编辑推荐:
这篇综述聚焦黑色素瘤诊断技术。早期诊断对黑色素瘤患者意义重大,文中介绍了从无创设备(如皮肤镜检查(dermoscopy)、全身摄影(TBP))到先进成像技术(如反射共聚焦显微镜(RCM)、多光子断层扫描(MPT)),以及人工智能辅助诊断等,为临床提供参考。
黑色素瘤诊断的关键要点
早期检测黑色素瘤至关重要,这对改善患者预后意义非凡。像皮肤镜检查(dermoscopy)和全身摄影(TBP)这类 I 类无创设备,在大规模筛查中发挥着重要作用,极大地提升了筛查效果。II 类技术能提高对非典型病变的诊断准确性,III 类方法则可提供详细成像,助力临床决策。还有处于实验阶段的 IV 类技术,例如双光子激光光谱(TPLS)和定量动态红外成像(QDII),虽然它们为了解病变特征带来了新的希望,但目前还存在一些限制,尚未能广泛应用于常规临床实践 。
I 类技术
在皮肤病学实践领域,早期发现黑色素瘤的重要性再怎么强调都不为过。I 类无创设备已成为大规模筛查中不可或缺的工具,改变了皮肤科医生诊断这种侵袭性皮肤癌的方式。
- 皮肤镜检查(dermoscopy):皮肤镜检查利用光学放大和照明技术,能够观察到肉眼难以分辨的皮肤病变特征。皮肤科医生借助配备光源和放大镜头的皮肤镜,照亮皮肤并清晰地观察到皮肤表层下的结构,减少表面反光,增强对比度,从而发现色素分布、血管形态以及特定皮肤结构等关键特征,这些对于诊断黑色素瘤至关重要。
- 连续数字皮肤镜检查(Sequential digital dermoscopy,SDD):连续数字皮肤镜检查是在传统皮肤镜检查基础上发展起来的先进诊断技术,通过数字成像系统,能够系统地捕捉皮肤病变随时间变化的高分辨率图像,建立起全面的可视化数据库,尤其适用于对痣的精确监测。通过对比不同时间的图像,医生可以检测到病变形态的细微变化,这些变化可能暗示着良性病变正在向恶性转化。而且,标准化的成像协议确保了图像采集的一致性,提高了诊断的可靠性。
- 全身摄影(Total body photography,TBP):全身摄影是一种先进的成像技术,能够拍摄整个皮肤表面的高分辨率图像,为长期监测痣和病变提供了全面的基线资料。使用专门的相机,并保证标准化的照明和拍摄位置,使得每次拍摄的图像具有可比性,这对于早期发现新病变以及跟踪已有病变的变化非常关键。对于患有家族性非典型多发性痣和黑色素瘤综合征,或者具有复杂痣表型的成年人,全身摄影是一种推荐的检查方法。
- I 类技术的局限性:然而,I 类无创设备存在一个关键的局限性,即其诊断结果很大程度上依赖于临床医生的专业知识和经验。尽管这些工具能够增强对皮肤病变的观察和详细评估,但准确解读检查结果仍高度依赖于医生的知识水平和技能。这就可能导致诊断准确性存在差异,尤其是经验不足的医生在使用时,更容易出现诊断偏差,进而可能延误病情或导致不必要的治疗。
II 类技术
在评估非典型、预先选定的病变时,II 类无创技术发挥着关键作用,有助于提高诊断准确性,并为临床决策提供依据。这些技术包括计算机辅助多光谱数字分析、电阻抗光谱(Electrical impedance spectroscopy,EIS)和拉曼光谱(Raman spectroscopy)。
- 计算机辅助多光谱数字分析:计算机辅助多光谱数字分析通过高分辨率成像技术,帮助临床医生分析非典型病变。该技术能够识别病变在颜色和纹理上的细微差异,这些差异可能是恶性或癌前病变的信号。通过使用分割算法对数字化的色素性病变图像进行分析,可以确定病变的边界,辅助医生区分良性和恶性病变。有些系统还能对这些特征进行量化,为医生提供更具体的数据支持;而另一些系统则给出初步的诊断建议。
- 电阻抗光谱(EIS):电阻抗光谱能够提供非典型病变的电学特性定量数据。它基于癌细胞和正常组织由于细胞结构、含水量以及膜成分的不同,在导电性和介电常数上存在差异这一原理,通过测量皮肤对电流的反应,揭示组织架构和水化程度的改变,这些变化通常与发育异常或恶性病变相关。EIS 设备操作相对简便,但结果的准确性可能受到多种因素影响,如皮肤的厚度、湿度以及测量部位等。
