The application of toluidine blue staining in intraoperative cell imprint and frozen section rapid freezing diagnosis

외과의가 수술 중일 때, 시계는 계속 흘러갑니다. 환자에게 종양이 있는 경우, 외과의는 제거된 조직의 가장자리가 깨끗한지, 그리고 그것이 암인지 여부를 즉시 알아야 합니다. 이 결정은 종종 환자가 여전히 수술대에 누워 있는 동안 이루어집니다. 이 답을 얻기 위해, 병리 의사는 신선한 조직의 아주 작은 조각을 채취하여 얼린 후, 현미경으로 관찰할 수 있도록 염료로 염색합니다. 수십 년 동안 사용된 가장 일반적인 염료는 세포핵을 파란색으로, 주변 물질을 분홍색으로 변화시키는 두 가지 화학 물질의 조합입니다. 이 방법은 신뢰할 수 있지만, 시간이 걸리고 세심한 취급이 필요합니다. 최근 몇 년 동안, '톨루이딘 블루(toluidine blue)'라는 다른 오래된 염료가 다시 주목받고 있습니다. 이 염료는 세포핵을 매우 빠르고 진하고 선명한 파란색으로 염색하는 것으로 알려져 있지만, 주변 세포의 세부 사항을 보여주는 능력은 떨어집니다. 현대 의학의 과제는 이 더 빠르고 단순한 염료가 생명을 구하는 데 필요한 정확성을 희생하지 않으면서 기존의 방식을 대체하거나 보완할 수 있는지 여부입니다.

중국 쿤밍의 병원 연구진들은 직접적인 비교를 통해 이 질문에 답하고자 했습니다. 그들은 유방, 폐, 자궁, 갑상선 종양을 포함한 다양한 질환으로 수술을 받는 348명의 환자로부터 조직 샘플을 수집했습니다. 그들은 단 하나의 방법만을 본 것이 아니라, 네 가지 서로 다른 조직 준비 및 염색 방법을 나란히 테스트했습니다. 첫 번째 방법은 표준적인 청색-분홍색 염료를 사용하여 수작업으로 진행하는 전통적인 방식이었습니다. 두 번째는 일관성을 확보하기 위해 기계를 사용하여 처리한 동일한 표준 염료 방식이었습니다. 세 번째 방법은 조직을 얼린 후 빠르게 작용하는 톨루이딘 블루로 염색하는 방식이었습니다. 네 번째 방법은 훨씬 더 빨랐습니다. 연구진은 얇게 썬 냉동 조직 대신, 절단된 신선한 조직의 표면을 유리 슬라이드에 직접 눌러 세포의 흔적(imprint)을 남긴 다음, 그 흔적을 톨루이딘 블루로 염색했습니다. 그런 다음 그들은 각 방법이 얼마나 걸리는지, 이미지가 얼마나 선명한지, 그리고 최종 확진 결과(표준 실험실 검사 결과)와 진단이 얼마나 일치하는지를 비교했습니다.

결과는 속도와 세부 묘사 사이의 명확한 절충 관계를 보여주었습니다. 톨루이딘 블루 세포 흔적 방식은 단연코 가장 빨랐으며, 완료하는 데 30초 미만에서 4분 30초 미만이 소요되었습니다. 이는 약 7분이 걸린 수작업 방식과 6분이 걸린 기계 염색 방식보다 현저히 빨랐습니다. 그러나 속도에는 대가가 따랐습니다. 세포가 얼마나 잘 보이는지에 따라 이미지를 평가했을 때, 기계 염색을 통한 전통적 방식이 가장 좋은 결과를 냈고, 수작업 방식이 그 뒤를 바짝 쫓았습니다. 톨루이딘 블루 냉동 섹션은 약간 덜 선명했으며, 톨루이딘 블루 세포 흔적 방식은 전체 중 가장 불분명했습니다. 톨루이딘 블루 방식의 주요 문제는 세포핵은 강렬하고 선명하게 묘사하지만, 나머지 세포 부분은 다소 모호하게 남겨둔다는 점이었습니다. 이 방식은 세포의 제어 센터인 핵을 보여주는 데는 탁월했지만, 세포의 몸체인 세포질을 보여주는 데는 미흡했습니다. 이러한 세부 묘사의 부족은 양성(비암성) 성장을 서로 구분하는 것을 어렵게 만들었습니다.

이러한 시각적 차이에도 불구하고, 방법들의 진단 능력은 더 미묘한 이야기를 들려주었습니다. 악성 종양을 식별하는 데 있어서는 네 가지 방법 모두 동일하게 우수한 성능을 보였습니다. 모든 방법이 95% 이상의 정확도로 악성 병변을 정확하게 식별해 냈습니다. 이러한 경우, 톨루이딘 블루가 제공하는 핵의 선명함만으로도 병리 의사가 올바른 판단을 내리기에 충분했습니다. 그러나 양성 종양이나 비암성 조직을 볼 때는 이야기가 달라졌습니다. 여기서 수작업 방식이나 기계 방식의 전통적인 방법들이 현저히 더 높은 정확도를 보였습니다. 특히 톨루이딘 블루 세포 흔적 방식은 해로운 증식과 정상 조직을 구분하는 데 어려움을 겪었습니다. 이 때문에 연구진은 톨루이딘 블루 세포 흔적이 양성 질환에 대한 독립적인 확정 진단을 내릴 만큼 신뢰할 수는 없지만, 악성 종양의 신속한 수술 중 진단을 위해서는 자격이 있다고 결론지었습니다. 즉, 이 방식은 특정적으로 악성 병변을 식별하기 위한 신속한 스크리닝 도구로서 가장 적합합니다.

이 연구는 수술실을 위한 실질적인 경로를 제시합니다. 가장 높은 품질의 이미지와 모든 유형의 조직에 대해 가장 신뢰할 수 있는 진단을 제공하는 전통적인 기계 염색 방식은 여전히 '골드 스탠다드(표준)'로 남아 있습니다. 그러나 톨루이딘 블루 냉동 섹션은 전통적인 수작업 방식보다 빠르면서도 대부분의 사례에서 신뢰할 수 있는 결과를 제공하여 매우 좋은 균형을 보여줍니다. 극도의 속도를 자랑하는 톨루이딘 블루 세포 흔적 방식은 다른 목적을 가집니다. 이는 양성 질환에 대한 완전한 진단을 대체하는 것이 아니라, 암을 위한 신속한 분류(triage) 도구 역할을 합니다. 만약 외과의가 의심스러운 덩어리가 암일 가능성이 있는지 5분 이내에 알아야 한다면, 톨루이딘 블루 흔적 방식이 그 답을 빠르게 제공할 수 있습니다. 만약 결과가 악성으로 나온다면, 외과의는 확신을 가지고 수술을 진행할 수 있습니다. 만약 결과가 음성이거나, 조직이 양성처럼 보이지만 흔적이 불분명하다면, 의료진은 최종 진단을 확인하기 위해 더 상세한 전통적 방식에 의존할 수 있습니다. 이러한 접근 방식은 의료진이 속도의 필요성과 정확성의 절대적 필요성 사이에서 균형을 맞추며, 각 순간에 적합한 도구를 사용할 수 있게 해줍니다.