超声弹性成像评估硬皮病累及皮肤研究进展

2023-03-11何前程

中国医学影像技术 2023年1期

何前程，夏宇，许娜*

(1.中国医科大学附属深圳市儿童医院超声科，2.风湿免疫科，广东深圳 518034)

硬皮病是病因不明的慢性结缔组织病，可导致皮肤、内脏广泛微血管损伤和胶原过度沉积；其发病机制复杂，与遗传、创伤、感染、环境及药物等因素均有关[1-2]。硬皮病可分为系统性硬皮病(systemic scleroderma, SSc)和局限性硬皮病(localized scleroderma, LS)。SSc可致皮肤广泛纤维化并累及多系统[3]，亦可合并间质性肺病、肺动脉高压、SSc相关性心肌病及硬皮病肾危象等危及生命的并发症，是个体死亡率最高的风湿性疾病[4]；LS则主要累及皮肤，偶可累及脂肪组织、肌肉和筋膜。如延误治疗，幼年LS(juvenile LS, JLS)患儿可出现面部畸形、肢体不等长、关节挛缩等严重后遗症，影响其生活质量和心理健康[5]。硬皮病主要临床表现为皮肤增厚、变硬，且皮肤受累程度及范围与疾病分型、内脏器官受累程度及预后直接相关；准确评估硬皮病活动性和严重程度可有效指导临床干预[6]，但目前临床所用评估硬皮病累及皮肤的方法特异性和敏感性多不高。超声弹性成像可定量评估ROI硬度、反映组织病变[7]，有助于精确、敏感地评估硬皮病累及皮肤。本文就超声弹性成像评估硬皮病患者皮肤受累研究进展进行综述。

1 硬皮病病理改变

硬皮病皮肤病理改变表现为真皮及皮下组织胶原纤维增多、增粗，伴血管异常改变和炎性细胞浸润；可分为炎症期、硬化期及萎缩期。炎症期可见真皮层胶原纤维增多伴均质化改变，皮肤附属器及小血管周围淋巴细胞及组织细胞样细胞浸润；硬化期可见炎性细胞减少，真皮层纤维组织增生、胶原化，且胶原束粗大、硬化，可达真皮深层和皮下组织，同时血管管壁增厚、管腔变窄；萎缩期可见毛囊、皮脂腺、汗腺附属器明显减少、萎缩甚至消失，以及广泛致密硬化的胶原束包绕真皮层并取代皮下组织[8-9]。

2 临床评估硬皮病患者皮肤

临床评估硬皮病患者皮肤受累的方法包括改良Rodnan皮肤评分(modified Rondan skin score, MRSS)、改良LS评估工具、光学相干层析成像技术、MRI及电子毛细血管镜等。MRSS是基于触诊的半定量评估方法，主要根据皮肤增厚情况及是否可捏起和移动而进行评分[10-11]，常用于评估SSc；其局限性在于观察者主观依赖性较强、无法区分皮肤增厚与硬化，且对早期细微皮肤改变不够敏感。改良LS评估工具包括改良LS皮肤活动指数和损伤指数，前者针对头、颈、胸、腹、背部上区、背部下区、双侧上臂、前臂、手、大腿、小腿及足部共18个部位进行评估，观察有无皮肤红斑、厚度及新病变或病变扩展，主要反映LS病变活动性及严重程度；后者则针对病变部位皮肤萎缩、皮下萎缩及色素沉着进行评分，主要反映LS所致皮肤损伤的严重程度，但依赖观察者进行主观判断，特异性和可重复性欠佳[12]。

3 常规超声评估硬皮病累及皮肤

常规超声主要用于评估硬皮病累及皮肤厚度、回声和血流。高频超声可准确识别表皮、真皮及皮下组织，常用于测量硬皮病患者受累皮肤厚度，还可评估皮肤水肿、纤维化和萎缩[13]。高频超声研究[14]结果显示，硬皮病组皮肤厚度大于正常对照组，但其增厚程度随病程进展而降低；超声所测SSc患者前臂及胸骨受累皮肤厚度与MRSS的相关性较好，而手指受累皮肤厚度则与MRSS无明显相关。此外，超声评估硬皮病累及皮肤的回声及其血流有助于监测疾病活动性，如硬皮病活动期患者受累皮肤厚度增加、回声减低及血流信号增多等表现[15]。

