https://www.chamfondbiotech.com/4-типы--костных-костных-игл для биопсии/

I. Микроанатомические основы и принципы исследования.

1.1 Гистологический состав костного мозга

Костный мозг — самый крупный и активный кроветворный орган в организме человека, его доля составляет примерно 4–5% от общей массы тела, общий объем около 2,6–4,0 кг (у взрослого человека массой 70 кг). С гистологической точки зрения костный мозг состоит из двух основных компонентов:

Гемопоэтические паренхиматозные клетки: К ним относятся гемопоэтические стволовые клетки (ГСК), клетки-предшественники различных линий и зрелые клетки крови на разных стадиях дифференцировки. В физиологических условиях гемопоэтические стволовые клетки подвергаются асимметричному делению для поддержания само-обновления при дифференцировке по миелоидному (эритроидному, гранулоцитарному-моноцитарному, мегакариоцитарному) и лимфоидному (Т-клеткам, В-клеткам, NK-клеткам) путям.

Гематопоэтическое микроокружение (ГМК): Состоит из ретикулярных клеток, эндотелиальных клеток сосудов, фибробластов, адипоцитов, внеклеточного матрикса (коллагеновых волокон, фибронектина, ламинина и т. д.) и нервных окончаний. Это микроокружение секретирует цитокины (например, SCF, TPO, G-CSF, IL-3) и обеспечивает физический каркас для тонкой регуляции самонаведения, пролиферации и дифференцировки HSC.

Сосудистая система костномозговой полости характеризуется:синусоиды​ - сеть тонкостенных-капилляров с расширенными эндотелиальными промежутками. Зрелые клетки крови пересекают синусоидальный эндотелий и попадают в периферическое кровообращение. Структурная целостность этих синусоидов напрямую влияет на то, разбавятся ли аспирированные образцы во время пункции костного мозга, а также служит важным морфологическим индикатором для оценки неоваскуляризации и аномальной инфильтрации в биоптатах.

1.2 Динамическое преобразование красного и желтого костного мозга

Клиническая корреляция: на срезах биопсии костного мозга окрашивание HE позволяет провести прямое визуальное различие между областями красного костного мозга (плотные клетки, темно окрашенные) и областями желтого костного мозга (жировые вакуоли, слегка окрашенные). Изменения этого соотношения (например, степень клеточности костного мозга) являются ключевыми показателями для оценки гемопоэтического резерва. Аспирационные мазки костного мозга не могут предоставить такую ​​пространственную информацию.

1.3 Биологическое обоснование двух методов исследования

Причина, по которой аспирация костного мозга и биопсия различаются по диагностической ценности, заключается в принципиально различномразмеры костного мозга они «видят»:

Аспирация костного мозгадаетдиссоциированная суспензия свободных клеток​ - Преимущество — морфологическое наблюдение с высоким-разрешением и цитохимическое окрашивание отдельных клеток; недостатком является потеря исходного пространственного соотношения клеток внутри ткани (теряется информация «кто с кем рядом»).

Биопсия костного мозгадаеттрехмерный-срез ткани​ - сохраняет пространственные взаимоотношения между клетками и микроокружением («эффект соседства»), но ценой некоторой потери мелких клеточных деталей из-за фиксации и секционирования.

Отношения между ними аналогичны«смотрю на кучу разбросанных кубиков LEGO»​ (стремление) против«смотрю на полностью собранную модель LEGO»​ (биопсия) - первый позволяет четко проверить форму и цвет каждого кирпича; последний раскрывает общую структуру и схему сборки. В клинической диагностике ни то, ни другое не является обязательным.

II. Структурные различия в операционных инструментах

2.1 Принципы конструкции игл для аспирации костного мозга

Наиболее часто используемые аспирационные иглы в клинической практике — это аспирационные иглы.Джамшиди-изменёнилиРош-типиглы. Их основные компоненты включают в себя:

Принцип работы: после того, как игла проникает в кору головного мозга и входит в костномозговую полость, стилет удаляется и прикрепляется сухой шприц для создания отрицательного давления, втягивающего костномозговую жидкость в шприц. Величина и продолжительность отрицательного давления напрямую влияют на качество образца - чрезмерное отрицательное давление или длительная аспирация вызывают массивный приток синусоидальной крови, создавая «артефакт разбавления».

