超声技术在皮肤非占位性疾病中的应用进展
发布时间:2026-08-18   |   来源:国际医学放射学杂志
关键词: 高频超声 超声弹性成像 影像科

作者:王荣臣,唐忻逸,邱逦,唐远姣,四川大学华西医院超声医学科


近年来,皮肤非占位性疾病的发病率呈逐年上升趋势,疾病种类较多,通常伴有皮肤厚度、硬度或完整性的改变。皮肤科医生主要通过临床表现结合组织病理学来诊断,随着辅助诊断技术的不断进步,越来越多新兴的成像技术可以辅助皮肤疾病的诊断和管理,包括数字摄影成像、皮肤镜、共聚焦显微镜、光学相干层析成像、多光谱光声层析成像、拉曼光谱和荧光成像技术、超声技术等。


相比其他辅助成像技术,超声技术具有无创、经济、实时、便捷、可动态观察等优点,近年来在皮肤疾病领域的应用逐渐增多,不仅对皮肤疾病的诊断有一定价值,还可以对病变复发及治疗效果进行评估。其中,高频超声(high-frequency ultrasound,HFUS)可以清晰地显示皮肤组织结构,测量病变深度;彩色多普勒超声可以显示皮肤组织血流情况;超声弹性成像能提供皮肤组织硬度信息。本文就超声技术在皮肤非占位性疾病中的应用进展展开综述。


1. 皮肤非占位性疾病的超声技术


1.1 HFUS 


HFUS 通过不同声阻抗的界面反射来生成图像,由于组织声阻抗的不同,声波通过不同组织时有不同程度衰减,最后反射回来的声波能量不同。不同皮肤结构产生的回声被传感器接收可转换成电能,经计算机处理后在显示器上以灰度显示。HFUS 可以清晰显示皮肤病变的结构信息。在超声检查中,频率与穿透深度成反比,与图像分辨率成正比。因此,超声波频率越高,图像分辨率越好,但穿透性降低。


频率高于7 MHz 的超声波,更易显示皮肤及皮下组织,频率高于15 MHz 的超声波更易显示皮肤各层次结构。1979 年,15 MHz 的HFUS 首次用于测量皮肤厚度、观察皮肤结构。随着技术进步,在皮肤领域应用的超声设备频率提高到20~25 MHz,甚至高达100 MHz。在频率7~20 MHz 的范围内,超声分辨率可达50~200 μm,穿透深度为6~7 mm;当频率增加到50 MHz 时,超声分辨率可提高到39~120 μm,但穿透深度仅为4 mm。当频率超过40 MHz 时,HFUS能清楚显示皮肤表面以下几毫米结构,图像的分辨率完全可以与低倍显微镜检查相媲美。健康人的皮肤表皮层为线状高回声,其深层为真皮层,呈带状中等回声伴短线状稍强回声,内有各种形态低回声区,再深层即真皮层与皮下组织层交界,为线状高回声,更深层即脂肪层,为低回声。


1.2 彩色多普勒超声


彩色多普勒超声技术可以使皮肤血流可视化,有利于皮肤及皮肤疾病血流的评估。Bessoud 等对皮肤色素性病变(pigmented skin lesions,PSL)的研究结果表明,彩色多普勒检测病变内血流的特异度为100%,敏感度为34%,可用于区分黑色素瘤与其他PSL,并认为HFUS 结合彩色多普勒是一种便捷、可靠的PSL 诊断工具。彩色多普勒信号不仅可以用于皮肤恶性病变的评估,还可以用于良性病变以及炎性病灶的评估。此外,应用多普勒超声评估系统性硬化症(systemic sclerosis,SSc)病人的掌指动脉,不仅可以确定动脉的走行,还可以观察管腔内部情况(如阻塞)以及血流动力学的变化等。


Colalillo 等研究发现多普勒超声监测指动脉阻力指数的变化可评估SSc 病人发生缺血性指尖溃疡的风险。此外,彩色多普勒不仅能在皮肤疾病的诊断评估上发挥辅助作用,在皮瓣移植手术中也具有一定价值。王延玲等应用多普勒超声对拇指皮瓣修复术进行研究后指出,在术前进行多普勒超声探测可以明确拇指动脉类型、分布情况,可以为手术方案的优化提供帮助,使修复术后拇指外形更美观、功能恢复更好。


