第十六节 神经病理组织学检查
神经系统病理组织学检查一般包括脑组织活检、肌肉活检、周围神经活检及皮肤活检。其对某些神经系统疾病有重要的诊断或鉴别诊断价值,甚至可以达到确诊疾病的目的。临床医生应认真掌握上述各项检查的适应证、临床意义及基本操作方法,与神经影像、神经外科以及神经病理医生共同完成上述检查。
一、脑组织活检
神经放射影像技术的发展及广泛应用为发现脑内病变提供了更多的线索,但对部分病灶的定性诊断仍有困难,而进行脑组织活检则对进一步明确病变性质,制订合理的治疗方案及预后评估有重要意义。
目前,脑组织活检多采用立体定向穿刺及手术活检两种方式。
立体定向活检具有定位准确、创伤较小的特点,尤其适用于深部脑区的局限性病灶,但不足之处在于取材量小、组织块小,有时不能反映整体病变的性质。因此,术前结合临床症状、体征与神经影像特点拟定预案,明确取材部位及病理组织学需留标本的数量十分重要,可最大限度减少漏诊。如能采取多位点不同深度取材则可在一定程度上弥补取材量少的不足。
手术活检多用于脑表浅部位的病灶检查。最大的优点是组织标本量充足,可满足进一步病理组织学各种制片染色的需求,为诊断提供较为准确的信息。
【适应证】
脑组织活检的主要目的在于明确或排除临床拟诊的颅内病灶性质,一般用于神经影像已明确显示病灶的部位、数量及大小,但尚不能定性者。如病变是属于肿瘤、脱髓鞘还是炎性肉芽肿性质;若系肿瘤,其分类、恶性程度如何均对临床医生制订进一步治疗方案有决定性意义。其次,神经影像已提示大脑弥漫性病变,但定性困难者亦是脑活检的重要适应证。如脑膜癌病、进行性多灶性白质脑病(PML)以及某些遗传代谢疾病,包括各类溶酶体沉积病(Lysosal disease),脑活检均可能提供重要的诊断依据。
【禁忌证】
虽然脑活检是诊断神经系统疾病重要的辅助手段之一,但毕竟属于有创检查,对其风险应有充分预测,如颅内出血、继发感染等,并做好应对措施。
下列情况不应进行脑组织活检:①进行活检入路局部有头皮感染或外伤;②严重脑水肿或颅内压增高者;③患有凝血机制障碍者;④疑病灶为血管源性或富有血管者,如血管畸形;⑤病变靠近中线,如脑室部位,因止血困难,虽非绝对禁忌,但应慎重考虑。
【临床意义】
虽然脑活检仅能采集有限脑标本并进行脑组织学检查,但对部分神经系统疾病仍具有诊断甚至确诊意义。
1.颅内肿瘤
绝大多数颅内肿瘤可由组织活检明确其性质为良性还是恶性,其属于哪一类型的肿瘤,据此可决定下一步治疗方案。常见颅内肿瘤有胶质瘤和脑膜瘤。胶质瘤多呈浸润性生长,不同区域其成分程度不同,故所取标本有时不能全面反映肿瘤生物学特点,故应结合临床及神经影像全面分析。
2.神经系统感染性疾病
神经系统感染性疾病的基本组织学改变包括神经细胞坏死、炎性细胞浸润以及胶质细胞增生。
脑活检对病原体检出有一定价值,如结核、真菌、囊虫、包虫,甚至某些少见的病原体,如阿米巴、弓形虫等。对某些病毒感染性疾病亦有诊断意义,如单纯疱疹性脑炎可在残留的神经细胞核内发现包涵体,狂犬病毒脑炎可在神经细胞胞质内发现Negri小体。
值得指出的是以往对朊蛋白病中皮质纹状体脊髓变性(CJD)的诊断常依据脑活检的病理组织学改变,虽有明确价值,但目前临床已不提倡应用。
3.遗传代谢性疾病
临床上对一些遗传代谢性疾病确诊困难,如脑白质营养不良、神经节苷脂沉积病、肌阵挛癫痫等。如脑活检发现一些特征性的改变,则对明确诊断大有裨益。如先天性家族性黑矇痴呆可见其大脑皮质神经细胞胞质内大量脂质沉积,而异染性白质脑病的脑白质内可见异染物质及包涵体存在。
此外,脑活检对一些自身免疫性疾病如脑内原发性血管炎以及结节病、血管内淋巴瘤等亦有确诊价值。
【妥善处理脑组织标本】
获取脑组织标本后应根据术前临床及神经影像所预测的病变性质选择合理的病理技术,如常规病理诊断应将标本置于福尔马林固定液,而拟行电镜检查者应留取标本实行戊二醛液固定。需配合进一步手术者则进行冰冻处理。注意所有标本都应避免水浸,否则会严重影响病理制片及染色质量,进而导致病理诊断困难。
