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含血脑脊液的细胞学检查及其临床应用2
发布时间:02-13    访问次数:

原全军神经科学研究所脑脊液细胞学研究室主任

原中华医学会神经病科分会首届常委及脑脊液细胞学学组首届组长

原第四军医大学西京医院神经内科主任及脑脊液细胞学研究(检查)室主任  

粟秀初 (西安市710032)

脑脊液细胞学检查虽已开展了百余年,但在其早期的大半个世纪内,由于细胞收集器和方法上的缺陷,一直只能在血细胞计数板内进行细胞计数和单核、多核细胞的简单分类,远不能满足临床上的需要和获得应有的发展。直到1954年Saky发明了脑脊液细胞玻片离心沉淀器,将细胞直接收集在玻片上进行固定和染色检查的新方法后,脑脊液细胞学检查才获得了快速发展,并获得了较理想的临床效果。 1962年由原南京医学院候熙德教授将其引入国内,现已成为当今国内的一门新兴学科(临床脑脊液细胞学)。

我室在参考国内外资料的基础上,于1978年研制成功并报道了价廉而理想的国产化FMMU-5微型脑脊液细胞玻片离心收集器(图1),后相继编辑出版了实用脑脊液细胞学彩色图谱(1996)和神经系统脑脊液细胞学(2001)等专著,开展了研究生、进修生和短训班人员的培训,相继主持召开了多次全国性的学术会议和组建了中华医学会神经病学分会脑脊液细胞学学组以后,加速了国内此项工作的发展和推广。

图1、FNNU-5微型细胞沉淀器  

我室沉淀器已在国内较多单位相继应用,为多种中枢神经系统疾病的诊疗提供了帮助;并分别将这一方法推广到胸腹水、尿液、羊水、中耳液、关节液和前房液等方面的细胞学检查,也收到了相应的临床效果。现将其在中枢神经系统疾病中的应用情况简介如下。  

一、在中枢神经系统感染性疾病诊疗中的应用

(一)、细菌性脑膜、脑炎  其病理过程大致分为相继的渗出、增殖、修复和变性四期。现就前三期的脑脊液细胞学特点介绍如下。

1、渗出期  正常脑脊液中的白细胞总数为0~5/mm3,以60~70%的淋巴细胞和30~40%的单核细胞为主。此期病人的脑脊液白细胞总数常可达数千至近万/ mm3。 其细胞学特点以嗜中性粒细胞增多为主,伴有少量大淋巴样细胞、浆细胞和大单核细胞。嗜中性粒细胞可占白细胞总数的90%或更高(图2),早期以年幼的干状细胞为主(先令指数左移),且很快成为分叶粒细胞。这类炎性细胞具有很强的吞噬作用,并常可在其胞浆内外见到相应的致病菌(图2)。如炎症继续发展,在致病菌的作用下细胞体积变小、染色变灰,核染色质浓密且失去原有结构和呈块状,胞浆浑浊、颗粒消失、胞体破碎溶解、轮廓模糊而演变成为脓细胞。  

图2.化脓性脑膜炎,中性粒细胞增多和细菌

(MGG染色×1000)

2、增殖期  经抗生素有效治疗后,病情进入增殖期,以激活的单核细胞增多为主,细胞总数特别是嗜中性粒细胞逐渐数下降。嗜中性粒细胞胞核分叶增多和致密(老化,先令指数右移动)。浆细胞有所增多,外形多不清晰,胞浆内含有较多空泡。激活的单核细胞明显增多,多数发育成巨噬细胞,对细菌、衰老和破碎的其它细胞具有强大的吞噬作用。

3、修复期  经抗生素有效治疗后病情进入修复期,上述病理细胞的老化、消失和正常细胞的出现及其比例的正常为主。如嗜中性粒细胞渐趋消失;巨噬细胞老化和吞噬功能减弱,胞核和胞浆出现凹痕,胞浆中出现较多空泡;浆细胞明显减少。最后出现正常的小淋巴细胞和单核细胞增多及其比例的正常化。反之,提示病情的加重或复发。  

