糸球体濾過率

腎臓の機能には、酸塩基平衡の維持、体液バランスの調整、ナトリウム、カリウム、その他の電解質の調整、毒素の除去、 グルコース、アミノ酸、その他の小分子の吸収、血圧の調整、エリスロポエチンなどのさまざまなホルモンの産生、ビタミン Dの活性化などがあります。

腎臓には多くの機能があり、正常に機能している腎臓は、糸球体濾過と呼ばれるプロセスで血液を濾過することによってそれらの機能を実現しています。腎機能の主な指標は糸球体濾過率（GFR ）です。糸球体濾過率は、腎臓を通過する濾過液の流量です。クレアチニンクリアランス率（C _CrまたはCrCl ）は、単位時間あたりにクレアチニンが除去される血漿の量であり、GFRを概算するための有用な指標です。クレアチニンクリアランスは、クレアチニン分泌によりGFRを超えますが、^[1]シメチジンにより阻害されます。GFRとC _Crはどちらも、血液と尿中の物質の比較測定値によって正確に計算するか、血液検査結果のみを使用する数式によって推定できます（eGFRとeC _Cr）。これらの検査の結果は、腎臓の排泄機能を評価するために使用されます。慢性腎臓病のステージ分類は、GFRのカテゴリー、アルブミン尿、および腎臓病の原因に基づいています。^[2]

推定GFR（eGFR）は現在、臨床診療ガイドラインや規制当局によってGFRの日常的な評価に推奨されていますが、測定GFR（mGFR）はより正確な評価が必要な場合の確認検査として推奨されています。^[3]

糸球体濾過率（GFR）は、単位時間あたりに腎臓の糸球体毛細血管からボーマン嚢に濾過される液体の量です。 ^[4] GFR の生理学的維持の中心となるのは、輸入細動脈（入力）と輸出細動脈（出力）の差次的基礎緊張です（図を参照）。言い換えれば、濾過率は輸入細動脈の血管収縮によって生じる高い血圧と輸出細動脈のより少ない血管収縮によって生じる低い血圧の差に依存します。^[要出典]

GFR は、溶質が自由に濾過され、腎臓によって再吸収も分泌もされない場合の腎クリアランス率に等しい。したがって、測定される率は、計算可能な量の血液に由来する尿中の物質の量である。この原理を以下の式に関連付けると、使用される物質について、尿濃度と尿流量の積は、尿が収集された時間中に排泄された物質の質量に等しい。この質量は、ネフロンで何も追加または除去されないため、糸球体で濾過された質量に等しい。この質量を血漿濃度で割ると、質量が元々由来していた血漿の体積が得られ、したがって、前述の期間内にボーマン嚢に入った血漿液の体積が得られる。GFR は通常、時間あたりの体積の単位、たとえばミリリットル毎分 (mL/分) で記録されます。濾過率と比較してください。

${\displaystyle GFR={\frac {{\mbox{尿濃度}}\times {\mbox{尿流量}}}{\mbox{血漿濃度}}}}$

糸球体濾過率 (GFR または eGFR) を計算または推定するために使用されるさまざまな手法があります。上記の式は、GFR がクリアランス率と等しい場合にのみ GFR 計算に適用されます。

しかし、臨床診療では、クレアチニンクリアランスまたは血清クレアチニン値に基づくクレアチニンクリアランスの推定値が GFR の測定に使用されます。^[要出典]クレアチニンは体内で自然に生成されます (クレアチニンは筋肉に含まれるクレアチンリン酸 の分解産物です)。 クレアチニンは糸球体で自由に濾過されますが、尿細管周囲毛細血管からも微量ながら活発に分泌されるため、クレアチニンクリアランスは実際の G​​FR を 10～20% 過大評価します。 クレアチニンクリアランスの測定が容易であることを考えると、この誤差の範囲は許容範囲です。 イヌリンの持続注入を伴う正確な GFR 測定とは異なり、クレアチニンは血液中で既に定常濃度になっているため、クレアチニンクリアランスの測定ははるかに煩雑ではありません。 ただし、GFR のクレアチニン推定には限界があります。すべての推定方程式は、24 時間のクレアチニン排泄率の予測に依存しており、これは筋肉量の関数であり、非常に変動します。方程式の 1 つである Cockcroft と Gault の方程式 (以下を参照) は、人種を補正しません。筋肉量が多いと、クリアランス率がどのようなものであっても、血清クレアチニンは高くなります。

