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尿结石的尿液分析（2024）尿路结石实际上主要由人体不同的代谢产物构成，因此结石的形成与人体的新陈代谢有着非常机密的联系,而人体机体代谢的变化如何影响结石的形成，最终要通过尿液量、酸碱度和尿中各种成分的变化来对结石的形成产生直接的影响。所以研究肾结石形成的原因，预防结石复发，对人体尿液中结石形成危险因素的研究是必由之路。关于尿液成分与成石关系的研究要最早见于1918年Ambery和Mcclure发现枸椽酸对尿液草酸钙结晶的形成有抑制作用，之后1931年Ostery首先提出尿液枸椽酸的降低可能会促进含钙尿路结石形成的看法。1941年Kissin和1.ocks首次观察到高尿钙与。肾结石的形成存在一定的联系；1953年Albright研究了特发件高钙尿的数值范围。1957年Watts首次描述了原发性高草酸尿；1968年Williams和Smith描述了原发性高草酸尿II型。经过不断发展，尿液成石危险因素分析技术逐渐成熟，并确定将24小时尿液成石危险因素分析作为检查尿路结石患者代谢异常的最重要手段之一。西方国家因在疾病预防领域研究深入，因此在24h尿液成石危险因素分析应用和研究方面较领先。国内直到本世纪初才开始加强了尿路结石成因方面的研究，能够开展此方面研究的单位甚少，许多领域仍未涉及。有机盐是尿液中重要的构成，尿液中常见的有机盐有草酸、枸椽酸、尿酸，焦磷酸盐等。这些物质或多或少，均会对尿中结晶的形成产生影响，成为结石成石的危险因素。尿液中成石的有机盐危险因素主要有高草酸尿，低枸椽酸尿，高尿酸尿，低焦磷酸盐尿。PakCY等认为要达到预防尿路结石的复发目的，一个较全面的尿液代谢评估应该包括：2次24h尿液样本的尿液成石危险因子检查，口服钙负荷试验，但是认为完成这些检查需要较长时间，且费用很高。1.otanY和他的同事进行效价对比研究后认为,进行上述复杂的代谢检查用来治疗尿路结石复发，在费用和效果上同单次24小时尿液分析相比没有什么优势。因此，有学者认为单次的24h尿液分析对判断尿路结石形成的代谢异常已经足够。但也有学者认为单次的24h尿样本可能会导致诊断结果偏差。国人尿结石患者合并最常见的代谢异常为低枸椽酸尿，另外也有一定比例的远端肾小管性酸中毒、高草酸尿、低镁尿、高尿酸尿等。尿液中枸椽酸的浓度是24小时尿液分析的主要检查项目之一。正常人每天经过尿液排泄枸椽酸大约为3mmol1.而75%的枸椽酸被肾小管吸收,尿液排出仅占其中大约25%o机体合并酸中毒时，肾小管对枸椽酸的重吸收增强，尿液中的枸椽酸排泄减少，而碱中毒时情况相反。Pak认为枸椽酸在尿液中可以起到抑制含钙结晶形成的作用，是尿含钙件结石形成的抑制因素。AdamS认为尿枸椽酸的浓度与含钙结石的形成成反比。Caruana认为低枸椽酸尿、尿PH值升高和高钙尿是尿结石形成的重要危险因素。Harem发现含钙性结石患者中20%-60%会出现低枸椽酸尿。国外的实验研究已经证实尿液中枸椽酸可从几个方面抑制以草酸钙为主结石的形成：枸椽酸与尿液中钙离子螯合，形成溶解度较高的枸椽酸钙，可经尿液排泄，起到降低尿液钙离了浓度，从而降低草酸钙和磷酸钙的饱和度；直接或间接抑制草酸钙结晶形成；提高尿液PH值而增加尿液中尿酸的溶解度，可抑制草酸钙结晶形成的异质成核作用。高草酸尿的原因可粗略分为：原发件和继发于其他原因导致的高草酸尿。原发性高草酸尿为常染色体隐性遗传的草酸代谢障碍性疾病，又分为I型和11型，均为基因变异导致机体代谢草酸酶的缺陷,致草酸分解障碍,草酸负荷重而排泄增加，这类病例一般在儿童时期即发病，而且会出现肝肾的病变。继发的高草酸尿的出现可能与形成草酸物质的摄入增或肠道内的草酸吸收增加有关。