Skip to main content
Knowledge-Pathway-Hero-image

동결 조직 절편 기술

이 논문에서는 동결 절편을 준비하는 과정에서 조직을 포매하는 데 사용되는 시스템에 대해 설명합니다.이 새로운 시스템은 간단한 기술과 장비를 사용하여 냉동 강철 웰에서 병소 부위를 아래로 향하도록 하여 포매하는 방식입니다. 이 시스템은 쉽게 익힐 수 있으며, 속도, 정밀도, 예측 가능성, 조직 낭비 감소 등 여러 가지 면에서 기존 방법에 비해 많은 이점이 있습니다.기존 동결절편기 대부분에서 쉽게 적용이 가능하고 추가 소모품이 필요하지 않으며 유지 보수도 최소화됩니다.

개요

임상 병리학자로서 동결 절편을 준비하고 해석하는 일만큼 힘들고 두려운 일도 없다고 생각합니다. 병리학자는 몇 개의 염색 시약과 동결절편기만을 가지고 작은 조직 검체를 토대로 환자의 수술 과정을 지휘해야 합니다. 두려운 일이지만 엄연한 현실입니다.이러한 경계심은 병리학자가 평생 짊어져야 할 부담입니다. 동결 절편실에서 우리에게 던져진 질문에 필요한 답을 하기 위해서는 한 치의 실수도 없이 많은 단계를 수행해야 합니다. 여기에는 조직을 총체적으로 검사하고, 표본을 추출하여 정확한 포매, 절단, 염색을 거쳐 품질이 높은 상태로 현미경 슬라이드에 담아서 이를 최종적으로 해석하는 과정이 포함됩니다.각 단계에서 실수를 하거나 준비가 잘못될 경우 끔찍한 결과로 이어질 수 있습니다.

이 논문에서는 동결 절편을 위한 조직 포매 과정에 대해 상세히 알아봅니다. 포매 시 일부 사례는 방향이 중요하지 않은 간단한 절차일 수도 있지만, 대부분의 검체는 블록 내에서 표본의 완벽한 방향을 설정해야 정확한 결과를 제공할 수 있는 경우가 많습니다.

기존 동결절편기에서는 조직의 병소 부위가 위로 향하도록 한 다음 포매제를 침투시켜 동결 절편용 포매를 했습니다.그런 다음, 조직 홀더 또는 “척”을 냉동 바 위에 올려 놓습니다. 동결 과정을 가속화하고 조직 표면이 평평하게 되도록 적절한 때에 조직 위에 방열판을 올려 놓아야 합니다. 이 시스템은 단점이 많아 원하는 결과를 얻지 못할 때가 많습니다. 많은 양의 조직을 사용할 수 있고, 정확한 방향 설정이 문제가 되지 않는 경우에는 효과적입니다. 크기가 큰 샘플을 포매시켜 연구자가 조직 표면을 원하는 수준으로 다듬으면 됩니다. 하지만 준비된 조직 표면은 정밀하고 예측 가능해야 하기 때문에 현재의 방법들은 많은 사례에서 부적절합니다. 그 결과 조직 샘플을 많이 다듬고 잘라 내야 하기 때문에 준비 과정 자체가 힘들고 미흡할 수 있습니다. 방열판 무게로 인해 조직이 짓눌려 추가 왜곡이 발생할 수도 있습니다.이러한 조직 포매 방법으로는 기껏해야 파라핀 포매 방법과 유사한 결과를 얻을 수 있습니다.

샘플 크기가 작고 중심부가 얇은 경우 문제는 더욱 심각해집니다. 샘플의 상당 부분을 다듬지 않고는 원하는 조직을 절편으로 채취하기 어렵기 때문입니다. 매우 얇고 다루기 어려운 샘플을 정확한 방향으로 포매해야 하는 경우에는 과정이 훨씬 더 어려워집니다. 이 샘플들을 냉동 포매 용액 안에 세워놓고 동결절편기를 구부린 채 각각을 가지런히 넣는 일은 여러 가지 면에서 불편합니다.

경험 많은 조직학자들이 최적의 결과를 얻기 위해 다양한 기법과 임시 기구를 개발했습니다. 그러한 기법 중 하나는 평평한 층으로 포매제가 코팅된 동결되지 않은 척을 사용하는 방법입니다. 이는 척의 표면을 형성하는 동결 조직 및 포매제를 가둬둘 수 있도록 고안된 불규칙한 격자 및 고랑 대신 조직을 세워둘 수 있는 평평한 표면이 만들어집니다. 다른 학자들은 동결된 표면에 조직을 평평하게 만든 후 척 위에 병소를 위로 향하도록 위치시킵니다. 모즈 수술(Mohs surgery) 분야에서 조직 학자들은 피부 조직을 더 쉽게 평평하게 만들 수 있도록 피부를 이완시키는 방법으로 표본을 절개하는 기법을 사용합니다.

동결 절편 절차는 빠르게 결과를 제공해야 하는 지속적인 압박 때문에 매우 힘든 과정입니다. 여러 명의 외과 의사가 동시에 여러 가지 표본을 전달하면 그 압박감은 더 커집니다. 현대식 동결절편기에 기존 시스템을 사용하는 경우 블록을 동결하는 데 90초 이상이 소요되며 적절한 때에 동결 중인 블록 위에 방열판을 놓아야 하기 때문에 동결 과정을 계속 모니터링해야 합니다. 일부 기관에서는 이 과정을 가속화하기 위해 조직을 액화 질소나 다른 초냉각제에 담그는 등 조직을 급속 냉동시킬 수 있는 다른 방법으로 교체하기도 했습니다.

