综述：基于超声技术的真皮微血管可视化：一项范围综述

《Diagnostics》：Ultrasound-Based Techniques for Visualization of Dermal Microvasculature: A Scoping Review Rikke Baarts, Alexander Cuculiza Henriksen, Nathalie Sarup Panduro, Emma Kanchana Ertner Bengtsson, Ali Salari, Caroline Clausen, Lisbet Rosenkrantz H?lmich, Lars L?nn, Charlotte Mehlin S?rensen and Michael Bachmann Nielsen + 1 author

　　

目的：系统绘制现有关于基于超声技术的非侵入性真皮微血管可视化的文献图谱，并识别方法学优势、局限性和证据缺口。方法：本范围综述依据PRISMA-ScR指南进行，并在开放科学框架(OSF)注册(DOI: 10.17605/OSF.IO/7VDUK)。检索了MEDLINE、PubMed、Embase、Scopus和Web of Science数据库(2000年1月–2025年10月)。纳入涉及人类受试者且明确旨在可视化真皮微血管的基于超声技术的研究。提取并叙述性合成研究设计、人群特征、成像参数和报告结果的数据。结果：共纳入36项发表于2007年至2025年间的研究。大多数为小型可行性或实验性研究(n = 24)，中位样本量为3名参与者，且成像方案存在显著异质性。光声(Photoacoustic)技术报道最为频繁(n = 21)，且最一致地被描述为提供高微血管细节和功能评估能力。高频超声(High-frequency ultrasound, HFUS)(n = 10)和先进多普勒方法(Advanced Doppler methods)(n = 7)也能实现真皮血管的可视化，但在敏感性、报告和标准化方面表现出变异性。仅有一项研究报告了针对组织病理学(histopathology)的验证。结论：基于超声的技术可体内(in vivo)可视化真皮微血管；然而，证据仍然碎片化、方法学异质性强，且主要源自小型探索性研究。需要标准化的成像方案、基于病理学的临床队列和稳健的验证研究，以确定比较性能并实现放射学领域的临床转化。

1. 引言

过去十年皮肤影像学的进展提高了皮肤病诊断的准确性和纵向评估能力。真皮微血管的变化是多种皮肤病的关键特征，包括黑色素瘤、银屑病、系统性硬化症、慢性伤口和皮肤肿瘤的血管重塑。非侵入性成像技术在安全性、患者舒适度及支持早期诊断和干预方面具有优势。超声作为一种非侵入性、成本效益高且易于获取的成像方式，已成为评估皮肤结构的实用工具。尽管高频超声(HFUS)、多普勒超声和光声方法提高了真皮微血管可视化的空间分辨率和灵敏度，但这些技术在常规医院临床实践中的应用仍然有限。目前，超声成像真皮微血管的准确性、有效性及最佳方案尚未明确。因此，本研究旨在通过系统绘制现有证据图谱，识别当前能力、局限性和证据缺口，以指导未来研究和临床实践。主要目的是系统绘制现有关于基于超声的非侵入性真皮微血管成像的文献，次要目的是概述未来研究的优先事项以提高诊断准确性和临床适用性。

2. 材料与方法

研究人员考察了基于超声的真皮微血管可视化，重点关注报告的技术参数、其对图像质量的影响，以及捕捉和量化微小真皮血管的能力。同时评估了患者和病变特异性特征对可视化质量和准确性的影响。纳入标准包括涉及人类成人受试者的研究，无论健康或有皮肤病，且仅限于明确旨在可视化真皮微血管（定义为真皮内最小血管或≤100 μm结构）的基于超声技术的研究。排除了非真皮微血管、无非超声对比的模态、纯实验室研究、社论、观点或缺乏可视化的信件。检索策略由医学图书馆员协作设计，涵盖MEDLINE、PubMed、Embase、Scopus和Web of Science数据库，时间跨度为2000年1月至2024年1月，并于2025年10月9日进行了更新检索。研究筛选使用Covidence软件管理，经过去重、题目和摘要筛选及全文评估，最终纳入36项研究。数据提取采用标准化表格，双人独立完成，差异通过讨论或第三位资深评审员解决。未进行偏倚风险评估，因为本范围综述旨在绘制证据基础的特征。

3. 结果

3.1. 研究特征

在2777条记录中，最终纳入36项发表于2007年至2025年的研究。绝大多数为非随机实验性或可行性研究(n = 24)，主要设计为概念验证(proof-of-concept)。仅有9项研究采用了正式的临床设计。这反映了该领域仍处于早期探索阶段。

3.1.1. 超声技术

报道的技术范围广泛。光声(Photoacoustic)相关方法（包括光声成像、光学分辨率光声显微镜、光声超声皮肤镜、光声断层扫描和光声介观成像）报道最为广泛(n = 21)，主要关注技术创新和血管细节展示，通常位于浅表真皮丛水平，穿透深度为1–5 mm。高频超声(HFUS)用于10项研究，频率通常在20–70 MHz范围内。其中5项研究将HFUS与多普勒联合使用，提供了微血管的视觉信息。一项研究调查了三种方法（HFUS、彩色多普勒和超微血管成像(Superb Microvascular Imaging, SMI)）在正常皮肤中显示微小真皮血管的效果，但视觉表现缺乏其他一些模态提供的高分辨率。2025年的一项容积HF/超快工作流程展示了具有基于区域处理和图像特征提取的3D真皮血管映射。七项研究报道了先进多普勒技术（SMI、MV-Flow、MicroV和AngioPLUS (AP)）的使用，描述了相比传统多普勒超声对低速血流的敏感性增强，但也指出了相对于其他模态在视觉表现上的局限性。其他非侵入性超声方法包括超分辨率超声(Super Resolution Ultrasound, SURE)，通过追踪红细胞获得亚波长空间分辨率的图像。九项研究报道了两种或两种以上超声模态的联合使用，最常见的是HFUS结合光声成像、多普勒超声或SMI/MicroV。

