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【摘要】目的评价肾动态显像和Cockcroft-Gault公式法在肾功能不同分期时估测肾小球滤过率的价值。方法选择非透析的慢性肾脏疾病(CKD)患者41例,将患者分为两组:分别为GFR<60 ml/(min.1.73 m2)(24例),GFR>60 ml/(min.1.73 m2)(17例)。以双血浆法测得的肾小球滤过率为金标准,将肾动态显像法所测值分别于双血浆法测得的值进行相关分析。 结果肾动态显像法与双血浆法有很好的相关性,相关系数分别为0.953(P<0.01)。肾动态显像法所测肾小球滤过率(单位:ml/(min.1.73 m2)分别为,1组(20.62±10.54)、 2组(65.86±20.05),肾动态显像法所测肾小球滤过率分别与双血浆法相比均有显著性差异,较低的估计了真实值。结论肾动态显像法与双血浆法测得GFR有较好相关性,肾动态显像不同程度的低估了肾小球滤过率。
【关键词】肾动态显像法;肾小球滤过率
The value of renal dynamic in estimating the glomerular filtration rate
ZHAO Xin-bao,ZHANG Hong,JIANG Ning-yi,et al.Sun Yat-sen memory hospital Guangzhou,Guangzhou 510120,China
【Abstract】ObjectiveTo investigate the value of dynamic imaging on estimating GFR in patients with chronic kidney disease of different stages.MethodsForty-one patients with chronic kidney disease were included.The patients were taken into stage 1 when the GFR was below than 60 ml/(min·1.73 m2),and stage 2 when the GFR was more than 60 ml/(min·1.73 m2)Taking the GFR measured by the duple plasma as the standard,the correlations of GFR measured by renal dynamic imaging and the Cockcroft-Gault formula were analyzed using Pearson correlations analysis.ResultsThe correlation coefficients for dynamic imaging was 0.953(P<0.01).The GFR(ml/(min·1.73 m2)obtained by dynamic imaging method and two-sample method was displayed as follows:stage 1(20.62±10.54)and(26.28±13.1);stage2(65.86±20.05)and(84.70±16.89).There was significant difference when dynamic imaging method compared with the two-sample method.ConclusionThe dynamic imaging method had a good correlation with the dual plasma sampling method in different stages.There were significant differences when dynamic imaging method compared with GFR-dual plasma sampling method in the full set and in all different stages.
【Key words】
Dynamic imaging; Glomerular filtration rate
