吉林大学学报(医学版)  2019, Vol. 45 Issue (03): 639-642     DOI: 10.13481/j.1671-587x.20190328

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李攀, 董莉萍, 张晓波, 张东晴, 任立群, 孙波, 范建华, 李馨刚, 姜晶, 张继红
LI Pan, DONG Liping, ZHANG Xiaobo, ZHANG Dongqing, REN Liqun, SUN Bo, FAN Jianhua, LI Xingang, JING Jing, ZHANG Jihong
脱落细胞涂片、DNA图像倍体分析和细胞块及其联合试验对恶性胸腔积液的诊断价值
Values of exfoliated cell smear, DNA ploidy analysis, cell block and their combined detection in diagnosis of malignant pleural effusion
吉林大学学报(医学版), 2019, 45(03): 639-642
Journal of Jilin University (Medicine Edition), 2019, 45(03): 639-642
10.13481/j.1671-587x.20190328

文章历史

收稿日期: 2018-09-04
脱落细胞涂片、DNA图像倍体分析和细胞块及其联合试验对恶性胸腔积液的诊断价值
李攀1 , 董莉萍2 , 张晓波1 , 张东晴1 , 任立群3 , 孙波1 , 范建华1 , 李馨刚1 , 姜晶1 , 张继红1     
1. 北华大学附属医院病理科, 吉林 吉林 132011;
2. 北华大学医学院卫生统计教研室, 吉林 吉林 132013;
3. 吉林大学药学院实验药理与毒理学教研室, 吉林 长春 130021
[摘要]: 目的: 研究脱落细胞涂片、DNA图像倍体分析、细胞块及其联合检测对恶性胸腔积液的诊断价值,为恶性胸腔积液的诊断及后续治疗提供依据。方法: 对300例胸腔积液标本进行DNA图像倍体分析判定胸腔积液的良恶性,离心细胞沉淀进行涂片,并制作细胞块,采用免疫组织化学法判定恶性胸水的来源部位,比较3种方法单独和联合应用诊断胸腔积液的敏感度和特异度。结果: 脱落细胞涂片、DNA图像倍体分析和细胞块诊断恶性胸腔积液的敏感度分别为83.13%、84.44%和79.52%,特异度分别为82.95%、86.64%和83.87%;采用平行试验诊断恶性胸腔积液的敏感度为98.79%;系列试验诊断恶性胸腔积液的特异度为99.54%。结论: 3种方法联合应用较单独应用可以明显提高恶性胸腔积液的临床诊断效果。
关键词: DNA图像倍体分析    脱落细胞涂片    胸腔积液    细胞块    
Values of exfoliated cell smear, DNA ploidy analysis, cell block and their combined detection in diagnosis of malignant pleural effusion
LI Pan1 , DONG Liping2 , ZHANG Xiaobo1 , ZHANG Dongqing1 , REN Liqun3 , SUN Bo1 , FAN Jianhua1 , LI Xingang1 , JING Jing1 , ZHANG Jihong1     
1. Department of Patholoty, Affiliated Hospital, Beihua University, Jilin 132011, China;
2. Department of Health Statistics, School of Medical Sciences, Beihua University, Jilin 132013, China;
3. Department of Experimental Pharmacology and Toxicology, School of Pharmacy, Jilin University, Changchun 130021, China
[ABSTRACT]: Objective: To study the values of exfoliated cell smear, DNA ploidy analysis, cell block and their combined detection in the diagnosis of malignant pleural effusion, and to provide the evidence for the diagnosis and treatment of malignant pleural effusion. Methods: A total of 300 cases of pleural effusion specimens were analyzed by DNA ploidy analysis to judge the benign and malignant pleural effusion; the centrifuged cell pellet was used for smear, the cell block was made, and the source of malignant pleural effusion was judged by immunohistochemistry method. The sensitivities and specificities of three methods and their combined detection in the diagnosis of malignant pleural effusion were compared. Results: The sensitivities of exfoliated cell smears, DNA ploidy analysis and cell block in the diagnosis of malignant pleural effusion were 83.13%, 84.44%, and 79.52%, respectively; the specificities were 82.95%, 86.64%, and 83.87%, respectively; the sensitivity of parallel test in the diagnosis of malignant pleural effusion was 98.79%; the specificity of serial test in the diagnosis of malignant pleural effusion was 99.54%. Conclusion: The combined detection of three methods can significantly improve the clinical diagnotic effect of malignant pleural effusion compared with single detection of three methods.
KEYWORDS: DNA ploidy analysis     exfoliated cell smear     pleural effusion     cell block    