4 超声弹性成像评估硬皮病患者皮肤

超声弹性成像通过施加外部或内部静态或动态激励而使组织产生位移、应变及速度变化，由此获得组织的弹性信息；可分为准静态弹性成像和动态弹性成像。应变弹性成像(strain elastography, SE)属于准静态弹性成像，主要通过外力或由探头发射声辐射力脉冲作用于组织，使其发生形变，故可根据应变比，即组织变化长度与原长度的比值而评估组织弹性；动态弹性成像则包括瞬时弹性成像(transient elastography, TE)、声辐射力脉冲(acoustic radiation force impulse, ARFI)及剪切波弹性成像(shear wave elastography, SWE)[16]。

4.1 静态弹性成像通过超声探头局部施压，使组织产生形变，并以不同颜色表示所得图像中组织的相对硬度，以反映其弹性。IAGNOCCO等[17]采用SE检测SSc组前臂病变的敏感度和特异度均为100%，但其检测手指及邻近病变的效能极低，提示SE并非评估手指及其邻近区域受累皮肤硬度的可靠工具。SE用于定性评估硬皮病患者皮肤受累具有潜在优势，但其主要通过外部压力使组织形变而判断其硬度并进行评估，具有操作者依赖性，且相关报道亦较少。

4.2 动态弹性成像

4.2.1 SSc评估 ARFI及SWE操作者依赖性较低，目前多以之评估硬皮病。既往研究[18]证实SWE用于检测正常人皮肤厚度及硬度的效能较佳：ARFI、SWE均可用于定量评估SSc患者受累皮肤硬度，且其诊断敏感度高于常规超声，可检出MRSS=0者的受累皮肤(即临床触诊未能识别的病变)，故可作为识别早期 SSc累及皮肤所致细微变化的有效辅助工具[19-23]。SANTIAGO等[19]采用ARFI观察SSc患者受累皮肤，发现包括MRSS=0者的受累皮肤的剪切波速度均显著高于正常对照组，提示ARFI量化评估有助于早期识别SSc。LIU等[20]报道，SSc患者受累皮肤的厚度随皮肤呈等回声、低回声及高回声而依次增加；其中，等回声组受累皮肤与对照组对应处皮肤的回声及厚度差异无统计学意义，但其剪切波速度显著高于对照组。SSc患者受累皮肤硬度亦可随治疗、病程进展及年龄增长而发生变化[23]。SANTIAGO等[23]的ARFI观察结果显示，除手指处外，SSc患者受累皮肤的剪切波速度均随时间推移而减低，且上臂和前臂受累皮肤的MRSS亦显著降低，表明ARFI检测剪切波速度、评估SSc皮肤变化较MRSS更为敏感。上述研究结果表明，ARFI定量评估SSc患者受累皮肤硬度、监测皮肤变化的价值高于常规超声。

组织学上，硬皮病患者皮肤受累不仅表现为真皮明显增厚，其表皮厚度亦可增加。尽管如此，有学者[24]建议，超声评估硬皮病应重点针对真皮，这主要由于测量表皮厚度的可重复性较差，而测量真皮厚度的观察者间相关系数达0.65～0.94。CHEN等[25]发现，超声所测SSc累及皮肤的厚度与组织学结果的相关性良好，但所测皮肤厚度则与硬度无明显相关；分析原因，可能硬皮病患者受累皮肤增厚主要为间质水肿和胶原沉积所致，而皮肤硬化在更大程度上代表组织纤维化；LS高频超声联合弹性超声评估皮肤厚度和硬度或有助于解释SSc病理机制。

4.2.2 LS评估 ARFI及SWE亦可用于定量评估LS累及皮肤的硬度，以区分病变与非病变处[7,26-27]。目前将超声弹性成像用于JLS的报道较罕见。PÉREZ等[27]以ARFI评估13例JLS患儿受累皮肤及健侧对应处皮肤的硬度，发现病变组受累皮肤剪切波速度显著高于健侧，表明ARFI可区分JLS患儿皮肤病变与非病变处。WEIBEL等[28]发现，经全身治疗后，JLS患者受累皮肤硬化程度显著降低，且皮肤质地明显改善。未来可采用ARFI及SWE监测治疗后JLS患者受累皮肤变化，以评估治疗效果。

以ARFI检测LS患者皮肤组织位移、以SWE检测其剪切波速度均可评估硬皮病累及皮肤的硬度，而后者结果的变异度较小，表明SWE更适用于鉴别LS患者病变与非病变皮肤[27,29]。CARDONES等[29]指出，SSc、LS临床硬化评分、诊断类型、体质量指数及解剖部位均为ARFI所测LS皮肤组织位移的独立影响因素，而SWE所测LS皮肤剪切波速度的独立影响因素则仅包括LS临床硬化评分和解剖部位。