Введение к работе
Актуальность исследования. Мочекаменная болезнь – биофизический и биохимический феномен, в результате которого в моче, особенно при высокой ее плотности, наблюдается образование кристаллов, их агрегация и рост, что приводит к нарушению структуры и функции органов мочевыделения (Maslamani S., Glenton P.A., Khan S.R., 2000; Аляев Ю.Г., 2003; Эммануэль В.Л., 2006; Саенко В.С., 2007).
Мочекаменная болезнь занимает второе место в мире после воспалительных неспецифических заболеваний почек и мочевых путей и встречается не менее чем у 3 % населения (Вельтищев Ю. В., 1992; Аляев Ю.Г., 2003; Вощула В.И., 2005; Дзеранов Н.К., Лопаткин Н.А., 2007). В частности, анализ статистических данных Минздравсоцразвития РФ с 2006 по 2009 годы показал, что имеет место рост заболеваемости на 37,6% впервые выявленной мочекаменной болезни среди взрослого населения Тверской области. Следует отметить, что из 18 субъектов Федерации Центрального Федерального округа в 2009 году Тверская область по количеству впервые выявленных заболевших мочекаменной болезнью занимала 11 место, а по приросту – лидирующее первое место.
В настоящее время диагноз мочекаменной болезни при обращении пациента с острой болью устанавливают, используя стандарт (Приказ МЗСР РФ № 378 от 03.06.2005 года), включающий данные ультразвукового, рентгенологического, а также биохимического исследования крови и мочи. Это позволяет провести диагностику на выявление мочевых камней, но носит случайный характер. Наиболее эффективен скрининг, основанный на применении комплекса биохимических методов для лиц, не имеющих на момент проведения обследования клинических признаков выявляемого заболевания при плановом профилактическом обследовании (диспансеризации). Вопрос о необходимом и достаточном объеме проведения биохимического скринингового обследования среди пациентов с заболеваниями почек для исключения мочекаменной болезни остается открытым и дискуссионным, поскольку критерии диагностики субклинических форм не сформулированы в полной мере (Лисовая Н.А., 2001; Дзеранов Н.К., Бешлиев Д.А., 2003, Сулейманов С.И., 2008).
В то же время только скрининговые исследования позволяют не только выявить заболевание на раннем этапе его возникновения, но и улучшить прогноз течения заболевания. Следует отметить, что проведение биохимического скрининга в тех или иных группах риска будет возможно при достаточной экономической оценке эффективности скрининговых программ.
В клинико-диагностических лабораториях в настоящее время используются методы количественного определения концентрации солей, образующих кристаллы (Голованов С.А., Дрожжева В.В., 2010), а также определения веществ, препятствующих кристаллообразованию (Лисовая Н.А., 2006). Феномен кристаллизации устанавливается при применении комплекса диагностических тест-карт и белкового реактива – «ЛИТОС-система для определения активности процесса кристаллообразования» (Шатохина C.Н., Шабалин В.Н.,1997, Шатохина C.Н., Шабалин В.Н.,2009).
В связи с этим актуальность разработки и применения новых методических подходов для создания эффективной схемы скрининга определяется тем, что при своевременном использовании биохимических лабораторных методов диагностики, особенно в лабораториях амбулаторно-поликлинических лечебно-профилактических учреждений, куда в первую очередь обращаются пациенты, можно прогнозировать риск появления и развития мочекаменной болезни до клинических проявлений.
Цель и задачи исследования. Разработка, апробация и оценка экономической эффективности новой схемы, основанной на применении двухэтапного скрининга, включающей комплекс физико-химических и биохимических методов исследования мочи с целью раннего выявления изменений состава мочи, приводящих к появлению и дальнейшему развитию мочекаменной болезни: на первом отсеивающем этапе скрининга на основе использования реакций определения кристаллообразующей способности и уреазной активности оценивается интенсивность кристаллообразования; на втором уточняющем этапе, который включает определение активности ряда ферментов (ЛДГ, ЩФ и ГГТ), анализируются данные, несущие информацию о степени патологического процесса в мочевыводящих путях.
Для достижения поставленной цели необходимо выполнение следующих задач:
Разработать экспресс-методику для одновременного параллельного определения кристаллообразующей способности (тест на кальцифилаксию) и уреазной активности мочи и определить аналитические характеристики этой методики для использования на первом этапе скрининга;
Отобрать необходимый и достаточный перечень реакций для второго этапа скрининга и определить биологические референтные величины методик первого и второго этапов скрининга для практического использования в клинико-диагностических лабораториях первичного звена здравоохранения;
Разработать алгоритм принятия решений;
Апробировать разработанную схему двухэтапного скрининга в условиях профилактического осмотра студентов, оценить диагностическую чувствительность и специфичность предлагаемого скрининга;
Рассчитать стоимость затрат на проведение двухэтапного биохимического скрининга и провести оценку экономической эффективности для раннего выявления мочекаменной болезни.
Научная новизна результатов исследования.
Впервые сформулирована приоритетная система двухэтапного биохимического скринингового обследования с использованием комплекса современных эффективных физико-химических и биохимических методов с целью раннего выявления изменений состава мочи. Разработан алгоритм принятия решений при плановом профилактическом обследовании, направленный на раннее выявление изменений в моче, приводящих к появлению и развитию мочекаменной болезни.
