https://www.chamfondbiotech.com/4-veidi--kaulu-smadzeņu-biopsijas adatas/

I. Mikroanatomiskie pamati un pārbaudes principi

1.1. Kaulu smadzeņu histoloģiskais sastāvs

Kaulu smadzenes ir lielākais un aktīvākais hematopoētiskais orgāns cilvēka organismā, kas veido aptuveni 4–5% no kopējā ķermeņa svara, un kopējais tilpums ir aptuveni 2,6–4,0 kg (pieaugušam cilvēkam, kas sver 70 kg). No histoloģiskā viedokļa kaulu smadzenes sastāv no diviem galvenajiem komponentiem:

Hematopoētiskās parenhīmas šūnas: Tie ietver hematopoētiskās cilmes šūnas (HSC), dažādu cilšu cilmes šūnas un nobriedušas asins šūnas dažādās diferenciācijas stadijās. Fizioloģiskos apstākļos asinsrades cilmes šūnās notiek asimetriska dalīšanās, lai uzturētu pašatjaunošanos, vienlaikus diferencējoties pa mieloīdo (eritroīdo, granulocītu-monocītu, megakariocītu) un limfoīdo (T-šūnu, B-šūnu, NK{5}} ceļiem.

Hematopoētiskā mikrovide (HME): sastāv no retikulārajām šūnām, asinsvadu endotēlija šūnām, fibroblastiem, adipocītiem, ārpusšūnu matricas (kolagēna šķiedras, fibronektīns, laminīns utt.) un nervu galiem. Šī mikrovide izdala citokīnus (piemēram, SCF, TPO, G-CSF, IL-3) un nodrošina fiziskas sastatnes, lai precīzi regulētu HSC izvietošanu, proliferāciju un diferenciāciju.

Asinsvadu sistēmu kaulu smadzeņu dobumā raksturosinusoīdi​ - plānsienu-kapilāru tīkls ar paplašinātām endotēlija spraugām. Nobriedušas asins šūnas šķērso sinusoidālo endotēliju, lai iekļūtu perifērā cirkulācijā. Šo sinusoīdu strukturālā integritāte tieši ietekmē to, vai aspirētie paraugi tiek atšķaidīti kaulu smadzeņu punkcijas laikā, kā arī kalpo kā svarīgs morfoloģisks rādītājs, lai novērtētu neovaskularizāciju un patoloģisku infiltrāciju biopsijas paraugos.

1.2. Dinamiska pārveidošana starp sarkano smadzeņu un dzelteno smadzeņu krāsu

Klīniskā korelācija: Kaulu smadzeņu biopsijas sekcijās HE krāsošana ļauj tieši vizuāli atšķirt sarkano smadzeņu apgabalus (šūnu -blīvus, tumši iekrāsotus) un dzelteno smadzeņu apgabalus (tauku vakuoli, viegli iekrāsoti). Šīs attiecības izmaiņas (piemēram, smadzeņu šūnu klasifikācija) ir galvenie rādītāji asinsrades rezerves novērtēšanai. Kaulu smadzeņu aspirācijas uztriepes nevar nodrošināt šo telpisko informāciju.

1.3. Divu pārbaudes metožu bioloģiskais pamatojums

Iemesls, kāpēc kaulu smadzeņu aspirācija un biopsija atšķiras pēc diagnostiskās vērtības, ir fundamentāli atšķirīgaissmadzeņu izmēri, ko viņi "redz":

Kaulu smadzeņu aspirācijadod abrīvo šūnu disociēta suspensija​ - priekšrocība ir augstas-izšķirtspējas morfoloģiskā novērošana un atsevišķu šūnu citoķīmiskā krāsošana; trūkums ir sākotnējo šūnu telpisko attiecību zudums audos (tiek zaudēta informācija "kurš ir blakus").

Kaulu smadzeņu biopsijadod atrīsdimensiju audu sekcija​ - tas saglabā telpiskās attiecības starp šūnām un mikrovidi ("apkaimes efekts"), taču uz nelielu šūnu sīku detaļu zudumu fiksācijas un sadalīšanas dēļ.

Attiecības starp abiem ir līdzīgas"skatos uz vaļēju LEGO klucīšu kaudzi"(aspirācija) pret"skatos uz pilnībā saliktu LEGO modeli"​ (biopsija) - pirmā ļauj skaidri pārbaudīt katra ķieģeļa formu un krāsu; pēdējais atklāj kopējo struktūru un montāžas modeli. Klīniskajā diagnostikā neviens no tiem nav obligāts.

