Measurement of Glomerular Filtration Rate by Impulse Synthesis: Clinical Validation and Optimization

Impulse synthesis is a technique which relies upon the logic of continuous infusion but extracts the clearance value from single-injection data by shifting and adding them until an asymptotic value is attained. This study has been aimed at validating and optimizing clinically the measurement of glomerular filtration rate by impulse synthesis. A single intravenous injection of ⁵¹Cr-EDTA has been made in 32 patients and plasma activity monitored over the next 6 h. Glomerular filtration rate computed by a single-exponential fit method (GFR- SEF) has been shown to be significantly (p <0.001) overestimated when compared with the glomerular filtration rate obtained by the impulse synthesis technique (GFR-IS) in spite of an excellent (r = 0.989) linear correlation between the two sets of data. On the other hand, the comparison between GFR-IS and 24-h creatinine clearance has not shown any significant difference. Moreover, we have found that in patients with severe renal failure GFR-IS is overestimated when the sampling time span is shortened to 3 h. On the other hand, GFR-IS is slightly underestimated in patients with severe renal failure when the convolution time interval is increased over a few minutes.

Zusammenfassung

Die Technik der Impulssynthese stützt sich auf die Logik der kontinuierlichen Infusion, aber sie bezieht den Wert der Clearance aus den Daten einer einzigen Injektion und verändert und summiert sie, bis ein asymptotischer Wert erreicht wird. Diese Studie hat die klinische Bestätigung und die Optimierung der Messung der glomerulären Filtrationsrate durch die Impulssynthese als Zweck. Eine einzige intravenöse Injektion von ⁵¹Cr- EDTA wurde bei 32 Patienten vorgenommen und die Plasmaaktivität in den 6 darauffolgenden Stunden überwacht. Es wurde gezeigt, daß die glomeruläre Filtrationsrate nach dem Single-Exponential-Fit (GRF-SEF) gegenüber der Impulssynthese-Technik (GFR-IS) signifikant (p <0,001) überschätzt wird, trotz einer exzellenten (r = 0,989) linearen Korrelation zwischen beiden Datengruppen. Im Gegensatz dazu ergab der Vergleich zwischen GFR-IS und 24-h-Kreatinin- Clearance keine signifikanten Unterschiede. Außerdem haben wir festgestellt, daß die GFR-IS bei Patienten mit schwerem Nierenversagen überbewertet wird, wenn die Zeitspanne der Probenentnahmen auf 3 h verkürzt wird. Die GFR-IS wird dagegen in Patienten mit schwerem Nierenversagen leicht unterbewertet, wenn das Konvolutionszeitintervall über einige Minuten ausgedehnt wird.

• REFERENCES

• 1 Ash J M, Gilday D L. Renal nuclear imaging and analysis in pediatric patients. Urol Clin N Am 1980; 07: 201-14.
• 2 Braren V, Versage P N, Touya J J, Brill A B, Goddard J, Rhamy R K. Radioisotope determination of glomerular filtration rate. J Urol 1979; 121: 145-7.
• 3 Bröchner-Mortensen J, Giese J, Rossing N. Renal inulin clearance versus total plasma clearance of ⁵¹Cr-EDTA. Scand J Clin Lab Invest 1969; 23: 301-5.
• 4 Chantier C, Garnett E S, Parsons V, Veall N. Glomerular filtration rate measurement in man by the single injection method using ⁵¹Cr-EDTA. Clin Sei 1969; 37: 169-80.
• 5 Chonacky N J, Thomas F D. Evaluation of plasma clearance by synthesis of continuous infusion: principles and use. J Nucl Med 1986; 27: 1611-22.
• 6 Hall J E, Guyton A C, Farr B M. A single injection method for measuring glomerular filtration rate. Am J Physiol 1977; 232: F72-6.
• 7 Veall N, Gibbs G P. The accurate determination of tracer clearance rates and equilibrium distribution volumes from single injection plasma measurements using numerical analysis. In: Joekes A M, Constable A R, Brown N J G. et al, eds. Radionuclides in nephrology. New York: Grune and Stratton; 1982: 125-30.
• 8 Wootton R, Sanderson P J. Forecasting antibiotic regimes using impulse analysis. J Anti- microbiol Chemotherapy 1980; 06: 73-81.