https://www.chamfondbiotech.com/4-видове--костно{6}}мозъчни-игли за биопсия/

I. Микроанатомични основи и принципи на изследване

1.1 Хистологичен състав на костен мозък

Костният мозък е най-големият и най-активен хематопоетичен орган в човешкото тяло, представляващ приблизително 4%–5% от общото телесно тегло, с общ обем от около 2,6–4,0 kg (при 70 kg възрастен). От хистологична гледна точка костният мозък се състои от два основни компонента:

Хематопоетични паренхимни клетки: Те включват хематопоетични стволови клетки (HSC), прогениторни клетки от различни линии и зрели кръвни клетки на различни етапи на диференциация. При физиологични условия хематопоетичните стволови клетки претърпяват асиметрично делене, за да поддържат само-обновяване, докато се диференцират по протежение на миелоидните (еритроидни, гранулоцитни-моноцитни, мегакариоцитни) и лимфоидни (Т-клетки, В-клетки, NK-клетки) пътища.

Хематопоетична микросреда (HME): Състои се от ретикуларни клетки, съдови ендотелни клетки, фибробласти, адипоцити, извънклетъчен матрикс (колагенови влакна, фибронектин, ламинин и др.) и нервни окончания. Тази микросреда секретира цитокини (напр. SCF, TPO, G-CSF, IL-3) и осигурява физическо скеле за фино регулиране на насочването, пролиферацията и диференциацията на HSC.

Съдовата система в кухината на костния мозък се характеризира ссинусоиди​ - мрежа от тънко-стенни капиляри с разширени ендотелни празнини. Зрелите кръвни клетки преминават през синусоидалния ендотел, за да влязат в периферното кръвообращение. Структурната цялост на тези синусоиди пряко влияе върху това дали аспирираните проби се разреждат по време на пункцията на костен мозък и също така служи като важен морфологичен индикатор за оценка на неоваскуларизацията и абнормната инфилтрация в биопсичните проби.

1.2 Динамично преобразуване между червен и жълт костен мозък

Клинична корелация: Върху срезове от биопсия на костен мозък оцветяването с HE позволява директно визуално разграничение между областите на червения костен мозък (клетъчно-плътни, тъмно оцветени) и областите на жълтия мозък (мастни вакуоли, леко оцветени). Промените в това съотношение (напр. оценка на клетъчността на костния мозък) са ключови индикатори за оценка на хемопоетичния резерв. Намазките от аспирация на костен мозък не могат да предоставят тази пространствена информация.

1.3 Биологична обосновка зад двата метода на изследване

Причината аспирацията на костен мозък и биопсията да се различават по диагностична стойност се крие в фундаменталната разликаразмери на костния мозък, които "виждат":

Аспирация на костен мозъкдава адисоциирана суспензия от свободни клетки​ - предимството е морфологично наблюдение с висока-резолюция и цитохимично оцветяване на отделни клетки; недостатъкът е загубата на първоначалната пространствена връзка на клетките в тъканта (губи се информацията "кой до кого е").

Биопсия на костен мозъкдава атри{0}}разрез на тъкан​ - запазва пространствената връзка между клетките и микросредата („ефектът на съседство“), но с цената на известна загуба на фини клетъчни детайли поради фиксиране и разделяне.

Връзката между двете е аналогична на"гледам купчина разхлабени LEGO тухли"(стремеж) срещу"гледам напълно сглобен модел LEGO"​ (биопсия) - първата позволява ясна проверка на формата и цвета на всяка тухла; последният разкрива цялостната структура и модел на сглобяване. При клиничната диагноза нито едното, нито другото не е необходимо.

II. Структурни разлики в работните инструменти

2.1 Принципи на проектиране на игли за аспирация на костен мозък

Най-често използваните игли за аспирация в клиничната практика саJamshidi-промененилиТип-Rocheигли. Техните основни компоненти включват:

Принцип на работа: След като иглата проникне в кората и навлезе в медуларната кухина, стилетът се отстранява и се прикрепя суха спринцовка, за да се генерира отрицателно налягане, изтегляйки течност от костен мозък в спринцовката. Големината и продължителността на отрицателното налягане пряко влияят на качеството на пробата - прекомерното отрицателно налягане или продължителната аспирация причинява масивен приток на синусоидална кръв, създавайки „артефакт на разреждане“.

2.2 Принципи на дизайна на иглите за биопсия на костен мозък

Иглите за биопсия на костен мозък са разделени на две основни категории с ясно различни философии на дизайна:

(1) Trephine / режещи игли

Представлявано отИгла за биопсия Jamshidi(в момента международен стандарт):

Принцип на работа: Вътрешният стилет и външната канюла се завъртат заедно в костния мозък до предварително определена дълбочина. След това стилетът се изтегля и външната канюла се завърта допълнително, за да се изреже къса цилиндрична сърцевина от тъкан от костен мозък, която след това се изтегля заедно с канюлата.

