不同肾脏深度估算公式校正SPECT/CT肾动态显像对计算活体肾移植供者GFR 的影响

刘岩 薛建军 王岐 许惠 丁蕊娜 闫青丹 高蕊 杨爱民 西安交通大学第一附属医院核医学科，西安 710061

肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）是反映肾小球滤过功能的重要指标，其较血清肌酐、血尿素氮、胱抑素C 的灵敏度高，在各种肾脏疾病的诊断、监测疾病的发展、评估治疗效果和预后等方面具有重要的临床价值，被认为是评估肾功能的“金标准”[1]，尤其在肾移植前、后对分肾功能的评估，是确保肾移植成功的关键。

菊粉或51Cr-乙二胺四乙酸清除率是计算GFR的“金标准”[2-3]，但操作复杂，需多次采血等，难以在临床实践中推广应用。99Tcm-DTPA 的生物学性质类似于菊粉，其清除率与51Cr-乙二胺四乙酸清除率的相关性较佳[4]。99Tcm-DTPA 肾动态显像是唯一可以定量检测总肾及分肾GFR 的方法，其准确率对肾移植的成功具有重要意义，并对肾移植供者分肾的GFR 有严格要求[5]。临床中发现对同一位受检者使用不同型号的SPECT/CT 行99Tcm-DTPA肾动态显像时，计算得出的GFR 有可能不同，其原因可能是受到肾脏深度的影响[6]。为了更好地保证活体肾移植供者的安全，并使肾移植受体获得良好的治疗效果，本研究以健康的肾移植供者为研究对象，以CT 实测肾脏深度相对应的GFR 为参考标准，分别对使用美国GE 公司的Discovery NM/CT 670 pro 型SPECT/CT 及德国Siemens 公司Symbia T16 型SPECT/CT 采用的Tønnesen 公式[7]及Itoh公式[8]计算的肾脏深度及相对应的GFR 进行对比分析，明确不同肾脏深度估算公式校正SPECT/CT肾动态显像对计算活体肾移植供者GFR 的影响，进而提高活体肾移植的成功率。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2011 年10 月至2017 年12 月于西安交通大学第一附属医院术前行99Tcm-DTPA 肾动态显像的127 名健康肾移植供者的临床资料，其中男性36 名、女性91 名，年龄（49.2±7.3）岁。纳入标准：（1）所有肾移植供者身体健康，无肾脏疾病及外伤史；（2）无高血压及糖尿病病史；（3）心电图、供受体组织配型等检查结果均正常并符合供肾条件。排除标准：（1）各种疾病导致肾脏功能损伤；（2）其他原因不符合肾移植供肾条件。因本研究为回顾性研究，豁免签署患者知情同意书。本研究获得了西安交通大学第一附属医院伦理委员会批准（批准号：No.XJTU1AF2022LSK-376）。

1.2 CT 实测肾脏深度

应用美国GE 公司的Discovery NM/CT 670 pro型SPECT/CT 或德国Siemens 公司Symbia T16 型SPECT/CT 进行CT 扫描，扫描参数：管电压120～135 kV、管电流200 mA、球管旋转速度0.4 s/转、层厚0.5 mm、重组层厚1 mm、视野280～300 mm。扫描时患者取仰卧位，CT 扫描范围自肝脏顶部至髂棘水平，扫描过程中受检者屏住呼吸。

CT 实测肾脏深度的方法：选取每侧肾脏肾门大血管层面，测量每侧肾脏前、后表面到后背体表皮肤的垂直距离，取二者的平均值作为单侧肾脏深度[9]。

1.3 肾脏深度估算公式

Tønnesen 公式[7]：

Itoh 公式[8]：

其中W 为体重（kg），H 为身高（cm）。

1.4 SPECT 肾动态显像测量GFR

应用美国GE 公司的Discovery NM/CT 670 pro型SPECT/CT 或德国Siemens 公司Symbia T16 型SPECT/CT 进行99Tcm-DTPA 肾动态显像，显像参数：低能通用型准直器，能峰140 kV，窗宽±20%。显像前30 min 嘱咐患者饮水300～500 ml，临检前排空膀胱，记录患者的身高和体重。患者取仰卧位，SPECT/CT 探头后置视野包括下腹部及盆腔部位，对准双肾区，静脉“弹丸”注射显像剂99Tcm-DTPA，放射性活度为111～185 MBq，体积＜1 ml，当腹主动脉显影时立即启动开关进行动态采集，血流相1 帧/2 s，采集32 帧，功能相1 帧/30 s，采集32帧，共计20 min。

