Автореферат и диссертация по медицине (14.00.23) на тему:Особенности изменений фолликулярных и лимфоидных клеток при различных заболеваниях щитовидной железы (морфометрическое исследование)

) . Минский государственный медицинский институт

1 5 ЛЕН 1025

УДК 615.441-006.6-076.5

ЮЩЕНКО Юрий Петрович

Особенности изменений фолликулярных и лимфоидных клеток при различных заболеваниях щитовидной железы (морфометрическое исследование)

14.00.23 - гистология, цитология, эмбриология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Минск, 1996 г.

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте радиационной медицины Министерства здравоохранения Республики Беларусь

Научные руководители: доктор биологических наук В.А. Кириллов

доктор медицинских наук, профессор Е.П. Демидчик

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор A.C. Леонтюк

доктор медицинских наук, профессор Л.Б. Клюкина

Оппонирующая организация - Институт радиобиологии АН

Беларуси

Защита состоится "¿Г Нсхьрх 1996 г. на заседании совета по защите диссертаций Д 03.18.03 в Минском государственном медицинском институте (220116, г. Минск, пр. Дзержинского, 83).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Минского государственного медицинского института.

Автореферат разослан "äf" 1996 г.

44- дуЖ/С%

Ученый секретарь совета по защите диссертаций доктор медицинских наук, профессор Г.И. Кравцова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования.

В Республике Беларусь за 10 лет после катастрофы на ЧАЭС более чем в 50 раз возрасло число детей и почти в 3 раза - взрослых, больных раком щитовидной железы (Demidchik, 1996). При подозрении на злокачественную тиреоидную опухоль одним из основных методов диагностики является цитологическое исследование. Традиционная цитологическая диагностика с помощью световой микроскопии базируется на оценке качественных изменений клеток щитовидной железы. Для верификации диагноза требуется проанализировать более 20 клеточных признаков: структура клеток (размер, форма), структура ядер (размер, форма, контур, распределение хроматина, наличие ядерных инвагинаций, расположение ядер), структура цитоплазмы (пенистая, базофильная), характер клеточных агрегатов (размеры, наличие двух- и трехмерных скоплений, фолликулярное и папиллярное расположение клеток), клеточный состав (наличие фолликулярного эпителия, клеток Гюртле, парафолликулярных клеток, симпластов, макрофагов, лимфоидных и других клеток) и т.д. (Orell et al, 1992). Постановка диагноза по совокупности качественных параметров зачастую приводит к диагностическим ошибкам, обусловленным, в первую очередь, субъективным фактором (Hamburger, 1986). К ошибочным заключениям приводит и недостаточное количество в цитологических препаратах специализированных клеток (Hall et al, 1989). Кроме того, при пунктировании щитовидной железы, как правило, около 25% мазков пунктатов содержат только форменные элементы крови. Все это остро ставит вопрос о разработке новых подходов к диагностике тиреоидных заболеваний.

В научной литературе встречаются немногочисленные и разрозненные данные по изучению с помощью морфометрии изменений тирео-цитов, которые указывают на перспективность использования этого метода в диагностике заболеваний щитовидной железы.

Цель исследования - установить количественные закономерности патологических изменений фолликулярных и лимфоидных клеток и создать на их основе принципиально новый подход к диагностике заболеваний щитовидной железы как на дооперационном, так и послеоперационном этапах.

Задачи исследования:

1. Провести карисметрическсе исследование тисеоцитов при папиллярном и фолликулярном раке, фолликулярной аденоме, узловом

о

коллоидном и диффузном токсическом зсбе, аутоиммунном тиреоидите.

2. Выявить методом морфометрии зависимость степени агрегиро-ванности тиреоцитов от природы заболевания щитовидной железы.

3. Дать цитометрическую оценку популяции лимфоидных клеток в цитологическом материале щитовидной железы от больных с различной тиреоидной патологией.

4. Провести сравнительное морфометрическое изучение операционного и пункционного биопсийного материала щитовидной железы от больных с одинаковой формой тиреоидного заболевания.

5. Разработать с помощью метода морфометрии новые способы диагностики рака щитовидной железы.

Связь работы с другими научными программами.

Настоящее исследование выполнено в соответствии с научной программой НИИ радиационной медицины "Продолжить эпидемиологический мониторинг функциональных расстройств и заболеваний щитовидной железы у различных групп населения, предложить методы ранней диагностики,лечения и профилактики нарушений тиреоидной системы".

Научная новизна полученных результатов.

Впервые проведено комплексное морфометрическое исследование фолликулярных и лимфоидных клеток при разных формах заболевания щитовидной железы. Впервые установлена зависимость характера распределения площади ядер тиреоцитов от основных форм тиреоидного заболевания. Впервые показано, что характер распределения параметров, отражающих степень агрегированное™ тиреоцитов зависит от тиреоидной патологии. Найдено, что при раке наблюдается значительное уменьшение доли малых лимфоцитов в общей популяции лимфо• идных клеток в цитологическом материале щитовидной железы. Впервые проведенное сравнительное изучение операционного и пункционного биопсийного материала показало сходный характер распределения площади ядер тиреоцитов и параметров агрегированное™ тиреоцитов, а также близость клеточного состава лимфоидных клеток у больных с одинаковой формой заболевания щитовидной железы.

Практическая значимость полученных результатов.

