MICROSCOPÍA ÓPTICA Dr. Enrique Ricart Servicio Análisis Clínicos Hospital Virgen de los Lirios. Alcoi Sesión clínica 29 de Enero de 2010 MICROSCOPÍA ÓPTICA ? Principio: física óptica geométrica. ? Visualización de estructuras biológicas (células) ó cristalinas mediante un instrumento óptico: ? Células sin teñir ? Células teñidas ? Microcristales MICROSCOPÍA ÓPTICA Células sin teñir ? M. O. Luz transmitida a campo claro. ? M. O. Contraste de fase: ? ? ? Las estructuras biológicas son sumamente transparentes a la luz visible. La técnica introduce cambios de fase, que resultan de pequeñas diferencias en el índice de refracción y en el espesor de las diferentes partes del objeto producidas en la luz que las atraviesa. Si el índice de refracción del material es mayor al del medio tiene lugar una demora, que se llama “cambio de fase”. En un microscopio de contraste de fases: cada objetivo tiene un condensador determinado. En el condensador hay un anillo que deja pasar la luz, su objetivo correspondiente tiene un anillo que no deja pasar la luz. Se hacen coincidir ambos anillos y lo que se ve son clarososcuros dando una sensación de relieve al objeto. Tipos del sistema de fases: 1. 2. 3. Contraste fases de campo claro. Fases Campo de Fondo oscuro MICROSCOPÍA ÓPTICA Células sin teñir/microcristales ? M. O. Interferencia: El que permite observar imágenes de interferencia entre rayos que atraviesan la muestra y otros que no lo hacen. ? M. O. Fluorescencia primaria: Permite observar la luz emitida por fluorescencia en la preparación sometida a luz azul - violeta o ultravioleta. Se emplea especialmente en el estudio de microorganismos y moléculas orgánicas. ? M. O. Polarización. MICROSCOPÍA ÓPTICA Células teñidas Tipos de sistema de tinción: ? 1. Estructurales: ? ? ? ? ? 2. Hematoxilina-eosina Tricrómico May-Grundwald-Giemsa Papanicolau Panóptico Químicas: ? Cualitativas: PAS, Enzimoquímicas, Inmunofluorescencia ? Cuantitativas: Azul Metileno, Feulgen MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico: conceptos-1 ? ? ? Instrumento óptico constituido por dos o más lentes convergentes destinado a observar de cerca objetos extremadamente pequeños. La combinación de sus lentes produce el efecto que la estructura que se mira aparezca con dimensiones muy aumentadas, haciéndose perceptible lo que no es a simple vista. ES UN APARATO DE PRECISIÓN. MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico: conceptos-2 ? El microscopio ha de ser binocular como mínimo, con platina desplazable e iluminación incorporada. ? Debe de tener condensador, oculares 10X y objetivos seco (40X) y objetivo de inmersión en aceite (100X). ? Parte del material (elementos formes) que vamos a observar es prácticamente transparente: • • ? El diafragma se debe de cerrar al mínimo. Se debe bajar el condensador. Debido a que muchos elementos formes son algo refractarios y es difícil distinguirlos, debe cambiarse continuamente el enfoque del microscopio. MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico: estructura ? ? ? ? ? ? ? ? OCULAR TUBO OBJETIVOS PLATINA CONDENSADOR PIÑÓN DE ENFOQUE DIAFRAGMA DE CAMPO SOPORTE DE FILTROS MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico: estructura OCULAR ? Consta de una serie de lentes convergentes. Aamplía la imagen. El número que lleva grabado indica el aumento del ocular: si se multiplica este número por el coeficiente de aumento de un objetivo nos da el “aumento total” del microscopio. Si dividimos este número por el aumento del objetivo, se obtiene el “índice del campo visual” (en mm), es decir, el diametro del campo visible en el plano del objeto. ? ? ? TUBO ? Mono, Bi ó Triocular ? PIE ? ? Lámpara 6v/15w PLATINA ? ? ? En cruz Giratoria PIÑÓ N DE ENFOQUE PIÑÓN ? ? Tornillos macro y micrométrico MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico: estructura ? OBJETIVOS: ? ? ? Sistema de lentes convergentes que forma una imagen real y aumentada situada entre el ocular y su foco (lámpara y condensador). Tipos: Plan, Pol, Ph, Ach. Anillo de color: Negro aceite de cedro Blanco agua Anaranjado glicerina