Применение комплекса физико-химических методов для изучения мочевых камней и мочи и установления связи между ними

• Автор: Антонова, Мария Олеговна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 233 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ И СОКРАЩЕНИЙ, ИСПОЛЬЗОВАННЫХ В РАБОТЕ

1. МОЧЕВЫЕ КАМНИ

Литературные данные

1.1. ВИДЫ И СОСТАВЫ МОЧЕВЫХ КАМНЕЙ

1.2. Методы изучения состава мочевых камней

1.3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

1.3.1. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЩЕГО СОСТАВА МОЧЕВЫХ КАМНЕЙ, ПОЛУЧЕННЫЕ

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

13 11 Дифракционные методы (качественный и количественный анализ)

13 12 Термогравиметрия (определение кристаллизационной воды в составе оксалатов)
13 13 Ик-спектроскопия (качественный и количественный анализ)
13 14 Спектрофотометрия (определение содержания белка)
13 15 Газовая хроматография с пламенно-ионизационным детектором (определенеие органических небелковых компонентов)
13 16 Электронная микроскопия с рентгеноспектральным микроанализом (изучение микроструктуры и количественный элементный анализ)
1.3.2. ОЦЕНКА ТВЕРДОСТИ МОЧЕВЫХ КАМНЕЙ
13 21 Связь между твердостью и характеристиками мочевых камней
1 3 2 2 Связь между твердостью мочевых камней in vitro и плотностью т vivo
1.4. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ КАМНЕЙ ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ, ПОЛУЧЕННЫЕ
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
2. МОЧА
2.1. ЛИТЕРАТУРНЫЕ ДАННЫЕ
2.1.1. Методы изучения состава мочи
2 111 Клинические методы
2.1.1.2. Химические методы
2 113 Физико-химический метод (безреагентная ионная хроматография)
2.2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
2 2 1 Клиническое и химическое исследование
2 2 2 Физико-химическое исследование
3. КОРРЕЛЯЦИИ МЕЖДУ СОСТАВОМ МОЧЕВЫХ КАМНЕЙ И СОСТАВОМ МОЧИ
3.1. ВЛИЯНИЕ ИОННОГО СОСТАВА МОЧИ НА КАМНЕОБРАЗОВАНИЕ
3.2. РОЛЬ ПОЛУЧЕННЫХ КОРРЕЛЯЦИЙ В МЕТАФИЛАКТИКЕ МКБ
4. ТЕОРИИ КАМНЕОБРАЗОВАНИЯ И ПРОЦЕСС РОСТА МОЧЕВЫХ КАМНЕЙ :
4.1. Теории роста мочевых камней (по литературным и нашим данным)
4.2.Модели роста мочевых камней (по нашим данным)
5. ПРИМЕНЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
5.1. МЕТОДОЛОГИЯ ИЗУЧЕНИЯ МОЧЕВЫХ КАМНЕЙ
5.2. Математические методы распознавания образов
5.2. ПРОГРАММА LITHOS-TEST
СПИСОК ЦИТИРОВАННЫЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Наблюдаемая в настоящее время тенденция к междисциплинарности в решении имеющихся проблем в каждой области знания не обошла и медицину, в частности, урологию. Выбор метода лечения мочекаменной болезни (МКБ) и метафилактических мероприятий напрямую зависит от состава и строения мочевых камней, состава мочи, в которой произошло их образование и рост, и связи между ними, что требует усилий не только медиков, но и специалистов в других областях науки (химия, кристаллография, математика, информационные технологии).
На сегодняшний день известны работы по определению качественного и количественного фазового состава мочевых камней, в основном,
рентгенографическим методом (Лонсдейл К.И. и Сьютор Д. 1971; Каткова В.И. 1996; Голованова O.A. 2009 и др.) и частично методом ИК-спектроскопии (Голованов С.А. 2002), элементного состава рентгенофлуоресцентным методом (Борат В.Ф. 2002 и др.) и изучению микроструктуры методом сканирующей электронной микроскопии (Каткова В.И. 1996; Шевырин A.A., Стрельников А.И., Кустов A.B. 2013). Однако в литературе не представлено описание качественного и количественного анализа многофазных (более 2-х) мочевых камней всех композиций, в частности, фосфатных (разделение апатитов и фосфатов магния). Результаты систематического изучения камней большого размера, включая
коралловидные, отсутствуют, а имеющиеся данные ограничиваются лишь
определением качественного фазового состава. За исключением небольшого числа работ (Голованов С.А. 2002; Dionex Corporation, 2003) в литературе нет сведений о методах определения в моче таких важных для процесса камнеобразования ионов как цитрат-ионы. Полностью отсутствуют работы, в которых представлено
комплексное изучение общего состава мочевых камней и мочи больных МКБ до и после проведенного лечения и последующих метафилактических мероприятий с последующим анализом результатов. Все это делает невозможным установление корреляций между составами мочевых камней и мочи - среды их образования - и формирования представлений о процессах камнеобразования.
С другой стороны, развитие и постоянное усовершенствование инструментальной базы, методического и программного обеспечения позволяют применить методы
и/или методики, которые ранее не были доступны, или оптимизировать известные. Эти возможности создают благоприятные условия не только для подтверждения и уточнения имеющихся на сегодняшний день результатов и устранения противоречий, но и для получения новых знаний о мочевых камнях и моче, уточнения теории камнеобразования, что впоследствии позволит научно подойти к проблеме предотвращения рецидивов, а также к выбору мер метафилактики МКБ.
Цель данной работы, обоснование, усовершенствование и применение комплекса информативных физико-химических методов для характеризации общего состава мочевых камней, определения состава мочи и нахождения корреляций между ними.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач:
1. Адаптировать известные и применить новые методы и методики для определения качественного и количественного общего состава многокомпонентных мочевых камней in vitro, включая фазовый и элементный состав, содержание белковых и небелковых органических компонентов, а также кристаллизационной воды в ряде конкрементов;
2. Определить содержание ионов-ингибиторов и ионов-катализаторов
камнеобразования в составе мочи химическими и физико-химическими методами;
3. Установить корреляции между видом и свойствами (твердость in vitro,
структурная плотность in vivo) мочевых камней и составом мочи; выявить
специфику мочевых камней большого размера, в том числе, коралловидных;
4. Проанализировать известные теории роста и предложить модели процессов роста мочевых камней на основе результатов комплексного исследования мочевых камней и мочи;
5. Разработать методологию изучения камнеобразования с использованием результатов обследования больных МКБ, включающего, в том числе, анализы мочи и мочевых камней in vivo и in vitro с конечной обработкой полученных данных с использованием интеллектуальных систем принятия решения.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Результаты определения общего состава мочевых камней комплексом физико-химических методов (качественный и количественный фазовый и элементный состав, содержание белка и небелковых компонентов во всех видах

