Institute of Pathology(Rudolf-Virchow-Haus)
Humboldt University, Berlin
Pathologie – SS 2011 (1. Wo.)
Gesundheit, Krankheit und Tod, ObduktionÄtiologie, Genese, zelluläre Pathologie
DD:Krebs- vs.Entzündungs-diagnostik
IntraoperativeKrebsdiagnostik –vollständige Ent-fernung des Tu.
PrädiktiveKrebsdiagnostik –welches Medika-ment wirkt?
Aufgaben der Pathologie
Gewebediagnostik
Forschung
Lehre
Sektionen
Rudolph Virchow (1821-1902)
From Virchow‘s
„omnis cellula a cellula“
to Modern Molecular Pathology
Institute of PathologyCharité - University Medicine Berlin
Krankheitslehre
Nosologie (nosos = Krankheit): Lehre von den krankhaften Erscheinungen (Symptomen) Pathologie (pathos = Leiden): Lehre von den krankhaften Organveränderungen
Pathologie als Lehre von den Krankheiten (Begriff Pathologie schon bei Hippokrates und Galen)
Pathologie als Fachgebiet Andreas Vesalius (1514-1564), Padua: Durchführung von Sektionen („Anatomia practica“) Giovanni Battista Morgagni (1682-1771), Padua: Begründer der Pathologischen Anatomie, Krankheiten in den Organen Marie Francois Xavier Bichat (1771-1802), Paris: Krankheiten in den Geweben Rudolf Virchow (1821-1902), Berlin/Würzburg: Krankheiten in den Zellen (Zellularpathologie, 1858)
Letalität (= Tödlichkeit)Verhältnis der Zahl der Todesfälle zur Zahl der an einer bestimmten Krankheit Erkrankten
Epidemiologie von Krankheiten(ursprüngliche Bedeutung von Epidemioloige: „Seuchenkunde“)
• Lehre von der Erkennung, Bekämpfung und Verhütung übertragbarer Krankheiten• Lehre von den Ursachen und der Verbreitung nicht-infektiöser Krankheiten• WHO-Def.: die Epidemiologie befaßt sich mit der Untersuchung der Verteilung von
Krankheiten, physiologischen Variablen und sozialen Krankheitsfolgen in menschlichen Bevölkerungsgruppen sowie mit Faktoren, die diese Verteilung beeinflussen
Inzidenz (= Erkrankungshäufigkeit)Anzahl der Personen, die im Verlauf eines bestimmten Zeitraumes (i.d.R. 1 Jahr) an einer bestimmten Krankheit erstmals erkranken
Mortalität (= Sterblichkeit)Verhältnis der Zahl der Todesfälle zur Zahl der Gesamtbevölkerung in einem bestimmten Zeitraum (i.d.R. 1 Jahr) pro 100.000 Einwohner (i.d.R. bezogen auf eine bestimmte Erkrankung)
MorbiditätVerhältnis der Zahl der Erkrankungen zur Zahl der Gesamtbevölkerung in einem bestimmten Zeitraum (bei Infektionskrankheiten z.B. für die Dauer einer Epidemie)
Krankheitserkennung (Diagnostik)Anhand struktureller und funktioneller Atypien und Heterologien („Abweichungen von der Norm“)
Klinische Diagnostik Erkennung der Krankheitssymptome durch Inspektion (unter Anwendung optischer Geräte), Palpation, Auskultation etc. Paraklinische Diagnostik Erkennung krankhafter Veränderungen von Stoffwechsel, Funktion und Struktur (laborchemische Untersuchungen, EKG, Röntgen) Intraoperative Diagnostik Erkennung krankhafter Befunde durch direkte Eingriffe (Laparoskopie, Operation, histologische Schnellschnittuntersuchung) Biopsie-Diagnostik Histologie, Immunhistochemie, Molekularpathologie (PCR) Autopsie-Diagnostik Sektion, Methodenspektrum analog zur Biopsie
