比较不同测量肾脏深度方法及其对肾动态显像评估肾小球滤过率的影响

刘 鹏，李红磊，富丽萍

(中日友好医院核医学科，北京 100029)

利用肾动态显像测定肾小球滤过率(glomerular filtration rate, GFR)可定量分析整体肾功能及分肾功能。准确测定GFR对于诊断和监测肾脏疾病及进行临床诊疗决策至关重要。肾动态显像以Gates法[1]测定GFR，其精度却受诸多因素影响，肾脏深度即其重要指标[2]。目前多数GFR图像处理软件仍用Tonnesen公式测定肾脏深度，但采用该法计算得出的双肾深度与实际深度存在一定误差[3]。本研究对比CT、SPECT/CT侧位相、Tonnesen公式及Taylor公式[4]所得肾脏深度的差异，观察其对肾动态显像评估分肾GFR结果的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性分析2019年1月—2020年12月于中日友好医院同时接受放射性核素肾动态显像及腹部CT检查的84例患者，男50例，女34例，年龄15～88岁，平均(55.9±16.8)岁；21例肾功能正常，47例轻度、16例中度肾功能受损。排除肾功能重度受损、肾移植、单肾、多囊肾或尿毒症导致肾形态完全失常患者。

1.2 腹部CT、肾动态显像和肾侧位显像 采用Siemens Symbia T2双探头SPECT/CT扫描仪。检查前30 min嘱患者饮水300 ml，显像前排空膀胱。记录患者身高(cm)和体质量(kg)。嘱患者仰卧，于床旁“弹丸式”注射显像剂99Tcm-DTPA约185 MBq后立即启动肾动态数据采集。参数：每2秒采集1帧肾动态血流灌注相，共30帧；每30秒采集1帧肾功能相，共40帧；矩阵64×64，Zoom为1.23。将双探头调整到水平位置行肾侧位显像，矩阵128×128，Zoom 1.00，计数300 k。腹部CT扫描参数为管电压120 kV，管电流200 mA，层厚5 mm，螺距为1，标准图像重建。

1.3 图像处理与GFR计算 采用Siemens图像处理工作站自带软件勾画双肾和本底ROI，输入患者身高和体质量后自动得到GFR(ml/min)。记录根据Tonnesen公式[右肾深度=13.3×(体质量/身高)+0.7；左肾深度=13.2×(体质量/身高)+0.7]和 Taylor公式[右肾深度=15.13×(体质量/身高)+0.022×年龄+0.077；左肾深度=16.17×(体质量/身高)+0.027×年龄-0.94]计算得出的肾脏深度。肾侧位平面显像测定肾脏深度[5](图1A)：调整图像对比度，勾画双肾ROI，以肾上极和下极至背部皮肤的垂直距离的平均值，即肾脏中心点与背部皮肤表面的距离为肾脏深度。CT所测肾脏深度[6]为肾门水平肾前后缘与背侧皮肤表面的垂直距离的平均值(图1B)。本研究以CT所测肾脏深度为标准深度。

1.4 统计学分析 采用SPSS 24.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料，对SPECT/CT侧位相、Tonnesen公式及Taylor公式计算得出的肾脏深度与CT所测肾脏深度分别进行独立样本t检验。将4种方法测值代入Gates法得到GFR并进行比较。对SPECT/CT侧位相、Tonnesen公式及Taylor公式测值与CT测值之间的差值与CT测值行Pearson相关分析，|r|≥0.8为高度相关，0.5≤|r|<0.8为中度相关，0.3≤│r│<0.5为低度相关，0<|r|<0.3为弱相关。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同方法所测肾脏深度比较 SPECT/CT侧位相、Tonnesen公式、Taylor公式和CT测得肾脏深度见表1，SPECT/CT侧位图像所测肾脏深度大于标准深度(P<0.001)，而Tonnesen公式和Taylor公式测得的肾脏深度均小于标准深度(P均<0.001)。

表1 不同测量方法测得肾脏深度及差值比较(cm，±s)

表1 不同测量方法测得肾脏深度及差值比较(cm，±s)

方法右肾(n=84)深度与CT测值的差值左肾(n=84)深度与CT测值的差值CT8.23±1.49-8.05±1.56-SPECT侧位像8.80±1.56-0.57±0.868.82±1.74-0.77±0.91Tonnese公式6.20±0.95-2.03±0.956.16±0.95-1.89±1.05Taylor公式7.60±1.15-0.63±1.037.26±1.24-0.79±1.08

2.2 相关性分析 以SPECT/CT侧位像、Tonnesen公式及Taylor公式3种方法测得的肾脏深度均与肾脏标准深度高度相关，其中SPECT/CT侧位像测得肾脏深度的相关性(右肾r=0.923，左肾r=0.937，P均<0.01)略高于Tonnesen公式(右肾r=0.921，左肾r=0.932，P均<0.01)和Taylor公式(右肾r=0.906，左肾r=0.920，P均<0.01)测值。

