皮肤CT在皮肤病学的研究进展

刘峰，郭海霞

（天津市中医药研究院附属医院，天津300120）

在皮肤病诊疗过程中，经常需要对可疑皮损及其变化进行定期观测，并对其采取干预手段及疗效提供客观量化的评价指标，皮肤CT的出现极好的满足了临床皮肤科医师的需求。其基本结构除了光学显微镜部分之外，主要由激光光源、扫描装置、检测器、计算机系统（包括数据采集、处理、转换及应用软件）、图像输出设备和共聚焦系统等部分组成。皮肤CT即共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）采用激光束做光源，激光束经照明针孔，经由分光镜反射至物镜，并聚焦于样品上，对标本内焦平面上每一点进行扫描[1]。然后反射光经原来入射光路直接反向回到分光镜，通过探测针孔时先聚焦，聚焦后的光被光电倍增管探测收集，并将信号输送到计算机，在显示器上显示图像。

1 皮肤CT的发展简史、工作原理及特点

1.1 皮肤CT发展简史 皮肤CT的发明归功于Malwin Minsky，他在90年代基于在不染色的活体脑组织观察神经网络的目的，建立了一台工作显微镜。1957年Malwin Minsky在他的专利中首次阐明了皮肤CT的基本原理,所有现代共聚焦显微镜采用的共聚焦成像原理都是基于1957年的专利。Egger和Petran在1967年成功地应用皮肤CT产生了一个光学横断切面。1977年，Sheppard和Wilson首次描述了光与被照明物体原子之间的非线性关系和激光扫描器的拉曼光谱学[2]。随后1985年，Wiijanedts第一次成功地用皮肤CT演示了用荧光探针标记的生物材料的光学横断面，标志着皮肤CT已成为进行科学研究的重要工具。

1.2 皮肤CT的工作原理 皮肤CT是近年来新兴的无创性皮肤影像学技术，主要应用于皮肤肿瘤的诊断和鉴别诊断、良恶性黑色素瘤的鉴别诊断和毛囊炎、血管性皮肤病等的研究。皮肤CT于1995年首次应用于人活体皮肤成像，从而开辟了新的应用领域。其以激光作为点光源，通过物镜聚焦于组织内。组织内焦点处反射及反向散射回来的光由同一物镜接收，然后通过探测光路系统的针孔传输至探测器而成像，从而构成一薄层组织光学切片，焦点以外的反射光则被针孔滤除。应用于皮肤病学的显微镜的探测器连接在专门的计算机上，并在其辅助下成像，所以称作皮肤CT[3-4]。采用皮肤CT对病变部位扫描时无需进行组织活检及其他特别处理，对组织无损伤。

1.3 皮肤CT的特点及优势 皮肤CT是近年来新兴的无创性皮肤影像学技术，主要应用于皮肤肿瘤的诊断和鉴别诊断、良恶性黑色素瘤的鉴别诊断和毛囊炎、血管性皮肤病等的诊断[5-6]。其特点如下：①无创性是最大的优点，尤其对于美容部位皮损的检测，无损伤，无瘢痕产生，利于在生理状态下研究细胞组织的形态、显微结构及生理功能和代谢过程的变化。②能实时动态地对皮损进行监测，在病程变化及治疗过程中对同一组织多次进行成像。观察其发展变化、治疗后的改善状态；特别是能观察皮肤血流的动态变化。③皮肤CT扫描为水平面成像，且可以沿矢状面方向逐层深入扫描，每层跨度约为1.6 μm。可立体地反映皮损状况[7]。与传统组织病理切片显著不同的是皮肤CT的切片方向为横向，而不是竖向。④成像迅速，数据易于存储和输出。

2 皮肤CT在皮肤病学的应用

2.1 正常皮肤结构的检测 皮肤CT皮肤检查图像为轴位图像（水平切面），且为类似X线片的灰度图像。其原理与病理切片不尽相同，各组织对激光的反射和折射系数不同，因此所显示的黑白深浅也有所不同[8-10]。由于黑色素和角蛋白反射系数较高，所以成像为较亮区域，而反射系数较小的组织，如胞核和胶原的图像则较暗，角质形成细胞的胞浆由于含有角蛋白成分，所以成像较亮。皮肤第一层为角质层，该层含有大量的角蛋白，形态上表现为无核的多边形角质细胞，约10～30 μm大小，表现为暗色的皮褶分隔为成群的岛屿状；第二层为颗粒层，该层由25～35 μm大小的2～4层细胞组成，在其中可见处于细胞中央处的细胞核呈黑色的卵圆形，周围包绕明亮的颗粒状胞浆；第三层为棘层，棘层细胞比颗粒层细胞小，约15～25 μm，呈蜂巢状排列，细胞间隔较为明显；第四层为基底层，该层由7～10 μm大小的细胞并成簇分布细胞构成，成像明亮。此外，在表皮、真皮交界处，可见明亮的成环状基底细胞，周围环绕黑色的真皮乳头[11-12]。但其深度有其限制，需要注意的是不同部位皮肤的镜下结构有所不同，临床医师检测时应注意不同部位带来的差异性。

