Provtagningstider vid multipunktsmätning av GFR med iohexol

Vid plasmaclearance av iohexol efter en intravenös engångsinjektion har valet av provtagningstider stor betydelse för hur rättvisande resultatet blir. Proverna måste beskriva den terminala eliminationsfasen över ett tillräckligt långt tidsintervall. Tas proverna för tidigt kan distributionsfasen fortfarande påverka koncentrationerna. Vid nedsatt njurfunktion behöver undersökningen också pågå länge nog för att beskriva den långsamma eliminationen. Både för tidig provtagning och för kort undersökningstid kan leda till överskattning av GFR.

Här går jag igenom enkompartmentbaserad multipunktsmätning av GFR med iohexol hos patienter i stabilt tillstånd. De farmakokinetiska principerna är gemensamma för flera exogena filtrationsmarkörer, men numeriska provtagningstider kan inte utan vidare överföras mellan markörer, clearancemetoder och beräkningsmodeller.

Farmakokinetisk princip

Efter intravenös bolusinjektion sjunker plasmakoncentrationen av iohexol vanligen biexponentiellt. Den tidiga fasen domineras av distribution till extracellulärvätskan och den sena fasen av renal elimination. Plasmaclearance beräknas som injicerad dos dividerad med arean under plasmakoncentrationskurvan och används som mått på GFR.

I en enkompartmentmodell tas proverna bara under den terminala fasen, där koncentrationen sjunker ungefär log-linjärt. Koncentrationernas naturliga logaritmer anpassas mot de faktiska provtagningstiderna, varefter den saknade arean under distributionsfasen korrigeras matematiskt, vanligen med Brøchner–Mortensens ekvation. Modellen förutsätter därför att det första provet tas efter tillräcklig distribution och att det sista provet tas sent nog för att lutningen ska kunna skattas med tillräcklig precision. Vid hög GFR bör provtagningen samtidigt inte förlängas så mycket att de sena koncentrationerna närmar sig metodens nedre mätområde.

Rekommenderade provtagningstider hos vuxna

EKFC:s konsensusdokument från 2024 rekommenderar att tidpunkterna väljs efter förväntad GFR, vanligen skattad med eGFR.

Förväntad GFR (mL/min/1,73 m²)	Första prov	Sista prov	Exempel på fyra prover
>60	2 timmar	4 timmar	120, 160, 200 och 240 minuter
30–59	3 timmar	7 timmar	180, 260, 340 och 420 minuter
<30	4 timmar	10 timmar	240, 360, 480 och 600 minuter
Uttalat ödem eller ascites	—	—	Vanlig enkompartmentbaserad plasmaclearance bör inte användas. Skjut upp undersökningen vid övergående volymexpansion; annars krävs en särskilt validerad metod eller remiss.

Tiderna för mellanproverna är praktiska exempel inom EKFC:s rekommenderade intervall. De ska inte läsas som att just denna fördelning är den enda som har validerats. Minst fyra prover rekommenderas, så att minst tre koncentrationer återstår för beräkning av GFR och determinationskoefficient om ett prov saknas eller måste uteslutas. Samtliga tider ska dokumenteras på minutnivå och de faktiska tiderna användas i beräkningen.

Vid förväntad GFR under 30 mL/min/1,73 m² är 4–10 timmar huvudalternativet. Om ett tiotimmarsprov inte är genomförbart anger EKFC åtta timmar som ett något mindre exakt men acceptabelt alternativ; ett prov efter 24 timmar kan också användas. Ett särskilt rutinprotokoll med 24-timmarsprov enbart därför att eGFR understiger 15 mL/min/1,73 m² har däremot inte direkt stöd i konsensusdokumentet. Den studie som visade bättre överensstämmelse för 4–10 än för 2–10 timmar jämförde inte 4–10 med 4–24 timmar.