이 방법은 신속하고 동결 부산물이 덜 발생하지만 정밀도에서 떨어집니다. 소수의 혁신적인 학자들은 기존 방법의 한계와 문제점을 인식하고 동결 절편을 위해 조직을 포매할 수 있는 대체 수단을 선보였습니다. 사용자에게 조직의 올바른 방향을 얻을 수 있는 보다 정확한 수단을 제공하기 위해 간편하게 평평하게 펴는 장치부터 복잡하고 정교한 장비까지 다양합니다. 지금까지 이 제품들은 주요 동결절편기 제조업체의 마음을 사로잡지는 못했습니다.

이 글에서는 동결 절편을 위한 조직 포매 과정에 사용되는 간단한 장비와 기법으로 구성된 시스템에 대해 살펴봅니다. 이 시스템은 스테인리스 바 표면에 고정된 냉동 웰을 사용하여 조직을 아래 방향으로 향하도록 하여 포매합니다. 파라핀 포매와 유사하지만, 시스템은 뚜렷한 장점이 있습니다. 바로 조직이 냉동 강판에 달라붙는 물리적 특성입니다. 이러한 물리적 특성을 이용하면 조직을 웰에 더 쉽게 옮길 수 있고, 조직을 세워서 파라핀을 굳히는 방식보다 훨씬 수월합니다. 이 글에서는 정밀도, 예측 가능성, 속도, 조직 낭비 감소, 교육 용이성, 작업 편리성 및 실패 확률 감소 등 새로운 시스템이 갖는 장점에 대해 개괄적으로 소개하고자 합니다.

재료 및 방법

이 글에서 설명하는 장비는 뉴저지 주 윅오프에 소재한 Pathology Innovations의 CEO인 저자가 개발했습니다. 이 장비는 아래 설명된 여러 개의 구성품으로 구성되어 있습니다.

포매 웰 바

포매는 1인치 두께의 스테인리스 바 표면에 고정된 웰에서 진행됩니다(그림 1A). 극저온으로 냉각될 때 이 바는 급속 동결을 위한 방열판으로서 매우 실용적인 역할을 합니다. 웰은 벽면이 경사져 있고 모서리가 둥글고 광택 처리가 되어 있어서 쉽게 분리할 수 있습니다. 그림에 나와 있는 대로 밑면 직경 18, 24, 30mm의 둥근 모서리로 된 사각 웰을 사용합니다. 웰은 상황에 맞게 다양한 크기와 깊이로 제작할 수 있습니다. 웰 바는 극저온 상태를 유지하는 동결절편기의 가장 깊숙한 곳에서 보관되며, 포매 과정을 진행하는 동안에는 손이 닿는 위치까지 위로 꺼내올 수 있습니다. 대부분의 동결절편기에는 이를 위해 작은 선반을 설치할 수 있습니다. 동결절편기의 내부 온도가 -23°C ~ -27°C일 때 급속 냉동에 이상적입니다.

포매된 조직 블록을 고정하는 데 사용되며 고정력을 극대화하기 위해 날카롭게 커팅된 격자 판으로 고안되었습니다(그림 1B). 격자 판의 너비와 깊이가 충분히 넓고 깊어 저온에서도 포매제가 완전히 침투할 수 있기 때문에 급속 동결을 촉진하기 위해 동결 온도에 보관할 수 있습니다. 서로 교차하는 격자 패턴은 과도한 양의 포매제를 배출시켜 척이 웰 바 표면을 평평하게 압축할 수 있습니다. 척은 스테인리스 소재로 최고의 동결력과 내구성을 자랑하며, 동결절편기 아래에 있는 통에 담아서 보관할 수 있습니다. 척은 저온에서 사용 시 최적으로 동결되지만 아래 설명된 오버 척 결빙 블록을 사용하면 실온에서도 사용할 수 있습니다. 기둥이 있는 척이 이 절차에 가장 적합합니다. 기둥은 날카로운 탭을 지지하는 중심점 역할을 하기 때문에 웰에서 블록을 손쉽게 분리할 수 있습니다. 이 척은 대부분의 주요 브랜드 제품에 잘 맞으며 어댑터를 사용하여 동결절편기에서 사용할 수 있습니다.

오버 척 결빙 블록

직사각형 모양의 오버척 결빙 블록은 방열판 역할을 합니다(그림 1C). 척의 기둥에 맞도록 설계되었습니다. 결빙 블록은 또한 분리시키는 도구 역할도 합니다. 척 기둥을 가볍게 두드려주면 접착면이 갈라지면서 형성된 블록을 웰에 고정시킵니다. 이 블록은 평평한 동결 표면으로서 역할을 하며 아래 설명된 플래스터링 기법에서도 유용합니다.

배분 슬라이드

배분 슬라이드는 비닐 소재로 얇고 투명하며, 조직이 원하는 위치로 정확하게 방향을 정하고 조직이 포매 웰 바닥으로 정확하게 옮기는 수단으로도 사용됩니다(그림 1D). 아래에서 보면서 위치를 조정할 수 있도록 조직은 투명 슬라이드 끝 면이 아래로 향하도록 배치합니다.

포매 선반

포매 선반은 탈부착이 가능하며, 가장 편리하게 사용할 수 있고 인체공학적으로도 편안한 위치인 동결절편기의 입구 아래 전면 벽면에 설치할 수 있습니다(그림 1E). 선반은 다양한 크기로 제작할 수 있어 대부분의 장비에 사용할 수 있습니다. 사진 속 선반은 12개의 블록을 포매할 수 있는 웰 바 3개를 보관할 수 있습니다. 포매 선반을 사용할 수 없는 동결절편기의 경우 웰 바는 칫솔 홀더와 같은 평평한 표면이 있는 제품으로 대체하여 사용할 수 있습니다.

기법

배분 슬라이드에서 조직의 방향을 정합니다.

