4 курс / Дерматовенерология / Эстетическая медицина 2

1ПРИНЦИПЫ И ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА

ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ

УЛЬТРАЗВУКОВОЙ

ДИАГНОСТИКИ

Ультразвуковое исследование в современной медицине занимает ведущую позицию среди методов неинвазивной диагностики: рентгеноскопии, компьютерной томографии и других. При помощи ультразвукового сканирования получают более трети изображений различных органов и тканей человека.

До недавнего времени эффективное применениеультразвуковогосканированиявдерматологии было недоступным или малоинформативным. Это объясняется тем, что в широко распространенных в кардиологии, акушерстве и других областях медицины методах ультразвукового сканирования используется УЗИ с проникающей способностью более 100–150 мм и разрешением 0,5–2,0 мм при частоте колебаний 3–10 МГц, что недостаточно для отображения морфологии кожи [1, 2].

В конце 80-х, начале 90-х годов прошлого столетия с появлением высокочастотной ультразвуковой аппаратуры в университетах Гамбурга, Бохума и Берлина стали проводиться исследования по ультразвуковой визуализации кожи. А в середине 90-х годов в

А. Безуглый, кандидат медицинских наук, Е. Шугинина, кандидат медицинских наук, Москва, Россия

skin-research@yandex.ru

Германии началось серийное производство ультразвуковых систем для диагностики заболеваний кожи.

Благодаря использованию датчиков со значительно более высокой частотой (22, 30, 50, 75 и 100 МГц), возросло разрешение метода (8–72 мкм), что открыло возможность давать качественную и количественную оценку структурных элементов кожи [3].

В таблице приведены данные о разрешающей способности и глубине проникновения ультразвукового излучения в различные слои кожи в зависимости от рабочей частоты датчика. При этом отмечается зависимость – с увеличением частоты растет разрешающая способность и уменьшается глубина проникновения ультразвука.

Аксиальное разрешение ультразвука определяется по формуле:

Z = 2C/F, где

Z – аксиальное разрешение;

С – скорость распространения ультразвукового излучения;

F – частота ультразвукового излучения.

Для исследования кожи были разработаны специальные ультразвуковые датчики-апплика- торы, значительно отличающиеся от традиционных. В этих датчиках применяется открытая система передачи и восприятия отраженных сигналов, что снижает помехи, которые возникают при прохождении ультразвукового луча через контактный гель, содержащий микропузырьки воздуха, и помогает получать информацию без потерь.

Высокочастотное ультразвуковое диагностическое сканирование кожи в дерматологии и косметологии

Как известно, в основе всех ультразвуковых систем лежит принцип эхолокации (см. схему).

Генератор (Г) посылает высокочастотную последовательность импульсов на пье-

ТАБЛИЦА

зокристалл (П), где они преобразуются в механические ультразвуковые колебания. Ультразвуковые волны частично проникают в ткани (Т) и частично отражаются от препятствий на границах раздела сред с различной акустической плотностью. Отраженные волны преобразуются в пьезокристалле в электрические импульсы, которые поступают в аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), где преобразуются в цифровой сиг-

нал при помощи частоты 100–300 МГц и усиливаются. Далее сигналы выводятся на монитор (М) в виде графика зависимости амплитуды сигнала от глубины отражающих структур (А-режим) или в виде преобразованных цветовых пикселей (В-режим), которые составляют двухмерное изображение – сканограмму. Интенсивность свечения отдельных пикселей позволяет судить об акустической плотности тех или иных структур. C возрастанием эхоплотности цвет пикселей меняется от черного до белого (черный, зеленый, синий, красный, оранжевый, белый). Поскольку расположение эхосигналов на экране монитора соответствует локализации отдельных элементов в ткани, можно наблюдать срез ткани в зоне, расположенной под датчиком.

Метод цифрового ультразвукового сканирования высокого разрешения часто называют ультразвуковой биомикроскопией.

Ультразвуковое исследование кожи позволяет исследовать ее морфологию, что имеет чрезвычайно важное клинико-диагностическое значение. До недавнего времени основным методом изучения морфологии кожи было гистологическое исследование. Однако биопсия кожи – процедура инвазивная, в силу чего использование патоморфологических методов диагностики в эстетической медицине ограничено. Кроме того, эти методы трудоемки и требуют значительных трудовых и временных затрат.

Ультразвуковая диагностика заболеваний кожи заполняет пробел, который существует между наружными методами исследования и гистологией.