3.1.2. 临床和病理重点领域

超过一半(n = 19)的研究在健康志愿者的皮肤上进行，无特定疾病焦点，旨在建立基线模式或测试方法。五项研究调查了良性色素性病变，报告了小痣的微血管模式可视化。两项研究关注良性纤维化病变（瘢痕疙瘩）。五项研究调查了炎症或血管性疾病，包括斑块状银屑病、慢性静脉疾病、伴有雷诺现象的系统性硬化症和烧伤深度评估。四项研究检查了恶性皮肤肿瘤，主要是基底细胞癌、鳞状细胞癌和黑色素瘤。一项进一步的研究在更广泛的“一般真皮成像”背景下包括了皮下肿瘤。

3.1.3. 主要发现

根据纳入的研究，所有模态组的基于超声技术均被报告能够实现对真皮微血管的可视化。光声方法最一致地报告提供了高空间细节和功能测量（如氧饱和度）的可能性，尽管在21项研究中被使用，这些技术仍主要是实验性的，与常规临床工作流程的整合有限。HFUS和多普勒超声提供了结构和血流相关信息，但对微血管中慢速血流的敏感性低于其他基于超声的技术。几项研究报告称，使用SMI和MicroV等先进多普勒技术相比传统多普勒超声对低流速真皮血流具有改善的敏感性。一项使用SURE的研究报告了对良性痣的详细微血管成像，无需使用造影剂。总体而言，报告质量和研究规模有限，中位样本量为3名参与者，大多数研究纳入少于20名参与者。人口统计学数据报告不一致。超声方案具有异质性，即使在同一模态内，探头频率、成像深度、帧频和重建或后处理方法也存在显著差异。参考标准的验证很少被描述，仅有一项研究报告了针对组织病理学的验证。运动伪影和有限的组织穿透深度等技术障碍在一些研究中被提及为限制因素。

4. 讨论

基于超声的真皮微血管可视化在过去二十年中取得了实质性进展，近期空间和时间分辨率的提高使得评估日益详细。尽管有这些技术进步，目前的证据基础仍然是碎片化的且处于早期阶段。大多数纳入的研究是小型可行性调查，采用异质性的方法和报告标准，且频繁依赖健康志愿者而非基于病理学的队列。因此，这些技术的临床效用和比较性能仍不确定。光声技术是报道最频繁的模态组，显示出提供真皮微血管详细洞察的能力，一些研究假设通过血管模式参数（包括血流、迂曲度和血管密度）区分良性黑色素细胞肿瘤与恶性黑色素瘤的可能性。早期的扫描采集时间和穿透深度是阻碍临床应用的问题，但最近已有几秒钟采集时间的成功扫描报道。皮肤类型（Fitzpatrick量表I–VI）被发现会影响激光的穿透深度，这对光学超声技术是一个重要的报告缺口。HFUS应用广泛且易于获取，但通常缺乏可视化毛细血管水平的分辨率。然而，一些研究显示了使用40 MHz线性探头可视化瘢痕疙瘩中微血管的有希望的结果。先进多普勒方法（SMI、MicroV、MV-Flow、AP）显示出改善的皮肤微血管可视化能力，并且可能由于其广泛的可用性和高分辨率而首先进入皮肤科实践。虽然目前的研究仍主要是探索性的，但基于纳入的研究可以确定几个潜在的临床应用，如在色素性病变中作为诊断工具，或在炎症性疾病和纤维化皮肤状况中监测疾病活动和治疗反应。跨研究的常见局限性包括非标准化的成像和分析方案、小而同质的人群、频繁使用健康志愿者以及技术挑战。值得注意的是，针对临床参考标准的验证基本缺失，仅有一项纳入研究报告了组织病理学确认。此外，即使在常用方法如HFUS和先进多普勒技术内部，使用的系统、探头、频率和处理方法也存在显着差异，这进一步限制了研究间的可比性。临床转化不仅需要标准化的图像采集、报告和量化，还需要跨模态技术实施的一致性。未来的研究应优先考虑具有足够把握度的基于病理学的队列和多中心研究设计，包括直接的模态比较和活检相关的验证研究。

5. 结论

基于超声的技术可以体内(in vivo)可视化真皮微血管，但证据有限、碎片化，且主要局限于方案异质性强的小型探索性研究。在纳入的研究中，光声相关方法最一致地报告了高微血管细节，而先进多普勒技术可能代表了短期内更具临床可及性的方法之一。高频超声在结构上仍然有用，但在没有专门处理的情况下通常不足以进行毛细血管水平的评估。需要标准化的成像方案、稳健的验证和具有足够把握度的基于病理的研究，以确定比较性能并支持临床转化。通过标准化的方法和临床基础的验证，基于超声的微血管成像可能会从技术创新演变为皮肤科中更具临床相关性的工具。