Автореферат и диссертация по медицине (14.01.10) на тему:Возможность индивидуализации, контроля эффективности и безопасности терапии дерматозов на основе оценки морфофункционального состояния кожи методом ОКТ
Автореферат диссертации по медицине на тему Возможность индивидуализации, контроля эффективности и безопасности терапии дерматозов на основе оценки морфофункционального состояния кожи методом ОКТ
На правах рукописи
ШЛИВКО ИРЕНА ЛЕОНИДОВНА
ВОЗМОЖНОСТЬ ИНДИВИДУАЛИЗАЦИИ, КОНТРОЛЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ ТЕРАПИИ
ДЕРМАТОЗОВ НА ОСНОВЕ ОЦЕНКИ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ КОЖИ МЕТОДОМ ОКТ
14.01.10 - кожные и венерические болезни
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук
2 и МДР 2Щ
Москва-2014 005546180
005546180
Работа выполнена в государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Нижегородская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Научный консультант:
Доктор медицинских наук Петрова Галина Алексеевна
Официальные оппоненты
Соколова Татьяна Вениаминовна - доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры кожных и венерических болезней с курсом косметологии медицинского института усовершенствования врачей ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет пищевых производств» Минздрава России
Матушевская Елена Владиславовна - доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры дерматовенерологии и косметологии ФГБОУ ДПО «Институт повышения квалификации Федерального медико-биологического агентства»
Хамаганова Ирина Владимировна - доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры кожных болезней и косметологии ФУВ «Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова» Минздрава России
Ведущая организация
ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова» Минздрава России
диссертационного совета Д.208.040.10 при ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Минздрава России (119991, г.Москва, ул.Трубецкая, д.8, стр 2)
С диссертацией можно ознакомиться в ЦНМБ Первого МГМУ им. И.М.Сеченова Минздрава России по адресу: 117998, г. Москва, Нахимовский проспект, д.49.
Автореферат разослан «к^» с^Гб £—2014 г.
Защита состоится
часов на заседании
Ученый секретарь диссертационного совета Чебышева
Светлана Николаевна
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы
Модернизация российского здравоохранения, предусматривающая интенсивное развитие высокотехнологичных и высокоэффективных методов диагностики и лечения, а также оперативное внедрение научных разработок в практическое здравоохранение, в том числе и в области дерматологии, диктует необходимость развития методов, способных обеспечить индивидуализацию терапии на основе объективных представлений о морфофункциональных особенностях кожи пациента, гарантирующих сочетание ее эффективности и безопасности (Скворцова В.И., 2011; Стародубов В.И., 2012; Резайкин A.B., 2009).
Не менее важной проблемой современной дерматологии является повышение ответственности врача и производителей дерматологических препаратов и технологий, решить которую может только развитие методов объективной оценки эффективности и безопасности терапевтического воздействия.
Современная дерматология испытывает настоятельную потребность в прижизненных методах морфофункционального исследования кожи, позволяющих осуществлять мультиочаговое и динамическое наблюдение за состоянием кожи в очагах и вне очагов поражения до и в процессе терапии.
Оптическая когерентная томография (ОКТ) - высокоразрешающий (от 3-5 до 25 мкм) метод визуализации структуры биотканей, приближающийся по информативности к традиционной биопсии, позволяет получать информацию о морфологическом состоянии здоровой и патологически измененной кожи в реальном времени.
Высокое разрешение, хорошая контрастность изображений, оптимальная для дерматологических исследований глубина визуализации (1,5 мм), обеспечивающие оптимальную визуализацию зоны эпидермиса и дермоэпидермального соединения, представляющую особый интерес при
решении большинства дерматологических проблем, доступное, легко управляемое портативное оборудование определяют преимущества ОКТ перед другими методами визуализации в дерматологии.
Публикации, посвященные возможностям неинвазивных методов исследования кожи с целью персонализации терапии, оценки ее эффективности и безопасности, носят единичный характер. Исследований по использованию ОКТ для оценки морфофункционального состояния кожи в норме и при патологии, а также в процессе терапевтических воздействий не проводилось.
Цель исследования
Определение возможностей метода ОКТ в оценке морфофункционального состояния кожи, индивидуализации, контроля эффективности и безопасности терапии дерматозов Задачи исследования
1. Осуществить идентификацию компонентов полученных ОКТ-изображений тонкой и толстой кожи с использованием метода математического моделирования Монте-Карло.
2. Изучить особенности ОКТ-изображений здоровой кожи различной анатомической принадлежности в зависимости от пола, возраста и этнического типа.
3. Изучить возможность использования ОКТ для мониторинга морфофункционального состояния здоровой кожи в процессе воздействия УФО без и с предварительным нанесением фотозащитных средств и топических кортикостероидных препаратов, в том числе у представителей различных этнических типов.
4. Изучить возможность использования ОКТ для прижизненного исследования морфофункциональных особенностей клинически здоровой кожи больных атопическим дерматитом и псориазом.
5. Изучить возможность использования ОКТ для оценки влияния терапевтического воздействия (УФО при атопическом дерматите, ПУВА-
терапии при псориазе) на морфофункциональные показатели клинически здоровой кожи, свободной от высыпаний, при атопическом дерматите и псориазе.
6. Изучить возможность использования ОКТ для прижизненной оценки морфофункционального состояния кожи в очагах поражения в процессе терапии (УФО и топические кортикостероиды при атопическом дерматите и ПУВА-терапия и противопсориатические наружные средства при псориазе) с целью ее индивидуализации, оптимизации и контроля ее эффективности и безопасности.
Научная новизна
Впервые с использованием метода математического моделирования Монте-Карло (МК) созданы модельные ОКТ-изображения, позволившие провести идентификацию и сопоставление оптических компонентов толстой, тонкой кожи и зоны перехода толстой кожи в тонкую.
Проведена оценка структурного и функционального состояния кожи в зависимости от анатомической принадлежности, пола, возраста и конституциональной пигментации с использованием ОКТ, впервые установлена корреляция структурных и функциональных параметров здоровой кожи.
Метод ОКТ позволяет установить, что нанесение топических глюкокортикостероидов (ГКС) вызывает уменьшение толщины эпидермиса у представителей афроамериканского этнического типа в более ранние сроки, чем у представителей германского этнического типа.
Впервые изучены морфофункциональные изменения здоровой кожи под влиянием ультрафиолетового излучения и описаны критерии эффективности фотозащитных средств.
Установлено, что метод ОКТ позволяет выявлять морфофункциональные отличия кожи больных атопическим дерматитом и псориазом, свободной от высыпаний.
Впервые с использованием метода ОКТ и функциональных методов исследования изучено влияние ПУВА-терапии и УФО на морфофункциональное состояние кожи, не вовлеченной в патологический процесс, а также очаги псориаза и атопического дерматита.
Разработана методика ОКТ-исследования кожи больных хроническими дерматозами, позволяющая при кратковременном наблюдении косвенно оценивать фармакодинамические характеристики наружных средств, а при длительном мониторинге — оценивать контроль эффективности терапии.
Практическая значимость
Проведенное комплексное морфофункциональное исследование кожи здоровых добровольцев, кожи больных хроническими дерматозами, свободной от высыпаний, а также с типичными высыпаниями создало предпосылки использования результатов исследования в клинической практике.
Разработаны доклинические критерии развития побочных эффектов наружной кортикостероидной терапии, позволяющие персонализировать топическое лечение.
Результаты комплексного исследования структурного и функционального состояния кожи, подвергнутой ультрафиолетовому излучению с использованием фотозащитных средств, дают возможность разработки новых критериев эффективности наружной фотопротекции.
Определены возможности ОКТ и методов функционального исследования в оценке эффективности и безопасности физиотерапевтических методов воздействия, а также топической терапии хронических дерматозов.
Реализация результатов исследования
ОКТ-исследование морфофункционального состояния кожи в норме и при патологических состояниях в процессе терапевтических воздействий внедрено в практику диагностического обследования пациентов дерматологического отделения медицинской клиники «Академия Здоровья»
и дерматологического отделения «Клиника эстетической медицины» Нижнего Новгорода.
Результаты исследования используются в педагогической практике на кафедре кожных и венерических болезней, на курсах общего усовершенствования и первичной специализации Института повышения квалификации и переподготовки специалистов государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Нижегородская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения Российской Федерации» (ГБОУ ВПО НижГМА Минздрава РФ).
Положения диссертации, выносимые на защиту
Метод математического моделирования ОКТ-изображения Монте-Карло позволяет установить отсутствие идентичности оптических слоев ОКТ-изображения тонкой и толстой кожи и провести на основании оптических параметров структурных единиц кожи и их размеров идентификацию слоев в тонкой, толстой кожи, а также на уровне перехода тонкой кожи в толстую.
ОКТ и методы функциональной диагностики позволяют получать информацию о топографических, возрастных, половых и конституциональных особенностях здоровой кожи.
Кожа больных хроническими дерматозами, свободная от высыпаний, имеет структурные и функциональные отличия от здоровой кожи, что наиболее выражено для пациентов, страдающих атопическим дерматитом.
УФО и ПУВА-терапия изменяют параметры ОКТ-изображения и функциональные параметры очагов псориаза и атопического дерматита, а также кожи, свободной от высыпаний, что позволяет рекомендовать неинвазивные методы исследования морфофункционального состояния кожи для оценки эффективности и безопасности данных методов лечения.
ОКТ-мониторинг в течение 100 минут от момента нанесения наружного лекарственного средства на поверхность кожи позволяет
фиксировать динамические изменения оптического изображения исследуемого участка кожи, что позволяет косвенно судить о фармакодинамических свойствах основы топического средства.
Длительный мониторинг морфофункционального состояния кожи в процессе наружной терапии позволяет оценить сроки наступления нормализации морфофункциональных параметров пораженной кожи и сроки появления доклинических признаков побочных эффектов наружной кортикостероидной терапии.
Личный вклад
Автором проведен обзор современной отечественной и зарубежной литературы по изучаемой проблеме, разработан дизайн исследования, обоснованы цель и задачи, сформулированы основные положения диссертации, составляющие ее новизну и практическую значимость, написаны статьи, настоящая диссертация и представлены основные результаты на научных конференциях регионального, общероссийского и международного уровня. Автор лично осуществлял курирование всех пациентов, сбор и анализ клинической информации и результатов дополнительных методов исследования, получаемых в ходе исследования пациентов. Диссертанту принадлежит идея использования метода математического моделирования Монте-Карло с целью идентификации компонентов ОКТ-изображения и разработки методики ОКТ-мониторинга патологически измененной кожи больных псориазом и атоническим дерматитом в процессе наружной терапии.