2ЦИФРОВАЯ УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ДИАГНОСТИКА ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ В ДЕРМАТОКОСМЕТОЛОГИИ И ОНКОДЕРМАТОЛОГИИ

С развитием ультразвукового сканирования кожи и появлением на рынке цифровых УЗИсканеров, позволяющих видеть срез кожи и под- кожно-жировой клетчатки вплоть до мышечной фасции, стало возможным проводить повторные исследования кожи через установленные интервалы времени, документировать особенности течения патофизиологических процессов in vivo и контролировать эффективность лечебно-профилактических процедур [4, 5].

Ультразвуковое сканирование кожи позволяет проводить:

–измерение толщины отдельных слоев и изучение структуры эпидермиса, дермы и подкожной жировой клетчатки в норме [6–8];

–контроль и определение эффективности лечения при хронических дерматозах [9–11];

–оценку эффективности лечения при коллагенозах [6];

–изучение влияния стероидов на кожу;

–определение признаков старения кожи [12];

–раннюю диагностику остеопороза;

–оценивать состояния рубца и изменений кожи после пластической операции;

–мониторинг эффективности лечения в терапевтической косметологии (наружная терапия, аппаратная косметология, фармакотерапия) [8–10];

–оценку результатов контурной пластики

спомощью гиалуроновой кислоты, коллагена, полусинтетических гелей и др.;

–определение глубины распространения и характера роста различных опухолей кожи, а также их эхоструктуры [13–14];

–определение глубины и площади инвазии малигнизированной меланомы при планировании оперативного лечения (электро-, лазерная и криохирургия), для уточнения объема вмешательства в пределах здоровых тканей.

3ОРИГИНАЛЬНЫЕ

ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа проведена на базе клиники «АнтаМед» и ЗАО «Косметологическая лечебница «Институт красоты» (Москва). В клинической практике применялась цифровая высокоразрешающая ультразвуковая система с программным обеспечением для сканирования кожи «DUB» (Digital Ultrasound Imaging System) фирмы «Tpm GmbH» (Германия).

Благодаря возможности данного сканера проводить соноденситометрию, то есть измерять акустическую плотность тканей в исследуемом участке и определять показатель количества цветовых пикселей в единице площади, в сочетании с денситометрией становится возможным получать объективные данные, точно отражающие структуру исследуемой области. Для стандартизации данных предусмотрена фиксация размеров площади изучаемого участка.

Высокочастотное ультразвуковое диагностическое сканирование кожи в дерматологии и косметологии

4КЛИНИЧЕСКАЯ ПРАКТИКА (ЗАДАЧИ ДЕРМАТОЛОГИИ И ДЕРМАТОКОСМЕТОЛОГИИ, РЕШАЕМЫЕ С ПОМОЩЬЮ МЕТОДА УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДИАГНОСТИКИ)

1. Объективная оценка состояния кожи

Дерматокосметологи получили эффективный инструмент для изучения возрастных особенностей кожи и динамики происходящих в ней изменений. Сравнительная характеристика сонометрических показателей открытых и закрытых участков кожного покрова, а также здоровой кожи и кожи, измененной под воздействием различных физических факторов, позволяет обоснованно судить о преждевременном старении кожи, доказывать степень влияния определенных физических факторов на кожу, помогает в разработке системы геропротекции.

Ультразвуковое сканирование для оценки нормальной кожи.

На сканограмме 1 представлена нормальная кожа внутренней поверхности предплечья.

Цвет пикселей зависит от эхоплотности структуры и с ее возрастанием изменяется в

следующем порядке: черный, зеленый, синий, оранжевый, красный, белый.

В левой части сканограммы видна контактная среда, единичные пушковые волосы над поверхностью кожи наблюдаются как гиперэхогенные точки.

Эпидермис(1)представленлинейнымиструктурами высокой эхогенности. Отграничение эпидермиса от дермы четкое, с ровным контуром, непосредственно под эпидермисом располагается эхогенная дерма (2). В данном случае эхогенность выше- и нижележащих частей дермы – одинакова. В ее структуре визуализируются гипоэхогенные зоны сальных и потовых желез (3), кровеносных сосудов (4). Глубже лежит подкожно-жировая клетчатка. Она представлена гипоанэхогенной (анэхогенная зона черного цвета, гипоэхогенные полосы серозеленого цвета) областью, которая достаточно четко отграничена от собственно дермы (5).

2. Оценка эффективности лечебнопрофилактических методов коррекции косметических недостатков

Пример эффективного применения гальваноридупунктуры для коррекции морщин.

