骨髓检查:血液病理学入门

患者外周血细胞计数减少,而且外周血涂片检查发现了一些幼稚细胞。

但病因不明。

如何进一步检查?

骨髓病理学检查,是血液科医生最常开出的检查单。


骨髓检查都有哪几部分组成?如何进行深入分析?

下面的内容会为你照亮骨髓检查这个 "黑匣子"。


基础知识

在病人准备、镇静和手术操作之后,可获取四种骨髓标本类型:

骨髓穿刺涂片(Bone marrow aspirate smear)

骨髓常规活检(Bone marrow core biopsy)

骨髓血凝块部分切片活检 ( Bone marrow clot particle)

骨髓活检滚片检查(Bone marrow touch imprint)


四种不同的标本类型各有其优势和局限性。它们提供的信息有所重叠,但可以对骨髓细胞形态结构、免疫染色和细胞流式结果进行综合分析,也可以对特定结果进行分析。

骨髓穿刺涂片和骨髓常规活检是最常进行的2种检查类型,它们之间优势和劣势比较的表格如下:

表1. 骨髓穿刺和常规活检优劣势比较

骨髓穿刺:可获得不同类型细胞的比例,如粒系、红系、淋巴系、单核系细胞的比例,涂片所见巨核细胞数量等,但不包括骨髓固态部分,不能代表所有细胞。

骨髓穿刺涂片检查与骨髓常规活检在诊断上各有侧重。

骨髓涂片主要用来观察细胞形态与细胞比例,而骨髓常规活检由于取出的材料保持了完整的骨髓组织结构,能了解骨髓细胞的成分及原始细胞分布状况。

而且,骨髓常规活检能观察骨髓组织结构、增生程度、细胞分布、细胞浸润、纤维增生以及间质改变,便于做出病理诊断,对血液系统疾病的诊断、鉴别诊断、治疗方案的选择、疗效评价以及预后判断均具有重要意义。

另外,骨髓常规活检对骨髓坏死、骨髓脂肪变、骨髓纤维化等也具有重要意义。

1. 骨髓穿刺涂片(Bone marrow aspirate smear)

骨髓穿刺,是应用负压注射器轻轻抽吸大约5毫升深红色的半液态骨髓腔内容物。

将穿刺液立即涂片于1至10块预先准备好的玻璃载玻片上。然后进行染色,通常是Giemsa染色剂。

骨髓穿刺涂片可以评估细胞形态(细胞外观)、细胞谱系(通过形态和表型,判断它们是什么血细胞谱系),细胞分类计数(总共计数200至500个细胞)和不同谱系细胞的比例。

由于骨髓穿刺物是 "液体 "样本,不需要进行脱钙处理,可以涂在载玻片上快速染色,也能用于流式细胞分析和分子水平分析。

图1. 骨髓穿刺涂片. 图A. 20倍放大照片,可见深嗜碱性细胞以及巨核细胞(黄色圆圈内). 图B.  1000倍放大照片,可见粒细胞前体(细箭头)和红细胞(粗箭头)

2. 骨髓常规活检(Bone marrow core biopsy)

骨髓常规活检,是用一个特制的穿刺针,取一米粒大小的骨髓组织,用作病理学检查。其操作方法与骨髓穿刺术相同,在操作前会打麻药,全过程约需几分钟。

将骨髓组织放入装有固定剂(通常是福尔马林)的容器中,送往实验室进行处理。骨髓标本固定在石蜡中并制备切片。由于需要脱钙和固定,骨髓常规活检切片通常要到第二天才可以进行观察分析。

图2. 骨髓活检图片. 100倍放大照片,可以观察到骨小梁(*)的三系造血功能,包括巨核细胞、粒细胞前体细胞和红细胞造血岛。

骨髓常规活检对整体评估骨髓细胞、三系造血状态和骨髓结构非常有价值。

对骨髓常规活检切片进行免疫组化(IHC)染色(对细胞进行表型分析),以及H&E染色(对骨髓组织进行分析)。

骨髓常规活检切片可以评估骨髓的结构、纤维化、淋巴细胞、髓系细胞成熟程度,以及其他潜在病理改变。骨髓常规活检是二维切片标本,切片上的细胞也是二维的,不适合评估细胞发育不良(骨髓穿刺标本更适合)。

