专家述评脑脊液细胞学检查的临床应用
2021-12-21 来源:不详 浏览次数:次先进检查方法的不断问世,为许多神经系统疾病的诊断提供了帮助,但对部分神经系统疾病,如中枢神经系统感染、中枢神经系统肿瘤和中枢神经系统白血病等的诊断仍存在很大的局限性。而这些疾病的脑脊液往往会出现特征性改变,因此,脑脊液细胞学检查仍然是诊断这些疾病的重要手段。年Sayk运用自然沉淀器收集脑脊液细胞,解决了困扰临床长达50年(-年)的脑脊液细胞收集制片难题。从此,细胞学检查被广泛应用于临床,并由此诞生了一门新兴学科-脑脊液细胞学检查。
一、脑脊液细胞收集器的发展史受制于脑脊液细胞少和无细胞收集器的限制,在脑脊液细胞学检查开展的最初阶段,只能进行白细胞计数+简单的细胞分类。简单的细胞分类只是对细胞核进行染色,再根据核的数量,将细胞分为单个核和多个核。这种片面的染色法,并不能完整地反映细胞的状态,且对于辨认各种细胞,特别是病理性细胞非常困难。
年,法国学者Dufour使用离心后,取沉渣涂片的方法进行脑脊液细胞的收集,这一方法被临床工作者沿用五十年(国内许多单位至今仍在使用)。由于该法易造成细胞破碎变形,且收集到的细胞数量少,其临床应用受到了很大的限制。年Kolmer相继采用脑脊液细胞玻片离心法收集细胞,该法的简单高效,被称为脑脊液细胞学发展史上的一大变革,不仅扩大了脑脊液细胞学的临床应用范围,而且推动了学科的发展。
20世纪70年代开始,国产侯氏自然沉淀器(侯熙德,年)、粟氏脑脊液细胞玻片离心沉淀仪(粟秀初,年)、FCS-I和II细胞玻片离心沉淀仪(孔繁元,年)相继研制成功,并正式应用于临床。国产化的脑脊液细胞玻片离心沉淀仪细胞收集率高、完整性好、价格低廉和操作简单方便的优点,极大地促进了中国脑脊液细胞学检查的发展。
二、脑脊液细胞的染色采用瑞氏-吉姆萨(May-Grunwald-Giemsa,MGG)染色。染色后的细胞,能够清楚地显现核形状、核染色质、胞浆(包括嗜中性、嗜酸性和嗜碱性颗粒)以及吞噬细胞中吞噬物的性质等。正确地识别细胞,是进行脑脊液细胞分类的基础,也是为临床提供精准诊断的保证。
三、脑脊液细胞的类型和主要功能脑脊液中含有各种类型和功能完全不同的细胞,这些细胞的出现、消失和数量对于临床诊断的意义也不尽相同。脑脊液细胞依据细胞核的多少可分为单个核细胞和多个核细胞。
(一)单个核细胞
1.淋巴细胞:小淋巴细胞、中淋巴细胞、大淋巴细胞和激活淋巴细胞(转化型淋巴细胞、大淋巴样细胞、脑样淋巴细胞)均为免疫活性细胞。
2.单核-吞噬细胞:单核细胞、激活单核细胞和吞噬细胞(红细胞吞噬细胞、含铁血黄素吞噬细胞、胆红质吞噬细胞和肿瘤吞噬细胞等)。单核-吞噬细胞具有吞噬,清除异物的能力,同时也是免疫活性细胞。
3.浆细胞:免疫活性细胞,参与抗体合成。
4.肿瘤细胞:中枢神经系统原发性肿瘤细胞、中枢神经系统转移癌细胞、中枢神经系统白血病和淋巴瘤细胞。
(二)多个核细胞
嗜中性粒细胞:参与机体的吞噬和抗感染等。
嗜酸性粒细胞:调节变态反应,抗寄生虫免疫。