(二)、病毒性脑膜-脑炎  脑脊液白细胞总数常在数百或近1000/ mm3以内,细胞学特点以淋巴类细胞增多(可占白细胞总数的80~90%或更多)为主(图3)。病发早期也可出现少量嗜中性粒细胞,但1~2天内即被主要的小、中淋巴细胞和胞浆着色较深的激活淋巴细胞所替代。病情好转后即可见激活淋巴细胞减少,正常淋巴细胞和单核细胞的增多。当异常细胞的消退和正常淋巴、单核细胞比例的正常化,即提示病情的康复;反之提示病情加重或复发。

图3:病毒性脑膜炎,淋巴细胞增多

(三)、结核性脑膜-脑炎  脑脊液白细胞总数少有>1000/ mm3以上者。早期亦可有嗜中性粒细胞的少量增多。其细胞学特点为整个病程中的嗜中性粒细胞、激活淋巴细胞和浆细胞的共存(图4-1)为主。改良抗酸杆菌染色法的阳性率可达100%(分别以29例病例和48人次样品为基准,   其特异性为100%)。经有效治疗后,嗜中性粒细胞减少较细菌性感染为快,较病毒性感染为慢;如有嗜中性粒细胞的增多或再现,提示病情加重或复发。

图4-1.结核性脑膜炎,嗜中性粒细胞、浆细胞、淋巴细胞共存

图4-2细胞内抗酸杆菌的数量可以达到1~5条

图4-3.     细胞外抗酸杆菌浓集

(四)、霉菌性脑膜-脑炎  临床上以新型隐球菌性感染最常见。其脑脊液细胞学特点常与结核性感染相似,有时甚至难以区别。但在细胞外常易发现大小不一、染色深蓝、周边带有较多明显毛刺,部分菌体还可出现芽孢的呈堆圆形新型隐球菌而易鉴别(图5)。  

图5. 隐球菌性脑膜炎,成堆的新型隐球菌  

如我室15940例次各类细菌性、病毒性、真菌性和寄生虫性脑膜炎、脑炎检查的临床诊断符合率可达90%,为各类脑膜-脑炎的诊断、病因鉴别、药物选择、疗效评估、复发预报和预后判断等提供了可能。

二、在中枢神经系统肿瘤诊疗中的应用

脑脊液中的肿瘤细胞,特别是恶性瘤细胞常有胞体、胞核增大,核浆比例失调,着色较深或很深;核的数目增多变大,形态不一和核仁增多变大;细胞分裂活跃,并常呈团、呈簇或呈花瓣样、腺管状排列等特点而易辨认,需要时还可通过荧光染色等其它方法予以确认(图6-9)。由于解剖和病理上的原因,我室原发肿瘤(髓母细胞瘤除外)的阳性率较低(22%左右),脑转移癌和脑膜癌病的阳性率分别达72、94.1%左右。

图6、星形细胞瘤瘤细胞(手术证实)        图7、脑膜癌病瘤细胞(性质待定)

图8:4个挤在一起的黑色素瘤细胞             图9:瘤细胞的荧光染色阳性

我室526例次脑瘤的总临床诊断符合率达42%,原发性脑瘤为25%,转移瘤为71%,  为中枢神经系统肿瘤的诊断、疗效评估、复发预报和预后判断等提供了可能,为颅脑影象学检查的病因诊断和其他脑膜-脑炎的鉴别诊断提供了帮助,把脑转移癌和脑膜癌病的确诊从既往的术后或死后病理检查提高到生前即能确诊的新水平。

三、在中枢神经系统白血病和淋巴瘤诊疗中的应用

中枢神经系统白血病和淋巴瘤病人脑脊液中的瘤细胞特征,与外周原发白血病和淋巴瘤细胞基本相同而易辨认。但淋巴瘤细胞应注意与激活的淋巴细胞相区别,前者的胞核不规则,核仁大而明显,胞浆中常见较多空泡,而后者不应有这些恶性的细胞征象(图10- 11)。中枢神经系统白血病的幼稚细胞阳性检出率可达82.9%左右,并已成为我院周围白血病的常规辅助检查之一。起源于中枢神经系统的淋巴瘤甚为少见,如在脑脊液中一旦发现淋巴瘤细胞是其诊断的唯一可靠标准。

