反射式共聚焦显微镜在面部黑色素性皮肤病中的应用

陈 燕 刘盛秀 杨 森

反射式共聚焦显微镜在面部黑色素性皮肤病中的应用

陈 燕 刘盛秀 杨 森∗

反射式共聚焦显微镜(Reflectance Confocal Microscopy,RCM)是一种新型的光学显微技术,它具有实时、动态、无创及可重复等优点。本文就RCM在面部色素性皮肤病色素层次精确定位、鉴别诊断、疗效评估等方面做一综述。

反射式共聚焦显微镜； 面部色素性皮肤病

反射式共聚焦显微镜(reflectance confocalmicroscopy,RCM)1995年首次应用于人活体皮肤成像。1RCM以激光作为点光源,通过物镜聚焦于组织内,组织内焦点处反射的光由同一物镜接收,然后通过探测光路系统传输至探测器而成像,从而构成一薄层组织,应用于皮肤科的RCM探测器连接在专门的计算机上,并在计算机辅助下成像,黑色素和角蛋白的反射系数较高,可以成像为较亮的区域,反射系数较小的组织成分,如胞核则成像较暗,胞质由于含有角蛋白成分,所以成像较亮。RCM能观察皮肤细胞水平的变化,成像分辨率接近于组织病理学,且具有无创、实时、动态、成像迅速、易于存储、可进行多部位和重复检查等优点。激光的穿透深度达200～350 μm,因此可以观察整个表皮及上层真皮的皮肤结构。2

1 RCM在面部色素性皮肤病的应用

色素性皮肤病是由色素减少或增多引起的皮肤颜色改变,色素减少的疾病是由黑色素减少或缺乏所致,全身或局部皮肤变白,如白癜风；由色素增多或痣细胞增多引起的称黑色素疾病,如雀斑或黄褐斑等。面部皮肤具有特殊的组织结构,皮表透光显微镜下显示特异性的图像,包括附属器结构突出、表皮突消失和真皮层不同程度的弹力纤维变性。黑色素疾病的RCM图像特征在2007年已达成共识,并规定了标准的图像描述术语。3本文主要针对RCM在面部黑色素性皮肤病的黑色素各皮肤层分布情况、鉴别诊断和疗效评估中的应用作一综述。

1.1 评估面部色素性皮肤病黑色素各皮肤层分布情况 面部黑色素沉着是由多因素引起的,女性发病率明显高于男性,20～50岁和妊娠期妇女属于高发人群。4,5长期日晒、高水平的性激素、避孕药的滥用、四环素和抗疟药的使用导致黑色素细胞的异常活化,而异常活化的黑色素细胞导致黑素体的相互聚集和异常分布,主要散在分布于真皮－表皮交界处的角质细胞中间。6而少数患者真皮层出现黑色素细胞是由于色素失调症(incontinentia pigmenti)和真皮巨噬细胞的吞噬作用。5黑色素是最好的内生对照参物,由于其高折射率,形成强烈的后向散射,因此黑色素细胞、着色性角质细胞、噬黑色素细胞在RCM镜下可以很容易被识别。2Ardigo等6利用RCM对15例面部黑斑患者和正常对照组评估黑色素各皮肤层的分布情况,并对7例患者应用丙酮酸和对苯二酚的疗效进行实时观察。通过半定量评分方式评判各层色素分布情况: (－)代表无黑色素,(＋)代表轻度黑色素沉着,(＋＋)代表中度黑色素沉着,(＋＋＋)代表重度黑色素沉着。正常皮肤RCM镜下显示:棘层少量的折射率高的角质细胞(＋,＋＋),附属器周围可见高折射率的真皮乳头环(＋,＋＋＋),真皮层很少见到高折射率。面部黑斑RCM镜下显示:表层黑色素沉着加深,棘层:中度(＋＋)和重度(＋＋＋)分别占26.6%和73.3%,15例患者中有5例在棘层有树枝样的高折射率的细胞结构,这些细胞为活化的朗格汉斯细胞,而不是黑色素细胞,其原因一是由于它是单一形态,多极分布的树枝样结构以及分布于表皮－真皮交界面以上,位于棘层；二是由于活化的树枝状的黑色素细胞通常位于日光暴露的部位、紫外线治疗的区域或良性肿瘤区域的真表皮衔接处。真表皮交界层:绝大部分患者重度色素沉着(＋＋＋),20%患者呈现中度水平(＋＋)色素沉着。上层真皮:噬黑色素细胞的数量是多变的,1/3的患者轻度(＋)色素沉着；46%中度(＋＋)色素沉着；20%重度(＋＋＋)色素沉着。RCM实现了黑色素疾病的分型,它可以半定量计算各皮肤层的色素沉着状态,皮肤过度的色素沉着是由于真表皮交界处的生黑色素细胞活化并将黑色素分配给表皮层和交界处的角质细胞之间,而真皮上层的黑色素是由于黑色素的自然下沉。

