Hiểu về giải phẫu bệnh – Mẫu bệnh phẩm được xử lý như thế nào?
Khi bác sĩ lấy được một mảnh mô hoặc một mẫu bệnh phẩm từ cơ thể, nhiều người nghĩ rằng mẫu đó chỉ cần được đưa lên kính hiển vi để xem có tế bào ung thư hay không. Thực tế, trước khi bác sĩ giải phẫu bệnh có thể nhìn thấy tế bào dưới kính hiển vi, bệnh phẩm phải trải qua một quy trình xử lý khá công phu.
Từ lúc mẫu mô được lấy ra khỏi cơ thể cho đến khi trở thành một lát mô rất mỏng trên lam kính là cả một chuỗi bước liên tiếp. Mỗi bước đều có ý nghĩa, bởi nếu bệnh phẩm bị hỏng, bị khô, bị xử lý không phù hợp hoặc không được lấy đúng vùng tổn thương, chất lượng thông tin mà bác sĩ giải phẫu bệnh có thể thu được cũng bị ảnh hưởng.
Đặc biệt trong ung thư hiện đại, một mẫu bệnh phẩm không chỉ được dùng để xác định có ung thư hay không, mà còn có thể cần phục vụ cho việc xác định loại mô học, hóa mô miễn dịch và xét nghiệm biomarker hoặc sinh học phân tử. Vì vậy, cách xử lý bệnh phẩm ngay từ đầu có thể ảnh hưởng đến rất nhiều bước tiếp theo của quá trình chẩn đoán và điều trị.
1. Mẫu bệnh phẩm giải phẫu bệnh là gì?
Bệnh phẩm (specimen) là mô hoặc tế bào được lấy từ cơ thể người bệnh để phân tích.
Tùy trường hợp, bệnh phẩm có thể là một mảnh mô rất nhỏ lấy bằng kim sinh thiết, một mảnh niêm mạc lấy qua nội soi, một hạch lympho, một khối u được phẫu thuật lấy ra hoặc thậm chí toàn bộ một cơ quan trong những trường hợp phẫu thuật lớn.
Có thể chia bệnh phẩm giải phẫu bệnh thành hai nhóm lớn.
Bệnh phẩm sinh thiết thường có kích thước nhỏ, chẳng hạn một vài mảnh mô lấy qua nội soi hoặc một trụ mô lấy bằng kim.
Bệnh phẩm phẫu thuật có thể lớn hơn rất nhiều, có thể bao gồm toàn bộ khối u cùng một phần mô lành xung quanh, hạch lympho hoặc cả cơ quan.
Ngoài bệnh phẩm mô, giải phẫu bệnh còn có thể phân tích bệnh phẩm tế bào học (cytology), chẳng hạn tế bào lấy từ dịch cơ thể, chọc hút bằng kim nhỏ hoặc các mẫu phết tế bào.
Vì vậy, khi bác sĩ nói “gửi bệnh phẩm làm giải phẫu bệnh”, không nhất thiết có nghĩa là người bệnh vừa được lấy một “mảnh khối u” lớn. Đó có thể chỉ là một vài mảnh mô rất nhỏ.
2. Ngay sau khi lấy ra, bệnh phẩm cần được bảo quản như thế nào?
Đây là một bước rất quan trọng nhưng người bệnh thường ít để ý.
Sau khi được lấy ra khỏi cơ thể, mô không còn được cung cấp oxy và chất dinh dưỡng như khi còn ở trong cơ thể. Các tế bào bắt đầu trải qua quá trình tự phân hủy (autolysis).
Nếu không được bảo quản phù hợp, cấu trúc tế bào và mô có thể nhanh chóng thay đổi.
Vì vậy, với nhiều loại bệnh phẩm, đặc biệt là bệnh phẩm mô cần làm mô bệnh học thường quy, mẫu được đưa vào dung dịch cố định, phổ biến nhất là formalin đệm trung tính 10% (10% neutral buffered formalin, NBF).
Cố định nhằm giữ lại cấu trúc mô càng gần với trạng thái ban đầu càng tốt và ngăn quá trình phân hủy tiếp diễn.
Điều này giải thích vì sao bệnh phẩm sau khi lấy thường được đặt ngay vào một lọ chứa dung dịch bảo quản thay vì để khô hoặc để ở ngoài môi trường.
3. Vì sao thời gian từ lúc lấy bệnh phẩm đến khi cố định lại quan trọng?
Không phải chỉ cần “cho vào formalin” là mọi thứ đều không còn quan trọng.
