肾小球滤过率(glomerular filtration rate, GFR)是指单位时间(通常为1min)内两个肾脏生成滤液的能力,正常成人为80~125ml/min。GFR是评价肾功能的主要指标,也是慢性肾脏病诊断与分期的主要依据,所以掌握GFR的计算方法是肾内科及相关学科医生的基本功。
一、GFR测定的金标准
1、菊粉肾脏清除率
使用菊粉测定GFR。菊粉为外源性植物多糖,在体内不会被分解代谢,能自由通过肾小球,全部经肾小球滤过,肾小管不分泌也不重吸收。因此,菊粉是测定肾小球滤过功能理想的外源性物质,也是目前公认测量GFR的金标准。
但是,测定过程中需要持续静脉输注菊粉,以保持菊粉的血液浓度稳定,同时须插导尿管定时收集尿液。操作繁琐,测量方法复杂,一般只用于科研,不适合临床应用。
2、肾功能显像
也称肾脏ECT(Emission Computed Tomography),是一种利用放射性核素测定肾功能的检查方法。
目前临床使用的放射性核素是锝(99mTc-DTPA)。这种核素不与血浆蛋白结合,而且只经肾小球滤过,没有肾小管分泌,并迅速被尿排出,能够准确反映肾小球的滤过能力。
该检查只用少量的药物,辐射剂量极低,射线能量不高,体内停留时间很短,所以受检者所受到的照射是很少的,对身体没有伤害,即使是多次检查,也是很安全的。
肾功能显像的测定结果不受年龄、肌肉含量和代谢状态、饮食、疾病状态等因素影响,一次检查能同时测定肾血流、肾功能、肾脏的形态大小等肾脏全方位资料,还能分开测定两个肾的肾功能。机器测量,简单方便。
缺点是机器昂贵,费用较高。不过,许多医院已经陆续开展此项目,是目前临床正在使用的肾小球滤过率测定金标准。
二、GFR的计算公式
肌酐是人体肌肉的代谢产物,每天的生成量相对恒定,绝大部分从肾小球滤过,肾小管不吸收,也不再分泌。所以,临床上常用血肌酐值评估肾功能。
但是,血肌酐可能受性别、年龄、饮食、肌肉等的影响,并不能完全客观反映肾功能水平。所以,美国国立肾脏病基金会(NKF)等机构均推荐通过血肌酐结合患者的年龄、体重、性别等计算(估算)GFR。常见的计算公式有:
1、C-G公式(Cockcroft-Gault equation)
eGFR=Ccr×0.84×1.73/BSA;eGFR(估算肾小球滤过率ml/min/1.73m2)
Ccr =[(140-年龄)×体重×(0.85女性) ]/(72×Scr);Ccr(肌酐清除率ml/min)
BSA(m2)=0.007184×体重(kg)0.425×身高(cm)0.725;年龄(岁),体重(kg),Scr(血肌酐mg/dl)。
C-G方程于1973年发明,通过对249例成年男性的研究而得出的Ccr预测公式。
优点:可反映不同性别、年龄、体重患者的情况,不用收集尿液。公式简单,应用广泛,临床实用性强。
缺点:计算结果与实际GFR的偏离度较大,在CKD 各期普遍低估GFR真实值。
2、MDRD公式
全称为肾脏病饮食改良研究公式(the Modification of Diet in Renal Disease equation, MDRD公式)
MDRD方程1999 年发明,使用的是1628名GFR在5~90 ml/min/1.73m2的CKD 患者的数据,根据体表面积进行校正得出GFR,比C-G方程更准确。MDRD方程如下:
eGFR=170*(Scr)-0.999*(年龄)-0.176*(BUN)-0.170*(ALB)0.318*(0.742女性)
eGFR(估算肾小球滤过率ml/min/1.73m2);
年龄(岁),Scr(血肌酐mg/dl),BUN(尿素氮mg/dl),ALB(血浆白蛋白g/dl)。
优点:美国K/DOQI工作组表明,MDRD方程用于估计西方人群GFR比CG方程更准确,比留取24小时尿测定肌酐清除率更方便,因此推荐临床工作中使用MDRD方程替代C-G。
缺点:在正常人、糖尿病肾病患者、血肌酐正常的慢性肾脏病人群,方程的准确性较差。我国学者的研究证实,MDRD方程在评价我国慢性肾脏病人群的GFR时,可能过高或过低估计GFR真实值。
3、简化MDRD公式
2000年,MDRD研究小组将MDRD方程进行了简化,称为简化MDRD方程。使方程中仅包含性别、年龄、血肌酐3个变量,即:
eGFR=186*(Scr)-1.154*(年龄)-0.203*(0.742女性)
eGFR估算肾小球滤过率ml/min/1.73m2);
年龄(岁),Scr(血肌酐mg/dl)。
优点:操作简便,费用低廉,相关参数的数据获得相对容易,GFR的计算也可由计算机轻松完成,重复性好,临床易于应用。对临床CKD患者肾功能的准确评估、定期随诊GFR变化及大规模的人群筛查方面都具有很高的实用价值。
缺点:对中国人群GFR评估有偏差,CKD l期人群低估了GFR,在CKD 4~5期时则出现高估情况。
4、改良MDRD方程
eGFR=170*(Scr)-1.234*(年龄)-0.179*(0.79女性)
eGFR(估算肾小球滤过率ml/min/1.73m2);
年龄(岁),Scr(血肌酐mg/dl)。
改良MDRD方程是中国学者马迎春等在简化MDRD方程的基础上根据中国人的特点设计的计算公式,明显提高了方程用于中国人时的精确度、准确度,减少了偏差。
5、CKD-EPI公式
全称为慢性肾脏病流行病学协作公式(the Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration equation, CKD-EPI公式)。
CKD-EPI方程出现于2009 年,使用血清肌酐值、年龄、性别和种族来估测GFR。
男性:
Scr≤0.9ml/dl:eGFR=144×(Scr/0.9)-0.411×(0.993)年龄
Scr>0.9ml/dl:eGFR=144×(Scr/0.9)-1.209×(0.993)年龄
女性:
Scr≤0.7ml/dl:eGFR=144×(Scr/0.7)-0.329×(0.993)年龄
Scr>0.7ml/dl:eGFR=144×(Scr/0.7)-1.209×(0.993)年龄
eGFR(估算肾小球滤过率ml/min/1.73m2);
年龄(岁),Scr(血肌酐mg/dl)。
国外研究发现,CKD-EPI公式具有更好的精确度及准确性。而国内的学者研究发现,CKD-EPI公式与GFR有较好的相关性,但存在一定的偏差,尤其在肾功能异常患者中有过高估计GFR的倾向。但能否取代MDRD公式尚需进一步研究。
总结:再简单的公式,对临床医生都是繁杂的,所以临床医生都是通过手机或者电脑软件计算eGFR。目前医学计算软件只是提供两个公式:C-G和简化MDRD公式,相比而言,简化MDRD的偏差更小,操作更方便,更接近实际GFR,建议使用。
如果有条件,推荐肾功能显像测定GFR。
肾小球滤过率检测常见11个经典问题
国际肾脏基金会(NKF)针对估测肾小球滤过率(GFR)中经常被问到的问题,以问答的形式推出了一本小手册,内容主要涵盖肾脏功能的检测、估测的 GFR 结果如何解释和慢性肾脏病(CKD)三个方面。