1、自行脱落的细胞与采用机械方法取得的细胞不同,前者常单个散在,后者常聚集成群。脱落细胞常呈球形,与细胞膜僵硬、细胞骨架力、表面张力、局部微环境和脱落时间长短有关,细胞质和细胞核会出现一系列退化性改变。其适用范围见表8-1。表8-1 脱落细胞适用范围靶器官操作方法主要用途次要用途女性生殖道吸取法获得阴道涂片,用乙醇固定阴道、子宫颈、子宫内膜癌前病变和癌的诊断,罕用于卵巢和输卵管识别感染性因子,如细菌、病毒、霉菌或寄生虫呼吸道新鲜或采集于固定液中痰液,制成涂片或细胞块原位癌和肺癌的诊断泌尿道新鲜尿或采集于固定液中尿液,制成涂片或细胞离心涂片原位癌和高度癌肿的诊断识别病毒性感染和药物影响积液(胸腔、腹
2、腔、心包腔)新鲜或采集于固定液中积液,制成涂片或细胞块转移性肿瘤和原发性间皮瘤诊断其他(脑脊液、滑膜液等)采集于固定液中标本,细胞离心法制片炎症和转移性肿瘤鉴别诊断识别感染性因子,如病毒和霉菌主要特点有:宜从临床病变器官获取标本。标本内常含大量各种不同来源、不同类型的细胞。细胞成分保存较差。标本内可含有炎症细胞、巨噬细胞、微生物和外源性污染物。能进行多次采样。(二)刮擦细胞标本指通过物理作用刮擦取得的细胞标本,包括:刷取(brushings):如气管、子宫颈。刮取(scrapings):如乳头、皮肤、子宫颈。灌洗(lavage):用等渗生理盐水溶液冲洗所得液体,如支气管。其适用范围见表8-2。
3、表8-2 刮擦细胞适用范围子宫颈、阴道、外阴、子宫内膜刷取或刮取法获得标本。涂片立即用乙醇固定癌前病变、早期癌肿和癌肿诊断和鉴别诊断其他器官或女性生殖道其他部位(卵巢、输卵管)肿瘤的诊断,识别感染性因子腹水和冲洗液液体标本采集于固定液中卵巢、输卵管、子宫内膜或宫颈癌的残存或复发的诊断支气管灌洗和支气管肺泡灌洗癌前病变、肺癌和感染鉴别诊断识别感染性因子,慢性支气管、肺病变的化学和免疫学分析口腔前庭和邻近器官直接刷取涂片癌前病变和癌的鉴别诊断尿液和膀胱冲洗液(新鲜或固定后)原位癌和相关病变鉴别诊断治疗监测,流式细胞术或影像分析术作DNA分析食道刷取或球囊法制片癌前病变、早期癌或治疗后复发的鉴别诊断
4、胃刷取制片,罕用球囊法结肠刷取制片溃疡性结肠炎的监测胆道和胰腺吸取胰腺液体,刷取制片胆道癌和胰腺癌诊断能直接从病变器官表面采样,如子宫颈和支气管。使用纤维支气管镜能直接从器官内部获取标本。细胞成分保存良好,但在结果解释时,不能采用与脱落细胞相同的标准。能获得上皮细胞下的病变标本。(三)穿刺细胞标本除少数体内器官外,都能通过穿刺法取得细胞标本。放射影像技术有助于对小而深、移动且难以触摸的病变部位定位。通过穿刺吸取或非吸取法,从充满液体的器官或实体性器官中获得细胞标本,如肿瘤、心包腔积液、胸腔积液、腹腔积液、脑脊液和玻璃体液等。良好的穿刺和制片技术可获得最佳的结果。体内任何实体器官都能通过触摸或导
5、引法采样,如借助内窥镜技术可经直肠、阴道、胸腔、腹腔等部位穿刺。需要借助外科病理学知识解释结果。方法简捷、费用低、创伤小、并发症少、禁忌证少,经皮肤穿刺术无需麻醉,易为病人接受,尤适用于门诊。局限性:对结缔组织、透明变性、血管性病变、大量坏死物、囊性变或出血性病变等,可能采样不足。二、涂片制备直接涂片(direct smear)是将新鲜标本直接涂在载玻片上。间接涂片(indirect smear)是将各种液体标本(如生理盐水或运送培养基)进行浓缩处理,适用于细胞少的标本。涂片制备方法见图8-1,图8-2。图8-1 涂片制备方法(用于黏液性标本)(A 将1滴标本加在载玻片上,B 将另一张载玻片盖
