8 Urinzytologischer Atlas

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1 Urinzytologischer Atlas S. Roth, P. Rathert, I. Rathert, A.S. Brandt.1 Allgemeine Vorbemerkungen Welche mikroskopische Vergrößerung sollte gewählt werden? Abbildungsvergrößerung des Atlasteiles Auswahl der Färbungen Zusammenstellung der Bildbeispiele 70.2 Verschiedene Färbungen im Vergleich Färbenterschiede bei Lufttrocknung und ohne Lufttrocknung (. Tab..1 und.2) 71.3 Das normale Urothel 76.4 Wichtige zytologische Differentialdiagnosen und Fehlermöglichkeiten 0.5 Urotheltumoren.5.1 Hochdifferenzierte Urotheltumoren (GI/Low grade).5.2 Mittelgradig differenzierte Urotheltumoren (GII/High grade) Entdifferenzierte Urotheltumoren (GIII/High grade/ca in situ) Spülzytologie des oberen Harntraktes Urinzytologische Therapiekontrolle urothelialer Tumoren Urinzytologie nach TUR-B und Laservaporisation Urethralavage nach Zystektomie Urinzytologie bei infravesikaler Chemo-Immuntherapie Urinzytologie nach Radiatio und systemischer Chemotherapie Urinzytologie bei Ileum-Conduit und Darmerstazblase 122. Seltene urinzytologische Befunde Vesikoenterale Fisteln Parasiten Virusinfektionen des Harntraktes Nierenzystenpunktion Antivirale Therapie bei HIV-Infektion Extravesikale Infiltrationen Neuroendokrines Karzinom Plattenepithelkarzinom 133

2 70 Kapitel Urinzytologischer Atlas.1 Allgemeine Vorbemerkungen.1.1 Welche mikroskopische Vergrößerung sollte gewählt werden? Zur Identifikation der zellreichen Areale auf dem Objektträger ist die Durchmusterung mit einer 100-fachen Vergrößerung (10-Okular, 10-Objektiv) sinnvoll. Bei Zellanreicherungsverfahren mit einer immer gleichen und demzufolge mittels der Koordination des Objektträgertisches auffindbaren Auftragsstelle (7 Kap. 7.5) ist dies häufig nicht erforderlich. Eine sichere und zeitökonomisch sinnvolle urinzytologische Analyse ist in aller Regel mit einer 400-fachen Vergrößerung (10-Okular, 40- Objektiv) möglich. Die Verwendung eines 40-Objektives mit zusätzlicher Ölimmersion ist zur besseren Detailerkennbarkeit von Gewinn, jedoch nicht obligat. Zudem ist von Nachteil, dass die Präparate anschließend für eine eventuelle Archivierung mittels Tüchern oder Xylol gereinigt werden müssen. Zum speziellen Zellvergleich kann in Einzelfällen eine 630-fache (10-Okular, 63-Objektiv) oder fache Vergrößerung (10-Okular, 100- Objektiv) nützlich sein. Diese muss dann in der Ölimmersionstechnik erfolgen..1.2 Abbildungsvergrößerung des Atlasteiles Bei der überwiegenden Mehrzahl aller Abbildungen wurden die jeweils relevanten Zellformationen sowohl in der 400- als auch in der fachen Vergrößerung wiedergegeben. Der Grund hierfür ist einerseits der bildtechnische Verkleinerungseffekt einer 400-fachen Vergrößerung in der Buchabbildung (mikroskopisch de facto größer, sog. Projektionsfaktor) und andererseits die Absicht, die wesentlichen Strukturmerkmale der Zellveränderungen durch eine»überdimensionierte«vergrößerung deutlich werden zu lassen. Aus drucktechnischen Gründen sind die Abbildungen im Buch gegenüber dem hier angegebenen Vergrößerungsmaßstab um 15% verkleinert. Eine exakte Übertragung der Größenverhältnisse aus dem Buch ist daher nicht möglich..1.3 Auswahl der Färbungen Überwiegend wurden nach Papanicolaou gefärbte Präparate bilddokumentiert. Der Grund ist zum einen die Tatsache, dass diese Färbung auch heute noch weltweit als urinzytologische Standardfärbung bewertet wird, und zum anderen deren hervorragende Archivierbarkeit. Nur so konnte in diesem Bildteil eine Auswahl von mehr als urinzytologischen Untersuchungen über einen Zeitraum von mehr als 10 Jahren vorgenommen werden. Alternative Färbemethoden, insbesondere Schnellfärbungen zur Sofort (Instant)-Zytologie (7 Kap. 7) wurden in das Bildmaterial integriert. Es ist wichtig zu wissen, dass sich alkoholische Färbungen (Papanicolaou- und Cytocolor-Färbung) sowie Schnellfärbungen mit Methylenblau, Testsimplets und Carcyt von Färbungen nach vorheriger Lufttrocknung (Giemsa, Pappenheim, May-Grünwald-Giemsa, Hemacolor und Sangodiff) qualitativ unterscheiden. Deshalb ist es sinnvoll, sich für Färbungen aus einer der beiden Kategorien (ohne oder mit Lufttrocknung; 7 Kap. 7) zu entscheiden, um dem eigenen Auge durch ständig wechselnde Färbeeigenschaften die Diagnostik nicht unnötig zu erschweren. In 7 Kap..2 werden der Vollständigkeithalber die wesentlichen Unterschiede zwischen Färbungen nach Lufttrocknung und ohne Lufttrocknung aufgeführt..1.4 Zusammenstellung der Bildbeispiele Deskription nur durch Vergleich Die Urinzytologie ist eine deskriptive Methode, deren Grundlage der Vergleich der zytomorphologischen Erscheinungsbilder ist. Zur Optimierung der Despriktion wurde nicht nur eine Gliederung in klinisch relevante Indikationsgruppen vorgenommen, sondern es wurden insbesondere bei den Normalbefunden und Tumorveränderungen des Urothels nochmals Gegenüberstellungen vorgenommen. So finden sich im Abschnitt der Normalbefunde des Urothels ebenfalls Beispiele von Urothelkarzinomen und in den Abschnitten der unterschiedlich graduierten Karzinome ebenfalls Normalbefunde, Dysplasien und höher und niedriger differenzierte Karzinome. Diese Wiederholungen wurden bewusst vorgenommen, um dem Leser/Betrachter unabhängig von bildfernen Textpassagen oder abschnittsweise separierten Vergleichsbefunden eine Hilfestellung»beim Lesen der Präparate«zu geben. Die dem Buch beigefügte CD erweitert die didaktischen Möglichkeiten des Atlasses und erleichtert das Auffinden spezieller Strukturen. Urinzytologische Befunde entsprechend der klinischen Relevanz Der bereits in 7 Kap. 2 und 5 diskutierten Standortbestimmung der Urinzytologie wurde auch bei der Bildzusammenstellung Rechnung getragen. Deshalb wurden: 4 seltene Befunde wenig berücksichtigt, 4 häufige Befunde ausführlich bilddokumentiert und

