Badanie składu kamieni pochodzących z układu moczowego

Wskazania do analizy składu kamieni moczowych

Znajomość składu złogu pozwala na skuteczniejsze działania profilaktyczne u pacjentów z kamicą układu moczowego. Złogi potocznie nazywane kamieniami powstają w nerkach i mogą przemieszczać się do moczowodu powodując charakterystyczny dla kamicy objaw - kolkę nerkową. Zgodnie z wytycznymi Europejskiego Towarzystwa Urologicznego (EAU Guidelines 2018) i Amerykańskiego Towarzystwa Urologicznego (AUA) wszyscy pacjenci z kamicą nerkową powinni mieć ustalony skład przynajmniej jednego kamienia wydalonego samodzielnie, usuniętego operacyjnie czy wydalonego we fragmentach po kruszeniu ESWL. Analiza składu kamieni nerkowych zalecana jest w poniższych sytuacjach klinicznych:

  wszyscy pacjenci z rozpoznaną kamicą nerkową - pacjenci, u których doszło do nawrotu kamicy pomimo zastosowania leczenia zapobiegającego powstawaniu złogów
  w przypadku nawrotu kamicy po wielu latach (możliwe jest wystąpienie złogów o innym składzie)
  wszyscy pacjenci z czynnikami ryzyka kamicy nerkowej
  wszyscy pacjenci z kamicą resztkową po zastosowanym leczeniu urologicznym

Jakie kamienie mogą być poddane analizie?

Do analizy składu nadają się wszystkie złogi pochodzące z układu moczowego o średnicy większej niż 2-3 milimetry. Do badania składu mogą być wykorzystane kamieni wydalone w sposób naturalny oraz złogi usunięte w czasie operacji lub wydalone w postaci fragmentów po ESWL.

W jakim celu wykonywana jest analiza składu chemicznego złogów?

Znajomość składu chemicznego kamienia pozwala na skuteczniejszą profilaktykę czyli leczenie zapobiegające powstawaniu nowych złogów i powiększaniu się złogów już istniejących. Wynik uzyskany z analizy składu kamienia może ukierunkować dalszą diagnostykę metaboliczną krwi i moczu pacjenta, która ma na celu ustalenie mechanizmu powstawania kamicy. Pacjenci, którzy znają skład swojej kamicy mogą być leczeni przyczynowo z lepszymi rezultatami niż chorzy stosujący podstawowe zasady zapobiegania kamicy.

Metody badania kamieni nerkowych

Spektroskopia w podczerwieni - FTIR

Spektroskopia jest metodą polegającą na interpretacji widma uzyskanego w wyniku oddziaływania promieniowania podczerwonego na materię - kamień moczowy. Pochłonięte przez kamień promieniowanie rejestrowane jest za pomocą spektroskopu. Zarejestrowane widma absorpcyjne analizowane są przy pomoce programu komputerowego opartego o bazę widm typowych dla różnych substancji budujących kamienie moczowe. Spektroskopia w podczerwieni jest złotym standardem diagnostyki składu kamieni nerkowych.

Dyfrakcja rentgenowska

Dyfrakcja rentgenowska obok spektroskopii uznawana jest za złoty standard w analizie składu złogów nerkowych. W fizyce dyfrakcja rentgenowska jest podstawową metodą badania struktury kryształów. Promieniowanie rentgenowskie oddziałuje z elektronami w atomie. Promieniowanie padając na atom ulega rozproszeniu we wszystkich kierunkach i rejestrowane jest przez dyfraktometr. Na podstawie analizy kąta odbłysku oraz natężenia ugiętych wiązek promieniowania komputer analizuje skład krystaliczny złogu.

Analiza chemiczna

Ustalanie składu chemicznego złogu metodą analizy chemicznej jest najczęściej wykonywanym badaniem w Polsce. Europejskie Towarzystwo Urologiczne nie rekomenduje tej metody badania składu złogów ze względu na duży odsetek nieprawidłowych wyników. Według różnych źródeł odsetek nieprawidłowych wyników waha się od 3 do 95%. Analiza chemiczna złogu nie pozwala na precyzyjne ustalenie procentowego składu kamieni nerkowych i nie umożliwia rozróżnienia szczawianów wapnia od fosforanów wapnia.

Badanie mikroskopowe kamieni nerkowych

Kamienie nerkowe mogą być oceniane pod zwykłym mikroskopem co poprzedza z reguły analizę kamienia innymi metodami. Ocena pod mikroskopem pozwala na orientacyjną analizę złogu - obecność kryształów i fragmentów macierzy organicznej. Analiza złogu może być wykonana przy użyciu polaryzacyjnej optycznej krystalografii czyli metody wykorzystującej mikroskop polaryzacyjny.

Inne metody wykorzystywane do badania składu kamieni nerkowych

Istnieją różne metody analizy chemicznej złogów nerkowych, które są rzadko wykonywane. Wśród nich wyróżnia się fluorescencję, spektroskopię w świetle widzialnym i nadfiolecie oraz chromatografię.

Rekomendowane metody analizy składu kamieni moczowych

EAU zaleca analizę składu kamieni moczowych za pomocą spektroskopii w podczerwieni i przy użyciu dyfrakcji rentgenowskiej. Analiza chemiczna złogów, mimo, że jest najczęściej wykonywana nie jest zlecana przez Europejskie Towarzystwo Urologiczne ze względu na niską czułość i duży odsetek nieprawidłowych wyników.

Interpretacja wyniku badania składu kamienia moczowego

  Kamienie szczawianowo-wapniowe - najczęściej występujący rodzaj kamicy nerkowej. Kryształy szczawianu wapnia powstają w wyniku połączenia cząsteczek wapnia i kwasu szczawiowego. Szczawian wapnia występuje w dwóch postaciach - jednowodnej i dwuwodnej.
  Kamienie moczanowe - czynnikami ryzyka wystąpienia kamicy moczanowej jest niskie pH moczu (zbyt kwaśny odczyn moczu - odczyn pH poniżej 5,5) i zwiększone stężenie kwasu moczowego w moczu. Złogi zbudowane z kwasu moczowego mogą zainicjować powstanie kamicy szczawianowo-wapniowej.
  Kamienie fosforanowe - złogi zbudowane z fosforanu wapnia powstają w moczu o odczynie zasadowym.
  Kamienie struwitowe - nazywane też kamieniami infekcyjnymi lub odlewowymi powstają w przypadku zakażenia układu moczowego bakteriami powodującymi zmianę odczynu pH moczu na zasadowy. Kamica struwitowa powstaje u pacjentów z zakażeniem bakteriami mającymi zdolność rozkładania mocznika do amoniaku i dwutlenku węgla. Rozkład mocznika możliwy jest dzięki enzymowi produkowanemu przez bakterie i powoduje zasadowy odczyn moczu. Kamica struwitowa w szybkim tempie może spowodować powstanie dużych złogów, które mogą w całości wypełnić układ kielichowo-miedniczkowy nerki.
  Kamienie cystynowe - cystynuria jest wadą genetyczną, która powoduje zaburzenia wchłaniania cystyny w kanalikach proksymalnych nefronu. Cystyna jest aminokwasem składającym się z dwóch cząsteczek cysteiny połączonych wiązaniem dwusiarczkowym. Złogi cystynowe stanowią około 1 procenta wszystkich analizowanych kamieni pochodzących z układu moczowego.