Khoảng thời gian từ khi bệnh phẩm được lấy ra cho đến khi được đưa vào chất cố định được gọi là thời gian thiếu cố định (cold ischemia time) trong một số bối cảnh.
Nếu thời gian này kéo dài, các thành phần trong tế bào có thể bị thay đổi.
Điều này đặc biệt đáng chú ý khi bệnh phẩm cần thực hiện những xét nghiệm biomarker nhạy với điều kiện tiền phân tích.
Ví dụ, trong ung thư vú, thời gian thiếu cố định và thời gian cố định có thể ảnh hưởng đến kết quả của một số xét nghiệm thụ thể nội tiết hoặc HER2.
Do đó, xử lý bệnh phẩm không chỉ là công việc của phòng giải phẫu bệnh. Nó bắt đầu ngay từ thời điểm bác sĩ lấy mẫu.
4. Sau khi cố định, bệnh phẩm được làm gì tiếp theo?
Sau khi được cố định, bệnh phẩm sẽ được chuyển đến phòng giải phẫu bệnh.
Đối với bệnh phẩm nhỏ, bác sĩ giải phẫu bệnh hoặc kỹ thuật viên có thể tiến hành xử lý trực tiếp.
Đối với bệnh phẩm phẫu thuật lớn, quy trình phức tạp hơn. Bác sĩ giải phẫu bệnh cần khảo sát đại thể (gross examination hoặc grossing).
Ở bước này, bệnh phẩm được quan sát bằng mắt thường, đo kích thước, mô tả hình dạng, màu sắc, bề mặt, vị trí tổn thương và mối liên quan giữa khối u với các cấu trúc xung quanh.
Nếu là một khối u được phẫu thuật lấy ra, bác sĩ có thể cần xác định:
khối u nằm ở đâu;
kích thước bao nhiêu;
bề mặt và cấu trúc như thế nào;
khối u cách diện cắt bao xa;
có những hạch lympho nào có thể lấy và đánh giá;
có những vùng nào cần lấy mẫu để kiểm tra dưới kính hiển vi.
Đây là lý do bệnh phẩm phẫu thuật lớn thường không được “nghiền toàn bộ rồi soi kính hiển vi”. Bác sĩ phải lựa chọn những vùng đại diện để đưa vào các bước xử lý tiếp theo.
5. “Cắt bệnh phẩm” nghĩa là gì?
Sau khi khảo sát đại thể, bác sĩ sẽ lựa chọn các vùng mô cần kiểm tra và đặt chúng vào những cassette mô học (tissue cassette).
Với bệnh phẩm lớn, việc lấy mẫu phải có hệ thống.
Ví dụ, với một khối u đã được phẫu thuật, bác sĩ không chỉ lấy phần trung tâm khối u. Tùy loại ung thư, có thể cần lấy cả vùng tiếp giáp giữa khối u và mô lành, vùng nghi ngờ xâm nhập, diện cắt và những cấu trúc liên quan.
Những mẫu mô này sau đó được đưa qua quy trình xử lý mô.
Mục tiêu là biến mô mềm, chứa nhiều nước thành một khối có độ cứng phù hợp để có thể cắt thành những lát cực mỏng.
6. Vì sao mô phải được loại nước?
Mô cơ thể chứa rất nhiều nước.
Trong khi đó, vật liệu được sử dụng để tạo khối mô học, phổ biến nhất là paraffin, không hòa tan trong nước.
Do đó, sau cố định, bệnh phẩm phải trải qua quá trình khử nước (dehydration) bằng các nồng độ cồn tăng dần.
Nước trong mô được loại bỏ từng bước.
Sau đó, mô được xử lý bằng các chất trung gian giúp paraffin có thể thấm vào mô.
Toàn bộ quá trình này thường được gọi là xử lý mô (tissue processing).
7. Paraffin dùng để làm gì?
Sau khi xử lý, mô được vùi trong paraffin (paraffin embedding).
Paraffin sẽ bao quanh và thấm vào mô, tạo thành một khối tương đối chắc.
Khối paraffin này giúp bác sĩ có thể cắt mô thành những lát cực mỏng mà không làm mô bị nát hoặc biến dạng quá nhiều.
Bác có thể hình dung giống như việc cắt một lát rất mỏng từ một vật liệu mềm. Nếu không có chất nền đủ chắc để giữ cấu trúc, việc cắt sẽ rất khó.
Khi được vùi trong paraffin, mô trở thành một “khối mô học” có thể được đưa vào máy cắt.
8. Mô được cắt thành những lát mỏng như thế nào?
Khối paraffin được đưa vào một thiết bị gọi là microtome.
