CC BY
24
УДК : 616-074/078:616-073.43 ПЕРВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ В РНЦЭМП
В.У УБАЙДУЛЛАЕВА, Б.А. МАГРУПОВ, Т.А. ВЕРВЕКИНА
THE FIRST RESULTS OF ELECTRON MICROSCOPIC STUDIES IN RSCEMS
V.U. UBAYDULLAEVA, B.A. MAGRUPOV, T.A. VERVEKINA
Республиканский научный центр экстренной медицинской помощи
В статье продемонстрированы возможности сканирующей электрон-ной микроскопии (СЭМ) при исследовании различных тканей. СЭМ поз-воляет детально изучит форму и взаимное расположение структурных элементов поверхности органов, тканей, отдельных клеток, внутреннюю структуру объектов на срезах. Основным достоинством данного метода исследования является возможность получения объемных (трехмерных) картин, что позволяет представить топографическую организацию, межтканевые и межклеточные взаимодействия изучаемых структур.
Ключевые слова: морфология патологически измененных тканей, сканирующая электронная микроскопия.
The article demonstrated the possibility of scanning electron microscopy (SEM) in the study of different tissues. SEM poses Wola thoroughly examine the shape and positioning of the structural elements of the surface of the organs, tissues and individual cells, the internal structure of objects in the sections. The main advantage of this method of research is the possibility of obtaining volumetric (three-dimensional) pictures that allows you to submit a topographical organization, interstitial and intercellular interactions of the structures. Keywords: morphology abnormal tissue, scanning electron microscopy.
а б
Рис. 1. Сканирующая микроскопия: искусственные покрытия: из парапрана (а); из полипрана (6).
В РНЦЭМП для научных исследований используется электронный сканирующий микроскоп низкого вакуума ^М-60101_У (Япония), обладающий высокими техническими характеристиками, а именно при работе с данным видом микроскопа достигается разрешение в 4 нм, что невероятно высоко для микроскопов этого класса, в 8 нм на 3 кВ, 15 нм на 1кВ (низкое ускоряющее напряжение). Участие отдела патологической анатомии в научных проектах РНЦЭМП и использование в ряде научных исследований сканирующей микроскопии позволило продемонстрировать в данной статье возможности микроскопа и оценить полученные результаты.
При помощи СЭМ изучались термические ожоги кожи с использованием в ходе лечения различных вариантов покрытий ожоговых ран (рис. 1а, б) при комбинированных и сочетанных поражениях.
У больных с использованием традиционных методов лечения сканирование пораженной ткани позволило определить задержку смены стадий воспаления, установить временные границы развития грануляционной ткани (рис. 2а, б).
У больных с использованием в процессе лечения аутодермопластики применение СЭМ позволило провести сравнение с результатами сканов, полученных после традиционного лечения, и увидеть явные положительные тенденции, проявившиеся в более раннем формировании грануляционной ткани, менее выраженном воспалительном процессе, более краткими сроками заживления ран (рис. За, б).
Идентичные результаты были получены при изучении сканов, сделанных из тканей, защищенных искусственными покрытиями (рис.4а,б).
Таким образом, использование СЭМ позволило
а б
Рис. 2. Сканирующая микроскопия: термическое поражение кожи с применением традиционного лечения: грануляционная ткань (а); воспалительная инфильтрация в пораженной ткани (б).
Рис. 3. Сканирующая микроскопия: термическое поражение кожи с применением аутодермопластики: эпителизация зоны поражения (а); воспалительная инфильтрация в пораженной ткани (б).
Рис. 4. Сканирующая микроскопия: термическое поражение кожи с применением искусственных покрытий: созревание ткани под покрытием (а); грануляционная ткань (б).
изучить пространственные взаимоотношения трех слоев кожи - эпидермиса, дермы и подкожно-жировой клетчатки, и в частности при исследовании сканов, сделанных на различных сроках лечения обожженных больных, наблюдать морфологические процессы регенерации пораженной ткани в зависимости от выбора метода лечения с возможностью определения временных границ заживления.
СЭМ применялась также в работе по изучению термоингаляционных поражений верхних дыхательных путей (ВДП) при различных степенях ожогов. Наиболее значимые функциональные нарушения дыхания возникали притермохимическом поражении 11-111 степени при тяжелом термоингаляционном ожоге дыхательных путей (рис. 5а, б). Патологические изменения на сканах позволяли определить повреждение активности реснитчатого эпителия, десквамацию пораженного эпителия, нарушение выработки слизи бокаловидными клетками, отек и дистрофию покровного эпителия, изъязвление слизистой бронхов, некротические процессы в зоне поражения, развитие классических стадий воспаления. Морфологические исследования помогли подтвердить эффективность комплексной терапии острых термических поражений дыхательных путей.
СЭМ применялась при исследовании стентированных коронарных артерий с установленными стентами в различный период времени (от суток до 3-х лет), что помогло выявить осложнения, развившиеся в ходе установки стентов, позволило увидеть процессы тромбообразования, а также образование неоинтимы. Серийные сканы позволили определить характер расположения стентов в пораженных зонах коронарных сосудов. Увеличение изображения исследуемого объекта в несколько тысячи раз позволило объективно подойти к вопросам о качестве изготавливаемых стентов, о возможных повреждениях при установке последних в просвет коронарных сосудов (рис. 6 е,ё), о процессах тромбообразования на стентах без лекарственных покрытий (рис. 6 а-д).
