2017年3月13日 星期一

了解腎臟分數:兩個簡單的檢查

作者謝秉閶
腎功能檢查 GFR and ACR
你知道台灣每八個人就有一個人有慢性腎臟病嗎 ? ( 2007年國民健康署三高調查顯示,第一期至第五期慢性腎臟病病人高達11.3%),據估計,全球目前慢性腎臟病盛行率為 8~16%,造成盛行率居高不下的原因包含人口老化高血壓和糖尿病盛行率逐漸攀高醫學進步使得因腦中風和心肌梗塞死亡的減少,相對的器官衰竭機會反而增加。
我們可能在任何時候得到腎臟疾病,但是大部分人在早期腎臟疾病時沒有明顯症狀,而腎臟疾病如果在早期被發現且早期治療,我們可以減緩或停止腎臟功能的惡化,所以了解我們的腎臟分數是很重要的。那有什麼檢查可以簡單地知道我們腎臟的分數呢 ?


結論
1.腎臟分數包括兩個檢查 腎絲球過濾率 (glomerular filtration rate = GFR) 和 白蛋白/肌酸酐比值 (albumin-to-creatinine ratio = ACR)
2. 定期追蹤腎絲球過濾率,且比較一系列的數值變化,才能早期發現異常,早期治療。
3. 白蛋白/肌酸酐比值 (ACR) 30~300 mg/g (相當於一天排出的白蛋白尿 30~300 mg) 表示有中度增加白蛋白尿 (moderately increased albuminuria),此時一般尿液試紙的蛋白質檢查仍為正常 ! 這不僅表示腎臟的過濾屏障出現問題,亦表示血管內皮細胞功能異常。

過濾 再吸收 分泌
腎臟功能: 過濾再吸分泌   By Madhero88 (自己的作品 References here)
[CC BY 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], via Wikimedia Commons
腎臟的功能之一 過濾再吸收分泌
先來簡單了解腎臟的運作方式,當血液由腎動脈流入腎臟時,血管越分流越細,最後經由入球小動脈」進入腎絲球」(腎絲球就是一團微血管網),其主要工作就是過濾過濾後的血液再出球小動脈流出腎絲球,而被過濾的濾液流入包氏囊包氏囊往下形成腎小管,腎小管再經過再吸收分泌的過程後,最後形成尿液。

什麼是腎絲球過濾率 (glomerular filtration rate = GFR) ?
腎絲球過濾率指的是腎臟所有腎絲球每分鐘的過濾液量,也就是我們用來評估腎臟功能的指標。聰明的人類在1951年找出一個物質 "菊糖" (inulin),它可以只經過腎絲球過濾」後排出,而腎小管對於菊糖不會再吸收分泌,因此經由測定血液和尿液的菊糖含量,可精確計算腎絲球過濾率,但人體不含有菊糖,所以做此檢查必須由靜脈注射菊糖進入體內後才能測量,故在臨床上使用菊糖來評估腎絲球過濾率並不實際。

酸酐是由肌肉活動的代謝產物,由腎臟排出,當腎功能異常時,就會造成腎臟無法排除每天產生的肌酸酐,使得血中的肌酸酐濃度逐漸升高;目前臨床上最常使用來評估腎功能的方式,是利用血中肌酸酐來估算腎絲球過濾率,經由抽血得知血中肌酸酐數值,再加上年齡性別種族的資料後,就可以由MDRD公式來得知我們腎臟的估算腎絲球過濾率 (estimated GFR,估算的喔,所以跟真實腎絲球過濾率還是有誤差存在! )。

MDRD公式很複雜,所以可以點這裡幫你估算腎絲球過濾率;算出腎絲球過濾率後,進而得知是否有慢性腎臟病與慢性腎臟病分期  

MDRD公式有使用上的限制,當estimated GFR > 60 ml/min/1.73m2時會低估真實GFR (GFR>60 ml/min/1.73m2的族群使用 CKD-Epidemiology Collaboration 公式較準確),而當estimated GFR < 20 ml/min/1.73m2時會高估真實GFR,另外,對於年齡大於75歲小孩孕婦腎功能快速惡化等族群的準確性尚未完全驗證。
公式存在的誤差不必過於計較,重點是定期追蹤腎絲球過濾率,且比較一系列的數值變化,才能早期發現異常,早期治療

不同年齡的正常腎功能
正常成年人的腎絲球過濾率大於 90 ml/min/1.73m2,而隨著年紀漸長,腎絲球過濾率也會逐漸下降。

電子顯微鏡下的內皮細胞腎絲球基底膜足細胞  Exp Cell Res 2012;318:973-8.