Проведенные исследования фолликулярных и лимфоидных клеток в цитологическом материале позволили выявить с помощью морфометрии важные закономерности их патологических изменений, которые легли в основу десяти способов диагностики рака щитовидной железы. Полученные данные могут быть использованы при определении тактики ведения больных. Три способа диагностики внедрены в практику в Минском городском онкологическом диспансере. Предлагаемые разра-

о

о

ботки имеют важное значение для создания принципиально нового подхода к цитологической диагностике тиреоидных заболеваний.

Основные положения выносимые на защиту.

1. При раке щитовидной железы распределение площади ядер ти-реоцитов носит куполообразный характер, а при аденоме, аутоиммунном тиреоидите, узловом коллоидном и диффузном токсическом зобе распределение имеет экспоненциальную зависимость.

2. Распределение площади, периметра, минимального и максимального диаметров, количества клеток и момента инерции агрегатов тиреоцитов при карциноме имеет куполообразный характер, а при аденоме, зобах и тиреоидите - экспоненциальный. Для среднего диаметра, отклонения координаты, среднего и среднего максимального расстояния между клетками в агрегатах распределение носит куполообразный характер, с максимумом приходящимся на 3-ий класс при раке, и - на 2-ой при других изученных формах заболевания.

3. У больных раком доля малых лимфоцитов в общей популяции лимфоидных клеток в цитологическом материале щитовидной железы составляет 0-2% с максимумом частоты встречаемости лимфоидных клеток определенного среднего диаметра в 3-ем классе и куполообразным распределением площади лимфоидных клеток. При кисте, аденоме, зобах и аутоиммунном тиреоидите доля малых лимфоцитов возрастает до 9-44%, максимум смешается во 2-ой класс, а распределение площади лимфоидных клеток имеет экспоненциальный характер.

4. Распределение площади ядер и параметров агрегированности тиреоцитов, среднего диаметра и площади лимфоидных клеток операционного и пункционного биопсийного материала больных с одинаковой формой заболевания щитовидной железы имеет сходный характер.

5. Десять способов диагностики рака щитовидной железы, разработанные на основании выявленных морфометрических закономерностей изменений фолликулярных и лимфоидных клеток при разных патологиях .

Личный вклад соискателя.

Материал диссертации собран, обработан и проанализирован лично автором.

Апробация результатов диссертации.

Материалы диссертации доложены на Республиканской научно-практической конференции "Результаты научных исследований, выполненных в соответствии с Государственной программой по ликвидации в РБ последствий катастрофы на Чернобыльской АЭС" (Гомель, 1992); III, IV и V Республиканских конференциях "Научно-практи-

ческие аспекты сохранения здоровья людей, подвергшихся радиационному воздействию в результате аварии на Чернобыльской АЭС" (Гомель, 1992; Могилев, 1994; Минск, 1996); Belarus-Japan Symposium "Acute and Late Consquences of Nuclear Catastrophes: Hiroshima-Nagasaki and Chernobyl" (Minsk, 1994); International Conférence "Health Conséquences of the Chernobyl and Other Radiological Accidents" (Geneva, 1995); II съезде Белорусского общества фотобиологов и биофизиков (Минск, 1996).

Опубликованность результатов.

Результаты диссертации опубликованы в пяти статьях, трех заявках на изобретение и восьми тезисах научных конференций.

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, трех глав, заключения, выводов, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 136 страницах машинописного текста, содержит 30 таблиц и 16 рисунков. Список литературы включает 221 источник (105 отечественных и 116 иностранных).

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Изучались следующие формы заболевания щитовидной железы: папиллярный рак, фолликулярный рак, фолликулярная аденома, киста, узловой коллоидный зоб, диффузный токсический зоб, аутоиммунный тиреоидит. Контингент обследуемых состоял из жителей Республики Беларусь, проживающих как в "загрязненных" радионуклидами после катастрофы на Чернобыльской АЭС зонах, так и в "чистых" районах. Всего было обследовано 150 больных обоих полов в возрасте от 3 до 60 лет с гистологически подтвержденным диагнозом.

Объектом исследования служили клетки щитовидной железы ау-топсийного, операционного и пункционного биопсийного материала. Препарирование проводилось по стандартной методике (Петрова и др., 1985). Препараты окрашивались по Май-Грюнвальду-Гимзе.

Световая морфометрия осуществлялась с помощью полуавтоматического компьютерного анализатора изображения. Для каждой формы заболевания щитовидной железы цитологический материал был исследован у 10 пациентов, а также для контроля - у 10 умерших. В каждом препарате обсчитывались 150 ядер тиреоцитов, 100 агрегатов тиреоцитов и 100 лимфоидных клеток. Объемы выборок были достаточ-

ными для получения достоверных результатов (Автандилов, 1990). При обсчете фолликулярных и лимфоидных клеток определялись следующие параметры: площадь; периметр; фактор формы; минимальный, максимальный и средний диаметры, а в случае агрегатов тиреоцитов дополнительно: количество клеток в агрегате; площадь на одну клетку; среднее расстояние между клетками; среднее минимальное расстояние между клетками; среднее максимальное расстояние между клетками; момент инерции и отклонение координаты. В каждом случае после обсчета результаты автоматически усреднялись и определялись среднестатистические величины всех параметров (Лакин, 1990). При построении гистограмм распределения параметров величина интервала классов подбиралась таким образом, чтобы наиболее четко выявлялась их зависимость от формы заболевания щитовидной железы. Распределение называлось экспоненциальным, если максимум частоты встречаемости на гистограммах распределения по определенному параметру приходился на 1-ый класс, и куполообразным, если максимум приходился на 2-ой или 3-ий классы. Расчет средних величин вышеуказанных параметров для каждой формы тиреоидного заболевания проводили по 10 больным. Общую ошибку средней определяли по общей дисперсии, слагаемой из групповой и индивидуальных дисперсий (Ка-тинас, Полонский, 1970). Так как характер распределений определяемых параметров тиреоцитов и лимфоидных клеток, степени агрегиро-ванности тиреоцитов по коэффициентам асимметрии и эксцесса отличается от нормального (Р<0,01), то достоверность различий между тиреоидной патологией оценивали с помощью непараметрических критериев. При оценке достоверности различий по средним величинам использовали и-критерий Уилксксона-Манна-Уитни, по форме распределений - А-критерий Колмогорова-Смирнова (Гублер, 1978).

