血清肌酐浓度是通过机体生成和肾脏排泄来保持平衡的。血清肌酐的水平受到肌酐生成、肾小球滤过和肌酐肾小管分泌等因素的影响。肌酐的排泄可因患者的个人因素以及检测时间和方法的不同而出现较大差异。由于肌酐可稳定产生,简单地通过血液样本即可检测,它成为了一种估计肾小球滤过率 (GFR) 的有用方法,而 GFR 可以反映肾脏功能。
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肾小球滤过率估算 (eGFR) 公式以血清肌酐水平为基础,通常用于对慢性肾脏病 (CKD) 进行分期。但是,在临床急症情况下使用 eGFR 公式得到的估算值还未得到验证。几个网页式的计算器可供使用,根据血清肌酐值估算 GFR。
使用 Cockcroft-Gault 方程式进行肌酐清除率估算
根据 MDRD 研究简化公式估算肾小球滤过率(国际单位制单位)
用同位素稀释质谱法 (IDMS) 和肾脏病饮食改良 (MDRD) 简化公式估算肾小球滤过率
用 CKD-EPI 公式估算 GFR
肌酐病理生理学
肌酐是肌酸和磷酸肌酸的氨基酸分解产物,几乎完全 (90%) 存在于骨骼肌组织中。肌酐的生成速率恒定,并可经肾小球自由滤过。此外,5%-10% 的肌酐由近端肾小管分泌。
通常情况下,急性肾损伤 (AKI) 时,血清肌酐水平可从 0.5-1 mg/天升高至 1-2 mg/天,但严重横纹肌溶解患者由于骨骼肌的大量降解,血清肌酐水平可超过 5 mg/天。在急性和急进性肾小球肾炎患者中,90% 的肾功能可因肾小球损伤而在数周至数月内丧失,表现为血清肌酐的急剧上升。
肌酐的实验室测量
血清肌酐通常通过碱性苦味酸法(捷非氏反应)、酶法以及高效液相色谱法 (high-performance liquid chromatography, HPLC) 检测。这些方法依据同位素稀释质谱法 (isotope dilution mass spectrometry, IDMS) 来标准化。现在,床旁检测 (point-of-care testing, POCT) 在医疗机构内很常见。
IDMS 被用作诊断标准。该方法具有高度特异性,可提供最准确的血清肌酐检测结果,但是目前只在部分实验室开展。
Jaffe 法检测会受到大量物质的干扰并,可能导致过高估算血清肌酐,最高可达 25%(具体取决于肾功能不全的严重程度)。
与 Jaffe 法相比,酶法受到的干扰较少,但一项针对日本儿童的研究显示,年龄、性别、身高似乎都能影响酶法测定的血清肌酐参考值水平。[1]Uemura O, Honda M, Matsuyama T, et al. Age, gender, and body length effects on reference serum creatinine levels determined by an enzymatic method in Japanese children: a multicenter study. Clin Exp Nephrol. 2011 Oct;15(5):694-9.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21505953?tool=bestpractice.com
在对Jaffe法进行校正之后,即减去26.5靘ol/L(0.3mg/dL)的结果是和酶法结果相符的。[2]Delanaye P, Cavalier E, Cristol JP, et al. Calibration and precision of serum creatinine and plasma cystatin C measurement: impact on the estimation of glomerular filtration rate.J Nephrol. 2014 Oct;27(5):467-75.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24711159?tool=bestpractice.com
HPLC 方法的特异性高于 Jaffe 方法和酶法,且不易受干扰。但由于不同检测方法之间的校准差异和随机检测误差会出现测量错误。[3]Myers GL, Miller WG, Coresh J, et al. Recommendations for improving serum creatinine measurement: a report from the Laboratory Working Group of the National Kidney Disease Education Program. Clin Chem. 2006 Jan;52(1):5-18.http://www.clinchem.org/cgi/content/full/52/1/5http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16332993?tool=bestpractice.com
将 HPLC 和 IDMS 结合可获得高度精确的结果,但大多数医疗中心都无法开展。
以 POCT 为基础的血清肌酐检测方法似乎足够准确,可供临床使用。[4]Calzavacca P, Tee A, Licari E, et al. Point-of-care measurement of serum creatinine in the intensive care unit. Ren Fail. 2012;34(1):13-8.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22011242?tool=bestpractice.com肌酐的 POCT 可用于在造影剂增强诊断成像之前筛查出存在造影剂诱导性急性肾损伤 (AKI) 风险的患者。[5]Snaith B, Harris MA, Shinkins B, et al. Point-of-care creatinine testing for kidney function measurement prior to contrast-enhanced diagnostic imaging: evaluation of the performance of three systems for clinical utility. Clin Chem Lab Med. 2018 Jul 26;56(8):1269-76.https://www.degruyter.com/view/j/cclm.2018.56.issue-8/cclm-2018-0128/cclm-2018-0128.xmlhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29672267?tool=bestpractice.com[6]National Institute for Health and Care Excellence. Point-of-care creatinine tests before contrast-enhanced imaging. January 2018 [internet publication].https://www.nice.org.uk/advice/mib136