Апробация работы
Основные положения диссертации представлены и обсуждены на научно-практической конференции «Инновационные технологии в медицине». (Саров, 2006 г.), II Всероссийском конгрессе дерматовенерологов (Санкт-Петербург, 2007 г.), научно-практической конференции «Антивозрастная и восстановительная медицина» (Москва, 2008 г.), международной научно-практической конференции «Доказательная
косметология: методы, критерии, перспективы» (Москва, 2008 г.), заседании Нижегородского научного общества дерматовенерологов (Нижний Новгород, 2009 г.), 3-м Евразийском конгрессе по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2010» (Москва, 2010 г.), конгрессах Европейской академии дерматологии и венерологии (Congress of the European Academy of Dermatology and Venereology, Rhodes, 2006, Vienna, 2007, Istambul, 2008, Berlin, 2009,Czech Republic, 2011, Italy, 2012, Istambul, 2013), Всероссийском съезде дерматовенерологов и косметологов (Екатеринбург, 2010 г.), XXVII научно-практической конференции с международным участием Рахмановские чтения «Дермадромы» (Москва, 2010 г.), XII Всероссийском съезде дерматовенерологов и косметологов (Москва, 2012 г.), интернациональном симпозиуме Topical problems of biofotonics (Нижний Новгород, 2007, 2013 гг.), VI Международном форуме дерматовенерологов и косметологов (Москва 2013 г.).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 49 печатных работ, из них 17 - в изданиях, рекомендованных ВАК, и 13 — в иностранных изданиях.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 341 странице машинописного текста и состоит из введения, 8 глав (обзор литературы, описание материалов и методов исследования, собственные результаты и их обсуждение), заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы из 334 источников (46 отечественных и 288 зарубежных авторов). Работа иллюстрирована 78 таблицами и 74 рисунками.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Материалы и методы исследования
Всего было обследовано 236 человек. В зависимости от поставленных задач обследованные были разделены на группы: 104 здоровых добровольца в возрасте от 4 до 75 лет (56 женщин и 49 мужчин); 16 здоровых добровольцев в возрасте от 25 до 35 лет, представители афроамериканского
этнического типа (9 женщин и 7 мужчин); 10 здоровых новорожденных в возрасте от 1 до 28 дней (2 девочки и 8 мальчиков); 32 больных атопическим дерматитом в возрасте от 18 до 33 лет (16 мужчин и 16 женщин); 30 больных псориазом в возрасте от 32 до 54 лет (17 мужчин и 13 женщин).
Здоровые добровольцы, родители новорожденных и детей до 16-летнего возраста, а также больные атопическим дерматитом, участвовавшие в исследовании, подписывали протокол добровольного информированного согласия, составленный в соответствии с декларацией Всемирной медицинской ассоциации в Хельсинки. Проведение исследования одобрено локальным этическим комитетом ГБОУ ВПО НижГМА Минздрава России.
Для определения возможностей метода ОКТ в оценке морфофункционального состояния кожи, индивидуализации, контроля эффективности и безопасности лечения дерматозов использовали оптический когерентный томограф, оснащенный съемным гибким зондом с микросканером. Прибор изготовлен в Институте прикладной физики РАН (Нижний Новгород), рекомендован к серийному производству и применению в медицинской практике Комитетом по новой медицинской технике МЗ РФ (регистрационное удостоверение № ФС 022а2035/2213-05 от 14 сентября 2005 года; сертификаты соответствия № РОСС 1Ш.АЯ74.В 10944 от 02 ноября 2005 года и № РОСС RU.AiI74.B31510 от 23 октября 2008 года) и имеет следующие технические характеристики: зондирующее низкокогерентное излучение генерируется на длине волны 930 нм; мощность источника 2 мВт; мощность на объекте 0,75 мВт (ниже ANSI стандарта для безопасной световой экспозиции); пространственное разрешение 15-20 мкм; глубина сканирования до 1,5 мм; поперечный диапазон сканирования -1,8 мм; частота сканирования 7-150 Гц; время получения двумерного изображения 200 х 200 кадров в секунду (1,5-2 секунды); оптическая мощность подводится к тканям через зонд с микросканером, внешний диаметр которого составляет 2,7 мм. Показатели мощности зондирующего излучения на объекте отвечают требованиям Санитарных норм и правилам
устройства и эксплуатации лазеров № 5804-91 от 31.07.1991 г. Прибор имеет сертификат электробезопасности. Размеры томографического блока составляют 15 х 40 х 40 см, вес - 10 кг.
Стерилизация зонда между исследованиями осуществлялась по протоколу обработки эндоскопического оборудования.
Для работы с полученными изображениями использовали программное обеспечение, разработанное в лаборатории биофотоники ИПФ РАН Нижнего Новгорода.
Для идентификации компонентов полученных ОКТ-изображений здоровой тонкой и толстой кожи впервые был использован метод математического моделирования Монте-Карло.
Для исследования функциональных параметров кожи использовали многофункциональный комбайн Multi Skin Test Center® MC 750, оснащенный программным обеспечением DermaCheck®. Определяли: влажность рогового слоя, принцип — измерение емкостных характеристик; трансэпидермальную потерю воды (ТЭПВ-индекс), принцип - метод открытой ячейки; пигментацию и эритему кожи, принцип — измерение поглощения света длины волн: зеленая = 568 нм, красная = 660 нм, инфракрасная = 870 нм; эластичность кожи, принцип - метод всасывания.
Исследование морфофункциональных параметров осуществляли:
• в 19 анатомических областях, в точках имеющих четкие координаты по отношению к костным структурам (граница роста волос, центр лба, скула, угол глаза, угол рта, шея, яремная ямка, межлопаточная область, плечо, пупок, сгибательная и разгибательная поверхность предплечья, тыл кисти, ладонь, бедро, голень, тыл стопы, свод, пятка);
• на коже сгибательной поверхности предплечья в трех идентичных зонах, границы которых были зафиксированы путем использования жесткого трафарета, на кожу первой зоны наносили клобетазола пропионат 0,05% мазь, на кожу второй зоны - гидрокортизона 17-бутират 0,1% мазь, на кожу третьей зоны — такролимус 0,1% мазь;
• на коже сгибательной поверхности предплечья до и в процессе воздействия УФО без и с предварительным нанесением фотозащитных средств; с помощью трафарета были выделены 8 равнозначных участков, на семь участков за 30 минут до облучения наносилось одно из используемых фотозащитных средств, восьмой участок подвергался УФ-излучению без использования фотозащиты; было проведено 14 процедур УФО с длиной волны 240-320 нм продолжительностью 60 секунд;
• на участках кожи больных атопическим дерматитом, свободных от высыпаний, в 19 анатомических областях, исследование проводилось до и после УФО-терапии, УФО проводилось с использованием ртутно-кварцевого облучателя на штативе типа ОРК-21М1, с длиной волны 240-320 нм, в режиме 5 раз в неделю;
• на типичных участках атопического дерматита, представленных эритематозно-сквамозными высыпаниями в процессе наружной терапии, на кожу спины на пять идентичных зон наносили одно из топических противовоспалительных средств (метилпреднизолон 0,25% крем, гидрокортизона бутират 0,1% крем; мометазона фуроат 0,1% крем, бетаметазона дипропионат 0,064% крем и клобетазола пропионат 0,05% крем); регистрацию ОКТ-изображений осуществляли непосредственно после нанесения препарата через 5, 10 минут, затем с интервалом в 30 минут первые 100 минут, затем ежедневно до исчезновения клинических проявлений болезни, сроки наблюдения составили от 15 до 21 дня;
• на типичных участках атопического дерматита, представленных однотипными эритематозно-сквамозными высыпаниями в процессе наружной комбинированной терапии, на три равнозначные зоны кожи плеча наносили клобетазола пропионат крем, гидрокортизона бутират крем и на третью зону - утром крем гидрокортизона бутират, вечером - крем Локобейз рипеа; структурные и функциональные параметры регистрировали до нанесения указанных препаратов, на 5-й, 15-й и 21-й день терапии;
• на участках кожи больных псориазом, свободных от высыпаний, в 19 анатомических областях, исследование осуществлялось до и после ПУВА-терапии, которая проводилась с использованием ультрафиолетовой кабины UV 7002К (Waldmann, Германия), фотосенсибилизатором являлся Оксорален (Methoxsalen);
• на типичных псориатических элементах до и после ПУВА-терапии;
• на типичных псориатических элементах в процессе наружной терапии кальципотриолом, кальципотриолом в комбинации с бетаметазоном, мометазоном и мометазоном в комбинации с салициловой кислотой, регистрацию ОКТ-изображений осуществляли непосредственно после нанесения препарата, через 5, 10 минут, затем с интервалом в 30 минут первые 100 минут, потом ежедневно до исчезновения клинических проявлений болезни. Сроки наблюдения составили 24 дня до клинического регресса папулезных элементов.
Результаты исследования заносили в электронный протокол, содержащий индивидуальные параметры добровольца (пол, возраст, профессиональные вредности, хронические интоксикации, цвет глаз, волос, реакция кожи на ультрафиолет, хронические заболевания).
Исходные данные накапливались и подвергались статистической обработке на персональном компьютере с помощью пакета прикладных программ Statistica for Windows v.6.0. Количественные показатели структурных и функциональных параметров описывали медианой (Me) и интерквартильным разбросом величин (25%; 75%), поскольку распределение параметров в группах отличалось от нормального (критерий Шапиро-Уилка). Для проверки возникающих гипотез нами были использованы непараметрические критерии Краскелла-Уоллиса, Манна-Уитни, Фишера, %2. Уровень статистической значимости был принят равным 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
1. Идентификация компонентов ОКТ-изображения тонкой и толстой кожи методом математического моделирования
С целью идентификации слоев тонкой и толстой кожи был использован метод математического моделирования Монте-Карло. Моделирование методом МК основано на расчете большого количества случайных траекторий фотонов, распространяющихся в рассеивающей среде. В процессе математического моделирования используются оптические свойства среды, такие как коэффициенты рассеяния и поглощения, фазовая функция или фактор анизотропии, показатель преломления.
В результате математического моделирования с использованием оптических характеристик различных слоев кожи и данных об их высоте были получены модельные изображения, полностью соответствующие ОКТ-изображения м здоровой кожи.
а б в
Рис. 1. ОКТ-изображение толстой кожи (а), модельное ОКТ-изображение толстой кожи, полученное в результате математического моделирования Монте-Карло (б), и схематичное изображение толстой кожи с учетом размеров слоев и их оптических характеристик (в)
Модельное ОКТ-изображение толстой кожи позволило выделить 4 оптических слоя (рис. 1) и идентифицировать их следующим образом: 1-й слой - поверхностный, тонкий, однородный, яркий, характеризующийся сигналом высокой интенсивности, расценивается как граница раздела сред и рыхло расположенные чешуйки рогового слоя;
2-й слой - однородный, темный, характеризующийся сигналом низкой интенсивности, пронизанный яркими винтообразными включениями, который соответствует компактно упакованным роговым чешуйкам и выводным протокам потовых желез;
3-й слой - однородный, яркий, характеризующийся сигналом высокой интенсивности, с неровной границей, расценивается как клеточные слои эпидермиса;
4-й слой - неоднородный, темный, характеризующийся сигналом средней интенсивности, расценивается как сосочковая дерма.
а б в
Рис. 2. ОКТ-изображение зоны перехода толстой кожи в тонкую кожу (а), модельное ОКТ-изображение зоны перехода толстой кожи в тонкую, полученное в результате математического моделирования Монте-Карло (б), и схематичное изображение зоны перехода толстой кожи в тонкую с учетом размеров слоев и их оптических характеристик (в)
Модельное ОКТ-изображение кожи в зоне перехода толстой кожи в тонкую позволило выделить 5 оптических слоев (рис. 2) и идентифицировать их следующим образом:
1-й слой - поверхностный, тонкий, яркий, характеризующийся сигналом высокой интенсивности, расценивается как граница раздела сред и рыхло расположенные чешуйки рогового слоя;
2-й слой - темный, характеризующийся сигналом низкой интенсивности, пронизанный яркими винтообразными включениями, расценивается как компактно упакованные роговые чешуйки и выводные протоки потовых желез;
3-й слой - однородный, яркий, характеризующийся сигналом высокой интенсивности, расценивается как клеточные слои эпидермиса;
4-й слой - неоднородный, темный, характеризующийся сигналом низкой интенсивности, расценивается как сосочковый слой дермы;
5-й слой - яркий, характеризующийся сигналом высокой интенсивности, имеющий ровную верхнюю границу, соответствует сетчатому слою дермы.