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TumordiagnostikEntzündungen
Degenerative ErkrankungenTransplantationsmedizin
Die pathohistologische Gewebediagnostikist die Grundlage
für zahlreiche klinische Diagnosen
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• konventionelle Histologie
• Immunhistologie
• Molekularpathologie
• Telepathologie
Das notwendige Methodenspektrum
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Aufarbeitung der Präparate
in der Pathologie
zur Gewebediagnostik
MakrozuschnittFärben
Mikroskopieren
2. Biopsie mit Einsendeschein1. Erfassung (Nummerierung) des Materials
3. Überführung der Proben in die Zuschnitt/Biopsiekapsel
Makroskopischer Zuschnitt eines Mamma-Amputates (OP-Resektat)
1 + 2 Portio längs/Zervix quer HE3 Längsschnitt: Cavumlänge (ausmessen) HE
Endometriumdicke (ausmessen) HE4 Endometrium/Myometrium HE5 Myometrium: HE
- Besonderheiten (Leiomyome usw.)- Ein Block mit Serosa
1 RR Bronchus / Gefässtümpfe HE2 Peribronchiale Lymphknoten HE2a cranialster Lymphknoten separat HE3 Tumor / umgebendes Lungenparenchym 1-2
Blöcke,1 x AB-PAS 4 Beziehung zu Pleura 1 x EvG
(senkrecht zu Pleuraoberfläche, Tuschemarkierung)5 Referenzschnitte (von jedem Lappen) HE, EvG, 6 allfällige Satellitenknoten HE
1 RR Bronchus / Gefässtümpfe HE2 Peribronchiale Lymphknoten HE2a cranialster Lymphknoten separat HE3 Tumor / umgebendes Lungenparenchym 1-2
Blöcke,1 x AB-PAS4 Beziehung zu Pleura 1 x EvG
(senkrecht zu Pleuraoberfläche, Tuschemarkierung)5 Referenzschnitte (von jedem Lappen) HE, EvG, 6 allfällige Satellitenknoten HE
Lungentumor
4. Hypercenter: Fixierung, Entwässerung 5. Gießstation: Überführung in Paraffin
6. Schneideplatz: Paraffinschnitte 7. Färbereihe: HE- und Spezialfärbungen
Schnitt- und Färbeserien eines Biopsiefalles Blöcke und Schnitte eines OP-Resektates
Mikroskopischer Arbeitsplatz Zusatzinventar: Diktiergerät, Buch, Telefon, Computer
?
Adenose der Mamma
In-situ Karzinom der Mamma
Invasiv wachsendes duktales Mammakarzinommit intraductalen Ausläufern
Intraoperative Schnellschnitt- Diagnostik
1. Zuschnitt des unfixierten Präparates
2. Anfertigung der Gefrierschnitte
3. Färben der Schnitte
Schnellschnittmarkierung beim Mammakarzinom
Zytologische Diagnostik
Vorteile: - „ Viel Diagnose aus wenig Material“- komplikationsarme Entnahmetechnik- kostengünstig (einfachste histologische Untersuchung ca. 15 €; zytologische Untersuchung ca. 10 €)
Nachteile: - eingeengtes Diagnosespektrum
Einsatz:- Vorsorgeuntersuchung- Screeninguntersuchung
Zytologie bei Leukämie
Histologische Diagnostik
Makropräparation
Entwässerung
Paraffineinbettung
Schneiden
Rehydrierung
Färbung
mikroskopischesPräparat
fixiertes Gewebe
Entnahme in der Klinik
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• Bestätigung oder Ausschluß eines Tumors
• Bösartigkeit / Gutartigkeit • Invasives Wachstum• Metastasierung (-sfähigkeit)
Die Pathologie in der Tumordiagnostik
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Die Diagnose „Krebs“ oder „Metastase“
wird rechtsverbindlich nur vom Pathologen
gestellt.
