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肾功能 eGFR·CKD 病期模拟器 — CKD-EPI 2021

从血清肌酐和年龄·性别计算估算肾小球滤过率 eGFR,用 4 个公式(CKD-EPI 2021 无种族因素、CKD-EPI 2009、MDRD、Cockcroft-Gault)同时计算,实时可视化 KDIGO 指南的 CKD 病期(G1~G5)、蛋白尿分类(A1~A3)、透析判定和末期肾病到达预测年。

参数设置
年龄
血清肌酐
mg/dL
血清肌酐值。肾功能下降时升高
性别
计算公式
CKD-EPI 2021 是现代标准(无种族因素)
体重
kg
仅用于 Cockcroft-Gault 公式
种族
仅在 CKD-EPI 2009 / MDRD 中应用校正
UACR (尿蛋白/肌酐比)
mg/g
A1: <30 / A2: 30-300 / A3: ≥300
计算结果
eGFR (mL/min/1.73m²)
CKD 病期
蛋白尿分类
高风险判定
需要透析
末期肾病到达预测 (年)
肾脏·肾单位滤过动画

血液在肾小球(毛细血管网)中被滤过,原尿从鲍曼囊流入肾小管。颜色表示 CKD 病期(绿色 G1 → 橙色 G3 → 红色 G5)。

eGFR 与年龄的关系 — 衰老导致的生理性下降
CKD 病期别 5 年预后(相对风险)
理论·主要公式

$$eGFR_{\text{CKD-EPI 2021}} = 142 \cdot \min\!\left(\tfrac{Scr}{\kappa},1\right)^{\alpha} \cdot \max\!\left(\tfrac{Scr}{\kappa},1\right)^{-1.200} \cdot 0.9938^{\text{age}} \cdot 1.012^{\text{female}}$$

CKD-EPI 2021(无种族因素,NEJM, Inker 等)。κ=0.9(男性)/ 0.7(女性),α=-0.302(男性)/ -0.241(女性)。撤销了种族校正,是现代标准。

$$CrCl_{\text{Cockcroft-Gault}} = \frac{(140 - \text{age}) \cdot W}{72 \cdot Scr} \times (0.85 \text{ if female})$$

Cockcroft-Gault (1976)。CrCl 是 mL/min(未做体表面积正规化)。FDA 说明书的药物肾功能调整至今仍多采用 CrCl 基础。W:体重 kg。

$$\text{CKD 病期 (KDIGO 2012):}\quad G1\!\geq\!90,\ G2\!\geq\!60,\ G3a\!\geq\!45,\ G3b\!\geq\!30,\ G4\!\geq\!15,\ G5\!\lt \!15$$

KDIGO 热力图:eGFR × 蛋白尿(A1 <30, A2 30-300, A3 ≥300 mg/g)两轴层别化心血管死亡·透析风险。

肾功能 eGFR·CKD 病期 — CKD-EPI 2021

🙋
体检报告上写着「eGFR 65」,这是什么数字啊?听说是肾脏「滤过量」之类的。
🎓
是的,eGFR 是估算肾小球滤过率 (estimated Glomerular Filtration Rate) 的缩写,表示肾脏的肾小球(毛细血管团)每分钟能滤过多少 mL 血液。单位是 mL/min/1.73m²(体表面积校正),年轻健康成人约为 100 左右,低于 80 算轻度下降,低于 60 就诊断为慢性肾脏病 CKD。直接测定需要做 24 小时尿肌酐清除率很麻烦,所以临床上用血清肌酐、年龄和性别通过 CKD-EPI 公式来估算,这是世界通用的标准。
🙋
血清肌酐好像受肌肉量影响很大,那为什么还能当肾功能的指标呢?
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好问题。肌酐是肌肉里肌酸磷酸代谢的副产品,以恒定速率进入血液,完全由肾小球滤过。肾功能下降时血中肌酐就会升高。但肌肉多的人产生的肌酐也多,健身运动员即使血清肌酐高肾脏也可能很健康,这是个陷阱。所以 CKD-EPI 公式用年龄和性别进行了校正。对于肌肉量特别极端的人,推荐用不受肌肉量影响的胱抑素 C 基础的 eGFR-Cys。
🙋
我看滑块在「CKD-EPI 2009」和「2021」之间切换,人种那里的影响就不同,是发生了什么变化吗?
🎓
这是医学历史上的大事件。2021 年 NEJM 发表的 CKD-EPI 2021 公式完全撤销了种族因素(原来对黑人患者乘以 1.159),实现了完全的「无种族因素」。背景是『种族是社会构念,在生物学上缺乏改变肾功能的理由』。结果是黑人患者的 eGFR 会比以前略低,导致原本 G2 的人被重新分为 G3a,影响了药物剂量和肾移植登记标准。美国 NKF/ASN 工作组推荐立即采用 2021 版。日本从 2024 年开始推行乘以日本人系数 0.808 的版本。
🙋
还看到「UACR」这个指标,eGFR 好但它不好的话就成了「高风险」,这是为什么呢?
🎓
现代的基本做法是 KDIGO 热力图的两轴评估,用 eGFR(G1~G5)和 UACR(尿蛋白/肌酐比,A1~A3)结合来评估预后。即使 eGFR 都是 60,如果 UACR <30(A1、无明显蛋白尿)是低风险,但 UACR ≥300(A3、明显蛋白尿)就是『eGFR 看起来不错但高风险』,心血管死亡率和透析移行率会翻好几倍。特别是糖尿病肾病,常常是 eGFR 下降之前先出现蛋白尿,所以 UACR 是早期发现的关键。最近 SGLT2 抑制剂(福格西汀、恩帕格列净)被证实能降低 UACR 30~50%,在 DAPA-CKD、EMPA-KIDNEY 这样的大型试验中确认了,现在已经成为 CKD 治疗的主力。
🙋
eGFR 低于 15 就一定得开始透析吗?还是可以往后推?
🎓
eGFR <15 是 KDIGO 定义的 G5(末期肾病 ESRD),进入透析准备阶段,但实际开始的时间要根据症状(尿毒症、液体过剩、高血钾、代谢性酸中毒)来个案判断。有的患者 eGFR 降到 5~7 还在坚持保守治疗,也有人 eGFR 10 时症状明显就开始了。美国每年开始透析的人约 13 万,医疗费 $90B,是现代的方针是通过保守期治疗(ACEi/ARB、SGLT2 抑制剂、磷管理、促红细胞生成素)来延迟透析 2~5 年。血液肌酐自动分析仪(Sysmex、Beckman)是世界临床实验室的主力,肌酐测定(Jaffe 法·酶法)的标准化工作正在通过同位素稀释质谱 IDMS 推进。

