Vyšetřování kůže vysokofrekvenčním ultrazvukem

Souhrn

Zavedení ultrazvukových vysokofrekvenčních snímačů umožnilo použití této neinvazivní technologie i v dermatologii. Pomocí ultrazvukových vln a počítačové techniky lze vytvořit obraz struktury kůže použitelný ve výzkumu, diagnostice a studiu výsledku léčebných postupů. Citlivost a rozsah možností metody jsou závislé jednak na fyzikálních vlastnostech ultrazvukových vln a na použité technice (především snímačů) a dále na charakteru a složení pozorované kůže, což významně ovlivňuje šíření akustického signálu ve tkáni. Čím má sonda více MHz, tím podrobnější obraz získáme, ale obsáhneme menší hloubku. Nejběžněji jsou zatím v dermatologii používány sondy 20 MHz. Tato technika doznala uplatnění především při vyšetřování edémů a při hojení ran, zjišťování tloušťky kůže, při léčbě lupénky, sklerodermie, panikulitidy. Důležitá aplikace je u melanomů a spinaliomů. Rozlišení některých struktur jako např. névů, mazových žláz nebo vlasových folikulů je obtížné. Záleží na laterální a axiální rozlišitelnosti zařízení, přičemž sondy 50–100 MHz mohou spíše studovat epidermální struktury, potní žlázy apod. Naše zařízení (50 MHz) je využíváno především při výzkumu vlivu elektromagnetického a světelného pole na kůži v rámci výzkumného projektu.

Klíčová slova:
vysokofrekvenční ultrazvuk, diagnostika, využití ultrazvuku v dermatologii.

Úvod

Ultrazvuk zaujímá významné místo ve všech lékařských oborech. Základ položili manželé Curieovi objasněním piezoelektrického jevu. V r. 1942 zkoumá Dussik mozek ultrazvukem a v 70. letech minulého století Alexander a Miller jím měří tloušťku kutis a subkutis. Technický pokrok v posledním desetiletí umožnil vyšetřování i samotné kůže. Dermatolog diagnostikuje a léčí většinu kožních lézí přímo, v některých případech používá bioptické vyšetření, což je ale invazívní technika. Ultrazvuk poskytuje neinvazivní možnost, která se poněkud blíží histologickému vyšetření, případně lze jím měřit a analyzovat další parametry kůže. Obraz získaný ultrazvukem nezávisí na optických vlastnostech nebo zbarvení kůže, ale na jejích mechanických vlastnostech. (1, 3, 5, 7).

Fyzikální podstata ultrazvukových vln

Ultrazvukové vlny jsou mechanické vibrace s frekvencí větší než 20 kHz, pro člověka neslyšitelné. Vlny působí deformaci a šíří se do dalších bodů. Ultrazvuk tak umožňuje zviditelnit mechanickou strukturu kůže.

Vlnou nazýváme proces šíření kmitů v pružném prostředí. Ultrazvuková vlna je charakterizována amplitudou, rychlostí šíření a kmitočtem. Každá z částic kmitá kolem stabilní rovnovážné polohy. V kapalinách a plynech se šíří vlnění podélné, v tuhých látkách příčné, které v nich nevede k trvalým změnám tvaru. V kapalinách a plynech vzniká střídavé zhuštění a zředění prostředí v závislosti na čase. Vzniká tak akustický tlak měřitelný barometricky (v plynech), hydrostaticky (v kapalinách). Dalšími parametry jsou:

• fázový posun,
• vlnový odpor,
• akustická výchylka,
• intenzita,
• výkon, 
• hustota.

Pro medicínské využití je především důležitá rychlost a šíření ultrazvukového vlnění. To je závislé na fyzikálních vlastnostech prostředí. Vztah mezi zvukovým tlakem a rychlostí šíření je stálý pro určitou tkáň a představuje hlavní zvukový charakteristický znak (akustická impedance). Akustická impedance (Z) závisí na specifické hmotnosti těla (hustotě ρ) a rychlosti c. Platí :

Z = c . ρ

Z  je vyjádřeno v kg.m^-2.s^-1. Variace akustické impedance zapříčiňují důležité změny v  přenosné či odražené energii. Tyto variace u zvukové impedance jsou zdrojem odrazů zjistitelných na echografii (5, 7, 25, 36).

K tvorbě ultrazvukového vlnění se používá piezoelektrického principu, nebo obráceného piezoelektrického efektu. Jde o krystal s asymetrickou krystalovou mřížkou, např. titaničitan barnatý nebo zirkonát olova nebo v poslední době slitina keramiky s polyvinyldifluoridy (PVDF).

Přivedené elektrické napětí vede ke změně tloušťky. Použijeme-li střídavé napětí, dochází k rytmickým změnám tloušťky, které jsou závislé na frekvenci změn napětí. Ultrazvukový měnič se rozkmitá. Z fyzikálního hlediska se tedy jedná o metodu ozvěny impulzu, přičemž vedení zvukové vlny je vázáno na vodivé medium; rozdílná hustota, jakož i rozdílná impedance způsobuje podle prostředí odlišné vedení rychlosti zvuku (25, 32).

