建立四川地区随机尿(尿钾/尿肌酐)/血钾比值的参考区间及临床应用价值研究

王心仪，刘茜辉，金亚雄，李贵星

四川大学华西医院实验医学科,四川成都 610041

低血钾是临床上最常见的一种电解质异常疾病，严重的低血钾可导致呼吸、心脏骤停，危及患者生命[1]。低血钾发生病因复杂，主要分为摄入不足、转移性低血钾和肾性失钾3种。低血钾的及时、准确治疗依赖于早期明确诊断，尿钾分析首先明确患者为肾性失钾还是非肾性失钾，对低血钾的后续流程诊断及明确病因非常重要。

目前低血钾的诊断指南和各种专家共识对尿钾的判断均依靠24 h尿钾(24 h-UK)总量分析，该方法需要收集患者24 h尿液，存在耗时长、标本收集麻烦，特别对于门诊患者难于实现的问题。国外研究表明可以测定随机尿尿钾/尿肌酐(UK/UCr)对肾性失钾进行诊断[2]。该研究是基于国外人群的数据，不适用于我国人群，同时该研究未考虑外源性补钾对尿钾结果的明显影响。本研究建立了一种方便、快捷、适合我国人群并考虑外源性补钾影响的方法，收集尿液同时采集静脉血(血液采集和尿液收集不分前后，时间间隔不超过1 h，不需要空腹)，建立基于我国人群随机尿UK/UCr/血钾[(UK/UCr)/SK]比值的参考区间(UK/UCr可平衡饮水的影响，再与血钾相比的比值则可平衡外用钾剂的影响)，比较新指标和传统24 h-UK在肾性失钾性低血钾中的诊断性能，再评价新方法对肾性失钾性低血钾的诊断价值，以期为临床提供一种方便、快捷、可靠的适合我国人群肾性失钾性低血钾诊断的新方法，更好地为临床和患者服务。

1 资料与方法

1.1一般资料 通过四川大学华西医院信息管理系统(HIS)收集研究对象一般资料。

1.1.1健康组 纳入2021年9-11月在四川大学华西医院体检中心体检的健康者为健康组。最终纳入240例健康体检者为健康组，其中男120例、女120例，年龄23～75岁。

1.1.2疾病组 纳入2021年9月至2022年6月在四川大学华西医院明确诊断为低血钾的患者110例作为疾病组。低血钾诊断标准为血钾<3.5 mmol/L。排除标准：(1)估算肾小球滤过率(eGFR)<100 mL/(min·1.73m2)；(2)血清钾<3.5 mmol/L或>6.0 mmol/L;(3)尿常规蛋白定性为阳性；(4)患有甲状腺疾病、库欣综合征、骨代谢疾病等影响代谢的疾病；(5)尿崩症；(6)患有恶性肿瘤的患者；(7)全身多器官衰竭的患者。根据患者病史、实验室指标及其他检查指标并结合相关指南和专家共识明确低血钾病因[3-6]，又将低血钾患者分为肾性失钾组(61例)，其中男26例、女35例；非肾性失钾组(49例)，包括男32例、女17例。2组病因分析见表1。本研究经四川大学人类研究伦理委员会批准(2022年审433号)。

表1 低血钾患者病因分析

1.2方法

1.2.1血钾、尿钾、尿肌酐的测定 采集血液和留取尿液时所有研究对象均无剧烈运动，血液采集和尿液收集不分前后，时间间隔不超过1 h，采用德国Roche公司Cobas c702全自动生化分析仪和其配套试剂及校准品检测血清钾及随机尿尿钾、尿肌酐水平，计算得到随机尿UK/UCr及(UK/UCr)/SK比值。血钾、尿钾的测定方法为离子选择电极法，尿肌酐测定方法为酶法。标本检测均按实验室标准化操作流程进行操作，室内质控在控。

1.2.224 h-UK的测定 110病例组入院时，第1次排尿后开始收集 24 h尿液，并在第2天同一时间排尿后结束。在输注氯化钾期间每4小时测量一次血清钾浓度，保存治疗24 h后血钾未恢复正常的患者的24 h尿液标本，用于检测实际24 h尿钾排泄量。标本检测按实验室标准化操作流程进行操作，室内质控在控。文献[4]提出24 h-UK判定肾性失钾的临界值为25 mmol/24 h，本研究将以此临界值诊断肾性失钾性低血钾的结果与临床诊断进行比较。

