超聲彈性成像評(píng)估硬皮病累及皮膚研究進(jìn)展

何前程，夏 宇，許 娜*

(1.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬深圳市兒童醫(yī)院超聲科，2.風(fēng)濕免疫科，廣東 深圳 518034)

硬皮病是病因不明的慢性結(jié)締組織病，可導(dǎo)致皮膚、內(nèi)臟廣泛微血管損傷和膠原過(guò)度沉積；其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，與遺傳、創(chuàng)傷、感染、環(huán)境及藥物等因素均有關(guān)[1-2]。硬皮病可分為系統(tǒng)性硬皮病(systemic scleroderma, SSc)和局限性硬皮病(localized scleroderma, LS)。SSc可致皮膚廣泛纖維化并累及多系統(tǒng)[3]，亦可合并間質(zhì)性肺病、肺動(dòng)脈高壓、SSc相關(guān)性心肌病及硬皮病腎危象等危及生命的并發(fā)癥，是個(gè)體死亡率最高的風(fēng)濕性疾病[4]；LS則主要累及皮膚，偶可累及脂肪組織、肌肉和筋膜。如延誤治療，幼年LS(juvenile LS, JLS)患兒可出現(xiàn)面部畸形、肢體不等長(zhǎng)、關(guān)節(jié)攣縮等嚴(yán)重后遺癥，影響其生活質(zhì)量和心理健康[5]。硬皮病主要臨床表現(xiàn)為皮膚增厚、變硬，且皮膚受累程度及范圍與疾病分型、內(nèi)臟器官受累程度及預(yù)后直接相關(guān)；準(zhǔn)確評(píng)估硬皮病活動(dòng)性和嚴(yán)重程度可有效指導(dǎo)臨床干預(yù)[6]，但目前臨床所用評(píng)估硬皮病累及皮膚的方法特異性和敏感性多不高。超聲彈性成像可定量評(píng)估ROI硬度、反映組織病變[7]，有助于精確、敏感地評(píng)估硬皮病累及皮膚。本文就超聲彈性成像評(píng)估硬皮病患者皮膚受累研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 硬皮病病理改變

硬皮病皮膚病理改變表現(xiàn)為真皮及皮下組織膠原纖維增多、增粗，伴血管異常改變和炎性細(xì)胞浸潤(rùn)；可分為炎癥期、硬化期及萎縮期。炎癥期可見(jiàn)真皮層膠原纖維增多伴均質(zhì)化改變，皮膚附屬器及小血管周圍淋巴細(xì)胞及組織細(xì)胞樣細(xì)胞浸潤(rùn)；硬化期可見(jiàn)炎性細(xì)胞減少，真皮層纖維組織增生、膠原化，且膠原束粗大、硬化，可達(dá)真皮深層和皮下組織，同時(shí)血管管壁增厚、管腔變窄；萎縮期可見(jiàn)毛囊、皮脂腺、汗腺附屬器明顯減少、萎縮甚至消失，以及廣泛致密硬化的膠原束包繞真皮層并取代皮下組織[8-9]。

2 臨床評(píng)估硬皮病患者皮膚

臨床評(píng)估硬皮病患者皮膚受累的方法包括改良Rodnan皮膚評(píng)分(modified Rondan skin score, MRSS)、改良LS評(píng)估工具、光學(xué)相干層析成像技術(shù)、MRI及電子毛細(xì)血管鏡等。MRSS是基于觸診的半定量評(píng)估方法，主要根據(jù)皮膚增厚情況及是否可捏起和移動(dòng)而進(jìn)行評(píng)分[10-11]，常用于評(píng)估SSc；其局限性在于觀察者主觀依賴性較強(qiáng)、無(wú)法區(qū)分皮膚增厚與硬化，且對(duì)早期細(xì)微皮膚改變不夠敏感。改良LS評(píng)估工具包括改良LS皮膚活動(dòng)指數(shù)和損傷指數(shù)，前者針對(duì)頭、頸、胸、腹、背部上區(qū)、背部下區(qū)、雙側(cè)上臂、前臂、手、大腿、小腿及足部共18個(gè)部位進(jìn)行評(píng)估，觀察有無(wú)皮膚紅斑、厚度及新病變或病變擴(kuò)展，主要反映LS病變活動(dòng)性及嚴(yán)重程度；后者則針對(duì)病變部位皮膚萎縮、皮下萎縮及色素沉著進(jìn)行評(píng)分，主要反映LS所致皮膚損傷的嚴(yán)重程度，但依賴觀察者進(jìn)行主觀判斷，特異性和可重復(fù)性欠佳[12]。