胸腔积液是临床多种疾病的常见并发症,如恶性肿瘤、结核和心力衰竭等[1],部分患者以胸腔积液为首发症状就诊,近年来全球范围内恶性肿瘤的发病率呈升高趋势[2],约20%的胸腔积液由恶性肿瘤导致[3],所以胸腔积液的良恶性诊断对于患者后续治疗至关重要。目前临床以病理诊断结果为“金标准”[4-5],以往临床病理学鉴别胸腔积液良恶性的诊断方法主要依靠脱落细胞涂片,随着科技的进步以及“精准医疗”概念的普及,更多的诊断方法被采用,如DNA图像倍体分析和离心积液制作细胞块等[6-7]。本研究探讨脱落细胞涂片、DNA图像倍体分析和细胞块3种诊断方法联合应用对恶性胸腔积液的诊断价值。

1 资料与方法 1.1 研究对象

选取2016年6月—2017年11月北华大学附属医院病理科接收的胸腔积液标本300例,其中男性166例,女性134例,年龄14~91岁。纳入标准:①所有标本均为离体30 min内送检;②送检标本量均>250 mL;所有标本以免疫组织化学检测和(或)手术标本病理检查相结合作为金标准,由2名高级职称病理医师进行判定,将所有标本分为恶性组与良性组;恶性组共83例,包括肺腺癌61例、肺小细胞癌10例、恶性间皮瘤5例、大细胞神经内分泌癌2例、小B细胞淋巴瘤、乳腺癌、弥漫大B细胞淋巴瘤、卵巢腺癌和甲状腺髓样癌各1例;良性组共217例,包括结核性胸膜炎69例、心力衰竭52例、肝硬化48例、化脓性胸膜炎29例、低蛋白血症16例和间皮瘤3例。

1.2 检测方法

收集适量胸腔积液于数个50 mL离心管内,3 000 r·min离心5 min,弃去上清(血性积液可先加入95%乙醇10 mL,3 000 r·min离心5 min后重复上述步骤);向沉渣内加入适量保存液混匀,制作细胞涂片,其中一张行HE染色,显微镜下观察细胞形态进行细胞学诊断;另一张行Feulgen染色,采用LD DNA-ICM2型DNA图像倍体分析系统(中国武汉兰丁医学高科技有限公司)进行DNA图像倍体分析。同时将试管内剩余混合液再次离心5 min,弃上清,采用洁净镊子刮取沉渣包于擦镜纸内(沉渣量少时可用蛋清细胞蜡块制备法),常规固定、脱水、浸蜡和包埋,制作HE染色切片。

1.3 DNA图像倍体分析结果和HE染色切片结果判定标准

DNA图像倍体分析结果判定:DNA图像倍体分析系统对经过Feulgen染色的细胞核进行扫描,DNA含量>5c判定为异常细胞,异常细胞≥3个或异倍体DNA含量为2~5c形成峰值时判定为恶性。细胞涂片和细胞块HE染色切片判定方法:由2名高级职称的病理医师对所有涂片和切片进行阅片诊断。恶性胸腔积液:肿瘤细胞呈现团片状或散在分布,可见腺腔样、微乳头样及胞浆泡沫样的深染异型细胞;良性胸腔积液:细胞涂片或HE染色切片均未见异型细胞。

1.4 诊断指标

2组患者均进行3种诊断方法的检测。①一般诊断指标:敏感度=恶性组检测的阳性例数/恶性组例数;特异度=良性组检测的阴性例数/良性组例数;②平行试验检测法:即并联试验,3种诊断方法中有1项为阳性即为联合试验的阳性;③系列试验检测法:即串联试验,3种诊断方法均为阳性即为联合试验的阳性。阳性预测值=恶性组检测的阳性例数/(恶性组检测的阳性例数+良性组检测的阳性例数);阴性预测值=良性组检测的阴性例数/(良性组检测的阴性例数+恶性组检测的阴性例数)。采用受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)描述诊断的准确度,并利用DeLong(1988)法对不同指标间的曲线下面积(AUC)进行比较。

1.5 统计学分析

采用MedClac15.0统计软件对数据进行统计学分析。以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 平行试验和系列试验对恶性胸腔积液的诊断价值

以敏感度为纵坐标,以特异度为横坐标绘制3种方法诊断恶性胸腔积液的ROC曲线,3种方法的诊断结果和2种联合检测诊断结果见图 1表 1;平行试验检测法对恶性胸腔积液的敏感度较高(98.79%),特异度(97.70%)低于系列试验检测法,但均高于3种方法单独应用时的特异度,平行试验检测法对恶性胸腔积液检测的敏感度和阴性预测值(99.53%)较高;系列试验检测法对恶性腔积液诊断的特异度(99.54%)和阳性预测值(97.50%)较高,但该方法的敏感度最低(46.99%),且阳性预测值明显降低。见表 2。典型病例胸腔积液标本的HE染色和免疫组织化学染色结果见图 23(插页六)。

