Перейти к основному содержанию
18
Номер №3, 2025
Первый анализ приверженности лабораторий в Российской Федерации Шестому изданию Лабораторного Руководства ВОЗ по исследованию и обработке эякулята человека
Номер №2, 2025
Коэффициент опорожнения мочевого пузыря как прогностический маркер хронической болезни почек у мужчин с гиперплазией предстательной железы
Номер №1, 2025
Влияние тестостерон-заместительной терапии на симптомы нижних мочевых путей (СНМП) у мужчин
Номер №4, 2024
Структура повреждений органов мочеполовой системы в современном вооруженном конфликте
Номер №3, 2024
Экономическая эффективность лечения недержания мочи в условиях стационара кратковременного пребывания
Номер №2, 2024
Комплексные средства для коррекции уровня рН мочи при метафилактике мочекаменной болезни
Номер №1, 2024
Современное оперативное лечение пациентов с камнями почек размером до 2 см и сопутствующей ИБС
Номер №4, 2023
Возможности улучшения терапевтической активности препаратов бактериофагов Урологические осложнения трансплантированной почки
Номер №3, 2023
Нормативно-правовые возможности проведения метафилактики мочекаменной болезни в Российской Федерации Бессимптомная бактериурия у беременных: всегда ли оправдана антибиотикотерапия?
Номер №2, 2023

Частота и характер симптомов нарушения функции нижних мочевых путей у лиц старше 40 лет 

Посткоитальный цистит как причина сексуальной дисфункции у женщин

Номер №1, 2023
Создание пункционной насадки для конвексного УЗ-датчика с использованием технологии 3D-печати Фьюжн-биопсия ПЖ. Диагностическая ценность в сравнении со стандартной биопсией
Номер №4, 2022
Хирургия опухолевых тромбов нижней полой вены Безрентгеновская контактная уретеролитоторипсия при камнях мочеточника
Номер №3, 2022
Брахитерапия рака предстательной железы и иммунный ответ Факторы риска нефролитиаза после радикальной цистэктомии с кишечной пластикой мочевого пузыря
Номер №2, 2022
Заболеваемость мочекаменной болезнью в Российской Федерации с 2005 по 2020 гг. Мочекаменная болезнь и риск инфаркта миокарда и инсульта
Номер №1, 2022
Современный взгляд на скрининг мочекаменной болезни Наследственный фактор метафилактики мочекаменной болезни Лечение бесплодия, ассоциированного с высоким уровнем фрагментации ДНК сперматозоидов
Номер №4, 2021
COVID-19 ассоциированный инкрустирующий цистит Эндоскопическая коррекция пузырно-мочеточникового рефлюкса у детей: дифференцированный выбор метода, материала и его дозирования
Номер №3, 2021
Искусственный интеллект в онкоурологии Миниперкутанная нефролитотомия без катетеризации мочеточника. Сравнение со стандартной методикой
Номер №1, 2021
Эпидемиологическое исследование распространенности цистита у женщин Воронежской области Врожденные аномалии полового члена: мировые и отечественные данные
Номер №5, 2020
Изолированная травма почки: международные рекомендации и московские стандарты
Номер №3, 2020
Эпидемиология нейрогенных нарушений мочеиспускания. Результаты лечения больных раком предстательной железы высокого риска: мультицентровой анализ
Номер №2, 2020
COVID-19: влияние на урологическую службу Российской Федерации Мочеполовая система и Covid-19: некоторые аспекты
Номер №1, 2020
Дистанционное образование в урологии. Опыт 2012-2019 гг Оказание стационарной помощи пациентам урологического профиля в условиях пандемии COVID-19
Номер №4, 2019
Мужское бесплодие в Российской Федерации: статистические данные за 2000-2018 гг Оценка эффективности тренировок мышц промежности в восстановлении эректильной функции
Номер №3, 2019
Эпидемиология мочекаменной болезни в Пермском крае: результаты 30-летнего изучения Медико-экономическое обоснование применения современных методов лечения мочекаменной болезни
Номер №4, 2018
Заболеваемость МКБ в Российской Федерации (2005-2016 гг) Скрининг РПЖ: современное представление и организация Первично-множественный рак переходноклеточного эпителия Андрогенный скрининг у мужчин старше 50 лет
Номер №3, 2018
Роль стволовых клеток в лечении недержания мочи Перкутанная нефролитотрипсия при инфицированной моче Протезирование яичка в детском и подростковом возрасте: результаты мультицентрового исследования Преждевременная эякуляция – современное состояние проблемы
Номер №2, 2018
Альтернативные методы лечения локализованного рака предстательной железы Частичное удвоение уретры: парауретральный ход Сравнительный обзор одноразовых гибких уретеронефроскопов
Номер №1, 2018
Распространенность симптомов нарушения функции нижних мочевых путей у мужчин по результатам популяционного исследования Модель пациент-центрированной системы организации медицинской помощи...
Номер №4, 2017
Прогнозирование развития эректильной дисфункции и сердечно-сосудистых заболеваний Прогностические факторы выживаемости больных при раке предстательной железы
Номер №3, 2017
Рекомендации по лечению рака предстательной железы с помощью высокомощностной внутритканевой лучевой терапии (брахитерапии). Экспертное совещание
Номер №2, 2017

Радиоизотопная лимфосцинтиграфия при РПЖ
Метаболические факторы риска и формирование мочевых камней
Ампутация мочеточника при выполнении контактной уретеролитотрипсии

