三种单次时点尿公式估算儿童24小时尿钠排出量的准确性研究

彭亚光，刘丽丽， 张莹，马殿群，解鲜冬，翟士芬，张连新，李昆，彭晓霞，张淑华

钠摄入量对于调节儿童血压起重要作用[1-3]，儿童时期血压较高者成年后高血压发生风险增加[4-6]。我国儿童每日盐摄入量为6.5～13.0 g（按照1 g钠相当于2.54 g盐折算）[7]。准确评估儿童钠摄入量对于早期预防心血管疾病具有重要意义。作为评估钠摄入量个体水平的“金标准”——24小时尿钠排出量，测定在临床科研实践中极为不便[8]。为解决收集24小时尿可行性差的问题，日本和美国的研究者陆续提出了用单次时点尿“替代”24小时尿样本，来评估钠摄入量的方法。这也是目前在人群研究中较为常用的时点尿估算24小时尿钠排出量的方法，即Kawasaki公式（K法）[9]、INTERSALT公式（I法）[10]和Tanaka公式（T法）[11]，其基本原理是通过利用单次时点尿排出量与24小时尿排出量的比例关联，以尿肌酐进行校正，估算24小时尿钠排出量。目前现有几种常用方法均是基于成人人群建立，儿童与成人生理代谢过程存在差异，对于儿童人群现有方法的准确性相关研究很少，目前也缺乏针对儿童人群准确并且简易可行的钠摄入量评估工具。本研究拟对上述三种常用方法在儿童人群中的估算准确性进行评估。

1 资料与方法

研究对象：本研究为横断面研究，以24小时尿钠排出量估算值和实测值相关系数0.35参数进行样本量估算，考虑10%脱落率，入组100例肾功能正常的儿童，完成24小时尿样本收集，能够在0.05显著性水平下，能够达到80%检验效能。由于考虑低年龄儿童收集24小时尿样本的可行性及依从性较差，故本研究入组的儿童人群年龄范围设定5～18周岁。研究对象主要来源于2018年1月至4月期间首都医科大学附属北京儿童医院儿童骨外科、耳鼻喉科、眼科三个临床科室中肾功能正常的住院儿童，所有儿童均在入院时根据入、排标准入组，在接受相应疾病治疗前1～2天完成24小时尿样本采集。

纳入与排除标准：纳入标准：年龄在5～18周岁之间（含18周岁）。排除标准：（1）肾功能损伤或肾功能不全的儿童；（2）使用利尿剂接受治疗的儿童；（3）出现急性或慢性心力衰竭的儿童；（4）患有感染性疾病、先天性心脏病、血液系统疾病、肿瘤的儿童；（5）因各种原因导致影响膳食摄入的儿童。所有研究对象及其家属均签署知情同意书，研究方案经过首都医科大学附属北京儿童医院伦理委员会批准。

研究方法：通过临床病例记录表采集相关数据信息，收集研究对象完整24小时内每次排尿的时点尿样（每次排尿均单独采集），检测各次时点尿和24小时尿的尿钠、钾、肌酐浓度。根据各公式适用的时点尿，即K法为清晨第二次尿，I法、T法均为随机时点尿，估算24小时尿钠排出量，比较现有K法、I法和T法三种公式（表1）在儿童中24小时尿钠排出量的估算准确性。

表1 常用单次时点尿估算24小时尿钠排出量现有公式

资料收集：对研究对象收集的资料主要包括：一般情况、24小时尿收集信息及相关临床检查结果。其中一般情况主要包括：人口学信息、既往疾病史、体力活动、身高、体重等留尿前参数信息；24小时尿收集信息包括：各次排尿时间、排尿次数、尿量、遗漏/遗撒情况、饮水情况、药物使用信息、环境温度等；本研究24小时留尿不同于以往研究，即每次排尿均单独收集，完成24小时完整收集，提取各次时点尿样本后，由实验员集中各次时点尿混匀提取作为24小时尿样本，具体留尿过程可见图1流程示意图。相关临床检查结果包括血压、心率、血肌酐等数据。