慢性肾脏疾病(chronic kidney diseases,CKD)常因起病隐匿已成为威胁人类健康的第一隐形杀手,对人类生存质量及社会发展构成极大危害。肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)可定量测定肾功能,较早期发现肾小球功能受损,可作为病情判断、疗效观察的客观指标,准确的评估GFR具有重要的临床意义。本文对肾动态显像法测得GFR的价值在不同程度肾损害患者中的应用价值进行了比较,评价其测定GFR的可靠性。
1资料与方法
1.1一般资料收集2008年2月至2008年5月本院住院的41例患者,年龄在18~76岁,平均45.6岁,其中男22例,女19例。慢性肾脏病诊断依据美国CKD 及透析临床实践(K/DOQI)指南[1],同时排除以下情况:①急性肾脏病或急性肾功能不全者;②透析患者;③合并水肿、胸水、腹水或严重心功能不全者;④严重营养不良、肢体缺如者;⑤合并使用西咪替丁、甲氧苄胺嘧啶等影响血清肌酐水平者。以双血浆法测得的GFR为标准,将GFR低于60 ml/(min·1.73 m2)的分为1期(24例)(包括了美国肾脏病协会分期中的CKD3-5),GFR高于60 ml/(min·1.73 m2)的分为2期(17例)(包括了美国肾脏病协会分期中的CKD1,2)。
1.2方法
1.2.1双血浆法先对预装99mTc-DTPA的注射器用FJ-391-A型核素活度计测量放射性活度,然后一侧肘静脉“弹丸”式注射99mTc-DTPA 1 ml再用核素活度计测量注射器内残余药物的放射性活度,并按1 mCi=3.8×108计数/min的换算系数将药物的放射性活度换算成每分钟计数。于注射后2、4 h分别从另一侧肘静脉取血,EDTA抗凝,离心后各取血浆1 ml,用ZD-6100锝分析仪测量其放射性计数,记录每次测量及抽血的具体时间,精确到分钟,并将每次测量所得的放射性计数矫正到注药时间点,按公式GFR=Dln(P1/P2)]/(T1-T2)}exp{[(T1lnP2)-(T2lnP1)]/(T2-T1)求出99mTc-DTPA的血浆清除率。其中公式中D为注入药物的放射性计数,T1为自“弹丸”式注入放射性示踪剂至第1次采血时间,T2为自“弹丸”式注入放射性示踪剂至第2次采血时间,P1为T1时1 ml血浆中1 min的放射性计数,P2为T2时1 ml血浆中1 min的放射性计数。D的单位为计数/min,P1和P2的单位为计数/min/ml,T1和T2的单位为min,测得的GFR用体表面积标准化,单位为ml/min/1.73 m2。
放射性衰减的矫正方程及体表面积的计算:
矫正后的放射性计数=测得衰减后的放射性计数×Exp(ln(2)×间隔时间/6.02),适用于校正注射后针管残留的放射性计数、两份血浆的放射性计数,体表面积标准化GFR=测量所得GFR×(1.73/患者体表面积),单位:ml/(min.1.73 m2)
体表面积=0.007184×体重(KG)0.425×身高(cm)0.725,单位m2
1.2.2肾动态显像法患者检查前20 min饮水300~500 ml,排空膀胱。先对预装99mTc-DTPA的注射器计数6 s。受检者取卧位,后位采集,脊柱对准探头中线,视野包括双肾和膀胱。一侧肘静脉“弹丸”式注射99mTc-DTPA后即刻行动态图像采集,以每2 s一帧,采集30帧,随后每15 s一帧采集80帧,最后对注射后的注射器进行残余放射性计数6 s,计算得出注入体内的药物剂量。利用感兴趣区(ROI)技术,人工勾画双肾轮廓及本底,输入患者的身高、体重,计算机自动使用所载软件生成双肾时间-放射性曲线,得出双肾GFR。
1.3统计学方法使用SPSS15.0统计学软件对CKD患者资料进行统计处理,计量资料以(x±s)表示。在不同的分期中,与双血浆法分别进行配对t检验和Pearson相关分析。
2结果
肾动态显像法测得GFR在总体上和在不同分期均低估了真实值,但具有良好的相关性,与双血浆法的总体相关系数为0.953,1期的相关系数为0.895,2期相关系数为0.967; 1期较2期的绝对偏差小。肾动态显像法与双血浆法测得的数值比较结果见表1。
表1
肾动态显像法与双血浆法测得的数值比较结果(x±s)
分期例数tGFR*gGFR*t值P值绝对偏差*相关系数r
1期2426.28±13.120.62±10.543.817<0.0016.58±3.360.895
2期1784.70±16.8965.86±20.0513.63<0.00118.36±5.860.967
总体4151.9±32.840.5±27.37.891<0.00111.40±9.030.953
注:*单位是ml/(min.1.73 m2)tGFR*代表双血浆法测得GFR gGFR*代表肾动态显像法测得的GFR
3讨论