Amarillo yoduro metileno Azul Magenta seco Sin cubre MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico: estructura Inscripció Inscripción en el objetivo PlanC N 40 0.65 160/8 Acromático plano Coeficiente de aumento 40x Apertura numérica Debe utilizarse con un tubo cuya longitud sea 160 mm Ph1 Condensador contraste fases 1 0.17 Cubreobjetos de un espesor de 0.17 mm. Si no hay cifra, sino un signo (-): insensible a diferencias mayores de espesor; un cero: puede verse la preparación sin cubrir. MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico OLYMPUS modelo BX41 TF-5 serie 9E10715 ? OCULAR: WHB 10x/20. Gafas ? CONDENSADOR: O, Ph1, Ph2; Ph3, DF ? OBJETIVOS: PlanC N (magenta) 4x/0.10/8 /-/FN 22 PlanC N (amarillo) 10x/0.25 Ph1/8 /-/FN 22 PlanC N (azul) 40x/0.65 Ph2/8 /0.17/FN 22 PlanC N (blanco/negro) 100x/1.25 Oil Ph3/8 /-/FN 22 MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico: estructura CONDENSADOR Sistema de lentes convergentes cuya función es concentrar sobre la preparación los rayos luminosos procedentes de una superficie uniformemente iluminada (lámpara halógena) y reflejados por un espejo. ? ? ? ? ? Condensa el haz de rayos de luz para obtener la máxima intensidad en la mínima superficie. Diafragma del condensador. Tornillos de centrado. Rueda arriba-abajo. DIAFRAGMA DE CAMPO ? ? Reduce el chorro de luz a un tamaño suficiente para que pase por el condensador. SOPORTE PARA FILTROS ? ? Filtro azul (LBD-IF). MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico: manejo-1 ENFOCAR CORRECTAMENTE el microscopio: El principio de iluminación de Köhler, permite iluminar únicamente el campo del objetivo a observar, y con una completa uniformidad. Puede realizarse: • • si el microscopio dispone de un condensador desplazable en altura, si el microscopio está provisto de lámpara de microscopía con colector y diafragma iris. ? Iniciar siempre la regulación con el condensador en su posición más alta y teniendo intercalada la lente frontal (lente auxiliar). ? Enfocar el objeto con un objetivo de 10X aumentos sin tener en cuenta la iluminación. ? Cerrar el diafragma de la lámpara (diafragma de campo luminoso). El diafragma en el pie del microscopio ejerce la función de diafragma de campo luminoso. ? Reproducir el diafragma de campo luminoso en el objeto, bajando el condensador. ? Centrar el diafragma de campo luminoso con los tornillos de centrado del condensador. ? Abrir el diafragma de campo luminoso hasta que todo el campo visual esté íntegramente iluminado. ? Regular el contraste de la imagen con el diafragma (de apertura) del condensador. ? Regular la claridad de la imagen mediante filtros o tensión de la lámpara. MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico: manejo-2 ? ENFOQUE DIOPTRIAS. GAFAS ? CENTRADO DEL MICROSCOPIO: diafragma de campo ? CENTRADO DEL CONDENSADOR ? CENTRADO DE LA LENTE AUXILIAR ? LIMPIEZA: Parte mecá mecánica kleenex humedecido Acetona Parte óptica kleenex humedecido Alcohol Absoluto + Dietilé Dietiléter (50/50) Objetivo seco (4x 20x 40x): kleenex humedecido Alcohol Absoluto + Dietilé Dietiléter (50/50) Objetivo inmersió inmersión (100x): kleenex seco MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico: manejo-2 Para enfocar la preparación: ? ? ? ? ? ? se enciende la lámpara se coloca el objetivo 10x en el eje óptico del ocular. Se aproxima tanto como sea posible el objetivo a la preparación y se levanta lentamente la platina. Cuando aparece la imagen bien formada pero borrosa, se termina el enfoque con el tornillo micrométrico. Para una buena observación es muy importante una correcta iluminación, que se requiere en mayor intensidad para grandes aumentos. Por lo común, para las observaciones a pocos aumentos, el objetivo tiene las lentes de gran diámetro y el enfoque se consigue a cierta distancia (algunos centímetros). MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico Luz Polarizada Identificación microcristales en líquido sinovial ? Principio Luz Polarizada: Comportamiento de las estructuras al ser observadas con luz polarizada: se necesita un polarizador (debajo del condensador), y un analizador por encima de las lentes del objetivo. ? ? Si el material es isotrópico: la propagación de la luz polarizada a su través ocurre a la misma velocidad, cualquiera que sea la dirección del plano de incidencia. Son sustancias con el mismo índice de refracción en todas direcciones. Bajo estas circunstancias, los materiales anisótropos (como los cristales), presentan dos índices de refracción distintos (birrefringente) que corresponden a las diferentes velocidades de transmisión, ya que la velocidad de propagación de la luz difiere según la dirección que se considere. MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico Luz Polarizada Identificación microcristales en líquido sinovial MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico Luz Polarizada Identificación microcristales en líquido sinovial ? Birrefringencia: Capacidad de alterar el plano de vibración de la luz que atraviesa el cristal en función de las diferentes velocidades de paso a su través. Es propia de los cristales biaxiales, al tener dos ejes ópticos implican la existencia de dos direcciones para que pase la luz a su través sin ser refractada. ? ? ? Intensidad: FUERTE/DÉBIL Ángulo extinción: PARALELO/OBLICUO Compensador rojo de primer orden: Es una platina delgada (cristal cuarzo) que enlentece el componente rojo de la luz blanca en un cuarto de longitud de onda. Si se interpone entre el polarizador y el analizador, se consigue que el fondo aparezca rojo en vez de negro, y el cristal problema se tornará azul o amarillo dependiendo del tipo de cristal y de la orientación que presente respecto al eje de vibración lenta del compensador. ? Elongación ó signo: POSITIVA/NEGATIVA MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico Luz Polarizada Identificación microcristales en líquido sinovial ? Luz Polarizada Simple: Las estructuras birrefringentes se observan como objetos luminosos (brillantes) sobre un fondo negro oscuro. ? Luz Polarizada Compensada: Identificar y diferenciar la positividad o negatividad de las estructuras birrefringentes basándose en los diferentes colores producidos cuando los cristales están orientados paralelos o perpendiculares al eje del compensador rojo de primer orden. MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico Luz Polarizada Simple Identificación microcristales en líquido sinovial MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico Luz Polarizada Compensada Identificació Identificación microcristales en lílíquido sinovial MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico: aplicaciones en urgencias SEDIMENTO URINARIO DISMORFIAS ERITROCITARIAS en orina LÍQUIDOS BIOLÓGICOS 10 mL orina reciente 1500 a 2000 rpm/5 min. •M.O luz transmitida a campo claro •M.O contraste fase •Tiras reactivas 10 mL orina reciente 1500 a 2000 rpm/5 min. contraste fase •Osmómetro •XE-5000: VCM y ADE ?Recuento •M.O luz transmitida a y Fórmula Leucocitaria ?Microcristales (LIQ SIN) •M.O campo claro •M.O polarización MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico: preparación muestras Portaobjetos 76x26 mm Grosor: 1 mm Cámara Recuento NEUBAUER Profundidad: 0.1 mm Superficie: 0.0025 mm2 TestSimplets (tinción supravital) 76x26 mm Grosor: 1 mm Cubreobjetos 22x22 mm Grosor: 0.15 mm Cubrecámaras 22x22 mm Grosor: 0.25 mm Cubre TestSimplets 24x36 mm Grosor: 0.15 mm MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico Luz Polarizada Identificación microcristales en líquido sinovial 1. Preparación de las muestras ? ? ? ? ? ? a) Obtención: sin anticoagulante (ó hep Na). b) Observar antes de 4 horas. c) Mejor en el sedimento; 3000 rpm/10 min. d) Limpiar portaobjetos con alcohol absoluto. e) En fresco ó en TestSimplets. f ) Examinar a 40x. Condensador bajado. MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico Luz Polarizada Identificación microcristales en líquido sinovial 1A. Preparación de las muestras ? ? ? a) Los cristales pueden NO verse en M.O. luz campo claro por exceso de luz. Bajar el condensador para dar contraste. b) Con M.O. luz polarizada simple puede ser difícil