图像分析：按照仪器的计算机处理程序，由从事核医学工作3 年以上的临床医师分别于双肾及双肾下缘勾画肾脏及本底ROI。工作站根据美国GE公司的Discovery NM/CT 670 pro 型SPECT/CT 内置专用处理软件，自动显示Tønnesen 公式计算的肾脏深度和Gates'分析法计算的左、右肾的GFR。保持注射前、后注射器放射性计数、肾脏及本底ROI 等不变，采用CT 实测及Itoh 公式计算肾脏深度，代入Gates'分析法，应用计算机中的常规处理程序，即可获得相对应的左、右肾及总肾GFR。

1.5 统计学方法

应用SPSS 18.0 软件对数据进行统计学分析。不符合正态分布的计量资料以M（Q1，Q3）表示；CT 实测、Tønnesen 公式、Itoh 公式计算的肾脏深度间的比较采用Wilcoxon 秩和检验；采用Spearman相关性分析法及线性回归分析法分析CT 实测与Tønnesen 公式、Itoh 公式计算的肾脏深度及相对应的左、右肾GFR 间的相关性。采用95%CI确定GFR的正常参考范围。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CT 实测与2 种估算公式计算肾脏深度的比较

由表1 可知，CT 实测左、右肾脏深度明显大于Tønnesen 公式、Itoh 公式计算的左、右肾脏深度，且差异均有统计学意义（均P＜0.001）；Tønnesen公式计算的左、右肾脏深度小于Itoh 公式，且差异均有统计学意义（均P＜0.001）。

表1 127 名健康肾移植供者CT 实测左、右肾脏深度与Tønnesen 公式、Itoh 公式计算的左、右肾脏深度的比较[M（Q1，Q3），cm]Table 1 Comparison between CT measurement and Tønnesen formula, Itoh formula to calculated left and right kidney depth in 127 healthy kidney transplant donors[M(Q1, Q3), cm]

2.2 CT 实测与2 种估算公式计算的肾脏深度的相关性分析

由图1 可知，CT 实测左、右肾脏深度与Tønnesen 公式、Itoh 公式计算的左、右肾脏深度具有正相关性（r=0.330～0.359，均P＜0.001）。

图1 127 名健康肾移植供者CT 实测肾脏深度与Tønnesen 公式、Itoh 公式计算的肾脏深度间相关性 CT 为计算机体层摄影术Figure 1 Correlation analysis between CT measurement and Tønnesen formula, Itoh formula to estimate kidney depth of 127 healthy kidney transplant donors

2.3 CT 实测肾脏深度与2 种估算公式计算的肾脏深度相对应的GFR 的比较

由表2 可知， CT 实测肾脏深度相对应的左、右肾GFR 的正常参考范围分别为45.95～49.81 ml/min、46.53～50.60 ml/min；Tønnesen 公 式 计 算 的 肾 脏深度相对应的左、右肾GFR 的正常参考范围分别为45.78～48.92 ml/min、45.74～48.82 ml/min；Itoh公式计算的肾脏深度相对应的左、右肾GFR 的正常参考范围分别为41.88～44.82 ml/min、43.36～46.27 ml/min。

表2 127 名健康肾移植供者CT 实测肾脏深度与Tønnesen 公式、Itoh 公式计算肾脏深度相对应的GFR 间的比较(ml/min)Table 2 Comparison of glomerular filtration rate measured by CT and calculated by Tønnesen formula and Itoh formula in 127 healthy kidney transplant donors (ml/min)

CT 实测肾脏深度相对应的左、右肾GFR 大于Tønnesen 公式和Itoh 公式计算的左、右肾GFR，且差异均有统计学意义（均P＜0.001）。Tønnesen 公式计算的左、右肾GFR 小于Itoh 公式，且差异均有统计学意义（均P＜0.001）。

2.4 CT 实测肾脏深度与2 种估算公式计算的肾脏深度相对应的GFR 的相关性分析

由图2 可知，CT 实测肾脏深度与Tønnesen 公式及Itoh 公式计算的肾脏深度相对应的GFR 具有正相关性（均P＜0.001）。

图2 127 名健康肾移植供者CT 实测肾脏深度与Tønnesen 公式、Itoh 公式计算肾脏深度相对应的左、右肾GFR 的相关性 CT 为计算机体层摄影术；GFR 为肾小球滤过率Figure 2 Correlation analysis of left and right glomerular filtration rate measured by CT, Tønnesen formula and Itoh formula in 127 healthy kidney transplant donors