  1. 배분 슬라이드를 포매제에 담가 얇게 코팅합니다(그림 2A).
  2. 슬라이드 끝에 포매할 조직을 아래로 향하게 놓습니다(그림 2B)
  3. 투명 슬라이드를 통해 조직을 살펴봅니다. 조직이 원하는 위치에 정확히 놓여 있는지 확인하고 필요한 경우 조직의 위치를 조정합니다.(그림 2C).

포매 웰에 조직 배치

  1. 조직을 당겨서 약 1mm 정도 배분 슬라이드와 겹쳐 놓습니다.
  2. 돌출된 조직 부분이 차가운 스테인리스 부분에 부착될 수 있도록 웰 바닥의 원하는 위치에 닿도록 놓습니다(그림 2D).
  3. 조직 아래에서 배분 슬라이드를 당기면 조직이 떨어져서 웰 바닥에 부착됩니다. 정확한 방향을 설정해야 하는 조직은 배분 슬라이드를 천천히 당겨서 정확한 위치를 조정할 수 있습니다.

웰에 포매제 채우기

웰 바 표면 위로 넘치도록 웰에 최대 용량까지 포매제를 채웁니다(그림 2E).

웰 위에 척 올리기

척으로 웰 바 표면을 평평하게 누릅니다(그림 2F). 넘쳐 흐르는 포매제는 척에 있는 돌기를 통해 밖으로 분출됩니다.

오버 척 결빙 블록 올리기

오버 척 결빙 블록을 척의 기둥 위에 놓습니다(그림 2G).

이 단계는 실온 상태의 척이나 30mm 이상의 웰을 사용할 때 반드시 거쳐야 하는 과정입니다.

동결 시간

최적의 동결 조건은 웰 바와 척이 완전히 동결되는 -24°C의 동결절편기에 보관된 상태를 말합니다.

구체적으로 최적의 동결 조건은 18mm 웰은 20초, 24mm 웰은 35초, 30mm 웰은 60초입니다.

블록 분리

오버 척 결빙 블록이 있는 척 기둥을 강하게 치면 블록이 쉽게 분리됩니다(그림 2H 및 2I).

기법에 대한 추가 상세정보

배분 슬라이드

슬라이드는 끝 부분의 넓이를 다양하게 조정하여 제작할 수 있습니다. 끝 부분의 너비는 조직 크기 및 조직을 놓는 웰의 크기에 따라 선택합니다. 슬라이드를 살펴보면 웰 바닥에 놓이게 될 조직면을 볼 수 있습니다. 슬라이드 뒷면을 보면서 조직을 원하는 정확한 방향으로 조정할 수 있습니다.

표피 또는 여백이 보이게 하거나 가장자리에 조직을 위치시켜 조정할 수 있습니다. 그런 다음 조직을 슬라이드에서 분리해 원하는 위치에 부착되도록 합니다.

포매제로 얇게 코팅되어 있어 블록이 쉽고 깨끗하게 분리되어 웰 바닥에 접착됩니다. 얇게 코팅된 포매제는 조직을 잡아주는 역할을 하여 배분 슬라이드에서 손쉽게 위치를 조정할 수 있고 옮길 때에도 슬라이드에서 잘 미끄러지지 않습니다. 과도한 양으로 코팅할 경우 포매된 조직 위로 원하는 것보다 더 두꺼운 동결 층이 형성됩니다. 이는 여러 개의 미세한 검체를 포매하거나 천자 생검을 할 때와 같이 매우 평평한 표면이 필요한 경우에는 문제가 될 수 있습니다. 그림 3은 매우 평평한 표면이 필요한 포매 작업 기술에 대한 예입니다. 이 경우의 샘플은 참깨 씨에 색을 입힌 것입니다. 포매제를 아주 얇게 코팅하지 않으면 참깨 씨를 웰 바닥에 부착할 수 없었을 것입니다.

교차 오염 위험이 없는 경우, 여러 개의 조직 샘플을 하나의 슬라이드에 놓고 끝 부분을 당겨서 하나 이상의 웰에 놓을 수 있습니다. 예를 들어, 크기가 큰 종양의 표본을 추출할 때 1cm 정사각형 4개를 30mm 웰에 놓을 수 있습니다. 이렇게 하면 단일 절편 블록에서 상당히 많은 양의 조직 검체를 채취할 수 있습니다. 4개의 다른 부위에서 림프절과 같은 별도의 표본을 관찰하는 경우, 교차 오염을 피하기 위해 별도의 배분 슬라이드를 사용해야 합니다.

웰에 조직 배치

조직을 웰에 놓기 전에 조직의 방향과 위치를 고려해야 합니다. 여러 개의 조직을 웰 바닥에 놓을 경우, 다른 조직을 놓을 수 있는 공간을 확보하기 위해 먼저 웰의 어느 한 지점(가장자리)에 놓아야 합니다. 예를 들어, 2cm 길이의 조직을 30mm 웰에 놓을 경우 중간이 아닌 가장자리 부근에서 시작하여 웰 바닥에 부착시켜야 합니다. 1cm 정사각형 4개를 30mm 웰에 놓을 경우 공간 확보를 위해 벽면 가까이에 정확하게 배치해야 합니다(그림 4). 모든 동결 절편 준비과정과 마찬가지로 절단 날을 기준으로 조직의 방향을 고려해야 합니다. 예를 들면, 많은 의사들은 피부를 절단할 때 표피가 절단 날과 수직 방향이어야 한다는 데 동의합니다.

