Метаболические нарушения у пациентов с чистыми и смешанными струвитными камнями: обработка данных с помощью LLM

Авторы: Juanita Velasquez Ospina, Ansh Bhatia, Archan Khandekar, Aravindh Rathinam, Glenn Austin, Jonathan Katz, Robert Marcovich, Hemendra N. Shah
Журнал: https://doi.org/10.1002/bco2.70072

Дата публикации: 22.09.2025
Период исследования: Август 2019 — Апрель 2024
Количество анализов камней: 3001

Финальная когорта: 41 пациент (21 с чистыми струвитными камнями, 20 со смешанными струвитно-оксалатными камнями)

1. Цель исследования

Целью данного ретроспективного исследования было сравнить демографические характеристики и распространенность метаболических нарушений у пациентов с чистыми струвитными камнями (MgNH₄PO₄·6H₂O) и пациентов со смешанными камнями, содержащими струвит и оксалат кальция (mixed struvite–calcium oxalate, CaOx).

Авторы стремились переосмыслить устоявшуюся клиническую догму, согласно которой струвитные камни, как инфекционные, не требуют метаболической оценки, поскольку считаются «чисто инфекционными» и не связанными с системными метаболическими нарушениями.

2. Методология

2.1. Исходная когорта и отбор пациентов

• Проанализировано 3001 камней, полученных у пациентов в учреждении за 5 лет (2019–2024).
• Отобраны только пациенты с данными 24-часового профиля мочи, выполненного в течение 6 месяцев после анализа камня.
• Критерии исключения:
  • История нефролитиаза (включая рецидивы);
  • Камни мочевого пузыря;
  • Нейрогенный мочевой пузырь;
  • Операции по удалению инкрустированных стентов.
• Включены только первичные камни, чтобы исключить влияние предыдущего лечения и метаболической коррекции.
• Все пациенты имели отрицательный посев мочи на момент метаболического обследования — то есть, активная инфекция была устранена до оценки метаболического статуса.

2.2. Сбор и обработка данных

• Извлечение данных из PDF-отчетов о составе камней выполнено с помощью большой языковой модели (LLM) — Claude 3.7 Foundation Model.
• Использована HIPAA-совместимая аналитическая цепочка, обеспечивающая конфиденциальность данных.
• LLM автоматически извлекал:
  • Состав камня (струвит, оксалат кальция, карбонат апатит и др.);
  • Демографию (возраст, пол, раса);
  • Сопутствующие заболевания;
  • Данные лабораторных исследований.
• Дополнительные данные (24-часовые профили, клинические анамнезы) извлекались из электронной медицинской карты через платформу Theator.
• Для верификации точности LLM проведена ручная проверка 60 случайных записей (по статистическому расчету: при ожидаемой точности LLM ≥95%, для 95%-ной уверенности, что реальная ошибка <5%, необходимо проверить ≥60 записей без ошибок).
• Ручная верификация выполнена одним из соавторов данной статьи — подтверждена высокая точность извлечения.

2.3. Определение групп

• Чистые струвитные камни: >95% MgNH₄PO₄·6H₂O, без других кристаллических компонентов.
• Смешанные камни (mixed struvite–CaOx): сочетание струвита и оксалата кальция (любая пропорция, но оба компонента присутствуют).
• Использованы строгие критерии для исключения камней, содержащих карбонат апатит (CaCO₃), чтобы избежать путаницы с другими инфекционными камнями.