saber el plano del foco a causa del campo de fondo negro. Introducir más luz usando un compensador rojo de primer orden. c) Ningún estudio del líquido sinovial está completo si no se realiza una observación con M.O. luz polarizada. MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico Luz Polarizada Identificación microcristales en líquido sinovial 2. Observación de muestras con Luz Polarizada Simple: a) Instalación del analizador y polarizador • La marca (línea blanca) grabada en el polarizador está posicionada cruzada a la dirección de vibración del polarizador b) Funcionamiento • • • Girar el revólver portaobjetivos para colocar el objetivo en uso. Mirando a través de los oculares, girar el polarizador a la posición donde el campo de visión sea el más oscuro (posición Nicol cruzada). Colocar una muestra en la platina y comenzar la observación. Ajustar los diafragmas de campo e iris. MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico Luz Polarizada Identificación microcristales en líquido sinovial 3. Interpretación de estructuras con Luz Polarizada Simple CRISTALES UMS PPCD HIDROXIAPATITA COLESTEROL OXALATO CÁLCICO FOSFATOS CÁLCICOS BÁSICOS CORTICOIDES ARTEFACTOS Polvo Talco guantes Rayaduras del cubre o del porta Fibras colágeno Fibras cartílago Fibras artificiales tejidos Fragmentos prótesis Anticoagulantes Gránulos almidón Detritus (purulento) MICROSCOPÍ MICROSCOPÍA ÓPTICA Líquido Sinovial Normal NO inflamatorio I Inflamatorio II Purulento III Microcristalino IV Hemorrágico V Turbio Amarillento Blanquecino Hemático Marrón Transparencia Color Claro Amarillo pálido Claro Amarillo pálido Turbio Amarillento Turbio Amarillento Blanquecino Verde Viscosidad Alta Alta Disminuida Muy disminuida Disminuida Disminuida Leucocitos (Cél/mm3) <200 <2000 2000-75000 50000>100000 500->100000 >5000 leucocitos >10000 hematíes Polinucleares (%) <25 <30 50-80 75-100 <90 >25-<50 Glucosa (mg/dL) 80-110 80-110 40-80 <40 40-80 Variable Proteínas (g/dL) <3.0 <3.0 >3.0 >4.0 >3.0 Interferencia positiva Cristales NO NO SI/NO SI/NO SI SI/NO MICROSCOPÍA ÓPTICA Líquido Sinovial NO inflamatorio Inflamatorio Purulento Hemorrágico Artrosis Artritis Reumatoide Artritis Séptica (gonocócica) Traumatismo Artritis traumática Síndrome Reiter Gota Neuroartropatía Mixedema Artropatía Psoriásica Pseudogota (Condrocalcinosis) Hemofilia Osteocondromatosis sinovial Artritis vírica Sd. Reiter Sinovitis vellonodular Necrosis aséptica Conectivopatías Tto anticoagulante Osteocondritis disecante Sinovitis vellonodular Sds. Proliferativos Trombocitosis Neuroartropatía Gota/Pseudogota Prótesis MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico Identificación microcristales en líquido sinovial ? a) Morfología ? b) Localización ? c) Birrefringencia M.O. Campo claro ? Intensidad Ángulo de extinción M.O. Polarización Simple ? Elongación (signo) M.O. Polarización Compensada ? MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico Identificación microcristales en líquido sinovial ? a) Morfología ? b) Localización ? c) Birrefringencia M.O. Campo claro ? Intensidad Ángulo de extinción M.O. Polarización Simple ? Elongación (signo) M.O. Polarización Compensada ? MICROSCOPÍA ÓPTICA Identificación cristales Líquido Sinovial Cristal URATO MONOSÓDICO MONOHIDRATO (UMS) PIROFOSFATO CÁLCICO DIHIDRATO (PPCD) Morfología Acicular con extremos puntiagudos; Bastón-Varilla con bordes paralelos 8-10 µ Polimorfos: Romboides Cuadrados Ovalados Rectangulares Bastón-Varilla Tabletas Agujas 2-10 µ Localización Intracelular (crisis aguda) Extracelular Intracelular (+++) Extracelular Ángulo extinción Paralelo: brillante si está oblicuo al polarizador o del analizador y deja de serlo cuando es paralelo. Ángulo extinción Oblicuo: viceversa Birrefringencia (Intensidad/Ángulo extinción) FUERTE Paralelo DÉBIL Oblicuo Birrefringencia (Elongación) Patología NEGATIVA GOTA Hiperuricemias: Acidosis Rabdomiolisis Sds. Mieloproliferativos POSITIVA Condrocalcinosis: Pseudogota Hiperpatiroidismo 1º Hemocromatosis Mixedema Hemofilia Artrosis Diabetes Elongación Negativa: AMARILLO paralelo al