SPECT/CT侧位像所测肾脏深度与CT测值的差值与肾脏标准深度无相关(右肾P=0.061；左肾P=0.475)，Tonnesen公式和Taylor公式所测肾脏深度与CT测值的差值均与肾脏标准深度呈中度相关(右肾rTonnesen=0.781，左肾rTonnesen=0.804；右肾rTaylor=0.639，左肾rTaylor=0.613，P均<0.01)；随肾脏标准深度增加，Tonnesen公式和Taylor公式测量的差值亦增加。见图2。

图2 3种方法测量肾脏深度与CT测值的差值及其与标准肾脏深度的相关分析散点图 A.CT测值(右肾)； B.CT测值(左肾)； C.Tonnesen公式测值(右肾)； D.Tonnesen公式测值(左肾)； E.Taylor公式测值(右肾)； F.Taylor公式测值(左肾)

2.3 不同方法测量所得GFR 以CT校正肾脏深度后所得GFR为标准，SPECT/CT侧位像所得GFR高于标准GFR(P<0.001)，Tonnesen公式和Taylor公式所得GFR均低于标准GFR(P均<0.001)，见表2。

表2 不同测量方法所得GFR及差值比较(ml/min，±s)

表2 不同测量方法所得GFR及差值比较(ml/min，±s)

测量方法右肾(n=84)GFR与CT测值的差值左肾(n=84)GFR与CT测值的差值CT48.32±18.82-43.65±19.47-SPECT侧位像52.59±18.86-4.26±7.3849.64±23.37-5.99±8.52Tonnese公式34.06±12.4514.26±8.8232.21±15.8011.44±7.42Taylor公式43.09±14.055.23±8.5138.61±17.575.04±7.65

3 讨论

在血浆尿素氮、肌酐水平升高前，可能已存在明显肾功能损害，对此临床常规实验室检查难以早期发现和准确评估。放射性核素测定GFR具有操作简单、敏感性高、准确性与重复性好等优点，是无创测定肾脏功能的有效手段，目前常以肾动态显像结合Gates法测定GFR。由于探头与肾脏之间存在的软组织会造成放射性衰减，故Gates法测定GFR时需要测算肾脏深度，以校正衰减[7]。既往研究[8-9]表明，肾脏深度每变化1 cm，则肾脏99Tcm-DTPA总计数相差14%，所测GFR将产生16%偏差。因此，准确测量肾脏深度对于测算GFR意义重大。

目前SPECT图像工作站多采用Tonnesen公式估算双侧肾脏深度，再以Gates法得出GFR。CT分辨率高，显示解剖结构清晰，且患者体位与肾动态显像一致，是测量肾脏深度的较为准确的方法[10]，故本研究以CT测得肾脏深度为标准。本研究中，与CT测值相比，Tonnesen公式明显低估了肾脏深度，使Gates法据以测算GFR时亦有所低估，影响其准确性。分析可能原因：①Tonnesen公式是以受检者坐位时B超探头测得肾脏深度推导而来，探头与肾脏之间存在一定倾斜角度，而肾动态显像时受检者取仰卧位，肾脏深度较坐位时有明显变化[11]；②Tonnesen公式只考虑受检者身高与体质量的比值，而未考虑年龄等个体因素所致肌肉及脂肪含量变化等对肾脏深度的影响[12]；③ Tonnesen公式所依据的样本量小，受检者年龄范围有限，可能对选择公式参数产生影响。

Taylor公式是利用CT测量肾脏深度，对受检者年龄、性别、身高、体质量及体表面积等多种变量逐步进行多元线性回归分析而建立的回归方程，可分别估算右肾和左肾GFR[13]。与CT测值相比，本研究中Taylor公式亦低估了肾脏深度，进而低估肾脏GFR，影响Gates法测量GFR的准确性。其原因可能是：①Taylor公式是以欧美人群为研究对象，不一定完全适用于国人[14]；②个体差异导致经验公式测算值与实际值有所差异。

由于肾侧位显像需在肾动态显像后方可进行，此时与注射放射性药物已时隔20～30 min，大部分示踪剂已被排出肾脏，导致肾脏内放射性水平降低，难以保证测量肾脏深度的准确性[15]。本研究肾侧位显像测定肾脏深度时有所高估，这是由于放射性药物在排泄阶段聚集于肾盂和肾盏，使此时测得的肾脏深度大于真实肾脏深度，进而高估了GFR。本研究以SPECT/CT侧位像测得的肾脏深度与标准深度高度相关，且更接近标准值，且其与CT测值的差值与标准肾脏深度无相关。

综上所述，常用的Tonnesen公式、Taylor公式所测肾脏深度普遍偏低，导致低估GFR。对于体质量较大者，以SPECT/CT侧位像测量肾脏深度可显著提高Gates法计算GFR的准确性；而对于体质量正常者，SPECT/CT所测肾脏深度偏高，可致高估GFR。本研究的主要不足是未能以双血浆法99Tcm-DTPA血浆清除率作为金标准。为获得准确的肾脏深度，继而准确计算分肾功能，有必要构建适合国人的公式，未来应对此进行深入探索。