As causas das pedras urinárias são extremamente complexas. Como os cálculos urinários surgem na urina anormal, a urinálise de 24 horas é frequentemente utilizada clinicamente como uma base importante para o diagnóstico da etiologia dos cálculos urinários e o acompanhamento do tratamento. A fim de reflectir o risco de formação de cálculos urinários e de prever a futura ocorrência de cálculos urinários, foram propostas várias fórmulas na literatura para descrever a magnitude do risco de formação de cálculos urinários. Alguns estudiosos utilizaram a inter-relação entre os diferentes componentes da urina e os componentes inibidores de cristais como base; várias fórmulas de risco diferentes, equações de risco e índices de risco foram propostos para determinar a formação de pedras. Embora não seja possível prever com certeza a ocorrência futura de pedras através da análise das diferentes variáveis destas fórmulas, elas são, pelo menos em certa medida, informativas no rastreio ou diagnóstico de pacientes com pedras e na determinação nos pacientes em que um programa de tratamento agressivo deve ser adoptado. Em 1978, Roberston (23) introduziu o conceito de factores de risco para a formação de pedra com base na teoria do equilíbrio saturação-inibição na formação de pedra urinária; seis factores de risco para a formação de pedra contendo cálcio foram identificados em Leeds, Reino Unido; estes eram volume de urina, pH, cálcio, ácido oxálico, ácido úrico e mucopolissacáridos ácidos (GAGS). De facto, os principais factores de risco para os cálculos de cálcio incluem a redução do débito urinário, o aumento do pH urinário e a excreção excessiva de cálcio urinário, ácido oxálico, ácido úrico e a redução da excreção de inibidores cristalinos do tipo GAGS. Embora cada factor de risco diferisse significativamente entre a formação de cálculos urinários ou sujeitos normais, houve uma considerável sobreposição nas distribuições de frequência dos dois grupos de factores. Com base nos estudos acima referidos, Robertson propôs um modelo de formação de cálculos contendo cálcio, segundo o qual o pré-requisito para a formação de cálculos urinários é um período de cristalização urinária anormal na urina; durante o qual grandes cristais se formam na urina; e a cristalização anormal é devida a várias anomalias bioquímicas; elevando assim o conceito de risco de formação de cálculos. De acordo com o seu modelo litogénico, o aumento do pH da urina, o aumento da excreção de cálcio e ácido oxálico, bem como a redução do volume de urina e a diminuição da excreção de GAGS aumentam significativamente a probabilidade de formação de pedra contendo cálcio. Acredita-se agora que: determinantes importantes da supersaturação do oxalato urinário de cálcio incluem oxalato urinário (Ox), citrato (Citrato) e teor de magnésio (Mg); enquanto determinantes importantes da supersaturação do fosfato de cálcio são o cálcio urinário (Ca), fosfato (P), citrato (Citrato) e pH. O citrato na urina inibe o crescimento de oxalato de cálcio e de cristais de fosfato de cálcio; o magnésio também inibe o crescimento de cristais de fosfato de cálcio; além disso, certas macromoléculas na urina também desempenham um papel inibidor de cristais.