Application of estimation equations for glomerular filtration rate intype 2 diabetes mellitus

, , ， ， *

(1.Department of Nuclear Medicine， the Second Hospital of Anhui Medical University，Hefei 230601, China； 2.Department of Laboratory,Cancer Hospital,Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China)

Application of estimation equations for glomerular filtration rate intype 2 diabetes mellitus

LIFei1,DENGQingmei2,HUANGShan1，ZHANGGang1，ZHANGJingmiao1*

(1.DepartmentofNuclearMedicine，theSecondHospitalofAnhuiMedicalUniversity，Hefei230601,China； 2.DepartmentofLaboratory,CancerHospital,ChineseAcademyofSciences,Hefei230031,China)

Objective To investigate the application value of chronic kidney disease epidemiology collaboration (CKD-EPI) equations and amendatory equations for calculating glomerular filtration rate (GFR) in Chinese patients with diabetes， including CKD-EPI serum creatinine (Scr) equation (CKD-EPIscr)， CKD-EPI serum cystatin C (ScysC) equation (CKD-EPIscysc)， combination of CKD-EPIscrand CKD-EPIScr-SCysC(CKD-EPIScr-SCysC)， Asian modified CKD-EPI equation (CKD-EPIAsian), Chinese diabetes CKD-EPI equation (CKD-EPIDiabetes), refitted modification of diet in renal disease (MDRD) equation (rMDRD), Cockcroft-Gault equation (CG) and Simplified MDRD equation. Methods Serum creatinine (Scr) was detected using basic picric acid method, serum cystatin C (CysC) was measured by Latex enhanced turbidimetric, and the reference value of GFR was worked out by99Tcm-DTPA renal dynamic imaging and standardization of body surface area. Relation of Scr, Scysc, GFR measured by every equations and rGFR were analyzed. The accuracy of 30% of each equation, the consistency and deviation of the evaluation of renal function by each equation were compared. The diagnostic efficacy in GFR<60 ml/(min · 1.73 m2) was compared using the receiver operating characteristic (ROC) curve. Results The rGFR had negative correlation with Scr、ScysC (bothP<0.001). The rGFR had positive correlation with GFR measured by CKD-EPIScr, CKD-EPIScysC, CKD-EPIScr-SCysC, CKD-EPIAsian, CKD-EPIDiabetes, rMDRD, CG and Simplified MDRD(allP<0.001). The coincidence rate between 30% of rGFR and GFR measured byCKD-EPIDiabetesand simplified MDRD were higher.There was no significant difference of rGFR and GFR measured by CKD-EPIScr, CKD-EPIScysC, CKD-EPIScr-SCysC, CKD-EPIAsian, CKD-EPIDiabetes, rMDRD, CG and Simplified MDRD. GFR measured by CKD-EPIDiabeteshas the best consistent degree with rGFR. ROC curve showed that the area under curve of GFR measured by CKD-EPIDiabeteswas largest and the Youden index was the highest. Conclusion There are different degrees of deviation in eGFR predicted by the eight kinds of equations. The accuracy and consistency of CKD-EPIDiabetesin Chinese 2-type diabetes is the best.

Diabetes mellitus, type 2； Glomerular filtration rate； Estimated glomerular filtration rate equations

目前糖尿病腎病已成為終末期腎病的第2位原因[1]。腎小球?yàn)V過率(glomerular filtration rate， GFR)是臨床評估腎功能的直接有效指標(biāo)，是慢性腎臟病分期依據(jù)。菊粉清除試驗(yàn)是評估GFR的金標(biāo)準(zhǔn)，但方法繁雜，僅用于科研，臨床應(yīng)用較少。目前多以99Tcm-二乙烯三胺五醋酸(99Tcm-DTPA)法作為GFR測量的標(biāo)準(zhǔn)方法[2-3]，但由于顯像設(shè)備不夠普及，其臨床應(yīng)用受限。為方便臨床應(yīng)用，因此產(chǎn)生了諸多GFR評估方程。Silveiro等[4]報道美國慢性腎臟病流行病學(xué)協(xié)作組(chronic kidney disease epidemiology collaboration， CKD-EPI)及腎臟病膳食改良實(shí)驗(yàn)(modification of diet in renal disease， MDRD)方程都難以適用于糖尿病患者。本研究以99Tcm-DTPA法為計算GFR的金標(biāo)準(zhǔn)，探討MDRD[5-6]、Cockcroft-Gault(CG)[5]、CKD-EPI[7-8]等系列方程在我國2型糖尿病患者的適用性，為GFR評估方程在臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2016年1月—12月在我院核醫(yī)學(xué)科進(jìn)行腎功能顯像測定GFR的2型糖尿病患者77例，其中男57例、女20例，年齡28～83歲，平均(61.1±12.3)歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①孕婦、肌肉萎縮、病理性肥胖、急性腎功能不全或急性腎功能損傷；②高度水腫，大量胸、腹腔積液或嚴(yán)重心功能不全；③重度肝臟疾??；④嚴(yán)重營養(yǎng)不良，肢體缺如；⑤酮癥酸中毒；⑥1型糖尿??；⑦合并使用西咪替丁、甲氧芐啶等影響血清肌酐(serum creatinine， Scr)水平者；⑧甲狀腺功能亢進(jìn)或甲狀腺功能減退。

