GFR berechnen – Nierenfunktion bei Erwachsenen und Kindern

Ein GFR-Rechner schätzt, wie gut die Nieren das Blut filtern. Die Abkürzung GFR steht für glomeruläre Filtrationsrate. In der Praxis wird meist keine direkt gemessene GFR ausgegeben, sondern eine geschätzte glomeruläre Filtrationsrate, kurz eGFR.

Für die Berechnung werden Laborwerte wie Serumkreatinin und gegebenenfalls Cystatin C mit Angaben wie Alter und Geschlecht kombiniert. Bei Kindern werden zusätzlich häufig Körpergröße und altersabhängige Faktoren verwendet. Bekannte Gleichungen sind CKD-EPI, MDRD, Cockcroft–Gault und Schwartz.

Diese Formeln sind nicht austauschbar. CKD-EPI und MDRD schätzen eine standardisierte GFR in mL/min/1,73 m². Cockcroft–Gault schätzt dagegen die Kreatinin-Clearance in mL/min. Pädiatrische Formeln wurden speziell für Kinder, Jugendliche und junge Erwachsene entwickelt.

Was ist die glomeruläre Filtrationsrate?

Die Nieren enthalten zahlreiche kleine Filtereinheiten. In den Glomeruli wird Flüssigkeit aus dem Blut filtriert. Die GFR beschreibt das Flüssigkeitsvolumen, das alle Glomeruli zusammen pro Zeiteinheit filtern.

Eine gemessene oder geschätzte GFR wird häufig angegeben als:

mL/min/1,73 m²

Die Angabe ist auf eine standardisierte Körperoberfläche von 1,73 Quadratmetern bezogen. Dadurch können Werte verschiedener Menschen besser verglichen und für die Einteilung chronischer Nierenerkrankungen verwendet werden.

eGFR und gemessene GFR

Die eGFR ist eine statistische Schätzung. Sie wird aus körpereigenen Filtrationsmarkern wie Kreatinin oder Cystatin C berechnet.

Eine gemessene GFR, kurz mGFR, verwendet geeignete externe Markersubstanzen und aufwendigere Messverfahren. Sie kann sinnvoll sein, wenn besonders hohe Genauigkeit erforderlich ist oder Schätzformeln vermutlich unzuverlässig sind.

Auch eine mGFR ist eine medizinische Untersuchung und keine Funktion eines einfachen Online-Rechners.

Was ist Serumkreatinin?

Kreatinin entsteht im Zusammenhang mit dem Muskelstoffwechsel und wird überwiegend über die Nieren ausgeschieden. Steigt die Kreatininkonzentration im Blut, kann dies auf eine verminderte Filtration hinweisen.

Der Wert hängt jedoch nicht nur von der GFR ab. Muskelmasse, Ernährung, Medikamente, Alter, Körpergröße und akute Veränderungen können Serumkreatinin beeinflussen.

Deshalb ist Serumkreatinin allein schwieriger zu interpretieren als eine passende eGFR-Gleichung. Auch die eGFR bleibt jedoch eine Schätzung.

Kreatinin-Einheiten richtig umrechnen

Serumkreatinin wird je nach Labor in mg/dL oder µmol/L angegeben.

Für viele Gleichungen gilt:

Kreatinin in mg/dL = Kreatinin in µmol/L ÷ 88,4

Umgekehrt:

Kreatinin in µmol/L = Kreatinin in mg/dL × 88,4

Beispiel:

106,08 µmol/L ÷ 88,4 = 1,20 mg/dL

Eine falsche Einheit führt zu einem vollständig falschen Ergebnis.

CKD-EPI 2021 für Erwachsene

Für Erwachsene ab 18 Jahren wird häufig die ethnieunabhängige CKD-EPI-Kreatinin-Gleichung von 2021 verwendet. Sie verwendet standardisiertes Serumkreatinin, Alter und einen Formelterm für das Geschlecht.

