Rechner für eGFR und Kreatinin-Clearance (CKD-EPI 2021)

Rechner für eGFR und Kreatinin-Clearance

Die geschätzte glomeruläre Filtrationsrate (eGFR) ist eine Zahl, die beschreibt, wie schnell die Nieren Blut filtern. Dieser Rechner schätzt sie anhand von Geschlecht, Alter und Serumkreatinin mit der CKD-EPI-2021-Gleichung und schätzt außerdem die Kreatinin-Clearance nach der Cockcroft-Gault-Gleichung, wenn ein Körpergewicht eingegeben wird.

Kreatinin ist ein von den Muskeln gebildetes Abfallprodukt. Gesunde Nieren entfernen es, daher steigt die im Blut verbleibende Menge, wenn die Filtration langsamer wird. Beide Gleichungen wandeln diesen Blutwert in eine Schätzung der Filtration um.

Was der Rechner anzeigt

Die Eingaben ergeben vier Ausgaben.

Das Alter kann von 18 bis 120 Jahren eingegeben werden. Serumkreatinin kann in mg/dL oder µmol/L eingegeben werden. Das Körpergewicht kann in Kilogramm oder Pfund eingegeben werden und ist optional, da nur die Cockcroft-Gault-Gleichung es verwendet.

Die CKD-EPI-2021-Formel

Der Rechner verwendet die rassenunabhängige Kreatinin-Gleichung von 2021 der Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration:

$G = 142 \times \min\left(\tfrac{S}{\kappa},\, 1\right)^{\alpha} \times \max\left(\tfrac{S}{\kappa},\, 1\right)^{−1.200} \times 0.9938^{A} \times 1.012$

dabei gilt:

• S ist das Serumkreatinin in mg/dL.
• κ (Kappa) ist 0,7 für Frauen und 0,9 für Männer.
• α (Alpha) ist −0,241 für Frauen und −0,302 für Männer.
• A ist das Alter in Jahren.
• Der letzte Faktor gilt nur für Frauen und entfällt bei Männern.
• G ist das Ergebnis in mL/min pro 1,73 m² Körperoberfläche.

Die beiden Potenzterme teilen die Gleichung bei $\kappa$. Wenn das Kreatinin bei oder unter $\kappa$ liegt, gilt der Exponent $\alpha$ und der zweite Term ist 1. Wenn das Kreatinin über $\kappa$ liegt, ist der erste Term 1 und der Exponent $−1,200$ gilt. Der Faktor $0.9938^{A}$ senkt die Schätzung für jedes Lebensjahr um etwa 0,62 %.

Quelle: Inker LA, Eneanya ND, Coresh J, et al. New Creatinine- and Cystatin C-Based Equations to Estimate GFR Without Race. New England Journal of Medicine. 2021;385(19):1737-1749.

Die ältere CKD-EPI-Gleichung von 2009 multiplizierte das Ergebnis bei schwarzen Patientinnen und Patienten mit einem zusätzlichen Koeffizienten. Die NKF-ASN Task Force empfahl, diesen Koeffizienten zu entfernen und zur Gleichung von 2021 überzugehen. Daher fragt dieser Rechner nicht nach der ethnischen Zugehörigkeit (Delgado C, Baweja M, Crews DC, et al. A Unifying Approach for GFR Estimation. American Journal of Kidney Diseases. 2022;79(2):268–288).

Die Cockcroft-Gault-Formel

Die Kreatinin-Clearance ist das Volumen des Blutplasmas, aus dem pro Minute Kreatinin entfernt wird. Der Rechner schätzt sie mit der Cockcroft-Gault-Gleichung 1976:

$C = \frac{(140 − A) \times W}{72 \times S} \times 0.85$

Dabei ist C die Kreatinin-Clearance in mL/min, A das Alter in Jahren, W das Körpergewicht in Kilogramm, S das Serumkreatinin in mg/dL, und der letzte Faktor gilt nur für Frauen.

Quelle: Cockcroft DW, Gault MH. Prediction of creatinine clearance from serum creatinine. Nephron. 1976;16(1):31-41.

Verwendet wird das tatsächliche Körpergewicht, also das Gesamtgewicht der Person, da dieses Gewicht in der Arbeit von 1976 verwendet wurde. Idealgewicht und angepasstes Körpergewicht sind spätere Konventionen und ergeben bei schwereren Personen einen niedrigeren Wert, sodass die Wahl das Ergebnis verändert.

Dieses Ergebnis wird als nicht auf die Körpergröße bezogener Wert in mL/min angegeben. Es ist nicht auf eine Standardkörpergröße bezogen und daher nicht direkt mit dem darüber angezeigten eGFR-Wert vergleichbar.