GFR は、イヌリンまたはイヌリン類似体のシニストリンを血流に注入することで測定できます。イヌリンとシニストリンはどちらも糸球体濾過後に腎臓で再吸収も分泌もされないため、排泄率は糸球体濾過を通過する水と溶質の濾過率に正比例します。不完全な尿採取は、イヌリンクリアランス測定における重要な誤差源です。^[5] イヌリンを使用して腎機能を測定することは、糸球体濾過率を推定する他の手段と比較するための「ゴールドスタンダード」です。^[6] 2018 年、フランスの医薬品安全性監視機関は、一部の患者が致命的な結果を含む過敏症反応を経験したため、イヌリンとシニストリンをベースとした製品を市場から撤去しました。 [7]その結果、造影剤のイオヘキソールとイオタラム酸がGFR を測定するためのより一般的な代替手段となり、GFR を測定するのに十分な精度を示すと考えられています。 [ ^{8 ]}

GFRは、特にクロム51とテクネチウム99mなどの放射性物質を使用して正確に測定できます。これらはイヌリンの理想的な特性（糸球体濾過のみを受ける）に近いですが、より実用的には、少量の尿または血液サンプルで測定できます。^{[9] 51} Cr- EDTAの腎クリアランスまたは血漿クリアランスの測定は、欧州では広く使用されていますが、米国では利用できません。米国では、代わりに^99m Tc - DTPAが使用される場合があります。^{[10] 51} Cr-EDTAの腎クリアランスと血漿クリアランスは、ゴールドスタンダードであるイヌリンと比較して正確であることが示されています。^{[11] [12] [13] 51} Cr-EDTAの使用は、英国のガイダンスで参照標準測定と見なされています。^[14]

クレアチニンの問題（筋肉量の変動、最近の肉の摂取（尿素よりも食事への依存度がはるかに低い）など）により、GFRの推定に代替となる薬剤の評価が行われています。その1つがシスタチンCで、体内のほとんどの細胞から分泌される普遍的なタンパク質です（システインプロテアーゼの阻害剤です）。^[15]

シスタチン C は糸球体で自由に濾過されます。濾過後、シスタチン C は尿細管上皮細胞によって再吸収され、異化され、尿中に排泄されるのはごく少量です。したがって、シスタチン C の濃度は尿中ではなく血流中で測定されます。

推定GFRと血清シスタチンC値を関連付ける方程式が開発されている。^[16]最近では、性別、年齢、調整シスタチンC、クレアチニンを組み合わせた方程式が提案されている。2022年、全米腎臓財団（NKF）と米国腎臓学会（ASN）の腎臓病診断における人種の考慮の再評価に関する合同タスクフォースは、シスタチンCの使用の増加、日常的、タイムリーな使用を促進するための国家的な取り組みを推奨した。彼らは、シスタチンCは特に慢性腎臓病のリスクがある、または慢性腎臓病を患っている成人の推定GFRを確認するのに有用であると指摘した。彼らは、濾過マーカー（クレアチニンとシスタチンC）を組み合わせると、どちらかのマーカー単独よりも正確で、より良い臨床判断をサポートできると示唆した。^[17]

統合

より正確に言えば、GFR は糸球体毛細血管とボーマン嚢の間の流体流量です。

${\displaystyle Q={\operatorname {d} V \over \operatorname {d} t}=K_{f}\times (P_{G}-P_{B}-\Pi _{G}+\Pi _{B})}$^{[18] [19]}

どこ：

• ${\displaystyle Q}$GFR です。
• ${\displaystyle K_{f}}$は濾過定数と呼ばれ、水力伝導率と糸球体毛細血管の表面積の積として定義されます。
• ${\displaystyle P_{G}}$糸球体毛細血管内の静水圧です。
• ${\displaystyle P_{B}}$ボーマン嚢内の静水圧です。
• ${\displaystyle \Pi_{G}}$糸球体毛細血管内のコロイド浸透圧です。
• ボーマン嚢内のコロイド浸透圧です。${\displaystyle \Pi_{B}}$

この定数は、水力伝導率と毛細管表面積を掛け合わせた値であるため、物理的に測定することはほぼ不可能です。しかし、実験的に決定することは可能です。GFRを決定する方法は、上記および以下のセクションに記載されており、実験GFRを純濾過圧力で割ることで求められる式から明らかです。^[18]${\displaystyle K_{f}}$

${\displaystyle K_{f}={\frac {\textrm {GFR}}{\text{正味濾過圧力}}}={\frac {\textrm {GFR}}{(P_{G}-P_{B}-\Pi _{G}+\Pi _{B})}}}$

糸球体毛細血管内の静水圧は、輸入細動脈から直接流入する流体と輸出細動脈から流出する流体の圧力差によって決まる。圧力差は、それぞれの細動脈の総抵抗とそれを通過する血液の流量の積で近似される：^[19]