Номер №1, 2017
Принципы «Медицины 4П» в организации медицинской помощи на примере урологических заболеваний Изменения электролитного состава мочи под действием гипохлорита натрия. Возможность уменьшения риска рецидива нефролитиаза
Номер №4, 2016
Предварительные результаты многоцентрового исследования РПЖ Анализ оказания специализированной медицинской помощи пациентам с макрогематурией, почечной коликой.
Номер №2, 2016
Медицинская помощь пациентам с острой задержкой мочеиспускания Прогностическое значение истинного кастрационного уровня тестостерона..
Номер №1, 2016
Предикторы гиподиагностики рака мочевого пузыря Сохранение фертильности у больных опухолями яичек Цитокиновый статус больных с хроническим циститом
Номер №4, 2015

Современная демографическая ситуация в России
Определение мутаций генов FGFR3 и PIK3CA в ДНК
из осадка мочи у больных раком мочевого пузыря

Номер №3, 2015
Нейроэндокринная дифференцировка при раке предстательной железы Роль вирусов в канцерогенезе рака мочевого пузыр..
Номер №2, 2015
Клинико-экономическая оценка скрининга РПЖ Комбинация РСАЗ TMPRSS2-ERG в диагностике РПЖ: первый опыт Рекомендации по лечению РПЖ методом низкодозной ...
Номер №1, 2015
Роль дистанционного образования в повышении уровня специалистов первичного звена здравоохранения. Сравнительный анализ онкологических результатов ..
Номер №4, 2014
Организация работы по улучшению клинических и экономических результатов медицинской помощи при раке предстательной железы Сравнение результатов открытой, лапароскопической и робот-ассистированной нефрэктомии при раке почки Сравнительный анализ функциональных результатов позадилонной ..
Номер №3, 2014
Медико-экономические аспекты комплексной этапной стандартизированной программы диагностики и лечения доброкачественной гиперплазии предстательной железы
Номер №2, 2014
Уронефрологическая заболеваемость и смертность в РФ за 2002-2012 Андрогены и ишемия в патогенезе ДГПЖ РСА3: первые результаты
Номер №1, 2014
Стандартизированная программа диагностики и лечения ДГПЖ Хромограмма-А сыворотки крови при заболеваниях предстательной ... Задержанная эякуляция
Номер №4, 2013
Дистанционное образование в урологии Брахитерапия РПЖ Эректильная дисфункция и сердечно...
Номер №3, 2013
Заболеваемость МКБ в Иркутской области HIFU-терапия местного рецидива рака... Внепростатические источники простатического...
Номер №2, 2013
Программа "Урология" в Воронежской области Анализ уронефрологической заболеваемости Ожирение и мочекаменная болезнь
Номер №1, 2013
Клинико-экономический анализ оперативного лечения РПЖ Брахитерапия РПЖ: постимплантная дозиметрия и зависимость... Моделирование канцерогенеза предстательной железы
Номер №4, 2012
Урологическая заболеваемость в Нижегородской области Стресс, метаболический синдром и хроническая болезнь почек TVT - 10 лет в России
Номер №3, 2012
Программа «Урология» - модернизация здравоохранения Ишемия мочевого пузыря как причина его дисфункции ... Современные тенденции в эпидемиологии, диагностике ...
Номер №2, 2012
Урологическая заболеваемость в РФ в 2005-2010 годах Трансуретральная энуклеация предстательной железы (TUEB) Влияние стандартизации методов определения ПСА на ...
Номер №1, 2012
Инвалидность вследствие заболеваний мочеполовой системы в РA Стандартизация терминов, методов получения и представления ... Эректильная дисфункция у пациентов с ...
Номер №4, 2011
Уронефрологическая заболеваемость детей в Российской Федерации Структура урологических заболеваний в популяции ... Стандартизированный подход к ведению больных с МКБ
Номер №2-3, 2011
Малоинвазивные технологии лечения рака предстательной железы и почки
Номер №1, 2011
Урологическая заболеваемость в РФ в 2002-2009 годах Сравнительный анализ клинических и экономических... Клинико-статистическая классификация андрологических ...
Номер №4, 2010
Оперативное лечение рака предстательной железы Влияние фетальных костномозговых мезенхимальных ... Патогенное минералообразование в почках ...
Номер №3, 2010
Анализ некоторых аспектов обеспечения заместительной ... Российская система последипломного образования Образовательная программа подготовки резидентов
Номер №2, 2010
Уронефрологическая заболеваемость детей в РФ Первые результаты целевой программы диагностики ... Оценка мужского репродуктивного здоровья молодежи ...
Номер №1, 2010
Анализ уронефрологической заболеваемости в РФ Объем выборки для популяционного изучения общей ... Морфологические изменения в ткани предстательной ...
Номер №1, 2009
Николай Алексеевич Лопаткин - основатель НИИ урологии Фундаментальные исследования в НИИ урологии 30 лет НИИ Урологии
Eksperimental'naya i klinicheskaya urologiya

Подходы к оценке литогенности мочи у пациентов с оксалатным уролитиазом

Номер №2, 2015 - стр. 72-78
Голованов С.А. Сивков А.В. Анохин Н.В. Дрожжева В.В.
14141
Скачать PDF

Растущая распространенность мочекаменной болезни (МКБ) продолжает оставаться серьезной проблемой для здравоохранения развитых стран [1-6]. Воздействие социальных факторов и изменение стиля жизни населения считаются главными причинами роста частоты случаев МКБ за последние десятилетия [7].

Оксалат кальция представляет на сегодняшний день основную минеральную фазу, обнаруживаемую в уролитах в 70-75% случаях МКБ [8, 9]. Высокая частота рецидивов кальцийоксалатных камней (около 50%) [3] и неудовлетворительные результаты метафилактики, проводимой зачастую неадекватно, указывают на необходимость разработки новых методов как выявления индивидуальных причин возникновения и развития оксалатного уролитиаза, как и методов совершенствования мониторинга противорецидивного лечения.