目前已研发出一种新型肌酐测量方法,尤其适用于筛查 CKD,其检测方式是通过干血斑样本测定肌酐。这种方法的敏感性为 96%,特异性为 55%[7]Silva AC, Gómez JF, Lugon JR, et al. Creatinine measurement on dry blood spot sample for chronic kidney disease screening [in English and Portuguese]. J Bras Nefrol. 2016 Mar;38(1):15-21.http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0101-28002016000100015&lng=en&nrm=iso&tlng=enhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27049360?tool=bestpractice.com
在一些疾病(例如糖尿病酮症酸中毒)中,干扰色原可导致 Jaffe 法测得的血清肌酐值假性偏高 20% 或更多。非肌酐色原对尿肌酐水平的影响不明显,而且,与对正常肾功能的总体影响相比,其对晚期肾功能不全的总体影响更小。[3]Myers GL, Miller WG, Coresh J, et al. Recommendations for improving serum creatinine measurement: a report from the Laboratory Working Group of the National Kidney Disease Education Program. Clin Chem. 2006 Jan;52(1):5-18.http://www.clinchem.org/cgi/content/full/52/1/5http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16332993?tool=bestpractice.com
另一个问题是对正在使用可影响血清肌酐分泌(例如新型抗逆转录病毒药物)的药物的患者进行肾功能监测。在这种情况下,Jaffe 法得出的终末期肝病模型 (Model for End-Stage Liver Disease, MELD) 评分将高于酶法的结果。这可能影响需要肝移植患者的器官分配优先权。[8]Kaiser T, Kinny-Köster B, Bartels M, et al. Impact of different creatinine measurement methods on liver transplant allocation. PLoS One. 2014 Feb 27;9(2):e90015.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3937403/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24587188?tool=bestpractice.com
人们尝试对肌酐检测方法进行标准化。但是,研究结果显示不同血清肌酐检测方法间的结果差异令人失望。[9]Delanghe JR, Cobbaert C, Harmoinen A, et al. Focusing on the clinical impact of standardization of creatinine measurements: a report by the EFCC Working Group on Creatinine Standardization. Clin Chem Lab Med. 2011 Jun;49(6):977-82.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21428858?tool=bestpractice.com 使用经认证的参考物质可能有助于验证常规临床方法,并确保不同临床实验室的结果准确、可靠并具有可比性。[10]Dai X, Fang X, Shao M, et al. Certified reference materials (GBW09170 and 09171) of creatinine in human serum. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2011 Feb 15;879(5-6):429-35.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21242114?tool=bestpractice.com 临床参考物质由健康人群和 CKD 患者的肌酐混合物制备而成,采用液相色谱-同位素稀释质谱法进行测定,使用美国国家标准和技术研究所 (National Institute of Standards and Technology) 提供的标准参考物质进行验证,并通过国际比对进行确定。
量值溯源的创建工作也正在进行中。需要注意的是,重新校准肌酐的检测方法可能会对 MELD 评分的计算产生显著影响(MELD 评分用于确定肝移植患者的优先权)。
使用血清肌酐 (SCr) 得出的估算肾小球滤过率 (eGFR) 和肌酐清除率
计算 GFR 的最准确方法就是检测外源性滤过标志物(例如碘酞酸盐、碘海醇或菊粉)的清除率。但是,此方法费用高,具有放射性,需遵照严格的监管准则。因此,实践中使用肌酐清除率来估算 GFR。肌酐能自由通过肾小球,并且肾小管对其分泌和吸收的作用甚微,可使用随机血样进行检测,方法简单且廉价,且具有较好的准确性。血清肌酐水平升高是 GFR 降低的标志。它与 GFR 成反比,但并非线性相关。
使用血清肌酐作为间接滤过标志物会受到以下因素的限制:
由于这些干扰因素的影响,有过高估计GFR的危险,高估的幅度无法预测。[11]Wyss M, Kaddurah-Daouk R. Creatine and creatinine metabolism. Physiol Rev. 2000 Jul;80(3):1107-213.http://physrev.physiology.org/cgi/content/full/80/3/1107http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10893433?tool=bestpractice.com
GFR 估算公式