2.4. Анализ метаболических параметров

Оценивались все компоненты 24-часового мочевого профиля:

• Объем мочи
• Кальций, оксалат, цитрат, мочевая кислота, калий, магний, натрий, сульфат, фосфор
• pH мочи
• Высокая концентрация (перенасыщение, суперсатурация) по критерию:
  • Брушит (CaHPO₄·2H₂O)
  • Оксалат кальция (CaOx)
  • Натриевая соль уратов (NaUrate)
  • Ураты

Метаболические нарушения определены по стандартным порогам:

• Гиперкальциурия: >250 мг/сут
• Гипероксалурия: >45 мг/сут
• Гиперурикозурия: >700 мг/сут
• Гипоцитратурия: <320 мг/сут
• Объем мочи <1.5 л/сут
• pH >7.0
• Перенасыщение >2 (по программе EQUIL, или аналогичной)

2.5. Статистический анализ

• Программа: RStudio v4.1.3
• Нормальность распределения проверялась визуально и тестом Шапиро-Уилка.
• Нормально распределенные данные: среднее ± SD
• Не нормально распределенные: медиана (IQR)
• Сравнение групп:
  • t-тест для независимых выборок (при нормальности)
  • Тест Манна-Уитни (Wilcoxon rank-sum) при отклонении от нормальности
• Порог значимости: p < 0.05

3. Результаты

3.1. Демографические и клинические характеристики (Таблица 2)

3.2. Мочевые метаболические параметры и перенасыщение (Таблица 3)

3.3. Перенасыщение (ключевой показатель камнеобразования)

3.4. Частота метаболических нарушений (Таблица 3)

Главный вывод:
90,5% (19/21) пациентов с чистыми струвитными камнями имели хотя бы одно метаболическое нарушение.
100% (20/20) пациентов с смешанными камнями имели метаболические нарушения.
Гипоцитратурия — наиболее частое нарушение в обеих группах (58.8% и 64.3%).
Гипероксалурия — у половины пациентов в обеих группах.
Гиперкальциурия — у ~20%, что выше, чем в старых исследованиях.
Уровень pH >7 — более выражен у смешанных камней (26,7% против 11,8%), что логично, так как у них может быть частичная инфекция или остаточное действие уреаз.

4. Обсуждение

4.1. Историческая эволюция взгляда на струвитные камни

• В 1980-х годах (Lingeman и др.) предполагалось, что струвитные камни могут иметь скрытые метаболические нарушения.
• Однако в одном из ключевых исследований 1995 г. (Lingeman et al.) из 33 пациентов только один имел чистый струвит — и у него не было метаболических нарушений. Это привело к распространению мифа, что чистые струвиты — исключительно инфекционные, и метаболическая оценка не нужна.
• В результате в течение 20 лет почти не было исследований, сравнивающих метаболические профили чистых и смешанных струвитов.

4.2. Новые данные: сходство метаболических нарушений

• В этом исследовании в 90,5% чистых струвитных камней выявлены метаболические нарушения — почти как у смешанных (100%).
• Это согласуется с более новыми исследованиями:
  • Iqbal et al. (2017): 57% чистых струвитов имели метаболические нарушения.
  • Danilovic et al. (2021): 71.4% чистых струвитов имели гипоцитратурию и другие нарушения.
• Противоположные данные из 1980–2010-х (Lingeman, Cicerello) — малые выборки, включали смешанные камни, не разделяли типы струвита.

4.3. Почему это важно?

• Гипоцитратурия (58–64%) — ключевой фактор, способствующий кристаллизации даже в щелочной среде.
  • Механизм: возможно, бактериальная цитратлиаза (citrate lyase) разрушает цитрат в моче.
• Гипероксалурия (50%) — неожиданно высока для «чисто инфекционных» камней.
  • Может указывать на первичную гипероксалурию, диету, дисбиоз кишечника — не связанные с инфекцией.
• Гиперкальциурия (17–21%) — выше, чем в старых работах.
  • Возможные причины: недиагностированный гиперпаратиреоз, синдром Фанкони, диета.
• Низкий объема мочи — 30–35% — показывает, что гидратация не является приоритетом у этих пациентов, пациенты не соблюдают рекомендации по питьевому режиму.

4.4. Интерпретация суперсатурации/перенасыщения

• Несмотря на то, что концентрации ионов были ниже в группе чистого струвита — суперсатурация CaOx, брушитов и NaUrate была значительно ниже.
• Это логично:
  • Чистый струвит формируется в щелочной среде, где CaOx и брушиты менее растворимы, но при низкой концентрации кальция и оксалата — они не кристаллизуются.
  • Смешанные камни имеют высокую суперсатурацию CaOx, что объясняет их наличие.