2.2 Принципы конструкции игл для биопсии костного мозга

Иглы для биопсии костного мозга делятся на две основные категории с совершенно разными принципами конструкции:

(1) Трепан/режущие иглы

В лицеИгла для биопсии Джамшиди​ (в настоящее время международный стандарт):

Принцип работы: внутренний стилет и внешняя канюля вместе вращаются в костный мозг на заданную глубину. Затем стилет извлекают, а внешнюю канюлю поворачивают дальше, чтобы вырезать короткий цилиндрический стержень ткани костного мозга, который затем извлекают вместе с канюлей.

(2) Иглы с вращающейся пилой (пробойник для биопсии)

В лицеИсламская игла для биопсии, в котором используется высокоскоростной-вращающийся режущий механизм. Сегодня эти иглы реже используются в клинической практике и иногда применяются для определенных участков (например, при биопсии грудины).

2.3 Биологическое и клиническое значение разницы в диаметре иглы

Техническое примечание: Более толстая конструкция иглы для биопсии предназначена не просто для того, чтобы «взять больше материала» -, ее основная цель — обеспечить достаточно большой диаметр сердцевины ткани, чтобы сохранить достаточное количество клеток и пространственную архитектуру после разреза. Если сердцевина слишком тонкая (<1.5 mm diameter), it is highly prone to fragmentation or distortion during decalcification and sectioning, severely compromising diagnostic value.

III. Фундаментальные различия в получении и обработке образцов

3.1 Аспирация костного мозга: полный рабочий процесс цитологического анализа жидких образцов

(1) Технические ключевые моменты

Выбор шприца: A сухой шприц 10 млрекомендуется. Сухость имеет решающее значение -, даже незначительное количество влаги может активировать каскад коагуляции, вызывая свертывание образца костного мозга перед размазыванием, что приводит к катастрофической ситуации «не видно клеток».

Регулятор объема аспирации: Оптимально 0,2–0,5 мл.. Слишком мало(<0.1 ml) may result in insufficient cell density on the smear; too much (>1,0 мл) вызывает чрезмерный синусоидальный приток крови и разжижение периферической крови - в мазке обнаруживаются обильные зрелые лимфоциты и нейтрофилы, тогда как процент бластов «разбавляется» в сторону уменьшения, что легко приводит кложноотрицательные результаты или недооценка бремени болезни.

Скорость аспирации: Должно бытьмедленный и устойчивыйЧтобы избежать чрезмерного мгновенного отрицательного давления.

(2) Стандартизированный рабочий процесс подготовки мазка

(3) Системы окрашивания

Рутинное окрашивание: Композитное окрашивание Райта-Гимзы четко отображает структуру ядерного хроматина, ядрышки, цитоплазматические гранулы и вакуоли.

Цитохимическое окрашивание: Включает пероксидазу (POX), судановый черный B (SBB), не-специфическую эстеразу (NSE), специфическую эстеразу (CE), периодическую кислоту-Шиффа (PAS) и кислую фосфатазу (ACP) -, критически важные для классификации острых лейкозов FAB.

Окрашивание железом: Окрашивание берлинским синим мазков костного мозга для оценки внутриклеточного и внеклеточного железа - золотой стандарт для диагностики железодефицитной анемии и анемии хронических заболеваний.

3.2 Биопсия костного мозга: полный рабочий процесс гистопатологического анализа твердых образцов

(1) Технические ключевые моменты получения тканей

Предпочитаемый сайт: Задняя верхняя подвздошная ость​ - тонкая кора, обильный костный мозг, безопасная работа, оптимальная длина и качество ядра.

Угол вставки: Перпендикулярно поверхности кости, продвигается вращательными движениями.

Глубина сбора данных: обычно продвигается на 1,5–2,0 см; более глубокое проникновение увеличивает боль без существенного увеличения диагностической информации.

Извлечение ядра: После ротационной резки медленно извлеките внешнюю канюлю с сердцевиной. На кончике иглы будет видна небольшая серовато--белая полоска ткани (размером примерно с кунжутное- или рисовое-зерно-).

(2) Критические этапы фиксации образцов

(3) Декальцинация и внедрение

Самый уникальный и сложный этап предварительной-обработки биопсии костного мозга –декальцинация:

Принцип: Костная ткань содержит большое количество кристаллов гидроксиапатита, которые необходимо растворять кислотными декальцифицирующими агентами (например, ЭДТА, смесями муравьиной кислоты-формальдегида), чтобы смягчить ткань до состояния, пригодного для разрезания.

Выбор метода:

Декальцинация ЭДТА(рекомендуется): Хелатирующее действие мягкое, хорошо сохраняет тканевые антигены и ДНК, подходит для последующего ИГХ и молекулярного тестирования; Недостатком является длительная продолжительность (3–7 дней).

