中世纪早期遗址的尿结石

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作者：医学镜界

来自加泰罗尼亚里纳中世纪早期遗址的尿石

本文介绍了钙化肿块的鉴别诊断，盆腔一个可追溯到公元10世纪的成年男性。材料

从与中世纪早期里纳教堂（加泰罗尼亚索尔索内斯）相关的墓地中挖掘出的成年男性的骨骼遗骸。方法通过X射线成像，显微镜下检查肿块的结构和组成立体视和傅里叶变换红外光谱分析。结果检查显示浅棕色肾形钙化，边缘清晰，低密度区域不规则，并有若干薄的同心层。获得的光谱显示碳酸盐磷灰石的混合物（具有高碳酸化水平）和方解石在所研究的所有部分中。

结论 钙化最有可能对应于感染性尿路结石。意义 鉴于尿路结石可以为理解感染和环境条件的后果提供见解，其他希望启动比较分析的研究人员将对此病例感兴趣。局限性 对结石病因的讨论受到某些元素缺乏保存的限制，例如鸟粪石.

在2015年挖掘早期中世纪的Sant Miquel de Riner教堂（加泰罗尼亚Solsonès）（图1）期间，在教堂的墙壁附近挖掘了11个人的骨骼遗骸。来自两个坟墓（UF5和UF13）的骨头样本用于确定考古遗址（公元961-1043年Cal）（UBAR-1410）的日期。在这些遗骸中，成年男性骨骼（UF11）在骨盆区域内呈现钙化肿块（图2）。虽然钙化可以与软组织一起检测到（Steinbock，1989;Sánchez和Etxeberria，1991），腹部钙化与骨架遗骸的结合并不常见（Aufderheide和Rodríguez-Martín，1998），因为它们很容易被误认为是普通的石头并在挖掘过程中被丢弃（Armentano等人，2012）。然而，在这种情况下，圆形质量的特征被清楚地识别为有机来源的元素。骨骼遗骸中考古生物石的案例很少被记录下来（Anderson，2003;Melton et al.， 2013;Özdemir et al.， 2015;González-Reimers等人，2018），在北美甚至更少（Jaskowiec等人，2017）。从伊比利亚半岛的背景下，有一些不同来源的肿瘤，结石和钙化的例子（Sánchez和Etxeberria，1991;Isidro等人， 2005;Etxeberria et al.， 2006;Armentano et al.， 2012;Wasterlain等人，2017）。

图 1.伊比利亚半岛地图，包括加泰罗尼亚，埃尔索尔索内斯和里纳的位置。

图 2.坟墓内的个人UF11。

我们研究的目的首先是确定该质量是否来自人类，并根据其物理和化学结构确定生物石的类型。最后，我们试图确定其形成的可能原因。

2. 材料和方法

骷髅UF 11是一名30岁以上的男性。根据耳廓表面特征（Lovejoy等人，1985）和牙齿磨损（Brothwell，1981）建立了死亡年龄测定;骨盆带形态学用于性别测定。个体UF 11被发现处于仰卧位，并因过去的人为干扰而从股骨水平处截断的坟墓中挖掘出来。古病理学研究没有显示任何其他病理骨骼特征，除了肱骨（M. pectoralis major和M. teres major）（Capasso等人，1999）和位于骨盆带内的圆形钙化结石（图3）中存在双侧附着点病变。通过立体显微镜（放大倍率x10-40）对表面和钙化部分进行形态学检查，确定了细胞核并允许对内部组织进行评估。此后，使用布鲁克张量 27 IR 通过傅里叶变换红外光谱 （FTIR） 鉴定宝石的主要成分。这种方法被称为“形态 - 体质”分析，最近在泌尿病理学研究中使用（Baron等人，2018）。使用显微镜从结石中取出表面，切片和成核区域的样品以及粉末样品，并通过FTIR进行分析。