${\displaystyle P_{a}-P_{G}=R_{a}\times Q_{a}}$

${\displaystyle P_{G}-P_{e}=R_{e}\times Q_{e}}$

どこ：

• ${\displaystyle P_{a}}$輸入細動脈圧です。
• ${\displaystyle P_{G}}$糸球体毛細血管内の静水圧です。
• ${\displaystyle P_{e}}$輸出細動脈圧です。
• ${\displaystyle R_{a}}$輸入細動脈抵抗です。
• ${\displaystyle R_{e}}$輸出細動脈抵抗です。
• ${\displaystyle Q_{a}}$輸入細動脈の流量です。
• そして、輸出細動脈の流量です。${\displaystyle Q_{e}}$

ボーマン嚢と近位尿細管の圧力は、ボーマン嚢と下行尿細管の圧力の差によって決定されます。^[19]

${\displaystyle P_{B}-P_{d}=R_{d}\times (Q_{a}-Q_{e})}$

どこ：

• ${\displaystyle P_{d}}$下行尿細管内の圧力です。
• そして、下行尿細管の抵抗です。${\displaystyle R_{d}}$

血漿には多くのタンパク質が含まれており、膜、すなわちボーマン嚢を通して低張液中の水に浸透圧と呼ばれる内向きの力を及ぼします。血漿タンパク質は糸球体毛細血管から逃れることができないため、この浸透圧は単純に理想気体の法則によって定義されます。^{[18] [19]}

${\displaystyle \Pi _{G}=RTc}$

どこ：

• Rは普遍気体定数である
• Tは温度です。
• また、c は血漿タンパク質の濃度（mol/L）です（溶質は糸球体カプセルを自由に拡散できることに留意してください）。

この値は、健康なネフロンではボーマン嚢内にタンパク質が存在しないはずであるため、ほとんどの場合ゼロとみなされます。 ^[18]

濾過率とは、腎臓で実際に濾過される血漿の量です。これは次の式で定義できます。

FF = ⁠地球周縁化率/ルピー⁠

• FFは濾過率である
• GFRは糸球体濾過率である
• RPFは腎血漿流量である

通常の人間のFFは20%です。

C _x =( U _x ) ⁠五/P _x⁠

• C _{x は}X のクリアランスです（通常は mL/分単位）。
• U _{x は}Xの尿濃度です。
• P _{x は}X の血漿濃度です。
• Vは尿の流量です。

しかし、臨床診療では、クレアチニンクリアランスまたは血清クレアチニン値に基づくクレアチニンクリアランスの推定値が GFR の測定に使用されます。クレアチニンは体内で自然に生成されます (クレアチニンは筋肉に含まれるクレアチンリン酸 の分解産物です)。クレアチニンは糸球体で自由に濾過されますが、尿細管周囲毛細血管からも微量ながら活発に分泌されるため、クレアチニンクリアランスは実際の G​​FR を 10～20% 過大評価します。クレアチニンクリアランスの測定が容易であることを考えると、この誤差の範囲は許容範囲です。イヌリンの持続注入を伴う正確な GFR 測定とは異なり、クレアチニンは血液中で既に定常濃度になっているため、クレアチニンクリアランスの測定ははるかに煩雑ではありません。ただし、GFR のクレアチニン推定には限界があります。すべての推定方程式は、24時間クレアチニン排泄率の予測に依存しており、これは筋肉量の関数であり、非常に変動します。コッククロフト・ゴールト方程式とCKD-EPI 2021方程式（下記参照）は人種を補正しません。筋肉量が多いと、クリアランス率がどの場合でも血清クレアチニンが高くなります。^[20]

血清クレアチニンだけを見るときによくある間違いは、筋肉量を考慮しないことです。そのため、血清クレアチニンが 1.4 mg/dL の高齢女性は、実際には中程度の慢性腎臓病を患っている可能性がありますが、筋肉質の若い男性は、この血清クレアチニン値で腎機能が正常レベルである可能性があります。クレアチニンに基づく方程式は、悪液質患者や肝硬変患者には注意して使用する必要があります。これらの患者は筋肉量が非常に少なく、以下の方程式で予測されるよりもはるかに低いクレアチニン排泄率を持っていることが多く、血清クレアチニンが 0.9 mg/dL の肝硬変患者は、中程度の慢性腎臓病を患っている可能性があります。

推定GFR（eGFR）は現在、臨床診療ガイドラインや規制当局によってGFRの日常的な評価に推奨されていますが、測定GFR（mGFR）はより正確な評価が必要な場合の確認検査として推奨されています。^[3]

クレアチニンから GFR を決定する方法の 1 つは、尿を採取し (通常は 24 時間)、一定時間内に血液から除去されたクレアチニンの量を決定することです。24 時間で 1440 mg を除去すると、1 分あたり 1 mg を除去することになります。血中濃度が 0.01 mg/mL (1 mg/dL) の場合、1 mg のクレアチニンを得るには、0.01 mg/mL を含む 100 mL の血液を除去する必要があるため、1 分あたり 100 mL の血液からクレアチニンが「除去」されていると言えます。