常见问题

2009 版本对黑人患者应用了 1.159 倍的种族因素,而 2021 版本(NEJM, Inker 等)完全撤销了种族校正,实现了无种族因素 (race-free)。背景是『种族是社会构念,在生物学上缺乏改变肾功能的依据』。2021 版本计算结果略低于 2009 版,导致黑人患者中原来 G2 的人被重新分类为 G3a,影响药物投与量和移植登记标准。美国 NKF/ASN 工作组推荐立即采用 2021 版本。
Cockcroft-Gault (1976) 是计算肌酐清除率 (CrCl, mL/min) 的经典公式,直接输入体重是其特点。FDA 药物说明书的肾功能调整仍然大多基于 CrCl,特别是在直接口服抗凝血药 (DOAC)、万古霉素、钆造影剂的剂量决定中仍是首选。eGFR (CKD-EPI) 是体表面积正规化的 mL/min/1.73m²,对于体格极端的患者不适合药物剂量估算。临床判断和药物适应症中需要分别使用这些公式。
KDIGO 2012 热力图以 eGFR(G1~G5)和 UACR(A1~A3)的两轴评估预后。即使 eGFR 相同(如 60),如果 UACR <30 (A1) 则为低风险,但 UACR ≥300 (A3) 则『eGFR 看起来不错但高风险』,透析和心血管死亡率会翻倍。糖尿病肾病往往在 eGFR 下降之前就出现蛋白尿,UACR 是早期筛查的关键。ACEi/ARB 和 SGLT2 抑制剂在多项随机对照试验 (DAPA-CKD, EMPA-KIDNEY) 中已证明可将 UACR 降低 30~50%。
eGFR <15 mL/min/1.73m² 是 KDIGO 定义的 G5(末期肾病 ESRD),处于透析准备阶段,但开始时间需根据症状(尿毒症、体液过剩、高钾血症、代谢性酸中毒)个案判断。即使 eGFR 5~7 也有患者坚持保守治疗,而 eGFR 10 时症状明显的患者则需开始透析。美国年均新开始透析患者约 13 万人,医疗费用 $90B 规模,保守期治疗(ACEi/ARB、SGLT2 抑制剂、磷管理、促红细胞生成素)将透析延后 2~5 年是现代方针。

现实应用

肾内科门诊治疗:用 eGFR 和 UACR 两轴每年 1~4 次监测 CKD 病期,G3a 以后用降压药(ACEi/ARB)和 SGLT2 抑制剂(福格西汀、恩帕格列净)延缓进展。G4 以后转诊肾内科专家,准备透析导入或肾移植(血管通路造设)。Sysmex、Beckman Coulter、罗氏、雅培的血液肌酐自动分析仪是世界临床实验室的主力,Jaffe 法·酶法的标准化工作通过同位素稀释质谱 (IDMS) 不断推进。

药物剂量调整:很多药物经肾排泄,需根据 eGFR 或 CrCl 调整剂量。万古霉素、钆 MRI 造影剂、二甲双胍、直接口服抗凝血药(利伐沙班、阿哌沙班)、化疗药(顺铂)等特别严格,FDA 说明书至今仍以 Cockcroft-Gault 为基础的 CrCl 阈值规定投与量。eGFR (CKD-EPI) 是体表面积正规化值,对于极端肥胖或消瘦患者不适合药物剂量计算,临床药师需要同时核对两种。

