预测双波长脉冲染料激光治疗鲜红斑痣效果的无创模型研究

刘杰雄 黄煜坤 刘 璐 熊 霞 邓永琼

西南医科大学附属医院皮肤科，四川泸州，646000

鲜红斑痣又称葡萄酒色斑(port-wine stains, PWS)是一种由皮肤真皮浅层血管扩张及畸形导致的先天性毛细血管畸形。本病婴儿期发病，不经治疗可持续终身，由于面颈部为其好发部位，严重影响患者容貌及身心健康[1,2]。目前临床治疗该病主要的方法之一为脉冲染料激光(pulsed dye laser, PDL)，因其微创性，该技术已广泛应用于临床。但PDL治疗鲜红斑痣的疗效并不确切，部分治疗无效的患者需要进一步更改治疗方案，如光动力治疗等。另外，该治疗需多次重复、价格昂贵。因此本研究的目的旨在研究一种用于预测鲜红斑痣经PDL治疗后效果的数学模型，望能够帮助临床医生更加及时、准确的评估PDL治疗鲜红斑痣的效果，从而尽早舍弃该治疗方式并调整方案，同时减少患者不必要的经济损失。

1 资料与方法

1.1 一般资料 回顾性收集2018年1月至2020年6月在西南医科大学附属医院经过脉冲染料激光治疗4次及以上的135例鲜红斑痣患者为研究对象。调取患者治疗前后的照片，记录患者年龄、性别、病程、皮损颜色、面积、发病部位等基本临床资料，同时查找患者皮肤镜检查、高频B超检查的结果。入组患者需在治疗前签署知情同意书，同意将其人口学资料、检查结果等临床资料用于科学试验。最后所有临床资料完整及已签署知情同意的患者91例，按治疗时间的先后顺序将其分为建模组59例，验证组32例。本试验已取得西南医科大学附属医院伦理委员会伦理批准。

1.2 纳入与排除标准 入选标准：①符合PWS诊断，头面颈部发病，且皮损部位无其他皮肤疾病或皮肤损害；②中国汉族人群；③临床资料完整。

排除标准：①治疗前或治疗过程中患系统性疾病；②患处并发其他皮肤疾病或其他引起皮肤厚度改变的疾病；③患处在染料激光治疗过程中接受过同位素治疗、光动力治疗或其他可能影响疗效评价的治疗；④染料激光治疗30天内使用过如维A酸类等光敏性药物。

1.3 皮肤物理检测及治疗评价

1.3.1 采用双波长染料激光(dual-wavelength pulsed dye laser)(Cynergy，赛诺秀，美国)治疗，该激光器可序贯发生脉冲染料激光(PDL)及Nd:YAG两种激光，其波长分别为585 nm、1064 nm。治疗模式选择双波长综合治疗模式，光斑7 mm，脉宽0.5 ms，能量6～7 mJ。治疗终点为照射后患处立即出现轻微紫癜，治疗周期为6～8周1次，共治疗4次。治疗后给予冰袋冷敷30 min，减轻患者不适感及相关并发症的发生。治疗后外用抗菌药物一周，避免感染。避免摩擦和搔抓患处，注意防晒。

1.3.2 皮肤镜检测评价 采用DermoGenius皮肤镜工作站(DermoScan公司，德国)在开始治疗前对患处进行检测，根据皮肤镜下病变血管的主要模式进行分组，分为球点型、网线型和混合型三种模式。

1.3.3 高频超声测量评价 采用皮肤超声诊断系统(Dermalab Combo，德国)20 MHz的高频探头，获取皮肤厚度、密度、血管线性低回声等数据。测量流程: 充分暴露待测量部位皮肤，经过常规消毒后，使用高频超声仪在最低压力下测量待测部位厚度、密度及血管线性回声等，并将其数据及超声图像存入计算机。同一部位进行3次测量，结果取平均值。