Vibrace se šíří při dobrém kontaktu do vyšetřované tkáně. Vlny se chovají ve své podstatě podle zákonů optiky, tj. podléhají odrazu, lomu, ohybu, absorpci, interferenci. Zvuková vlna se šíří ve tkáni v tzv. zvukovému poli. Zvukové pole u diagnostických přístrojů má tvar kruhové výseče zapříčiněné odstíněním zvuku v sondě.

Důležitý je odraz paprsku ultrazvuku. Ten vzniká především na rozhraní dvou prostředí, přičemž druhá část paprsku prochází dále. Po zvukovém impulzu vznikne ozvěna (echo) a jeho intenzita vyjadřuje echogenitu. Tento reflektovaný zvuk vyvolá opět na obráceném piezoelektrickém měniči elektrický náboj. Hodí se to k posuzování vytvořeného obrazu tkáně, tj. k analýze odrážené ozvěny, která se pak na obrazu zobrazuje. Analyzuje se doba od vyslání impulzu po jeho návrat, včetně síly reflexe, která je také závislá od přechodových vrstev a akustických impedančních rozdílů.

Rychlost šíření ultrazvuku ve vodě je 1 492 m.s^-1 při 1 MHz, s měrnou akustickou impedancí 1,49 . 106 kg.m^-2.s^-1. Ve vzduchu činí impedance 415 kg.m^-2.s^-1. Rychlost šíření zvuku a impedance v různých tkáních je uvedena v tabulce 1. (tab. 1)

Ve tkáni dochází rovněž k absorpci a ztrátě intenzity. Absorpce se ve tkáni měří na MHz/cm hloubky vniknutí (tab 2). Extrémní rozdíly jsou mezi kostmi, které mají vysokou impedanci, a plicní tkání, vyplněnou vzduchem (5, 25, 32, 34).

Vyzařované ultrazvukové vlnění se ve tkáni také rozptyluje. To znamená, že vlnění je z původního směru vychýleno a difúzně rozptýleno. Platí podobně jako v optice:

úhel dopadu = úhlu odrazu,

přičemž by se měly uplatňovat převážně zvukové vlny kolmé.

V praxi je dokonce největší část přijímané ozvěny, která je registrovaná akustickou sondou, způsobena rozptylem. Plošné rozhraní tkání je pro vyšetření důležité. V zásadě platí, že síla ozvěny s hloubkou ubývá. V homogenním prostředí, kde nejsou žádné impedanční rozdíly, nevznikne žádná ultrazvuková ozvěna. Existuje-li mezi dvěma tkáněmi jen malý impedanční rozdíl, prostoupí větší díl zvukové vlny a menší díl na plošném rozhraní obou tkání bude odražen. Při velkých impedančních rozdílech dochází podle toho k poměrně silnému odrazu a menší transmisi. Tak bude např. velký impedanční rozdíl mezi měkkou tkání a vzduchem. Např. od kosti se zvuk odráží skoro úplně. Vzniká tak tzv. zvukový stín, čili utlumení zvuku, které vyšetření těchto struktur za těmito médii již dále neumožňuje.

Aby ultrazvuk mohl být použit k vyšetřování tkání, musí mít dostatečnou rozlišovací schopnost. Definuje se jako nejmenší vzdálenost mezi dvěma body, které ještě mohou být odděleně zobrazeny. Rozeznává se laterální a axiální rozlišovací schopnost. Vytvořený obraz závisí od mnoha dalších faktorů, jako např. na frekvenci ultrazvukové hlavice, na vlastním provedení posunu měniče v laterálním směru, na šířce impulzu a jeho délce (viz ještě níže). U moderních vysokofrekvenčních zvukových hlav je nutné, aby byl zachycený signál zesílen a následně digitálně konvertován. Kmitočet vysokého rozlišení kůže je (15): 20, 50, 75, 100 MHz. Rozlišitelnost, prostupnost akustického signálu k vizualizaci různých struktur kůže a podkoží vyplývá rovněž z tabulky 2.

Souhrnem lze říci, že pro studium struktury tkání jsou nejdůležitější tyto vlastnosti zvuku:

• odraz a lom,
• absorpce a rozptyl,
• rychlost šíření a impedance.

Zvukové vlastnosti kůže

Nejrůznější nemoci a stavy mohou ovlivňovat běžně známé struktury kůže, přičemž je vhodné si uvědomit rozměry kožních vrstev a struktur (9, 25, 34) (tab. 3).

Rychlost šíření v kůži uvádí tabulka 4.

Rychlost šíření ultrazvukové vlny v lidské kůži je v rozsahu od 1 498 do 1 710 m.s^-1, je tedy mírně vyšší než ve vodě. Rychlost 1 580 m.s^-1 je stanovena jako vhodná pro vyšetřování lidské kůže. Vyšší je v nehtu, neboť nehet je složen výhradně z keratinu (2 450 m.s^-1). Obecně je rychlost redukována, je-li obsah vody větší a vzrůstá vyšší koncentrací kolagenu (3, 7, 25, 34).