骨髓常规活检对分析 "干抽"(指在骨髓手术中不能抽出液态骨髓)的原因非常有用。

骨髓常规活检可以显示骨髓纤维化、凝聚性浆细胞或转移性肿瘤,这些都是导致骨髓干抽的可能原因。


3. 骨髓血凝块部分切片活检( Bone marrow clot particle)

骨髓液比血液更粘稠,如果没有抗凝剂,红细胞和血小板很快会形成血凝块。

在将骨髓液标本移至含有抗凝剂的容器之前,部分骨髓液可能已经凝固。

将这部分凝固的标本放入福尔马林中固定,石蜡包埋和切片后,进行组织学检查。这个过程即是骨髓血凝块部分切片活检。

骨髓血凝块部分切片也不需要进行脱钙处理,因此处理周期比较短。

图3. 骨髓血凝块H&E染色图片.  A. 20倍放大图片,可见大量红细胞。B) 600倍放大图片,可观察到三系造血细胞。

在骨髓血凝块切片中,可以观察到骨髓造血微环境的情况。

当骨髓常规活检不理想,比如,因骨髓纤维化发生干抽,或不能提供足够的形态学、结构、细胞构成和造血细胞等信息时,骨髓血凝块活检就非常有价值。

骨髓血凝块切片与骨髓常规活检一样,可进行免疫组化染色。

另外,作为保留骨髓微环境 "造血岛屿 "的二维切片,骨髓血凝块切片也可以采用骨髓常规活检的染色分析。

骨髓成分的免疫表型分析是进一步诊断的关键。

骨髓活检和血凝块的二维固定组织标本很容易用免疫组化方法进行染色,而骨髓穿刺液中的三维细胞则可以用流式细胞仪进行评估(如图4)。

图4. 造血细胞的表型分析方法


4. 骨髓活检滚片检查(Bone marrow touch imprint)

骨髓活检滚片检查,是在获得骨髓常规活检组织后,立即将骨髓组织在玻璃载玻片上 "滚片"几次,然后进行染色和分析。

在形态学上的发现上,骨髓活检滚片检查与骨髓穿刺涂片非常相似,但前者只代表骨髓活检组织“滚片”下来的细胞。

由于骨髓组织细胞密集,滚片后玻片上会留下许多细胞。对预制滚片进行染色和处理的流程,与骨髓活检组织的处理过程非常相似。

骨髓活检滚片不含有骨髓基质,只含有骨髓细胞。

骨髓活检滚片可以用于对骨髓细胞谱系和细胞形态进行染色和评估,其结果与骨髓穿刺和骨髓常规活检结果具有高度相关性。

与骨髓穿刺涂片类似,骨髓活检滚片检查处理时间短(不需要脱钙),并可以获得很好的细胞形态学信息。

总结

骨髓检查可以反映疾病进展过程中骨髓的动态情况,为临床诊断和治疗计划提供重要的参考信息。

即使严格按照操作程序,也难免遇到采集骨髓标本不充足,进而信息不全面的情况。

虽然会有一部分是冗余信息,四种骨髓检测的结果对疾病诊断和评估具有互补作用和互相印证的作用。

ps:

感谢我的本科同学张萍对本文提供修改建议。

张萍就职于浙江省宁波市第一医院血液科,在造血干细胞移植方面积累了丰富的临床经验。

本文主要参考美国血液学协会(ASH)网站文章:Demystifying the Bone Marrow Biopsy: A Hematopathology Primer。

原文链接:https://www.hematology.org/education/trainees/fellows/trainee-news/2021/demystifying-the-bone-marrow-biopsy-a-hematopathology-primer

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