Что такое спектрофотометрический анализ?

Спектрофотометрический, или спектральный, анализ новообразований кожи представляет собой метод инструментальной визуализации, используемый для оценки пигментных новообразований кожи (невусов) с целью упрощения верификации и ранней диагностики злокачественной меланомы (рака кожи).

Спектрофотометрический анализ является усовершенствованной формой дерматоскопии с применением специализированного программного обеспечения, которое вычисляет и извлекает информацию о клетках и структурах кожи. В настоящее время большинство классических дерматоскопов используют мощную систему освещения и качественную оптику с увеличением. Свет проникает в кожу на глубину около 20 микрон, после чего формируются цифровые макрофотоснимки. Спектрофотометрический анализ существенно расширяет возможности дерматоскопии благодаря использованию светового пучка, проникающего на глубину до 2–2,5 мм (в 1000 раз глубже) под поверхность эпидермиса. Оптические изображения, полученные с помощью цифровой камеры или ручного сканера, затем передаются на компьютер для автоматизированного анализа.

Принцип спектрофотометрического анализа базируется на том, что световая энергия избирательно поглощается и отражается специфическими окрашенными клетками-мишенями (хромофорами) в толще кожи.

Для чего применяется спектрофотометрический анализ?

Спектрофотометрический анализ применяется в качестве вспомогательного метода для раннего выявления и диагностики злокачественной меланомы. Доказано, что в руках опытных специалистов он позволяет повысить диагностическую точность (чувствительность) с приблизительно 70% (при изолированном визуальном осмотре) до 95%.

Среди подобных приборов наибольшее распространение получили SIAscope® и MelaFind®.

Система SIAscope®

SIAscope — это разновидность специализированного спектрофотометра. SIAscope расшифровывается как «Spectrophotometric Intracutaneous Analysis» (спектрофотометрический внутрикожный анализ, СИАскопия) и является зарегистрированным товарным знаком компании Astron Clinica Limited.

  1. Прибор излучает свет в видимом и инфракрасном диапазонах.
  2. Различные хромофоры в слоях кожи неодинаково взаимодействуют со светом и генерируют обратное рассеянное излучение.
  3. Меланин поглощает ультрафиолетовое излучение.
  4. Гемоглобин (эритроциты сосудистого русла) поглощает инфракрасное излучение.
  5. Коллаген поглощает и отражает свет в широком спектре, что коррелирует с объемом и плотностью коллагеновых волокон в глубоких слоях кожи (сосочковом слое дермы).
  6. Отраженный свет, регистрируемый спектрофотометром, обрабатывается программным обеспечением, рассчитывающим количество поглощенного света на различных длинах волн.
  7. Изображения, полученные в результате компьютерной обработки (сиасканы), наглядно демонстрируют распределение меланина, крови или патологические изменения коллагена в исследуемой зоне. Например, выявление скоплений меланоцитов в сосочковом слое дермы может служить ранним дерматоскопическим признаком развития меланомы.

Методика проведения СИАскопии (SIAscope)

Спектрофотометрический анализ выполняется с помощью специализированной цифровой камеры для исследования кожи.

Контактный спектрофотометрический анализ

Бесконтактный спектрофотометрический анализ
  • Используется ручной сканер (специализированная камера), прикладываемый непосредственно к исследуемому участку кожи
  • Оценивает поле обзора размером примерно 11 × 11 мм
  • Позволяет измерять распределение меланина, гемоглобина и коллагена на глубине до 2 мм от поверхности кожи
  • Обеспечивает высокое оптическое разрешение и детальную информацию о клеточном составе и микроструктурах очага поражения
  • Используется цифровая камера, выполняющая снимки поверхности кожи с расстояния (без непосредственного соприкосновения)
  • Применяется для скрининга, картирования и динамического наблюдения множественных невусов на обширных анатомических областях (спина, грудь, лицо)
  • В настоящее время оценивает только содержание меланина и гемоглобина

Система MelaFind®

MelaFind® представляет собой автоматизированную мультиспектральную диагностическую систему, одобренную FDA для дифференциальной диагностики меланомы. В отличие от SIAscope, система MelaFind оценивает опухоль по 75 морфологическим критериям, анализируя степень трехмерной архитектурной дезорганизации очага с использованием 10 различных длин волн (от синего света до ближнего инфракрасного спектра). Новообразования с высокой степенью дезорганизации подлежат обязательному хирургическому иссечению. Очаги с низким показателем дезорганизации могут быть оставлены под динамическое наблюдение.

Система была разработана в помощь врачам-дерматологам для принятия клинического решения о необходимости эксцизионной биопсии подозрительных пигментных элементов.

Методика исследования на аппарате MelaFind

В систему вносятся паспортные и клинические данные пациента, а также анамнез новообразования. Элемент идентифицируется, и его точная топография фиксируется на цифровой модели тела («компьютерном фантоме»).

Пигментный очаг предварительно обрабатывается спиртовым спреем для создания однородной жидкой среды без пузырьков воздуха с целью согласования показателей оптического преломления. Сканирующий датчик помещается на кожу строго по центру исследуемого элемента, после чего начинается процесс сканирования. Через шесть секунд на мониторе отображаются десять спектральных изображений вместе с алгоритмическим заключением: показана биопсия («biopsy») либо динамический мониторинг («monitor»).

Если качество снимков признано недостаточным, кадры отбраковываются, и процедура сканирования повторяется.

Автоматизированный анализ состоит из пяти последовательных этапов:

  1. Калибровка для снижения оптических артефактов и измерения коэффициента отражения кожи
  2. Оценка качества полученного изображения
  3. Сегментация очага поражения (автоматическое прецизионное оконтуривание границ)
  4. Алгоритмическое извлечение диагностических признаков
  5. Классификация новообразования как положительного (требуется биопсия) или отрицательного (динамическое наблюдение)

Какие новообразования подлежат исследованию на системе MelaFind?

Аппарат MelaFind® не используется для подтверждения диагноза клинически очевидной меланомы, равно как его применение нецелесообразно при явных доброкачественных образованиях. Оптимальными критериями для исследования на системе MelaFind® являются следующие характеристики очага:

  • Пигментный характер — от светло-коричневого до темно-коричневого цвета
  • Диаметр от 2 до 22 мм
  • Расположение на относительно плоском участке кожного покрова
  • Наличие одного или более критериев по правилу ABCD (асимметрия, неровность границ, полихромия, диаметр более 6 мм) или иные признаки, вызывающие настороженность у клинициста
  • Отсутствие изъязвления, признаков спонтанной кровоточивости или рубцовой деформации
  • Расположение на расстоянии более 1 см от края орбиты глаза
  • Локализация вне акральных зон (ладони, подошвы), слизистых оболочек и ногтевых пластин
  • В поле зрения должны отсутствовать татуировочный пигмент, следы хирургического маркера, волосяные стержни или инородные тела (занозы).

Ограничения метода и предостережение

Обратите внимание: приведенные данные предоставлены производителями указанного диагностического оборудования. Редакционная коллегия DermNet подчеркивает, что на сегодняшний день объем независимых клинических доказательств недостаточен, чтобы однозначно определить место данных инструментальных систем в стандартизированных протоколах ведения пациентов из групп высокого риска по меланоме.

Пациентам с подозрением на злокачественные новообразования кожи требуется полноценный физикальный осмотр всего кожного покрова квалифицированным профильным специалистом. «Золотым стандартом» неинвазивной первичной оценки подозрительных элементов остается классическая дерматоскопия.

Материалы на DermNet

Дополнительные ресурсы

Литература по заболеваниям кожи