Znalost rychlosti ultrazvukových vln poskytuje možnost vypočítat tloušťku kůže in vivo z  rovnice

a = 0,5 . c . ∆t

c = rychlost zvuku ve tkáni,

∆t je čas impulzu ultrazvuku nutný k dosažení plochy odrazu a zpět ke snímači (kde čas odděluje echa vytvořená na fázovém rozhraní na zevní střední epidermis a na dermis – hypodermis).

Tato definice vysvětluje skutečnost, že ultrazvukové vlny přetínají stejnou kožní vrstvu dvakrát (při vstupu a po odrazu zpět). Tak byla in vivo měřena normální i patologická kůže (27).

Oslabení vln během šíření znamená snížení amplitudy a intenzity vlny během šíření. Snížení vzniká absorpcí energie ve tkáni, která se přeměňuje v teplo. Narůstá s vyšší frekvencí. Oslabený koeficient je zhruba úměrný celkovému množství proteinů ve tkáni. Této vlastnosti se používá k popisu tkáně podle jejích fyzikálních vlastností, zvláště měřením ultrazvukového zeslabení (20).

Zeslabení je jedním z  parametrů limitujících maximální frekvenci, která může být použita při ultrazvukovém zobrazení. Zeslabení skutečně limituje hloubku vyšetření. Platí, že čím vyšší je frekvence, tím menší je hloubka vyšetření (tab 2). Např. maximální hloubka vyšetření kůže při frekvenci 20 MHz je asi 6–10 mm.

Obecné technické vlastnosti ultrazvukového přístroje s vysokou rozlišovací schopností, a jejich typy

Ultrazvukový měnič, respektive piezoelektrický krystal, se vlivem elektrické excitace rozkmitá a kmity se přenášejí na okolní media. Vlny se pohybují fázovým rozhraním s odlišnou akustickou impedancí (5, 25). Odraženou vlnu zjišťujeme podobným měničem v opačné funkci, kdy se mechanické kmity přemění na elektrický signál.

V medicíně se většinou používá ultrazvuk o frekvenci menší než 10 MHz (obvykle okolo 5 MHz), především k vyšetřování cév. Takové frekvence ale neposkytují dostatečné rozlišení kůže. Proto se vyvíjela ultrasonografie s velkou rozlišovací schopností v jednotlivých složkách kůže.

Prostorová rozlišovací schopnost představuje nejkratší vzdálenost oddělující dvě struktury, které je ještě přístroj schopen rozeznat. Axiální rozlišovací schopnost se měří ve směru šíření ultrazvukové vlny (měničem je vyzařována kolmo na kůži) a boční rozlišovací schopnost pak kolmo na vlnu (např. paralelně s kůží). Axiální rozlišovací schopnost je fyzikálně limitována velikostí vlnové délky (např. kratší vlnová délka má lepší rozlišovací schopnost). Pro frekvenci 15 MHz je nejlepší axiální rozlišovací schopnost 100 mm; pro frekvenci 20 MHz 75 mm. Laterální rozlišovací schopnost nezávisí jen na frekvenci, ale také na šířce pásma a určitých vlastnostech přístroje (tab 2) (5, 22, 25, 34).

Ultrazvukový přístroj se sestává z ultrazvukové sondy, mikropočítače a obvykle tiskárny. Ultrazvuková sonda obsahuje měnič. Možnost pohybu sondy musí být taková, aby se umožnil posun po dvourozměrném ultrazvukovém úseku. Pohyb se provádí malým motorem na stejnosměrný proud. Mechanické propojení je dosaženo prostřednictvím desky zabudované v ose motoru, který umožňuje pohyb. Spojení (vodou nebo gelem) mezi sondou a kůží je nezbytné, protože ultrazvukové vlny se špatně přenášejí vzduchem.

Skener typu A-módu (amplituda).

Kůže získává amplitudu odrazu vytvářenou fázovými rozhraními (povrchová střední-rohovitá vrstva, dermis-subcutis, normální tkáň-tumor, atd.). Různé odrazy zaznamenané na linii jsou odlišné amplitudy a jsou registrovány v závislosti na čase. Ultrazvuk A-mód je používán k měření kožní tloušťky in vivo. Odrazy z fázového rozhraní povrchové střední-rohovité vrstvy a z fázového rozhraní dermis-subcutis jsou obvykle vysoké amplitudy a značně přesahují sousední tkáně. Z rychlosti ultrazvukových vln v kůži (1 580 m.s^-1) a z času, potřebného k odrazu ultrazvukového signálu, je možné vypočítat tloušťku kůže. Vzdálenost oddělující dva vrcholy amplitudy odpovídá času průchodu odrazu.

