【word】 膀胱尿路上皮癌脱落细胞形态结构的定量分析

【word】 膀胱尿路上皮癌脱落细胞形态结构的定量分析 膀胱尿路上皮癌脱落细胞形态结构的定量 分析 ? 54?临床与实验病理学杂志JClinExpPathol2012Jan;28(1) 膀胱尿路上皮癌脱落细胞形态结构的定量分析 蓝永洪,申洪,陆药丹,邓敏 摘要:目的定量揭示膀胱尿路上皮癌脱落细胞 (urothelialcarcinomaexfoliatedcell,UCC)巴氏染色的形态结构特征,筛选对膀 胱尿路上皮细胞癌有重要诊断价值的几何参数.方法取107例尿液标本中500个UCC,439个尿路上皮结构不良脱落细胞 (urotheliumdysplasticexfoliatedcell,UDC)和386个正常尿路上皮脱落细胞(uroepitheliumnormalexfoliatedcell,UNC),巴氏染 色后用计算机图像分析技术分别测试上述三类细胞质和细胞核的尺寸参数和形状参数,采用单因素方差和组问两两比较法 (SNK法)分析各组细胞的测试结果.结果尺寸参数(A,A,A,Rnp,dIIc,dd, ,d…, ,D.,D,C,C)和形状参数 (PE,AR,RFF,RFF,FII)在各类脱落细胞之间差异均有显着性 (P<0.05).结论尺寸参数和形状参数在UCC间差异有 显着性,细胞形态,结构定量分析有助于这三类细胞的甄别. 关键词:膀胱尿路上皮癌;脱落细胞;巴氏染色;几何参数;形状参数 中图分类号:R737.14;R737.15文献标识码:A文章编 号:1001—7399(2012)01—0054—04 Quantitativeanalysisonmorphologicalstructureofexfoliatedcellsinbladderurotheliumcar- cinomabyPapanicolaoustaining LANYong—hong,SHENHong,LUYao-dan,DENGMin (DepartmentofPathology,BasicMedicalSciences,SouthernMedicalUniversity,Guangzhou510515,China) Abstract:PurposeTheaimofthisstudywastoquantitativelyrevealthemorphologicalstructurecharacteristicsofexfoliatedcellsin bladderurotheliumcarcinomabyPapanicolaoustaining,andtofindgeometryparametersandformparameterswhichhadimportantdi— agnosticvalueforbladderurotheliumcarcinoma.MethodsTheexfoliatedcellsin107urinespecimensincluded500bladderurothelial carcinomaexfoliatedcells(UCC),439urotheliumdysplasticexfoliatedcells(UDC)and386uroepitheliumnormalexfoliatedcells (UNC).Atechniqueofcomputerimageanalysiswasappliedtotesttheparameters,includinggeometricparametersofcellandnucle. US,andshapeparametersofcytoplasmandnucleus.Thetestresultswereanal yzedamonggroupsbyOne—wayANOVAandSNK—qtest. ResultsThereweresignificantdifferencesingeometricparameters(A.,Ap,A,Rnp,d_Ic,ddd. , 一 D,,D ,C,C) andshapeparameters(PE.,AR,RFF,RFF,FII)amongexfoliatedcells(P<0.05).ConclusionsThegeometricparameters andshapeparametershavesignificantdifferencesamongexfoliatedcellsinbladderurotheliumcarcinoma,anditsmorphometrymay helpinclassificationandidentification. Keywords:bladderurotheliumcarcinoma;exfoliatedcell;Papaniclaoustain;geometricparameter;shapeparameter 膀胱恶性肿瘤是我国泌尿系统中比较常见的肿 瘤,其中90%,95%是尿路上皮癌,其余5%一10% 是间叶性肿瘤和其他罕见型上皮性肿瘤.