反射式共聚焦显微镜皮肤检测质控专家共识(2023)

国家皮肤与性传播疾病专业质控中心,国家远程医疗与互联网医学中心皮肤科专委会,中国医学装备协会皮肤病与皮肤美容分会,中国人群皮肤影像资源库(CSID),中国医疗保健国际交流促进会皮肤医学分会皮肤影像学组,中国医疗保健国际交流促进会皮肤医学分会华夏皮肤影像人工智能协作组,中国康复医学会皮肤病康复专业委员会皮肤无创诊断学组,中国罕见病联盟皮肤罕见病专业委员会

近年来,皮肤影像学技术在临床不断推广,皮肤影像筛查的理念不断深入,皮肤影像技术在皮肤病筛查及辅助诊断中的作用日益凸显,为提高皮肤病的诊断准确率奠定了基础,其中,反射式共聚焦显微镜(reflectance confocal microscopy,RCM)可在细胞级放大率和分辨率下对皮损进行无创成像,有助于减少不必要的活检。RCM检查已经进入美国Ⅰ类(接受使用而非实验性)医保(报销代码96931～96936),涵盖了使用RCM进行细胞和亚细胞图像采集、解释图像和出具报告的服务费用。作为一个新的检测项目,RCM在我国多个省市也有了物价标准,为该技术的应用推广奠定了基础,但不同单位的皮肤科医生在RCM图像判读方面的知识仍存在相对差距。

RCM是基于光学共聚焦原理,利用系统聚焦于特定皮肤层次的低能量激光光源的反射光成像。光在焦点处从某些组织结构反向散射,并通过针孔进入探测器;只有来自组织焦点的光才能进入并产生图像,而来自附近组织的光(“失焦”)将无法进入检测器。光反射的程度取决于各种组织成分折射率的差异,RCM图像是灰度图像,强反光的组织显得比周围组织更亮,用折射系数相比,黑色素(1.7)、角蛋白(1.5)和胶原蛋白(1.40～1.61)高于周围组织(1.34),导致含有这些物质的组织结构与背景组织形成对比(看起来很亮)[1-3]。表1是皮肤不同组织的折射系数[3]。皮肤不同层面的组织细胞结构对光反射或折射系数的差异实现了RCM在体、无创、实时、动态成像,其图像分辨率可达到组织细胞水平,使临床医师可观察到从表皮至真皮浅层的组织和细胞形态信息,这些信息与组织病理学之间有着良好对应关系。由于其横断面成像的特征,可实现皮肤从浅到深的逐层扫描,类似于CT的扫描,因而也被形象地称为“皮肤CT”。

由于RCM成像是灰度图像,尽管不如组织病理图像形象、直观,但判读医师仍需具有与组织病理阅片相似的资质、知识和经验要求,因此存在一定主观性和诸多误诊的风险;而且RCM还受限于成像深度,其最大成像深度 <500 μm[1-2],不能对真皮深部和皮下进行成像;同时,实现RCM的最佳成像是正确阅片或结果判读的基础,上述因素也有赖于标准化的操作规范和质控;再加上目前RCM描述术语也不统一,部分名词来自皮肤解剖和组织病理学,部分是RCM专用术语。因此,确立一份公认的质量控制标准以指导RCM的规范化应用,对于RCM的应用及未来的发展尤为重要。鉴于此,本共识专家组充分查阅国内外最新文献、总结临床应用现状、提炼RCM操作和图像描述的要点,进而形成本共识,希望能够提高RCM操作和图像描述的规范化与同质化,推动RCM 检测图像和报告的互认,促进该技术在临床的进一步推广。

1 RCM基本参数与术语

和其他影像学技术不同,RCM是细胞水平成像的皮肤影像技术,其图像描述也与其他皮肤影像学及组织病理学有所差异,有些术语是借鉴解剖学或组织学名字,有些是RCM独有的术语。见表2～4。

