← Alla verktyg

Fritt & biotillgängligt testosteron

Kalkylator

Beräkna fritt och biotillgängligt testosteron enligt Vermeulen. Jämför modeller och beräkna fritt androgenindex.

EndokrinologiTestosteron
Biotillgängligt testosteron—nmol/L
Fritt testosteron—pmol/L

Vermeulens modell [1]. Antaget albumin: 43 g/L.

Indata
nmol/L
nmol/L
g/L

Tomt albuminfält innebär 43 g/L.

Ange totalt testosteron och SHBG för att beräkna.

Tolkning

Fritt testosteron är den obundna fraktionen. Biotillgängligt testosteron är summan av fritt och albuminbundet testosteron. Måttet skattar tillgängligheten men inte androgen effekt i enskilda vävnader.

Resultaten beror på analysmetod och modellantaganden. Referensintervall och beslutsgränser ska avse samma metod och population.

Albuminets betydelse

Albumin binder testosteron och påverkar fördelningen mellan fritt och proteinbundet hormon. Vid oförändrat totalt testosteron och SHBG ger lägre albumin högre fritt testosteron i modellen. Biotillgängligt testosteron kan samtidigt minska, eftersom den albuminbundna fraktionen blir mindre. [1]

Räkneexempel enligt Vermeulen: TT 15 och SHBG 40 nmol/L.

Albumin
g/L		Fritt T
pmol/L		BioT
nmol/L
303195,32
432746,41
502546,89

Ett uppmätt albumin minskar felet från schablonantagandet när koncentrationen avviker från 43 g/L, exempelvis vid levercirros eller nefrotiskt syndrom. Nära schablonvärdet är skillnaden ofta liten, särskilt för fritt testosteron. Mätningen förbättrar modellens indata men eliminerar inte osäkerheten i övriga analyser eller bindningsantaganden. [1]
Referenser

Beräkningsmetoder

  • [1] Vermeulen A, Verdonck L, Kaufman JM. (1999). A critical evaluation of simple methods for the estimation of free testosterone in serum. J Clin Endocrinol Metab, 84(10), 3666–3672. PMID: 10523012. DOI ↗
  • [2] Södergård R, Bäckström T, Shanbhag V, Carstensen H. (1982). Calculation of free and bound fractions of testosterone and estradiol-17β to human plasma proteins at body temperature. J Steroid Biochem, 16(6), 801–810. PMID: 7202083. PubMed ↗
  • [3] Carter GD, Holland SM, Alaghband-Zadeh J, et al. (1983). Investigation of hirsutism: testosterone is not enough (Free Androgen Index). Ann Clin Biochem, 20(5), 262–263. DOI ↗
  • [4] Nanjee MN, Wheeler MJ. (1985). Plasma free testosterone — is an index sufficient? Ann Clin Biochem, 22(4), 387–390. DOI ↗
  • [5] Ly LP, Handelsman DJ. (2005). Empirical estimation of free testosterone from testosterone and sex hormone-binding globulin immunoassays. Eur J Endocrinol, 152(3), 471–478. PMID: 15757865. DOI ↗
  • [6] Emadi-Konjin P, Bain J, Bromberg IL. (2003). Evaluation of an algorithm for calculation of serum bioavailable testosterone (BAT). Clin Biochem, 36(8), 591–596. DOI ↗
  • [7] Morris PD, Malkin CJ, Channer KS, Jones TH. (2004). A mathematical comparison of techniques to predict biologically available testosterone in a cohort of 1072 men. Eur J Endocrinol, 151(2), 241–249. PMID: 15296480. DOI ↗
  • [8] Sartorius G, Ly LP, Sikaris K, et al. (2009). Predictive accuracy and sources of variability in calculated free testosterone estimates. Ann Clin Biochem, 46(2), 137–143. DOI ↗
  • [9] Mazer NA. (2009). A novel spreadsheet method for calculating the free serum concentrations of testosterone, dihydrotestosterone, estradiol, estrone and cortisol. Steroids, 74(6), 512–519. PMID: 19321131. DOI ↗
  • [10] Zakharov MN, Bhasin S, Travison TG, et al. (2015). A multi-step, dynamic allosteric model of testosterone’s binding to sex hormone binding globulin (EAM). Mol Cell Endocrinol, 399, 190–200. PMID: 25240469. DOI ↗