Нередко оксалатный уролитиаз развивается, несмотря на то, что индивидуальные лабораторные показатели пациентов лежат в соответствующих диапазонах нормы. И этот факт становится общей проблемой в повседневной урологической практике. В большинстве случаев образование кальций-оксалатных камней является процессом идиопатическим. В 70-85% случаев у пациентов с оксалатными камнями отсутствуют изменения известных лабораторных показателей, свидетельствующих о литогенных нарушениях [10, 11, 12], поскольку процесс камнеобразования является результатом сложного дисбаланса между многочисленными промоторными и ингибиторными факторами мочи [13, 14].

К показателям риска развития уролитиаза относят, главным образом, биохимические показатели мочи, в частности, показатели избыточной экскреции с мочой таких литогенных ионов и веществ, как кальций, оксалаты, ураты, фосфаты и показатели сниженной экскреция цитратов и магния. Важными параметрами являются также значения рН мочи и объем суточной мочи. Степень риска камнеобразования обычно оценивают по соотношению между промоторами (инициаторами и ускорителями) и ингибиторами этого процесса.

С использованием биохимических и физико-химических показателей мочи было предложено большое разнообразие диагностических индексов и коэффициентов, отражающих соотношение промоторов (кальция, оксалатов) и ингибиторов (цитратов, магния) оксалатного литогенеза [15-18].

Наиболее известен индекс Тизелиуса [AP(CaOx)], применяемый для оценки риска развития кальций-оксалатного уролитиаза, наиболее распространенного вида МКБ [19]. AP(CaOx) индекс H.G. Tiselius разработал в качестве аналитического инструмента для расчета произведения ионной активности по отношению к оксалату кальция на основе данных биохимических показателей мочи [20]. AP(CaOx) объединяет наиболее влияющие параметры мочи в соответствующий индекс и рассчитывается как: APCaOx = (1.9 х Ca0.84 х Ox)/(Mg0.12 х Cit0.22 х V1.03), где AP [activity product] – произведение активности ионов кальция и оксалата; V(мл) суточный объем мочи, значения суточной экскреции (мМоль/сут) кальция (Ca), оксалата (Ox), магния (Mg), и цитратов (Cit) [20, 21].

Другой тип индексов риска основан на компьютерном воспроизведении известных моделей термодинамического равновесия, описывающих сложные химические взаимодействия наиболее важных компонентов мочи. С помощью этих моделей в результате многократных итераций рассчитываются ионные активности и концентрации потенциально возможных сосуществующих комплексов, на основе анализа исходного химического состава мочи. Учитываются лишь некоторые важные компоненты, такие как [H3O+], [Na+], [K+], [Ca2+], [Mg2+], [NH4+], [SO42−], [PO43−], [Cit2] – лимонная кислота, [Ox2] – щавелевая кислота, что позволяет в итоге рассчитать значения относительной перенасыщенности и индексы насыщения для всех возможных преципитирующих солей. Этими функциями обладают компьютерные программы EQUIL [22, 23] и JESS [24-26].

Такие подходы на основе классической термодинамики дают лучшие результаты по оценке перенасыщенности мочи, но используют в анализе большее количество исходных химических компонентов мочи (23 параметра в улучшенной версии EQUIL93 [22]). Однако, по-видимому, именно большое число вводимых переменных и связанные с этим трудозатраты мешают, также как и для индекса Тизелиуса, широкому использованию программ EQUIL и JESS.

В тоже время, описанные методы и подходы не способны учесть влияния на процесс кристаллои камнеобразования целой группы веществ более сложной структуры, обладающих способностью модулировать процесс формирования кристаллов и уролитов. Это так называемые макромолекулы мочи, экскретируемые в мочу клетками тубулярного эпителия [27-29]. Среди них – гликопротеид Тамма-Хорсфалла [30-32], гликозаминогликаны [33, 34] остеопонтин (уропонтин) [35-37], нефрокальцин [38, 39], протромбин F1 (фрагмент протромбина) [40, 41], бикунин (фрагмент интер-альфа-ингибитора (I-alpha-I) трипсина) [42, 43] и даже «неидентифицированные биомакромолекулы» [44].

Влияние макромолекул на процесс образования кристаллои камнеобразование довольно сложное. При одних условиях макромолекулы оказывают ингибиторное влияние, при других – промоторное. Например, гликопротеид Тамма-Хорсфалла у здоровых лиц обладает ингибиторным влиянием на нуклеацию и агрегацию кристаллов оксалата кальция. У больных оксалатным уролитиазом, особенно в сочетании с гипероксалатурией и/или гиперкальцийурией, этот белок способен активировать оба эти процесса, а также процесс адгезии микрокристаллов на поверхности эпителия сосочков и чашечек [45]. Другой сложный белок мочи – нефрокальцин способен ингибировать нуклеацию и так же, как белок ТаммаХорсфалла замедляет агрегацию кристаллов. Однако в отличие от здоровых лиц оба этих белка у больных уролитиазом проявляют лишь слабую антиагрегационную активность, а при гиперкальциурии белок Тамма-Хорсфалла может даже ускорять агрегацию кристаллов оксалата кальция [45]. Подобные функциональные различия выявляются среди некоторых фракций гликозаминогликанов. К примеру, гепаран-сульфат мочи здоровых людей активнее ингибирует рост кристаллов оксалата кальция, чем аналогичная фракция, выделенная из мочи больных [46].

Таким образом, инициация процесса кристаллообразования, а в дальнейшем и камнеобразования, зависит от баланса трех важных сил, ответственных за сохранение метастабильного состояния мочи – промоторов, ингибиторов и макромолекул мочи.

В связи с этим возникает необходимость в разработке особых дополнительных методов и подходов в диагностическом исследовании, которые позволили бы выявить этот дисбаланс. Такие методы должны давать интегральную оценку литогенному потенциалу мочи с учетом всех участвующих в кристаллообразовании факторов.