1.2儀器與方法

1.2.1儀器與試劑 Beckman UniCel DxC800生化分析儀，試劑購自四川生物科技股份有限公司；顯像儀器為GE InfiniaVCHawkeye 4雙探頭SPECT儀，配低能高分辨準(zhǔn)直器；Xeleris腎功能處理軟件由GE公司提供；顯像劑99Tcm-DTPA購自無錫江源公司，放化純>95%，放射性活度111～185 MBq。

1.2.2測定方法 血清半胱氨酸蛋白酶抑制劑C(serum cystatin C， ScysC)采用膠乳增強(qiáng)免疫透射比濁法測定，血清Scr采用堿性苦味酸法測定。99Tcm-DTPA顯像測定GFR的方法：檢查前30～60 min囑患者飲水300～500 ml，顯像前排空膀胱，患者取仰臥位，探頭置于后腰部，經(jīng)肘靜脈“彈丸式”注射顯像劑 (99Tcm-DTPA 5mCi)，劑量<1 ml；之后連續(xù)采集21 min，采集視野包括雙腎、膀胱。雙時相動態(tài)采集血流灌注和腎功能2組圖像，第1時相為2 s/幀，采集30幀，第2時相為20 s/幀，采集60幀，矩陣為64×64，應(yīng)用Xeleris軟件進(jìn)行圖像處理，計算GFR值，并以體表面積對其標(biāo)準(zhǔn)化，獲得標(biāo)準(zhǔn)化后的GFR(rGFR)。

8種計算GFR(eGFR)的方程見表1。

1.3統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 16.0和MedCalc15.2.2統(tǒng)計分析軟件。采用K-S檢驗(yàn)對計量資料行正態(tài)檢驗(yàn)，呈正態(tài)分布以±s表示，呈偏態(tài)分布以中位數(shù)M(P25，P75)表示。ScysC、eGFR與rGFR的相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)，Scr與rGFR相關(guān)性分析采用Spearman相關(guān)，各方程估算的eGFR與rGFR的比較采用配對t檢驗(yàn)，eGFR與rGFR的偏離程度與一致性限度采用Bland-Altman分析。定義一致性限度可接受的專業(yè)界值為±30 ml/(min·1.73 m2)。將rGFR與eGFR的差值與平均值進(jìn)行線性回歸，回歸線與X軸的斜率代表eGFR偏離rGFR的程度，斜率越大代表eGFR偏離度越大；回歸線與Y軸的截距代表eGFR的精確度，截距越大代表eGFR的精確度越差。方程的準(zhǔn)確率評估以與rGFR診斷相比30%估算符合率表示，各方程符合率比較采用χ2檢驗(yàn)；以rGFR<60 ml/(min·1.73 m2)為診斷腎功能不全的標(biāo)準(zhǔn)，采用ROC曲線分析各公式eGFR診斷腎功能不全的效能。

2 結(jié)果

2.1Scr、ScysC與rGFR的相關(guān)性 77例患者rGFR為(55.70±19.16)ml/(min·1.73 m2)，Scr、ScysC分別為1.50(1.01，1.97)mg/dl、(1.24±0.62)mg/L，Scr、ScysC與rGFR呈負(fù)相關(guān)(r=-0.639、-0.391，P均<0.001)。

2.2eGFR與rGFR的相關(guān)性、偏差、符合率比較 各方程的eGFR均與rGFR呈正相關(guān)(P均<0.001)。CKD-EPIScr、CKD-EPI亞洲、CKD-EPI糖尿病、改良MDRD、簡化MDRD測得的GFR與rGFR差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，CKD-EPIScysC、CKD-EPIScr-SCysC測得的GFR與rGFR差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。CKD-EPI糖尿病、簡化MDRD測量的GFR與rGFR的30%符合率較高。見表2。

