Автореферат и диссертация по медицине (14.00.40) на тему:Литолиз конкрементов мочевыделительной системы раствором комплексона трилон Б (медицинские, химические и биологические аспекты)

На правах рукописи

щ

ШЕВЫРИН

Алексей Александрович

ЛИТОЛИЗ КОНКРЕМЕНТОВ МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

РАСТВОРОМ КОМПЛЕКСОНА ТРИЛОН Б (МЕДИЦИНСКИЕ, ХИМИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ)

14.00.40 - урология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

003163893

Москва 2008

003163893

Работа выполнена в I осударственном образовательном учреждении высшею профессионального образования «Ивановская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ-

доктор медицинских наук, профессор Стрельников Александр Игоревич

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

доктор медицинских наук Дутов Валерий Викторович

ГУ МОНИКИ им М Ф Владимирского

доктор медицинских наук, профессор Дзеранов Николай Константинович ФГУ НИИ Урологии Росмедтехнологий

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

ГОУ ВПО «Российский университет дружбы народов»

Защита диссертации состоится « 7 » 2008г в № ОС часов на

заседании диссертационного совета Д 208 049 01 при Московском областном научно-исследовательском клиническом институте им М Ф Владимирского по адресу 129110, Москва, Ул Щепкина, д 61/2, корпус 15, конференц-зал

С диссертацией можно ознакомиться в научно-медицинской библиотеке МОНИКИ им М Ф Владимирского

Автореферат разослан « ^ » ^л^еу/?^ 2008 г

Ученый секретарь

Диссертационного совета МОНИКИ доктор медицинских наук, профессор

Астахов П В

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность научного исследования

Мочекаменная болезнь является одним из распространенных урологических заболеваний и встречается не менее чем у 3% населения Поэтому проблема диагностики, патогенетического лечения больных мочекаменной болезнью и метафилактики рецидивов камнеобразования остается одной из актуальных в современной урологии Одним из перспективных направлений в лечении мочекаменной болезни является литолиз конкрементов Данные литературы весьма ограниченно отражают проблему литолиза конкрементов мочевыделительной системы В публикациях встречаются единичные сведения об использовании комплексонов с целью лизиса почечных камней (Трапезникова МФ, Дутов ВВ, 1998, Тиктинский О Л , Александров В П , 2000, Лопаткин Н А , 2004, Дзеранов Н К , Бешлиев Д А , Багиров Р И , 2006, Simon et al, 1989)

Несмотря на некоторые попытки использования комплексонов с целью литолиза, они пока не получили широкого применения в лечении уролитиаза по ряду причин Во-первых, из-за недостаточно изученного воздействия веществ этой группы на организм человека Во-вторых, полученные данные по растворимости конкрементов довольно неоднозначны Результативность метода зависит от химического состава камня, его структуры, размера, возраста и многих других моментов, хотя точная зависимость растворимости от вышеперечисленных факторов в настоящее время не выявлена

Отсутствие достаточной информации по рассматриваемой проблеме позволяет осуществить попытку обобщения имеющегося материала и проведения исследования для выявления возможных способов и механизмов литолиза камней мочевой системы с помощью комплексонов

Цель исследования - разработать методику растворения конкрементов мочевыделительной системы с помощью комплексона трилон Б in vitro для улучшения результатов лечения больных с мочекаменной болезнью

Задачи исследования

1 Оценить эффективность применения трилона Б в качестве литолитического средства

2 Выявить зависимость степени растворимости конкрементов от их химического состава и размеров

3 Определить оптимальные параметры температурного, концентрационного и временного режимов растворения конкрементов

4 Изучить местное биологическое действие раствора трилона Б путем оценки структурных изменений слизистой оболочки органов мочевыделительной системы лабораторных животных в эксперименте

Научная новизна

Проведена оценка эффективности применения раствора трилона Б в качестве литолитического средства in vitro

Выявлены особенности процесса литолиза конкрементов мочевыделительной системы при различных вариантах уролитиаза в зависимости от химического строения камней

Установлены оптимальные параметры временного, температурного и концентрационного режимов растворения конкрементов

Доказана прямая зависимость между степенью растворимости конкремента и размерами подвергшегося литолизу камня

Изучено местное биологическое действие раствора трилона Б на слизистую оболочку органов мочевыделительной системы

Научно-практическая значимость

Разработан, апробирован и рекомендован способ литолиза конкрементов мочевыделительной системы in vitro на основе испопьзования водного раствора комплексона трилона Б (приоритетная справка № 2005114246/15 (016340) от 11 05 2005г на изобретение, удостоверение на рационализаторское предложение № 2403 от 5 09 2005г, выдано Ивановской государственной медицинской академией)

Обосновано включение в алгоритм обследования пациентов с мочекаменной болезнью предложенного способа исследования химического состава конкрементов для определения дальнейшей тактики лечения (удостоверение на рационализаторское предложение № 2438 от 12 03 2007г, удостоверение на рационализаторское предложение № 2439 от 12 03 2007г, выдано Ивановской государственной медицинской академией)

Разработана и предложена к использованию рабочая схема разделения мочекаменной болезни по склонности конкрементов к литолизу раствором трилона Б, содержащая в своей основе различную степень растворимости камней растворами комплексонов (приоритетная справка № 2006117926/15 (019498) от 24 05 2006г на изобретение, удостоверение на рационализаторское предложение № 2420 от 13 02 2006г, выдано Ивановской государственной медицинской академией)

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1 Литолитическая эффективность комплексона трилона Б составляет 29,6%

2 Оптимальным параметром температурного режима растворения конкрементов трилоном Б является температура 37-40° С, концентрационного режима - концентрация 0,1 М, временного режима -4 часа

3 Размеры и химический состав конкрементов существенно влияют на степень литолиза

4 Местное действие раствора трилона Б на слизистые оболочки органов мочевыделительной системы является безопасным и носит временный реактивный характер