슬라이드에서 조직을 내려 놓는 과정은 고도의 정밀도가 요구되며 최종 결과에 중요한 영향을 미칩니다. 방향 지정이 필요하지 않은 샘플에서는 슬라이드를 신속하게 분리할 수 있습니다. 정확한 방향 지정이 필요한 샘플에서는 이 과정을 천천히 집중해서 수행해야 합니다. 샘플의 형상이 가능한 경우 샘플의 가장 중요한 끝부분이 가장 먼저 바닥에 닿도록 해야 합니다. 그런 다음 조직 샘플에서 슬라이드를 천천히 당겨서 뺄 수 있습니다. 이때 겸자를 사용하여 원하는 방향으로 중요 부위를 바닥에 부착되도록 유도할 수 있습니다. 염색된 가장자리를 검사하는 경우 가장자리가 가장 먼저 부착되고 나머지 부분이 부착될 수 있도록 세심한 주의를 기울여야 합니다. 모즈 수술에서 떼어낸 얇은 피부 조각에서 표피를 완전하게 시각화하고 표본이 평평하게 포매되도록 세심한 주의를 기울여야 합니다. 매우 평평한 상태를 필요로 하는 표본은 경사진 겸자의 바닥면을 이용해 평평하게 압박을 가할 수 있습니다. 요도관 가장자리와 같은 세뇨관은 수직 방향으로 웰 바닥에 쉽게 부착할 수 있습니다. 얇아서 가장자리 방향이 밀착되도록 부착할 수 있습니다. 세포막 조각은 굴리거나 접어서 배분 슬라이드의 가장자리에 위치시킬 수 있으며, 같은 방향으로 당겨서 포매할 수 있습니다. 조금만 더 깊이 생각해보고 아이디어를 구상한다면 원하는 포매 결과를 얻을 수 있는 기회는 무궁무진합니다.

액상 취급

액체 및 매우 부드러운 표본(예: 자궁 내막 소파기, 착상 부산물)은 플라스틱 스푼이나 주걱을 사용하여 부산물 없이 깔끔하게 웰에 주입할 수 있습니다(그림 5A 및 5B). 혈액이 많은 액상 표본의 경우 포매제를 몇 방울 떨어뜨려 섞어주면 혈액 부분도 부스러짐을 줄이면서 깔끔하게 분리할 수 있습니다. 그림 6은 이 시스템을 이용하여 액상 표본을 최대한 정밀하게 취급할 수 있는 방법에 대한 예입니다.

포매제로 웰을 채우고 척 올리기

척 표면에 있는 돌기가 관통하여 형성된 블록에 단단하게 접합하려면 표매제가 부풀어 올라야 합니다. 웰에 포매제를 채운 후 최대한 빨리 웰 위에 척을 올려 놓아야 합니다. 웰 바 위에 척을 올려 놓으면 단단하게 압박합니다. 넘쳐 흐르는 표매제는 척에 있는 홈을 통해 배출됩니다.

결빙 시간

권장 결빙 시간은 저자의 경험을 바탕으로 측정된 대략적인 시간입니다. 웰 바의 온도가 올라가거나 척을 실온에서 사용하거나 검체가 매우 두꺼우면 결빙 시간이 늘어납니다. 사용자는 블록이 준비되면 빠르게 판단하여 작업을 진행해야 합니다. 최적의 온도 유지를 위해 척을 제거한 후 바로 웰 바를 동결절편기의 아래에 다시 되돌려 놓아야 합니다. 척은 최적의 상태로 사용할 수 있도록 최대한 빨리 동결절편기에서 꺼내어 세척, 건조 및 교체해야 합니다. 동결절편기는 위치마다 온도 편차가 상당히 심합니다. 포매 선반은 연구자가 가장 편안한 상태에서 이 섬세하고 정밀한 작업을 수행할 수 있는 높이에 설치합니다. 선반에 장기간 방치할 경우 웰 바, 척, 블록은 최적의 작동 온도 이상으로 따뜻해집니다.

여러 개의 표본 취급

여러 개의 표본을 한 번에 처리해야 할 때 이 시스템을 활용하면 매우 빠르게 여러 개의 블록을 처리할 수 있습니다. 웰에 포매제를 채우기 전에 슬라이드와 표본을 원활하게 작업할 수 있도록 배분 슬라이드를 미리 준비해야 합니다. 척은 웰 위에 놓은 후 쉽게 라벨을 부착할 수 있습니다. 척이 완전히 냉각된 경우 동결되기 약 15초 전에 웰에서 블록을 제거할 수 있습니다. 동결 과정은 추가 블록을 준비하는 동안 모든 냉동 표면에서도 가능합니다. 4개의 웰을 채우는 동안 첫 번째 채운 블록을 떼어내고 빈 웰에 다른 표본을 놓을 수 있습니다. 연구자가 블록을 자르는 동안 완전히 동결됩니다. 8개의 블록을 2분 내에 냉동시킬 수 있습니다.

블록 분리

오버 척 결빙 블록을 사용하여 척 기둥을 강하게 치면 블록이 쉽게 분리됩니다. 강하게 치면 결빙된 스테인리스와 포매제 사이에 형성된 접착면이 갈라집니다. 기둥으로 블록을 당겨 빼내려고 하면 웰 표면에 더 단단히 부착되지만,강하게 치면 블록을 쉽게 분리할 수 있습니다.

척 아래 표면이 척에 결빙되면 블록이 완전하게 동결되지 않더라도 손상 없이 분리될 수 있습니다.

척이 당겨지는 경우, 이는 웰에 포매제를 덜 채우거나 오버 척 결빙 블록 없이 실온 상태의 척을 사용했기 때문입니다. 이 문제는 포매제를 추가하고 새 척으로 교체하면 빠르게 해결할 수 있습니다.

