OZNACZANIE BUDOWY KRYSTALICZNEJ KAMIENI MOCZOWYCH PRZY POMOCY DYFRAKTOMETRU RENTGENOWSKIEGO
Artykuł opublikowany w Urologii Polskiej 1988/41/4.

autorzy

Waldemar Różański, Zbigniew Górkiewicz, Eugeniusz Miękoś, Zdzisław Gałdecki: Z Kliniki Urologii Instytutu Chirurgii Wojskowej Akademii Medycznej w Łodzi
Kierownik Kliniki: prof. dr hab. med. E. Miękoś Dyrektor Instytutu: prof. dr hab. med. S. Barcikowski Z Zespołu Rentgenografii i Krystalochemii Instytutu Chemii Ogólnej
Politechniki Łódzkiej
Kierownik Zespołu: prof. dr hab. Z. Gałdecki Dyrektor Instytutu: prof. dr hab. T. Paryjczak

streszczenie

Celem, pracy była ocena budowy krystalicznej kamieni moczowych przy pomocy dyfraktometru rentgenowskiego typu Dron-1. Badania wykonano na 34 kamieniach moczowych. Wszystkie wyniki wykazały duże zróżnicowanie w budowie krystalicznej kamieni oraz wniosły znacznie więcej informacji o złogach, które w badaniu chemicznym rozpoznano jako kamienie z kwasu moczowego, szczawianu wapnia lub związków fosforanowych. Dlatego proponujemy jednoczesną ocenę składu chemicznego i budowy krystalicznej kamieni moczowych.

Identyfikacja kryształów w kamieniach moczowych ułatwia leczenie profilaktyczne kamicy moczowej. Obecnie znane metody oznaczania składu chemicznego lub budowy krystalicznej kamieni to: metoda chemiczna, termograficzna, ocena przy pomocy spektrofotometru w podczerwieni, dyfraktometru rentgenowskiego, mikroanalizatora rentgenowskiego i mikroskopu elektronowego z przystawką skaningową (1, 3, 5, 6, 8).

Idealnym wyjściem w ocenie budowy krystalicznej i składu chemicznego złogów z dróg moczowych byłoby zastosowanie wszystkich wymienionych metod, a zwłaszcza mikroskopu elektronowego z przystawką skaningową, mikroanalizatora rentgenowskiego i dyfraktometru rentgenowskiego (2, 7, 8). Metoda chemiczna nie mówi nam n:c o budowie kryształów i o ich właściwościach. Przy pomocy spektofotometru w podczerwieni nie można wykazać różnic w przypadku jedno i dwu-wodnego szczawianu wapnia, oraz między struwitem, a apatytem (5). Mikroanalizator rentgenowski pozwala ustalić skład pierwiastkowy wybranego kryształu.

Dyfraktometr rentgenowski pozwala na otrzymanie dyfrakcyjnego obrazu rentgenowskiego (dyfraktogramu) pochodzącego od całego agregatu kamienia usuniętego z dróg moczowych.

Z uwagi na złożony charakter dyfraktogramu, który jest wiernym przedstawieniem budowy krystalicznej kamienia powstającego w wyniku zmieniających się warunków w drogach moczowych (zakażenie, zastój moczu, błędy dietetyczne, kwasica lub zasadowica kanalikowa) są duże trudności w interpretowaniu otrzymanego obrazu. Obecnie identyfikuje się trzydzieści substancji krystalicznych w kamieniach moczowych.

Otrzymywane obrazy (dyfraktogramy) analizowanych kamieni pozwalają przypuszczać, że istnieje możliwość występowania znacznie większej ilości kryształów, które ze względu na sporadyczność występowania mogą być nieznane.

MATERIAŁ I METODY

Analizie poddano 34 kamienie moczowe. Złogi te uzyskano od chorych operowanych w Klinice Urologii ICh WAM w Łodzi. Usunięto 29 złogów z nerek i 5 z moczowodów. Kamienie te, po wysuszeniu w ciep-larce, w temperaturze 37°C, dzielono na cztery części. Jedną z nich badano metodą chemiczną. Trzy pozostałe analizowano przy pomocy mikroskopu elektronowego z przystawką skaningową i dyfraktometru rentgenowskiego typu Dron-1.

Rentgenowskie badanie strukturalne można prowadzić z zastosowaniem rejestracji fotograficznej otrzymując rentgenogramy na filmie lub przy pomocy dyfraktometrów stosując rejestrację bezpośrednią.

Analiza przy pomocy dyfraktometru rentgenowskiego pozwala na osiągnięcie znacznie większej dokładności pomiaru natężeń promieniowania rentgenowskiego (J), a także większej dokładności w wyznaczaniu kątów odbłysku (2 0) promieni interferencyjnych, a więc większej rozdzielczości niż rejestracja fotograficzna.

Pomiar prowadzono przy użyciu promiennika CuK filtr Ni natężenie 30 mA, a napięcie 40 kV (4).

Uzyskane składy chemiczne oraz wykresy z dyfraktometru rentgenowskiego, zestawia się razem. Tak przeprowadzone badania pozwalają oznaczyć skład chemiczny i budowę krystaliczną.

