高頻超聲成像技術(shù)應(yīng)用于皮膚相關(guān)疾病及皮膚美容的研究進(jìn)展

譚 麗 綜述，盧 漫 審校

(四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院超聲科，四川 成都 610072)

高頻超聲成像技術(shù)應(yīng)用于皮膚相關(guān)疾病及皮膚美容的研究進(jìn)展

譚 麗 綜述，盧 漫 審校

(四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院·四川省人民醫(yī)院超聲科，四川 成都 610072)

超聲成像技術(shù)應(yīng)用于皮膚疾病領(lǐng)域已將近40年。近年來，隨著超聲儀器的快速發(fā)展，高頻超聲對皮膚科疾病的診斷和治療效果的判定逐漸受到重視。其分辨率已逐漸向病理組織切片的分辨率靠近，目前超聲成像的分辨率已提高到了超聲生物醫(yī)學(xué)顯微鏡的高度。本文簡述高頻超聲成像技術(shù)在皮膚科疾病診斷和治療方面應(yīng)用的研究進(jìn)展。

高頻超聲；成像；皮膚性疾病；美容；皮膚癌；黑色素瘤；脂肪抽吸

超聲成像技術(shù)于上世紀(jì)70年代末應(yīng)用于皮膚疾病的診斷，最初主要用于測量皮膚的厚度[1]。近年來，隨著高頻超聲診斷技術(shù)在皮膚及皮下組織病變中的開展，超聲成像技術(shù)在皮膚科疾病中的應(yīng)用得到迅速發(fā)展，以其無創(chuàng)性、廉價性、實時性、可重復(fù)性及安全性等優(yōu)點，越來越受到皮膚科醫(yī)生的關(guān)注。超聲生物醫(yī)學(xué)顯微鏡的頻率從40～150 MHz，更清楚地顯示了皮膚各層結(jié)構(gòu)，其分辨率能夠與病理切片媲美，國外已有相關(guān)提法[2]。本文主要針對近年來高頻超聲技術(shù)在皮膚相關(guān)疾病中的研究進(jìn)展，以及重點在皮膚科疾病的診斷、治療和皮膚美容等方面的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 高頻超聲成像技術(shù)的研究進(jìn)展

隨著超聲儀器分辨率的不斷提高，高頻超聲成像逐漸應(yīng)用于臨床觀察皮膚各層的細(xì)微結(jié)構(gòu)。高頻超聲通常指中心頻率在10 MHz以上的超聲，其分辨率能達(dá)到16～158 μm。高頻超聲生物醫(yī)學(xué)顯微鏡指探頭頻率40～150 MHz以上的超聲技術(shù)，軸向分辨率分別為40 μm或72 μm。故臨床上用于皮膚疾病的超聲檢查的儀器常配備多種頻率各異的超聲探頭，5～10 MHz探頭適用于脂肪組織、動脈、靜脈、淋巴結(jié)和肌肉組織；10～30 MHz探頭適用于皮下脂肪組織、真皮、小動脈和小靜脈；50～80 MHz更適用于表皮結(jié)構(gòu)和真皮淺層。同時超聲的新技術(shù)，如彈性成像、超聲造影等的逐步運用[3]，使得超聲對皮膚性疾病的診斷更加準(zhǔn)確，應(yīng)用范圍更加廣泛[4]。李海東等[5]和Wortsman等[6]研究認(rèn)為，在超聲圖像上表皮為一線狀高回聲，真皮為低回聲帶，其內(nèi)可見中等片狀回聲及短線狀回聲，與真皮內(nèi)纖維組織有關(guān)，另可見其內(nèi)散在分布的點狀不規(guī)則無回聲區(qū)，這與真皮層內(nèi)皮膚附屬器有關(guān)。毛囊、皮脂腺縱切面時，可見多數(shù)斜行、平行的低回聲帶。皮下脂肪呈低回聲，厚度隨年齡、性別、部位等有較大差別，其內(nèi)部所見線狀高回聲為結(jié)締組織束。大的皮下靜脈為管狀無回聲結(jié)構(gòu)。肌筋膜為規(guī)則縱向走行的明顯高回聲帶。而且，皮膚在不同部位厚度不同，皮膚的聲像圖受年齡、微循環(huán)改變和水腫等影響。