表2 RCM图像技术特征的描述性术语

表3 正常皮肤RCM图像的描述性术语

表4 RCM成像术语

2 RCM 成像的质控

2.1RCM检查流程

2.1.1设备养护 定期检测设备的工作及安全状态,需要检测指标包括:设备电气安全(设备接地,线缆是否连接稳固,线缆绝缘层有无破损);机械结构安全(整机机械结构是否有螺丝松脱,结构连接是否牢固,关节臂移动摇摆是否顺滑);系统软件运行流畅度(如开机速度、故障中断时间);设备成像分辨率及成像激光功率符合要求;输出图像素质及患者信息数据库系统等,特别是注意应用过程中,是否出现能量衰减后图像质量下降等问题;保持以上指标处于良好范围内,保证RCM检查的可靠性、高效性及安全性;请工程师定期维护。每次或每个半天使用后对设备表面、扫描镜头、组织环等的清洁和消毒,注意清洁消毒后各个连接及时复位。

2.1.2操作人员准备 RCM 需要基于表皮和真皮浅层的细胞水平改变做出诊断,因此要求操作者对皮肤疾病的临床和组织病理都有较高认知水平,这样才能做好工作。最好由经过培训的、且有临床和病理知识背景的专业医师操作。

操作人员应具有皮肤病与性病学、或影像医学等相关医学专业背景;操作人员经过培训,对皮损的RCM图像特征有基本的了解,可以规范操作设备。

2.2检查前准备 检查应在独立、安静、整洁的空间中进行,并具有合适的亮度、温度等。如检查中需暴露隐私部位,需充分保证检查的私密性;清除被检查人员靶皮损处护肤品或化妆品,并做表皮消毒处理,确保检查皮肤处洁净;确认设备是否可以正常工作,所需成像工具均已准备好(组织环、贴片、凝胶、水或油、消毒棉球或纱布);检查前确认主机及成像软件能否正常启动和运行。

2.3RCM图像采集

2.3.1明确检查靶皮损 依据预约对患者进行有序安排,在每一位患者的检查开始前,操作者需先确认患者基本信息,包括年龄、性别、ID号等,启动系统后,打开系统操作软件,建立新的患者记录档案,并登记在册,核对无误后继续进行后续检查步骤①充分了解病史:RCM作为皮肤病诊疗技术的重要延伸,检查需要建立在充分了解患者病史的基础之上,这样有利于检查开展、检查目标确定及检查报告出具。②确定检查皮损:由于部分皮肤疾病的皮损多发或较为微小,需要在检查前明确所检查皮损位置。一般原则为选择最具代表性皮损,如最严重、最典型或新发皮损等,或由主诊医师提前指定;建议RCM操作人员对多个皮损成像寻找最具有特征的皮损。

2.3.2RCM操作过程 ①贴片准备:贴片与皮肤之间需使用浸润介质,建议使用纯净水或矿物油。为提高图像质量,避免皮损表面皮脂等物质对图像的影响,必要时可先清洁皮肤再行扫描。②皮损选择:贴片贴到皮肤后,对待检靶目标区域进行宏观图像拍摄;选取的皮肤成像部位最好为相对平整部位,以便保持X、Y 扫描器对成像目标进行扫描时的图像完整性;选取的皮损不要带有过多的鳞屑、痂皮或过厚的角质层,以免影响成像的穿透深度。③RCM 扫描范围:每帧图像 0.5 mm×0.5 mm;拼接图像最大 8 mm×8 mm;穿透深度 200～500 μm;每帧图片厚度 1～5 mm。图片存储基本要求:皮损各层 X、Y 轴方向3 mm×3 mm～8 mm×8 mm平扫图片,由单幅 0.5 mm×0.5 mm图片对接而成。图像分辨率:单幅1 000 dpi×1 000 dpi,X、Y 扫描器最大幅8 000 dpi×8 000 dpi。④图片制作及选取:操作人员根据皮损情况决定是只截图,还是做block和stack扫描,存储相关图片; 操作人员根据皮损深度不断调整激光的功率以尽可能的增加图像的清晰度。

