способ прогнозирования мочекаменной болезни

Формула изобретения

Способ прогнозирования мочекаменной болезни, заключающийся в сборе мочи, измерении диуреза, определении концентрации в моче ионов кальция (Са²⁺), оксалат-ионов (C₂ O₄ ^2-), фосфат-ионов (РO₄ ^3-), отличающийся тем, что дополнительно определяют экскрецию креатинина и, используя полученные показатели, по формуле:



где K_ss - коэффициент пересыщения;

С - концентрация исследуемого иона в мг/мл или ммоль/мл;

D - диурез в миллилитрах в сутки;

Е_cr - экскреция креатинина в ммоль в сутки;

рассчитывают коэффициент пересыщения и при значении коэффициента пересыщения для ионов C₂O₄ ^2- выше чем 0,1; для ионов РO₄ ^3- выше чем 2,0; для ионов Са²⁺ выше чем 0,1 прогнозируют мочекаменную болезнь.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно - к нефрологии, фармакологии и патофизиологии, и может быть использовано для прогнозирования мочекаменной болезни.

Мочекаменная болезнь (МКБ) относится к числу наиболее распространенных заболеваний мочевыделительной системы, которое в большинстве случаев проявляется в виде кальциевого нефролитиаза. Одним из основных звеньев патогенеза кальциевого нефролитиаза является образование в просвете почечных канальцев нерастворимых кальцийсодержащих биоминералов: брушита (СаНРО₄·2Н₂О), вевеллита (СаС ₂О₄·Н₂О) и др., которые впоследствии выпадают в осадок и адгезируются на уротелии, провоцируя формирование почечных конкрементов. Известно, что седиментация и адгезия кристаллического материала происходит лишь в условиях пересыщения мочи ионами кальция (Са²⁺), оксалат-ионами (С₂О ₄ ^2-), фосфат-ионами (РО₄ ^3-) и их нерастворимыми соединениями. Поэтому в процессе диагностики и лечения мочекаменной болезни важно прогнозировать пересыщение мочи.

Известен способ прогнозирования мочекаменной болезни путем определения концентрации в моче нерастворимой кальциевой соли, которая затем делится на растворимость данной соли, и тем самым вычисляется коэффициент пересыщения. Если значение коэффициента пересыщения превышает 1, это означает, что моча пересыщена и возникли условия для выпадения соли в осадок и образования и роста кристаллов. В известном способе коэффициент пересыщения рассчитывают по формуле: К=С_{солив моче}/растворимость соли в водной фазе (Asplin J.R., Bushinsky D.A., Singharetnam W. et al, Kidney Int. - 1997 a. - V.51, № 3. - P.640-645).

Однако известный способ не точен, т.к. не учитывается концентрация в моче свободных ионов, способных образовывать нерастворимые соли; не учитывается зависимость интенсивности пересыщения от уровня диуреза и скорости тока мочи по нефрону, которая хорошо известна; определение концентрации в моче нерастворимой соли представляет собой трудоемкую техническую задачу, далеко не всегда осуществимую как в научных, так и в клинических лабораториях.

Наиболее близким по достигаемому техническому результату является способ прогнозирования мочекаменной болезни путем определения уровня почечной экскреции ионов Са ²⁺, РО₄ ^3-, С₂О₄ ^2-. Превышение нормальных величин экскреции данных ионов принято обозначать терминами «гиперкальциурия», «гиперфосфатурия» и «гипероксалурия», которые в известном способе являются показателями пересыщения мочи (Вощула В.И. - Мн.: ВЭВЭР, 2006. - 268 с.).

Недостатком известного способа является его низкая точность, поскольку динамика экскреции определяемого иона, прямо зависящая от уровня диуреза, не отражает действительную динамику изменения концентрации иона в моче, а значит не демонстрирует реальную картину пересыщения мочи.

Авторы предлагают способ, позволяющий высокоточно прогнозировать мочекаменную болезнь.

Техническим результатом заявляемого способа является повышение точности прогнозирования мочекаменной болезни за счет определения диуреза, концентрации в моче ионов Са²⁺, РО₄ ^3-, С₂О₄ ^2-, почечной экскреции креатинина и расчета с использованием данных показателей коэффициента пересыщения (K_SS).

Технический результат достигается тем, что дополнительно определяют экскрецию креатинина и, используя полученные данные, по формуле:

;

где K_SS - коэффициент пересыщения;

С - концентрация исследуемого иона в мг/мл или ммоль/мл;

D - диурез в миллилитрах в сутки;

E_Cr - экскреция креатинина в ммоль в сутки;

рассчитывают коэффициент пересыщения. При значении коэффициента пересыщения выше, чем в контрольной группе, прогнозируют мочекаменную болезнь.

Способ осуществляют поэтапно следующим образом:

1. Подготовка пробы.

Для определения используют мочу, которую собирают за сутки, фиксируя объем диуреза.