4.5. Гиперлипидемия и метаболический синдром

• Гиперлипидемия чаще в смешанной группе — неожиданно, так как метаболический синдром ассоциирован с CaOx.
• Однако Torricelli et al. показали, что дислипидемия — независимый фактор риска камнеобразования, не связанный с ожирением или диабетом.
• Это предполагает, что струвитные камни могут быть «многофакторными», и метаболический статус пациента — важнее, чем просто наличие инфекции.

4.6. Недостатки исследования

• Малая выборка (n=41) — ограниченная мощность для выявления небольших различий.
• Ретроспективный дизайн — риск смещения.
• Отсутствие данных об анатомических аномалиях (ПН, ПОЛ, стриктуры).
• Исключены рецидивные пациенты — результаты не распространяются на рецидивирующую популяцию.
• LLM может допускать ошибки — хотя верифицировано на 60 записях.
• Не оценивались генетические факторы (например, мутации SLC34A1, AGXT и др.).

5. Клинические выводы для практики

Основные выводы:

1. Метаболические нарушения присутствуют у 90–100% пациентов с чистыми и смешанными струвитными камнями — независимо от того, является ли камень «чистым» или смешанным.
2. Гипоцитратурия — наиболее частое нарушение (58–64%), что указывает на потенциальную роль цитрата как терапевтической мишени.
3. Гипероксалурия и гиперкальциурия встречаются часто, что требует дифференциальной диагностики первичных метаболических нарушений.
4. Суперсатурация CaOx и брушитов значимо ниже в чистой струвитной группе — это не отсутствие метаболических рисков, а «подавление» кальциевых фаз за счет доминирования струвита.
5. Пациенты с чистым струвитом — не «чисто инфекционные». Они имеют метаболические нарушения, схожие с пациентами, формирующими смешанные камни.
6. Инфекция — необходимое, но не достаточное условие.

Инфекция создает «среду» — метаболические нарушения создают «предрасположенность».

Рекомендации для клинической практики:

• Все пациенты с струвитными камнями (даже чистыми!) должны проходить полную метаболическую оценку — 24-часовой мочевой профиль, анализ pH, суперсатурации.
• Цитрат калия — первый выбор для профилактики рецидива, даже при чистом струвите, так как гипоцитратурия — главный риск.
• Гидратация (объем >2 л/сут) — обязательна.
• Оксалатная диета — рекомендуется у 50% пациентов.
• Уровень кальция в моче — необходимо исключить гиперпаратиреоз, саркоидоз, избыток витамина D.
• Лечение инфекции — не конец, а начало. После удаления камня и эрадикации инфекции — начинается метаболическая терапия.
• Согласно 2025 EAU Guidelines: метаболическая оценка обязательна после удаления смешанных струвитов — теперь мы доказали, что она обязательна и для чистых струвитов.

Перспективы будущих научных исследований:

• Проспективные рандомизированные исследования по эффекту цитрата/гидратации на рецидив струвита.
• Исследование микробиома мочи и кишечника — связь с гипоцитратурией.
• Генетическое скрининговое обследование пациентов с чистым струвитом и гипероксалурией.
• Разработка алгоритмов профилактики рецидива струвита, включающих антибиотики + метаболическую коррекцию.

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЕ СЛОВО

«Струвит — это не просто инфекция. Это инфекция на фоне нарушенного метаболизма мочи».

Даже если камень состоит на 100% из струвита — ваш пациент имеет высокий риск рецидива, если Вы не лечите его гипоцитратурию, низкий объем мочи и гипероксалурию.

Метаболическая оценка — не «дополнительная», а обязательная процедура для всех пациентов с инфекционными камнями.

Удаление камня — это хирургия. Профилактика рецидива — это медицина. И Вы, как врач, должны совместить эти два метода.

_{Материал подготовлен командой Уровеб}