6、在上面,并施加压力,C 将2张载玻片水平分开)图8-2 涂片制备方法(用于非黏液性标本)(A 将1滴标本加在载玻片一端,B 取1张推片向后接触标本,C 小心将推片向前移动制成涂片,D 成群细胞分布在涂片周边和末端)若标本中有凝块,宜采用细胞块(cell block)或传统组织学方法进行处理。渗出液、灌洗液和尿液等标本不易黏附在载玻片上,宜采用蛋白类(如牛血清清蛋白)或离子类(如多聚赖氨酸)黏附剂,增强细胞和载玻片之间黏附力,最大限度的保存标本中所有细胞。三、标本固定(一)湿固定湿固定(wet fixation)是使细胞的原生质脱水、蛋白质凝固达到固定目的。常用固定液为乙醇类液体,有浸润法或包被
7、法,湿固定可引起细胞皱缩。Carnoy固定液能溶解红细胞,适用于处理明显的血性标本。聚乙二醇固定液能在涂片表面形成一层保护性蜡质膜,在染色前需除去。(二)空气干燥固定空气干燥固定(air drying fixation)是通过空气蒸发的方式达到固定目的。最好是逆着气流方向尽快干燥。与湿固定相比,细胞有增大趋势(图8-3)。图8-3 固定方法比较(A 呈球形未固定的细胞,B 平铺在载玻片上,C 湿固定,D 空气干燥固定)涂片空气干燥后应作甲醇固定,以防交叉感染。对于使用运送培养基的囊性液体或细针吸取穿刺液,应考虑潜在的生物危害。四、标本浓缩技术1离心法和细胞离心法 离心法适用于大量液体标本,如浆
8、液性积液、尿液或生理盐水灌洗液等。细胞离心法适用于少量液体、中等量细胞的标本,是将细胞直接离心到载玻片上,制成单层细胞涂片,但部分物质会被滤纸吸收而损失,不适用于富含黏液或细胞的标本。2滤膜过滤法(membrane filtration) 适用于大量液体、少量细胞的标本,是用各种孔径的滤膜(如醋酸纤维薄膜、聚碳酸酯微孔膜),通过施加一定压力使液体标本中细胞过滤到滤膜上,制成涂片。与离心法相比,能最大限度的捕获标本中的细胞。3细胞块法 适用于大多数悬液标本,是将标本中细胞聚集成团,形成与传统组织块类似的细胞块,可制作细胞块切片,用于特殊染色,如免疫细胞化学染色。制备方法有血浆凝血酶法和琼脂法等。
9、4液基细胞学(liquid based cytology,LBC)技术 是一种半自动或全自动标本处理新技术,是将刷取或灌洗法采集的标本,放在特殊的运送液或保存液中,制成细胞悬液,经过进一步处理,除去血液、蛋白和炎性渗出物,制成分布均匀的薄片。其优点是:涂片上细胞分布均匀、分布范围小、背景清晰。标本筛查简便、快速。能提高诊断灵敏度和特异度。能显著降低标本的不满意率。能用于原位杂交和免疫细胞化学染色。LBC技术是对传统标本处理方法的有效补充,但对某些非妇科标本,因LBC涂片缺乏背景成分,会影响细胞学诊断。五、染色方法许多用于组织切片的染色方法也适用于细胞病理学涂片。不同染色技术均适用于妇科或非妇科
10、标本的永久性染色。巴氏染色(Papanicolaou stain)法适用于湿固定涂片。Romanowsky染色法(如MGG、Diff Quik染色)适用于空气干燥涂片,在非妇科标本染色中常用。苏木素和伊红染色法是组织切片最常用的方法,也是许多细胞病理学实验室常用的染色方法。其他常用染色方法有组织细胞化学染色,如过碘酸Schiff染色、三色染色、Ziehl-Neelsen染色、Gram染色和Grocott碘化银染色和有助于识别微生物或鉴别肿瘤细胞分化程度的免疫细胞化学染色等。六、细胞病理学诊断细胞病理学诊断是一个复杂的过程,千万不能过分强调最终结论的重要性。因为细胞学检查的影响因素很多(表8-3
