雄激素性脱发(androgenetic alopecia,AGA)是临床上常见的非瘢痕性脱发疾病,其发病始于青春期或青春后期,以毛囊进行性微小化为主要病理特征[1]。男性AGA患者多表现为前额发际线后移,伴或不伴头顶头发进行性变细、稀疏;女性患者则以头顶头发稀疏为主要临床表现[2]。皮肤镜可辅助诊断AGA,但存在皮下不可视的局限性。近年来,超声探头频率不断提高使超声图像分辨率显著提升,能够清晰显示皮肤各层次及皮肤附属器结构[3]。目前国内应用的甚高频超声(very high frequency ultrasound,VHFU)频率可达24 MHz及以上[4-5]。作为一种无创性检查工具,VHFU不仅可清晰观察皮肤及皮下组织,还能通过超微血流显像评估血流灌注,其在皮肤疾病的诊断及疗效评价中具有重要应用价值,有望成为临床关键的辅助诊断工具[6-7]。本研究采用24MHz VHFU对AGA患者头皮毛囊状态及血供进行评估,旨在为24MHz VHFU在AGA临床评估中的应用提供理论依据。
1 资料与方法
1.1 研究对象
选择2023年6月至2024年6月于武汉大学中南医院就诊的AGA患者作为研究组。纳入标准:①年龄18~60岁,经专科医师门诊诊断为AGA;②男性患者Hamilton-Norwood分级4~7级或女性患者Ludwig分级2~3级[1]。排除标准:①就诊前1个月内外用药物治疗或6个月内系统口服药物治疗;②失访;③妊娠、哺乳期女性;④超声检查图像不清晰。
同期招募健康成人作为对照组。纳入标准:①年龄18~60岁;②无脱发、斑秃等疾病;排除标准:①超声检查图像不清晰;②失访。本研究获武汉大学中南医院医学伦理委员会审批(批号:临研伦[2022094])。
1.2 超声检查
采用Logiq E11 超声诊断仪(美国通用电气公司),配备L6-24探头,频率24 MHz,由2名经过皮肤高频超声培训的超声科医师进行检查。AGA患者早期脱发多出现于头顶及双侧额部发际线区,头顶区毛发直径较粗且走形清晰,利于超声图像显示。研究组选择头顶秃发区,对照组选取对应头顶非秃发区进行检查。受检者采用俯卧位,将头发分开充分暴露头皮,涂抹适量耦合剂并放置导声垫,将探头垂直于头皮表面进行检查。
1.3 资料收集
通过电子病历系统收集患者年龄、性别、脱发时间。通过头皮二维超声图像,观察并记录毛囊内径是否增宽(> 4 mm)、是否存在与毛囊结构相连的皮下低回声区、表皮厚度、真皮厚度、头皮厚度(表皮+真皮厚度)、毛囊内径(毛囊峡部)、毛囊间距(不同毛囊间测量3次取平均值);利用超微血流显像显示头皮层血流并测量血流频谱,包括分支状/点状血流、动脉血流收缩期峰值流速(peak systolic velocity,PSV)、舒张末期流速(end diastolic velocity,EDV)、血流阻力指数(resistance index,RI)。
1.4 统计学分析
采用SPSS 19.0软件进行数据分析。计数资料以例数和百分比(n,%)表示,组间比较采用χ2检验。计量资料均符合正态分布,以均数和标准差
表示,组间比较采用独立样本t检验,因头皮及真皮厚度与年龄密切相关[8],为避免年龄混杂因素影响,以上2个参数组间比较时采用校正年龄的协方差分析。采用Bland-Altman法评估观察者间与观察者内厚度测量的一致性。P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 一般情况
共纳入120例研究对象,研究组与对照组各60例。研究组毛囊内径增宽、毛囊低回声区及点状血流患者比例高于对照组,毛囊间距、毛囊内径大于对照组,而PSV、EDV低于对照组,差异有统计学意义(P < 0.05),见表1。
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表格1 两组患者基线资料及超声图像特征(x±s)
Table1.Baseline data and ultrasound features between two groups of patients (x¯±s)
注:*计数资料以例数和百分比(n,%)表示;PSV.收缩期峰值流速;EDV.舒张末期流速;RI.血流阻力指数。
2.2 研究组不同性别头皮检查结果比较
研究组中,男性平均年龄大于女性(P < 0.05),且男性脱发时间及表皮厚度大于女性,差异有统计学意义(P < 0.05),见表2。
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表格2 研究组不同性别头皮检查结果比较(x±s)
Table2.Comparison of scalp examination results between different genders in the study group (x¯±s)
注:*校正年龄的协方差分析;PSV.动脉血流收缩期峰值流速;EDV.舒张末期流速;RI.血流阻力指数。
2.3 重复性分析
对2名医师测量的真皮厚度、毛囊间距进行观察者内及观察者间重复性分析。Bland-Altman散点图显示观察者内和观察者间所测量的参数具有良好的重复性,见图1。
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图1 真皮厚度、毛囊间距重复性分析