Der schriftliche Pathologie-Befund stellt
die Voraussetzung zum operativen Eingriff,
d.h. genehmigten Körperverletzung, dar.
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• Böcker, Denk, Heitz, MochPathologie - 4. Auflage
• Riede, Werner, SchäferAllgemeine und spezielle Pathologie – 5. Auflage
• Böcker, Denk, HeitzRepititorium Pathologie - 2. Auflage
Aktuelle Lehrbücher der Pathologie
Rudolf-Virchow-Haus
Bei Gutartigkeit
• vollständig entfernt
• Gefahr der Entartung• Gefahr der Wiederkehr (Rezidiv)
Die Pathologie in der Tumordiagnostik (I)
Benign Cystoma of the Ovary
Rduolf-Virchow-Haus
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Bei Grenzfalltumoren (Borderline-Tumoren)
• vollständige Entfernung
• Gefahr der Entartung
• langfristige Prognose
• ggf. Therapieempfehlung
Die Pathologie in der Tumordiagnostik (II)
Well differentiated endometrioid adenocarcinoma. A Invasion is indicated by back to back glands, complex folds and stromal dis- appearance. B The neoplastic glands are lined by columnar cells with relatively uniform nuclei; note the altered stroma in the top.
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Bei Bösartigkeit • exakte histologische Diagnose• vollständige lokale Entfernung • invasives Wachstum/Metastasierung• Histogenese• Prognose• therapierelevante Parameter
Die Pathologie in der Tumordiagnostik (III)
Solid tumors Genloci chromosml. alteration FunctionEwing sarcoma FLI/EWS
t(11;22) RNA/DNA-binding-fusion protein
Alveolar rhabdomyosarcoma PAX 3/FKHR t(2;13) (q35;q14)PAX 7/FKHR t(1;13) (p36;q14)
altered cell cycle proteins
Clear cell sarcoma EWS-ATF1 t(12;22)(q13;q12) altered cell cycle proteins
Desmoplastic small round cell tumor EWS-WT1 t(11;22)(p13;q12) altered cell cycle proteins
Angiomatoid fibrous histiocytoma TLS-ATF1 t(12;16)(q13;p11)
Extraskeletal myxoid chondrosarcoma TAF2N-CHN t(9;17)(q22;q11)
Myxoid liposarcoma TLS/CHOP t(12;16) mutated DNA-binding-fusion protein
Synovial sarcoma SSXT/SSX1/2 t(X;18) altered fusion protein
Congenital fibrosarcoma ETV6-NTRK3 t(12;15)(p13;q25)
Alveolar soft part sarcoma ASPL-TFE3 t(X;17)(p11;q25)
Inflammatory myofibroblastic tumor Various ALK fusions t(2p23) altered fusion protein
Retinoblastoma RB1 del 13q14 gene loss mutated cell cycle protein
Dermatofibrosarcoma protuberans COL1A1-PDGFB t(17;22)(q22;q13)
colon carcinoma (CC)- fam. adenom. polyposis- heredit. non-polyposis(HNPCC)
DCC del 18q21APC del 5q21MLH1 3p13MSH2 2p12PMS1 2qPMS2 7p
gene loss
cell adhesion proteingene loss altered signal transductionmutated DNA-repair proteinmutated DNA-repair proteinmutated DNA-repair proteinmutated DNA-repair protein
Familiar breast and ovarian carcinoma
BRCA1 del 17q21BRCA2 del 13q14
gene loss / mutated gene productgene loss / mutated gene product
Multiple solid tms (Li-Fraumeni-syndrom) TP53 del 17p13 p53-mutation loss of growth control
Multiple solid and hematological tumours MDR1 7q31
P-glycoprotein with release of cyto-static drug
multidrug-resistance
Genetic alterations in tumor diagnostic (selection)*
FISH: Synovial sarcoma
diagnosis
SYT
SYT1 Dual color
break
apart translocation
probe