KDIGO-GFR-Kategorien

Der Rechner ordnet die eGFR der GFR-Kategorie zu, die in der KDIGO-Leitlinie zur chronischen Nierenerkrankung 2024 definiert ist (Kidney International. 2024;105(4S):S117-S314):

Die Kategorie wird aus der ungerundeten eGFR abgelesen, während der Wert auf dem Bildschirm wie in Laborberichten auf eine ganze Zahl gerundet wird. Dadurch können beide Werte widersprüchlich erscheinen. Eine 50 Jahre alte Frau mit einem Kreatinin von 0,80 mg/dL hat eine eGFR von 89,707, die als 90 angezeigt wird und dennoch in G2 liegt. Der Rechner gibt immer dann einen kurzen Hinweis aus, wenn die Rundung eine Grenze wie diese überschreitet.

Eine Kategorie gibt an, welchem Bereich ein Wert zuzuordnen ist. Dieselbe Leitlinie definiert eine chronische Nierenerkrankung als Anomalien der Nierenstruktur oder -funktion, die länger als drei Monate bestehen. Ein Bereich allein ist daher keine Diagnose.

Durchgerechnetes Beispiel

Eine 55 Jahre alte Frau mit einem Serumkreatinin von 0,90 mg/dL und einem Körpergewicht von 70 kg.

CKD-EPI 2021. $\kappa$ ist 0,7, also $S/\kappa$ = 0,90 / 0,7 = 9/7, beziehungsweise etwa 1,286, was über 1 liegt. Der Term $\min$ ist daher 1 und nur der Exponent $−1,200$ gilt:

• (9/7)^−1,200 = 0,7396506
• 0,9938^55 = 0,7103045
• 142 × 0,7396506 × 0,7103045 × 1,012 = 75,4988

Das Verhältnis wird als Bruch 9/7 beibehalten und nicht auf 1,286 gerundet, da eine vorherige Rundung die vierte Dezimalstelle des Ergebnisses verändert.

Die eGFR wird als 75 mL/min/1,73 m² angezeigt und fällt in die Kategorie G2.

Cockcroft-Gault mit demselben Kreatinin und dem Gewicht von 70 kg:

• (140 − 55) × 70 = 5.950
• 72 × 0,90 = 64,8
• 5.950 / 64,8 = 91,821
• 91,821 × 0,85 (weiblich) = 78,0478

Die Clearance wird als 78,0 mL/min angezeigt. Die Kreatinin-Umrechnung ergibt 0,90 × 88,4 = 79,56 µmol/L.

Ein zweites Beispiel: Ein 60 Jahre alter Mann mit einem Kreatinin von 1,00 mg/dL und einem Gewicht von 80 kg: $S/\kappa$ = 1,00 / 0,9 = 10/9, (10/9)^−1,200 = 0,8812335 und 0,9938^60 = 0,6885564. Somit beträgt die eGFR 142 × 0,8812335 × 0,6885564 = 86,163, wird als 86 angezeigt und fällt in die Kategorie G2. Cockcroft-Gault ergibt (140 − 60) × 80 / (72 × 1,00) = 6.400 / 72 = 88,889, angezeigt als 88,9 mL/min, ohne den Faktor 0,85.

Einheitenumrechnungen

Beide Gleichungen verwenden Kreatinin in mg/dL, daher wird ein Wert in µmol/L zuerst umgerechnet:

$S = \frac{U}{88.4}$

Dabei ist U das Serumkreatinin in µmol/L und S derselbe Wert in mg/dL.

Kreatinin hat die Formel C₄H₇N₃O und eine molare Masse von 113,12 g/mol. Ein mg/dL entspricht 10 mg/L, und 10 ÷ 113,12 ergibt 0,0884017 mmol/L, also 88,4017 µmol/L. Standard-SI-Umrechnungstabellen geben diesen Wert als 88,4 an; 88,4 ist die Zahl, die der Rechner verwendet.

Pfund werden mit der exakten internationalen Definition des Avoirdupois-Systems umgerechnet: 1 lb = 0,45359237 kg (NIST Special Publication 811).

Einschränkungen

• Beide Gleichungen setzen voraus, dass das Serumkreatinin stabil ist. Kreatinin reagiert verzögert auf eine sich verändernde Filtrationsrate. Daher beschreibt keiner der beiden Werte die Nierenfunktion bei einer akuten Nierenschädigung oder in einem anderen Zeitraum, in dem sie sich schnell verändert.
• Kreatinin stammt aus den Muskeln, daher ist eine kreatininbasierte Schätzung bei extremen Körpergrößen und Muskelmassen unzuverlässig. Eine hohe Muskelmasse, Kreatinpräparate und große Mengen gegarten Fleisches drücken die Schätzung nach unten. Amputation, geringe Muskelmasse, Mangelernährung und eine fortgeschrittene Lebererkrankung erhöhen sie.
• CKD-EPI 2021 wurde bei Erwachsenen entwickelt und validiert. Bei einem Alter von unter 18 Jahren gibt der Rechner kein Ergebnis aus, statt eine Schätzung für Kinder zu extrapolieren.
• Die Cockcroft-Gault-Gleichung beruht auf einer Studie mit 249 Männern. In dieser Gruppe waren keine Frauen, daher war der Faktor 0,85 eine Schätzung der Autoren. Auch die Kreatininmessungen haben sich seit 1976 verändert und ergeben heute etwas niedrigere Werte. Daher liefert die Gleichung tendenziell einen höheren Wert als die älteren Ergebnisse, an die sie angepasst wurde.
• Die Kreatinin-Clearance liegt ungefähr 10 % bis 20 % über der tatsächlichen Filtrationsrate, weil die Niere zusätzlich zu dem filtrierten Kreatinin etwas Kreatinin in den Urin absondert. Clearance und Filtration sind unterschiedliche Größen.
• Keine der beiden Gleichungen ist für Schwangerschaften oder Kinder validiert.