플래스터링

플래스터링 기법은 이 시스템 또는 기존 방법을 사용하여 준비된 블록 표면에 구멍이나 결함, 틈이 발생한 경우 이를 해결하는 데 사용합니다(그림 7). 간혹 조직을 둘러싼 포매제와 웰에 채운 포매제 사이 블록 표면에 작은 수축 공간이 형성될 수 있습니다. 이 공간은 매우 앏아서 블록 겉표면을 다듬으면 금방 사라집니다. 최소 범위만 절개가 가능한 얇은 표본의 경우 플래스터링 과정을 통해 단 몇 초만에 결함을 메울 수 있습니다. 포매제에서 발생한 거품으로 인해 생긴 구멍이나 블록에서 스테이플을 제거한 후 남은 흠집을 메우면 보다 질 높은 절편을 얻을 수 있습니다.그림 7A는 플래스터링으로 빠르게 메울 수 있는 냉각된 블록에서 발견될 수 있는 불규칙한 표면의 예입니다. 플래스터링 작업 방법은 다음과 같습니다.

  1. 블록 표면에 있는 흠집에 포매제 한 방울을 떨어뜨립니다(그림 7B).
  2. 블록 표면을 결빙 표면으로 누릅니다(그림 7C).
  3. 쳐내거나 당겨서 분리합니다(그림 7D).

포매제는 용액 병에서 한 방울 떨어뜨리거나 손가락 또는 판지의 가장 자리, 퍼티용 칼과 같은 도구를 이용해 얇게 도포합니다. 다듬기를 시작한 상태에서는 블록을 홀더 안에 넣은 채로 블록 표면에 포매제를 도포한 다음 오버 척 결빙 블록으로 조직 블록 표면을 눌러줍니다. 이 방법은 조직의 중요 부위가 가장자리와 너무 가까워 질 높은 절편을 채취할 수 없는 경우에 블록의 가장자리에 “포매제 핸들”을 만들기 위해 사용할 수 있습니다.

조직을 칼날 방향에 맞추기

동결 절편 준비 과정에서 매우 중요한 절차입니다. 이 글에 설명된 포매 시스템을 활용하면 절단 칼과 조직이 특정 방향으로 만나도록 웰에 조직의 방향을 매우 용이하게 설정할 수 있습니다. 다양한 경험을 바탕으로 다음과 같은 경험 법칙이 적용됩니다.

  1. 지방은 칼날에 가장 늦게 닿거나 가능하면 지방만 칼날에 닿아야 합니다(그림 8A 및 B). 지방은 단단하지 않아 대부분의 다른 조직을 절단하기에 최적의 온도에서도 잘 절단되지 않습니다. 다른 조직이 절단되기 전에 지방이 칼날에 먼저 닿으면 절편의 나머지 부분이 뭉개져서 망가질 수 있습니다. 경험에 비추어 봤을 때, 지방이 칼날에 가장 나중에 닿거나 지방만 닿을 수 있도록 조직을 배열하면 다른 조직에 대한 간섭이 최소화됩니다. 접지면에 지방이 있는 경우 양질의 절편을 얻는 데 어려움을 느꼈기 때문에 척을 회전시켜 지방을 피합니다.
  2. 조직의 가장 중요한 가장자리는 칼날과 수직 또는 대각선 방향이어야 하며, 칼날과 가장 먼저 또는 제일 마지막에 접촉해서는 안 됩니다. 절편은 시작과 중간, 끝 부분을 고려해야 합니다. 처음에는 조직이 맞물릴 때 약간 주저하는 경향이 있기 때문에 말리거나 브러시가 손상되거나 두께가 문제가 될 수도 있습니다. 이 경우 부산물이 발생하게 됩니다. 마찬가지로, 끝 부분에서도 말릴 수 있으며 조직을 잡아당길 때 늘어날 수도 있습니다. 중간 부분은 조직이 칼날을 가장 부드럽게 통과하는 영역입니다. 중간 부분은 부산물 발생 가능성이 가장 적고 조직학적으로 가장 깨끗한 상태입니다. 따라서 염색한 가장자리와 같이 슬라이드에서 가장 중요한 부분은 중간에 칼날을 통과시켜야 합니다.
     
  3. 피부 및 위장, 방광, 자궁 및 자궁경부와 같은 상피 및 점막 내벽 조직은 상피면이 칼날에 수직이 되도록 방향을 잡아야 합니다. 타원형으로 절개된 피부를 포매할 때 칼날에 끝 부분이 가장 먼저 닿을 경우 말리게 됩니다. 그림 9에 있는 도식은 작은 타원형 피부 조직을 포매하는 방법으로, 세로 방향(2-5)으로 칼날에 부딪혀야 합니다.

이 주제와 관련하여 다른 많은 아이디어와 제안이 있을 수 있습니다. 대부분 경험을 통해서 상당 부분을 배웁니다. 가장 중요한 점은 조직이 칼날과 부딪히는 순서에 따른 결과를 고려해야 한다는 것입니다. 이 시스템은 원하는 대로 조직을 배열할 수 있는 장점이 있습니다.

고찰

이 포매 시스템은 조직학에서 일상적으로 사용되는 파라핀 포매 방식처럼 조직의 병소 부위가 아래를 향하도록 하는 방식으로서 파라핀 포매 방식의 장점을 그대로 재현합니다. 동결된 철판에 즉시 달라붙는 조직의 특성을 이용하여 여러 가지 면에서 파라핀보다 훨씬 더 수월하게 포매 작업을 수행할 수 있습니다. 이 방식은 속도, 정밀도, 조직 낭비 감소, 학습 용이성, 편의성 등 동결 절편을 위한 조직 포매 시 다른 방법들과는 확연히 구분되는 장점을 갖고 있습니다.