クレアチニンクリアランス（C _Cr）は、採取した尿サンプル中のクレアチニン濃度（U _Cr）、尿流量（V dt）、および血漿濃度（P _Cr）から計算されます。尿濃度と尿流量の積は、血液からの除去率であるクレアチニン排泄率を生むため、クレアチニンクリアランスは、1分あたりの除去率（U _Cr ×V dt）を血漿クレアチニン濃度で割って計算されます。これは通常、数学的に次のように表されます。

${\displaystyle C_{Cr}={\frac {U_{Cr}\times {\dot {V}}}{P_{Cr}}}}$

例: ある人の血漿クレアチニン濃度は 0.01 mg/mL で、1 時間に 60 mL の尿が排出され、その尿中のクレアチニン濃度は 1.25 mg/mL です。

${\displaystyle C_{Cr}={\frac {\mathrm {1.25\ mg/mL\times {\frac {60\ mL}{60\ min}}} }{\mathrm {0.01\ mg/mL} }} ={\frac {\mathrm {{1.25\ mg/mL}\times {1\ mL/min}} }{\mathrm {0.01\ mg/mL} }}={\frac {\mathrm {1.25\ mg/min} }{\mathrm {0.01\ mg/mL} }}=\mathrm {125\ mL/min} }$

一般的な手順では、ある朝の膀胱が空の状態から次の朝の膀胱の内容物まで、24 時間尿を採取し、比較血液検査を行います。尿流量は 1 分あたりで計算されるため、次のようになります。

${\displaystyle C_{Cr}={\frac {U_{Cr}\ \times \ {\text{24時間容積}}}{\mathrm {P_{Cr}\ \times \ 24\times 60\ min} }}}$

異なる体格の人々の間で結果を比較できるように、C _{Cr は}体表面積(BSA)に合わせて補正され、平均的な体格の男性と比較して mL/分/1.73 m ²として表されることが多いです。ほとんどの成人の BSA は 1.7 m ² (1.6 m ²～ 1.9 m ² ) に近づきますが、極端に肥満または痩せた患者の場合は、C _{Cr を}実際のBSAに合わせて補正する必要があります。

${\displaystyle C_{\text{Cr補正}}={\frac {{C_{Cr}}\ \times \ {BSA}}{\mathrm {1.73} }}}$

BSA は体重と身長に基づいて計算できます。

クレアチニン クリアランスを評価するための 24 時間尿採取は、完全な検体採取の確保が難しいため、もはや広く行われていません。完全な採取の妥当性を評価するには、常に 24 時間にわたって排泄されるクレアチニンの量を計算します。この量は筋肉量によって異なり、若者/高齢者、男性/女性で高くなります。24 時間クレアチニン排泄率が予想外に低かったり高かったりする場合は、検査は無効になります。ただし、血清クレアチニンからのクレアチニン クリアランスの推定が信頼できない場合、クレアチニン クリアランスは依然として有用な検査です。これらのケースには、「食事摂取量 (ベジタリアン食、クレアチン サプリメント) または筋肉量 (切断、栄養失調、筋肉の消耗) にばらつきがある個人の GFR の推定」が含まれます。これらの要因は予測方程式で特に考慮されていないためです。^[21]

_{血清クレアチニン値に基づいて GFR または C cr}値を推定する数式が考案されています。特に明記しない限り、血清クレアチニンは μmol/L ではなく mg/dL で表されているものと想定されます。μmol/L から mg/dL に変換するには、88.4 で割ります。

クレアチニンクリアランスの推定によく使われる代替マーカーはコッククロフト・ゴールト（CG）式で、これはGFRをml/分で推定する：^[22]この式は、1976年に初めて式を発表した科学者、喘息専門医のドナルド・ウィリアム・コッククロフト （ 1946年生まれ）と腎臓専門医のマシュー・ヘンリー・ゴールト （ 1925年～2003年）にちなんで名付けられ、血清クレアチニン測定値と患者の体重を用いてクレアチニンクリアランスを予測する。^{[23] [24]} 最初に発表された式は以下のとおりである：

${\displaystyle eC_{Cr}={\frac {\mathrm {(140-年齢)} \ \times \ {\text{体重（キログラム）}}\ \times \ [{\text{女性の場合 0.85}}]}{\mathrm {72} \ \times \ [{\text{血清クレアチニン（mg/dL）}}]}}}$

