СПОСОБ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ РАЗЛИЧНЫХ ВАРИАНТОВ СОСОЧКОВОГО РАКА ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Российский патент 1999 года по МПК G01N33/48 A61B10/00 

Изобретение относится к медицине, в частности к клинической цитологии, и может быть использовано для дифференциальной диагностики сосочкового рака щитовидной железы при помощи полуавтоматического морфометрического исследования клеток в мазках опухоли щитовидной железы человека, полученных при пункции опухоли и соскобе с разреза ткани опухоли, удаленной во время операции.

Известен способ морфометрического исследования особенностей ядер клеток щитовидной железы в мазках пунктатах для диагностики различных заболеваний щитовидной железы на дооперационном этапе. Объектом исследования служит прижизненный пункционный материал щитовидной железы. Изучали следующие нозологические формы заболеваний щитовидной железы: фолликулярный и сосочковый рак, фолликулярную аденому, аутоиммунный тиреодит, узловой коллоидный и диффузный токсический зоб. Световую кариометрию производили с помощью полуавтоматического компьютерного анализатора изображения на базе ПЭВМ ЕС-1841, разработанного и изготовленного в НИИ физико-химических проблем при Белорусском государственном университете. При кариометрическом исследовании были получены средние величины параметров ядер: площадь, периметр, минимальный, максимальный и средний диаметры. Было показано, что по средним величинам этих параметров можно отдифференцировать злокачественные новообразования от других нозологических форм (Кириллов В.А., Ющенко Ю.П. Дооперационная диагностика рака щитовидной железы с помощью кариометрии тироцитов. М.: Медицина, Клиническая лабораторная диагностика, 1996, с. 14-16).

Этот метод имеет ряд недостатков. При морфометрическом исследовании не учитываются такие параметры, как периметр и площадь клетки, ядерно-цитоплазматическое соотношение. При исследовании не учитывается то, что сосочковый рак - опухоль с неоднородной популяцией клеток, существуют различные "неклассические" варианты, представляющие собой трудность при цитологической диагностике. Не был исследован материал, полученный интраоперационно путем соскоба с ткани опухоли щитовидной железы. Недостатком этого метода является также использование абсолютных величин исследованных параметров, что не дает возможности другим исследователям использовать аналогичные приборы и любые увеличения микроскопа.

Задача изобретения - разработать объективные критерии для диагностики сосочкового рака и дифференциальной диагностики его вариантов между собой.

Для решения поставленной задачи производится измерение параметров клеток опухоли щитовидной железы при помощи полуавтоматического морфометрического анализатора опухолевых клеток "Интеграл 2 МТ", производства ЛОМО (Россия) со сравнительным анализом следующих средних величин: периметр и площадь клетки, площадь ядра, ядерно-цитоплазматическое соотношение, выраженных затем в процентах.

Выделяют классический, фолликулярный, кистозный варианты сосочкового рака. Опухоль из высоких цилиндрических клеток, опухоли с плоскоклеточной, веретеноклеточной метаплазией и гюртлеклеточной трансформацией (Chung-Shan Leung, R. Warren J. Hartwick, Yvan C. Bedard, Acta Cytol. - 1993. - Vol. 37, N 5, - p. 645-650, Hank W.A., Hazard J.B., Cleveland Clinic Quartertly - 1976. - Vol. 43, N 4, - p. 207 - 216, Haur A., Jayaram G., Diagn. Cytopathol. - 1991. - Vol. 7, N 5. - P. 462-468., Vickery A.K., Carcangiu M.L., Johannessen J.V. et al., Seminars in diagnostic pathology - 1985. - Vol. 2, N 1. - P. 90-100). Чаще наблюдали классический и фолликулярный варианты опухоли. Диагноз классического варианта, как правило, не вызывает сомнений. Сосочковый рак с преобладанием фолликулярных структур может выглядеть в мазках как фолликулярная опухоль (фолликулярный рак или фолликулярная аденома) или микрофолликулярный зоб. Кистозный вариант рака также встречается нередко, его морфологические признаки могут быть ошибочно приняты за элементы кисты. Необходимо помнить и о более редких вариантах сосочкового рака - опухолях с веретеноклеточной, плоскоклеточной метаплазией, гюртлекточной трансформацией и опухолях из высоких клеток. При этом обнаружение в мазках клеток веретенообразной и цилиндрической формы, клеток с плоскоклеточной дифференцировкой или сходных с B-клетками может препятствовать правильной диагностике сосочкового рака. Показана зависимость клинического течения и прогноза поражения от морфологического варианта сосочкового рака [Achtar Mohammed, Ashraf Muhammad, Hug Mahmuda et al., Diagn. Cytopathol. - 1991. - Vol. 7, N 4. - P. 373-379. , Johnson F. L. Lloid R.V. Thompson N.W. et al., Amer. J. Surg. Pathol. - 1988. - Vol. 12, N 1. - P. 22-27., Moreno-Egea A., Rodriges Gonsales J.M., Sola Perez J. et al., Br. J. Surg. - 1995. - Vol. 82, N 8. - P. 1092 - 1094].