Die Gleichung lautet:

eGFR = 142 × min(Scr/κ, 1)^α × max(Scr/κ, 1)^−1,200 × 0,9938^Alter × 1,012, falls weiblicher Formelterm

Dabei gilt:

• Scr: standardisiertes Serumkreatinin in mg/dL
• κ: 0,7 für den weiblichen und 0,9 für den männlichen Formelterm
• α: −0,241 für den weiblichen und −0,302 für den männlichen Formelterm
• min: der kleinere Wert aus Scr/κ und 1
• max: der größere Wert aus Scr/κ und 1

Die 2021-Gleichung enthält keinen ethnischen beziehungsweise Race-Koeffizienten.

Warum die CKD-EPI-Formel zweigeteilt ist

Der Zusammenhang zwischen Kreatinin und GFR verläuft nicht als einfache gerade Linie. Die Funktionen min und max bilden zwei unterschiedliche Bereiche ab, abhängig davon, ob das Kreatininverhältnis unter oder über dem jeweiligen Referenzpunkt liegt.

Der Rechner übernimmt diese Fallunterscheidung automatisch. Eine manuelle Berechnung ist möglich, aber fehleranfällig.

Beispiel für CKD-EPI 2021

Gegeben:

• Alter: 50 Jahre
• Serumkreatinin: 1,0 mg/dL
• männlicher Formelterm

κ = 0,9 und α = −0,302.

Scr/κ = 1,0 ÷ 0,9 ≈ 1,111

Der min-Wert ist 1, der max-Wert ungefähr 1,111. Diese Werte werden mit dem Altersfaktor in die Gleichung eingesetzt.

Das Ergebnis ist eine geschätzte standardisierte GFR. Für medizinische Entscheidungen ist die vollständige klinische Einordnung erforderlich.

CKD-EPI mit Kreatinin und Cystatin C

Wenn Kreatinin als Marker möglicherweise unzuverlässig ist, kann zusätzlich Cystatin C gemessen werden. Die kombinierte CKD-EPI-Gleichung von 2021 verwendet:

• Serumkreatinin
• Cystatin C
• Alter
• Geschlechtsterm

Die Kombination zweier Marker kann die Genauigkeit verbessern, weil Kreatinin und Cystatin C von unterschiedlichen nicht-renalen Faktoren beeinflusst werden.

Cystatin C ist jedoch ebenfalls nicht vollkommen unabhängig. Entzündung, Schilddrüsenfunktion, Steroidtherapie und weitere Faktoren können eine Rolle spielen.

MDRD-Formel

Die MDRD-Study-Gleichung war lange eine verbreitete Methode zur eGFR-Schätzung bei Erwachsenen. Eine ältere IDMS-standardisierte Form lautet:

eGFR = 175 × Scr^−1,154 × Alter^−0,203 × 0,742 bei weiblichem Formelterm × historischer Ethnizitätsfaktor

Der historische Ethnizitätsfaktor ist ein wesentlicher Grund, warum die MDRD-Gleichung heute für neue Berechnungen nicht bevorzugt wird.

CKD-EPI ist besonders bei höheren GFR-Werten in vielen Situationen genauer. MDRD kann dennoch in älteren Befunden, Studien und Softwaresystemen erscheinen.

Warum Ergebnisse von MDRD und CKD-EPI abweichen

Beide Gleichungen wurden aus unterschiedlichen Datensätzen und mit unterschiedlichen statistischen Modellen entwickelt.

Abweichungen entstehen insbesondere bei:

• höheren GFR-Werten
• unterschiedlichem Alter
• Kreatinin nahe den Formelgrenzen
• historischen ethnischen Korrekturfaktoren
• unterschiedlicher Laborkalibrierung

Verlaufskontrollen sollten möglichst mit derselben aktuellen Gleichung und demselben Laborverfahren verglichen werden.

Cockcroft–Gault-Formel

Cockcroft–Gault wurde zur Schätzung der Kreatinin-Clearance entwickelt, nicht zur standardisierten eGFR-Berechnung.

Eine gebräuchliche Form lautet:

CrCl = ((140 − Alter) × Körpergewicht in kg) ÷ (72 × Scr in mg/dL)

Für den weiblichen historischen Formelterm wird das Ergebnis häufig mit 0,85 multipliziert.

Die Einheit lautet:

mL/min

Der Wert ist nicht auf 1,73 m² Körperoberfläche indexiert.