II. Darbības instrumentu strukturālās atšķirības

2.1. Kaulu smadzeņu aspirācijas adatu projektēšanas principi

Klīniskajā praksē visbiežāk izmantotās aspirācijas adatas irJamshidi{0}}pārveidotsvaiRoche{0}}veiduadatas. To galvenie komponenti ietver:

Darbības princips: pēc tam, kad adata iekļūst garozā un nonāk medulārajā dobumā, stilete tiek noņemta un tiek pievienota sausa šļirce, lai radītu negatīvu spiedienu, ievelkot smadzeņu šķidrumu šļircē. Negatīvā spiediena lielums un ilgums tieši ietekmē parauga kvalitāti - pārmērīgs negatīvs spiediens vai ilgstoša aspirācija izraisa masīvu sinusoidālo asiņu pieplūdumu, radot "atšķaidīšanas artefaktu".

2.2. Kaulu smadzeņu biopsijas adatu projektēšanas principi

Kaulu smadzeņu biopsijas adatas ir sadalītas divās galvenajās kategorijās ar izteikti atšķirīgām dizaina filozofijām:

(1) Trefīns / griešanas adatas

PārstāvisJamshidi biopsijas adata(šobrīd starptautiskais standarts):

Darbības princips: iekšējais stilets un ārējais kanuls tiek pagriezti kopā smadzenēs līdz iepriekš noteiktam dziļumam. Pēc tam stiletu izvelk, un ārējo kanulu pagriež tālāk, lai nogrieztu īsu cilindrisku kaulu smadzeņu audu serdi, ko pēc tam izvelk kopā ar kanulu.

(2) Rotācijas zāģa adatas (biopsijas perforators)

PārstāvisIslāma biopsijas adata, kurā tiek izmantots ātrgaitas{0}}rotācijas griešanas mehānisms. Šīs adatas mūsdienās klīniskajā praksē izmanto retāk, un dažkārt tās izmanto noteiktām vietām (piemēram, krūšu kaula biopsija).

2.3. Adatas diametra atšķirību bioloģiskā un klīniskā nozīme

Tehniska piezīme: Biopsijas adatas biezāka konstrukcija nav saistīta tikai ar "vairāk materiāla paņemšanu" - tās galvenais mērķis ir nodrošināt, lai audu serdes diametrs ir pietiekami liels, lai pēc sadalīšanas saglabātu pietiekamu šūnu skaitu un telpisko arhitektūru. Ja kodols ir pārāk plāns (<1.5 mm diameter), it is highly prone to fragmentation or distortion during decalcification and sectioning, severely compromising diagnostic value.

III. Pamatatšķirības paraugu iegūšanā un apstrādē

3.1. Kaulu smadzeņu aspirācija: pilna šķidruma parauga citoloģiskās analīzes darbplūsma

(1) Tehniskie galvenie centieni

Šļirces izvēle: A sausa 10 ml šļirceir ieteicama. Sausums ir kritisks - pat neliels mitruma daudzums var aktivizēt koagulācijas kaskādi, izraisot smadzeņu parauga recēšanu pirms smērēšanas, kā rezultātā rodas katastrofāla situācija "nav redzamas šūnas".

Aspirācijas skaļuma kontrole: Optimāls ir 0,2–0,5 ml. Pārāk maz (<0.1 ml) may result in insufficient cell density on the smear; too much (>1,0 ml) izraisa pārmērīgu sinusoidālo asiņu pieplūdumu un perifēro asiņu atšķaidīšanu - uztriepe parādīs daudz nobriedušu limfocītu un neitrofilu, savukārt sprādziena procentuālais daudzums tiek "atšķaidīts" uz leju, viegli izraisotkļūdaini negatīvi vai nepietiekami novērtēts slimības slogs.

Aspirācijas ātrums: Jābūtlēni un vienmērīgilai izvairītos no pārmērīga momentāna negatīvā spiediena.

(2) Standartizēta uztriepes sagatavošanas darbplūsma

(3) Krāsošanas sistēmas

Regulāra krāsošana: Raita{0}}Giemsa kompozītmateriāla traips skaidri parāda kodola hromatīna rakstus, nukleolus, citoplazmas granulas un vakuolas.

Citoķīmiskā krāsošana: ietver peroksidāzi (POX), Sudānas melno B (SBB), ne-specifisko esterāzi (NSE), specifisko esterāzi (CE), periodskābi -Šifa (PAS) un skābo fosfatāzi (ACP) -, kas ir būtiska akūtu leikēmiju FAB klasifikācijai.

