Infrarød spektroskopi – gullstandard for nyresteinsanalyse

Gunnhild Kravdal, Dan Helgø, Morten K. Moe Om forfatterne
Artikkel

Konkrementer i urinveiene kan skyldes en rekke underliggende forstyrrelser eller sykdommer. Kjennskap til sammensetningen av urinveiskonkrementer er viktig for å kunne tilby steinspesifikk behandling, kartlegge årsaken til steindanningen og sikre optimal individualisert forebyggende behandling og dermed hindre danning av nye steiner. Nyresteinsanalyse anbefales i basisutredningen av steinsykdom. Infrarød spektroskopi anses som gullstandard for analyse av nyrestein.

Steinsykdom i urinveiene (urolithiasis) er en vanlig lidelse. I Norge får 10 – 15 % minst ett steinanfall i løpet av livet. Menn har dobbelt så høy risiko som kvinner. Prevalensen av steinsykdom øker. Årsaker til dette er økt forekomst av overvekt, metabolsk syndrom og diabetes type 2 (1, 2) samt økt inntak av animalsk protein og salt og redusert inntak av kalsium (3, 4). Det er betydelig risiko for residiv – ca. 50 % vil få et nytt nyresteinsanfall innen fem år etter første episode og 70 % innen 20 år. Av steindannerne har ca. 10 % residiverende sykdom. Alvorlige følger av nyrestein er tap av nyrefunksjon og alvorlig infeksjon, som urosepsis.

Ekstrakorporeal sjokkbølgelitotripsi (ESWL) og de lite invasive steinfjerningsprosedyrene ureterorenoskopi (URS) og perkutan nefrolitotomi (PCNL), som har vært brukt i rutinebehandling av steinsykdom i 30 – 35 år (5), kan ha bidratt til at det er blitt lagt mindre vekt på steinprofylakse. Antakeligvis utføres det for få nyresteinsanalyser i Norge. Det er uheldig, siden forebygging av steinresidiv er viktig for å redusere morbiditeten for den enkelte pasient. I tillegg gir reduksjon av antall steinfjerningsprosedyrer økonomiske besparelser.

Metoder for analyse av nyrestein

Nyresteinsanalyse med enten infrarød spektroskopi, røntgendiffraksjon eller polarisasjonsmikroskopi anbefales internasjonalt (3, 6). Rimeligere instrumenter og enklere dataanalyser har gjort infrarød spektroskopi til den foretrukne teknikken. Det fysiske grunnlaget for den er at molekylers kovalente bindinger vibrerer. De ulike bindingene vil absorbere infrarødt lys med fotonenergi nøyaktig lik deres vibrasjonsfrekvens.

Et infrarødt spektrum viser derfor hvilke bindinger som har absorbert lys (bølgelengde) og hvor effektiv absorpsjonen har vært (intensitet). Kombinasjonen av bølgelengder og deres intensitet blir forbindelsens fingeravtrykk og anvendes til nøyaktig kvalitativ og kvantitativ analyse av nyrestein. Eksempler på infrarøde spektre er vist i figur 1.

/sites/tidsskriftet.no/files/2015--T-15-0056-01-Kom.svg

Figur 1  Infrarøde spektre av nyrestein som inneholder kalsiumoksalatmonohydrat (whewellitt), urinsyre og blandingsstein (80 % whewellitt og 20 % urinsyre)

Blandingssteiner er vanlige, og med infrarød spektroskopi kan man med stor nøyaktighet prosentvis angi relativt innhold av de ulike komponenter. Andre fordeler med infrarød spektroskopi er kort analysetid og at man får pålitelig resultat selv ved svært små mengder prøvemateriale. Ved Akershus universitetssykehus har man vært de første i Norge til å ta i bruk infrarød spektroskopi til nyresteinsanalyse. Urinveiskonkrementer kan inndeles i grupper etter hovedkomponentinnhold (tab 1).

Tabell 1  Vanlige og viktige konkrementer og deres omtrentlige hyppighet

Med de fortsatt mye brukte våtkjemimetodene, hvor konkrementene løses i sterk syre for deretter å tilsettes ulike kjemikalier som skaper fargereaksjoner eller gassdanning, får man en kvalitativ eller semikvantitativ bestemmelse av et begrenset antall ioner. Krystallstrukturen kan ikke identifiseres, slik at det blant annet ikke er mulig å skille mellom mono- og dihydratformene av kalsiumoksalat, ei heller mellom ulike kalsiumfosfatforbindelser. Dessuten kan ikke komponenter som xantin, 2,8-dihydroksyadenin eller legemidler identifiseres.

Det er en betydelig grad av feilanalysering med våtkjemimetoder. For nyresteiner som består av én enkelt komponent, er det funnet feilanalyseringsfrekvens på 6 – 94 %, for blandingssteiner er feilanalyseringsfrekvensen på 13 – 47 % (6). Dette vil kunne ha behandlingsmessige konsekvenser, eksempelvis ved at man overser infeksjonssteiner eller steiner med komponenter av urinsyre. Våtkjemimetoder anbefales derfor ikke (3, 6).

Når bør det gjøres nyresteinsanalyse?

Analyse av urinveiskonkrement anbefales som en del av basisutredningen hos alle førstegangs steindannere (3, 7) og ved residiv av stein under farmakologisk behandling, tidlig residiv etter komplett steinsanering og ved residiv etter lang steinfri periode (3). Hos minst 30 % er residivsteinene av en annen type enn det som ble påvist ved førstegangs steinepisode (8), hvilket taler for at det kan være nyttig å undersøke alle residivsteiner.

I mange tilfeller kreves det kompletterende undersøkelser i form av utvidet utredning med blant annet døgnurinmåling av kalsium, oksalat og sitrat for å kartlegge årsaken(e) til steindanning ytterligere (3, 7).

Konklusjon

Ved nyresteinssykdom er steinanalyse av høy kvalitet en essensiell del av basisutredningen for å identifisere pasienter med høy risiko for residiv. Disse tilbys utvidet utredning. Basisutredning, sammen med utvidet utredning hos utvalgte, er nødvendig for å avdekke bakenforliggende sykdom og for å kunne skreddersy steinspesifikk behandling og optimal nyresteinprofylakse for den enkelte.

Anbefalte artikler