2 高頻超聲成像在皮膚疾病中的應(yīng)用

2.1 常見皮膚結(jié)締組織疾病

2.1.1 硬皮病 硬皮病是以皮膚及內(nèi)臟器官結(jié)締組織局限性或彌漫性纖維化及硬化、發(fā)生萎縮為特征的疾病。高頻超聲已應(yīng)用于對硬皮病的診斷及療效的隨訪，不僅可以觀察病變區(qū)域組織結(jié)構(gòu)的改變和血流情況，還可以監(jiān)測病變的活動性。Sator等[7]通過比較不同劑量紫外光照后當(dāng)天及治療后3、6、12個月的皮膚厚度，發(fā)現(xiàn)中等劑量紫外線照射使皮膚厚度減低更明顯，但臨床評分法評估兩種劑量照射對皮膚厚度改善差異并無統(tǒng)計學(xué)意義，說明高頻超聲相較其他影像學(xué)診斷技術(shù)在評價硬皮病的紫外光照射治療效果方面具有更高敏感性。

2.2.2 銀屑病 又稱牛皮癬，是一種常見的具有特征性的紅斑、丘疹、銀屑的慢性復(fù)發(fā)性炎癥性皮膚病。2009年，Gutierrez等[8]研究顯示銀屑病患者表皮層和真皮層明顯增厚，真皮層淺層呈低回聲帶，皮下組織層回聲有缺失；大多數(shù)表皮增厚明顯的患者，可見表皮后方有明顯聲影，同時活動性銀屑病真皮層血流信號豐富。EI-Zawahry等[9]研究認(rèn)為真皮層淺層的低回聲帶為病理學(xué)上水腫的乳頭層，而低回聲帶厚度與銀屑病嚴(yán)重指數(shù)存在明顯相關(guān)性。Lacarrubba等[10]通過20 MHz高頻超聲檢測丙酸氯米松對銀屑病的治療效果，研究觀察到病變的改善主要為銀屑病斑塊和真皮層厚度發(fā)生變化，且與臨床綜合評分、光學(xué)相干層析技術(shù)檢測結(jié)果一致。

2.2 炎性感染性皮膚病 濕疹性皮炎、多形性紅斑、皮膚壞死性血管炎的炎癥過程累及表皮和真皮乳頭層，而真皮網(wǎng)狀層多保持良好，超聲表現(xiàn)為表皮下的外形較整齊的薄層帶狀低回聲。速發(fā)性過敏反應(yīng)在癥狀出現(xiàn)后1小時內(nèi)超聲可見真皮增厚，回聲無明顯改變，與深層的皮下脂肪界面分界不清。遲發(fā)性過敏反應(yīng)在皮膚淺層可見薄層帶狀低回聲。皮膚持續(xù)性感染時，超聲檢查可見表皮下水腫帶，是由于真皮乳頭層結(jié)構(gòu)疏松容易腫脹。在腿部淤血性皮炎、腿部潰瘍時都可在表皮下看到一條范圍較廣泛的水腫帶[11，12]。

2.3 皮膚腫瘤

2.3.1 基底細(xì)胞癌(basal cell carcinoma，BCC) 又名皮膚上皮癌，占所有皮膚癌的75%～ 95%，多見于40歲以上的中老年，極少致命但可以導(dǎo)致皮膚外貌的損傷[13～15]。臨床上，BCC表現(xiàn)為生長緩慢、無痛、發(fā)紅、珍珠狀丘疹或結(jié)節(jié)，輕微外傷后容易出血或形成潰瘍(侵蝕性潰瘍)。?？蓚窝b成一個疤痕，發(fā)病隱匿，無自覺癥狀，好發(fā)于日光暴露的部位，如頭面部，最常見的位置是鼻子和眼瞼[14、15]。BCC按臨床表現(xiàn)分為結(jié)節(jié)型、潰瘍浸潤型、硬化型和淺表型4個亞型。其他還有一些不常見的組織學(xué)變異，如多形性的透明細(xì)胞發(fā)生囊變，組織化生，和瘢痕瘤樣改變等亞型，使得BCC的病理類型復(fù)雜多樣。

