皮肤影像技术在医学美容中的应用

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皮肤影像技术在医学美容中的应用

刘宁秦瑞雨孙晓琦倪素琴

浙江萧山医院浙江省杭州市311201

【摘要】一般来说,皮肤影像的分析策略包括基于医学经验的模型和基于数据驱动的模型,其中基于医学经验的模型,是疾病预测的传统方法。在这一模型中,疾病预测使用的风险因素由领域专家根据医学经验得出。通过临床医生指导和临床医学文献中获取皮肤病的风险因素,并基于这些风险因素建立预测模型,预测皮肤病发病的概率。而基于数据驱动的模型对皮肤病的风险因素没有任何假设,使用已有数据,通过机器学习的方法进行训练,对所有可能的风险因素建立统一的不依靠任何预先设定和领域专家干预的数据驱动模型,从而实现疾病的预测、判断等。

【关键词】皮肤影像技术;医学美容;应用

引言

随着皮肤影像技术的不断发展,多种新技术手段也逐渐应用于皮肤科并发挥重要作用。鉴于大部分皮肤疾病的可视性,多数皮损都可以图像形式记录下来,目标图像记录有助于准确识别皮损部位、客观评判细微结构、比较治疗前后变化等。皮肤影像技术的发展使得皮肤病的早期识别、诊断、鉴别诊断、信息存储等更为准确与便捷,在皮肤科多个领域中起到重要作用,例如良恶性黑素瘤的鉴别诊断等。医学美容学是一门发展迅速的新兴学科,主张在药物治疗的同时,修复皮肤屏障功能,从社会学、美学和心理学方面满足患者身心健美的要求,主要包括损容性皮肤病的治疗、化学剥脱、激光美容、射频美容、注射美容、医学护肤品的应用等。皮肤影像技术可以客观评估医学美容治疗进程、评价治疗效果,其在医学美容中的应用逐渐受到重视。

1皮肤摄影

皮肤疾病大多具有鲜明而直接的外观表现,因此高质量的照片资料可以客观记录皮损变化,在皮肤科应用广泛。美国一项调查研究显示,82.2%的皮肤科医师选择日常应用皮肤摄影作为影像学辅助手段。全身摄影技术(totalbodyphotography,TBP)是一种观察全身皮肤改变的皮肤摄影技术,传统TBP需要人工拍摄4~50张患者不同体位的照片,针对目标皮损可以拍摄特写图像,在长期随访中需要患者定期参加拍摄以便评估皮损变化情况。近年来,智能手机像素和图片质量的提高使得其应用更加广泛,鉴于其便携性和普及率高,尤其适合患者自己记录皮损变化情况以及无更高条件下的拍摄。在医学美容方面,皮肤摄影可以用来客观评估损容性皮肤病的严重程度,评价患者的治疗效果。

2皮肤超声

超声是一种传统的无创性影像学检测方法,普通超声由于分辨率限制,较少用于皮肤科,但随着超声成像技术的发展,高频超声(highfrequencyultra-sound,HFU)成像技术应运而生,能精确测量皮肤各层厚度和病变的范围及深度,对皮肤疾病的术前诊断、发生发展及临床治疗的评价起到一定的作用。常用的皮肤超声有20MHz与50MHz,其超声探头的轴向和侧向分辨率均可达到50μm,并且50MHz超声穿透深度约为4mm,20MHz超声穿透深度可达10mm。20MHz超声可以充分显示真皮与部分皮下组织,50MHz超声仅能显示真皮层结构,但对细节成像更清晰。在人体不同部位,要根据两种频率超声的成像特点进行选择。

在超声图像上,表皮层为一线状高回声;真皮层为中等回声,其内可见管状低回声的皮下静脉、斜行或平行低回声带的毛囊和中等片状或短线状高回声的纤维组织;皮下脂肪层为低回声;肌筋膜为规则纵向走行的高回声带。皮肤超声图像受许多因素的影响,年龄、微循环改变和水肿均可引起皮肤和皮下组织厚度及回声的变化。