1.2 面部黑色素性皮肤病的鉴别诊断 面部黑色素性皮肤病外观形态通常是散在分布的斑点或扁平的斑片,理论上适用于皮表透光显微镜进行检测,但由于皮表透光显微镜对于日光性着色斑、早期的恶性雀斑痣样黑素瘤、表皮的脂溢性角化、恶性雀斑痣样黑素瘤及着色性基底细胞癌之间不易区别,因此一直在寻找更高水平的影像学仪器。RCM对恶性雀斑样痣、7脂溢性角化、8着色性基底细胞癌9和角化棘皮瘤10的镜下图像表现和鉴别诊断都有详细报道。Wurm等11还对这4种皮肤黑色素疾病镜下图像进行特殊的解剖定位,并且利用RCM对4例面部黑色素疾病进行鉴别诊断。其中1例患者右额部1.5 cm×1 cm色素沉着斑,表面油腻,皮肤镜诊断为脂溢性角化,RCM镜下显示表皮层树突样细胞分布于毛囊周围,提示为恶性雀斑痣样黑素瘤,但深入到真皮层发现是由栅栏样细胞结构围成的带状结构,提示基底细胞癌,之后通过组织病理、免疫病理证实为基底细胞癌。此病例提示在利用RCM进行检测时需仔细观察各皮肤层的图像特征,由于RCM的图像是水平的,而基底细胞癌的细胞巢往往位于皮肤深层,容易误诊。Wurm等11在文中指出面部黑色素疾病类型并不影响黑色素分布的皮肤层。Ahlgrimm－Siess等12报道1例右面颊部4 mm棕色丘疹,根据临床表现和皮表透光显微镜诊断为恢复期的脂溢性角化,但不能排除恶性黑素瘤和着色性基底细胞癌,通过RCM显示:棘层,颗粒层显示典型的蜂窝状结构,表皮－真皮交界处和真皮浅层显示黑色的阴影,怀疑可能为肿瘤巢,并且其被增厚的胶原基质围绕,这些胶原基质里存在圆形或者三角形的高折射率的噬黑色素细胞,通过图像放大,在黑色阴影里可以看到树枝样的细胞结构,符合着色素性基底细胞癌的诊断标准,通过组织病理证实此诊断。9

此外,Guitera等7建立了一套恶性雀斑样痣(lentigomaligna,LM)诊断的计算公式(LM score),通过两个主要指标(无边界的真皮乳头；直径大于20μm的pagetoid细胞),四个次要指标(0.5 mm×0.5 mm图像里在表皮－真皮交界处看到2个以上非典型细胞；非典型细胞内有滤泡存在；真皮乳头层出现有核细胞；增宽的蜂巢样结构)。两个主要指标各2分,前3个次要指标各1分,第四个次要指标为负指标,如果符合减1分。针对64个图像进行验证,LM score≥1时,具有93%的敏感性,61%的特异性；而LM score≥2时,具有85%的敏感性,76%的特异性。而当LM score＜2时,对于交界痣具有60%的特异性,脂溢性角化具有62.5%的特异性,日光性角化具有64%的特异性,扁平苔藓样角化病和色素失禁症具有67%的特异性,日光性着色斑的特异性最高,达76%。

1.3 面部黑色素皮肤病疗效观察 面部黑色素性疾病已有很多有效治疗方法,包括咪喹莫特、5氟二氧嘧啶、双氯芬酸、激光、光动力疗法和冷冻治疗等。13Ardigo等6应用丙酮酸和对苯二酚对7例面部黑斑患者进行局部治疗(2例患者中途因副作用终止治疗),利用RCM分别在治疗2个月和治疗结束时检测黑斑2次,显示治疗第一阶段后表皮部位着色的角质细胞明显减少,位于真皮乳头部位的细胞折射强度也明显降低。通过分析得出对表皮层、表皮－真皮交界处疗效较好,对真皮层的色素沉着疗效欠佳。可能是由于真皮层的色素沉着来源于表皮－真皮交界处,被真皮层的巨噬细胞吞噬,而真皮巨噬细胞里的色素沉着的流动是缓慢的。文中对苯二酚的治疗引起皮肤局部炎症,包括血管扩张,真皮上层炎性细胞浸润,RCM可观察真皮血流状况和免疫细胞的渗透,因此可以提前预防炎症后色素沉着的发生。14

Yamashita等15利用RCM观察强脉冲激光(Intense pulsed light,IPL)治疗皮肤表层黑色素沉积的机制和依时间顺序表皮黑色素的改变情况和疗效。治疗过程中RCM图像显示:治疗前,在面部黑色素沉着区域可以看到明显的黑色素帽(黑色素聚集形成的),治疗8小时后,镜下可以看到黑素帽的崩塌,黑素体分散于角质细胞里,形成一个高折射率的平面,并且迅速迁移到皮肤角质层然后脱落,5天后,出现一个新的皮肤角质层,在治疗的第二到第三阶段,星云状的黑色素聚集在表皮逐渐融合成密集的表皮的微外壳(intraepidermalmicrocrust,IEMC),5～7天后,这种IEMC慢慢从表皮剥脱。IEMC的合成数量由黑色素的数量和密集程度决定,所以在治疗后期,IEMC的合成越来越少。在治疗过程中表皮－真皮交界处及表皮底层的黑色素迅速迁移到表皮上层,且受IPL激光辐射的生黑色素细胞仍然保持其完好性和高活力状态。所以IPL激光虽然能够有效地剔除表皮基底层的黑色素体,但为了抑制残余生黑色素细胞,应辅助应用抑制药物,例如对苯二酚或Q开关激光辐射。

