RU2730993C2 - Method for differential diagnostics of fibroadenoma and breast cancer - Google Patents

Method for differential diagnostics of fibroadenoma and breast cancer Download PDF

Info

Publication number
RU2730993C2
RU2730993C2 RU2020109415A RU2020109415A RU2730993C2 RU 2730993 C2 RU2730993 C2 RU 2730993C2 RU 2020109415 A RU2020109415 A RU 2020109415A RU 2020109415 A RU2020109415 A RU 2020109415A RU 2730993 C2 RU2730993 C2 RU 2730993C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
breast cancer
fibroadenoma
height
nucleus
cytoplasm
Prior art date
Application number
RU2020109415A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020109415A3 (en
RU2020109415A (en
Inventor
Игорь Владимирович Решетов
Елена Николаевна Славнова
Константин Геннадьевич Кудрин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России) filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр радиологии" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "НМИЦ радиологии" Минздрава России)
Priority to RU2020109415A priority Critical patent/RU2730993C2/en
Publication of RU2020109415A3 publication Critical patent/RU2020109415A3/ru
Publication of RU2020109415A publication Critical patent/RU2020109415A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2730993C2 publication Critical patent/RU2730993C2/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/574Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor for cancer
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/24AFM [Atomic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. AFM probes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention refers to medicine, particularly to oncology. Disclosed is a method for differential diagnosis of fibroadenoma (FA) and breast cancer (BC). Contents of mammary nodular aspirate are placed in microtube containing 800 mcl of Hanks medium, cell suspensions are distributed 50–100 mcl into centrifuge containers and centrifuged for 5 min in 1,000 rpm. Two liquid smears are prepared. Obtained cytospin preparations are dried at room temperature and atomic-force microscopy is performed. If the ratio of the height of the nucleus and cytoplasm is 2.5 or more, the BC is differentiated, if 1.7–2.4, then the FA is differentiated.EFFECT: invention provides a method which enables to differentiate BC from FA with high objectivity and reliability to determine further therapeutic approach to the patients.1 cl, 2 dwg, 1 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к онкологии, и раскрывает способ дифференциальной диагностики между фиброаденомой и раком молочной железы.The invention relates to medicine, namely to oncology, and discloses a method for differential diagnosis between fibroadenoma and breast cancer.

Заболеваемость раком молочной железы (РМЖ) увеличивается с возрастом, начиная с 40 и пиком в 60-65 лет. Снижение смертности от рака молочной железы в ряде развитых стран связывают с ранней диагностикой. По этой причине одним из актуальных вопросов является своевременная дифференциальная диагностика РМЖ. Это имеет важное значение для выбора программ дальнейшего лечения пациента, которые чрезвычайно различаются по объему и последствиям в зависимости от выявленной патологии.The incidence of breast cancer (BC) increases with age, starting at 40 and peaking at 60-65 years. The decline in mortality from breast cancer in a number of developed countries is associated with early diagnosis. For this reason, one of the topical issues is the timely differential diagnosis of breast cancer. This is important for the choice of programs for further treatment of the patient, which vary enormously in volume and consequences, depending on the pathology identified.

В молочных железах помимо различных форм мастопатии, фиброаденом и рака встречаются липомы различных размеров, липогранулемы, возникающие после травм, галактоцеле у кормящих женщин, ангиоматозные опухоли, саркомы, дифференциальная диагностика которых осуществляется клиническим, маммографическим, ультразвуковым и цитологическим исследованием.In the mammary glands, in addition to various forms of mastopathy, fibroadenomas and cancer, there are lipomas of various sizes, lipogranulomas that occur after trauma, galactocele in lactating women, angiomatous tumors, sarcomas, the differential diagnosis of which is carried out by clinical, mammographic, ultrasound and cytological studies.

Значительные трудности возникают при дифференциальной диагностике рака и фиброаденомы (ФА) молочной железы.Significant difficulties arise in the differential diagnosis of breast cancer and fibroadenoma (FA).

Фиброаденома - доброкачественная опухоль фиброэпителиального строения. Это наиболее частая форма из доброкачественных опухолей молочной железы. В основном встречается в гормонально активном возрасте между 20-40 годами. Лишь четвертая часть ФА достигает таких размеров, когда они могут быть обнаружены макроскопически или выявлены на маммограммах, остальные остаются на микроскопическом уровне. Достигнув определенной стадии, ФА прекращает рост и может годами сохранять стабильность. Установлена зависимость размеров и гистологической структуры опухоли с циклическими гормональными процессами в организме: во время менструального цикла опухоль увеличивается, а после менструации вновь возвращается в исходное состояние. Во время беременности и лактации фиброаденомы могут достигать гигантских размеров.Fibroadenoma is a benign tumor of fibroepithelial structure. This is the most common form of benign breast tumors. It is mainly found in the hormonally active age between 20-40 years. Only one fourth of FA reaches such a size when they can be detected macroscopically or detected on mammograms, the rest remain at the microscopic level. Having reached a certain stage, the PA stops growing and can remain stable for years. The dependence of the size and histological structure of the tumor with cyclic hormonal processes in the body has been established: during the menstrual cycle, the tumor grows, and after menstruation it returns to its original state. During pregnancy and lactation, fibroadenomas can reach gigantic proportions.