Одним из методов такого рода является метод расчета Боннского индекса риска – Bonn-Risk-Index (BRI) при оксалатном уролитиазе[47]. BRI численно соответствует количеству ионов оксалата [Ox2] (или мМоль оксалата аммония), требуемого для индукции образования кристаллов оксалата кальция в 200,0 мл суточной мочи, что регистрируется по началу падения концентрации ионизированного кальция [Ca2+].

Однако в процессе сбора суточной мочи может происходить изменение свойств макромолекул мочи и/или других модификаторов кристаллообразования. Предварительная фильтрация мочи, применяемая в этом методе, может менять литогенные свойства мочи, поскольку при этом удаляются нативные кристаллы оксалата кальция. Отсутствие стандартизации условий запуска кристаллообразования делает невозможным нивелировать влияние различных исходных концентраций главных взаимодействующих ионов [Ca2+] и [Ox2] на характер процесса формирования кристаллов, что, в конечном счете, не дает полного представления о состоянии системы промоторы-ингибиторы у пациента.

В связи с этим предложен метод для оценки динамики кристаллообразования, с помощью которого можно оценить результирующий эффект взаимовоздействия ингибиторов и промоторов, включая макромолекулы мочи и другие субстанции, способные влиять на этот процесс. При этом используется нативная утренняя моча пациентов, в которой присутствуют естественные потенциальные модификаторы кристаллообразования (например, макромолекулы мочи и другие). Кроме того, исключен прямой эффект различия концентраций главных ионов, формирующих кристаллы оксалата кальция, так как индукция кристаллообразования выполняется при стандартных условиях (при одинаковых стартовых концентрациях [Ca2+] и [Ox2]).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Кристаллообразующую активность мочи исследовали у 111 пациентов (в возрасте 23 до 67 лет) с оксалатным уролитиазом, который у 68 человек (39 мужчин и 29 женщин) имел нерецидивное течение. У 43 пациентов (27 мужчин и 16 женщин) была выявлена рецидивная форма оксалатного уролитиаза.

В качестве контроля исследовались биохимические показатели 86 практически здоровых людей (38 мужчины и 48 женщин) в возрасте от 21 года до 62 лет, не имевших урологических заболеваний.

Скорость образования кристаллов оксалата кальция оценивали по разработанной в лаборатории оригинальной методике [48]. Регистрировали показатель начальной скорости кристаллообразования (НСК) по динамике падения концентрации ионов кальция с использованием прибора Microlyte 3+2 (Kone, Финляндия) при добавлении в модельную систему мочи больных оксалатным уролитиазом.

Таблица 1. Индексы риска камнеобразования у здоровых лиц и больных оксалатным уролитиазом

Индекс Здоровые Больные P AUC ДЧ*
(%)
ДС*
(%)
M ± m n1 M ± m n2
ОПМ(СаОх) 7,74 ± 0,702 55 19,54 ± 1,193 90 <0,00001 0,865 67,8 87,5
НСК 1,58 ± 0,020 83 1,69 ± 0,017 109 <0,00005 0,685 59,6 76,2
ОПМ(СаОх)-НСК 12,39 ± 1,205 55 32,12 ± 2,049 90 <0,00001 0,875 74,4 85,7
CaOxCitr 0,50 ± 0,079 97 1,69 ± 0,379 91 <0,01 0,806 75,8 75,0
CaOxCitr-НСК 0,81 ± 0,131 67 2,85 ± 0,589 92 <0,005 0,811 77,2 75,0
AP(CaOx) 1,51 ± 0,168 67 2,88 ± 0,217 92 <0,00001 0,776 70,7 75,0
AP(CaOx)-НСК 2,41 ± 0,280 67 4,86 ± 0,361 92 <0,00001 0,787 75,0 73,5

р статистический показатель достоверности различия между здоровыми (n1) и больными (n2); AUC (Area Under Curve) – площадь под ROC-кривой; ДЧ – диагностическая чувствительность (Sensitivity) и ДС – диаг ностическая специфичность (Specificity);
*P <0,0001 при указанных значениях AUC, ДЧ и ДС;
ОПМ(СаОх) – индекс относительной перенасыщенности мочи, рассчитанный с помощью программы EQUIL2;
НСК – индекс начальной скорости кристаллообразования в значениях остаточной концентрации ионизиро ванного кальция (мМоль/л), регистрируемой через 10 сек. после индукции кристаллообразования;
ОПМ(СаОх)-НСК – комбинированный индекс, где ОПМ(СаОх)-НСК = ОПМ(СаОх) х НСК; CaOxCitr – комбинированный индекс, равный [Ca2+] x [Ox2] / [Citr2]; AP(CaOx) – индекс Тизелиуса (см. формулу в тексте);
AP(CaOx)-НСК комбинированный индекс, равный AP(CaOx) х НСК

Цельная моча в большинстве подобных экспериментальных систем не используется, вследствие ее высокой ингибиторной активности [49]. Требуется разведение мочи для достижения полной ионизации кальция и доведения его уровня до стандартной концентрации [49, 50]. Учитывая это обстоятельство, в данной работе условия измерения были подобраны таким образом, чтобы достичь одинаковой стартовой концентрации общего кальция (4,0 мМоль/л) и практически полной его ионизации.

Для исследования использовали порцию утренней мочи. Всем больным проводили клинический анализ мочи с микроскопией осадка. При наличии лабораторных признаков воспалительного процесса мочу пациента исключали из дальнейшего исследования.

Перед исследованием мочу разводили в 5 раз физиологическим раствором. Концентрацию ионизированного кальция (Ca2+) в разведенной моче больных доводили 10% раствором CaCl2 до 4 мМоль/л. Реакцию запускали добавлением равного объема двух миллимолярного раствора оксалата натрия при постоянном перемешивании на магнитной мешалке. Скорость падения ионов Ca2+ в системе регистрировали через 10 сек, 5 мин, 10 мин и 30 мин после инициации кристаллообразования.