а б в
Рис. 3. ОКТ-изображение тонкой кожи (а), модельное ОКТ-изображение тонкой кожи, полученное в результате математического моделирования Монте-Карло (б), и схематичное изображение тонкой кожи с учетом размеров слоев и их оптических характеристик (в)
Модельное ОКТ-изображение тонкой кожи позволило выделить три оптических слоя (рис.3) и идентифицировать их следующим образом:
1-й слой — тонкий, яркий, сильно рассеивающий слой, однородный, неодинаковой высоты на всем протяжении, расценивается как граница раздела сред и рыхло расположенные чешуйки рогового слоя;
2-й слой - темный, слабо рассеивающий, за счет выраженного контраста с выше- и нижележащими слоями имеет четкие границы, расценивается как клеточные слои эпидермиса и сосочковая дерма. Изолированного слоя соответствующего сосочковой части дермы не выделяется в связи с размером слоя, не превышающим разрешающие способности прибора;
3-й слой — в верхней части изображения яркий, сильно рассеивающий, неоднородный, имеющий четкие границы с вышележащим слоем (3 а) и без
выраженной границы, переходящий в нижележащую зону слабого рассеяния (3 б), расценивается как сетчатая дерма.
Таким образом, экспериментально подтверждено соответствие компонентов ОКТ-изображений морфологическим структурам кожи, причем уточнено, что одной морфологической структуре могут соответствовать два слоя ОКТ-изображения. Установлено, что в зависимости от принадлежности изучаемого участка к тонкой коже, толстой коже или зоне перехода толстой кожи в тонкою можно выделить 3, 4 или 5 (соответственно) контрастных горизонтально ориентированных слоев, соответствующих различным уровням рогового слоя, клеточным слоям эпидермиса и различным уровням дермы.
2. Результаты использования ОКТ для определения морфологических особенностей кожи здоровых добровольцев в зависимости от анатомической принадлежности, пола, возраста и этнической принадлежности
Для решения второй задачи было проведено исследование морфофункциональных характеристик кожи здоровых добровольцев в 19 анатомических областях. Было установлено, что морфофункциональные характеристики здоровой кожи зависят от анатомической принадлежности изучаемого участка. Минимальная толщина рогового слоя и клеточных слоев эпидермиса была зарегистрирована в области угла глаза и скулы. Несмотря на минимальную толщину эпидермиса кожи данных атомических областей, ГПС имеет сравнительно низкие значения, что свидетельствует о выраженных рассеивающих свойствах дермы (рис. 4).
Минимальные показатели толщины рогового слоя в области угла глаза и скулы сопровождались высокими показателями влажности и ТЭПВ.
Максимальные размеры рогового слоя тонкой кожи были установлены для тыльной поверхности кистей и стоп, испытывающих максимальное влияние окружающей среды и давления.
На границе волосистой кожи головы, в области шеи, тыла кисти и тыла стопы были получены максимальные значения толщины эпидермиса. Выраженный роговой слой и клеточные слои эпидермиса должны были обеспечить и высокую влажность изучаемых участков, что не наблюдается в настоящем исследовании. В области тыла стопы и тыла кисти были зарегистрированы практически самые низкие показатели влажности и самый высокий показатель ТЭПВ, что может быть обусловлено внешним воздействием на кожу указанных анатомических локализаций различных внешних факторов.
1Й : тт
Яш! ШЛШш ................
С • " шмШшМш || ШШя
ШЗбШ шяшя
Рис. 4. ОКТ-изображения тонкой кожи различной анатомической принадлежности: лоб, граница, волосистой кожи головы (а); центр лба (б); угол глаза (в); скула (г); угол рта (д); шея (е); яремная ямка (ж); пупок (з); межлопаточная область (и); плечо (к); предплечье разгибательная поверхность (л); предплечье сгибательная поверхность (м); тыл кисти (н); бедро (о); голень (п); тыл стопы (р)
Глубина полезного сигнала (ГПС), косвенно характеризующая особенности строения дермы и нижележащих структур, незначительно колебалась на ОКТ-изображениях тонкой кожи, минимальное значение — 316 мкм - зарегистрировано в области центра лба, максимальное - 457 мкм - в межлопаточной области, что, возможно, связано с анатомическими особенностями строения дермы указанных областей.
Во всех изучаемых анатомических локализациях у здоровых добровольцев были зафиксированы высокие показатели эластичности. Значение медианы колебалось в зависимости от локализации в пределах от 60 до 90%.
Контраст между 2-м и 3-м оптическими слоями практически не отличался на ОКТ-изображениях различных локализаций.
Несмотря на некоторые морфологические отличия тонкой кожи различной анатомической принадлежности, показатели влажности и ТЭПВ имели значения, соответствующие достаточно увлажненному роговому слою.
Показатель пигментации в изучаемой группе варьировал от 7 до 32 ед., что соответствует I—4-му фототипам, типичным для Центральной Европы. Максимальные показатели пигментации были получены с кожи тыла стопы, голени, плеча и разгибательной поверхности предплечья.
Результаты исследования толстой кожи свидетельствовали, что роговой слой изучаемых участков многократно превышает размеры рогового слоя тонкой кожи (рис. 5). При этом максимальные размеры были зарегистрированы на коже пятки. Для выраженного рогового слоя кожи пятки с наличием на поверхности рыхло расположенных чешуек характерны минимальные показатели влажности и высокие показатели ТЭПВ, соответствующие сухой коже с повышенным значением трансэпидермальной потери воды.
Рис. 5. ОКТ-изображение толстой кожи: центр ладони (а); свод стопы (б); пятка (в)
В толстой коже были выявлены значительно большие значения ГПС по сравнению с тонкой кожей, с максимальным значением на ОКТ-изображении кожи пятки. Толстый роговой слой, а также низкая интенсивность
меланогенеза толстой кожи объясняют низкие показатели пигментации толстой кожи.
Изучение гендерных особенностей морфофункционального состояния кожи различной анатомической принадлежности позволило установить качественные и количественные отличия полученных результатов.
Установлены качественные отличия ОКТ-изображений кожи лица мужчин в виде более частой регистрации зон интенсивного рассеяния под углом или вертикально пересекающих 1-й, 2-й и 3-й слои ОКТ-изображения (рис.6). Указанные зоны являются эквивалентом волосяного фолликула и сально-волосяного комплекса.
Проведенное исследование не установило статистически значимых гендерных отличий толщины рогового слоя в большинстве анатомических локализаций, за исключением кожи плеча и сгибательной поверхности предплечья, где было выявлено статистически значимо большее значение толщины рогового слоя у женщин. Результаты исследования свидетельствуют о меньшей толщине клеточных слоев у женщин в большинстве обследованных локализаций. Минимальные значения толщины эпидермиса в 45-49 мкм встречались практически только у женщин, тогда как максимальные значения толщины эпидермиса на толстой коже были зарегистрированы у мужчин (140 и 189 мкм соответственно). Показатели контраста между слоями и ГПС ОКТ-изображений кожи различной анатомической принадлежности не имели статистически значимых отличий по тендерному признаку.
Рис. 6. ОКТ-изображения кожи лица: угол глаза (а), угол рта (в) женщины; угол глаза (б), угол рта (г) мужчины
При исследовании функциональных показателей было установлено, что в области лица и туловища на фоне отсутствия отличий в толщине рогового слоя показатели влажности и ТЭПВ у мужчин и женщин имели сходные значения. В областях, где были установлены статистически значимые отличия толщины рогового слоя, выявлены также статистически значимые отличия и показателя влажности, при этом увеличение толщины рогового слоя в указанных локализациях у женщин сопровождалось уменьшением влажности. Достоверно меньшие показатели влажности у женщин выявлялись в области тыла кисти, бедра и тыла стопы. Выявленные тендерные отличия показателя влажности не сопровождались отличиями со стороны показателя ТЭПВ, который во всех изучаемых локализациях имел схожие значения у мужчин и женщин.
Установлено, что во всех изучаемых анатомических локализациях, за исключением кожи в области пупка и пятки, показатель эритемы выше у мужчин, причем на открытых участках кожного покрова, подверженного УФ-облучению, тендерные отличия носили статистически значимый характер. Значение пигментации для кожи лица ниже у женщин. В закрытых областях (кожа туловища и конечностей) статистически значимых отличий выявлено не было.
Показатель эластичности во всех изучаемых локализациях не имел статистически значимых отличий в зависимости от пола.
Выявленные тендерные отличия показателя влажности, эритемы и пигментации, возможно, обусловлены компенсаторными биохимическими и метаболическими особенностями женской кожи, изучение которых не входило в наши задачи, а также особенностями воздействия внешних факторов, таких как УФО, вода и моющие средства.
Изучение возрастных морфофункциональных особенностей кожи здоровых добровольцев позволило установить, что с возрастом происходит увеличение толщины рогового слоя и уменьшение толщины клеточных слоев эпидермиса (рис. 7 а,б). При этом возрастные изменения на участках кожи
различной анатомической принадлежности выражены в различной степени и определяются характером и степенью воздействия внешних факторов. ОКТ-изображения кожи добровольцев старшей возрастной группы характеризуются меньшей толщиной рогового и клеточных слоев эпидермиса, увеличением контраста между 2-м и 3-м оптическими слоями, увеличением ГПС (рис.7 в,г).
Рис. 7. ОКТ-изображение кожи скулы 25— (а) и 70-летней женщины (б). Линия проведена под нижним уровнем эпидермиса.
ОКТ изображения кожи скулы 21-летнего мужчины (в) и 4-летнего мальчика (г). Звездочкой отмечен уровень измерения контраста.
Наряду с признаками, характерными для ОКТ-изображений кожи возрастной группы, были выявлены особенности возрастной кожи с признаками фотоповреждения: значительная толщина эпидермиса, низкий уровень контраста и глубины полезного сигнала.
Наиболее очевидные возрастные изменения толщины рогового слоя и клеточных слоев эпидермиса были установлены при исследовании участков кожи, максимально подверженных действию УФ-облучения, в меньшей степени - подверженных воздействию механических факторов, имеющих частый контакт с водой (кожа лица и тыльной поверхности кисти)
Наряду со структурными были изучены функциональные параметры кожи различной анатомической принадлежности в зависимости от возраста. Неожиданно стабильными оказались значения влажности рогового слоя кожи лица, но при этом в старших возрастных группах отмечено увеличение ТЭПВ.
В связи с выраженными морфофункциональными особенностями кожи новорожденных мы рассматривали данную возрастную группу отдельно.
Было установлено, что ОКТ-нзображение тонкой кожи новорожденных любой анатомической принадлежности имеет трехслойную структуру, соответствующую трем морфологическим структурам (роговому слою, клеточным слоям эпидермиса и сетчатой дерме) и аналогичную структуре подростков и взрослых, описанную выше (рис.8). При этом ОКТ-изображения тонкой кожи новорожденных характеризуются рядом отличий: большей высотой и яркостью 1-го слоя ОКТ-изображения, характеризующего роговой слой; меньшей высотой 2-го слоя ОКТ-изображения, характеризующего толщину клеточных слоев эпидермиса; большей интенсивностью сигнала в пределах 3-го слоя, характеризующей рассеивающие свойства дермы; большим количеством и лучшей визуализацией зон низкой интенсивности округлой и овальной формы с четкими границами в пределах 3-го слоя ОКТ-изображения, являющихся эквивалентами сосудов; большей глубиной полезного сигнала.
Рис. 8. ОКТ-изображеиие кожи скулы новорожденного. Цифрами указаны слои ОКТ-изображения. идентифицированные как: 1 — роговой слой, 2 — клеточные слои эпидермиса, 3 — верхняя сетчатая дерма, 4 — глубокая сетчатая дерма
изображений толстой кожи новорожденных были установлены принципиальные отличия, выражающиеся в отсутствии визуализации 2-го слоя, отсутствии четкой границы между 2-м и 3-м слоями ОКТ-изображения, отсутствии визуализации эпидермальных выростов и сосочков дермы, низкой интенсивностью сигнала в пределах 3-го слоя (рис. 9).