Измерение вышеперечисленных параметров клеток поможет практическому врачу-цитологу, даже не имеющему большого опыта работы, дифференцировать различные варианты сосочкового рака между собой на основе объективных данных и, таким образом, избежать ошибки при установлении диагноза.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Мазки, полученные при тонкоигольной аспирационной пункции или соскобе с разреза ткани щитовидной железы, окрашивают экспресс-методом в модификации Н. Г. Алексеева. Препараты фиксируются в 0,4% в растворе Лейшмана (4 г сухой краски в 1 л метанола с добавлением 50 г глицерина), выдержанном 2 недели в термостате при 37^oC в течение 2 мин. Краску смывают водопроводной водой, мазки докрашивают в течение 3 мин азур-эозином (2 : 1), нагретым до 50 - 60^oC. Краску смывают водопроводной водой, стекла высушивают.

Морфометрическое исследование проводится с увеличением х90 (масляная иммерсия) в режиме "маркер". Измеряются следующие параметры: P₁ - периметр клетки, S₁ - площадь клетки, S₂ - площадь ядра, S - ядерно-цитоплазматическое соотношение. Проводится исследование 100 клеток в мазке. В режиме статической обработки полученных данных анализируются средние арифметические величины измененных параметров. Основными диагностическими критериями для дифференциальной диагностики вариантов сосочкового рака щитовидной железы между собой являются показатели P₁ и S₁, показывающие достоверное отличие величины этих параметров при различных вариантах. Дополнительными критериями служат величина ядерно-цитоплазматического соотношения (S), имеющая достоверные отличия при сравнении различных вариантов между собой, за исключением кистозного и метаплазированного, и площадь ядра (S₂), демонстрирующая достоверно значимые отличия вариантов, кроме сравнения классического с гюртеклеточным и метаплазированным (см. табл. 1). Вероятность достоверности отличий данных величин при сравнении различных вариантов сосочкового рака щитовидной железы составила 0,95 - 0,99% по Стьюденту (P < 0,05; 0,01). Изученные параметры выражены в относительных величинах в виде процентов от классического варианта сосочкового рака щитовидной железы, принятого за 100% (см. табл. 2).

Пример 1. Больная Н., 40 лет, N истории болезни 13595, поступила в эндокринологическое отделение ГДКБ с диагнозом: Диффузно-узловой нетоксический зоб 2 - 3 степени. При пальпации в правой доле щитовидной железы определялся узел плотно-эластической консистенции, не спаянный с окружающими тканями. УЗИ щитовидной железы: узловое образование правой доли неоднородной структуры с включениями повышенной эхоплотности, диаметром 1,3 • 1,5 см. Произведена пункция узлового образования щитовидной железы. Цитологически: в мазках кровь, коллоид скудный, плотный в виде непрозрачных капель, на фоне которых фолликулоподобные комплексы (атипические и шаровидные фолликулы), имеющие четкие границы с внешним фоном и беспорядочным расположением клеток внутри структур. Встречаются единичные однослойные сосочкоподобные структуры. Клетки гипер- и нормохромные, округлые, в комплексах цитоплазма клеток сливается, ядра наслаиваются друг на друга. Полиморфизм клеток и ядер умеренный. Хроматин зернистый, неравномерный, конденсирующийся по периферии ядер. Практически во всех ядрах - маленькие одиночные ядрышки, располагающиеся эксцентрично. Встречаются мелкие кальцинаты.

