肾动态显像评价肾积水患者肾功能的应用价值

王若楠 司宏伟 张雅蓉 张克慧 李思进

1山西医科大学第一医院核医学科，太原 030001；2安徽医科大学第一附属医院核医学科，合肥 230022

肾积水是泌尿系统的常见病，可双侧或单侧受累，并以单侧为主。上尿路梗阻对肾脏功能会有不同程度的损伤，术前准确评估肾积水患者的肾功能损害程度对临床制定治疗方案具有重要意义。肾小球滤过率（glomerular filtration rate，GFR）是评价肾功能的重要指标[1]，肾动态显像Gates法测定GFR（简称gGFR）和双血浆法测定GFR（简称rGFR）是常用的定量方法，其中rGFR被公认为“金标准”，而gGFR的定量准确性欠佳，且受肾脏深度、蛋白结合率等诸多因素的影响。柴雪红等[2]认为，由于肾梗阻肾盂集尿系统导致放射性出现不一致性，肾积水患者的肾脏ROI可影响gGFR的准确性。不过，gGFR 是基于肾脏 ROI 1～3 min 内的累积计数，此时尚无药物代谢至肾小管和集合系统[3-4]。因此，从理论上讲，是否有肾积水不会影响gGFR的准确性。综上所述，为明确肾积水是否会影响gGFR的定量准确性，本研究以rGFR为“金标准”，参考相关文献[5-6]，将患者分为肾积水组和非肾积水肾病组，比较两组间gGFR的定量准确性。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2015年1月至2017年1月在山西医科大学第一医院经X射线静脉肾盂造影、CT或超声等检查诊断为肾积水的患者191例（男性97例、女性 94 例），年龄（43.35±15.91）岁，其中单肾积水160例（左肾积水92例、右肾积水68例）、双肾积水31例。纳入标准：①年龄≥18岁；②同时行gGFR和rGFR评价肾功能。排除标准：①行肾动态显像前未停用利尿药物；②检查前未空腹。另外选取133例年龄≥18岁并已行gGFR和rGFR的非肾积水肾病患者（男性82例、女性51例）作为对照组，年龄（55.31±13.54）岁，其中糖尿病肾病94例、高血压肾病28例、肾小球肾炎7例、慢性间质性肾炎2例、狼疮性肾炎2例。纳入标准[5,7]：①无肾积水病史；②近期影像学检查无肾积水表现；③引起广泛性肾实质损害的疾病，最常见的疾病是急性和慢性肾小球肾炎、中毒性肾病、糖尿病肾病、高血压肾病、肾血管病变、高血压肾病、肾血管病变、肾病综合征、风湿性肾病、肾淀粉样病变等。排除标准同前。所有患者均签署了知情同意书。

1.2 肾积水判定的方法[8]

肾盂肾盏杯口变钝为轻度积水，肾盂肾盏杯口完全消失、呈囊状为中度积水，肾盂肾盏呈明显囊状扩张改变为重度积水。

1.3 gGFR 的方法

DTPA冻干粉盒购自北京师宏药物研制中心，放射化学纯度＞95%。探头视野对准采集部位后，“弹丸”式注射99Tcm-DTPA 185 MBq(5 mCi)，体积＜1 mL，注射点选择未受累肢体且易于穿刺的肘关节附近的静脉。注射药物后患者取卧位，行背侧双时相动态采集。肾血流灌注显像：1 s/帧，共60 s；肾功能动态显像：60 s/帧，共20 min。利用美国GE公司的Infinia Hawkeye或西门子公司的Symbia T16型双探头SPECT采集图像，配低能高分辨率准直器，能峰140 keV，窗宽±20%，平面采集矩阵64×64。利用ROI技术勾画双肾轮廓及本底，根据注射99Tcm-DTPA的放射性计数、患者的身高和体重，由计算机自动生成双肾时间-放射性曲线，计算双肾GFR，并进行体表面积(body surface area，BSA)标准化 (1.73 m-2)，即为 gGFRBSA。