2.3eGFR與rGFR的一致性 比較Bland-Altman分析顯示CKD-EPI糖尿病方程計算的eGFR與rGFR一致性較好，在可接受的專業(yè)界限±30 ml/(min·1.73 m2)內(nèi)，其余各公式一致度限度均超過專業(yè)界值。線性回歸顯示GFR糖尿病與X軸的斜率比其他方程更接近0且方程回歸線在Y軸的截距比其他方程小。見表3、圖1。

2.3各方程診斷 腎功能不全的準(zhǔn)確率比較ROC示CKD-EPI糖尿病方程曲線下面積最大、Youden指數(shù)最高，各方程曲線下面積與CKD-EPI糖尿病相比，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義；CKD-EPIScysC曲線下面積最小，特異度低；CKD-EPIScr-ScysC敏感度最高，見表4。

表1 8種eGFR方程

注：CKD-EPIscr：CKD-EPI肌酐方程；CKD-EPIscysc：CKD-EPI半胱氨酸蛋白酶抑制劑C方程；CKD-EPIScr-SCysC：CKD-EPI Scr和SCysC混合方程；CKD-EPI亞洲：亞洲CKD-EPI方程；CKD-EPI糖尿?。褐袊悄虿KD-EPI方程；MDRD：腎臟病膳食改良實(shí)驗(yàn)；CG：Cockcroft-Gault；GFR單位：ml/(min·1.73 m2)；Scr單位：mg/dL；ScysC單位：mg/L；年齡單位：歲；體質(zhì)量單位：kg

表2 不同方程eGFR與rGFR的相關(guān)性、偏差、30%符合率比較(n=77)

注：CKD-EPIscr：CKD-EPI肌酐方程；CKD-EPIscysc：CKD-EPI半胱氨酸蛋白酶抑制劑C方程；CKD-EPIScr-SCysC：CKD-EPI Scr和SCysC混合方程；CKD-EPI亞洲：亞洲CKD-EPI方程；CKD-EPI糖尿?。褐袊悄虿KD-EPI方程；MDRD：腎臟病膳食改良實(shí)驗(yàn)；CG：Cockcroft-Gault；#:與CKD-EPI糖尿病的eGFR 30%符合率比較，P<0.05

表3 不同方程eGFR與rGFR偏離度比較

注：CKD-EPIscr：CKD-EPI肌酐方程；CKD-EPIscysc：CKD-EPI半胱氨酸蛋白酶抑制劑C方程；CKD-EPIScr-SCysC：CKD-EPI Scr和SCysC混合方程；CKD-EPI亞洲：亞洲CKD-EPI方程；CKD-EPI糖尿?。褐袊悄虿KD-EPI方程；MDRD：腎臟病膳食改良實(shí)驗(yàn)；CG：Cockcroft-Gault；將rGFR與eGFR的偏差和其均值進(jìn)行回歸，一致性限度即rGFR與eGFR偏差95%參考值范圍，單位：ml/(min·1.73 m2)

表4 各方程診斷腎功能不全效能的比較

注：CKD-EPIscr：CKD-EPI肌酐方程；CKD-EPIscysc：CKD-EPI半胱氨酸蛋白酶抑制劑C方程；CKD-EPIScr-SCysC：CKD-EPI Scr和SCysC混合方程；CKD-EPI亞洲：亞洲CKD-EPI方程；CKD-EPI糖尿?。褐袊悄虿KD-EPI方程；MDRD：腎臟病膳食改良實(shí)驗(yàn)；CG：Cockcroft-Gault；△：與CKD-EPI糖尿病比較，P>0.05

3 討論

即使糖尿病患者的血糖水平得以控制，仍會有20%～40%發(fā)生終末期腎病[7]。評價腎功能最有效指標(biāo)是GFR，但GFR不易被直接測定，因此積極探索適合糖尿病患者的GFR估算方程對早期準(zhǔn)確評估腎功能具有重要意義。