compensador; AZUL perpendicular al compensador. Elongación Positiva: AZUL paralelo al compensador; AMARILLO perpendicular al compensador. Pueden verse ambos cristales en un mismo líquido MICROSCOPÍ MICROSCOPÍA ÓPTICA Identificació Identificación cristales Lí Líquido Sinovial Cristal Morfología COLESTEROL Agregados de Láminas rectangulares (cuadradas) con muescas en ángulo Agujas-Bastones Grandes- >100 µ (*) Localización Birrefringencia (Intensidad/ Ángulo extinción) Extracelulares FUERTE Birrefringencia (Elongación) Láminas: SIN EJE (0) Agujas: NEGATIVA Conectivopatías: AR; LES; DM Artrosis Gota crónica Espondilitis Quistes Óseos Xantomas Arteriosclerosis SIN EJE (0) Bursitis calcificante Tendinitis Artrosis Artropatías destructivas Osteocondromatosis sinovial IRC Diálisis Conectivopatías Hiperparatirodismo Sarcoidosis AR Agujas o Romboides al M. E; < 1 µ HIDROXIAPATITA Visibles a M.O si forma agregados de particulars esféricas o discoides con estriaciones concéntricas o excéntricas “monedas brillantes” (**) (***) Intracelulares Extracelulares (**) Tinción con rojo S-Alizarina: precipitado naranja-rojizo en racimos. DÉBIL Patología (*) Indica sinovitis crónica. (***) Indica degeneración, calcificación articular. MICROSCOPÍA ÓPTICA Identificación cristales Líquido Sinovial Cristal Morfología FOSFATO DICALCIO DIHIDRATADO M.E Difracción de rayos X OXALATO CÁLCICO Parecen cristales de UMS Bipiramidal en “sobre de carta” Localización Birrefringencia (Intensidad/Ángulo extinción) POSITIVA Intracelulares Extracelulares FUERTE CRIOGLOBULINA IgG ? LÍPIDOS (Grasa) Glóbulos “cruces de Malta” 2-6 µ Birrefringencia (Elongación) Intracelulares Extracelulares FUERTE SIN EJE (0) Patología Artropatía Destructiva Diálisis Empleo en la toma muestra POSITIVA (VERDE) Con tinción rojo Congo Son fragmentos de Amiloide POSITIVA Son ésteres de colesterol Monoartritis Agudas HEMATOIDINA Intracelulares Extracelulares Producto de la Hb Hemartros Cristal CHARCOTLEYDEN Intracelulares Extracelulares Sinovitis eosinófila MICROSCOPÍA ÓPTICA Identificación cristales Líquido Sinovial Cristal Morfología CORTICOIDES Parecen cristales de UMS o PPCD Extremos romos 1-20 µ Pleomórficos HEPARINA LITIO Parecen cristales de PPCD HEPARINA CÁLCICA EDTA-K2 polvo METALES Localización Intracelular (+++) Extracelular Birrefringencia (Intensidad/Ángulo extinción) Birrefringencia (Elongación) FUERTE NEGATIVA POSITIVA SIN EJE (0) DÉBIL POSITIVA Parecen cristales de PPCD Patología Inyección intraarticular Incluso 6 meses Sin significado clínico Empleo en la toma muestra Empleo en la toma muestra Parecen cristales de UMS Pequeños Amorfos DÉBIL Intracelulares Extracelulares SIN EJE (0) Empleo en la toma muestra En prótesis Metalosinovitis MICROSCOPÍA ÓPTICA Identificación cristales Líquido Sinovial Cristal Morfología DETRITUS Pequeños Irregulares Bordes no paralelos VARIABLE GRÁNULOS ALMIDÓN Variables Redondeados “cruz de Malta” FUERTE CARTÍLAGO COLÁGENO Irregulares Tipo Bastón 300 µ POLVO RAYADURAS FIBRAS ARTIFICIALES FIBRINA Localización Birrefringencia (Intensidad/Ángulo extinción) Extracelular FUERTE FUERTE Parecen cristales de UMS Agujas, irregulares, ramificados o con curvas DÉBIL Birrefringencia (Elongación) POSITIVA Patología Artrosis Postraumatismo MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico Identificación microcristales en líquido sinovial ? a) SENSIBILIDAD: 80% ? b) ESPECIFICIDAD: 96% ? c) FAMILIARIZARSE CON LA OBSERVACIÓN EN EL M. O. LUZ POLARIZADA ? d) PRACTICAR, PRACTICAR, PRACTICAR MICROSCOPÍA ÓPTICA Microscopio óptico Líquidos Biológicos ? 1) Body Fluid Analysis for Cellular Composition; Aproved Guideline. CLSI document H56-A (ISBN 1-56238-614-X). Clinical and Laboratory Standards Institute. Pennsylvania, USA, 2006. ? 2) Analysis of Body Fluids in Clinical Chemistry; Aproved Guideline. CLSI document C49-A (ISBN 1-56238-638-7). Clinical and Laboratory Standards Institute. Pennsylvania, USA, 2007. ? 3) Comisión de Magnitudes Biológicas relacionadas con la Urgencia Médica. SEQC. Recomendaciones para el estudio del líquido sinovial. Quim Clin 2004; 23(6): 434-438.