2 小结

综上所述,RCM可以对皮肤进行生理状态下原位、在体的检查,对同一组织进行多次成像,用于观察各种面部色素性皮肤疾病黑色素分布情况,并且可以对很多研究指标进行量化和标准化。但是由于激光可穿透的深度有限,不能应用于凹凸不平位置等,限制了其在皮肤科的应用,这些不足将随着技术的进步而得到改善。

1 Rajadhyaksha M,Grossman M,Esterowitz D,etal.In vivo confo－cal scanning laser microscopy of human skin:melanin provides strong contrast.J Invest Dermatol,1995,104(6):946－952.

2 Levi A,Ingber A,Enk DC.In vivo reflectance－mode confocal lasermicroscopy:basic principles and clinical and research employments in dermatology.Harefuah J,2012,151(10):576－580.

3Scope A,Venuto－Andrade C,Agero AL,et al.In vivo reflectance confocalmicroscopy imaging ofmelanocytic skin lesions: consensus terminology glossary and illustrative images.Am Acad Dermatol,2007,57(4):644－658.

4 Berardesca E,Ardigo'M,Berardesca M,et al.Melasma:current and future treatments.Expert Rev Dermatol,2008,3:187－193.

5 Rigopoulos D,Gregoriou S,Katsambas A.Hyperpigmentation and melasma.Cosmet Dermatol,2007,6:195－202.

6 Ardigo M,Cameli N,Berardesca E,et al.Characterization and evaluation of pigment distribution and response to therapy in melasma using in vivo reflectance confocalmicroscopy:a preliminary study.Eur Acad Dermatol Venereol,2010,24(11):1296－1303.

7Guitera P,Pellacani G,Crotty KA,et al.The impact of in vivo reflectance confocal microscopy on the diagnostic accuracy of lentigomaligna and equivocal pigmented and nonpigmented macules of the face.J Invest Dermatol,2010,130(8):2080－2091.

8 Ahlgrimm－Siess V,Cao T,Oliviero M,et al.The vasculature of nonmelanocytic skin tumors in reflectance confocal microscopy, II:vascular features of seborrheic keratosis.Arch Dermatol, 2010,146(6):694－695.

9Scope A,Mecca PS,Marghoob AA.Skinsight lessons in reflectance confocal microscopy:rapid diagnosis of pigmented basal cell carcinoma.Arch Dermatol,2009,145(1):106－107.

10Ulrich M,Krueger－Corcoran D,Roewert－Huber J,et al.Reflectance confocal microscopy for noninvasive monitoring of therapy and detection of subclinicalactinic keratoses.Dermatology,2010,220(1):15－24.

11Wurm EM,Curchin CE,Lambie D,et al.Confocal features of equivocal facial lesions onseverely sun－damaged skin:four case studies with dermatoscopic,confocal,and histopathologic correlation.JAm Acad Dermatol,2012,66(3):463－473.

12Ahlgrimm－Siess V,Hofmann－Wellenhof R,Cao T,et al.Reflectance confocal,microscopy in the daily practice.Semin Cutan Med Surg,2009,28(3):180－189.

13 Zipser MC,Mangana J,Oberholzer PA,et al.Melanoma after laser therapy of pigmented lesionsecircumstances and outcome. Eur JDermatol,2010,20(3):334－338.

14Gonzalez S,Sackstein R,Anderson RR,et al.Real－time evidence of in vivo leukocyte trafficking in human skin by reflectance confocalmicroscopy.J Invest Dermatol,2001,117:384－386.

15Yamashita T,Negishi K,Hariya T,et al.Intense pulsed light therapy for superficial pigmented lesions evaluated by reflectance－Mode confocalmicroscopy and optical coherence tomography.J Invest Dermatol,2006,126(10):2281－2286.

(收稿:2013－05－16 修回:2013－09－04)

App lications of reflectance confocalm icroscopy in the facial pigmen tary dermatosis

CHEN Yan,LIU Sheng-xiu,YANG Sen.Institute ofDermatology and Department of Dermatology,No.1 Hospital,AnhuiMedical University,Hefei,230022

Reflectance confocalmicroscopy(RCM)as a new type of opticalmicroscopy has the features of real－time,dynamic,non－invasive and repeatability.This review aims to summarize the application of RCM in precision location,differential diagnosis and efficacy assessmentof facial pigmentary skin diseases.

Reflectance Confocal Microscopy；facial pigmentary skin disease

安徽医科大学皮肤病研究所,安徽医科大学第一附属医院皮肤科,合肥,230022

∗通信作者