PTU - Polskie Towarzystwo Urologiczne

ZASTOSOWANIE Ml KRO ANALIZY RENTGENOWSKIEJ W BADANIACH SKŁADU MINERALNEGO KAMIENI MOCZOWYCH
Artykuł opublikowany w Urologii Polskiej 1996/49/2.

autorzy

Piotr Machoy, Jan Łaskawiec, Maria Sozańska
Z Oddziału Urologicznego Szpitala Wojewódzkiego w Szczecinie.
Kierownik Oddziału: dr med. S. Taraszkiewicz.
Z Instytutu Inżynierii Materiałowej Politechniki Śląskiej w Katowicach.
Dyrektor: prof. dr hab. inż. A Maciejny.

słowa kluczowe

kamienie moczowe składniki mineralne mikroanaliza rentgenowska.

streszczenie

Przedstawiono mikroanalizę rentgenowską jako nowoczesną metodę
badania składu mineralnego kamieni moczowych. Metoda ta charakteryzuje
się dużą czułością i określenie składu mineralnego jest możliwe już w cząst-
ce materii o masie rzędu 1O-11 - 10-15 grama. Dzięki tej metodzie po raz pierw-
szy określono w kamieniach moczowych takie pierwiastki jak: siarka, chlor,
aluminium, miedź, sód, potas.

Mikroanaliza rentgenowska (MR) jest obecnie jednąz najnowocześniejszych

metod badawczych, pozwalających określić skład chemiczny niezwykle małych ilości substancji stałej i odznacza się dużą czułością (1,4). W medycynie stosuje sieją do identyfikacji różnych pierwiastków w obrębie komórek i tkanek, a także lokalizacji tych pierwiastków oraz ich oceny ilościowej (2,5). Przykładem zasto- sowania MR w medycynie może być porównanie składu chemicznego limfocy- tów chorych na raka krtani i chorych na raka jelita grubego z limfocytami osób. zdrowych. W przypadku osób chorych na raka krtani wykazano w limfocytach obecność takich pierwiastków jak: ołów, chlor, siarka. W przypadku osób cho- rych na raka jelita grubego obecność takich pierwiastków jak: pallad, kadm i wolfram. Badając funkcje ochronne łożyska ciąż donoszonych nie stwierdzono przedostawania się metali ciężkich do organizmu płodu, w ilości większej od wartości granicy wykrywalności. Następnym przykładem są implanty wykony- wane z wysokostopowej stali chromoniklowej z molibdenem stosowanych w chi- rurgii kostnej. Stwierdzono dobrą odporność korozyjną badanej stali i jej przydat- ność jako materiału na implanty (2).


W przypadku kamieni moczowych analizowano skład mineralny próbki w opar- ciu o pomiar wartości energii rentgenowskiego promieniowania (charakterystycz- nego) wyemitowanego z kamienia, które po skierowaniu do detektora powoduje w nim wytworzenie impulsów elektrycznych. Ich natężenie jest proporcjonalne do energii rejestrowanego promieniowania. Zidentyfikowane w widmie fale o określonej energii przyporządkowuje się odpowiednim pierwiastkom (3).


MATERIAŁ I WYNIKI


Materiał do badań stanowiły 4 kamienie moczowe wybrane losowo z regionu Pomorza Zachodniego (Sz=Szczecin) i 5 kamieni wybranych losowo z Górnego Śląska (K=Katowice) (t.I). Kamienie pozyskano od mężczyzn w wieku między 30 a 50 rokiem życia.


Badania przeprowadzono przy użyciu mikroanalizatora rentgenowskiego skła- dającego się z elektronowego mikroskopu skaningowego JSM 35 firmy JEOL (Japonia) sprzężonego ze spektrometrem dyspersji energii firmy LINK (W. Brytania). Detektor tego spektrometru zbudowany jest z krzemu domieszko- wanego w jednej części z litem.


Sygnał rentgenowskiego promieniowania charakterystycznego daje widmo ener- getyczne składające się z ostro zaznaczonych linii (pików) (ryc. 1).


Na osi rzędnych wykresu oznaczono natężenie rentgenowskiego promienio- wania charakterystycznego (odpowiadające zawartości oznaczonego pierwiast- ka). Na osi odciętych oznaczone zostały wartości energii odpowiedniej serii pro- mieniowania charakterystycznego danego pierwiastka. Dyskretne wartości ener- gii przedstawiono graficznie w postaci pików odpowiadają pierwiastkom ziden- tyfikowanym w poszczególnych badanych kamieniach moczowych. Na podsta- wie wykresów widm energetycznych badanych kamieni określono po raz pierw- szy obecność w kamieniach moczowych takich pierwiastków jak: siarka, chlor, aluminium, miedź, sód i potas. Uważa się, ze znajomość składu mineralnego kamieni może okazać się przydatna w postępowaniu pozachirurgicznym i profi- laktyce choroby kamiczej.


PODSUMOWANIE


MR jest obecnie najdokładniejsza metodą pozwalającą określić skład mineral- ny kamieni moczowych, szczególnie w oznaczaniu mikroelementów, których ilość może świadczyć o stopniu zanieczyszczenia środowiska.


Metoda ta może być wykorzystywana w oznaczaniu składu mineralnego tylko substancji stałej.


Dzięki sprzężeniu mikroanalizatora z mikroskopem skaningowym możliwajest również obserwacja powierzchni badanego materiału, gdy sygnały elektronów wtórnych i odbitych umożliwiają oglądanie topografii i morfologii powierzchni próbki (f 1). Być może będzie to miało znaczenie w przyszłości przy ocenie twar- dości kamienia.

piśmiennictwo

  1. 1. Laskawiec J., Pilch ./., Dróżdż M, TomczokJ., Jędryczko A.: Niektóre zastosowania
  2. mikroanalizy rentgenowskiej w diagnostyce lekarskiej i badaniach materiałów me-
  3. dycznych. Inżynieria Materiałowa, 1986, 6, 161.
  4. 2. Łuskowiec J.: Mikroanaliza rentgenowska jako perspektywiczna metoda przydatna
  5. w hematologii i innych naukach medycznych. Przegl. Lek., 1991, 48, 10, 649.
  6. 3. Machoy R: Analityczna ocena składu mineralnego kamieni moczowych. Rozprawa
  7. doktorska. Szczecin. PAM. 1994.
  8. 4. Pilch ./., Laskowice J., Lisicwicz J:. Metoda mikroanalizy rentgenowskiej w badaniu
  9. składu chemicznego limfocytów krwi obwodowej. Diagnostyka Laboratoryjna, 1988,
  10. 6, 295.