Dzelzs krāsojums: smadzeņu uztriepes iekrāso Prūsijas zilā krāsā, lai novērtētu intracelulāro un ārpusšūnu dzelzi - kā zelta standartu dzelzs deficīta anēmijas un hronisku slimību anēmijas diagnosticēšanai.

3.2. Kaulu smadzeņu biopsija: pilna cieto paraugu histopatoloģiskās analīzes darbplūsma

(1) Tehniskie galvenie audu iegūšanas punkti

Vēlamā vietne: Mugurkaula augšdaļas aizmugurējā daļa​ - plānas garozas, bagātīgas smadzeņu daļas, droša darbība un optimāls serdes garums un kvalitāte.

Ievietošanas leņķis: Perpendikulāri kaula virsmai, virzās ar rotācijas kustību.

Iegūšanas dziļums: parasti virzās uz 1,5–2,0 cm; dziļāka iespiešanās palielina sāpes, būtiski nepalielinot diagnostisko informāciju.

Kodola izguve: Pēc rotācijas griešanas lēnām izvelciet ārējo kanuli ar serdi. Adatas galā būs redzama neliela pelēcīgi-balta audu sloksne (aptuveni sezama- līdz rīsu-graudu-izmēram).

(2) Kritiskie soļi paraugu fiksācijā

(3) Atkaļķošana un iegulšana

Unikālākais un sarežģītākais kaulu smadzeņu biopsijas{0}}apstrādes posms iratkaļķošana:

Princips: Kaulu audos ir daudz hidroksilapatīta kristālu, kas jāizšķīdina ar skābiem atkaļķošanas līdzekļiem (piemēram, EDTA, skudrskābes-formaldehīda maisījumiem), lai audus mīkstinātu līdz sagriežamam stāvoklim.

Metodes izvēle:

EDTA atkaļķošana​ (ieteicams): helātus veidojoša iedarbība ir maiga, labi saglabā audu antigēnus un DNS, piemērots pakārtotai IHC un molekulārajai testēšanai; trūkums ir ilgstošs ilgums (3-7 dienas).

Skābā ātra atkaļķošana(piem., slāpekļskābes metode): ātri (vairākas stundas), bet rada ievērojamu kaitējumu antigēniem un nukleīnskābēm, potenciāli ietekmējot pakārtotos testus.

Parafīna iestrādāšana: Pēc atkaļķošanas audos tiek veikta gradienta spirta dehidratācija, ksilola attīrīšana, parafīna infiltrācija un iegulšana parafīna blokā.

(4) Sagriešana un krāsošana

IV. -Padziļināts diagnostikas priekšrocību salīdzinājums

4.1. Kaulu smadzeņu aspirācijas unikālās priekšrocības - Padziļināta analīze

(1) vienas-šūnu izšķirtspējas morfoloģiskā diagnostika

Smadzeņu uztriepes lielākais spēks ir taskatra šūna ir "izkliedēta"​ - ar labu izkliedēšanas tehniku ​​šūnas tiek sakārtotas vienā monoslānī bez pārklāšanās. Tas ļauj patologam pārbaudīt katru šūnu, kas ir iegremdēta eļļā (1000 ×):

Kodolhromatīna rupjība un sadalījuma modeļi

Kodolu skaits, izmērs un pamanāmība

Citoplazmas krāsa, granulu veidi (azurofilās, neitrofīlās, eozinofīlās utt.)

Šūnu lielums un morfoloģiskā likumsakarība

Šis"šūnas -līmeņa" izšķirtspēja​ nav sasniedzams ar biopsijas sekcijām - 3–5 μm biezās audu daļās, kodoli bieži pārklājas vertikāli, citoplazmas detaļas tiek saspiestas, un precīza atsevišķu šūnu klasifikācija ir ārkārtīgi sarežģīta.

(2) Detalizēts megakariocītu novērtējums

Megakariocīti ir lielākās smadzeņu šūnas (līdz 50–100 μm diametrā). Morfoloģiskās anomālijas ir diagnostiski izšķirošas vairākiem traucējumiem:

Uz uztriepes šīs novirzes ir viegli pamanāmas; biopsijas sekcijās megakariocītus bieži aizēno citas šūnas, un to pilno morfoloģiju ir grūti novērtēt sekcijas biezuma ierobežojumu dēļ.

