比較不同測量腎臟深度方法及其對腎動態顯像評估腎小球濾過率的影響

劉 鵬，李紅磊，富麗萍

(中日友好醫院核醫學科，北京 100029)

利用腎動態顯像測定腎小球濾過率(glomerular filtration rate, GFR)可定量分析整體腎功能及分腎功能。準確測定GFR對于診斷和監測腎臟疾病及進行臨床診療決策至關重要。腎動態顯像以Gates法[1]測定GFR，其精度卻受諸多因素影響，腎臟深度即其重要指標[2]。目前多數GFR圖像處理軟件仍用Tonnesen公式測定腎臟深度，但采用該法計算得出的雙腎深度與實際深度存在一定誤差[3]。本研究對比CT、SPECT/CT側位相、Tonnesen公式及Taylor公式[4]所得腎臟深度的差異，觀察其對腎動態顯像評估分腎GFR結果的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2019年1月—2020年12月于中日友好醫院同時接受放射性核素腎動態顯像及腹部CT檢查的84例患者，男50例，女34例，年齡15～88歲，平均(55.9±16.8)歲；21例腎功能正常，47例輕度、16例中度腎功能受損。排除腎功能重度受損、腎移植、單腎、多囊腎或尿毒癥導致腎形態完全失常患者。

1.2 腹部CT、腎動態顯像和腎側位顯像 采用Siemens Symbia T2雙探頭SPECT/CT掃描儀。檢查前30 min囑患者飲水300 ml，顯像前排空膀胱。記錄患者身高(cm)和體質量(kg)。囑患者仰臥，于床旁“彈丸式”注射顯像劑99Tcm-DTPA約185 MBq后立即啟動腎動態數據采集。參數：每2秒采集1幀腎動態血流灌注相，共30幀；每30秒采集1幀腎功能相，共40幀；矩陣64×64，Zoom為1.23。將雙探頭調整到水平位置行腎側位顯像，矩陣128×128，Zoom 1.00，計數300 k。腹部CT掃描參數為管電壓120 kV，管電流200 mA，層厚5 mm，螺距為1，標準圖像重建。

1.3 圖像處理與GFR計算 采用Siemens圖像處理工作站自帶軟件勾畫雙腎和本底ROI，輸入患者身高和體質量后自動得到GFR(ml/min)。記錄根據Tonnesen公式[右腎深度=13.3×(體質量/身高)+0.7；左腎深度=13.2×(體質量/身高)+0.7]和 Taylor公式[右腎深度=15.13×(體質量/身高)+0.022×年齡+0.077；左腎深度=16.17×(體質量/身高)+0.027×年齡-0.94]計算得出的腎臟深度。腎側位平面顯像測定腎臟深度[5](圖1A)：調整圖像對比度，勾畫雙腎ROI，以腎上極和下極至背部皮膚的垂直距離的平均值，即腎臟中心點與背部皮膚表面的距離為腎臟深度。CT所測腎臟深度[6]為腎門水平腎前后緣與背側皮膚表面的垂直距離的平均值(圖1B)。本研究以CT所測腎臟深度為標準深度。

1.4 統計學分析 采用SPSS 24.0統計分析軟件。以±s表示符合正態分布的計量資料，對SPECT/CT側位相、Tonnesen公式及Taylor公式計算得出的腎臟深度與CT所測腎臟深度分別進行獨立樣本t檢驗。將4種方法測值代入Gates法得到GFR并進行比較。對SPECT/CT側位相、Tonnesen公式及Taylor公式測值與CT測值之間的差值與CT測值行Pearson相關分析，|r|≥0.8為高度相關，0.5≤|r|<0.8為中度相關，0.3≤│r│<0.5為低度相關，0<|r|<0.3為弱相關。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同方法所測腎臟深度比較 SPECT/CT側位相、Tonnesen公式、Taylor公式和CT測得腎臟深度見表1，SPECT/CT側位圖像所測腎臟深度大于標準深度(P<0.001)，而Tonnesen公式和Taylor公式測得的腎臟深度均小于標準深度(P均<0.001)。

表1 不同測量方法測得腎臟深度及差值比較(cm，±s)

表1 不同測量方法測得腎臟深度及差值比較(cm，±s)

方法右腎(n=84)深度與CT測值的差值左腎(n=84)深度與CT測值的差值CT8.23±1.49-8.05±1.56-SPECT側位像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 相關性分析 以SPECT/CT側位像、Tonnesen公式及Taylor公式3種方法測得的腎臟深度均與腎臟標準深度高度相關，其中SPECT/CT側位像測得腎臟深度的相關性(右腎r=0.923，左腎r=0.937，P均<0.01)略高于Tonnesen公式(右腎r=0.921，左腎r=0.932，P均<0.01)和Taylor公式(右腎r=0.906，左腎r=0.920，P均<0.01)測值。