- 拉曼光谱(Raman spectroscopy):拉曼光谱可以检测出指示恶性病变的特定分子特征,例如某些与肿瘤发生相关的脂质或蛋白质水平升高。这项技术能够根据病变的生化特征来区分非典型病变,并且成本较低,适合在考虑对可疑病变进行活检前进行初步分析。随着便携式拉曼光谱仪的发展,该技术在临床应用中的便捷性得到了进一步提升。
- II 类技术的局限性:尽管这些技术通过高分辨率成像和人工智能集成提高了诊断准确性,但仍受到一些因素的限制。计算机辅助多光谱数字分析的有效性在很大程度上取决于成像设备的质量和所使用的算法。如果成像设备的分辨率不足或算法存在缺陷,可能会导致对病变特征的误判。此外,不同个体之间皮肤的生理差异也可能影响检测结果的准确性。
III 类技术
对于非典型、预先选定的病变评估,III 类无创技术,如色素性病变检测(Pigmented lesion assay,PLA)、反射共聚焦显微镜(Reflectance confocal microscopy,RCM)和多光子断层扫描(Multiphoton tomography,MPT),在提高诊断精度和指导临床决策方面具有重要意义。这些先进的成像方式通常在专业诊所中使用,需要经过培训的专业人员操作。
- 色素性病变检测(PLA):PLA 是由 DermTech, Inc. 开发的一种分子诊断测试方法,它通过分析两种黑色素瘤特异性基因来辅助诊断。具体操作是使用粘性贴片采集模棱两可的色素性病变处的角质层样本,然后通过附着在患者皮肤上的胶带收集角质层中的 RNA,再进行基因分析。通过识别特定的突变或多态性,有助于区分良性痣和黑色素瘤。虽然初步数据显示出一定的应用前景,但该技术仍需进一步验证和完善,以提高诊断的可靠性。
- 反射共聚焦显微镜(RCM):RCM 能够在细胞水平上对皮肤病变进行实时、高分辨率成像,实现对表皮和乳头层真皮的体内检查,其空间分辨率可与组织学相媲美。该技术利用激光光源获取皮肤微观结构的详细图像,使临床医生能够观察到细胞的形态和排列等特征。RCM 在区分良性和恶性病变方面效果显著,但由于设备成本高昂,需要定期维护,并且图像采集和解读都需要专业人员操作,目前仅在美国的部分中心可开展,限制了其在常规临床实践中的广泛应用。此外,在对结节性病变、伴有广泛结痂、角化过度或溃疡的病变进行检查时,使用 RCM 需要谨慎,因为这些病变特征可能会干扰图像的质量和解读。
- 多光子断层扫描(MPT):MPT 采用双光子激发技术,获取皮肤结构的高分辨率三维图像,为观察皮肤的表皮和真皮结构提供了独特的视角,有助于了解与各种皮肤疾病相关的结构变化。由于使用近红外波长,MPT 特别适用于需要深入分析的病变评估,如炎症性皮肤病和皮肤肿瘤等。然而,MPT 同样面临设备复杂、操作要求高以及成本较高等问题,限制了其在临床中的广泛应用。
- III 类技术的局限性:虽然这些技术显著推动了无创皮肤病学评估的发展,但它们并非完美无缺。除了上述提到的设备成本、维护需求和专业人员要求等限制外,不同技术在面对某些特殊类型病变时,诊断准确性也会受到影响。例如,RCM 在检测某些特殊形态的病变时,可能会出现误诊或漏诊的情况。因此,在临床应用中,需要综合考虑各种因素,合理选择诊断技术。
IV 类技术
IV 类无创技术,如逐步双光子激光光谱(Stepwise two-photon laser spectroscopy,TPLS)和定量动态红外成像(Quantitative dynamic infrared imaging,QDII),代表了黑色素瘤诊断领域的前沿进展,旨在进一步提高诊断精度。目前,这些先进的成像方式仍处于专业研究阶段,由专业人员进行评估和探索。
- 逐步双光子激光光谱(TPLS):TPLS 也被称为皮肤荧光镜检查,它为在分子水平评估皮肤病变提供了一种新方法。该技术能够在 810nm 波长下选择性激发黑色素的自发荧光,避免了其他内源性皮肤荧光团的干扰,从而区分不同的荧光团。通过双光子激发获取的光谱信息,可以揭示与不同组织类型相关的生化特征,对于区分不同类型的皮肤病变具有重要意义。然而,TPLS 需要复杂的设备设置和专业的操作技能来进行有效解读,这使得它在常规临床实践中的应用受到限制。此外,在识别黑色素缺乏或退行性病变时,由于黑色素荧光不足,TPLS 的准确性会有所下降。
