Zusammenfassung:
Die automatisierte Image-Zytometrie wurde in den letzten Jahren zu einem sensitiven
Verfahren zur quantitativen Analyse der Kernstruktur und des DNA-Gehaltes exfoliierter
Zellen des Atemtraktes entwickelt. In der vorliegenden Untersuchung wollten wir die
Frage klären, ob bei der Diagnose broncho-pulmonaler Tumoren bereits eine enge Übereinstimmung
zwischen den Ergebnissen der automatisierten Image-Zytometrie mit den zyto- und histo-pathologischen
Befunden, sowie der abschließenden Enddiagnose als „Goldstandard” besteht. An 142
konsekutiv untersuchten Patienten (100 Männer, 42 Frauen) mit Verdacht auf einen broncho-pulmonalen
Tumor wurde im Rahmen der Bronchoskopie eine Spülung des suspekten Bronchialabschnittes
zusätzlich zur Gewinnung des zyto- und/oder histologischen Probenmaterials durchgeführt.
Es folgte eine zytometrische Untersuchung der Spülflüssigkeit mit einem automatisierten
Image-Zytometer unter Verwendung eines neu entwickelten Classifiers für die Zellen
des Atemtraktes. Als Kontrollen dienten Spülflüssigkeiten von 50 Patienten ohne konkreten
Tumorverdacht, bei denen eine Bronchoskopie aufgrund anderer Indikationen stattfand.
Bei 108 Patienten wurde der Verdacht eines broncho-pulmonalen Tumors in der Enddiagnose
bestätigt. In 97 Proben fand sich eine vermehrte Anzahl auffälliger Zellkerne. Weitere
36 waren unauffällig und in 9 Proben befand sich zu wenig repräsentatives Material.
Die Spülflüssigkeiten der Kontrollprobanden waren sämtlich unauffällig. Der Vergleich
mit der abschließenden Diagnose als Synthese aus allen Diagnoseverfahren zeigte für
die Untersuchung bronchialer Spülflüssigkeiten mittels Image-Zytometrie eine Sensitivität
von 90 % (92/102) bei einer Spezifität von 84 % (26/31). Histopathologie: 91 % Sensitivität
(73/80) bei 100 % Spezifität (6/6). Zytologie 92 % Sensitivität (92/100) und 100 %
Spezifität (26/26). Für die automatisierte Zytometrie ergab sich damit ein positiver
Vorhersagewert von 95 % und ein negativer Vorhersagewert von 71 %. Die quantitative
Image-Zytometrie bronchialer Spülflüssigkeiten erwies sich damit als empfindliche
und zuverlässige Methode zur Erfassung und Charakterisierung zellulärer Atypien bei
bronchopulmonalen Tumoren. Automatisiert und nahezu bedienungsfrei arbeitend, bietet
sie sich als ein effektives Verfahren für die erste Stufe im Rahmen des Lungenkrebs-Screenings
an.
Introduction: Automated image cytometry represents a new method for the quantitative analysis of
nuclear structure and DNA-content of exfoliative airway epithelial cells. In the present
investigation, we examined the correlation between automated cytometry, conventional
cytology and histopathology with the final diagnosis as the “gold standard”. Methods: In 142 patients (100 males and 42 females) with suspected lung cancer and 50 controls
(COPD, asthma), bronchial washings (5 - 10 ml) were obtained during bronchoscopy before
taking biopsies for cytological and/or histological examinations. The washings were
collected in 20 ml Saccomanno's fixative and centrifuged (500 g, 15 min). The cell
pellet was resuspended in Saccomanno's solution. Two specimens were stained according
to Papanicolaou and another two using the Feulgen reaction with thionin. Image cytometry
was performed by means of a special, trainable classifier for exfoliative cells of
the respiratory tract, using the Cyto-Sacant® (Oncometrics, Vancouver). Results: In the patients with suspected lung cancer we found numerous abnormal nuclei in 97
samples. 36 samples contained normal cells only, and 9 samples were insufficient.
In our control group there was no sample with abnormal nuclei, and all washings were
evaluable. Compared to the final diagnosis of lung cancer, we found a sensitivity
of 90% (92/102) and a specificity of 84% (26/31). For histology sensitivity was 91%
(73/80) and specificity 100%, while we found a sensitivity of 92% (92/100) and specificity
of 100% for cytology. For automated cytometry the positive predicted value was 95%,
the negative predicted value 71%. Conclusions: In the investigation of patients with suspected lung canver, automated image cytometry
of bronchial washings is a sensitive and reliable method for the detection of malignant
changes in the tracheobronchial mucosa. The automated procedure seems well suited
not only for analysing bronchial washings, but also for a screening procedure.
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Forschungsinstitut für Frühdiagnose und Therapie des Bronchialkarzinoms Klinik für
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Bergstr. 26
44791 Bochum
eMail: Wolfgang.Marek@ruhr-univ-bochum.de