肾动态显像法能同时进行显像和GFR测定,操作简单、可重复强,临床应用广泛,但此方法测定的GFR与真实GFR存在一定差异。Natale等以菊粉测定的肾脏清除率为参考标准,发现肾动态显像法(Gate法)在GFR值较低时过高估计真实值,而在GFR值较高的时候过低评价了真实值[2]。我国学者以双血浆法为参考标准,认为在CKD3-5期,肾动态显像法过高估计了真实值,在CKD1-2期过低估计了真实值,他们的研究结果表明,肾动态显像法与双血浆法具有良好的相关性,但在CKD不同的分期内偏差大,准确性差[3]。
本次研究的的结果表明,肾动态显像法与双血浆法有良好的相关性,表现为在所有分期均过低的估计了真实值,但在不同分期肾动态显像法与双血浆法之间的绝对偏差存在显著差异,CKD3-5期时的肾动态显像法与双血浆法之间绝对偏差误差要较CKD1-2期要小,出现以上这种境况应该从几个方面来考虑:①研究证实99mTc-DTPA的血浆蛋白结合率对GFR将产生一定的影响。Russell等认为,未与血浆蛋白结合的很快排除体外,与血浆结合的不易排除,使得测得的GFR值存在偏差[4,5]。99mTc-DTPA的血浆蛋白结合率为3%~5%,使测得的GFR比真实值低10%,真实的GFR越高,偏差越大,在CKD1-2期表现为过低的估计了真实值。在CKD3期、CKD4期、CKD5期时,由于肾小球滤过率较低,这种影响不显著,故肾小球滤过率低估的程度较CKD1-2期为轻;②肾脏深度的影响。探头与肾脏之间的软组织会造成肾脏放射性计数的衰减,这就需要根据肾脏的深度来进行校正,当肾脏深度过低估计时候,肾脏深度校正不够,根据Gates的计算公式,会过低估计了肾小球滤过率。肾动态显像法中肾脏的深度是根据患者身高和体重(Tonnesen法)估计出来的。而Tonnesen公式是回归得到的,其缺点主要是:从55例、平均年龄46岁的患者得出,样本量偏小,以超声测定的肾脏深度作为参考值不是很准确,而且测定肾脏深度时,超声探头与肾脏成倾斜的角度,而不是直接垂直后背投射检查;它是以欧美人为样本得到的,不适用于东方人。Taylor等研究表明Tonnesen 法容易低估肾脏深度[6],李乾等以CT测量的肾脏深度为参考标准,认为Tonnesen法严重低估了中国人的肾脏深度,造成肾小球滤过率的估测偏低[7]。而肾脏深度变化1 cm,体外肾动态显像测得的肾小球滤过率就会变化14%[8];③感兴趣区的影响:肾脏感兴趣区内的放射性计数应当进行本底校正,而在肾功能严重受损时,肾脏感兴趣内的计数可能包含部分来自肝脾的计数,而肾脏外下缘本底感兴趣区未包含肝脾在内,因而计数低于肾脏的真正计数,导致本底减除过少,从而1组患者中高估了了真实值,综合肾脏深度估计不够对低估了真实值。虽然肾动态显像总体上低估了真实值,但肾动态显像在一定程度上是能够反映肾功能的状况,能够为临床提供足够的信息。
参考文献
[1]K/DOQI clinical practice guidelines for chronic kidney disease:evaluation,classification,and stratification.Am J Kidney Dis,2002,39(2 Suppl 1):S1-266.
[2]De Santo NG,Anastasio P,Cirillo M,et al.Measurement of glomerular filtration rate by the 99mTc-DTPA renogram is less precise than measured and predicted creatinine clearance.Nephron,1999,81(2):136-140.
[3]杜晓英,李林法,何强,等.~(99 m)Tc-DTPA肾动态显像检测肾小球滤过率的临床应用评价.中华肾脏病杂志,2006(05):266-270.
[4]Russell CD,Bischoff PG,Rowell KL,et al.Quality control of Tc-99 m DTPA for measurement of glomerular filtration:concise communication.J Nucl Med,1983,24(8):722-727.
[5]Russell CD,Rowell K,Scott JW.Quality control of technetium-99 m DTPA:correlation of analytic tests with in vivo protein binding in man.J Nucl Med,1986,27(4):560-562.