Фиброаденомы обызвествляются с такой же частотой, как и рак (около 30%), но характер кальцинатов иной: они немногочисленны, более крупные, бесформенные, глыбчатые.Fibroadenomas calcify with the same frequency as cancer (about 30%), but the character of calcifications is different: they are few in number, larger, shapeless, lumpy.

Колоссальное значение имеет своевременная дифференциальная диагностика ФА и рака молочной железы.Timely differential diagnosis of FA and breast cancer is of great importance.

Из предшествующего уровня техники известен способ дифференциальной диагностики фиброаденомы и рака молочной железы при котором морфометрически в гистологических срезах опухоли определяют количество паренхиматозных клеток, фибробластов и фиброцитов, локализованных периартериолярно, и при числе паренхиматозных клеток, равном или менее 18,67±1,96, числе фибробластов, равном или более 11,91±0,81, числе фиброцитов, равном или более 14,00±1,07, диагностируют фиброаденому, а при числе паренхиматозных клеток, равном или более 44,62±6,56, числе фибробластов, равном или менее 8,32±0,61, числе фиброцитов, равном или менее 8,65±0,72, диагностируют РМЖ (RU 2092843, 10.10.1997).From the prior art, there is a method for the differential diagnosis of fibroadenoma and breast cancer in which the number of parenchymal cells, fibroblasts and fibrocytes localized periarteriolar is determined morphometrically in histological sections of the tumor, and when the number of parenchymal cells is equal to or less than 18.67 ± 1.96, the number fibroblasts equal to or more than 11.91 ± 0.81, the number of fibrocytes equal to or more than 14.00 ± 1.07, fibroadenoma is diagnosed, and if the number of parenchymal cells is equal to or more than 44.62 ± 6.56, the number of fibroblasts, equal or less than 8.32 ± 0.61, the number of fibrocytes equal or less than 8.65 ± 0.72, breast cancer is diagnosed (RU 2092843, 10.10.1997).

Однако, в этом способе не учитываются объективные параметры паренхиматозных клеток, а лишь их количество и соотношение с фиброцитами и фибробластами, что исключает диагностику начального рака молочной железы на фоне фиброаденомы. Кроме того способ рассчитан на гистологическую диагностику и не может применяться в цитологии.However, this method does not take into account the objective parameters of parenchymal cells, but only their number and ratio with fibrocytes and fibroblasts, which excludes the diagnosis of initial breast cancer on the background of fibroadenoma. In addition, the method is designed for histological diagnosis and cannot be used in cytology.

Известен способ морфометрического исследования, повышающего информативность патогистологического исследования. Например, в качестве критерия дифференциальной диагностики опухолей предлагается обращать внимание на содержание ДНК ядер клеток. Наличие эпителиальных клеток с повышенным более 4 раз против нормы содержания ДНК повышает вероятность заболеть раком молочной железы в 9,1 раза (Нейштадт Э.Л. Возможности использования морфологических критериев в определении вероятности заболевания раком молочной железы. Автореф. дисс. д.м.н. Санкт-Петербург, 1991, с. 44).The known method of morphometric research, which increases the information content of the pathological examination. For example, it is proposed to pay attention to the DNA content of cell nuclei as a criterion for differential diagnosis of tumors. The presence of epithelial cells with an increased more than 4 times the DNA content against the norm increases the likelihood of developing breast cancer by 9.1 times (Neishtadt E.L. Possibilities of using morphological criteria in determining the likelihood of breast cancer. Abstract of the thesis. . St. Petersburg, 1991, p. 44).

Однако, способ не рассчитан для цитологического исследования, учитывает лишь один параметр, а именно содержание ДНК в ядрах клеток молочной железы, что позволяет лишь в предположительной форме высказать о вероятности заболеть раком молочной железы.However, the method is not designed for cytological research, it takes into account only one parameter, namely, the DNA content in the nuclei of breast cells, which allows only in a tentative form to express the likelihood of contracting breast cancer.

