不同腎臟深度估算公式在馬蹄腎患者腎動(dòng)態(tài)顯像中的實(shí)用性評(píng)價(jià)

吳昊 段東

1 重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，重慶 400016；2 重慶市人民醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科，重慶 400013

馬蹄腎是最常見的先天性腎臟融合畸形[1]。對(duì)于馬蹄腎和其他腎臟疾病的患者，需要準(zhǔn)確評(píng)估其腎臟功能以制定合適的治療方案。準(zhǔn)確的腎小球?yàn)V過率（glomerular filtration rate，GFR）對(duì)于解釋臨床癥狀、確定給藥劑量、檢測和管理腎臟疾病以及評(píng)估預(yù)后至關(guān)重要[2]。GFR 指單位時(shí)間內(nèi)兩側(cè)腎臟產(chǎn)生的超濾液量，是評(píng)價(jià)腎臟功能的重要指標(biāo)。99Tcm-DTPA 腎動(dòng)態(tài)顯像法是測定GFR 的理想方法，該方法也稱為Gates 法。然而，這種方法的準(zhǔn)確性受到許多因素的影響，其中腎臟深度是最重要的一種。腎臟深度偏差可導(dǎo)致GFR 估算錯(cuò)誤，真實(shí)腎臟深度相差1 cm，可導(dǎo)致估算的成年人GFR 產(chǎn)生14%～16%的偏差[3]。目前，臨床常用腎臟深度估算公式來計(jì)算腎臟深度，如Tonnesen 公式[4]、Taylor公式[5]、北京大學(xué)第一醫(yī)院推薦公式[6]等，但上述公式均以正常成年人為研究對(duì)象所得。馬蹄腎患者雙腎解剖形態(tài)結(jié)構(gòu)與正常腎臟不同，現(xiàn)有的公式是否適合計(jì)算馬蹄腎患者的腎臟深度仍有待進(jìn)一步研究。故本研究評(píng)估不同腎臟深度估算公式對(duì)馬蹄腎患者的適用性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2015 年1 月至2020 年12 月于重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科行99Tcm-DTPA 腎動(dòng)態(tài)顯像的55 例馬蹄腎患者的臨床資料。其中，男性33例、女性22 例，年齡19～80（42.2±16.3）歲，身高153～177（163.6±8.9） cm，體重50～83（61.5±9.7） kg。

納入標(biāo)準(zhǔn)：完成腎動(dòng)態(tài)顯像及前后1 個(gè)月內(nèi)有雙腎CT 檢查結(jié)果診斷為馬蹄腎的成年患者；排除標(biāo)準(zhǔn)：患腹水、嚴(yán)重腎臟積水、多囊腎、體內(nèi)或腎內(nèi)占位病變等可能影響腎臟深度疾病的患者。

本研究獲得重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（批準(zhǔn)號(hào)：2020-102007）。所有患者均于檢查前簽署了知情同意書。

1.2 CT 實(shí)測腎臟深度

采用德國西門子公司的Siemens Symbia T16雙探頭SPECT/CT 掃描儀行雙腎區(qū)CT 掃描，掃描條件：管電壓120 kV，管電流180 mA；掃描范圍：自膈頂向下至髂前上嵴水平；層厚5 mm，層間距5 mm，螺距0.8 mm，采用標(biāo)準(zhǔn)圖像重建。由2 名有2 年以上臨床工作經(jīng)驗(yàn)的核醫(yī)學(xué)醫(yī)師在衛(wèi)寧健康科技集團(tuán)股份有限公司的Tview v6.1.0 影像歸檔和通信系統(tǒng)中測量受檢者的雙腎實(shí)際深度，測量方法：分別選取雙腎腎門平面，測量左腎門平面最遠(yuǎn)點(diǎn)和最近點(diǎn)與皮膚的垂直距離a、b，右腎門平面最遠(yuǎn)點(diǎn)和最近點(diǎn)與皮膚的垂直距離c、d，根據(jù)左腎深度=（a+b）/2、右腎深度=（c+d）/2，得到左、右腎實(shí)測深度（圖1）。將2 名醫(yī)師測量深度的平均值作為本研究參考的CT 實(shí)測腎臟深度。