この式では、体重は米国の標準に従ってキログラムで測定され、クレアチニンは mg/dL で測定されることを想定しています。患者が女性の場合、結果の値は定数 0.85 で乗算されます。この式は計算が簡単で、多くの場合計算機を使わずに実行できるため便利です。

血清クレアチニンをμmol/Lで測定する場合：

${\displaystyle eC_{Cr}={\frac {\mathrm {(140-年齢)} \ \times \ {\text{質量 (キログラム)}}\ \times \ {\text{定数}}}{[{\text{血清クレアチニン (}}\mu \mathrm {mol/L)} ]}}}$

定数は​男性は1.23 、女性の場合は1.04。

Cockcroft と Gault の式の興味深い特徴の 1 つは、CCr の推定値が年齢にどの程度依存するかを示していることです。年齢の項は (140 - 年齢) です。つまり、同じレベルの血清クレアチニンの場合、20 歳の人 (140 - 20 = 120) のクレアチニン クリアランスは、80 歳の人 (140 - 80 = 60) の 2 倍になります。CG 式では、同じレベルの血清クレアチニンの場合、女性のクレアチニン クリアランスは男性より 15% 低くなると想定されています。

GFRを計算するための別の式は、腎臓病食事療法研究グループによって開発されたものです。^[25]オーストラリア、^[26]および英国のほとんどの研究所は現在、クレアチニン測定値とともに推定GFRを計算して報告しており、これが慢性腎臓病の診断の基礎となっています。^{[27] [28]} MDRD-eGFRの自動報告の採用は広く批判されています。^{[29] [30] [31]}

最も一般的に使用される式は「4変数MDRD」であり、血清クレアチニン、年齢、民族、性別の4つの変数を使用してGFRを推定します。^[32]オリジナルのMDRDでは、血中尿素窒素とアルブミンレベルが追加の変数となった6つの変数が使用されました。^[25]この式は慢性腎臓病患者で検証されていますが、どちらのバージョンでもGFRが60mL/分を超える健康な患者のGFRを過小評価しています。^{[33] [34]}この式は急性腎不全では検証されていません。

クレアチニン（μmol/L）の場合：

${\displaystyle {\text{eGFR}}={\text{32788}}\ \times \ [{\text{血清クレアチニン}}]^{-1.154}\ \times \ {\text{年齢}}^{-0.203}\ \times {\text{[黒人の場合 1.212]}}\ \times {\text{[女性の場合 0.742]}}}$

クレアチニン（mg/dL）の場合：

${\displaystyle {\text{eGFR}}={\text{186}}\ \times \ [{\text{血清クレアチニン}}]^{-1.154}\ \times \ {\text{年齢}}^{-0.203}\ \times {\text{[黒人の場合 1.212]}}\ \times {\text{[女性の場合 0.742]}}}$

μmol/L 単位のクレアチニン値は、88.4 で割ることで mg/dL に変換できます。上記の 32788 という数字は、186×88.4 ^1.154に等しくなります。

MDRD 式のより詳細なバージョンには、血清アルブミンと血中尿素窒素(BUN) レベルも含まれます。

${\displaystyle {\text{eGFR}}={\text{170}}\ \times \ [{\text{血清クレアチニン}}]^{-0.999}\ \times \ {\text{年齢}}^{-0.176}\ \times {\text{[女性の場合 0.762]}}\ \times {\text{[黒人の場合 1.180]}}\ \times \ {\text{BUN}}^{-0.170}\ \times \ {\text{アルブミン}}^{+0.318}}$

クレアチニン濃度と血中尿素窒素濃度はどちらも mg/dL 単位です。アルブミン濃度は g/dL 単位です。

これらのMDRD式は、検査室が血清クレアチニン測定値を同位体希釈質量分析法（IDMS）で校正していない場合にのみ使用される。IDMSで校正された血清クレアチニン（約6％低い）を使用する場合は、上記の式に175/186または0.94086を掛ける必要がある。^[35]

これらの式は体の大きさを考慮して調整されていないため、結果は 1.73 m 2 あたりの mL/分の単位で示されます^{。1.73 m 2}は、体重 63 kg、身長 1.7 m の成人の推定体表面積です。

CKD-EPI（慢性腎臓病疫学共同研究）式は、2009年5月に初めて発表されました。これは、特に実際のGFRが1.73 m 2あたり60 mL/分を超える場合に、MDRD式よりも正確な式を作成するために開発されました^。これは現在、英国のNICEによって推奨されている式です。^[28]

研究者らは、複数の研究からデータを集約し、この新しい方程式を開発し検証しました。研究者らは、8254 人の参加者を含む 10 件の研究を使用し、データセットの 2/3 を開発用に、残りの 1/3 を内部検証用にランダムに使用しました。3896 人の参加者を含む 16 件の追加研究は、外部検証用に使用されました。