Microtome có thể cắt những lát mô rất mỏng, thường chỉ vài micromet.
Các lát mô này được đặt lên lam kính (glass slide) để chuẩn bị cho bước nhuộm.
Đây là một trong những lý do tại sao khi nhìn vào tiêu bản giải phẫu bệnh dưới kính hiển vi, bác sĩ có thể quan sát được cấu trúc tế bào và mô rất chi tiết.
Mẫu mô ban đầu có thể chỉ là một mảnh nhỏ, nhưng sau khi xử lý và cắt thành nhiều lát liên tiếp, một khối mô có thể tạo ra nhiều tiêu bản khác nhau.
9. Nhuộm H&E là gì?
Một trong những phương pháp nhuộm cơ bản và quan trọng nhất trong giải phẫu bệnh là H&E, viết tắt của:
Hematoxylin and Eosin.
Hematoxylin chủ yếu làm nổi bật nhân tế bào, trong khi eosin tạo màu tương phản cho bào tương và nhiều thành phần khác của mô.
Nhờ sự tương phản này, bác sĩ giải phẫu bệnh có thể đánh giá:
hình dạng và kích thước tế bào;
đặc điểm của nhân;
cấu trúc mô;
cách các tế bào sắp xếp;
đặc điểm xâm nhập;
hoại tử;
phản ứng viêm;
và nhiều đặc điểm khác.
Đây thường là nền tảng đầu tiên để bác sĩ đưa ra chẩn đoán mô bệnh học.
10. Bác sĩ giải phẫu bệnh nhìn gì dưới kính hiển vi?
Sau khi có tiêu bản H&E, bác sĩ giải phẫu bệnh sẽ đánh giá cả tế bào và cấu trúc mô.
Đối với tổn thương nghi ngờ ung thư, bác sĩ có thể xem xét liệu tế bào có những đặc điểm ác tính hay không, mô có bị phá vỡ cấu trúc bình thường hay không và tế bào u có xâm nhập vào các mô xung quanh hay không.
Nếu xác định là ung thư, bác sĩ tiếp tục đánh giá loại mô học và những đặc điểm cần thiết khác.
Trong bệnh phẩm phẫu thuật, tùy loại ung thư, bác sĩ còn có thể đánh giá kích thước u, mức độ xâm lấn, diện cắt, tình trạng hạch lympho, xâm nhập mạch máu hoặc mạch bạch huyết, xâm nhập thần kinh và những yếu tố khác có ý nghĩa tiên lượng hoặc phân giai đoạn.
Như vậy, kết quả giải phẫu bệnh cuối cùng không chỉ đến từ việc “nhìn thấy tế bào ung thư”.
Nó là kết quả của quá trình đánh giá có hệ thống cả mô và tế bào.
11. Vì sao đôi khi phải làm thêm hóa mô miễn dịch?
Có những trường hợp H&E đã cho thấy rõ một khối u ác tính nhưng vẫn chưa đủ để xác định chính xác khối u xuất phát từ đâu hoặc thuộc nhóm nào.
Khi đó, bác sĩ có thể yêu cầu hóa mô miễn dịch (immunohistochemistry, IHC).
Phương pháp này sử dụng các kháng thể để phát hiện những protein đặc hiệu hoặc tương đối đặc trưng được biểu hiện trong tế bào.
Ví dụ, trong một số trường hợp nghi ngờ ung thư phổi, các marker như TTF-1, Napsin A, p40 có thể được sử dụng để hỗ trợ phân loại.
Trong ung thư vú, các marker ER, PR, HER2 có vai trò quan trọng trong phân loại sinh học và định hướng điều trị.
Trong lymphoma, nhiều marker như CD20, CD3, CD30, CD45 có thể được sử dụng theo từng bệnh cảnh.
Điểm quan trọng là không có một marker đơn độc nào có thể giải quyết mọi trường hợp. Bác sĩ thường lựa chọn một nhóm marker dựa trên hình thái mô học và câu hỏi chẩn đoán cụ thể.
12. Mẫu bệnh phẩm có thể được dùng để xét nghiệm gen không?
Có.
Đây là một thay đổi rất quan trọng của giải phẫu bệnh hiện đại.
Mẫu mô sau khi được xử lý có thể được sử dụng cho một số xét nghiệm sinh học phân tử, tùy vào loại bệnh và loại bệnh phẩm.
Trong ung thư phổi chẳng hạn, mô có thể được sử dụng để tìm các biến đổi phân tử có ý nghĩa điều trị như EGFR, ALK, ROS1, BRAF, KRAS, MET, RET, NTRK hoặc các biomarker khác tùy tình huống.