Известен способ дифференциальной диагностики доброкачественных опухолей и рака молочной железы в гистологических срезах, окрашенных гематоксилином и эозином. Способ основан на микроскопическом выявлении узловатого образования в молочной железе, в котором от размеров и формы железистых трубок и характера расположения соединительной ткани можно в одних случаях выделять периканаликулярную, в других интраканаликулярную ФА (Ласкина А. В. Опухоли молочной железы. В кн. Руководство по патологоанатомической диагностике опухолей человека. 2 изд./ Под ред. Н. А. Краевского, А. В. Смольянникова. М. Медицина, 1976, с. 191-211).A known method for the differential diagnosis of benign tumors and breast cancer in histological sections stained with hematoxylin and eosin. The method is based on microscopic detection of nodular formation in the mammary gland, in which, from the size and shape of the glandular tubes and the nature of the location of connective tissue, in some cases, pericanalicular, in others intracanalicular FA can be distinguished (Laskina A. V. Breast tumors. In the book. Pathological diagnosis of human tumors. 2 ed. / Ed. by N. A. Kraevsky, A. V. Smolyannikov. M. Medicine, 1976, pp. 191-211).

Однако, недостатком способа является отсутствие однозначных объективных патогистологических критериев, отличающих доброкачественные от начальных форм малигнизации фиброаденом, т.е. от минимального рака молочной железы, в который в 5% от общего числа трансформируются фиброаденомы молочной железы (Ермилова В. Д. Опухоли молочной железы. В кн. Руководстводство по патологоанатомической диагностике опухолей человека /Под ред. Н.А. Краевского, А.В. Смольянникова, Д.С. Саркисова. 3 изд. М. Медицина, 1982. с. 210 232). Способ применяется для гистологии и зависит от опыта и квалификации гистолога, не предполагает цитологического исследования.However, the disadvantage of this method is the lack of unambiguous objective pathohistological criteria distinguishing benign from the initial forms of malignant fibroadenomas, i.e. from minimal breast cancer, into which in 5% of the total number of breast fibroadenomas are transformed (Ermilova V.D. Breast tumors. In the book. Guidelines for the pathological diagnosis of human tumors / Ed. by N.A. Kraevsky, A.V. . Smolyannikova, DS Sarkisova. 3rd ed. M. Medicine, 1982. p. 210 232). The method is used for histology and depends on the experience and qualifications of the histologist, does not imply a cytological examination.

Известен способ исследования с применением микроскопии, проведение которого позволяет подтвердить или опровергнуть диагноз злокачественного новообразования. Таким способом является цитологическое исследование биоптата или соскоба из опухоли молочной железы (Руководство по цитологической диагностике опухолей человека. Под редакцией Петровой А.С., Птоховой М.П. М.«Медицина», 1975).The known method of research using microscopy, the conduct of which allows you to confirm or refute the diagnosis of malignant neoplasm. This method is a cytological examination of a biopsy specimen or scraping from a breast tumor (Guidelines for the cytological diagnosis of human tumors. Edited by Petrova AS, Ptokhova MP M. "Medicine", 1975).

Однако, данное исследование на некоторых своих этапах является субъективным (оценка относительных и абсолютных размеров клеточных элементов, трудности учета неизбежной вариабельности условий подготовки материала, что приводит к вариабельности как цветовых, так и размерных характеристик клеток препарата).However, this study at some of its stages is subjective (assessment of the relative and absolute sizes of cell elements, difficulties in taking into account the inevitable variability of the conditions for material preparation, which leads to variability in both the color and size characteristics of the preparation cells).

Известен подход к распознаванию в процессе диагностического поиска трехмерной структуры исследуемой ткани на основе компьютерного анализа изображений последовательных гистологических срезов (Rene Albert, Tomas Schinderwolf, Irith Baumann, Harry Harms., Three-Dimensional Image Processing for Morphometric Analysis of Epithelium Sections. Cytometry 13:759-765 (1992)).There is an approach to recognition in the process of diagnostic search for the three-dimensional structure of the tissue under study based on computer analysis of images of successive histological sections (Rene Albert, Tomas Schinderwolf, Irith Baumann, Harry Harms., Three-Dimensional Image Processing for Morphometric Analysis of Epithelium Sections. Cytometry 13: 759 -765 (1992)).

Однако, способ содержит в себе два возможных источника погрешностей, которые могут оказаться критическими при исследовании деталей клетки: во-первых, объемная структура клетки не измеряется прямо, а строится программой, во-вторых, точность построения ограничена снизу толщиной срезов, которые готовит микротом. Попытки повысить точность за счет использования ультрамикротомов приводят к необходимости применения указанных дорогостоящих устройств, а также к быстрому росту трудоемкости на гистологическом этапе и к росту вычислительной сложности программных алгоритмов. В качестве примера укажем, что для построения трехмерного образа клетки размером 10 микрометров (довольно обычный и не самый большой размер) с разрешением 10 нанометров (типичное разрешение, достигаемое предлагаемым способом исследований) необходимо с высокой точностью (10 нанометров) подготовить, микроскопировать и совместно обработать программным алгоритмом не менее 1000 гистологических препаратов.However, the method contains two possible sources of errors that may turn out to be critical when studying the details of the cell: firstly, the volumetric structure of the cell is not measured directly, but is built by the program, and secondly, the accuracy of construction is limited from below by the thickness of the sections that the microtome prepares. Attempts to improve accuracy through the use of ultramicrotomes lead to the need to use these expensive devices, as well as to a rapid increase in labor intensity at the histological stage and to an increase in the computational complexity of software algorithms. As an example, we point out that to build a three-dimensional image of a cell with a size of 10 micrometers (a fairly common and not the largest size) with a resolution of 10 nanometers (a typical resolution achieved by the proposed research method), it is necessary to prepare, microscopize and jointly process with a high accuracy (10 nanometers) software algorithm of at least 1000 histological preparations.

