Delta gap en delta ratio

Als men eenmaal de anion gap heeft berekend en deze verhoogd vindt, is men bijna verplicht uit te zoeken of die anionen alleen verantwoordelijk zijn geweest voor de acidose, dan wel of er een andere (niet-anion gap) oorzaak op de loer ligt. Een korte bespreking hiervan kan worden gevonden in de sectie “Required Reading”, verborgen onder het CICM Fellowship Exam voorbereidingsmateriaal. Voor het eigenlijke onderwijs worden de examenkandidaten verwezen naar de LITFL delta ratio pagina, en naar het uitstekende online werk van Kerry Brandis.

De delta gap

De delta gap is een rechtlijnig verschil tussen de verandering in anion gap en de verandering in bicarbonaat.

Delta gap is in wezen een hulpmiddel om te bepalen of er al dan niet ook een normale anion gap metabole acidose aanwezig is. De normale waarde voor delta gap is nul, en deze moet nul blijven als anion gap en bicarbonaat samen veranderen (mol voor mol, in tegengestelde richting). Als het bicarbonaat aanzienlijk minder verandert dan de anion gap, zal de delta gap steeds positiever worden, wat aangeeft dat er een alkalose aanwezig is. Als de verandering in bicarbonaat significant groter is dan de verandering in de anion gap, is er duidelijk een acidose aanwezig die geen verband houdt met de stijging van de anion gap, en zal de delta gap zeer negatief zijn.

Waarom -6 en +6? Keith Wrenn stelde deze parameters vast in 1990, met gebruikmaking van de normale waarden die hem werden verstrekt door het laboratorium van het Grady Memorial Hospital in Atlanta, Georgia. Die jongens gaven hem een AG van 15 en een bicarbonaat van 25. De standaardafwijking van deze waarden over drie maanden testen was 3,2; en dus koos Wrenn 6 als drempelwaarde, zijnde twee standaardafwijkingen van de gemiddelde waarde van 0.

Een bicarbonaatwaarde is voor deze berekening niet eens nodig. Volgens Tsapenko is de eenvoud van zijn “Modified DG”-berekening en het weglaten van bicarbonaat “een duidelijk voordeel”, vermoedelijk omdat bicarbonaat meestal een berekende waarde is en het altijd beter is uit te gaan van rechtstreeks gemeten waarden. Over het algemeen zal deze kortere weg wel werken.

De deltaverhouding

De deltaverhouding is een vergelijking van de verandering in bicarbonaat met de verandering in anion gap.

Dus, in principe zouden zure anionen het bicarbonaat stoichiometrisch (mol voor mol) moeten titreren, waardoor een delta ratio van 1,0 ontstaat (of tot 2,0 als de anionen polyvalent zijn?) en als dit niet het geval blijkt te zijn, dan moet er sprake zijn van een gemengde stoornis.

Helaas zijn deze relaties grotendeels niet onderbouwd.

Beperkingen van de delta-methode

Laten we de bezorgdheid over laboratoriumfouten even terzijde schuiven, hoewel die terecht kan zijn. Het is waar dat de delta ratio twee berekeningen verwijderd is van de werkelijke laboratoriumwaarden, en dus zal elke bestaande fout worden versterkt – maar dit is niet uniek voor de delta ratio.

Van groter belang zijn de aannames die worden gemaakt over de buffering in de lichaamsvloeistoffen.

Deze zijn als volgt:

Aanname: Zure anionen worden 1:1 gebufferd door bicarbonaat

In werkelijkheid is dit bijna altijd onjuist. Bicarbonaat draagt voor ongeveer 75% bij aan de extracellulaire buffering bij metabole zuur-basestoornissen. De rest wordt geleverd door hemoglobine en andere eiwitten (in mindere mate). De concentratie daarvan varieert uiteraard, evenals hun bufferingsvermogen, afhankelijk van een reeks fysisch-chemische parameters in de omgeving (hemoglobine is bijvoorbeeld een betere proton-acceptor als het volledig zuurstofloos is).

Aanname: Alle buffering vindt plaats in de extracellulaire vloeistof

Maar dat is niet zo – in feite kan buffering door het intracellulaire compartiment zeer belangrijk zijn, afhankelijk van de vraag of het zuur dat gebufferd wordt toegang heeft tot het cytosol. Als het, zoals lactaat, gemakkelijk de cel in en uit kan – dan gaat deze veronderstelling niet op. In het algemeen merkt Brandis op dat intracellulair eiwit en fosfaat ongeveer 60% van de totale buffering bijdragen bij metabole acidose, en misschien 30% bij metabole alkalose.