近年 来膀胱尿路上皮癌的发生率有上升的趋势,1984, 1993年诊断为膀胱尿路上皮癌的人数每年约增加 36%J.在美国,膀胱尿路上皮癌位居男性最常见 癌症的第4位,在女性中位居第8位J.随着计算 机医学图像处理与分析技术的发展与普及,在组织 收稿El期:2011—07—29 作者单位:南方医科大学基础医学院病理学系,广州510515 作者简介:蓝永洪,男,硕士,现工作于海南医学院形态学实验室.E— mail:411382095@qq.corn 申洪,男,教授,通讯作者.E-mail:hongshen@fimmu. C0m 细胞形态,化学成分定量分析研究中该技术得到越 来越多地应用J.在以往的研究中,本课题组把膀 胱脱落细胞分成正常移行细胞,结构不良的移行细 胞和移行细胞癌三组,分别测量了细胞长轴(c), 短轴(c),核长轴(N.),短轴(N).计算细胞大小 指数(I),核大小指数(I)及核质比指数(I),建立 了膀胱移行细胞癌细胞学简易形态定量诊断方法研 究.本文借助计算机图像分析技术对巴氏染色 膀胱尿路上皮癌脱落细胞(urothelialcarcinomaex. foliatedcell,UCC)的形态结构参数进行定量测试和 分析,进一步探讨形态结构参数在正常尿路上皮脱 落细胞(uroepitheliumnormalexfoliatedcel1.UNC), 尿路上皮结构不良脱落细胞(urotheliumdysplastic exfoliatedcell,UDC)和UCC中的判别意义及其在 临床与实验病理学杂志JClinExpPathol2012Jan;28(1)?55? 临床病理诊断中价值. 1材料与方法 1.1材料与分组收集南方医院病理科2006— 2007年107例尿液标本.其中男性82例,女性25 例.年龄22,87岁,平均(59.3?15.4)岁.其中 膀胱尿路上皮癌27例,结构不良尿路上皮44例和 正常尿路上皮36例.所有膀胱尿路上皮癌均经膀 胱镜检后行病理活检或手术治疗后病理检查证实. 收集尿液中1325个脱落细胞,其中500个UCC, 439个UDC和386个UNC,细胞的诊断引自文 献J,将介于UCC和UNC之间的细胞归人UDC. 各组的年龄比较和性别分布均差异无显着性(P> 0.05,表1). 表1病例分组及年龄,性别分布 组别至! 男女合计 性别分布用X2值,年龄比较用,值 1.2实验方法 1.2.1实验仪器及软件离心机(CF120,SAKU— RA,Japan);自动染色仪(VaristainXY,Shandon, England);光学显微镜(BX51TF,OLYMPUS,Ja- pan);显微数码摄像仪(TK—C1481BEC,JVC,Ja— pan),Image.proPlus图像分析软件(MediaCybemet- ies,USA). 1.2.2涂片制备及图像采集取晨起第1次尿,尿 液常规离心,95%乙醇湿固定,自动染色仪巴氏染色 后,在安装了显微数码摄像仪的光学显微镜物镜 (40×)下采集上述3类细胞的图像(细胞的摄像条 件一致)并输入计算机中,用经显微测微尺标定的 Image—proPlus图像分析软件分别测量细胞,胞质及 细胞核的尺寸参数和形状参数. 1.2.3参数选择尺寸参数包括细胞面积(A), 细胞质面积(A),细胞核面积(A),核质比(R), 细胞的长轴(d)与短轴(di. ),细胞核的长轴 (d,)与短轴(dmai,),细胞的平均直径(D)与细 胞核的平均直径(D),细胞的周长(C)与细胞核的 周长(c);形状参数包括细胞的形状因子PE(PE) 与细胞核的形状因子PE(PE),细胞的形状因子 AR(AR)与细胞核的形状因子AR(AR),细胞的 规化形状因子(RFF)与核的规化形状因子 (RFF),细胞的圆度(Sp)与细胞核的圆度(Sp), 细胞的椭圆度(EE)与细胞核的椭圆度(EE)以及 细胞的形状不规则指数(FII)与细胞核的形状不规 则指数(FII). 上述形状参数的计算公式如下: 1形状因子PE(PE): PE:4wA(式1) 乙 2形状因子AR(AR): A尺:—(式2) 1T.omaj’0rain 3规化形状因子(RFF): 胛=(式3) 4圆度(sP) S:(式4)一,. 5椭圆度(EE) EE=(式5) Qmi 6形状不规则指数(FII) FII=—兰二(式6) ?4 公式中A,C,,d和dmi.分别代表待测细胞 或细胞核的面积,周长,平均直径,长轴和短轴. 1.3统计学分析应用SPSS13.0统计软件进行 统计学分析,所有测量数值以均数?标准差(?s) 表示.对不同组别的测试结果进行单因素方差分析 和组间的两两比较(SNK法),性别分布差异用卡方 检测,上述假设检验为双侧检验. 2结果 2.1尺寸参数测试结果A,A,dma_.,di,D, C值UNC最大,UCC次之,UDC最小;R.值UCC 最大,UDC次之,UNC最小;A,d_.n,di. , DC 值UCC最大,UNC次之,UDC最小;上述参数组间 差异均有统计学意义(P<0.05,表2).