京都大学研究团队近日发布成果,利用光声超声成像(Photoacoustic Imaging)技术,在国际上首次清晰揭示:瘢痕疙瘩(Keloid)复发前,病灶周围微循环会出现异常高氧化现象,且该过程可通过三维图像进行实时动态追踪。相关成果已作为新闻稿正式对外发布。
瘢痕疙瘩是一种顽固性皮肤疾病,患者常伴有剧烈瘙痒与疼痛。目前临床标准疗法为类固醇局部注射,但复发率居高不下。一旦发现滞后,病灶便会持续扩张,患者不得不反复承受注射之苦。如何做到"早发现、早干预",始终是临床痛点——然而,瘢痕疙瘩何时、何处复发,迄今仍难以准确预判。
光声超声成像:无创、无辐射的新一代血管成像利器
光声超声成像是一种基于光声效应的新型血管成像技术:以光能使血管发生微弱膨胀,再由超声探测器捕捉膨胀产生的声波信号,从而重建血管影像。该技术无需注射造影剂、无电离辐射,对人体友好,被认为是极具潜力的无创影像诊断手段。正是看中这一非侵入性优势,京都大学研究团队决定以此技术对瘢痕疙瘩及其周边组织进行全面、连续的动态观察。
团队自主研发的光声超声成像系统采用碗形传感器,可全方位捕捉向四面八方扩散的声波;传感器在体表旋转扫描,对同一位置采集多帧图像后取均值,最终实现0.2毫米空间分辨率的高精度血管三维成像。系统交替发射两种不同波长的光,可同步计算血管内的血氧饱和状态,将形态与功能信息融为一体。
复发前3至6个月,高氧微血管率先"预警"
本次研究共纳入5名患者、6处病灶,在治疗前及治疗后1个月、3个月、6个月四个时间节点分别进行成像。研究团队将光声超声图像与传统超声诊断仪的三维图像进行融合,精准定位瘢痕疙瘩与血管的空间关系。随访期内,2处病灶瘢痕高度下降并趋于平坦(退缩);3处病灶在短暂好转后,于治疗后3至6个月再度出现高度与红斑增加(复发);另有1处病灶仅红斑复发。
深入分析发现,所有病例的瘢痕疙瘩血管均由两部分构成:聚集于病灶浅层的细小血管,以及深层的真皮下静脉网。团队对三维血管图像进行分层分割(Segmentation),分别评估浅层与深层的血氧状态——以病灶远端同一血管的氧化水平为基准(设为0),采用相对指标进行比较。结果显示,所有病例的深层真皮下静脉网均呈现中至重度氧化;而浅层血管的表现则在退缩病例与复发病例之间出现显著分化。
退缩病例的浅层血管持续维持低氧状态;复发病例则截然不同——在病灶复发之前,对应区域率先出现高氧化的微小血管,这些高氧血流绕过瘢痕疙瘩本体,回流至深层真皮下静脉网。这一现象提示:复发性瘢痕疙瘩存在静脉异常高氧化,病灶周围可能存在某种动静脉短路(动静脉分流)机制。研究团队据此提出,高氧化微小血管的出现,或可作为预测瘢痕疙瘩复发时间与位置的生物标志物;动静脉分流参与瘢痕疙瘩增殖的可能性,也为揭示该病病理机制迈出了关键一步。
无创可视化工具有望延伸至其他增殖性病变
研究团队认为,光声超声成像在可视化瘢痕疙瘩潜在活跃状态方面展现出重要价值,有望成为临床早期预警的有力工具。更值得关注的是,该技术在其他增殖性病变的诊断与研究中同样具备广泛的应用前景。
在中国,瘢痕疙瘩患者群体庞大,临床上缺乏有效的复发预判手段一直是皮肤科的难题。京都大学此项研究的突破思路——以无创功能成像捕捉代谢与血流变化,而非单纯依赖形态学观察——值得国内科研机构和医疗器械企业关注。光声超声这一技术路线目前在国内尚处于起步阶段,从基础研究向临床转化的窗口期正在开启,率先布局的团队或将在皮肤病精准诊断乃至肿瘤早筛领域占得先机。
