發(fā)布時(shí)間：2018-06-06 04:40

  本文選題：光聲成像 + Lab顏色空間系統(tǒng)�。� 參考：《南方醫(yī)科大學(xué)》2012年博士論文

【摘要】：一、研究背景鮮紅斑痣又稱葡萄酒色斑(port wine stains, PWS)或微靜脈畸形(venular malformation),俗稱“紅胎記”,為先天性真皮淺層血管的擴(kuò)張畸形,表現(xiàn)為出生即存在的皮膚異常紅斑。PWS發(fā)病率為0.3～0.5%,無(wú)明顯性別差異,90%發(fā)生于顏面頸部。其發(fā)生機(jī)理尚不明確,最公認(rèn)的假說是在擴(kuò)張的毛細(xì)血管后微靜脈周圍缺乏調(diào)控血流的神經(jīng)元,使血管不能正常收縮而保持永久的擴(kuò)張狀態(tài)。鮮紅斑痣不會(huì)自行消退,且隨年齡增長(zhǎng)呈漸進(jìn)性增厚顏色加深。鮮紅斑痣除了影響皮膚的感覺、調(diào)節(jié)溫度功能和皮膚屏障功能外,更重要的是由于面部的缺陷對(duì)患者心理的影響。部分鮮紅斑痣是各種嚴(yán)重綜合征的表現(xiàn)之一,如Sturge-Webers綜合癥,K-T綜合癥和血管色素性錯(cuò)構(gòu)瘤病等。鮮紅斑痣的治療經(jīng)歷了傳統(tǒng)的非選擇性破壞性治療階段,直到1983年Adersen教授提出了具有劃時(shí)代意義的選擇性光熱作用理論并由此而誕生出脈沖染料激光(pulseddye laserPDL)療法,PDL可選擇性地作用于畸形血管網(wǎng)內(nèi)的血紅蛋白,使其凝固變性,血管機(jī)化栓塞,繼而使血管內(nèi)皮細(xì)胞壞死,從而達(dá)到破壞畸形血管的目的。其療效和安全性有了顯著的提高。1991年光動(dòng)力學(xué)療法(photodynamic therapy,PDT)治療鮮紅斑痣在國(guó)內(nèi)率先開展,PDT的作用機(jī)制為光敏劑吸收激光能量后產(chǎn)生活性氧物質(zhì),直接殺傷血管內(nèi)皮細(xì)胞達(dá)到治療目的。這種血管靶向性的治療使PWS療效進(jìn)一步提高。但臨床上鮮紅斑痣的治療仍面臨著如下的問題。1、鮮紅斑痣的病變類型與其組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系尚不確定。目前鮮紅斑痣的病變類型以顏色深淺及有無(wú)增生來分類,這種表觀分型大致分為粉紅型、紫紅型及結(jié)節(jié)增厚型。目前認(rèn)為鮮紅斑痣的顏色主要取決于乳頭層畸形血管擴(kuò)張的程度,是否還有其他因素需要考慮,如血管層厚度、深度、血管充盈度、微循環(huán)狀態(tài)等。究竟是什么參數(shù)影響著鮮紅斑痣的顏色,單一或多重因素?顏色的深淺是否決定著PWS病變的程度?在臨床治療中發(fā)現(xiàn)病變分型與療效關(guān)系密切,紅型療效優(yōu)于紫型,增厚型最差。但由于目前沒有成熟的在體無(wú)損觀察PWS病變結(jié)構(gòu)的技術(shù),病理檢查又受到諸多的局限(倫理、不能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)、不能全面反映病變等)。醫(yī)生缺乏對(duì)病變結(jié)構(gòu)的充分了解,僅根據(jù)病變顏色,很難有針對(duì)性地選擇治療方案,也不能明確地指出每個(gè)患者所需要的治療次數(shù)并預(yù)計(jì)可能達(dá)到的最佳褪色效果。因此建立病變類型與組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系是十分必要的。2、對(duì)病變分型及療效評(píng)估缺乏客觀規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)。目前對(duì)鮮紅斑痣的分型及療效評(píng)估均為醫(yī)生憑主觀視覺對(duì)顏色的判斷,缺乏客觀依據(jù)。由于個(gè)體對(duì)顏色的感知受多種因素的影響,如環(huán)境因素(光線、周圍物體的顏色),生理因素(視覺的靈敏度、對(duì)色彩的分辨率)和心理因素等,因此在分型上存在很大的差異,細(xì)小的顏色差異難以準(zhǔn)確區(qū)分,對(duì)療效的判斷也存在一定的誤差。