3 .2 Verschiedene Färbungen im Vergleich 71 4 eine Unterteilung der Bildbeispiele in klinisch relevante zytologische Diagnosegruppen vorgenommen: 5 unauffälliger urinzytologischer Befund, d. h. negativer urinzytologischer Befund, 5 verdächtiger, eine weitere Abklärung oder engmaschige Kontrollen erfordernder Befund, 5 positiver urinzytologicher Befund. Hinweis Der urinzytologisch tätige Arzt muss berücksichtigen, dass auch die Urothelzelle auf interne und externe Reize nicht morphologisch diffenziert, sondern mit einer limitierten und einer undifferenzierten Anzahl morphologischer Veränderungen reagiert..2 Verschiedene Färbungen im Vergleich In diesem Abschnitt sollen unabhängig von den noch später erörterten relevanten Tumorcharakteristika einige Beispiele verschiedener Färbungen im Bild demonstriert werden. Bezüglich der detaillierten Angaben zur Präparation sei auf 7 Kap. 7 verwiesen. Sämtliche Präparate wurden von Patienten mit mittelgradig bis entdifferenzierten (High grade) Urothelkarzinomen angefertigt..2.1 Färbenterschiede bei Lufttrocknung und ohne Lufttrocknung (. Tab..1 und.2) Reaktive Veränderungen durch endogene Faktoren wie Steine und Infekte und durch externe Manipulationen (z. B. nach Instillationen und retrograden Spülungen) können sich tumorimitierend darstellen. Da Spezialfärbungen und zuverlässige immunhistochemische Differenzierungen noch erprobt werden (7 Kap. 5 und 9), muss diesem Mangel einer differenzierten Zellantwort Rechnung getragen werden. Auch wenn sich hierdurch der Anteil»eindeutiger«normaler und pathologischer Befunde verringert, bleibt ein klinisch relevanter Anteil positiver Befunde, der das weitere diagnostische und therapeutische Procedere beeinflusst. Es wurden daher exemplarisch solche Beispiele ausgewählt, die dem Zytologen eine Zuordnung zu klinisch relevanten Diagnosegruppen (negativ, verdächtig, positiv) ermöglichen (7 Kap. 5 und 6). Färbekategorie I: ohne Lufttrocknung Färbungen nach/mit Papanicolaou, Cytocolor, Testsimplets, Methylenblau, Carcyt-U1. Färbekategorie II: mit Lufttrocknung Färbungen nach Giemsa, May-Grünwald-Giemsa, Pappenheim, Hemacolor, Sangodiff. Bei der alkoholischen Papanicolaou-Färbung kommt es, bedingt durch den dehydrierenden Effekt des Alkohols, zu einer Zellschrumpfung, die auch den für die Malignitätsbeurteilung wesentlichen Zellkern betrifft. Dies gilt auch für die Cytocolor-Färbung, jedoch nicht für die sonstigen Schnellfärbungen der Färbekategorie I, da sie zwar auch ohne Lufttrocknung, jedoch ebenfalls ohne Alkohol färben.. Tab..1. Unterschiedliches Verhalten des Chromatins bei einer alkoholischen Färbung (z. B. Papanicolaou) und einer Färbung nach Lufttrocknung (z. B. Giemsa). Die Darstellung sonstiger für die Malignitätsbeurteilung wesentlicher Kriterien (Form der Kernkörperchen, Form und Größe der Zellkerne, Größenverhältnisse zwischen Nukleolus (Kernkörperchen) und Nukleus ist bei den beiden Färbekategorien nicht wesentlich unterschiedlich. (Modifiziert nach Beyer-Boon 1979) Chromatindarstellung bei Atypie (Dysplasie) Papanicolaou-Färbung Leicht prominente Kernmembran Leicht verdichtetes Chromatin z. B. Giemsa-Färbung Hellere Areale in dunklen Kernen Keine lockere Chromatinstruktur Chromatindarstellung bei Malignität Papanicolaou-Färbung Sehr prominente Kernmembran Verdichtetes Chromatin Unregelmäßige Chromatinverteilung z. B. Giemsa-Färbung Lockere Chromatinstruktur Breite unregelmäßige dunkle Bänder Granuliertes Chromatin