图10.粒细胞白血病细胞                   图11.淋巴瘤细胞

我室15340例次中枢白血病的临床诊断符合率达82.9%,并已成为当前中枢白血病临床诊断的金标准和我院中枢白血病的必须进行的常规检查之一。为中枢神经系统白血病和淋巴瘤的诊断、复发,椎管内需否应用化疗以及其疗效评价等均具有重要实用价值,特别是对那些尚缺乏周围白血病和淋巴瘤症状的中枢神经系统白血病和淋巴瘤诊疗更具有更重要意义。

四、在脑寄生虫病诊疗中的应用

因寄生虫常被视为一种巨大而复杂的醣蛋白复合抗原,一旦进人中枢神经系统,即可刺激参与免疫反应的嗜酸性粒细胞增生(我室正常人低于1% ,小儿可达4%),故其脑脊液细胞学特点以持续的嗜酸性粒细胞增多(5%~49%或更高)为主(图12)。在寄生虫入侵的急性期也可伴有不同数量的嗜中性粒细胞,但一般持续时间不长。如在检查中同时发现弓形虫滋养体(图13)、丝虫、血管圆线虫或疟原虫等寄生虫时,更可协助病因诊断。

图12.脑猪囊虫病,嗜酸性粒细胞增多        图13.脑弓形虫病,弓形虫滋养体成堆

对脑寄生虫病的助诊,以及病情估计、疗效评价和再次感染的预报等均有重要意义。

五、在脑血管病和血性脑脊液诊疗中的应用

1.协助脑出血的诊断  当出血性脑血管病的红细胞一旦进入脑蛛网膜下腔刺激软脑膜时,即可引起以嗜中性粒细胞为主的白细胞增多(病后24小时内达高峰,48小时内趋于消退),和为清除红细胞及其分解产物而出现的吞噬细胞等免疫学反应。其中又以吞噬红细胞、含铁血黄素和胆红质的吞噬细胞更具有诊断意义(图14-16)。这类吞噬细胞—般多分别于出血后 1-3天内、3-5天后和7-10天后相继出现。故根据脑脊液细胞学检查中有无大量红细胞和吞噬细胞的出现,及其胞浆内被吞噬物的种类,可估测出有无出血和出血的时间。

图14.红细胞吞噬细胞      图15.含铁血黄素吞噬细胞      16.胆红质吞噬细胞

如含血腰穿脑脊液中的红细胞数量日逐减少,破碎的和退色的红细胞数量日逐增多,提示出血已停止;反之,提示出血未止。如在出血停止后,再次出现大量新鲜红细胞时,提示发生了再出血。对出血有无停止和复发具有参考价值。

2.协助病理性和创伤性出血的鉴别  如既往从未进行过腰穿,在新鲜血性脑脊液中一旦出现上述吞噬细胞反应,则应考虑为病理性出血。因在穿刺误伤性血性脑脊液中,不可能也来不及出现上述吞噬细胞。故对病理性和穿刺误伤性血性脑脊液的鉴别具有重要意义,且较以往临诊中所习用的方法更为准确和可靠。

3.协助出血量的估算  因进入脑-脊髓蛛网膜下腔后的红细胞,将被腔内总量为130ml左右的脑脊液所稀释。故需先通过血性腰穿脑脊液红细胞计数/mlx130,计算出含血腰穿脑脊液中的红细胞总量;然后再与其外周血液中的红细胞数/ml进行比算,即可计算出含血脑脊液的出血量

举例:如含血腰穿脑脊液中的红细胞数20 万/ml,外周血液中的红细胞数为400万/ml;

出血量估计=(130X20万/ml)/400万/ml=2600万ml/400万ml=6.5ml

4.协助血性脑脊液中白细胞数量的计算  由于含血腰穿脑脊液中的白细胞总数,实际上是脑脊液本身原有正常的、因病增加的和由血液进入脑脊液时所带入的三部分白细胞计数的总和。因此,从其中减去由血液进入脑脊液时所带入的白细胞数(1白细胞:700红细胞计数)以后的白细胞计数,才是生病后含血脑脊液中的真实病理性白细胞数,以减免不应有的误诊。