11、),当涂片上有大量保存良好的细胞时会提高诊断准确性,而缺乏背景资料、涂片不佳、染色模糊等会导致误诊。表8-3 细胞病理学检查的影响因素类别影响因素患者信息年龄和性别;激素水平,如妊娠;临床表现;病史;其他实验检查结果病变部位局部解剖学知识;放射学特征;技术局限性细胞特点细胞量;细胞类型;细胞群体;细胞分布和黏附性;细胞形态;涂片背景其他信息电子显微镜;组织化学;免疫细胞化学;流式细胞术;细胞遗传学涂片通常由各种复杂细胞成分组成,因病变组织或采样部位不同,涂片上可同时见到正常和异常细胞。通常,涂片上正常细胞形态是均一的,细胞核反映的是细胞增殖状态和能力,细胞质反映的是细胞起源、功能状态和分化程度
12、。细胞活性增加可以是生理性的,如激素调节引起的细胞增生,也可以是损伤性的,如修复(repair)和再生(regeneration),或异常增加(多数为肿瘤)。细胞活性减低多为激素、衰老或凋亡等生理性情况,细胞可发生萎缩和退化性变化等。迄今为止,还没有一项细胞形态学特征或一套规范的细胞形态学标准就能准确可靠地鉴别良恶性细胞。因此,检验人员需要依据涂片上细胞数量、分布、大小和形态、细胞质和核特征等进行系统性分析才能做出最终结论。(一)细胞数量细胞数量和类型提供了靶组织或器官的重要信息,不仅反映了病变性质,而且与非病变因素有关,如采样方法等。细胞过多(hypercellularity)表示增殖过程指
13、数增加,代表增生或肿瘤。细胞过少(paucicellularity)也并非表示无恶性细胞的存在,因为低度恶性肿瘤时,细胞常散在脱落,形态类似于正常。因此,足够量的标本是提高结果解释可靠性的重要因素。(二)细胞结构特征在细胞学涂片中常常缺乏细胞结构特征,而采集大量细胞时能显示组织学特征。涂片上,正常上皮细胞常保持细胞极性(cell polarity)和细胞间黏附性(intercellular adhesion)。腺上皮细胞多呈规则排列,单层成片,正面观呈“蜂窝状”,侧面观呈“尖板条栅栏状”。增生和良性肿瘤的上皮细胞常保持良好的黏附性,呈特殊的外观,如乳头状、玫瑰花样或桑椹样结构。合胞体样细胞的边
14、界改变和极性紊乱,应考虑肿瘤可能。典型的恶性上皮细胞的极性差,细胞间相互重叠,有时三维状聚集呈球形。癌细胞具有异常黏附性和异常聚集性2个主要特征。但是,正常淋巴细胞、分化差癌细胞的细胞间黏附性差,常呈散在分布,而淋巴瘤细胞(肿瘤性淋巴细胞)则相反,两者很难鉴别。良性基质细胞常呈卵圆形、梭形,细胞间疏松黏附或呈裸核,恶性基质细胞(肉瘤)与良性基质细胞类似,但细胞核和细胞质多异常。(三)细胞核特征细胞核形态的异常称为核异质(dyskaryosis),分为轻度、中度和重度,或者低度和高度。正常细胞的体积相对较小,分布均匀;核呈圆形或卵圆形,核边界光滑,染色质呈细颗粒状。涂片上同一类型细胞之间差别很小