Результаты исследования и их обсуждение

Кариометрическое исследование тиреоцитов.

С помощью метода морфометрии установлено, что площадь ядер тиреоцитов операционного материала колеблется в широком интервале от 26 до 333 мкм2 (табл. 1). Анализ данных табл. 1 выявил, что по средней площади ядер тиребцитов можно отдифференцировать четыре группы (Р<0,01): первая - контроль; вторая - аденома, диффузный токсический и узловой коллоидный зоб; третья - аутоиммунный тире-сидит; четвертая - папиллярный и фолликулярный рак. При этом, их средняя площадь при раке возрастала более чем в 2 раза по сравне-

Таблица 1

Кариометрические параметры тиреоцитов операционного биопсийного материала при различных заболеваниях щитовидной железы

Заболевания щитовидной железы Средние величины параметров ядер, х+Бх

площадь, мкм^ периметр, мкм фактор формы минимальный диаметр,мкм максимальный диаметр,мкм средний диаметр,мкм

Контроль 49,6+3,5 26,8±0,9 0,86+0,02 5,8+0,2 10,8+0,4 7,9+0,3

Папиллярный рак 109,8±10,0 39,8+1,8 0,86+0,03 9,5+0,5 14,8+1,1 11,8+0,5

Фолликулярный рак 112,5±14,1 39,9+2,5 0,85+0,03 9,7±0,8 14,4±1,4 11,7+0,7

Фолликулярная аденома 73,6+8,9 32,5±2,0 0,86+0,03 8,4+0,6 11,1+1,0 9,5±0,6

Узловой коллоидный зоб 71,5+12,3 31,9±2,б 0,85±0,03 8,1+0,6 11,6+1,5 9,4+0,7

Диффузный токсический зоб 68,4+6,7 31,4+1,6 0,86±0,02 8,4±0,5 11,1±0,7 9,3+0,5

Аутоиммунный тиреоидит 86,7±10,9 34,8±2,1 0,85+0,03 8,7+0,6 12,5+1,0 10,3+0,6

100 80 60 40 20 0

100 80 60 40 20 О

100 80 60 40 20 0

т в

1

-т 1

Рис. 1. Гистограммы распределения площади ядер тиреоци-тов в отпечатке щитовидной железы. Распределение характерное для: а - норма; б - папиллярный и фолликулярный рак; в - фолликулярная аденома, аутоиммунный ти-реоидит, узловой коллоидный и диффузный токсический зоб. ОХ - площадь ядер тиреоцитов, мкм2; ОУ - доля клеток, %.

265 325

нию с контролем, а при другой изучаемой патологии - в 1,5 раза (Р<0,01).

Построение гистограмм распределения площади ядер тиреоцитов показало (рис. 1), что при раке отмечалась куполообразная зависимость, в то время как при аденоме, зобе и аутоиммунном тиреоидите - экспоненциальная (Р<0,001). В норме гистограммы имели вид одного столбца. Как видно из рис. 1, при карциноме примерно на 80% уменьшалось число клеток с ядрами, имевших площадь близкую к норме, а при остальных изучаемых заболеваниях - только на 30%.

Сравнительное изучение операционного и пункционного биопсий-ного материала показало близость средних величин параметров ядер тиреоцитов и сходный характер распределения на гистограммах их площади у больных с одинаковыми формами тиреоидной патологии.

Выявленная закономерность в характере распределения на гистограммах площади ядер тиреоцитов легла в основу способа диагностики рака щитовидной железы, который может быть использован как на досперационнсм, так и послеоперационном этапах.

Морфометрическое исследование степени агрегированное™ тиреоцитов.

Мсрфсметрия операционного материала Еыявила, что агрегаты

тиреоцитов представляют собой клеточные скопления неправильной формы и гетерогенны по размерам. Анализ средних величин параметров степени агрегированное™ тиреоцитов, показал, что практически все приведенные в табл. 2 параметры зависели от тиреоидной патологии. В частности, используя в качестве количественного параметра средние величины площади, периметра, минимального, максимального и среднего диаметров, количества клеток в агрегате, площади на одну клетку, среднего и среднего максимального расстояния между клетками, отклонения координаты можно отдифференцировать рак от аденомы, зоба и аутоиммунного тиреоидита (Р<0,05). Обращает на себя внимание, что площадь агрегатов при карциноме была в 5,47,2, а при остальных изучаемых заболеваниях - в 2,0-2,7 раза больше, чем в норме.