Jämförelser, validering och riktlinjer

  • [11] de Ronde W, van der Schouw YT, Pols HAP, et al. (2006). Calculation of bioavailable and free testosterone in men: a comparison of 5 published algorithms. Clin Chem, 52(9), 1777–1784. PMID: 16793931. DOI ↗
  • [12] Ho CKM, Stoddart M, Walton M, et al. (2006). Calculated free testosterone in men: comparison of four equations and with free androgen index. Ann Clin Biochem, 43(5), 389–397. DOI ↗
  • [13] Fiers T, Wu F, Moghetti P, et al. (2018). Reassessing free-testosterone calculation by LC-MS/MS direct equilibrium dialysis. J Clin Endocrinol Metab, 103(6), 2167–2174. DOI ↗
  • [14] Bhasin S, Brito JP, Cunningham GR, et al. (2018). Testosterone therapy in men with hypogonadism: an Endocrine Society clinical practice guideline. J Clin Endocrinol Metab, 103(5), 1715–1744. DOI ↗
  • [15] Heinrich-Balard L, Zeinyeh W, Déchaud H, et al. (2015). Inverse relationship between hSHBG affinity for testosterone and hSHBG concentration. Mol Cell Endocrinol, 399, 201–207. DOI ↗

Fördjupning och nyare studier

  • [16] Schuijt MP et al. (2019). Validity of free testosterone calculation in pregnant women. Endocrine Connections. Fulltext. pmc.ncbi.nlm.nih.gov ↗
  • [17] Keevil BG et al. (2018). The free androgen index is inaccurate in women when the SHBG concentration is low. Clin Endocrinol. Primärt abstract. DOI ↗
  • [18] International Evidence-based Guideline for PCOS (2023), §1.2, biokemisk hyperandrogenism. monash.edu ↗
  • [19] Walravens J et al. (2025). Variability in SHBG assays and the effect thereof on calculated estimates of free testosterone. Primärt abstract. PubMed ↗
  • [20] Walravens J et al. (online 2025, tryck 2026). Age-Stratified Reference Ranges for Directly Measured Serum Free Testosterone in Community-Dwelling and Healthy Men. Primärt abstract. DOI ↗
  • [21] Narinx N et al. (2026). Low measured free testosterone is associated with worse sexual function in community-dwelling men. Primärt abstract. PubMed ↗
  • [22] Rao et al. (2025). The calculated and the rapid equilibrium dialyzed human serum free testosterone by LC-MS/MS and their performances in PCOS diagnosis. Primärt abstract. DOI ↗
  • [23] Jasuja R et al. (online 2024, tryck 2025). Modulation of circulating free testosterone fraction by testosterone, dihydrotestosterone, and estradiol during testosterone replacement therapy. Primärt abstract. DOI ↗
  • [24] Ross HA et al. (2005). A simple method for estimating equilibrium constants for serum testosterone binding resulting in an optimal free testosterone index for use in elderly men. Primärt abstract. PubMed ↗
  • [25] Handelsman et al. (2026). Scaled Testosterone. Preprint, abstract via Sciety; inte sakkunniggranskad klinisk validering. sciety.org ↗
Metodik och formler

Totalt testosteron (TT) och SHBG anges i nmol/L, albumin i g/L. Fritt testosteron (FT) redovisas i pmol/L och biotillgängligt (BioT = fritt + albuminbundet) i nmol/L, var och en även som andel av TT. Modellerna använder fasta bindningskonstanter; Emadi-Konjins är empiriskt anpassade. Albuminets molmassa är 69 000 g/mol. Tomt albuminfält innebär ett antaget värde på 43 g/L.

Massverkansmodellen (Vermeulen, Södergård och Emadi-Konjin)

Gemensam massverkansmodell [1, 2, 6, 11]

FT=[T]−N⋅FTKt ( SHBG−[T]+N⋅FT ),N=1+Ka [alb]FT=\frac{[T]-N\cdot FT}{K_t\,(\,SHBG-[T]+N\cdot FT\,)},\qquad N=1+K_a\,[\text{alb}]
KtN FT2+[N+Kt(SHBG−TT)]FT−TT=0⇒FT=−b+b2−4ac2aK_t N\,FT^2+\bigl[N+K_t(SHBG-TT)\bigr]FT-TT=0\quad\Rightarrow\quad FT=\frac{-b+\sqrt{b^2-4ac}}{2a}
Biotillga¨ngligt: BioT=N⋅FT  (fritt + albuminbundet)\text{Biotillgängligt: } BioT=N\cdot FT\ \ (\text{fritt + albuminbundet})

Vermeulens originalekvation (IV) löses med andragradsekvationens positiva rot. Albuminbindningen är linjär (långt från mättnad), så N=1+Ka[alb]N=1+K_a[\text{alb}]. Samma form, olika konstanter:

MetodKt (SHBG)Ka (albumin)
Vermeulen (1999)1,0×10⁹3,6×10⁴
Södergård (1982)5,97×10⁸4,06×10⁴
Emadi-Konjin (2003)1,4×10⁹1,3×10⁴

Konstanterna anges i L/mol; koncentrationerna i ekvationen uttrycks i mol/L. Verktyget räknar om de kliniska enheterna före beräkningen. Södergård och Emadi-Konjin visas här som varianter av samma förenklade massverkansmodell med olika konstanter.