15、,称为单形性。若核DNA含量增加会产生核染色致密,即染色过深(hyperchromasia),核染色质分布不规则,呈粗颗粒状、核膜增厚。细胞核大小不均(anisokaryosis)时,常伴核膜异常增加,边界不规则,呈沟状、切迹状、皱缩状。核大小、形态和染色异常又称为核多形性(nuclear pleomorphism)。并常用核质比(nuclear/cytoplasmic ratio,N/C)来表达细胞核和细胞质的相对比例,分化差的细胞常具大核,而细胞质的量无变化,故核质比增大。正常细胞核常单个,破骨细胞、合胞体滋养层细胞可见多核,再生或修复细胞如肝细胞和软骨细胞可见双核。多核常见于炎症和肿瘤。
16、正常细胞核常含有小的单个核仁和相关蛋白质。肿瘤或非肿瘤性增生时,常见大核仁。变性染色质常呈致密浓缩状物质,称为核固缩(karyopyknosis),如核破裂、核溶解、染色质溶解。细胞溶解形成裸核,常淡染;核残余物、核膜破裂成丝球状,常见于淋巴样细胞或小细胞未分化癌细胞。正常细胞有丝分裂很罕见,若有丝分裂增多代表细胞增生,肿瘤常见异常纺锤体(三极或四极)。(四)细胞质特征细胞大小和形态不一称为细胞大小不均。异常细胞的细胞质可增多或减少,并影响到核质比。细胞质由Golgi体、核糖体、内质网、线粒体或代谢物等组成,是影响细胞染色性重要因素之一。细胞质内贮存物质(如黏液、脂肪、碳水化合物、激素或结晶)
17、只有通过特殊染色才能鉴别。正常细胞或分化好的恶性细胞,常见黏液球、泡沫状微空泡、微绒毛刷状缘和纤毛(cilia)。邻近细胞会出现细胞质铸模(moulding)现象,少数有细胞吞噬现象,见于良性或恶性疾病,后者更常见。细胞质退化性改变包括肿胀性、水肿性、空泡样(vacuolation)变化,质膜完整性丧失使细胞内容物溢出,即细胞溶解(cytolysis)。(五)背景和人为因素1涂片背景 包括细胞和非细胞成分,通常有助于疾病的诊断,但也会导致误诊。因为明显血性或炎症反应背景会掩盖上皮细胞核的细致结构,从而影响诊断。另外,应注意结缔组织成分、透明软骨组织、黏液、结晶、纤维蛋白渗出物、无定形钙盐沉积物
18、或类沙样小体(psammoma bodies)。浸润性肿瘤常伴有血性、炎症坏死性、退变细胞碎片的肿瘤素质(tumor diathesis)。细胞学涂片也可用于寻找微生物。共生性微生物有乳酸杆菌和念珠菌。病原性微生物有病毒、细菌、霉菌和原虫等,如人乳头状瘤病毒感染会产生细胞凹陷症(koilocytosis),单纯疱疹病毒感染会导致细胞多核,核染色质呈“毛玻璃样”(ground glass),巨细胞病毒感染会出现“鹰眼样”(owl eye)核包涵体。2人为因素 指人为污染或涂片制作过程引起细胞形态学变化,与采样、运送和涂片制备等因素有关。在操作过程中引入“外来成分”是影响结果准确性的重要因素,包括
19、:内源性:如蔬菜和肉类纤维、胆固醇结晶等。外源性:如染液沉淀物、滑石粉颗粒等。涂片固定不佳、染色不好、涂片空气干燥太久、封片有气泡等也会影响检查结果。在标本转运、固定、染色过程中必须避免某些成分会从一份标本转移到另一份标本造成结果假阳性,称为交叉污染。(六)显微镜涂片筛查原则1用10倍物镜浏览涂片,得到标本制备的初步信息,包括细胞组成、固定和染色等。除极少数情况外,仅含血液或无细胞成分的涂片应考虑为标本缺陷。2若涂片中细胞适量,应先用10倍物镜观察,寻找少量的异常细胞,然后再用40倍物镜进行仔细观察。3在筛查标本作显微镜观察的同时,必须回答2个问题:细胞群体与器官来源有何关系?如细胞群体异常,
