Az IR-spektroszkópia hozzájárulása a vizeletkő elemzéséhez Medirex-ben, a. val vel.
Absztrakt:
Az infravörös (IR) spektroszkópia lehetővé teszi a vizeletkő kémiai összetételének viszonylag pontos és megbízható elemzését, ami a megfelelő konzervatív kezelés és a kiújulás megelőzésének szükséges előfeltétele. 2016-ban elemeztük ezt a módszert a Medirex, a. s., 812 kő. Csoportunkban a férfiak jelentős túlsúlyát regisztráltuk a nőkkel szemben (2,3: 1). Az urolithiasis elsősorban a 30–69 éves korosztályt érinti, a csúcs 60-69 éves. A kohorszunkban a leggyakoribb eredmények a whewellit volt az esetek 28% -ában, a kétkomponensű whewellite - weddellit 23% -ában, a háromkomponensû whewellite - weddellit - apatit 14% -ban és az egykomponensû uricit 13% -ban. Más vizeletkő típusokról lényegesen ritkábban számoltak be. Az IR spektroszkópiai módszer bevezetése jelentősen javította a vizeletkő elemzését.
Kulcsszavak: urolithiasis, vizeletkő, IR spektroszkópia
* A cikk részét képező összes táblázat, grafikon és ábra a tanulmány végén található csatolt PDF fájlban található.
Bevezetés
Az urolithiasis minden korcsoportban gyakori betegség az iparosodott országokban, a betegek viszonylag nagy százaléka hajlamos a visszaesésre. A vizeletskála képződése egy többlépcsős folyamat eredménye, amelyben megszakad az egyensúly a vizelet sójának kristályosodását lehetővé tevő tényezők és az azt gátló tényezők között.
Az urolithiasis anyagcsere-rendellenesség, húgyúti fertőzés vagy az uropoetikus rendszer morfológiai és funkcionális változásainak eredményeként jelentkezik. A konzervatív kezelés, valamint a kiújulás megelőzése olyan anyagcserezavarok kezelésében áll, amelyek a vizeletkő kialakulását okozhatják vagy elősegíthetik. Ezért az urolithiasis kiújulásának kezelésében és megelőzésében nagy hangsúlyt fektetnek a vizeletkő kémiai összetételének pontos meghatározására (1).
Az elemzés nedves útja, amely a vizeletkőben található egyes funkcionális csoportok és ionok kémiai bizonyítékain alapul, sok hamis pozitív és hamis negatív eredményt ad. Rendkívül megbízhatatlan, ezért az Európai Urológiai Szövetség (EAU) nem fogadja el ezt a húgykövek kémiai összetételének azonosítására szolgáló módszerként (2).
Az infravörös (FT-IR) spektroszkópia egy olyan módszer, amelyet ez az asszociáció fizikai módszerként ajánl a vizeletkő egyes komponenseinek azonosítására. Pontossága, megbízhatósága és a kivitelezés sebessége helyesen tekinthető arany standardnak a laboratóriumban rendelkezésre álló módszerek között (2,3). Ez egy roncsolásmentes analitikai módszer, amelyben az elemzés nem károsítja a mintát, de információt szolgáltat annak összetételéről.
Az IR spektroszkópia lényege az infravörös sugárzás kölcsönhatása a vizsgált tömeggel. A fotonabszorpció esetén abszorpciós infravörös spektroszkópiáról beszélünk. Az infravörös fotonok energiája (1-60 kJ/mol) nem elegendő az elektronok gerjesztésére molekuláris pályákon, de elegendő a molekula rezgési és forgási állapotának megváltoztatásához. A kapott rezgési energiák összefüggenek a kémiai kötések erősségével, a molekula geometriájával, a magok tömegével, és az anyag molekulaszerkezetének azonosítására szolgálnak.
Az infravörös spektroszkópia információt nyújt a vizelet kalkulusának fő és mellék komponenseinek szemikvantitatív vagy kvantitatív ábrázolásáról (4).
