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カルシウムの単位換算(mg/dL⇄mmol/L⇄mEq/L)│【医療者向け】

カルシウムの単位換算(mg/dL⇄mmol/L⇄mEq/L)

まずは、臨床でよく目にするカルシウムの単位を紹介します。

血清カルシウムの単位

  • 血清カルシウムの基準値:8.8~10.1 mg/dL

参考:日本臨床検査標準協議会(JCCLS)基準範囲共用化委員会

生化学用のスピッツでカルシウムを測定すれば「mg/dL」の単位で表記されます。

一般的に、生化学用のスピッツでカルシウムを測定すれば、総カルシウム濃度が測定されます。

血清カルシウム(Ca)の基準値はなに?わかりやすく解説してみた

血清イオン化カルシウムの単位

  • イオン化カルシウムの基準値: 1.15–1.30 mmol/L

参考:BML,イオン化カルシウム

血液ガス分析装置でカルシウムを測定した場合、イオン化カルシウムが測定されます。

血清総カルシウム濃度(mg/dL)からイオン化カルシウム(mg/dL)への変換

血清カルシウムは3つの形態で存在し、イオン化したもの(50%)、小分子陰イオンにキレートされたもの(10%)、タンパク質(多くがアルブミン)と結合しているもの(40%)である。

引用:井澤純一,金城紀与史,電解質(カルシウム,マグネシウム,リン)異常の原因,症状

血清カルシウムの状態
  1. イオン化したもの:50%
  2. 小分子陰イオンにキレートされたもの:10%
  3. アルブミンと結合したもの:40%

血清カルシウムの状態には3つあります。

上記のとおり、血清中のカルシウムは、イオン化したものが50%、アルブミンなどに結合したものが50%です。

ですので、血清総カルシウム濃度が9mg/dLであれば、9mg/dL÷2=4.5mg/dLがイオン化カルシウムとなります。ただし、これはあくまで目安です。

透析液のカルシウムの単位

透析液のカルシウムの濃度の単位は、電解質濃度の単位である「mEq/L」で表記されています。

透析患者の総カルシウムの値はおおむね8.4~10.0mg/dLです。このうち約50%はアルブミンなどと結合しているため、結合していないイオン化カルシウムは4.2~5.0mg/dLとなります。後で説明しますが、電解質の単位に変換すると2.1~2.5mEq/Lとなり、透析液のカルシウム濃度は血清中の濃度と同じくらいか、やや高めとなります。

血清カルシウム(Ca)の単位【mg/dL、mEq/L、mmol/L】の変換

それでは次に、実際にカルシウムの単位変換の方法を解説します。

カルシウムの単位変換【mg/dL→mmol/L】

  1. イオン化カルシウムの濃度を4.5mg/dL=45mg/Lに変換します。
    (100ml中に4.5mgのカルシウムが含まれているので、1L中では45mgになります)
  2. カルシウムの原子量は40.08なので、カルシウムのモル質量は40.08g/molとなります。
    (原子のモル質量は、原子量g/molです)
  3. 40.08g/molをミリの単位に変換すると、40.08mg/mmolとなります。
    (分母分子にミリの単位を加えただけです)
  4. 45mg/L ÷ 40.08mg/mmol = 1.12mmol/L(少数二桁で丸め)

イオン化カルシウムが4.5mg/dLであるとき、モル濃度(mmol/L)であらわす方法は上記のとおりです。

ですので、カルシウムの単位を「mg/dL→mmol/L」に単位変換する方法は、イオン化カルシウム(mg/dL)に10 をかけて、40.08で割るだけです。

モル濃度(mol/L)とは、溶液1L中に溶けている溶質のモル(mol)数をあらわしています。

カルシウムの単位変換【mmol/L→mEq/L】

画像引用:大塚製薬株式会社

  1. カルシウムの原子価は2価です。
    (イオン式中での電荷の絶対値をイオンの価数といいます。Ca2+なので、原子価は2価です)
  2. カルシウムのように2価の電解質では、1molのカルシウムは40.08gです。2価なので 1当量(Eq)は 20.04 g = 40.08 ÷ 2。したがって mEq/L = mmol/L × 2。
  3. なのでカルシウムのモル濃度に2をかければよいので、1.12mmol/L × 2価 = 2.24mEq/Lとなります。

イオン化カルシウムのモル濃度が1.12mmol/Lであるとき、電解質濃度の単位(mEq/L)であらわす方法は上記のとおりです。

ですので、イオン化カルシウムの単位を「mmol/L→mEq/L」に単位変換する方法は、イオン化カルシウム(mmol/L)に2をかけるだけです。

カルシウムの単位変換【mg/dL→mEq/L】

カルシウムの単位をmg/dLからmEq/Lに変換する方法は、ここまででやってきたように「mg/dL→mmol/L→mEq/L」と順番に変換していけばいいです。

つまり、mg/dLで表記されるカルシウムに、10 をかけて、40.08で割って、最後に2をかけると、mEq/Lという単位に変換できます。

例えば、イオン化カルシウムが4.5mg/dLであるとき
  • ((4.5mg/dL×10)÷40.08)×2 ≒ 2.25mEq/L

上記の計算のとおり、イオン化カルシウムが4.5mg/dLのとき、mEq/Lに単位を直すと2.24mEq/Lとなります。

臨床での注意(総CaとiCaの違い)

総Caは「蛋白結合Ca+イオン化Ca」の合計です。
「総Ca ÷ 2 ≒ iCa」はあくまで目安で、臨床判断にはiCa測定またはAlb補正を用いてください。

参考文献:
Radiometer「Ionized calcium」MSDマニュアル「カルシウム濃度異常の概説」

測定・表示単位の実務

参考文献:JCCLS「共用基準範囲・換算係数」Radiometer

丸め方と換算の扱い(表示統一)

参考文献:JCCLS

よくある質問(FAQ)

Q. 1 mmol/L は何 mg/dL?

A. 約 4.00 mg/dL です(厳密には ×4.007…)。

参考文献:JCCLS「共用基準範囲・換算係数」

Q. mEq/L と mmol/L はどう違う?

A. mEq/L = mmol/L × 原子価。カルシウムは2価なので、mEq/L = mmol/L × 2 です。

参考文献:JCCLS

Q. iCa(イオン化Ca)の基準値は?

A. 成人例で 1.15–1.33 mmol/L(4.6–5.3 mg/dL) が目安です。測定機器の表示単位は多くが mmol/L です。

参考文献:Radiometer「Ionized calcium」

Q. 総Ca ÷ 2 ≒ iCa の近似は使ってよい?

A. あくまで目安です。pH↑(アルカローシス)や Alb↑ で蛋白結合が増えると iCa は相対的に低く出ます。臨床判断には iCa 測定または Alb補正を用いてください。

参考文献:MSDマニュアル「カルシウム濃度異常の概説」

Q. 換算係数は何を使えばよい?

A. 総Ca:mg/dL × 0.2495 = mmol/L(Ca原子量 40.08 に基づく)。逆換算は mmol/L × 4.00 ≒ mg/dL を推奨します。

参考文献:JCCLS

 

というわけで今回は以上です。文献によっては、カルシウムの単位の表記法が違ったりするので、きちんと単位変換できるようにしましょう。

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