Кислотная быстрая декальцинация​ (например, метод с азотной кислотой): Быстро (несколько часов), но наносит значительный ущерб антигенам и нуклеиновым кислотам, что потенциально влияет на последующие анализы.

Заливка в парафин: После декальцинации ткань подвергается градиентной спиртовой дегидратации, очистке ксилолом, парафиновой инфильтрации и заливке в парафиновый блок.

(4) Срезы и окрашивание

IV. Подробное-сравнение преимуществ диагностики

4.1 Уникальные преимущества аспирации костного мозга - Глубокий анализ

(1) Морфологическая диагностика с разрешением одиночных-клеток

Наибольшая сила мазков костного мозга заключается в том, чтокаждая ячейка «раздвинута»​ - при хорошей технике распределения ячейки располагаются в один монослой без перекрытия. Это позволяет патологу исследовать каждую клетку под масляной иммерсией (1000×) на предмет:

Крупность и характер распределения ядерного хроматина

Количество, размер и выраженность ядрышек

Цвет цитоплазмы, типы гранул (азурофильные, нейтрофильные, эозинофильные и др.)

Размер клеток и морфологическая закономерность

Этотразрешение на уровне-ячейки​ недостижимо при биопсийных срезах - на срезах ткани толщиной 3–5 мкм, ядра часто перекрываются по вертикали, детали цитоплазмы сжимаются, точная классификация отдельных клеток крайне затруднена.

(2) Детальная оценка мегакариоцитов

Мегакариоциты — самые крупные клетки костного мозга (до 50–100 мкм в диаметре). Морфологические отклонения имеют диагностическое значение для ряда заболеваний:

В мазках эти отклонения легко заметны; в срезах биопсии мегакариоциты часто скрыты другими клетками, и их полную морфологию трудно оценить из-за ограничений толщины срезов.

(3) Количественная ценность цитохимических красителей

Результаты цитохимического окрашивания мазков костного мозга могут бытьточно количественно​ - Например, процент положительных результатов POX выражается в процентах (например, «положительный результат Blast POX 85%)», что является основным критерием для отличия ОМЛ от ВСЕХ. В срезах биопсии фиксация и декальцинирование влияют на активность ферментов и отложение хромогена, что дает только полу-количественные результаты («слабоположительные» или «фокально-положительные») без точных числовых значений.

4.2 Уникальные преимущества биопсии костного мозга - Глубокий анализ

(1) Пространственное соотношение кроветворной и жировой ткани

В срезах биопсии можно определить соотношение красного костного мозга (кроветворной области) и желтого костного мозга (жировой области).непосредственно визуализируется и количественно оценивается. Нормальный костный мозг взрослого человека содержит примерно 30–50% кроветворной ткани и 50–70% жира. Изменения в этом соотношении имеют важное диагностическое значение:

(2) Точная оценка плотности ядросодержащих клеток

Разделы биопсии позволяют рассчитатьколичество ядросодержащих клеток на квадратный миллиметрили использованиеполу-система количественной оценки клеточности​ (5-уровневый):

Эта оценка клеточности на основе биопсии-более объективна, чем оценка мазка. - мазки отражают плотность клеток только в "маленькой фракции, которая была аспирирована", тогда как биопсия показывает "полную панораму" всей полости костного мозга.

(3) Избегание синусоидального разведения -, действительно отражающего гематопоэтический статус

Во время аспирации отрицательное давление неизбежно втягивает синусоидальную кровь вместе с костномозговой жидкостью, вызывая некоторую степень разбавления. Хотя опытные операторы могут свести это к минимуму, контролируя объем аспирации,невозможно полностью устранить. Ядра биопсийной ткани, напротив, не подвергаются синусоидальному разведению - синусоидальная кровь вымывается при фиксации, и на срезе видны исключительно клетки паренхиматозного костного мозга. Это особенно важно при оценкегипоцеллюлярный МДСилиранний миелофиброз.

(4) Диагностическая ценность конкретных заболеваний

(5) Дифференциальная диагностика «сухого крана» - Незаменимая роль биопсии

«Сухой кран» определяется как: аспирационная игла четко вошла в костномозговую полость, но повторные попытки не дают жидкости. Распространенные причины и диагностическая ценность биопсии:

V. Ограничения по сравнению - Глубокий анализ

5.1 Ограничения аспирации костного мозга

(1) Разрушение природной архитектуры - Потеря «сотовой социальной сети»

При аспирации ткань костного мозга превращается в одно-клеточную суспензию. Хотя это облегчает исследование отдельных клеток, это означает, чтополная потеря информации о пространственных взаимоотношениях между клетками, включая:

Невозможность определить, сгруппированы ли бласты (феномен ALIP).