1.4 rGFR 的方法

注射99Tcm-DTPA 后 2 h（T1）和 4 h（T2）分别从对侧肘静脉取血4 mL，抽血时间精确到分钟。肝素抗凝后，3387×g 离心 10 min。分别取 1 mL 血清2次，使用上海核所日环光电仪器有限公司生产的SN-697全自动双探头放射免疫γ计数仪进行测量，计数器测量计数60 s，取均值后按以下公式计算rGFR：

式中，D为放射性活度（cpm）；P1为时间T1时的放射性计数；P2为时间T2时的放射性计数；P1和 P2的单位均为计数·min-1·mL-1；BSA=0.007184×H0.725×W0.425，单位为 m2，其中 H 为身高（cm）、W为体重（kg）。

计算gGFR和rGFR两种方法的差值（ΔGFR），ΔGFR=gGFRBSA-rGFRBSA。

1.5 分组及标准

参照美国慢性肾脏病及透析的临床实践指南[9]，将191例肾积水患者分为肾功能正常组（17例）、轻度慢性肾衰竭组（73例）、中度慢性肾衰竭组（85例）和重度慢性肾衰竭组（16例，因末期肾病变仅1例，故纳入重度慢性肾衰竭组进行分析）；将133例非肾积水肾病患者分为肾功能正常组（23例）、轻度慢性肾衰竭组（23例）、中度慢性肾衰竭组（56例）和重度慢性肾衰竭组（31例）。

1.6 统计学分析

采用SPSS 22.0软件对数据进行统计学分析。符合正态分布的计量资料用均数±标准差(±s)表示。不同肾功能组的比较采用单因素方差分析（ANOVA），若差异有统计学意义，则行LSD-t检验法进行两两比较。各组间计数资料的比较采用χ2检验。gGFR和rGFR的比较，在方差齐的条件下采用配对t检验，相关性采用Pearson相关分析。gGFR和rGFR的一致性分析用Bland-Altman检验。P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床资料的分析结果

在191例肾积水患者中，肾功能正常组和轻、中、重度慢性肾衰竭组患者的年龄分别为（32.06±11.36）、（34.14±12.30）、（51.02±13.55）和（58.38±14.82）岁，可以看出随着肾功能受损程度的增加，患者年龄逐渐增大，且4组患者年龄的差异有统计学意义（F=32.156，P=0.000），其中中、重慢性肾衰竭组与肾功能正常组比较，差异有统计学意义（LSD-t法无检验值，均P＜0.05）；肾功能正常组和轻、中、重度慢性肾衰竭组双肾积水的比例分别为17.65%、8.20%、17.65%和43.75%，且差异有统计学意义（χ2=12.509，P=0.006），其中，轻、重度慢性肾衰竭组比较，差异有统计学意义（χ2=13.283，P=0.000）。

在133例非肾积水肾病患者中，肾功能正常组和轻、中、重度慢性肾衰竭组患者的年龄分别为（43.87±11.08）、（56.09±10.88）、（59.18±13.70）和（56.23±12.49）岁，差异有统计学意义（F=8.231，P=0.000），其中，轻、中、重度慢性肾衰竭组的年龄均高于肾功能正常组，且差异有统计学意义（LSD-t法无检验值，均P＜0.05）。

2.2 肾积水患者、非肾积水肾病患者 gGFR 和rGFR的比较

由表1可见，肾积水患者的gGFR比rGFR高，且差异有统计学意义；与非肾积水肾病患者比较，肾积水患者gGFR和rGFR的相关性较低。

2.3 肾积水患者的 gGFR 和 rGFR

由表2可见，轻、中、重度慢性肾衰竭组的gGFR均明显高于rGFR，差异均有统计学意义；中度慢性肾衰竭组gGFR和rGFR的相关性（r=0.461）最高。其他具体数据见表2。

2.4 非肾积水肾病患者的 gGFR 和 rGFR

由表3可见，轻度慢性肾衰竭组的gGFR明显低于rGFR；中、重度慢性肾衰竭组的gGFR高于rGFR，差异均有统计学意义；轻度慢性肾衰竭组gGFR和rGFR的相关性最高。其他具体数据见表3。