Warum das verwendete Körpergewicht wichtig ist

Cockcroft–Gault benötigt Körpergewicht. Bei ausgeprägtem Untergewicht, Adipositas, Flüssigkeitseinlagerungen oder Amputationen ist die Wahl des Gewichts schwierig.

In der Praxis werden je nach Situation tatsächliches Gewicht, Idealgewicht oder angepasstes Gewicht diskutiert. Der Rechner darf nicht ohne Erklärung automatisch eine Variante als medizinisch richtig darstellen.

Für die Arzneimitteldosierung müssen Fachinformation, klinische Situation und professionelle Beurteilung berücksichtigt werden.

Cockcroft–Gault und Medikamentendosierung

Viele ältere Arzneimittelstudien verwendeten Cockcroft–Gault. Manche Fachinformationen beziehen Dosisgrenzen deshalb ausdrücklich auf die geschätzte Kreatinin-Clearance.

Andere Arzneimittel und neuere regulatorische Konzepte können eGFR oder eine nicht auf 1,73 m² indexierte GFR verwenden.

Deshalb gilt:

Die Dosis niemals allein anhand eines Online-Ergebnisses ändern.

Apotheke, behandelnde Praxis oder Klinik müssen prüfen, welche Methode für das konkrete Medikament vorgesehen ist.

Indexierte und nicht indexierte eGFR

Die standardisierte eGFR wird in mL/min/1,73 m² angegeben. Für manche pharmakokinetische Entscheidungen wird ein individueller Wert in mL/min benötigt.

Eine Umrechnung kann erfolgen mit:

absolute eGFR = standardisierte eGFR × individuelle Körperoberfläche ÷ 1,73

Die Körperoberfläche kann beispielsweise mit der Mosteller-Formel geschätzt werden:

KOF = √((Größe in cm × Gewicht in kg) ÷ 3600)

Auch diese Umrechnung ist eine Schätzung und muss zur Arzneimittelinformation passen.

Pädiatrische GFR-Berechnung

Kinder sind keine kleinen Erwachsenen. Wachstum, Muskelmasse und Nierenreifung verändern die Beziehung zwischen Kreatinin und Filtration.

Für Kinder, Jugendliche und junge Erwachsene existieren speziell entwickelte Gleichungen. Aktuelle NIDDK-Werkzeuge bevorzugen CKiD-U25-Gleichungen für geeignete Personen im Alter von 1 bis 25 Jahren.

Je nach verfügbaren Laborwerten können Kreatinin, Cystatin C oder beide Marker verwendet werden.

CKiD U25

CKiD U25 steht für Chronic Kidney Disease in Children under 25. Die Gleichungen berücksichtigen alters- und geschlechtsabhängige Faktoren und wurden für Kinder und junge Erwachsene mit chronischer Nierenerkrankung entwickelt.

Der Rechner sollte klar angeben:

• welche CKiD-U25-Variante verwendet wird
• welche Altersgruppe vorgesehen ist
• ob Kreatinin, Cystatin C oder beide Marker benötigt werden
• welche Einheiten erforderlich sind

Ein einzelner Zahlenwert darf nicht ohne pädiatrischen Kontext interpretiert werden.

Bedside-Schwartz- beziehungsweise 2009-CKiD-Formel

Eine bekannte vereinfachte pädiatrische Gleichung lautet:

eGFR = 0,413 × Körpergröße in cm ÷ Serumkreatinin in mg/dL

Sie wird häufig als bedside Schwartz oder 2009 CKiD bedside equation bezeichnet.

Die Formel ist einfach, verwendet jedoch nur Größe und Kreatinin. Moderne pädiatrische Gleichungen können zusätzliche altersabhängige oder laborbasierte Informationen berücksichtigen.

Beispiel mit bedside Schwartz

Gegeben:

• Körpergröße: 140 cm
• Serumkreatinin: 0,8 mg/dL

eGFR = 0,413 × 140 ÷ 0,8

eGFR ≈ 72,3 mL/min/1,73 m²

Dieses Beispiel zeigt nur die mathematische Anwendung. Bei einem Kind muss das Ergebnis altersbezogen und zusammen mit Wachstum, Diagnose, Verlauf und weiteren Befunden beurteilt werden.