Evidens vid olika filtrationsnivåer

Vid eGFR under 30 mL/min/1,73 m² visade White och medarbetare, med samtidig urinclearance av inulin som jämförelsemetod, att både första och sista provet behöver senareläggas. Ett protokoll med provtagning från 4 till 10 timmar var mer träffsäkert än ett protokoll från 2 till 10 timmar. Carrara och medarbetare fann dessutom att protokoll avslutade efter fem, sex eller sju timmar överskattade GFR jämfört med ett åttatimmarsprotokoll hos patienter med eGFR högst 40 mL/min/1,73 m². I den senare analysen jämfördes dock förkortade och längre modeller från samma provserie. Det var alltså en intern jämförelse, utan oberoende validering mot urinclearance.

Vid eGFR 30–59 mL/min/1,73 m² ger provtagning från 3 till 7 timmar en rimlig avvägning mellan noggrannhet och genomförbarhet. I det underlag som EKFC sammanfattar var 2–4 timmar tydligt sämre än 3–7 timmar, medan ett sista prov efter tio timmar endast gav en mindre ytterligare förbättring.

Vid eGFR över 60 mL/min/1,73 m² är provtagning från 2 till 4 timmar det bäst underbyggda standardintervallet, men jämförelserna mot urinclearance bygger på små material. I en studie av 43 unga vuxna med typ 1-diabetes och bevarad GFR gav ännu kortare protokoll, med första prov efter 60–90 minuter och sista efter 150–210 minuter, resultat nära ett referensprotokoll över 120–240 minuter. Någon jämförelse med urinclearance gjordes däremot inte. Studien ger därför inte stöd för att generellt korta undersökningen, särskilt när resultatet ska användas för kliniska beslut nära fasta gränsvärden.

Barn

EKFC:s konsensusdokument från 2024 gäller vuxna och omfattar inte barn. Den bäst studerade förenklade pediatriska metoden är ett tvåpunktsprotokoll med prover efter två och fem timmar. I Tøndel och medarbetares studie av 96 barn gav Jødal–Brøchner–Mortensens ekvation 95,8 procent av resultaten inom 10 procent av en sjupunktsreferens som avslutades efter fem timmar. I CKiD-materialet gav en undersökningstid på fem timmar resultat jämförbara med sex timmar, medan förkortning till fyra timmar överskattade GFR med omkring 3 procent.

Dessa data stödjer två och fem timmar som pediatriska ytterpunkter, men inte påståendet att protokollet är tillräckligt vid alla GFR-nivåer. Tøndel och medarbetare påpekade själva att en referensmetod som avslutas efter fem timmar kan vara otillräcklig vid mycket låg GFR. Studien validerade dessutom ett tvåpunktsprotokoll; den fastställer inte att just 120, 180, 240 och 300 minuter är ett särskilt validerat fyrpunktsprotokoll.

I pediatriska material har kroppsytenormalisering före korrektion av distributionsfasen förbättrat flera korrektionsekvationers överensstämmelse, och Jødal–Brøchner–Mortensens ekvation har presterat bäst. Resultatet gäller de undersökta ekvationerna och barnpopulationerna. Det kan inte utan vidare användas i vuxnas standardberäkning med Brøchner–Mortensens ursprungliga ekvation, där EKFC rekommenderar korrektion av absolut enpoolsclearance före kroppsytenormalisering.

Ödem och ascites

När extracellulärvolymen är kraftigt ökad kan iohexol fördelas till vätskerum där utbytet med plasma går långsamt. Förlust av markör från plasma till sådana rum ingår i den beräknade plasmaclearancen och kan därför ge ett falskt högt GFR. Henriksen och medarbetare har i studier med ⁵¹Cr-EDTA visat betydande överskattning vid ascites, och White och medarbetare fann att nästan alla prövade iohexolprotokoll överskattade GFR hos patienter med uttalat perifert ödem. EKFC avråder därför från vanlig iohexolplasmaclearance vid kliniskt betydande volymöverbelastning.