随着免疫病理以及分子病理技术的不断完善和发展,可能为大脑疾病的特异性诊断提供更多机遇。
二、肌肉活检
肌肉活检是神经科临床常用的检查手段之一,对某些肌肉病有确诊意义,并有可能为进一步行遗传代谢分子生物学检查提供重要线索。
【适应证】
对各种类型肌肉病,与肌肉损伤相关的全身系统性疾病以及难以认定神经源性或肌肉源性损害的病例均可进行肌肉活检检查。
1.患者临床表现为肌无力、肌肉萎缩或肌肉肥大,伴有或不伴有肌肉疼痛、运动不耐受或运动后肌肉疼痛,血清肌酶升高,肌电图提示肌源性损害者。
2.患者有全身系统性疾病,如内分泌疾病、自身免疫病、肿瘤以及遗传代谢疾病,如结缔组织病、线粒体疾病、肌阵挛癫痫等。
3.局部肌肉及皮下组织疼痛、无力、萎缩或僵硬,可疑肌肉筋膜炎、肿瘤或骨化肌炎者。
【临床意义】
应用组织化学染色以及酶染色可以区分神经源性肌损害或肌源性肌损害。
1.神经源性肌损害
多由下运动神经元或周围神经损伤所致,可见于运动神经元病或脊髓前角灰质炎等。
神经源性肌损害多表现为肌纤维失去多边形结构而形成小角形纤维,且萎缩肌纤维呈簇状分布,与正常肌纤维群相嵌存在。应用ATP酶染色可见原有“棋盘格”样分布的Ⅰ、Ⅱ型肌纤维结构消失,代之形成同一类型肌纤维聚集,成片分布,称之为“群组化”,此现象提示失神经以及再支配的病理过程。
值得指出的是,晚期神经元损害的病理改变与肌源性损害难以鉴别,均表现为大量肌纤维萎缩、变性、脱失,代之以大量纤维结缔组织增生,此时肌肉活检的病理诊断价值有限。
2.肌源性损害
多因肌肉本身病变或外源损害因素作用于肌肉而发生。其包括肌营养不良、代谢性肌病、炎性肌病、先天性疾病等。
各类肌源性损害均有共同的病理改变,如肌纤维大小不一,存在变性、坏死或再生,时常伴有吞噬现象,间质结缔组织增生,脂肪组织浸润以及血管改变等。但不同类型肌病具有各自的病理组织学特征。
(1)进行性肌营养不良:
肌肉纤维变性、坏死、再生并存,可见肌纤维呈明显的大小不一,有些纤维极度萎缩,有些肥大加之变性呈大圆形噬伊红均质玻璃样变。部分肌纤维坏死伴吞噬现象,可见肌纤维再生和肌纤维分裂,并可见肌膜核内移。应用免疫组织化学染色可识别抗肌萎缩蛋白(dystrophy),其缺失与否可用于诊断Duchenne型肌营养不良或检出基因携带者。
(2)炎性肌肉病:
肌活检有助于对炎性肌肉病的检出。肌纤维萎缩并大小不等,可见散在或灶状肌纤维坏死;有时可见束周肌纤维萎缩。炎性细胞浸润多见,视病程长短可见淋巴细胞、单核细胞及巨噬细胞,如有寄生虫感染则可见嗜酸性粒细胞。炎性细胞广泛分布于肌内衣、束膜以及血管周围形成“套袖征”。晚期多有结缔组织增生。
(3)遗传代谢性肌病:
如肌肉活检发现某些特征性肌肉改变,则可为某些遗传代谢性肌病提供重要诊断线索或依据。如Gomori三色染色可发现肌纤维内堆积红色粗糙颗粒,称为“蓬毛红纤维”(RRF),提示线粒体肌病;如肌纤维内糖原颗粒增多或脂滴堆积则应考虑糖原贮积病或脂质沉积病。
(4)先天性肌病:
某些先天性肌病如中央核肌病、杆状体肌病等,肌活检病理形态学改变是重要的诊断依据。
(5)肌活检:
对嗜酸性筋膜炎以及骨化性肌炎亦有诊断意义。
【注意事项】
1.虽然肌肉活检安全性高,手术难度小,但亦有禁忌证,如患者有出血倾向或手术部位皮肤感染者;部分患者长期服用激素类药物,或患某些疾病伤口不易愈合者。
2.选择正确肌肉活检部位是获取可靠病理组织学信息的关键环节。一般应选择中等损伤肌群,过轻者可能病理改变尚未充分显现,过重则呈晚期改变,肌肉组织几乎完全坏死、消失,仅存纤维结缔组织亦难提供可靠信息。
取材时应避开肌内注射以及肌电图针刺部位。
目前磁共振成像(MRI)已应用于肌肉损伤的辅助诊断,有条件者可根据肌肉磁共振成像选择活检部位,提高准确率。
3.应规范肌肉标本采集技术,避免标本挤压、损伤,否则不能保证标本制片质量,影响病理组织学诊断的准确性。