1.3 超声弹性成像


超声弹性成像是测量组织硬度的指标,包括应变弹性成像、声辐射力脉冲(acoustic radiation force impulse, ARFI) 和剪切波弹性成像(shear-wave elastography,SWE)等,这些技术均可用于评估皮肤硬度。但是,应变弹性成像存在操作者依赖性强、可重复性差等缺点。ARFI 和SWE具有实时灰阶成像和定量测量等优点,但相比于ARFI,SWE 成像快、人工伪影少,且SWE 最小取样框直径比ARFI 小(分别为1 mm 和2 mm)。因此,对于皮肤厚度小于2 mm 的部位,ARFI 很难提供准确的皮肤硬度信息。正常皮肤的硬度因皮肤层不同而异。


一般来讲,真皮层比皮下层更硬,因为在皮下细胞组织中,间隔比脂肪小叶更硬。但皮肤部位、性别和年龄对皮肤硬度也有影响。Yang 等对90 例健康人不同部位皮肤硬度进行研究后指出,正常皮肤硬度排序为手指>胸壁>前臂>腹壁,男性皮肤硬度高于女性,50 岁以上皮肤硬度显著降低。除了正常皮肤,在皮肤的一些非占位性疾病中皮肤硬度也会变化(如炎症),虽然灰阶超声和彩色多普勒超声表现并不明显,但是超声弹性成像却有令人满意的表现。


Leotta等研究发现,在蜂窝织炎演变成脓肿的过程中,组织的硬度会发生变化,超声弹性成像通过定量监测这些变化来反映炎性指标,以帮助临床医师选择脓肿的治疗策略。Yang 等对37 例SSc 病人研究后发现,SWE 可以量化SSc 病人的皮肤硬化程度,其对皮肤变化的监测比灰阶超声更为敏感。但是,Cucos 等在测量16 例银屑病斑块经局部皮质类固醇治疗的病人的表皮和真皮层厚度及弹性后发现,表皮层厚度减少,真皮层厚度略有增加,但弹性值无明显变化。虽然该研究表明弹性成像对银屑病斑块的敏感性较低,不过该研究样本量偏少,还有待进一步研究。总而言之,超声弹性成像可用于评估皮肤硬度,也在一定程度上为临床诊疗工作提供了帮助。


2. 超声技术在皮肤非占位性疾病中的应用


2.1 累及皮肤的结缔组织疾病


2.1.1 特发性炎症性肌病(idiopathic inflammatory myopathy,IIM) 


IIM 包括多发性肌炎(polymyositis,PM)和皮肌炎(dermatomyositis,DM),是一种以皮肤和骨骼肌的炎症浸润为特征,淋巴细胞浸润为主的非化脓性炎症病变,主要临床表现肌肉酸痛、肌无力和肌萎缩等,伴或不伴有皮肤损害。本病确诊依靠肌肉活检,病理上显示为炎症浸润。虽然目前肌炎的诊断或分类标准中不包括影像学检查,但影像学检查有助于明确肌肉受累的存在和程度,特别是在肌酶正常的情况下。超声作为一种诊断工具在IIM 中的应用潜力已经得到越来越多的关注。


Chai 等研究表明PM/DM 会导致皮肤从炎症发展为纤维化,少数有皮下钙质沉着而导致疼痛、溃疡和感染。在急性期,PM/DM 超声表现为皮肤表皮层增厚,回声增强,血流信号增加;若真皮浅层出现带状低回声区,则表明出现了炎症和水肿;慢性期表现为表皮层萎缩,厚度变薄,血流信号减少。


