Total Calcium Levels in Patients with Hypocalcemia Compared to Ionized Calcium and Adjusted Calcium

Öz

Aim: Hypocalcemia is one of the most frequently encountered electrolyte disorders in hospitalized patients. Although laboratories generally measure serum total calcium, the active form of calcium is ionized calcium (iCa). It is necessary to make adjustments considering total calcium values and changes in plasma albumin concentration, based on accurate ionized calcium values. We investigated the relation between hypocalcemia as routinely determined by total calcium measurement, and the gold standard method, ionized calcium measurement, adjusted calcium, and ionized calcium formulas.

Material and Methods: 422 patients (Female 43%, Male 57%) with total calcium values lower than 8 mg/dL, and simultaneous ionized calcium, total protein, and albumin results recorded in the automation system of Cebeci Hospital, Faculty of Medicine, Ankara University were evaluated. Adjusted Calcium = Total Calcium + [0.8 × (4.0 – Albumin)] and Ionized Calcium (Zeisler Method) = [(6 × Total Calcium) – (Total Protein × 3)] / (Total Protein + 6) formulas were used.

Results: There was no correlation between total calcium, ionized calcium, and calculated ionized calcium results. Correlation coefficient r=0.71 and 95% confidence interval between total calcium and adjusted calcium levels was calculated as 0.6619-0.7545 (p<0.001). Ionized calcium levels in 341 patients (81%) were below 1 mmol/L. Total calcium, ionized calcium, adjusted calcium, and calculated ionized calcium results of only 120 (28.4%) patients suggested hypocalcemia.

Anahtar Kelimeler

• Hypocalcemia,total calcium,ionized calcium,corrected calcium

Hipokalsemi Olan Hastalarda Serum Kalsiyum Düzeylerinin İyonize ve Düzeltilmiş Kalsiyum ile İlişkisi

Öz

Amaç: Hipokalsemi hastaneye yatırılan hastalarda en sık karşılaşılan elektrolit bozukluklarından biridir. Laboratuvarlarda genellikle serum total kalsiyum ölçümü yapılmasına rağmen, kalsiyumun aktif formu iyonize kalsiyumdur (iCa). En doğru iyonize kalsiyum değerleri için; plazma total kalsiyum, total protein ve albumin konsantrasyonundaki değişiklikleri göz önüne alan düzeltmelerin yapılması gerekmektedir. Biz de çalışmamızda rutinde sıklıkla kullanılan total kalsiyum ölçümü ile tespit edilen hipokalseminin altın standart yöntem olan iyonize kalsiyum ölçümünün, düzeltilmiş kalsiyum ve iyonize kalsiyum formülleri ile arasındaki ilişkiyi görmeyi amaçladık.

Gereç ve Yöntemler: Çalışmada Ankara Üniversitesi Tıp Fakültesi Cebeci Hastanesi otomasyon sistemine kayıtlı total kalsiyumu 8 mg/dL altında aynı anda iyonize kalsiyum, total protein ve albumin sonuçları olan 422 (Kadın %43 ve Erkek %57) veri değerlendirildi. Düzeltilmiş kalsiyum = Total Kalsiyum + [0.8 × (4.0 – Albumin)] ve İyonize Kalsiyum (Zeisler metodu) = [(6 × Total Kalsiyum) – (Total Protein × 3)] / (Total Protein + 6) formülleri ile hesaplandı.

Bulgular: Ölçülen total kalsiyum değerleri ile ölçülen iyonize kalsiyum ve Zeisler metodu ile hesaplanan iyonize kalsiyum sonuçları arasında korelasyon bulunamadı. Total Kalsiyum ve düzeltilmiş kalsiyum değerleri arasında korelasyon katsayısı r=0.71, %95 güven aralığı 0.6619–0.7545 olarak hesaplandı (p<0.001). Total kalsiyumu 8 mg/dL’nin altında bulunan 422 sonucun 341 (%81) tanesinin iyonize kalsiyum değerlerinin de 1 mmol/L’nin altında olduğu gözlendi. Sadece 120 (%28.4) sonucun total kalsiyum, iyonize kalsiyum, düzeltilmiş kalsiyum ve hesaplanmış iyonize kalsiyum sonuçlarının hipokalsemiyi gösterdiği bulundu.