2.5 肾积水患者和非肾积水肾病患者的 ΔGFR

在191例肾积水患者中，肾功能正常组和轻、中、重度慢性肾衰竭组患者的ΔGFR分别为（-1.61±14.05）、（9.99±18.81）、（15.14±16.54）、（19.23±15.48） mL/（1.73 m2·min），可以看出随着肾功能受损程度的加重，ΔGFR逐渐增高，且差异有统计学意义（F=5.595，P=0.001）；轻、中、重度慢性肾衰竭组分别与肾功能正常组的ΔGFR比较，差异均组别 例数 gGFR[mL/(1.73 m2·min)] rGFR[mL/(1.73 m2·min)]t值(P值)r值(P值) 95%可信区间有统计学意义（LSD-t法无检验值，均P＜0.05）。

表12 种肾病患者 gGFR 和 rGFR 的比较 (±s)Table1 The comparison of dynamic renal scintigraphy GFR and double plasma GFR in hydronephrosis patients and non-hydronephrosis patients(±s)

表12 种肾病患者 gGFR 和 rGFR 的比较 (±s)Table1 The comparison of dynamic renal scintigraphy GFR and double plasma GFR in hydronephrosis patients and non-hydronephrosis patients(±s)

注：表中，gGFR：肾动态显像Gates法测定GFR；rGFR：双血浆法测定GFR；GFR：肾小球滤过率。

肾病名称 例数 gGFR[mL/(1.73 m2·min)] rGFR[mL/(1.73 m2·min)] t值(P值) r值(P值) 95%可信区间肾积水 19170.60±22.5858.67±20.499.335(0.000) 0.692(0.000) 0.614～0.758非肾积水肾病 13355.31±13.5453.36±25.610.628(0.531) 0.931(0.000) 0.905～0.952

表24 组（191 例）肾积水患者 gGFR 和 rGFR 的比较 (±s)Table2 The comparison of dynamic renal scintigraphy GFR and double plasma GFR in 4 groups of 191 hydronephrosis patients (±s)

表24 组（191 例）肾积水患者 gGFR 和 rGFR 的比较 (±s)Table2 The comparison of dynamic renal scintigraphy GFR and double plasma GFR in 4 groups of 191 hydronephrosis patients (±s)

注：表中，a：与肾功能正常组比较，差异有统计学意义(LSD-t法无检验值，均P＜0.05)；b：采用单因素方差分析，与轻度慢性肾衰竭组比较，差异有统计学意义(LSD-t法无检验值，均P＜0.05)；c: 与中度慢性肾衰竭组比较，差异有统计学意义(LSD-t法无检验值，均P＜0.05)；-：无此项数据。gGFR：肾动态显像Gates法测定GFR；rGFR：双血浆法测定GFR；GFR：肾小球滤过率。

肾功能正常组 1796.36±13.2297.70±10.75 -0.472（0.643） 0.327（0.201） -0.318～0.733轻度慢性肾衰竭组 7381.01±18.40a 71.03±7.74a 4.559（0.000） 0.187（0.113） -0.022～0.383中度慢性肾衰竭组 8560.98±18.28ab 45.85±7.60ab 8.398（0.000） 0.461（0.000） 0.293～0.607重度慢性肾衰竭组 1642.88±16.14abc 23.65±4.04abc 4.480（0.001） 0.286（0.344） -0.210～0.668 F值 38.927368.368 - - -P值 0.0000.000 - - -

在133例非肾积水肾病患者中，肾功能正常组和轻、中、重度慢性肾衰竭组患者的ΔGFR分别为（-5.64±16.64）、（-4.51±6.23）、（2.16±7.71）、（6.06±6.87） mL/（1.73 m2·min），可以看出随着肾功能受损程度加重，ΔGFR逐渐增高，且差异有统计学意义（F=9.446，P=0.000）；重度慢性肾衰竭组与肾功能正常组的ΔGFR比较，差异有统计学意义（LSD-t法无检验值，均P＜0.05）；中、重度慢性肾衰竭组分别与轻度慢性肾衰竭组的ΔGFR比较，差异均有统计学意义（LSD-t法无检验值，P＜0.05）。