BCC二維超聲圖像表現(xiàn)為病灶邊緣光滑，形態(tài)欠規(guī)則，基底部邊界不清，內(nèi)部呈均勻低回聲，或伴有散在的點狀強回聲。彩色多普勒超聲(CDFI)顯示病灶內(nèi)棒狀血流信號，尤其病灶底部血流信號增加，高頻超聲對區(qū)別BCC惡性腫瘤的臨床類型有實用價值，能觀察到硬化型BCC周圍回聲明顯增強(表明周圍物質(zhì)密度、彈性基質(zhì)增高)，而浸潤型BCC腫瘤內(nèi)部中低回聲區(qū)呈嵌入性條帶影，明顯區(qū)別于一般淺表型、結(jié)節(jié)型BCC的惡性特征。

2.3.2 鱗狀細(xì)胞癌(squamous cell carcinoma，SCC)

發(fā)病率僅次于BCC的皮膚癌，占全部皮膚惡性腫瘤的20%。大多數(shù)的腫瘤發(fā)生在頭部和頸部皮膚，過度的紫外線暴露被認(rèn)為是最常見的病因。高危致命的SCC大多數(shù)患者的腫瘤直徑大于2 cm，厚度超過4 mm。厚度(或浸潤的深度)是鱗狀細(xì)胞癌轉(zhuǎn)移的一個重要預(yù)測[16]。SCC臨床表現(xiàn)通常為緩慢生長的無痛性硬結(jié)，表面粗糙，鱗片狀，或紅斑狀，容易出血和潰瘍，發(fā)生更深層次的滲透和轉(zhuǎn)移。轉(zhuǎn)移可發(fā)生在局部的區(qū)域淋巴結(jié)，也可出現(xiàn)于肝、骨骼、肺、腦。超聲表現(xiàn)為邊界不清的低回聲區(qū)，侵犯深層組織，腫瘤內(nèi)的血供增加。Zavos等[17]研究發(fā)現(xiàn)，腎移植術(shù)后與非黑色素皮膚癌(NMSC)的發(fā)病率呈正相關(guān)，其中SCC最常見(64.1%)，其主因是由免疫抑制治療所引起的。在這種背景下，SCC表現(xiàn)出更激進(jìn)的生物學(xué)和臨床行為。因此利用超聲測量一系列參數(shù)(包含病灶標(biāo)準(zhǔn)切面的軸徑、血流量、是否存在更深層次的侵犯和衛(wèi)星病灶)可以提供有價值的數(shù)據(jù)，支持SCC的臨床診斷，有助于進(jìn)行一次性治療，減少復(fù)發(fā)的可能性和改善患者的預(yù)后。

2.3.3 黑色素瘤(melanoma，MM) 皮膚MM占皮膚癌的4%～11%，是皮膚惡性腫瘤中惡性程度最高者，在美國導(dǎo)致每年8000人以上的死亡，占皮膚癌導(dǎo)致的死亡人數(shù)比例約75%[18]。臨床表現(xiàn)為色素沉著斑或結(jié)節(jié)，呈不規(guī)則邊界和潰瘍。大約5%的黑色素瘤缺乏色素，稱為無黑色素性MM。無黑色素性MM包含很少或更深部的黑色素顆粒，肉眼常觀察不到，因此常延誤診斷。其復(fù)發(fā)高達(dá)35.9%，若發(fā)生在頭部和頸部區(qū)域復(fù)發(fā)率可能會更高(46.1%)[19]。