2.2 协助诊断良恶性肿瘤或者癌前期病变 皮肤恶性肿瘤或癌前期的早期发现、诊断是皮肤科的一大难题，所有的皮肤恶性肿瘤应该早期诊断、早期治疗，否则随着病情的发展，一旦发生转移，就会增加治疗的难度，患者预后较差。早期的皮肤病变经常被漏诊，缘于其早期的临床表现不具有典型性，经常被当成普通的皮肤病进行治疗，而且我国皮肤病临床病理检查率普遍偏低，又进一步增加了漏诊的可能。因此皮肤CT的出现在临床上具有重大的意义，皮肤肿瘤的早期诊断有赖于其进一步的更为广泛的应用。

以基底细胞癌为例，在病理学切片上表现为基底样细胞增生，肿瘤周边的细胞呈栅栏样排列，中间的细胞呈圆形，细胞大小一致，未见间变。肿瘤细胞团周围伴有结缔组织增生，排列成平行束[13]。皮肤CT具有无创的特点，可以在病变组织上进行活体检测，分辨率较高，Gonzalez等[14]通过应用皮肤CT对经过组织病理学确诊的基底细胞癌皮损和正常皮肤的成像进行研究后，认为皮肤CT可以应用于皮肤肿瘤的辅助诊断和检测较大肿瘤的边缘，为以后的治疗提供依据。

目前，国外学者对皮肤肿瘤的皮肤CT检测做了大量的研究，并积累了大量的临床资料，国内处于研究的初级阶段，有待于我们做进一步更为深入的临床研究，以利于皮肤肿瘤诊断标准的建立。

2.3 在常见皮肤病（接触性皮炎、银屑病等）的应用近年来，随着皮肤CT技术的进一步发展，其在皮肤病学的应用更为广泛，可以很好地进行病变部位无创、实时的检测，为临床医师提供了更多的选择，为患者减轻了痛苦及负担。

接触性皮炎根据发病机制可分为刺激性接触性皮炎和变应性皮炎。有国外学者应用皮肤CT观察了急性刺激性接触性皮炎的病生理变化，揭示了在刺激性接触性皮炎的不同发展阶段、不同肤色之间有明显的差异，较黑色皮肤参与者比较白皮肤参与者的临床反应更弱一些[15]。Swindells等[16]用变应反应原和十二烷硫酸钠对22例志愿者进行斑贴试验，并在24，72 h后分别记录皮肤CT成像，结果表明在刺激性接触性皮炎和变应性接触性皮炎中均可见到海绵水肿、炎症细胞浸润及水疱的形成，不同的是刺激性接触性皮炎的图像上可以见到角质层严重断裂和大量的角化不全细胞。

银屑病是一种常见的炎症性皮肤病，患者常常需要多种局部和系统治疗。在使用新型免疫调节治疗时，需要一种客观的形态学评价来作为指导。国内有学者做了这方面的研究，使用皮肤CT对银屑病病灶进行成像特点研究，发现其组织学具有一定的特点，可以清晰显示出微小脓肿、角化不全、棘层肥厚及毛细血管扩张等病理特征，观察指标发现率依次为：真皮乳头毛细血管迂曲扩张达到顶部99.138%，表皮突下延94.828%，融合性角化不全91.379%，真皮浅层血管周边单一核细胞浸润76.724%，微小脓肿69.828%。但这些特点不一定会同时出现，在病变的不同阶段成像特点有所差别，需要我们做进一步的研究。

2.4 指导手术治疗 Coron等[17]的研究表明，皮肤CT可以提供活体组织原位、实时、无创成像，采用皮肤CT提供快速成像只需要5 min，而常规病理不仅耗时较长，且无法动态的进行检测，增加了手术时间及患者负担。同时常规的病理常使用垂直方向的皮肤各生理切面，而实时皮肤CT可提供皮肤横向的光学切面，可以动态地检测肿瘤边界，大大减少手术时间，最大限度保留了正常组织，提供了高治愈率，更易于被外科医生和患者接受，具有巨大的发展前景[18]。

2.5 在皮肤病学其他方面的应用 此外，皮肤CT的三维成像可以实时动态检测血流变化，以观察鲜红斑痣治疗前后的血流变化，在色素性皮肤病方面也可以进行治疗前后的细胞组织学变化[19-20]。

3 小结

总之，皮肤CT是近年来新兴的高分辨率非侵入性皮肤影像学技术,具有原位、实时、动态三维等特点，极具临床应用前景，较之目前的皮肤组织病理学和其他皮肤影像学，具有其独特的优势。在临床实践中皮肤CT仍有不足之处，如对表皮下400 μm的组织不能成像，非平坦部位成像效果不佳,而且目前尚未建立皮肤肿瘤的影像学诊断标准。但随着这项技术的进一步发展及皮肤科医生对这项技术认识的逐步深入，皮肤CT会逐渐在皮肤科领域发挥更为重要的作用，在临床得以更为广泛的应用。

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