Рис. 9. ОКТ-изображения кожи подошвы новорожденного (а) и подростка (б).
В большинстве обследованных анатомических локализаций структурные отличия кожи новорожденных сопровождались достоверно
При анализе ОКТ-
большими показателями влажности, меньшими показателями ТЭПВ, большими показателями эритемы и меньшими показателями пигментации.
Изучение морфофункциональных параметров здоровой кожи в зависимости от этнической принадлежности проводилось в группе здоровых добровольцев представителей афроамериканского этнического типа, в качестве группы сравнения были обследованы типичные представители германского/кавказского белого этнического типа. В результате проведенного исследования было установлено, что морфофункциональные отличия кожи представителей афроамериканского этнического типа заключаются в меньшей толщине клеточных слоев эпидермиса тонкой кожи, меньшем значении контраста между 2-м и 3-м слоями ОКТ-изображений, большей ГПС (рис. 10). Максимальные отличия оптических параметров ОКТ-изображений представителей афроамериканского и германского белого этнических типов связаны с показателями контраста между 2-м и 3-м слоями ОКТ-изображений. Уменьшение контраста между 2-м и 3-м оптическими слоями ОКТ-изображений темной кожи происходит за счет усиления интенсивности сигнала в пределах 2-го слоя ОКТ-изображения, что связано с большей концентрацией меланина у представителей данной группы, который в свою очередь располагается как в базальной части эпидермиса так и в вышележащих слоях и обеспечивает увеличение рассеивающих свойств эпидермиса.
Рис. 10. ОКТ-изображения кожи скулы представителей германского/кавказского этнического типа (а) и афроамериканского этнического (б) типа.
Отсутствие статистически значимых отличий толщины рогового слоя кожи представителей афроамериканского и германского этнических типов закономерно сопровождалось отсутствием отличий показателя влажности рогового слоя. В то же время было установлено большее значение показателя
ТЭПВ кожи афроамериканцев, возможно, обусловленное меньшей толщиной клеточных слоев эпидермиса данной этнической группы.
Меньшая толщина клеточных слоев эпидермиса также сопровождалась большими показателями эритемы, которые во всех изучаемых анатомических локализациях были статистически значимо выше в афроамериканской этнической группе.
Проведенное исследование не выявило статистически значимых отличий уровня эластичности кожи различных этнических групп, а также отличий морфофункциональных параметров толстой кожи.
Таким образом, было установлено, что метод ОКТ и методика полуавтоматической обработки ОКТ-изображений позволяют эффективно выявлять количественные характеристики структурных параметров кожи в зависимости от анатомической принадлежности, пола, возраста и этнического типа, сопровождающиеся определенными функциональными параметрами. Выявленные количественные характеристики здоровой кожи легли в основу критериев эффективности и безопасности терапии хронических дерматозов.
3. Результаты использования ОКТ для контроля морфофункционального состояния кожи различной этнической принадлежности под влиянием локальной кортикостероидной терапии и такролимуса. Оптимизация и индивидуализация наружной противовоспалительной терапии в зависимости от этнических особенностей кожи
Для решения третьей задачи было проведено исследование морфофункциональных параметров кожи предплечья здоровых добровольцев афроамериканского и германского этнических типов в процессе использования различных противовоспалительных топических препаратов (клобетазола пропионат 0,05%-ная мазь, гидрокортизона 17-бутират 0,1%-ная мазь, такролимус 0,1%-ная мазь).
В результате проведенного исследования было установлено, что морфологические проявления атрофии, вызванные локальным применением стероидов, у представителей афроамериканского этнического типа развиваются в более ранние сроки по сравнению с германским/кавказским этническим типом, что, вероятно, связано с меньшей толщиной эпидермиса у представителей афроамериканского этнического типа.
Морфологические проявления атрофии кожи при локальном нанесении кортикостероидов сопровождались параллельным увеличением трансэпидермальной потери воды и уменьшением показателя влажности рогового слоя. При этом изменения функциональных показателей кожи, свидетельствующие о нарушении барьерной функции эпидермиса, регистрировались раньше у представителей афроамериканской этнической группы.
В процессе исследования было установлено, что локальные кортикостероидные препараты способны негативно влиять на степень пигментации кожи: уменьшать степень пигментации у афроамериканцев и увеличивать у представителей германского этнического типа. В меньшей степени влияние на пигментацию установлено для гидрокортизона 17-бутирата и отсутствие нарушений пигментации при использовании такролимуса.
Длительное нанесение такролимуса на клинически здоровую кожу не вызывало морфофункциональных признаков нарушения барьерной функции кожи и изменения пигментации.
Таким образом, полученные результаты позволяют заключить, что скорость развития атрофических изменений кожи и нарушение ее функциональных показателей при локальном использовании кортикостероидов определяются в том числе и индивидуальными свойствами кожи. Возможность прижизненного использования, многократных и мультиочаговых исследований, регистрации доклинических проявлений атрофии кожи позволяет рекомендовать метод ОКТ для мониторинга
морфологического состояния кожи в процессе локальной кортикостероидной терапии, персонализации продолжительности терапии для достижения максимального терапевтического эффекта и исключения при этом побочных эффектов в виде атрофии и нарушения барьерной функции кожи. Регистрация начальных доклинических признаков уменьшения толщины эпидермиса в процессе ОКТ-мониторинга, а также негативной динамики функциональных показателей кожи может служить показанием для своевременного перехода с кортикостероидной терапии на ингибиторы кальциневрина, что позволит индивидуализировать терапию, увеличить ее эффективность и минимизировать возможность развития осложнений в каждом конкретном случае.
4. Результаты применения ОКТ в оценке морфофункциональных изменений кожи под воздействием УФО и в оценке эффективности фотозащитных средств
Мониторинг морфофункционального состояния здоровой кожи в процессе воздействия УФО без и с предварительным нанесением различных фотозащитных средств позволил установить, что на участках кожи без предварительного нанесения фотозащитных средств УФО вызвало увеличение толщины рогового и клеточных слоев эпидермиса, уменьшение величины контраста между 2-м и 3-м слоями ОКТ-изображения, уменьшение ГПС (рис.11).
Рис. 11 ОКТ-изображения кожи предплечья до УФО (а) и на 2-й день после УФО (б).
Выявленные структурные изменения сопровождались уменьшением влажности рогового слоя и увеличением ТЭПВ до 15-го дня наблюдения с максимальным значением на 2-й день после УФ-облучения. Увеличение толщины эпидермиса на фоне уменьшения контраста между 2-м и 3-м слоями ОКТ-изображения и ГПС, свидетельствующие об остром воспалении,
сопровождались статистически значимым увеличением эритемы. Весь период наблюдения характеризовался статистически значимым увеличением показателя пигментации. Структурные изменения в дерме сопровождались уменьшением эластичности исследуемого участка кожи на протяжении всего периода наблюдения. На участках с предварительным нанесением фотозащитных средств УФО вызвало утолщение рогового слоя, утолщение клеточных слоев эпидермиса, уменьшение контраста между 2-м и 3-м слоями ОКТ-изображения, уменьшение глубины полезного сигнала. Выраженность структурных изменений и сроки их наступления в процессе УФ-облучения зависели как от индекса солнцезащитного фактора, так и от других компонентов, входящих в состав фотозащитного средства, что нашло свое подтверждение при анализе функциональных параметров.
Было установлено, что использование фотозащитных препаратов не исключает возникновения морфофункциональных признаков воспаления, заключающихся в компенсаторном увеличении толщины рогового слоя, увеличении толщины клеточных слоев эпидермиса, уменьшении контраста между 2-м и 3-м слоями ОКТ-изображения и уменьшении ГПС. В то же время вне зависимости от показателя эрГ фотозащитные средства за счет основы препарата способны влиять на функциональные параметры кожи: увеличивать влажность рогового слоя, уменьшать ТЭПВ, увеличивать эластичность, что свидетельствует о повышении барьерных свойств кожи в результате использования фотозащитного средства.
5. Результаты использования ОКТ в оценке морфофункционального состояния кожи больных атопическим дерматитом и псориазом, вовлеченной и не вовлеченной в патологический процесс
Было установлено, что клинически здоровая кожа больных атопическим дерматитом имеет морфологические отличия, которые проявляются в увеличении толщины рогового слоя и клеточных слоев эпидермиса, уменьшении величины контраста между 2-м и 3-м слоями ОКТ-
изображений (рис. 12). Статистически значимые изменения, свидетельствующие о субклиническом воспалении, выявлены в анатомических локализациях типичных для атопического дерматита.
Рис. 12. ОКТ-изображения кожи здорового добровольца (а); кожи, свободной от высыпаний, больного атопическим дерматитом (б) и эритематозно-сквамозного очага (в)
Выявленные морфологические особенности клинически здоровой кожи больных атопическим дерматитом сопровождались изменениями функционального состояния, которые выражались в меньшем значении влажности рогового слоя, большем значении ТЭПВ, меньшем значении эластичности. Изменений со стороны показателей эритемы и пигментации установлено не было.
Было установлено, что клинически здоровая кожа больных псориазом имеет морфологические отличия, которые проявляются в увеличении толщины рогового слоя, толщины клеточных слоев эпидермиса, ГПС, уменьшении контраста между 2-м и 3-м слоями ОКТ-изображения (рис.13). Наиболее значимое утолщение рогового и клеточных слоев эпидермиса, а также уменьшение контраста между 2-м и 3-м слоями ОКТ-изображений при значительной ГПС, свидетельствующие о субклиническом воспалении и акантозе, выявлены в анатомических локализациях, типичных для псориаза.
Рис. 13. ОКТ-изображения кожи плеча здорового мужчины (а); плеча мужчины, больного псориазом, свободной от высыпаний (б); ОКТ-изображение гтсориатической бляшки (в)
Выявленные морфологические особенности клинически здоровой кожи больных псориазом сопровождались изменениями функционального состояния, которые выражались в больших значениях показателей эритемы и пигментации. Показатели барьерной функции кожи (влажность рогового слоя и ТЭПВ), а также эластичность не продемонстрировали отличий клинически здоровой кожи больных псориазом и здоровых.
Выявленные изменения функционального состояния явились подтверждением наличия у больных субклинического воспаления, которое морфологически проявляется уменьшением контраста между 2-м и 3-м слоями ОКТ-изображения; увеличение толщины рогового и клеточных слоев эпидермиса при сохранении барьерной функции кожи свидетельствует о преобладании процессов акантоза и гиперкератоза над воспалением.
Полученные результаты свидетельствуют о способности ОКТ и методов диагностики функционального состояния регистрировать морфофункциональные изменения кожи больных псориазом, свободной от высыпаний, в анатомических локализациях типичных для псориатического процесса.
Регистрация параметров ОКТ-изображений клинически здоровой кожи больных атопическим дерматитом после 15-й процедуры УФО позволила установить компенсаторное увеличение толщины рогового слоя, участков кожи, в норме характеризующихся тонким роговым слоем, а также уменьшение процессов субклинического воспаления, выражающегося в уменьшении толщины клеточных слоев эпидермиса, увеличении контраста и глубины полезного сигнала.
Морфологические изменения в клинически здоровой коже больных атопическим дерматитом, произошедшие под действием УФО, сопровождались уменьшением показателя влажности рогового слоя, показателя ТЭПВ, показателя эритемы, увеличением показателя пигментации и увеличением эластичности.