高頻超聲結(jié)合多普勒檢查，對MM的診斷具有特異性[20]。二維圖像上MM表現(xiàn)為邊界不清晰、邊緣欠光滑的非均質(zhì)低回聲，CDFI顯示內(nèi)部較豐富的短線狀血流信號。目前研究較多的是MM的Breslow指數(shù)評估，它依賴于組織學(xué)方法對皮膚層次進(jìn)行探測，觀察連續(xù)的腫瘤浸潤深度[21]。浸潤水平分類根據(jù)Clark分級。該分級關(guān)于腫瘤厚度的認(rèn)知將修改適合腫瘤治療的方案，如切除的范圍，觀察“哨兵”淋巴結(jié)，以期早期發(fā)現(xiàn)復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移[22]，這些是MM重要的預(yù)后因素[23]。另外，Voit等[24]發(fā)現(xiàn)測量MM動脈收縮期峰值血流速度，對預(yù)測其微轉(zhuǎn)移有重要價值。但是，部分學(xué)者認(rèn)為高頻超聲不能區(qū)別不典型色素痣和垂直厚度較小的MM。

超聲造影對MM的診斷與組織學(xué)分級具有一定的相關(guān)性[25]。目前在動物實驗中，腫瘤新生血管的超聲造影提供了一個非侵襲性的血管發(fā)生標(biāo)記，反映了血管內(nèi)皮生長因子在小鼠中的表達(dá)，它能成為一個監(jiān)測臨床抗血管生成治療的有用工具[26]。超聲彈性成像在皮膚MM中的經(jīng)驗或應(yīng)用研究甚少[27，28]。對MM和其他皮膚腫瘤彈性成像的作用評估可能需要進(jìn)一步的調(diào)查研究[29]。

2.4 皮膚美容及美容手術(shù)

2.4.1 皮膚增生性瘢痕(hypertrophic scar，HS) HS是皮膚美容科和燒傷科的常見疾病，其診斷和治療效果的檢測一直缺乏影像學(xué)客觀指標(biāo)。用14～50 MHz高頻超聲可以清楚地顯示HS的各個組織學(xué)層次：第一層強回聲為表皮層，下面為真皮層(真皮層與表皮層分界清楚，其交界面由真皮乳頭的邊界決定)，真皮內(nèi)均質(zhì)回聲被毛囊低回聲隔斷，其下為低回聲的皮下層、脂肪組織及強回聲淺筋膜層。50 MHz高頻超聲還能反映HS組織的膠原纖維成熟與否及測量HS的厚度。他們還認(rèn)為HS的超聲回聲強度的變化可能與形成時間長短有關(guān)系。近年來臨床多采用類固醇藥物局部注射治療HS，高頻超聲可作為可靠的影像學(xué)工具評估治療療效，對比其前后瘢痕的范圍是否縮小。

2.4.2 皮膚痤瘡 Naouri等[30]首次將25 MHz及50 MHz高頻超聲用于觀測激光分次治療皮膚痤瘡后的治療效果，觀察皮膚真皮層的動態(tài)改變過程，發(fā)現(xiàn)真皮層有明顯增厚，認(rèn)為與激光促進(jìn)膠原蛋白的重新合成、細(xì)胞外基質(zhì)的重構(gòu)以及皮膚的水合作用有關(guān)。高頻超聲結(jié)合彩色多普勒超聲還可觀察新發(fā)現(xiàn)的痤瘡內(nèi)是否有膿腔形成，病變周圍炎性程度，有否血流信號以及纖維化的程度。

2.4.3 超聲介導(dǎo)下的脂肪抽吸(ultrasound-assisted liposuction，UAL)上世紀(jì)70年代，Zocchi發(fā)明了UAL，最早在歐洲和南美應(yīng)用，1997年被引進(jìn)美國[31]。使用20～27 KHz的超高頻探頭選擇性地破壞局部脂肪組織，為皮膚外科醫(yī)師提高靶向定位的準(zhǔn)確性，從而避開小的神經(jīng)和血管。此外，淺表的UAL還可以促使皮膚內(nèi)膠原蛋白的收縮，提高皮膚的緊致性。因此，UAL可以觀察吸脂手術(shù)前后脂肪的分布、指導(dǎo)手術(shù)以及判斷療效。