图1 样本收集流程示意图

实验室检测：实验室检测主要包括各次时点尿样本和24小时尿样本尿钠、尿钾、尿肌酐检测，尿钠、尿钾检测采用离子选择电极法，尿肌酐检测采用酶法，同一批次由首都医科大学附属北京儿童医院临床检验中心人员使用生化分析仪（Roche-5810，瑞士）进行测定。实验室检测前对仪器设备进行校准，通过配制标准质控尿样对每次检测进行校正质控，随机抽取10%尿样本进行双盲标本测定，比较双盲标本检测结果是否失控。

统计学分析方法：统计分析采用SAS 9.4、JMP专业软件进行。资料数据录入采用双录入方式通过Epidata进行数据录入；连续型变量以均数±标准差表示，分类变量用频数及百分比表示。通过相关分析、平均偏差比较人群水平估算准确性；通过分析绝对偏差、相对偏差的分布，以及折算成盐摄入量的错分比例评价个体水平准确性。绝对偏差和相对偏差计算公式如下：

盐摄入量错分折算标准：1g钠摄入量相当于2.54 g盐摄入量。将三种公式估算的24小时尿钠排出量与实测值折算成盐摄入量，根据我国膳食指南中，盐每日推荐摄入量＜ 6 g，将折算后盐摄入量分为四组，即＜ 4.00 g/d、4.00～5.99 g/d、6.00～8.99 g/d和≥ 9.00 g/d，上述分组切点也接近本研究实测值的四分位数。比较各种公式估计值与实测值分组情况，与实测值分组不一致即定义为错分，根据错分分布比例评价三种公式盐摄入量错分情况。

所有统计学检验显著性水平取0.05。

2 结果

研究对象基本情况（表2）：本研究入组135例儿童，3例因依从性较差，未完成尿样收集。最终完成24小时尿样本收集的共132例，通过血肌酐检测结果对肾功能进行评估， 3例血肌酐水平较高（＞132 μmol/L）故排除，最终纳入分析共129例，其中男性75例，平均年龄（9.79±2.53）岁；女性54例，平均年龄（9.56±2.16）岁。

表2 研究对象基本情况（n=129,

表2 研究对象基本情况（n=129,

注：-：无。1 mmHg=0.133 kPa

项目 均值±标准差 范围性别(男/女,例) 75/54 -年龄 (岁) 9.7±2.4 5.0～16.0身高 (cm) 140.9±16.4 103.0～175.0体重 (kg) 37.6±15.4 17.0～88.6体重指数(kg/m2) 18.3±4.5 11.2～34.56收缩压 (mmHg) 104.1±6.6 86.0～130.0舒张压 (mmHg) 59.9±6.0 50.0～74.0血肌酐 (μmol/L) 37.8±8.6 27.3～62.2排尿频次 (次/d) 7.5±3.3 2.0～21.0 24小时尿钠浓度 (mmol/L) 99.7±54.5 30.0～264.0钾浓度 (mmol/L) 25.8±14.3 6.0～87.5肌酐浓度 (μmol/L) 5 155.1±3 580.5 1 060.0～25 200.0尿量 (ml) 1 349.0±628.8 530.0～3 465.0钠排出量 (mg/d) 2 694.9±1220.3 726.6～6 676.7

人群水平准确性（表3）：K法利用晨起二次时点尿估算，I法 、T法均为随机时点尿进行估算，本研究对研究对象各时点尿样本均留样，故通过随机数字法对个体随机时点尿进行随机抽样，以用于I法、T法估算。个别个体在相应时点未排尿，如晨起第二次尿样本，故用于K法的实际例数为104例；此外，T法公式指数形式，有个别个体随机抽样的时点尿带入公式底数为负数，不适用，故用于T法的实际例数为117例。相关分析结果显示估算值与实测值中度相关，相关系数0.47～0.52，I法、T法偏差均值较小，人群水平准确性相对较好，K法偏差均值最大。