Полученные результаты свидетельствуют о позитивном влиянии УФО на морфофункциональные показатели кожи, свободной от высыпаний, при атопическом дерматите, очевидно сопровождающихся улучшением барьерной функции кожи. Однако зарегистрированная отрицательная динамика показателя влажности рогового слоя свидетельствует о необходимости комбинации УФО при атопическом дерматите с эмоллиентами и кератопластическими средствами. В то же время сохраняющиеся морфофункциональные отличия кожи, не вовлеченной в патологический процесс, больных атопическим дерматитом даже после проведенного курса УФ-облучения свидетельствуют о необходимости регулярной поддерживающей терапии, направленной на поддержание барьерной функции кожи.
Регистрация параметров ОКТ-изображений клинически здоровой кожи больных псориазом после проведенной ПУВА-терапии позволила установить компенсаторное увеличение толщины рогового и клеточных слоев эпидермиса, уменьшение контраста между 2-м и 3-м слоями ОКТ-изображений и уменьшение ГПС, что свидетельствует о признаках фотоповреждения кожи, сопровождающегося отеком и вазодилатацией.
Морфологические изменения клинически здоровой кожи больных псориазом, произошедшие под воздействием ПУВА-терапии, сопровождались уменьшением влажности рогового слоя, увеличением ТЭПВ, показателя пигментации, уменьшением эластичности.
Результаты проведенных исследований свидетельствуют о том, что ПУВА-терапия при псориазе вызывает значительные морфофункциональные изменения клинически здоровой кожи. Указанные изменения выражаются в увеличении толщины рогового слоя при уменьшении его влажности и увеличении ТЭПВ, что позволяет констатировать негативное влияние ПУВА-терапии на барьерные функции кожи и целесообразность одновременного использования эмоллиентов.
Было установлено, что ПУВА-терапия при псориазе сопровождается развитием воспаления в верхних отделах дермы кожи, свободной от высыпаний. Выраженные изменения характерны для острого фотоповреждения кожи, признаками которого является уменьшение контраста между 2-м и 3-м слоями ОКТ-изображений за счет уменьшения интенсивности сигнала 3-го слоя при уменьшении ГПС и эластичности.
При анализе ОКТ-изображений, полученных до и после 15 сеансов УФО, было установлено, что в результате воздействия УФО в очагах атонического дерматита произошло увеличение толщины рогового слоя, уменьшение толщины клеточных слоев эпидермиса, увеличение интенсивности сигнала 3-го слоя и увеличение контраста между 2-м и 3-м слоями ОКТ-изображения (рис.14).
Рис. 14. ОКТ-изображение очага атопического дерматита, 1; расположенного в области
¡ь^иЛ; скулы, 30-летнего мужчины до (а) и после 15-го сеанса УФО (б).
Необходимо отметить, что положительная динамика, выявленная при анализе ОКТ-изображений, сопровождалась сохранением визуализации в дерме расширенных сосудов и неравномерной и быстрой скоростью угасания сигнала, что говорит о сохранении ОКТ-признаков воспаления в очагах атопического дерматита, несмотря на выраженный регресс клинических проявлений. Положительная динамика структурных и оптических параметров ОКТ-изображений очагов атопического дерматита под влиянием УФО сопровождалась положительной динамикой функциональных показателей. Однако, несмотря на регресс клинических проявлений атопического дерматита к 15-му сеансу УФО, функциональные показатели продолжали отличаться от показателей кожи здоровых добровольцев.
Анализ ОКТ-изображений псориатических бляшек в процессе ПУВА-терапии вопреки выраженной положительной динамике клинических проявлений не зарегистрировал после окончания ПУВА-терапии признаков
регресса патоморфологического процесса. Наряду с сохраняющимся акантозом и паракератозом на ОКТ регистрировалось увеличение проявлений гиперкератоза, соответствующее увеличению высоты и интенсивности сигнала в пределах первого слоя (рис.15).
Рис. 15. ОКТ-изображение псориатической бляшки, расположенной в области плеча, до лечения (а), после ПУВА-терапии (б).
Позитивная динамика клинических проявлений и отсутствие выраженных признаков регресса патоморфологических проявлений в результате ПУВА-терапии сопровождались увеличением показателя влажности рогового слоя, отсутствием выраженных изменений и колебаний индекса ТЭПВ, уменьшением показателя эритемы, увеличением пигментации, увеличением показателя эластичности.
Полученные результаты не позволяют сделать вывод о возможности использования ОКТ для мониторинга изменений, происходящих непосредственно в псориатических бляшках в результате ПУВА-терапии, что связано с выраженным повреждающим действием ПУВА-терапии, которое сопровождается развитием гиперкератоза и воспалительных изменений в дерме. Указанные изменения регистрируются на ОКТ, несмотря на выраженную позитивную динамику клинических проявлений. ОКТ целесообразно использовать в более поздние сроки после окончания ПУВА-терапии после регресса признаков фотоповреждения.
С целью изучения возможности использования ОКТ для контроля эффективности локальной терапии при атопическом дерматите и псориазе однотипные очаги разделяли на несколько зон в зависимости от количества исследуемых препаратов. Динамическое наблюдение структурных и функциональных параметров очагов атопического дерматита при использовании одного из кортикостероидных препаратов позволило установить, что признаки нормализации ОКТ-изображения, в первую
очередь на пятый день терапии, были зафиксированы на участках патологически измененной кожи с использованием мометазона фуроата и клобетазола пропионата. На 15-й день наблюдения в зонах нанесения клобетазола ОКТ-изображения соответствовали изображению здоровой кожи, что позволило лечение завершить. На всех других участках наблюдение и лечение были продолжены в связи с сохраняющимися оптическими признаками патологического процесса. На 24-й день наблюдения в зонах нанесения метилпреднизолона, гидрокортизона бутирата и мометазона были зарегистрированы изображения, соответствующие изображению здоровой кожи, что позволило завершить терапию в указанные сроки.
Сроки регресса признаков атопического дерматита на ОКТ-изображениях кожи, подлежащей терапии бетаметазоном дипропионатом, превысили 21 день допустимой наружной кортикостероидной терапии, что послужило основанием к продолжению терапии с использованием ингибиторов кальциневрина.
В процессе анализа функциональных параметров было выявлено несколько различных моделей. В первом случае к 5-му дню терапии регистрировался выраженный рост показателя влажности и уменьшение индекса ТЭПВ при отсутствии положительной динамики со стороны показателя эритемы. Такое сочетание показателей можно расценить как выраженный увлажняющий эффект основы наружного топического средства. Подтверждением служит значительное увеличение показателя эластичности. Выявленная тенденция характерна для зоны нанесения гидрокортизона бутирата.
Во втором случае увеличение показателя влажности и уменьшение индекса ТЭПВ происходило одновременно с уменьшением показателя эритемы, что свидетельствовало о регрессе воспалительного процесса и восстановлении барьерной функции кожи. Выявленная тенденция была
характерна для зон нанесения метилпреднизолона ацепоната и мометазона фуроата.
В третьем случае наряду с выраженным и быстрым уменьшением показателя эритемы значительных изменений со стороны показателя влажности рогового слоя, индекса ТЭПВ и показателя эластичности не зарегистрировано, что позволяет говорить о выраженном противовоспалительном эффекте при недостаточной активности основы топического препарата, что было характерно для зоны нанесения клобетазола пропионата. В то же время в зоне нанесения клобетазола пропионата в первые 5 дней исследования зарегистрировано резкое снижение уровня пигментации, что, возможно,. является демонстрацией сосудосуживающего действия топического кортикостероидного препарата.
Динамические исследования псориатических очагов в процессе наружной терапии позволили установить признаки нормализации ОКТ-изображений во всех зонах использования мазей с различными механизмами действия, при этом на ОКТ-изображениях к моменту регресса клинических проявлений не были зарегистрированы параметры, соответствующие норме. Наиболее медленно процесс восстановления параметров ОКТ-изображения наблюдался в зоне нанесения кальципотриола. Параметры ОКТ-изображения, наиболее близко соответствующие норме, были зарегистрированы в зонах нанесения мометазона фуроата в комбинации с салициловой кислотой.
Максимальный рост показателя влажности рогового слоя произошел к 5-му дню терапии. В дальнейшем темпы роста показателя влажности уменьшились, и к 24-му дню максимальный показатель влажности, соответствующий показателю здоровой кожи изучаемой локализации, был зарегистрирован только в зоне нанесения мометазона фуроата в комбинации с салициловой кислотой. Во всех четырех зонах показатель ТЭПВ демонстрировал стабильные низкие величины.
Показатель эритемы наиболее значимо и быстро снизился в зоне нанесения кальципотриола в комбинации с бетаметазоном. Максимальное
значение эритемы к моменту окончания наблюдения было зарегистрировано в зоне нанесения кальципотриола. В зоне нанесения мометазона фуроата в комбинации с салициловой кислотой уменьшение уровня эритемы наблюдалось только к 17-му дню терапии.
К моменту окончания терапии в зонах, где клинически произошел регресс высыпаний, были зарегистрированы высокие показатели пигментации. Максимальные показатели пигментации были зарегистрированы в зонах нанесения кальципотриола в комбинации с бетаметазоном и мометазона фуроата.
Показатель эластичности наиболее значимо и быстро увеличился в зоне нанесения мометазона фуроата в комбинации с салициловой кислотой. Наименее выраженные изменения произошли в зоне нанесения кальципотриола.
Проведенное исследование позволяет судить о скорости наступления клинических, морфологических и функциональных признаков регресса патологического процесса при использовании различных топических средств и на основании полученных данных судить об эффективности и безопасности назначаемых препаратов. Полученные результаты могут служить основанием для прекращения терапии, продолжения терапии с использованием других противовоспалительных топических препаратов либо при необходимости, как в случае с клобетазолом пропионатом, назначения комбинированной терапии с использованием эмоллиентов.
Выводы
1. Экспериментально подтверждено соответствие компонентов ОКТ-изображений морфологическим структурам кожи, причем уточнено, что одной морфологической структуре могут соответствовать два слоя ОКТ-изображения. В зависимости от принадлежности изучаемого участка к тонкой коже, толстой коже или зоне перехода толстой кожи в тонкую можно выделить 3, 4 или 5 (соответственно) контрастных горизонтально ориентированных слоев, соответствующих различным уровням рогового
слоя, клеточным слоям эпидермиса и различным уровням дермы, что подтверждено методом математического моделирования Монте-Карло и результатами визуального анализа непрерывного ОКТ-изображения перехода толстой кожи в тонкую.
2. Методом ОКТ были определены количественные характеристики структурных параметров кожи в зависимости от анатомической принадлежности, пола, возраста и этнического типа, сопровождающиеся определенными функциональными параметрами, что позволило индивидуальные морфофункциональные особенности кожи использовать в целях персонализации терапии, оценки ее эффективности и безопасности.
3. Использование метода ОКТ позволило установить, что нанесение топических кортикостероидных препаратов вызывает уменьшение толщины эпидермиса на 7-й день у представителей афроамериканского этнического типа и на 21-й день — у представителей германского этнического типа, что обусловлено особенностями кожи, выражающихся в меньшей толщине эпидермиса у представителей афроамериканского этнического типа.
4. Методом ОКТ было установлено, что УФО вызывает в здоровой коже увеличение толщины рогового и клеточных слоев эпидермиса, уменьшение контраста и ГПС, предварительное нанесение фотозащитных средств не исключает структурных изменений, но уменьшает их выраженность в зависимости от фактора врГ и компонентов основы фотозащитного средства.
5. Установлено, что клинически здоровая кожа больных атопическим дерматитом и псориазом характеризуется определенными морфофункциональными особенностями, заключающимися при атопическом дерматите в увеличении высоты 1-го и 2-го слоев ОКТ-изображения, уменьшении контраста между 2-м и 3-м слоями за счет уменьшения интенсивности сигнала в пределах 3 слоя, а при псориазе — в увеличении высоты 1-го и 2-го слоев ОКТ-изображения, уменьшении контраста между 2-м и 3-м слоями за счет увеличения интенсивности сигнала в пределах 2-го
и уменьшения интенсивности в пределах 3-го слоя, увеличении ГПС, что должно учитываться при выборе терапевтической тактики и организации профилактических мероприятий.