举例 如: 含血腰穿脑脊液中的红细胞数=28000/ml,    

含血腰穿脑脊液中的白细胞总计数=44/ml,  

血液带入脑脊液中的白细胞计数=28000/700=40/ml,  

脑脊液中的真实白细胞数=44-40=4/ml,提示白细胞计数正常。    

六、在中枢神经系统免疫功能评估中的应用

1、为中枢细胞免疫功能的评估提供了新方法  中枢神经系统的细胞免疫反应常仅反映于脑脊液中,因而脑脊液免疫细胞成分的分析便成为评价中枢神经系统细胞免疫功能的重要途径。如脑脊液中成熟淋巴细胞(CD+3)胞浆中的酯酶可通过非特异性酯酶染色法,将其染成1~3个致密而局限的粒状棕黄色沉淀物(阳性细胞)(图17)。我室正常人的阳性率为52.%±10.72%,免疫功能低下者的阳性率也相应下降;反之提示细胞免疫功能亢进。此法简便易行,对中枢神经系统疾病病人的细胞免疫功能的快速检测和评估、免疫制剂的临床选用(辅助剂还是抑制剂)及其疗效评价等均具有一定的临床实用价值。

图17:ANAE染色法的阳性T淋巴细胞

2、为精神分裂症等病人的发病机制提供了新的研究途径  我室通过59例精神分裂症病人的脑脊液ANAE检查,均显示有不同程度的降低,其程度与病情相关,且以衰退病例更为显著,提示其发病和病情可能与其中枢细胞免疫功能失调有关;北京安定医院陈学诗教授也曾应用此法检查了小样本的老年性痴呆病人,也获得了同样的结果。为精神分裂症和老年性痴呆等的发病机制和治疗提供了一个新的研究途径。

3、淋巴细胞免疫岛  以巨噬细胞为中心,其胞浆粘附3个以上淋巴细胞者称免疫岛或淋巴细胞免疫岛(见图18)。免疫岛可出现于多种感染性疾病(尤以结核性病人为著)以及恶性肿瘤病人。经对120份标本观察结果,79%的结核性病人和48%的恶性肿瘤病人可查见免疫岛, 结核性病人的免疫岛数高于恶性肿瘤病人的免疫岛数。

图18:淋巴细胞免疫岛细胞

4、血细胞粘附肿瘤细胞花环 。以肿瘤细胞为中心,其胞浆粘附3个以上血细胞者称血细胞粘附肿瘤细胞花环。在查见恶性肿瘤细胞的涂片中观察到了这一现象(见图19)。可协助肿瘤病人免疫功能的检测。

图19  淋巴细胞肿瘤细胞花环

小结

此项脑脊液细胞学检查简便易行,在一般医疗单位和平、战条件下均可开展,除对多种中枢神经系统疾病的诊断、疗效判定、病情变化和预后评估均具有肯定的临床应用价值外,还可应用此种沉淀器进行尿液、胸腹腔液、中耳液、眼前房液、关节液和羊水等的细胞学检查,故值得在国内进一步推广应用。今后尚应不断加强细胞形态学与其功能学、病因学和免疫学等方面的相关研究,进一步提升脑脊液细胞学检查的临床应用价值。

(全文已在台湾神经病学杂志。2006,15(2):143-148全文刊出,现作了部分更新)

E-mail :suxiuchu@fmmu.edu.cn

参考文献

1、侯熙德、周善仁主编。临床脑脊液细胞学。第一版,1986。江苏:科学技术出版社。

2、粟秀初、孔繁元主编。实用脑脊液细胞学彩色图谱。第一版,1988。北京:人民军医出版社

3、粟秀初、孔繁元主编。实用脑脊液细胞学彩色图谱。第二版,1996。北京:人民军医出版社

4、粟秀初、孔繁元主编。神经系统临床脑脊液细胞学。第一版,2001。北京:人民军医出版社。

5、粟秀初。我国脑脊液细胞学的进展及其今后展望。新医学。1999,30(6):313

6、粟秀初、孔繁元、范学文。我国脑脊液细胞学的近五年工作新进展。第二届中华神经病科学会全国学术会议大会上交流。武汉市,10月,2000年。

7.何俊英、孔繁元、郭力。临床脑脊液细胞学诊断。第一版,2007。河北:科技出版社。


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