[6]Taylor A,Lewis C,Giacometti A,et al.Improved formulas for the estimation of renal depth in adults.J Nucl Med,1993,34(10):1766-1769.
[7]李乾,张春丽,付占立,等.肾动态显像法计算中国人肾脏深度.中国医学影像技术,2007(02):288-291.
[8]Gruenewald SM,Collins LT,Fawdry RM.Kidney depth measurement and its influence on quantitation of function from gamma camera renography.Clin Nucl Med,1985,10(6):398-401.
【关键词】肾动态显像法;肾小球滤过率
The value of renal dynamic in estimating the glomerular filtration rate
ZHAO Xin-bao,ZHANG Hong,JIANG Ning-yi,et al.Sun Yat-sen memory hospital Guangzhou,Guangzhou 510120,China
【Abstract】ObjectiveTo investigate the value of dynamic imaging on estimating GFR in patients with chronic kidney disease of different stages.MethodsForty-one patients with chronic kidney disease were included.The patients were taken into stage 1 when the GFR was below than 60 ml/(min·1.73 m2),and stage 2 when the GFR was more than 60 ml/(min·1.73 m2)Taking the GFR measured by the duple plasma as the standard,the correlations of GFR measured by renal dynamic imaging and the Cockcroft-Gault formula were analyzed using Pearson correlations analysis.ResultsThe correlation coefficients for dynamic imaging was 0.953(P<0.01).The GFR(ml/(min·1.73 m2)obtained by dynamic imaging method and two-sample method was displayed as follows:stage 1(20.62±10.54)and(26.28±13.1);stage2(65.86±20.05)and(84.70±16.89).There was significant difference when dynamic imaging method compared with the two-sample method.ConclusionThe dynamic imaging method had a good correlation with the dual plasma sampling method in different stages.There were significant differences when dynamic imaging method compared with GFR-dual plasma sampling method in the full set and in all different stages.
【Key words】
Dynamic imaging; Glomerular filtration rate
慢性肾脏疾病(chronic kidney diseases,CKD)常因起病隐匿已成为威胁人类健康的第一隐形杀手,对人类生存质量及社会发展构成极大危害。肾小球滤过率(glomerular filtration rate,GFR)可定量测定肾功能,较早期发现肾小球功能受损,可作为病情判断、疗效观察的客观指标,准确的评估GFR具有重要的临床意义。本文对肾动态显像法测得GFR的价值在不同程度肾损害患者中的应用价值进行了比较,评价其测定GFR的可靠性。
1资料与方法