6. Использование метода ОКТ позволяет регистрировать регресс субклинического воспаления в коже больных атопическим дерматитом, свободной от высыпаний, под воздействием УФО, что проявляется увеличением высоты 1-го слоя, уменьшением высоты 2-го слоя, увеличением контраста между 2-м и 3-м слоями ОКТ-изображения и увеличением глубины полезного сигнала, и структурные признаки фотоповреждения кожи больных псориазом свободной от высыпаний, что проявляется увеличением высоты 1-го и 2-го слоя ОКТ-изображения, уменьшением контраста между 2-м и 3-м слоями ОКТ-изображений, уменьшением ГПС, что наряду с изменениями функционального состояния должно учитываться при назначении УФО и ПУВА-терапии.
7. ОКТ-мониторинг морфофункционального состояния кожи в процессе использования топических средств для лечения хронических дерматозов позволяет судить о фармакодинамических характеристиках используемых препаратов. Длительный мониторинг параметров ОКТ-изображений кожи больных атопическим дерматитом и псориазом в процессе наружной противовоспалительной и комбинированной наружной терапии позволяет установить сроки наступления регресса патоморфологических проявлений воспалительного процесса, на основании чего может быть определена тактика дальнейшего ведения пациента.
Практические рекомендации
1. Идентификация компонентов ОКТ-изображения должна проводиться в зависимости от отношения изучаемого участка к тонкой, толстой коже или зоне перехода толстой кожи в тонкую.
2. Метод оптической когерентной томографии может эффективно использоваться в качестве альтернативы традиционной инцизионной
биопсии для прижизненной оценки морфофункционального состояния кожи в зависимости от анатомической принадлежности, пола, возраста и этнической принадлежности.
3. Скорость развития атрофических изменений кожи и нарушение ее функциональных показателей при локальном использовании кортикостероидов определяются в том числе и индивидуальными свойствами кожи. Возможность прижизненного использования, многократных и мультиочаговых исследований, регистрации доклинических проявлений атрофии кожи позволяет рекомендовать метод ОКТ для мониторинга морфологического состояния кожи в процессе локальной кортикостероидной терапии, персонализации продолжительности терапии для достижения максимального терапевтического эффекта и исключения при этом побочных эффектов в виде атрофии и нарушения барьерной функции кожи.
4. ОКТ — эффективный метод контроля морфофункциональных изменений кожи под влиянием УФО, а также контроля эффективности фотозащитных средств. Использование фотозащитных препаратов не исключает возникновения морфофункциональных признаков воспаления, вне зависимости от показателя солнцезащитного фактора, фотозащитные средства за счет основы препарата способны влиять на функциональные параметры кожи.
5. ОКТ позволяет регистрировать морфофункциональные изменения кожи больных псориазом и атопическим дерматитом, клинически свободной от высыпаний в анатомических локализациях, типичных для локализации псориатических высыпаний, что может являться показанием для назначения поддерживающей терапии на указанные участки.
6. УФО оказывает положительное влияние на морфофункциональные показатели кожи, свободной от высыпаний, при атопическом дерматите, сопровождающиеся улучшением барьерной функции кожи. Однако зарегистрированная отрицательная динамика показателя влажности
рогового слоя свидетельствует о необходимости комбинации УФО при атопическом дерматите с эмолентами и кератопластическими средствами.
7. ОКТ позволяет судить об эффективности различного диапазона УФ-лучей при атопическом дерматите и псориазе, о необходимости усиления терапевтического воздействия за счет присоединения противовоспалительных, кератопластических средств и эмолентов, о необходимости увеличения продолжительности воздействия до полного регресса патоморфологических признаков воспаления, выявляемых при ОКТ-исследовании, т. к. регресс клинических и патоморфологических признаков заболевания происходит в разные сроки и прекращение терапии, основанное на клинической ремиссии, может привести к развитию ранних рецидивов.
8. Предложенная методика ОКТ-мониторинга очагов атопического дерматита и псориаза, проведенного на протяжении 100 минут непосредственно после нанесения исследуемого препарата, позволяет косвенно оценивать фармакодинамические свойства препарата, и в частности основы топического средства.
9. Длительный мониторинг морфофункционального состояния очагов атопического дерматита и псориаза позволяет судить о скорости наступления клинических, морфологических и функциональных признаков регресса патологического процесса при использовании различных топических средств и на основании полученных данных судить об эффективности и безопасности назначаемых препаратов; полученные результаты могут служить основанием для прекращения терапии, продолжения терапии с использованием других топических средств либо для назначения комбинированной терапии с использованием эмолентов.
Список опубликованных работ
1. Петрова Г.А., Шливко И.Л., Дерпалюк Е.Н, Петрова К.С., Агапова A.A., Иксанов P.P. Оптическая когерентная томография — эффективный метод прижизненной оценки и мониторинга морфологии кожи в дерматологии и косметологии // Материалы научно-практической конференции «Инновационные технологии в медицине». — Саров, 2006. — С. 127.
2. Петрова Г.А., Шливко И.Л., Зорькина М.В., Петрова К.С., Дерпалюк E.H., Иксанов P.P. Возможности ОКТ-диагностики в изучении здоровых и патологически измененных ногтей // Материалы научно-практической конференции «Инновационные технологии в медицине». — Саров, 2006. — С. 128-129.
3. Петрова Г.А., Зорькина М.В., Шливко И.Л., Петрова К.С., Дерпалюк E.H., Иксанов P.P. Возможности ОКТ в оценке патологических состояний кожи полового члена // Материалы научно-практической конференции «Инновационные технологии в медицине». - Саров, 2006. - С. 130.
4. Петрова Г.А., Зорькина М.В., Шливко И.Л., Петрова К.С., Дерпалюк E.H., Иксанов P.P. Пимекролимус 1% крем в лечении неинфекционных воспалительных заболеваний кожи полового члена // Российский журнал кожных и венерических болезней. — 2007. — № 5. — С. 79—82.
5. Шливко И. Л. Мониторинг состояния кожи под воздействием различных наружных средств // Материалы второго Всероссийского конгресса дерматовенерологов. — Санкт-Петербург, 2007. — С. 108.
6. Петрова Г. А., Шливко И.Л., Зорькина М.В. Петрова К.С. Иксанов P.P., Каменский В.А. Прижизненный ОКТ-мониторинг морфологических изменений кожи как контроль эффективности лечения дерматозов // Клиническая дерматология и венерология. —2008. -№ 1. - С. 36-40.
7. Петрова Г.А., Шливко И.Л., Горская A.A., Петрова К.С., Зорькина М.В., Каменский В.А., Иксанов P.P. ОКТ — новый метод объективной оценки
и мониторинга морфологического состояния кожи в норме и при патологических состояниях // Материалы научно-практической конференции «Антивозрастная и восстановительная медицина». — М., 2008. — С. 28—30.
8. Петрова Г.А., Зорькина М.В., Шливко И.Л., Сыресин В.А., Петрова К.С., Дерпалюк E.H. Экспериментальная идентификация компонентов ОКТ-нзображения здоровых покровных тканей полового члена // Российский журнал кожных и венерических болезней. — 2008. — № 5. — С. 77—79.
9. Петрова Г.А., Петрова К.С., Шливко И.Л., Дерпалюк E.H., Иксанов P.P., Каменский В.А. Экспериментальная идентификация компонентов ОКТ-изображений здоровой тонкой кожи человека // Российский журнал кожных и венерических болезней. — 2008. — № 6. — С. 53-57.
10. Петрова Г.А., Шливко И.Л., Горская A.A., Петрова К.С., Зорькина М.В., Каменский В.А., Иксанов P.P. Оптическая когерентная томография -новый метод объективной оценки и мониторинга морфологического состояния кожи в норме и при патологических состояниях //Ж. Доказательная косметология: методы, критерии, перспективы. — М., 2009. -С.31.
11. Петрова Г.А., Шливко И.Л., Каменский В.А., Иксанов P.P., Агрба П.Д., Зорькина М.В. Опыт использования ОКТ для исследования фармакодинамических свойств и эффективности увлажняющих средств in vivo II Современные проблемы дерматовенерологии иммунологии и врачебной косметологии. — 2009. — № 4. — С. 15—22.
12. Петрова Г.А., Шливко И.Л., Эллинский Д.О., Чекалкина O.E., Фирсова М.С., Петрова К.С., Зорькина М.В., Каменский В.А., Донченко Е.В., Карпунина Е.А. Влияние морфологических особенностей кожи, связанных с анатомической принадлежностью, физиологическими и функциональными факторами на параметры ОКТ-изображения кожи // Тезисы научных работ Всероссийский съезд дерматовенерологов и косметологов, Екатеринбург, 2010. - С. 62-63.
13. Шлнвко И.Л., Петрова Г.А., Эллинский Д.О., Чекалкина O.E., Каменский В.А, Агрба П.Д. Исследование воздействия на кожу наружных увлажняющих средств методами ОКТ и функциональной диагностики // 3-й Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2010». - С. 54-56.
14. Петрова Г.А., Фирсова М.С., Шливко И.Л., Чекалкина O.E. Возможности ОКТ-диагностики в изучении здоровых и патологически измененных ногтевых пластинок // 3-й Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика - 2010». - С. 304306.
15. Петрова Г.А., Чекалкина O.E., Шливко И.Л., Петрова К.С., Фирсова М.С., Эллинский Д.О., Агрба П.Д. Оптическая когерентная томография: зависимость параметров изображения от степени пигментации кожи // Медицинский Альманах. -2010. -№ 2. - С. 310-313.
16. Петрова Г.А., Фирсова М.С., Шливко И.Л., Зорькина М.В., Петрова К.С., Чекалкина O.E., Эллинский Д.О. Применение оптико-когерентной томографии в оценке ногтевого аппарата в норме и при патологических состояниях // Медицинский Альманах. - 2010. -№ 2. - С. 305-308.
17. Петрова Г.А., Шливко И.Л., Эллинский Д.О., Фирсова М.С., Чекалкина O.E., Петрова К.С., Зорькина М.В., Каменский В.А. Первый опыт неинвазивной диагностики доклинических морфологических признаков атрофии кожи при использовании топических противовоспалительных препаратов // Современные проблемы дерматовенерологии иммунологии и врачебной косметологии. — 2010. — № 4. — С. 9-14.
18. Петрова Г.А., Фирсова М.С., Шливко И.Л., Чекалкина O.E., Зорькина М.В., Петрова К.С. Экспериментальная идентификация компонентов ОКТ-изображения ногтевого аппарата // Российский журнал кожных и венерических болезней. — 2010. — № 5. — С. 45^8.
19. Петрова Г.А., Чекалкина O.E., Шливко И.Л., Фирсова М.С., Эллинский Д.О., Петрова К.С., Агрба П.Д. Качественные и количественные
характеристики ОКТ-изображений здоровой кожи различных фототипов // 3-й Евразийский конгресс по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика -2010», 2010. - С. 456-458.
20. Петрова Г.А., Горская A.A., Петрова К.С., Шливко И.Л. Оптическая эффективность RF-лифтинга методом ОКТ (оптической когерентной томографией) // Сборник тезисов 10-го Международного конгресса по эстетической медицине им. Лапутина, 2011. - С. 147-148.
21. Фирсова М.С., Петрова Г.А., Шливко И.Л., Чекалкина O.E., Зорькина М.В., Эллинский Д.О. Оптическая когерентная томография (ОКТ) в диагностике онихомикозов // Научно-практический журнал «Проблемы медицинской микологии». — Том 13. — № 2. - С. 115.