2. Ход определения.

В полученной пробе любыми корректными биохимическими методами определяют концентрацию иона, измеряют уровень почечной экскреции креатинина и по формуле:

;

где K_SS - коэффициент пересыщения;

С - концентрация исследуемого иона в мг/мл или ммоль/мл;

D - диурез в миллилитрах в сутки;

E_Cr - экскреция креатинина в ммоль в сутки;

рассчитывают коэффициент пересыщения.

При значении коэффициента пересыщения для оксалат-ионов выше, чем 0,1; для фосфат-ионов выше, чем 2,0; для ионов кальция выше, чем 0,1 прогнозируют мочекаменную болезнь.

Заявляемый способ позволяет с высокой точностью спрогнозировать мочекаменную болезнь.

Корректность прогнозирования мочекаменной болезни заявляемым способом была апробирована экспериментальным путем. Эксперименты проводились на 60 самцах крыс линии Wistar массой 200-250 гр, которые находились в индивидуальных клетках, приспособленных для сбора мочи, в условиях стандартной диеты. У животных по общепринятой этиленгликолевой модели инициировался оксалатный нефролитиаз (Жариков А.Ю., Брюханов В.М., Зверев Я.Ф., Лампатов В.В., Нефрология. - 2008. - Т.12, № 4. - С.28-35). Для создания необходимых экспериментальных условий животные были разделены на 2 группы: группа, в которой крысы потребляли жидкость в свободном доступе; группа, в которой крысы находились в условиях увеличенного потребления жидкости. Хорошо известно, что количество потребляемой жидкости прямо влияет на степень пересыщения мочи, поэтому данные условия являются адекватными для апробации заявляемого метода прогнозирования мочекаменной болезни.

Крысы 1-й группы (группа сравнения) на протяжение 3-х недель получали в виде питья 1%-ный раствор этиленгликоля (ЭГ) в свободном доступе. Для того чтобы исключить возможные влияния ионного состава обычной водопроводной воды на ход эксперимента, раствор ЭГ для обеих групп готовился на дважды дистиллированной воде с добавлением основных электролитов - кальция, натрия, калия, магния и хлора - в концентрациях, соответствующих требованиям Роспотребнадзора РФ к питьевой воде высшего качества. Ежедневно проводилось измерение количества потребляемого животными раствора. В результате были получены данные, позволившие определить средний объем выпиваемой за сутки жидкости, который составил 18 мл. Крысы 2-й группы находились в условиях увеличенного на 30% относительно группы сравнения потребления жидкости, получая по 24 мл 0,75%-ного раствора ЭГ. Учитывая, что добиться добровольного питья животными увеличенного объема жидкости не представляется возможным, введение питьевого раствора осуществлялось дробно по 8 мл 3 раза в сутки через зонд непосредственно в желудок. При этом свободный доступ к питьевому раствору исключался.

Один раз в 3-4 дня измерялся суточный объем мочи и проводилось определение в ней концентрации ионов оксалата, фосфата и кальция, а также измерялась экскреция креатинина. Оксалаты в моче определялись методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с использованием в качестве элюентов 80%-ного раствора ацетонитрила при градиенте от 0 до 100% и 0,1%-ного раствора серной кислоты. Детектирование проводилось при длине волны =210 нм. Для расчетов применялся калибровочный график, который строили, используя стандартный раствор оксалат-ионов (фирма Fluka) в концентрации 1 мг/мл. Определение фосфат-ионов осуществлялось методом фотоэлектроколориметрии (ФЭК) при длине волны =590 нм. Методика основана на реакции образования фосфорно-молибдено-ванадиевого комплекса, который имеет характерную желтую окраску. Ионы кальция также определялись фотоэлектроколориметрически по реакции с о-крезолфталеин-комплексоном при длине волны =590 нм. Определение креатинина осуществлялось методом ФЭК по известной реакции Яффе (Брюханов В.М., Зверев Я.Ф., Лампатов В.В., Жариков А.Ю. Нефрология. - 2009. - Т.13, № 3. - С.56-62). Затем по формуле:

,

где Kss - коэффициент пересыщения;

С - концентрация исследуемого иона в мг/мл (для оксалат-ионов и фосфат-ионов) или ммоль/мл (для ионов кальция);

D - диурез в миллилитрах в сутки;

E_Cr - экскреция креатинина в ммоль в сутки;

рассчитывали коэффициент пересыщения. Статистическую обработку проводили с помощью программы «Statistica for Windows 6.0». Рассчитывали среднее значение, стандартную ошибку, для выявления достоверности различий использовали критерий Стьюдента.

Результаты исследований представлены в примерах 1-2.