1.1一般资料收集2008年2月至2008年5月本院住院的41例患者,年龄在18~76岁,平均45.6岁,其中男22例,女19例。慢性肾脏病诊断依据美国CKD 及透析临床实践(K/DOQI)指南[1],同时排除以下情况:①急性肾脏病或急性肾功能不全者;②透析患者;③合并水肿、胸水、腹水或严重心功能不全者;④严重营养不良、肢体缺如者;⑤合并使用西咪替丁、甲氧苄胺嘧啶等影响血清肌酐水平者。以双血浆法测得的GFR为标准,将GFR低于60 ml/(min·1.73 m2)的分为1期(24例)(包括了美国肾脏病协会分期中的CKD3-5),GFR高于60 ml/(min·1.73 m2)的分为2期(17例)(包括了美国肾脏病协会分期中的CKD1,2)。
1.2方法
1.2.1双血浆法先对预装99mTc-DTPA的注射器用FJ-391-A型核素活度计测量放射性活度,然后一侧肘静脉“弹丸”式注射99mTc-DTPA 1 ml再用核素活度计测量注射器内残余药物的放射性活度,并按1 mCi=3.8×108计数/min的换算系数将药物的放射性活度换算成每分钟计数。于注射后2、4 h分别从另一侧肘静脉取血,EDTA抗凝,离心后各取血浆1 ml,用ZD-6100锝分析仪测量其放射性计数,记录每次测量及抽血的具体时间,精确到分钟,并将每次测量所得的放射性计数矫正到注药时间点,按公式GFR=Dln(P1/P2)]/(T1-T2)}exp{[(T1lnP2)-(T2lnP1)]/(T2-T1)求出99mTc-DTPA的血浆清除率。其中公式中D为注入药物的放射性计数,T1为自“弹丸”式注入放射性示踪剂至第1次采血时间,T2为自“弹丸”式注入放射性示踪剂至第2次采血时间,P1为T1时1 ml血浆中1 min的放射性计数,P2为T2时1 ml血浆中1 min的放射性计数。D的单位为计数/min,P1和P2的单位为计数/min/ml,T1和T2的单位为min,测得的GFR用体表面积标准化,单位为ml/min/1.73 m2。
放射性衰减的矫正方程及体表面积的计算:
矫正后的放射性计数=测得衰减后的放射性计数×Exp(ln(2)×间隔时间/6.02),适用于校正注射后针管残留的放射性计数、两份血浆的放射性计数,体表面积标准化GFR=测量所得GFR×(1.73/患者体表面积),单位:ml/(min.1.73 m2)
体表面积=0.007184×体重(KG)0.425×身高(cm)0.725,单位m2
1.2.2肾动态显像法患者检查前20 min饮水300~500 ml,排空膀胱。先对预装99mTc-DTPA的注射器计数6 s。受检者取卧位,后位采集,脊柱对准探头中线,视野包括双肾和膀胱。一侧肘静脉“弹丸”式注射99mTc-DTPA后即刻行动态图像采集,以每2 s一帧,采集30帧,随后每15 s一帧采集80帧,最后对注射后的注射器进行残余放射性计数6 s,计算得出注入体内的药物剂量。利用感兴趣区(ROI)技术,人工勾画双肾轮廓及本底,输入患者的身高、体重,计算机自动使用所载软件生成双肾时间-放射性曲线,得出双肾GFR。
1.3统计学方法使用SPSS15.0统计学软件对CKD患者资料进行统计处理,计量资料以(x±s)表示。在不同的分期中,与双血浆法分别进行配对t检验和Pearson相关分析。
2结果
肾动态显像法测得GFR在总体上和在不同分期均低估了真实值,但具有良好的相关性,与双血浆法的总体相关系数为0.953,1期的相关系数为0.895,2期相关系数为0.967; 1期较2期的绝对偏差小。肾动态显像法与双血浆法测得的数值比较结果见表1。
表1
肾动态显像法与双血浆法测得的数值比较结果(x±s)
分期例数tGFR*gGFR*t值P值绝对偏差*相关系数r
1期2426.28±13.120.62±10.543.817<0.0016.58±3.360.895
2期1784.70±16.8965.86±20.0513.63<0.00118.36±5.860.967
总体4151.9±32.840.5±27.37.891<0.00111.40±9.030.953
注:*单位是ml/(min.1.73 m2)tGFR*代表双血浆法测得GFR gGFR*代表肾动态显像法测得的GFR
3讨论
肾动态显像法能同时进行显像和GFR测定,操作简单、可重复强,临床应用广泛,但此方法测定的GFR与真实GFR存在一定差异。Natale等以菊粉测定的肾脏清除率为参考标准,发现肾动态显像法(Gate法)在GFR值较低时过高估计真实值,而在GFR值较高的时候过低评价了真实值[2]。我国学者以双血浆法为参考标准,认为在CKD3-5期,肾动态显像法过高估计了真实值,在CKD1-2期过低估计了真实值,他们的研究结果表明,肾动态显像法与双血浆法具有良好的相关性,但在CKD不同的分期内偏差大,准确性差[3]。