Известен метод атомно-силовой микроскопии (АСМ) - одного из видов сканирующей зондовой микроскопии, основанный на ван-дер-ваальсовских взаимодействиях зонда с поверхностью образца (Миронов В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии М. Техносфера, 2004). Принцип действия АСМ основан на использовании сил атомных связей, действующих между атомами вещества. На малых расстояниях между двумя атомами действуют силы отталкивания, а на больших - силы притяжения. С помощью АСМ получают изображения, как физических объектов (поверхности твердых тел), так и биологических и химических объектов (вирусов и бактерий, атомов и молекул). Разрешение таких микроскопов достигает доли нанометров, что позволяет наблюдать атомы. В результате проведения АСМ можно строить объемный рельеф поверхности образца в режиме реального времени. Разрешающая способность данного метода составляет примерно 0,1-1 нм по горизонтали и 0,01 нм по вертикали. Использование АСМ открывает новые возможности в цитологической диагностике, поскольку метод за небольшое время (минуты) позволяет получить изображение поверхности клеток с разрешением порядка нескольких нанометров. Физической основой работы АСМ служит взаимодействие между острием зонда, сканирующего исследуемый образец, и поверхностью. В процессе сканирования зонд движется строка за строкой по изучаемому образцу. При этом острие зонда приподнимается и опускается, очерчивая микрорельеф поверхности образца.The known method of atomic force microscopy (AFM) is one of the types of scanning probe microscopy, based on van der Waals interactions of the probe with the sample surface (Mironov V.L. Fundamentals of scanning probe microscopy M. Technosphere, 2004). The principle of operation of AFM is based on the use of atomic bond forces acting between the atoms of a substance. At small distances between two atoms, repulsive forces act, and at large distances, attractive forces. Using AFM, images are obtained of both physical objects (surfaces of solids) and biological and chemical objects (viruses and bacteria, atoms and molecules). The resolution of such microscopes reaches a fraction of nanometers, which makes it possible to observe atoms. As a result of AFM, it is possible to build a volumetric relief of the sample surface in real time. The resolution of this method is approximately 0.1-1 nm horizontally and 0.01 nm vertically. The use of AFM opens up new possibilities in cytological diagnostics, since the method allows for a short time (minutes) to obtain an image of the cell surface with a resolution of the order of several nanometers. The physical basis for AFM operation is the interaction between the tip of the probe scanning the sample under study and the surface. In the process of scanning, the probe moves line by line along the studied sample. In this case, the tip of the probe rises and falls, outlining the microrelief of the sample surface.

Предложенный нами способ направлен на преодоление недостатков ранее известных способов проведения исследования и направлен на разработку наиболее точной дифференциальной диагностики ФА и РМЖ.The proposed method is aimed at overcoming the disadvantages of previously known research methods and is aimed at developing the most accurate differential diagnosis of FA and BC.

Техническим результатом изобретения является создание способа, позволяющего с высокой объективностью и достоверностью отдифференцировать РМЖ от ФА для определения дальнейшей тактики лечения таких больных.The technical result of the invention is the creation of a method that allows with high objectivity and reliability to differentiate breast cancer from FA to determine the further tactics of treatment of such patients.

Указанный технический результат решается тем, что также как и в известном способе приготавливают цитоспиновые препараты с использованием жидкостной цитологии и проводят АСМ, затем на основе компьютерного анализа микрорельефа поверхностей клеток и измерения параметров клеток, таких как высота цитоплазмы над подложкой, высота ядра над подложкой и соотношение высоты ядра и цитоплазмы определяют объективные морфометрические данные изучаемых клеток.The specified technical result is solved by the fact that, as in the known method, cytospin preparations are prepared using liquid cytology and AFM is carried out, then on the basis of computer analysis of the microrelief of cell surfaces and measurement of cell parameters, such as the height of the cytoplasm above the substrate, the height of the nucleus above the substrate and the ratio the heights of the nucleus and cytoplasm determine the objective morphometric data of the studied cells.

