高频超声及微血流成像技术作为无创、实时、高分辨的成像手段,近年来在皮肤疾病的诊断与监测中受到广泛关注。高频超声可清晰描绘皮肤各层次结构,微血流成像技术则显著提升了对浅表微循环与微血管的识别能力,广泛应用于皮肤良恶性肿瘤的诊断评估、炎症性疾病的活动度判定与治疗监测,以及医学整形与美容干预的疗效评估等场景。本文回顾了高频超声与微血流成像的技术原理、在皮肤领域的临床应用,并对未来发展趋势进行了展望,旨在为该技术的进一步研究与发展提供参考。
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杨萌
20世纪70年代后期,超声技术被引入用于皮肤厚度的测量,标志着超声在皮肤病学领域应用的起点。20世纪90年代,高频超声首次被应用于皮肤肿瘤的诊断,并逐步发展为一种重要的无创皮肤影像评估工具。经过近30年的持续发展,高频超声的图像分辨率不断提升,加之近年来微血流成像技术的突破性发展,进一步拓展了其在皮肤肿物、炎症性皮肤疾病及美容整形等领域的临床应用价值。
【 高频超声与微血流成像的技术原理 】
高频超声成像原理
频率是超声换能器的核心参数,高频超声通常指频率高于15 MHz的超声成像技术。其中,20~30 MHz的频段常被称为甚高频,而30~75 MHz则属于超高频范畴。轴向分辨率主要取决于超声波的波长,横向分辨率则与声束的聚焦宽度密切相关。高频探头通常具有更窄的声束,因此轴向与横向分辨率均显著提升。超声成像依赖于组织间声阻抗差异所产生的回波反差。皮肤各层(如表皮、真皮、皮下组织)之间存在明显的声阻抗变化,高频超声能够清晰描绘其分层结构及边界特征,适用于观察皮肤结构、病变层次形态等微观细节。
微血流成像原理
微血流成像是近年来超声领域的重要技术突破,旨在克服传统彩色多普勒与能量多普勒在浅表微循环评估中的局限性。传统多普勒成像易受组织运动伪差与闪烁伪影干扰,导致对低速血流和微小血管的检测能力有限。微血流成像通过对原始射频数据进行高帧率采集,并结合时空域的复合滤波,显著提高了对毛细血管及缓慢血流的检测灵敏度。尽管各系统的具体算法存在差异,但通常包括闪烁与运动伪差抑制、自适应滤波(如奇异值分解)等手段,有效去除背景杂波,保留真实低速血流信号,从而实现对微血管的精准成像。该技术常与高频或超高频探头联合应用,结合其优异的空间分辨率,使皮肤、甲皱襞及其他浅表区域的微循环灌注观察更为精细和全面。
【 高频超声与微血流成像在皮肤领域的临床应用 】
随着超声技术的持续发展与临床应用的不断拓展,近年来多部国内外指南与专家共识相继发布,对超声在皮肤疾病诊断与评估中的应用提出了规范性建议。皮肤超声检查通常遵循“由上而下、由整体至局部”的观察原则评估病变特征。在实际操作中,首先应判断皮损累及的层次,包括表皮、真皮、皮下组织,或多个层次的联合受累;其次评估皮损的边界、形态与生长方式,明确病变的范围、基底与浸润深度;随后对病变内部的形态结构进行分析,包括大小、回声特征等参数;最后评估病变内部及周边的血流情况。高频超声结合微血流成像可提供皮损结构与血流功能的多维度信息,有助于提高对病变良恶性、炎症活动度及治疗反应的综合判断能力,提升无创诊断的精准性与客观性。