圖1 CT 實(shí)測法測量腎臟深度的CT 橫斷面圖 線段a、b 分別為左腎門平面最遠(yuǎn)點(diǎn)和最近點(diǎn)與皮膚的垂直距離；線段c、d 分別為右腎門平面最遠(yuǎn)點(diǎn)和最近點(diǎn)與皮膚的垂直距離。CT 為計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù)Figure 1 Cross-sectional view of renal-depth measured by CT

1.3 腎臟深度估算公式

使用估算公式計(jì)算腎臟深度，常用的3 種腎臟深度估算公式如下。

Tonnesen 公式[4]：

左腎深度（cm）=13.2×體重/身高+0.7

右腎深度（cm）=13.3×體重/身高+0.7

Taylor 公式[5]：

左腎深度（cm）=16.17×體重/身高+0.027×年齡-0.94

右腎深度（cm）=15.13×體重/身高+0.022×年齡+0.077

北京大學(xué)第一醫(yī)院推薦公式[6]：

左腎深度（cm）=16.772×體重/身高+0.01025×年齡+0.224

右腎深度（cm）=15.449×體重/身高+0.009637×年齡+0.782

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用IBM SPSS Statistics 25.0 和MedCalc 19.7.2軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)以±s表示。公式計(jì)算的腎臟深度與CT 實(shí)測腎臟深度進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)（方差齊），并且對(duì)其進(jìn)行Pearson 相關(guān)性分析，計(jì)算相關(guān)系數(shù)。采用Bland-Altman 對(duì)公式計(jì)算的腎臟深度與CT 實(shí)測腎臟深度進(jìn)行一致性分析，通過Bland-Altman 分析并報(bào)告偏倚[即公式計(jì)算腎臟深度與CT 實(shí)測腎臟深度之間的差值的均數(shù)±差值的標(biāo)準(zhǔn)差（d±Sd）]、95%的一致性界限[即公式計(jì)算的腎臟深度與CT 實(shí)測腎臟深度之間差值的均數(shù)±1.96 倍差值的標(biāo)準(zhǔn)差（d±1.96Sd）]和95%CI。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同估算公式計(jì)算的腎臟深度與CT 實(shí)測的腎臟深度

由表1 可知，不同估算公式計(jì)算的腎臟深度均小于CT 實(shí)測腎臟深度，且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.01）。

表1 不同估算公式計(jì)算的55 例馬蹄腎患者的腎臟深度與CT 實(shí)測腎臟深度的比較（±s，cm）Table 1 Comparison between renal-depths of 55 patients with horseshoe kidney calculated by different formulas and measured by CT ( ±s, cm)

表1 不同估算公式計(jì)算的55 例馬蹄腎患者的腎臟深度與CT 實(shí)測腎臟深度的比較（±s，cm）Table 1 Comparison between renal-depths of 55 patients with horseshoe kidney calculated by different formulas and measured by CT ( ±s, cm)

注：a 表示與CT 實(shí)測腎臟深度相比，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-14.04～-6.85，均P<0.01）；b 表示與CT 實(shí)測腎臟深度相比，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-15.19～-8.47，均P<0.01）。CT 為計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù)

分腎 Tonnesen公式[4] Taylor公式[5] 北京大學(xué)第一醫(yī)院推薦公式[6] CT實(shí)測左腎（n=55） 5.65±0.66a 6.26±1.05a 6.89±0.88a 8.03±1.44右腎（n=55） 5.68±0.67b 6.67±0.94b 6.91±0.82b 8.38±1.46