20、则是非特异性异常抑或明确异常?七、细胞病理学诊断质量保证(一)诊断准确性和局限性评价细胞学诊断准确性(accuracy)和可靠性(reliability)有助于比较各种不同检验技术的性能。常用统计学指标有灵敏度、特异度、阳性预测值、阴性预测值和准确性等。假阴性结果是由于筛查错误或解释错误造成,说明采样部位是在病变周围或病变前阶段。假阳性结果是某些疾病之间有类似细胞学改变。通常,灵敏度和特异度高,则假阴性和假阳性低。统计学结果受标本满意程度影响,故在评价实验性能时,必须排除标本因素,以便准确反映实验的诊断性能。(二)细胞病理学诊断质量保证质量保证是保证细胞学诊断的基础,包括内部质量控制(inte
21、rnal quality control,IQC)和外部质量保证(external quality assurance,EQA)。IQC是对实验室内部操作所采取的控制方法,包括继续教育、培训、操作复核、结果解释和审核等,最重要的是患者的随访。EQA是定期参加区域性能力验证活动,参加自愿的或强制的认证活动。推荐的细胞学质量保证程序见表8-4。表8-4细胞病理学质量保证程序细胞病理学质量保证程序所有患者细胞学诊断应与手术、活检和临床表现相符合,细胞学诊断若与组织学或临床病史不符合时,应重新进行筛查复核原先组织学和细胞学检查结论所有细胞病理学筛查结果的保留均应文件化或计算机化,便于统计评估每年评估细
22、胞学检查与临床的相关性所有报告和涂片应保存3年,异常病例资料应保留5年以上每年必须从所有报告中随机抽取10%阴性结果重新进行复核技术人员每天筛查细胞学涂片数量不应超过100张。自动设备制备的涂片,每天筛查量应不超过200张鼓励参加细胞病理学继续教育项目第二节 正常细胞形态学在光学显微镜下,大多数正常细胞经染色后能按照组织类型和来源进行分类。原则上细胞类型、来源和功能能通过细胞质和细胞核所提供的信息反映出来,而缺乏细胞质或细胞核特征时,就很难进行分类。根据细胞学标本特点,将细胞分为上皮源性细胞和非上皮源性细胞。应掌握同一来源细胞的组织学和细胞学之间的差别(图8-4)。在组织学上,细胞呈侧面观;在
23、细胞学涂片上,细胞多呈正面观。图8-4 三种类型上皮组织学和细胞学差异一、上皮细胞上皮组织覆盖于器官表面或形成腺体和腺体样结构。各种器官和系统组成的上皮类似,根据功能分为4种:鳞状上皮(squamous epithelium)、分泌性腺上皮(glandular epithelia with secretory functions)、纤毛上皮(ciliated epithelia)、间皮(mesothelia)。(一)鳞状上皮1组织学 鳞状上皮是一种多层上皮,覆盖于器官表面,直接与外部环境接触,分为2种亚型:角化型:分布皮肤和外阴表层。非角化型:分布于口腔前庭、角膜、咽、食道、阴道、外阴内层和子
24、宫颈阴道口。2细胞学 在细胞学涂片上,鳞状上皮细胞能很好保持完整形态。多数鳞状上皮细胞呈扁平、多角形、边界清晰,大小与来源有关,其分类与组织学关系见图8-5,鳞状上皮由多层上皮组成,通常分为4层,其中,基底层细胞(basal cells)最小,直径约10m,正常情况下罕见,是唯一具有有丝分裂能力的细胞。副底层细胞(parabasal cells)直径约1015m,由23层大细胞组成。中层细胞(intermediate cells)直径约1540m,由数层大细胞组成。表层细胞(superficial cells)最大,直径约4060m,由各种大细胞组成。基底层、副基底层、中层的细胞核呈球形,结构
