不同肾脏深度估算公式在马蹄肾患者肾动态显像中的实用性评价

吴昊 段东

1 重庆医科大学附属第一医院核医学科，重庆 400016；2 重庆市人民医院核医学科，重庆 400013

马蹄肾是最常见的先天性肾脏融合畸形[1]。对于马蹄肾和其他肾脏疾病的患者，需要准确评估其肾脏功能以制定合适的治疗方案。准确的肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）对于解释临床症状、确定给药剂量、检测和管理肾脏疾病以及评估预后至关重要[2]。GFR 指单位时间内两侧肾脏产生的超滤液量，是评价肾脏功能的重要指标。99Tcm-DTPA 肾动态显像法是测定GFR 的理想方法，该方法也称为Gates 法。然而，这种方法的准确性受到许多因素的影响，其中肾脏深度是最重要的一种。肾脏深度偏差可导致GFR 估算错误，真实肾脏深度相差1 cm，可导致估算的成年人GFR 产生14%～16%的偏差[3]。目前，临床常用肾脏深度估算公式来计算肾脏深度，如Tonnesen 公式[4]、Taylor公式[5]、北京大学第一医院推荐公式[6]等，但上述公式均以正常成年人为研究对象所得。马蹄肾患者双肾解剖形态结构与正常肾脏不同，现有的公式是否适合计算马蹄肾患者的肾脏深度仍有待进一步研究。故本研究评估不同肾脏深度估算公式对马蹄肾患者的适用性。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2015 年1 月至2020 年12 月于重庆医科大学附属第一医院核医学科行99Tcm-DTPA 肾动态显像的55 例马蹄肾患者的临床资料。其中，男性33例、女性22 例，年龄19～80（42.2±16.3）岁，身高153～177（163.6±8.9） cm，体重50～83（61.5±9.7） kg。

纳入标准：完成肾动态显像及前后1 个月内有双肾CT 检查结果诊断为马蹄肾的成年患者；排除标准：患腹水、严重肾脏积水、多囊肾、体内或肾内占位病变等可能影响肾脏深度疾病的患者。

本研究获得重庆医科大学附属第一医院伦理委员会批准（批准号：2020-102007）。所有患者均于检查前签署了知情同意书。

1.2 CT 实测肾脏深度

采用德国西门子公司的Siemens Symbia T16双探头SPECT/CT 扫描仪行双肾区CT 扫描，扫描条件：管电压120 kV，管电流180 mA；扫描范围：自膈顶向下至髂前上嵴水平；层厚5 mm，层间距5 mm，螺距0.8 mm，采用标准图像重建。由2 名有2 年以上临床工作经验的核医学医师在卫宁健康科技集团股份有限公司的Tview v6.1.0 影像归档和通信系统中测量受检者的双肾实际深度，测量方法：分别选取双肾肾门平面，测量左肾门平面最远点和最近点与皮肤的垂直距离a、b，右肾门平面最远点和最近点与皮肤的垂直距离c、d，根据左肾深度=（a+b）/2、右肾深度=（c+d）/2，得到左、右肾实测深度（图1）。将2 名医师测量深度的平均值作为本研究参考的CT 实测肾脏深度。

图1 CT 实测法测量肾脏深度的CT 横断面图 线段a、b 分别为左肾门平面最远点和最近点与皮肤的垂直距离；线段c、d 分别为右肾门平面最远点和最近点与皮肤的垂直距离。CT 为计算机体层摄影术Figure 1 Cross-sectional view of renal-depth measured by CT