Расчет индекса относительной перенасыщенности мочи (ОПМ) при оксалатном уролитиазе [индекс ОПМ(CaOx)] проводили с помощью программы EQUIL2 [22, 23]. Входными данными служили величины концентрации в моче калия, натрия, кальция, магния, фосфатов, оксалатов, цитратов, мочевой кислоты и значения рН. Производили расчет параметров образующихся в данных условиях и теоретически возможных ионных пар и, в конечном счете – индекса относительной перенасыщенности мочи для выбранной пары ионов (в нашем случае – ионов [Ca+2] и [Ox-2]).

Рассчитывали также индекс Тизелиуса [AP (CaOx)] [19] и сходный с ним упрощенный концентрационный коэффициент – индекс CaOxCitr, предложенный нами. Последний представляет собой отношение концентраций в моче (мМоль/л) основных промоторов и ингибиторов кальций-оксалатного кристаллообразования и рассчитывается как: индекс CaOxCitr = [Ca2+] x [Ox2] / [Citr2].

Для оценки диагностической чувствительности и диагностической специфичности данного индекса был использован ROC-анализ (Receiver Operator Characteristic – операционная характеристика приёмника, технический термин и статистический метод, заимствованный из систем обработки сигналов). ROC-анализ выполнялся с помощью программы MedCalc.v12.3.0.0.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Учитывая большие возможности программы EQUIL2, эту программу использовали для расчета индекса ОПМ(CaOx) у здоровых лиц и больных оксалатным уролитиазом. Высокая точность вычислений с помощью программы EQUIL2 была подтверждена эмпирическими данными лабораторных исследований физико-химических свойств растворов в эксперименте, а также результатами ряда клинических наблюдений [51-54].

Метастабильное состояние мочи зависит от сложного взаимодействия различных видов ионов, растворенных веществ и их производных. На метастабильное состояние мочи оказывает влияние степень диссоциации веществ, ионная сила и активность ионов, что, в конечном счете, определяет склонность литогенных соединений к формированию твердых фаз, то есть кристаллов.

Алгоритм оценки метастабильности мочи, реализованный в программе EQUIL2 [22, 23], учитывает взаимовлияние ионов друг на друга в моделях термодинамического равновесия, описывающих поведение каждой ионной пары при данных условиях температуры, ионного окружения и значениях рН.

Результаты значений всех индексов и их производных представлены в таблице 1 и на рисунках 1 и 2.

Можно видеть, что средние значения всех индексов статистически значимо отличались у больных и здоровых. Так, индекс относительной перенасыщенности мочи – индекс ОПМ(CaOx) – у больных оксалатным уролитиазом более, чем вдвое превышал соответствующий показатель у здоровых лиц (19,54 ± 1,193 и 7,74 ± 0,702 соответственно, р < 0,00001).

Однако для использования всех указанных индексов в диагностических целях требуется определять для каждого из них значения диагностической чувствительности и диагностической специфичности. Это выполняется с помощью построения ROC-кривых с вычислением величин порога или точки отсечения (cut-off value).

В результате этого анализа строится ROC-кривая, отражающая зависимость количества верно классифицированных положительных примеров (наличие признака или заболевания) от количества неверно классифицированных отрицательных примеров (отсутствие признака или заболевания).

В идеальном случае график ROC-кривой должен проходить через верхний левый угол, где доля истинно положительных случаев составляет 100% (идеальная чувствительность), а доля ложно положительных примеров равна нулю (идеальная специфичность). Поэтому чем ближе кривая к верхнему левому углу, тем выше предсказательная способность модели. Наоборот, чем ближе кривая к диагональной прямой (Рис. 2А, ROC-кривая для индекса НСК), тем менее эффективна модель при различении двух классов (например, больных и здоровых).

Применение индекса ОПМ(CaOx) в ROC-анализе показало, что диагностическая специфичность его была достаточно высокой – 87,5% при умеренно выраженной диагностической чувствительности в 67,8%, (табл. 1), р < 0,0001).

Как отмечалось выше, индекс ОПМ(CaOx) описывает только физико-химические взаимодействия ионов, не учитывая влияния других активных модификаторов мочи на процесс кристаллообразования, например, группы макромолекул мочи.

В связи с этим был использован метод, дающий возможность непосредственной регистрации параметров скорости формирования кристаллов. Для интегральной оценки активности образования кристаллов использовали такой физико-химический параметр, как показатель начальной скорости кристалообразования (НСК). Этот показатель был выбран в силу того, что, как ранее было нами отмечено [48], гиперкальциурия у больных оксалатным уролитиазом, по-видимому, способна повреждать защитные механизмы, направленные на поддержание метастабильности мочи, что проявляется замедлением начальной скорости кристаллообразования.

Показатель начальной скорости кристалообразования (НСК), выражали величиной остаточной концентрации ионизированного кальция, которую регистрировали через 10 сек. после индукции кристаллообразования. У больных оксалатным уролитиазом этот показатель был выше (1,69 ± 0,017 мМоль/л), чем у здоровых (1,58 ± 0,020 мМоль/л, р< 0,00005), хотя диагностическая чувствительность показателя начальной скорости кристалообразования (НСК) была невысокой и составляла 59,6%, при диагностической специфичности 76,2% (табл. 1, р < 0,0001)

Следует подчеркнуть, что оба показателя характеризуют разные независимые процессы. Так, индекс ОПМ(CaOx) указывает на степень перенасыщения мочи и уровень ее метастабильности, а показатель НСК отражает динамику процесса индуцированного кристаллообразования по скорости включения ионизированного кальция в состав образующихся кристаллов оксалата кальция.