根据血清肌酐水平估算 GFR 的公式主要用于对 CKD 进行分期,不应用于解释血清肌酐急剧增加的情况。有关黑人的修正因子通常基于针对非裔美国人的研究所获得的结果。
可用公式包括:
Cockcroft-Gault公式[12]Cockcroft DW, Gault MH. Prediction of creatinine clearance from serum creatinine. Nephron. 1976;16(1):31-41.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1244564?tool=bestpractice.com
使用 Cockcroft-Gault 方程式进行肌酐清除率估算
四变量肾病饮食修正 (MDRD) 公式[13]Levey AS, Coresh J, Greene T, et al. Expressing the modification of diet in renal disease study equation for estimating glomerular filtration rate with standardized serum creatinine values. Clin Chem. 2007 Apr;53(4):766-72.http://www.clinchem.org/cgi/content/full/53/4/766http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17332152?tool=bestpractice.com
根据 MDRD 研究简化公式估算肾小球滤过率(国际单位制单位)
同位素稀释质谱 (IDMS)-可追踪 4 变量 MDRD 公式 (MDRD-IDMS)[14]Stevens LA, Coresh J, Greene T, et al. Assessing kidney function - measured and estimated glomerular filtration rate. N Engl J Med. 2006 Jun 8;354(23):2473-83.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16760447?tool=bestpractice.com
用同位素稀释质谱法 (IDMS) 和肾脏病饮食改良 (MDRD) 简化公式估算肾小球滤过率
慢性肾脏病流行病学合作工作组 (Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration, CKD-EPI) 方程[15]Levey AS, Stevens LA, Schmid CH, et al; CKD-EPI (Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration). A new equation to estimate glomerular filtration rate. Ann Intern Med. 2009 May 5;150(9):604-12.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2763564/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19414839?tool=bestpractice.com
用 CKD-EPI 公式估算 GFR
Mayo临床公式[16]Rule AD, Larson TS, Bergstralh EJ, et al. Using serum creatinine to estimate glomerular filtration rate: accuracy in good health and in chronic kidney disease. Ann Intern Med. 2004 Dec 21;141(12):929-37.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15611490?tool=bestpractice.com
不需要测量体重的Lund-1方程。[17]Bjork J, Back SE, Sterner G, et al. Prediction of relative glomerular filtration rate in adults: new improved equations based on Swedish caucasians and standardized plasma-creatinine assays. Scand J Clin Lab Invest. 2007;67(7):678-95.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17852799?tool=bestpractice.com
[Figure caption and citation for the preceding image starts]: Mayo临床公式来源:Rule AD, Larson TS, Bergstralh EJ, et al. Using serum creatinine to estimate glomerular filtration rate: accuracy in good health and in chronic kidney disease. Ann Intern Med.2004;141:929-937.Bjork J、Back SE、Sterner G、et al. Prediction of relative glomerular filtration rate in adults: new improved equations based on Swedish caucasians and standardized plasma-creatinine assays. Scand J Clin Lab Invest. 2007;67:678-695.经同意后使用。 [Citation ends].
[Figure caption and citation for the preceding image starts]: 不测量体重的Lund-1方程式来源:Bjork J, Back SE, Sterner G, et al. Prediction of relative glomerular filtration rate in adults: new improved equations based on Swedish caucasians and standardised plasma-creatinine assays.Scand J Clin Lab Invest.2007;67:678-695.经同意后使用。 [Citation ends].