22. Шливко И.Л., Петрова Г.А., Эллинский Д.О., Зорькина М.В., Чекалкина O.E., Фирсова М.С. Влияние локальной увлажняющей терапии на морфофункциональные характеристики кожи // Клиническая дерматология и венерология.-2011.-№ 1.-С. 34-40.
23. Петрова Г.А., Карпунин A.A., Карпунина Е.А., Шливко И.Л., Эллинский Д.О., Шерстобитова О.В. Опыт использования оптической когерентной томографии для сравнительной оценки эффективности топических противогрибковых препаратов // Клиническая дерматология и венерология. 2011. - № 2. - С. 66-69.
24. Шливко И.Л., Петрова Г.А., Каменский В.А., Донченко Е.В., Зорькина М.В., Эллинский Д.О., Чекалкина O.E. Комплексная оценка возрастных морфофункциональных особенностей кожи различной анатомической локализации // Российский журнал кожных и венерических болезней. -2011.-№6.-С. 51-55.
25. Незнахина М.С., Петрова Г.А., Шливко И.Л., Гаранина O.E., Зорькина М.В. Дифференциальная диагностика онихомикоза и псориатического поражения ногтей методом оптическая когерентная томография // Тезисы докладов 3-го съезда микологов России. Современная микология в России. Том 3. — М., 2012. — С. 482.
26. Незнахина М.С., Петрова Г.А., Гаранина O.E., Шливко И.Л. Опыт лечения псориатического поражения ногтей дайвобетом. Объективное подтверждение эффективности методом оптической когерентной томографии // Тезисы научных работ XII Всероссийского съезда дерматовенерологов и косметологов. Москва, 26-29 июня 2012. - С. 41.
27. Шлнвко И.Л., Петрова Г.А., Гаранина O.E., Незнахина М.С., Эллинский Д.О., Максимова A.C. Оптимизация наружной противовоспалительной терапии с использованием прижизненного мониторинга морфофункционального состояния кожи различных фототипов // XII Всероссийский съезд дерматовенерологов и косметологов: Тезисы докладов. - Москва, 26-29 июня 2012. - С. 71.
28. Петрова Г.А., Шливко И.Л., Гаранина O.E., Незнахина М.С., Эллинский Д.О., Петрова К.С., Зорькина М.В., Каменский В.А., Агрба П.Д. Морфофункциональные особенности здоровой кожи различной анатомической принадлежности и фототипов // Российский журнал кожных и венерических болезней. - 2012. - № 4. - С. 57-62.
29. Шливко И.Л., Петрова Г.А., Гаранина O.E., Незнахина М.С., Эллинский Д.О., Максимова A.C. Влияние локальной кортикостероидной терапии и такролимуса на морфофункциональные показатели кожи различных фототипов // Вестник дерматологии и венерологии. —2012. — № 6.-С. 75-81.
30. Незнахина М.С., Петрова Г.А., Гаранина O.E., Шливко И.Л. Оценка эффективности бетаметазона с кальципотриолом при изолированном псориатическом поражении ногтевого аппарата методом оптической когерентной томографии // Вестник дерматологии и венерологии. — 2013. — № 3. - С. 56-62.
31. Шливко И.Л. Неинвазивные методы исследования в оценке солнцезащитных средств. // Клиническая дерматология и венерология. -2013.-№4.-С. 67-73.
32. Шливко И.Л., Каменский В.А., Донченко Е.В. Роль неинвазивных методов исследования в изучении структурных и функциональных особенностей кожи новорожденных // Российский журнал кожных и венерических болезней. — 2013. -№ 5. — С. 30—37.
33. Шливко И.Л. Морфофункциональные характеристики кожи новорожденных // Сборник тезисов VI Международный форум дерматовенерологов и косметологов. Москва, 20—22 марта 2013. — С. 92.
34. Эллинский ДО., Петрова Г.А., Шливко И.Л., Карпунина Е.А., Максимова А.С. Морфофункциональные особенности кожи на фоне табакокурения // Сборник тезисов VI Международного форума дерматовенерологов и косметологов. Москва 20—22 марта 2013. — С. 93.
35. Гаранина О.Е., Петрова Г.А., Шливко И.Л., Незнахина М.С., Эллинский Д.О., Максимова А.С., Зорькина М.В., Петрова К.С. Оптическая когерентная томография: влияние меланина на параметры изображения кожи, возможности в прижизненной диагностике меланомы // VI Международный форум дерматовенерологов и косметологов. - М., 2013. — С. 87.
36. Шливко И.Л., Гаранина О.Е., Эллинский Д.О., Незнахина М.С. Возможности неинвазивных методов исследования в оценке эффективности солнцезащитных средств // Сборник тезисов 3-го Международного конгресса EAAD. Одесса 31 мая - 4 июня 2013. - С. 214-215.
37. Petrova G.A., Zorkina M.V., Shlivko I.L., Iksanov R.K. Pimecrolimus cream 1% for treatment of non-infectious inflammatory diseases of the skin covering the head of the penis // JEADV: Journal of the European academy of Dermatology and Venereology, Abstracts of the 15 Congress of the European academy of Dermatology and Venereology. - Rhodes, 2006. - P. 636.
38. Shlivko I.L., Petrova G.A., Zorkina M.V., Petrova K.S. OCT imaging for in vivo examination of nail structure in norm and pathology // JEADV: Journal of the European academy of Dermatology and Venereology, Abstracts of the 15 Congress
of the European academy of Dermatology and Venereology. - Rhodes, 2006. - P. 648.
39. Kamensky V. A., Shlivko I.L., Petrova G.A., Iksanov R.K., Zorkina M.V., Petrova K.S., Derpaluk E.N. OCT-monitoring of skin changes under the action of topical substances // Topical problems of biofotonics-2007. - C. 111-112.
40. Petrova G.A., Zorkina M.V., Shlivko I.L., Petrova K.S., Syresin V.A., Kamensky V. A., Iksanov R.K. Capabilities of optical coherence tomography (OCT) for in vivo morphological study of penis mucous membrane in norm and pathology // JEADV: Journal of the European academy of Dermatology and Venereology, Abstracts of the 17 Congress of the European academy of Dermatology and Venereology. - Istambul, 2008. - P. 197.
41. Shlivko I.L., Petrova G.A., Kamensky V. A., Zorkina M.V., Petrova K.S., Iksanov R.K. Long-term OCT monitoring of skin changes under the effect of a moistening agents // JEADV: Journal of the European academy of Dermatology and Venereology, Abstracts of the 17 Congress of the European academy of Dermatology and Venereology. - Istambul, 2008. - P. 198.
42. Petrova G.A., Zorkina M.V., Shlivko I.L., Syresin V.A. Anxiety and depression in patients with penis diseases // JEADV: Journal of the European academy of Dermatology and Venereology, Abstracts of the 18th Congress of the European academy of Dermatology and Venereology. - Berlin, 2009. - P. 171.
43. Shlivko I.L., Petrova G.A., Zorkina M.V., Petrova K.S. The use of Optical Coherent Tomography in the study of pharmacodynamics of topical medications // JEADV: Journal of the European academy of Dermatology and Venereology, Abstracts of the 18th Congress of the European academy of Dermatology and Venereology. - Berlin, 2009. - P. 131.
44. Petrova G.A., Chekalkina O.E., Shlivko I.L., Firsova M.S., Petrova K.S., Ellinsky D.O., Derpaluk E.N. Optical coherence tomography (OCT) in determination of early skin melanoma // 8th EADV Spring Symposium: Abstracts. -Carlsbad, 14-17 April 2011.-P. 062.
45. Petrova G.A., Shlivko I.L., Zorkina M.V., Garanina O.E., Neznahina M.S., Ellinsky D.O., Agrba P.D., Kamensky V. A. In vivo measururement of age-specific morfo-functional features of skin // JEADV: Journal of the European academy of Dermatology and Venereology, Abstracts of the 9th Spring Congress of the European academy of Dermatology and Venereology. - Verona, Italy, 2012. - P. 607.
46. Shlivko I.L., Petrova G.A., Zorkina M.V., Tchekalkina O.E., Firsova M.S., Ellinsky D.O., Agrba P.D., Kamensky V.A., Donchenko E.V. Complex assessment of age-specific morfofunctional features of skin of different anatomic localizations // Skin Research and Technology. - 2013. - № 19. - P. 85-92.
47. Shlivko I.L., Kamensky V.A. OCT-study of neonatal skin structural features II Topical problems of biofotonics-2013. - C. 110-111.
48. Kirillin M.Y., Sergeeva E.A., Agrba P.D., Kiselva E.B., Gubarkova E.V., Ellinsky D.O., Shlivko I.L., Gladkova N.D., Panteleeva O.G., Shakhova N.M. Interpretation of OCT images in biotissue diagnostics: numerical simulation and analysis // Topical problems of biofotonics-2013. - P. 67-68.
49. Shlivko I.L., Kamensky V.A., Donchenko E.V., Agrba P.D. Morphological changes in skin of different phototypes under the action of topical corticosteroid therapy and tacrolimus // Skin Research and Technology. - 2013. - № 0. - P. 1-5.
