Междисциплинарный подход к изучению почечнокаменной болезни Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

УДК 616.6

А.М. Ласица, A.M. Lasitsa e-mail: lasitsa@mail.ru

Омский государственный технический университет, г. Омск, Россия

Omsk state technical university, Omsk, Russia

МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЙ ПОДХОД К ИЗУЧЕНИЮ ПОЧЕЧНОКАМЕННОЙ БОЛЕЗНИ INTERDISCIPLINARY APPROACH TO THE STUDY OF NEPHROLITHIASIS

В статье рассмотрено применение методов физического материаловедения к изучению почечнокаменной болезни.

The paper consider applying material science methods to study nephrolithiasis

Ключевые слова: почечнокаменная болезнь, электронная микроскопия, рентгенофлуоресцентный анализ, физическое материаловедение

Key words: nephrolithiasis, electron microscopy, X-ray fluorescence analysis, materials science

В современном мире сформировалась устойчивая тенденция к объединению различных научных направлений и дисциплин. Если вторую половину двадцатого века можно считать периодом узкой специализации, когда различные области знаний имели собственные объекты изучения и методы их исследования, то в настоящее время активно идет процесс взаимного проникновения и влияния. Экспериментальные данные, теоретические модели, исследовательские методы полученные и развитые в рамках одной дисциплины с успехом применяются как в смежных так и в отдаленных областях знаний. В данной статье сделана попытка применения методов развитых в физическом материаловедении к изучению процесса формирования конкрементов при почечнокаменной болезни.

Объектом исследования выбраны конкременты вышедшие в процессе литогонной терапии пациента с диагнозом «Почечная колика». Проводилось исследование поверхности структуры, элементного состава на электронном микроскопе JEOL 5700, снабженным приставкой энергодисперсионного анализа JED 2300. Следует заметить, что примененные методы исследования следует рассматривать только как добавочные к методам традиционно применяемым в медицине.

15кУ Х100 ЮОрт 0000 РС-БЕМ

Рис. 1

На рис. 1 представлен снимок поверхности. Поверхность гладкая, высота микровыступов не превышает 50 мкм. При значительном увеличении (рис. 2) можно увидеть поликристаллическую структуру, рассмотреть границы отдельных зерен.

Для определения элементного состава поверхностного слоя снимались спектрограммы, расчет концентраций проводился методом фундаментальных параметров с использованием коррекции. Спектрограмма приведена на рисунке 3, результаты спектрального анализа приведены в таблице 1.

Незначительные концентрации Ка, Р, Л1 позволяют предположить, что основой данного конкремента служит оксалат кальция. Отличие концентраций от стехиометрического состава СаС204 указывает на наличие других соединений углерода и кислорода.

Внутренняя микроструктура исследовалась на сколе камня (рис. 4). Справа, в центральной области наблюдаются небольшие зерна с произвольной ориентировкой. Можно предположить, что данная область сформировалась при выделении твердой фазы из жидкости в зоне ее застоя или слабого потока. Сросшиеся между собой первичные выделения послужили основой для дальнейшего роста камня, протекавшей, по-видимому, в направлении градиента концентрации Са. Зерна в этой области (левая часть на рис. 4) преимущественно ориентированы в направлении близком к радиальному по отношению к центру конкремента (рис. 5). При значительном увеличении видны плоскости спайности. Формирование зерен, скорее всего, шло по эпитаксиальному механизму.

Наиболее интересными кажутся результаты спектрального анализа внутренней части. На спектрограмме (рис. 6) отсутствуют такие элементы как Ка, Р, Л1. Незначительное различие элементного состава внутренней и поверхностной областей может иметь двойное объяснение. С одной стороны высокая чувствительность метода могла привести к обнаружению в поверхностном слое веществ связанных с режимом питания и медикаментозной поддержки пациента во время прибывания в стационаре. С другой стороны различие химического состава может быть следствием изменения обмена веществ в ходе течения болезни.

Таблица 1

Рис. 2

¡2 о

4

- 1- о

й 1

] 1 1 г 1 1 1

и- 1— .

Рис. 3

Элемент Концентрация (атомный %)

С 40,80

0 52,99

№ 0,22

Л1 0,29

Р 0,16

Са 5,54

Рис. 4

1950 -

¡2 О

1350 -1200 -

i о

1

e

L

1

0 - Л L- —

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 i.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00

keV

Рис. 6

Рис. 5

Применение мультидисциплинарного подхода в области изучения химии протекающих процессов способно дать наиболее значимые результаты [1, 2]. Например проведение полного химического анализа (традиционными методами медицины, или методом ИК-спектроскопии) с последующим анализом фазовых диаграмм и температурной зависимости свободной энергии позволило бы определить условия при которых формирования конкрементов либо вообще невозможно, либо они будут разрушаться в следствии эрозии поверхности. Сопоставление данных спектрального анализа по глубине, данных о структуре образующихся конкрементов с данными плановых урологических обследований позволяет глубже понять природу заболевания, кинетику его протекания. В целом можно прийти к заключению, что комбинирование различных исследовательских методов дает возможность разработки новых, более эффективных способов лечения пациентов.

Библиографический список

1. Маймакова, А. М. Сравнительная оценка некоторых макроэлементов у больных с хроническим пиелонефритом и почечнокаменной болезнью / А. М. Маймакова, Ж. К. Макашев // Клиническая лабораторная диагностика. - 2010. - № 9. - С. 61—61a.

2. Бойко, А. И. Использование непрямой радионуклидной ангиографии, как этапа в диагностике докаменного нефролитиаза / А. И. Бойко, А. Ю. Гурженко, А. Л. Каминская // Загальна патолопя та патолопчна фiзiологiя (General pathology and pathological physiology) / ЛГМУ. - Луганск, 2012. - T. 7, № 4. - С. 164-168.