Tuy nhiên, không phải toàn bộ mẫu mô đều có thể sử dụng tùy ý cho mọi xét nghiệm.
Mỗi lần làm thêm một xét nghiệm có thể tiêu tốn một phần bệnh phẩm. Nếu mẫu ban đầu rất nhỏ, việc sử dụng bệnh phẩm cần được cân nhắc.
Đó là lý do trong một số trường hợp, bác sĩ giải phẫu bệnh có thể trao đổi với bác sĩ điều trị để ưu tiên các xét nghiệm quan trọng nhất trước.
13. Vì sao đôi khi người bệnh được báo “mẫu không đủ”?
Đây là tình huống không hiếm gặp.
Một mẫu sinh thiết nhỏ có thể chứa rất ít mô u. Sau khi thực hiện nhuộm H&E và một số xét nghiệm cần thiết, lượng mô còn lại có thể không đủ để làm thêm các xét nghiệm khác.
Ví dụ, bệnh phẩm ban đầu chỉ có một vài mảnh mô nhỏ. Nếu phải làm nhiều marker hóa mô miễn dịch, mỗi xét nghiệm có thể sử dụng một lát mô khác nhau. Sau đó, nếu cần xét nghiệm phân tử, lượng mô còn lại có thể không còn đủ.
Điều này không có nghĩa là phòng giải phẫu bệnh “làm mất mẫu” hay xử lý sai.
Đôi khi giới hạn thực sự nằm ở lượng bệnh phẩm ban đầu.
Trong những trường hợp cần thiết, bác sĩ có thể cân nhắc sử dụng một phương pháp xét nghiệm khác hoặc lấy thêm bệnh phẩm.
14. Vì sao phải bảo quản khối paraffin và lam kính?
Sau khi hoàn thành xét nghiệm, bệnh phẩm không phải lúc nào cũng bị bỏ đi.
Khối paraffin (paraffin block) và các lam kính (slides) thường được lưu trữ theo quy định chuyên môn.
Điều này rất quan trọng vì trong quá trình điều trị, người bệnh có thể cần:
xem lại chẩn đoán;
xin ý kiến giải phẫu bệnh lần hai;
thực hiện thêm hóa mô miễn dịch;
làm thêm xét nghiệm phân tử;
hoặc đối chiếu kết quả với một mẫu bệnh phẩm khác.
Vì vậy, bệnh phẩm giải phẫu bệnh là một phần rất quan trọng của hồ sơ y tế lâu dài.
Nếu người bệnh cần chuyển cơ sở điều trị hoặc xin hội chẩn, đôi khi khối paraffin và lam kính có giá trị hơn việc chỉ mang theo một bản photocopy kết quả giải phẫu bệnh.
15. Nếu kết quả giải phẫu bệnh chưa phù hợp với CT thì sao?
Đây là tình huống cần được bác sĩ xem xét cẩn thận.
Ví dụ, CT cho thấy một khối u rất nghi ngờ ác tính nhưng mẫu sinh thiết lại chỉ cho thấy mô viêm.
Không nên ngay lập tức kết luận rằng CT sai hoặc sinh thiết sai.
Bác sĩ cần xem xét toàn bộ quá trình:
Vị trí lấy mẫu có đúng vào tổn thương không?
Mẫu có đủ lượng không?
Có chứa mô u hay không?
Đặc điểm hình ảnh có phù hợp với kết quả bệnh học không?
Có cần xem lại lam kính hoặc khối paraffin không?
Có cần lấy lại mẫu ở vị trí khác không?
Đây là lý do chẩn đoán ung thư thường cần sự phối hợp giữa lâm sàng, chẩn đoán hình ảnh và giải phẫu bệnh.
Không nên tách riêng một kết quả khỏi toàn bộ bối cảnh.
16. Một ví dụ để dễ hình dung
Giả sử bác có một khối phổi được phát hiện trên CT.
Bác sĩ tiến hành sinh thiết bằng kim và lấy được một số trụ mô nhỏ. Mẫu được đưa vào dung dịch cố định rồi chuyển đến khoa giải phẫu bệnh.
Tại đây, bác sĩ giải phẫu bệnh xử lý mô, vùi paraffin, cắt thành các lát mỏng và nhuộm H&E.
Hình ảnh dưới kính hiển vi cho thấy carcinoma.
Để xác định hướng mô học, bác sĩ chỉ định thêm một số marker hóa mô miễn dịch. Kết quả phù hợp với adenocarcinoma phổi.
Sau đó, vì người bệnh cần lựa chọn điều trị toàn thân, phần bệnh phẩm còn lại được sử dụng để thực hiện xét nghiệm biomarker phân tử phù hợp.