食物脂肪类物质和胆汁酸盐的吸收不良也可导致高草酸尿，这是因为不吸收的脂肪食物和胆汁酸类与肠道腔内的钙形成复合物，使钙与草酸的结合减少，导致肠道内游离草酸增加而增加吸收，而致高草酸尿。饮食中钙的不足，也可使肠道内游离草：复杂草酸钙与磷酸钙混合性肾结石患者成石相关性代谢异常检查的应用和意义酸的浓度增加，致吸收增加而引起高草酸尿。维生素C摄入过多和维生素B缺乏，也可导致高草酸尿。有了离子色谱仪,增加了尿草酸浓度测定的准确性。PakCY等报道草酸钙和磷酸钙混合性结石患者高草酸尿的比例为12%(56485)中国内报道的比例较少，但一些数据仍提示国人的高草酸尿比例较高，分析其因，可能与国人素食量较多、且食物中钙偏少，导致肠道内游离草酸浓度较高而吸收增加有关。尿液中草酸与钙离子结合，形成溶解度较低的化合物，过饱和后易形成结晶，黏附聚集后形成结石。尿酸是人体内瞟唆核苜酸分解代谢的最终产物，人体代谢的尿酸约1/3通过肠道排出，2/3经过尿液排泄。尿酸通过肾小球滤过，并在肾小管重吸收和分泌。高瞟岭饮食是导致高尿酸尿的常见原因，痛风体质也是高尿酸尿原因之一。尿液中尿酸浓度增高容易导致尿酸结石形成，而且尿酸结晶也可以通过取向附生的机制诱发草酸钙结石形成。尿酸为酸性物质，可以降低尿液PH值，这也有利于草酸钙结晶的形成。Kourambas等报道草酸钙结石和磷酸钙结石患者合并高尿酸尿的比例分别为28%和31%PakCY报道草酸钙和磷酸钙混合性结石患者中高尿酸尿的比例为28%0高尿钙是形成含钙性肾结石的重要危险因素。导致尿中钙离子浓度升高的因素很多。伴有血钙升高的高钙尿最常见的原因是甲状旁腺功能亢进，而其中90%源于单个腺瘤。另外维生素D补充过多、结节病和恶性肿瘤，对钙磷的代谢产生影响，导致高血钙性高尿钙。本组检查未发现高血钙的患者，故没有进行甲状旁腺功能的测定。血钙正常，主要表现为尿钙升高的高尿钙在尿路结石中相对较多，大概又可从原因上分为饮食性、特发性和肾小管酸巾毒继发性。而特发件高钙尿又有吸收性高钙尿、溶骨性高钙尿、肾性高钙尿和渗漏磷性高钙尿之分。较多见的吸收性高钙尿的基本机制为肠道对钙的吸收亢进，同时抑制甲状旁腺素的分泌而减少尿液中钙的重吸收。对尿路结石患者进行尿钙检查的目的一是要寻找高尿钙的原因进行相应治疗；二是采取措施控制高尿钙来减少结石复发的机会。PakCY等报道草酸钙和磷酸钙混合性结石患者巾血钙正常而高尿钙的比例为44%,并检查认为是吸收性高钙尿，同时发现3%的原发性甲状旁腺功能亢进。Kourambas等报道草酸钙结石和磷酸钙结石患者合并高尿钙的比例分别为66%和69%o1.evyF1.等将低尿量定义为每天尿量小于10OO毫升。低尿量产生的原因最常见为液体摄入过少，有时大量出汗、或者腹泻导致液体丢失等。若长期液体量摄入少，导致尿液浓缩，尿液巾溶质浓度升高而成为结石的促进因素，最有效的办法即为增加液体摄入量。1.owenstam指出在正常生物矿化过程中，生物体内无机质的沉积是由有机大分来调控，即尿内蛋白质大分子物质如Tamm-Horsfall蛋白(THP)TH蛋白、富含糖醛酸蛋白、肾钙素、尿骨桥蛋白、尿凝血酶原片段1等，它们的作用在结石形成过程中所起的作用要大于无机小分子物质如枸椽酸、焦磷酸、ADP.ATPs磷酸枸椽酸等的作用。Doyle等研究表明：与结石形成有关的蛋白质分为三种，一种为结石形成的因，亦称第一基质；另一种为结石形成的果，亦称第二基质；第三种为无关蛋白质。尽管尿中存在着数百种蛋白质，实际上只有为数不多蛋白质直接参与结石的成核及生长，并且与结石形成有关的蛋白质具有高选择性，并不与其尿中含量正相关。如T.H蛋白在尿中含量丰富而在结石中含量甚微，相反，结石基质蛋白尿凝血酶原片段1虽然在尿中含量甚低，但在结石中含量却超过其它蛋白，并且尿凝血酶原片段I的含量是尿凝血酶原片段2的10倍。