- 定量动态红外成像(QDII):QDII 是一种创新的皮肤病变评估方法,通过测量皮肤病变对红外刺激的热反应来进行诊断。该技术能够观察到皮肤温度的微小变化,这些变化与病变的代谢活动和炎症水平相关。由于黑色素瘤细胞具有较高的代谢率、新生血管生成和炎症反应,相比正常组织会产生更多的热量,因此 QDII 在评估需要详细了解功能状态的病变时具有独特优势。但作为一种实验性技术,QDII 同样面临着技术成熟度和设备普及等问题,目前还难以在临床广泛应用。
- IV 类技术的局限性:尽管 TPLS 和 QDII 在推进无创皮肤病学评估方面展现出了潜力,但作为实验性技术,它们存在固有的局限性。除了技术复杂性和专业要求高之外,这些技术在临床应用中的可靠性和稳定性还需要进一步验证。在大规模推广之前,需要进行更多的临床试验和研究,以确定其最佳应用场景和操作规范。
人工智能在黑色素瘤诊断中的应用
卷积神经网络(Convolutional neural networks,CNNs)是一种先进的算法,经过训练后可以辅助检测黑色素瘤,为临床医生提高诊断准确性提供有力支持。研究表明,CNNs 在黑色素瘤诊断方面的表现与专业皮肤科医生相当。在未来,随着技术的不断发展,CNNs 有望通过远程医疗等方式,改变医疗服务的提供模式,让更多患者能够获得专业的诊断服务。不过,人工智能只能作为辅助工具,不能替代临床医生的专业判断,在实际应用中,需要将人工智能的结果与临床经验相结合,以确保诊断的准确性。
活检在黑色素瘤诊断中的作用
活检仍然是黑色素瘤诊断的金标准。常见的活检方法包括切除活检和切取活检。切除活检是将病变完全切除,进行全面的组织病理学检查;切取活检则是仅取病变的一部分进行检测。选择哪种活检方法通常取决于病变的大小、位置以及患者的具体情况。近年来,活检技术不断改进,提高了获取病变组织的准确性和安全性,为明确诊断提供了更可靠的依据。在实际临床工作中,医生会综合考虑各种因素,在利用无创诊断技术进行初步评估后,根据需要选择合适的活检方法,以确保准确诊断黑色素瘤。
讨论
综合运用从传统到创新的各种诊断技术,为黑色素瘤的评估构建了一个坚实的框架。ABCDE 标准在皮肤病变的初步评估中仍然具有重要地位,而无创工具如皮肤镜检查、连续数字皮肤镜检查和全身摄影等,则大大增强了早期检测的能力。此外,多光谱成像(MelaFind)、电阻抗光谱(Nevisense)和拉曼光谱(Verisante Aura)等技术已被批准用于临床,为医生提供了更多的诊断选择。通过将这些技术有机结合,能够更准确地诊断黑色素瘤,提高患者的生存率和生活质量。
总结
- 及时诊断:早期发现黑色素瘤对改善患者预后至关重要。
- ABCDE 标准:是皮肤病变初步评估的重要依据。
- 无创工具:皮肤镜检查、连续数字皮肤镜检查和全身摄影等技术有助于病变的可视化和监测。
- 先进成像:反射共聚焦显微镜和多光子断层扫描等提供了关于皮肤病变的详细信息。
- 人工智能:卷积神经网络可辅助诊断,但应与临床专业知识相结合。
- 活检金标准:活检是确诊黑色素瘤的必要手段,临床中需综合考虑选择合适的活检方法。
临床护理要点
- 使用 ABCDE 标准:作为皮肤评估的第一步,对病变进行初步判断。
- 结合无创工具:对于高风险患者,采用无创设备进行长期监测,及时发现病变变化。
- 关注技术进展:持续关注人工智能和成像技术的发展,将新的方法应用于临床,提高诊断准确性。
- 考虑患者情况:结合患者的病史和病变特征,判断是否需要进行活检,避免不必要的操作。
- 患者教育:向患者普及监测皮肤变化的重要性,以及定期进行皮肤科检查的必要性,提高患者的自我保健意识。
- 多学科协作:采用多学科综合治疗模式,将传统诊断方法与创新技术相结合,为患者提供最佳的诊疗方案。
披露声明
本文作者无相关利益冲突需要披露,且该研究未接受任何资金支持。