放射性核素显像法测定肾小球滤过率在活体移植肾供体中的作用

薛建军，杨爱民

(西安交通大学第一附属医院核医学科，陕西西安 710061)

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放射性核素显像法测定肾小球滤过率在活体移植肾供体中的作用

薛建军，杨爱民

(西安交通大学第一附属医院核医学科，陕西西安 710061)

肾小球滤过率(GFR)是评价肾功能的重要指标，有多种测定方法。菊粉清除率及放射性核素双血浆法是测定GFR的金标准。肾动态显像法测定GFR与菊粉清除率、放射性核素血浆标本法测定GFR等具有良好的相关性，被作为临床上测定GFR的金标准。99mTc-DTPA放射性核素显像法可以测量分肾GFR，具有简便、无创及准确等优点，在移植肾活体供体中发挥着重要作用。

肾小球滤过率；放射性核素显像法；肾移植；活体供体;肾功

目前活体供肾已经成为国内肾脏移植的重要来源之一，自2007年开始这一比例明显上升，因此评价活体肾移植供体的安全性已经成为迫切的问题。肾小球滤过率(glomerular filtration rate，GFR) 是临床评价肾脏功能的重要指标，其在疾病的早期就有变化，并且与肾脏损害的严重程度密切相关。GFR是指单位时间内从肾小球滤过的血浆容量，是临床反映肾脏滤过功能最主要、最直接的指标，是评价分肾和总肾功能的重要指标。

1 临床常用的反映肾小球滤过功能的方法

GFR在临床上中通过测定血浆中某种标志物的清除率而间接估算。作为评估肾脏清除率的标记物应具以下特点: ①稳定的生成率。②稳定的血浓度，不受其他病理变化的影响，不与蛋白质结合。③肾小球自由滤过，不被重吸收或分泌。GFR检测的主要方法有：菊粉清除率、血肌酐及其清除率、血尿素氮和尿素氮清除率、放射性同位素标记物的清除率、胱抑素C及其清除率、碘海醇血浆清除率等，无论是哪种测定和估算 GFR的方法都存在不足之处[1]。

菊粉不与血浆蛋白结合，只经肾小球滤过，不被肾小管重吸收、分泌、代谢及破坏，是测定GFR理想的标志物，菊粉清除率是测定GFR的传统方法，也是公认的金指标[2]。但要求菊粉的血浓度处于一个稳定状态，需多次采血和精确收集尿量，方法复杂繁琐，技术难度大，需要时间长，难以在临床推广，因此一般仅用于实验研究。

肌酐是肌酸的代谢产物，肌酐经肾小球滤过，有少部分(约15%)可经肾小管分泌，GFR 下降至正常1/3 时，血肌酐才明显上升。血肌酐还受肌肉量、肉食摄入量及体内代谢水平的影响，加之24 h尿液收集麻烦、不准确及需要素食3 d等，更限制了内生肌酐清除率在临床上的应用。

血尿素氮(blood urea nitrogen，BUN)是蛋白质代谢产生的氨在肝脏经鸟氨酸循环生成的终产物，可经肾小球自由滤过，约40%～50% 被肾小管重吸收，且研究证明只有当GFR下降至正常人的1/2时，血BUN才会明显上升，故血BUN测定并非反映肾小球滤过功能的敏感指标。BUN 还受机体蛋白摄入量、分解水平、肾血流等因素影响，某些药物亦影响其测定值，氨基水杨酸、四环素、磺胺使之升高，VitC、左旋多巴、链霉素使之降低。

胱抑素C及碘海醇均不与血浆蛋白结合，经肾小球滤过，不被肾小管重吸收和分泌，不再重新回到血液中，是较理想的GFR 标志物，但两者在临床尚未推广。

放射性核素51Cr-乙二胺四乙酸(51Cr-EDTA)、99mTc-DTPA等可代替菊粉用于精确测定GFR。放射性核素51Cr-EDTA清除率所受的影响因素较少，也被认为是评估GFR的金标准。但测定51Cr-EDTA的清除率，价格昂贵，具放射性。某些患者如孕妇不适用，限制其临床应用。99mTc-DTPA经静脉注射后只有5%与血浆蛋白相结合，95%被肾小球滤过，快速随尿液排出，30 min约70%～80%排至膀胱，是评估肾功能的一种敏感性好、特异性高的指标。

2 放射性核素显像法测定GFR

放射性核素标志物清除率的测定方法有血浆标本法(血浆清除率法)、γ照相法(肾动态显像法)。

放射性核素血浆标本法测定GFR结果准确、可靠。最初用51Cr-EDTA的清除来测定GFR，因为51Cr-EDTA的清除与菊粉的清除很接近，静脉注射51Cr-EDTA连续静脉采血测量血浆放射性计算的变化并因此推算GFR，在相当长时间段里是临床获取GFR值的经典方法[3]。