Пример 1. Установлено, что у крыс 1-й группы динамика значений, вычисленного по результатам определений диуреза, концентрации ионов, экскреции креатинина коэффициента пересыщения (K_SS), носит следующий характер. На таблице 1 представлены показатели экскреторной функции почек в условиях свободного потребления жидкости. Как следует из таблицы, коэффициент пересыщения оксалат-ионов, равнявшийся у здоровых крыс 0, начиная с 3-го дня, возрастал до уровня 0,1-0,3, сохранявшегося до конца эксперимента. Коэффициент пересыщения фосфат-ионов на протяжении опыта был также стабилен, варьируя в диапазоне 2-6. Аналогичная, в целом, картина была характерна и для коэффициента пересыщения ионов кальция.

Пример 2. У крыс 2-й группы, находившихся в условиях увеличения потребления жидкости, наблюдалось существенное уменьшение показателей коэффициента пересыщения относительно группы сравнения в соответствующие периоды эксперимента, что хорошо согласуется с известным фактом ослабления пересыщения мочи при увеличении потребления жидкости. На таблице 2 представлены показатели экскреторной функции почек в условиях увеличенного потребления жидкости. Как следует из таблицы, значения коэффициента пересыщения оксалат-ионов уменьшились от 65 до 680 раз, фосфат-ионов - от 21 до 41 раза, ионов кальция - от 2 до 5 раз.

Таким образом, полученные результаты наглядно демонстрируют точность применения заявляемого способа, позволяющего с высокой точностью прогнозировать мочекаменную болезнь.

Способ прогнозирования мочекаменной болезни
Таблица 1
Дни наблюдения	Диурез, мл/сутки	Параметры оксалурии	Параметры фосфатурии	Параметры кальциурии	Креатинин, ммоль/сутки
KSS(OX2-)	С (ОХ2-), мг/мл	KSS(PО4 3-)	С (РО4 3-), мг/мл	KSS(Ca2+)	С (Са2+), мкмоль/мл
Интактные крысы	4,7±0,51	0	0	2,0±0,38	7,6±0,18	0,11±0,022	0,8±0,04	7,5±0,27
3 дня	5,0±0,68	0,13±0,051	1,2±0,12*	2,9±0,83	6,7±0,32	0,29±0,091	1,7±0,10*	5,1±0,29*
7 дней	5,5±1,70	0,21±0,090	1,0±0,10*	4,1±1,44	7,3±0,50	0,33±0,120	0,9±0,03	7,2±0,71
10 дней	4,4±0,82	0,19±0,072	1,1±0,12*	3,8±1,24	8,9±0,49*	0,12±0,040	1,1±0,10*	6,5±0,60
14 дней	4,9±1,13	0,34±0,081	1,4±0,09*	Не определялось	Не определялось	Не определялось	Не определялось	7,9±0,56
17 дней	6,2±1,57	0,42±0,164	1,3±0,20*	5,0±1,73	8,6±0,52*	0,22±=0,101	1,0±0,09*	8,3±0,93
21 день	4,5±0,72	0,13±0,040	1,1±0,08*	6,3±1,93*	7,9±0,33	0,17±0,061	1,2±0,07*	7,6±0,45
Примечание: Здесь и далее: KSS - коэффициент пересыщения, С - концентрация иона в моче; * - достоверные изменения относительно интактных значений (р<0,05); Подчеркнуты достоверные изменения относительно группы сравнения в соответствующие периоды эксперимента.

Способ прогнозирования мочекаменной болезни
Таблица 2
Дни наблюдения	Диурез, мл/сутки	Параметры оксалурии	Параметры фосфатурии	Параметры кальциурии	Креатинин, ммоль/сутки
KSS(OX2-)	С(ОХ2-), мг/мл	KSS(PО4 3-),	С(PО4 3-) мг/мл	KSS(Ca2+),	С(Са2+) мкмоль/мл
Интактные крысы	7,2±0,48	0	0	2,12±0,228	8,3±0,32	0,25±0,059	2,7±0,25	6,8±0,24
3 дня	13,2±0,77*	0,002±0,0005	0,4±0,02*	0,14±0,042*	3,2±0,17*	Не определялось	Не определялось	7,7±0,41
7 дней	13,5±0,61*	0,001±0,0003	0,4±0,04*	0,10±0,013*	2,9±0,22*	0,07±0,008*	2,5±0,12	7,0±0,46
10 дней	15,2±1,47*	0,001±0,0003	0,3±0,03*	0,30±0,141*	4,0±0,44*	0,06±0,013*	2,2±0,05	7,3±0,55
14 дней	14,7±0,80*	0,0005±0,00006	0,2±0,02*	0,13±0,036*	3,7±0,52*	0,05±0,011*	2,3±0,08	8,3±0,70*
17 дней	15,7±1,10*	0,0007±0,00022	0,3±0,04*	0,15±0,044*	4,2±0,51*	0,04±0,008*	2,1±0,08	9,1±0,81*
21 день	14,6±0,55*	0,0005±0,00007	0,2±0,02*	0,21±0,044*	4,7±0,53*	0,06±0,008*	2,4±0,10	7,7±0,57