När urinclearance inte finns tillgänglig

I den tillgängliga litteraturen har jag inte funnit något etablerat reservprotokoll med ett fåtal iohexolplasmaprover. Om volymexpansionen är övergående bör undersökningen i första hand skjutas upp tills volymstatus har stabiliserats. Om mGFR behövs för ett beslut som inte kan vänta bör man överväga remiss till ett centrum med en metod som är validerad för denna patientgrupp. Ett resultat från laboratoriets vanliga enkompartmentprotokoll bör inte rapporteras som tillförlitligt enbart därför att urinclearance saknas.

Ett publicerat plasmabaserat alternativ är ett protokoll med prover efter 2, 4, 8 och 24 timmar och AUC-beräkning med log-linjär trapetsregel samt extrapolation till tid noll och oändligheten. Wickham och medarbetare utvecklade metoden med ⁵¹Cr-EDTA hos 13 patienter med cirros och ascites. Jämfört med en tät plasmabaserad referenskurva med upp till 16 prover var den relativa rotmedelkvadratiska differensen mindre än 7 procent. Metoden tillämpades senare hos 111 patienter under utredning inför levertransplantation; konventionell slope–intercept-beräkning gav ett mer än 20 procent högre resultat hos 21 procent av patienterna, särskilt vid svårare ascites. Varken iohexol eller vanlig enkompartmentregression med Brøchner–Mortensen-korrektion validerades dock i dessa studier. Metoden kan därför inte införas genom att endast lägga till ett 24-timmarsprov i ett befintligt iohexolprotokoll.

Iohexolspecifika data är begränsade till små pilotmaterial. Carrier och medarbetare tog 11 plasmaprover under 24 timmar hos nio män med cirros, varav tre hade ascites grad II–III, och beräknade clearance med icke-kompartmentell AUC-analys. Skillnaden mellan plasma- och urinclearance var 3,46 ± 11,5 mL/min, urinåtervinningen var ofullständig, ingen deltagare hade GFR under 30 mL/min/1,73 m² och ingen reducerad provtagningsmodell validerades. Studien visar att det går att undersöka iohexolkinetiken under en längre tid. Den ger däremot inget färdigt protokoll för rutinbruk.

EKFC anger kontinuerlig iohexolinfusion med plasmaprovtagning som ett tänkbart framtida alternativ, men metoden behöver valideras innan den kan rekommenderas vid uttalat ödem eller ascites.

Kvalitetskontroll

Iohexol bör injiceras i motsatt arm till den som används för provtagning, helst via separata infarter. Injektionens starttid utgör tidpunkt noll. Om samma infart undantagsvis måste användas krävs en validerad rutin med omfattande spolning och kassation av provvolym; annars finns betydande risk för kontamination och kraftigt felaktiga koncentrationer.

Vid minst tre användbara prover bör sambandet mellan ln(koncentration) och tid granskas grafiskt och med determinationskoefficient. EKFC anger R² >0,975 som ett föreslaget riktvärde, men framhåller att universellt validerade kriterier för modellanpassning och uteslutning av avvikande prov saknas. Ett prov bör därför inte uteslutas enbart för att förbättra R²; avvikelsen ska vara förenlig med ett preanalytiskt, analytiskt eller dokumenterat provtagningsfel.

För vuxna rekommenderar EKFC Brøchner–Mortensens korrektion av absolut enpoolsclearance före kroppsytenormalisering:

$$\text{GFR} = 0{,}990778 \cdot \text{Cl}_1 - 0{,}001218 \cdot \text{Cl}_1^2$$

Polynomet har sitt maximum vid Cl₁ ≈407 mL/min och ger då ett korrigerat värde på cirka 201,5 mL/min. Ett högre enpoolsvärde ligger utanför ekvationens monotona område. Då behöver vi felsöka undersökningen och beräkningen innan något rutinmässigt svar lämnas ut.

