Giới thiệu
Trong lĩnh vực mô học và tế bào học, artifact có thể được định nghĩa là những cấu trúc bất thường xuất hiện trong mô sống. Vấn đề quan trọng là nhận biết các artifact khi chúng xuất hiện và không nhầm lẫn chúng với các thành phần mô bình thường hoặc những thay đổi bệnh lý. Trong một số trường hợp, sự hiện diện của artifact có thể làm ảnh hưởng đến việc chẩn đoán chính xác.
Mục tiêu của tài liệu dưới đây là nâng cao hiểu biết về các artifact khác nhau có thể gặp phải trong mô bệnh học, cung cấp hướng dẫn để nhận diện chúng, giải thích nguyên nhân gây ra và đề xuất, nếu có thể, các phương pháp ngăn chặn sự xuất hiện của chúng. Các ví dụ về nhiều artifact phổ biến và một số artifact hiếm gặp đã được đưa vào, nhưng mục đích là cung cấp một cái nhìn tổng quan về các artifact chứ không phải là một tập hợp đầy đủ.
Hệ thống được sử dụng để phân loại các artifact đã được điều chỉnh từ hệ thống ban đầu do Wallington đưa ra. Nó tuân theo trình tự thông thường cần thiết để sản xuất các mẫu cắt paraffin, nhưng cũng bao gồm các danh mục dành cho các kỹ thuật chuyên biệt hơn.
* Wallington EA: Artifacts in tissue sections. Med Lab Sci 1979, 36:3-61
Các artifact trước khi cố định mô (Prefixation artifacts)
Các artifact trước khi cố định mô xuất hiện trong mô trước khi quá trình cố định diễn ra. Chúng có thể tồn tại dưới dạng các chất lắng đọng như sắc tố màu, hoặc là kết quả của một quá trình phẫu thuật, chẳng hạn như tổn thương mô do dao laser hoặc hiện tượng đụng dập mô. Các chất gây ô nhiễm cũng có thể xâm nhập vào mô trong quá trình phẫu thuật hoặc trong khi xử lý mẫu, hoặc trong quá trình cắt mẫu. Loại hiện tượng này chỉ có thể tránh được bằng cách đảm bảo rằng những người liên quan đều nhận biết đầy đủ về hậu quả của việc để mẫu mô bị ô nhiễm hoặc tổn thương
Tổn thương mô do nhiệt
Tổn thương do nhiệt thường xuất hiện ở rìa của các mẫu sinh thiết phẫu thuật. Nó có ở dạng nhuộm màu acidophilic mạnh trong một khu vực cục bộ với sự mất chi tiết của nhân và tế bào chất. Các sợi mô liên kết bị đông vón do tác động của nhiệt, và nếu có mô tuyến, chúng có thể xuất hiện các không bào. Hiện tượng này do nhiệt từ laser tạo ra làm cố định các mô. Quá trình khử nước và biến tính protein dẫn đến hiện tượng đông vón và cô đặc, làm tăng tính acidophilic của mô liên kết so với các mô được cố định thông thường.
Tổn thương do nhiệt, tổng thể hoặc cục bộ, cũng có thể xảy ra ở bất kỳ giai đoạn nào sau khi cố định, đặc biệt là trong quá trình thấm sáp bị quá nhiệt, khi vùi mẫu bằng dụng cụ gắp được làm nóng, và trong khi làm khô các mẫu dán lam bằng đĩa nóng hoặc trong tủ ủ.
Chỉ khâu
Chỉ khâu là một yếu tố đôi khi sẽ xuất hiện trong các mẫu mô học. Chúng có thể xuất hiện dưới dạng các mảnh rời rạc hoặc các bó sợi hoàn chỉnh cắt theo các mặt phẳng ngang, chéo hoặc dọc. Chi tiết về cấu trúc sợi đôi khi có thể được nhìn thấy khi kiểm tra cẩn thận các mẫu nhuộm H&E (Hình 2A). Chỉ khâu bằng lụa thể hiện hiện tượng phân cực mạnh dưới ánh sáng phân cực, điều này có thể hữu ích trong việc nhận diện chúng (Hình 2B).
Mặc dù sự hiện diện của chỉ khâu trong mẫu mô học có thể không có ý nghĩa bệnh lý, nhưng nó có thể làm hỏng lưỡi dao của máy cắt, dẫn đến các vết rách trên các lát cắt. Các chỉ khâu nhìn thấy được nên được loại bỏ nếu có thể.
Ô nhiễm cellulose
Cellulose thường xuất hiện liên kết với bề mặt lòng của các mô đường tiêu hóa chưa được làm sạch trước khi xử lý. Mặc dù cellulose không có ý nghĩa bệnh lý, nhưng nó có thể gây ra hiện tượng rách lát cắt. Đôi khi, nó có thể xuất hiện trong các tình huống bất ngờ, chẳng hạn như trong khối u ruột (Hình 3). Cellulose được nhận diện bởi sự xuất hiện đặc trưng của các tế bào thực vật với thành tế bào nhuộm mạnh và hình dạng vuông.