Körülbelül 40 olyan anyagról tudunk, amelyek a vizeletkő részei lehetnek. A vizeletkő összetétele és megnevezése meg van adva az 1. táblázatban(5).
Módszertan
Az FT-IR elemzéshez 13 mm átmérőjű tabletta előállítása szükséges, amelyet egy finom kőpor (0,1–0,5 mg) és száraz kálium-bromid – KBr (kb. 200 mg) keverésével állítanak elő. Az elegyet speciális formában, körülbelül 500 MPA nyomáson, átlátszó KBr-tablettává dolgozzák fel. A Nicolet iS10 spektrométer (Thermo Scientific Inc.) küvettatartójába történő behelyezés után megmérik az IR-spektrumot 4000 és 400 cm-1 közötti tartományban (32 leolvasás), a spektrum hátterének levegőjét mérve (64 beolvas - üres).
Az ismeretlen minták interferogramjait az OMNIC9 SW (Thermo Scientific Inc.) alkalmazásával dolgoztuk fel, és a kapott adatokat összehasonlítottuk a rendelkezésre álló könyvtár referencia-spektrumával (Kidney Stone Library-Basic, Kidney Stone kódolt - Nicolet CZ, s. R. O.).
A spektrum azonosítására szolgáló automatikus összehasonlítás eredményét a legmagasabb egyezéssel rendelkező opciók halmazaként, egy adott eredmény valószínűségével, 99% -os és nagyobb valószínűséggel jelezve, hogy tökéletesen megfelel az ismeretlen és a referencia spektrum. Mindegyik esetben vizuálisan összehasonlítottuk a felhasznált könyvtár kiválasztott spektrumait a mintával, és a végeredményt a vizeletkalkuláció egyes komponenseinek százalékos arányában adtuk meg.
Az eredmények
2016-ban IR-spektroszkópiával összesen 812 követ elemeztünk, amelyek közül 24 (3%) állatokból származott. A 788 emberi eredetű minta közül az egyik a csecsemő székletéből származó beton, a többi vizeletkő volt. 7 betegnél különböző okok miatt (kevés anyag, interferencia) nem volt lehetséges megadni az eredményt.
Havi átlagosan 67,6 mintát elemeztünk, novemberben a legtöbbet (92 minta), legkevésbé augusztusban (65 mintát). Jelentős különbséget észleltünk csoportunk nemei között. A férfiak (552 vizeletkő - 70%) jelentős előnyt élveztek a nőkkel szemben (236 vizeletkő - 30%). Ez a nemek közötti különbség 2016 minden hónapjában nyilvánvaló (1. grafikon), Mint minden 30 év feletti korcsoportban, ez a fiatalabb korosztályokban sem kifejezettebb (2. grafikon).
Felvettük a vizeletkő megnövekedett előfordulását a 30-69 éves korosztályban. A legreprezentáltabb korosztály a 60–69 éves betegek kategóriája. A legfiatalabb beteg egy 2 éves, vizeletüregű fiú volt, a csoportunkban a legidősebb beteg egy 91 éves nő volt. A korcsoport megoszlása a kohorszunkban a nemek közötti különbségekkel együtt látható a 2. grafikonon.
A csoportunkban megjelenik az egyes vizeletkő típusok előfordulása, előfordulásuk gyakoriságával együtt 2. táblázat.
A leggyakoribb megállapítás az egykomponensű vizeletkő volt - 354 beteg (45%). Kétkomponensű köveket regisztráltunk 263 betegnél (34%), háromkomponensű köveket 162 esetben (21%) és több mint három komponenst 1 betegben (0,1% - 2. táblázat).