Emadi-Konjin jämförde 426 prover med en lokal utsaltningsmetod för BioT och anpassade konstanterna empiriskt. Anpassningen är metodspecifik och validerar inte FT-beräkningen. [6]

Mazers multiligandmodell

Mazer (2009), iterativ [9]

Fem ligander (T, DHT, E2, E1, kortisol) konkurrerar om tre proteiner (SHBG, albumin, CBG). Saknade extravärden sätts till noll i modellen. Kortisol påverkar därför bindningen även utan angivet CBG; CBG utan kortisol saknar kortisolkonkurrens. Ofullständiga indata ger hypotetiska modellscenarier. Med enbart TT, SHBG och albumin blir resultatet nära Vermeulens.

[X]=Xtot1+KSHBG,XSu+KAlb,XAu+KCBG,XCu(itereras fo¨r fria platser Su,Au,Cu)[X]=\frac{X_{\text{tot}}}{1+K_{SHBG,X}S_u+K_{Alb,X}A_u+K_{CBG,X}C_u}\quad(\text{itereras för fria platser }S_u,A_u,C_u)

Beräkningen använder 80 iterationer och kontrollerar därefter ligandernas massbalans (relativ numerisk tolerans 10⁻⁸). Om balansen inte uppfylls visas inget Mazer-resultat. Toleransen avser numerisk konvergens, inte klinisk precision. KCBG–T = 0,313×10⁷ L/mol. Konstanten är ännu inte verifierad mot originaltabellen och dess corrigendum.

Empiriska metoder och index

Fritt androgenindex (FAI) [3]

FAI=100⋅TTSHBG(dimensionslo¨st)FAI=\frac{100\cdot TT}{SHBG}\quad(\text{dimensionslöst})

FAI är ett index, inte FT-koncentration eller fri procentandel. PCOS-riktlinjen inkluderar FAI som skattning, men Keevil fann att indexet blev missvisande vid SHBG < 30 nmol/L hos kvinnor. Kvoten beräknat/uppmätt FT var stabilare i den studien. Fyndet gäller FAI. [17, 18]

Nanjee–Wheeler [4]

FT=TT⋅6,11−2,38log⁡10(SHBG)100  (nmol/L)FT=TT\cdot\frac{6{,}11-2{,}38\log_{10}(SHBG)}{100}\ \ (\text{nmol/L})

Formeln kan ge negativa koncentrationer vid högt SHBG; dessa visas inte. Spärren är matematisk och anger ingen klinisk valideringsgräns.

Ly–Handelsman [5]

TT<5:  FT=−6,593+19,304 TT+0,056 SHBG−0,0959 TT⋅SHBGTT<5:\ \ FT=-6{,}593+19{,}304\,TT+0{,}056\,SHBG-0{,}0959\,TT\cdot SHBG
TT≥5:  FT=−52,65+24,4 TT−0,704 SHBG−0,0782 TT⋅SHBG−0,0584 TT2TT\ge5:\ \ FT=-52{,}65+24{,}4\,TT-0{,}704\,SHBG-0{,}0782\,TT\cdot SHBG-0{,}0584\,TT^2

Resultat i pmol/L. Ekvationsbytet vid TT = 5 nmol/L ger en diskontinuitet: vid SHBG = 30 nmol/L ger TT = 4,99 respektive 5,00 nmol/L cirka 77 respektive 35 pmol/L. Negativa resultat visas inte.

Sartorius (”FTZ”, ej Zakharov) [8]

FT=24,00314⋅TTlog⁡10(SHBG)−0,04599 TT2  (pmol/L)FT=\frac{24{,}00314\cdot TT}{\log_{10}(SHBG)}-0{,}04599\,TT^2\ \ (\text{pmol/L})

Nämnaren är noll vid SHBG = 1 nmol/L. Nära denna punkt kan formeln ge negativa värden eller FT större än TT. Sådana resultat visas inte.