WYNIKI I OMÓWIENIE

Analizie poddano 34 kamienie moczowe. Badanie składu chemicznego złogów wykazało w 19 kamieniach szczawian wapnia, w 13 szczawian wapnia i związki fosforowe oraz w 2 kwas moczowy i jego sole.

Krystaliczne badania kamieni z dróg moczowych wykazały złożony ich charakter. Ze względu na ich skład chemiczny można je podzielić na trzy grupy, a mianowicie: sole kwasu moczowego, szczawiany i fosforany.

Kamienie z kwasu moczowego mają charakterystyczna budowę przypominającą równolegle układane okrągłe pręty o różnych średnicach zbliżonych do typowych struktur włóknistych. Ich dyfraktogramy rent-genowskie charakteryzują się silnymi interferencjami przy kacie odbłvs-ku 20 równemu 13,4°, 18,1°, 23,1° (ryc. 1).

Z piśmiennictwa wiadomo, że mogą występować z kryształami jedno-wodnego szczawianu wapnia (5). W naszych badaniach stwierdzono obecność węglanu wapnia (fetecytu), którego dyfraktogram charakteryzuje interferencja przy kącie 20 równym: 27,27°, 29,37°, 31,84° (ryc. 1).

Kamienie fosforanowe, występujące w badanym materiale, zbudowane są z Mg/NH,/PO4X6H2O (struwit), MgHPO4X3H2O (newberyit), Ca5 (PO4) OH(CO3)3 (apatyt węglowy), CaHP04X2H2O (bruszyt) Ca3PO4/2 wit-lokit). Struwit charakteryzuje nieregularny układ kryształów o spękanej powierzchni a jego interferencja określana jest kątem odbłysku 20: 15,82°, 20,85°, 30,61° (ryc. 2).

Apatyt zbudowany jest ze sferycznych tworów przypominających kule. Występuje on z innymi kryształami a jego interferencja określana jest kątem odbłysku 20: 25,71°, 32,25°, 33,43° (ryc. 2).

Bruszyt określić można jako zbiorowisko płytek gęsto przylegających do siebie, a kąt odbłysku 20 wynosi: 11,69°, 23,40°, 29,18° (ryc. 3).

Newberyit charakteryzuje się interferencją przy kącie 20: 14,91°, 18,84°, 29,28° (ryc. 3), a witlokit: 30,72°, 34,22°, 22,74° (ryc. 3).

Przedstawicielem kamicy szczawianowej może być Wedelit (dwu-wodny szczawian wapnia), którego kryształy w mikroskopowym obrazie występują w postaci rozetek, płytek, ciał owalnych o złożonym charakterze. Jego charakterystyczna interferencja rentgenowska określana jest kątem odbłysku 20: 15,0°, 24,4°, 36,0°, 38,2° (ryc. 4).

W naszych badaniach stwierdziliśmy występujące łącznie z wedeli-tem fetecyt (ryc. 5).

WNIOSKI

2.Dyfraktometr rentgenowski pozwala dokładnie oznaczyć budowę krystaliczną kamieni moczowych i może być używany w celu uzupełnie nia badania składu chemicznego.

3.Badania składu krystalicznego kamieni moczowych należy odno sić do zmian chorobowych zachodzących w drogach moczowych i meta bolizmu mineralnego ustroju.

piśmiennictwo

1. Fryszman A., Mikuszewski J.: Metody fizykochemiczne stosowane dla oceny składu kamieni moczowych, Pol. Przegl. Chir., 1977, 49, 2, 101. ? 2. Gomuła A.: Metoda oceny skuteczności działania preparatów rozpuszczających złogi dróg moczowych. Urol. Pol., 1980, 135, 33, 1, 7. ? 3. Hyacinth P., Rajamohanan K., Marichar F.Y., Koshy P.: A study of the ultrastructure of urinary calculi by scanning electron mikroscopy. Urol. Res., 1984, 12, 4, 227. ? 4. Joint Committee on Powder Dif-fraction Stendords Copyright, 1970. ? 5. Saeed R., Hackett K., Hackett R. L.: Identification of urinary stone and sediment crystals by scanning electron microscopy and X ? ray microanalysis. J. Urol., 1986, 135, 4, 818. ? 6. Trzaska Durski Z., Kuzaka B., Nowaczek H.: Rentgenostrukturalna analiza fazowa kamieni moczowych. Część I. Wprowadzenie do metody. Pol. Tyg. Lek., 1983, 38, 37, 1153. ? 7. Trzaska Durski Z., Kuzaka B., Nowaczek tt.: Rentgenostrukturalna analiza fazowa kamieni moczowych. Część II. Wyniki badań kamieni szczawianowych. Pol. Tyg. Lek., 1984, 39, 8, 253. ? 8. Trzaska Durski Z., Kuzaka B., Nowaczek U.: Rentgenostrukturalna analiza fazowa kamieni moczowych. Część III. O niejednorodności składu fazowego kamieni moczowych. Pol. Tyg. Lek., 1984, 39, 15, 523.