Mikroskopisk analyse af sputum

Mikroskopisk undersøgelse af native og fikserede farvede sputumpræparater muliggør en detaljeret undersøgelse af dets cellulære sammensætning og til en vis grad afspejling af den patologiske process natur i lunger og bronkier, dens aktivitet, identifikation af forskellige fibrøse og krystallinske formationer, som også har vigtig diagnostisk værdi, og endelig en grov vurdering af tilstanden af luftvejenes mikrobielle flora (bakterioskopi).

Mikroskopi bruger native og farvede sputumpræparater. For at studere den mikrobielle flora (bakterioskopi) farves sputumudstrygninger normalt i henhold til Romanovsky-Giemsa, i henhold til Gram, og for at identificere Mycobacterium tuberculosis i henhold til Ziehl-Neelsen.

Cellulære elementer og elastiske fibre

Af de cellulære elementer, der kan detekteres i sputum hos patienter med lungebetændelse, har epitelceller, alveolære makrofager, leukocytter og erytrocytter diagnostisk værdi.

Epitelceller. Planoepitel fra mundhulen, nasopharynx, stemmelæber og epiglottis har ingen diagnostisk værdi, selvom påvisning af et stort antal planoepitelceller som regel indikerer den lave kvalitet af den sputumprøve, der leveres til laboratoriet og indeholder en betydelig blanding af spyt.

Hos patienter med lungebetændelse anses sputum for egnet til undersøgelse, hvis antallet af epitelceller i synsfeltet under mikroskopi med lav forstørrelse ikke overstiger 10. Et større antal epitelceller indikerer en uacceptabel overvægt af orofaryngealt indhold i den biologiske prøve.

Alveolære makrofager, som også kan findes i små mængder i ethvert sputum, er store celler af retikulohistiocytisk oprindelse med en excentrisk placeret stor kerne og rigelige inklusioner i cytoplasmaet. Disse inklusioner kan bestå af små støvpartikler (støvceller), der absorberes af makrofager, leukocytter osv. Antallet af alveolære makrofager stiger under inflammatoriske processer i lungeparenkym og luftveje, herunder lungebetændelse.

Søjleformede, cilierede epitelceller beklæder slimhinden i larynx, luftrør og bronkier. De ligner aflange celler, der er udvidet i den ene ende, hvor cellekernen og cilier er placeret. Søjleformede, cilierede epitelceller findes i ethvert sputum, men deres forøgelse indikerer skade på slimhinden i bronkier og luftrør (akut og kronisk bronkitis, bronkiektasi, tracheitis, laryngitis).

Leukocytter i små mængder (2-5 i synsfeltet) findes i ethvert sputum. Ved betændelse i lungevævet eller slimhinden i bronkier og luftrør, især ved suppurative processer (gangræn, lungeabces, bronkiektasi), øges deres mængde betydeligt.

Ved farvning af sputumpræparater ifølge Romanovsky-Giemsa er det muligt at differentiere individuelle leukocytter, hvilket undertiden har vigtig diagnostisk værdi. Ved udtalt inflammation i lungevævet eller bronkialslimhinden øges således både det samlede antal neutrofile leukocytter og antallet af deres degenerative former med fragmentering af kerner og ødelæggelse af cytoplasmaet.

En stigning i antallet af degenerative former for leukocytter er det vigtigste tegn på aktiviteten af den inflammatoriske proces og et mere alvorligt forløb af sygdommen.

Erytrocytter. Enkeltstående erytrocytter kan findes i næsten ethvert sputum. Deres signifikante stigning observeres i tilfælde af nedsat vaskulær permeabilitet hos patienter med lungebetændelse, i tilfælde af ødelæggelse af lunge- eller bronkialvæv, overbelastning i lungekredsløbet, lungeinfarkt osv. Erytrocytter findes i store mængder i sputum i tilfælde af hæmoptyse af enhver genese.

Elastiske fibre. Et andet element i sputum bør nævnes - plastfibre, som optræder i sputum under ødelæggelse af lungevæv (lungeabces, tuberkulose, lungekræft i opløsning osv.). Elastiske fibre præsenteres i sputum i form af tynde, dobbeltkonturerede, snoede tråde med en dikotom opdeling i enderne. Forekomsten af elastiske fibre i sputum hos patienter med svær lungebetændelse indikerer forekomsten af en af sygdommens komplikationer - abscesdannelse i lungevæv. I nogle tilfælde, når en lungeabces dannes, kan elastiske fibre i sputum detekteres endnu noget tidligere end de tilsvarende radiografiske ændringer.