1.3 肾脏深度估算公式

使用估算公式计算肾脏深度，常用的3 种肾脏深度估算公式如下。

Tonnesen 公式[4]：

左肾深度（cm）=13.2×体重/身高+0.7

右肾深度（cm）=13.3×体重/身高+0.7

Taylor 公式[5]：

左肾深度（cm）=16.17×体重/身高+0.027×年龄-0.94

右肾深度（cm）=15.13×体重/身高+0.022×年龄+0.077

北京大学第一医院推荐公式[6]：

左肾深度（cm）=16.772×体重/身高+0.01025×年龄+0.224

右肾深度（cm）=15.449×体重/身高+0.009637×年龄+0.782

1.4 统计学分析

应用IBM SPSS Statistics 25.0 和MedCalc 19.7.2软件对数据进行统计学分析。符合正态分布的数据以±s表示。公式计算的肾脏深度与CT 实测肾脏深度进行配对样本t检验（方差齐），并且对其进行Pearson 相关性分析，计算相关系数。采用Bland-Altman 对公式计算的肾脏深度与CT 实测肾脏深度进行一致性分析，通过Bland-Altman 分析并报告偏倚[即公式计算肾脏深度与CT 实测肾脏深度之间的差值的均数±差值的标准差（d±Sd）]、95%的一致性界限[即公式计算的肾脏深度与CT 实测肾脏深度之间差值的均数±1.96 倍差值的标准差（d±1.96Sd）]和95%CI。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同估算公式计算的肾脏深度与CT 实测的肾脏深度

由表1 可知，不同估算公式计算的肾脏深度均小于CT 实测肾脏深度，且差异均有统计学意义（均P＜0.01）。

表1 不同估算公式计算的55 例马蹄肾患者的肾脏深度与CT 实测肾脏深度的比较（±s，cm）Table 1 Comparison between renal-depths of 55 patients with horseshoe kidney calculated by different formulas and measured by CT ( ±s, cm)

表1 不同估算公式计算的55 例马蹄肾患者的肾脏深度与CT 实测肾脏深度的比较（±s，cm）Table 1 Comparison between renal-depths of 55 patients with horseshoe kidney calculated by different formulas and measured by CT ( ±s, cm)

注：a 表示与CT 实测肾脏深度相比，差异均有统计学意义（t=-14.04～-6.85，均P<0.01）；b 表示与CT 实测肾脏深度相比，差异均有统计学意义（t=-15.19～-8.47，均P<0.01）。CT 为计算机体层摄影术

分肾 Tonnesen公式[4] Taylor公式[5] 北京大学第一医院推荐公式[6] CT实测左肾（n=55） 5.65±0.66a 6.26±1.05a 6.89±0.88a 8.03±1.44右肾（n=55） 5.68±0.67b 6.67±0.94b 6.91±0.82b 8.38±1.46

2.2 Pearson 相关性分析

由图2 可见，不同估算公式计算的肾脏深度与CT 实测肾脏深度之间存在显著的相关性（r=0.430～0.528，均P＜0.001）。其中，北京大学第一医院推荐公式计算的肾脏深度较Tonnesen 公式和Taylor 公式更准确。

图2 55 例马蹄肾患者CT 实测肾脏深度与Tonnesen 公式、Taylor 公式、北京大学第一医院推荐公式计算肾脏深度间的相关性分析 CT 为计算机体层摄影术Figure 2 Correlation analysis between renal-depth of 55 patients with horseshoe kidney measured by CT and calculated by Tonnesen, Taylor and Li Q formulas

2.3 Bland-Altman 一致性分析

采用 Bland-Altman 对公式计算肾脏深度与 CT实测肾脏深度之间进行一致性分析，结果显示，所有公式均低估了肾脏深度，且公式计算肾脏深度与CT 实测肾脏深度之间的差值随着肾脏深度的增加而增加，差异均有统计学意义（均P＜0.001）（表2、图2）。 由表2 可知，Tonnesen 公式计算的肾脏深度与CT 实测肾脏深度间偏倚最大[左肾：（2.38±1.24） cm、右肾：（2.69±1.30） cm]。由表2 和图3可知，虽然Taylor 公式与Tonnesen 公式的相关系数较为接近，但Taylor 公式的一致性更好[左肾：（1.76±1.29） cm；右肾：（1.70±1.32） cm]；北京大学第一医院推荐公式计算的肾脏深度与CT 实测肾脏深度之间的偏倚较小[左肾：（1.14±1.22） cm、右肾：（1.46±1.27） cm]。