1.4 疗效评价标准 根据传统分级评估方法(按两次采集的照片中的皮损颜色、面积比较治疗效果)[3]，分别由3名经验丰富的皮肤科医生通过照片对患者皮损面积及颜色消退情况进行评价，效果按百分率计算0～100%，3名医生的评价效果百分率取平均值为该患者的疗效百分率。疗效标准如下：有效：治疗区皮损消退≥60%；无效：治疗区皮损消退<60%。有效率=有效例数/总例数×100%。

1.5 统计学方法 使用SPSS 17.0进行统计分析，计数资料用χ2检验，计量资料采用非参数检验。首先以性别、年龄、皮损分类、皮损面积、皮损部位、有无增厚和结节、B超厚度及血管密度等自变量进行单因素分析，获得对预测疗效有意义的指标。进一步将单因素有统计学差异的指标纳入多因素进行双变量Logistic回归、逐步回归法分析，其基于后退法和前进法进行双向筛选，每引入一个自变量进入方程后，要对方程中的每一个自变量做基于偏回归平方和的F检验，看是否需要剔除一些退化为“不显著”的自变量，以确保每次引入新变量之前方程中只包含有“显著”作用的自变量，直到既没有自变量需要引入方程，也没有自变量从方程中剔除为止，从而筛选出预测鲜红斑痣疗效的独立相关因素，同时得到一个最优的回归方程。对建立的logistic回归方程，用MedCalc 15.0软件绘制受试者工作特征(ROC)曲线，利用ROC曲线下面积对预测模型区分度进行量化，并计算该方程作为预测模型的阳性预测率、阴性预测率等。P值均取双侧检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床资料 本研究最终符合纳入标准的PWS患者91例，分为建模组59例，用于分析影响疗效差异的可能因素，及无创数学建模的建立；验证组32例，用于无创模型的临床验证。建模组及验证组在性别、年龄、皮损面积、颜色、部位、有无结节和增厚、皮肤镜分型、B超皮肤厚度、B超密度、B超是否发现线性回声方面无统计学差异(表1)。

表1 建模组及验证组临床背景资料比较

2.2 建模组影响双波长染料激光治疗效果的因素分析 将建模组按疗效评价标准，分为治疗有效组和无效组，分别为30例、29例，比较两组患者临床各参数的差异。单因素分析结果显示：年龄、皮损颜色、皮肤镜分型、B超皮肤厚度、B超密度、B超是否发现线性回声在有效组合无效组间存在统计学差异(P<0.05)。将以上差异参数纳入二元logistic回顾分析，结果显示皮肤镜分型、B超皮肤厚度是预测染料激光治疗面颈部鲜红斑痣治疗效果的独立危险因素，见表2。构建的Logistic回归方程命名为PWS index，具体如下：PWS index= -5.899 +[-1.846(皮肤镜1型))/2.017(皮肤镜2型)] +6.808 * B超厚度。

表2 建模组影响染料激光治疗鲜红斑痣效果的因素分析

2.3 无创模型对建模组及验证组疗效预测的能力分析 分别于建模组及验证组计算PWS index，并绘制ROC曲线(图1)。结果发现：PWS index预测建模组鲜红斑痣治疗效果的曲线下面积(area under curve, AUC)为0.952(95%CI：0.895,1.01)。当cut-off为>-0.1462时，预测治疗有效的敏感性为0.933，特异性为0.876，拟然比为7.93。为了进一步验证该模型的预测能力，同时在验证组绘制ROC曲线。结果显示：PWS index预测验证组鲜红斑痣治疗效果的AUC为0.902(95%CI：0.785, 0.102)，当cut off>-0.1462时，模型预测敏感性为 0.89，特异性为0.93，拟然比为13.45。