2.2 Pearson 相關(guān)性分析

由圖2 可見，不同估算公式計(jì)算的腎臟深度與CT 實(shí)測腎臟深度之間存在顯著的相關(guān)性（r=0.430～0.528，均P＜0.001）。其中，北京大學(xué)第一醫(yī)院推薦公式計(jì)算的腎臟深度較Tonnesen 公式和Taylor 公式更準(zhǔn)確。

圖2 55 例馬蹄腎患者CT 實(shí)測腎臟深度與Tonnesen 公式、Taylor 公式、北京大學(xué)第一醫(yī)院推薦公式計(jì)算腎臟深度間的相關(guān)性分析 CT 為計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù)Figure 2 Correlation analysis between renal-depth of 55 patients with horseshoe kidney measured by CT and calculated by Tonnesen, Taylor and Li Q formulas

2.3 Bland-Altman 一致性分析

采用 Bland-Altman 對(duì)公式計(jì)算腎臟深度與 CT實(shí)測腎臟深度之間進(jìn)行一致性分析，結(jié)果顯示，所有公式均低估了腎臟深度，且公式計(jì)算腎臟深度與CT 實(shí)測腎臟深度之間的差值隨著腎臟深度的增加而增加，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＜0.001）（表2、圖2）。 由表2 可知，Tonnesen 公式計(jì)算的腎臟深度與CT 實(shí)測腎臟深度間偏倚最大[左腎：（2.38±1.24） cm、右腎：（2.69±1.30） cm]。由表2 和圖3可知，雖然Taylor 公式與Tonnesen 公式的相關(guān)系數(shù)較為接近，但Taylor 公式的一致性更好[左腎：（1.76±1.29） cm；右腎：（1.70±1.32） cm]；北京大學(xué)第一醫(yī)院推薦公式計(jì)算的腎臟深度與CT 實(shí)測腎臟深度之間的偏倚較小[左腎：（1.14±1.22） cm、右腎：（1.46±1.27） cm]。

圖3 55 例馬蹄腎患者CT 實(shí)測腎臟深度與Tonnesen 公式、Taylor 公式、北京大學(xué)第一醫(yī)院推薦公式計(jì)算的腎臟深度的 Bland-Altman 一致性分析圖 CT 為計(jì)算機(jī)體層攝影術(shù)；SD 為標(biāo)準(zhǔn)差Figure 3 Bland-Altman consistency analysis between renal-depth of 55 patients with horseshoe kidney measured by CT and calculated by Tonnesen, Taylor and Li Q formulas

表2 不同估算公式計(jì)算的55 例馬蹄腎患者的腎臟深度與CT 實(shí)測腎臟深度之間的Bland-Altman 一致性分析Table 2 Bland-Altman consistency analysis between formula calculated and CT measured renal-depths of 55 patients with horseshoe kidney

3 討論

GFR 是指單位時(shí)間內(nèi)從腎小球?yàn)V過的有效腎血漿流量，是反映腎功能的重要指標(biāo)之一[7]。準(zhǔn)確評(píng)估GFR 對(duì)于解釋患者的臨床癥狀和體征、確定給藥劑量、監(jiān)測和治療腎臟疾病、評(píng)估預(yù)后至關(guān)重要[2]。目前獲取GFR 的方法較多，傳統(tǒng)方法有菊粉清除率法、肌酐和胱抑素C 估算法、雙血漿法等，其中菊粉清除率法是測定GFR 的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但因其技術(shù)復(fù)雜、耗時(shí)長，無法廣泛應(yīng)用于臨床[8]。因此，一些方程（如慢性腎臟疾病流行病學(xué)協(xié)作方程、腎臟疾病飲食修正方程和全年齡段方程）被開發(fā)用以估算GFR，其中全年齡段方程在中國人群中的表現(xiàn)優(yōu)于慢性腎臟疾病流行病學(xué)協(xié)作方程，尤其是在老年人群中[9-10]。但上述方法只能得到總腎GFR，無法評(píng)價(jià)單側(cè)腎功能。隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，一種新的測量GFR 的方法被應(yīng)用于臨床。放射性核素腎臟動(dòng)態(tài)顯像是一種使用放射性藥物和（或）放射性示蹤劑來評(píng)估腎臟解剖、生理和病理的成像方法[11]。該方法能為臨床提供分腎血供、腎實(shí)質(zhì)功能、上尿路引流等方面的信息，且操作簡便、不需要采集血液或尿液標(biāo)本、其結(jié)果不受患者飲食的影響，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)檢查方法無法準(zhǔn)確獲取腎臟功能信息的不足，因此成為目前臨床測定 GFR最常用的方法之一[12-13]。放射性核素腎動(dòng)態(tài)顯像法雖然準(zhǔn)確率較高，但測定結(jié)果易受多種因素影響，例如：儀器設(shè)備的穩(wěn)定性、患者的水化狀態(tài)、膀胱充盈度、顯像劑與血漿蛋白的結(jié)合率、彈丸注射質(zhì)量、腎臟及本底R(shí)OI 的選擇、腎中放射性核素的衰減距離（腎臟深度）和衰減系數(shù)等，其中腎臟深度是最重要的影響因素之一[14-17]。