3 讨论

Gates'分析法是在肾动态显像过程中测定肾实质相99Tcm-DTPA 的肾脏摄取率，计算出GFR[10]。该方法简便易行、安全无创、灵敏度和重复性较好，不仅可以获得分肾GFR，而且同时可以获得双肾血流及功能状态的动态影像，因此得到临床广泛应用。但该方法与其他传统方法相比较，影响因素较多，其主要影响因素是注射入体内显像剂的净计数、肾脏/本底ROI 的选择及肾脏深度校正，前2 个因素都可以通过规范化的操作避免，故肾脏深度是影响该方法的主要因素[6]。依照99TcmO4-在软组织的衰减系数为0.153 计算，肾脏深度变化l cm，GFR 就会产生14%～16% 的偏差[11]，因此，在肾动态显像时精确测量肾脏深度对于GFR 至关重要。

Tønnesen 公式是Tønnesen 等[7]于1974 年用超声测定55 例欧美患者坐位时肾脏深度得出的计算公式。Taylor 等[12]认为，Tønnesen 公式容易低估肾脏深度，这一观点得到其他研究者的支持[13-14]。本研究结果显示，Tønnesen 公式计算的肾脏深度小于CT 实测肾脏深度，其可能原因如下：（1）与常规SPECT/CT 肾动态显像卧位显像不同，该公式选用坐位，致使不同体位肾脏的位置不同，而且超声探测时探头与肾脏有一定的斜角，不是垂直正对肾脏；（2）该公式由55 例患者的数据拟合而成，样本量偏小，并未考虑年龄变化对该公式的影响，且当时超声设备对肾脏边界显示的分辨率较差。因此，以Tønnesen 公式计算肾脏深度及相对应的GFR 不适宜对GFR 要求更为严格的肾移植供体的测量。

Itoh 公式是Itoh 等[8]于1987 年通过CT 测量肾脏深度，以身高、体重为基础建立的。Murase等[15]研究发现，相较于Tønnesen 公式，Itoh 公式对慢性肾病患者肾脏深度的计算更加准确。Itoh 公式计算左、右肾的肾脏深度比Tønnesen 公式计算左、右肾的肾脏深度分别大0.6、1 cm[15]。Itoh 等[16]研究发现，Gates'分析法获得GFR、Itoh公式相对应的GFR 分别与标准GFR 比较，具有较好的相关性（r=0.774，0.746，均P＜0.05），但明显低于单样本多次测量获得的GFR。本研究结果显示，Itoh公式计算的肾脏深度高于Tønnesen 公式（P＜0.001），低于CT 实测肾脏深度（P＜0.001），再次证明了Murase 等[15]的观点。本研究进一步发现，Itoh 公式计算的肾脏深度相对应的GFR 与Tønnesen 公式、CT 实测肾脏深度相对应的GFR 变化趋势一致，即Itoh 公式计算的肾脏深度相对应的左、右肾GFR 高于Tønnesen 公式（P＜0.001），低于CT实测肾脏深度相对应的左、右肾GFR（P＜0.001），再次证明肾脏深度是影响Gates'分析法测定GFR的重要因素[6]。

本研究结果显示，以Tønnesen 公式、Itoh 公式计算的肾脏深度相对应的GFR 均低于CT 实测，但其左肾、右肾GFR 均在以往我们所研究的正常参考范围内[17]，且与CT 实测肾脏深度及相对应的GFR 呈正相关（P＜0.01），提示该法计算的GFR 可以用于常规肾脏疾病的评估。CT 实测肾脏深度提高了Gates'分析法计算肾脏深度的准确率，进而提高了GFR 测量的准确率，在确保活体肾移植供体的安全中具有重要的临床价值[18]。

综上所述， Tønnesen 和Itoh 公式计算的肾脏深度相对应的GFR 可以用于常规肾脏疾病的诊断及评估，对于分肾GFR 要求更为严格的肾移植供体，应以CT 实测肾脏深度校正SPECT/CT 计算更为准确的GFR。

本研究仅客观反映了Gates'分析法计算GFR中肾脏深度对GFR 的影响，而没有涉及CT 实测肾脏深度带入Gates'分析法计算的GFR 与菊粉清除率间的比较，如果能将菊粉清除率计算GFR 加入本研究，将会对移植肾患者提供更大的临床价值。

利益冲突 所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明 刘岩负责数据的收集、论文的撰写；薛建军负责论文命题的设计；王岐负责数据的核实与分析；许惠负责数据的处理与统计；丁蕊娜、闫青丹负责图像的采集；高蕊负责图像的处理与阅片；杨爱民负责论文的审阅