肾移植·透析医疗政策:美国透析患者约 55 万人,年费用 $90B(占医疗保险总额 7%),年均新导入 13 万人。日本透析患者 34 万人,透析普及率世界最高。肾移植登记(UNOS)基准是 eGFR <20,加分根据 eGFR 和等待时间计算。CKD-EPI 2021 的引入导致黑人患者的移植登记提前,从医疗公平的角度产生了巨大影响。

制药·临床试验入选标准:新型 CKD 治疗药(非固酮类药物 Kerendia、SGLT2 抑制剂、内皮素受体拮抗剂 Sparsentan)的第 III 期试验通常根据 eGFR/UACR 对患者进行分层,如 eGFR 25~75、UACR 200~5000 等。DAPA-CKD (NEJM 2020)、EMPA-KIDNEY (NEJM 2023) 等地标性试验证实了 SGLT2 抑制剂可将透析移行降低 30~40%,改写了 CKD 治疗范式。用模拟器可瞬间判断自己的患者是否符合某项试验的入选范围,在临床实践中很实用。

常见误解和注意事项

最常见的误解是『eGFR <60 就机械性判定为 CKD』。KDIGO 对 CKD 的定义是『eGFR <60 或尿异常(蛋白尿、血尿、影像异常)持续 3 个月以上』。脱水、剧烈运动后(肌酐产生增加)、某些药物(三甲双胍、西咪替丁、糖皮质激素会阻断肌酐分泌,看起来 eGFR 下降)都会导致 eGFR 波动,必须在 2~3 个月后再检查。仅因一次体检 eGFR 58 就告诉患者『你得了 CKD』是过度诊断。

其次,『只看 eGFR 绝对值,不看变化速率』。对 CKD 患者真正危险的信号是『eGFR 年下降速度』。健常衰老时年下降 0.5~1.0 mL/min/1.73m² 是标准,但年下降 5 mL/min 以上的『快速下降者』(rapid decliner) 短期透析风险急剧升高。eGFR 45 但稳定和 3 个月前 65 现在 45 是完全不同的,后者需要『急性恶化的精查』。本工具的末期肾病预测年数是基于典型的年下降 1.0 mL/min 来粗略推算的,需要用个别患者的下降曲线来调整。

最后,『把 Cockcroft-Gault 和 CKD-EPI 混为一谈』。Cockcroft-Gault 算的是 CrCl(mL/min,未正规化,体重依赖),肥胖患者易过高估计,消瘦·高龄患者易低估。CKD-EPI 是 mL/min/1.73m²(体表面积正规化),是 CKD 病期判定的标准,但用于药物剂量时对体格极端的患者会出错。临床现场『CKD 诊断→CKD-EPI』『药物投与→Cockcroft-Gault CrCl』『肌肉量极端→胱抑素 C 基础 eGFR-Cys』分别使用是必须的。用本工具的 4 种公式切换来感受差异吧。

使用指南

  1. 输入血清肌酐值(mg/dL)、年龄(岁)、性别。体重(kg)对于 Cockcroft-Gault 公式的计算是必需的
  2. 输入尿蛋白·肌酐比(mg/g Cr),系统将自动判定 KDIGO 分类的蛋白尿分级(A1:<30、A2:30-299、A3:≥300)
  3. 4 种公式(CKD-EPI 2021、CKD-EPI 2009、MDRD、Cockcroft-Gault)的 eGFR 值、KDIGO CKD 病期(G1-G5)、末期肾病到达预测年会同时显示

具体计算例

75 岁男性,血清肌酐 1.2 mg/dL,体重 65 kg,尿蛋白·肌酐比 45 mg/g Cr 的情况:CKD-EPI 2021 的 eGFR=58 mL/min/1.73m²(CKD 病期 G3a)、CKD-EPI 2009 为 52、MDRD 为 50、Cockcroft-Gault 为 55。蛋白尿分级 A2(轻度)判定,符合 KDIGO 高风险(eGFR 45-59 且 A2/A3),假设肾功能年下降速度为 1-2 mL/min/1.73m²,预测末期肾病到达时间为 8-12 年后。

实际应用的注意事项

  1. CKD-EPI 2021 公式完全撤销了种族系数,是在 CKD-EPI 2009 基础上改进的,对所有种族计算的 eGFR 倾向于比 2009 版略低
  2. Cockcroft-Gault 公式依赖体重,对肥胖患者(BMI≥30)应考虑使用调整体重
  3. 血清肌酐 ≤1.0 mg/dL 的患者即使因衰老相对 GFR 下降,也建议使用 CKD-EPI 公式(MDRD 公式在轻度下降时易过高估计)
  4. 尿蛋白阳性(A2/A3)患者糖尿病肾病进展风险高,应优先使用 ACE 抑制剂或 ARB 类药物