图3 55 例马蹄肾患者CT 实测肾脏深度与Tonnesen 公式、Taylor 公式、北京大学第一医院推荐公式计算的肾脏深度的 Bland-Altman 一致性分析图 CT 为计算机体层摄影术；SD 为标准差Figure 3 Bland-Altman consistency analysis between renal-depth of 55 patients with horseshoe kidney measured by CT and calculated by Tonnesen, Taylor and Li Q formulas

表2 不同估算公式计算的55 例马蹄肾患者的肾脏深度与CT 实测肾脏深度之间的Bland-Altman 一致性分析Table 2 Bland-Altman consistency analysis between formula calculated and CT measured renal-depths of 55 patients with horseshoe kidney

3 讨论

GFR 是指单位时间内从肾小球滤过的有效肾血浆流量，是反映肾功能的重要指标之一[7]。准确评估GFR 对于解释患者的临床症状和体征、确定给药剂量、监测和治疗肾脏疾病、评估预后至关重要[2]。目前获取GFR 的方法较多，传统方法有菊粉清除率法、肌酐和胱抑素C 估算法、双血浆法等，其中菊粉清除率法是测定GFR 的“金标准”，但因其技术复杂、耗时长，无法广泛应用于临床[8]。因此，一些方程（如慢性肾脏疾病流行病学协作方程、肾脏疾病饮食修正方程和全年龄段方程）被开发用以估算GFR，其中全年龄段方程在中国人群中的表现优于慢性肾脏疾病流行病学协作方程，尤其是在老年人群中[9-10]。但上述方法只能得到总肾GFR，无法评价单侧肾功能。随着医学影像学技术的进步，一种新的测量GFR 的方法被应用于临床。放射性核素肾脏动态显像是一种使用放射性药物和（或）放射性示踪剂来评估肾脏解剖、生理和病理的成像方法[11]。该方法能为临床提供分肾血供、肾实质功能、上尿路引流等方面的信息，且操作简便、不需要采集血液或尿液标本、其结果不受患者饮食的影响，弥补了传统检查方法无法准确获取肾脏功能信息的不足，因此成为目前临床测定 GFR最常用的方法之一[12-13]。放射性核素肾动态显像法虽然准确率较高，但测定结果易受多种因素影响，例如：仪器设备的稳定性、患者的水化状态、膀胱充盈度、显像剂与血浆蛋白的结合率、弹丸注射质量、肾脏及本底ROI 的选择、肾中放射性核素的衰减距离（肾脏深度）和衰减系数等，其中肾脏深度是最重要的影响因素之一[14-17]。

目前，常用Tonnesen 公式、Taylor 公式、北京大学第一医院推荐公式计算患者肾脏深度。同时，肾动态显像图像后处理软件中默认采用Tonnesen公式计算肾脏深度[4]，但该公式有以下缺点：以小样本欧美地区人群为研究对象，且没有纳入儿童；肾脏深度由坐位超声状态下实测得出，存在一定测量误差；忽略了个体差异、年龄对肾脏深度的影