目前，常用Tonnesen 公式、Taylor 公式、北京大學(xué)第一醫(yī)院推薦公式計(jì)算患者腎臟深度。同時(shí)，腎動(dòng)態(tài)顯像圖像后處理軟件中默認(rèn)采用Tonnesen公式計(jì)算腎臟深度[4]，但該公式有以下缺點(diǎn)：以小樣本歐美地區(qū)人群為研究對(duì)象，且沒有納入兒童；腎臟深度由坐位超聲狀態(tài)下實(shí)測得出，存在一定測量誤差；忽略了個(gè)體差異、年齡對(duì)腎臟深度的影

響。這些缺點(diǎn)可能引起腎臟深度測量值的改變。陳曙光等[18]發(fā)現(xiàn)，在體重指數(shù)偏高或偏低的受檢者中，Tonnesen 公式計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確率會(huì)下降，從而低估真實(shí)的GFR，Nautiyal 等[19]的研究結(jié)果與此類似。因此，很多學(xué)者對(duì)利用Tonnesen 公式進(jìn)行深度校正的準(zhǔn)確性提出了質(zhì)疑，并且在研究中提出了多種不同的計(jì)算公式。Taylor 等[5]為了改善Tonnesen 公式的不足，建立了更適合仰臥位受檢者的腎臟深度公式，該公式以受檢者的年齡、身高、體重為變量，可準(zhǔn)確估算成人腎臟深度。由于這些公式都是以歐洲正常成年人為研究對(duì)象推導(dǎo)而出，人種之間的差異也可能導(dǎo)致腎臟深度估算的不準(zhǔn)確。2007 年北京大學(xué)第一醫(yī)院李乾等[6]選擇中國成年人為研究對(duì)象，使用CT 實(shí)測腎臟深度作為參考值，并把身高、體重、年齡考慮在內(nèi)，推導(dǎo)出了新的腎臟深度估算公式，并證明其比Tonnesen公式及Taylor 公式更適用于我國的受檢者。有學(xué)者以雙血漿法測得的GFR 作為參考標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)這幾種公式進(jìn)行了比較，認(rèn)為應(yīng)用腎動(dòng)態(tài)顯像 Gates 法估算成年人的 GFR 時(shí)，Tonnesens 公式、Taylor 公式的準(zhǔn)確性較差，而北京大學(xué)第一醫(yī)院推薦公式則具有更高的準(zhǔn)確性[20]。