1.3统计学处理 采用SPSS 22.0软件进行数据分析，非正态分布的计量资料采用中位数及四分位数[M(P25,P75)]表示，组间比较采用Mann-WhitneyU检验和Kruskal-Wallis检验；计数资料以例数、百分率表示，比较采用χ2检验。取2.5和97.5百分位数值分别作为UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值的上、下限建立参考区间。采用受试者工作特征 (ROC) 曲线分析随机尿(UK/UCr)/SK比值对肾性失钾性低血钾的诊断效能。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1四川地区健康人群随机尿UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值 健康人群随机尿UK/UCr、UK/UCr)/SK比值按性别进行比较，结果见表2。其中男性、女性UK/UCr比值分别为3.03(2.38，4.02)、4.24(3.10，5.46)，差异有统计学意义(P<0.05)。男性、女性(UK/UCr)/SK比值分别为0.66(0.55，0.85)L/mmol、0.90(0.76，1.15)L/mmol，差异有统计学意义(P<0.05)。

表2 不同性别健康人群随机尿UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值比较[M(P25,P75)]

2.2健康人群随机尿UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值的参考区间 因男女性别间结果存在差异，故按性别分组，采用2.5和97.5百分位数值作为参考区间的上、下限，建立健康人群随机尿UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值的参考区间，见表3。结果显示:男性、女性UK/UCr比值的参考区间分别为 1.85～5.34、2.07～5.55，男性、女性(UK/UCr)/SK比值的参考区间分别为0.44～1.07 L/mmol、0.53～1.44 L/mmol。

表3 健康人群随机尿UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值的参考区间

2.3健康组、非肾性失钾组及肾性失钾组随机尿UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值及24 h-UK水平比较 结果显示：肾性失钾组的UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值和24 h-UK均高于非肾性失钾组(P<0.05)，肾性失钾组的UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值均高于健康组(P<0.05)。见表4。

表4 健康组、非肾性失钾组及肾性失钾组UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值及24 h-UK水平比较[M(P25,P75)]

2.424 h-UK对肾性失钾性低血钾患者的诊断效能 在110例低血钾患者中，传统方法24 h-UK(诊断临界值为25 mmol/24 h)诊断肾性失钾性低血钾的灵敏度为96.7%，特异度为26.5%，阴性预测值为86.7%，阳性预测值为62.1%。见表5。

表5 24 h-UK在110例低血钾患者中对肾性失钾的诊断结果分析(n)

2.5随机尿UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值对肾性失钾性低血钾的诊断效能 按性别分组，绘制ROC曲线评估随机尿UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值对肾性失钾性低血钾的诊断效能，见图1。男性UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值诊断肾性失钾性低血钾的 AUC分别为0.744(95%CI：0.675～0.874)、0.878(95%CI：0.806～0.950)，女性UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值诊断肾性失钾性低血钾的AUC分别为0.680(95%CI：0.565～0.795)、0.849(95%CI：0.769～0.928)。当男性(UK/UCr)/SK比值的最佳临界值为1.16 L/mmol时，其诊断肾性失钾性低血钾的灵敏度为76.9%，特异度为90.2%；当女性(UK/UCr)/SK比值的最佳临界值为1.54 L/mmol时，其诊断肾性失钾性低血钾的灵敏度为74.3%，特异度为88.3%。见表6。

表6 随机尿UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值诊断肾性失钾低钾血症的效能

注：A为随机尿女性UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值诊断肾性失钾性低血钾的ROC曲线；B为男性随机尿UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值诊断肾性失钾性低血钾的ROC曲线。

3 讨 论

低血钾多见于急诊患者[7]，临床表现以乏力麻木为主，严重可引起心律失常或呼吸停止。钾丢失原因主要分为肾性与非肾性失钾两大类[8]。尿钾排泄量与血管疾病患者的复发率和病死率有高度相关性，对低钾患者而言，判断是否存在肾性失钾尤为重要[9-10]。本研究通过小样本量(240例)研究，按性别分组建立健康人(UK/UCr)/SK比值的参考区间：男性0.44～1.07 L/mmol，女性0.53～1.44 L/mmol。以110例低血钾患者为研究对象，按照病因分为肾性失钾组和非肾性失钾两组，分别分析随机尿尿钾、尿肌酐和血钾及24 h-UK，计算随机尿UK/UCr及(UK/UCr)/SK比值，结果表明肾性失钾组的UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值和24 h-UK均高于非肾性失钾组(P<0.05)，肾性失钾组的UK/UCr、(UK/UCr)/SK比值均高于健康组(P<0.05)。