Апробация работы

Основные положения диссертации были доложены в виде научных докладов на научно-практической конференции молодых ученых ИвГМА «Неделя науки 2005, 2006» (апрель 2005 г, апрель 2006 г), научно-практической конференции врачей-урологов Областной клинической больницы г Иваново (март 2005 г), Областном фестивале «Молодая наука - развитию Ивановской области» (апрель 2006 г, апрель 2007 г), Всероссийской конференции «Фундаментальные исследования и инновационная деятельность» (сентябрь 2005 г), Всероссийской конференции РАН «Фундаментальные науки - медицине» в г Москва (декабрь 2005 г), межрегиональной научно-практической конференции «Современные подходы к лечению мочекаменной болезни у взрослых и детей» в г Ярославле (февраль 2006 г), заседании Ивановского отделения РАЕН (март 2006 г), VI Региональной научной конференции с международным участием ИГХТУ «Фундаментальные науки — специалисту нового века» (апрель 2006 г), совместной научной конференции кафедр урологии и факультетской, госпитальной хирургии и стоматологии ГОУ ВПО ИвГМА Росздрава (май 2007 г) Получен грант по программе фундаментальных исследований РАН № 11 П на 2005 г «Фундаментальные науки - медицине»

Внедрение результатов исследования

Результаты исследований и вытекающие из них рекомендации внедрены в практику работы урологического отделения для взрослых ОГУЗ «Ивановская областная клиническая больница», городского урологического центра при объединении МУЗ «Городская клиническая больница №7» г Иваново, в программу обучения студентов на кафедре урологии Ивановской государственной медицинской академии

Публикации результатов исследования

По теме диссертации опубликовано пятнадцать научных работ

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 137 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов и практических рекомендаций Работа иллюстрирована таблицами, диаграммами и микрофотографиями Библиография включает 178 отечественных и 97 зарубежных источников

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы, методы и объем исследования

Исследование проведено на клинических базах кафедры урологии ГОУ ВПО ИвПМА Росздрава, в урологическом отделении ОГУЗ «Областная клиническая больница» г Иваново, биохимической лаборатории НИЦ ГОУ ВПО ИвГМА Росздрава и лаборатории Института химии растворов РАН в 2004 - 2007 гг

С помощью комплекса функциональных и лабораторных методов исследования проведено комплексное клинико-лабораторное обследование 150 пациентов с уролитиазом в возрасте от 17 до 76 лет Диагностика мочекаменной болезни проводилась по общепринятым критериям и стандартам Больные были подвергнуты традиционным способам лечения данного заболевания, в результате чего были удалены конкременты

Следующая часть работы проходила в лабораторных условиях Конкременты были исследованы для определения их минерального состава Химический анализ полученных камней проводился в биохимической лаборатории ОКБ с целью качественного определения в них трех анионов фосфата, оксалата и урата и лаборатории Института химии растворов РАН для определения количественного соотношения выявленных анионов в составе конкремента

Затем проводилось растворение камней in vitro в химическом составе на основе трилона Б Методика эксперимента заключалась в следующем образец

почечного камня высушивали на воздухе при комнатной температуре (20-25°С) до постоянной массы и взвешивали на аналитических весах Затем исследуемый камень помещали в пробирку с водным раствором трилона Б с различной концентрацией и помещали в водяной термостат при определенной температуре в течение заданного времени Далее образец отфильтровывали, высушивали до постоянного веса и повторно взвешивали По разнице в массе до и после эксперимента определялась степень растворения камней

В результате эксперимента по растворению камней мочевыделительной системы были определены характеристики изучаемого раствора, обладающие максимальным литолитическим эффектом Действие такого раствора изучалось на экспериментальных животных для определения его биологического влияния и безопасности Исследование проводилось на базе экспериментальной клиники с виварием ГОУ ВПО ИвГМА Росздрава

Объектом для исследования являлись половозрелые нелинейные крысы женского пола, массой 180-220 грамм (60 штук), разделенные на две группы Животным первой (опытной) группы, в которую вошли 30 крыс, вводился изучаемый водный раствор трилона Б Вторая группа (30 крыс) была контрольной, в качестве вводимого вещества использовался физиологический раствор (0,9 % раствор хлорида натрия)

Экспериментальным животным обеих групп осуществлялось введение раствора в мочевые пути двумя способами ретроградно в результате катетеризации мочевого пузыря с помощью «уретрального катетера», в качестве которого использовался детский внутривенный (подключичный) катетер 0,6 мм в фиксированном положении животного на спине, и антеградно путем установки пиелостомы с последующей фиксацией ее к коже в результате выполненной под наркозом люмботомии

Затем животные забивались на 1, 3 и 7 сутки после процедуры, удалялись для исследования органы мочевыделительной системы (почки, мочеточник и мочевой пузырь) и изготавливались препараты Фиксацию, обезвоживание,

заливку в парафин, изготовление и окраску гистологических срезов проводили по общепринятым методикам Всего было просмотрено 76 микропрепаратов

Статистический анализ полученных данных проводился с использованием пакетов прикладных программ Excel версия 7 0, Statistica for Windows версия 5 3с учетом вычислительных методов, рекомендованных для биологии и медицины (Гублер Е В , 1978, 1990)

Из совокупности данных рассчитывались следующие показатели средняя арифметическая вариационного ряда (М), ошибка средней арифметической (ш), дисперсия и среднее квадратичное отклонение (б) Достоверность различий оценивалась по критерию Стьюдента Оценка влияния факторов проводилась путем расчета критерия Фишера (F) методом дисперсионного анализа Достоверность критерия F проверялась путем сравнения с величиной F критической для рассчитанного числа степеней свободы при р < 0,05