对 GFR 估值公式的比较研究结果表明,MDRD 研究公式对低 GFR 范围人群计算值较准确,而且通常优于 Cockcroft-Gault 公式。但是两个公式对高 GFR 人群的精度都较低,并且一些研究显示 MDRD 公式会低估 GFR。此外,一项针对重症患者的研究显示,Cockcroft-Gault、简化的 MDRD 和 CKD-EPI 公式呈现出较高的差异性,因此不推荐在重症监护病房 (ICU) 中使用。[18]Blasco V, Antonini F, Zieleskiewicz L, et al. Comparative study of three methods of estimation of creatinine clearance in critically ill patients. Ann Fr Anesth Reanim. 2014 May;33(5):e85-8.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24835538?tool=bestpractice.com
现已开发出适合全年龄谱 (FAS) 的 GFR 估算公式。[19]Pottel H, Hoste L, Dubourg L, et al. An estimated glomerular filtration rate equation for the full age spectrum. Nephrol Dial Transplant. 2016 May;31(5):798-806.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4848755/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26932693?tool=bestpractice.com以前,对儿童、年轻成人、中年人和老年人使用不同的公式。该 FAS 公式基于标准化的血清肌酐 (SCr/Q),其中 Q 是来自健康人群、根据年龄和性别计算得到的中位 SCr 。FAS eGFR 的计算公式为:
使用 eGFR 值的误区
处于低 GFR 状态时,eGFR 会过高估算 GFR 值(由于肾小管分泌的肌酐增多)。
处于高 GFR 状态时,其估算值不准确(由于缺少超过 60 mL/min/1.73 m² 的实际 eGFR 值)。
研究表明,Cockroft-Gault 和 MDRD 公式分别只能将 64% 和 62% 的 CKD 患者正确归类到实际 CKD 分类的 GFR 分组中。根据美国国家健康与营养检查调查(NHANES 1988-1994;1999-2004)以及美国人口普查数据(2000 年),美国可能约有 1000 万人 (38%) 被错误分类。[20]Botev R, Mallié JP, Wetzels JF, et al. The Clinician and Estimation of Glomerular Filtration Rate by Creatinine-based formulas: current limitations and quo vadis. Clin J Am Soc Nephrol. 2011 Apr;6(4):937-50.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21454722?tool=bestpractice.com[21]Coresh J, Stevens LA. Kidney function estimating equations: where do we stand? Curr Opin Nephrol Hypertens. 2006 May;15(3):276-84.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16609295?tool=bestpractice.com[22]Coresh J, Selvin E, Stevens LA, et al. Prevalence of chronic kidney disease in the United States. JAMA. 2007 Nov 7;298(17):2038-47.http://jama.ama-assn.org/cgi/content/full/298/17/2038http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17986697?tool=bestpractice.com
血清肌酐和 eGFR 并非在所有临床情况下都相等。在造影剂诱导的肾病中,血清肌酐水平升高(而 eGFR 不升高)能够预测远期死亡率;阈值为 44.2 μmol/L (0.5 mg/dL) ,在这个值以上表明预后较差。[23]Heitmeyer C, Hölscher B, Fobker M, et al. Prognostic value of different laboratory measures of renal function for long-term mortality after contrast media-associated renal impairment. Clin Cardiol. 2010 Dec;33(12):E51-9.http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/clc.20323/fullhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21184545?tool=bestpractice.com
有关估算 GFR 以发现和监测疾病的最佳方法的争议仍待解决。使用 CKD-EPI 公式和其他基于肌酐的公式对不同人群进行 GFR 估算,得出的比较结果发现,这些公式并不适用于所有人群,需要在投入常规使用前进行单独验证。[24]Svenmarker S, Häggmark S, Holmgren A, et al. Serum markers are not reliable measures of renal function in conjunction with cardiopulmonary bypass. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2011 May;12(5):713-7.http://icvts.oxfordjournals.org/content/12/5/713.longhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21297138?tool=bestpractice.com[25]Jeong TD, Lee W, Yun YM, et al. Development and validation of the Korean version of CKD-EPI equation to estimate glomerular filtration rate. Clin Biochem. 2016 Jun;49(9):713-9.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26968101?tool=bestpractice.com[26]Grapsa E, Pipili C, Angelopoulos E, et al. Comparison of creatinine clearance estimates in subgroups based on body mass index and albumin. Minerva Urol Nefrol. 2016 Feb;68(1):20-6.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26856608?tool=bestpractice.com[27]Lemoine S, Panaye M, Pelletier C, et al. Cystatin C-creatinine based glomerular filtration rate equation in obese chronic kidney disease patients: impact of deindexation and gender. Am J Nephrol. 2016;44(1):63-70.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27400282?tool=bestpractice.com
动力学 GFR 估值 (KeGFR)