表3 现有K法、I法、T法三种方法估算24小时尿钠排出量准确性比较（s）

表3 现有K法、I法、T法三种方法估算24小时尿钠排出量准确性比较（s）

注：a：25例研究对象未收集晨起第二次尿，因此验证Kawasaki公式的样本量为104例； b：由于Tanaka公式为指数形式，12例研究对象带入公式的底数为负数，不适用于Tanaka公式，因此验证Tanaka公式的样本量为117例；c：估算值与实测值采用配对t检验比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；rd：Pearson相关系数；e：绝对偏差均值，估算24小时尿钠排出量-实测值

?

个体水平准确性：比较现有公式估算值与实测值绝对偏差和相对偏差，如图2、3所示，绝对偏差超过1 950 mg/d，即相当于盐摄入量偏差超过5 g/d，K法最高；低于390 mg/d，即相当于盐摄入量偏差在1 g/d以内的比例均不超过四分之一；相对偏差超过40%的比例，K法最高，I法和T法分别为34%和38%；相对偏差低于20%（图3中±10%以内及±10%～19%的比例）比例均不超过35%。

图2 三种常用公式24小时尿钠排出量绝对偏差分布图

图3 三种常用公式24小时尿钠排出量相对偏差分布图

估计值与实测值错分比例（表4）：根据折算成盐摄入量的估计值与实测值，K法、I法、T法累计错分率分别为73.1%、69.0%和62.4%。K法普遍高估，I法、T法呈现低值高估、高值低估的情况。

表4 折算盐摄入量错分分布情况（例）

3 讨论

血压升高是发生心血管疾病的危险因素，后者也是导致死亡和致残的首要原因[12]。大量研究已证实，高钠摄入与高血压密切关联，合理的降低钠摄入量，能够有效降低血压[13-14]。因此国内外临床指南[15]中提出了将限盐策略作为控制高血压的重要生活方式干预手段之一，并且给出了针对不同人群膳食钠的推荐摄入量。

目前我国不仅成人钠摄入量高，儿童钠摄入量也普遍超标，平均超过推荐摄入量2倍多[7]。儿童时期是培养行为和生活方式的关键阶段，行为和生活方式一旦形成，往往会持续一生。儿童膳食习惯、口味是在日常生活中逐渐形成，我国膳食行为习惯具有家庭聚集性，这点对于钠摄入量的管理更为重要。特别是在儿童时期，通常情况下，由于缺乏准确简便的评估方法，成年人往往都不知道家庭日常钠摄入量，儿童摄入量更不清楚。对于儿童而言，一方面在儿童时期改变口味等膳食习惯相对容易，另外家长也会重视儿童健康，因此如果能够准确、方便评估个体钠摄入量，能够引起家长重视，改变儿童口味等膳食行为习惯，对合理控制盐摄入量，预防高血压等心血管疾病能够起到更好的效果。

目前评估人群钠摄入量的常用方法是通过利用单次时点尿“替代”24小时尿样本，估算24小时尿钠排出量，从而评估钠摄入量，即本研究中提及的K法公式[9]、I法公式[10]和T法公式[11]。上述公式均基于成人人群构建，即使在成人人群中，相关研究也提示三种公式的个体评估准确性不好，与实测24小时尿钠排出量存在较大偏差，特别是存在“高值低估”与“低值高估”的系统偏性[16-22]。如果估算公式错分比例较大，以此与心血管事件关联分析可能会产生错误的结论，对人群公共卫生政策制定、人群健康管理、儿童健康保健等造成错误导向，影响人群慢性病预防效果。现有常用的方法在儿童人群中的验证研究很少，在儿童中准确性如何，是否适用需要开展人群验证研究，以便探索儿童评估钠摄入量的方法及工具。