2.3.3RCM成像需遵循的基本原则 ①对照原则:观察并对照皮损与皮周正常皮肤 RCM 成像,可以实现 0.5 mm×0.5 mm～8 mm×8 mm 大小不等区域的扫描,如果成像部位选取合适,这种扫描可以观察正常皮肤的边界成像,可考虑先对皮损部位周围正常皮肤或肢体对侧对应部位成像,再对皮损成像,判定其与正常皮肤的差异。②多处成像原则:每次观察超过2 处皮损特点除采取对照原则外,为防止遗漏,每次成像时建议至少对 2 处皮损进行成像。③反复成像原则:针对皮损进行长期动态观察,建议对某些皮肤病进行多次动态成像,观察疾病演变。④广度与深度扫描相结合原则:建议待检靶目标区域先行皮肤镜图像定位,确定理想的皮损区域后再行贴片固定和连接 RCM 物镜及下一步操作;扫描时建议先行 X、Y 扫描器扫描,了解皮损与正常皮肤的差异后,再对某一有特点的区域进行 Z 扫描器扫描,观察这一区域从表皮各层次至真皮浅层各个深度上的变化,扫描深度取决于皮损的厚度和图像的清晰程度。

2.4不同疾病观测要求

2.4.1色素性皮肤病 重点观察基底层的色素变化,必要时需要和周围正常皮肤同一层次相对照。目前在RCM下可观测到的色素性疾病包括色素减少性疾病如白癜风、花斑癣等,色素增加性疾病如黄褐斑、太田痣等。

皮肤色素异常主要包括以下几种情况:①表皮色素增加,表现为皮损区域基底层较周围正常皮肤亮度增加;②表皮色素减少或缺失,表现为皮损区域基底层较周围正常皮肤亮度降低或明亮的结构消失;③真皮色素增加,真皮内有较明亮的色素颗粒或细胞结构。随着病情的发展,色素呈动态变化(增加或减少),RCM的无创性使得对同一皮损可多次成像,动态监测病情变化和治疗转归。

常见色素性皮肤病的RCM图像特征可参考色素性皮肤病RCM诊断特征专家共识[4]。

2.4.2炎症性皮肤病 重点观察表皮和真皮浅层的水肿情况、炎细胞浸润情况及基底层完整程度。炎症性皮肤病在RCM下主要有4种炎症模式[5-6]:①海绵水肿性皮炎(变态反应性和刺激性接触性皮炎);②角质层和表皮棘层增厚(如银屑病、脂溢性皮炎);③界面改变的疾病(如红斑狼疮、扁平苔藓及变异型皮肌炎等);④非肿瘤性色素性皮肤病(如白癜风和炎症后色素沉着)。炎症性皮肤病可通过RCM特征的主要标准和次要标准进行诊断,其RCM特征与光学显微镜下特征(如海绵水肿、界面改变、棘层肥厚、角化过度及黑色素的数量和分布的改变)有高度的一致性。

RCM的4种主要炎症模式标准:①海绵水肿:角质形成细胞间距增大、体积变大,伴圆形-多角形低折光细胞(炎性细胞外渗),与周围棘细胞相比折光更暗,表皮有界限清晰的圆形或多房性暗区,中度折光的炎性细胞游入;②角质层和表皮棘层增厚:测量表皮角质层顶部零点至DEJ的厚度,也可以向下扫描表皮突的长度,从DEJ开始出现向下成像到表皮突下的真皮其深度即为表皮突的长度,必要时多测几个进行平均;③界面改变[6]:正常DEJ环状结构消失或部分消失,真皮与表皮界限不清,DEJ见圆形-多角形、中低折光的细胞,单个或成簇,局灶或全层,常伴真皮浅层高折光噬色素细胞和中低折光的炎性细胞浸润。④非肿瘤性色素性皮肤病:如白癜风和炎症后色素沉着。

