อัตราการกรองของไตส่วนโกลเมอรูลัส

อัตราการกรองของไตส่วนโกลเมอรูลัส (Glomerular Filtration Rate: GFR) คือปริมาตรของพลาสมาที่ถูกกรองผ่านหลอดเลือดฝอยโกลเมอรูลัสเข้าสู่ท่อไตต่อหน่วยเวลา โดยทั่วไปจะแสดงเป็นมิลลิลิตรต่อนาทีและปรับตามพื้นที่ผิวของร่างกาย ถือเป็นดัชนีโดยรวมที่มีประโยชน์ที่สุดในการประเมินการทำงานของไต และการประมาณค่าจากเครื่องหมายทางชีวภาพในเลือดเป็นพื้นฐานในการวินิจฉัยและจำแนกระยะของโรคไต

Definition

GFR คืออัตราที่ของเหลวถูกกรองจากหลอดเลือดฝอยโกลเมอรูลัสเข้าสู่ช่อง Bowman's space ผ่านหน่วยไตที่ทำงานทั้งหมด ซึ่งเทียบเท่ากับแนวคิดของการกำจัดสารบ่งชี้การกรองในอุดมคติที่ถูกกรองอย่างอิสระและไม่มีการดูดซึมกลับหรือหลั่งออกมา

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงสิ่งที่ GFR แสดงถึงในเชิงสรีรวิทยา วิธีการวัดและประมาณค่า เครื่องหมายและสมการที่ใช้ (ครีเอตินิน, ซีสตาติน ซี, เครื่องหมายการกรองจากภายนอก) และข้อจำกัดเชิงแนวคิดของการประมาณค่าเหล่านั้น เป็นข้อมูลอ้างอิงทางระเบียบวิธีและสรีรวิทยา ไม่ได้ให้เกณฑ์สำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

Core questions

• แรงทางสรีรวิทยาใดบ้างที่กำหนดอัตราการกรองที่โกลเมอรูลัส?
• GFR วัดโดยตรงได้อย่างไร และเหตุใดการวัดโดยตรงจึงไม่สามารถทำได้จริงในการดูแลตามปกติ?
• สารบ่งชี้ภายในร่างกาย เช่น ครีเอตินินและซีสตาติน ซี ช่วยให้สามารถประมาณค่า GFR ได้อย่างไร?
• ข้อสมมติฐานและข้อจำกัดของสมการการประมาณค่าคืออะไร?

Key concepts

• การกำจัดสารและสารบ่งชี้การกรองในอุดมคติ
• แรงดันการกรองสุทธิ (Starling)
• เศษส่วนการกรอง
• อินูลินและสารบ่งชี้การกรองจากภายนอก
• ครีเอตินินในซีรัมและการกำจัดครีเอตินิน
• ซีสตาติน ซี
• สมการการประมาณค่า (MDRD, CKD-EPI)
• การปรับตามพื้นที่ผิวของร่างกาย

Mechanisms

การกรองถูกขับเคลื่อนด้วยแรงดันการกรองสุทธิ (net ultrafiltration pressure) ทั่วผนังหลอดเลือดฝอยโกลเมอรูลัส — แรงดันไฮโดรสแตติกของหลอดเลือดฝอยโกลเมอรูลัสที่ส่งเสริมการกรอง ซึ่งถูกต้านโดยแรงดันไฮโดรสแตติกในช่อง Bowman's space และโดยแรงดันออสโมติกของคอลลอยด์ของโปรตีนในพลาสมา — คูณด้วยสัมประสิทธิ์การกรองของหลอดเลือดฝอย GFR รวมคือผลรวมของการกรองของหน่วยไตเดี่ยวในหน่วยไตที่ทำงานทั้งหมด เนื่องจากการวัดการกรองโดยตรงด้วยสารบ่งชี้ในอุดมคติ เช่น อินูลิน เป็นเรื่องยุ่งยาก GFR จึงมักถูกประมาณจากความเข้มข้นในซีรัมของสารบ่งชี้ที่ผลิตภายในร่างกายและถูกขับออกทางไต: ครีเอตินิน ซึ่งถูกกรองและมีการหลั่งเล็กน้อย หรือซีสตาติน ซี สมการการประมาณค่าจะเชื่อมโยงระดับสารบ่งชี้กับ GFR หลังจากปรับตามปัจจัยกำหนดการสร้างสารบ่งชี้ ระดับครีเอตินินในซีรัมจะสูงขึ้นหลังจาก GFR ลดลงอย่างมากเท่านั้น และล่าช้ากว่าการเปลี่ยนแปลงเฉียบพลัน ซึ่งจำกัดความไวของมัน (Stevens 2006; Levey 1999; Levey 2009; Waikar 2009)