Như vậy, từ một vài mảnh mô nhỏ, bệnh phẩm đã trải qua nhiều bước để cuối cùng cung cấp thông tin về:
bản chất tổn thương → loại mô học → đặc điểm miễn dịch → thông tin phân tử có thể liên quan đến điều trị.
Đây chính là lý do một mẫu sinh thiết nhỏ đôi khi có giá trị rất lớn.
17. Người bệnh nên lưu ý gì khi nhận kết quả giải phẫu bệnh?
Khi nhận kết quả, bác không nhất thiết phải hiểu tất cả các thuật ngữ kỹ thuật ngay lập tức.
Điều quan trọng trước tiên là xác định mẫu bệnh phẩm lấy từ đâu, kết luận mô bệnh học là gì và bác sĩ đang cần thêm xét nghiệm nào hay không.
Nếu báo cáo ghi “cần làm thêm hóa mô miễn dịch”, điều đó không có nghĩa là kết quả trước đó sai. Có thể bác sĩ cần thêm bằng chứng để phân loại chính xác hơn.
Nếu báo cáo ghi “không thấy tế bào ác tính”, cũng không nên tự kết luận rằng chắc chắn không có ung thư nếu hình ảnh và lâm sàng vẫn rất nghi ngờ.
Nếu báo cáo ghi “bệnh phẩm không đủ”, bác nên hỏi bác sĩ liệu có cần lấy lại bệnh phẩm hoặc có phương án xét nghiệm thay thế hay không.
Kết luận
Một mẫu bệnh phẩm giải phẫu bệnh không được đưa thẳng lên kính hiển vi ngay sau khi lấy ra khỏi cơ thể. Bệnh phẩm phải trải qua một chuỗi bước từ bảo quản, cố định, khảo sát đại thể, xử lý mô, vùi paraffin, cắt lát, nhuộm và đánh giá dưới kính hiển vi. Khi cần, mẫu còn có thể được sử dụng cho hóa mô miễn dịch và xét nghiệm sinh học phân tử.
Mỗi bước đều có thể ảnh hưởng đến chất lượng thông tin thu được. Đặc biệt trong ung thư hiện đại, một mẫu mô nhỏ có thể phải phục vụ đồng thời nhiều mục đích, từ xác định loại ung thư cho đến tìm biomarker giúp lựa chọn điều trị.
Vì vậy, khi cầm trên tay một kết quả giải phẫu bệnh, bác không nên chỉ quan tâm đến một dòng kết luận cuối cùng. Đằng sau dòng chữ đó là cả một quy trình xử lý bệnh phẩm và phân tích chuyên môn nhằm biến một mảnh mô rất nhỏ thành thông tin có giá trị cho việc chẩn đoán và điều trị.
Điều quan trọng không phải là nhớ hết các bước kỹ thuật, mà là hiểu rằng chất lượng của kết quả giải phẫu bệnh bắt đầu từ chất lượng của bệnh phẩm và cách bệnh phẩm được xử lý, bảo quản và phân tích.
Mời bác đọc bài tiếp theo: Hiểu về hóa mô miễn dịch – Hóa mô miễn dịch là gì?
Tài liệu tham khảo
WHO Classification of Tumours Editorial Board. WHO Classification of Tumours Series. 5th Edition. Lyon: International Agency for Research on Cancer; 2019-2025.
College of American Pathologists. Cancer Protocols. Northfield, IL: College of American Pathologists.
College of American Pathologists. Anatomic Pathology Checklist. Northfield, IL: College of American Pathologists.
College of American Pathologists. Breast Biomarker Reporting Protocol. Northfield, IL: College of American Pathologists.
College of American Pathologists. Lung Cancer Biomarker Testing Guideline. Northfield, IL: College of American Pathologists.
National Comprehensive Cancer Network. NCCN Clinical Practice Guidelines in Oncology. Plymouth Meeting, PA: National Comprehensive Cancer Network.
Lester SC, ed. Manual of Surgical Pathology. 4th ed. Philadelphia, PA: Elsevier; 2019.
Rosai J. Rosai and Ackerman's Surgical Pathology. 11th ed. Philadelphia, PA: Elsevier; 2018.
Bancroft JD, Gamble M, eds. Theory and Practice of Histological Techniques. 8th ed. Philadelphia, PA: Elsevier; 2019.
Goldblum JR, Lamps LW, McKenney JK, Myers JL, eds. Rosai and Ackerman's Surgical Pathology. 11th ed. Philadelphia, PA: Elsevier; 2018.