4 72 Kapitel Urinzytologischer Atlas. Tab..2. Unterschiedliche Darstellung von Kernstrukturen gleicher Malignität in Abhängigkeit von der Färbung. (Nach Beyer- Boon 1979) A Chromatinstruktur der nach Papanicolaou gefärbten abnormen urothelialen Zellen. a) Kerne von atypischen Zellen. Leicht prominente Kernmembran und leicht verdicktes Chromatin. b) Maligne Zellen mit sehr prominenter Kernmembran, Verklumpung und ungleichmäßiger Verteilung des Chromatin. c) Maligne Zellen mit ausgeprägten Größenunterschieden der Chromatinpartikel. d) Kleine maligne Zellkerne mit sehr prominenter Kernmembran und ungünstigen Nukleolus/Nukleus-Verhältnis. e) Riesiger Zellkern mit sehr dichtem unregelmäßigem Chromatin. Ausgeprägte Hyperchromasie. B. Chromatinstruktur nach MGG-gefärbten, abnormen urothelialen Zellen. a) Zellkerne atypischer Zellen. Hellere Areale mit dunklem Kern (links). Vollständig dunkler Zellkern (rechts). b) Lockere Chromatinstruktur maligner Zellen. c) Granuliertes Chromatin einer malignen Zelle. d) Irreguläre, breite, dunkle Bänder des Chromatins von malignen Zellen A Papanicolaou B MGG

5 .2 Verschiedene Färbungen im Vergleich 73 a. Abb..1 a, b. Testsimplets -Färbung: Hervorragende Transparenz des für die Malignitätsbeurteilung relevanten Zellkernes. Der netzförmige Hintergrund resultiert von der Farbstoffbeschichtung des Objektträgers und stört bei der Beurteilung nicht (50 ) b Demgegenüber sind in allen Färbungen der Kategorie II im Vergleich zu der Papanicolaou-Färbung bedingt durch die Lufttrocknung die Zellkerne sehr viel größer, so dass der mit der Papanicolaou-Technik vertraute Untersucher die Zellkerne als»aufgeblasen oder aufgetrieben«bezeichnen würde. Die Zellen werden wie ein»spiegelei«ausgebreitet (Lopez-Cardozo 1976). Dies erklärt die Tatsache, dass sich auch in kleinen Zellen die Chromatinstruktur differenzieren lässt. Während sich die übrigen Kriterien der Zellbeurteilung zwischen beiden Kategorien nicht voneinander unterscheiden (. Tab..1 ist das unterschiedliche Verhalten der Chromatinstruktur von Bedeutung.. Abb..2. Methylenblau-Färbung: Beachtet man, dass die Zellen an der unmittelbaren Farbstoffsedimentgrenze häufig überfärbt sind und beurteilt den angrenzenden Bereich, erhält man eine gute Darstellung (50 ) 7

