BACKGROUND: Urolithiasis is a common chronic disease with a high tendency to recurrence. The high rate of stone recurrence determines the clinical importance of metaphylaxis, which requires precise knowledge of the chemical composition of the calculi.
AIM: This work aimed to develop an optimal algorithm for mathematical processing of infrared spectra and differential diagnostic profiles of various mineralogical types of kidney stones.
METHODS: The object of the study comprised 115 kidney stones obtained during surgical treatment of patients with urolithiasis. Reference samples of the corresponding salts constituting kidney stones were used as standards. Pure reference substances were ground in an agate mortar with potassium bromide (KBr) crystals; the resulting mixture was compressed into transparent pellets, and infrared spectra were recorded using a Fourier-transform infrared spectrometer (Shimadzu IR Prestige 21, Japan). In the infrared spectra of the reference standards, the most frequently occurring and most intense absorption bands were selected (34 maxima).
RESULTS: For chemical compounds commonly present in urinary stones, two differential diagnostic profiles were constructed for each compound based on infrared spectral data. Visual comparison of the differential diagnostic profiles of urinary stones with the reference profiles allowed accurate identification of the chemical composition of the calculi in all cases.
CONCLUSION: Differential diagnostic profiles represent individual characteristics of each stone type and can be used to determine its chemical composition and to develop a personalized approach to the metaphylaxis of urolithiasis.
Обоснование. Мочекаменная болезнь — распространенное хроническое, склонное к рецидивированию заболевание. Высокая частота повторного камнеобразования предопределяет высокую значимость метафилактики заболевания, при назначении которой необходимо учитывать химический состав конкрементов.
Цель исследования. Разработать оптимальный алгоритм математической обработки инфракрасных спектров и дифференциально-диагностических профилей разных минералогических типов камней почек.
Методы. Объект исследования — 115 камней почек, полученных при оперативном лечении больных мочекаменной болезнью. В качестве эталона анализировали образцы соответствующих солей, входящих в состав почечных камней. Образец чистого эталонного вещества размельчали в агатовой ступке в смеси с кристаллами KВr, из полученной смеси приготавливали под прессом прозрачную таблетку и снимали инфракрасные спектры на инфракрасном Фурье-спектрометре Shimadzu IR Prestige 21 (Япония). В инфракрасных спектрах взятых эталонов выбирали наиболее часто встречаемые и наиболее интенсивные полосы поглощения (34 максимума).
Результаты. Для химических веществ, часто входящих в состав мочевых камней, на основе данных инфракрасных спектров были созданы по два дифференциально-диагностических профиля. При визуальном сравнении дифференциально-диагностических профилей мочевых камней с профилями эталонных соединений во всех случаях был точно определен химический состав конкрементов.
Заключение. Дифференциально-диагностические профили — это индивидуальные характеристики соответствующего типа камня, они могут быть применены для определения его химического состава и разработки персонифицированного подхода к метафилактике уролитиаза.