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В соответствии с целью и задачами исследования проведено комплексное клинико-лабораторное обследование 150 пациентов с уролитиазом (75 мужчин и 75 женщин) в возрасте от 17 до 76 лет Локализация конкрементов была разной Чаще всего камни располагались в ЧЛС почек (42%), реже — в различных отделах мочеточника (50%) У 12 пациентов (8%) конкременты находились в мочевом пузыре В 62,7 % случаев были выявлены единичные конкременты, в 37,3 % случаев - множественные

Основным методом лечения уролитиаза в нашей клинике на настоящий момент является дистанционная ударно-волновая литотрипсия (ДЛТ) Данная процедура применялась у 67 человек, причем 28 из них ДЛТ пришлось выполнять повторно Традиционными способами оперативного извлечения конкрементов являются пиелолитотомия (производилась 31 больному) и уретеролитотомия (14 больным) 9 пациентам удалось осуществить литэкстракцию Контактная

литотрипсия выполнялась 14 пациентам У 15 человек в результате проводимой консервативной терапии отмечалось самостоятельное отхождение конкрементов (табл 1)

Таблица 1

Распределение пациентов по способу лечения мочекаменной болезни

Вид лечения Число пациентов

Абс, чел %

Дистанционная литотрипсия (1 сеанс) 39 26

Дистанционная литотрипсия (несколько сеансов) 28 18,7

Контактная литотрипсия 14 9,3

Пиелолитотомия 31 20,7

Уретеролитотомия 14 9,3

Литэкстракция 9 6

Самостоятельное отхождение конкрементов 15 10

Общее число пациентов 150 100

Полученные в результате лечебных манипуляций конкременты были исследованы для определения их минерального состава в качественном и количественном соотношении В соответствии с химической классификацией камни были разделены на 6 групп (рис 1) оксалатные камни (20 образцов), состоящие из двух минералов - вэвеллита и вэдделлита, фосфатные (27 образцов), состоящие, главным образом, из карбонатапатита, уратные (23 образца), состоящие из кристаллов мочевой кислоты, оксалатно-фосфатные (64 образца), оксалатно-уратные (8 образцов), оксалатно-фосфатно-уратные (8 образцов) Сравнительный анализ частоты встречаемости разных ионов в мочевых камнях выглядит следующим образом Чаще всего в исследуемых образцах обнаруживается оксалатный ион (он был выявлен практически у 50 %

пациентов), чуть реже в мочевых конкрементах встречается фосфатный ион (разница с оксалатом составляет всего 1,3 %) и значительно реже - ураг (доля представительства данного иона - 16,3 %).

18% -

13%

■ оксалат О фосфат

И оксалат-фосфат Ш оксалат-урат

□ урат

□ оксалат-смеш.

Рис. 1. Распределение почечных камней по химическому составу

Полученные данные согласуются с подобными анализами, проводимыми на территории Ивановской области, и подтверждают преобладание по химическому строению среди всех камней мочевыделительной системы именно конкрементов оксалатного состава. Подобная ситуация в целом характерна для центральных районов России. В нашем исследовании достоверно чаще встречались камни оксалатного характера у представителей мужского пола (48 %, по сравнению с 28 % у женщин). Полученные данные подтверждают сведения из литературы, согласно которым оксалаты преобладают у мужчин, фосфаты - у женщин (Яезш'ск МЛ. и соавт., 1981).

В каждую из шести выделенных по химическому строению групп камней вошли образцы разных размеров и конфигураций. В зависимости от веса и размеров конкременты составили 3 группы: крупные (более 100 мг), средние (от 20 до 100 мг), мелкие и песок (менее 20 мг). Большинство представленных

для исследования образцов мочевых камней (54,7 %) имели вес менее 20 мг Второй по распространенности категорией камней приходилась группа крупных конкрементов с весом образца более 100 мг (30 %) Меньше других оказалась третья группа камней - средних, с весом образцов от 20 до 100 мг (15,3%) (рис 2)

□ крупные (> 100 мг)

□ средние (20-100 мг) О мелкие (< 20 мг)

Рис 2 Распределение камней в зависимости от их веса и размера

Анализ проведенной серии опытов по растворимости конкрементов мочевыделительной системы в водном растворе трилона Б выявил ряд определенных зависимостей, обусловливающих эффективность осуществляемого способа литолиза При выполнении эксперимента использовались различные характеристики и параметры литолитического раствора варьировались концентрация, объем и температура раствора комплексона трилона Б Время экспозиции и длительность сеанса литолиза также были разными С другой стороны, сами почечные камни по своему минеральному составу, строению, размерам и весу значительно отличались друг от друга, что в свою очередь не могло не сказаться на результатах и привести к некоторым закономерностям

Результаты эксперимента показали, что все почечные камни (независимо от их размера и состава) частично растворяются при взаимодействии с водным

раствором трилона Б, но, как и следовало ожидать, в разной степени и заметно отличаются даже в пределах одной группы для камней близких размеров (табл 2) Наиболее высокую растворимость имеют фосфатные камни (29,6%), наименее - уратные (6,0%) Также низкие значения растворимости наблюдаются у оксалатных и оксалатно-уратных камней, 18,5% и 9,3% соответственно Достоверно более высокие данные были получены для оксалатно-фосфатных камней (24,0 %) и камней со смешанным составом (19,4 %)

Таблица 2

Зависимость растворимости почечных камней (%) от их состава и размера

Вид камней Оксалат Фосфат Урат I Оксалат +фосфат Оксалат +урат Оксалат +смеш

Крупные камни (>100 мг) 10,9 + 0,2° 19,4 ± 2,1° 13,0 ± 0,7 ± о, 1°; 0,1° 1 6,2 ± 0,05° 11,5 ± 0,4°

Средние камни (20100 мг) 14,4 ± 0,4* 23,2 ± 1,9* ' 19,3 ± 4,7 ± 0,5* I 1,2* 1 1 I 9,2 ±0,5* 15,3 ± 1,0*