本次研究的的结果表明,肾动态显像法与双血浆法有良好的相关性,表现为在所有分期均过低的估计了真实值,但在不同分期肾动态显像法与双血浆法之间的绝对偏差存在显著差异,CKD3-5期时的肾动态显像法与双血浆法之间绝对偏差误差要较CKD1-2期要小,出现以上这种境况应该从几个方面来考虑:①研究证实99mTc-DTPA的血浆蛋白结合率对GFR将产生一定的影响。Russell等认为,未与血浆蛋白结合的很快排除体外,与血浆结合的不易排除,使得测得的GFR值存在偏差[4,5]。99mTc-DTPA的血浆蛋白结合率为3%~5%,使测得的GFR比真实值低10%,真实的GFR越高,偏差越大,在CKD1-2期表现为过低的估计了真实值。在CKD3期、CKD4期、CKD5期时,由于肾小球滤过率较低,这种影响不显著,故肾小球滤过率低估的程度较CKD1-2期为轻;②肾脏深度的影响。探头与肾脏之间的软组织会造成肾脏放射性计数的衰减,这就需要根据肾脏的深度来进行校正,当肾脏深度过低估计时候,肾脏深度校正不够,根据Gates的计算公式,会过低估计了肾小球滤过率。肾动态显像法中肾脏的深度是根据患者身高和体重(Tonnesen法)估计出来的。而Tonnesen公式是回归得到的,其缺点主要是:从55例、平均年龄46岁的患者得出,样本量偏小,以超声测定的肾脏深度作为参考值不是很准确,而且测定肾脏深度时,超声探头与肾脏成倾斜的角度,而不是直接垂直后背投射检查;它是以欧美人为样本得到的,不适用于东方人。Taylor等研究表明Tonnesen 法容易低估肾脏深度[6],李乾等以CT测量的肾脏深度为参考标准,认为Tonnesen法严重低估了中国人的肾脏深度,造成肾小球滤过率的估测偏低[7]。而肾脏深度变化1 cm,体外肾动态显像测得的肾小球滤过率就会变化14%[8];③感兴趣区的影响:肾脏感兴趣区内的放射性计数应当进行本底校正,而在肾功能严重受损时,肾脏感兴趣内的计数可能包含部分来自肝脾的计数,而肾脏外下缘本底感兴趣区未包含肝脾在内,因而计数低于肾脏的真正计数,导致本底减除过少,从而1组患者中高估了了真实值,综合肾脏深度估计不够对低估了真实值。虽然肾动态显像总体上低估了真实值,但肾动态显像在一定程度上是能够反映肾功能的状况,能够为临床提供足够的信息。
参考文献
[1]K/DOQI clinical practice guidelines for chronic kidney disease:evaluation,classification,and stratification.Am J Kidney Dis,2002,39(2 Suppl 1):S1-266.
[2]De Santo NG,Anastasio P,Cirillo M,et al.Measurement of glomerular filtration rate by the 99mTc-DTPA renogram is less precise than measured and predicted creatinine clearance.Nephron,1999,81(2):136-140.
[3]杜晓英,李林法,何强,等.~(99 m)Tc-DTPA肾动态显像检测肾小球滤过率的临床应用评价.中华肾脏病杂志,2006(05):266-270.
[4]Russell CD,Bischoff PG,Rowell KL,et al.Quality control of Tc-99 m DTPA for measurement of glomerular filtration:concise communication.J Nucl Med,1983,24(8):722-727.
[5]Russell CD,Rowell K,Scott JW.Quality control of technetium-99 m DTPA:correlation of analytic tests with in vivo protein binding in man.J Nucl Med,1986,27(4):560-562.
[6]Taylor A,Lewis C,Giacometti A,et al.Improved formulas for the estimation of renal depth in adults.J Nucl Med,1993,34(10):1766-1769.
[7]李乾,张春丽,付占立,等.肾动态显像法计算中国人肾脏深度.中国医学影像技术,2007(02):288-291.
[8]Gruenewald SM,Collins LT,Fawdry RM.Kidney depth measurement and its influence on quantitation of function from gamma camera renography.Clin Nucl Med,1985,10(6):398-401.