2.6 gGFR 和 rGFR 两种方法的一致性

肾积水患者的一致性界限（LOA）如图1所示为-23.00～46.86［mL/(1.73 m2·min)］，有5.76%（11/191，＞5%）的点在LOA之外，这说明gGFR和rGFR在测量GFR时的一致性较差。非肾积水肾病患者的LOA如图2所示为-19.76～20.90 mL/(1.73 m2·min)，有3.01%（4/133，＜5%）的点在 LOA之外，这说明gGFR和rGFR在测量GFR时的一致性较好。

3 讨论

肾积水是泌尿系统的常见疾病，因发病隐匿，常不易发觉。如果不能及时发现肾积水，梗阻长时间得不到解决，最终可导致肾功能减退甚至肾衰竭[10]。针对肾积水的处理，不同学者有不同的观点，但都主张积极尽早治疗以保护残存肾的功能，避免其进一步恶化导致肾衰竭[11-12]。检查肾积水的手段包括B超、SPECT核素肾动态显像、尿路造影、CT检查等，其中SPECT核素肾动态显像可以通过肾图曲线了解梗阻程度，GFR测定可明确双侧肾脏的分肾功能，对判断肾积水的程度、明确残余肾功能以及对重度肾积水患者进行术前评估等都具有重要的临床意义[13]。虽然99Tcm-DTPA肾动态显像是目前评估肾脏疾病患者GFR常用的无创检查方法之一，但其准确性也备受质疑[14]。

表34 组（133 例）非肾积水肾病患者 gGFR 与 rGFR 的比较 (±s)Table3 The comparison of dynamic renal scintigraphy GFR and double plasma GFR in 4 groups of 133 non-hydronephrosis patients (±s)

表34 组（133 例）非肾积水肾病患者 gGFR 与 rGFR 的比较 (±s)Table3 The comparison of dynamic renal scintigraphy GFR and double plasma GFR in 4 groups of 133 non-hydronephrosis patients (±s)

注：表中，a：与肾功能正常组比较，差异有统计学意义(LSD-t法无检验值，P＜0.05)；b：与轻度慢性肾衰竭组比较，差异有统计学意义(LSD-t法无检验值，均P＜0.05)；c：与中度慢性肾衰竭组比较，差异有统计学意义(LSD-t法无检验值，均P＜0.05)；-：无此项数据。gGFR：肾动态显像Gates法测定GFR；rGFR：双血浆法测定GFR；GFR：肾小球滤过率。

组别 例数 gGFR[mL/(1.73 m2·min)] rGFR[mL/(1.73 m2·min)] t值(P值) r值(P值) 95%可信区间肾功能正常组 2395.16±18.64100.80±10.21 -1.626（0.118） 0.459（0.028） 0.138～0.799轻度慢性肾衰竭组 2366.08±8.97a 70.59±8.08a -3.472（0.002） 0.737（0.000） 0.522～0.878中度慢性肾衰竭组 5645.99±9.76ab 43.83±8.29ab 2.095（0.041） 0.646（0.000） 0.477～0.775重度慢性肾衰竭组 3126.25±8.57abc 20.19±5.72abc 4.907（0.000） 0.601（0.000） 0.363～0.794 F值 177.878494.900 - - -P值 0.0000.000 - - -

图1 191例肾积水患者 gGFR和 rGFR两种方法的 Bland-Altman图 图中，3条横线自上而下依次为差值的一致性界限(LOA)上限(Xd+1.96Sd)、差值的均数(Xd)、差值的LOA下限(Xd-1.96Sd)。有5.76%(11/191，＞5%)的点在LOA之外。gGFR：肾动态显像Gates法测定GFR；rGFR：双血浆法测定GFR；GFR：肾小球滤过率；Xd：差值的均数；Sd：差值的标准差。Fig.1 Bland-Altman plot of dynamic renal scintigraphy GFR and double plasma GFR in 191 hydronephrosis patients