Az egykomponensű kövekben leggyakrabban a whewellitet diagnosztizáltuk - 28%. A második leggyakoribb vizeletkő a húgysav kő volt (13%). A tiszta weddellitet csak a betegek 1% -ánál regisztráltuk. Az egykomponensű beton egyéb összetétele ritka volt. Ezeket a ritka típusokat, a számukkal és a százalékukkal együtt mutatjuk be a 2. táblázatban.
A leggyakoribb kétkomponensű vizeletkő a whewellite-weddellite volt, az esetek 23% -ában. Ezenkívül viszonylag gyakran figyeltük meg a whewellite - uricit 3% -ban, whewellite - apatit 2,5% -ban és dahlite - struvit kombinációt a betegek 2% -ában. A betegek 3% -ában diagnosztizáltunk egy kétkomponensű követ, amelynek ritkabb kémiai összetétele volt - 2. táblázat.
A háromkomponensű betonok esetében a leggyakoribb kémiai összetétel a whewellite - weddellite - apatit volt, az esetek 14% -ában. A whewellite - weddellit - dahlite kombináció sokkal ritkább volt (2%). A betegek 5% -ában a háromkomponensű vizeletszámítás eltérő összetételét figyeltük meg - az egyes hármas kombinációkat a százalékkal együtt mutatjuk be a 2. táblázatban.
Csak egy esetben diagnosztizáltunk háromnál több komponenst - egy 36 éves nőről volt szó, és a vizeletkő összetétele whewellite - weddellite - apatite - struvite volt. A már említett esetek egyikében a kő nem a húgyutakból származott, hanem egy két hónapos csecsemőnél koprolit volt. Kémiai összetételét trikalcium-dicitrát-tetrahidrátként azonosították. Az IR spektroszkópia lehetővé teszi a műtárgyak azonosítását is. A vizeletkő elemzése során egyedi esetekben a téglára és a kerámia alapanyagára jellemző spektrumokat találtunk. 24 esetben elemeztük az állatok vizeletköveit (az összes minta 3% -a). A kutya 22 vizeletkőből származott, egy nyúlból és egy macska.
A kutyák vizelési köveinek kémiai összetételét tekintve a struvit volt a leggyakoribb (5 eset - 23%), valamint a kétkomponensű kalcium-oxalát kő - whewellite - weddellite (szintén 5 eset - 23%). Ezenkívül három esetben (14%) háromkomponensű konkretió whewellitet - weddellit - apatitot és kétkomponensű követ rögzítettünk a struvit - dahlite összetételben. Két esetben (9%) volt tiszta cisztinkő, valamint kétkomponensű kő, amely struvitból és apatitból állt. Megmutatja a kutyák vizelési köveinek egyes típusait, a százalékkal együtt 3. grafikon.
Egy vizeletkőminta (100% kalcium-karbonát - kalcit vagy vaterit) nyúlból származik, egy pedig macskából (háromkomponensű whellellit - weddellite - apatit).
Vita
A vizeletkő nedves elemzésének elavult módszerének felváltása IR-spektroszkópiával jelentős előrelépést hozott ebben az elemzésben. Az infravörös spektroszkópia finomította a kövek elemzését, lehetővé tette a többkomponensű vizeletkövek több komponensének azonosítását százalékukkal együtt, azon régi típusú kőzet azonosítását, amely a régi analízis módszerrel nem volt azonosítható (kalcium-karbonát), az atipikus és ritka vizeletkövek (fehérje kövek). Az IR-spektroszkópiának azonban megvannak a maga korlátai: az elemzés pontossága a konkretizáció típusától, összetételétől és a szennyeződések jelenlététől függően változhat. Még az eredmény sem megbízható, ha az összetevő jelen van a kötetben. Weboldalunk sütiket használ. Például a webhely forgalmának elemzésére vagy anonim statisztikák révén a webhely további fejlesztésére és a hirdetések személyre szabására szolgálnak.
A weboldal böngészésével elfogadja a személyes adatok védelmének és a sütik használatának elveit. Egyetértek adatvédelmi irányelvekkel