三種單次時點尿公式估算兒童24小時尿鈉排出量的準確性研究

彭亞光，劉麗麗， 張瑩，馬殿群，解鮮冬，翟士芬，張連新，李昆，彭曉霞，張淑華

鈉攝入量對于調節兒童血壓起重要作用[1-3]，兒童時期血壓較高者成年后高血壓發生風險增加[4-6]。我國兒童每日鹽攝入量為6.5～13.0 g（按照1 g鈉相當于2.54 g鹽折算）[7]。準確評估兒童鈉攝入量對于早期預防心血管疾病具有重要意義。作為評估鈉攝入量個體水平的“金標準”——24小時尿鈉排出量，測定在臨床科研實踐中極為不便[8]。為解決收集24小時尿可行性差的問題，日本和美國的研究者陸續提出了用單次時點尿“替代”24小時尿樣本，來評估鈉攝入量的方法。這也是目前在人群研究中較為常用的時點尿估算24小時尿鈉排出量的方法，即Kawasaki公式（K法）[9]、INTERSALT公式（I法）[10]和Tanaka公式（T法）[11]，其基本原理是通過利用單次時點尿排出量與24小時尿排出量的比例關聯，以尿肌酐進行校正，估算24小時尿鈉排出量。目前現有幾種常用方法均是基于成人人群建立，兒童與成人生理代謝過程存在差異，對于兒童人群現有方法的準確性相關研究很少，目前也缺乏針對兒童人群準確并且簡易可行的鈉攝入量評估工具。本研究擬對上述三種常用方法在兒童人群中的估算準確性進行評估。

1 資料與方法

研究對象：本研究為橫斷面研究，以24小時尿鈉排出量估算值和實測值相關系數0.35參數進行樣本量估算，考慮10%脫落率，入組100例腎功能正常的兒童，完成24小時尿樣本收集，能夠在0.05顯著性水平下，能夠達到80%檢驗效能。由于考慮低年齡兒童收集24小時尿樣本的可行性及依從性較差，故本研究入組的兒童人群年齡范圍設定5～18周歲。研究對象主要來源于2018年1月至4月期間首都醫科大學附屬北京兒童醫院兒童骨外科、耳鼻喉科、眼科三個臨床科室中腎功能正常的住院兒童，所有兒童均在入院時根據入、排標準入組，在接受相應疾病治療前1～2天完成24小時尿樣本采集。

納入與排除標準：納入標準：年齡在5～18周歲之間（含18周歲）。排除標準：（1）腎功能損傷或腎功能不全的兒童；（2）使用利尿劑接受治療的兒童；（3）出現急性或慢性心力衰竭的兒童；（4）患有感染性疾病、先天性心臟病、血液系統疾病、腫瘤的兒童；（5）因各種原因導致影響膳食攝入的兒童。所有研究對象及其家屬均簽署知情同意書，研究方案經過首都醫科大學附屬北京兒童醫院倫理委員會批準。

研究方法：通過臨床病例記錄表采集相關數據信息，收集研究對象完整24小時內每次排尿的時點尿樣（每次排尿均單獨采集），檢測各次時點尿和24小時尿的尿鈉、鉀、肌酐濃度。根據各公式適用的時點尿，即K法為清晨第二次尿，I法、T法均為隨機時點尿，估算24小時尿鈉排出量，比較現有K法、I法和T法三種公式（表1）在兒童中24小時尿鈉排出量的估算準確性。

表1 常用單次時點尿估算24小時尿鈉排出量現有公式

資料收集：對研究對象收集的資料主要包括：一般情況、24小時尿收集信息及相關臨床檢查結果。其中一般情況主要包括：人口學信息、既往疾病史、體力活動、身高、體重等留尿前參數信息；24小時尿收集信息包括：各次排尿時間、排尿次數、尿量、遺漏/遺撒情況、飲水情況、藥物使用信息、環境溫度等；本研究24小時留尿不同于以往研究，即每次排尿均單獨收集，完成24小時完整收集，提取各次時點尿樣本后，由實驗員集中各次時點尿混勻提取作為24小時尿樣本，具體留尿過程可見圖1流程示意圖。相關臨床檢查結果包括血壓、心率、血肌酐等數據。