При морфометрии клеток с помощью телевизионного анализатора "Интеграл 2 МТ" получены следующие средние величины: площадь клеток 167,76 мкм², периметр - 47,54 мкм, площадь ядер - 92,4 мкм², ядерно-цитоплазматическое соотношение - 0,55. Цитологическое заключение: Сосочковый рак, фолликулярный вариант. Больная переведена в 1 хирургическое отделение больницы, где ей была выполнена субтотальная тиреоидэктомия. Гистологическое заключение N 1724-1732: Фолликулярный вариант сосочкового рака правой доли щитовидной железы с ретростернальным метастазом.

Пример 2. Больная Р., 55 лет, N истории болезни 1244, поступила в хирургическое отделение ГДКБ с диагнозом: Узловой зоб 3 ст. На передней поверхности шеи, слева пальпируется туго-эластичное образование до 2,5 см в диаметре. УЗИ щитовидной железы: левая доля выполнена тканевым узлом повышенной эхоплотности с четкими ровными контурами, в центре участок кистозной дегенерации - 10 мм. Произведена аспирационная пункция узла. При цитологическом исследовании отмечен грязный фон препаратов, большое количество гемосидерофагов, вытянутые клетки выстилки кисты, скудный волокнистый коллоид. Клетки в виде сосочковых и железистоподобных структур, цитоплазма клеток вакуолизирована, ядра умеренно полиморфные, гиперхромные с грубым, зернистым хроматином и одиночными ядрышками. Морфометрия клеток: площадь клетки - 266,55 мкм²; периметр клетки - 61,12 мкм; площадь ядра - 100,7 мкм²; ядерно-цитоплазматическое соотношение - 0,36. Цитологическое заключение: Сосочковый рак, кистозный вариант.

Больной произведена субтотальная резекция щитовидной железы с левосторонней гемиструмэктомией, с удалением перешейка и резекцией правой доли. Гистологическое заключение N 2896 - 2902: Кистозный вариант сосочкового рака.

Пример 3. Больная М., 57 лет, N болезни 1889, поступила в ЛОР отделение ГДКБ для оперативного лечения по поводу срединной кисты шеи. При пальпации на передней поверхности шеи в подъязычной области определялось округлое плотное образование 5,0 х 5,0 см, малоподвижное, с кожей не спаянное, умеренно болезненное. УЗИ и пункционная биопсия не проводились. Произведено хирургическое удаление кисты вместе с телом подъязычной кости. Для цитологического исследования взяты соскобы с удаленной ткани. При цитологическом исследовании в мазках на фоне скудного коллоида, гигантских многоядерных клеток в большом количестве сосочковые структуры многослойные и однослойные, пласты и отдельные клетки с четко очерченной базофильной цитоплазмой, умеренно полиморфными ядрами; в большинстве ядер отчетливо видны бороздки, в отдельных - внутриядерные цитоплазматические включения. Встречаются единичные псаммоммные тельца, много мелких кальцинатов. При морфометрии: площадь клетки - 206,34 мкм², периметр - 56,22 мкм, площадь ядра - 105,36 мкм², ядерно-цитоплазматическое соотношение - 0,51. Цитологическое заключение: Сосочковый рак, классический вариант. Гистологическое заключение N 4816 - 4823: Сосочковый рак щитовидной железы (классический вариант).

