Application of the electron microprobe to two particular problems in medical research

Summary

In two areas of medical research, the electron microprobe has proved to be a useful tool. The most attractive feature of a scanning electron microprobe quantometer in medicine is the possibility of simultaneous observation and X-ray analysis of domains in their original environment of cells and tissue. In the present study, microprobe analysis was used to identify foreign elements not normally present in the human body. Thorium has been found previously in the liver by chemical methods, but the usefulness of the microprobe was to locate the areas of thorium enrichment within the connective tissue.

“Silastic”-implants used in plastic and reconstructive surgery frequently cause complications in the adjacent tissue known as constrictive fibrosis. Electron microprobe investigations demonstrated Si-enrichments in the tissue sourrounding “Silastic”-prostheses obviously deriving from the implant. Constrictive fibrosis is therefore caused by Silicon infestation in the tissue deriving from the prosthesis owing to processes which are not yet known.

Zusammenfassung

Silastic-Implantate, die in der plastischen Chirurgie verwendet werden, verursachen fallweise im angrenzenden Gewebe chronische Entzündungen, die zu einer Wucherung des Bindegewebes und Verformung der Prothese führen. In Dünnschnitten und gefriergetrockneten Gewebepräparaten wurde mittels Kombination von SE-Rasterbildern, Si K _a -Verteilungsbildern und energiedispersiven Punktanalysen gezeigt, daß innerhalb bestimmter Zellen (Makrophagen) Si-Anreicherungen vorkommen, die anμm-große Partikel gebunden sind. Daneben wurden auch extrazelluläre Si-Anreicherungen festgestellt, die keinen Fremdkörpern im Gewebe zugeordnet werden können. Mit der Mikrosonde konnte bewiesen werden, daß Makrophagen Silastic-Teilchen aufnehmen und abbauen, so daß Siliciumanreicherungen im Gewebe zurückbleiben. Im anderen Fall wurde Thorium in Leber und Milz von Patienten nachgewiesen, denen Thorotrast als Kontrastmittel für eine Röntgenuntersuchung injiziert worden war. Th wird in Leber, Milz und Knochenmark gespeichert und verursacht Tumore und Zirrhosen. Wie gezeigt werden konnte, erfolgt die Speicherung des Th in der Leber vorwiegend im Bindegewebe.