Krankenhaus Dresden-Friedrichstadt Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin Urolithiasis: 5000 Jahre Leidensgeschichte Harnsteinanalyse +/- Dr. Jörg Ziems 1
Wer ein gutter Steinschneider will werden und sein Der ziehe inndie Land, do mann hat viel Wein, Da habenn die Menschen gar sehr den Stein Do kann manndie Kunst Lernen wol und fein. Georg Bartisch 1575 (1530 1607) Schmerzpunkt einer Steinkolik in der Darstellung von Albrecht Dürer (1471 1528) Ausschnitt aus einem Steinflugblatt 1727 Konert J., Dietrich G.; Illustrierte Geschichte der Urologie. Springer Verlag Berlin Heidelberg 2004 Harnsteinanalyse +/- 19.04.2013 Folie 2 2
Roter Faden: Streifzug durch Epidemiologie, Ätiologie und Pathogenese Methoden zur Harnsteinanalytik, Grundlagen und Bewertung Blick hinter die Kulissen Zusammenfassung Harnsteinanalyse +/- 19.04.2013 Folie 3 3
50 64 jährige: Männer 9,7 % Frauen 5,9 % krank Inzidenz für 1979: 0,54 % Inzidenz für 2001: 1,47 % Müller St. C. et. al., Epidemiologie, instrumentelle Therapie und Metaphylaxe des Harnsteinleidens. Deutsches Ärzteblatt Jg. 101, Heft 19, 05.2004 Harnsteinanalyse +/- 19.04.2013 Folie 4 4
begünstigend kritische Übersättigung verminderte Diurese urodynamische Störungen Kristallisationsinhibitoren und Lösungsvermittlung Harnabflusshindernisse Nukleation Kristallurie Wachstum Aggregation Partikel kritischer Größe hemmend STEIN Harnsteinanalyse +/- 19.04.2013 Folie 5 5
Stauung und Abflussprobleme Exzessive Übersättigung Verminderte inhibitorische Aktivität Genetische Disposition Klima Sozialer Status Alter Geschlecht Ernährungs- und Trinkgewohnheiten Harnsteinanalyse +/- 19.04.2013 Folie 6 6
nach Hesse A., Harnsteine. Urologe A 2002, 41;496-508 Ein Harnstein ist immer nur das Symptom einer Krankheit, durch seine Entfernung wird die Krankheit nicht geheilt. Die Steinanalyse ist die notwendige Bedingung für eine erfolgreiche Metaphylaxe. Harnsteinanalyse +/- 19.04.2013 Folie 7 7
Methoden der Harnsteinanalyse Chemische Analyse: Halbquantitative Bestimmung von Kalzium, Oxalat, Phosphat, Magnesium, Ammonium, Harnsäure und Zystin mit Hilfe spezieller Analysensets. IR Spektroskopie: Absorption von IR-Strahlung durch Anregung von Molekülschwingungen der zu untersuchenden Substanz. Das IR Spektrum (Transmission gegen Wellenzahl) wird auch als Fingerabdruck eines Moleküls bezeichnet. Röntgendiffraktometrie: Beugung einer monochromatischen Röntgenstrahlung an den gesetzmäßigen Wiederholungen eines Kristallgitters. Die Folge sind kristall- und substanzspezifische Interferenzerscheinungen bei diskreten Winkeln gegen den Primärstrahl. Harnsteinanalyse +/- 19.04.2013 Folie 8 8
Infrarot Spektroskopie: Irdemo.exe Harnsteinanalyse +/- 19.04.2013 Folie 9 9
Carl Zeiss Jena: UR10 1953-1980
Carl Zeiss Jena: Specord 75IR 1975-1990
Aufbau eines FTIR Spektrometers 1 Lichtquelle 2, 4, 8, 11 Parabplspiegel 3 Blendensystem 13 Laser He-Ne 632,9 nm 17 Laserdetektor 5, 6, 7 Michelson Interferometer 10 Probe 12 Strahlungsempfänger
Monochromatische Interferenz Michelson Interferometer
Polychromatische Interferenz
Mit der Fouriertransformation rückgerechnetes Spektrum Perkin Elmer: Spectrum BX ab 2002
100 91 90 80 70 60 50 40 30 20 10 5 4 0 2013 (n=84) Hesse A. et al. Quality control in urinary stone analysis: results of 44 ring trials (1980 2001). Clin Chem Lab Med 2005;43(3):298 303 Harnsteinanalyse +/- 19.04.2013 Folie 17 17
Median: 30,4 2,6 2,0 Harnsteinanalyse +/- 19.04.2013 Folie 18 18
Harnsteinanalyse +/- 19.04.2013 Folie 19 19
20 Folie 20
1 2 4 3 Harnsteinanalyse +/- 19.04.2013 Folie 21 21
% Transmission unbekannter Blasenstein: identische Spektren für unterschiedliche Probenentnahmen Auswertung 100 % Struvit 70% Struvit 30 % Karbonatapatit 40 % Struvit 60 % Karbonatapatit 100 % Karbonatapatit 4000 3000 2000 1500 1000 400 Wellenzahl in cm -1 Harnsteinanalyse +/- 19.04.2013 Folie 22 22
Zusammenfassung Zirka 5% der Bevölkerung haben in ihrem Leben ein- oder mehrmals Harnsteine. Die Urolithiasis als Volkskrankheit stellt neben dem Leidensdruck für die betroffenen Patienten auch ein ökonomisches Problem dar. Die Harnsteinbildung ist nur das Symptom einer übergeordneten Krankheit. Ohne entsprechende Metaphylaxe ist die Wahrscheinlichkeit einer erneuten Steinbildung sehr hoch. Eine erfolgreiche Metaphylaxe beruht auf der Kenntnis der an der Steinbildung beteiligten chemischen Prozesse. Aus der exakten qualitativen und quantitativen Analyse eines Konkrementes können die Ursachen seiner Entstehung nachvollzogen werden. Eine Metaphylaxe ohne die Steinanalyse ist nicht denkbar. Als Analysenmethoden kommen nur die Röntgendiffraktometrie oder die IR-Spektroskopie in Frage. Die chemische Analyse ist für die Fragestellung nicht qualifiziert. Harnsteinanalyse +/- 19.04.2013 Folie 23 23
Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Harnsteinanalyse +/- 19.04.2013 Folie 24 24