Neugeborene und Säuglinge

Bei Neugeborenen und sehr jungen Säuglingen gelten besondere Bedingungen. Die Nierenfunktion reift nach der Geburt, und das Kreatinin kann zunächst auch mütterliche Einflüsse widerspiegeln.

Standardformeln für ältere Kinder oder Erwachsene sind daher nicht geeignet. Neonatale Gleichungen und fachärztliche Beurteilung sind erforderlich.

GFR-Kategorien bei chronischer Nierenerkrankung

G1 oder G2 allein bedeuten ohne weitere Zeichen eines Nierenschadens nicht automatisch eine chronische Nierenerkrankung.

Warum Albumin im Urin wichtig ist

Die Beurteilung einer chronischen Nierenerkrankung erfolgt nicht nur anhand der GFR. Ein wichtiger zusätzlicher Marker ist das Albumin-Kreatinin-Verhältnis im Urin, kurz UACR.

Eine Person kann eine relevante Albuminurie haben, obwohl die eGFR noch über 60 liegt.

Ein einzelner Wert reicht nicht

Chronisch bedeutet, dass eine Veränderung über einen längeren Zeitraum besteht. Ein einzelner niedriger eGFR-Wert kann beispielsweise durch akute Erkrankung, Flüssigkeitsmangel, Medikamente oder Laborvariation beeinflusst sein.

Zur Beurteilung gehören häufig:

• wiederholte Kreatinin- und eGFR-Werte
• Urin-Albumin-Kreatinin-Verhältnis
• Urinstatus
• Blutdruck
• Ultraschall oder weitere Bildgebung
• Medikamentenprüfung
• klinische Beschwerden

Wann kreatininbasierte Formeln unzuverlässig sein können

Besondere Vorsicht ist erforderlich bei:

• akuter Nierenschädigung und rasch wechselndem Kreatinin
• sehr hoher Muskelmasse
• stark verminderter Muskelmasse
• Amputationen
• extremen Körpergrößen
• Schwangerschaft
• schwerer Mangelernährung
• Lebererkrankungen
• ungewöhnlicher Kreatinzufuhr oder Ernährung
• Medikamenten, die Kreatininsekretion beeinflussen

In diesen Situationen kann Cystatin C, eine kombinierte Gleichung oder eine gemessene GFR sinnvoll sein.

Akute Nierenschädigung

eGFR-Gleichungen setzen näherungsweise einen stabilen Zustand voraus. Bei rasch ansteigendem oder fallendem Kreatinin hinkt der Laborwert der tatsächlichen Veränderung hinterher.

Bei Verdacht auf akute Nierenschädigung darf ein automatisch berechneter eGFR-Wert nicht isoliert interpretiert werden. Verlauf, Urinmenge, Kreislauf, Medikamente und Ursache müssen dringend medizinisch beurteilt werden.

Muskelmasse und Kreatinin

Eine sehr muskulöse Person kann mehr Kreatinin produzieren, ohne dass die Nierenfunktion entsprechend vermindert ist. Bei ausgeprägtem Muskelabbau kann Kreatinin dagegen niedrig sein und eine kreatininbasierte eGFR zu günstig erscheinen lassen.

Das ist einer der Gründe, warum zusätzliche Marker wie Cystatin C hilfreich sein können.

Alter und hohe eGFR-Werte

Die GFR verändert sich im Lebensverlauf. Ein Wert muss deshalb zusammen mit Alter, Albuminurie, Beschwerden und Verlauf betrachtet werden.

Bei hohen eGFR-Werten ist die numerische Genauigkeit von Kreatininformeln begrenzt. Kleine Kreatininänderungen können rechnerisch große Unterschiede verursachen.

Welche Formel sollte ein Rechner auswählen?

