超聲彈性成像評估硬皮病累及皮膚研究進展

何前程，夏 宇，許 娜*

(1.中國醫科大學附屬深圳市兒童醫院超聲科，2.風濕免疫科，廣東 深圳 518034)

硬皮病是病因不明的慢性結締組織病，可導致皮膚、內臟廣泛微血管損傷和膠原過度沉積；其發病機制復雜，與遺傳、創傷、感染、環境及藥物等因素均有關[1-2]。硬皮病可分為系統性硬皮病(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[3]，亦可合并間質性肺病、肺動脈高壓、SSc相關性心肌病及硬皮病腎危象等危及生命的并發癥，是個體死亡率最高的風濕性疾病[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)患兒可出現面部畸形、肢體不等長、關節攣縮等嚴重后遺癥，影響其生活質量和心理健康[5]。硬皮病主要臨床表現為皮膚增厚、變硬，且皮膚受累程度及范圍與疾病分型、內臟器官受累程度及預后直接相關；準確評估硬皮病活動性和嚴重程度可有效指導臨床干預[6]，但目前臨床所用評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估ROI硬度、反映組織病變[7]，有助于精確、敏感地評估硬皮病累及皮膚。本文就超聲彈性成像評估硬皮病患者皮膚受累研究進展進行綜述。

1 硬皮病病理改變

硬皮病皮膚病理改變表現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胞浸潤；可分為炎癥期、硬化期及萎縮期。炎癥期可見真皮層膠原纖維增多伴均質化改變，皮膚附屬器及小血管周圍淋巴細胞及組織細胞樣細胞浸潤；硬化期可見炎性細胞減少，真皮層纖維組織增生、膠原化，且膠原束粗大、硬化，可達真皮深層和皮下組織，同時血管管壁增厚、管腔變窄；萎縮期可見毛囊、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 臨床評估硬皮病患者皮膚

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

3 常規超聲評估硬皮病累及皮膚

常規超聲主要用于評估硬皮病累及皮膚厚度、回聲和血流。高頻超聲可準確識別表皮、真皮及皮下組織，常用于測量硬皮病患者受累皮膚厚度，還可評估皮膚水腫、纖維化和萎縮[13]。高頻超聲研究[14]結果顯示，硬皮病組皮膚厚度大于正常對照組，但其增厚程度隨病程進展而降低；超聲所測SSc患者前臂及胸骨受累皮膚厚度與MRSS的相關性較好，而手指受累皮膚厚度則與MRSS無明顯相關。此外，超聲評估硬皮病累及皮膚的回聲及其血流有助于監測疾病活動性，如硬皮病活動期患者受累皮膚厚度增加、回聲減低及血流信號增多等表現[15]。

4 超聲彈性成像評估硬皮病患者皮膚

超聲彈性成像通過施加外部或內部靜態或動態激勵而使組織產生位移、應變及速度變化，由此獲得組織的彈性信息；可分為準靜態彈性成像和動態彈性成像。應變彈性成像(strain elastography, SE)屬于準靜態彈性成像，主要通過外力或由探頭發射聲輻射力脈沖作用于組織，使其發生形變，故可根據應變比，即組織變化長度與原長度的比值而評估組織彈性；動態彈性成像則包括瞬時彈性成像(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 靜態彈性成像 通過超聲探頭局部施壓，使組織產生形變，并以不同顏色表示所得圖像中組織的相對硬度，以反映其彈性。IAGNOCCO等[17]采用SE檢測SSc組前臂病變的敏感度和特異度均為100%，但其檢測手指及鄰近病變的效能極低，提示SE并非評估手指及其鄰近區域受累皮膚硬度的可靠工具。SE用于定性評估硬皮病患者皮膚受累具有潛在優勢，但其主要通過外部壓力使組織形變而判斷其硬度并進行評估，具有操作者依賴性，且相關報道亦較少。

4.2 動態彈性成像

4.2.1 SSc評估 ARFI及SWE操作者依賴性較低，目前多以之評估硬皮病。既往研究[18]證實SWE用于檢測正常人皮膚厚度及硬度的效能較佳：ARFI、SWE均可用于定量評估SSc患者受累皮膚硬度，且其診斷敏感度高于常規超聲，可檢出MRSS=0者的受累皮膚(即臨床觸診未能識別的病變)，故可作為識別早期 SSc累及皮膚所致細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，發現包括MRSS=0者的受累皮膚的剪切波速度均顯著高于正常對照組，提示ARFI量化評估有助于早期識別SSc。LIU等[20]報道，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照組對應處皮膚的回聲及厚度差異無統計學意義，但其剪切波速度顯著高于對照組。SSc患者受累皮膚硬度亦可隨治療、病程進展及年齡增長而發生變化[23]。SANTIAGO等[23]的ARFI觀察結果顯示，除手指處外，SSc患者受累皮膚的剪切波速度均隨時間推移而減低，且上臂和前臂受累皮膚的MRSS亦顯著降低，表明ARFI檢測剪切波速度、評估SSc皮膚變化較MRSS更為敏感。上述研究結果表明，ARFI定量評估SSc患者受累皮膚硬度、監測皮膚變化的價值高于常規超聲。

組織學上，硬皮病患者皮膚受累不僅表現為真皮明顯增厚，其表皮厚度亦可增加。盡管如此，有學者[24]建議，超聲評估硬皮病應重點針對真皮，這主要由于測量表皮厚度的可重復性較差，而測量真皮厚度的觀察者間相關系數達0.65～0.94。CHEN等[25]發現，超聲所測SSc累及皮膚的厚度與組織學結果的相關性良好，但所測皮膚厚度則與硬度無明顯相關；分析原因，可能硬皮病患者受累皮膚增厚主要為間質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高頻超聲聯合彈性超聲評估皮膚厚度和硬度或有助于解釋SSc病理機制。

4.2.2 LS評估 ARFI及SWE亦可用于定量評估LS累及皮膚的硬度，以區分病變與非病變處[7,26-27]。目前將超聲彈性成像用于JLS的報道較罕見。PéREZ等[27]以ARFI評估13例JLS患兒受累皮膚及健側對應處皮膚的硬度，發現病變組受累皮膚剪切波速度顯著高于健側，表明ARFI可區分JLS患兒皮膚病變與非病變處。WEIBEL等[28]發現，經全身治療后，JLS患者受累皮膚硬化程度顯著降低，且皮膚質地明顯改善。未來可采用ARFI及SWE監測治療后JLS患者受累皮膚變化，以評估治療效果。

以ARFI檢測LS患者皮膚組織位移、以SWE檢測其剪切波速度均可評估硬皮病累及皮膚的硬度，而后者結果的變異度較小，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臨床硬化評分、診斷類型、體質量指數及解剖部位均為ARFI所測LS皮膚組織位移的獨立影響因素，而SWE所測LS皮膚剪切波速度的獨立影響因素則僅包括LS臨床硬化評分和解剖部位。

5 小結

超聲彈性成像具有無創、無輻射暴露及費用相對較低等優勢，用于評估硬皮病累及皮膚的準確性和敏感性均較高，臨床應用前景廣闊。目前大部分采用超聲彈性成像評估硬皮病研究受樣本量和橫斷面設計等所限，有待進一步完善。通過分析硬皮病的組織病理學與超聲所測病變處皮膚硬度的相關性，未來將可建立相應超聲檢查標準體系。