图2 133例非肾积水肾病患者gGFR和rGFR两种方法的Bland-Altman图图中，3条横线自上而下依次为差值的一致性界限(LOA)上限(Xd+1.96Sd)、差值的均数(Xd)、差值的LOA下限(Xd-1.96Sd)。有3.01%(4/133，＜5%)的点在LOA之外。gGFR：肾动态显像Gates法测定GFR；rGFR：双血浆法测定GFR；GFR：肾小球滤过率；Xd：差值的均数；Sd：差值的标准差。Fig.2 Bland-Altman plot of dynamic renal scintigraphy GFR and double plasma GFR in 133 non-hydronephrosis patients

马迎春等[15]认为在肾功能中、重度受损时，gGFR显著高于rGFR，rGFR越低差异越明显；在肾功能轻度受损时，gGFR显著低于rGFR，rGFR越高差异越明显。在本研究的非肾积水肾病患者中，肾功能正常组和轻、中、重度慢性肾衰竭组的ΔGFR 分别为（-5.64±16.64）、（-4.51±6.23）、（2.16±7.71）、（6.06±6.87） mL/(1.73 m2·min)，符合上述结论。但是，这一结论在肾积水患者中并不适用。在肾积水患者中，肾功能正常组和轻、中、重度慢性肾衰竭组的 ΔGFR 分别为（-1.61±14.05）、（9.97±18.68）、（ 15.14±16.54）、（ 19.23±15.48） mL/(1.73 m2·min)，虽然肾积水患者的ΔGFR随肾功能受损程度的加重呈上升趋势，但轻度慢性肾衰竭组的gGFR仍高于rGFR，且ΔGFR在肾功能轻、中、重度慢性肾衰竭组间的比较，差异无统计学意义。在肾积水患者中，肾动态显像法与双血浆法测定的结果相关性欠佳，这表明gGFR不能准确地反映肾积水患者肾的滤过率，且准确性差，此外，两种方法在肾积水患者中的一致性较差。在非肾积水肾病患者中，gGFR和rGFR的结果具有较好的相关性，这表明gGFR能较准确地反映非肾积水肾病患者肾的滤过率。此外，两种方法在非肾积水肾病患者中的一致性较好。

有学者提出对于重度肾功能不全者，肾动态显像在评估患者GFR时会产生较大偏差，会高估患者实际的GFR[16]。本研究收集的16例肾积水重度慢性肾衰竭患者，rGFR 均＜30 mL/(1.73 m2·min)，这说明gGFR和rGFR两者间不具有相关性，且ΔGFR高于肾功能正常组。有学者指出，在核素肾动态显像肾积水患者GFR测定中，肾皮质ROI勾画法是较全肾ROI勾画法更为理想的勾画法[17]。结合临床实际操作经验，有学者认为这是由于肾积水患者的ROI难以准确勾画，积水扩张的肾脏压缩了肾皮质的体积[18]，而由于肾盂、肾盏的异常放射性浓聚，用传统全肾ROI勾画法测定肾功能会存在一定的偏差[17]。本研究收集的31例非肾积水肾病重度慢性肾衰竭患者，rGFR 均＜30 mL/(1.73 m2·min)，这说明gGFR和rGFR两者中度相关，且ΔGFR高于肾功能正常组和轻度慢性肾衰竭组，因此对于非肾积水肾病引起重度肾功能受损，gGFR的诊断效能会降低，这与其他报道结果一致，该报道分析可能的原因：①非肾积水肾病终末期可能伴有肾萎缩，这样会加大计算肾与体表面积距离的误差；②肾滤过排泄功能重度降低及勾画本底ROI时选择的区域紧邻双肾下极时，致本底计数过高，校正不足[19]。

总之，利用99Tcm-DTPA肾动态显像评估肾积水合并肾损伤患者的GFR时，gGFR和rGFR的相关性并不十分理想，且一致性差。gGFR评估肾积水伴肾损伤患者的价值有限，应参考rGFR的定量结果，也应该结合其他检查结果进行综合分析判断。