圖1 樣本收集流程示意圖

實驗室檢測：實驗室檢測主要包括各次時點尿樣本和24小時尿樣本尿鈉、尿鉀、尿肌酐檢測，尿鈉、尿鉀檢測采用離子選擇電極法，尿肌酐檢測采用酶法，同一批次由首都醫科大學附屬北京兒童醫院臨床檢驗中心人員使用生化分析儀（Roche-5810，瑞士）進行測定。實驗室檢測前對儀器設備進行校準，通過配制標準質控尿樣對每次檢測進行校正質控，隨機抽取10%尿樣本進行雙盲標本測定，比較雙盲標本檢測結果是否失控。

統計學分析方法：統計分析采用SAS 9.4、JMP專業軟件進行。資料數據錄入采用雙錄入方式通過Epidata進行數據錄入；連續型變量以均數±標準差表示，分類變量用頻數及百分比表示。通過相關分析、平均偏差比較人群水平估算準確性；通過分析絕對偏差、相對偏差的分布，以及折算成鹽攝入量的錯分比例評價個體水平準確性。絕對偏差和相對偏差計算公式如下：

鹽攝入量錯分折算標準：1g鈉攝入量相當于2.54 g鹽攝入量。將三種公式估算的24小時尿鈉排出量與實測值折算成鹽攝入量，根據我國膳食指南中，鹽每日推薦攝入量＜ 6 g，將折算后鹽攝入量分為四組，即＜ 4.00 g/d、4.00～5.99 g/d、6.00～8.99 g/d和≥ 9.00 g/d，上述分組切點也接近本研究實測值的四分位數。比較各種公式估計值與實測值分組情況，與實測值分組不一致即定義為錯分，根據錯分分布比例評價三種公式鹽攝入量錯分情況。

所有統計學檢驗顯著性水平取0.05。

2 結果

研究對象基本情況（表2）：本研究入組135例兒童，3例因依從性較差，未完成尿樣收集。最終完成24小時尿樣本收集的共132例，通過血肌酐檢測結果對腎功能進行評估， 3例血肌酐水平較高（＞132 μmol/L）故排除，最終納入分析共129例，其中男性75例，平均年齡（9.79±2.53）歲；女性54例，平均年齡（9.56±2.16）歲。

表2 研究對象基本情況（n=129,

表2 研究對象基本情況（n=129,

注：-：無。1 mmHg=0.133 kPa

項目 均值±標準差 范圍性別(男/女,例) 75/54 -年齡 (歲) 9.7±2.4 5.0～16.0身高 (cm) 140.9±16.4 103.0～175.0體重 (kg) 37.6±15.4 17.0～88.6體重指數(kg/m2) 18.3±4.5 11.2～34.56收縮壓 (mmHg) 104.1±6.6 86.0～130.0舒張壓 (mmHg) 59.9±6.0 50.0～74.0血肌酐 (μmol/L) 37.8±8.6 27.3～62.2排尿頻次 (次/d) 7.5±3.3 2.0～21.0 24小時尿鈉濃度 (mmol/L) 99.7±54.5 30.0～264.0鉀濃度 (mmol/L) 25.8±14.3 6.0～87.5肌酐濃度 (μmol/L) 5 155.1±3 580.5 1 060.0～25 200.0尿量 (ml) 1 349.0±628.8 530.0～3 465.0鈉排出量 (mg/d) 2 694.9±1220.3 726.6～6 676.7

人群水平準確性（表3）：K法利用晨起二次時點尿估算，I法 、T法均為隨機時點尿進行估算，本研究對研究對象各時點尿樣本均留樣，故通過隨機數字法對個體隨機時點尿進行隨機抽樣，以用于I法、T法估算。個別個體在相應時點未排尿，如晨起第二次尿樣本，故用于K法的實際例數為104例；此外，T法公式指數形式，有個別個體隨機抽樣的時點尿帶入公式底數為負數，不適用，故用于T法的實際例數為117例。相關分析結果顯示估算值與實測值中度相關，相關系數0.47～0.52，I法、T法偏差均值較小，人群水平準確性相對較好，K法偏差均值最大。