Invasiv wachsendes Dickdarmkarzinom mit LK-Metastase
Knochenmetas-tasen beim Prostatakarzinom
Telekommunikation in der Pathologie
• intraoperative Schnellschnitte
• schnelle Expertenkonsultation
Telepathology Consultation Center (TPCC)
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U I C C Con sultation
Center
Bindeglied zwischen
anforderndem Pathologen und
Experten
Internationaler Experte
Anfordernder Pathologe Internet
E-MailInternetE-Mail
In Kooperation mit Siemens AG, Medical Engineering, Erlangen
Telepathologie System TPS1
ISDN ISDN LAN LAN InternetInternetIntranetIntranet
Hitachi HVC- 202Leica RXA
Sony Video Present- er
© Copyright Pathologie, Frauenklinik Microsystems, Wetzlar
o p t i o n a lo p t i o n a l
MEOCLINICInst. f. Pathologie
Berliner Medizinhistorisches Museum
Gegenwärtiges Institut für Pathologie
virtualslide
Server
glass slide
glass slides
pathologist/scientist
slide scanner
Digital Virtual Microscopy
VM software
Beyond the scope of microscopy
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Der Diagnose „Krebs“ oder „Metastase“
folgt zunehmend häufiger die
therapierelevante
weitere Aufarbeitung des Tumorgewebes
durch den Pathologen.
EGFR(SP9)-Cy3[grün]/CK20-Cy2[rot]/H33342/Kerne [blau] Testung (vor Cetuximab) – Colon Cancer
HER-2/neu (c-erbB-2) beim Mamma-Karzinom
OncologyOncologyTumour Detection
Detection of DAB-stained CD24+ tumour cells in breast tissue
Detection of HER2 positive tumour cells in breast tissue
Detect regions of interest – stained automatically by Ventana Benchmark XT or manually
Probe and Nucleus Detection
negative
weak
moderate
strong
FastRed-Histograms for IHC-Quantification
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• Aktivität der Entzündung
• Grad der Gewebedestruktion
• spezifischer Erregernachweis
Die Pathologie in der Entzündungsdiagnostik
Entzünd.Entzünd.
Erreger-diagnostikErreger-
diagnostik
Kolorektale Entzündung
Colitisulcerosa
DiffentialDiagnosis
V.a. Infektion
M. CrohnM. Crohn
unklarunklar
normalnormal
Col.-rect. Biopsie beiV.a. chron. Dickdarm-entzündung
Col.-rect. Biopsie beiV.a. chron. Dickdarm-entzündung
chronisch
floride
Tuberculosis
Necrotizing granuloma
with epitheloid
histiocytes
and
Langerhans-type giant cells often without detection of acid-fast bacilli in the Ziehl-Neelsen
stain
(H&E x 100)
123 bp123 bp
L M –C +C
a) Mycobacterium tuberculosis complex-PCR,b) Detection of the M. tuberculosis mtp
40 Gen,
the specificity of all products were verified by hybridisation
a)
L –G M –G –C +C
393 bp
b)(a,b) detection of mycobacterial
DNA
(M. tuberculosis),Gel electrophoresis of the PCR products
formalin fixed paraffin embedded
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Aufgaben der Pathologie
Gewebediagnostik
Sektionen
Lehre
Forschung
Trotz moderner Untersuchungsmethoden sind in der Medizin noch 30 bis 50 Prozent der Diagnosen falsch oder unvollständig.(Hamburger Morgenpost, 29.01.2000)
Bedeutung
der Leichenschau, der
klinischen Sektion und deren
juristische Grundlagen
Die klinische Sektion ist die letzte
ärztliche Handlung zugunsten des
Patienten, seiner Angehörigen und
der Allgemeinheit.
