「腎絲球過濾率(GFR)是什麼？ 又是怎麼計算出來的？腎絲球過濾率進化史：從菊粉到24小時尿液檢測」
繼「什麼是腎絲球過濾率 Part.1」 之後，最多人詢問的是：「為什麼有些人腎絲球過濾率怎麼驗都好低？有什麼因素會影響腎絲球過濾率的計算呢？」談到影響因素之前，當然必須先了解腎絲球過濾率到底是怎麼計算出來的。
腎絲球過濾率不能直接量測，那應該怎麼計算？
上一則談到腎絲球過濾率就是「每分鐘由腎小球過濾的血漿體積」，學理上，當然是直接用機器測量從腎小球流出來的血液容積，但是可以想見，這是不大可能的事情。
科學的問題一向是：「碰到問題就想方法解決」，於是開啟了腎絲球過濾率演進的「進化史」！
先來設定一下我們的比喻：
• 腎臟 ＝ 一座城市唯一的大型淨水廠
• 腎絲球 ＝ 淨水廠裡最核心的過濾系統，負責把髒水變乾淨
• 血液 ＝ 源源不絕流向淨水廠的髒水
• 腎絲球過濾率= 每一分鐘，這個過濾系統能處理掉多少公升的髒水
• 尿液 ＝ 從過濾系統排出去的、含有濃縮泥沙的廢水
• 肌酸酐 (Creatinine) ＝ 髒水裡一種很固定的雜質，叫做「泥沙」，由身體的肌肉會24小時穩定地產生這種泥沙
腎絲球過濾率的初始黃金標準：菊粉 (Inulin) 的理想與現實
這就像是，廠長想知道淨水廠的「即時效率」。最精準的方式，就是派一個工程師拿著碼錶，站在過濾系統的出水口，精確測量「每一分鐘，這個過濾系統能處理掉多少公升的髒水？」
雖然這個方法最準，但問題是：要派一個人24小時不休息地站在那裡測量，根本不切實際，太困難了！廠長想藉由選取一個外源性的物質，且這個物質需具備以下特性：能被腎絲球自由過濾，且在腎小管中既不被分泌也不被重新吸收，同時不發生腎外清除 。這時候測量這個物質的數量，就是對應腎絲球流出來的血液容積。
於是，科學家使用「菊粉」來測定GFR。菊粉是一種來自植物的多醣體，對人體而言是外來物質，它被選為理想的標記物，原因在於其獨特的生理特性：
1. 完全由腎絲球過濾：菊粉能夠自由地從腎絲球過濾到尿液中。
2. 不被腎小管再吸收或分泌：過濾後的菊粉不會被腎小管回收或額外排出。
這意味著，尿液中菊粉的排出速率能精準地反映腎絲球的過濾功能。因此，菊粉清除率至今仍被視為測定GFR的「黃金標準 (Gold Standard)」。
菊粉 (Inulin)計算腎絲球過濾率的問題
這個方法檢驗出來超準，但問題是：廠長要派一個人24小時不休息地拿著碼錶站在那裡測量，太困難了！而且在人體臨床上實行「需要持續靜脈輸注菊粉」去維持血液中的穩定濃度，同時還需多次抽血和精準收集尿液。
在實際操作面上，為了檢驗腎臟功能，先幫病人打針，持續靜脈注射菊粉，而且還要多次抽血跟檢查尿液，雖然這個檢查精準，但是可想見的是，動物實驗中可以實現，現實中幾乎不可能實行！
那…應該怎麼檢查呢？
腎絲球過濾率的過渡階段：24小時尿液肌酸酐清除率 (CCr)
菊粉的檢測槓龜之後，廠長發現，公司的經費根本不夠，沒辦法請一個人24小時實時監測，還好他經過長時間思考後說：「我們不用派人去站崗，這樣好了，先做到以下兩件事情：
1. 收集整天的成果 (量尿液)
「我們在淨水廠的廢水排放口放一個超大水桶，把一整天 (24小時) 所有排出的廢水全部收集起來，接著分析這個大水桶裡總共有多少公斤的泥沙（尿中肌酸酐總量）。」
2. 檢查源頭的髒度 (抽血)
「同時，我們也去淨水廠的入水口，舀一杯髒水（抽血），看看現在流進來的髒水，平均每一公升含有多少公克的泥沙（血中肌酸酐濃度）。」
有了這兩個數據，廠長開始計算：
「我知道『一整天總共清掉多少泥沙』，也知道『來源髒水的平均泥沙濃度』，那就可以反過來推算出，為了清掉這麼多泥沙，我們的過濾系統在過去24小時，平均下來等於過濾了多少公升的髒水。」
最後，再把這個「24小時總共處理的髒水量」除以1440分鐘（一天的總分鐘數），就得到了「平均每分鐘處理的髒水量」。
24小時尿液肌酸酐清除率的計算公式如下：CCr (mL/min)= 血中肌酸酐濃度 (Pcr)×1440 (分鐘/天)/尿中肌酸酐濃度 (Ucr)×24小時尿液總量 (V)
所以，24小時肌酸酐清除率 (24hr CCr) 這個方法：
• 不直接測量「那一分鐘」的即時效率。
• 而是透過收集「一整天的工作總成果」（尿液裡的總廢物），和「工作開始前的原料狀況」（血液裡的廢物濃度）。
• 用這兩個數據，來「回推出」一個非常接近真實情況的「平均每分鐘工作效率」。
這就像我們用一家公司「一整年的總營收」，來評估這家公司「平均每個月的賺錢能力」一樣。雖然不是最即時的數據，但非常有參考價值，而且實際執行起來也方便多了！
24小時尿液肌酸酐清除率 (CCr)估算腎絲球過濾率的問題
這個檢測果然簡單，只需做的，就是用桶子收集髒水（尿液），以及檢查原料狀態（抽血檢查肌酸肝），就可以推估出腎絲球過濾率了！非常聰明吧！
但這時候就有人會問：「收集24小時好麻煩，不能只收集一個小時或兩個小時來推估腎臟功能嗎？」
答案是：肌酸酐的生成和排出雖然相對穩定，但在一天之內仍會有輕微的生理性波動。只測量某個時間點的「即時尿液」，可能會因為喝水量、活動量等因素產生誤差。
聽到這邊，聰明如你應該已經發現，24小時的CCr估算腎絲球過濾率會有什麼樣的問題呢？
就是如果少收集一兩泡尿液的時候，用估算出來的腎絲球過濾率就會偏差很多，臨床上有些長者在用桶子裝尿時，有時候會溢到尿桶外，也常有病人半夜起床時，跑去馬桶尿尿，迷糊之間根本忘記要尿在尿桶中，所以實行面上，一堆病人估算出來的腎絲球過濾率往往差很多，有時候難以參考。
接下來就是腎絲球過濾率最後一個篇章：「腎絲球過濾率究竟是怎麼從肌酸肝算出來的，會受哪些因素影響呢？」
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