Cellulose cũng có thể xuất hiện như một chất gây ô nhiễm từ giấy, gạc bông, hoặc bảng tấm được sử dụng trong quá trình chuẩn bị mẫu. Trong trường hợp này, nó thường được tìm thấy trên bề mặt của mẫu nhưng có thể bị cấy ghép cơ học trong quá trình cắt mẫu.
Gelfoam artifact
Gelfilm và Gelfoam được làm từ gelatin có thể hấp thụ và ở dạng màng mỏng hoặc bọt biển, được sử dụng để cầm máu trong các quy trình phẫu thuật khác nhau. Chúng có thể xuất hiện trong các lát cắt, thường dính vào bề mặt của mẫu (Hình 4). Bọt gelatin có đặc điểm với các thành gelatin hơi basophilic có độ dày khác nhau bao quanh các khoảng trống bị biến dạng, có thể chứa máu hoặc các loại tế bào khác. Thông thường không có phản ứng mô đối với sự hiện diện của vật liệu này.
Hạt bột từ găng tay y tế
Hạt hột từ găng tay y tế có thể được lắng đọng trong hoặc trên bề mặt của các mô thu được qua phẫu thuật. Đôi khi, nó có thể xuất hiện trong các u hạt được loại bỏ phẫu thuật. Nhiễm hạt bột cũng có thể xảy ra trong phòng thí nghiệm nếu găng tay mới không được rửa trước khi xử lý mẫu.
Hạt hột thể khó quan sát trong các lát cắt nhuộm H&E khi sử dụng kính hiển vi ánh sáng truyền qua thông thường. Các hạt bột thường có dạng cầu hoặc hơi góc cạnh (hình lục giác), với một số hạt có một điểm tối nhỏ ở trung tâm (Hình 5A). Hạt bột được nhuộm mạnh với phản ứng axit periodic-Schiff (PAS) và cho thấy hiện tượng phân cực kiểu ‘Maltese cross’ dưới ánh sáng phân cực (Hình 5B).
Tổn thương mô do ống thông
Các bề mặt biểu mô rất dễ bị tổn thương cả trong mô sống và các mẫu đã cố định. Việc sử dụng ống thông trước hoặc trong khi phẫu thuật có thể làm mất phần lớn hoặc toàn bộ lớp biểu mô và nén các mô dưới. Nếu việc cố định mô được thực hiện ngay lập tức, tình trạng nén và tổn thương biểu mô sẽ vẫn còn tồn tại (Hình 6).
Mô bị đụng dập
Trong trạng thái tươi, một số mô (như hạch bạch huyết) rất dễ bị tổn thương do bị đụng dập do kẹp hoặc các công cụ phẫu thuật khác. Artifact này thường thấy ở rìa của các mẫu và thường xuất hiện ở những khu vực nhỏ, cục bộ (Hình 7).
Hoại tử do dung dịch Monsel
Monsel là loại dung dịch được sử dụng để cầm máu sau khi sinh thiết da hoặc niêm mạc. Dung dịch này thường được phủ lên vị trí sau khi lấy mẫu mô, gây ra sự đông vón và hoại tử đến độ sâu tối đa khoảng 0.6 mm. Dung dịch chứa ferric subsulphate, được phân bố khuếch tán ở khu vực nhất định và được các đại thực bào hấp thu.
Đôi khi, dung dịch Monsel có thể bị sử dụng sai trước khi thực hiện sinh thiết. Điều này có thể dẫn đến hiện tượng basophilia tổng quát, bong tróc và nứt vỡ của biểu mô, và dấu hiệu của hoại tử sớm (Hình 8). Đã có báo cáo rằng việc điều trị các lát cắt bằng dung dịch phục hồi gồm 0.5% axit clohydric trong 70% ethanol ở 60°C trong một giờ trước khi nhuộm, cải thiện đáng kể chất lượng hình ảnh của các mẫu nhuộm H&E sau đó.
Sắc tố màu (Tattoo pigment)
Các sắc tố màu không tan khác nhau được sử dụng trong việc tạo ra vệt màu đôi khi xuất hiện trong các lát cắt da (Hình 9). Những chất lắng đọng này thường không phản ứng với các thử nghiệm hóa mô và chỉ phân cực đơn sắc dưới ánh sáng phân cực.