血浆标本法为测定GFR的准确方法，是多次采集多个时相的血标本，测定血浆放射性计数，通过多房室模型获得GFR[4]。较为简便的方法有单时相取血法、双时相取血法(简称为双血浆法)和三时相取血法。单标本法准确性较差，在GFR<30 mL/(min·1.73 m2)时，其测定的GFR不可靠[5]；很多研究表明多标本法与菊粉清除率相关性很好，但仍需要多次反复抽血，患者不易接受，在临床和科研中的应用受到限制；双血浆法与多标本法具有良好的相关性，甚至在严重肾功能不全及机体状态不稳定的重症监护患者中其清除率与GFR保持良好一致。菊粉清除率或51Cr-EDTA在很长时间被认为是评估 GFR的金标准[6-8]，但因操作繁琐或价格昂贵而在临床上难以推广。

后来研究发现99mTc-DTPA与51Cr-EDTA在人体内的清除率有良好的相关性及很高的符合率，其血浆清除率与菊粉清除率相关性很好[9]，而99mTc-DTPA又具有放射性药物容易获得、易于标记、价格便宜、放射性剂量低及放射性半衰期短等优点。因此99mTc-DTPA已成为临床及科研中菊粉的代替物[10]，成为应用很广泛的一种示踪剂而用于评价GFR。1996年99mTc-DTPA双血浆清除率法测定GFR被美国核医学会推荐作为临床上测定GFR的金标准[11]，这也是国际核医学协会推荐的临床科研使用的较为方便的评估GFR的方法。

放射性核素血浆标本法测定GFR虽然被推荐为临床上测定GFR的金标准，但同测定和估算GFR的其他方法一样，仅只能提供总肾GFR，无法提供分肾GFR，对于活体移植肾供体而言价值不大。同时双血浆清除率法测定GFR操作仍显繁琐、费时，因此在临床上大范围推广应用受到一定限制。

从20世纪80年代开始，由于伽玛相机和SPECT的应用， 开始采用肾动态显像计算分肾功能和估算GFR值。肾动态显像法测定GFR有两种通用的方法，一种是PIEPSZ的方法[12]，它通过肾脏曲线和经血样校正的心前区的血液曲线求出GFR；另一种方法是GATES法，70年代末SCHLEGEL首次用γ照像法测定肾有效肾血浆流量，1982年美国学者GATES对SCHLEGEL的方法进行了修改，在99mTc-DTPA肾动态显像的基础上建立了GFR测定法，应用核医学数据处理系统，建立了肾脏摄取99mTc-DTPA的量来推算 GFR，故被称为GATES法[13]。GATES法优点是操作简单、灵敏、安全无创、重复性好，不必采血和留尿，可以在较短时间内测出GFR，不仅可以获得总肾及分肾的GFR值，而且同时可得到分测肾脏的血流及功能的动态影像，因此成为目前测定GFR最常用的一种方法。虽然也有一些不同观点，但多数研究表明99mTc-DTPA肾动态显像法测定GFR与放射性核素双血浆法测定GFR具有良好的一致性[14-15]。ASSADI[16]的研究表明GATES法测定的GFR与DTPA血浆清除率测定的GFR与之间的相关系数为0.90～0.93，古志明[17]对54例移植肾供体的研究就表明，双血浆法和99mTc-DTPA肾动态显像法测定的GFR分别为(105.56±11.19)、(103.80±15.87)mL/min，两者具有良好的一致性。甚至有些研究者已将肾动态显像法测定GFR作为评价其他计算GFR方法的参考标准[18]。

肾动态显像法是唯一可以定量测定分肾功能的检测方法，对于分肾功能的评级具有重要意义，因此放射性核素显像法测定GFR在活体移植肾供体肾功能判定有着举足轻重的作用，成为临床活体移植肾供体GFR判断的可行的唯一方法。