Typische Fehler bei der Berechnung

• µmol/L und mg/dL verwechseln
• CKD-EPI für Kinder verwenden
• Schwartz für Erwachsene verwenden
• Cockcroft–Gault als identisch mit eGFR betrachten
• indexierte und absolute Werte vermischen
• ein einzelnes Ergebnis als Diagnose ansehen
• akut verändertes Kreatinin in eine stabile Gleichung einsetzen
• Medikamente eigenständig nach dem Wert dosieren
• Albuminurie und Verlauf ignorieren

Wann ärztliche Abklärung wichtig ist

Ein auffälliger Laborwert sollte mit der behandelnden Praxis besprochen werden. Dringende Abklärung ist besonders wichtig bei:

• deutlich verminderter oder fehlender Urinmenge
• Blut im Urin
• starken Schwellungen
• Atemnot
• Verwirrtheit oder ausgeprägter Schwäche
• starken Flanken- oder Rückenschmerzen
• anhaltendem Erbrechen oder starkem Flüssigkeitsverlust
• rascher Veränderung von Kreatinin oder eGFR

Bei schweren akuten Beschwerden ist medizinische Soforthilfe erforderlich.

Was ein verantwortungsvoller GFR-Rechner anzeigen sollte

• verwendete Gleichung und Versionsjahr
• geeignete Altersgruppe
• erforderliche Laborstandards und Einheiten
• indexierte oder absolute Einheit
• Hinweis auf Schätzunsicherheit
• Warnung bei Kindern und akuter Nierenschädigung
• keine automatische Medikamentenanweisung
• Hinweis auf UACR und Verlauf
• medizinischen Disclaimer

Formeln im Überblick

Weiterführende Quellen

• NIDDK – eGFR-Gleichungen für Erwachsene
• NIDDK – eGFR-Gleichungen für Kinder und junge Erwachsene
• KDIGO – Leitlinie zur chronischen Nierenerkrankung
• National Kidney Foundation – eGFR-Rechner
• NIDDK – Rechner für Erwachsene und Pädiatrie

Fazit

Ein GFR-Rechner schätzt die Nierenfiltration, misst sie aber nicht direkt. Für Erwachsene wird heute häufig CKD-EPI 2021 verwendet. MDRD erscheint vor allem in älteren Befunden. Cockcroft–Gault berechnet eine Kreatinin-Clearance und ist nicht mit einer standardisierten eGFR identisch.

Für Kinder, Jugendliche und junge Erwachsene sind pädiatrische Gleichungen wie CKiD U25 vorgesehen. Die bedside-Schwartz-Formel ist eine einfache, bekannte Näherung, sollte aber nicht unkritisch für alle Altersgruppen eingesetzt werden.

Ein einzelner Wert reicht nicht zur Diagnose. Albumin im Urin, zeitlicher Verlauf, klinische Situation und mögliche Fehlerquellen müssen berücksichtigt werden. Medikamentendosierungen und auffällige Ergebnisse gehören in professionelle medizinische beziehungsweise pharmazeutische Hände.

FAQ zum GFR-Rechner

Was berechnet ein GFR-Rechner?

Er schätzt die glomeruläre Filtrationsrate aus Laborwerten und persönlichen Angaben.

Welche Formel ist für Erwachsene aktuell?

Häufig wird die ethnieunabhängige CKD-EPI-Kreatinin-Gleichung von 2021 verwendet.

Ist MDRD noch aktuell?

Sie erscheint weiterhin in älteren Befunden und Studien, wird für neue allgemeine Berechnungen aber meist nicht bevorzugt.

Ist Cockcroft–Gault eine GFR-Formel?

Sie schätzt die Kreatinin-Clearance in mL/min und ist nicht identisch mit einer indexierten eGFR.

Welche Formel ist für Kinder geeignet?

Bevorzugt werden pädiatrische Formeln wie CKiD U25. Die bedside-Schwartz-Formel ist eine vereinfachte ältere Näherung.

Wie lautet bedside Schwartz?

eGFR = 0,413 × Körpergröße in cm ÷ Serumkreatinin in mg/dL.

Kann eine normale eGFR eine Nierenerkrankung ausschließen?

Nein. Albuminurie oder andere Zeichen eines Nierenschadens können auch bei höherer eGFR bestehen.

Warum kann Kreatinin irreführend sein?

Muskelmasse, Ernährung, Medikamente und akute Veränderungen beeinflussen den Wert unabhängig von der GFR.

Kann ich Medikamente nach dem Rechnerwert dosieren?

Nein. Die passende Formel und Dosis müssen anhand der Fachinformation und der klinischen Situation geprüft werden.

Ersetzt der Rechner eine medizinische Diagnose?

Nein. Er liefert nur eine statistische Schätzung.