Построение гистограмм распределения показало (рис. 2), что для площади агрегатов тиреоцитов, периметра, минимального и максимального диаметра, количества клеток в агрегате и момента инерции при раке наблюдалась куполообразная зависимость, а при аденоме, тиреоидите, зобе и в норме - экспоненциальная (Р<0,001). В то же время для таких параметров, как средний диаметр, среднее и среднее максимальное расстояние между клетками и отклонение координаты для нормы и всех изучаемых форм тиреоидной патологии на гистограммах выявлялась куполообразная зависимость (рис. 3). При этом, положение максимума на гистограммах распределения этих параметров при карциноме приходилось на 3-ий класс, а при других исследуемых заболеваниях и в норме - на 2-ой класс (Р<0,001). Как видно на рис. 2 и 3, при раке было характерно уменьшение примерно на 85£ доли агрегатов по размерам близким к норме (1-ый класс), в то время как при незлокачественной патологии - на 30%. Дальнейший анализ установил, что для таких параметров, как площадь, количество клеток в агрегате и момент инерции при раке количество классов на гистограммах приблизительно в 2 раза превышало этот показатель в норме и при других изучаемых заболеваниях (Р<0,01).

При сравнительном морфометрическом изучении операционного и пункционного биопсийного материала были установлены близость средних величин параметров степени агрегированности тиреоцитов и сходный характер их распределения на гистограммах.

Выявленные особенности распределения на гистограммах этих параметров легли в основу 5 новых способов диагностики рака щитовидной железы. Первый способ основан на оценке характера распределения на гистограммах площади клеточных скоплений. При куполо-

Таблица 2

Количественные параметры степени агрегированности тиреоцитов операционного биопсийного материала при различных заболеваниях щитовидной железы

Средние величины параметров, Х±Эх

Заболевания пло- пери- фак- мини- макси- сред- ко- пло- сред- сред- сред- мо- откло-

щитовидном щадь, метр, тор маль- маль- ний ли- щадь нее нее нее мент нение

железы мкм" мкм фор- ный ный диа- чес- на рас- мини- макси- инер- коор-

мы диа- диа- метр, тво одну стоя- маль- маль- ции, дина-

метр, метр, мкм кле- кле- ние, ное ное мкм ты,

мкм мкм ток тку мкм рас- рас- мкм

мкм" стоя- стоя-

ние, ние,

мкм мкм

Контроль 460,7 88,2 0,58 11,9 39,7 21,1 7,5 49,7 19,5 10,8 30,0 217,8 7,2

±262,6 ±22,5 ±0,08 ±3,5 ±10,5 ±5,4 ±2,8 ±11,1 ±3,0 ±0,9 ±6,8 ±96,2 ±1,3

Папиллярный 3316,9 214,4 0 72

рак ±1855,4 ±56,1 ±0 07

Фолликулярный 2507,2 196,3 0 66

рак ±1279,3 ±47,6 ±0 07

Фолликулярная 1258,3 130,0 0 59

аденома ±1219,8 ±51,1 ±0 06

Узловой кол- 1024,6 124,8 0 60

лоидный зоб ±786,3 ±42,3 ±0 08

Диффузный ток -1252,8 132,7 0 59

сический зоб ±897,9 ±41,6 ±0 07

40,4 86,9 57,1 29,8 105,1

±10,8 ±25,9 ±13,9 ±14,0 ±16,6

30,1 84,7 49,9 19,5 119,8

±8,5 ±21,9 ±11,9 ±8,7 ±25,2

17,0 58,5 30,4 12,4 75,6

±5,3 ±24,6 ±9,9 ±10,0 ±24,0

17,6 55,4 30,3 11,1 74,8

±6,3 ±19,7 ±9,9 ±6,6 ±21,2

18,6 58,8 32,0 13,0 76,5

±6,2 ±19,4 ±9,8 ±8,2 ±19,7

35,7 ±6,9 10,8 63,9 ±1,2 ±15,3 1711,8 ±473,0 14,9 ±7,0

34,5 ±6,0 12,5 60,4 ±1,3 ±13,3 791,0 ±79,2 13,6 ±2,7

25,5 ±6,2 11,4 ±1,3 42,0 ±13,9 884,2 ±353,1 10,0 ±4,3

24,8 ±5,3 11,4 ±1,3 40,4 ±11,6 398,6 ±82,4 9,3 ±2,3

26,2 ±5,3 11,8 ±1,4 42,9 ±11,8 558,5 ±138,3 9,9 ±3,0

Аутоиммунный 1107,3 129,0 0,63 19,8 55,9 32,2 11,8 78,3 25,3 11,3 41,4 414,6 9,4 тиреоидит ±659,6 ±36,5 ±0,08 ±6,0 ±16,9 ±8,7 ±5,4 ±18,4 ±4,6 ±1,2 ±10,4 ±63,5 ±1,8

ГГН7+

т

-£-|

Рис. 2. Гистограммы распределения площади агрегатов ти-реоцитов в отпечатке щитовидной железы. Приведены первые десять диапазонов. Распределение характерное для: а - норма; б - папиллярный и фолликулярный рак; в - фолликулярная аденома, аутоиммунный

тиреоидит, узловой коллоидный и диффузный токсический зоб. ОХ - площадь агрегатов, мкм2; ОУ - доля агрегатов, %.

802

г-Ь а

-ь б

4- в

7 25 43 61 79 97

Рис. 3. Гистограммы распределения среднего расстояния между клетками в агрегате тиреоцитов в отпечатке щитовидной железы. Приведены первые десять диапазонов. Распределение характерное для: а - норма; б - папиллярный и фолликулярный рак; в -фолликулярная аденома, аутоиммунный тиреоидит, узловой коллоидный и диффузный токсический зоб. ОХ - среднее расстояние между клетками в агрегате, мкм; ОУ - доля агрегатов, %.