I tilfælde af lobær lungebetændelse, tuberkulose, aktinomykose og fibrinøs bronkitis kan der ofte findes tynde fibrinfibre i sputumpræparater.

Tegn på en aktiv inflammatorisk proces i lungerne er:

1. sputumets natur (mukopurulent eller purulent);
2. en stigning i antallet af neutrofiler i sputum, inklusive deres degenerative former;
3. en stigning i antallet af alveolære makrofager (fra enkelte klynger af flere celler i synsfeltet og mere);

Udseendet af elastiske fibre i sputum indikerer ødelæggelse af lungevæv og dannelsen af en lungeabces.

Endelige konklusioner om tilstedeværelsen og graden af aktivitet af inflammation og ødelæggelse af lungevæv dannes kun, når de sammenlignes med sygdommens kliniske billede og resultaterne af andre laboratorie- og instrumentelle forskningsmetoder.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Mikrobiel flora

Mikroskopi af sputumudstrygninger farvet med Gram og undersøgelse af mikrobiel flora (bakterioskopi) hos nogle patienter med lungebetændelse giver os mulighed for omtrent at bestemme det mest sandsynlige årsagsmiddel til lungeinfektionen. Denne enkle metode til hurtig diagnosticering af det forårsagende agens er ikke præcis nok og bør kun anvendes i kombination med andre (mikrobiologiske, immunologiske) metoder til sputumundersøgelse. Immersionsmikroskopi af farvede sputumudstrygninger er undertiden meget nyttig til akut udvælgelse og ordination af tilstrækkelig antibakteriel behandling. Man bør dog være opmærksom på muligheden for at inficere bronkialindholdet med mikroflora i de øvre luftveje og mundhulen, især hvis sputum opsamles forkert.

Derfor anses sputum kun for egnet til yderligere undersøgelse (bakterioskopi og mikrobiologisk undersøgelse), hvis det opfylder følgende betingelser:

• Gramfarvning afslører et stort antal neutrofiler i sputum (mere end 25 i synsfeltet ved lav forstørrelse af mikroskopet);
• Antallet af epitelceller, mere karakteristiske for indholdet af oropharynx, overstiger ikke 10;
• Præparatet indeholder en overvægt af mikroorganismer af én morfologisk type.

Når man farver en sputumudstrygning ifølge Gram, er det nogle gange muligt at identificere grampositive pneumokokker, streptokokker, stafylokokker og en gruppe gramnegative bakterier - Klebsiella, Pfeiffers bacillus, Escherichia coli osv. ret godt. I dette tilfælde får grampositive bakterier en blå farve, og gramnegative bakterier - rød.

Bakterielle patogener af lungebetændelse

Gram-positiv	Gram-negativ
Pneumokokker Streptococcus pneumoniae. Streptokokker Streptococcus pyogenes, Streptococcus viridans. Stafylokokker: Staphylococcus aureus, Staphylococcus haemolyticus.	Klebsiella pneumoniae Haemophilus influenzae (Pfeiffers bacillus) Haemophilius influenzae Pseudomonas aeruginosa Legionella pneumophilia Escherichia coli

Foreløbig sputumbakterioskopi er den enkleste metode til at verificere det forårsagende agens for lungebetændelse og er af stor betydning for valget af den optimale antibiotikabehandling. Hvis der for eksempel påvises grampositive diplokokker (pneumokokker) eller stafylokokker i gramfarvede udstrygningsprøver, kan der i stedet for bredspektrede antibiotika, der øger risikoen for selektion og spredning af antibiotikaresistente mikroorganismer, ordineres målrettet terapi, der er aktiv mod pneumokokker eller stafylokokker. I andre tilfælde kan påvisning af gramnegativ flora, der er fremherskende i udstrygningsprøver, indikere, at det forårsagende agens for lungebetændelse er gramnegative enterobakterier (Klebsiella, Escherichia coli osv.), hvilket kræver ordination af passende målrettet terapi.

