New cortisol assay-specific thresholds for the biochemical diagnosis of adrenal insufficiency after ACTH stimulation

Abstract

Purpose

Adrenal insufficiency (AI) is traditionally diagnosed using the corticotropin stimulation test (CST) with a cortisol threshold of 18.0 μg/dL. However, newer immunoassays suggest revising this threshold to enhance diagnostic accuracy. This study aimed to evaluate the diagnostic performance of baseline cortisol (CB) and stimulated cortisol levels at 30 min (C30 min) and 60 min (C60 min) post-CST, using a revised threshold of 15.6 μg/dL.

Methods

This retrospective study analyzed a total of 140 patients with suspected AI who underwent CST from 2016 to 2022. Demographic, clinical, and biochemical data were collected. Diagnostic accuracy was assessed using receiver operating characteristic (ROC) curve analysis to compare the performance of the traditional 18.0 μg/dL threshold with the proposed 15.6 μg/dL cutoff.

Results

The study population had a mean age of 45.6 ± 19.3 years (68.6%, women). Mean cortisol levels were CB 12.3 ± 5.7 μg/dL, C30 min 20.2 ± 6.7 μg/dL, and C60 min 22.9 ± 7.8 μg/dL. A strong correlation was observed between CB and maximum stimulated cortisol (R = 0.610, p = 0.0003.) The revised 15.6 μg/dL threshold reduced false-positive diagnoses by 17.9% (p = 0.029). ROC analysis demonstrated high diagnostic accuracy for CB (AUC, 0.901), with CB > 13.1 μg/dL predicted a normal response, and CB < 1.5 μg/dL was always suggestive of pathology.

Conclusion

The revised 15.6 μg/dL cortisol threshold enhances CST diagnostic accuracy by reducing false positives and avoiding unnecessary glucocorticoid therapy. Additionally, CB alone showed strong predictive value, and a single C30 min measurement may be sufficient for diagnosis in most cases. Further validation studies across different immunoassay platforms are necessary.

Resumen

Objetivo

La insuficiencia adrenal (IA) se diagnostica tradicionalmente mediante la prueba de estimulación con corticotropina (CST) con un umbral de cortisol de 18,0 μg/dL. Sin embargo, los inmunoensayos más recientes sugieren revisar este umbral para mejorar la precisión diagnóstica. Este estudio tiene como objetivo evaluar el rendimiento diagnóstico de los niveles de cortisol basal (CB) y cortisol estimulado a los 30 minutos (C30 min) y 60 minutos (C60 min) post-CST, utilizando un umbral revisado de 15,6 μg/dL.

Métodos

Se realizó un estudio retrospectivo con 140 pacientes que presentaban sospecha de IA y que se sometieron a la CST entre 2016 y 2022. Se recopilaron datos demográficos, clínicos y bioquímicos. La precisión diagnóstica se evaluó mediante análisis de curvas ROC, comparando el umbral tradicional de 18,0 μg/dL con el límite propuesto de 15,6 μg/dL.

Resultados

La población estudiada presentó una edad media de 45,6 ± 19,3 años, con un 68,6% de mujeres. Los niveles medios de cortisol fueron: CB 12,3 ± 5,7 μg/dL, C30 min 20,2 ± 6,7 μg/dL y C60 min 22,9 ± 7,8 μg/dL. Se encontró una correlación significativa entre el CB y el máximo nivel estimulado de cortisol (R = 0,610, p = 0,0003). El umbral revisado de 15,6 μg/dL permitió reducir los diagnósticos falsos positivos en un 17,9% (p = 0,029). El análisis ROC mostró una alta precisión diagnóstica para el CB (AUC = 0,901), con un valor de CB > 13,1 μg/dL indicando una respuesta normal, mientras que un valor de CB < 1,5 μg/dL indicaba patología en todos los casos.

Conclusión

El umbral revisado de 15,6 μg/dL para el cortisol mejora la precisión diagnóstica de la CST al reducir los falsos positivos y evitar el tratamiento innecesario con glucocorticoides. Además, el CB por sí solo mostró un fuerte valor predictivo, y una sola medición de C30 min puede ser suficiente para el diagnóstico en la mayoría de los casos. Es necesario realizar más estudios de validación en diversas plataformas de inmunoensayos.