Morris [7]

BioT=e −0,266+0,955ln⁡(TT)−0,228ln⁡(SHBG)  (nmol/L)BioT=e^{\,-0{,}266+0{,}955\ln(TT)-0{,}228\ln(SHBG)}\ \ (\text{nmol/L})

Log-linjär regression. de Ronde fann r = 0,66 mellan Morris och Emadi-Konjin i 399 män. Jämförelsen avsåg två beräkningsmetoder och validerar inte resultaten mot uppmätt BioT. [11]

Tolkning, populationer och mätmetoder

Endocrine Societys riktlinje för män rekommenderar jämviktsdialys eller noggrann beräkning från TT, SHBG och albumin när FT behöver bedömas. Analogbaserade direkta immunoassays rekommenderas inte. [14]

I Fiers jämförelse var medianen beräknat/uppmätt FT i EMAS-prover 1,19 för Vermeulen, 1,00 för Ly och 2,05 för Zakharov. Medianbias beskriver inte spridningen för enskilda prover. Vermeulens kvot påverkades mindre av TT, SHBG och albumin i denna jämförelse; kvoterna är inte individuella korrektionsfaktorer. [13]

Graviditet: äldre Vermeulen-data beskrev underskattning, men Schuijt 2019 rapporterade högre beräknat än uppmätt FT och inget påvisat samband mellan E2 och kvoten. Studien omfattade 102 prover från vecka 8–13 och 27–28+6. Medelvärdet för uppmätt FT (4 pmol/L) låg under kvantifieringsgränsen (6 pmol/L vid CV 10 %), vilket begränsar slutsatser om individuell precision. Underlaget är begränsat till de studerade graviditetsveckorna och ger inget stöd för byte till Mazer. [1, 16]

Kvinnor och PCOS: Rao 2025 jämförde 139 kvinnor med PCOS och 100 kontroller. Vermeulen-cFT hade positiv systematisk/proportionell avvikelse mot snabb jämviktsdialys med LC-MS/MS. Diagnostiska gränser är metodspecifika. [22]

Analysberoende: Sartorius fördelning cirka 82/14/4 % mellan TT-analys, formelval och SHBG-analys gällde den studerade analysuppsättningen, inte en generell osäkerhetsbudget. Walravens 2025 fann upp till 7 % SHBG-skillnad och cirka 3 % cFT-skillnad mellan tre plattformar i 113 män och 106 kvinnor. Avvikelserna gäller de studerade plattformarna. [8, 19]

Walravens referensintervallstudie (online 2025, tryck 2026) avsåg direkt uppmätt FT i 1202 vita män. Intervallen kan inte direkt överföras till beräknat FT. Narinx 2026 fann i 526 äldre män samband med fyra sexuella utfall för uppmätt FT och två för beräknat FT. Olika statistisk signifikans bevisar inte olika sambandsstyrka; studien ger inga behandlingsgränser. [20, 21]

De nyare studierna från 2025–2026 ovan granskades på abstractnivå. De avser främst FT, med begränsad relevans för BioT. Referensintervall och beslutsgränser kräver motsvarande metod, population och provtagningsförhållanden.

Evidens och begränsningar

Allosteriska modeller beskriver bindningsmekanismer men kräver separat klinisk validering. Jasuja fann icke-linjära samband mellan T, DHT, E2 och fri fraktion under testosteronbehandling; studiens resultat validerar inte Mazer för dessa prover. [10, 15, 23]

Ross 2005 använde 30 äldre män för anpassning och 35 för validering av bindningskonstanter. Scaled Testosterone (preprint 2026) föreslår Z(TT) − Z(SHBG), ett populationsberoende standardiserat index, inte FT eller BioT. Metoderna ingår inte i kalkylatorn. [24, 25]

Källverifiering, september 2026: originalkoefficienter och härledningsområden är inte fullständigt verifierade för Södergård, Emadi-Konjin, Nanjee–Wheeler, Ly–Handelsman, Morris, Sartorius och Mazer. Även Mazers corrigendum återstår att kontrollera. Numerisk överensstämmelse med tidigare räkneexempel utgör inte klinisk validering.

Indata måste vara ändliga och positiva (extrafält får vara noll). Icke-ändliga eller negativa resultat och koncentrationer över TT visas inte. När både FT och BioT finns kontrolleras även FT ≤ BioT. Spärrarna avser numerisk och fysikalisk rimlighet, inte kliniska användningsområden. FAI är ett index och omfattas inte av koncentrationsgränserna.