表3 現有K法、I法、T法三種方法估算24小時尿鈉排出量準確性比較（s）

表3 現有K法、I法、T法三種方法估算24小時尿鈉排出量準確性比較（s）

注：a：25例研究對象未收集晨起第二次尿，因此驗證Kawasaki公式的樣本量為104例； b：由于Tanaka公式為指數形式，12例研究對象帶入公式的底數為負數，不適用于Tanaka公式，因此驗證Tanaka公式的樣本量為117例；c：估算值與實測值采用配對t檢驗比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；rd：Pearson相關系數；e：絕對偏差均值，估算24小時尿鈉排出量-實測值

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個體水平準確性：比較現有公式估算值與實測值絕對偏差和相對偏差，如圖2、3所示，絕對偏差超過1 950 mg/d，即相當于鹽攝入量偏差超過5 g/d，K法最高；低于390 mg/d，即相當于鹽攝入量偏差在1 g/d以內的比例均不超過四分之一；相對偏差超過40%的比例，K法最高，I法和T法分別為34%和38%；相對偏差低于20%（圖3中±10%以內及±10%～19%的比例）比例均不超過35%。

圖2 三種常用公式24小時尿鈉排出量絕對偏差分布圖

圖3 三種常用公式24小時尿鈉排出量相對偏差分布圖

估計值與實測值錯分比例（表4）：根據折算成鹽攝入量的估計值與實測值，K法、I法、T法累計錯分率分別為73.1%、69.0%和62.4%。K法普遍高估，I法、T法呈現低值高估、高值低估的情況。

表4 折算鹽攝入量錯分分布情況（例）

3 討論

血壓升高是發生心血管疾病的危險因素，后者也是導致死亡和致殘的首要原因[12]。大量研究已證實，高鈉攝入與高血壓密切關聯，合理的降低鈉攝入量，能夠有效降低血壓[13-14]。因此國內外臨床指南[15]中提出了將限鹽策略作為控制高血壓的重要生活方式干預手段之一，并且給出了針對不同人群膳食鈉的推薦攝入量。

目前我國不僅成人鈉攝入量高，兒童鈉攝入量也普遍超標，平均超過推薦攝入量2倍多[7]。兒童時期是培養行為和生活方式的關鍵階段，行為和生活方式一旦形成，往往會持續一生。兒童膳食習慣、口味是在日常生活中逐漸形成，我國膳食行為習慣具有家庭聚集性，這點對于鈉攝入量的管理更為重要。特別是在兒童時期，通常情況下，由于缺乏準確簡便的評估方法，成年人往往都不知道家庭日常鈉攝入量，兒童攝入量更不清楚。對于兒童而言，一方面在兒童時期改變口味等膳食習慣相對容易，另外家長也會重視兒童健康，因此如果能夠準確、方便評估個體鈉攝入量，能夠引起家長重視，改變兒童口味等膳食行為習慣，對合理控制鹽攝入量，預防高血壓等心血管疾病能夠起到更好的效果。

目前評估人群鈉攝入量的常用方法是通過利用單次時點尿“替代”24小時尿樣本，估算24小時尿鈉排出量，從而評估鈉攝入量，即本研究中提及的K法公式[9]、I法公式[10]和T法公式[11]。上述公式均基于成人人群構建，即使在成人人群中，相關研究也提示三種公式的個體評估準確性不好，與實測24小時尿鈉排出量存在較大偏差，特別是存在“高值低估”與“低值高估”的系統偏性[16-22]。如果估算公式錯分比例較大，以此與心血管事件關聯分析可能會產生錯誤的結論，對人群公共衛生政策制定、人群健康管理、兒童健康保健等造成錯誤導向，影響人群慢性病預防效果。現有常用的方法在兒童人群中的驗證研究很少，在兒童中準確性如何，是否適用需要開展人群驗證研究，以便探索兒童評估鈉攝入量的方法及工具。