(2) Ротационни игли за триони (перфоратор за биопсия)

Представлявано отИгла за биопсия Islam, който използва високо{0}}въртящ се режещ механизъм. Тези игли се използват по-рядко в клиничната практика днес и понякога се използват за специфични места (напр. стернална биопсия).

2.3 Биологично и клинично значение на разликите в диаметъра на иглата

Техническа бележка: По-дебелият дизайн на иглата за биопсия не означава просто „вземане на повече материал“ - нейната основна цел е да гарантира, че диаметърът на сърцевината на тъканта е достатъчно голям, за да запази достатъчен брой клетки и пространствена архитектура след нарязване. Ако сърцевината е твърде тънка (<1.5 mm diameter), it is highly prone to fragmentation or distortion during decalcification and sectioning, severely compromising diagnostic value.

III. Фундаментални разлики в събирането и обработката на проби

3.1 Аспирация на костен мозък: пълен работен процес на цитологичен анализ на течни проби

(1) Технически ключови точки на аспирацията

Избор на спринцовка: A суха спринцовка от 10 mlсе препоръчва. Сухотата е критична - дори следи от влага могат да активират коагулационната каскада, причинявайки съсирване на пробата от костен мозък преди намазването, което води до катастрофална ситуация „невидими клетки“.

Контрол на обема на аспирацията: 0,2–0,5 ml е оптимално. Твърде малко (<0.1 ml) may result in insufficient cell density on the smear; too much (>1,0 ml) причинява прекомерен синусоидален приток на кръв и разреждане на периферната кръв - цитонамазката ще покаже изобилие от зрели лимфоцити и неутрофили, докато процентът на бласт се „разрежда“ надолу, което лесно води дофалшиви отрицателни резултати или подценяване на тежестта на заболяването.

Скорост на аспирация: Би трябвалобавно и стабилноза да се избегне прекомерно мигновено отрицателно налягане.

(2) Стандартизиран работен процес за подготовка на цитонамазка

(3) Системи за оцветяване

Рутинно оцветяване: Райт-Композитното оцветяване по Гимза ясно показва модели на ядрен хроматин, нуклеоли, цитоплазмени гранули и вакуоли.

Цитохимично оцветяване: Включва пероксидаза (POX), суданска черна В (SBB), не-специфична естераза (NSE), специфична естераза (CE), периодична киселина-Шиф (PAS) и кисела фосфатаза (ACP) - критични за FAB класификацията на остри левкемии.

Оцветяване с желязо: Оцветяване с пруско синьо на натривки от костен мозък за оценка на вътреклетъчното и извънклетъчното желязо - златният стандарт за диагностициране на желязодефицитна анемия и анемия на хронично заболяване.

3.2 Биопсия на костен мозък: пълен работен процес на хистопатологичен анализ на твърди проби

(1) Технически ключови моменти за придобиване на тъкани

Предпочитан сайт: Задна горна илиачна шипа​ - тънка кора, изобилен костен мозък, безопасна работа и оптимална дължина и качество на сърцевината.

Ъгъл на вмъкване: Перпендикулярно на повърхността на костта, напреднало с въртеливо движение.

Дълбочина на придобиване: Обикновено напредвайте до 1,5–2,0 cm; по-дълбокото проникване увеличава болката, без значително да увеличава диагностичната информация.

Извличане на ядрото: След ротационно рязане изтеглете бавно външната канюла със сърцевината. На върха на иглата ще се вижда малка сивкаво-бяла ивица тъкан (приблизително с размер на сусам- до ориз-зърно-).

(2) Критични стъпки при фиксиране на образеца

(3) Декалцификация и вграждане

Най-уникалната и предизвикателна стъпка на пред{0}}обработка за биопсия на костен мозък едекалцификация:

Принцип: Костната тъкан съдържа изобилие от хидроксиапатитни кристали, които трябва да бъдат разтворени от киселинни декалцифициращи агенти (напр. EDTA, смеси от мравчена киселина-формалдехид), за да се омекоти тъканта до състояние, което може да се нарязва.

Избор на метод:

EDTA декалцификация​ (препоръчва се): Хелатиращото действие е нежно, запазва добре тъканните антигени и ДНК, подходящо за IHC и молекулярно тестване надолу по веригата; недостатък е удължената продължителност (3–7 дни).