Det er sandt, at en grov konklusion om den sandsynlige årsag til en lungeinfektion kun kan drages ved mikroskopi på baggrund af en signifikant stigning i bakterier i sputum, ved en koncentration på 10⁶ ^- 10⁶ ^mc /ml og mere (LL Vishnyakova). Lave koncentrationer af mikroorganismer (< 10⁶ ^mc /ml) er karakteristiske for ledsagende mikroflora. Hvis koncentrationen af mikrobielle legemer svinger fra 10⁴ ^til 10⁶ ^mc /ml, udelukker dette ikke denne mikroorganismes ætiologiske rolle i forekomsten af en lungeinfektion, men det beviser det heller ikke.

Det skal også huskes, at "atypiske" intracellulære patogener (mycoplasma, legionella, klamydia, rickettsia) ikke farver ifølge Gram. I disse tilfælde kan der opstå mistanke om tilstedeværelsen af en "atypisk" infektion, hvis der i sputumudstrygninger påvises dissociation mellem et stort antal neutrofiler og et ekstremt lille antal mikrobielle celler.

Desværre har bakterioskopimetoden generelt en ret lav sensitivitet og specificitet. Den ikke-prædiktive værdi, selv for velvisualiserede pneumokokker, når knap nok op på 50%. Det betyder, at metoden i halvdelen af tilfældene giver falsk positive resultater. Dette skyldes flere årsager, hvoraf den ene er, at omkring 1/3 af patienterne allerede har modtaget antibiotika før indlæggelse, hvilket reducerer effektiviteten af sputumbakterioskopi betydeligt. Derudover kan tilstedeværelsen af koinfektion med "atypiske" intracellulære patogener (mycoplasma, klamydia, legionella) ikke fuldstændigt udelukkes, selv i tilfælde af positive testresultater, der indikerer en ret høj koncentration af "typiske" bakterielle patogener i smearet (f.eks. pneumokokker).

Metoden med bakterioskopi af sputumudstrygning farvet med Gram hjælper i nogle tilfælde med at verificere det forårsagende agens for lungebetændelse, selvom den generelt har en meget lav prædiktiv værdi. "Atypiske" intracellulære patogener (mycoplasma, legionella, klamydia, rickettsia) verificeres slet ikke ved bakterioskopi, da de ikke farves med Gram.

Det er værd at nævne muligheden for mikroskopisk diagnostik hos patienter med lungebetændelse eller svampeinfektion i lungerne. Det mest relevante for patienter, der modtager langvarig behandling med bredspektrede antibiotika, er påvisning af Candida albicans i form af gærlignende celler og forgrenet mycelium under mikroskopi af native eller farvede sputumpræparater. De indikerer en ændring i mikrofloraen i det trakeobronkiale indhold, som opstår under påvirkning af antibiotikabehandling, hvilket kræver betydelig korrektion af terapien.

I nogle tilfælde skal patienter med lungebetændelse differentiere eksisterende lungeskade fra tuberkulose. Til dette formål anvendes sputumudstrygning ifølge Ziehl-Neelsen, hvilket i nogle tilfælde gør det muligt at identificere tuberkulosemykobakterier, selvom et negativt resultat af en sådan undersøgelse ikke betyder, at patienten ikke har tuberkulose. Ved farvning af sputum ifølge Ziehl-Neelsen farves tuberkulosemykobakterier røde, og alle andre elementer i sputum farves blå. Tuberkulosemykobakterier har udseende af tynde, lige eller let buede stave af varierende længde med individuelle fortykkelser. De er placeret i præparatet i grupper eller enkeltvis. Påvisning af selv enkeltstående tuberkulosemykobakterier i præparatet er af diagnostisk værdi.

For at øge effektiviteten af mikroskopisk detektion af tuberkulose-mykobakterier anvendes en række yderligere metoder. Den mest almindelige af disse er den såkaldte flotationsmetode, hvor homogeniseret sputum rystes med toluen, xylen eller benzin, hvis dråber, der flyder op, indfanger mykobakterierne. Efter at sputumet har bundfældet sig, påføres det øverste lag på et objektglas med en pipette. Præparatet fikseres derefter og farves ifølge Ziehl-Neelsen. Der findes også andre metoder til akkumulering (elektroforese) og mikroskopi af tuberkulosebakterier (luminescerende mikroskopi).

Mikroskopisk undersøgelse (analyse) af sputum muliggør påvisning af slim, cellulære elementer, fibrøse og krystallinske formationer, svampe, bakterier og parasitter.