响。这些缺点可能引起肾脏深度测量值的改变。陈曙光等[18]发现，在体重指数偏高或偏低的受检者中，Tonnesen 公式计算结果的准确率会下降，从而低估真实的GFR，Nautiyal 等[19]的研究结果与此类似。因此，很多学者对利用Tonnesen 公式进行深度校正的准确性提出了质疑，并且在研究中提出了多种不同的计算公式。Taylor 等[5]为了改善Tonnesen 公式的不足，建立了更适合仰卧位受检者的肾脏深度公式，该公式以受检者的年龄、身高、体重为变量，可准确估算成人肾脏深度。由于这些公式都是以欧洲正常成年人为研究对象推导而出，人种之间的差异也可能导致肾脏深度估算的不准确。2007 年北京大学第一医院李乾等[6]选择中国成年人为研究对象，使用CT 实测肾脏深度作为参考值，并把身高、体重、年龄考虑在内，推导出了新的肾脏深度估算公式，并证明其比Tonnesen公式及Taylor 公式更适用于我国的受检者。有学者以双血浆法测得的GFR 作为参考标准，对这几种公式进行了比较，认为应用肾动态显像 Gates 法估算成年人的 GFR 时，Tonnesens 公式、Taylor 公式的准确性较差，而北京大学第一医院推荐公式则具有更高的准确性[20]。

马蹄肾是一种先天性肾融合畸形，这种异常通常发生在妊娠第4～6 周，由于后肾芽异常融合，影响了肾脏向头端迁移及双肾下极向两侧旋转的过程所致。尽管约30%的马蹄肾患者无任何临床症状，但与正常人相比，马蹄肾患者更易出现泌尿生殖系统结石、肾盂积水、感染、肾盂输尿管交界处梗阻、良恶性肿瘤等并发症，这些通常是患者就诊的主要原因[21-22]。有学者发现，患有并发症的马蹄肾患者存在终末期肾脏疾病的风险。因此，这些患者应被视为慢性肾脏疾病患者进行治疗，需要定期监测肾功能和潜在的并发症[23]。马蹄肾的诊断通常需要借助影像学检查，大多数马蹄肾患者肾旋转不良，下极融合形成峡部，通常位于腹主动脉及下腔静脉之前，呈“U”形，因此，其肾脏深度与正常肾脏有所不同。使用现有的肾脏深度估算公式可能会造成误差。Qi 等[24]发现，在马蹄肾患者中，99Tcm-DTPA 肾动态显像测定的GFR 显著低于慢性肾脏病流行病合作研究所开发的估算公式计算得出的值，从而增加了这些患者肾衰竭的发生率，其中一些误差可能源于肾脏深度估算的不准确。对肾脏深度进行衰减校正是定量分肾功能的必要条件，在临床应用的分析软件中常用估算公式法校正肾脏深度。若肾脏位置或形态发生变化，肾脏深度和衰减系数也会改变。因此，肾动态显像法测定GFR 的准确性取决于估算肾脏深度的准确性。

尽管在国内外相关研究中不同肾脏深度估算公式在肾脏解剖结构正常的成人中的适用性已得到认可[4-6,18-20]，但是在马蹄肾患者中的适用性仍有待研究。本研究的临床意义：以 CT 实测肾脏深度为参考标准，用统计学的方法评估了不同肾脏深度估算公式在马蹄肾患者中的适用性。结果表明，虽然CT 实测肾脏深度法和不同肾脏深度估算公式之间存在相关性，但也存在差异，Tonnesen 公式、Taylor 公式、北京大学第一医院推荐公式均低估了马蹄肾患者的肾脏深度。尽管北京大学第一医院推荐公式比其他2 个公式的准确性更高，但在部分患者中测得的深度仍有较大偏差。使用 Gates 法测定GFR 时，准确估算马蹄肾患者的肾脏深度非常重要。为了提供可靠且准确的肾脏深度，推荐以CT 实测深度为宜。由于本研究为单中心、小样本量的回顾性研究，且纳入标准严格，患者数量较少，难免存在系统误差，因此仍需扩大样本量来进一步验证本研究的结论。

综上所述，由于马蹄肾肾脏形态具有多样性，现有的肾脏深度计算公式并不适用于马蹄肾患者。因此，对马蹄肾应该采用CT 实测肾脏深度，以提供可靠和准确的肾脏深度，进一步拓宽 Gates 法的临床应用前景。

利益冲突所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明吴昊负责研究的提出与设计、数据的收集与分析、论文的撰写；段东负责论文撰写的指导、内容的审核