eGFR 的基础是对稳态肌酐浓度的假设。然而,AKI 是非稳定状态,在这种情况下,eGFR 不可靠。KeGFR 是基于在不同时间点测得的两个血清肌酐值所得出的生物标志物即时清除率的估算值。它反映肾功能的动态变化,可通过对急症患者进行常规检测来确定。[28]Chen S. Retooling the creatinine clearance equation to estimate kinetic GFR when the plasma creatinine is changing acutely. J Am Soc Nephrol. 2013 May;24(6):877-88.http://jasn.asnjournals.org/content/24/6/877.longhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23704286?tool=bestpractice.comKeGFR calculator
研究显示,KeGFR 能够改善肾移植后透析与恢复的预测。[29]Pianta TJ, Endre ZH, Pickering JW, et al. Kinetic estimation of GFR improves prediction of dialysis and recovery after kidney transplantation. PLoS One. 2015 May 4;10(5):e0125669.http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0125669#sec018http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25938452?tool=bestpractice.com
胱抑素 C
胱抑素 C (Cystatin C) 是用于估算 GFR 的替代标志物。它在机体所有细胞中以恒定的速率产生,并通过肾小球滤过排泄。胱抑素 C 在肌酐检测不适用的情况下可能很有帮助:例如,用于肝硬化、过度肥胖、营养不良或者肌肉量减少的患者。但是,它并未在临床实践中获得广泛应用。
急性肾损伤(AKI)
血肌酐增加的幅度多高能构成AKI一直有争议。
专家共识将 AKI 定义为符合以下任何一项的情况:[30]Mehta RL, Kellum JA, Shah SV, et al. Acute kidney injury network: report of an initiative to improve outcomes in acute kidney injury. Crit Care. 2007;11(2):R31.http://ccforum.com/content/11/2/R31http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17331245?tool=bestpractice.com[31]Lewington A, Kanagasundaram S. Renal Association clinical practice guidelines on acute kidney injury. Nephron Clin Pract. 2011;118(suppl 1):c349-90.https://www.karger.com/Article/Pdf/328075http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21555903?tool=bestpractice.com[32]Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO) Acute Kidney Injury Work Group. KDIGO clinical practice guideline for acute kidney injury. Kidney inter Suppl. 2012 March;2(1):1-138.http://www.kdigo.org/clinical_practice_guidelines/pdf/KDIGO%20AKI%20Guideline.pdf[33]National Institute for Health and Care Excellence. Acute kidney injury: prevention, detection and management of acute kidney injury up to the point of renal replacement therapy. August 2013 [internet publication].http://www.nice.org.uk/guidance/cg169
肾功能突然下降,定义为:48 小时内血清肌酐绝对值升高幅度≥26.5 μmol/L (≥0.3 mg/dL)
在过去 7 天内,血清肌酐从基线增加到 1.5 倍
尿量减少(<0.5 mL/kg/h,持续 6 小时以上,记录为少尿)。
1 期 AKI 定义为血清肌酐升高>26.5 μmol/L (>0.3 mg/dL) 或为基线值的 1.5-2 倍。
2 期 AKI 定义为较基线值增加 200% 至 300%(2-3 倍)。
3 期 AKI 定义为血清肌酐较基线升高>300%(3 倍)。
使用血清肌酐以发现和评估 AKI 的严重程度具有局限性。血清肌酐水平受多个因素影响,所以绝对值不能反映潜在肾损伤的严重程度。在显著损伤后 12-24 小时才发生血清肌酐水平升高,因此无法通过此指标发现早期损害。此外,肌酐动力学研究表明,血清肌酐水平升高 50% 的时间与基线肾功能直接相关,时间范围从 4 小时(正常肾功能)到 27 小时(慢性肾衰竭 4 期)不等。一些学者针对 AKI 提出了一个替代性定义,该定义结合了血清肌酐在 24-48 小时内的绝对变化。[34]Waikar SS, Bonventre JV. Creatinine kinetics and the definition of acute kidney injury. J Am Soc Nephrol. 2009 Mar;20(3):672-9.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19244578?tool=bestpractice.com 急性肾脏疾病 (acute kidney disease, AKD) 的新概念增加了这种复杂性,其特点是肾活检发现急性弥漫性异常。并非所有 AKD 患者都伴有 AKI。事实上,一项研究表明,仅 2/3 的 AKD 患者诊断时具有 AKI 临床表现。[35]Chu R, Li C, Wang S, et al. Assessment of KDIGO definitions in patients with histopathologic evidence of acute renal disease. Clin J Am Soc Nephrol. 2014 Jul;9(7):1175-82.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24789552?tool=bestpractice.com
AKI 的 RIFLE(Risks, Injury, Failure, Loss of function and End-stage renal disease:风险、损伤、衰竭、功能缺失和终末期肾病)分类的目标是基于血清肌酐和尿量的变化来标准化 AKI 的定义和分层。它给 AKI 定义了 3 个严重级别(有风险、损伤和衰竭)和 2 个临床结局(功能丧失和终末期肾病)。[36]Bellomo R, Ronco C, Kellum JA, et al. Acute renal failure - definition, outcome measures, animal models, fluid therapy and information technology needs: the Second International Consensus Conference of the Acute Dialysis Quality Initiative (ADQI) Group. Crit Care. 2004 Aug;8(4):R204-12.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC522841/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15312219?tool=bestpractice.com RIFLE 的修订版被称为 AKIN 标准,于 2007 年发布。[30]Mehta RL, Kellum JA, Shah SV, et al. Acute kidney injury network: report of an initiative to improve outcomes in acute kidney injury. Crit Care. 2007;11(2):R31.http://ccforum.com/content/11/2/R31http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17331245?tool=bestpractice.com