На сканограмме 2а кожи лба в левой части изображения располагается анэхогенная область (на изображении черный цвет) – это контактная среда между датчиком и поверхностью пленки, покрывающей датчик. Правее видна гиперэхогенная полоска от пленки (1), отграничивающей воду от поверхности кожи

(вода заполняет рабочую камеру датчика). Затем, правее следует изображение эпидермиса (2), который визуализируется как гиперэхогенная зона с неровной наружной поверхностью и достаточно четким отграничением от нижележащей дермы. Дерма характеризуется меньшим уровнем эхогенности и неравномерным распределением эхосигналов, что обусловлено ее внутренней структурой. Видно, что верхняя

(3) и нижняя (4) части дермы также отличаются как по уровню эхогенности, так и по распределению эхосигналов. В нижней части визуализируются гипоэхогенные структуры, обусловленные наличием сальных и потовых желез (5), а также сосудов (6). Кровеносные сосуды визуализируются также в виде гипоэхогенных вытянутых структур, но располагающихся под меньшим углом к поверхности кожи. Между

а

б

эпидермисом и дермой видна гипоэхогенная полоска, являющаяся маркером старения и фотоповреждения кожи [6, 10, 12]. В центре снимка видна глубокая морщина (7).

Глубже определяется подкожная жировая клетчатка (8) в виде широкой области гипоанэхогенной структуры, что обусловлено свойствами отражения жировой ткани. В ней четко видны эхопозитивные полосовидные структуры, обусловленные наличием соединительнотканных перегородок. Еще глубже определяется мышечная фасция в виде гиперэхогенной структуры.

Это качественная характеристика ультразвукового изображения кожи исследуемой области. Затем проводятся необходимые измерения. На основании количественных показателей строится анализ.

Высокочастотное ультразвуковое диагностическое сканирование кожи в дерматологии и косметологии

На сканограмме 2б представлена та же область после коррекции морщины методом гальваноридупунктуры. Наблюдается выравнивание рельефа кожи в месте залегания морщины, видны треки от введения игольчатого электрода (9).

а

3. Выяснение причин осложнений, развившихся после различных лечебно-профилактических процедур и пластических операций, определение пути их лечения и обеспечение динамического наблюдения

Гранулема (область узла)

Представлены сонографические картины узла, расположенного в дерме и подкожной клетчатке в области левой носо-губной складки.

Осложнение возникло после интрадермального введения геля для контурной пластики (со слов пациентки «полусинтетического»). Гистологически подтверждена гранулема.

Сканограмма 3а со стандартной цветовой шкалой (как и на остальных сканограммах), сканограмма 3б сделана с использованием шкалы, где цвет пикселей изменяется по возрастанию эхогенности в направлении: белый, фиолетовый, синий, зеленый, желтый, оранжевый, красный. При использовании такой шкалы лучше заметно аморфное вещество – гель. На эхограмме видны эпидермис, дерма

иверхние слои подкожной жировой клетчатки. В дерме и подкожно-жировой клетчатке наблюдается гипоэхогенное образование округлой формы, в котором чередуются линейно расположенные зоны повышенной

ипониженной эхогенности. Клинически это может соответствовать пучкам коллагеновых волокон (на сканограмме 3а – 1, зеленые линейные структуры) и наличию аморфного вещества геля (на сканограмме 3а – 2, темные линейные участки).

На сканограмме 3б лучше визуализируется аморфное вещество – гель, так как эхоплотность геля низкая, на сканограмме места расположения геля окрашены белым цветом.

4. Ранняя диагностика новообразований кожи

Дерматофиброма

Диагностика кожных новообразований – один из наиболее актуальных аспектов применения

высокочастотного ультразвукового сканирования кожи. На сканограмме 4 видно образование (клинически и гистологически подтвержденная дерматофиброма на коже поясничной области), выступающее над поверхностью эпидермиса, с неровным наружным контуром и четкими границами с базальной и латеральных сторон. Внутренняя структура самой опухоли гипоэхогенна с равномерным распределением эхосигналов. Хорошо визуализируется задний контур опухоли, что свидетельствует о высокой звукопроводимости опухолевой ткани в данном случае. Важная характеристика любой опухоли (доброкачественной и злокачественной) – ее распространение в глубину и ширину в пределах нормальной ткани. В данном случае точно можно измерить этот параметр. Глубина от поверхности эпидермиса составляет 320 мкм, ширина 5243 мкм.

На сканограмме выявлено отсутствие признаков инвазивного роста, что в сочетании с клинической картиной и данными анамнеза, позволяет предположить доброкачественный характер этой опухоли.