嗜碱性粒细胞:在脑脊液中的作用尚不完全清楚。
四、正常脑脊液的细胞类型正常脑脊液白细胞计数0-8×10^6/L,红细胞计数0×10^6/L,隐球菌计数0×10^6/L。淋巴细胞和单核细胞是正常脑脊液的主要细胞,其比例约为6∶4-8∶2。此外,脑脊液中可以出现≤1%的嗜中性粒细胞,成人≤1%和儿童≤4%的嗜酸性粒细胞。偶见脱落细胞,如脉络膜细胞、室管膜细胞和蛛网膜细胞。
五、脑脊液细胞学检查的临床应用随着人们对脑脊液中各类细胞形态及功能认识的不断提高,脑脊液细胞学检查被广泛应用于神经系统疾病、肿瘤及血液病等的临床诊断。
(一)中枢神经系统感染性疾病
中枢神经系统感染性疾病是由不同病原体引起的一组炎性疾病,常因临床表现相似而难以鉴别。不同类型的炎症,脑脊液细胞学检查的表现不同。
1.细菌性脑膜炎/脑炎:是由细菌侵入所引起的严重感染性疾病,分为渗出期、增值期和修复期。
(1)渗出期:白细胞计数常达×10^6/L或更多,嗜中性粒细胞显著增多,最高可占白细胞分类的90%以上。早期杆状核粒细胞多见,但很快演变为分叶核粒细胞,此类细胞对细菌具有很强的吞噬作用,故在其胞浆内常可见到相应的致病菌。此外,还可见大淋巴样细胞、浆细胞、激活单核细胞,嗜酸性粒细胞和嗜碱性粒细胞偶见。在致病菌的作用下,有些嗜中性粒细胞因核染色质浓集成块、胞浆颗粒消失、胞体变小或破碎而成为脓细胞。感染严重时,嗜中性粒细胞胞浆内可见中毒性颗粒。
(2)增殖期:有效的治疗使得嗜中性粒细胞胞核分叶增多、致密,趋于老化状态。因此,此期脑脊液白细胞计数和嗜中性粒细胞比例应逐渐减少,浆细胞和单核-吞噬细胞应增多。浆细胞和激活浆细胞分泌抗体参与杀伤细菌,吞噬细胞则发挥强大的吞噬功能对细菌、衰老和破碎的细胞进行吞噬和清除。若白细胞计数和嗜中性粒细胞比例一直高居不下,则提示临床疗效不佳。
(3)修复期:白细胞计数随病情的好转继续下降或接近正常,嗜中性粒细胞、浆细胞和吞噬细胞明显减少或渐趋消失。细胞正常化的标志是小淋巴细胞和单核细胞的增多,直至二者比例正常。当所有病理细胞完全消失和白细胞总数正常时,提示修复完全。
细菌性脑膜炎/脑炎的上述不同期及其脑脊液细胞学的改变与细菌的毒性、患者的自身免疫力和抗生素的疗效等因素有关。增殖期可出现炎症的再次暴发或进入慢性期。前者的脑脊液细胞学特点为嗜中性粒细胞的再次增多,后者为单核样细胞、淋巴细胞和嗜中性粒细胞的数量大致相等。
2.结核性脑膜炎/脑炎:是由结核杆菌侵入引起的细菌性非化脓性感染,约占神经系统结核的70%左右。
白细胞计数多在(-)×10^6/L。在病程的早期,嗜中性粒细胞增多,随后可转为以淋巴细胞反应为主或出现以嗜中性粒细胞、淋巴细胞、激活淋巴细胞、单核-吞噬细胞和浆细胞并存的混合型细胞反应,混合型细胞反应中各类型细胞比例相差不太悬殊。混合型细胞反应持续时间较长,短时间内无明显变化,是结核性脑膜炎/脑炎脑脊液细胞学显著的特征。有效的治疗后,嗜中性粒细胞比例下降(其速度一般较细菌性感染为快,较病毒性感染为慢),淋巴细胞和单核细胞比例逐渐恢复正常。如疗效不佳,则可呈持续混合型细胞反应。