CKD-EPI方程式は、特にGFRが高い場合に、MDRD（腎疾患における食事療法の研究）方程式よりも優れた性能を示し、バイアスが少なく、精度が高かった。NHANES（国民健康栄養調査）データを見ると、推定GFRの中央値は1.73 m ²あたり94.5 mL/分に対して、MDRDは85.0 mL/分で^、慢性腎臓病の有病率は11.5%に対して、MDRDは13.1%だった。MDRD方程式よりも全体的に優れているにもかかわらず、CKD-EPI方程式は黒人女性、高齢者、肥満者など特定の集団では性能が悪く、臨床医の間ではMDRD推定値ほど人気が​​なかった。^[36]

2009 年の CKD-EPI 方程式は次のとおりです。

${\displaystyle \mathrm {eGFR} =141\ \times \ \mathrm {\min(SCr/k,1)} ^{a}\ \times \ \mathrm {\max(SCr/k,1)} ^{-1.209}\ \times \ 0.993^{\text{Age}}\ \times {\text{[1.018 if Female]}}\ \times {\text{[1.159 if Black]}}\ }$

ここで、SCrは血清クレアチニン（mg/dL）、kは女性では0.7、男性では0.9、aは女性では-0.329、男性では-0.411、minはSCr/kまたは1の最小値、maxはSCr/kまたは1の最大値を示します。

異なる集団に対する別々の式として：クレアチニン（IDMS較正済み）（mg/dL）の場合：

男性、黒人ではない

血清クレアチニン（Scr）≤0.9の場合

${\displaystyle \mathrm {eGFR} =141\ \times \ \mathrm {(SCr/0.9)} ^{-0.411}\ \times \ 0.993^{\text{Age}}\ }$

血清クレアチニン（Scr） > 0.9の場合

${\displaystyle \mathrm {eGFR} =141\ \times \ \mathrm {(SCr/0.9)} ^{-1.209}\ \times \ 0.993^{\text{Age}}\ }$

女性、黒人ではない

血清クレアチニン（Scr）≤0.7の場合

${\displaystyle \mathrm {eGFR} =144\ \times \ \mathrm {(SCr/0.7)} ^{-0.329}\ \times \ 0.993^{\text{Age}}\ }$

血清クレアチニン（Scr） > 0.7の場合

${\displaystyle \mathrm {eGFR} =144\ \times \ \mathrm {(SCr/0.7)} ^{-1.209}\ \times \ 0.993^{\text{Age}}\ }$

黒人男性

血清クレアチニン（Scr）≤0.9の場合

${\displaystyle \mathrm {eGFR} =163\ \times \ \mathrm {(SCr/0.9)} ^{-0.411}\ \times \ 0.993^{\text{Age}}\ }$

血清クレアチニン（Scr） > 0.9の場合

${\displaystyle \mathrm {eGFR} =163\ \times \ \mathrm {(SCr/0.9)} ^{-1.209}\ \times \ 0.993^{\text{Age}}\ }$

黒人女性

血清クレアチニン（Scr）≤0.7の場合

${\displaystyle \mathrm {eGFR} =166\ \times \ \mathrm {(SCr/0.7)} ^{-0.329}\ \times \ 0.993^{\text{Age}}\ }$

血清クレアチニン（Scr） > 0.7の場合

${\displaystyle \mathrm {eGFR} =166\ \times \ \mathrm {(SCr/0.7)} ^{-1.209}\ \times \ 0.993^{\text{Age}}\ }$

この式はLeveyらによって開発された。^[37]

2009年のCKD-EPI式は、中年人口におけるMDRD研究式よりも心血管リスク予測を改善することが示唆された。^[38]

2021年のCKD-EPI式^[39]には人種係数は含まれていない（以下の議論を参照）。2021年のCKD-EPI式は以下のとおりである。

${\displaystyle \mathrm {eGFR} =142\ \times \ \mathrm {\min(SCr/k,1)} ^{a}\ \times \ \mathrm {\max(SCr/k,1)} ^{-1.209}\ \times \ 0.9938^{\text{Age}}\ \times {\text{[1.012 if Female]}}\ }$

ここで、SCrは血清クレアチニン（mg/dL）、kは女性では0.7、男性では0.9、aは女性では-0.241、男性では-0.302、minはSCr/kまたは1の最小値、maxはSCr/kまたは1の最大値を示します。

異なる集団に対する別々の式として：クレアチニン（IDMS較正済み）（mg/dL）の場合：

男

血清クレアチニン（Scr）≤0.9の場合

${\displaystyle \mathrm {eGFR} =142\ \times \ \mathrm {(SCr/0.9)} ^{-0.302}\ \times \ 0.9938^{\text{Age}}\ }$