Мелкие камни (<20 мг) и песок 18,5 ± 0,6*л 29,6 ± 1,1*л 6,0 ± 24,0 ± 0,4*Л 1 1,0*л 9,3 ± 0,4*Л 19,4 ± 1,5*Л

Примечание * - достоверность различий в сравнении с I группой (р< 0,05), л -достоверность различий в сравнении со II группой (р< 0,05), ° - достоверность различий в сравнении с 111 группой (р< 0,05)

Влияние размера и веса камня на его растворимость зависит от состава конкремента и наиболее сильно проявляется в случае групп камней с низкой растворимостью. Так. для групп уратного и оксалатно-уратного строения растворимость крупных и мелких камней различается почти на порядок, а в случае фосфатов и оксалато-фосфатов - только в два раза (р< 0.05). Несмотря на это, во всех исследуемых группах прослеживается обшая тенденция, согласно которой, чем меньше по размерам и массе конкремент, тем в большей степени ом подвергается литолизу. Средняя растворимость крупных камней всех групп химического состава составляет 10,3 %; степень растворимости средних конкрементов достоверно выше по сравнению с группой крупных камней (р< 0,05) и составляет 14,4 %. а категории мелких камней и песка достоверно значительно выше - 17,8 % (р< 0,01). Это свидетельствует о неоспоримом значении исходного размера и массы конкрементов в процессе литолиза конкрементов мочевыделительной системы (рис. 3).

1 7.8

крупные средние мелкие

размер камней

Рис. 3. Зависимость растворимости камней от их размера

Примечание: * - достоверность различий в сравнении с I группой (р< 0,05), # - достоверность различий в сравнении со II группой (р< 0,01).

На основании анализа растворимости конкрементов и выявленных зависимостей степени литолиза от строения, размеров и химического состава камней была разработана рабочая схема группировки мочекаменной болезни по склонности конкрементов к литолизу раствором трилона Б Она учитывает традиционную минералогическую классификацию камней, их размеры и массу и предлагает выделять несколько уровней склонности к литолизу в зависимости от степени растворения конкрементов

Рабочая схема группировки мочекаменной болезни по склонности конкрементов к литолизу раствором трилона Б

1 Камни по химической структуре

- фосфатные, - уратные, - оксалатно-уратные,

- оксалатные, - оксалатно-фосфатные, - оксалатно-смешанные

2 Камни по размерам

- крупные (масса > 100 мг),

- средние (масса = 20-100 мг),

- мелкие и (масса < 20 мг)

3 Камни по склонности к литолизу

• (высокая склонность к литолизу)

степень растворения конкрементов > 20 % (фосфатные мелкие, фосфатные средние),

• Ь2 (умеренная склонность к литолизу)

степень растворения конкрементов 16-20 % (фосфатные крупные оксаютные макие, оксаштные средине, оксалатно-фосфатные меч кие оксашпто-фосфатные средние, оксалатно-смешанные мепкие, оксиштно-с мешанные средние),

• Ь, (низкая склонность к литолизу)

степень растворения конкрементов 10-15 % (оксалатные крупные, оксалатно-фосфатные крупные, океапатно-смешанные крупные, оксалатно-уратные мелкие, оксшштно-уратные средние),

• (нулевая склонность к литолизу)

степень растворения конкрементов < 10 % (оксалатно-уратные крупные, уратные мелкие, уратные средние, уратные крупные).

Использование нескольких различных вариантов объема раствора трилона Б в эксперименте привело к следующим результатам. Независимо от того, какой по объему раствор применялся в процессе литолиза, конечная степень растворения камней была практически одинакова во всех группах. Данные подтверждают, что, увеличивая или уменьшая объем литолитической смеси, невозможно повысить эффективность литолиза.

4

Группы камней

Рис. 4. Зависимость растворимости камней от температуры раствора Группы камней: I оксалат. 2 фосфат. 3 урат, 4 оксалат-фосфат, 5 - оксалат-урат. 6 - оксалат-смешанный

Как и следовало ожидать, с увеличением температуры литолитического раствора растворимость конкрементов увеличивается (рис. 4). Подобная тенденция наблюдается во всех исследуемых группах камней. Увеличение температуры с 20 до 60 11 С ведет к возрастанию растворимости конкрементов в несколько раз (в среднем, с 8,3 % до 22,8 %). Причем, наибольшее увеличение степени растворимости имеет место в случае оксалатных камней (р< 0,05).

Во всех шести группах камней по химическому составу наблюдается рост степени литолиза по мере увеличения концентрации раствора трилона Б (рис. 5).

Концентрация, М

Группы камнем

Рис. 5. Зависимость растворимости камней от концентрации раствора

Группы камней: 1 - оксалат, 2 - фосфат, 3 - урат, 4 - оксалат-фосфат, 5 — оксалат-урат, 6 — оксалат-смешанный

Зависимость эта явная и достаточно хорошо проявляется в любой категории конкрементов. Средний прирост степени растворимости в каждой линии химического строения образцов составляет 1,5 ±0,3 %. Так, возрастание

степени растворимости оксалатных камней произошло с 2,9 % (при концентрации раствора 0,01 М) до 4, 4 % (при 0,1 М) Уровень литолиза фосфатных конкрементов при 0,01 М составил 14,9 %, при 0,05 М - 17,8 %, а при 0,1 М - 23,2 % Уратные камни, будучи практически нерастворимыми, имеют достоверно самый низкий процент литолиза при всех концентрациях (р< 0,05) 1,7 % (0,01 М), 2,3 % (0,05 М) и 2,7 % (0,1 М), но, тем не менее, при увеличении концентрации трилона Б, степень растворения все же увеличивается Подобные наблюдения проявляются и в группах камней смешанного состава По оксалатно-фосфатным конкрементам общая картина выглядит следующим образом степень растворения при 0,01 М составила 7,2 %, при 0,05 М - 8 %, при 0,1 М - 9,3 % Оксалатно-уратные камни проявили традиционно низкую литолитическую активность - 2,5 % (0,01 М), 2,8 % (0,05 М), 3,2 % (0,1 М) Конкременты оксалатно-смешанного состава при концентрации в 0,01 М имеют степень растворения, равную 5,2 %, при 0,05 М растворяются в 6,9 % случаев, а при 0,1 М литолитическая способность составила 8,3 %