3 放射性核素显像法测定GFR的正常值

目前国内外GFR的正常值大多为总肾的GFR，尚缺乏对健康人或潜在肾移植供体的放射性核素肾动态显像测定GFR(GFRGates)的相关研究，有关总肾或分肾GFRGates正常参考值的报道不多。BARAI[19]在印度统计活体供肾者中GFRGates为(81.4±19.4) mL /min；李丽娟[20]的研究显示30例移植肾活体供体总肾GFR为(85.4±13.9) mL /min，唐勇进[21]对39例属活体肾移植供体的研究表明测定的左肾、右肾及总肾的GFRGates分别为(44.51±6.69 )mL/min、(44. 23±6.33) mL/min、(88. 64±11.78)mL/min。北医的研究显示对于肾移植供体而言GFRGates与GFRdt具有良好的相关性[22]，99mTc-DTPA双血浆法测定的肾脏GFR(GFRdt)为66～156 mL/(1.73 m2·min)，平均(100.35±38.56)mL/(1.73 m2·min)，而GFRGates为68～125 mL/(1.73 m2·min)，平均(95.55±14.34)mL/(1.73 m2·min)。GRANERUS等[23]对8个有关肾脏功能正常值的研究进行Meta分析发现，当年龄≤50岁时，GFR每10年下降4 mL/min；>50岁时，GFR下降速度明显加快，每10年下降10 mL/min。我们以前的研究发现GFRGates正常范围与以上相似，但在年龄<50岁者和≥50岁者间左肾、右肾及总肾的GFR有显著性差异[24]，这于GRANERUS的观点基本一致。麻广宇[25]对232名不同年龄段健康人的研究表明GFRGates为(80.23±17.24) mL/min，与其他研究不同，其研究发现肾动态显像法测定20～49岁健康人GFR的准确性较差，测定≥50岁健康人GFR的准确性较好，其中≥70岁准确性最好。这与有些GFR与性别及年龄不存在显著相关性的研究不一致，有待进一步的证实。

由于核素肾动态显像受年龄、显像仪器、分析软件计算差别等诸多因素影响，目前国内外尚无统一的供者肾功能评估标准。世界移植学会推荐活体供肾者GFR应≥80 mL/(1.73m2·min)，美国、法国和荷兰大多数移植中心活体供肾者双肾的最低标准为80 mL/min。我国推荐使用核素扫描测定GFR，目前公认，小于40岁的供肾候选者的双肾GRF下限应不低于1.33 mL/s (80 mL/min)，40岁以后GRF平均每年下降0.015 mL/s (0.9 mL/min)[26]。因此，随着供者年龄的增加，供肾候选者的双肾GRF值也可能相应下降，如60岁时的双肾GFR可以为1.13 mL/s (68 mL/min)。

4 99mTc-DTPA肾动态显像法测定GFR的影响因素

99mTc-DTPA肾动态显像测定GFR时影响因素较多，是为人诟病的主要原因。99mTc-DTPA的血浆蛋白结合率、患者的水化状态、心功能不全、膀胱过度充盈、药物剂量、弹丸注射的质量、肾脏或本底感兴趣区的选择、肾功能严重受损、肾脏深度等都可影响GFR的测定值。

99mTc-DTPA血浆蛋白结合率为3%～5%，使测得的 GFRGates比真实值低15%～20%。影响GFR测定的其他因素中，99mTc-DTPA放化纯度非常高，药物质量稳定可靠，患者的水化状态及弹丸注射的剂量及质量容易达到要求，因此只要在勾画肾脏或本底感兴趣区时严格按照软件要求勾画，其测定的GFR结果重复性很好。当肾功能严重受损时，肾脏感兴趣区受肝脾放射性的影响，测得的GFR值会较实际值偏高，但对供体几乎不受这一因素影响。所以只要严格按照要求操作，99mTc-DTPA肾动态显像法测定的GFR结果具有很好的重复性和准确性。肾脏深度对GFRGates的测定会有一定的影响，这提示在临床中，如果移植肾活体供体GFR偏低或处于临界值附近，可以考虑使用99mTc-DTPA双血浆清除率法测定GFR替代肾动态显像法测定GFR。

放射性核素肾动态显像法测定GFR是评价肾脏、特别是分肾功能的准确、灵敏、简便、无创伤性、符合生理条件的检查方法，而且同时可以获得肾图曲线、血流灌注图像、实质功能图像、分肾及总肾GFR，是唯一可以定量测定分肾功能的检测手段，对于分肾功能的评级具有重要意义，因此利用放射性核素显像法测定GFR在活体肾移植供肾功能评估、预后随访中具有其他检查无法替代的优势。

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(编辑 何宏灵)

The value of radionuclide renal dynamic imaging to evaluate GFR in renal transplantation living donors

XUE Jian-jun, YANG Ai-min

(Department of Nuclear Medicine, the First Affiliated Hospital, Medical School of Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710061, China)

Glomerular filtration rate (GFR) is an important index to reflect the renal function. GFR measurement using inulin clearance rate or radionuclide two-sample method, is highly correlated with the results determined by radionuclide renal dynamic imaging.99mTc-DTPA renal dynamic imaging method, which is simple, noninvasive and accurate, can provide the split renal GFR, and plays an important role in renal transplant living donors.

glomerular filtration rate; radionuclide imaging method; kidney transplant; living donors;renal function

2014-11-10

2015-03-11

杨爱民，教授、博士导师.E-mail:yangaimin@mail.xjtu.edu.cn

薛建军(1971-)，男(汉族)，副教授.研究方向：临床核医学.E-mail:xuejianjun@mail.xjtu.edu.cn

R814.4

A

10.3969/j.issn.1009-8291.2015-04-002