Měření v A-módu jsou nyní považována za nepřesná, protože označení dvou vrcholů amplitudy je poměrně nepřesné (např. pilomazový váček má fázové rozhraní, které může být interpretováno jako fázové rozhraní dermis-subcutis). Bylo již prokázáno, že měření tloušťky kůže v A-módu jsou o 15–25 % méně přesná než měření xeroradiografií (33).

Skener typu B-módu (brightness – jas)

je dvojrozměrná metoda skenovaní užívající stejného principu jako A-mód, ale je kombinována s podélným skenováním, což zajišťuje pořízení několik záznamů vedle sebe ve stejném čase. Signálové amplitudy jsou znázorněny jasnými pixely (vysoká signálová amplituda odpovídá hyperechogenímu obrazu). Tato série signálů v A-módu, kombinovaných s jasným zobrazením, zajišťuje echografický obraz, který znázorní příslušnou oblast kůže.

Tento typ obrazu závisí na odlišných odstínech šedé (odpovídají jasu světla) na sejmutých odrazech. Dnes se v dermato-logickém výzkumu nejvíce používá ultrazvuk typu B-módu a stále více se uplatňuje i v klinické praxi (2, 23, 26). Zajišťuje se tak echografický obraz struktury kůže a rozlišuje epidermis (když je tloušťka větší než axiální rozlišovací schopnost), horní nebo papilární dermis, retikulární dermis, pilosebaceózní jednoty, subcutis a podle tloušťky tkáně lze dosáhnout až na kost (např. na čele).

Skener typu C-módu

vytváří trojrozměrný obraz. Ultrazvukové vlny jsou generovány jako pro B-skenování a další ultrazvukové signály jsou zaměřeny na oddělené hloubky, každý poskytuje odraz sekce paralelní s povrchem kůže a rekonstruuje ji ve 3 dimenzích. Stejný 3D obraz může být dosažen z několika B-módových obrazů získaných paralelně. Počítačem vytvořená rekonstrukce těchto posloupných oblastí poskytne obraz kůže, přičemž podrobnosti jsou závislé na vlastnostech ultrazvukových vln. Toto je zvláště hodnotné pro rekonstrukci tumorů (především melanomu) (31).

Skener typu T-módu (time – čas)

zajišťuje zobrazení pohybujícího se orgánu. To je hodnotné pro srdce (např. chlopně), ale neužívá se v dermatologii, protože kůže je celkově statická (5, 7, 25, 34).

Komerční ultrazvukové přístroje

Přístroje se stejnou technologií běžně užívané v ostatní medicíně (s frekvencí mezi 3 a 10 MHz), jsou určeny především pro vyšetřování cév. Takový přístroj vykazuje nízkou axiální a laterální rozlišovací schopnost, dokonce i když je hlavní frekvence 15 MHz.

Nejčastější 20 MHz ultrazvukové přístroje pro dermatology jsou speciálně vyrobeny s velkou rozlišovací schopností. Axiální rozlišovací schopnost in vivo je přibližně 80 mμm, což umožňuje rozlišit struktury v dermis. Na druhé straně, tento přístroj ještě nemůže zajišťovat dobrý obraz uvnitř epidermis. Tloušťku epidermis může měřit tam, kde je silná (např. rohovitá vrstva dlaní a chodidel). Pro rozlišení v epidermis jsou pak sondy 50–150 MHz, dokonce se vyvíjejí i ultrazvukové mikroskopy 1GHz.

Na našem trhu jsou nejčastěji dostupné přístroje:

• DUB 20 (Taberna pro medicum, Germany),
• Dermascan C (Cortex Technology, Denmark),
• Dermcup 2020 (France), a 
• Must Imager 2000 (USA) (7, 8, 9, 25, 34).

Ovladatelnost sondy se může lišit v závislosti na velikosti konce sondy a použitého spojovacího média. Konec sondy musí být např. pro onkologické účely dostatečně malý, aby např. znázornil bazaliom ve vnitřním koutku oka. Dermcup 2020 byl navržen pro ultrazvukové vyšetření u pacientů především s rakovinou kůže, zatímco jiné přístroje byly poprvé navrženy pro vyhodnocení zobrazování v  dermatologii, kosmetologii a terapeutických výzkumů (7, 25, 34).

U všech přístrojů se sonda drží v ruce za rukojeť nebo jako pero. V reálném čase se na obrazovce zobrazí průřez kůží. Ultrazvukové zobrazování může být provedeno černobíle nebo barevně. Princip je ten, že je zde několik úrovní (od šedého odstínu k barevnému) umožňující znázornění nejnepatrnějších změn v echogenitě, která je viděna na obrazovce (např. 128–256 úrovní šedé). Ve skutečnosti je barva utvořena uměle, všechny barvy jsou odstíny šedé a nepředstavují odlišné struktury.

Obraz je nazýván hypo- (hyper) echogenní, pokud oblast obsahuje, méně (více) pro ultrazvuk viditelných struktur než normální echostruktury a neechogenní (anechogenní), pokud nejsou přítomny žádné odrazy (25, 34). (Přípaně se popisují struktury bohaté nebo chudé na echo).