Molina等研究发现PM/DM 病人皮肤会出现特征性皮疹,当表皮层增厚,皮肤或皮下层回声增强伴水肿时表明为炎症活动期,而皮下组织的回声增强或者减弱与炎症的改善有关,但钙质沉着持续存在,声像图显示皮肤层内高回声后方伴声影。Walsh 等研究发现,成人皮肌炎、青少年皮肌炎以及皮肤钙质症之间也存在差异。在成人皮肌炎中,钙质沉着症继发于慢性组织损伤而非活动性疾病,成人自身免疫相关钙质沉着症与较长的病程和先前的损伤有关;而在青少年皮肌炎中,皮肤钙质沉着症表明该疾病处于活动期。此外,超声弹性成像也已用于PM/DM,如聂小艳等应用SWE 评估DM 的结果显示,应用平均弹性值诊断DM 的敏感度为76.70%,特异度为90.00%,说明SWE 可对DM 具有较高的诊断价值。


2.1.2 SSc 


SSc 又称硬皮病,是一种病因不明的自身免疫性疾病,预后较差。SSc 是由于真皮胶原过度沉积导致皮肤增厚和硬化,皮肤逐渐表现为局限性或弥漫性增厚、纤维化,最终可发展为皮肤萎缩。对SSc 进行早期诊断和准确评估有助于优化治疗方案,改善病人预后。改良的罗德南皮肤评分(modified Rodnan skin score,mRSS)是目前应用较广的临床诊断方法,但该方法具有明显的操作者依赖性,以致诊断结果存在高度变异性,且该方法无法评估皮肤的厚度和硬度。因此,需要探寻更为客观、敏感和可重复性的SSc 皮肤评估方法。


目前,HFUS 测量皮肤厚度对SSc 疗效评估及随访的价值已被一些研究证实。HFUS 可评估皮肤的厚度,提示SSc 的病理阶段(水肿期、纤维化期和萎缩期),还可检测出亚临床的真皮受累情况。SSc 的HFUS 表现为皮肤层在水肿期或硬化期增厚,萎缩期变薄;病变在炎症活跃期血流信号丰富,稳定期无明显血流信号;部分病人皮下可出现钙质沉积,且多沉积于双手,特别是手指及骨性突起部位,如肘鹰嘴区、关节周围组织等。


Kolasinski 等通过比较X 线、MRI、CT 及HFUS 的检查结果发现,HFUS 对SSc 的钙质沉着、滑膜炎、腱鞘炎、肢端骨溶解具有很高的敏感性,且HFUS 能够很好地检测手指血流信号。Li 等采用HFUS 测量31 例SSc 病人和31 例年龄、性别相匹配的健康人的皮肤厚度,结果发现SSc 病人皮肤厚度大于健康人,与mRSS评分呈正相关,与SSc 的病程呈负相关,并确定了诊断SSc 的皮肤厚度最小截断值。Gabal 等应用HFUS 评估早期和晚期SSc 病人的皮肤厚度和回声变化后发现,早期发病的病人比晚期发病的病人皮肤更厚,提示HFUS 可以作为SSc 早期评估的工具。


随着超声弹性成像技术的不断发展,目前在SSc 方面的应用也逐渐增多。弹性成像既可评估皮肤硬度,还可以与灰阶超声联合应用,更深入地对疾病进行评估。Yang 等对37 例SSc 病人中6 个mRSS 位点进行测量后发现,与健康人相比,SSc 病人的皮肤硬度值在所有检查部位都显著增加,而皮肤厚度仅在手指和前臂增加;研究指出SWE 可将SSc 病人皮肤受累的程度定量化,皮肤硬度在检测SSc 病人皮肤受累的细微变化上可能是一个比皮肤厚度更敏感的参数。因此,SWE 可能成为评估SSc病人皮肤受累程度和病情变化的一种新的有价值且无创性的诊断方法。Santiago 等在研究了17 个mRSS 位点后得出相似的结论,该研究指出SWE 在探测mRSS 无法识别的细微皮肤变化时具有更高的鉴别能力。对于SSc 皮肤的评估,SWE 受临床特征的影响较小,区分不同mRSS 皮肤评分的敏感度更高。


2.2 大疱性皮肤病


大疱性皮肤病是以水疱、大疱为基本皮肤损害表现的一系列皮肤疾病。根据病因可以分为自身免疫性大疱性皮肤病、遗传性大疱性皮肤病、其他类型大疱性皮肤病。大疱性皮肤病共同的临床表现为水疱、大疱的形成。Chai 等研究表明频率为20~25 MHz 的超声可清晰显示表皮层、真皮层、皮下软组织及其之间的连接处。