基于血清肌酐阈值、观察期和研究人群的差别,AKI 发病率的数据也存在差异。在普外科患者中,将 AKI 定义为血清肌酐至少升高 177 μmol/L (2 mg/dL) 或者需要透析,则在 30 天期间,AKI 的发病率为 1%。[37]Kheterpal S, Tremper KK, Heung M, et al. Development and validation of an acute kidney injury risk index for patients undergoing general surgery. Anesthesiology. 2009 Mar;110(3):505-15.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19212261?tool=bestpractice.com 使用 RIFLE 标准时,脓毒性休克患者的发病率为 64.4%;[38]Bagshaw SM, Lapinsky S, Dial S, et al. Acute kidney injury in septic shock: clinical outcomes and impact of duration of hypotension prior to initiation of antimicrobial therapy. Intensive Care Med. 2009 May;35(5):871-81.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19066848?tool=bestpractice.com 使用 ICD-9-CM 代码 584.x 定义 AKI 时,美国老人医疗保险联邦制度 (Medicare) 中患者的发病率为 3.1%;[39]Ishani A, Xue JL, Himmelfarb J, et al. Acute kidney injury increases risk of ESRD among elderly. J Am Soc Nephrol. 2009 Jan;20(1):223-8.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19020007?tool=bestpractice.com 接受心脏手术的患者发病率为 5%-10%。[40]Chertow GM, Levy EM, Hammermeister KE, et al. Independent association between acute renal failure and mortality following cardiac surgery. Am J Med. 1998 Apr;104(4):343-8.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9576407?tool=bestpractice.com[41]Cina CS, Lagana A, Bruin G, et al. Thoracoabdominal aortic aneurysm repair: a prospective cohort study of 121 cases. Ann Vasc Surg. 2002 Sep;16(5):631-8.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/12183770?tool=bestpractice.com[42]Godet G, Fleron MH, Vicaut E, et al. Risk factors for acute postoperative renal failure in thoracic or thoracoabdominal aortic surgery: a prospective study. Anesth Analg. 1997 Dec;85(6):1227-32.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/9390585?tool=bestpractice.com 美国住院患者的 AKI 发病率为 1%,[43]Kaufman J, Dhakal M, Patel B, et al. Community-acquired acute renal failure. Am J Kidney Dis. 1991 Feb;17(2):191-8.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/1992662?tool=bestpractice.com 重症患者在 ICU 治疗期间的发病率为 5.7%。[44]Uchino S, Kellum JA, Bellomo R, et al. Acute renal failure in critically ill patients: a multinational, multicenter study. JAMA. 2005 Aug 17;294(7):813-8.http://jamanetwork.com/journals/jama/fullarticle/201386http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16106006?tool=bestpractice.com
慢性肾脏病 (CKD)
CKD 可被定义为以下两种:[45]Levey AS, Atkins R, Coresh J, et al. Chronic kidney disease as a global public health problem: approaches and initiatives. Kidney Int. 2007 Aug;72(3):247-59.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17568785?tool=bestpractice.com[46]Levey AS, Eckardt KU, Tsukamoto Y, et al. Definition and classification of chronic kidney disease: a position statement from Kidney Disease: Improving Global Outcomes (KDIGO). Kidney Int. 2005 Jun;67(6):2089-100.http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0085253815506984http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15882252?tool=bestpractice.com[47]Diabetes Australia and the NHMRC. National evidence-based guideline for diagnosis, prevention and management of chronic kidney disease in type 2 diabetes. June 2009 [internet publication].http://static.diabetesaustralia.com.au/s/fileassets/diabetes-australia/14d82dbb-d776-40c5-a848-9b22f251514e.pdf[48]MacGregor MS, Taal MW. Renal Association clinical practice guideline on detection, monitoring and management of patients with CKD. Nephron Clin Pract. 2011;118(suppl 1):c71-100.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21555905?tool=bestpractice.com[49]National Institute for Health and Care Excellence. Chronic kidney disease in adults: assessment and management. January 2015 [internet publication].http://www.nice.org.uk/guidance/cg182