既往GFR評估方程多針對慢性腎病患者，而針對糖尿病患者較少。本研究結(jié)果顯示，2型糖尿病患者Scr、ScysC與rGFR相關(guān)性(P均<0.001)，8個方程的eGFR與rGFR呈正相關(guān)，CKD-EPIScysC與rGFR的相關(guān)性最低(r=0.470)，CKD-EPI糖尿病與rGFR相關(guān)性最高(r=0.693)，說明ScysC在2型糖尿病人群中檢測結(jié)果與年齡、性別、種族、人群不匹配性，推測糖尿病及復(fù)雜并發(fā)癥起不可忽視作用。本研究結(jié)果示，各eGFR呈現(xiàn)高估和低估rGFR現(xiàn)象，其中CKD-EPI糖尿病測量的GFR分布平均，CKD-EPIScysC、CKD-EPIScr-ScysC測量的GFR以高估為主，余eGFR呈低估分布。與rGFR相比，CKD-EPI亞洲、CKD-EPI糖尿病、MDRD 改良測量的GFR偏差小，30%符合率以CKD-EPI糖尿病、MDRD簡化測量的GFR較高。Bland-Altman一致性評估中CKD-EPI糖尿病測量的GFR與rGFR一致性好，且未超出事先規(guī)定專業(yè)界限，與之前研究[8]報道相符，余各eGFR一致性差，說明eGFR個體間有較大差異。以rGFR<60 ml/(min·1.73 m2)診斷為腎功能不全，CKD-EPI糖尿病測量的GFR ROC曲線下面積最大，特異度及Youden指數(shù)最高，但敏感度較低，CKD-EPIScysC、CKD-EPIScr-SCysC敏感度尚可但特異度較低，提示在rGFR<60 ml/(min·1.73 m2)時，CKD-EPI糖尿病低估真實(shí)值，CKD-EPIScysC、CKD-EPIScr-SCysC、高估真實(shí)值，可能與SCysc在糖尿患者中濃度來自非GFR因素影響，如性別、年齡、吸煙、肥胖、C-反應(yīng)蛋白相關(guān)[6]。8種公式在2型糖尿病人群中表現(xiàn)出不同誤差，其可能原因是：①高血糖濃度可影響苦味酸Jaffe反應(yīng)，干擾Scr檢測結(jié)果；同時高血糖引起腎小球高濾過，血糖水平控制后，GFR恢復(fù)，Scr不能反應(yīng)糖尿病人臨床變化[6]；②糖尿患者體質(zhì)量指數(shù)影響肌酐結(jié)果；③8種公式推導(dǎo)參考的金標(biāo)準(zhǔn)不同，中國多采用99mTc-DTPA清除率，歐美多使用碘鈦酸鹽清除率，菊粉等；④公式開發(fā)GFR基線水平不同；⑤公式開發(fā)接受實(shí)驗(yàn)人群中2型糖尿病患者所占比例不同；⑥糖尿病患者特殊臨床特點(diǎn)及復(fù)雜并發(fā)癥；⑦Scr與ScysC檢測方法不同致結(jié)果差異[6,10]。

圖1 rGFR與CKD-EPIScr(A)、CKD-EPISCysC(B)、CKD-EPI Scr-SCysC(C)、CKD-EPI亞洲(D)、CKD-EPI糖尿病(E)、改良MDRD(F)、CG(G)、簡化MDRD(H)的Bland-Altman分析 (CKD-EPIscr：CKD-EPI肌酐方程；CKD-EPIscysc：CKD-EPI半胱氨酸蛋白酶抑制劑C方程；CKD-EPIScr-SCysC：CKD-EPI Scr和SCysC混合方程；CKD-EPI亞洲：亞洲CKD-EPI方程；CKD-EPI糖尿?。褐袊悄虿KD-EPI方程；MDRD：腎臟病膳食改良實(shí)驗(yàn)；CG：Cockcroft-Gault)

近年有學(xué)者[7,9]認(rèn)為，糖尿病腎病患者CKD-EPIScr-ScysC測量的GFR與rGFR有良好的相關(guān)性和腎功能不全診斷準(zhǔn)確率，與本研究不全相符，可能與預(yù)測糖尿病病程不同、糖尿病患者嚴(yán)重的代謝紊亂以及炎癥和免疫系統(tǒng)功能降低[11]對Scr 和ScysC濃度影響不同有關(guān)，尚需要大量研究證實(shí)。

綜上所述，CKD-EPI糖尿病較之前方程有較小偏差、更好精密度和30%符合率及一致性，更適用中國2型糖尿病患者，但其診斷腎功能不全的敏感度稍低。

[1] 李文宏，陳浩，翁曉春，等．不同血液凈化模式對終末期糖尿病腎病患者胰島素抵抗及微炎癥狀態(tài)的影響．山東醫(yī)藥，2015，6(4)：34-35,36．