Sonuç: Hipokalsemide, klinik açıdan asemptomatikten hayatı tehdit eden durumlara kadar büyük değişiklikler görülebilir. Total kalsiyum ölçümleri özellikle kritik hastalarda albümin konsantrasyonundan ve asit-baz dengesi bozukluklarında oluşabilecek değişikliklerden dolayı hatalı değerlendirmelere neden olabileceği için, gerekli düzeltmelerin yapılması gerekmektedir.

Anahtar Kelimeler

• Hipokalsemi,total kalsiyum,iyonize kalsiyum,düzeltilmiş kalsiyum

Kaynakça

1. 1. Moore EW. Ionised calcium in normal serum, ultra filtrates and whole blood determined by ion exchange electrodes. Journal of Clinical Investigation. 1970; 49(2): 318-34.
2. 2. Ulusoy N, Polat C. Sıvı-elektrolid dengesi bozuklukları. Yoğun Bakım Sorunları ve Tedavileri. 2. Baskı. Ankara: Türkiye Klinikleri; 2003.
3. 3. Aydede H. Sıvı ve elektrolid dengesi. Miller Anestezi. İzmir: İzmir Güven Kitabevi; 2010.
4. 4. Kayhan Z. Asit-baz ve sıvı-elektrolid dengesi. Klinik Anestezi. 3. Baskı. İstanbul: Logos Yayıncılık; 2004.
5. 5. Ladenson JH, Lewis JW, Boyd JC. Failure of total calcium corrected for protein, albumin, and pH to correctly assess free calcium status. J Clin Endocrinol Metab. 1978; 46(6): 986-93.
6. 6. Gunaydin B, Demirkıran O. Klinik Anestezi. 5. Baskı. İstanbul: Nobel Tıp Kitapevi; 2012.
7. 7. Wacker WE, Williams RJ. Magnesium/calcium balances and states of biological systems. Journal of Theoretical Biology. 1968; 20(1): 65-78.
8. 8. Aguilera IM, Vaughan RS. Calcium and the anaesthetist. Anaesthesia. 2000; 55(8): 779-90.

9. 9. Steele T, Kolamunnage DR, Downey C, Toh CH, Welters I. Assessment and clinical course of hypocalcemia in critical illness. Critical Care. 2013; 17(3): 1-10.
10. 10. Berry EM, Gupta MM, Turner SJ, Burns RR. Variation in plasma calcium with induced changes in plasma specific gravity, total protein, and albumin. Br Med J. 1973; 4(5893): 640-3.
11. 11. Clase CM, Norman GL, Beecroft ML, Churchill DN. Albumin-corrected calcium and ionized calcium in stable haemodialysis patients. Nephrol Dial Transplant. 2000; 15(11): 1841-6.
12. 12. Gardner MD, Dryburgh FJ, Fyffe JA, Jenkins AS. Predictive value of derived calcium figures based on the measurement of ionised calcium. Ann Clin Biochem. 1981; 18(2): 106-9.
13. 13. Payne RB, Little AJ, Williams RB, Milner JR. Interpretation of serum calcium in patients with abnormal serum proteins. Br Med J. 1973; 4(5893): 643-6.
14. 14. Zeisler EB. Determination diffusible serum calcium. American Journal of Clinical Pathology. 1954; 24(5): 588-93.
15. 15. Crottogins AJ, Anderson O. Plasma ionized calcium in the critically ill on total parenteral nutrition. Scand J Clin Lab. 1981; 41(1): 49-57.
16. 16. Transhol I. On the diagnosis of so called normally calcaemic hyperthyroidism. Acta Med Scan. 1977; 202(6): 481-7.
17. 17. Sava L, Pillai S, More U, Sontakke A. Serum Calcium measurement: Total versus free (ionized) calcium. Indian Journal of Clinical Biochemistry. 2005; 20(2): 158-61.
18. 18. Jain A, Bhayana S, Vlasschaert M, House A. A formulae to predict corrected calcium in haemodialysis patients. Nephrol Dial Transplant. 2008; 23(9): 2884-8.
19. 19. Mir AA, Goyal B, Datta SK, Ikkurthı S, Pal A. Comparison between calculated and measured free calcium values at different serum albumin concentrations. Journal of Laboratory Physicians. 2016; 8(2): 72-6.
20. 20. Lian IA, Asberg A. Should total calcium be adjusted for albumin? A retrospective observational study of laboratory data from central Norway. BMJ Open. 2018; 8(4): 1-7.