Figure1.Repeatability analysis of dermal thickness and hair follicle spacing
注:A.观察者间测量真皮厚度散点图;B.观察者内测量真皮厚度散点图;C.观察者间测量毛囊间距散点图;D.观察者内测量毛囊间距散点图。
3 讨论
皮肤镜是皮肤科应用最广泛的诊断工具,可观察表皮、真皮浅层及两者交界处的颜色和结构,包括毛干、毛囊开口等。然而皮肤镜观察到的图像为水平重叠图像,难以精确定位层次。VHFU是一种对浅表器官进行断面成像的技术,能清晰显示表皮、真皮及皮下软组织,可提供亚毫米级的解剖信息,弥补皮肤镜在垂直方向上不可视的局限性。高频超声图像中,表皮层呈线状高回声,真皮层呈稍高回声,皮下软组织呈低回声,内可见条带状或网状分隔[9]。甚高频探头可清晰显示头皮毛囊结构,表现为真皮层内斜行分布、长短不一的线状低回声,并对脱发患者毛囊进行在体可视化评估[10-11]。对于脱发重、病程长,且皮肤镜下未观察到毛囊开口的患者,VHFU能够清晰显示皮下是否存在毛囊结构,为疾病分期提供可靠依据。
AGA发病受遗传、雄激素水平、压力、生活习惯等多种因素调控。毛囊微环境改变会损伤毛囊干细胞的增殖分化功能,导致脱发现象[12]。研究显示,雄激素受体、II型5α-还原酶活性在前额及头顶部脱发区的表达水平明显高于枕部毛囊,雄激素与脱发区易感毛囊结合会导致毛囊萎缩、毛发变细、生长周期缩短,逐渐呈现秃发外观[13]。
本研究中AGA患者均为中重度脱发,不同性别AGA患者头皮厚度、真皮厚度、毛囊间距、毛囊内径及血流无明显差异。AGA患者毛囊间距、毛囊内径均大于健康人群。AGA患者脱发区毛发减少、毛干直径粗细不一,脱发部位出现大量细毛、毳毛,在超声图像中表现为毛囊间隔增大,毛囊直径差异性增大,部分毛囊增宽。中部增宽、长径变短的毛囊为“小卵形毛囊”,可能代表毛囊处于休止期[14]。本研究观察到AGA患者部分毛囊增宽,可能与休止期毛囊增多导致生长期/休止期比例下降有关。Kinoshita-lse等[14]发现额部纤维化性脱发、扁平苔藓患者存在真皮中部毛囊周围低回声,本研究中AGA患者头皮中毛囊低回声区占比较多,原因可能包括:①毛囊周围炎症的存在。AGA严重程度与头皮油脂分泌旺盛程度呈正相关,脂肪酸合成过多破坏毛囊微环境,导致亲脂性细菌增殖活跃,引起头皮慢性炎症[15-16];患者头皮存在氧化应激,活性氧水平增高,激活NF-kB等炎症信号通路[17];此外,雄激素信号激活可以上调IL-6等炎症因子的表达,促进成纤维细胞增殖和细胞外基质分泌,吸引炎症细胞浸润,进一步加重局部炎症反应。②毛囊周围、真皮层纤维化。二氢睾酮可诱导TGF-β1、TGF-β2等细胞因子表达增加,促进成纤维细胞向肌成纤维细胞转化,增加胶原蛋白合成能力的同时抑制基质金属蛋白酶表达,减少胶原蛋白降解,导致真皮层纤维沉积[18];而且二氢睾酮可导致Wnt/β-catenin通路活性减低,影响成纤维细胞的分化与功能,导致细胞外基质代谢失衡,促进纤维化[19]。
与皮肤镜相比,VHFU能够提供清晰的毛囊结构断面图像。探头频率与图像分辨率成正比,与成像深度成反比。24 MHz频率成像深度约6~8 mm,由于分辨率限制,该频率对于微型化的毛囊无法识别。研究显示,70 MHz超高频超声可检测出单个微型化毛囊。50 MHz高频超声可清晰显示表皮下低回声带及真皮层,多用于皮肤老化及鲍温病等疾病的研究,然而其最大成像深度约为3 mm,无法显示皮下软组织浅层及毛囊结构全貌[20]。因此,在头皮及毛囊评估中,24 MHz频率超声是一种较为合适的选择。
VHFU可实现毛囊周围血供的量化评估。毛囊血供不足可能导致毛囊提前进入休止期,缩短生长周期[21],毛囊血供的实时、无创性评估能够为治疗效果评估及随访提供重要参考信息。本研究应用超微血流显像技术客观评估AGA患者的毛囊血供,该新型超声成像技术依托多算法优化微血管结构显像,可高敏感度识别低速血流信号[22]。AGA患者PSV、EDV均显著低于健康人群,提示患者毛囊血供减少,与既往研究结果一致[23]。且随着病程延长,AGA组皮下点状血流征象患者比例增多,可能与慢性炎症反应导致真皮层内血供逐渐减少有关[24-25]。本研究证实VHFU相关测量参数具有良好的组内及组间观察者重复性,为该技术在临床脱发诊疗中的推广应用提供了可靠性支撑。
本研究存在一定局限性。首先,本研究为单中心研究,未能覆盖不同诊疗水平机构的患者,可能存在选择偏倚。其次,纳入的AGA患者为中重度脱发者、样本量较小,一定程度上影响数据的全面性及可信度。另外,未将超声结果与皮肤镜、组织病理表现进行关联性分析。未来需要多中心、大样本的进一步研究,明确超声成像特征的诊断及鉴别效能。
综上,VHFU可清晰显示皮下毛囊结构,其无创性和实时性能对AGA患者毛囊直径、毛囊密度等指标精准量化,有效弥补皮肤镜检查的局限性,而且毛囊血供评估能够为临床辅助诊断、治疗选择及随访监测提供重要依据。随着影像技术持续发展,VHFU有望在皮肤病临床诊疗领域得到更深入且广泛的应用。
伦理声明:本研究获武汉大学中南医院医学伦理委员会审批(批号:临研伦[2022094])
作者贡献:文献查阅:柯茜茜、赵霞;文章撰写与修改:柯茜茜、赵霞;文章审阅:谢君、郑齐超、吴猛;基金支持:谢君
数据获取:本研究中使用和(或)分析的数据可联系通信作者获取
利益冲突声明:无
致谢:不适用
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