Sự thay đổi sau khi khám nghiệm
Các thay đổi thoái hóa bắt đầu ngay khi mô mất nguồn cung cấp máu hiệu quả. Tự tiêu (autolysis) được tạo ra bởi các enzym thủy phân được giải phóng khi màng lysosome bị vỡ. Mô đã tự tiêu thường cho thấy sự co rút nhân (pyknosis), phân mảnh nhân (karyorrhexis) và phân hủy nhân (karyolysis) ở mức độ khác nhau, cùng với sự xuất hiện của các không bào trong tế bào chất và cuối cùng là sự phân hủy cấu trúc mô (Hình 10). Các mô có độ nhạy khác nhau đối với các thay đổi này, với mô biểu mô tuyến bị ảnh hưởng nhanh chóng trong khi mô liên kết và đặc biệt là các sợi mô liên kết thì kháng cự tốt hơn. Các mẫu khám nghiệm có khả năng cao hơn để cho thấy hiện tượng tự tiêu hơn so với các mẫu phẫu thuật nếu các mẫu phẫu thuật không được cố định kịp thời.
Các vi sinh vật có mặt trong mô sau khi khám nghiệm có thể là từ các sinh vật tạo thành hệ thực vật tự nhiên trong suốt đời (như vi khuẩn đường tiêu hóa) hoặc là các chất gây ô nhiễm từ nhiều nguồn khác nhau sau khi chết. Các sinh vật này thường được nhuộm lượng ít với hematoxylin (Hình 10).
Các thay đổi sau khi khám nghiệm bị trì hoãn khi bảo quản ở 4°C nhưng chỉ có thể được tránh hoàn toàn bằng cách cố định nhanh chóng – một sự kiện khó xảy ra trong hầu hết các trường hợp khám nghiệm
Sự bong tróc (Desquamation)
Sự bong tróc của các tế bào biểu mô cũng là dấu hiệu của quá trình tự phân hủy sớm (Hình 11).
Thuốc nhuộm đánh dấu mẫu
Các rìa cắt của mẫu mô tươi hoặc đã cố định đôi khi được đánh dấu bằng các chất nhuộm màu để đảm bảo định hướng chính xác của mẫu và đánh giá các rìa này dưới kính hiển vi. Các hóa chất thường được sử dụng bao gồm India ink, nitrate bạc, alcian blue hoặc alcian green và nhiều sản phẩm độc quyền khác với các màu sắc khác nhau. Chất nhuộm màu không chỉ nhuộm bề mặt của mẫu mà còn có thể thấm vào mô ở các mức độ khác nhau (Hình 12).
Artifact do miếng lót bệnh phẩm biopsy-pad
Các miếng lót bệnh phẩm thường được đặt vào các cassettes chứa mô để ngăn các mẫu nhỏ thoát ra trong quá trình xử lý. Khi đóng cassettes, các miếng lót sẽ nén chặt mẫu và nếu mẫu còn tươi hoặc chỉ được cố định một phần, có thể xảy ra hiện tượng nén lực hoặc tạo hình dạng không mong muốn, điều này sẽ trở thành đặc điểm của cấu trúc mô khi quá trình cố định hoàn tất (Hình 13).
Tổn thương do đông lạnh mô
Trong nhiều phòng thí nghiệm, sau khi cắt các mô lạnh, thường thấy việc làm tan khối mô trong chất cố định và xử lý để ngấm paraffin nhằm xác nhận chẩn đoán. Những mẫu này có thể chứa tổn thương do tinh thể băng cũng như các thay đổi khác do quá trình làm đông và rã đông
Ví dụ, trong mô đã đông lạnh, rã đông và cố định, các nhân tế bào có thể được bao quanh bởi vùng trong suốt và có kích thước nhỏ hơn so sắc tố chromatin ngưng tụ và nhuộm đậm hơn (Hình 14). Đồng thời, chi tiết về nhân và bào tương không được xác định rõ ràng. Những hiệu ứng này không phân bố đồng đều trên toàn bộ lát cắt mà thường xuất hiện thành các mảng không đều.
Lây nhiễm giữa các mẫu
Lây nhiễm giữa các mẫu thường xảy ra trong quá trình giải phẫu, khi mô từ mẫu trước đó lây nhiễm qua các dụng cụ như lưỡi dao mổ hoặc từ các mảnh còn sót lại trên bề mặt khay mổ. Việc rửa kỹ khay và dụng cụ, hoặc sử dụng các loại giấy riêng để phủ lên khay có thể ngăn ngừa tình trạng này. Các thành phần tái sử dụng (như nắp cassette mô) nếu không được làm sạch kỹ cũng có thể mang theo mảnh vụn từ các mẫu trước đó.
Mảnh mô có thể truyền trực tiếp từ một cassette sang cassette khác trong quá trình xử lý hoặc từ các dung dịch đã được sử dụng trước đó. Nguy cơ này có thể được giảm bằng cách chọn cassette cẩn thận, đảm bảo miếng lót bệnh phẩm hoặc các bao đựng chứa mẫu an toàn, và chỉ sử dụng các dung dịch không bị lây nhiễm cho quá trình xử lý.
