Дерматология всегда была областью медицины, в которой правильная диагностика и выбор необходимой терапии сильно зависят от видимых изменений кожи. До изобретения фотографии кожные заболевания тщательно описывались схематичными изображениями, рисунками и муляжами.
Фотография, и особенно цифровая, внесла изменения в дерматологическую клиническую практику путем добавления к обследованию пациента с кожным заболеванием анализа цифровых изображений, помимо сбора жалоб.
Уже в 1860-х годов посеребренные медные пластины дагерротипов и первые фотографии использовались в специализированных дерматологических изданиях, таких как «Атлас кожных болезней» Сквайера. Поэтому для дерматологии было естественно постоянно внедрять новые технологии и подходы, появляющиеся в области фотографии и печати, как только они становились доступны.
Это привело к процветанию дерматологии как специальности, в которой развитие заболевания пациента можно подробно проиллюстрировать гистологическими изображениями. Появление пленок 35 мм Kodachrome (Eastman Kodak Company, Рочестер, штат Нью-Йорк) стало «золотым стандартом» клинической визуализации в дерматологии. Однако использование аналоговой фотографии было ограничено из-за высокой стоимости и большого времени обработки изображений. Несмотря на это, она просуществовала более ста лет.
Цифровая фотография является относительно недавним достижением в получении и хранении визуальной информации. В процессе развития цифровой фотографии улучшилось качество изображений, эта методика стала более доступной и экономически выгодной, и дерматологи одними из первых начали использовать ее при лечении пациентов. Цифровая фотография быстро стала стандартным методом фотографической документации как в клинических, так и в исследовательских целях.
Цифровая фотография, заменившая аналоговую в исследовательской и практической дерматологии, обладает рядом преимуществ. Некоторые из них очевидны, такие как переход от пленки, чей срок службы ограничен в условиях обычного хранения, на воспроизводимый цифровой носитель, не имеющий срока годности. Например, архивирование и быстрое извлечение цифровых изображений значительно проще и экономически выгоднее, чем извлечение аналоговых изображений, так как их можно сохранять и в дальнейшем проводить поиск на компьютере. Кроме того, помимо этих преимуществ, цифровая фотография открыла совершенно новые возможности.
При многих дерматологических заболеваниях важно знать, является данное повреждение новым или рецидивирующим. Для достижения этой цели можно сравнить несколько фотографий в динамике путем документирования первичного осмотра пациента, а затем получения серии фотографий в течение периода времени или в определенные временные точки.
К тому же во время процесса, называемого регистрацией изображения, выравнивают и накладывают несколько изображений одной и той же предметной области таким образом, чтобы сравнить изменения в течение определенного периода времени с использованием как визуальных, так и вычислительных методов, что гораздо проще, чем сравнивать аналоговые фотографии.
Фотография обеспечивает уникальное визуальное медицинское заключение, которого нельзя достичь только лишь при помощи описательного метода.
Успешно проводят также компьютеризированную оценку участков нарушений пигментации и раннее выявление меланом. При анализе большого количества цифровых фотографий меланом компьютерные программы могут отличить визуальные характеристики как злокачественных, так и доброкачественных новообразований. Далее эти системы могут быстро и последовательно идентифицировать меланому, даже когда поражение атипично, тем самым потенциально избежать ненужного проведения биопсии.
а) Основы цифровой фотографии. В целом цифровая камера похожа на пленочный фотоаппарат. Свет с фотографируемого объекта попадает в камеру, проходит через линзу и несколько зеркал и в конечном счете «фиксируется». Принципиальное отличие состоит в том, что вместо пленки свет попадает на устройство с зарядовой связью (УЗС). Именно это устройство преобразует свет в цифровую информацию, интерпретирующую камерой для получения цифрового изображения.
УЗС преобразует свет в электрическое напряжение, которое затем преобразуется в двоичный код, сохраняющийся на карту памяти камеры. УЗС имеет решающее значение для цифрового аппарата, поскольку разрешение УЗС-матрицы, или плотность цифровых пикселей в УЗС-матрице, значительно влияет на качество изображения. Цифровая фотография в настоящее время имеет столь высокое разрешение, что не уступает по качеству аналоговой фотографии, обладая при этом дополнительными преимуществами в виде простоты использования и эффективности.
Разрешение цифровой фотографии требует достаточного количества пикселей для создания изображения, в котором отдельные пиксели отражают необходимые детали изображения при просмотре. В качестве сравнения: обычная 35-мм пленка Kodachrome с 25 слайдами (размер 24x36 мм; фоточувствительные элементы представлены серебряными зернами по аналогии с пикселями) имеет примерное эквивалентное разрешение 20 мегапикселей. Разрешение УЗС-матрицы в значительной степени зависит от марки камеры и модели.