血清クレアチニン（Scr） > 0.9の場合

${\displaystyle \mathrm {eGFR} =142\ \times \ \mathrm {(SCr/0.9)} ^{-1.2}\ \times \ 0.9938^{\text{Age}}\ }$

女性

血清クレアチニン（Scr）≤0.7の場合

${\displaystyle \mathrm {eGFR} =143\ \times \ \mathrm {(SCr/0.7)} ^{-0.241}\ \times \ 0.9938^{\text{Age}}\ }$

血清クレアチニン（Scr） > 0.7の場合

${\displaystyle \mathrm {eGFR} =143\ \times \ \mathrm {(SCr/0.7)} ^{-1.2}\ \times \ 0.9938^{\text{Age}}\ }$

GFRを計算するための別の推定ツールは、メイヨー二次方程式です。この方程式は、腎機能が保たれている患者のGFRをより正確に推定するために、ルールら^[33]によって開発されました。MDRD方程式は、腎機能が保たれている患者のGFRを過小評価する傾向があることはよく知られています。2008年の研究では、メイヨークリニック二次方程式は放射性核種のGFRと比較的よく比較されましたが、臨床現場ではMDRD方程式よりもバイアスと精度が劣っていました。^{[40] [41]}

方程式は次のようになります。

${\displaystyle {\text{eGFR}}={\text{exp}}{(1.911+5.249/[{\text{Serum Creatinine}}]-2.114/[{\text{Serum Creatinine}}]^{2}-0.00686\ \times \ {\text{Age}}-{\text{[0.205 if Female]}})}}$^[41]

血清クレアチニンが 0.8 mg/dL 未満の場合は、血清クレアチニンとして 0.8 mg/dL を使用します。

小児ではシュワルツ式が用いられる。^{[42] [43]}これは血清クレアチニン（mg/dL）、小児の身長（cm）、および定数を用いて糸球体濾過率を推定するものである。

${\displaystyle {\text{eGFR}}={\frac {{k}\times {\text{Height}}}{\text{Serum Creatinine}}}}$

ここで、k は筋肉量に依存する定数であり、筋肉量自体は子供の年齢によって変化します。

生後1年目では、早産児ではk =0.33 ^[44]、満期産児ではk =0.45 ^[43]

1歳から12歳までの乳児および小児の場合、k =0.55であった。^[42]

定数kの選択方法は、使用される腎機能のゴールドスタンダード（イヌリンクリアランス、クレアチニンクリアランスなど）に依存し、また測定時の尿流量に依存する可能性があるとして疑問視されてきた。^[45]

2009年にこの計算式は標準化された血清クレアチニン（ k =0.413を推奨）を使用するように更新され、血清クレアチニンに加えて血清シスタチンCを測定することで精度を向上させる追加の計算式が導出されました。^[46]

GFR のクレアチニンベースの方程式に共通する問題の 1 つは、血液中のクレアチニンの測定方法によって非特異的なクロモゲンに対する感受性が大きく異なるため、クレアチニン値が過大評価されることです。特に、MDRD 方程式は、この問題を抱えた血清クレアチニン測定値を使用して導き出されました。米国の NKDEP プログラムは、すべての検査室にクレアチニン測定値を「ゴールド スタンダード」に較正させることでこの問題を解決しようと試みてきました。この場合、ゴールド スタンダードとは同位体希釈質量分析法(IDMS) です。2009 年後半には、米国のすべての検査室が新しいシステムに移行したわけではありませんでした。クレアチニンが IDMS 較正アッセイによって測定されたかどうかに応じて、2 つの形式の MDRD 方程式が利用可能です。CKD-EPI 方程式は、IDMS 較正血清クレアチニン値のみで使用するように設計されています。^{[引用が必要]}

体表面積で調整したGFRの正常範囲は、男性では100～130（平均125 mL/分/1.73 m ^2） 、 40歳未満の女性では90～120 ml/分/1.73 ^{m 2です。小児では、イヌリンクリアランスで測定したGFRは男女とも2歳までは110 mL/分/1.73 m 2}で、その後は徐々に減少します。40歳を過ぎると、GFRは加齢とともに徐々に減少し、1年あたり0.4～1.2 mL/分ずつ減少します。^[要出典]

腎機能の低下は、多くの種類の腎臓病によって引き起こされる可能性があります。腎機能の低下が認められた場合は、病歴と身体検査、腎臓超音波検査、尿検査を行うことが推奨されます。^[要出典]病歴で最も関連性の高い項目は、投薬、浮腫、夜間頻尿、肉眼的血尿、腎臓病の家族歴、糖尿病、多尿です。身体検査で最も重要な項目は、血管炎、全身性エリテマトーデス、糖尿病、心内膜炎、高血圧の兆候です。^[要出典]