3.病毒性脑膜炎/脑炎:是由病毒侵入所引起的感染性疾病。
白细胞计数多为(50-)×10^6/L,早期可有明显的嗜中性粒细胞反应,但因持续时间短(数小时-48小时),导致患者就诊时以淋巴细胞、淋巴样细胞和浆细胞的增殖反应为多见,淋巴类细胞可占白细胞分类的90%以上。在单纯疱疹病毒感染时,可见到淋巴样细胞胞浆内的特征性包涵体,而这在柯萨奇病毒、埃可病毒和脊髓灰质炎等肠道病毒引起的脑膜炎/脑炎中并不出现。此外,常伴有红细胞吞噬细胞的存在,也是单纯疱疹病毒性脑膜炎/脑炎的特征之一。随着疗效的显现,修复期淋巴细胞和单核细胞的比例趋于正常。
4.真菌性脑膜炎/脑炎:是由真菌侵入所引起的感染性疾病,以新生隐球菌感染最为多见。
白细胞计数多为(0-)×10^6/L,以嗜中性粒细胞反应为主的少见,多以淋巴类细胞或单核-吞噬细胞反应为主,也可呈混合型细胞反应,并常可见隐球菌吞噬细胞。未经治疗患者脑脊液经细胞玻片离心机制片后,极易查见隐球菌。MGG染色后的隐球菌菌体深蓝、常成簇排列、无核、荚膜可呈辐射状,部分菌体可见出芽。MGG染色的隐球菌形态特殊,易于辨认,不易漏诊。有效的治疗,可使隐球菌数量减少,但隐球菌完全消失和细胞分类正常需要一个较长的时间,且常可出现病情的反复。
5.脑寄生虫病:是由寄生虫虫体、虫卵或幼虫侵入引起的感染性疾病。
白细胞计数常在×10^6/L以下,急性期也可有不同数量的嗜中性粒细胞,但持续时间不长。细胞学分类常表现为嗜酸性粒细胞增多,最高可达60%以上,并伴有激活淋巴细胞和浆细胞出现。治疗后嗜酸性粒细胞比例下降,慢性期可见嗜酸性粒细胞、激活淋巴细胞和浆细胞并存。嗜酸性粒细胞比例增高对不明原因引起的颅内压增高和癫痫发作等症状的病因诊断具有参考价值。如果在脑脊液中能找到寄生虫虫体、虫卵或幼虫,则可提供病因诊断。
(二)中枢神经系统肿瘤
中枢神经系统肿瘤分为原发性和转移性,脑脊液中查到肿瘤细胞是诊断中枢神经系统肿瘤的金标准。肿瘤细胞可与嗜中性粒细胞、浆细胞和激活淋巴细胞等炎性细胞并存,也可因单核-吞噬细胞的增多而被吞噬。部分发生在脑膜上的原发性和转移性肿瘤,常因头颅CT和MRI呈阴性或无特异性改变而导致诊断困难,但此时脑脊液中却往往能查见肿瘤细胞。由于解剖和肿瘤类型的原因,中枢神经系统原发肿瘤找到肿瘤细胞的阳性率较低(<25%,部分可阴性),而中枢神经系统脑膜癌病和转移瘤的阳性率则可达75%。中枢神经系统转移瘤患者脑脊液查见肿瘤细胞可以在原发病灶被发现之前。
脑脊液肿瘤细胞特点:细胞体积大,常成簇排列;胞核增大增多,形状多变不规则;核染色质增粗,核仁多而明显;核浆比例增大;常见有丝分裂细胞。
原发性和转移性肿瘤细胞除具有上述特点外,两者的鉴别要点是:前者肿瘤细胞常较小,胞浆少,染色中性;而后者瘤细胞常较大,细胞嗜碱,并具有原发病灶肿瘤类型(如腺癌、鳞癌等)的特点。
(三)中枢神经系统白血病和淋巴瘤