Granieri 等研究表明,HFUS 可以精准区别表皮层和真皮层病变。在大疱性皮肤病中,需要着重检查表皮层和真皮层,所以推荐选择频率为50~75 MHz 的高分辨率超声进行检查。在出现典型的大疱之前,疾病早期通常表现为皮肤红斑和糜烂,声像图显示为真皮层厚度轻微增加,真皮浅层回声降低。同时,在真皮层与表皮层交界处可见线状低回声区,提示真皮层表面存在炎症和水肿。


当水疱形成时,HFUS 显示为表皮层边界清晰的半弧形无回声区,无回声区底部具有明显的高回声线,提示水疱位于表皮层且表皮层完整。Cheng等研究表明HFUS 可用于区分水疱的位置,且与组织学具有良好的一致性,皮下水疱和皮内水疱在HFUS 下均显示为无回声区,但皮下水疱HFUS 表现为无回声区深面无高回声线,皮内水疱表现为无回声区深面具有高回声线。Porrino-Bustamante 等研究发现彩色多普勒超声显示水疱区较非水疱区血流信号增加,这可能是由于血管扩张所致,此外,彩色多普勒检查有助于评估大疱性皮肤病对治疗的反应。


2.3 蜂窝织炎


蜂窝织炎是发生于皮肤和皮下组织的一种范围较广的化脓性炎症,表现为侵及皮下、筋膜层或肌间的化脓性炎症,呈弥漫性分布,常呈圆形、椭圆形或不规则形,病变中央部分因缺血而发生组织坏死液化形成脓肿,HFUS 可以及时地明确诊断及发现病灶,声像图表现为低回声与不均质中等回声相互交错,彩色多普勒可探及动静脉频谱,以静脉血流信号为主,探头加压时,内部可见浮动感。


2.4 其他炎性皮肤病


其他炎性皮肤疾病还包括多形性红斑湿疹性皮炎、皮肤坏死性血管炎等,HFUS 常表现为皮肤层增厚、回声增强、血流信号增加,其炎症反应会累及表皮层和真皮乳头层,但是真皮网状层多不受影响,声像图上表现为表皮层下形态较规则的低回声带。Zhang 等对34 例存在炎症反应的病人进行研究发现,这些炎性病变中,85.7%表现为病灶周围低回声区,71.4%表现为真皮层低回声区,71.4%表现为真皮层与皮下脂肪层界限不清,14.3%表现为真皮层回声衰减。


2.5 压力性损伤


压力性损伤,又称压疮、压力性溃疡(pressure ulcer,PU),是肢体活动障碍的病人长期卧床导致的皮肤和皮下深层组织的损伤,由强烈和/或长期的压力或压力联合剪切力所致。目前临床上对其诊断及疗效判定主要依靠临床症状及表现,缺乏客观的定量指标。HFUS 可以辨别和测量压疮的厚度及回声改变,还可以观察其内部血流情况,是检测压疮的良好影像学检查方法。PU 超声表现为组织层次结构模糊不清,提示存在软组织水肿;皮下脂肪层出现均匀低回声病变,提示可能存在浆液、血肿、坏死组织或碎片等;皮下脂肪层的纤维间隔或深筋膜不连续,提示存在损伤。


在PU 早期,肌肉层可能表现为回声不均匀,当出现筋膜不连续和非均匀低回声区时,提示可能存在严重深部组织损伤。超声征象通过提示组织的结构损伤,一定程度上可以提示PU 的存在。当深层组织结构出现分界不清、筋膜不连续和不均匀低回声区等特征时,可以认为病人出现了深部组织损伤。若出现不连续筋膜和不均匀低回声区时,可以预测PU 未来有进一步恶化的可能。近年来,临床多采用减压工具、伤口清洗来治疗压疮,HFUS 可以作为可靠的无创方法评估PU 治疗效果,也可以作为PU 早期检测的影像学工具,从而预防PU 的进一步发生。


来源:王荣臣,唐忻逸,邱逦,等.超声技术在皮肤非占位性疾病中的应用进展[J].国际医学放射学杂志,2025,48(03):343-348.DOI:10.19300/j.2025.Z22064.


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