5. Эффективный мониторинг воспалительных инфильтратов, рубцов и ряда других патологических состояний

Нормотрофический рубец средней линии живота

На сканограмме 5 поперечного сечения послеоперационного нормотрофического рубца средней линии живота видно, что частично

Высокочастотное ультразвуковое диагностическое сканирование кожи в дерматологии и косметологии

выступающее над поверхностью кожи образование имеет ровный наружный контур. Толщина эпидермиса и его структура не отличаются от таковой вблизи рубца. Визуализируется смещение глубоких отделов дермы кпереди. Определяется более компактное расположение волокнистых структур дермы. Заметно обеднение зоны рубца сосудистыми структурами. Обращает на себя внимание наличие отдельных высокоэхогенных линейных эхосиг-

налов в структуре исследуемой области, что отражает присутствие грубоволокнистой ткани рубца в дерме и подкожной клетчатке. Таким образом, можно разграничить тонко- и грубоволокнистые структуры.

Художественная татуировка

Представлена ультразвуковая сканограмма кожи в области поясницы на уровне пятого поясничного-первого крестцового позвонков после нанесения художественной татуировки. На сканограмме 6 определяются точечные и линейные гиперэхогенные участки, которые соответствуют глубине залегания неорганического пигмента – графита. Наблюдаются конгломераты с размером отдельных частиц 1–3 мкм.

5ВЫВОДЫ

Таким образом, можно выделить наиболее важные преимущества высокочастотного ультразвукового сканирования в дерматокосметологии:

–неинвазивность;

–безболезненность;

–возможность многократного применения при динамическом наблюдении за пациентом;

–высокое разрешение метода;

–простота выполнения.

Ультразвуковое исследование может служить одним из основных инструментов мониторинга кожи при дерматозах и для оценки эффективности терапевтического и хирургического лечения заболеваний кожи и коррекции косметических недостатков.

Цифровое высокочастотное ультразвуковое диагностическое сканирование кожи – это метод доказательной медицины, который значительно расширяет возможности клинического обследования пациентов, документирует его и, несомненно, является новым доступным инструментом для углубленной клинической диагностики и научно-исследовательской работы.

Литература

1.Василевская ЕА, Кузьмина ТС, Потекаев НН, Ткаченко СБ. Оценка эффективности фототерапии псориаза с использованием метода ультразвукового сканирования. Экспериментальная и клиническая дерматокосметология 2005;5:7.

2.Agner T. Ultrasound A-mode measurement of skin thickness, in handbook of noninvasive methods and the skin. J. Serup and G.Jemec, Eds. CRC Press, Boca Raton, 1995;1:289292.

3.Altmeyer P, Hoffmann K, Stucker M, Goertz S and ElGammal. General phenomena of ultrasound in dermatology. 1992;55-79.

4.Seidenari, Pagnoni A, Nardo Adi, Giannetti A. Echographic evaluation with image analysis of normal skin: variations according to age and sex. Skin Pharmacol 1994;7:201-209.

5.Vogt M, Paul B, Scharenberg S, Scharenberg R and Ermert H. Analysis and measurement of spectral characteristics and spatial resolution of high frequency ultrasound imaging systems. Proc, IEEE US Symposium, 2004;2137-2140.

6.Hoffmann K, Gerbaulet U, El-Gammal S and Altmeyer P. 20 MHz B-mode ultrasound in monitoring the course of

localilized scleroderma (morphea). Acta Dermato-Venerologica Supplementum 1991;164:3-16.

7.Lizzi L. Three-dimensional imaging for diagnostic ultrasound in dermatology. Journal of American Academy of Dermatology 1993;29:171-175.

8.Schatz H, Stoudemayer T and Kligman AM.. Ultrasound: applications in the study of human skin disorders and the response to treatment. Ultrasound in Dermatology 1992;256263.

9.Price RR, Jones TB, Goddard J, James AE. Basic concepts of ultrasonic tissue characterization. Radiol Clin North Am 1980;18:21-30.

10.De Rigal J, Escoffier C, Querleux B et al. Assessment of aging of human skin by in vivo ultrasonic imaging. Invest Dermatol 1989;93:622-625.

11.Vogt M, Kaspar K, Altmeyer P, Hoffmann K and El Gammal S. High frequency ultrasound for high resolution skin imaging. Frequenz 2005;59(5-6):150-153.

12.Gniadecka M. Effects of ageing on dermal echogenicity. Skin Research and Technology 2001;7:204-207.

13.Breitbart TW and Mohr P. Sonographic structure of bening skin tumors. Ultrasound in Dermatology 1992;171-180.

14.Berson M, Vaillant L, Patat F and Pourcelot L. Highresolution realtime ultrasonic scanner. Ultrasound Med Biol 1992;18:471-478.