При сравнительном анализе используемых в эксперименте концентраций было установлено, что 0,01 М — это достаточно низкая концентрация, при которой хотя и наблюдается некоторая степень литолиза, но она настолько незначительна, что говорить об эффективности литолитического процесса просто не приходится Несколько выше оказалась литолитическая активность у трилона Б 0,05 М концентрации, но и в данном случае растворение нельзя назвать приемлемым для достижения полного литолиза Необходимыми свойствами обладает раствор комплексона с концентрацией 0,1 М Он является насыщенным и максимально проявляет свои свойства, обусловленные химическим строением Приготовление более концентрированного раствора представляется довольно сложной в техническом выполнении химической задачей, поскольку практически невозможно обеспечить дальнейшее

насыщение раствора трилоном Б и растворение твердого вещества в жидкости не будет проходить.

Данные свидетельствуют о том, что за два часа во всех исследованных системах состояние насыщения не достигается. Время достижения насыщения для всех групп камней составляет около четырех часов, для фосфатов, возможно, чуть меньше. Дальнейшее увеличение времени растворения к увеличению растворимости камней практически не приводит (рис. 6).

Рис. 6. Зависимость растворимости почечных камней от времени растворения

Группы камней: 1 - оксалат, 2 - фосфат, 3 - урат, 4 - оксалат-фосфат, 5 — оксапат-урат, 6 - оксалат-смешанный

Соответственно, увеличение экспозиции литолиза камней мочевыделительной системы свыше четырех часов нерационально в связи с отсутствием дальнейшего роста литолитического эффекта. С другой стороны, использование раствора трилона Б в течение периода времени, меньшего, чем

четыре часа, не дает ту максимальную степень растворимости камней, которая может быть достигнута при необходимой экспозиции

Было доказано, что наибольший эффект по растворению конкрементов мочевыделительной системы характерен для раствора трилона Б в концентрации 0,1 М при температуре 37-40° С в том случае, если процедура растворения длится до 4 часов Действие такого раствора изучалось на экспериментальных животных для определения его биологического влияния и безопасности

С целью исключения общих изменений, связанных с методикой проведения эксперимента и инвазивностью выполняемых манипуляций, а также для определения тех специфических нарушений местного характера в мочевой системе, которые связаны именно со свойствами литолитического раствора проводилось сравнение опытной (введение трилона Б) и контрольной (введение физиологического раствора) групп

Сама методика эксперимента, характеризующаяся введением под определенным давлением раствора в мочевую систему, приводит к осмотическому воздействию на ткани, перерастяжению полостей мочевыделительной системы Как результат, местные изменения встречались в обеих группах и характеризовались полнокровием и паретическим расширением сосудов подслизистого и мышечного слоев лоханок почек, сопровождающимся умеренным отеком данных структур Со стороны мочевого пузыря наблюдались признаки венозного полнокровия мышечной стенки и умеренно выраженного отека стромы Таким образом, подобного рода изменения встречаются как в опытной, так и в контрольной группах, они не являются специфическими и не связаны с видом вводимого раствора

В зависимости от способа введения раствора трилона Б (ретроградно или антеградно) местные изменения локализовались в различных участках мочевыделительной системы При поступлении раствора трансуретрально нарушения были выявлены преимущественно в мочевом пузыре Отмечалась

очаговая вакуольная дистрофия единичных поверхностно лежащих клеток переходного эпителия при сохранении целостности эпителиального пласта Наблюдался умеренно выраженный отек слизистой оболочки и подслизистого слоя мочевого пузыря В мышечном слое выявлялась слабо выраженная инфильтрация полиморфно-ядерными лейкоцитами При антеградном введении вещества непосредственно в лоханку структурные изменения локализовались, прежде всего, в почках Наблюдался умеренно выраженный отек слизистой оболочки на фоне полнокровия и диффузно-очаговой лейкоцитарной инфильтрации Таким образом, выявленные нарушения проявляются изменениями преимущественно в месте введения раствора, являются поверхностными и не могут привести к серьезной структурной патологии

При сравнительном анализе гистологических препаратов органов мочевыделительной системы крыс, полученных на 1, 3 и 7 сутки после введения раствора трилона Б выявлена определенная особенность, характеризующая характер структурных изменений слизистой оболочки почек, мочеточника и мочевого пузыря Патогистологическое изучение структурных параметров слизистой оболочки мочевых путей показало, что введение раствора трилона Б в первые сутки вызывает некоторые изменения со стороны слизистой оболочки и микроциркуляторного русла органов мочевыделительной системы крыс, проявляющиеся признаками повреждения эпителиального слоя, дилатацией сосудов и полнокровием На третьи сутки после эксперимента наблюдается положительная динамика, характеризующаяся уменьшением вышеописанных изменений вакуольная дистрофия становится менее выраженной, отек и полнокровие исчезают, наблюдаются отдельные очаги лейкоцитарной инфильтрации Спустя неделю после введения раствора все структурные показатели приходят в норму, видимых дефектов со стороны переходного эпителия и слизистой оболочки в целом не отмечается Таким образом, нарушения структуры слизистой оболочки органов

мочевыделительной системы носят временный характер, возвращаясь к норме примерно через одну неделю после введения раствора комплексона