여러 단계에서 동결 절편 준비 속도가 향상됩니다. 최신식 동결절편기에서 제공되는 결빙 바 방열판을 사용할 때보다 개별 블록을 준비하는 데 소요되는 시간이 훨씬 단축됩니다. 이 장비를 사용할 경우 작은 웰의 경우 20초 정도면 블록이 동결되며, 큰 웰의 경우 1분이면 완성됩니다. 이 장비는 여러 블록을 신속하게 준비할 수 있어 준비 속도가 향상됩니다. 웰에 포매제를 채운 후 방열판을 놓을 시점을 살펴보느라 동결 과정을 모니터링할 필요가 없습니다. 여러 수술실에서 한 번에 여러 개의 샘플을 의뢰할 경우 블록이 동결되는 동안 동결절편기를 벗어나서 다른 작업을 수행할 수 있어 귀중한 시간을 절약할 수 있습니다. 또한 필요한 블록 수도 줄어들어 속도가 향상됩니다. 30mm 웰을 사용하면 파노라마처럼 조직 절편을 보거나 하나의 웰에 여러 개의 샘플을 놓을 수 있습니다.

그 밖에도 척이 조직 표면을 거의 수평이 되도록 눌러주기 때문에 블록을 유사한 두께로 모두 평평하게 준비할 수 있는 장점이 있습니다. 원하는 절편을 얻기 위해 블록을 다듬는 과정이 줄어들며 척 홀더의 각도를 조정할 필요도 적어지기 때문에 결과적으로 다듬는 과정에서 낭비되는 조직이 줄어듭니다. 이 장비를 통해 예측 가능성이 매우 높은 평평하게 포매된 조직을 얻을 수 있어 진단 정확도를 높일 수 있는 것이 가장 큰 특징입니다. 앞에서 설명한 바와 같이 이 시스템은 연구자가 평면에서 원하는 조직 표면으로 정확하게 표본 방향을 지정할 수 있습니다. 병소 부위를 아래로 향하는 이 포매 방식은 그동안 플라스틱 몰드 형태로 사용되어 왔습니다.이 시스템에서는 냉동 상태의 금속에 달라붙는 조직의 물리적 특성을 활용하기 때문에 플라스틱 몰드와 비교했을 때 확연한 이점이 있습니다. 조직을 웰 바닥에 부착하기 때문에 어느 위치로든 손쉽게 놓을 수 있습니다. 그림 10의 꽃잎은 단지 포매제 한 방울을 도포하고 가장자리에 놓은 것입니다. 조직의 세포막 부분을 사용하거나 머리카락을 똑바로 세우는 것만큼이나 쉽게 할 수 있습니다. 조직이 원하는 각도에서 칼날과 부딪히도록 원하는 방향으로 정확하게 여러 조각의 방향을 정할 수 있어 질 좋은 절편을 얻을 수 있습니다.

또한 기존 동결절편기에서 방열판으로 조직 표면을 평평하게 누를 때 발생되는 부산물을 방지할 수 있습니다. 조직 표면이 평평하기 때문에 질 좋은 절편을 얻기 위해 다듬어야 할 양이 현저하게 줄어듭니다. 원하는 조직 표면을 평평한 면에 놓을 수 있어 특정 부위나 온전한 표피 또는 온전한 가장자리를 얻기 위해 더 깊이 절단하지 않아도 됩니다.

그림 11은 단일 면에서 잘라낸 51개의 양귀비 씨앗이 있는 블록입니다. 만약 누군가가 양귀비 씨앗만큼이나 작은 51개의 작은 뇌 생검체를 건넨다면 기존 방법을 사용하여 동결 절편에서 51개 검체를 모두 시각화할 수 있는 가능성은 얼마나 될까요? 또한 영구 절편은 몇 개가 남을까요? 이처럼 정확하고 평면 상태로 포매하면 영구 절편(동결 절편 컨트롤이라고도 함)을 위한 표본을 보존할 수 있습니다.

이 방법은 누구나 쉽게 익힐 수 있습니다. 조금만 경험이 있는 레지던트와 임상병리사라면 누구나 기존 방법으로 얻을 수 없었던 표본을 준비할 수 있습니다. 경험이 부족한 레지던트들이 슬라이드를 준비한다는 사실을 잘 알고 있는 많은 병리의사들은 이 시스템을 통해 슬라이드를 준비할 수 있다면 품질에 만족할 수 있을 것입니다.

또한 레지던트나 임상병리사가 절단한 샘플을 병리의사가 빠르고 신뢰할 수 있는 방법으로 포매할 수 있는 매우 편리한 시스템입니다. 아래로 놓인 표면이 블록이 나타날 때 임상병리사가 보게 되는 표면임을 알 수 있습니다. 동결절편기 입구 전면 아래에 포매 선반을 설치하면 보다 편리하고 정교하게 포매 작업을 수행할 수 있습니다.

이 시스템은 동결절편기에서 극저온 상태를 유지하는 것만으로 작동하는 장치를 사용합니다. 스테인리스 스틸 소재로 제작되어 어떠한 조건에서도 사용 수명이 유지됩니다. 유일한 소모품은 배분 슬라이드이며, 가격이 매우 저렴합니다. 포매제 외에 액화 질소와 같은 고가의 소모품이 필요하지 않습니다. 포매 선반을 설치하려면 동결절편기의 전면 벽면에 나사 2개를 고정하면 되며, 병원의 유지보수 담당 직원이나 장치 서비스 기사를 통해 쉽게 설치할 수 있습니다.

가끔씩 거즈에 알코올을 적셔 웰을 닦아주면 되며, 그 외 별도의 유지보수는 필요하지 않습니다. 웰에 성애가 끼는 것 외에는 거의 깨끗하게 유지됩니다. 간혹 괴사된 조직이나 혈액이 섞인 액상 조직을 웰에 놓는 경우 미세한 잔여물이 보일 수 있습니다. 일반적으로, 배분 슬라이드에 포매제 층을 코팅했기 때문에 절단면이 깨끗하게 유지됩니다. 눈에 잘 띄지 않아 다음 작업할 새 블록에 달라붙을 수 있는 미세 잔여물은 해당 블록의 겉표면을 다듬을 때 함께 제거할 수 있습니다.