1,:12:1з=[х,/(р,Цх;ц1*)]:[х2/(р2Цх]Н1*)]:[хз/(Рз2(хЧЦЧ*)] (3) и т.д.
Для расчета использовали интенсивности тех отражений в смеси, которые в однофазных образцах имели максимальную (100%) интенсивность. Результаты расчета коэффициентов К для компонентов двух-, трех- и четырехфазных смесей представлены в табл. 6.
Таблица 6. Результаты расчета коэффициента К для всех известных (*) и возможных (**) [33] сочетаний мочевых камней и отдельных фаз, входящих в них
Состав камня к, К2 К3 к4 К=К,/К
1. Вевеллит + мочевая кислота* 700.47 32.90 21.
2. Вевеллит + ведделлит* 700.47 548.27 1.
3. Вевеллит + струвит* 700.47 144 4.
4. Вевеллит + гидроксилапатит* 700.47 1623 0.
5. Вевеллит + карбонатапатит* 700.47 1589 0.
6. Вевеллит + брушит* 700.47 786.08 0.
7. Мочевая кислота + дигидрат мочевой кислоты* 32,90 31.92 1.
8. Струвит + гидроксилапатит* 144 1623 0.
9. Струвит + карбонатапатит* 144 1589 0.
10. Карбонатапатит + гидроксилапатит* 1589 1623 0.
11. Вевеллит + ведделлит + мочевая кислота* 700.47 548.27 32,
12. Вевеллит + мочевая кислота + дигидрат мочевой кислоты* 700.47 32,90 31.
13. Вевеллит + ведделлит + гидроксилапатит* * 700.47 548.27 1
14. Вевеллит + ведделлит + карбонатапатит* 700.47 548.27 1
15. Вевеллит + карбонатапатит + гидроксилапатит* 700.47 1589 1
16. Карбонатапатит + гидроксилапатит + ватерит* 1589 1623 793,
17. Вевеллит + ведделлит + мочевая кислота + дигидрат мочевой кислоты* 700.47 548.27 32,90 31.
18. Вевеллит + ведделлит + карбонатапатит + гидроксилапатит 700.47 548.27 1589 1
19. Вевеллит + карбонатгидроксилапатит + карбонатапатит + 700.47 1550 1589 1