3 結(jié)論

高頻超聲技術(shù)可以用于皮膚性疾病的許多領(lǐng)域，不僅能用于皮膚病變診斷，而且在治療學(xué)上發(fā)揮著一定作用。高頻超聲通過測量腫瘤的直徑及深度，指導(dǎo)臨床醫(yī)師選擇最佳治療方案，合適的手術(shù)病灶切除范圍，以及術(shù)后是否還需做局部的化療；監(jiān)測慢性炎癥和結(jié)締組織疾病的治療效果；評價化療期間皮膚轉(zhuǎn)移瘤的大??；檢測皮膚燒傷、創(chuàng)傷愈合的過程，介導(dǎo)局部脂肪的抽吸等等。但高頻超聲目前難以準(zhǔn)確地測定腫瘤的浸潤范圍，其檢查結(jié)果也易受患者的體位、探頭的壓力等多種因素影響。隨著以后超聲設(shè)備的不斷發(fā)展，高頻超聲的分辨率必將得到更大提高，朝著“形態(tài)學(xué)上與病理切片相媲美”的聲學(xué)生物顯微鏡的方向發(fā)展，從而與病理、光學(xué)顯微鏡結(jié)合，相信將成為皮膚科尤其是皮膚外科不可或缺的檢查手段。

[1] Alexander H，Miller DL.Determining skin thickness with pulsed ultrasound[J].Invest Dermatol 1979，72(1)：17.

[2] Petrella LI，de Azevedo Valle H，Issa PR，et al.Statistical analysis of high frequency ultrasonic backscattered signals from basal cell carcinomas[J].Ultrasound Med Biol，2012，38(10)：1811-1819.

[3] Dill-Muller D，Maschke J.Ultrasonography in dermatology[J].Dtsch Dermatol Ges，2007，5：689-707.

[4] Zmudzinska M，Czarnecka-Operacz M，Silny W.Principles of dermatologic ultrasound diagnostics[J].Acta Dermatovenerol Croat，2008，16(3)：126-129.

[5] 李海東，蔡國斌，王延群，等.正常人體皮膚50 MHz超聲生物顯微鏡聲像圖研究[J].中國醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，2008，24(5)：751-753.

[6] Wortsman X，Wortsman J.Clinical usefulness of variable-frequency ultrasound in localized lesions of the skin[J].Am Acad of Dermatol，2010，62(2)：247-256.

[7] Sator PG，Radakovic S，Schulmeister K，et al，Medium-dose is more effective than low-dose ultraviolet A1 phototherapy for localized seleroderma as shown by 20-MHz ultrasound assessment[J].Am Acad of Dermatol，2009，60(5)：786-791.

[8] Gutierrez M，Wortsman X，F(xiàn)ilippucci E，et al.High-frequency sonography in the evaluation of psoriasis：nail and skin in volvement[J].Ultrasound Med，2009，28(11)：1569-1574.

[9] El-Zawahry MB，Abdel El-Hameed，E1-Cheweikh HM，et al.Ultrasound biomicroscopy in the diagnosis of skin diseases[J].Eur J Dermatol，2007，17(6)：469-475.

[10] Lacarrubba F，Nardone B，Musumeei ML，et al.Ultrasound evaluation of clobetasol propionate 0.05% foam application in psoriatic and healthy skin：a pilot study[J].Dermatol Ther，2009，22(Suppl 1)：19-21.

[11]Timar-Banu O，Beauregard H，Tousignant J，et al.Development of noninvasive and quantitative methodologies for the assessment of chronic ulcers and scars in humans[J].Wound Repair Regen，2001，9(2)：123-125.

[12]Hu D，Phan TT，Cherry GW，et al.Dermal edema assessed by high frequency ultrasound in venous leg ulcers[J].Br J Dermatol，1998，138(5)：8-15.

[13]Hong H，Sun J，Cai W.Anatomical and molecular imaging of skin cancer[J].Clin Cosmet Investig Dermatol，2008，1(1)：1-17.

[14]Bartos V，Pokorn D，Zacharova O，et al.Recurrent basal cell carcinoma：a clinicopatho-logical study and evaluation of histomorphological findings in primary and recurrent lesions[J].Acta Dermatovenerol Alp Panonica Adriat，2011，20(2)：67-75.