Evidensens begränsningar

De vuxna rekommendationerna bygger på publicerade studier kompletterade med expertkonsensus och har inte utvecklats med GRADE. Underlaget är särskilt begränsat vid GFR över 90 mL/min/1,73 m², vid mycket låg GFR hos barn, vid uttalad vätskeöverbelastning och i icke-stabila fysiologiska tillstånd. För uttalat ödem eller ascites saknas ett etablerat iohexolbaserat reservprotokoll med få plasmaprover som har validerats mot en oberoende referensmetod. När ett lokalt protokoll valideras behöver därför hela mätkedjan prövas tillsammans: markör, dos, provtagningstider, analysmetod, beräkningsmodell, korrektion och kroppsytenormalisering.

Referenser

1. Ebert N, Schaeffner E, Seegmiller JC, et al. Iohexol plasma clearance measurement protocol standardization for adults: a consensus paper of the European Kidney Function Consortium. Kidney Int. 2024;106(4):583–596.
2. White CA, Akbari A, Allen C, et al. Simultaneous glomerular filtration rate determination using inulin, iohexol, and ⁹⁹ᵐTc-DTPA demonstrates the need for customized measurement protocols. Kidney Int. 2021;99(4):957–966.
3. White CA, Gaynor-Sodeifi K, Norman PA, Furman M, Sochett E. Accuracy of shorter iohexol GFR measurement protocols in individuals with preserved kidney function. Kidney360. 2024;5(8):1178–1185.
4. Carrara F, Gaspari F, Trillini M, et al. GFR measurement in patients with CKD: performance and feasibility of simplified iohexol plasma clearance techniques. PLoS One. 2024;19(7):e0306935.
5. Tøndel C, Bolann B, Salvador CL, et al. Iohexol plasma clearance in children: validation of multiple formulas and two-point sampling times. Pediatr Nephrol. 2017;32(2):311–320.
6. Schwartz GJ, Abraham AG, Furth SL, Warady BA, Muñoz A. Optimizing iohexol plasma disappearance curves to measure the glomerular filtration rate in children with chronic kidney disease. Kidney Int. 2010;77(1):65–71.
7. Brøchner-Mortensen J. A simple method for the determination of glomerular filtration rate. Scand J Clin Lab Invest. 1972;30(3):271–274.
8. Jødal L, Brøchner-Mortensen J. Reassessment of a classical single injection ⁵¹Cr-EDTA clearance method for determination of renal function in children and adults. Part I: analytically correct relationship between total and one-pool clearance. Scand J Clin Lab Invest. 2009;69(3):305–313.
9. Brøchner-Mortensen J, Jødal L. Reassessment of a classical single injection ⁵¹Cr-EDTA clearance method for determination of renal function in children and adults. Part II: empirically determined relationships between total and one-pool clearance. Scand J Clin Lab Invest. 2009;69(3):314–322.
10. Wickham F, Burniston MT, Xirouchakis E, et al. Development of a modified sampling and calculation method for isotope plasma clearance assessment of the glomerular filtration rate in patients with cirrhosis and ascites. Nucl Med Commun. 2013;34(11):1124–1132.
11. Wickham F, Burniston MT, McMeekin H, Hilson AJW, Burroughs AK. Validation and impact of a new technique for assessment of glomerular filtration rate in patients with liver disease. Nucl Med Commun. 2015;36(2):168–179.
12. Henriksen JH, Brøchner-Mortensen J, Malchow-Møller A, Schlichting P. Over-estimation of glomerular filtration rate by single injection ⁵¹Cr-EDTA plasma clearance determination in patients with ascites. Scand J Clin Lab Invest. 1980;40(3):279–284.
13. Henriksen UL, Hansen HB, Ring-Larsen H, Bendtsen F, Henriksen JH. Total plasma clearance versus urinary plasma clearance of ⁵¹Cr-EDTA in patients with cirrhosis with and without fluid retention. Scand J Clin Lab Invest. 2015;75(1):64–72.
14. Carrier P, Destere A, Giguet B, et al. Iohexol plasma and urinary concentrations in cirrhotic patients: a pilot study. World J Hepatol. 2022;14(8):1621–1632.