결론

이 시스템은 동결 절편을 위한 포매 조직 샘플을 만들 때 냉동 웰에 병소 부위를 아래로 향하도록 포매해 정밀도, 속도, 조직 낭비 감소, 용이성 및 사용 편리성 면에서 상당한 장점이 있습니다. 이 시스템은 모든 종류의 기존 동결절편기에서 작업이 가능합니다. 또한 간단한 장비만 있으면 되며, 설치 후에는 청소만 해주면 됩니다.

그림

Image
Figure 1. Apparatus. (A) Embedding well bar: From top to bottom 30 mm wells; 24 mm wells; and 18 mm wells. (B) Chucks. Stainless steel in 36- and 28-mm sizes are designed to be used cold for rapid freezing with deep channels for a strong grip on the block
그림 1. 장비. (A) 포매 웰 바: 위에서 아래로 30mm 웰, 24mm 웰, 18mm 웰. (B) 척. 36mm 및 28mm 크기의 스테인리스강으로 블록을 강하게 압박할 수 있도록 깊게 파인 돌기로 되어 있으며, 급속 동결을 위해 냉동 상태에서 사용할 수 있도록 설계되었습니다. 격자 패턴으로 되어 있어 척으로 누를 때 흘러 넘치는 포매제가 밖으로 배출됩니다. (C) 오버 척 결빙 블록. 이 블록을 척 기둥 위에 올려 놓으면 방열판 역할을 해 척은 실온 또는 냉동 상태로 사용할 수 있습니다. (D) 배분 슬라이드. 비닐 소재의 슬라이드로 정확한 위치와 방향으로 포매 웰에 조직을 배치할 때 사용합니다. (E) 포매 선반. 탈부착이 가능한 강철 선반으로 포매 작업 시 인체공학적으로 편리한 작업 공간을 제공합니다.
Image
Figure 2. Face down embedding technique
그림 2. 하향식 포매 기법. (A) 배분 슬라이드에 포매제를 얇게 도포합니다. (B) 조직은 배분 슬라이드의 끝 부분이 아래로 향하도록 하여 정확한 위치와 방향으로 놓습니다. 안쪽(가장자리 아님)을 어두운 색으로 염색한 피부 조직 3조각. 약 15mm(길이) x 1.5mm(너비) x 1.5mm(깊이). (C) 슬라이드를 뒤집어서 포매할 표면을 살펴볼 수 있습니다. 포매된 블록 표면에서 원하는 정확한 위치로 세밀하게 조정할 수 있습니다. (D) 조직을 슬라이드 가장자리 밖으로 약간 당겨서 웰 바닥으로 닿게 하여 냉동된 웰 바닥에 부착합니다. 그런 다음, 배분 슬라이드를 접착된 조직 아래에서 잡아 당깁니다. 정확한 위치 조정이 필요한 표본은 이 단계를 천천히 조심스럽게 작업하여 평평하게 하거나 조정하여 원하는 위치로 옮길 수 있습니다. (E) 웰 채우기. 웰 바 표면 위로 넘치도록 포매제를 채웁니다. (F) 척은 웰 위에 올려 놓아 바 표면을 평평하게 만듭니다. 넘쳐 흐르는 포매제는 척의 돌기를 통해 밖으로 배출됩니다. (G) 오버 척 결빙 블록을 척 기둥 위에 놓습니다. (H) 블록 분리하기. 오버 척 결빙 블록을 사용하여 척 기둥을 강하게 쳐서 블록을 분리합니다. (I) 다듬기 전에 완성된 블록이 완전하게 평평한 표면에 짙은 색으로 염색한 가장자리와 표피를 완전히 볼 수 있게 노출시켜 별다른 다듬기 작업이 필요하지 않습니다. (J) 다듬은 블록. 표피 및 염색된 부분이 완전히 노출됨. (K) 동결 절편 슬라이드 사진. 3개의 조직이 모두 보이는 완성된 절편. (L) 정확한 방향으로 놓인 표피와 짙은 색으로 염색된 가장자리를 보여주는 피부 현미경 사진(50x 확대).
Image
Figure 3
그림 3. 바람개비 (A) 왼쪽 상단에는 30mm 웰의 바닥에 특정 방향으로 색을 입힌 참깨 씨앗을 배열한 모습입니다. (B) 왼쪽 하단은 웰에서 분리한 블록 표면으로 다듬기 작업 전입니다. (C) 오른쪽은 다듬기한 블록 면입니다.
Image
Figure 4. Four portions of tissue each approximately 1.0 cm are easily placed into the 30 mm well with the help of the dispensing slide. Notice even though these portions of tissue vary greatly in thickness they will be embedded in a flat plane and require little trimming.
그림 4. 배분 슬라이드를 이용해 약 1.0cm 크기의 조직 4개를 30mm 웰에 손쉽게 놓은 모습입니다. 여기서 주목할 점은 각 조직마다 두께가 서로 다름에도 평평한 표면에서 포매를 하기 때문에 다듬기 작업이 거의 필요하지 않습니다.
Image
Figure 5. Liquid specimens easily embedded in these wells without crushing by a heat extractor. (A) Liquid tissues placed in the well using a spoon. (B) The embedded liquid forms a three-dimensional block which can be cut for frozen section while still preserving tissue for permanent sections. The specimen is prepared embedding medium.
그림 5. 방열판으로 인한 손상 없이 웰에서 포매된 액상 표본입니다. (A) 숟가락을 사용하여 웰에 올려 놓은 액상 조직입니다. (B) 포매된 액상 표본은 입체 블록 형태가 되어 동결 절편 상태로 절단할 수 있는 상태가 되면서 영구 절편을 위해 조직을 보존할 수 있습니다. 포매제로 준비한 표본입니다.
Image
Figure 6. Liquids. An artistic display demonstrating the ease of embedding liquids, not only in a three-dimensional block but also in specific orientation. Liquids prepared from embedding medium colored with food dye.
그림 6. 액상. 입체 블록뿐만 아니라 특정 방향에서도 액상 조직을 쉽게 포매할 수 있음을 보여주는 예술적 표현. 식용 염료로 착색한 포매제로 준비한 액상 조직.
Image
Figure 7. Plastering. (A) Block face prepared by frozen block cryoembedding showing surface irregularities. (B) A small drop of embedding medium is applied to the block face. (C) The block face is immediately pressed to a freezing surface. (D) The block is pulled or tapped off the freezing surface to demonstrate a thin layer of embedding medium coating the surface and filling any defects.
그림 7. 플래스터링. (A) 냉각된 블록에서 발견될 수 있는 불규칙한 표면. (B) 포매제 한 방울을 블록 표면에 도포합니다. (C) 블록 면을 즉시 결빙 표면에 누릅니다. (D) 이 블록을 잡아당기거나 두드려서 결빙된 표면을 분리하면 포매제로 표면을 코팅하고, 흠집을 메운 얇은 층이 나옵니다.
Image
Figure 8. Orienting fat containing tissue to the blade. (A) A trimmed block showing a breast tumor with the inked fatty margin oriented perpendicular to the knife blade. The fatty tissue is cut without interfering with the tumor tissue and the margin is best preserved in this vertical section. (B) Close up of slide cut from block in 2(A) showing an adequate section containing the fatly tissue and clearly visible resection margin at left.
그림 8. 조직이 포함된 지방 덩어리를 칼날 방향으로 놓습니다. (A) 칼날과 수직 방향으로 놓은 가장자리 지방을 염색한 유방 종양을 보여주는 다듬은 블록. 지방 조직은 종양 조직을 건드리지 않고 잘라지고, 가장자리가 수직 절편에서 가장 잘 보존됩니다. (B) 왼쪽에 선명하게 보이는 절제된 가장자리와 지방 조직이 포함된 적절한 절편을 보여주는 2(A) 블록에서 절단한 조직을 클로즈업한 모습.
Image
Figure 9. Orienting skin to the blade. The diagram shows an approach to embedding a small skin ellipse, so that the epidermis is perpendicular to the blade, and so the longitudinal margins (2-5) will hit the blade last.
그림 9. 피부를 칼날 방향으로 놓습니다. 이 도식은 표피가 칼날과 수직이 되도록 해 세로 방향(2-5)이 칼날과 마지막으로 부딪히도록 하는 작은 타원형 피부 조직을 포매하는 방법입니다.
Image
Figure 10. Petals on edge. A trimmed frozen section block showing a still life rendering created by embedding of flower petals and leaves on edge.
그림 10. 가장자리 꽃잎. 가장자리에 꽃잎과 잎을 포매하여 정물화 스타일로 만든 후 다듬은 동결 절편 블록.
Image
Figure 11. Poppy seed snail. Trimmed block of 51 poppy seeds embedded in a spiral. In an analogous situation using 51 tiny tissue samples, a frozen section could be taken at this level while preserving all 51 specimens for permanent section.
그림 11. 양귀비 씨앗 달팽이. 나선형으로 박힌 51개의 양귀비 씨를 다듬은 블록. 51개의 작은 조직 샘플을 사용하는 유사한 상황에서 51개 표본 모두를 영구 절편으로 보존하면서 동결 절편을 만들 수 있습니다.