Невозможность оценить пролиферацию волокон ретикулина.

Неспособность различать границы между кроветворной и жировой зонами.

Именно эта информация является наиболее важной при диагностике МДС и миелофиброза.

(2) Синусоидальное разбавление - Риск «разбавления»

Даже в самых опытных руках образцы аспирата неизбежно содержат некоторую долю синусоидальной крови. Исследования показывают, что примерно10–30 % клеток в рутинных мазках аспирата костного мозга происходят из синусоидального разведения.. Эффект разбавления особенно выражен в:

Over-aspiration (>1 мл)

Слишком быстрая аспирация

Пациенты со значительным гиперспленизмом (ускоренный синусоидальный поток)

Внутренне гипоклеточный костный мозг (меньше нормальных клеток, более высокий коэффициент разведения)

Последствие: процент случаев заражения недооценен, что может привести к ошибочной классификации МДС высокого-риска как низкого-риска или полного отсутствия диагноза ОМЛ.

(3) Сухой кран - «Тупик» провала на экзамене

Как описано выше, при сухой пробе аспирация не дает достоверного образца. Без последующей биопсии пациент сталкивается с длительным диагностическим пробелом и потенциально с дополнительной болью от повторных процедур.

5.2 Ограничения биопсии костного мозга

(1) Сложность идентификации типа клеток - «Лицевая слепота в толпе»

В срезах ткани толщиной 3–5 мкм ядра перекрываются по вертикали и цитоплазма сжимается, что приводит к:

Трудность отличить миелобласты от монобластов (окрашивание мазков POX решает эту проблему)

Периодическая неспособность дифференцировать предшественников эритроида от лимфоцитов.

Крайняя трудность в идентификации микромегакариоцитов

Таким образом, хотя биопсия может сказать вам, что «здесь много плотно упакованных клеток», онане могу точно сказать вам, что на самом деле представляют собой эти клетки.

(2) Ограниченная визуализация мелких внутриклеточных структур - «Недостаточное разрешение пикселей»

Этапы обработки - фиксация (формалин), декальцинация (кислая среда) и заливка (нагретый парафин) - вызывают некоторую степень сжатия и деформации клеток:

Ядрышки могут стать нечеткими или исчезнуть.

Цитоплазматические гранулы могут растворяться или менять положение.

Палочки Ауэра (характерные для ОМЛ) на срезах выявить крайне сложно.

На мазках эти тонкие структуры отчетливо видны в свежефиксированных или вблизи-живых клетках.

(3) Трудность количественной оценки цитохимических пятен - «Качественный, но не количественный»

Как уже отмечалось, обработка влияет на активность ферментов и сохранение антигенов в срезах биопсии. Результаты цитохимического окрашивания в основном полу-количественные (например, «положительные» или «слабоположительные»), без точных процентных значений, достижимых в мазках. Это явный недостаток точного подтипирования острых лейкозов.

VI. Взаимодополняющие отношения при принятии клинических решений-Принятие - от рекомендаций к практике

6.1 Рекомендации основных руководящих принципов

6.2 Стандартизированная стратегия «Один прокол, одна биопсия»

Крупнейшие международные гематологические центры широко применяют стратегиюоднократная анестезия, одно место пункции (задняя верхняя ость подвздошной кости), последовательная аспирация с последующей биопсией:

6.3 Стратегия выбора конкретного заболевания-

6.4. Типичный случай

Случай: Мужчина, 68 лет, прогрессирующая утомляемость и спленомегалия. Общий анализ крови: Hb 82 г/л, WBC 4,2×10⁹/л, PLT 58×10⁹/л. В периферическом мазке иногда обнаруживаются каплевидные клетки.

Только стремление: Может быть получен слегка разбавленный образец, демонстрирующий «гипоклеточную структуру с небольшим количеством аномальных клеток» -, недостаточный для окончательного диагноза; может быть ошибочно диагностирован как «гипоцеллюлярный МДС».

Только биопсия: Показывает выраженный фиброз и кластерные бласты, что указывает на ПМФ, но точная классификация бластов невозможна.

Комбинированный: В мазке обнаруживается -смещенный влево гранулопоэз с незрелыми миелоидными клетками; биопсия показывает фиброз MF-2, положительный ALIP и аномальную морфологию мегакариоцитов - комплексный диагноз:первичный миелофиброз (префиброзная/ранняя стадия) с признаками МДС, обеспечивая точную основу для последующего лечения.