Сравнительный анализ полученных результатов позволяет сделать вывод об отсутствии принципиальных патоморфологических изменений слизистой оболочки мочевыводящих путей лабораторных крыс при введении раствора трилона Б и изотонического раствора

ВЫВОДЫ

1 Эффективность раствора трилона Б в качестве литолитического средства конкрементов мочевыделительной системы составляет в среднем 29,6 ± 1,1 %

2 Растворимость разных по химическому составу конкрементов существенно различается степень литолиза фосфатных камней составляет 23,2 ± 1,9 %, оксалатных - 14,4 ± 0,4 % и уратных - 4,7 ± 0,5 %

3 Размеры камней оказывают влияние на степень их растворения Степень литолиза мелких конкрементов (менее 20 мг) равна 17,8 %, средних конкрементов (20-100 мг) составляет 14,4 %, крупных (более 100 мг) - не превышает 10,3 %

4 Оптимальным параметром температурного режима растворения конкрементов мочевыделительной системы является порог температуры 37-43°С (в среднем, 40°С) Максимальные литолитические свойства раствор трилона Б проявляет при концентрации 0,1 М Наиболее эффективная длительность сеанса литолиза камней мочевыделительной системы составляет 4 часа

5 Местное действие раствора трилона Б на слизистую оболочку органов мочевыделительной системы лабораторных животных является безопасным, так как оценка данных структур выявила отсутствие принципиальных морфологических изменений, которые носят временный реактивный характер

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1 В протокол обследования и лечения пациентов с мочекаменной болезнью рекомендуется включать исследование конкрементов (удаленных и отошедших самостоятельно) для определения их химического состава с помощью предлагаемого метода атомно-абсорбционной спектроскопии, что даст возможность определить дальнейшую тактику ведения пациента и позволит назначить мероприятия по метафилактике уролитиаза

2 С целью прогноза дальнейшей тактики лечения пациента с мочекаменной болезнью рекомендуется использовать рабочую схему разделения мочекаменной болезни по склонности конкрементов к литолизу раствором трилона Б, содержащую в своей основе различную степень растворимости камней растворами комплексонов

3 В практику работы лабораторий при проведении исследований на экспериментальных животных необходимо внедрить способ внутриуретрального введения веществ с использованием специально разработанного уретрального катетера для экспериментальных животных

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Способ литолиза почечных камней в растворах комплексонов // Каталог экспонатов выставки научных достижений Ивановской области «Ивановский инновационный салон «Инновации-2004» — Иваново - 2004 - С 43 (Стрельников А И , Березин Б Д , Шевырин А А )

2 Исследование растворения почечных камней в комплексонах in vitro // Тезисы докладов научной конференции «Молодая наука - развитию Ивановской области» — Иваново - 2005 — С 234-237 (Шевырин А А , Стрельников А И , Березин Б Д , Мамардашвили Г М )

3 Сравнительная оценка литолиза камней мочевыделительной системы in

vitro с помощью трилона Б // Тезисы докладов 1 Всероссийской школы-конференции «Молодые ученые - новой России Фундаментальные исследования и инновационная деятельность» - Иваново - 2005 - С 9798 (Березин Б Д , Стрельников А И , Мамардашвили Г М , Шевырин А А )

4 Физико-химические основы образования и растворения мочевых камней in vitro и in vivo // Тезисы докладов конференции Президиума РАН «Фундаментальные науки - медицине» - Москва - 2005 -С 158-160 (Березин Б Д, Березин М Б, Кустов А В, Стрельников А И, Шевырин А А)

5 Оценка эффективности ретроградной контактной уретеролитотрипсии в лечении больных камнями мочеточников // Тезисы докладов Юбилейной межрегиональной научно-практической конференции «Современные подходы к лечению мочекаменной болезни у взрослых и детей»

- Ярославль - 2006 - С 68-70 (Стрельников А И, Варенцов Е А, Соломатников П Н , Кудряшов В И , Шевырин А А )

6 Экстракорпоральная ударно-волновая литотрипсия камней почек и мочеточников на аппарате «Урат-П» (тринадцатилетний опыт работы) // Тезисы докладов Юбилейной межрегиональной научно-практической конференции «Современные подходы к лечению мочекаменной болезни у взрослых и детей» - Ярославль - 2006 - С 70-74 (Стрельников А И, Букат А В , Морыганов М А , Тетеркин А П , Шевырин А А )

7 Опыт применения комплексонов в литолитической терапии // Тезисы докладов Юбилейной межрегиональной научно-практической конференции «Современные подходы к лечению мочекаменной болезни у взрослых и детей» - Ярославль - 2006 - С 76-79 (Стрельников А И , Шевырин А А )

8 Уролитиаз воздействие трилона Б на биосистемы животных // Вестник Российского государственного медицинского университета - Москва

- 2006 - № 2 - С 172 (Пузырев М О , Шевырин А А )

9 Комплексоны как литолитическое средство // Вестник Российского государственного медицинского университета - Москва - 2006 - № 2 -С 197-198 (Шевырин А А )

10 Оценка биоэффектов ЭДТА // Тезисы докладов VI Региональной студенческой научной конференции с международным участием «Фундаментальные науки - специалисту нового века» - Иваново - 2006

- С 124 (Шевырин А А , Пузырев М О )

11 Литолитические эффекты ЭДТА // Тезисы докладов VI Региональной студенческой научной конференции с международным участием «Фундаментальные науки - специалисту нового века» - Иваново - 2006

- С 124 (Шевырин А А , Пузырев М О )

12 К вопросу о растворении конкрементов мочевыделительной системы // Материалы научно-практической конференции студентов и молодых ученых ИвГМА «Неделя науки - 2006» - Иваново - 2006 - С 192-193 (Пузырев М О , Шевырин А А , Полозов В В )

13 Оценка литолитической активности трилона Б // Материалы конференции V Всероссийской университетскй научно-практической конференции молодых ученых и студентов по медицине - Тула - 2006 - С 273-274 (Шевырин А А , Полозов В В )