Materiál a metodika

K dispozici máme přístroj DermaScan C Ver. 3 MAXITOWER 2 D s 50 MHz 2 D sondou firmy Cortex Technology Denmark. Pro účely řešení grantového úkolu bylo třeba seznámit se s  vyhodnocováním ultrazvukových nálezů nejen normální kůže, ale i patologických změn. Pro náš úkol je třeba rozeznat nejen strukturu obrazu, ale zvládnout i proměřování parametrů kůže.

Sonografický obraz normální kůže

Na sonogramu normální kůže se sondami 20 kHz jsou epidermální struktury patrné jen za předpokladu, že jsou ztluštělé. (obr. 1).
Vidíme nejprve vstupní echo o vysoké intenzitě (včetně epidermis), poté dermis s adnexy, hypodermis a aponeurosis. Tloušťka vstupního echa není identická s tloušťkou epidermis. Silný odraz může vést k oslabení dorzálního echa, případně k akustickému stínu. Hlouběji uložené struktury se tak nemusí zobrazit. Echa, která vidíme v dermis, způsobuje především síť kolagenních vláken, protože ta jsou především organizována v ploše kolmé k ultrazvukovým vlnám. U sond 50 MHz se zobrazuje stratum corneum jako pruh výrazně jasný, nahoře ohraničený s bohatou linií – tzv. vstupní echo kůže.

Zobrazení dermis je závislé i na lokalitě snímání. Většinou je tato oblast méně echogenní (obr. 2). Naproti tomu, vlasové folikuly, mazové žlázy, ekkrinní žlázy, tuk a sval jsou hypoechogenní a zdaří se zachytit jen někdy. Vysoké rozlišení ultrazvuku odhalí také odlišné části nehtu: epidermis a dermis, zadní řasu nehtu a kutikulu, nehtovou ploténku a nehtové lůžko (4, 8, 24).

Pokud je rohová vrstva silná (dlaně a chodidla), může být měřeno mezi vstupním odrazem (rozhraní gel – kůže) a odrazem na rozhraní rohové vrstvy živé epidermis.

Tloušťka kůže narůstá od narození do 15 let. Zeslabuje se po 60. roce a v 80. letech je tenčí než u dětí (6, 24, 27). Subepidermální anechogenní pás se chronologicky objevuje s věkem a je znakem stárnutí kůže způsobené světlem. Tloušťka kůže se mění s anatomickými místy, zatímco echostruktura je všude stejná. Nicméně jsou určité odlišnosti v echogenitě podle místa na těle a věku (kůže novorozence je celá hypoechogenní) (6, 10, 20, 24, 27, 28).

Sonografický obraz patologickyzměněné kůže

Vysokofrekvenční ultrazvuk je schopen rozeznat všechny abnormality struktury kůže (tumory, cysty, cizí tělesa), které nemají stejné složení jako normální kůže. Minimální tloušťka postiženého místa by měla být větší než 100 m, většinou jsou rozeznatelná místa větší než 0,2 mm. Také je možné vidět postranní a hluboké hranice tumorů. Takové struktury jsou vždy hypoechogenní, kromě hyperkeratotických struktur, které jsou hyperechogenní, např. aktinická a seborrhoická keratóza, mazové cysty, veruky, atd. V takových případech může mít hyperkeratóza za následek kužel stínu v pozadí.

Např. gigantoepitheloidní granulom u sarkoidózy je zodpovědný za hypoechogenní oblast; každý gigantoepitheloidní folikul je oddělen od normální dermis, a tak echogenita kontrastuje s hypoechogenním granulomem.

Není možné dávat do vztahu charakter tumoru s jeho echogenním vzhledem, protože všechny tumory jsou hypoechogenní. Benigní tumory jsou obvykle hypoechogenní, ale s přetrváním několika odrazů. Maligní tumory (melanom, spinaliom) jsou často téměř bez odrazů (15, 34). Bazaliom má neobvyklý echografický vzhled; tumor je téměř anechogenní, ale často má ojedinělé husté odrazy (hyperechogenní) uvnitř tumoru.

U zánětlivých lézí (psoriáza) je přítomna celková hypoechogenita jako u edémů (29). U psoriázy (14, 34) také vidíme vzrůst tloušťky epidermis v důsledku silné rohové vrstvy a množství šupin.

Korium se zobrazí výrazně jako plošky či proužky. Ohraničení je od vstupního echa zřetelné, hladké a jemné. U akantózy může být hranice zvlněná a nepravidelná. Tam, kde nacházíme histologicky aktinickou elastózu, tj. v místech chronicky vystavených UV záření, lze nalézt hypoechogenní proužek pod vstupním echem s pilovitě uspořádanými vnitřními echy při hraně. Obraz je způsoben aktinickým poškozením kolagenu (13).