(3) Citoķīmisko traipu kvantitatīvi nosakāmā vērtība

Citoķīmiskās krāsošanas rezultāti uz smadzeņu uztriepes var būtprecīzi kvantificēts​ - piemēram, POX pozitivitātes līmenis tiek izteikts procentos (piemēram, "blast POX pozitivitāte 85%"), kas ir galvenais kritērijs, lai atšķirtu AML no ALL. Biopsijas sadaļās fermentu aktivitāti un hromogēna nogulsnēšanos ietekmē fiksācija un atkaļķošana, iegūstot tikai daļēji{5} kvantitatīvus rezultātus ("vāji pozitīvu" vai "fokāli pozitīvu"), bez precīzām skaitliskām vērtībām.

4.2. Kaulu smadzeņu biopsijas unikālās priekšrocības - Padziļināta analīze

(1) Hematopoētiskā un taukaudu telpiskā proporcija

Biopsijas sekcijās var būt sarkano smadzeņu (asinsrades zona) un dzeltenās smadzeņu (tauku zonas) attiecība.tieši vizualizēti un kvantificēti. Normālas pieaugušo smadzenes satur aptuveni 30–50% hematopoētisko audu un 50–70% tauku. Šīs attiecības izmaiņām ir nozīmīgas diagnostikas sekas:

(2) Precīzs kodolšūnu blīvuma novērtējums

Biopsijas sekcijas ļauj aprēķinātkodolu šūnu skaits uz kvadrātmilimetruvai a izmantošanadaļēji{0}}kvantitatīvā šūnu vērtēšanas sistēma(5 līmeņu):

Šis uz biopsiju balstītais šūnu{0}}novērtējums ir objektīvāks nekā uztriepes novērtējuma - uztriepes atspoguļo tikai šūnu blīvumu "mazajā daļā, kas tika aspirēta", turpretim biopsija atklāj visa smadzeņu dobuma "pilnu panorāmu".

(3) Izvairīšanās no sinusoidālas atšķaidīšanas - patiesi atspoguļo hematopoētisko stāvokli

Aspirācijas laikā negatīvais spiediens neizbēgami velk sinusoidālās asinis kopā ar smadzeņu šķidrumu, izraisot zināmu atšķaidījumu. Lai gan pieredzējuši operatori to var samazināt, kontrolējot aspirācijas apjomu, tasnevar pilnībā novērst. Turpretim biopsijas audu serdeņi nav pakļauti sinusoidālai atšķaidīšanai - sinusoidālās asinis tiek izskalotas fiksācijas laikā, un sekcijā redzamās šūnas ir tikai parenhīmas smadzeņu šūnas. Tas ir īpaši svarīgi, vērtējothipocelulārais MDSvaiagrīna mielofibroze.

(4) Diagnostiskā vērtība specifiskām slimībām

(5) "Sausā krāna" diferenciāldiagnoze - Biopsijas neaizstājamā loma

"Sausais pieskāriens" ir definēts šādi: aspirācijas adata ir skaidri iekļuvusi smadzeņu dobumā, bet atkārtoti mēģinājumi nesniedz šķidrumu. Biopsijas biežākie cēloņi un diagnostiskā vērtība:

V. Salīdzinājuma ierobežojumi - Padziļināta analīze

5.1. Kaulu smadzeņu aspirācijas ierobežojumi

(1) Dabiskās arhitektūras iznīcināšana - "Šūnu sociālā tīkla" zaudēšana

Aspirācija izkliedē kaulu smadzeņu audus vienā{0}}šūnu suspensijā. Lai gan tas atvieglo atsevišķu šūnu pārbaudi, tas nozīmēpilnīgs telpiskās attiecību informācijas zudums starp šūnām, tostarp:

Nespēja noteikt, vai sprādzieni ir sagrupēti (ALIP parādība)

Nespēja novērtēt retikulīna šķiedru proliferāciju

Nespēja atšķirt robežas starp asinsrades un tauku zonām

Šī informācija ir tieši tā, kas ir vissvarīgākā MDS un mielofibrozes diagnosticēšanai.

(2) Sinusoidāla atšķaidīšana - "Apūdeņošanas" risks

Pat vispieredzējušākajās rokās aspirācijas paraugi neizbēgami satur noteiktu sinusoidālo asiņu daļu. Pētījumi liecina, ka aptuveni10–30% šūnu parastajās smadzeņu aspirāta uztriepes rodas sinusoidālās atšķaidīšanas rezultātā. Šis atšķaidīšanas efekts ir īpaši izteikts:

Over-aspiration (>1 ml)

Pārāk ātra aspirācija

Pacienti ar ievērojamu hipersplenismu (paātrināta sinusoidāla plūsma)

Būtiski hipocelulāras smadzenes (mazāk normālu šūnu, lielāka atšķaidīšanas pakāpe)

Sekas: sprādzienu procentuālais daudzums ir nepietiekami novērtēts, iespējams, augsta{0}}riska MDS tiek nepareizi klasificēta kā zema-riska, vai arī netiek veikta AML diagnoze.

