高频超声在皮肤科的应用
2017-01-14谢雄风高金平张学军
谢雄风 高金平 张学军
230022合肥,安徽医科大学第一附属医院皮肤性病科 安徽医科大学皮肤病研究所
·综述·
高频超声在皮肤科的应用
谢雄风 高金平 张学军
230022合肥,安徽医科大学第一附属医院皮肤性病科 安徽医科大学皮肤病研究所
近年来许多文献报道高频超声影像在皮肤病诊断、疗效评价及正常皮肤检测中的应用[1]。与普通超声相比,高频皮肤超声有更高的分辨率(16 ~ 158 μm)[2]。有学者根据分辨率特点,把高频超声形象地称为超声生物医学显微镜[3]。高频超声显像技术可以清晰地显示皮肤各层结构和厚度[4],皮肤科医生可以根据这些结果诊断疾病和客观评价疗效。高频皮肤超声因其无创性、客观性、方便性、实用性和安全性,越来越受到皮肤科医生的关注。
一、概述
1979 年,Alexander和 Miller[5]首次应用脉冲超声检测人类皮肤厚度,引起医学界的关注。早期超声的分辨率只能达到0.2~0.5 mm,不足以分辨皮肤各层结构[6]。随着超声技术和计算机技术的发展,高频超声应运而生。高频超声是指探头频率在10 MHz以上的超声,通常又将探头频率在50 MHz以上的高频超声称为高频超声生物显微镜,高频超声由于其独特的分辨率,皮肤的表皮层、真皮层、皮下脂肪层、肌纤维层、血管和皮肤附属器清晰可见。随着超声探头频率增加,其分辨率增加,但探测皮肤的深度越来越低。现在皮肤科临床常用20 MHz和50 MHz高频超声,20 MHz高频超声穿透较深,可以精确定位和测量肿瘤大小;50 MHz高频超声对肿瘤的定位和测量相对局限,但其成像的分辨率比20 MHz高频超声高。对于皮肤浅表肿瘤可以先选择50 MHz高频超声,如果为了定位和测量肿瘤大小可以选择20 MHz高频超声[7]。在超声图像上,表皮层为一线状高回声;真皮层为中等回声,其内可见管状低回声的皮下静脉、斜行或平行低回声带的毛囊和中等片状或短线状高回声的纤维组织;皮下脂肪层为低回声;肌筋膜为规则纵向走行的高回声带。在获得的超声图像上,不仅可以得到皮肤各层结构,而且可以获得皮肤各层的厚度和密度值。同时超声新技术如弹性成像[8]、3D成像[9]和系统自动测量[10]等的应用使皮肤病的诊断更准确。
二、高频超声检测正常皮肤
2015年Nedelec等[4]使用20 MHz高频超声对241名健康志愿者进行皮肤厚度(表皮和真皮)检测,根据性别和年龄段分组,分别检测16个部位皮肤厚度。研究发现,男、女性上臂部皮肤最薄,厚度均<1.25 mm(范围分别为0.94~1.22 mm和0.91~1.19 mm),而且,40~49岁女性上臂皮肤最薄,为(0.78±0.13)mm;其次是前臂和手背;后背上部皮肤最厚(范围2.00~2.47 mm),50~59岁女性后背上部皮肤最厚,为(2.47±0.20)mm,因此最大和最小皮肤厚度差值为1.69 mm;男性的皮肤厚度一般大于女性,但是女性后背上部的皮肤在所有年龄组中大于男性。上述结果与2007年Laurent等[11]对342人采用相同高频超声检测皮肤厚度的研究结果比较,大腿前部和肩部的数据相似,其他部位的数据虽然不同但都很接近。两者结果不同的原因可能是年龄分组方法不同,Laurent研究的正常人群中三分之一是非洲种族。
不同性别、年龄、种族和身体部位的皮肤厚度不同,皮肤科医生和研究者可以应用这些数据诊断和评估不同治疗方法和治疗效果,同时不同部位的皮肤厚度对烧伤整形科皮肤移植也具有重要的借鉴意义[12]。
三、高频超声检测皮肤病
1.皮肤肿瘤:Barcaui等[13]利用高频超声(22 MHz)对2例基底细胞癌患者进行检测并与病理检测结果比较。1例患者为67岁男性,肿瘤位于鼻部,高频超声检测肿瘤大小为1 mm×1.9 mm(深度×宽度),病理结果为1 mm×1.8 mm;1例患者为73岁女性,肿瘤位于右侧面颊部,高频超声检测肿瘤大小为1 mm×3.5 mm,病理结果为1 mm×3.5 mm。关于高频超声与病理结果不完全匹配的问题,Catalano等[14]研究认为主要是组织取下后张力消失和水分流失所致。卢漫等[15]对皮肤肿瘤进行高频超声检测(13 ~ 18 MHz),发现术前超声对病灶的浸润深度判断与病理结果差异无统计学意义;同时将皮肤肿瘤患者(包括基底细胞癌6例、Paget病2例、Bowen病3例、鳞状细胞癌14例、恶性黑素瘤9例)随机分为两组,观察组行术前肿瘤病灶和浅表淋巴结高频超声检查,对照组仅行术前浅表淋巴结超声检查,两组间病灶切缘和基底部肿瘤细胞检出率差异均有统计学意义。