Podkožní tuk je málo echogenní, více patrná bývají septa mezi lalůčky, zánětlivé změny jsou anechogenní, patrná je fibróza sklerodermie, jizvení. Vzhledem k omezenému rozsahu článku, nelze popisovat všechny sonografické nálezy, ale v souhrnu je možné vyjmenovat stavy, kde můžeme očekávat výraznější pomoc ultrazvukového vyšetření v diagnostice nebo při sledování léčby:

• psoriasis,
• fibrosis,
• mucinosis,
• sklerodermie,
• sklerooedema,
• lipodermatosclerosis,
• RTG indukovaná fibróza,
• hojení ran,
• smíšená nemoc vaziva,
• dermatitis contacta a urticaria,
• atrofie,
• cellulitis,
• absces,
• panniculitis,
• lipoma,
• kožní nádory (bazaliom, spinaliom, melanom a diferenciální diagnostika oproti seboroické veruce, angiomu, granuloma pyogenicum, modrému névu a solární keratóze),
• sarcoma Kaposi,
• angiomy,
• nemoci adnex,
• hidradenitis suppurativa (3, 9, 11, 15, 16, 17, 18, 20, 21, 24, 25, 26, 30).

Vybrané příklady ilustračních sonografických obrazů.

Všechny demonstrované sonogramy byly pořízeny sondou 50 MHz DermaScan Cortex Technology.

Jako příklad ze skupiny bakteriálních chorob uvádíme erysipel na bérci (obr. 3).

Klinika: Ostře ohraničené, plošné intenzívní zarudnutí a otok, rychle se šířící do periferie.

Histologie obecně představuje výrazný edém celého koria přestupující na subkutis a zánětlivý infiltrát.

Sonografie: Pod vstupním echem, které je beze změn, imponuje rozšířené hypoechogenní korium, což je způsobeno masivním edémem s částečnou stázou. Podobá se chumelenici. Ohraničení vůči subcutis je neostré (25, 32).

Chronická forma psoriasis vulgaris (ložisko na koleni) (obr. 4) jako příklad erytematoskvamózních a papulózních kožních nemocí.

Klinika: ostře ohraničený erytém se stříbřitými šupinami.

Histologicky vidíme epidermis, která je čtyř až pětinásobně akantoticky rozšířená, papily jsou stejnoměrně prodlouženy. Přítomná je ložisková nebo difúzní parakeratóza. Uvnitř nebo pod stratum corneum se tvoří Munroovy mikroabscesy a je přítomen papilární edém.

Sonografie: Vidíme bohaté vstupní rozšířené echo (často rozšířené na dvojnásobek). Jsou zde patrné jednotlivé hyperechogenní bohaté uloženiny. Díky šupinám dochází k reflexi vln ultrazvuku a k dorzálnímu zvukovému stínu. V tomto případě vidíme rozšířené zřetelné korium, přičemž v horní části koria lze rozeznat svazek chybějící ozvěny. Tento svazek je podmíněn zánětlivým infiltrátem a akantózou (25, 32).

Bulózní pemfigoid (předloktí) (obr. 5) – zástupce puchýřnatých chorob.

Klinika: Pružné, napjaté puchýře s čirým obsahem na elevovaném erytému. Po prasknutí puchýře vznikají krustou pokryté eroze.

Histologicky je patrný subepidermální puchýř, v jehož okraji jsou eosinofilní a neutrofilní granulocyty, lymfocyty a fibrin; krytem puchýřů je intaktní pokožka. V horním koriu edém a minimální zánětlivý infiltrát; perivaskulární chronický zánětlivý infiltrát z lymfocytů, histiocytů, eosinofilních a plazmatických buněk v horním a hlubokém koriu.

Sonografie: Vstupní echo je hyperechogenní a je většinou homogenní. Pod ním se nachází oválná, kulatá, dobře ohraničená struktura bez vnitřní ozvěny. V hloubce rozšířeného koria je echo snížené.

Poznámka: sonografické rozlišení mezi intraepidermalní a subepidermální tvorbou puchýřů není vždy možné (25, 32).

Nádorové struktury benigní a maligní:

Intradermální nevus (předloktí) (obr. 6).

Klinika: homogenní projevy barvy kůže, středně hnědé až černohnědé jako ostře ohraničené makuly, z nichž se později vyvinou střední až zarudle hnědé uzlíky a ploché uzly s nerovným až bradavičnatým povrchem měkké nebo tuhé konsistence, často ochlupené.

Histologicky jsou v horním koriu kru-ho-vité, oválné nebo pruhovité skupiny névových buněk, které tvoří až dojem souvislého infiltrátu. Uspořádání je často alveolární nebo jako hnízda buněk, v hlubším koriu je spíše fascikulární. Místy jsou melanofory s hrubšími zrnky pigmentu. Intersticiální tkáň se proplétá všemi směry a ubývá kompaktnosti.