3 常規(guī)超聲評(píng)估硬皮病累及皮膚

常規(guī)超聲主要用于評(píng)估硬皮病累及皮膚厚度、回聲和血流。高頻超聲可準(zhǔn)確識(shí)別表皮、真皮及皮下組織，常用于測(cè)量硬皮病患者受累皮膚厚度，還可評(píng)估皮膚水腫、纖維化和萎縮[13]。高頻超聲研究[14]結(jié)果顯示，硬皮病組皮膚厚度大于正常對(duì)照組，但其增厚程度隨病程進(jìn)展而降低；超聲所測(cè)SSc患者前臂及胸骨受累皮膚厚度與MRSS的相關(guān)性較好，而手指受累皮膚厚度則與MRSS無(wú)明顯相關(guān)。此外，超聲評(píng)估硬皮病累及皮膚的回聲及其血流有助于監(jiān)測(cè)疾病活動(dòng)性，如硬皮病活動(dòng)期患者受累皮膚厚度增加、回聲減低及血流信號(hào)增多等表現(xiàn)[15]。

4 超聲彈性成像評(píng)估硬皮病患者皮膚

超聲彈性成像通過(guò)施加外部或內(nèi)部靜態(tài)或動(dòng)態(tài)激勵(lì)而使組織產(chǎn)生位移、應(yīng)變及速度變化，由此獲得組織的彈性信息；可分為準(zhǔn)靜態(tài)彈性成像和動(dòng)態(tài)彈性成像。應(yīng)變彈性成像(strain elastography, SE)屬于準(zhǔn)靜態(tài)彈性成像，主要通過(guò)外力或由探頭發(fā)射聲輻射力脈沖作用于組織，使其發(fā)生形變，故可根據(jù)應(yīng)變比，即組織變化長(zhǎng)度與原長(zhǎng)度的比值而評(píng)估組織彈性；動(dòng)態(tài)彈性成像則包括瞬時(shí)彈性成像(transient elastography, TE)、聲輻射力脈沖(acoustic radiation force impulse, ARFI)及剪切波彈性成像(shear wave elastography, SWE)[16]。

4.1 靜態(tài)彈性成像 通過(guò)超聲探頭局部施壓，使組織產(chǎn)生形變，并以不同顏色表示所得圖像中組織的相對(duì)硬度，以反映其彈性。IAGNOCCO等[17]采用SE檢測(cè)SSc組前臂病變的敏感度和特異度均為100%，但其檢測(cè)手指及鄰近病變的效能極低，提示SE并非評(píng)估手指及其鄰近區(qū)域受累皮膚硬度的可靠工具。SE用于定性評(píng)估硬皮病患者皮膚受累具有潛在優(yōu)勢(shì)，但其主要通過(guò)外部壓力使組織形變而判斷其硬度并進(jìn)行評(píng)估，具有操作者依賴性，且相關(guān)報(bào)道亦較少。

4.2 動(dòng)態(tài)彈性成像

4.2.1 SSc評(píng)估 ARFI及SWE操作者依賴性較低，目前多以之評(píng)估硬皮病。既往研究[18]證實(shí)SWE用于檢測(cè)正常人皮膚厚度及硬度的效能較佳：ARFI、SWE均可用于定量評(píng)估SSc患者受累皮膚硬度，且其診斷敏感度高于常規(guī)超聲，可檢出MRSS=0者的受累皮膚(即臨床觸診未能識(shí)別的病變)，故可作為識(shí)別早期 SSc累及皮膚所致細(xì)微變化的有效輔助工具[19-23]。SANTIAGO等[19]采用ARFI觀察SSc患者受累皮膚，發(fā)現(xiàn)包括MRSS=0者的受累皮膚的剪切波速度均顯著高于正常對(duì)照組，提示ARFI量化評(píng)估有助于早期識(shí)別SSc。LIU等[20]報(bào)道，SSc患者受累皮膚的厚度隨皮膚呈等回聲、低回聲及高回聲而依次增加；其中，等回聲組受累皮膚與對(duì)照組對(duì)應(yīng)處皮膚的回聲及厚度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但其剪切波速度顯著高于對(duì)照組。SSc患者受累皮膚硬度亦可隨治療、病程進(jìn)展及年齡增長(zhǎng)而發(fā)生變化[23]。SANTIAGO等[23]的ARFI觀察結(jié)果顯示，除手指處外，SSc患者受累皮膚的剪切波速度均隨時(shí)間推移而減低，且上臂和前臂受累皮膚的MRSS亦顯著降低，表明ARFI檢測(cè)剪切波速度、評(píng)估SSc皮膚變化較MRSS更為敏感。上述研究結(jié)果表明，ARFI定量評(píng)估SSc患者受累皮膚硬度、監(jiān)測(cè)皮膚變化的價(jià)值高于常規(guī)超聲。