皮肤黑素瘤的预后和肿瘤的垂直深度(病理Breslow指数)有关。Botar-Jid等[8]应用高频超声(40MHz)和实时弹性成像对39例成人患者42处皮肤黑素瘤进行检测,高频超声检测显示,二维图像上皮肤黑素瘤边界清晰、均质低回声,厚度为(2.53±1.54)mm,与Breslow指数的平均差值为0.05 mm(95%可信区间为-0.24~0.13 mm),高频超声测量肿瘤厚度与Breslow指数的相关系数为0.92,高频超声与病理检测肿瘤厚度差异无统计学意义。Andrekute等[10]研究发现,使用自动测量系统(DUB-USB超声系统)检测皮肤肿瘤厚度比人工测量更加精确,自动测量肿瘤厚度与Breslow指数的相关系数r为0.83(P<0.000 1)。高频超声人工测量肿瘤厚度与Breslow指数的相关系数为0.68(P<0.000 1)。对6例黑素瘤和46例色痣患者分别采用高频超声自动或人工测量和直接病理检测肿瘤厚度,以直接病理检测结果作为参考标准,发现高频超声自动测量肿瘤厚度的灵敏度为96.55%,特异度为78.26%,高频超声人工测量肿瘤厚度的灵敏度为75.86%,特异度为73.91%。
皮肤肿瘤在高频超声的二维图像上为低回声,故高频超声很难为皮肤肿瘤做定性诊断,皮肤肿瘤诊断的金标准仍然依靠皮肤病理。但高频超声可以在术前精确测量肿瘤大小,确定肿瘤边界,减少皮肤肿瘤术后再次切除概率[15]。
2.硬皮病:Hesselstrand等[16]应用高频超声对75例早期系统性硬皮病患者作了为期1年的随访研究,发现患者皮肤厚度减低、回声密度增高,且皮肤厚度与疾病病程呈负相关。高频超声检测皮肤厚度为早期系统性硬皮病皮肤纤维化提供了一个客观评价指标。Murray等[17]利用光学相干断层成像技术和高频超声对32例局限性硬皮病患者进行皮肤厚度检测发现,表皮厚度从皮损区到正常皮肤轻微增厚,但真皮厚度没有发生变化,提示表皮更容易受到损伤。Sator等[18]通过20 MHz高频超声比较不同剂量紫外线照射后当天及3、6、12个月的皮肤厚度发现,中等剂量紫外线照射使皮肤厚度减低更明显,但临床评分法评估中、低剂量紫外线照射对皮肤改善差异并无统计学意义。高频超声不仅对硬皮病诊断、早期纤维化和病情变化评估提供客观指标,而且对硬皮病的治疗效果评价具有更高的敏感性。
3.凹陷性瘢痕:Scotto等[19]应用高频超声(5 ~ 17 MHz)对25例患者实行自体脂肪注射后1周、1个月、6个月和1年进行皮下脂肪层厚度测量并评价治疗效果,同时实时监测注射部位表皮和真皮厚度变化,结果发现,与MRI相比,高频超声更加方便和经济,更适合应用于自体脂肪注射后的效果评价。
4.特应性皮炎:Polańska等[20]首次应用(20 MHz)高频超声监测0.1%他克莫司治疗特应性皮炎的治疗效果,观察表皮下低回声带厚度的动态改变过程。对应用他克莫司治疗的39例患者进行为期6个月的疗效观察,发现治疗前皮损区的低回声带厚度为0.227 mm,治疗4、8、12、16、20和24周后低回声带厚度分别为 0.118、0.113、0.115、0.09、0.07和0.03 mm。高频超声不仅可以动态监测皮肤形态学改变,而且还显示了他克莫司对特应性皮炎的长期疗效。
5.银屑病:Lin等[21]对44例关节病性银屑病患者123处关节损害应用高频超声(18 MHz)检测,发现75处(60.97%)发生关节渗出,68处(55.28%)滑膜增生,71处(57.72%)骨质侵蚀,71处(57.72%)腱鞘炎,44处(35.77%)软组织炎症,39处(31.70%)肌端炎。其中4例患者仅表现为关节疼痛,无关节肿胀,高频超声检测发现关节渗出;经过1个月随访调查,其中2例患者出现关节肿胀。在关节病性银屑病的诊断过程中,高频超声可能更加方便、安全和高效,并且对关节病性银屑病早期诊断和病理变化监测也具有一定价值。
四、结论
高频超声属于无创性检查,可以监测正常皮肤及皮肤病中皮肤形态改变。采用高频超声对正常皮肤研究,可以为皮肤病诊断、治疗和皮肤移植提供客观依据;通过测量肿瘤的宽度和深度确定肿瘤边界,可以指导临床医师在术前选择最佳治疗方案;同时可以监测自体脂肪注射和慢性皮肤病的疗效等。
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张学军,Email:ayzxj@vip.sina.com
10.3760/cma.j.issn.0412-4030.2017.10.024
2016-11-31)
(本文编辑:尚淑贤)