尿検査は、病理学的所見が見られない場合でも、腎外病因を示唆するため有用である。タンパク尿および/または尿沈渣は通常、糸球体疾患の存在を示す。血尿は、糸球体疾患または尿路の疾患によって引き起こされる可能性がある。^[要出典]

腎臓超音波検査で最も関連性の高い評価は、腎臓の大きさ、エコー輝度、水腎症の兆候です。腎臓肥大は通常、糖尿病性腎症、巣状分節性糸球体硬化症、または骨髄腫を示唆します。腎萎縮は長期にわたる慢性腎疾患を示唆します。^[要出典]

腎臓病の危険因子には、糖尿病、高血圧、家族歴、高齢、民族グループ、喫煙などがあります。ほとんどの患者にとって、GFR が 60 mL/分/1.73 m ²以上あれば十分です。しかし、前回の検査結果から GFR が大幅に低下している場合は、医療介入が必要な腎臓病の早期兆候である可能性があります。腎機能障害の診断と治療が早ければ早いほど、残存するネフロンを温存し、透析の必要性を回避できる可能性が高くなります。^{[引用が必要]}

慢性腎臓病 (CKD) の重症度は6 段階で表されます。最も重篤な 3 段階は MDRD-eGFR 値によって定義され、最初の 3 段階は腎臓病の他の証拠 (例:タンパク尿)があるかどうかによっても異なります。

0) 正常な腎機能 – GFRが90 mL/分/1.73 m ²以上、タンパク尿なし

1) CKD1 – GFRが90 mL/分/1.73 m ²を超え、腎障害の証拠がある

2) CKD2（軽度） – GFRが60～89 mL/分/1.73 m ²で腎障害の証拠がある

3) CKD3（中等度） – GFR 30～59 mL/分/1.73 ^m2

4) CKD4（重度） – GFR 15～29 mL/分/1.73 ^m2

^{5) CKD5 腎不全 – GFR 15 mL/分/1.73 m 2}未満 透析を必要とするステージ 5 の患者には CKD5D を追加する人もいますが、CKD5 の多くの患者はまだ透析を受けていません。

注: 移植を受けた患者には、段階に関係なく「T」を付ける人もいます。

すべての臨床医が上記の分類に同意しているわけではなく、軽度腎機能低下の患者、特に高齢者を誤って疾患と分類する可能性があることを示唆している。^{[47] [48]} 2009年には、これらの論争に関する会議が腎臓疾患：グローバルアウトカムの改善（KDIGO）によって開催され、CKDの定義、分類、予後についてCKDの予後に関するデータを収集し、CKDの定義とステージングを改善した。^[49]

2017年、ベス・イスラエル・ディーコネス医療センターは推定糸球体濾過率（eGFR）レポートから黒人の人種係数を削除し、透析開始前に記載される黒人患者の割合が着実に増加しました。ホーニグらはこの件について「人種は測定できない社会的概念であり、不正確に使用される可能性があり、黒人患者の腎臓移植アクセスの格差に寄与する可能性がある」と述べています。^[50]

2020年、Vyasらはニューイングランド医学ジャーナルに、eGFRの計算に人種を使用した結果、黒人と自認する患者のeGFR値がより高く報告されたことを批判する記事を発表した。彼らは「アルゴリズム開発者は、黒人の平均血清クレアチニン濃度が白人よりも高いという証拠でこれらの結果を正当化した。この発見に対する説明には、黒人はベースラインでより多くのクレアチニンを血液中に放出するという考えが含まれており、これは黒人の方が筋肉質であると報告されているためでもある。分析によりこの主張には疑問が投げかけられているが、「人種補正」eGFRは依然として標準である」と指摘し、「血清クレアチニン値の人種差の原因について不確実性が続く限り、健康格差を悪化させる可能性のあるものよりも、健康格差を緩和する可能性のある慣行を優先すべきである」と結論付けた。^[51]

2022年2月、米国腎臓財団（NKF）と米国腎臓学会（ASN）の腎臓疾患の診断における人種考慮の再評価に関する合同タスクフォースは、人種修飾語の使用を中止した2021年CKD-EPI式の使用を推奨した。^[17]

2022年7月、OPTN理事会は、米国のすべての移植病院における移植候補者リストの人種に基づく計算を廃止しました。 ^[52]

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• オンライン GFR 計算機
• 小児腎機能の推定のためのシュワルツ式
• MDCalcによるクレアチニン クリアランス計算機 (Cockcroft–Gault 方程式)
• MDRD GFR方程式
• シスタチンCを使用したGFR計算機

• 国立腎臓病教育プログラムのウェブサイト。専門家の参考資料とGFR計算機が含まれています。
• ラボテストでのeGFRオンライン