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

Wanneer een chirurg opereert, tikt de klok. Als een patiënt een tumor heeft, moet de chirurg onmiddellijk weten of deze kwaadaardig is en of de randen van het verwijderde weefsel schoon zijn. Deze beslissing vindt vaak plaats terwijl de patiënt nog op de operatietafel ligt. Om dit antwoord te krijgen, neemt een patholoog een klein stukje van het verse weefsel, bevriest het en kleurt het met een kleurstof zodat het onder een microscoop te zien is. De meest gebruikte kleurstof gedurende decennia is een combinatie van twee chemicaliën die celkernen blauw en het omliggende materiaal roze kleuren. Deze methode is betrouwbaar, maar kost tijd en vereist zorgvuldige behandeling. In de afgelopen jaren is er een andere, oudere kleurstof genaamd toluidineblauw opnieuw in beeld gekomen. Deze kleurstof staat erom bekend dat hij de celkernen zeer snel een diepe, scherpe blauwe kleur geeft, maar hij toont de details van de omliggende cellen minder goed. De vraag voor de moderne geneeskunde is of deze snellere, eenvoudigere kleurstof de traditionele methode kan vervangen of aanvullen zonder het nauwkeurigheidsniveau op te offeren dat nodig is om een leven te redden.

Onderzoekers in ziekenhuizen in Kunming, China, gingen aan deze vraag te pas om een directe vergelijking te maken. Ze verzamelden weefselmonsters van 348 patiënten die een operatie ondergingen voor diverse aandoeningen, waaronder tumoren in de borst, longen, baarmoeder en schildklier. Ze keken niet naar slechts één methode; ze testten vier verschillende manieren om deze weefselmonsters voor te bereiden en te kleuren naast elkaar. De eerste methode was de traditionele manier, handmatig uitgevoerd met de standaard blauw-roze kleurstof. De tweede methode was dezelfde standaardkleurstof, maar dan verwerkt door een machine om consistentie te waarborgen. De derde methode hield in dat het weefsel werd bevroren en gekleurd met de snelwerkende toluidineblauw. De vierde methode was nog sneller: in plaats van een dun plakje van bevroren weefsel te snijden, drukten de onderzoekers het verse, gesneden oppervlak van het weefsel direct op een glazen objectglas om een afdruk van de cellen achter te laten, en kleurden die afdruk vervolgens met toluidineblauw. Vervolgens vergeleken ze hoe lang elke methode duurde, hoe duidelijk de beelden waren en hoe vaak de diagnose overeenkwam met het uiteindelijke, bevestigde resultaat van de standaard laboratoriumtest.

De resultaten toonden een duidelijke afweging tussen snelheid en detail. De toluidineblauw celafdruk was verreweg de snelste methode, waarbij het proces ergens tussen minder dan een halve minuut en net onder de vierënhalf minuut duurde. Dit was aanzienlijk sneller dan zowel de handmatig gekleurde als de machinaal gekleurde traditionele methoden, die respectievelijk bijna zeven minuten en zes minuten duurden. Snelheid ging echter gepaard met een prijs in visuele kwaliteit. Wanneer de onderzoekers de beelden beoordeelden op basis van hoe goed de cellen eruit zagen, produceerde de machinaal gekleurde traditionele methode de beste resultaten, gevolgd door de handmatig gekleurde versie. De toluidineblauw bevroren secties waren iets minder duidelijk, en de toluidineblauw celafdrukken waren het minst duidelijk van allemaal. Het belangrijkste probleem met de toluidineblauw methode was dat, hoewel het de celkernen met intense, scherpe details schilderde, het de rest van de cel enigszins vaag liet. Het was uitstekend in het tonen van de kern, wat het controlecentrum van de cel is, maar slecht in het tonen van het cytoplasma, wat het lichaam van de cel is. Dit gebrek aan detail maakte het moeilijker om onderscheid te maken tussen verschillende soorten goedaardige, of niet-kwaadaardige, groeiwijzen.

Ondanks deze visuele verschillen vertelde de diagnostische kracht van de methoden een genuanceerder verhaal. Wanneer het ging om het identificeren van kwaadaardige, of maligne, tumoren, presteerden alle vier de methoden even goed. Elke methode identificeerde maligne laesies correct met een nauwkeurigheidspercentage van meer dan 95 procent. In deze gevallen was de scherpte van de kern die door de toluidineblauw werd geboden voldoende voor de patholoog om de juiste beslissing te nemen. Echter, het verhaal veranderde bij het kijken naar goedaardige tumoren of niet-kwaadaardig weefsel. Hier waren de traditionele methoden, of ze nu handmatig of machinaal werden uitgevoerd, aanzienlijk nauwkeuriger. De toluidineblauw celafdruk had, in het bijzonder, moeite met het onderscheid tussen onschadelijke groeiwijzen en normaal weefsel. Vanwege hiervan concludeerden de onderzoekers dat, hoewel de toluidineblauw celafdruk niet betrouwbaar genoeg is om als een onafhankelijke definitieve diagnose voor goedaardige aandoeningen te dienen, het wel gekwalificeerd blijft voor snelle intraoperatieve diagnose van maligne tumoren. Het is het best te gebruiken als een snelle screeningsmethode specif으로 voor het identificeren van maligne laesies.

De studie suggereert een praktisch pad voor de operatiekamers. De traditionele machinaal gekleurde methode blijft de gouden standaard voor de hoogste beeldkwaliteit en de meest betrouwbare diagnose voor alle soorten weefsel. De toluidineblauw bevroren sectie biedt echter een zeer goede balans, waarbij het betrouwbare resultaten biedt voor de meeste gevallen terwijl het sneller is dan de traditionele handmatig gekleurde methode. De toluidineblauw celafdruk, met zijn extreme snelheid, dient een ander doel. Het is geen vervanging voor de volledige diagnose van goedaardige aandoeningen, maar fungeert als een snelle triage tool voor kanker. Als een chirurg binnen vijf minuten wil weten of een verdachte knobbel waarschijnlijk kanker is, kan de toluidineblauw afdruk dat antwoord snel leveren. Als het resultaat positief is voor maligniteit, kan de chirurg met vertrouwen verder gaan. Als het resultaat negatief is, of als het weefsel er goedaardig uitziet maar de afdruk onduidelijk is, kan het team vervolgens vertrouwen op de meer gedetailleerde, traditionele methoden om de definitieve diagnose te bevestigen. Deze aanpak stelt medische teams in staat om het juiste instrument te gebruiken voor het specifieke moment, waarbij de behoefte aan snelheid wordt afgewogen tegen de absolute noodzaak van nauwkeurigheid.