图 1 脱落细胞涂片、DNA图像倍体分析、细胞块和系列试验诊断恶性胸腔积液的ROC曲线 Fig. 1 ROC curves of exfoliated cell smear, DNA ploidyanalysis, cell block, and serial test in diagnosis of malignant pleural effusion
图 2 恶性胸腔积液患者肺腺癌细胞的形态表现 Fig. 2 Morphology of lung adenocarcinoma cells of patients with malignant pleural effusion
图 3 恶性胸腔积液患者恶性间皮瘤细胞的形态表现 Fig. 3 Morphology of malignant mesothelioma cells of patients with malignant pleural effusion
表 1 DNA图像倍体分析、细胞涂片、细胞块和系列试验对恶性胸腔积液的诊断结果 Tab. 1 Results of DNA ploidyanalysis, exfoliated cell smear, cell block, and serial test in diagnosis of malignant pleural effusion
Type of pleural effusion DNA ploidy analysis Exfoliated cell smear Cell block Parallel test Serial test
+ - + - + - + - + -
Malignant 70 13 69 14 66 17 82 1 39 44
Benign 29 188 37 180 35 182 5 212 1 216
表 2 3种诊断方法、平行试验和系列试验的诊断结果 Tab. 2 Diagnosis results of three diagnostic methods and serial and parallel combined detection
Method Positive predict value(η/%) Negative predict value(η/%) AUC (95%CI) Sensitivity(η/%) Specificity(η/%) Z P
Parallel test 94.25 99.53 0.99 (0.972-0.998) 98.79 97.70 - -
Serial test 97.50 83.08 0.73(0.659-0.806) 46.99 99.54 6.62 < 0.01
DNA ploidy analysis 70.71 93.53 0.85 (0.810-0.893) 84.44 86.64 5.78 < 0.01
Exfoliated cell smear 65.09 92.78 0.83 (0.783-0.875) 83.13 82.95 6.67 < 0.01
Cell block 65.35 91.46 0.81 (0.768-0.859) 79.52 83.87 6.88 < 0.01
“-”:No data.
3 讨论

胸腔积液是临床十分常见的症状,研究[8-9]表明:包括肿瘤性疾病和感染性疾病等60余种病因均可导致积液产生,其中首要原因是炎症性疾病,其次为肿瘤,准确诊断其性质是患者得到及时治疗的前提。对于诊断性穿刺获取的胸腔积液,可以使用检验学手段检测胸腔积液内特殊酶类或抗原[10]来鉴别渗出液与漏出液,对于肿瘤性胸腔积液的确诊只能依靠细胞学检测,如果单纯依靠传统涂片诊断,由于制片时涂抹不均、细胞重叠或炎细胞过多等原因,很容易导致漏诊[11-12],将胸腔积液中的细胞沉渣制作成细胞块,有效地提高了恶性肿瘤的检出率[13]。在细胞涂片和细胞块中不同组织来源的腺癌细胞形态极为相似,并且小细胞癌的胸腔积液因其肿瘤细胞含量少,故难以诊断而导致漏诊[14]。随着科技进步,DNA图像倍体分析技术逐渐应用于临床,研究[15]显示:利用DNA图像倍体分析作为胸腔积液的诊断方法,其准确率高于脱落细胞涂片。本实验中,DNA图像倍体分析诊断的准确率高于细胞涂片和细胞块,其中3例因送检标本内细胞数量 < 800个,细胞数量未达到系统扫描的合格样本数量,导致结果呈假阴性。

既往国内外针对胸腔积液的病理诊断研究大部分采用2种方法联合应用,本研究采用3种方法相结合进行综合诊断,结果显示:DNA图像倍体分析、脱落细胞涂片和细胞蜡块3种诊断方法单一应用时敏感度及特异度均较低,与其他作者[16-17]的研究结果一致。研究[18-19]显示:单项检测只适用于恶性胸腔积液的初筛,细胞涂片和细胞块可对部分典型的腺癌及小细胞癌作出初步诊断。由于制片过程存在人为因素干扰,且小细胞肿瘤和淋巴造血系统肿瘤在诊断时鉴别困难,恶性间皮瘤和肺腺癌的细胞形态有时极为相似,单独应用一项检测技术易导致部分恶性胸水漏诊或误诊。本研究结果显示:采用平行试验方法时其敏感度明显高于单一诊断方法,采用系列试验方法时其特异度明显提高,但易漏诊。在诊断同时可对阳性病例进行免疫组织化学检测,进一步明确恶性肿瘤来源,还可针对肿瘤类型进行相关的基因检测[20],指导临床靶向治疗。该综合诊断方式比单一项目诊断具有更高的临床应用价值。如何使其更精准地为患者服务,有待结合更多病例进一步探讨。

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