本研究結果顯示，現有三種方法在兒童中估算24小時尿鈉排出量與實測值的偏差較大。從表3中可見，在K法、I法和T法三種公式中，雖然I法估計值與實測值絕對偏差均值最小（26.4 mg/d），但并不能說明估算準確性，主要考慮個體間估計值與實測值差值存在相互抵消，導致偏差平均值顯得不高，這不足以說明公式的準確性。故在評價公式準確性上需要考慮個體估算偏差的分布情況，在偏差分布的分析中，比較絕對偏差和相對偏差分布，圖2、3可見，估計值與實測值相對偏差超過40%的比例，現有三種公式分別為79.8%、34.9%、38.5%；在實踐中，可接受的相對偏差大致在20%以內，現有三種公式這一比例分別為10.6%、34.1%、36.3%，尚不到一半。在一項對國內284名10～15周歲學生進行的外部驗證研究中[23]，K法、I法和T法相對偏差超過40%的比例分別為65.5%、17.6%、12.7%；20%以內的比例分別為15.2%、58.8%、46.8%，絕對偏差的分布結果也與本研究結果呈現類似趨勢。所不同的是，該研究是在自然人群中開展，本研究是基于醫院住院人群，人群年齡、性別分布的差異、以及基于醫院人群收集樣本完整性可能優于自然人群，這些均可能導致偏差分布比例的差異。

上述結果均提示：現有公式在兒童人群中準確性不高，特別是K法，在兒童中的估算準確性非常差，這有別于成人。在對我國成人的研究中，結果提示：K 法、I 法和 T法三種方法估算中國城鄉人群的 24小時尿鈉排出量均存在不同程度的低估[18]。其他成人人群研究也提示：不同人群估算準確性、可靠性不一致，適用性存在局限[24-25]。上述成人研究結果主要通過相關系數、偏差平均水平等方法對估算人群總體水平準確性進行比較，但是關聯分析受極端值影響較大，偏差平均值也會被極端值抵消，得出的結果不一定能全面反映公式估算的準確性。

評估鈉攝入量是為了合理控制，從膳食行為方面預防心血管疾病[26-27]，在對現有單次時點尿估算值折算為鹽攝入量后，錯分結果顯示60%以上的個體估計均出現不同程度錯分，現有公式存在低值高估和高值低估的偏性，這一點對于人群預防的意義更為重要，尤其是高值低估，可能會將風險高的人群錯判。對兒童人群而言，有其自身24小時尿鈉代謝節律規律，直接采用存在“錯分”風險的成人公式評估兒童鈉攝入量缺乏科學性。我們的研究和國內另一項研究結果均證實，直接用成人現有公式評估兒童鈉攝入量偏差更大，非常不可行[23]。

本研究局限性包括：第一，基于醫院人群開展，考慮到腎功能因素對公式準確性的影響，本研究納入外科、眼科、耳鼻喉科腎功能正常的住院兒童，一方面避免疾病本身和（或）治療過程中使用可能影響腎功能的藥物；另一方面提高兒童收集24小時尿的依從性和便利性。住院兒童膳食為醫院營養配餐，也不會有大量體力活動，環境溫度穩定，飲水、休息規律，故能夠避免很多相關偏倚產生。研究結論仍需進一步在自然人群中驗證。第二，本研究考慮到依從性和便利性，未對所有研究對象連續收集多天的24小時尿樣本，故無法分析連續多天24小時尿鈉排出量的穩定性及時間滯后性特點對評估鈉攝入量的影響，這在未來后續研究中可能會考慮設計。

本研究比較了現有三種利用單次時點尿估算24小時尿鈉排出量的公式在兒童中應用的準確性，結果證實，現有公式不適用于兒童，特別是在個體水平，利用單次時點尿估算24小時尿鈉排出量不夠準確，提高評估方法準確性亟待進一步研究。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突