образном распределении констатируют папиллярный и фолликулярный рак, а при экспоненциальном - аденому, аутоиммунный тиреоидит, узловой коллоидный и диффузный токсический зоб. Суть второго способа состоит в нахождении максимума на гистограммах среднего расстояния между клетками в агрегате: если максимум приходится на 3-ий класс, то диагностируют карциному , а - на 2-ой класс - остальные изучаемые заболевания. Сущность третьего способа заключается в определении отношения долей агрегатов в 1-ом и 2-ом классах на гистограммах распределения момента инерции: если отношение меньше либо равно 1, то констатируют рак, а - больше 1 - аденому, тиреоидит и зоб. Четвертый способ базируется на вычислении отношения долей агрегатов во 2-ом и 3-ем классах на гистограммах их среднего диаметра: если отношение меньше либо равно 1, то судят о карциноме, а - больше 1 - о незлокачественной тиреоидной патологии. Пятый способ основан на определении числа диапазонов на гистограммах количества клеток в агрегатах тиреоцитов: если число больше либо равно 30, то диагностируют рак, а - меньше либо равно 27 - аденому, тиреоидит и зоб. Все эти способы позволяют проводить цитологическую диагностику рака щитовидной железы как на до-операционном, так и послеоперационном этапах.

Цитометрическое исследование популяции клеток лимфоидного

ряда.

Цитометрия операционного материала щитовидной железы показала, что средний диаметр лимфоидных клеток колебался в интервале от 5,4 до 18 мкм. Как видно из табл. 3, по средним величинам этого параметра можно отдифференцировать заболевания злокачественной и незлокачественной природы (Р<0,05). Построение гистограмм распределения популяции лимфоидных клеток по среднему диаметру выявило (рис. 4), что при раке малые лимфоциты (7,5 мкм в диаметре и меньше) в общей популяции лимфоидных клеток составляли 0-2%, а максимум частоты встречаемости лимфоидных клеток определенного среднего диаметра приходился на 3-ий класс, находящийся между 9,7-11,7 мкм. В то же время при аденоме, кисте, зобе, аутоиммунном тиреоидите и в норме их доля возрастача до 9-44%, а максимум смещался во 2-ой класс между 7,6-9,6 мкм.

Площадь лимфоидных клеток колебалась в интервале от 23 до 260 мюуГ. При этом, при раке средняя площадь клеток лимфоидного ряда была больше по сравнению с контролем почти на 70%, в то время как при другой изучаемой патологии - только на 25%. Распреде-

Таблица 3

Цитометрические параметры лимфоидных клеток операционного биопсийного материала при различных заболеваниях щитовидной железы

Заболевания щитовидной железы Средние величины параметров лимфоидных клеток, х-

площадь, МЮУГ периметр, МКМ фактор формы минимальный диаметр,мкм максимальный диаметр,мкм средний диаметр,мкм

Контроль 53,8+7,0 27,7±0,8 0,87+0,02 7,6+0,4 9,0+0,5 8,2+0,5

Папиллярный рак 88,3+9,2 35,4+1,7 0,87+0,03 9,7+0,6 11,4±0,6 10,5+0,5

Фолликулярный рак 89,6+12,2 35,8+1,7 0,86+0,03 9,6+0,5 11,7±0,8 10,6+0,7

Фолликулярная аденома 65,9+8,9 30,5+1,6 0,86+0,01 8,2+0,5 10,0+0,6 9,0±0,6

Киста 60,7+10,4 29,3+1,5 0,86+0,03 7,9+0,5 9,6+0,7 8,7+0,7

Узловой коллоидный зоб 63,6+14,0 29,9±2,1 0,86+0,03 8,1+0,7 9,7+0,8 8,8±0,9

Диффузный токсический зоб 68,4+9,6 31,1±0,5 0,87±0,03 8,5+0,4 10,0+0,5 9,2+0,6

Аутоиммунный тиреоидит 70,5+9,7 31,4±0,9 0,86+0,01 8,5±0,4 10,2+0,6 9,3±0,6

Рис. 4. Гистограммы распределения среднего диаметра лимфо-идных клеток в отпечатке щитовидной железы. Распределение характерное для: а - норма; б -папиллярный и фолликулярный рак; в - фолликулярная аденома, киста, аутоиммунный тиреоидит, узловой коллоидный и диффузный токсический зоб. ОХ - средний диаметр лимфоидных клеток, мкм; ОУ - доля клеток, %.

11,7 13,8 15,9

О

В

4

100 го 60 40 20 о

100 го 60 . 40 20 о

100 го 60 40 20 о

Рис. 5. Гистограммы распределения площади лимфоидных клеток в отпечатке

щитовидной железы. Распределение характерное для: а -норма; б - папиллярный и фолликулярный рак; в - фолликулярная аденома, киста, аутоиммунный тиреоидит узловой коллоидный и диффузный токсический зоб. ОХ -площадь лимфоидных клеток. мкм2; ОУ- доля клеток, %.

22,9 69,3 116,7 163,6 210,5 257,4

ление на гистограммах площади лимфоидных клеток при раке носило куполообразный характер (рис. 5), в то время как при заболеваниях незлокачественной природы и в норме наблюдалась экспоненциальная зависимость (Р<0,001). Аналогичный характер распределения на гистограммах отмечался для площади ядер лимфоидных клеток (Р<0,001). Определение ядерно-цитсплазматического отношения клеток лим-

а

фоидного ряда как морфометрического параметра, отражающего патологические отклонения клеток, показало, что его величины при различных формах тиреоидных заболеваний не имели достоверных отличий от нормы. Это указывает на то, что изменения лимфоидных клеток происходят на популяционном уровне.