腎臟的過濾屏障

當血液流入腎絲球時,會在此處進行過濾,之後濾液進入包氏囊的空腔。過濾的過程中由微血管內皮細胞腎絲球基底膜過濾裂隙 (filtration slit,由足細胞podocyte + 裂隙隔膜slit diaphragm交錯結合而成) 三層結構形成過濾屏障 (如同篩網在過濾東西),藉由分子量大小帶負電荷立體結構的方式,可以有效的限制蛋白質穿過腎絲球進入包氏囊。

不同大小的蛋白質通過腎絲球過濾屏障,和近曲腎小管的再吸收   
Kidney Int 2003;63:809-25.
血漿中的蛋白質依分子量大小,可分為高低三個等級,白蛋白是中分子量蛋白質的代表。經過過濾的過程,高分子量蛋白質 (例如:免疫球蛋白) 完全沒有辦法通過過濾屏障,中分子量蛋白質 (例如:白蛋白) 可以部份通過過濾屏障,而低分子量蛋白質 (例如: β2-microglobulin) 可自由通過過濾屏障,當這些穿過腎絲球過濾屏障的蛋白質到達近曲腎小管 (腎小管又分為近曲腎小管,亨耳氏套,和遠曲腎小管」) 時,幾乎完全被近曲腎小管的上皮細胞再吸收,所以最後從尿液流出的蛋白質量非常少。

健康成人每日尿中的蛋白質排出量約為 30~130 mg (大部分是腎小管分泌出來的Tamm-Horsfall蛋白),最高上限應小於 150 mg;而每日尿中的白蛋白排出量小於 10~20 mg,最高上限應小於 30mg

了解腎臟對於蛋白質過濾的基本生理學後,就可以知道,當尿液檢查出現蛋白尿時,表示有三個可能原因,1. 到達腎絲球的低分子量蛋白質的總量過大,超過近曲腎小管再吸收的能力,2.腎絲球微血管的通透性改變 (=過濾屏障出現漏洞),造成大量的高分子量蛋白質和白蛋白穿過過濾屏障,3.近曲腎小管的再吸收能力降低。

什麼是白蛋白/肌酸酐比值 (albumin-to-creatinine ratio = ACR)?

白蛋白/肌酸酐比值,是藉由單次尿液的檢查,來得知尿中排出多少白蛋白。

正常人的白蛋白/肌酸酐比值 (ACR) 應小於 30 mg/g (相當於一天排出的白蛋白尿 < 30mg)。
白蛋白/肌酸酐比值 (ACR) 30~300 mg/g (相當於一天排出的白蛋白尿 30~300mg) 表示有中度增加白蛋白尿 (moderately increased albuminuria = 舊名稱的 microalbuminuria),此時一般尿液試紙的蛋白質檢查仍為正常 ! 這不僅表示腎臟的過濾屏障出現問題,亦表示血管內皮細胞功能異常,所以中度增加白蛋白尿是心血管疾病發生及死亡率的獨立危險因子。
白蛋白/肌酸酐比值 (ACR) > 300 mg/g (相當於一天排出的白蛋白尿 >300mg)表示有嚴重增加白蛋白尿 (severely increased albuminuria)

延伸閱讀
■  我需要洗腎嗎 ?

參考資料
1. 2015台灣慢性腎臟病臨床診療指引
2. The National Kidney Foundation美國國家腎臟基金會
3. Pathophysiology of proteinuria. Kidney Int 2003;63:809-25.