A 40-year-old woman presented with acute dyspnea for 1 day. She had history of chronic thinner use. Investigation results are shown above.

Questions 

1. Please interpret the arterial blood gas (ABG) results.

2. What is the most likely diagnosis?

โดย นพ.ศรันย์ กรมชาลี และ นพ.วัชรินทร์ วงษ์โสภา 

ANSWERs

1. Interpretation of the ABG:  Metabolic acidosis with respiratory alkalosis 

• Expected pCO2 = 1.5(HCO3) + 8 + 2 
  • = 1.5(3) + 8 + 2 
  • = 10.5 - 14.5  
• P/F ratio : 231/0.3 = 770 

2. The most likely diagnosis:  Toluene intoxication

• Toluene is widely abused inhaled drug. (glue sniffing) and common solvent used as paint thinner.  
• Tolueneis metabolized by cytochrome P-450 into benzoic acid and hippuric acid. 
• Acid base disorder: 
  • Anion gap = Na – Cl - HCO3 = 139 – 112 – 3 = 24 
  • Delta AG/Delta HCO3 = 24 -12/24 – 3 = 12/21 = 0.57 => wide + normal gap metabolic acidosis
• Cause of wide gap metabolic acidosis : lactic acidosis, renal failure, ketoacidosis, toxin
• จากโจทย์ : lactate negative, ketone trace, normal renal function จึงมาคำนวณ Osmolal gap หรือ serum  anion gap เพื่อหา intoxication 
• Osmolal gap = measured Posmo – calculated Posmo 
• Calculated Posmo = 2Na + BUN/2.8+glucose/18 = 2(139) + 22/2.8 + 97/18 = 303 
• Osmolal gap = 313 – 303 = 10(normal osmolal gap) 
• Intoxication ที่ normal osmolol gap : Toluene, pyroglutamic acid, salicylates ข้อนี้จึงตอบ Toluene intoxication เนื่องจากประวัติใช้ thinner  
• หรือจะ approach ทาง normal gap metabolic acidosis เกิดจาก 1. ได้รับกรด 2. ขับ NH4+ ไม่ได้ 3. เสีย HCO3- 4. Dilutional acidosis และ คำนวณ Urine net charge, Urine osmolal gap 
• UNC = urine (N+K-Cl)  = 119 + 10.9 – 115 = 14.9 ผลเป็นบวก (ขับกรดไม่ได้) => แต่ต้องระวัง false positiveจาก intoxication จึงไปคำนวณ Urine osmolal gap  
• Urine osmolal gap = measured – calculated urine osmolality  
• Calculated urine osmolality = 2Urine(Na+K) + urea/2.8 + glucose/18 = 2(119+10.9) + 168/2.8 = 319.8  
• Urine osmolal gap = 422 – 319.8 = 102
• Urine osmolal gap > 100 → cause from hippurate, D-lactate, ketone, salicylate, unusual salt, pRTA 
• สำหรับผู้ป่วยรายนี้ จากประวัติ จึงเข้าได้กับ tuloene ส่วน UNC false positive 

Toluene intoxication  Early => wide gap, Late => normal gap metabolic acidosis หรือ ขึ้นกับ plasma volume

• If plasma volume is normal, these salts are rapidly excreted in the urine, and a non–anion gap metabolic acidosis develops (normal gap metabolic acidosis) 
• If plasma volume is decreased, urinary excretion is limited, these salts accumulate, and an anion gap metabolic acidosis develops (wide gap metabolic acidosis)

เรียบเรียงโดย นพ.จักรพันธ์ เพ็ชรัตน์ แพทย์ประจำบ้านชั้นปีที่ 2 กองอายุรกรรม รพ.ภูมิพลอดุลยเดช กรมแพทย์ทหารอากาศ 
References:  
- Brenner and Rector’s The Kidney 10th ed.  
- Comprehensive Clinical Nephrology 6th ed.