[15]Goto M，Kai Y，Arakawa S，et al.Analysis of 256 cases of basal cell carcinoma after either one-step or two-step surgery in a Japanese institution[J].Dermatol.2012，3(9)：68-71.

[16]Veness MJ.High-risk cutaneous squamous cell carcinoma of the head and neck[J].Biomed Biotechnol，2007，2007(3)：80572.

[17]Zavos G，Karidis NP，Tsourouflis G，et al.Nonmelanoma skin cancer after renal transplantation：a sing1e-center experience in 1736 transplantations[J].Int J Dermatol，2011，50(1)：496-500.

[18]Ekwueme DU，Guy G，Li C，et al.The health burden and economic costs of cutaneous melanoma mortality by race/ethnicity-United States，2000 to 2006[J].Am Acad Dermatol，2011，6(Suppl 1)：33-43.

[19]Nazarian LN，Alexander AA，Kurtz AB，et al.Superficial melanoma metastases：appearances on gray-scale and color Doppler sonography[J].AJR Am J Roentgenol，1998，17(4)：59-63.

[20]Machet L，Belot V，Naouriet M，el al.Preoperative measurement of thickness of cutaneous melanoma using high-resolution 20 MHz ultrasound imaging：a monocenter prospective study and systematic review of the literature[J].Ultrasound Med Biol，2009，35(9)：1411-1420.

[21]Netscher DT，Leong M，Orengo I，et al.Cutaneous malignancies：melanoma and nonmelanoma types[J].Plant Reconstr Surg，2011，12(7)：37-56.

[22]Voit C，Schoengen A，Schwurzer-Voit M，et al.The role of ultrasound in detection and management of regional disease in melanoma patients[J].Semin Oncol，2002，29(4)：353-360.

[23]McKee P，Calonje E，Granter S.Melanoma[M]//MacKee P，Calonje E，Granter S.Pathology of the skin with clinical correlations[J].3rd ed.Philadelphia：Elsevier/Mosby，2005：49-56.

[24]Volt C，Van Akkooi AC，Schal'er-Hesterberg G，et al.Ultrasound morphology criteria predict metastatic disease of the sentinel nodes in patients with melanoma[J].Clin Oncol，2010，28(5)：847-852.

[25]Schroeder RJ，Hauff P，Bartels T，et al.Tumor vascularization in experimental melanomas：correlation between unenhanced and contrast enhanced power Doppler imaging and histological grading[J].Ultrasound Med Biol，2001，27(6)：761-767.

[26]Forsberg F，Ro RJ，Liu JB，et al.Monitoring angiogenesis in human melanoma xenograft model using contrast-enhanced ultrasound imaging[J].Ultrasond Imaging，2008，30(2)：37-46.

[27]Bhatia KS，Yuen EH，Cho CC，et al.Pilot study evaluating real-time shear wave ultrasound elastography of miscellaneous non-nodal neck masses in a routine head and neck ultrasound clinic[J].Ultrasound Med Biol，2012，38(9)：33-42.

[28]Hinz，Wenzel J，Schmid-Wendtner MH.Real-time tissue elastography：a helpful tool in the diagnosis of cutaneous melanoma[ J].Am Acad Dermatol，2011，65(42)：4-6.

[29]Goldberg BB，Merton DA，Liu JB，et al.Contrast-enhanced ultrasound imaging of sentinel lymph nodes after peritumoral administration of Sonazoid in a melanoma tumor animal model[J].Ultrasound Med，2011，30(4)：41-53.

[30]Naouri M，Atlan M，Perrodeav E，et al.High-resolution ultrasound imaging to demonstrate and predict efficacy of carbon dioxide fractional resurfaeing laser treatment[J].Dermatol Surg，2011，37(5)：596-603.

[31]Zocchi ML.Ultrasonic assisted lipoplasty：technical refinements and clinical evaluations[J].Clin Surg，1996，23(5)：75-98

High-frequency ultrasound-current research progress and applications in dermatological diseases and cosmetic dermatology

TAN Li，LU Man

R445.1

B

1672-6170(2016)01-0121-04

2015-09-19；

2015-10-28)