Киселинна бърза декалцификация​ (напр. метод с азотна киселина): Бързо (няколко часа), но причинява значително увреждане на антигените и нуклеиновите киселини, потенциално засягайки анализите надолу по веригата.

Парафиново вграждане: След декалцификация, тъканта претърпява градиентна алкохолна дехидратация, изчистване с ксилен, парафинова инфилтрация и вграждане в парафинов блок.

(4) Срезове и оцветяване

IV. Задълбочено-сравнение на диагностичните предимства

4.1 Уникални предимства на аспирацията на костен мозък - дълбок анализ

(1) Морфологична диагностика с разделителна способност на една- клетка

Най-голямата сила на намазките от костен мозък е товавсяка клетка е "раздалечена"​ - с добра техника на разпръскване клетките са подредени в един монослой без припокриване. Това позволява на патолога да изследва всяка клетка под потапяне в масло (1000 ×) за:

Грубост на ядрения хроматин и модели на разпределение

Брой, размер и изпъкналост на нуклеолите

Цитоплазмен цвят, видове гранули (азурофилни, неутрофилни, еозинофилни и др.)

Размер на клетката и морфологична редовност

товаразделителна способност на ниво-клетъчно ниво​ е недостижимо с биопсични срезове - в тъканни срезове с дебелина 3–5 μm, ядрата често се припокриват вертикално, цитоплазмените детайли са компресирани и прецизното класифициране на отделните клетки е изключително трудно.

(2) Подробна оценка на мегакариоцитите

Мегакариоцитите са най-големите клетки в костния мозък (до 50–100 μm в диаметър). Морфологичните аномалии са диагностично важни за няколко заболявания:

При цитонамазките тези аномалии са очевидни; в биопсичните срезове мегакариоцитите често са закрити от други клетки и тяхната пълна морфология е трудна за преценка поради ограниченията на дебелината на срезовете.

(3) Количествено измерима стойност на цитохимичните оцветявания

Резултатите от цитохимичното оцветяване на натривки от костен мозък могат да бъдатточно количествено определени​ - например степента на положителност на POX се изразява като процент (напр. „взривна POX положителност 85%“), което е основен критерий за разграничаване на AML от ALL. В срезове за биопсия ензимната активност и отлагането на хромоген се влияят от фиксация и декалцификация, като се получават само полу-количествени резултати („слабо положителни“ или „фокално положителни“), без точни числени стойности.

4.2 Уникални предимства на биопсията на костен мозък - Дълбок анализ

(1) Пространствено съотношение на хематопоетичната спрямо мастната тъкан

В срезове за биопсия съотношението на червения костен мозък (хемопоетична област) към жълтия костен мозък (мастна област) може да бъдедиректно визуализирани и количествено определени. Нормалният костен мозък на възрастни съдържа приблизително 30%–50% хемопоетична тъкан и 50%–70% мазнини. Промените в това съотношение имат значителни диагностични последици:

(2) Прецизна оценка на плътността на ядрените клетки

Биопсичните срезове позволяват изчисляване наброй ядрени клетки на квадратен милиметърили използване на aполу-количествена система за класифициране на клетъчността(5 нива):

Тази -базирана на биопсия оценка на клетъчността е по-обективна от оценката на цитонамазката - цитонамазките отразяват клетъчната плътност само в „малката фракция, която е аспирирана“, докато биопсията разкрива „пълната панорама“ на цялата кухина на костния мозък.

(3) Избягване на синусоидално разреждане -, което наистина отразява хематопоетичния статус

По време на аспирация, отрицателното налягане неизбежно изтегля синусоидална кръв заедно с костно-мозъчната течност, причинявайки известна степен на разреждане. Въпреки че опитни оператори могат да сведат до минимум това чрез контролиране на аспирационния обем, тоне може да се елиминира напълно. Тъканните сърцевини на биопсията, напротив, не подлежат на синусоидално разреждане - синусоидалната кръв се отмива по време на фиксацията и клетките, които се виждат на среза, са изключително паренхимни костно-мозъчни клетки. Това е особено важно при оценяванетохипоцелуларен MDSилиранна миелофиброза.

(4) Диагностична стойност за специфични заболявания

(5) Диференциална диагноза на "сухо потупване" - Незаменимата роля на биопсията

„Сухо потупване“ се дефинира като: иглата за аспирация е навлязла ясно в кухината на костния мозък, но многократните опити не дават течност. Чести причини и диагностична стойност на биопсията:

V. Ограничения в сравнение - Задълбочен анализ

5.1 Ограничения на аспирацията на костен мозък

(1) Унищожаване на естествената архитектура - Загуба на „клетъчната социална мрежа“

Аспирацията разпръсква тъкан от костен мозък в суспензия от единични- клетки. Докато това улеснява индивидуалното изследване на клетките, това означавапълна загуба на информация за пространствената връзка между клетките, включително:

Невъзможност да се определи дали бластите са групирани (ALIP феномен)

Невъзможност за оценка на пролиферацията на ретикулинови влакна

Неспособност за разграничаване на границите между хемопоетичните и мастните зони

Точно тази информация е най-важната при диагностицирането на МДС и миелофиброза.