Clinical relevance

การประมาณค่า GFR มีความสำคัญอย่างยิ่งในการอธิบายการทำงานของไต การจำแนกโรคไตเรื้อรัง และการปรับการจัดการสารที่ถูกขับออกทางไต การทำความเข้าใจเครื่องหมายและสมการจะช่วยให้เข้าใจว่าเหตุใดค่าประมาณจึงอาจแตกต่างจากการกรองจริง ข้อมูลนี้อธิบายแนวคิดการวัดและมีไว้สำหรับการอ้างอิงและการศึกษา ไม่ใช่กฎสำหรับการวินิจฉัยหรือการให้ยาเฉพาะบุคคล

Epidemiology

ค่า GFR โดยประมาณที่ได้จากครีเอตินินในซีรัมเป็นหนึ่งในผลการตรวจทางห้องปฏิบัติการที่มีการรายงานบ่อยที่สุดทั่วโลก และเป็นแกนหลักของการจำแนกโรคไตเรื้อรังในระดับประชากร สมการที่ต่อเนื่องกัน — สมการจากการศึกษา MDRD และสมการ CKD-EPI — ได้รับการพัฒนาและตรวจสอบความถูกต้องในกลุ่มประชากรขนาดใหญ่เพื่อปรับปรุงความแม่นยำตลอดช่วงการทำงานของไต (Levey 1999; Levey 2009; Inker 2021)

Evidence & guidelines

การประมาณค่า GFR จากครีเอตินินและซีสตาติน ซี ได้รับการสนับสนุนจากการศึกษาการตรวจสอบความถูกต้องขนาดใหญ่ การปรับปรุงสมการ CKD-EPI ปี 2021 ได้นำสัมประสิทธิ์เชื้อชาติออกจากสมการที่ใช้ครีเอตินินเป็นหลัก (Inker 2021) ข้อมูลนี้สรุปหลักฐานเชิงพรรณนาและไม่ได้ระบุเกณฑ์การปฏิบัติทางคลินิกซ้ำเป็นข้อเสนอแนะ

History

สรีรวิทยาของการกำจัดสารที่ได้รับการจัดตั้งขึ้นในช่วงต้นถึงกลางศตวรรษที่ 20 โดยเฉพาะงานของ Homer Smith เกี่ยวกับการกำจัดอินูลิน ทำให้ GFR เป็นปริมาณที่สามารถวัดได้ ยุคทางคลินิกของการประมาณค่าตามมาด้วยการประมาณค่าการกำจัดครีเอตินินของ Cockcroft–Gault จากนั้นเป็นสมการจากการศึกษา MDRD (Levey 1999) สมการ CKD-EPI (Levey 2009) และการปรับปรุงสมการโดยไม่ใช้เชื้อชาติในปี 2021 (Inker 2021) ซึ่งแต่ละครั้งได้ขยายความแม่นยำและการประยุกต์ใช้ให้กว้างขึ้น

Debates

เชื้อชาติควรเป็นตัวแปรในการประมาณค่า GFR หรือไม่?

สมการที่ใช้ครีเอตินินในอดีตมีสัมประสิทธิ์เชื้อชาติ การปรับปรุงสมการ CKD-EPI ปี 2021 ได้นำออกไปเพื่อสนับสนุนสมการที่ไม่ใช้เชื้อชาติ ซึ่งสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงในการจำลองความแตกต่างของการสร้างสารบ่งชี้

ครีเอตินินในซีรัมสะท้อนการเปลี่ยนแปลงเฉียบพลันในการกรองได้ดีเพียงใด?

เนื่องจากครีเอตินินสะสมตามจลนพลศาสตร์ ระดับในซีรัมจึงล่าช้ากว่าการลดลงอย่างกะทันหันของ GFR ดังนั้นค่าเดียวอาจประเมินความรุนแรงของการบาดเจ็บของไตเฉียบพลันต่ำไป

Key figures

• Homer Smith
• Andrew Levey
• Lesley Stevens
• Josef Coresh

Seminal works

• stevens-2006
• levey-1999
• levey-2009
• inker-2021

Frequently asked questions

เหตุใดจึงประมาณค่า GFR แทนที่จะวัดโดยตรง?

การวัดโดยตรงต้องมีการให้สารบ่งชี้การกรองในอุดมคติ เช่น อินูลิน และจับเวลาการกำจัด ซึ่งเป็นเรื่องที่ยุ่งยาก สมการการประมาณค่าโดยใช้สารบ่งชี้ภายในร่างกาย เช่น ครีเอตินินหรือซีสตาติน ซี ให้ค่าประมาณที่ใช้งานได้จริงจากการตรวจเลือดง่ายๆ

เหตุใดครีเอตินินในซีรัมจึงสามารถเป็นปกติได้แม้ว่าการกรองจะลดลง?

ครีเอตินินมีปริมาณสำรองการทำงานที่สำคัญและเพิ่มขึ้นอย่างไม่เป็นเชิงเส้น ดังนั้นการสูญเสียการกรองที่เห็นได้ชัดเจนอาจเกิดขึ้นก่อนที่ระดับจะออกจากช่วงอ้างอิง และในการเปลี่ยนแปลงเฉียบพลัน ระดับจะล่าช้ากว่า GFR จริง