6 74 Kapitel Urinzytologischer Atlas 9. Abb..3. Hemacolor -Färbung: Einfach durchzuführende, halt- bzw. archivierbare Färbung nach vorheriger Lufttrocknung (50 ). Abb..4a, b. Carcyt -Färbung: Das mit der Kapillarfilter-Saugtechnik angereicherte Zellmaterial kann sowohl mit der im System mitgelieferten Schnellfärbung (s. Abb.) als auch allen anderen im Handel befindlichen Färbungen verarbeitet werden (50 ) 6 a b

7 .2 Verschiedene Färbungen im Vergleich Abb..5. Sangodiff -Färbung: Schnellfärbung mit einer Farbstoff-Folie nach vorheriger Lufttrocknung. Das Präparat ist prinzipiell archivierbar (50 ). Abb..6. Papanicolaou-Färbung: Urinzytologische Standardfärbung mit hervorragenden Färberesultaten und detaillierter Kerndifferenzierung (50 ). Abb..7. Sedimentfärbung (Sedicolor ): Die im Handel erhältlichen Sedimentfärbungen sind, wie im Bildbeispiel bei einem Patienten mit einem GII-Urothelkarzinom erkennbar, für die onkologische Urinzytologie nicht geeignet. Sie sind bei der sonstigen mikroskopischen Urinanalyse (Infekt, Erythrozytenmorphologie, quantitative Leukozyturie- und Hämaturiediagnostik) von Interesse (50 ) 7

8 76 Kapitel Urinzytologischer Atlas.3 Das normale Urothel Das normale menschliche Urothelgewebe besteht aus etwa 7 Zelllagen (7 Kap. 3). Die unterste Lage, die sog. Basalzellen, sind fest mit der Basalmembran verhaftet und im Zellgrößenvergleich die kleinsten der Urothelzellen (7 Kap. 6). Die Basalzllen sind deswegen manchmal schwierig gegen Leukozyten zu differenzieren, wenn diese keine deutliche Segmentierung erkennen lassen. Die oberste Zelllage besteht aus großen, oft mehrkernigen Oberflächenzellen, von denen jede mehrere Zellen der tieferen Epithelanteile bedeckt. Sie werden deshalb häufig als Regenschirmzellen (»umbrella cells«) oder Schildzellen bezeichnet. Hinweis Die Mehrkernigkeit der Superfizialzellen verdeutlicht, dass Mehrkernigkeit bei der onkologischen Urinzytologie kein Malignitätskriterium darstellt. a b. Abb..a c. Überblick über Variantenreichtum normaler, spülzytologisch gewonnener Urothelzellen. Es lassen sich größere, mehrkernige Oberflächenzellen und viele kleinere, aus tieferen Schichten stammende Urothelzellen erkennen. Diese haben oft eine längliche Form, bedingt durch die fußpunktartige Fixierung an der Basalmembran (340 ; Papanicolaou-Färbung). c In der 50-fachen Vergrößerung zeigt sich die feingranuläre Struktur des Kernchromatins und normal große Nukleolen ( ) (50 ; Papanicolaou-Färbung) c

9 .3 Das normale Urothel 77 a a b. Abb..10 a, b und.11 a, b. Normale Urothelzellen mit regelrechten Zellkernen. Wichtig ist deren reguläre Form, d. h. sie sind rund oder folgen der äußeren Zellform und sind gleichförmig. Ebenfalls ist die reguläre Kerntransparenz deutlich (.10 a und.11 a 340,.10 b und.11 b 50 ; Papanicolaou-Färbung) b. Abb..9a, b. Normale Urothelzellen mit segmentierten Leukozyten ( ) und Erythrozyten (9). Sämtliche Urothelien haben feinkörniges Kernchromatin mit guter Kerntransparenz (d. h. man kann mit oder ohne Fokussierung gut durch den Kern durchschauen). Diese Kerntransparenz ist bei pathologisch vermehrtem Chromatin eingeschränkt und stellt ein wesentliches Malignitätskriterium dar (a 340, b 50 ; Papanicolaou-Färbung)

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