Quá trình chuyển mẫu có thể xảy ra trong các giai đoạn khác của việc chuẩn bị lát cắt, bao gồm:
- Trong quá trình vùi mẫu do nhíp, khuôn, đĩa nóng và nắp cassette bị lây nhiễm
- Qua bể Flotation baths (cần được gạt bỏ cặn sau mỗi mẫu để loại bỏ các mảnh cắt từ các mẫu trước còn sót lại).
- Trong quá trình nhuộm nếu tế bào bị bong ra từ một lát cắt hoặc phết tế bào và lắng đọng trên một lam kính khác.
Có khả năng ô nhiễm không phát hiện được nếu mẫu bị lẫn với mô cùng loại (ví dụ: mô nội mạc tử cung với các mảnh nội mạc tử cung). Điều này có thể dẫn đến chẩn đoán không chính xác. Vì vậy, việc giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm giữa các mẫu là điều rất quan trọng.
Các artifact trong khi cố định mô (Fixation artifacts)
Quá trình cố định (fixation) có thể tạo ra hiện tượng bất thường trong mô nếu quy trình không được thực hiện trong điều kiện tối ưu, nếu chất cố định không tiếp cận đầy đủ đến các mô, hoặc do tính chất và chất lượng của hóa chất cố định được sử dụng. Những yếu tố này có thể dẫn đến sự thay đổi không mong muốn về cấu trúc mô, làm ảnh hưởng đến kết quả phân tích và chẩn đoán.
Cố định theo mảng
Artifact này thường gặp trong các mẫu lớn, đặc biệt là những mẫu được bao quanh bởi một lớp vỏ hoặc trong mô bị thoái hóa nhanh chóng (như mô tuyến). Nó xảy ra khi chất cố định thâm nhập chậm, dẫn đến các mức độ cố định khác nhau ở các tầng khác nhau trong mẫu (Hình 16). Các nguyên nhân phổ biến của hiện tượng này là thời gian ngâm trong chất cố định không đủ, cố gắng cố định một mẫu quá lớn, hoặc sử dụng chất hóa học có tốc độ thẩm thấu kém.
Streaming artifact
Streaming artifact xảy ra do sự kết tủa và dịch chuyển glycogen bởi quá trình tiến triển của chất cố định. Hiện tượng này thường được quan sát thấy ở mẫu gan cố định bằng formalin (Hình 17), tuy nhiên có thể ít rõ ràng hơn khi sử dụng các chất cố định glycogen tốt hơn như formal-alcohol hoặc Bouin. Hiện tượng này có thể được loại bỏ hoàn toàn bằng phương pháp đông khô (freeze-drying).
Sắc tố Formalin
Sắc tố này xuất hiện dưới dạng các hạt nhỏ, mịn có màu nâu đến đen và có tính lưỡng chiết, thường liên quan đến hoặc ở gần các tế bào hồng cầu. Nó thường được quan sát thấy ở các mô có nhiều máu như lá lách và ở các mô đã được cố định trong thời gian dài, điển hình như các mẫu khám nghiệm. Sắc tố này hình thành khi formalin có tính axit phản ứng với hemoglobin để tạo ra acid formaldehyde hematin.
Theo thời gian, formalin tự nhiên phân hủy tạo ra acid formic, gây ra vấn đề này. Trong các dung dịch formalin không có chất đệm, độ pH giảm nhanh chóng, nhưng ngay cả trong dung dịch formalin có chất đệm, khả năng đệm cuối cùng có thể bị vượt qua và điều kiện axit sẽ dẫn đến sự xuất hiện của sắc tố.
Artifact này có thể được loại bỏ bằng cách xử lý mẫu với dung dịch acid picric trong picric acid trước khi nhuộm hoặc ngăn ngừa bằng cách sử dụng các dung dịch formalin có chất đệm và hạn chế thời gian cố định.
Sắc tố thủy ngân
Việc cố định trong các dung dịch cố định chứa mercuric chloride (clorua thủy ngân) sẽ tạo ra các hạt sắc tố màu nâu đến đen, phân bố ngẫu nhiên trong các mô (Hình 19). Sắc tố thủy ngân có thể được loại bỏ bằng cách xử lý mẫu với dung dịch iốt Lugol hoặc dung dịch iốt cồn, sau đó tẩy màu mẫu bằng natri thiosulphate. Việc sử dụng clorua thủy ngân trong các dung dịch cố định cần được hạn chế do tính độc hại cao của nó. Các muối kẽm được sử dụng trong dung dịch cố định như một chất thay thế cho clorua thủy ngân không tạo ra sắc tố giả.
Minh Khang là nhà phân phối và nhập khẩu trực tiếp các thiết bị Giải phẫu bệnh từ hãng Leica Biosystems.
EN