СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ МОЧЕКАМЕННОЙ БОЛЕЗНИ Российский патент 2012 года по МПК G01N33/48 

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 (СаС₂О₄·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 (С₂О₄ ^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_{соли в 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 Са²⁺, 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 λ=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 λ=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 λ=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 K_SS(OX^2-) С (ОХ^2-), мг/мл K_SS(PО₄ ^3-) С (РО₄ ^3-), мг/мл K_SS(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: K_SS - 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 K_SS(OX^2-) С(ОХ^2-), мг/мл K_SS(PО₄ ^3-), С(PО₄ ^3-) мг/мл K_SS(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

Изобретение относится к медицине. Способ прогнозирования мочекаменной болезни заключается в сборе мочи, измерении диуреза, определении концентрации в моче ионов кальция (Са²⁺), оксалат-ионов (С₂O₄ ^2-), фосфат-ионов (РО₄ ^3-), причем 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; E_Cr - экскреция креатинина в ммоль в сутки; рассчитывают коэффициент пересыщения и при значении коэффициента пересыщения для ионов С₂О₄ ^2- выше, чем 0,1; для ионов РО₄ ^3- выше, чем 2,0; для ионов Са²⁺ выше, чем 0,1 прогнозируют мочекаменную болезнь. Изобретение обеспечивает повышение точности прогнозирования мочекаменной болезни. 2 табл., 2 пр.

Способ прогнозирования мочекаменной болезни, заключающийся в сборе мочи, измерении диуреза, определении концентрации в моче ионов кальция (Са²⁺), оксалат-ионов (C₂O₄ ^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.