Sonografie: Přerušované nehomogenní vstupní echo. Ohraničení ke straně a do hloubky je většinou ostré, ojediněle neostré. Uvnitř jsou často hojné, akusticky chudé ozvěny, příležitostně žádné. Dorzální chování zvuku je beze změn. V horním koriu bývá vřetenovitá nebo zaoblená, zvukově chudá struktura, někdy s jednotlivými vnitřními ozvěnami. Prostřední a hluboké korium je beze změny. S přibývající frekvencí ultrazvuku (20–50–75 MHz) se lépe rozeznají a rozliší struktury névu (25, 32).

Verruca seborrhoica (záda) (obr. 7).

Klinika: Ostře nasedající, v počátečním stadiu lehce žlutavý, papulózní novotvar s bradavičnatým povrchem, později špinavě šedý, žlutohnědý až černý. Výrůstky jsou mastné, drobivé.

Histologicky hyperkeratóza, akanthosa, papilomatóza; jsou tři rozdílné formy:

solidní-keratotická,

papilomatózní, a 

adenoidně síťovitá.

Sonografie: Široké a velmi bohaté vstupní echo, přičemž pod oblastí hyperkeratózy je totální vymizení dorsálního zvuku (25, 32).

Hemangiom (předloktí) (obr. 8).

Klinika: tumory velikosti hlavičky špendlíku, čočky až uzlů, sytě červené nebo namodralé, ostře ohraničené v kutis až subkutis.

Histologie: Normální epidermis, konvolut kapilár v koriu, případně i v subcutis, tj. nepravidelně ohraničené dutiny vystlané jednou vrstvou endotelií.

Sonografie: Vstupní echo bývá přerušované a hypoechogenní. V horním koriu bývají ostře ohraničené struktury většinou bez vnitřní ozvěny. Zvuk na hranicích subcutis již není ohraničený (25, 32).

Basalioma (obr. 9a, obr. 9b).

Klinika: Výskyt na senilně změněné kůži, často vystavené slunečnímu záření a povětrnostním vlivům většinou ve středních partiích obličeje. Rozlišuje se několik forem. Na počátku bývá tuhý, lesklý uzlík barvy kůže, který se zvětšuje, pokrývá se šupinou, tuhý okraj často s uzlíčky podobným perličkám, někdy teleangiectasie. Později vznik vřídku (ulcus rodens). Dále se vyskytují formy: superficiální až pagetoidní, sklerodermiformní, jizvící, s pigmentací a terebrující.

Histologie: Buňky bazaliomu se podobají buňkám bazální vrstvy epidermis. Bývají s velkým podlouhlým buněčným jádrem, palisádovitě uspořádané. Pozoruje se silná proliferace buněk i vaziva. V detailu nacházíme solidní čepy, nebo čepy s cystickými dutinami, typy adenoidní, s rohovými perlami, se světlými buňkami, aj.

Sonografie: Vstupní echo je zúžené a částečně přerušované (nehomogenní). Pod tím rozeznáme chudou na ozvěnu, zpravidla ke straně a hloubce ostře ohraničenou strukturu s ojedinělými vnitřními ozvěnami. Často existuje zesílení zvuku pod tumorem. V horním koriu vidíme pásovité (kulaté) změny s chudým echem s mnohými vnitřními ozvěnami, zpravidla ke straně a hloubce ostře ohraničené struktury a často zesílení zvuku pod tumorem (25, 32).

Superficiálně se šířící maligní melanom (SSM) (obr. 10).

Klinika: Povrchově se šířící, nepřesně ohraničené lehce vyvýšené nepravidelně pigmentované ložisko větší než 7 mm, s následnou částečnou depigmentací, což lze považovat za nepříznivý projev. Následně se vyvyšuje a nastává vertikální růst.

Histologie: popisuje se ztluštělé stratum corneum, akantotická, někdy atrofická epidermis. V bazální vrstvě epidermis a na hranici koria se nacházejí atypické névové buňky spíše s eosinofilním plazmatem, většinou s pigmentem ve formě uniformních zrnek nebo větších hrudek (existence i amelanotických forem). Postupně se objevují atypické pagetoidní melanocyty s vystupňovaným obsahem pigmentu v oblasti junkční zóny. Šiškovitá hluboká proliferace melanocytů v horním koriu. Jádra jsou různě velká, pyknotická až monstrózní, bazofilní. Je přítomno různé množství mitóz. U plně vyvinutých forem je markantní prostupování nádorového procesu z epidermis do koria. V horním koriu bývá různě intenzivní malobuněčný infiltrát s fibroblasty.

Sonografie: vstupní echo je bohaté a homogenní. Pod tím se představuje v koriu vřetenovitá, dobře do strany a k hloubce ohraničená hypoechogenní struktura bez vnitřní ozvěny. Dorzální chování zvuku je beze změny (25, 32).

Atrofické a hypertrofické jizvy a keloidy (rameno) (obr. 11).

Klinika: Hnědočervené, později bledě růžové až alabastrové, zesílené, plošné uzlíky až uzly. U keloidů přesahují rozsah předchozí rány.