Изменение популяции лимфоидных клеток, сопровождающееся уменьшением доли малых лимфоцитов в общем пуле лимфоидных клеток, можно объяснить, по-видимому, участием малых лимфоцитов в цито-токсических реакциях с раковыми клетками. Вступая со злокачественными тиреоцитами в плотный контакт, малые лимфоциты исчезают из поля зрения микроскопа. Причем, популяционные изменения лимфоидных клеток при тиреоиднсм раке происходят непосредственно в очаге поражения, но не в периферической крови.

Сравнительное изучение операционного и пункционного биопсий-ного материала больных с одинаковой тиреоидной патологией выявило равенство доли малых лимфоцитов, сходный характер распределения на гистограммах среднего диаметра и площади лимфоидных клеток. В то время как зависимость распределения на гистограммах площади ядер лимфоидных клеток от формы заболевания выявлялась только для клеток, находящихся в операционном материале.

Выявленные закономерности позволили разработать четыре новых способа цитологической диагностики тиреоидной карциномы. Сущность первого способа заключается в нахождении максимума частоты встречаемости лимфоидных клеток на гистограммах распределения их среднего диаметра. Если максимум приходится на 3-ий класс, то констатируют папиллярный и фолликулярный рак, а - 2-ой класс - аденому, кисту, аутоиммунный тиреоидит, узловой коллоидный и диффузный токсический зоб. Суть второго способа состоит в определении содержания малых лимфоцитов. Если их содержание составляет 0-2%, то диагностируют карциному, а - больше 9% - другие изучаемые заболевания. Третий и четвертый способы основываются на оценке характера распределения на гистограммах площадей лимфоидных клеток и их ядер. При куполообразном распределении судят о раке, а при экспоненциальном - об аденоме, кисте, тиреоидите и зобе. Первые три способа можно использовать как на дооперационном, так и послеоперационном этапах. Такой подход делает возможным диагностику рака по неинформативным мазкам пунктатов и, следовательно, увеличивает эффективность пунктирования практически на 25%.

* А )•{

Совокупность выявленных методом морфометрии закономерностей

патологических изменений фолликулярных и лимфоидных клеток может служить основой для создания принципиально ноеого подхода к цитологической диагностике рака щитовидной железы.

ВЫВОДЫ

1. При кариометрическсм исследовании операционного биопсий-ного материала щитовидной железы установлено, что для фолликулярного и папиллярного рака характерно куполообразное распределение площади ядер тиреоцитов, в то время как при фолликулярной аденоме, аутоиммунном тиреоидите, узловом коллоидном и диффузном токсическом зобе наблюдалась экспоненциальная зависимость. В норме гистограммы имели вид одного столбца.

2. Методом морфометрии операционного биопсийного материала щитовидной железы выявлено, что при раке распределение таких параметров, как площадь, периметр, минимальный и максимальный диаметры, количество клеток в агрегате и момент инерции имело куполообразный характер, а при аденоме, аутоиммунном тиреоидите, узловом коллоидном и диффузном токсическом зобе - наблюдалась экспоненциальная зависимость. Для таких параметров, как средний диаметр, среднее и среднее максимальное расстояние между клетками в агрегате, отклонение координаты распределение носило куполообразный характер, с максимумом приходящимся на 3-ий класс при злокачественных новообразованиях, и - на 2-ой при остальных изученных формах заболевания.

3. С помощью цитометрии операционного биопсийного материала найдено, что у больных раком щитовидной железы малые лимфоциты в общей популяции лимфоидных клеток составляли 0-2%, а максимум частоты встречаемости лимфоидных клеток определенного диаметра находился в диапазоне 9,7-11,7 мкм. В то же время при аденоме, кисте, аутоиммунном тиреоидите, узловом коллоидном и диффузном токсическом зобе, а также в норме доля малых лимфоцитов колебалась в интервале 9-44%, а максимум смещался в диапазон 7,6-9,6 мкм. Распределение на гистограммах площади лимфоидных клеток и их ядер при злокачественных опухолях носило куполообразный характер, а при других изученных заболеваниях и в норме наблюдалась экспоненциальная зависимость.

4. Сравнительный морфометрический анализ операционного и пункцисннсго биопсийного материала больных с одинаковой формой заболевания щитовидной железы показал близость средних величин и

сходный характер распределения на гистограммах параметров, отражающих степень агрегироганности тиреоцитоЕ, площади ядер тиреоци-тов, а также среднего диаметра и площади лимфоидных клеток.

5. На основании выявленных закономерностей патологических изменений фолликулярных и лимфоидных клеток разработаны десять способов диагностики рака щитовидной железы.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Разработка количественных критериев для ранней диагностики заболеваний щитовидной железы / В. А. Кириллов,' Ю.П. Ющенко, Л.Н. Астахова, Е.П. Демидчик // Научно-практические аспекты сохранения здоровья людей, подвергшихся радиационному воздействию в результате аварии на ЧАЭС: Тез. докл. конф. - Минск, 1991. - С. 165-166.

2. Использование метода цитометрии в дифференциальной диагностике заболеваний щитоеидной железы на дооперационном этапе / В.А. Кириллов, Ю.П. Ющенко, В.М. Дрозд, И.М. Хмара, Л.Н. Астахова // Результаты научных исследований, выполненных в соответствии с государственной программой по ликвидации в РБ последствий катастрофы на ЧАЭС и задачи по решению комплекса проблем в загрязненных радионуклидами районах: Тез. докл. конф. - Минск, 1992. - С. 65.