目前的指南和专家共识采用24 h-UK检测来区分肾性和非肾性的失钾，并以25 mmol/24 h作为肾性失钾的截断值[3]。本研究结果同样显示肾性失钾低钾患者中的24 h-UK明显高于非肾性(P<0.05)，以25 mmol/24 h诊断肾性失钾性低血钾的灵敏度为96.7%，但特异度较低仅为26.5%。对于门诊患者而言，24 h尿液收集耗时长且操作复杂，对患者要求较高，若尿液留取不当则会对最终的结果造成干扰，且病情危重的患者更难以收集，此时24 h-UK不能成为鉴别肾性与非肾性失钾的最佳手段。

HOORN等[11]提出随机尿尿钾>20 mmol/L时，低钾血症患者存在肾性失钾。但随机尿尿钾水平受饮食和其他非疾病因素较大，相比之下24 h-UK较随机尿尿钾水平准确性更高[12]。基于肌酐在肾小球滤过后不被重吸收这一特点，随机尿UK/UCr比值在一定程度上可降低肾脏浓缩稀释的影响，有研究评估肌酐补偿的随机尿钾作为24 h-UK排泄的可替代标志物，得出随机尿UK/UCr与24 h-UK具有相关性(r=0.47，P<0.001)[13]。更有学者得出若UK/UCr 比值>1.5，则可能提示肾脏失钾[5]。本试验得出随机尿UK/UCr比值在男女间差异有统计学意义(P<0.05)。ROC曲线分析显示：当男性随机尿UK/UCr比值的最佳临界值为4.08时，其诊断肾性失钾性低血钾的AUC为0.744，灵敏度为69.2%，特异度为77.2%；当女性随机尿UK/UCr比值的最佳临界值为5.68时，其诊断肾性失钾性低血钾的AUC为0.680，灵敏度为57.1%，特异度为75.3%。LI等[2]报道随机尿UK/UCr比值>3.32提示肾性失钾，该结果与本研究结果相差过大。故UK/UCr比值可以降低部分浓缩稀释的影响，但基于钾多吃多排、少吃少排以及不吃也排的特点[14]，钾的摄入及其昼夜节律性都会对该比值有极大影响，导致随机尿UK/UCr比值的应用受限。

许多研究通过测量新鲜排尿(随机尿)以评估钾的排泄量[15-16]，并结合血液中酸碱状态的评估有助于区分低血钾的各种原因[17]。本研究将随机尿UK/UCr与血钾进行相比得出(UK/UCr)/SK比值，可以规避补钾对尿钾排泄测定的干扰，在一定程度上更能反映患者肾性失钾的情况。当男性(UK/UCr)/SK比值最佳临界值为1.16 L/mmol时，其诊断肾性失钾性低血钾的灵敏度为76.9%，特异度为90.2%，AUC达0.878；当女性(UK/UCr)/SK比值的最佳临界值为1.54 L/mmol时，其诊断肾性失钾性低血钾的灵敏度为74.3%，特异度为88.3%，AUC达0.849。(UK/UCr)/SK比值对肾性失钾性低血钾的诊断效能比24 h-UK及随机尿UK/UCr比值高。在现有的文献数据库里，随机尿(UK/UCr)/SK比值在诊断肾性失钾性疾病中的运用鲜见。本研究提出随机尿(UK/UCr)/SK比值，并探讨其对肾性失钾性低血钾的诊断价值，按性别建立健康人群的参考范围，具有创新性和临床运用价值，致力于辅助临床，为临床诊断提供帮助。本研究仍然存在不足，如样本量较少,下一步将继续纳入患者，扩充样本量，并与其他医院合作进行多中心研究。

综上所述，随机尿参数(UK/UCr)/SK比值针对肾性失钾性低血钾具有良好的诊断效能，值得临床应用和推广。