Модифицированы и адаптированы лабораторные методы для использования в клинико-диагностических лабораториях первичного звена здравоохранения.
Теоретическое значение и внедрение результатов в практику.
Результаты выполненных исследований способствуют более глубокому пониманию молекулярно-биохимических механизмов кристаллообразования в моче и его регуляции и могут быть использованы для раннего прогноза, а также последующего развития этого процесса, возникающего как при метаболических нарушениях, так и при бактериальной инфекции, и приводящего к появлению мочекаменной болезни. Разработанная схема биохимического скрининга эффективна при использовании для наблюдения динамики хода изменений состава мочи и выбора способов назначения водного и пищевого режима, а также проведения лекарственной терапии мочекаменной болезни.
По материалам исследований разработаны и опубликованы методические рекомендации для врачей клинико-диагностических лабораторий (КДЛ), которые внедрены в практическую деятельность КДЛ Поликлиники ГБОУ ВПО Тверская ГМА МЗ РФ, КДЛ Детских городских клинических больниц № 1 и № 2 города Твери, что подтверждено актами внедрения.
Практическая значимость выполненных исследований.
Применение двухэтапного скрининга, включающего использование современных физико-химических и биохимических методик, дает реальную возможность выявлять ранние формы, планировать и своевременно реализовывать мероприятия по профилактике и совершенствованию амбулаторно-поликлинической помощи при заболеваниях органов выделительной системы.
Разработанный в данной работе алгоритм принятия решений дает возможность своевременно выделять группы высокого риска по формированию данной патологии и эффективно проводить комплекс профилактических мероприятий, а также отслеживать динамику хода заболевания в процессе лечения.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Разработанная и опробованная двухэтапная система скрининга, основанная на применении комплекса лабораторных физико-химических и биохимических методов, часть из которых разработаны и предложены автором как экспресс-методики, позволяют выявить ранние изменения состава мочи, приводящих к возникновению мочекаменной болезни.
-
Модифицированные физико-химические и биохимические методы первого этапа скрининга, включающие количественное определение кристаллообразующей способности и уреазной активности мочи, оценены с позиции аналитических характеристик: воспроизводимости, точности и чувствительности.
-
Созданные схемы двухэтапного биохимического скрининга позволили определить биологические референтные значения методик, используемых в работе, а также сформировать алгоритм принятия решений.
-
Двухэтапный биохимический скрининг позволяет достоверно выявить на раннем этапе возникновение мочекаменной болезни и улучшить прогноз её течения.
-
Расчеты диагностической специфичности и диагностической чувствительности доказывают клиническую значимость проведения двухэтапного биохимического скрининга.
-
Расчетами себестоимости затрат подтверждена экономическая обоснованность и показана экономическая эффективность проведения двухэтапного биохимического скрининга.
Соответствие диссертации паспорту научной специальности
Полученные результаты соответствуют пунктам 10, 12 паспорта специальности 03.01.04 «Биохимия (биологические науки)».
Апробация и реализация результатов диссертации
Основные положения и выводы диссертации апробированы в выступлениях на научных конференциях. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на научно-практической конференции «Лабораторная медицина в свете концепции развития здравоохранения России до 2020 года», Москва, 2009; научно-практическая конференция «Лабораторная наука – практике: первое десятилетие 21 века», Москва, 2010; научно-практической конференции «Обеспечение доступности современных клинических лабораторных исследований: аналитические возможности, клинические потребности, организационно-экономические условия», Москва, 2011; Научно-практической конференции «Реальные клинико-диагностические лабораторные услуги: качество, себестоимость и цена, степень соответствия современным стандартам лабораторной медицины», Москва, 2012; на XIX Региональных Каргинских чтениях «Физика, химия и новые технологии» (Тверской государственный университет, Тверь, 2012), на Девятых Курдюмовских чтениях «Синергетика в общественных и естественных науках (Тверской государственный университет, Тверь, 2013), получена серебряная медаль на конкурсе «Инновационный потенциал молодежи - «Архимед-2013» за разработку «Способ прогнозирования патологии почек у детей в возрасте 3-7 лет, часто болеющих острыми респираторными заболеваниями».
Полученные результаты используются в исследовательской работе и в учебном процессе на кафедре физико-химической экспертизы биоорганической соединений ТвГУ; в лекциях по клинической лабораторной диагностике курса клинической лабораторной диагностики ФПДО при кафедре биохимии Тверской государственной медицинской академии.
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ в журналах и сборниках, в которых отражены основные положения диссертационной работы, из них 7 - в журналах, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ; получен патент RU № 2447442 от 29.07.2010, получены приоритетные справки: «Способ раннего выявления возможности инфекции мочевыводящих путей у детей 3-7 лет» № 2013114453 и «Способ раннего выявления дисметаболической нефропатии у детей 3-7 лет» № 2013114456.
Личный вклад. Все основные результаты диссертации получены автором самостоятельно или в соавторстве при его непосредственном участии.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 150 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, экспериментальной части, методов исследований, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов и списка цитируемой литературы, включающего 178 источника, из которых 50 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 23 таблицами и 13 рисунками.