3. Диагностика заболеваний щитовидной железы, основанная на цитометрическом анализе популяции лимфоцитов из пункционного материала / В.А. Кириллов, Ю.П. Ющенко, Л.Н. Астахова, В.М. Дрозд // Научно-практические аспекты сохранения здоровья людей, подвергшихся радиационному воздействию в результате аварии на ЧАЭС: Тез. докл. конф. - Минск, 1992. - С. 103-109.

4. Цитометрические исследования лимфоидных клеток из биоп-сийного материала в диагностике злокачественных заболеваний щитовидной железы / В.А. Кириллов, Ю.П. Ющенко, Е.П. Демидчик, В.Я. Ребеко // Научно-практические аспекты сохранения здоровья людей, подвергшихся радиационному воздействию в результате аварии на ЧАЭС: Тез. докл. конф. - Могилев, 1994. - Часть 1. - С. 129-130.

5. Кириллов В.А., Ющенко Ю.П., Демидчик Е.П. Кариометричес-кий анализ патологических изменений фолликулярных клеток щитовидной железы // Архив патологии. - 1994. - Т.56, N 3. - С. 65-68.

6. Kirillov V.A., Youchtchenko Y.P., Demidchik E.P. Morpho-metrical analysis of cells aggregates nature in diagnostics of thyroid diseases // Acute and Late Consequences of Nuclear Ca-

tastrophes: Hiroshima-Nagasaki and Chernobyl: Book Abstr. -Minsk, 1994. - P. 80.

7. Кириллов В.A., Ющенко Ю.П. Исследование патологических изменений тиресцитов на клеточном и мембранном уровнях при различных заболеваниях щитовидной железы // Первый съезд Беларуского общества фотобиологсв и биофизиков: Тез.докл.- Минск,1994.- С.77.

8. Заявка на изобр. А61В 10/00, G01 N33/48. Способ доопера-циснной диагностики заболеваний щитовидной железы / В.А. Кириллов, Ю.П. Ющенко, Л.Н. Астахова. - Аф1цыйны бюлетэнь.- 1994, N 2. - С. 6.

9. Заявка на изобр. А61В 10/00, G01 N33/48. Способ доопера-ционной дифференциальной диагностики заболеваний щитовидной железы / В.А. Кириллов, Ю.П. Ющенко, Л.Н. Астахова, В.М. Дрозд. -Аф1цыйны бюлетэнь. - 1994, N 2. - С. б.

10. Заявка на изобр. А61В 10/00, 601 N33/48. Способ диагностики злокачественных опухолей щитовидной железы / В.А. Кириллов, Ю.П. Ющенко, Е.П. Демидчик. - Аф1цыйны бюлетэнь. - 1995, N 1. -С. 4-5. Положительное решение на изобр. N 506 от 20.09.96.

11. Ющенко Ю.П., Кириллов В.А. Морфометрическая оценка клеток лимфоидного ряда у пациентов с разной нозологической формой заболевания щитовидной железы // Материалы международной научной конференции, посвященной пятилетию образования ГГМИ: Тез. докл. -Гомель, 1995. - С. 157-158.

12. Кириллов В.Д., Ющенко Ю.П., Демидчик Е.П. Морфсметричес-кое исследование популяции лимфоидных клеток в биопсийнсм материале пациентов с различной патологией щитовидной железы // Цитология. - 1996. - Т. 38, N 1. - С. 89-94.

13. Кириллов В.А., Ющенко Ю.П., Демидчик Е.П. Морфометричес-кое исследование степени агрегированности тиреоцитов в зависимости от нозологической формы заболевания щитовидной железы // Архив патологии. - 1996. - Т. 58, N 1. - С. 21-25.

14. Кириллов В.А., Ющенко Ю.П. Дооперационная диагностика рака щитовидной железы с помощью кариометрии тиреоцитов // Клиническая лабораторная диагностика. - 1996, N 2. - С. 14-16.

15. Кириллов В.А., Ющенко Ю.П. Количественный подход к диагностике тиреоидных заболеваний // Второй съезд Белорусского общества фотсбиолсгов и биофизиков: Тез. докл.- Минск, 1996.- С. 160.

16. Кириллов В.А., Ющенко Ю.П. Цитометрическая оценка популяции лимфоидных клеток в пункциснном материале больных раком щитовидной железы // Вопросы онкологии.-1996.- Т. 42,N 3,- С.22-25.

Рэзюмэ: Юшчанка Юрый Пятров1ч

"Асаблтвасщ змяненняу фал1кулярных 1 л1мфа1дных клетак пры розных захвораваннях шчытападобнай залозы (марфаметрычнае даследа-вачне)" КлючаЕЫя слоеы: шчытападобная залоза, рак, адзнома, тырэ-а1дыт, Еалляк, цытадыягностыка, марфаметрыя.

У мэтах вызначэння колькасных заканамернасцяу паталагччных змяненняу фал1кулярных 1 л1мфа1дных клетак 1 стЕарэння новага па-дыходу да дыягностыкл тырэа1дных захворванняу метадам марфаметры: вывучаны иыталаПчны матэрьял шчытападобнай залозы.

Для рака шчытападобнай залозы характерна купалаладобнае раз-меркаванне на г1стаграмах плошчы ядзер тырэацытау, у той час як для адэномы, аута1муннага тырэа1дыта, вузлавога калло1днага 1 ды-фузнага такс1чнага валляка - экспачениыяльнае.