Особенность заявляемого способа заключается в том, что содержимое аспирата узловых образований молочной железы помещают в микропробирку, содержащую 800 мкл среды Хенкса, взвесь клеток распределяют по 50-100 мкл в контейнеры центрифуги и центрифугируют в течение 5 мин в режиме 1000 об/мин, готовят два жидкостных цитологических мазка, далее полученные цитоспиновые препараты высушивают при комнатной температуре и проводят атомно-силовую микроскопию, и если соотношение высоты ядра и цитоплазмы:The peculiarity of the proposed method lies in the fact that the contents of the aspirate of the nodules of the mammary gland are placed in a microtube containing 800 μl of Hanks medium, the suspension of cells is distributed in 50-100 μl in centrifuge containers and centrifuged for 5 minutes at 1000 rpm, two liquid cytological smears, then the resulting cytospin preparations are dried at room temperature and atomic force microscopy is performed, and if the ratio of the height of the nucleus and cytoplasm:

- 2,5 и более, то дифференцируют рак молочной железы;- 2.5 or more, then differentiate breast cancer;

- 1,7-2,4, то дифференцируют фиброаденому.- 1.7-2.4, then fibroadenoma is differentiated.

Изобретение поясняется подробным описанием, таблицей, клиническим примерами выполнения и иллюстрациями, на которых изображено:The invention is illustrated by a detailed description, table, clinical examples of execution and illustrations, which depict:

Фиг. 1 - АСМ изображение клетки эпителия молочной железы: среднее отношение высоты ядра к высоте цитоплазмы соответствовало 1,8 - диагноз фиброаденома.FIG. 1 - AFM image of a mammary gland epithelium cell: the average ratio of the height of the nucleus to the height of the cytoplasm corresponded to 1.8 - the diagnosis of fibroadenoma.

Фиг. 2 - АСМ изображение клеток инвазивного рака молочной железы неспецифического типа: среднее отношение высоты ядра к высоте цитоплазмы составило 2,7.FIG. 2 - AFM image of invasive breast cancer cells of a nonspecific type: the average ratio of the height of the nucleus to the height of the cytoplasm was 2.7.

Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.

Больного обследуют с помощью УЗИ и при наличии узловых образований в молочной железе проводят тонкоигольную пункционную биопсию под контролем УЗИ. Из пунктатов готовят тонкие мазки. Если в результате пункции получена жидкость, ее предварительно центрифугируют и из осадка готовят несколько тонких мазков. Мазки высушивают на воздухе и затем окрашивают азур-эозиновыми смесями по стандартной методике. Таким образом, готовят рутинные цитологические препараты.The patient is examined using ultrasound, and if there are nodules in the mammary gland, a fine-needle puncture biopsy is performed under ultrasound control. Thin strokes are prepared from punctates. If a liquid is obtained as a result of puncture, it is pre-centrifuged and several thin smears are prepared from the sediment. The swabs are air-dried and then stained with azure-eosin mixtures according to standard techniques. Thus, routine cytological preparations are prepared.

Для проведения АСМ применяли метод приготовления цитоспиновых препаратов с использованием жидкостной цитологии. Содержимое аспирата узловых образований молочной железы помещают в среду Хенкса, в микропробирку, содержащую 800 мкл среды Хенкса. Взвесь клеток распределяют по 50-100 мкл в контейнеры центрифуги системы Cytospin (Shandon, UK) и центрифугируют в режиме 1000 об/мин в течение 5 мин. Готовят два жидкостных мазка. Полученные цитоспиновые препараты высушивают при комнатной температуре и затем используют для АСМ, предварительно проведя контроль качества полученных монослойных мазков, для чего один цитопрепарат окрашивают рутинным методом по Лейшману (азур эозиновыми смесями).For AFM, we used the method of preparing cytospin preparations using liquid cytology. The contents of the aspirate of the nodules of the mammary gland are placed in Hanks medium, in a microtube containing 800 μl of Hanks medium. The cell suspension is dispensed in 50-100 μl into containers of a Cytospin system centrifuge (Shandon, UK) and centrifuged at 1000 rpm for 5 min. Two liquid smears are prepared. The obtained cytospin preparations are dried at room temperature and then used for AFM, having previously carried out quality control of the obtained monolayer smears, for which one cytopreparation is stained using the routine Leishman method (azure eosin mixtures).

Полученные рутинные цитологические препараты молочной железы, окрашенные азур эозиновыми смесями анализируют для установления диагноза в два этапа: в начале посредством обычной световой микроскопии, а затем с помощью АСМ.Received routine cytological preparations of the mammary gland, stained with azure eosin mixtures, are analyzed for diagnosis in two stages: first by means of conventional light microscopy, and then by AFM.

Для проведения АСМ используют атомно-силовой микроскоп (например, комплекс Интегра производства «ЗАО НТ НДТ» г. Зеленоград, Россия). Сканирование осуществляют в полуконтактном режиме.For AFM, an atomic force microscope is used (for example, the Integra complex produced by ZAO NT NDT, Zelenograd, Russia). Scanning is carried out in a semi-contact mode.