Celler

• Alveolære makrofager er celler af retikulohistiocytisk oprindelse. Et stort antal makrofager i sputum detekteres i kroniske processer og i opløsningsstadiet af akutte processer i det bronkopulmonale system. Alveolære makrofager indeholdende hæmosiderin ("hjertefejlceller") detekteres ved lungeinfarkt, blødning og overbelastning i lungekredsløbet. Makrofager med lipiddråber er et tegn på en obstruktiv proces i bronkierne og bronkiolerne.
• Xanthomatøse celler (fedtmakrofager) findes i abscesser, aktinomykose og echinokokkose i lungerne.
• Søjleformede cilierede epitelceller er cellerne i slimhinden i larynx, luftrør og bronkier; de findes i bronkitis, tracheitis, bronkial astma og maligne neoplasmer i lungerne.
• Fladt epitel detekteres, når spyt kommer ind i sputum og har ingen diagnostisk værdi.
• Leukocytter findes i varierende mængder i ethvert sputum. Et stort antal neutrofiler findes i mukopurulent og purulent sputum. Sputum er rigt på eosinofiler i tilfælde af bronkial astma, eosinofil lungebetændelse, helminthiske lungelæsioner og lungeinfarkt. Eosinofiler kan forekomme i sputum i tilfælde af tuberkulose og lungekræft. Lymfocytter findes i store mængder i tilfælde af kighoste og, sjældnere, tuberkulose.
• Røde blodlegemer. Påvisning af enkelte røde blodlegemer i sputum har ingen diagnostisk værdi. Hvis der er frisk blod i sputumet, påvises uændrede røde blodlegemer, men hvis blod, der har været i luftvejene i lang tid, frigives med sputumet, påvises udvaskede røde blodlegemer.
• Maligne tumorceller findes i maligne neoplasmer.

Fibre

• Elastiske fibre opstår under nedbrydningen af lungevæv, hvilket ledsages af ødelæggelsen af epitellaget og frigivelsen af elastiske fibre; de findes i tuberkulose, absces, echinokokkose og neoplasmer i lungerne.
• Koralformede fibre findes i kroniske lungesygdomme såsom kavernøs tuberkulose.
• Forkalkede elastiske fibre er elastiske fibre imprægneret med calciumsalte. Deres påvisning i sputum er karakteristisk for nedbrydningen af tuberkuløs forstening.

Spiraler, krystaller

• Kurshmans spiraler dannes i tilfælde af en spastisk tilstand i bronkierne og tilstedeværelsen af slim i dem. Under en hostepust kastes tyktflydende slim ind i lumen i en større bronkie og vrider sig til en spiral. Kurshmans spiraler optræder ved bronkial astma, bronkitis og lungetumorer, der komprimerer bronkierne.
• Charcot-Leyden-krystaller er nedbrydningsprodukter af eosinofiler. De optræder normalt i sputum, der indeholder eosinofiler; de er karakteristiske for bronkial astma, allergiske tilstande, eosinofile infiltrater i lungerne og lungeinfekt.
• Kolesterolkrystaller optræder i abscesser, lungeekinokokkose og neoplasmer i lungerne.
• Hæmatoidinkrystaller er karakteristiske for lungeabces og koldbrand.
• Actinomycete drusen findes i pulmonal aktinomykose.
• Echinococcus-elementer forekommer ved pulmonal echinokokkose.
• Dietrich-propper er gullig-grå klumper med en ubehagelig lugt. De består af detritus, bakterier, fedtsyrer og fedtdråber. De er karakteristiske for lungeabces og bronkiektasi.
• Ehrlichs tetrade består af fire elementer: forkalket detritus, forkalkede elastiske fibre, kolesterolkrystaller og tuberkulosemykobakterier. Den opstår under henfaldet af en forkalket primær tuberkuloselæsion.

Mycelium og spirende svampeceller optræder under svampeinfektioner i det bronkopulmonale system.

Pneumocystis-bakterier optræder ved Pneumocystis-pneumoni.

Svampekugler detekteres ved coccidioidomycose i lungerne.

Ascaris-larver påvises i ascariasis.

Åleormlarver findes i strongyloidiasis.

Lungeflukeæg detekteres under paragonimiasis.

Elementer fundet i sputum ved bronkial astma. Ved bronkial astma udskilles normalt en lille mængde slimet, viskøst sputum. Makroskopisk kan Curschmann-spiraler ses. Mikroskopisk undersøgelse afslører typisk eosinofiler, cylindrisk epitel og Charcot-Leyden-krystaller.