Исследования показали, что минимальное разрешение 768x512 достаточно для использования дерматологами амбулаторного звена. Учитывая это минимальное разрешение, необходимо найти баланс между изображениями с высоким (которые из-за более высокой плотности пикселей требуют большего количества памяти компьютера для хранения) и низким разрешением (которые требует меньшего количества памяти компьютера). УЗС с разрешением, сопоставимым с аналоговым изображением, требует 33,6 Мб памяти до сжатия.
С практической точки зрения любое изображение размером более одного мегапикселя будет достаточным для использования в клинической практике.
б) Выбор фотокамеры. Как и пленочные, цифровые фотокамеры разделяются на однообъективные зеркальные фотоаппараты (ОЗФ, или SLR) и разновидности компактных камер (КК, или PAS). ОЗФ-камеры, как правило, более удобны, часто предполагают использование внешней вспышки и сменных объективов. Результатом этого является более высокое качество изображения, но, как следствие, ОЗФ-камеры громоздкие и более дорогостоящие, чем КК.
Цифровые компактные камеры (КК) являются отличным выбором для неопытных фотографов, потому что они просты в использовании. Эти камеры не такие дорогостоящие, поскольку имеют единственный объектив и встроенную вспышку, и, вследствие этого, они значительно меньше по размеру и массе, чем зеркальные. Фотографы часто устанавливают КК на автоматический режим, который позволяет камере автоматически выбирать настройки экспозиции, баланса белого, цветового баланса, фокусировки и вспышки.
Дословный перевод названия КК — pointing and shooting, то есть «прицелься и снимай», — точно описывает метод использования, и конечные результаты зачастую вполне приемлемы и полезны в клинической практике. Следует помнить о том, что автоматический режим не всегда приводит к оптимальным результатам, поскольку изменения внешнего освещения или положения пациента могут оказать влияние на качество изображения, особенно в серии фотографий. В большинстве случаев последнее поколение КК является отличным выбором для использования в клинических целях.
ОЗФ имеют сменные объективы и вспышки. Объективы можно настраивать вручную для обеспечения точного захвата объекта в кадре. Фотограф может контролировать все этапы получения изображения, в том числе экспозицию, баланс белого и цветовой баланс, а также синхронизацию со вспышкой. Корпус ОЗФ, как правило, намного больше, чем у КК, что позволяет получать изображения с более высоким разрешением, чем аналоговая фотография. ОЗФ является лучшим выбором для получения качественных фотографий с целью публикации.
Тем не менее ОЗФ может стоить на порядок дороже, чем КК, из-за совокупной стоимости корпуса ОЗФ, объектива, вспышки и других аксессуаров.
Выбирать цифровую камеру необходимо исходя из клинических целей и стоимости. Например, если планируется использовать фотографии исключительно в клинической практике, то можно ограничиться КК. Если врач планирует использовать фотографии в публикациях или стоимость непринципиальна, более подходящим вариантом будет ОЗФ. Кроме того, если качество изображения и стабильность его получения имеют первостепенное значение, ОЗФ является лучшим выбором, поскольку он позволит фотографу точно контролировать все настройки в процессе получения изображения.
Для эстетических целей подойдут высококачественные камеры и автономные системы, такие как VISIA Complexion Analysis или система визуализации OMNIA. Возможность точного воспроизведения изображения может быть весьма полезным свойством в отношении современной судмедэкспертизы.
Существует много полезных интернет-ресурсов, где можно изучить и сравнить цифровые камеры (табл. 1).
в) Выбор аппаратуры:
1. Компьютер. Несмотря на то что профессиональные фотографы и работники подобных сфер, работающие с цифровыми изображениями, должны иметь очень мощные компьютеры для ежедневной работы, требования к фотографии в дерматологической практике сводятся к не столь жестким условиям по хранению и аннотированию цифровых изображений.
В первую очередь необходимо выбрать операционную систему. По состоянию на 2012 г. две самые популярные операционные системы — это Microsoft Windows и Apple OS X. В предыдущие годы обмен данными между ними был несколько ограничен, поэтому лучше было выбирать ту, которая уже использовалась в больнице/организации. Проблем с более поздними версиями операционных систем не возникает, и поэтому выбор в первую очередь основывается на личных предпочтениях, если только локальная политика информационных технологий не диктует иное.
После того как определена операционная система, нужно сделать выбор между настольным компьютером и ноутбуком. Если портативность не требуется, то лучше использовать настольный компьютер, который за определенную цену всегда имеет большую производительность/объем памяти, если сравнивать его с ноутбуком аналогичной цены. В любом случае следующим важным атрибутом является количество места на жестком диске. Чем больше объем памяти диска, тем больше изображений можно на нем хранить.
2. Хранение данных. Несмотря на то что жесткий диск локального компьютера, как правило, является основным местом хранения, существует много других опций. Некоторые из них перечислены в табл. 2.
3. Требования к хранению. При выборе способа хранения данных важно знать, сколько места они будут занимать. В контексте цифровой фотографии руководствуются двумя основными факторами — разрешением и количеством фотографий, которые будут храниться. Чем выше разрешение, тем больше памяти требуется для одного фото. Умножение на количество хранящихся изображений позволит примерно подсчитать необходимый объем памяти. В табл. 3 перечислены некоторые общие требования к системе хранения изображений с примерами размеров различных фотографий.