目前主觀視覺的療效判斷標(biāo)準(zhǔn)為:1級(jí)(治愈):病變顏色完全消退與正常皮膚接近;2級(jí)(顯效):病變顏色大部分消退,仍殘留少量淺色,或增厚部變平;3級(jí)(有效):病變顏色明顯消退,增厚部明顯變平;4級(jí)(微效):病變顏色稍退,增厚部略變薄;5級(jí)(無(wú)效):病變顏色無(wú)變化。這種非定量化的主觀評(píng)估方法,存在一定誤差,使治療結(jié)果的可比性受影響。臨床上醫(yī)患雙方出現(xiàn)對(duì)療效認(rèn)同不一致時(shí),沒有客觀的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。且殘留的深層畸形血管,從表觀顏色上也難以判斷。因此對(duì)病變類型及療效評(píng)估建立客觀規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)是臨床迫切需要的。3、優(yōu)化治療方案的選擇缺乏客觀依據(jù)。目前國(guó)內(nèi)治療鮮紅斑痣的主流方法是脈沖染料激光和光動(dòng)力療法。脈沖染料激光療法的治療次數(shù)多,退色效果不甚理想,除了小面積的淺表病變外,其治愈率(病變顏色完全去除,皮膚恢復(fù)正常)小于20%,且治療后由于光斑不均勻,留下程度不等的花斑樣治療痕跡,部分患者會(huì)有凹陷性瘢痕。且有20%的PWS為抵抗型,即對(duì)PDL完全無(wú)效。文獻(xiàn)報(bào)道脈沖染料激光對(duì)畸形血管小于12μm或過大的血管內(nèi)血紅蛋白熱凝固作用不充分,不能使畸形血管完全閉塞。光動(dòng)力療法由于對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的靶向作用,因而解決了部分光熱作用無(wú)法解決的問題。但光動(dòng)力療法治療機(jī)制復(fù)雜,影響因素多,病變組織的結(jié)構(gòu)、循環(huán)狀態(tài)及紅細(xì)胞流徑等均影響PDT的療效。目前尚不能根據(jù)畸形血管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇治療參數(shù),因此治療參數(shù)不能個(gè)體化。光動(dòng)力效應(yīng)不能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),治療的量效關(guān)系仍不能明確。因此在臨床上仍存在治療過量或劑量不足的情況。目前臨床上對(duì)于這兩種療法的選擇缺乏客觀依據(jù),醫(yī)生大都根據(jù)自己的條件、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)來選擇治療方法,影響了鮮紅斑痣的治愈率。因此有必要對(duì)兩種療法的療效進(jìn)行科學(xué)的比較,并用光學(xué)檢測(cè)手段了解鮮紅斑痣的結(jié)構(gòu)特征,建立鮮紅斑痣的組織結(jié)構(gòu)特征與兩種療法療效的關(guān)系,為臨床針對(duì)不同類型的病變選擇最佳的治療方案提供客觀依據(jù)。二、研究目的1、通過對(duì)各型鮮紅斑痣治療前后色差的研究,分析鮮紅斑痣不同類型間顏色參數(shù)的差異,定量計(jì)算鮮紅斑痣治療前后顏色消退的百分比,建立顏色的客觀分型及療效的客觀定量評(píng)估的標(biāo)準(zhǔn)。2、建立病變類型與組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系。了解鮮紅斑痣的組織結(jié)構(gòu)是解決鮮紅斑痣治療問題的關(guān)鍵所在。通過無(wú)創(chuàng)光學(xué)檢測(cè)手段,了解鮮紅斑痣的組織結(jié)構(gòu)。