Пры карцыноме для такъч параметрау агрзг1раЕанасц1 тырэацытау як 1х плошча, перыметр, мШмальны 1 магопмальны дыяметры, колькасць клетак 1 момант шэрцьа размеркаванне мела купалападоб-ны характар, а пры адэноме, тырэа1дыце 1 валляку - экспаненвдяль-ны. Для сярэдняга дыяметра, сярэдняй 1 сярэдняй макстмальнай ад-легласЩ пам1ж клеткам1, адх1лення каардынаты размеркаванне мела купалаладобны характар, з магалмумам у трэщм класе пры раку 1 -у другим пры 1ншай Еывучанай паталогП.

Пры раку доля малых л1мфацытау у папуляцьп л1мфа1дных клетак складала 0-2%, а магапмум 1х сярэдняга дыяметра на г1стаграмах размеркавання знаходзгуся у прамежку 9,7-11,7 мкм. Пры адэноме, кхсце, тырэа1дыце, валляку доля малых л1мфацытау узрастала да 9-

J

44%, а максимум знаходз1уся у дыяпазоне 7,6-9,6 мкм. Размеркаванне плошчы л1мфа!дных клетак пры карцыноме мела купалаладобны характар, а пры ].ншых вывучаных захвораваннях - экспаченцыяльны. /

Параунальнае вывучэнне данных операцыеннага 1 пунвдыеннага б1япс1йнага матэрыялу хворых з аднолькавай тырэа1днай паталог1яй выяв1ла бл1зкасць сярэднхх вел1чынь 1 падобны характар размерка-вання параметрау, як1я адлюстроуваюць ступень агрэПраванасЩ тырэацытау, а таксама сярэдняга дыяметра 1 плошчы л1мфа!дных клетак.

Резюме: Ющенко Юрий Петрович

"Особенности изменений фолликулярных и лимфоидных клеток при различных заболеваниях щитовидной железы (мсрфсметрическсе исследование)".

Ключевые слова: щитовидная железа, рак, аденома, тиреоидит, зоб, цитодиагностика, мсрфсметрия.

С целью установления количественных закономерностей патологических изменений фолликулярных и лимфоидных клеток и создания нового подхода к диагностике тиреоидных заболеваний методом мор-фсметрии изучен цитологический материал щитоеидной железы.

Для рака щитовидной железы характерно куполообразное распределение на гистограммах площади ядер тиреоцитов, в то время как для аденомы, аутоиммунного тиреоидита, узлового коллоидного и диффузного токсического зоба - экспоненциальное.

При карциноме для таких параметров агрегированное™ тиреоцитов, как их площадь, периметр, минимальный и максимальный диаметры, количество клеток и момент инерции распределение имело куполообразный характер, а при аденоме, тиреоидите и зобе - экспоненциальный. Для среднего диаметра, среднего и среднего максимального расстояния между клетками, отклонения координаты распределение носило куполообразный характер, с максимумом в третьем классе при раке, и - во втором при другой изученной патологии.

При раке доля малых лимфоцитов в популяции лимфоидных клеток составляла 0-2%, а максимум на гистограммах распределения их среднего диаметра находился между 9,7-11,7 мкм. При аденоме, кисте, тиреоидите, зобе доля малых лимфоцитов возрастала до 9-44%, а максимум смещался в диапазон между 7,6-9,6 мкм. Распределение площади лимфоидных клеток при карциноме носило куполообразный характер, а при других изученных заболеваниях - экспоненциальный.

Сравнительное изучение данных операционного и пункционного биопсийного материала больных с одинаковой тиреоидной патологией еыяеило близость средних величин и сходный характер распределения параметров, отражающих степень агрегироЕаннссти тиреоцитов, площади ядер тиреоцитов, а также среднего диаметра и площади лимфоидных клеток.

Summary: Youchtchenko Yuri Petrovich

"Peculiarities of the alteration of follicular and lymphoid cells in different thyroid diseases (morphcmetric research)". Key words: thyroid, cancer, adenoma, thyroiditis, goiter, cytcdiagno-sis, morphometry.

Cytologic material was studed by the morphometry method to determine quantitative regularities of pathologic alterations of follicular and lymphoid cells and to create a new approach to the diagnosis of thyroid diseases.

For thyroid cancer, a dome-shaped relationship on distributional hystograms of the areas of thyrocyte nuclei was observed, and for adenoma, autoimmune thyroiditis, goiter, exponential distribution was seen.

In carcinoma, a dome-shaped relationship was observed for such aggregates parameters as area, perimeter, minimal and maximum diameters, moment of inertia and number of cells, but in adenoma, thyroiditis, goiter, exponential distribution was seen. For average diameter, average and average maximum distances between the cells and deviation of coordination, a dome-shaped relationship was observed, maximum in cancer being in the third class, but in other studed pathology - in the second class.

Hystograms according to the average diameter of lymphoid cells revealed that in cancer, small lymphocytes comprised 0-2%, maximum being between 9,7-11,7 jun. In adenoma, cyst, thyroiditis, goiter, the their percentage increased to 9-44, maximum being in the diapason between 7,6-9,6 pm. The distribution of lymphoid cells areas in carcinoma was of dome-shaped, and in other studed diseases, - exponential distribution.

Using comparative study of data of operational and aspirati-onal bioptic samples in patients with the same thyroid pathology, closeness of mean values and similar character of distribution of parameters reflecting the degree of thyrocyte aggregatability, of their nuclei area and average diameter and area of lymphoid cells was revealed.

Подписано в печать 16 10 Формат 60х84Л16. Объем 1 печ.п. Заказ¿12. тираж 100. Бесплатно.

Отпечатано в МГМИ. г. Минск, ул. Ленинградская, 6.