(3) Sausais pieskarieties - Pārbaudes neveiksmes strupceļš

Kā aprakstīts iepriekš, kad notiek sauss pieskāriens, aspirācija nedod derīgu paraugu. Bez turpmākas biopsijas pacients saskaras ar ilgstošu diagnostikas pārtraukumu un, iespējams, papildu sāpēm atkārtotu procedūru dēļ.

5.2. Kaulu smadzeņu biopsijas ierobežojumi

(1) Grūtības ar šūnu tipu identificēšanu - "Sejas aklums pūlī"

3–5 μm biezās audu daļās kodoli pārklājas vertikāli un citoplazma tiek saspiesta, izraisot:

Grūtības atšķirt mieloblastus no monoblastiem (to atrisina POX krāsošana uz uztriepes)

Reizēm nespēja atšķirt eritroīdu prekursorus no limfocītiem

Ļoti grūti identificēt mikromegakariocītus

Tādējādi, lai gan biopsija var jums pateikt, ka "šeit ir daudz blīvi iesaiņotu šūnu", tasnevar precīzi pateikt, kas patiesībā ir šīs šūnas.

(2) Ierobežota smalko intracelulāro struktūru vizualizācija - "Nepietiekama pikseļu izšķirtspēja"

Apstrādes darbības - fiksācija (formalīns), atkaļķošana (skābā vide) un iegulšana (karsēts parafīns) - izraisa zināmu šūnu saraušanos un deformāciju:

Nukleoli var kļūt neskaidri vai pazust

Citoplazmas granulas var izšķīst vai mainīt pozīciju

Auer stieņus (raksturīgi AML) ir ārkārtīgi grūti noteikt sekcijās

Uztriepes šīs smalkās struktūras ir skaidri redzamas tikko fiksētās vai gandrīz{0}}dzīvās šūnās.

(3) Grūtības kvantitatīvi noteikt citoķīmiskos traipus - "Kvalitatīvi, bet ne kvantitatīvi"

Kā minēts, apstrāde ietekmē fermentu aktivitāti un antigēna saglabāšanos biopsijas sekcijās. Citoķīmiskās krāsošanas rezultāti lielākoties ir daļēji-kvantitatīvi (piem., "pozitīvi" vai "vāji pozitīvi"), un tiem trūkst precīzu procentuālo vērtību, kas sasniedzamas uztriepes. Tas ir skaidrs trūkums akūtu leikēmiju precīzā apakštipā.

VI. Papildu attiecības klīniskā lēmuma pieņemšanā-Pieņemot - no vadlīnijām līdz praksei

6.1. Ieteikumi no galvenajām vadlīnijām

6.2. Standartizēta stratēģija "Viena punkcija, viena biopsija".

Lielākie starptautiskie hematoloģijas centri plaši izmanto stratēģijuviena anestēzija, viena punkcijas vieta (mugurkaula mugurkaula augšdaļa), secīga aspirācija, kam seko biopsija:

6.3. Slimības-specifiskā atlases stratēģija

6.4. Ieskats no tipiska gadījuma

Lieta: Vīrietis, 68 gadi, progresējošs nogurums un splenomegālija. CBC: Hb 82 g/L, WBC 4,2 × 10⁹/L, PLT 58 × 10⁹/L. Perifērā uztriepe ik pa laikam parāda asaru šūnas.

Tiekšanās vien: var iegūt nedaudz atšķaidītu paraugu, kas uzrāda "hipocelulitāti ar dažām patoloģiskām šūnām" -, kas nav pietiekama galīgai diagnozei; var tikt nepareizi diagnosticēta kā "hipocelulāra MDS".

Tikai biopsija: parādītu izteiktu fibrozi un grupētus blastus, kas liecina par PMF, taču precīza blastu klasifikācija nebūtu iespējama.

Kombinēts: uztriepe parāda kreiso-granulopoēzes nobīdi ar nenobriedušām mieloīdām šūnām; biopsija uzrāda MF-2 fibrozi, pozitīvu ALIP un patoloģisku megakariocītu morfoloģiju — visaptveroša diagnoze:primārā mielofibroze (prefibrotiskā/agrīnā stadija) ar MDS pazīmēm, nodrošinot precīzu pamatu turpmākai ārstēšanai.