[3] 王麗，畢婭欣，金國璽.不同腎小球?yàn)V過率估算公式對中國糖尿病患者腎功能的臨床應(yīng)用評價.中國全科醫(yī)學(xué)，2015，18(31)：3807-3811

[4] Silveiro SP, Araújo GN, Ferreira MN, et al. Chronic kidney disease epidemiology collaboration (CKD-EPI) equation pronouncedly underestimates glomerular filtration rate in type 2 diabetes. Diabetes Care, 2011,34(11):2353-2355.

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[11] 陳光澤．炎癥指標(biāo)和免疫學(xué)指標(biāo)在糖尿病患者腎臟病變診斷與預(yù)后判斷中的臨床價值．中國現(xiàn)代醫(yī)藥雜志，2017，19(1)：48-51．

嚴(yán)正聲明

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《中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)》期刊社

2015.12.08

李飛(1974—)，男，安徽阜陽人，本科，副主任醫(yī)師。研究方向：核素顯像與治療。E-mail: lifei007@139.com

張敬苗，安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，230601。E-mail: miao3820520@163.com

2017-03-21

2017-06-09

腎小球?yàn)V過率評估方程在糖尿病患者中的應(yīng)用

李 飛1，鄧慶梅2，黃 山1，張 罡1，張敬苗1*

(1.安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，安徽 合肥 230601；2.中國科學(xué)院合肥腫瘤醫(yī)院檢驗(yàn)科，安徽 合肥 230031)

目的 評估美國慢性腎臟病流行病學(xué)協(xié)作組(CKD-EPI)系列方程及修正方程預(yù)測糖尿病患者腎小球?yàn)V過率(GFR)的效能，包括CKD-EPI肌酐(Scr)方程(CKD-EPIscr)、CKD-EPI半胱氨酸蛋白酶抑制劑C(SCysC)方程(CKD-EPIscysc)、CKD-EPI Scr和SCysC混合方程(CKD-EPIScr-SCysC)、亞洲CKD-EPI方程(CKD-EPI亞洲)、中國糖尿病CKD-EPI方程(CKD-EPI糖尿病)及改良腎臟病膳食改良實(shí)驗(yàn)(MDRD)、Cockcroft-Gault(CG)方程、簡化MDRD方程。方法 采用堿性苦味酸法測定血清Scr，膠乳增強(qiáng)免疫透射比濁法測定血清ScysC，99mTc-DTPA腎動態(tài)顯像法測定GFR，并經(jīng)體表面積標(biāo)準(zhǔn)化后獲得rGFR。分析Scr、ScysC、各方程計算獲得GFR(eGFR)與rGFR的相關(guān)性，并比較各方程的30%符合率、各方程eGFR與rGFR的偏差和偏離程度及一致性。以rGFR<60 ml/(min·1.73 m2)為診斷腎功能不全的標(biāo)準(zhǔn)，采用ROC曲線分析各公式eGFR診斷腎功能不全的效能。結(jié)果 Scr、Scys與rGFR呈負(fù)相關(guān)(P均<0.001)；各方程CKD-EPIScr、CKD-EPIScysC、CKD-EPIScr-SCysC、CKD-EPI亞洲、CKD-EPI糖尿病、改良MDRD、CG、簡化MDRD測量的eGFR與rGFR均呈正相關(guān)(P均<0.001)。CKD-EPI糖尿病、簡化MDRD測量的eGFR與rGFR30%符合率較高；CKD-EPIScr、CKD-EPI亞洲、CKD-EPI糖尿病、改良MDRD測得的eGFR與rGFR差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)；CKD-EPI糖尿病測量的eGFR與rGFR一致性最好，其余所有公式一致性均超過預(yù)定的界限。ROC曲線示CKD-EPI糖尿病測量的eGFR曲線下面積最大、Youden指數(shù)最高。結(jié)論 8種公式預(yù)測的eGFR均存在不同程度偏差，中國2型糖尿病方程CKD-EPI準(zhǔn)確率和一致性最佳。

糖尿病,2型；腎小球?yàn)V過率；腎小球?yàn)V過率評估方程

R587.2; R817.4

A

1003-3289(2017)08-1246-06

10.13929/j.1003-3289.201703111