在医学美容方面,皮肤超声可用于测量正常皮肤及损容性皮肤病皮损处的皮肤厚度,对于治疗方案的制定和治疗效果监测有一定的指导意义。

3多光子成像

随着皮肤影像技术不断发展,多光子技术在皮肤检测方面发挥了重要作用。从早期的多光子激光扫描显微镜(multiphotonlaserscanningmicroscopy,MPLSM)到近期的多光子激发断层扫描仪(mul-tiphotonlaserscanningtomography,MPT/MLT),多光子技术不仅应用于药物动力学研究,也可以从单个细胞层次实时研究代谢过程。MPLSM采用超快固态激光器(多为钛宝石激光器)作为光源,波长在近红外到红外波段,脉冲宽度可以达到飞秒(10~15s)量级,具有非常高的峰值功率和较低的平均功率。同时,由于多光子利用红外光激发,能量较低,对受试个体的光损伤小,降低了紫外光对生物体正常生理活动的破坏和影响,为活体检测和研究提供了有利条件。

多光子断层扫描仪(MPT)是基于多光子技术的先进成像仪器,该成像系统可完成不同方式扫描,纵向扫描步长最小可达0.25μm,扫描深度可达皮下200~300μm,具有较高的空间分辨率。可用于测量表皮厚度参数等,观察皮肤疾病随时间的动态变化、药物治疗副作用及医学美容研究。

在医学美容领域,多光子成像可用于正常人体皮肤的形态测量,可对人体胶原纤维、弹性纤维等物质进行成像,从而表征皮肤衰老情况;研究皮肤药代动力学,评价医学护肤品使用前后皮肤深层的变化等。

4皮肤表面成像分析技术

4.1皮肤表面二维成像技术

利用标准光、偏振光和紫外UV光(或蓝光)三种光源从不同角度分别进行成像,从不同侧面为皮肤图像分析提供依据。其中,标准光成像反映皮肤表面毛孔及细纹;紫外光反映暴露于紫外线部位皮肤的色斑和卟啉分泌情况;偏振光通过对血红蛋白的成像展示分析皮肤的毛细血管和肤色均匀度等。皮肤表面二维成像技术可对不同皮肤特征进行定量评估,清楚直观地对皮肤老化患者治疗前、后进行定量分析,为光子嫩肤、注射除皱、激光美容等治疗提供科学量化的评估,其中VISIA和Visioscan均是目前使用较为广泛的皮肤成像分析系统。

4.2皮肤表面三维成像技术

是根据不同光学原理对皮肤进行多方位成像,所得的图像具有三维立体结构,可得到不同部位皮肤的相关参数,为判断皮肤问题、分析皮肤状况以及研究皮肤表面变化等提供依据。皮肤快速光学成像系统(FOITS)是一种高效、快捷的皮肤表面三维成像系统,其原理是运用高分辨率相机、LED照明系统和计算机系统,对特定皮肤纹理进行扫描,可以量化出皱纹参数,方法快速、简单、直观,测量结果受外界因素影响小。3D成像仪如VECTRAH1和ANTERA3D等可通过对皮肤表面阴影与光线的分析进行3D成像,用于研究皮肤表面纹理,在许多皮肤问题的定性及定量评估方面具有优势。

结语

皮肤影像技术在医学美容领域的应用前景广阔,随着各种新型影像技术的问世与应用,皮肤影像技术必将更便捷、迅速而精准的用于辅助皮肤科医生作出诊断及进行疗效评估。皮肤影像学具有实时、无创、动态观察等优势,患者依从性高,易于推广。多种皮肤影像技术的联合应用对于建立多资源影像库有重要意义,或可促进人工智能在皮肤影像领域的进一步研究,未来皮肤影像与移动设备的结合以及远程图像医疗也是发展趋势之一。随着影像技术发展与普及,皮肤影像技术必将在医学美容的损容性皮肤病治疗、激光美容、注射美容及医学护肤品等领域发挥更大作用。

参考文献:

[1]邹先彪,刘华绪,卢漫,等.皮肤影像学的临床应用[J].中华皮肤科杂志,2017,50(7):467-471.

[2]中华医学会医学美容分会.埋线美容外科专家共识[J].中国美容整形外科杂志,2017,28(7):前插2-前插5.

[3]何黎,邹菥.皮肤医学美容新理念[J].实用医院临床杂志,2013,38(1):43-44.