Aanname: Zure anionen hebben dezelfde distributieruimte en klaringsmechanismen als de H+

Maar dat is niet zo. De discrepanties tussen de klaringssnelheden van de anionen geven aanleiding tot vreemde “regels van het uitgebreid waargenomen patroon”, die je soms zult zien. Er wordt bijvoorbeeld gezegd dat bij melkzuurose de “traditionele” delta ratio 1,6 is, omdat het lactaat een slechte renale klaring heeft en intracellulair metabolisme ondergaat, terwijl bij DKA de ketonen snel renaal worden geklaard, waardoor de ratio dichter bij 1,0 blijft. In een artikel in de NEJM staat: “Bij melkzuurverzuring is de daling van de bicarbonaatconcentratie 0,6 maal zo groot als de stijging van de anion gap”. In feite lijken de gepubliceerde autoriteiten het uitvoerig oneens te zijn over wat de “gebruikelijke” delta ratio zou moeten zijn voor een bepaalde zuur-base stoornis, en dus kan er weinig waarde zitten in deze regels als het gaat om het stellen van een diagnose. Als je delta ratio 1.6 is, betekent dat niet dat je een melkzuur acidose hebt; maar het betekent wel dat je moet denken aan het controleren van de lactaat niveaus.

Fouten en verwarring bij het berekenen van de anion gap

Afhankelijk van welke vergelijking je hebt gebruikt om de anion gap te berekenen, kan de delta ratio verschillend genoeg zijn om een geheel andere manier van denken te bevorderen. Een uitstekend voorbeeld hiervan is vraag 20.2 uit de tweede paper van 2017, waar de ene methode je een deltaverhouding geeft van 0,8 (gemengd NAGMA/HAGMA) terwijl de andere methode je 1,1 geeft (zuiver HAGMA). Er is geen overeenstemming over welke anion gap-vergelijking moet worden gebruikt, en dus is er heterogeniteit, zelfs onder leden van zulke verheven organen als CICM. Meer over dit onderwerp is te vinden in het hoofdstuk over de berekening van anion gap

Dus, is de delta ratio tijdverspilling?

Nee, dat is het niet.

Als men het concept maar niet misbruikt. Men moet niet verwachten dat deze methode nauwkeurige stoichiometrische informatie oplevert – in het beste geval kan ze wijzen op het bestaan van een andere zuur-basestoornis, waardoor men die extra fles bicarbonaat of zak zoutoplossing nog eens moet overdenken.

Dus kan men van dit concept gebruik maken om gemengde zuur-basestoornissen te identificeren, mits men

• bewust is van de bovengenoemde beperkingen,
• zeker van de kwaliteit van zijn metingen,
• voorzichtig in zijn klinische beoordeling van de patiënt.

Omdat het blindelings toepassen van een methode als deze zonder enige informatie uit anamnese en onderzoek je tot wild belachelijke conclusies zou kunnen leiden.

Gebruik van het Standaard Basen Exces in plaats van het Werkelijke Bicarbonaat

T.J. Morgan’s hoofdstuk over zuur-base stoornissen in Oh’s Manual beschrijft (p.944) het gebruik van de anion gap samen met de Standard Base Excess. Deze methode kan een antwoord zijn op de klachten over de bufferveronderstellingen van de delta ratio gebruikers. De SBE houdt rekening met niet-bicarbonaatbuffering en zou dus iets nauwkeuriger moeten zijn.

De theorie is dat een verhoogde anion gap gepaard zou moeten gaan met een even grote daling van de SBE.

Bij voorbeeld, een verhoogde anion gap in aanwezigheid van een normale SBE suggereert dat er een metabole alkalose aanwezig is; evenzo suggereert een SBE die meer veranderd is dan de anion gap dat er ook een niet-anion gap acidose aanwezig is.

Morgan verwijst niet naar deze methode, en het is moeilijk te achterhalen waar deze vandaan komt, of dat iemand een poging heeft ondernomen om deze te valideren. Het komt ook voor in J-L. Vincent’s Textbook of Critical care, en in hoofdstuk 121 van Critical Care Nephrology door Ronco Bellomo en Kellum. Op het eerste gezicht lijkt het een zinnig alternatief voor het gebruik van bicarbonaat voor de berekening van een delta ratio, vooral wanneer (zoals in onze lokale machine) het werkelijke bicarbonaat niet wordt gerapporteerd.