组间两两比 较结果显示,UCC的A,Rnp,d.Ic,di, .,d, di…D.,DC,C和UDC相比差异有显着性(P <0.05);而A.,Ap,An,Rp,dj,,di, , di , di, , D,DC,C和UNC相比差异有显着性(P<O.05); ? 56?临床与实验病理学杂志JClinExpPathol2012Jan;28(1) 表3UCC,UI)C和UNC的形状参数测试结果(x?s) UDC的A.,Ap,A,Rnp,dIIn,D,D,C和UNC相 比差异有显着性(P<0.05). 2.2形状参数测试结果AR值UNC最大,UCC 次之,UDC最小;RFF值UCC最大,UDC次之,UNC 最小;PE,FII值UDC最大,UCC次之,UNC最小; RFF值UNC最大,UDC次之,UCC最小;上述参数 组间差异均有统计学意义(P<0.05,表3).而其他 形状参数组间差异无统计学意义(P>0.05).组间 两两比较结果显示,UCC的PE和UDC相比差异有 显着性(P<0.05);而AR,RFF.,RFF,FII和UNC 相比差异有显着性(P<0.05);UDC的PE,AR, RFF,RFF,FII和UNC相比差异有显着性(P< 0.05). 3讨论 膀胱尿路上皮癌是泌尿系统最常见的恶性肿 瘤,近年来有逐渐增加的趋势.尿液细胞学检查 是临床上广泛应用的最有效的无创性膀胱癌诊断方 法之一.其操作简便,标本来源容易,患者无痛苦, 无损伤,并能早期发现早期诊断膀胱癌,适合于大规 模人群普查.但是它需要训练有素,经验丰富的病 理医师来诊断.但受不同主观因素的影响,不同病 理医师可能对同一病变做出不同的诊断,即使同一 病理医师对同一病变的诊断在不同时间内也有可能 得出不同的诊断结果.计算机图像分析技术在医学 上的应用,为形态学客观,科学地分析细胞形态,结 构提供了新的实用手段,已成为医学基础研究和临 床影像分析不可缺少的重要工具.计算机医学图像 分析系统不仅可以准确,定量的描述组细胞的形态 结构变化,而且还可以定量地测试细胞的形态和细 胞中特定成分的量的变化,克服了传统定性观察的 主观性,有助于深入揭示病理现象与病变本质之间 的关系,提高病理分型,诊断或预后判断的精确 性.本研究通过图像分析系统测试了UCC的几 何参数,在此基础上探讨这些参数在UNC,UDC以 及UCC分类方面的意义.根据本文测试及统计学 检验结果,我们认为细胞几何参数可用于区别 UNC,UDC与UCC;其中A.,Ap,Rnp,dma_, ., di. .,C, PE组间差值较大;而A,dn1a_. ,d. ,D,D,C, (下转第60页) ? 60?临床与实验病理学杂志JClinExpPathol2012Jan;28(1) 与气道炎症和阻塞有关,以及DIPNECH与微瘤型 类癌本质是否相同尚存在争议,肺微瘤型类癌发生 的具体机制尚有待研究?. Herve等I1应用免疫组化染色证实肺微瘤型类 癌与增生的神经内分泌细胞高表达VEGF及其受体 (VEGF.R1,VEGF.R2)有关,由此推测神经内分泌 细胞分泌的VEGF可能参与了肺纤维化的过程.本 组病例中微瘤型类癌,扩张的支气管及增生的细支 气管上皮VEGF中均呈强阳性,提示VEGF的过表 达可能是微瘤型类癌发生及肺纤维化形成的相关因 素,但因病例数较少,其具体机制尚待深入研究. 肺微瘤型类癌预后较好,通常行单纯肺叶切除, 一 般不需要辅助化疗.但亦有个别文献报道肺微瘤 型类癌发生于支气管旁淋巴结转移的病例.本 组病例均未行术后放化疗,随访至今无1例复发或 转移. 参考文献: [1]BeasleyMB.Pulmonaryneuroendoerinetumoursandprolifera— tions:areviewandupdate[J].DiagnHistopathol,2008,14 (101:465—73. [2]李维华,主编.肺及胸膜肿瘤病理诊断图谱[M].北京:科学 技术文献出版社,2003:74. [3]LebrasL,ArpinD,Collardeau—FrachonS,eta1.Diffuseidiopathic pulmonaryneumendocrinecellhyperplasia:ararepreneoplastic condition[J].RevMalRespir,2008,25(9):1131—5. [4]PovedanoST,PastorCV,SeoaneCP,eta1.EetopicACTHsyn- dromecausedbypulmonarycarcinoidtumourlets[J].ClinEndo- erinol,2001,54(6):839—42. [5]DewanM,MalataniTS,OsinowoO,eta1.Carcinoidtumourlets associatedwithdiffusebronehiectasisandintralobarsequestration [J].JRSocPromotHealth,2000,120(3):192—5. 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