SPECT/CT側位像所測腎臟深度與CT測值的差值與腎臟標準深度無相關(右腎P=0.061；左腎P=0.475)，Tonnesen公式和Taylor公式所測腎臟深度與CT測值的差值均與腎臟標準深度呈中度相關(右腎rTonnesen=0.781，左腎rTonnesen=0.804；右腎rTaylor=0.639，左腎rTaylor=0.613，P均<0.01)；隨腎臟標準深度增加，Tonnesen公式和Taylor公式測量的差值亦增加。見圖2。

圖2 3種方法測量腎臟深度與CT測值的差值及其與標準腎臟深度的相關分析散點圖 A.CT測值(右腎)； B.CT測值(左腎)； C.Tonnesen公式測值(右腎)； D.Tonnesen公式測值(左腎)； E.Taylor公式測值(右腎)； F.Taylor公式測值(左腎)

2.3 不同方法測量所得GFR 以CT校正腎臟深度后所得GFR為標準，SPECT/CT側位像所得GFR高于標準GFR(P<0.001)，Tonnesen公式和Taylor公式所得GFR均低于標準GFR(P均<0.001)，見表2。

表2 不同測量方法所得GFR及差值比較(ml/min，±s)

表2 不同測量方法所得GFR及差值比較(ml/min，±s)

測量方法右腎(n=84)GFR與CT測值的差值左腎(n=84)GFR與CT測值的差值CT48.32±18.82-43.65±19.47-SPECT側位像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 討論

在血漿尿素氮、肌酐水平升高前，可能已存在明顯腎功能損害，對此臨床常規實驗室檢查難以早期發現和準確評估。放射性核素測定GFR具有操作簡單、敏感性高、準確性與重復性好等優點，是無創測定腎臟功能的有效手段，目前常以腎動態顯像結合Gates法測定GFR。由于探頭與腎臟之間存在的軟組織會造成放射性衰減，故Gates法測定GFR時需要測算腎臟深度，以校正衰減[7]。既往研究[8-9]表明，腎臟深度每變化1 cm，則腎臟99Tcm-DTPA總計數相差14%，所測GFR將產生16%偏差。因此，準確測量腎臟深度對于測算GFR意義重大。

目前SPECT圖像工作站多采用Tonnesen公式估算雙側腎臟深度，再以Gates法得出GFR。CT分辨率高，顯示解剖結構清晰，且患者體位與腎動態顯像一致，是測量腎臟深度的較為準確的方法[10]，故本研究以CT測得腎臟深度為標準。本研究中，與CT測值相比，Tonnesen公式明顯低估了腎臟深度，使Gates法據以測算GFR時亦有所低估，影響其準確性。分析可能原因：①Tonnesen公式是以受檢者坐位時B超探頭測得腎臟深度推導而來，探頭與腎臟之間存在一定傾斜角度，而腎動態顯像時受檢者取仰臥位，腎臟深度較坐位時有明顯變化[11]；②Tonnesen公式只考慮受檢者身高與體質量的比值，而未考慮年齡等個體因素所致肌肉及脂肪含量變化等對腎臟深度的影響[12]；③ Tonnesen公式所依據的樣本量小，受檢者年齡范圍有限，可能對選擇公式參數產生影響。

Taylor公式是利用CT測量腎臟深度，對受檢者年齡、性別、身高、體質量及體表面積等多種變量逐步進行多元線性回歸分析而建立的回歸方程，可分別估算右腎和左腎GFR[13]。與CT測值相比，本研究中Taylor公式亦低估了腎臟深度，進而低估腎臟GFR，影響Gates法測量GFR的準確性。其原因可能是：①Taylor公式是以歐美人群為研究對象，不一定完全適用于國人[14]；②個體差異導致經驗公式測算值與實際值有所差異。

由于腎側位顯像需在腎動態顯像后方可進行，此時與注射放射性藥物已時隔20～30 min，大部分示蹤劑已被排出腎臟，導致腎臟內放射性水平降低，難以保證測量腎臟深度的準確性[15]。本研究腎側位顯像測定腎臟深度時有所高估，這是由于放射性藥物在排泄階段聚集于腎盂和腎盞，使此時測得的腎臟深度大于真實腎臟深度，進而高估了GFR。本研究以SPECT/CT側位像測得的腎臟深度與標準深度高度相關，且更接近標準值，且其與CT測值的差值與標準腎臟深度無相關。

綜上所述，常用的Tonnesen公式、Taylor公式所測腎臟深度普遍偏低，導致低估GFR。對于體質量較大者，以SPECT/CT側位像測量腎臟深度可顯著提高Gates法計算GFR的準確性；而對于體質量正常者，SPECT/CT所測腎臟深度偏高，可致高估GFR。本研究的主要不足是未能以雙血漿法99Tcm-DTPA血漿清除率作為金標準。為獲得準確的腎臟深度，繼而準確計算分腎功能，有必要構建適合國人的公式，未來應對此進行深入探索。