14 Энергетика взаимодействия ионов Са2+ и С2042 в многокомпонентных жидкофазных системах к вопросу ингибирования образования мочевых камней // Доклады академии наук - Москва - 2006 - Т 410 - № 1

- С 62-65 (Кустов А В , Березин Б Д , Стрельников А И , Шевырин А А , Березин М Б , Королев В П )

15 Оценка биологического действия литолитических средств // Материалы научно-практической конференции студентов и молодых ученых ИвГМА «Неделя науки - 2007» - Иваново - 2007 - С 151 (Шевырин А А )

ШЕВЫРИН Алексей Александрович

ЛИТОЛИЗ КОНКРЕМЕНТОВ МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

РАСТВОРОМ КОМПЛЕКСОНА ТРИЛОН Б (МЕДИЦИНСКИЕ, ХИМИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Подписано в печать 25 12 2007 Формат 60*84 1/16 Печ л 1 5 Уел печ т 1 4 Тираж 1 Юэкз

ГОУ ВПО ИвГМА Росздрава 153012 г Иваново пр Ф Энгельса 8

АКТУАЛЬНОСТЬ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

В настоящее время проблема лечения мочекаменной болезни остается чрезвычайно актуальной. Эта нозология является весьма распространенной. Существуют регионы, где мочекаменная болезнь встречается особенно часто и имеет эндемический характер. Во многих странах мира, в том числе и в России, данная патология диагностируется в 32 - 40 % случаев всех урологических заболеваний. В связи с изменением характера питания, социальных условий жизни и увеличением неблагоприятных экологических факторов, оказывающих прямое воздействие на организм человека, по прогнозам многих ученых, частота мочекаменной болезни и в дальнейшем будет иметь тенденцию к росту. Медико-социальная значимость мочекаменной болезни обусловлена тем, что, встречаясь практически во всех возрастных группах, в 65 - 70 % случаев она диагностируется в трудоспособном возрасте - 20 - 60 лет (Лопаткин Н.А., 2004).

Несмотря на неуклонный рост этой патологии и массу разработанных методов удаления камней, вопрос лечения мочекаменной болезнш остается до конца не разрешенным. Это связано с тем, что любой вид оперативного вмешательства не является этиологическим методом лечения, так как не устраняет причин камнеобразования, а использование консервативных способов лечения не всегда эффективно (Лопаткин Н.А. и соавт., 2000). В связи с этим разработка неинвазивных методов лечения мочекаменной болезни и способов профилактики камнеобразования является перспективным направлением современной урологии.

На протяжении всей истории развития урологии неоднократно предлагались к использованию различные средства, обладающие литолитической активностью. Тем не менее, на данный момент нет определенного стандарта, позволяющего осуществить растворение камней и избежать оперативного вмешательства. Данные литературы весьма скудно отражают проблему литолиза конкрементов мочевыделительной системы. В публикациях встречаются единичные сведения об использовании комплексонов (группы химических соединений сложного строения, способных образовывать прочные внутренние комплексы с ионами металлов) с целью лизиса почечных камней (Тиктинский О.Л., 1980). Однако, несмотря на некоторые попытки использования комплексонов с целью литолиза (Boeminghaus Н., 1953), они пока не получили широкого применения в лечении уролитиаза по ряду причин. Во-первых, из-за недостаточно изученного воздействия веществ этой группы на организм человека. Во-вторых, полученные данные по растворимости конкрементов довольно неоднозначны. Результативность метода очень сильно зависит от химического состава камня, его структуры, размера, возраста и многих других моментов, хотя точная зависимость растворимости от вышеперечисленных факторов в настоящее время не выявлена.

Отсутствие достаточной информации по рассматриваемой проблеме позволяет осуществить попытку обобщения имеющегося материала и проведения исследования для выявления возможных способов и механизмов литолиза камней мочевой системы с помощью комплексонов.

ЦЕЛЬ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ Разработать методику растворения конкрементов мочевыделительной системы с помощью комплексона трилон Б in vitro для улучшения результатов лечения больных с мочекаменной болезнью.

ЗАДАЧИ НАУЧНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Оценить эффективность применения трилона Б в качестве литолитического средства.

2. Выявить зависимость степени . растворимости конкрементов от их химического состава и размеров.

3. Определить оптимальные параметры температурного, концентрационного и временного режимов растворения конкрементов.

4. Изучить местное биологическое действие раствора трилона Б путем оценки структурных изменений слизистой оболочки органов мочевыделительной системы лабораторных животных в эксперименте.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ

- Проведена оценка эффективности применения раствора трилона Б в качестве литолитического средства in vitro.

- Выявлены особенности процесса литолиза конкрементов мочевыделительной системы при различных вариантах уролитиаза в зависимости от химического строения камней.

- Установлены оптимальные параметры временного, температурного и концентрационного режимов растворения конкрементов.

- Доказана прямая зависимость между степенью растворимости конкремента и размерами подвергшегося литолизу камня.

- Изучено местное биологическое действие раствора трилона Б на слизистую оболочку органов мочевыделительной системы.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. Разработан, апробирован и рекомендован способ литолиза конкрементов мочевыделительной системы in vitro на основе использования водного раствора комплексона трилона Б (приоритетная справка № 2005114246/15 (016340) от 11.05.2005г. на изобретение; удостоверение на рационализаторское предложение N° 2403 от 5.09.2005г., выдано Ивановской государственной медицинской академией).

2. Обосновано включение в алгоритм обследования пациентов с мочекаменной болезнью предложенного способа исследования химического состава конкрементов для определения дальнейшей тактики лечения (удостоверение на рационализаторское предложение № 2438 от 12.03.2007г., удостоверение на рационализаторское предложение № 2439 от 12.03.2007г., выдано Ивановской государственной медицинской академией).