三、周围神经活检
目前,周围神经活检以腓肠神经为取材部位。此检查方法对不同类型的周围神经病有诊断意义,甚至为某些全身性疾病经由周围神经病理组织活检提供诊断线索。
【适应证】
1.明确不同类型的单发或多发周围神经病的病因,如炎症、中毒、淀粉样变性等。
2.为某些合并周围神经病变的全身性疾病提供诊断线索,如异染性白质脑病的周围神经活检组织内亦可发现异染物质沉积及特征性包涵体。
3.神经间质病变,如血管炎、结缔组织炎、淀粉样物质沉积等亦可为原发病提供佐证。
【禁忌证】
1.腓肠肌神经活检系有创检查,故有出血倾向者不应采用。
2.拟活检处皮肤感染。
3.双下肢患者有严重闭塞性血管病或皮肤营养不良有可能使伤口难以愈合者。
【临床意义】
周围神经病理组织学检查一般应制备石蜡切片及超薄切片,前者进行光镜检查,后者则用于电镜观察。
1.髓鞘病变
通过观察有髓纤维的分布、密度以及薄髓鞘纤维的多少可以判定是否存在脱髓鞘性周围神经损伤,此时轴索保留相对完好。由于髓鞘破坏,可见巨噬细胞吞噬髓鞘碎片,以及施万细胞增生,由于反复的破坏与再生,可以形成同心圆状洋葱头样结构。
2.轴索病变
轴索变性早期可表现为轴索肿胀,线粒体破坏以及微丝增多,如病变继续进展则可累及髓鞘。
3.神经间质改变
神经间质改变包括血管病变以及间质内纤维结缔组织的损伤,是否有炎细胞甚至肿瘤细胞的浸润(如淋巴瘤)。
4.病理结果分析
由于腓肠肌神经是感觉神经,因此对纯运动神经损伤神经病的诊断价值有限。但对某些类型的周围神经病仍具有辅助或明确诊断的意义。
慢性吉兰-巴雷综合征多为髓鞘损伤;代谢及中毒(药物、重金属等)性周围神经病常系轴索损伤;遗传性运动感觉周围神经病可见典型洋葱头样改变;间质血管病变伴继发髓鞘及轴索损伤则支持炎症或血管源性周围神经病。
如能发现一些特征性的病理改变则对诊断大有裨益,如见到刚果红染色阳性物质沉积则支持淀粉样变性周围神经病;腊肠体样结构有助于诊断蜡样体周围神经病;异染性白质脑病可在周围神经内发现异染颗粒及硫脂包涵体;如线粒体改变、糖原颗粒以及脂滴增多等则提示先天代谢性疾病。
四、皮肤活检
皮肤活检(skin biopsy)是对皮肤标本进行病理组织学观察的检查技术,是诊断小纤维神经病的重要工具。小纤维神经病是指直径<7μm的神经受损,而这些神经多与传导温度、痛觉以及自主神经功能相关,包括调解皮肤血管和汗腺分泌。小纤维受损后患者常有双足疼痛、皮肤发凉畏寒、烧灼感或感觉异常。但除痛触觉轻度减退之外,客观体征甚少,且神经电生理检查多为正常。而通过皮肤活检观察神经纤维的数量及形态学改变则可为临床提供客观的诊断依据。
【适应证】
1.主要用于诊断感觉性周围神经病或称小纤维(感觉)神经病(small-fiber sensory neuropathy,SFSN)。患者肢体感觉异常(麻木、疼痛、过敏),并常伴随自主神经受损表现,如多汗、少汗、皮温改变等。
2.可疑某些内科疾病并发远端周围神经病者,如糖尿病、淀粉样变性、HIV相关神经病等。
【皮肤活检特点及应用】
1.皮肤活检是应用皮肤钻孔器在无菌条件下采取直径约3mm的拟取材部位皮肤标本,组织标本经常规处理,免疫组织化学技术标记PGP9.5后即可用于观察皮肤神经纤维的密度及形态学改变,如通过定量分析可量化纤维密度,形态学观察到轴索肿胀、断裂、分支增多以及排列紊乱等。
皮肤活检取材方便、创伤小,并具有多点取材以及重复取材的优点,故不仅可以用于小纤维周围神经病的诊断,亦可用于某些疾病的病情进展以及疗效评价指标,如糖尿病周围神经病。
2.相比电生理检查和肌肉/周围神经活检在临床诊断中的成熟应用经验,皮肤活检是近年来发展的新兴技术,特别是在我国,仍需积累更多的临床资料以及制定统一的量化和病理形态改变标准。
(王鲁宁)
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