Bedeutung der klinischen Sektion
1. Feststellung der Todesursache
2. Verifizierung der Grundkrankheit(en)
3. Qualitätskontrolle von Diagnostik und Therapie
4. Lehre, Ausbildung von Ärzten
5. Fachausbildung von Pathologen
6. Todesursachenstatistik, Epidemiologie
7. Begutachtung (Berufskrankheiten)
8. Forschung
1. Totenflecke (Livores mortis) Treten am frühesten auf. Senkungsblutfülle (Hypostase) infolge Herzkreislaufstillstand
2. Totenstarre (Rigor mortis) Tritt bei normaler Umgebungstemperatur im Mittel 3-4 Stunden post mortem auf. Absinken des ATP-Spiegels < 85%
3. Postmortale Autolyse Auflösung organischer Strukturen durch körpereigene Enzyme
4. Fäulnis Gewebsabbau durch Bakterien (heterolytische Enzyme)
Sichere Todeszeichen
Fehler bei der ärztlichen Leichenschau
1. Falsche Todesfeststellung Todesbescheinigung für Lebende
2. Falsche Todesursachenfeststellung Übersehen todesursächlicher Verletzungen (z.B. Würgemale, Drossel- oder Strangmarken, Messerstichverletzungen, Einschüsse, hellrote Totenflecke)
3. Falsche Qualifikation der Todesart Natürlich anstatt nicht natürlich bzw. ungewiss und umgekehrt
4. Nicht nachvollziehbare Angaben zur Todeszeit
5. Angabe falscher oder irrelevanter Todesursachen Herzkreislaufversagen, Herzstillstand, Asystolie, Atemstillstand, Hirntod, Kachexie, Marasmus
Zulässigkeit einer klinischen Sektion (§3 Sektionsgesetz)
Außer in den sonst durch Gesetz geregelten Fällen ist die klinische Sektion zulässig, wenn
1. Der Verstorbene oder seine Angehörigen im Behandlungsvertrag in die Sektion eingewilligt haben oder
2. die klinische Sektion zur Klärung der Todesursache oder zur Überprüfung der Diagnose- und Therapieverfahren (Qualitäts-
kontrolle) dient oder 3. ein besonderes, dem Fortschritt der Medizin dienendes wissen-
schaftliches Interesse in Lehre, Forschung und Epidemiologie besteht oder
4. die Fürsorge für die Hinterbliebenen, insbesondere im Gutachter- wesen, im Versicherungsrecht, bei Erb- oder Infektionskrankheiten, die klinische Sektion erfordert.
Klinische Diagnose versus Sektionsbefund
z.B. Lungenembolie, Myokardinfarkt
klinisch und pathologisch-anatomisch übereinstimmend 30% klinisch vermutet, pathologisch-anatomisch nicht bestätigt 40% klinisch nicht vermutet, pathologisch-anatomisch nachweisbar 30%
z.B. Maligne TumorerkrankungLatente Karzinome und andere Neoplasien 25% (davon anamnestisch stumm 10%) Bronchialkarzinom > Nierenkarzinom > Leberkarzinom > Kolonkarzinom
Qualitätskontrolle von Diagnostik und Therapie
1. Aufdeckung von Todesursache und Grundleiden (sofern zu Lebzeiten nicht möglich)
2. Verifizierung und ggf. Korrektur der klinischen Diagnosen bezüglich Todesursache und Grundleiden
3. Erfassung zusätzlicher Krankheiten (sog. Nebenleiden)
4. Kontrolle der Wirksamkeit konventioneller und neuer Therapieformen
5. Erfassung therapeutischer Nebenwirkungen
6. Ausschluss (bzw. Nachweis) von Behandlungsfehlern
7. Erkennung neuer Krankheitsentitäten
8. Beantwortung diagnostischer und wissenschaftlicher Fragestellungen
Sektionsantrag
Klinische Todesursache muss mit Leichenschauschein, Blatt 5 übereinstimmen!
Virchow in seinem Arbeitszimmer Schellingstr. 10
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