Рис. 1. Диагностические индексы для здоровых лиц (1) и больных оксалатным уролитиазом (2). ОПМ-СаОх – индекс относительной перенасыщенности мочи, рассчитанный с помощью программы EQUIL2; НСК – индекс начальной скорости кристаллообразования в значениях остаточной концентрации ионизированного кальция (мМоль/л), регистрируемой через 10 сек. после индукции кристаллообразования; ОПМ-СаОх-НСК – комбинированный индекс, рассчитанный как произведение индексов ОПМ-СаОх и НСК

Поэтому с целью повышения качества диагностики свойства каждого из этих индексов были объединены в единый комплексный показатель – индекс ОПМ(СаОх)-НСК, который вычислялся как ОПМ(СаОх) х НСК.

Полученный комбинированный индекс ОПМ(СаОх)-НСК у здоровых (12,39±1,205; n=55) и больных (32,12±2,049; n=90) имел выраженные отличия при высокой степени статистической достоверности (р < 0,00001, фактически р = 0,00000000001).

Сочетание свойств обоих показателей в комбинированном индексе ОПМ(СаОх)-НСК дает повышение уровня диагностической чувствительности с 59,6% (при использовании только индекса НСК) до 74,4% (р = 0,029) при сохранении достаточно высокой диагностической специфичности – 85,7% (табл. 1, рис. 2)

Что касается других индексов – CaOxCitr, AP(CaOx) и их сочетаний с индексом НСК, то при почти одинаковых с индексом ОПМ(СаОх)-НСК значениях показателей диагностической чувствительности (70,7 – 77,2%), показатели диагностической специфичности у них не смогли превысить значения 85,7%, характерного для индекса ОПМ(СаОх)-НСК (табл. 1, рис. 2Б).

Визуальное сравнение кривых ROC не всегда позволяет выявить наиболее эффективную модель классификации. Чаще всего методом сравнения ROC-кривых является оценка площади под кривыми, (Area Under Curve) – показатель AUC. Существует экспертная шкала для значений AUC, по которой можно судить о качестве модели [55], используемой для классификации.

Согласно этой шкале модель с использованием только показателя НСК относится к моделям среднего качества (значение AUC в пределах 0,6-0,7). К моделям с хорошим качеством классификации признаков (AUC в пределах 0,7-0,8) относятся индексы AP(CaOx) и AP(CaOx)-НСК. Очень хорошим качеством классификации обладают индексы имеющие AUC в пределах 0,8-0,9.

Можно видеть, что индексы ОПМ(СаОх) и особенно ОПМ(СаОх)НСК, имеющие значения AUC 0,865 и 0,875 соответственно, обладают поэтому более высоким качеством классификации и различения больных и здоровых, по сравнению с индексами CaOxCitr и CaOxCitr-НСК, имеющими значения AUC, близкие к 0,8 (табл. 1, рис. 2А).

Однако применение комбинированного индекса ОПМ(СаОх)-НСК не позволило четко дифференцировать больных с рецидивной формой (37 больных) от пациентов со спорадическим типом оксалатного уролитиаза (56 больных). Уровень диагностической чувствительности составлял 57,1%, диагностической специфичности 54,1% (р =0,65), значение AUC было равно 0,528, что характерно для моделей классификации неудовлетворительного качества.

Рис. 2. ROC-кривые диагностических индексов. А сравнение ROC-кривых для трех индексов: НСК, ОПМ(СаОх) и ОПМ(СаОх)-НСК Б – ROC-кривая индекса ОПМ(СаОх)-НСК с оптимальными значениями диагностической чувствиельности (74,4%) и диагностической специфичности (85,7%) при значении точки отсечения 18,75

По-видимому, в литогенезе рецидивной формы оксалатного уролитиаза в большей степени участвуют другие механизмы, способные изменять состав и пассаж внутриканальцевой мочи, активируя тем самым нуклеацию и рост кристаллов оксалата кальция [56]. Возможно, патогенетические механизмы этой формы уролитиаза способны проявлять себя, нарушая адгезивные свойства уротелия с образованием бляшек Рэндалла [57, 58], либо повреждая другие процессы, ответственные за периодичность формирования уролитов и требующие дальнейшего изучения.

Тем не менее, сочетание различных диагностических подходов дает возможность выбрать комбинированный диагностический индекс, основанный на оценке степени перенасыщенности мочи и начальной скорости кристаллообразования – ОПМ(СаОх)-НСК. Этот индекс позволяет более детально оценивать литогенные свойства мочи у больных оксалатным уролитиазом, характеризуется оптимальным сочетанием достаточно высоких значений диагностической чувствительности и специфичности. С практической точки зрения альтернативой ему может быть выбор более простого индек-са CaOxCitr, дающего удовлетворительные результаты по диагностической чувствительности и специфичности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Предложенные подходы могут быть использованы для оценки риска развития оксалатной формы МКБ наряду с общепринятым определением метаболических литогенных факторов, а также для контроля качества проводимого профилактического лечения.

ЛИТЕРАТУРА

1. Trinchieri A. (Epidemiological trends in urolithiasis: impact on our health-care systems. // Urol Res. 2006. Vol. 34. P. 151–156.

2. Ansari MS, Gupta NP. Impact of socioeconomic status in etiology and management of urinary stone disease. // Urol Int. 2003. Vol. 70. P. 255–261.

3. Tiselius HG. Epidemiology and medical management of stone disease. // BJU Int. 2003. Vol. 91. P.:758–767.

4. Hesse A, Brandle E, Wilbert E, Köhrmann KU, Alken P. Study on the prevalence and incidence of urolithiasis in Germany comparing the years 1979 vs. 2000. // Eur Urol. 2003. Vol. 44. P. 709–713.