Полученные данные микрорельефа поверхностей клеток и его локальных свойств обрабатывают штатными программными средствами, входящими в состав программного обеспечения исследовательского комплекса Интегра.The obtained data of the microrelief of cell surfaces and its local properties are processed by standard software that is part of the software of the Integra research complex.

Статистическую обработку результатов измерений морфологических параметров клеток (определение средних значений параметров, стандартных отклонений, достоверностей различий статистических параметров для клеток различных типов) осуществляют обычными статистическими методами с помощью пакета программ Statistica 6.0.Statistical processing of the results of measurements of the morphological parameters of cells (determination of average values of parameters, standard deviations, reliability of differences in statistical parameters for cells of various types) is carried out by conventional statistical methods using the Statistica 6.0 software package.

Был исследован 51 цитологический препарат опухолей молочной железы, полученный методом тонкоигольной аспирационной биопсии под контролем ультразвукового исследования и с помощью соскобов с операционного материала. АСМ исследовали как рутинные цитологические мазки, так и жидкостные монослойные препараты, окрашенные азур эозиновыми смесями. Каждое исследование составило - 20 минут.We examined 51 cytological preparations of breast tumors obtained by fine-needle aspiration biopsy under the control of ultrasound and with the help of scrapings from the surgical material. AFM investigated both routine cytological smears and liquid monolayer preparations stained with azure eosin mixtures. Each study took 20 minutes.

При проведении АСМ в клетках РМЖ наблюдается грубый микрорельеф поверхности ядер, ядрышки хорошо просматриваются в виде локальных возвышений, ядерно-цитоплазменное соотношение сдвинуто в сторону ядра. Контуры ядра и цитоплазмы неровные. При ФА клетки, как правило, расположены в виде комплексов, наблюдается укрупнение размеров клеток и ядерный хроматин грубый. Вместе с тем, клетки располагаются примерно на одинаковом расстоянии и ориентированы в одном направлении, контуры ядер ровные, хроматин распределен равномерно, хорошо видна сглаженность микрорельефа ядер (См. таблицу).When AFM is performed in BC cells, a rough microrelief of the nuclear surface is observed, the nucleoli are clearly visible in the form of local elevations, the nuclear-cytoplasmic ratio is shifted towards the nucleus. The contours of the nucleus and cytoplasm are uneven. In FA, the cells are usually located in the form of complexes, cell size enlargement and rough nuclear chromatin are observed. At the same time, the cells are located approximately at the same distance and are oriented in one direction, the contours of the nuclei are even, the chromatin is evenly distributed, and the smoothness of the microrelief of the nuclei is clearly visible (see table).

Figure 00000001
Figure 00000001

Клинический пример 1.Clinical example 1.

Больная М., 42 года. В анамнезе рак молочной железы справа шесть лет назад, в настоящее время узловое образование в левой молочной железе. По данным УЗИ - фиброаденома, по данным маммографии - подозрение на наличие рака. При цитологическом исследовании методами световой микроскопии материала тонкоигольной аспирационной биопсии, взятого из узлового образования молочной железы, оказалось невозможным исключить РМЖ на фоне фиброаденомы. Материал был подвергнут исследованию с помощью АСМ.Patient M., 42 years old. History of breast cancer on the right six years ago, now there is a nodule in the left breast. According to ultrasound data, fibroadenoma, according to mammography, suspicion of cancer. During cytological examination by light microscopy of fine-needle aspiration biopsy material taken from the nodule of the mammary gland, it turned out to be impossible to exclude breast cancer in the presence of fibroadenoma. The material was analyzed using AFM.

При АСМ наряду с отсутствием ядрышек, среднее отношение высоты ядра к высоте цитоплазмы соответствовало 1,8 (Фиг. 1). Диагноз - ФА, что было подтверждено последующим гистологическим исследованием.With AFM, along with the absence of nucleoli, the average ratio of the height of the nucleus to the height of the cytoplasm corresponded to 1.8 (Fig. 1). The diagnosis was FA, which was confirmed by subsequent histological examination.

Клинический пример 2.Clinical example 2.