脑脊液中发现白血病细胞或淋巴瘤细胞是诊断中枢神经系统白血病或淋巴瘤的金标准。中枢神经系统白血病可发生在白血病的各个阶段,既可为白血病的首发症状,也可发生于白血病治疗缓解后多年。脑脊液白血病和淋巴瘤细胞与外周原发白血病和淋巴瘤细胞具有相同特点,脑脊液查见幼稚细胞可在中枢神经系统损害症状出现之前。此外,部分以中枢神经系统损害为首发症状就诊的白血病患者,可以出现脑脊液查见幼稚细胞,而同期的外周血却未找见幼稚细胞的现象,这说明了并不是所有的白血病都是从外周向中枢神经系统转移的。此类患者若未行脑脊液细胞学检查,极易造成误诊和漏诊。
(四)脑血管病
出血性脑血管病的血液破入蛛网膜下腔后,脑脊液中出现大量红细胞,早期可见嗜中性粒细胞增多,但消退较快(1-3d)。虽然个别患者早期(1-3d)仅以嗜中性粒细胞反应为主,而不出现红细胞吞噬细胞。但大多数患者在出血后的数小时至3d,即可出现红细胞吞噬细胞;5d后可见到含铁血黄素吞噬细胞;10d后可见胆红质吞噬细胞。有无新鲜红细胞被吞噬,是判断出血是否停止的标志。单纯疱疹病毒性脑膜炎/脑炎和转移瘤等疾病也会伴有小量出血或渗血,此时影像学常呈阴性,但脑脊液中红细胞吞噬细胞的出现能够为临床诊断提供帮助。
缺血性脑血管病的脑脊液细胞学分类多为正常,并不具有出血性脑血管病的病理改变。
(五)病理性和穿刺误伤血性脑脊液标本的鉴别
临床医生常常会要求检验人员判断脑脊液中出现红细胞是因为病理性,还是腰穿损伤所致。其实,判断病理性出血和穿刺损伤最好的方法是脑脊液细胞学检查。因为,出血性疾病发生数小时后,红细胞吞噬细胞才会出现,而穿刺损伤是在短时间内发生,且单核-吞噬细胞在离体后(未培养情况下)不具有吞噬功能,此时脑脊液中见不到红细胞吞噬细胞。因此,初次腰穿患者脑脊液中有无红细胞吞噬细胞是病理性与穿刺损伤性出血的鉴别依据(少数在早期未见红细胞吞噬细胞的出血患者,根据其相应的临床表现可以区别)。此方法较以往临床上常用的根据穿刺针流出脑脊液的血色先浓后淡、显微镜下所见脑脊液红细胞形态无皱缩、含血脑脊液离心后的上清液清亮等判断方法更为精准和客观。当然,如果损伤引起了大量的出血,几天后脑脊液细胞学检查也可见红细胞、含铁血黄素和胆红质吞噬细胞。
综上所述可见,脑脊液细胞学检查不仅能够为神经系统及相关疾病提供准确的诊断依据,而且还可用于临床的鉴别诊断、病情评估和疗效观察,其必要性不言而喻。脑脊液细胞学检查方法简便,快速有效,其唯一性、精准性和决定性具有十分重要的临床意义,也是简单的细胞分类所不能替代的。目前,我国的脑脊液细胞学检查虽保持着较高水平,医院仍然十分有限,且检查室多设立在神经内科。我们希望能有更多的学科加入,携起手来,使脑脊液细胞学检查开展的更加广泛和深入;我们也希望通过不懈的坚持和共同的努力,能够将脑脊液细胞学学科的发展推向一个新的高度。
中华检验医学杂志年12月第40卷第12期
作者:杨毅宁(医院神经内科)
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