Регулируемое изменение положения исследуемой ткани на предметном столике, в том числе и с установлением заданного угла наклона позволяло провести осмотр просвета коронарных артерий (рис. 7а), увидеть выстилку эндотелиальными клетками интимы, оценить изменение расположения клеток эндотелия в зонах бифуркации (хаотичное). Направление луча в зону поперечного среза (рис. 7а, б) помогало различить подэндотелиальный слой (соединительнотканная прослойка), средний слой (гладкомышечные и эластические элементы).
Процессы образования неоинтимы после установления стентов (рис. 76, ё), тромбоз стентированных коронарных артерий (рис. 7в-е) СЭМ позволяла увидеть в деталях, благодаря возможности менять увеличение исследуемого предмета.
Сканирование церебральных артерий у больных с окклюзией просвета позволило определить не только процессы атеросклеротических поражений стенки сосуда, но и запуска процессов тромбообразования на, казалось бы, внешне неповрежденной интиме (рис. 8)
Изучение структурных особенностей стенки желчных пузырей при различных формах калькулезного холецистита с использованием СЭМ позволило изучить изменения в слизистом, подслизистом, мышечном слоях и выстроить их в трехмерном изображении (рис. 9а, в, д). Качество разрешения при сканировании позволяло увидеть микроворсинки на поверхности слизистой оболочки (рис. 96).
Совместная работа сморфологической лабораторией НЦХ проводились для исследования эритроцитов у больных с язвенными кровотечениями. Серийные сканы позволили увидеть и запечатлеть образование сладж-синдрома (рис. 10а), раннюю регенерацию эритроцитов с обилием незрелых форм (рис. 106).
СЭМ применялась и при изучении электротравм с определением патологических изменений в эпидермисе, дерме, сосудах, оценкой состава воспалительного инфильтрата.
Рис. 5. Сканирующая микроскопия: слизистая ВДП при термоингаляционных поражениях: эпителий верхних дыхательных путей после термоингаляционной травмы I ст. (а). Ув. xlOOO; некроз и десквамация эпителия после термоингаляционной травмы 11-111 ст. (б). Ув. х2000.
ЗООнт
1.5КУ №01гтт5550
Х20С 10С|ИГ
ЭЕ! 1.5кУ №013тгг8350
Рис. 6. Сканирующая микроскопия: коронарные стенты: формирование тромботических масс (а); клетки крови и фибрин как основная составляющая тромба (б, в); фибрин между кольцами стента (д); нормальная конфигурация стента (е); деформированный стент в процессе установки в сосуд (ё).
Таким образом, СЭМ позволяет в трехмерном изображении под выбранным углом, в заданной проекции получить высококачественные сканы поверхностей в различном масштабе и под различным увеличением. СЭМ позволяют работать как с целым фрагментом исследуемой ткани, так разделить его на слои в соответствии с гистологическим строением органа (рис. 12а, б).
Работа с разными типами тканей, особенно ценное качество СЭМ, позволяющее провести полноценную оценку исследуемого материала (рис. 13а, б).
Возможности качественно выполненных сканов позволяют провести просмотр, а впоследствии дифферен-цировку клеточного состава воспалительного инфильтрата, клеток крови и т.д. (рис. 14а). Причем увеличение размеров элементов можно выполнить в диапазоне от
Рис. 7. Сканирующая микроскопия - коронарные артерии: просвет коронарной артерии со стентом (а); образование неоинтимы на стенте (б,ё); образование тромотических масс в просвете стентированной артерии (в-е).
25-кратного до 12000 увеличения (рис. 14в, д). При необходимости аппарат позволяет провести измерения любого объекта (диаметр), толщины и расстояния от и до исследуемого объекта (рис.146).
ЛИТЕРАТУРА
1. Гоулдстейн Дж., Яковица X. Практическая растровая электронная микроскопия. М Мир 1978: 656.
В Д
Рис. 8. Сканирующая микроскопия - церебральные артерии, просвет церебральной артерии (а); формирование тромботических масс (б-д).
В Д
Рис. 9. Сканирующая микроскопия - желчный пузырь: слизистая желчного пузыря (а); складка слизистой (б); ворсинки на поверхности слизистой (в); соединительнотканные волокна в подслизистом слое (д).
(V %Г/
ЭТИ*. ** I*»
№ ^ (У
V Ж ^^
нгс 5 ■;' -.-««V лД
ЭЕ1 16кУ WD13mmSS30
х2,000 Юрт
ЭЕ1 8кУ |УУ015тт3840
х2,000 Юрт
а б
Рис. 10. Сканирующая микроскопия - кровь: множественные сладжи эритроцитов (а); патологические формы эритроцитов (б).
а б
Рис. 11. Сканирующая микроскопия - электротравма: коагуляционный некроз (а); выход эритроцитов из МЦР (б).
а б
Рис. 12. Сканирующая микроскопия: желчный пузырь: стенка желчного пузыря (а); слои стенки с измерением их толщины (б).
а б
Рис. 13. Сканирующая микроскопия - желчный пузырь: слизистая желчного пузыря (а); мышечная стенка желчного пузыря (б).
Рис. 14. Сканирующая микроскопия - желчный пузырь: клетки воспаления на слизистой (а); воспалительная инфильтрация и размеры клеток (б); увеличение исследуемых клеток в диапазоне от 1.500 до 4.000 (в,д).
Контакт: Убайдуллаева В.У., отдел патологической анатомии РНЦЭМП. 100107, Ташкент, ул. Фархадская, 2. Тел:8-3712-2796554.