5. Romero V, Akpinar H, Assimos DG. Kidney Stones: A Global Picture of Prevalence, Incidence, and Associated Risk Factors. // Rev Urol. 2010. Vol. 12, N 2/3. P. 86-96.

6. Lee MC, Bariol SV. Changes in upper urinary tract stone composition in Australia over the past 30 years. // BJU Int. 2013. Vol. 112, Suppl 2. P. 65-68.

7. López M, Hoppe B. History, epidemiology and regional diversities of urolithiasis. // Pediatr Nephrol. 2010. Vol. 25, N 1 P. 49–59.

8. Berg W, Schanz H, Eisenwinter B, Schorch P. The incidence distribution and development of a trend of urinary stone substances: an evaluation of the data on over 210,000 urinary stone analyses from the area of the former DDR. // Urologe A. 1992. Vol. 31. P. 98–102.

9. Schubert G. Stone analysis. // Urol Res. 2006. Vol. 34. P. 146–150.

10. Smith LH. The medical aspects of urolithiasis: an overview. // J Urol. 1989. Vol. 141, N 2. P. 707-710.

11. Mandel NS, Mandel GS. Urinary tract stone disease in the United States veteran population, II. Geographical analysis of variations in composition. // J Urol. 1989. Vol. 142. P. 1516-1521.

12. Lemann JJr. Pathogenesis of idiopathic hypercalciuria and nephrolithiasis. // In: Coe FL, Favus MJ, eds. Disorders of bone and mineral metabolism. New York: Raven Press, 1992. P. 685-706.

13. Batinić D, Milosević D, Blau N, Konjevoda P, Stambuk N, Barbarić V,Subat-Dezulović M, Votava-Raić A, Nizić L, Vrljicak K. Value of the urinary stone promoters/inhibitors ratios in the estimation of the risk of urolithiasis.// J Chem Inf Comput Sci. 2000. Vol. 40. P. 607–610.

14. Laube N, Rodgers A, Allie-Hamdulay S, Straub M. Calcium oxalate stone formation risk—a case of disturbed relative concentrations of urinary components. // Clin Chem Lab Med. 2008. Vol. 46. P. 1134–1139.

15. Berg W, Mäurer F, Brundig P, Bothor C, Schulz E. Possibilities of computing urine parameters as a means of classification of normals and patients suffering from calcium oxalate lithiasis. // Eur Urol. 1983. Vol. 9. P. 353–358.

16. King JS Jr, O’Connor FJ Jr, Smith MJ, Crouse L. The urinary calcium magnesium ratio in calcigerous stone formers. // Invest Urol. 1968. Vol. 6. P. 60–65.

17. Parks JH, Coe FL: A urinary calcium-citrate index for the evaluation of nephrolithiasis. // Kidney Int. 1986. Vol. 30. P. 85–90.

18. Tiselius HG. Different estimates of the risk of calcium oxalate crystallization in urine. // Eur Urol. 1983. Vol. 9. P. 231–234.

19. Knoll T. Epidemiology, pathogenesis and pathophysiology of urolithiasis. // Eur Urol Suppl. 2010. Vol. 9. P. 802–806.

20. Tiselius HG. Risk formulas in calcium oxalate urolithiasis. // World J Urol. 1997. Vol. 15. P. 176–185.

21. Tiselius HG. An improved method for the routine biochemical evaluation of patients with recurrent calcium oxalate stone disease. // Clin Chim Acta. 1982. Vol. 122. P. 409–418.

22. Brown CM, Ackermann DK, Purich DL. EQUIL93: a tool for experimental and clinical urolithiasis. // Urol Res. 1994. Vol. 22. P. 119–126.

23. Werness PG, Brown CM, Smith LH, Finlayson B. EQUIL 2: a basic computer program for the calculation of urinary supersaturation. // J Urol. 1985. Vol. 134. P. 1242–1244.

24. May PM, Murray K: JESS, a joint expert specification system-I. // Talanta. 1991. Vol. 38. P. 1409–1417.

25. May PM, Murray K. JESS, a joint expert specification system— II. The thermodynamic database. // Talanta. 1991. Vol. 38. P. 1419–1426.

26. Rodgers A, Allie-Hamdulay S, Jackson G. Therapeutic action of citrate in urolithiasis explained by chemical specification: increase in pH is the determinant factor. // Nephrol Dial Transplant. 2006. Vol. 21. P. 361–369.

27. Worcester EM. Urinary calcium oxalate crystal growth inhibitors. // J Am Soc Nephrol. 1994. Vol. 5, Suppl. 1. P. 46–53.

28. Aggarwal KP, Narula S, Kakkar M, Tandon C. Nephrolithiasis: molecular mechanism of renal stone formation and the critical role played by modulators. // Bio Med Res Int. 2013. Vol. 2013. 21 p.

29. Khan SR, Kok DJ. Modulators of urinary stone formation. // Front Biosci. 2004. Vol. 9. P. 1450–1482.

30. Gokhale JA, Glenton PA, Khan SR. Characterization of TammHorsfall protein in a rat nephrolithiasis model. // J Urol. 2001. Vol. 166. P. 1492–1497.

31. Mo L, Huang HY, Zhu XH, Shapiro E, Hasty DL, Wu XR. TammHorsfall protein is a critical renal defense factor protecting against calcium oxalate crystal formation. // Kidney Int. 2004. Vol. 66. P. 1159–1166.

32. Hess B. The role of Tamm-Horsfall glycoprotein and nephrocalcin in calcium oxalate monohydrate crystallization processes. // Scanning Microsc. 1991. Vol. 5. P. 689–695.

33. Miyake O,Yoshimura K, Tsujihata M, Yoshioka T, Koide T, Takahara S, Okuyama A. Possible causes for the low prevalence of pediatric urolithiasis // Urology. 1999. Vol. 53, N 6. P. 1229-1234.