25、疏松,直径约8m。表层非角化型鳞状上皮细胞有细胞核,核小、致密、染色深,核质交界处有狭窄空晕,核多固缩(图8-6)。表层角化型鳞状上皮细胞无核,呈透明多角形,含大量角蛋白丝,成为无核鳞状上皮细胞(anucleated squames)。在某些异常情况下,如宫颈或口腔前庭的黏膜白斑,也可见非角化型鳞状上皮发生角化现象。表层上皮的细胞质常嗜酸性,底层上皮的细胞质常嗜碱性。空气干燥涂片染色性会从嗜碱性变为嗜酸性。图8-5 鳞状上皮的组织学和细胞学分类图8-8 表层鳞状上皮的核固缩,口腔涂片图8-6 表层鳞状上皮核固缩(二)分泌性腺上皮1组织学 分泌性腺上皮是具有分泌功能的上皮器官,能与外部环境进行交
26、换,分布于消化道和相关腺体、男性和女性生殖道。覆盖在肠道和子宫颈内膜表面形成内陷或腺管,或与表面导管相连形成腺体,或单个散在分布,如呼吸道纤毛上皮中杯状细胞。2细胞学 在细胞学涂片上,保存良好的分泌细胞(secretory cells)呈立方形或柱状,长1020m,宽10m,具有极性。细胞质呈透明状或浑浊,常含黏液(图8-7)。细胞核结构疏松,平均直径8m,多偏位,位于细胞底部,常有小核仁。分泌细胞很难保存,涂片上细胞边界常消失,形态破坏,细胞质呈淡嗜碱性。细针吸取标本中还可见肌上皮细胞,为长形的、具有收缩功能的细胞,体积较小,呈逗点形,核深染,细胞质极少,如腮腺和腮腺导管。分泌腺上皮细胞由随
27、机分布的、小的基底层细胞(或储备细胞)更新。图8-7 子宫颈的黏液分泌细胞(三)纤毛上皮1组织学 纤毛上皮呈柱状,罕见立方形,分布于呼吸道,如支气管、子宫颈内膜、输卵管和子宫内膜。纤毛细胞(ciliated cells)常与分泌黏液或相关物质的分泌细胞同时出现,如杯状细胞。纤毛上皮常由几层细胞组成,纤毛朝向器官腔面,而小的基底层细胞是上皮细胞更新的来源。在呼吸道中支气管纤毛细胞被覆黏液,通过纤毛运动,能将灰尘或其他外来物质包裹于黏液并排出。2细胞学 在细胞学涂片上,纤毛细胞很容易识别,通常细胞呈柱状,罕见立方形,一侧扁平有纤毛,具有嗜酸性,常固定在细胞的致密层上(即终板)(图8-8)。一旦纤毛
28、破坏,则出现终板的细胞就是纤毛细胞。纤毛细胞的长度和宽度不定,在呼吸道中,纤毛细胞长约2025m,宽约10m,而其他纤毛细胞较小。细胞呈逗点形,细胞质缩窄侧,呈鞭状。细胞核透明,有时呈颗粒状,直径约8m,常偏位。在其他器官中,纤毛细胞可呈立方形,核居中。但是,纤毛细胞在恶性肿瘤细胞学涂片中罕见。图8-8 支气管纤毛细胞(三)间皮1组织学 体腔器官如胸腔、心包腔和腹腔由单层扁平上皮覆盖,称为间皮(图8-9)。间皮是一种起源于中胚层的特殊上皮。在正常环境下,间皮的功能是调节体腔内液体的量和组成,间皮细胞具有胞饮空泡和微绒毛。在异常情况下,体腔内液体量增加,形成积液,间皮层增厚。图8-9 胸腔间皮分类(A肺和胸壁形成由间皮组成的胸腔,B组织学切片,C细胞学涂片)2细胞学 脱落的间皮细胞(mesothelial cells)可成片或成团,呈大的立方形立方形,邻近细胞间形成透明区域,细胞表面充满微绒毛。单个细胞呈球形,直径约20m。细胞质在核周分布较致密。细胞核细颗粒状,呈球形,直径8m,偶见小核仁。二、非上皮细胞(一)内皮细胞和特殊组织细胞内皮细胞(endothelial cells)位于血
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