根据 GFR,CKD 被分为 6 个不同的时期:[50]Kidney Disease: Improving Global Outcomes. KDIGO clinical practice guideline for the evaluation and management of chronic kidney disease. January 2013 [internet publication].https://www.kdigo.org/clinical_practice_guidelines/pdf/CKD/KDIGO_2012_CKD_GL.pdf
1 期:肾脏损伤伴 GFR 正常或升高,GFR ≥90 mL/min/1.73m²
2 期:肾脏损伤伴 GFR 轻度降低,GFR 60-89 mL/min/1.73m²
3a 期:肾脏损伤伴 GFR 中度降低,GFR 45-59 mL/min/1.73m²
3b 期:肾脏损伤伴 GFR 中度降低,GFR 30-44 mL/min/1.73m²
4 期:肾脏损伤伴 GFR 严重降低,GFR 15-29 mL/min/1.73m²
5 期:肾功能衰竭(终末期肾病),GFR<15 mL/min/1.73m²。
CKD是住院患者重要的预后因素,其与住院患者AKI发生危险的增加有关。[51]Hsu CY, Ordonez JD, Chertow GM, et al. The risk of acute renal failure in patients with chronic kidney disease. Kidney Int. 2008 Jul;74(1):101-7.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2673528/?tool=pubmedhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18385668?tool=bestpractice.com
肌酐的分泌不是恒定的,CKD 患者个体间和自身均存在差异。
目前尚不清楚确定 CKD 严重程度或指导治疗时,估算 GFR 能否在血清肌酐检测基础上提供更多的有用信息。在晚期 CKD,造成 GFR 总体被高估的血清肌酐增加是由肾小管分泌造成的,而非肾小球滤过引起的。血清肌酐的肾外分泌也增加;在正常情况下,细菌在分解肠道内肌酐的过程中造成肌酐被吸收是可忽略的肌酐来源,但是在此时也变得很明显。
在晚期肾功能不全时,血清肌酐可造成 GFR 被高估。
唾液尿素和肌酐的检测(二者在 CKD 时均会升高)不仅成本低,而且无创。在资源匮乏的环境中,这些检测可能具有重要价值,可用于 CKD 的筛查、诊断、监测治疗结局以及确定预后。但仍需要进一步验证。[52]Pham TAV. Validation of the salivary urea and creatinine tests as screening methods of chronic kidney disease in Vietnamese patients. Acta Odontol Scand. 2017 Nov;75(8):551-6.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/28724318?tool=bestpractice.com
根据美国国家健康与营养检查调查(NHANES 1988-1994;1999-2004),2630 万的美国人患有 CKD,并且这一数字仍在增加,糖尿病和高血压患病率的增加可能是导致这一结果的部分原因。[21]Coresh J, Stevens LA. Kidney function estimating equations: where do we stand? Curr Opin Nephrol Hypertens. 2006 May;15(3):276-84.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16609295?tool=bestpractice.com[22]Coresh J, Selvin E, Stevens LA, et al. Prevalence of chronic kidney disease in the United States. JAMA. 2007 Nov 7;298(17):2038-47.http://jama.ama-assn.org/cgi/content/full/298/17/2038http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17986697?tool=bestpractice.com 瑞典的一项人群研究表明,80 岁以上人群的肾功能会出现显著下降。[53]Christensson A, Elmståhl S. Estimation of the age-dependent decline of glomerular filtration rate from formulas based on creatinine and cystatin C in the general elderly population. Nephron Clin Pract. 2011;117(1):c40-50.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20689324?tool=bestpractice.com 超过 25% 的超高龄研究参与者的 eGFR<30 mL/min/1.73 m²。应用 Cockroft-Gault 公式和以胱抑素 C 为基础的 eGFR 公式时,肾功能下降的患病率最高,应用 MDRD 公式时最低。[53]Christensson A, Elmståhl S. Estimation of the age-dependent decline of glomerular filtration rate from formulas based on creatinine and cystatin C in the general elderly population. Nephron Clin Pract. 2011;117(1):c40-50.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20689324?tool=bestpractice.com
肌酐升高对评估预后的价值
有研究表明,住院期间血清肌酐水平升高是结局不良的独立危险因素。
住院患者血清肌酐水平轻度升高与短期死亡、进展至 CKD 以及加快进展至终末期肾病相关。这些患者有较高的远期死亡风险,尤其是那些只有部分肾功能恢复的患者。[54]Macedo E, Bouchard J, Mehta RL. Renal recovery following acute kidney injury. Curr Opin Crit Care. 2008 Dec;14(6):660-5.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19005306?tool=bestpractice.com[55]Ponte B, Felipe C, Muriel A, et al. Long-term functional evolution after an acute kidney injury: a 10-year study. Nephrol Dial Transplant. 2008 Dec;23(12):3859-66.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18632586?tool=bestpractice.com[56]Coca SG, Peixoto AJ, Garg AX, et al. The prognostic importance of a small acute decrement in kidney function in hospitalized patients: a systematic review and meta-analysis. Am J Kidney Dis. 2007 Nov;50(5):712-20.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17954284?tool=bestpractice.com这些指标也有预后意义,可估计许多疾病状态下的死亡风险,例如仅尿素水平升高及尿素和肌酐水平均升高,而不是单独的肌酐水平升高,是急性冠脉综合征死亡的独立危险因素。[57]Saygitov RT, Glezer MG, Semakina SV. Blood urea nitrogen and creatinine levels at admission for mortality risk assessment in patients with acute coronary syndromes. Emerg Med J. 2010 Feb;27(2):105-9.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20156860?tool=bestpractice.com