組織學(xué)上，硬皮病患者皮膚受累不僅表現(xiàn)為真皮明顯增厚，其表皮厚度亦可增加。盡管如此，有學(xué)者[24]建議，超聲評(píng)估硬皮病應(yīng)重點(diǎn)針對(duì)真皮，這主要由于測(cè)量表皮厚度的可重復(fù)性較差，而測(cè)量真皮厚度的觀察者間相關(guān)系數(shù)達(dá)0.65～0.94。CHEN等[25]發(fā)現(xiàn)，超聲所測(cè)SSc累及皮膚的厚度與組織學(xué)結(jié)果的相關(guān)性良好，但所測(cè)皮膚厚度則與硬度無(wú)明顯相關(guān)；分析原因，可能硬皮病患者受累皮膚增厚主要為間質(zhì)水腫和膠原沉積所致，而皮膚硬化在更大程度上代表組織纖維化；LS高頻超聲聯(lián)合彈性超聲評(píng)估皮膚厚度和硬度或有助于解釋SSc病理機(jī)制。

4.2.2 LS評(píng)估 ARFI及SWE亦可用于定量評(píng)估LS累及皮膚的硬度，以區(qū)分病變與非病變處[7,26-27]。目前將超聲彈性成像用于JLS的報(bào)道較罕見(jiàn)。PéREZ等[27]以ARFI評(píng)估13例JLS患兒受累皮膚及健側(cè)對(duì)應(yīng)處皮膚的硬度，發(fā)現(xiàn)病變組受累皮膚剪切波速度顯著高于健側(cè)，表明ARFI可區(qū)分JLS患兒皮膚病變與非病變處。WEIBEL等[28]發(fā)現(xiàn)，經(jīng)全身治療后，JLS患者受累皮膚硬化程度顯著降低，且皮膚質(zhì)地明顯改善。未來(lái)可采用ARFI及SWE監(jiān)測(cè)治療后JLS患者受累皮膚變化，以評(píng)估治療效果。

以ARFI檢測(cè)LS患者皮膚組織位移、以SWE檢測(cè)其剪切波速度均可評(píng)估硬皮病累及皮膚的硬度，而后者結(jié)果的變異度較小，表明SWE更適用于鑒別LS患者病變與非病變皮膚[27,29]。CARDONES等[29]指出，SSc、LS臨床硬化評(píng)分、診斷類型、體質(zhì)量指數(shù)及解剖部位均為ARFI所測(cè)LS皮膚組織位移的獨(dú)立影響因素，而SWE所測(cè)LS皮膚剪切波速度的獨(dú)立影響因素則僅包括LS臨床硬化評(píng)分和解剖部位。

5 小結(jié)

超聲彈性成像具有無(wú)創(chuàng)、無(wú)輻射暴露及費(fèi)用相對(duì)較低等優(yōu)勢(shì)，用于評(píng)估硬皮病累及皮膚的準(zhǔn)確性和敏感性均較高，臨床應(yīng)用前景廣闊。目前大部分采用超聲彈性成像評(píng)估硬皮病研究受樣本量和橫斷面設(shè)計(jì)等所限，有待進(jìn)一步完善。通過(guò)分析硬皮病的組織病理學(xué)與超聲所測(cè)病變處皮膚硬度的相關(guān)性，未來(lái)將可建立相應(yīng)超聲檢查標(biāo)準(zhǔn)體系。