(2) Синусоидално разреждане - Рискът от „разводняване“

Дори и в най-опитните ръце, аспирираните проби неизбежно съдържат известна част от синусоидална кръв. Проучванията показват, че приблизително10%–30% от клетките в рутинните цитонамазки от аспират на костен мозък произхождат от синусоидално разреждане. Този ефект на разреждане е особено изразен при:

Over-aspiration (>1 ml)

Прекалено бърза аспирация

Пациенти със значителен хиперспленизъм (ускорен синусоидален поток)

Вътрешно хипоцелуларен костен мозък (по-малко нормални клетки, по-високо съотношение на разреждане)

Последствието: процентите на бласт са подценени, което потенциално погрешно класифицира високо-рисков MDS като нисък-рисков или напълно пропуска диагностика на AML.

(3) Dry Tap - „Задънената улица“ на провала на изпита

Както е описано по-горе, когато се получи сухо потупване, аспирацията не дава валиден образец. Без последваща биопсия пациентът е изправен пред продължителна диагностична празнина и потенциално допълнителната болка от повторните процедури.

5.2 Ограничения на биопсията на костен мозък

(1) Трудност при идентифициране на типа клетка - „Слепота на лицето в тълпа“

В тъканни срезове с дебелина 3–5 μm ядрата се припокриват вертикално и цитоплазмата се компресира, което води до:

Трудност при разграничаване на миелобласти от монобласти (POX оцветяването върху цитонамазките разрешава това)

Случайна неспособност за разграничаване на еритроидните прекурсори от лимфоцитите

Изключителна трудност при идентифициране на микромегакариоцити

По този начин, докато биопсията може да ви каже, че "тук има много плътно опаковани клетки", тяне може точно да ви каже какво всъщност представляват тези клетки.

(2) Ограничена визуализация на фини вътреклетъчни структури - „Недостатъчна разделителна способност на пикселите“

Стъпките на обработка - фиксиране (формалин), декалцификация (киселинна среда) и вграждане (нагрят парафин) - причиняват известна степен на свиване и изкривяване на клетките:

Нуклеолите могат да станат неясни или да изчезнат

Цитоплазмените гранули могат да се разтворят или да изместят позицията си

Auer пръчките (характерни за AML) са изключително трудни за идентифициране в секции

В петна тези фини структури са ясно видими в прясно фиксирани или близо до-живи клетки.

(3) Трудност при количественото определяне на цитохимичните петна - „Качествено, но не и количествено“

Както беше отбелязано, ензимната активност и запазването на антигена в биопсичните срезове се влияят от обработката. Резултатите от цитохимичното оцветяване са предимно полу-количествени (напр. „положителни“ или „слабо положителни“), като им липсват точните процентни стойности, постижими при намазки. Това е ясен недостатък в точното подтипиране на остри левкемии.

VI. Допълнителна връзка в клиничното решение-Вземане - от насоки към практика

6.1 Препоръки от Основните насоки

6.2 Стандартизирана стратегия „Една пункция, една биопсия“.

Големите международни хематологични центрове широко възприемат стратегията наединична анестезия, единично място на пункция (задна горна илиачна шийка), последователна аспирация, последвана от биопсия:

6.3 Стратегия за-специфичен подбор на заболяване

6.4 Поглед от типичен случай

Случай: Мъж, 68 години, прогресираща умора и спленомегалия. CBC: Hb 82 g/L, WBC 4,2×10⁹/L, PLT 58×10⁹/L. Периферната цитонамазка показва отделни капковидни клетки.

Самото стремеж: Може да даде леко разредена проба, показваща „хипоцелуларност с малко анормални клетки“ -, недостатъчна за окончателна диагноза; може да бъде погрешно диагностициран като "хипоцелуларен МДС".

Само биопсия: Ще покаже изразена фиброза и клъстерни бласти, което предполага PMF, но точната класификация на бластите би била невъзможна.

Комбиниран: Намазката показва изместена-наляво гранулопоеза с незрели миелоидни клетки; биопсията показва MF-2 фиброза, положителен ALIP и анормална морфология на мегакариоцитите - цялостна диагноза:първична миелофиброза (префиброзна/ранен стадий) с характеристики на MDS, давайки точна база за последващо лечение.