尽管观察性研究的结果表明血清肌酐的微量和/或一过性升高预示着预后不良,但一项针对安慰剂对照试验的 meta 分析发现,血清肌酐水平出现轻度至中度(通常为暂时性)升高数月后,患者的 CKD 情况或死亡率并未受到明显影响。[58]Hobson CE, Yavas S, Segal MS, et al. Acute kidney injury is associated with increased long-term mortality after cardiothoracic surgery. Circulation. 2009 May 12;119(18):2444-53.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19398670?tool=bestpractice.com[59]Lassnigg A, Schmidlin D, Mouhieddine M, et al. Minimal changes of serum creatinine predict prognosis in patients after cardiothoracic surgery: a prospective cohort study. J Am Soc Nephrol. 2004 Jun;15(6):1597-605.http://jasn.asnjournals.org/content/15/6/1597.longhttp://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15153571?tool=bestpractice.com[60]Coca SG, Zabetian A, Ferket BS, et al. Evaluation of short-term changes in serum creatinine level as a meaningful end point in randomized clinical trials. J Am Soc Nephrol. 2016 Aug;27(8):2529-42.https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4978048/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26712525?tool=bestpractice.comMeta 分析结果与美国食品药品监督管理局 (FDA) 的指导意见保持一致,即新疗法应对长期肾功能有显著益处或能显著降低死亡率。
血清肌酐长期升高(即基线肾功能受损)的患者相比无此情况的患者在住院期间有较高的 AKI 风险,在出院时更可能需要透析。[55]Ponte B, Felipe C, Muriel A, et al. Long-term functional evolution after an acute kidney injury: a 10-year study. Nephrol Dial Transplant. 2008 Dec;23(12):3859-66.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18632586?tool=bestpractice.com[56]Coca SG, Peixoto AJ, Garg AX, et al. The prognostic importance of a small acute decrement in kidney function in hospitalized patients: a systematic review and meta-analysis. Am J Kidney Dis. 2007 Nov;50(5):712-20.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17954284?tool=bestpractice.com[61]Newsome BB, Warnock DG, McClellan WM, et al. Long-term risk of mortality and end-stage renal disease among the elderly after small increases in serum creatinine level during hospitalization for acute myocardial infarction. Arch Intern Med. 2008 Mar 24;168(6):609-16.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18362253?tool=bestpractice.com[62]Loef BG, Epema AH, Smilde TD, et al. Immediate postoperative renal function deterioration in cardiac surgical patients predicts in-hospital mortality and long-term survival. J Am Soc Nephrol. 2005 Jan;16(1):195-200.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15563558?tool=bestpractice.com[63]Lassnigg A, Schmid ER, Hiesmayr M, et al. Impact of minimal increases in serum creatinine on outcome in patients after cardiothoracic surgery: do we have to revise current definitions of acute renal failure? Crit Care Med. 2008 Apr;36(4):1129-37.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18379238?tool=bestpractice.com[64]Lafrance JP, Miller DR. Acute kidney injury associates with increased long-term mortality. J Am Soc Nephrol. 2010 Feb;21(2):345-52.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20019168?tool=bestpractice.com[58]Hobson CE, Yavas S, Segal MS, et al. Acute kidney injury is associated with increased long-term mortality after cardiothoracic surgery. Circulation. 2009 May 12;119(18):2444-53.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19398670?tool=bestpractice.com 血清肌酐长期升高与 CKD 的进展、死亡率的增加以及心脏手术的术后并发症相关联。血管内主动脉瘤修复术后,血清肌酐水平升高已被认为是手术后死亡和并发症的显著和强有力的预测指标。[65]Huddle MG, Schlosser FJ, Dewan MC, et al. Can laboratory tests predict the prognosis of patients after endovascular aneurysm repair? Current status and future directions. Vascular. 2009 May-Jun;17(3):129-37.http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19476745?tool=bestpractice.com