图 3.在挖掘过程中发现钙化的骨盆区域的详细信息。

3. 结果

钙化质量的最大直径为30.07×25.60毫米，其中心有一个小圆坑（图4A）。结石呈肾形，呈浅棕色，有一些较深的斑点，表面粗糙多孔。它的尺寸为39×14×12.5毫米（分别为长，宽和厚），周长为44毫米。它重6.87克。X射线成像显示边缘明确，具有钙密度增加的不规则低密度区域和几个薄的同心层（图4B）。在横截面的切割表面上，大约在其长度的一半处，内芯周围有清晰的，淡黄色的同心层（图4C）。

图 4.（A）钙化物质的宏观图像呈现球形和小的外部凹坑;（B）X射线图像显示质量的同心薄层;（三）成核区的一段。

通过微观立体镜检查样品表面，显示出非均质，粗糙和多孔的结构。从该部分可以区分几个层：最外层呈现出一个紧凑的基质，逐渐转变为颗粒状，多孔和无序的结构。（图 5）。获得的光谱显示碳酸盐磷灰石的混合物（具有高碳酸化水平）（图6）。

图 5.试样表面中间层的宏观视图。

图 6.磷酸钙（卡拉磷灰石）和方解石的红外光谱。峰值在 1039、961、604 和 563 cm 处−1对应于磷酸盐吸收（粗箭头）。峰值在 1454、1422 和 872 cm 处−1表示碳酸盐离子（细箭头）。1800、1420、875 和 712 处的峰值表示方解石的存在。

4. 讨论

生物结石形成可能涉及几种病因学因素，包括饮食习惯，全身性疾病，感染和遗传因素（Daudon等人，1993）。骨盆内发现的钙化的鉴别诊断是一个复杂的问题，因为与普通结石相似，这限制了考古背景下已知的石刻症病例。可以考虑几种潜在的腹腔内有机凝结，但最常见的是：胆结石，肾结石和膀胱结石（Isidro等人，2005;Waters-Rist et al.， 2014）。

钙化肿块在骨盆区域的位置，以及其形状，相当大的大小和形态学结构，表明膀胱结石的可能诊断。目前，膀胱结石在老年人中占主导地位，与继发于前列腺增生、尿道狭窄或神经源性膀胱功能障碍的尿淤积有关，尿酸是其中最常见的成分。然而，在欧洲，直到19世纪末，一种与动物蛋白不良饮食相关的地方性膀胱结石使个体易患尿路感染，并且在儿童和年轻人中很常见（López和Hoppe，2010）。在所介绍的病例中，钙化是在相对年轻的成年男性中发现的大尺寸膀胱结石。考虑到他相对年轻的年龄，可以排除前列腺肥大。否则，未发现提示涉及瘫痪的神经系统疾病的骨骼改变，因此也可以排除神经源性膀胱诊断。该石的形态和组成，主要是碳酸盐磷灰石，具有高度的碳酸化，表明其感染性起源。

感染性尿路结石通常起源于产生脲酶的细菌（变形杆菌和假单胞菌是最常见的）。脲酶水解尿素形成铵和碳酸氢盐，两者都会增加尿液的pH值。这种泌尿环境产生磷酸镁铵（鸟粪石）和碳酸盐磷灰石（具有高度碳酸化）的形成，结晶和沉淀。鸟粪石和高碳酸碳酸盐磷灰石的存在对于感染引起的结石具有特征性（Daudon等人，1993;Mignone等人，1981）。在这种情况下，尚未检测到感染相关结石特征的鸟粪石，这是由于鸟粪石不稳定并随时间分解的事实。Solsonès水中存在的硫酸钙的酸化作用可能在鸟粪石的溶解和消失中起作用。尽管如此，在感染结石患者中也观察到具有高度碳酸化和方解石的碳酸盐磷灰石的存在高度提示感染性起源。

从临床角度来看，膀胱结石，无论其与尿路感染和继发性肾脏并发症的关联如何，都可引起耻骨弓上疼痛，尿液随尿液排血，排尿时疼痛，排尿频率增加，排尿困难或中断以及间歇性排尿。这里介绍的案例因其古老而令人感兴趣，因为它增加了考古钙化的数据集，扩展了过去人群中疾病和健康的知识。

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