감사의 글

이 논문을 준비하는 과정에서 시간을 할애하여 조언을 해주신 분들께 진심으로 감사를 전합니다. 조 앤 더킨(Zoe Ann Durkin). Med. HT. 하트퍼드 병원: 산드라 킹(Sandra King). 비에스, HT. 조지아 주 달튼 칼리지: 파멜라 콜로니(Pamela Colony). PhD. HT, SUNY 농업 기술 대학, 하젤 달튼, BA, HT. 텍사스 대학교 MD 앤더슨 암 센터: 폴라 보버(Paula Bober). HT DMC. 대학 연구실-하퍼 대학 병원. ​ 아울러, 모즈 수술에서 동결 절편 방법을 가르쳐주신 바바라 스트리폴리 박사님과 아낌없는 지원과 기술 자문을 제공해주신 Belair Instrument Company의 마이클 맥 더걸 님께도 감사를 전합니다.


발표자 소개

Dr. Stephen Peters , MD

Dr. Peters received his BA and MD from Boston University. He is currently the Director of Surgical Pathology and Associate Professor of Pathology at the New Jersey Medical School, Rutgers University. He is also the President of Pathology Innovations, LLC.

Related Contents

라이카 바이오시스템즈 Knowledge Pathway 콘텐츠는 에서 이용할 수 있는 라이카 바이오시스템즈 웹사이트 이용 약관의 적용을 받습니다. 법적고지. 라이카 바이오시스템즈 웨비나, 교육 프레젠테이션 및 관련 자료는 특별 주제 관련 일반 정보를 제공하지만 의료, 규정 또는 법률 상담으로 제공되지 않으며 해석되어서는 안 됩니다. 관점과 의견은 발표자/저자의 개인 관점과 의견이며 라이카 바이오시스템즈, 그 직원 또는 대행사의 관점이나 의견을 나타내거나 반영하지 않습니다. 제3자 자원 또는 콘텐츠에 대한 액세스를 제공하는 콘텐츠에 포함된 모든 링크는 오직 편의를 위해 제공됩니다.

모든 제품 사용에 다양한 제품 및 장치의 제품 정보 가이드, 부속 문서 및 작동 설명서를 참조해야 합니다.

Copyright © 2024 Leica Biosystems division of Leica Microsystems, Inc. and its Leica Biosystems affiliates. All rights reserved. LEICA and the Leica Logo are registered trademarks of Leica Microsystems IR GmbH.