Текст научной работы по медицине, диссертация 2014 года, Шливко, Ирена Леонидовна
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «НИЖЕГОРОДСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ» МИНИСТЕРСТВА ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
(ГБОУ ВПО НижГМА Минздрава России)
НА ПРАВАХ РУКОПИСИ
052014509 Е>4
ШЛИВКО ИРЕНА ЛЕОНИДОВНА
Возможность индивидуализации, контроля эффективности и безопасности терапии дерматозов на основе оценки морфофункционального состояния кожи методом ОКТ
14.01.10
Кожные и венерические болезни
ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени доктора медицинских наук
Научный консультант доктор медицинских наук, профессор Петрова Галина Алексеевна
Нижний Новгород
Список сокращений
ГБОУВПОНижГМА Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Нижегородская государственная медицинская академия» министерства здравоохранения российской федерации
ФГУ ННИКВИ Федеральное государственное учреждение Нижегородский научно-исследовательский кожно-венерологический институт
СМ Корнеометрические единицы
ММК Метод математического моделирования Монте-Карло
клсм Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия
окт Оптическая когерентная томография
УЗИ Ультразвуковое исследование
ИЕ Индексные единицы
тэпв Трансэпидермальная потеря воды
гкс Глюкокортикостероиды
гпс Глубина полезного сигнала
ав Децибелы
БРБ Солнцезащитный фактор
УФО Ультрафиолетовое облучение
ПУВА Метод фотохимиотерапии, сочетающий применение длинноволнового ультрафиолетового облучения (УФА) с фотосенсибилизаторами
мэд Минимальная эритемная доза
Оглавление
Введение...................................................................................................6
Глава 1. Обзор литературы.................................................................16
1.1. Методы объективной оценки состояния кожи в дерматологии 16
1.1.2. Инвазивные методы исследования морфологии кожи...........20
1.1.3. Неинвазивные методы исследования морфологии кожи.......21
1.2. Методы исследования морфологии для оценки индивидуальных особенностей кожи..............................................................................29
1.3. Методы исследования функциональных параметров кожи......35
1.4. Современные возможности изучения эффективности и безопасности терапии дерматозов.....................................................39
Глава 2. Материалы и методы исследования.......................................49
2.1. Характеристика объекта исследования......................................49
2.2. Методы исследования..................................................................50
2.3. Методика исследования...............................................................57
2.4. Методика анализа результатов исследования............................61
Глава 3. Идентификация компонентов ОКТ-изображения тонкой и толстой кожи методом математического моделирования..................62
Глава 4. Результаты использования ОКТ для определения морфологических особенностей кожи здоровых добровольцев в зависимости от анатомической принадлежности, пола, возраста и этнической принадлежности.................................................................79
4.1. Результаты использования ОКТ для определения морфологических особенностей кожи различной анатомической принадлежности..................................................................................79
4.2. Результаты использования ОКТ для выявления тендерных отличий морфологических параметров здоровой кожи различной анатомической принадлежности........................................................92
4.3. Результаты использования ОКТ для выявления особенностей здоровой кожи различной анатомической принадлежности в зависимости от возраста...................................................................101
4.4. Результаты использования ОКТ для выявления особенностей здоровой кожи новорожденных различной анатомической принадлежности................................................................................133
Глава 5. Результаты использования ОКТ для контроля морфофункционального состояния кожи различной этнической принадлежности под влиянием локальной кортикостероидной терапии и такролимуса. Оптимизация и индивидуализация наружной противовоспалительной терапии в зависимости от этнических особенностей кожи..............................................................................157
Глава 6. Возможности ОКТ в оценке морфофункциональных изменений кожи под воздействием УФО и в оценке эффективности фотозащитных средств........................................................................170
Глава 7. Возможности ОКТ в оценки морфофункционального состояния кожи больных атопическим дерматитом, вовлеченной и не вовлеченной в патологический процесс. Оптимизация и индивидуализация терапии на основании результатов мониторинга морфофункционального состояния кожи..........................................191
7.1. Результаты использования ОКТ для оценки морфофункционального состояния кожи больных атопическим дерматитом, свободной от высыпаний, различной анатомической принадлежности................................................................................191
7.2. Результаты ОКТ-мониторинга морфофункционального состояния кожи больных атопическим дерматитом, свободной от высыпаний и с клиническими проявлениями в процессе воздействия УФ-облучения...................................................................................199
7.3. Результаты ОКТ-мониторинга морфофункционального состояния очагов атопического дерматита в процессе наружной противовоспалительной терапии.....................................................210
Глава 8. Возможности ОКТ в оценки морфофункционального состояния кожи больных псориазом, вовлеченной и не вовлеченной в патологический процесс. Оптимизация и индивидуализация терапии
на основании результатов мониторинга морфофункционального состояния кожи....................................................................................234
8.1. Результаты использования ОКТ для оценки морфофункционального состояния кожи больных псориазом, свободной от высыпаний, различной анатомической принадлежности................................................................................234
8.2. ОКТ-мониторинг морфофункционального состояния кожи больных псориазом, свободной от высыпаний и с клиническими проявлениями, в процессе ПУВА-терапии.....................................241
8.3. ОКТ-мониторинг морфофункционального состояния очагов псориаза в процессе ПУВА..............................................................250
8.4. Результаты ОКТ-мониторинга морфофункционального состояния очагов псориаза в процессе наружной противовоспалительной терапии.....................................................252
Заключение...........................................................................................268
Практические рекомендации..............................................................305
Выводы.................................................................................................308
Список литературы..............................................................................311
Введение
Модернизация российского здравоохранения, предусматривающая интенсивное развитие высокотехнологичных и высокоэффективных методов диагностики и лечения, а также оперативное внедрение научных разработок в практическое здравоохранение [38, 40], в том числе и в области дерматологии [36, 46], диктует необходимость развития методов, способных обеспечить индивидуализацию терапии на основе объективных представлений о морфофункциональных особенностях кожи пациента, гарантирующих сочетание ее эффективности и безопасности.
Не менее важной проблемой современной дерматологии является повышение ответственности врача и производителей дерматологических препаратов и технологий, решить которую может только развитие методов объективной оценки эффективности и безопасности терапевтического воздействия.
Длительное время единственным способом получения объективной информации о морфологическом состоянии кожи была традиционная инцизионная биопсия, инвазивность которой значительно ограничивала ее применение и практически полностью исключала мультиочаговые и динамические наблюдения. Ограниченные возможности морфологических исследований, очевидно, послужили причиной недостаточного объема информации о морфофункциональных особенностях клинически здоровой кожи больных хроническими дерматозами, отсутствие которой, с одной стороны, не позволяет составить полного представления о механизмах развития заболевания, а с другой - в полной мере оценить эффективность, а самое главное - безопасность существующих методов лечения.
Современная дерматология испытывает настоятельную потребность в прижизненных методах морфофункционального исследования кожи,
позволяющих осуществлять мультиочаговое и динамическое наблюдение за состоянием кожи в очагах и вне очагов поражения до и в процессе терапии.
Основным методом оценки состояния кожи в норме и при патологии остается визуальный осмотр. Для оценки наиболее распространенных хронических дерматозов, таких как псориаз и атопический дерматит, внедряются тестовые системы оценки патологического процесса, позволяющие оценить выраженность клинических проявлений, распространенность процесса и учесть субъективные симптомы. При всех достоинствах тестовых систем оценка патологического процесса остается субъективной, плохо воспроизводимой, что приводит к расхождению результатов, полученных разными специалистами. В то же время кожа больных хроническими дерматозами, свободная от высыпаний, остается вне сферы внимания дерматолога.
Проблему исследования функциональных показателей кожи в современной косметологии можно считать практически решенной. Портативные диагностические приборы-комбайны, измеряющие одновременно несколько физиологических характеристик кожи (влажность рогового слоя, сальность, трансэпидермальную потерю воды, эластичность и др.), широко распространены и являются доступными.
Поиски доступных и эффективных методов прижизненного исследования морфологических характеристик кожи еще продолжаются.
Одним из наиболее доступных методов, способных предоставлять прижизненную информацию о морфологии кожи, является дерматоскопия (дермоскопия, эпилюминесцентная микроскопия, поверхностная микроскопия). Метод позволяет, при условии использования иммерсии или поляризованного света, изучать подповерхностные структуры эпидермиса и верхних слоев дермы, частично оценивать глубину расположения и состояние поверхностно расположенных сосудов, визуализировать скопления пигмента, что ограничивает использование метода диагностикой пигментных
новообразований [3, 36, 46]. Метод не позволяет получить информации о внутренней структуре органа, о которой при дерматоскопии можно судить лишь косвенно.
В настоящее время получают развитие высокоразрешающие методы визуализации биотканей: ультрасонография, конфокальная сканирующая лазерная микроскопия и новейший из них - оптическая когерентная томография (ОКТ).
Возможности ультрасонографии в дерматологии наиболее изучены, существует опыт практического применения метода в диагностике ограниченной склеродермии, склеродермоподобной формы болезни трансплантат против хозяина, псориаза, красного плоского лишая [176, 165, 168, 100]. Однако относительно невысокое разрешение современных доступных устройств с частотой зондирующего излучения 20 и 40 МГц и недостаточный контраст изображений являются препятствием для четкой дифференцированной визуализации эпидермиса и зоны дермоэпидермального соединения, что в сочетании с невозможностью точных измерений не позволяет получить необходимой информации и использовать данный метод для решения поставленных проблем [3, 258].
Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия позволяет осуществлять ш vivo исследование эпидермиса и сосочкового слоя дермы с пространственным разрешением, сопоставимым с таковым при гистологическом исследовании (латеральное разрешение от 0,5 до 1,0 мкм), но обеспечивает лишь небольшую глубину исследования, предоставляя информацию о состоянии горизонтального среза ткани на определенном уровне, не обеспечивает представления об архитектонике ткани в целом [20, 21, 256].
Оптическая когерентная томография - высокоразрешающий (от 3-5 до 25 мкм) метод визуализации структуры биотканей, приближающийся по информативности к традиционной биопсии, позволяет получать информацию о
морфологическом состоянии здоровой и патологически измененной кожи в реальном времени.
В основе получения изображения методом ОКТ заложен принцип аналогичный ультразвуку с использованием в качестве зондирующего излучения низкоинтенсивного света ближнего инфракрасного диапазона с мощностью до 1,5 мВт, не повреждающего ткани. Визуализация структуры биологических тканей осуществляется за счет регистрации рассеянной назад части зондирующего излучения от внутритканевых элементов, отличающихся друг от друга по показателю преломления и различиям свойств обратного рассеяния.
Высокое разрешение, хорошая контрастность изображений, оптимальная для дерматологических исследований глубина визуализации (1,5 мм), обеспечивающие оптимальную визуализацию зоны эпидермиса и дермоэпидермального соединения, представляющей особый интерес при решении большинства дерматологических проблем, доступное, легко управляемое портативное оборудование определяют преимущества ОКТ перед другими методами визуализации в дерматологии.
Установлено, что ОКТ дифференцирует основные патоморфологические процессы в коже и может использоваться для прижизненной диагностики ряда заболеваний кожи, ее придатков и слизистых оболочек [26, 27, 34, 140, 317].
Технология прижизненного исследования морфологии кожи методом оптической когерентной томографии разрешена к применению (регистрационное удостоверение № ФС-2006/265 от 15 августа 2006 г.). При этом необходимо учитывать, что некоторые качественные и количественные характеристики изображений зависят от технических особенностей прибора, определяющих их разрешающую способность.
Цель научного исследования: определение возможностей метода ОКТ в оценке морфофункционального состояния кожи, индивидуализации, контроля эффективности и безопасности терапии дерматозов Задачи научного исследования:
1. Осуществить идентификацию компонентов полученных ОКТ-изображений тонкой и толстой кожи с использованием метода математического моделирования Монте-Карло.
2. Изучить особенности ОКТ-изображений здоровой кожи различной анатомической принадлежности в зависимости от пола, возраста и этнического типа.
3. Изучить возможность использования ОКТ для мониторинга морфофункционального состояния здоровой кожи в процессе воздействия УФО без и с предварительным нанесением фотозащитных средств и топических кортикостероидных препаратов, в том числе у представителей различных этнических типов.
4. Изучить возможность использования ОКТ для прижизненного исследования морфофункциональных особенностей клинически здоровой кожи больных атопическим дерматитом и псориазом.
5. Изучить возможность использования ОКТ для оценки влияния терапевтического воздействия (УФО при атопическом дерматите, ПУВА-терапии при псориазе) на морфофункциональные показатели клинически здоровой кожи, свободной от высыпаний, при атопическом дерматите и псориазе.
6. Изучить возможность использования ОКТ для прижизненной оценки морфофункционального состояния кожи в очагах поражения в процессе терапии (УФО и топические кортикостероиды при атопическом дерматите и ПУВА-терапия и противопсориатические наружные средства при псориазе) с целью ее индивидуализации, оптимизации и контроля ее эффективности и безопасности.
Научная новизна исследования
Впервые с использованием метода математического моделирования Монте-Карло созданы модельные ОКТ-изображения, позволившие провести идентификацию и сопоставление оптических компонентов толстой, тонкой кожи и зоны перехода толстой кожи в тонкую.
Проведена оценка структурного и функционального состояния кожи в зависимости от анатомической принадлежности, пола, возраста и конституциональной пигментации с использованием ОКТ, впервые установлена корреляция структурных и функциональных параметров здоровой кожи.
Метод ОКТ позволяет установить, что нанесение топических ГКС вызывает уменьшение толщины эпидермиса у представителей афроамериканского этнического типа в более ранние сроки, чем у представителей германского этнического типа.
Впервые изучены морфофункциональные изменения здоровой кожи под влиянием ультрафиолетового излучения и описаны критерии эффективности фотозащитных средств.
Установлено, что метод ОКТ позволяет выявлять морфофункциональные отличия кожи больных атопическим дерматитом и псориазом и свободной от высыпаний.
Впервые с использованием метода ОКТ и функциональных методов исследования изучено влияние ПУВА-терапии и УФО на морфофункциональное состояние кожи, не вовлеченной в патологический процесс, а также очаги псориаза и атопического дерматита.
Разработана методика ОКТ-исследования кожи больных хроническими дерматозами, позволяющая при кратковременном наблюдении косвенно оценивать фармакодинамические х