常见炎症性皮肤病的RCM成像特点可参考炎症性皮肤病RCM诊断特征专家共识[6]。

2.4.3肿瘤性皮肤病 重点观察表皮和真皮浅层细胞的形态和排列。RCM应用于皮肤良恶性肿瘤的诊断和应用研究是目前研究的热点;RCM可以观察肿瘤细胞的异型性,通过比较肿瘤部位和边界、表皮和真皮细胞的异型性、细胞排列状态等为临床诊断提供有价值的线索。

2.5RCM质量控制重要指标

2.5.1适应证是否合适 例如对甲的损害,多数情况下RCM很难进行成像,除非是比较大而平整的拇指甲;病理改变在真皮或皮下组织的疾病,例如脂膜炎也不是RCM的适应证。

2.5.2是否单人单片 也就是每个人使用一个贴片,最大程度避免交叉接触传染的风险;半天工作结束,是否清洁设备扫描镜头及设备表面。

2.5.3采集图像的层次是否完整 应该按照扫描顺序依次保存角质层、颗粒层、棘层、基底层及真皮浅层等各个层次的图片,必要时采集周围正常皮肤图像做对照。

2.5.4RCM图像是否对比明显、是否存在气泡、图像倾斜等问题。

2.5.5RCM图像描述是否规范 采用解剖学、组织病理学和RCM独有的术语进行从浅到深的、逐层的完整描述。例如扁平苔藓的描述可以如下:较之周围正常皮肤,皮损区域角质层厚度增加、局部颗粒层厚度增加、棘层厚度增加,真表皮交界处色素环消失,真表皮界限不清,真皮浅层大量高折光噬色素细胞和炎细胞浸润,浸润厚度(按实际测量值,单位:μm),伴血管扩张充血等。

3 RCM在皮肤科的应用

RCM在临床及科研工作应用广泛,不仅在皮肤疾病的诊断和鉴别诊断中有应用,还可用于皮肤状态及药物吸收的监测,目前主要的应用范围如下:

3.1皮肤病的无创组织分型 黄褐斑、色素痣等常见皮肤病的快速组织分型可以通过RCM得以实现;浅表烧伤也可以通过皮损成像精确判断烧伤的层次[7],从而有助于临床后续处理。

3.2作为皮肤病无创筛查工具 为皮肤病的诊断与鉴别诊断等提供有力线索,目前比较成熟的应用于以下几大类皮肤病。

3.2.1常见的皮肤肿瘤 肿瘤细胞的异型性可以通过无创在体成像观察到,通过比较肿瘤部位和边界、表皮和真皮细胞的异型性、细胞排列状态等为临床诊断提供有价值的线索。这是RCM面世后国外学者最关注的领域,特别是早期在黑素瘤领域有较多的研究,以组织病理为对照,通过观察RCM图像下各种黑素瘤的图像特征,进而提炼一些标准,通过多中心研究验证这些标准筛查黑素瘤的敏感性和特异性。RCM筛查黑素瘤敏感性可以达到98%以上,特异性达到89%以上[8],证实了RCM筛查对于黑素瘤的诊断价值。基底细胞癌[9]、日光性角化病[10]、Bowen病[11]等基本延续了这个研究思路,其他皮肤肿瘤包括蕈样肉芽肿[12]、乳房外Paget病[13]等的RCM图像特征也逐渐被认可。

3.2.2色素性皮肤病 由于RCM可以比较正常皮肤和皮损区域各个层次色素的改变情况,对于鉴别色素增加性和色素减退性皮肤病有较高的应用价值,例如白癜风的鉴别诊断[14]、色素分布层次的分析等。