在皮肤肿瘤的影像学评估中,高频超声可直观显示病灶的形态特征、边界清晰度、内部回声模式及浸润深度等关键信息。良性病变(如色素痣、脂肪瘤)通常表现为边界清晰、内部回声均匀,位于单一组织层次之内,且多无明显血流信号或血流信号规则。而恶性病变(如基底细胞癌、黑色素瘤)则常呈低回声、边界模糊、基底不清,跨越多个组织层次浸润,并伴有丰富而紊乱的新生血管,提示其具有较强的侵袭性。部分恶性病变还具有较为特异的超声表现,如基底细胞癌内可见散在或簇状分布的点状强回声,Bowen病常表现为特征性的浅表匍匐型生长等。微血流成像技术的引入进一步拓展了对肿瘤血供特征的评估维度。通过观察血管分布模式及灌注等级,有助于提高对恶性病变的诊断特异性。
在炎症性皮肤疾病的活动度评估方面,高频超声已被应用于银屑病、特应性皮炎、硬斑病等疾病的影像学监测,可用于评估疾病的累及范围、严重程度、活动度及治疗效果。炎症活动期的典型超声表现包括真皮乳头层回声减低、皮肤厚度增加等。微血流成像技术的引入进一步丰富了炎症性疾病的功能评估维度。该技术能够敏感地识别局部毛细血管扩张和新生血管形成,在急性发作期常表现为血流信号增强、血管分布增多。随着炎症缓解或治疗干预,局部血流灌注逐渐减退,微血流信号随之减弱。结构与血流的联合评估为炎症性皮肤病的疗效监测提供了动态、可量化的无创指标,有望在个体化治疗决策与疗效预测中发挥重要作用。
在医学整形与美容领域,高频超声为瘢痕评估与治疗监测提供了可靠的无创成像手段。无论是术后瘢痕、烧伤瘢痕,还是瘢痕疙瘩,高频超声均可用于评估瘢痕的厚度、内部组织结构及其与周围正常组织的关系,有助于判断瘢痕的成熟程度和活动状态。微血流成像可进一步识别病灶中新生血管的分布情况,为选择个体化干预手段提供依据。治疗前后,高频超声能够动态监测皮肤结构变化,量化疗效。同时,微血流成像可用于观察治疗后局部炎症反应与微血管重建过程,识别不良修复信号,为疗效判断与预后评估提供重要参考。该联合成像策略可辅助优化治疗方案,提升整形美容治疗的安全性与精准性。
【潜在局限性】
尽管高频超声和微血流成像在皮肤领域展现出巨大潜力,仍存在若干局限性。(1)穿透深度限制:难以评估皮下深部结构,必要时需与低中频探头联合使用。(2)操作依赖性强:高分辨率成像对操作者技术要求高,尤其在小血管识别与定量分析中,扫描角度、压力等均需精细控制,操作者需提前接受规范化培训并不断实践。(3)图像标准化不足:不同设备间存在成像算法、色彩编码、血流阈值等差异,数据可比性不足,未来需建立统一标准体系。(4)缺乏大规模循证证据:目前大多研究为小样本回顾性探索性研究,未来需在前瞻性、大规模、多中心研究中证实其广泛临床应用价值。
【展望】
随着高频电子器件、人工智能图像处理与机器学习技术的迅速发展,高频超声与微血流成像正加速迈向更高水平的智能化与自动化。未来,超高频探头的持续创新将推动成像频率进一步提升,拓展其在病理结构、微小病变识别中的应用边界。同时,血流三维成像有望实现皮肤微血管网络的全景式可视化,辅助肿瘤血管结构建模、炎症血管反应量化等。借助深度学习与计算机辅助诊断系统,可实现对皮肤病图像特征的自动识别、病变分型及风险预测。
高频超声与微血流成像作为皮肤无创影像技术的前沿代表,已在皮肤疾病的诊断、监测与疗效评估中展现出广泛的应用前景。随着相关技术的持续革新与临床需求的不断拓展,该领域有望在精准皮肤诊疗中发挥更为核心的作用,推动皮肤医学迈向更加可视化、个体化与智能化的新时代。
(作者:中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院超声医学科 刘华祯 杨萌)
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