本研究選擇近年來發(fā)展起來的光聲成像(photoacoustic image PAI)技術(shù),對(duì)不同類型鮮紅斑痣進(jìn)行在體光聲成像,獲取各型鮮紅斑痣光聲成像的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征(如畸形血管上方的表皮厚度、黑色素含量、真皮層厚度,擴(kuò)張畸形血管的管徑、密度、厚度和深度等),并與病理組織結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)對(duì)應(yīng)研究。如平均血管深度、最大血管深度、平均血管皮膚面積比、血管充盈度等。探討光聲成像結(jié)構(gòu)特征、病理改變及臨床表觀顏色類型三者的關(guān)系。確立光聲成像技術(shù)在鮮紅斑痣畸形微血管成像的真實(shí)可靠性,為臨床應(yīng)用研究奠定基礎(chǔ)。3、通過PWS對(duì)兩種療法療效的自身對(duì)照研究,科學(xué)客觀準(zhǔn)確評(píng)估目前兩種主流治療方法的療效。建立PWS病理血管參數(shù)與顏色參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系及組織結(jié)構(gòu)特征與療效的關(guān)系,為鮮紅斑痣選擇治療方法、優(yōu)化治療參數(shù)、判斷預(yù)后提供客觀依據(jù)。三、研究方法第一章Lab值對(duì)鮮紅斑痣治療前后色差的研究各類型鮮紅斑痣受試者15名,于各實(shí)驗(yàn)分區(qū)測(cè)量顏色參數(shù):A區(qū):鮮紅斑痣空白對(duì)照區(qū);B區(qū):光動(dòng)力治療區(qū);C區(qū):脈沖染料激光區(qū);D區(qū):對(duì)側(cè)正常皮膚區(qū);分別于治療前、治療后2、4、6個(gè)月隨訪時(shí)測(cè)量。采用用MINOLTA CM-2600d型Spectrophotometer分光光譜儀,以患者的正常皮膚為標(biāo)樣,分別測(cè)量正常皮膚、治療前鮮紅斑痣以及治療后鮮紅斑痣的顏色參數(shù)L*、a*、b*值,連續(xù)測(cè)量3次取平均值,比較治療前鮮紅斑痣與正常皮膚的色差,治療后鮮紅斑痣與正常皮膚的色差,比較兩種色差,計(jì)算退色的百分比,并分析各顏色參數(shù)變化的意義。第二章光聲成像技術(shù)對(duì)鮮紅斑痣畸形血管的在體檢測(cè)對(duì)不同類型鮮紅斑痣進(jìn)行在體光聲成像,獲取鮮紅斑痣光聲成像的形態(tài)特征及血管參數(shù),如畸形血管上方的表皮厚度、黑色素含量、真皮層厚度,擴(kuò)張畸形血管的管徑、密度、厚度和深度等。于相應(yīng)部位取病理檢查,通過計(jì)算機(jī)圖像處理軟件測(cè)量與畸形微血管有關(guān)的血管參數(shù),如平均血管深度、最大血管深度、血管真皮面積比、血管充盈度等。探討PWS病理血管參數(shù)與光聲成像血管參數(shù)的關(guān)系。確立光聲成像技術(shù)在鮮紅斑痣畸形微血管成像的真實(shí)可靠性,為臨床應(yīng)用研究奠定基礎(chǔ)。第三章鮮紅斑痣組織結(jié)構(gòu)與療效關(guān)系的研究通過對(duì)鮮紅斑痣受試者的前瞻性自身對(duì)照研究,科學(xué)評(píng)估兩種療法在同一類型鮮紅痣的療效,以往對(duì)兩種療法的對(duì)比評(píng)估存在著不同的鮮紅斑痣類型、不同的解剖部位、不同的個(gè)體的情況,本課題為自身對(duì)照,排除了各種差異性,解決了樣本的均一性問題,增大了比較的可靠性。鮮紅斑痣受試者32名,其中紅型者11名,紫型者14名,增厚型者7名,分區(qū)后行脈沖染料激光和光動(dòng)力療法治療,于治療后2、4、6個(gè)月隨訪觀察。采用分光光譜測(cè)色儀獲得各區(qū)各隨訪點(diǎn)兩實(shí)驗(yàn)區(qū)的Lab顏色參數(shù),計(jì)算色差及退色的百分比,客觀定量分析兩區(qū)的療效。四、研究結(jié)果第一章Lab值對(duì)鮮紅斑痣治療前后色差的研究在國(guó)際照明學(xué)會(huì)制定的Lab顏色坐標(biāo)系統(tǒng)中,隨著病變顏色的逐漸加深,△a值逐漸增高,但在增生病變中反而會(huì)降低,統(tǒng)計(jì)學(xué)分析各型間△a值沒有顯著差異。