3. Разработана и предложена к использованию рабочая схема разделения мочекаменной болезни по склонности конкрементов к литолизу раствором трилона Б, содержащая в своей основе различную степень растворимости камней растворами комплексонов (приоритетная справка № 2006117926/15 (019498) от 24.05.2006г. на изобретение; удостоверение на рационализаторское предложение № 2420 от 13.02.2006г., выдано Ивановской государственной медицинской академией).

ПОЛОЖЕНИЯ ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Литолитическая эффективность комплексона трилона Б составляет 29,6%.

2. Оптимальным параметром температурного режима растворения конкрементов трилоном Б является температура 37-40° С, концентрационного режима - концентрация 0,1 М, временного режима — 4 часа.

3. Размеры и химический состав конкрементов существенно влияют на степень литолиза.

4. Местное действие раствора трилона Б на слизистые оболочки органов мочевыделительной системы является безопасным и носит временный реактивный характер.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ Материалы диссертации доложены на научно-практической конференции молодых ученых ИвГМА «Неделя науки 2005,2006», научно-практических конференциях врачей-урологов Областной клинической больницы г. Иваново (2005 г.), Областном фестивале «Молодая наука -развитию Ивановской области» (2006, 2007 гг.), Всероссийской конференции «Фундаментальные исследования и инновационная деятельность» (2005 г.), Всероссийской конференции Российской академии наук «Фундаментальные науки — медицине» в г. Москва (2006 г.), межрегиональной научно-практической конференции «Современные подходы к лечению мочекаменной болезни у взрослых и детей» в г. Ярославле (2006 г.), заседании Ивановского отделения Российской академии естественных наук (2006 г.), VI Региональной научной конференции с международным участием ИГХТУ «Фундаментальные науки — специалисту нового века» (2006 г.).

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ По материалам исследования опубликовано 15 печатных работ. Получен грант по программе фундаментальных исследований РАН № 11 П на 2005 г. «Фундаментальные науки - медицине». Получена приоритетная справка № 2005114246/15 (016340) от 11 мая 2005 года на изобретение «Способ литолиза конкрементов мочевыделительной системы in vitro», приоритетная справка № 2006117926/15 (019498) от 24 мая 2006 года на изобретение «Способ определения склонности конкрементов мочевыделительной системы к литолизу», 7 свидетельств на рационализаторское предложение № 2403 от 5.09.2005 «Способ растворения оксалатных камней мочевыделительной системы in vitro», № 2404 от 6.09.2005 «Устройство для проведения ингаляционного наркоза у экспериментальных животных», № 2405 от 6.09.2005 «Уретральный катетер для экспериментальных животных», 2420 от 13.02.2006 «Способ определения дальнейшей тактики лечения пациента с мочекаменной болезнью», № 2421 от 13.02.2006 «Способ внутриуретрального введения веществ экспериментальным животным», № 2438 от 12.03.2007 «Способ определения химического состава камней мочевыделительной системы», № 2439 от 12.03.2007 «Способ метафилактики мочекаменной болезни».

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ В ПРАКТИКУ Результаты исследований и вытекающие из них рекомендации внедрены в практику работы урологического отделения для взрослых ОГУЗ «Ивановская областная клиническая больница», городском урологическом центре г. Иваново, биохимической лаборатории и лаборатории микроциркуляции крови НИЦ ГОУ ВПО ИвГМА Росздрава, в программу ч обучения студентов на кафедре урологии Ивановской государственной медицинской академии.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ Диссертация изложена на 137 страницах машинописного текста, состоит из введения, пяти глав, заключения, выводов и практических рекомендаций. Работа иллюстрирована таблицами, диаграммами и микрофотографиями. Библиография включает 178 отечественных и 97 зарубежных источников.

112 ВЫВОДЫ

1. Эффективность раствора трилона Б в качестве литолитического средства конкрементов мочевыделительной системы составляет в среднем 29,6 ± 1,1 %.

2. Растворимость разных по химическому составу конкрементов существенно различается: степень литолиза фосфатных камней составляет 23,2 ±1,9 %, оксалатных - 14,4 ± 0,4 % и уратных - 4,7 ± 0,5 %.

3. Размеры камней оказывают влияние на степень их растворения. Степень литолиза мелких конкрементов (менее 20 мг) равна 17,8 %, средних конкрементов (20-100 мг) составляет 14,4 %, крупных (более 100 мг) - не превышает 10,3 %.

4. Оптимальным параметром температурного режима растворения конкрементов мочевыделительной системы является порог температуры 37-43°С (в среднем, 40°С). Максимальные литолитические свойства раствор трилона Б проявляет при концентрации 0,1 М. Наиболее эффективная длительность сеанса литолиза камней мочевыделительной системы составляет 4 часа.

5. Местное действие раствора трилона Б на слизистую оболочку органов мочевыделительной системы лабораторных животных является безопасным, так как оценка данных структур выявила отсутствие принципиальных морфологических изменений, которые носят временный реактивный характер.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В протокол обследования и лечения пациентов с мочекаменной болезнью рекомендуется включать исследование конкрементов (удаленных и отошедших самостоятельно) для определения их химического состава с помощью предлагаемого метода атомно-абсорбционной спектроскопии, что даст возможность определить дальнейшую тактику ведения пациента и позволит назначить мероприятия по метафилактике уролитиаза.

2. С целью прогноза дальнейшей тактики лечения пациента с мочекаменной болезнью рекомендуется использовать рабочую схему разделения мочекаменной болезни по склонности конкрементов к литолизу раствором трилона Б, содержащую в своей основе различную степень растворимости камней растворами комплексонов.

3. В практику работы лабораторий при проведении исследований на экспериментальных животных необходимо внедрить способ внутриуретрального введения веществ с использованием специально разработанного уретрального катетера для экспериментальных животных.