尿液中氨基酸对结石形成的影响表现为三方面以酸性氨基酸为主，对尿液中结石形成有抑制作用以碱性氨基酸为主，对尿液中结石形成有促进作用以二碱基代谢紊乱为主，胱氨基酸结石的形成。Cody等研究了16种氨基酸均能对一水草酸钙(COM)的生长影响较小。Fleming等在PH值58的水溶液中，测定了20种氨基酸在COM晶体表面的吸附。结果表明，随着PH值增大，吸附强度逐渐减弱。当pH=5时，氨基酸在COM晶体表面的吸附强度最大,且酸性氨基酸的吸附强度明显大于中性和碱性氨基酸,因而酸性氨基酸抑制晶体生长能力最强。虽然尿检是很单一的检查，但是却能提供很多重要信息。显微镜分析和试纸分析需同时进行。结石能引起血尿和脓尿，但其他原因亦能引起这些症状，作为一个谨慎的医生应立即进行进一步检查。结石患者能出现结晶尿症，但是正常人也会出现该症状，胱氨酸结晶尿症除外。若尿中出现胱氨酸结晶时提示该患者有胱氨酸尿症。伴有感染的代谢结石患者尿中很可能细菌。对于该患者人群，尿PH和尿比重是最重要的测量参数。尿比重能反应患者的水化状态。而尿PH对于伴感染的代谢结石患者来说是一个重要因子。然而试纸法测定尿PH的准确性受到质疑，因为最近发现该准确性具有试纸依赖性。如果是因为尿液分析或是临床表现而怀疑感染的，建议进行尿培养和药敏试验。建议复发结石患者和患有胱氨酸尿症的患者对患者普食情况下的24尿进行析。同样这也适合于某些特定的首次发病人群，包括儿童、孤立肾患者、肾功能不全的患者、多发结石患者、肠道疾病患者和在商业航空公司工作且须保持无石状况的的人群。进行该检查的原因是该检查发现代谢异常的几率很高，而这些代谢异常均增加结石形成风险，如高钙尿症、高草酸尿症；而有效的治疗是为了降低结实的活性。首发结石患者和复发结石患者人群中类似的频谱和代谢异常的高发支持对首次发病患者进行该检查。装尿标本的容器的容量至少要有4升。下列参数需要测定：尿量、尿PH、尿肌酊、尿钙、尿尿酸、尿镁、尿磷、尿钾、尿钠、尿枸椽酸、尿氨、尿素氮和尿硫酸盐。尿肌酊用于评价尿液收集的准确性：男性20-27mgkgd,女性14-21mg/kg/d。尿钙、尿枸椽酸、尿草酸、尿尿酸和尿PH用来发现高钙尿症、低枸椽酸尿症、高草酸尿症、高尿酸尿症和痛风。尿镁和尿钠分别是盐和镁的摄入指数。尿素氮、尿硫酸盐、尿磷、尿尿酸、用来评估蛋白消耗量。胱氨酸结石患者需要测尿中胱氨酸排泄量。一般情况评估包括性别、年龄和体重。测定形成结石的盐类的过饱和度对评估饮食疗法和/或药物治疗预防结石的疗效相当有价值。因为目前认为减少靶盐的过饱和度能降低结石形成活性。另外，治疗过程中靶盐的过饱和度下降了，但是其它形成结石的盐类的过饱和度却上升了。例如，草酸钙的过饱和度下降了，但同时磷酸钙的过饱和度上升了，这被认为是不利的改变。形成结石的盐类的过饱和度的变化被证实与混合结石的发展平行。因此，当24h尿液分析后，可以考虑测定草酸钙、磷酸钙和尿酸的过饱和度。一些方法已被用来测定尿的饱和度。EQUI1.分析是其中最全面的方法之一。该分析方法使用尿中主要离子的解离常数来计算，来评估尿中一水草酸钙、无水草酸钙、磷酸钙的各种不溶盐的过饱和度。相关过饱和度就是对这些离子形成的盐的浓度评估，这与他们相关的可溶性盐在水中的溶解度相关。因为尿中有大分子和潜在的结晶抑制因子（如枸椽酸）的存在，因此即使这些离子在尿中的浓度高于发生结晶作用时的浓度，结晶作用也不会发生。该分析方法需要测定13种离子，是一个复杂的过程。Tiselius发明了一种简短的评估方法，该法仅需测定用于饱和度计算的几种主要离子，而且该法能适用于绝大多数的情况。波恩风险指数是一个真正的简短的评估方法,该指数为尿中离子钙的含量与尿中草酸量的比值。采用该法分析了201份尿样，发现结果与EQUI1.分析方法的结果和Tiselius风险指数相近，无明显差异。