Больная Ж., 51 год. В анамнезе фиброзно-кистозная мастопатия обоих молочных желез в течение 25 лет, в настоящее время в правой молочной железе выявлено узловое образование. По данным УЗИ диагноз фиброаденома под вопросом, по данным маммографии - подозрение на наличие рака. При цитологическом исследовании методами световой микроскопии материала тонкоигольной аспирационной биопсии, взятого из узлового образования молочной железы, оказалось невозможным исключить РМЖ. Материал был подвергнут исследованию с помощью АСМ. При АСМ среднее отношение высоты ядра к высоте цитоплазмы составило 2,7 (Фиг. 2). Диагноз - рак молочной железы, что впоследствии было подтверждено последующим гистологическим исследованием.Patient J., 51 years old. She has a history of fibrocystic mastopathy in both mammary glands for 25 years; currently, a nodular formation is revealed in the right mammary gland. According to ultrasound, the diagnosis of fibroadenoma is questionable, according to mammography, cancer is suspected. Cytological examination by light microscopy of fine-needle aspiration biopsy material taken from the nodule of the mammary gland proved impossible to exclude breast cancer. The material was analyzed using AFM. With AFM, the average ratio of the height of the nucleus to the height of the cytoplasm was 2.7 (Fig. 2). The diagnosis was breast cancer, which was subsequently confirmed by subsequent histological examination.

Предложенный способ АСМ позволяет:The proposed AFM method allows:

- изучать структуру и разнообразные свойства поверхностей в различных средах с высоким пространственным разрешением, порядка нескольких нанометров (7-8 нм), за небольшое время (20 минут);- to study the structure and various properties of surfaces in various media with high spatial resolution, of the order of several nanometers (7-8 nm), in a short time (20 minutes);

- получить трехмерное изображение клеток и макромолекул на их поверхности;- to obtain a three-dimensional image of cells and macromolecules on their surface;

- исследовать поведение макромолекул и живых клеточных систем в условиях, приближенных к физиологическим.- to study the behavior of macromolecules and living cellular systems under conditions close to physiological.

- получить информацию о химическом составе исследуемого объекта, а также детектирование физических свойств исследуемых поверхностей;- to obtain information on the chemical composition of the investigated object, as well as to detect the physical properties of the investigated surfaces;

- получить различия для клеток ФА и клеток РМЖ.- to obtain differences for FA cells and BC cells.

Заявленный способ может оказать цитологу дополнительную неоценимую помощь при патологии молочных желез за счет поиска наиболее точных, объективных и достоверных критериев, позволяющих провести дифференциальную диагностику между нормальными клетками и клетками РМЖ.The claimed method can provide the cytologist with additional invaluable assistance in the pathology of the mammary glands by searching for the most accurate, objective and reliable criteria that allow for differential diagnosis between normal cells and BC cells.

Claims (3)

Способ дифференциальной диагностики фиброаденомы и рака молочной железы, включающий приготовление цитоспиновых препаратов с использованием жидкостной цитологии и проведение атомно-силовой микроскопии с измерением параметров клеток: высота цитоплазмы над подложкой, высота ядра над подложкой и соотношение высоты ядра и цитоплазмы, отличающийся тем, что содержимое аспирата узловых образований молочной железы помещают в микропробирку, содержащую 800 мкл среды Хенкса, взвесь клеток распределяют по 50-100 мкл в контейнеры центрифуги и центрифугируют в течение 5 мин в режиме 1000 об/мин, готовят два жидкостных мазка, далее полученные цитоспиновые препараты высушивают при комнатной температуре и проводят атомно-силовую микроскопию, и если соотношение высоты ядра и цитоплазмы:A method for the differential diagnosis of fibroadenoma and breast cancer, including the preparation of cytospin preparations using liquid cytology and atomic force microscopy with measurement of cell parameters: the height of the cytoplasm above the substrate, the height of the nucleus above the substrate and the ratio of the height of the nucleus and cytoplasm, characterized in that the content of the aspirate nodules of the mammary gland are placed in a microtube containing 800 μl of Hanks medium, the cell suspension is distributed in 50-100 μl in centrifuge containers and centrifuged for 5 minutes at 1000 rpm, two liquid smears are prepared, then the resulting cytospin preparations are dried at room temperature and carry out atomic force microscopy, and if the ratio of the height of the nucleus and cytoplasm: - 2,5 и более, то дифференцируют рак молочной железы;- 2.5 or more, then differentiate breast cancer; - 1,7-2,4, то дифференцируют фиброаденому.- 1.7-2.4, then fibroadenoma is differentiated.
RU2020109415A 2020-03-03 2020-03-03 Method for differential diagnostics of fibroadenoma and breast cancer RU2730993C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020109415A RU2730993C2 (en) 2020-03-03 2020-03-03 Method for differential diagnostics of fibroadenoma and breast cancer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020109415A RU2730993C2 (en) 2020-03-03 2020-03-03 Method for differential diagnostics of fibroadenoma and breast cancer

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2020109415A3 RU2020109415A3 (en) 2020-05-27
RU2020109415A RU2020109415A (en) 2020-05-27
RU2730993C2 true RU2730993C2 (en) 2020-08-26