因此該值不能單獨(dú)作為PWS分型的參數(shù),這與顏色坐標(biāo)中單一的色度值不能確定坐標(biāo)的顏色位置相符合。隨著病變顏色的逐漸加深,真皮層血管擴(kuò)張加大,血紅蛋白含量高,對(duì)互補(bǔ)色光的吸收也較多,反射的紅色譜線會(huì)相應(yīng)增多,使△a增大。但對(duì)增生的PWS病變,通常有皮膚黑色素含量的增加,分光光譜測(cè)色儀不能完全區(qū)分黑色素和血紅蛋白對(duì)反射光譜的貢獻(xiàn),黑色素增加會(huì)使△a減少�！鱁值在各型中也逐漸增大,并有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,△E值反映了顏色的三個(gè)變量,即色調(diào)、亮度和色飽和度,而且是所有值的平方和,這種變化即使是負(fù)值也會(huì)增加總的△E值,因此△E值與PWS病變分級(jí)有良好的相關(guān)性。因此△E值在PWS分型指標(biāo)中有一定的參數(shù)價(jià)值。通過此顏色評(píng)估系統(tǒng)對(duì)治療前后療效的評(píng)估,研究結(jié)果表明,治療后2個(gè)月、4個(gè)月、6個(gè)月,三個(gè)顏色變量均有顯著的變化,即L值升高,紅綠色度值a值降低,黃藍(lán)色度值b值升高,說明經(jīng)過治療紅色是有所減退,同時(shí)皮膚亮度增加,但黃色值增高,原因不清,可能與治療后黃色反射比增高有關(guān)。經(jīng)過不同隨訪點(diǎn)的療效分析結(jié)果看,治療后病變的改善表現(xiàn)為病變區(qū)顏色與正常膚色間色差值的縮小,治療后△E'值縮小接近于0時(shí),療效值就接近100%,為最佳療效。對(duì)于沒有治療效果的病例,治療前后△E值是相等的,療效值就是0。因此可將△E作為治療后評(píng)價(jià)療效的客觀指標(biāo)。第二章光聲成像技術(shù)對(duì)鮮紅斑痣畸形血管的在體檢測(cè)定量的分析雞冠血竇的參數(shù),對(duì)血竇的直徑、深度和密度進(jìn)行了計(jì)算,血竇的平均直徑為29.7±5.2 μm,深度范圍為38.5-268.3 μm,血竇的密度為49.2%。對(duì)兩位紅型的鮮紅斑痣患者病變部位進(jìn)行光聲成像并且計(jì)算血管參數(shù)。通過定量計(jì)算得到鮮紅斑痣皮膚血管的平均直徑、最大直徑、平均深度、最大深度和密度分別為38.6±5.7 μm、62.1 μm, 309.1±32.9 μm、351.3 μm、3.96±0.29% 和30.5士6.8 μm, 47.1μm,280.2±63.1 μm, 335.1 μm, 3.1 ±0.61%。對(duì)兩位紫型的鮮紅斑痣患者的病變部位和正常皮膚進(jìn)行光聲成像并且計(jì)算血管參數(shù)。第一位患者鮮紅斑痣皮膚的血管的平均直徑、最大直徑、平均深度、最大深度和密度分別為74.1±10.9μm,93.3 μm,499.2±76.2μm, 581.3μm,6.56士0.28 %。正常皮膚的血管的平均直徑、最大直徑、平均深度、最大深度和密度分別為51.2±8.8μm,58 μm 370.6±32.5 μm, 405.8 μm, 1.91±0.13%。鮮紅斑痣手臂平均直徑、最大直徑、平均深度、最大深度和密度參數(shù)分別是正常手臂血管的～1.44倍,～1.61倍,～1.35倍,～1.43倍和～3.43倍。第二位患者鮮紅斑痣皮膚的血管的平均直徑、最大直徑、平均深度、最大深度和密度分別為 62.6±13.2 μm, 87.3μm, 374.6±63.1μm, 428.8 μm,5.16±0.31 %。正常皮膚的血管的平均直徑、最大直徑、平均深度、最大深度和密度分別為 49.3±6.3 μm, 56.1 μm, 336.7±26.3 μm, 363.5 μm, 0.85±0.12%。鮮紅斑痣手臂平均直徑、最大直徑、平均深度、最大深度和密度參數(shù)分別是正常手臂血管的～1.27倍,～1.55倍,～1.11倍,～1.18倍和～6.07倍。對(duì)經(jīng)過脈沖染料激光治療前后的鮮紅斑痣進(jìn)行成像,治療之后畸形血管的形狀和大小發(fā)生改變。