Histologie: epidermis beze změn; v čerstvých lézích jsou četné fibroblasty, zvětšená kolagenní vlákna a zánětlivý infiltrát; u plně rozvinutých jizev je nález chudý na buňky a skládá se z homogenizovaných vazivových vláken. U keloidů vidíme zrušení pravidelného uspořádání kolagenu na rozdíl od hypertrofický jizev.

Sonografie: Hypertrofické jizvy: bohaté echo, vstupní zvuk beze změny, pod ním rozšířené korium. Měření tloušťky hypertrofických jizev před terapií je dobře možné. Keloid: bohaté echo, nezměněné vstupní, pod tím je v koriu při porovnání se zdravou kůží zřetelně snížená a rozšířená ozvěna (25, 32).

Příklad experimentálních pokusů

Demonstrace změny v horních vrstvách kůže po vystavení působení nově konstruovaným přístrojem, který produkuje tzv. impulzní magnetického pole. (obr. 12a, obr. 12b)

Na obrázku demonstrujeme změny v horních vrstvách kůže po vystavení působení nově konstruovaným přístrojem, který produkuje tzv. impulzní magnetického pole. Jde o zvláštní typ pole, které zasahuje pouze do pokožky. Aplikace byla prováděna u dobrovolníků, vždy 1 hodinu 4 dny po sobě ve stejnou denní dobu a při dalších standardních podmínkách (teplota, vlhkost, odpočinek l/2 hod.). Objektivní posuzování efektu bylo prováděno řadou bio-inženýrských neinvazívních metod, mj. ultrazvukovým vyšetřením epidermis a dermis, které demonstrujeme na obr. 12 před a po aplikaci.

Naší snahou bylo především vyloučit subjektivní posuzování navržených a připravovaných terapeutických přístrojů před rozsáhlejšími kontrolovanými klinickými pokusy.

Výzkum je součástí grantu MPO ČR evid. č. FT-TA / 007. Prezentace všech výsledků je pro rozsah předmětem jiných sdělení.

Zjišťování hloubek a rozměrů pomocí ultrazvuku (obr. 13)

Demonstrace rozdílu sonografického snímku zdravé kůže (obr. 14 a) proti traumatickému hematomu (obr. 14b)

Závěr

V našich příkladech uvádíme jen některé diagnózy a možností využití. Mnohé záznamy nejsou specifické, ale porovnáním se zdravou kůži, nebo v průběhu onemocnění, během postupu léčby nebo experimentu získáme důležité informace.Velmi cennou vlastností je neinvazivnost vyšetření.

Ultrazvukové vyšetření kůže se tak běžně využívá k diagnostickým a prognostickým účelům a k vyhodnocování léčebných postupů (19). Umožňuje rozeznání lézí, které způsobují histologické změny ve struktuře a dovoluje určit jejich lokalizaci, rozsah a změřit tloušťku. Je to především pomoc při stanovení diagnózy karcinomů a melanomů (17). Metoda je zvláště cenná v kryochirurgii, neboť dává možnost zkoumat rozsah zmrazené tkáně (2, 34). V závislosti na echostruktuře kůže lze rozlišit lymfedém a edém žilního nebo kardiálního původu a rozeznat nepřítomnost edému u lipodystrofie, hojení ran (4, 11, 12, 18).

Může být přínosem i při diagnóze genetických syndromů (Ehlers-Danlos a Goltzův).

Ultrazvuk může být používán k vyhodnocení prognózy maligních tumorů (echografická tloušťka melanomů a bazaliomů), k vyznačení závažnosti popálenin, kortikosteroidní atrofie a k identifikaci účinnosti léčby angiomů (19).

Vyšetření ultrazvukem je cenné pro objektivitu a zjišťuje reprodukovatelné údaje. Může být používán opakovaně in vivo. Rovněž lze sledovat účinnost léčby u nemocí, které jsou bez něj obtížně objektivně vyhodnotitelné. Např. psoriáza (9, 14, 28, 34), sklerodermie (23), epikutánní testy (30) a radiodermatitida. Ultrazvuk se též používá k vyhodnocování změn u experimentálních zvířat (34).

Největší význam však nalezl při studiu stárnutí kůže, tj. sledování chronologických změn, vlivu světla a hormonů (13, 20, 27, 35). Echografie potvrzuje existenci hormonálního stárnutí následkem estrogenů u žen v menopauze. Rovněž nezbytný je k vyhodnocení efektivity kosmetiky in vivo, především při prevenci stárnutí kůže vlivem UV záření, redukci lipodystrofie (lipoedému) a vlivu laserů (10, 11, 12, 16).

Práce byla podpořena grantem MPO ČR evid.č. FT-TA/007

                                                                                                                                                               Prof. MUDr. V. Resl, CSc.

                                                                                                                                               Dermatovenerologická klinika LF UK

                                                                                                                                                                               Tř. E. Beneše 13

                                                                                                                                                                    E-mail: reslv@fnplzen.cz