本研究结果显示，现有三种方法在儿童中估算24小时尿钠排出量与实测值的偏差较大。从表3中可见，在K法、I法和T法三种公式中，虽然I法估计值与实测值绝对偏差均值最小（26.4 mg/d），但并不能说明估算准确性，主要考虑个体间估计值与实测值差值存在相互抵消，导致偏差平均值显得不高，这不足以说明公式的准确性。故在评价公式准确性上需要考虑个体估算偏差的分布情况，在偏差分布的分析中，比较绝对偏差和相对偏差分布，图2、3可见，估计值与实测值相对偏差超过40%的比例，现有三种公式分别为79.8%、34.9%、38.5%；在实践中，可接受的相对偏差大致在20%以内，现有三种公式这一比例分别为10.6%、34.1%、36.3%，尚不到一半。在一项对国内284名10～15周岁学生进行的外部验证研究中[23]，K法、I法和T法相对偏差超过40%的比例分别为65.5%、17.6%、12.7%；20%以内的比例分别为15.2%、58.8%、46.8%，绝对偏差的分布结果也与本研究结果呈现类似趋势。所不同的是，该研究是在自然人群中开展，本研究是基于医院住院人群，人群年龄、性别分布的差异、以及基于医院人群收集样本完整性可能优于自然人群，这些均可能导致偏差分布比例的差异。

上述结果均提示：现有公式在儿童人群中准确性不高，特别是K法，在儿童中的估算准确性非常差，这有别于成人。在对我国成人的研究中，结果提示：K 法、I 法和 T法三种方法估算中国城乡人群的 24小时尿钠排出量均存在不同程度的低估[18]。其他成人人群研究也提示：不同人群估算准确性、可靠性不一致，适用性存在局限[24-25]。上述成人研究结果主要通过相关系数、偏差平均水平等方法对估算人群总体水平准确性进行比较，但是关联分析受极端值影响较大，偏差平均值也会被极端值抵消，得出的结果不一定能全面反映公式估算的准确性。

评估钠摄入量是为了合理控制，从膳食行为方面预防心血管疾病[26-27]，在对现有单次时点尿估算值折算为盐摄入量后，错分结果显示60%以上的个体估计均出现不同程度错分，现有公式存在低值高估和高值低估的偏性，这一点对于人群预防的意义更为重要，尤其是高值低估，可能会将风险高的人群错判。对儿童人群而言，有其自身24小时尿钠代谢节律规律，直接采用存在“错分”风险的成人公式评估儿童钠摄入量缺乏科学性。我们的研究和国内另一项研究结果均证实，直接用成人现有公式评估儿童钠摄入量偏差更大，非常不可行[23]。

本研究局限性包括：第一，基于医院人群开展，考虑到肾功能因素对公式准确性的影响，本研究纳入外科、眼科、耳鼻喉科肾功能正常的住院儿童，一方面避免疾病本身和（或）治疗过程中使用可能影响肾功能的药物；另一方面提高儿童收集24小时尿的依从性和便利性。住院儿童膳食为医院营养配餐，也不会有大量体力活动，环境温度稳定，饮水、休息规律，故能够避免很多相关偏倚产生。研究结论仍需进一步在自然人群中验证。第二，本研究考虑到依从性和便利性，未对所有研究对象连续收集多天的24小时尿样本，故无法分析连续多天24小时尿钠排出量的稳定性及时间滞后性特点对评估钠摄入量的影响，这在未来后续研究中可能会考虑设计。

本研究比较了现有三种利用单次时点尿估算24小时尿钠排出量的公式在儿童中应用的准确性，结果证实，现有公式不适用于儿童，特别是在个体水平，利用单次时点尿估算24小时尿钠排出量不够准确，提高评估方法准确性亟待进一步研究。

利益冲突：所有作者均声明不存在利益冲突