JESS是基于广泛的物理化学常数的数据基础，且其分析结果与EQUI1.的结果相当。但目前仍缺乏对该法的研究。评估过饱和度的方法的选择依赖于实验室拥有的设备和其的先进程度。选用适当数量的设备是必须的。另外，评估的整个过程需采用统一的方法。目前推荐收集两个24h的尿标本，因为这能更好的发现异常。而该异常每天都不同，且环境因素对其影响很大。但Pak和其同事不支持该观点，他们的研究发现两份尿样的成分很类似，因此他们认为单个24h尿已经足够用来评估了。然而，Park和其同事发现尽管两份尿液明显相关，但是标准差很大，随机1次尿样可能与另外一份尿样在临床意义上显著不同。草酸钙结石和磷酸钙结石患者大多有高钙尿症。由于目前对所有高尿酸症患者的治疗都是相同的，因此不需要采用补充试验比如对低钙饮食、禁食和钙负荷的反应来阐述高钙尿症的原因。如果口塞嗪类利尿剂或是口引满速尿无效时，则采用饮食调节治疗。排除高尿钙症的稀有病因是很重要的，比如原发性甲状旁腺亢进和肾小管中毒，一般采用测定血钙来判定前者，而通过测定尿PH和血电解质来判定后者。而在利尿剂治疗的同时必需监测血电解质和血钙，因为该治疗过程中原发性甲状旁腺亢进有时不明显，而且可能会发生电解质紊乱。另外，对建议所有患者在治疗高钙尿症过程中反复进行24小时尿测定，因为过量使用利尿剂会导致低钙尿症。氯化镇负荷试验以用来诊断不完全性肾小管酸中毒。而对于较低的尿枸椽酸排泄量患者，该试验不是必须的。因此该治疗与特发性低枸椽酸尿的治疗方案（服用碱如枸椽酸钾）相类似。结石分析可能影响尿检的选择。如果结石是单一的鸟粪石，24小时尿测定是不必要的，因为其诊断率低；对于该类患者，首要目标是取出结石和防止尿路感染复发。如果结石是由鸟粪石和代谢组份混合而成，24小时尿测定是相当有必要的，因为该测定能发现许多异常，并能评估治疗的疗效。对于有单一胱氨酸结石患者来说。24小时尿测定仅需侧定尿容量、尿H、尿胱氨酸和尿肌酢；而对于含胱氨酸的混合结石来说，需测定所有相关参数均需测定；而对于单一尿酸石患者所需测定仅包括尿量、尿PHx尿肌酊和尿尿酸；而对于含尿酸的混合结石来说，需测定所有相关参数均需测定。患结石的儿童同时有代谢异常。因此，需要进行24h尿测定。这些研究建议在首次结石病时就应进行24h尿测定,这可能能早期诊断一些显著的异常,如原发性高草酸尿症。对儿童进行24h尿测定时要考虑以下几个因子。正常儿童的尿液组份与未有结石形成的成年人有明显的不同。DeFoor和其同事发现正常儿童经尿肌好校正后尿中钙、草酸和枸梅酸含量明显高于成年人；他们还发现正常儿童尿中的草酸钙和磷酸钙的过饱和度也较成年人高。儿童各种尿液参数的正常范围因其年龄、性别和种族不同而不同，治疗前必须考虑到这一点。对该方面的研究目前还比较少，所以需要更多的研究来改善对儿童结石患者的治疗。收集年龄较小的儿童的24h尿比较困难。有些研究主张采用分析随机尿分析，并用尿肌酢校正。其中随机尿中尿草酸测定被证实能诊断原发性高草酸尿症。但是这些研究有一定的局限性。因为分析结果可能因尿样获取时间、性别和年龄的不同而不同。另外,尿肌酊也受体重的蛋白摄入量影响，导致人与人之间和个人之间的差异。以上提到的问题限制了该法的应用。随访24h尿测定被建议用于采用饮食疗法或是药物治疗的患者。首次随访检查应在住院治疗后的6-8个星期，因为这么多时间已足够证实所采用的疗法的疗效。如果并未出现有利的变化，则需调整剂量或选择另一种药物；如果该疗法起效,则再过6-8个星期再次进行24h尿测定；随后再每年进行1次24h尿测定如果结石活性增加或是组份改变则需增加检测频率。对于采用筑基化合物治疗胱氨酸结石的患者，需要进行特殊的尿液检查，因为多数评估胱氨酸的方法不能区分筑基化合物-胱氨酸复合物中的胱氨酸。目前出现了一项测定胱氨酸过饱和度和胱氨酸量的技术，该技术已被用来评估疏基化合物的疗效。