Family

ID=70803467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020109415A RU2730993C2 (en) 2020-03-03 2020-03-03 Method for differential diagnostics of fibroadenoma and breast cancer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2730993C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1535168A1 (en) * 1987-07-02 1997-07-20 Институт физиологии СО АМН СССР Method for differential diagnosis of mammary gland fibroadenoma and cancer
RU2092843C1 (en) * 1994-07-18 1997-10-10 Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей Method of differential diagnosis of fibroadenoma and mamma cancer
RU2119668C1 (en) * 1994-07-18 1998-09-27 Новокузнецкий институт усовершенствования врачей Method of differential diagnosis of fibroadenoma and breast cancer in histological slices
US20090214096A1 (en) * 2007-06-18 2009-08-27 New Jersey Institute Of Technology Computer-Aided Cytogenetic Method Of Cancer Diagnosis
RU2582275C1 (en) * 2014-12-15 2016-04-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный медицинский исследовательский центр имени П.А. Герцена" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "ФМИЦ им. П.А. Герцена" Минздрава России) Urgent fluorescent immunocytochemical diagnosis of metastatic lymph node

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1535168A1 (en) * 1987-07-02 1997-07-20 Институт физиологии СО АМН СССР Method for differential diagnosis of mammary gland fibroadenoma and cancer
RU2092843C1 (en) * 1994-07-18 1997-10-10 Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей Method of differential diagnosis of fibroadenoma and mamma cancer
RU2119668C1 (en) * 1994-07-18 1998-09-27 Новокузнецкий институт усовершенствования врачей Method of differential diagnosis of fibroadenoma and breast cancer in histological slices
US20090214096A1 (en) * 2007-06-18 2009-08-27 New Jersey Institute Of Technology Computer-Aided Cytogenetic Method Of Cancer Diagnosis
RU2582275C1 (en) * 2014-12-15 2016-04-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Федеральный медицинский исследовательский центр имени П.А. Герцена" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ "ФМИЦ им. П.А. Герцена" Минздрава России) Urgent fluorescent immunocytochemical diagnosis of metastatic lymph node

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЧИССОВ В.И. и др. Метод атомно-силовой микроскопии в диагностике заболеваний молочной железы. Журнал "Онкохирургия". 2012; 4(1): 1-10 [Найдено 27.05.2020] [он-лайн]. Найдено из Интернет: URL: http://www.oncology.ru/specialist/journal_oncology/archive/0612/002/. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2020109415A3 (en) 2020-05-27
RU2020109415A (en) 2020-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dey et al. Digital analysis of microscopic images in medicine
EP2745111B1 (en) System and method for the detection of precancer or cancer cells in a biological sample
Walsh et al. Attenuated total reflectance Fourier-transform infrared spectroscopic imaging for breast histopathology
CN108027364B (en) System and method for determining the sufficiency of cells in a cytological analysis system
Larsen et al. Endoscopic ultrasound, endoscopic sonoelastography, and strain ratio evaluation of lymph nodes with histology as gold standard
van Driel‐Kulker et al. Preparation of monolayer smears from paraffin‐embedded tissue for image cytometry
US20240177302A1 (en) Cellular diagnostic and analysis methods
Meyer et al. Automated cell analysis in 2D and 3D: A comparative study
Connolly et al. Role of the Surgical Pathologist in the Diagnosis and Management of the Cancer Patient
Ladekarl Quantitative histopathology in ductal carcinoma of the breast. Prognostic value of mean nuclear size and mitotic counts
Żurek et al. Salivary gland pathologies: evolution in classification and association with unique genetic alterations
RU2614700C1 (en) Method for preoperative differential diagnosis of benign and malignant thyroid tumours
RU2730993C2 (en) Method for differential diagnostics of fibroadenoma and breast cancer
Mullan et al. CT-guided fine-needle aspiration of lung nodules: effect on outcome of using coaxial technique and immediate cytological evaluation.
Costa-Moreira et al. Use of suction during endoscopic ultrasound-guided fine needle biopsy of solid pancreatic lesions with a Franseen-tip needle: a pilot comparative trial
RU2450790C2 (en) Examination technique for diagnosis of malignant growth
Yoon et al. Cytology specimen management, triage and standardized reporting of fine needle aspiration biopsies of the pancreas
RU2485517C2 (en) Diagnostic technique for degree of thyroid carcinoma
RU2232396C1 (en) Method for cytological differential diagnostics of invasive ductal and invasive lobular mammary cancer
Aggarwal et al. Morphometric analysis in breast lesions a rapid conjunct to intraoperative imprint smears
RU2712080C1 (en) Method for cytologic examination in differential diagnosis of nodular thyroid formations
Rossi et al. Thin-layer liquid-based preparation of non-gynaecological exfoliative and fine-needle aspiration biopsy cytology
Ingle et al. Fine Needle Aspiration Cytology [FNAC]
Bektaş et al. The relation between Gleason score, and nuclear size and shape factors in prostatic adenocarcinoma
Xin et al. Screening for urothelial carcinoma cells in urine based on digital holographic flow cytometry through machine learning and deep learning methods