Пример 4. Больная М., 65 лет, N истории болезни 2660, поступила в хирургическое отделение ГДКБ с диагнозом: Диффузно-узловой нетоксический зоб 2 ст. В щитовидной железе пальпировались узлы в правой и левой долях, наиболее четко контурировался плотный узел в левой доле. УЗИ щитовидной железы: в левой доле узел неоднородной структуры с участками пониженной эхоплотности, размером 1,7 см в диаметре. При пункции узлового образования получена кровь. Больной произведена субтотальная резекция щитовидной железы. При цитологическом исследовании соскобов, взятых с удаленной при операции ткани, в большом количестве обнаружены фолликулоподобне и сосочкоподобные структуры, состоящие также из фолликулярных структур. Все комплексы имеют четкую границу с окружающим фоном. Клетки и ядра умеренно полиморфные нормо- и гипохромные, с неровным контуром ядер, зернистым хроматином, конденсирующимся по периферии ядер, "пустым центром". Встречаются однослойные пласты из "прозрачных" ядер, располагающихся в виде "рыбьей чешуи". При морфометрии получены следующие параметры: площадь клетки - 161,96 мкм², периметр - 48,49 мкм, площадь ядра - 87,54 мкм², ядерно-цитоплазматическое соотношение - 0,54. Цитологическое заключение: Фолликулярный вариант сосочкового рака. Гистологическое заключение N 7135 - 7141: Фолликулярный вариант сосочкового рака.

Таким образом, применение метода полуавтоматической морфометрии при цитологической диагностике сосокового рака щитовидной железы позволяет определить вариант опухоли на основании нескольких параметров (площадь и периметр клетки, площадь ядра и ядерно-цитоплазматическое соотношение).

Способ может быть использован в медицине, именно в онкологии. Получают цитологические препараты тонкоигольной пункции опухоли и соскоба с разреза опухоли. Определяют периметр и площадь клетки, площадь ядра, ядерно-цитоплазматическое соотношение. По этим параметрам и их относительным значениям дифференцируют классический вариант, фолликулярный вариант, кистозный вариант, вариант с веретеноклеточной и плоскоклеточной метаплазией клеток опухоли, вариант с гюртлеклеточной трансформацией клеток рака и вариант с высокими цилиндрическими клетками. Способ обеспечивает повышение точности исследования. 2 табл.

Способ дифференциальной диагностики различных вариантов сосочкового рака щитовидной железы путем цитологического и морфометрического исследования мазков, отличающийся тем, что в цитологических препаратах, полученных при тонкоигольной пункции опухоли и соскобе с разреза ткани опухоли, определяют периметр и площадь клетки, площадь ядра, ядерно-цитоплазматическое соотношение, по этим параметрам и их относительным значениям дифференцируют вариант сосочкового рака, используя для морфометрии клеток щитовидной железы любой доступный прибор, основанный на принципе, используемом в работе телевизионного анализатора клеток "Интеграл 2 МТ", и любое удобное оператору увеличение, причем при классическом варианте периметр клетки равен (55,66±0,60) мкм (100%), площадь клетки - (202,86±3,54) мкм² (100%), площадь ядра - (103,46±1,90) мкм² (100%), ядерно-цитоплазматическое соотношение - (0,51±0,01), при фолликулярном - (48,04±0,47) мкм (86,3±1,6%), (164,81±2,95) мкм² (81,2±3%), (89,0±1,42) мкм² (86±2,8%), 054±0,01, при кистозном - (61,43±0,66) мкм (110,4±1,3%), (272,97±5,5) мкм² (34,6±2%), (98,80±2,14) мкм² (95,5±3%), 0,34±0,01, при варианте с веретеноклеточной и плоскоклеточной метоплазией клеток опухоли - (71,82±1,05) мкм (129±1,45%), (319,12±5,24) мкм² (157,3±1,5%), (108,61±1,78) мкм² (105±2,3%), 0,32±0,01, при варианте с гюртлеклеточной трансформацией клеток рака - (67,0±0,69) мкм (120,4±1,2%), (245,45±5,79) мкм² (121±2,4%), (103,09±2,72) мкм² (99,6±3,2%),
0,42±0,01, и при варианте с высокими цилиндрическими клетками - (58,57±0,66) мкм (105,2±1,5%), (225,57±4,55) мкм² (111,2±2,3%), (85,5±1,56) мкм² (82,6±3,1%) и 0,38±0,01 соответственно.