1a：建模组ROC曲线；1b：验证组ROC曲线图1 无创数学模型预测染料激光治疗鲜红斑痣效果的曲线下面积

3 讨论

目前鲜红斑痣主要的治疗方法包括光动力疗法和脉冲染料激光[4]。尽管光动力疗法在针对大面积、紫色型及增厚型的鲜红斑痣方面显示出了较好的疗效，但其治疗本质是静脉输入光敏剂联合红光照射，诱发血管内的光化学反应，且存在如光敏剂过敏、瘢痕、色素沉着、非特异性组织损伤等不良反应[5-8]，因此常作为激光治疗预期效果不佳的补充及替代疗法。脉冲染料激光由于其安全性高，瘢痕、色素沉着等并发症发生率低，操作简便、快捷，容易掌握，对患者术后生活、工作无明显影响等优势[9]，目前已广泛用于鲜红斑痣的临床治疗。苑凯华等[9]对儿童型鲜红斑痣PDL治疗后的有效率和治愈率进行了统计，分别为66.96%和16.07%。亦有研究发现[10,11]，小于20%的成人患者皮损完全消退，70%的患者皮损消退50%或以上，20%～30%的患者皮损基本无改善。本研究显示，双脉冲染料激光治疗4次达60%消退率的患者仅51.65%。由上可知，PDL治疗鲜红斑痣的疗效并不确切，部分治疗无效患者仍需要进一步更改治疗方案；另外，该治疗需多次重复、价格昂贵。为了提高染料激光治疗鲜红斑痣临床疗效预测的准确率，让医生更早的预计治疗效果，并作出最正确的治疗选择，预后评价的深入研究就非常有必要。

据文献报道，患者的年龄、皮损部位、厚度、类型、面积，治疗次数等均会对PDL治疗鲜红斑痣的疗效有不同程度的影响[12-14]。综上文献显示：干预越早，疗效越好；面颊、颈部和前额的病灶较口腔、眼眶周和鼻子的病灶疗效更好；紫色组显著清除率(53.6%)比红色组(36.1%)更好；随着病灶肥厚程度的增加，治疗效果变差；采用较短脉宽如0.45、1.5、3 ms治疗的PWS病灶清除率(完全清除率和显著清除率)优于采用6 ms及以上的脉宽治疗；侧面部、血管较大(颜色较深)、肥厚程度较轻的患者，其临床效果较好。随着皮肤影像技术的发展，皮肤镜、VISIA、高频B超等均已成为鲜红斑痣疗效预测的非常有利的工具[15]。 一般来说采用皮肤镜检测PWS皮损区，根据在显微镜下病变血管扩张模式可以分为三种类型：①浅表型(点球状模式):它是垂直方向扩张的毛细血管，镜下特点状或球状血管模式；②深在型(网线状模式):它的特点是网状血管和线性血管模式，代表水平方向的毛细血管；③混合模式[16,17]。研究显示，浅表型血管模式的PWS对治疗反应更佳[17]。国内学者对高频皮肤超声技术用于PWS患儿脉冲染料激光治疗疗效评估进行了可行性研究发现，PWS皮损治疗后，痊愈组、显效组、有效组皮损厚度、密度与治疗前比较，皮肤厚度均变薄，密度均增高；痊愈组，显效组，有效组各组皮损厚度、密度治疗前、后改变均有统计学意义[3]。 虽然影响本病预后的无创评价手段已逐渐被揭示，以上因素仅仅在治疗有效及无效患者间具有统计学差异，尚无文献对以上因素进行疗效预测能力的多因素分析，因此并不准确，临床亟待开发一种标准化、综合、精确的预测方法。

本研究通过单因素及多因素结合的分析方法，找到了预测染料激光治疗PWS疗效的独立危险因素，即皮肤镜表现、B超皮肤厚度，并建立了数学模型。该模型在建模组及对照组均显示出较好的预测价值，为临床医生能更早、更准确的预测PWS的治疗效果，更合理的选择和更及时的更改治疗方案提供了可靠的依据，同时能为患者在一定程度上减少不必要的治疗费用，值得临床推广。