3.2.3炎症性皮肤病 这是近些年研究的热点,通过与周围正常皮肤相比较,RCM可以观察皮肤表皮和真皮浅层的厚度变化、角质层角化不全情况、Munro微脓肿情况、棘层水肿情况及炎细胞移入情况、基底层是否完整,真皮浅层是否有炎细胞浸润和血管扩张等。通过与组织学特征对照已经证实,银屑病[15]、脂溢性皮炎、扁平苔藓[16]、光泽苔藓等均具有较特异性的RCM图像特征。

3.2.4感染性皮肤病 各类疱疹[17]、传染性软疣、浅表真菌感染[18]、毛囊炎等也具有较特异性的RCM图像特征。

3.2.5其他皮肤病 其他病理表现在表皮和真皮浅层的皮肤病都可以尝试进行RCM成像,例如疣状表皮痣等[19],其筛查的适应证越来越广泛。

3.3皮肤组织活检取材前的定位和筛查 泛发皮损有时候取材不当会导致诊断不准确,故在临床难以避免会反复取材;反复取材的创伤性降低了患者的依从性,因而活检前进行定位和筛检,选取更有价值的皮损进行活检会提高诊断的准确率,例如面部泛发色素痣疑似恶变,RCM成像已经证实其在活检前筛查和定位中的价值。

3.4皮肤病治疗随访及动态观察的工具 由于RCM的无创性和细胞水平成像的优势,近年来其在评价疾病发生发展过程、疗效评价及随访等方面的应用趋向广泛:用于皮肤病各种治疗前后的评估,例如评价Mohs手术边界[20]、检测特应性皮炎[21]、玫瑰痤疮[22]或其他疾病治疗后显微结构变化情况,评价药效、光动力或药物治疗皮肤肿瘤、激光美容治疗效果等;也可以随访肿瘤是否复发[23],动态观察肿瘤皮肤转移等。

3.5其他皮肤病学相关研究 如毛发研究、皮肤测量、皮肤药物学研究、检测药物经皮输送过程、皮肤镜和RCM检测的一致性研究[24],RCM的人工智能研究[25]等也在进行中。

4 结语

作为新型的皮肤影像学技术,RCM在细胞水平上实现了皮肤在体实时、动态、无创性的三维成像,已经广泛应地应用于筛查各种皮损,对于辅助皮肤病的诊断、鉴别诊断、疗效评价和动态随访等方面具有非常重要的价值。但由于不同的机构使用不同型号的RCM设备,操作人员的扫描习惯不一致,保留图像的层次不一致,不同个体不同皮损的图像清晰度和对比度差异、图像描述缺乏统一的标准等问题,RCM成像报告很难被不同机构互认。因此,建立并不断完善RCM成像的质控共识对于该技术的推广具有重要的意义。

参与共识制定专家名单 (以姓氏汉语拼音为序):陈光(中国医科大学附属第一医院)、陈柳青(武汉市第一医院)、崔勇(中日友好医院)、高敏(安徽医科大学第一附属医院)、李承旭(中日友好医院)、李航(北京大学第一医院)、刘华绪(山东第一医科大学附属皮肤病医院)、刘洁(中国医学科学院北京协和医院)、陆前进(中国医学科学院皮肤病医院)、孟如松(中国人民解放军空军特色医学中心)、冉玉平(四川大学华西医院)、沈雪(成都市第二人民医院)、孙东杰(昆明医科大学第一附属医院)、陶娟(华中科技大学同济医学院附属协和医院)、王钧程(中国医学科学院北京协和医院)、辛琳琳(山东第一医科大学第一附属医院,山东省千佛山医院)、徐金华(复旦大学附属华山医院)、徐峰(复旦大学附属华山医院)、许阳(南京医科大学第一附属医院)、于建斌(郑州大学第一附属医院)、于世荣(新疆维吾尔自治区人民医院)、袁超(同济大学附属皮肤病医院)、周城(北京大学人民医院)、朱庆莉 (中国医学科学院北京协和医院)、朱威(首都医科大学宣武医院)、邹先彪(深圳大学附属华南医院)

执笔者:刘华绪

利益冲突:所有作者均声明无利益冲突