第三章鮮紅斑痣組織結(jié)構(gòu)與療效關(guān)系的研究目前認(rèn)為鮮紅斑痣的顏色主要取決于乳頭層毛細(xì)血管擴(kuò)張的程度。本研究通過三型鮮紅斑痣的組織病理切片血管參數(shù)分析,紅型鮮紅斑痣的平均血管深度460+21Oμm、最大血管深度580+220μm、血管充盈率8.30%、血管真皮面積比11.45%;紫型鮮紅斑痣的平均血管深度570+190μm、最大血管深度730+220μm、血管充盈率8.70%、血管真皮面積比18.45%;增厚型鮮紅斑痣的平均血管深度860+210μm、最大血管深度1060+22μm、血管充盈率11.30%、血管真皮面積比50.45%。在四個(gè)血管參數(shù)中,經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析血管真皮面積比有組間差異性,且與△E呈相關(guān)性。本實(shí)驗(yàn)研究采用自身對(duì)照研究,于治療后2個(gè)月、4個(gè)月、6個(gè)月評(píng)估二實(shí)驗(yàn)區(qū)的療效,結(jié)果顯示11例紅型鮮紅斑痣受試者,于2月個(gè)隨訪時(shí)間點(diǎn)上二實(shí)驗(yàn)區(qū)療效比較顯示PDT優(yōu)于PDL,且PDL有色素沉著,4個(gè)月隨訪時(shí)脈沖染料有退色效果,但不均勻,6個(gè)月的最后一個(gè)隨訪點(diǎn)PDL區(qū)再次返紅。對(duì)于14例紫型鮮紅斑痣,在三個(gè)隨訪時(shí)間點(diǎn)上的療效對(duì)比,PDT均優(yōu)于PDL。分析其血管結(jié)構(gòu)參數(shù),最大血管深度值730μm,有研究總結(jié),病變血管距表皮在830微米以內(nèi),PDL有效,若大于1000微米則療效較差。文獻(xiàn)報(bào)道的脈沖染料激光的組織穿透深度為0.5mm,隨脈寬的增大,作用深度可加大至1.5mm,病變血管大于脈沖染料的組織穿透深度,則PDL效果較差。而光動(dòng)力療法的治療機(jī)制在于光動(dòng)力效應(yīng)產(chǎn)生的單線態(tài)氧對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷,故不受血管深度的影響,故三個(gè)隨訪點(diǎn)均表現(xiàn)為療效PDT大于PDL。增厚型7例,三個(gè)時(shí)間點(diǎn)PDT均優(yōu)于 PDL。五、研究結(jié)論本課題通過光聲成像及分光光譜測(cè)色儀對(duì)鮮紅斑痣進(jìn)行在體無(wú)創(chuàng)檢測(cè),分析了各型鮮紅斑痣光聲成像獲得的血管參數(shù)與病理血管參數(shù)的一致性,以及治療前后的光聲成像,證實(shí)了光聲成像的可靠性及可在體無(wú)創(chuàng)實(shí)時(shí)多方位成像的優(yōu)勢(shì)。為臨床應(yīng)用及臨床科研打下基礎(chǔ)。并通過三型鮮紅斑痣的自身對(duì)照研究,采用Lab顏色空間系統(tǒng)的顏色參數(shù)客觀定量分析評(píng)估兩種主流治療方法的療效,即對(duì)紅型病變,兩種療法療效相等,但PDL顯效時(shí)間在隨訪的4個(gè)月,明顯顯現(xiàn)光斑,使實(shí)驗(yàn)區(qū)不均勻,并于6個(gè)月出現(xiàn)返紅現(xiàn)象,在治療后的2個(gè)月內(nèi)有色素沉著,4個(gè)月后漸消退。紫型病變的療效PDT優(yōu)于PDL。增厚型病變由于其畸形血管的顯著擴(kuò)張,血管密度增大,病變明顯增厚,最大血管深度大于1000微米,脈沖染料激光的選擇性光熱作用及作用深度均不足以達(dá)到破壞畸形血管的作用,使治療效果不明顯,而光動(dòng)力療法直接作用血管內(nèi)皮細(xì)胞,不受血管結(jié)構(gòu)的影響,因而可達(dá)到部分退色的效果。PDT對(duì)紫型及增厚型PWS效果顯著。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：R758.51

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1985141