34. Erturk E, Kiernan M, Schoen SR. Clinical association with urinary glycosaminoglycans and urolithiasis. // Urology. 2002. Vol. 59, N 4. P. 495–499.

35. Christensen B, Petersen TE, Sørensen ES. Posttranslational modification and proteolytic processing of urinary osteopontin. // Biochem J. 2008. Vol. 411. P. 53–61.

36. Wang LJ, Zhang W, Qiu SR, Zachowicz WJ, Guan X, Tang R, Hoyer JR, De Yoreo JJ, Nancollas GH. Inhibition of calcium oxalate monohydrate crystallization by the combination of citrate and osteopontin. // J Cryst Growth. 2006. Vol. 291. P. 160–165.

37. Konya E, Umekawa T, Iguchi M, Kurita T. The role of osteopontin on calcium oxalate crystal formation. // Eur Urol. 2003. Vol. 43. P. 564–571.

38. Nakagawa Y. Properties and function of nephrocalcin: mechanism of kidney stone inhibition or promotion. // Keio J Med. 1997. Vol. 46, N 1. P. 1–9.

39. Lieske J.C., Deganello S. Nucleation, adhesion, and internalization of calcium-containing urinary crystals by renal cells. // J Am Soc Nephrol. 1999. Vol. 10, Suppl. 14. P. 422-429.

40. Grover PK, Ryall RL. Inhibition of calcium oxalate crystal growth and aggregation by prothrombin and its fragments in vitro: relationship between protein structure and inhibitory activity // Eur J Biochem. 1999. Vol. 263, N 1. P. 50-56.

41. Cook AF, Grover PK, Ryall RL. Face-specific binding of prothrombin fragment 1 and human serum albumin to inorganic and urinary calcium oxalate monohydrate crystals. // BJU Int. 2009. Vol. 103, N 6. P. 826-835.

42. Médétognon-Benissan J, Tardivel S, Hennequin C, Daudon M, Drüeke T, Lacour B. Inhibitory effect of bikunin on calcium oxalate crystallization in vitro and urinary bikunin decrease in renal stone formers. // Urol Res. 1999. Vol. 27, N 1. P. 69–75.

43. Atmani F, Khan SR. Role of urinary bikunin in the inhibition of calcium oxalate crystallization. // J Am Soc Nephrol. 1999. Vol . 10, N 14. P. 385–388.

44. Sørensen S, Hansen K, Bak S, Justesen SJ. An unidentified macromolecular inhibitory constituent of calcium oxalate crystal growth in human urine. // Urol Res. 1990. Vol. 18. P. 373–379.

45. Worcester EM. Urinary calcium oxalate crystal growth inhibitors. // J Am Soc Nephrol. 1994. Vol. 5, Suppl 1. P. 46-53.

46. Shum DK, Gohel MD. Separate effects of urinary chondroitin sulphate and heparan sulphate on the crystallization of urinary calcium oxalate: differences between stone formers and normal control subjects. // Clin Sci. 1993. Vol. 85, N 1. P. 33-39.

47. Laube N, Schneider A, Hesse A. A new approach to calculate the risk of calcium oxalate crystallization from unprepared native urine. // Urol Res. 2000. Vol. 28. P. 274–280.

48. Голованов С.А., Дрожжева В.В. Кристаллообразующая активность мочи при оксалатном уролитиазе // Экспериментальная и клиническая урология. 2010. N 2. С. 24-29

49. Tiselius H.-G., Fornander A.M., Nilsson A. Inhibition of calcium oxalate crystallization in urine // Urol Res. 1987. Vol. 15. P. 83-86.

50. Sarig S, Garti M, Azoury R, Wax Y, Perlberg P. A Method for discrimination between calcium oxalate stone formers and normals // J Urol. 1982. Vol. 128. P. 645-649.

51. Ogawa Y, Hatano T. Comparison of the Equil2 program and other methods for estimating the ion-activity product of urinary calcium oxalate: a new simplified method is proposed.// Int J Urol. 1996. Vol. 3, N 5. P. 383-385.

52. Hoppe B, Leumann E, von Unruh G, Laube N, Hesse A. Diagnostic and therapeutic approaches in patients with secondary hyperoxaluria. // Front Biosci. 2003. Vol. 8. P. 437-443.

53. Agrawal V, Liu XJ, Campfield T, Romanelli J, Enrique Silva J, Braden GL. Calcium oxalate supersaturation increases early after Roux-en-Y gastric bypass. // Surg Obes Relat Dis. 2014. Vol. 10, N 1. P. 88-94.

54. Milošević D1, Batinić D, Turudić D, Batinić D, Topalović-Grković M, Gradiški IP. Demographic characteristics and metabolic risk factors in Croatian children with urolithiasis. // Eur J Pediatr. 2014. Vol. 173, N 3. P. 353-359.

55. Файнзильберг Л.С., Жук Т.Н. Гарантированная оценка эффективности диагностических тестов на основе усиленного ROC-анализа. // Управляющие системы и машины. 2009. N 5. С. 3–13.

56. Robertson WG. Potential role of fluctuations in the composition of renal tubular fluid through the nephron in the initiation of Randall's plugs and calcium oxalate crystalluria in a computer model of renal function. // Urolithiasis. 2014. Vol. 43, Suppl. 1. P. 93-107.

57. Evan A1, Lingeman J, Coe FL, Worcester E. Randall's plaque: pathogenesis and role in calcium oxalate nephrolithiasis. // Kidney Int. 2006 . Vol. 69, N 8. P. 1313-1318.

58. Matlaga BR1, Coe FL, Evan AP, Lingeman JE. The role of Randall's plaques in the pathogenesis of calcium stones. // J Urol. 2007. Vol. 177, N 1. P. 31-38.

Прикрепленный файл Размер
Скачать статью 893.37 КБ