Häufig gestellte Fragen

Was ist der Unterschied zwischen eGFR und Kreatinin-Clearance? Die eGFR schätzt die auf eine Standardkörperoberfläche von 1,73 m² bezogene Filtrationsrate, sodass zwei Personen unterschiedlicher Größe auf derselben Skala verglichen werden können. Die Kreatinin-Clearance ist nicht skaliert und beschreibt den Körper der jeweiligen Person, weshalb sie sich mit dem Gewicht verändert. Die beiden Werte verwenden unterschiedliche Gleichungen und Einheiten und stimmen nicht überein.

Warum fragt der Rechner nicht nach der ethnischen Zugehörigkeit? Die CKD-EPI-Gleichung von 2021 enthält keinen Koeffizienten für die ethnische Zugehörigkeit. Die Version von 2009 enthielt einen solchen Koeffizienten. Die NKF-ASN Task Force empfahl, ihn zu entfernen und die rassenunabhängige Gleichung zu übernehmen, die hier implementiert ist.

Kann Kreatinin in µmol/L eingegeben werden? Ja. Die meisten Laboratorien außerhalb der Vereinigten Staaten geben Kreatinin in µmol/L an. Der Rechner teilt durch 88,4, um mg/dL zu erhalten, und zeigt den eingegebenen Wert auch in der anderen Einheit an, damit er mit einem Laborbericht verglichen werden kann.

Warum ist das Körpergewicht optional? CKD-EPI 2021 verwendet kein Gewicht, daher werden eGFR und Kategorie auch ohne Gewichtsangabe angezeigt. Cockcroft-Gault verwendet das Gewicht, daher bleibt dieses Feld leer, bis ein Gewicht eingegeben wird.

Warum lehnt das Tool ein Alter unter 18 ab? Beide Gleichungen wurden bei Erwachsenen abgeleitet. Ihre Anwendung bei einem Kind würde eine an Erwachsenendaten angepasste Kurve außerhalb des Bereichs anwenden, für den sie entwickelt wurde. Daher gibt der Rechner stattdessen kein Ergebnis aus.

Was bedeutet eine Körperoberfläche von 1,73 m²? Sie ist eine Referenzkörpergröße zur Standardisierung des Wertes und liegt nahe an der durchschnittlichen Körperoberfläche eines Erwachsenen in der Population, auf deren Daten die frühen Gleichungen angepasst wurden. Die eGFR wird pro 1,73 m² angegeben, nicht für die tatsächliche Körperoberfläche der Person.

Quellen

• Inker LA, Eneanya ND, Coresh J et al. Neue auf Kreatinin und Cystatin C basierende Gleichungen zur Schätzung der GFR ohne Berücksichtigung der ethnischen Zugehörigkeit. New England Journal of Medicine. 2021;385(19):1737-1749. doi:10.1056/NEJMoa2,102,953
• Cockcroft DW, Gault MH. Vorhersage der Kreatinin-Clearance aus Serumkreatinin. Nephron. 1976;16(1):31-41. doi:10.1159/000180580
• Delgado C, Baweja M, Crews DC et al. Ein vereinheitlichender Ansatz zur Schätzung der GFR: Empfehlungen der NKF-ASN-Taskforce zur Neubewertung der Berücksichtigung der ethnischen Zugehörigkeit bei der Diagnose von Nierenerkrankungen. American Journal of Kidney Diseases. 2022;79(2):268-288. doi:10.1053/j.ajkd.2021.08.003
• KDIGO 2024 Klinische Praxisleitlinie zur Bewertung und Behandlung der chronischen Nierenerkrankung. Kidney International. 2024;105(4S):S117-S314. doi:10.1016/j.kint.2023.10.018
• Young DS. Implementierung von SI-Einheiten für klinische Labordaten. Annals of Internal Medicine. 1987;106(1):114-129.
• National Institute of Standards and Technology. Sonderveröffentlichung 811, Leitfaden zur Verwendung des Internationalen Einheitensystems.