馬蹄腎是一種先天性腎融合畸形，這種異常通常發(fā)生在妊娠第4～6 周，由于后腎芽異常融合，影響了腎臟向頭端遷移及雙腎下極向兩側(cè)旋轉(zhuǎn)的過程所致。盡管約30%的馬蹄腎患者無任何臨床癥狀，但與正常人相比，馬蹄腎患者更易出現(xiàn)泌尿生殖系統(tǒng)結(jié)石、腎盂積水、感染、腎盂輸尿管交界處梗阻、良惡性腫瘤等并發(fā)癥，這些通常是患者就診的主要原因[21-22]。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，患有并發(fā)癥的馬蹄腎患者存在終末期腎臟疾病的風(fēng)險(xiǎn)。因此，這些患者應(yīng)被視為慢性腎臟疾病患者進(jìn)行治療，需要定期監(jiān)測腎功能和潛在的并發(fā)癥[23]。馬蹄腎的診斷通常需要借助影像學(xué)檢查，大多數(shù)馬蹄腎患者腎旋轉(zhuǎn)不良，下極融合形成峽部，通常位于腹主動(dòng)脈及下腔靜脈之前，呈“U”形，因此，其腎臟深度與正常腎臟有所不同。使用現(xiàn)有的腎臟深度估算公式可能會(huì)造成誤差。Qi 等[24]發(fā)現(xiàn)，在馬蹄腎患者中，99Tcm-DTPA 腎動(dòng)態(tài)顯像測定的GFR 顯著低于慢性腎臟病流行病合作研究所開發(fā)的估算公式計(jì)算得出的值，從而增加了這些患者腎衰竭的發(fā)生率，其中一些誤差可能源于腎臟深度估算的不準(zhǔn)確。對(duì)腎臟深度進(jìn)行衰減校正是定量分腎功能的必要條件，在臨床應(yīng)用的分析軟件中常用估算公式法校正腎臟深度。若腎臟位置或形態(tài)發(fā)生變化，腎臟深度和衰減系數(shù)也會(huì)改變。因此，腎動(dòng)態(tài)顯像法測定GFR 的準(zhǔn)確性取決于估算腎臟深度的準(zhǔn)確性。

盡管在國內(nèi)外相關(guān)研究中不同腎臟深度估算公式在腎臟解剖結(jié)構(gòu)正常的成人中的適用性已得到認(rèn)可[4-6,18-20]，但是在馬蹄腎患者中的適用性仍有待研究。本研究的臨床意義：以 CT 實(shí)測腎臟深度為參考標(biāo)準(zhǔn)，用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法評(píng)估了不同腎臟深度估算公式在馬蹄腎患者中的適用性。結(jié)果表明，雖然CT 實(shí)測腎臟深度法和不同腎臟深度估算公式之間存在相關(guān)性，但也存在差異，Tonnesen 公式、Taylor 公式、北京大學(xué)第一醫(yī)院推薦公式均低估了馬蹄腎患者的腎臟深度。盡管北京大學(xué)第一醫(yī)院推薦公式比其他2 個(gè)公式的準(zhǔn)確性更高，但在部分患者中測得的深度仍有較大偏差。使用 Gates 法測定GFR 時(shí)，準(zhǔn)確估算馬蹄腎患者的腎臟深度非常重要。為了提供可靠且準(zhǔn)確的腎臟深度，推薦以CT 實(shí)測深度為宜。由于本研究為單中心、小樣本量的回顧性研究，且納入標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格，患者數(shù)量較少，難免存在系統(tǒng)誤差，因此仍需擴(kuò)大樣本量來進(jìn)一步驗(yàn)證本研究的結(jié)論。

綜上所述，由于馬蹄腎腎臟形態(tài)具有多樣性，現(xiàn)有的腎臟深度計(jì)算公式并不適用于馬蹄腎患者。因此，對(duì)馬蹄腎應(yīng)該采用CT 實(shí)測腎臟深度，以提供可靠和準(zhǔn)確的腎臟深度，進(jìn)一步拓寬 Gates 法的臨床應(yīng)用前景。

利益沖突所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明吳昊負(fù)責(zé)研究的提出與設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的收集與分析、論文的撰寫；段東負(fù)責(zé)論文撰寫的指導(dǎo)、內(nèi)容的審核