В табл. 4 «сжатие» относится к удалению излишней информации для уменьшения необходимого объема памяти для хранения конкретных данных. Есть два типа сжатия: с потерями и без потерь. Сжатие без потерь — это процедура, которая носит обратимый характер: всегда можно получить исходные данные из сжатых. Часто для сжатия без потерь используется файловый формат TIFF. Изображения могут быть отредактированы и повторно сохранены без потери качества. Качество TIFF-изображений не зависит от производителя камеры и идеально подходит для ведения учета и обмена данными, так как они универсальны в использовании.
Файловый формат RAW — это «сырые» несжатые данные, которые поступают непосредственно от матрицы камеры. Каждый производитель камеры имеет свою собственную версию формата RAW. Как и следовало ожидать, форматы без потерь предполагают файлы очень больших размеров. При сжатии с потерями происходит потеря информации, так как исходная информация не может быть извлечена или восстановлена из сжатой информации. В цифровой фотографии и изображении сжатие с потерями используется для удаления визуальной информации, которая не сильно влияет на изображение в целом. Популярным форматом сжатия с потерями является формат JPEG.
Размер файла с потерями значительно меньше по сравнению с размером файла без потерь.
г) Формирование цифровых изображений и обмен ими в медицине. Важнейшее значение для безопасности и соблюдения закона «О преемственности страхования и отчетности в области здравоохранения» (HIPAA) имеют соответствующее хранение и передача данных. Несмотря на то что существуют определенные правила и положения, касающиеся защиты частной информации о состоянии здоровья, нет каких-либо стандартов для деидентификации таких клинических данных, как цифровые изображения в дерматологии.
В первую очередь это формирование цифровых изображений и обмен ими в медицине (DICOM), международный стандарт для медицинских изображений и соответствующей информации, которая определяет необходимый формат и качество медицинских изображений для клинического использования. DICOM был предложен в 1980-е годы для использования в целях планирования дозы в лучевой терапии, его стандарты были разработаны Американской коллегией радиологов и Национальной ассоциацией производителей электрооборудования. В 1993 г. опубликован первый стандарт.
За короткое время DICOM стал внедряться практически во все радиологическое оборудование, что позволило полностью перейти на цифровой формат, заменив аналоговые изображения. Недавно DICOM выпустил Приложение 142, которое представляет собой руководство по удалению персональных данных (деидентификации). Несмотря на то что цифровые изображения в дерматологии не были специально упомянуты, удаление или искажение фактических пиксельных данных, где имеется возможность визуально идентифицировать личность на изображениях, имеет отношение к данной области и может быть достигнуто с помощью использования черных полос в таких местах изображения, как глаза или идентифицирующие личность татуировки.
Весьма вероятно, что в будущем DICOM также обозначит условия обмена цифровыми изображениями в дерматологии.
1. Программное обеспечение обработки изображений. Многие цифровые камеры выпускаются с базовым программным обеспечением для настройки контрастности и яркости, а также внесения изменений, например устранения эффекта красных глаз. Некоторые программы также помогают в сортировке и архивировании. Тем не менее фотографии в дерматологии и медицинской документации требуют более эффективного рабочего процесса, который позволит врачу сфотографировать и быстро вставить изображения в медицинскую карту. Самое главное, чтобы программное обеспечение соблюдало HIPAA.
Основные параметры, корректируемые программами обработки фотографий, включают в себя контроль панорамы и масштаба, наглядное сравнение, измерение и маркировку, а также ссылки на информированное согласие. Некоторые программы также включают «живое» наложение изображения, что представляет собой метод наложения предварительно просмотренных с камеры предыдущих цифровых фотографий пациента или поражения, о котором идет речь. Это особенно полезно в получении серии последовательных фотографий, используемых для сравнения изменений или выявления новых повреждений, например при проведении общего фотографирования всего тела.
Не противоречащее HIPAA программное обеспечение, такое как Canfields Mirror Suite, может позволить лечащему врачу быстро выбирать фото «до» и «после» и располагать их рядом. Это особенно полезно во время приема пациентов, поскольку удобно совместно с ними проанализировать результаты. Система Mirror может быть синхронизирована с библиотеками диагностики и процедур, так что врачи получают возможность легко осуществлять поиск и систематизировать изображения.
Некоторые системы электронных медицинских карт, разработанных специально для дерматологии, такие как NexTech Dermatology Software или Modernizing Medicine, предлагают легкую интеграцию цифровых фотографий в карту пациента, оптимизацию диагностики, планирования и результатов. Для «облачного» обмена клиническими изображениями в данном лечебном учреждении используют такие HIPAA-соблюдаемые системы, как ClickMedix. Для обмена клиническими изображениями, не содержащими информацию, идентифицирующую личность, часто используют бесплатные онлайн-сервисы, такие как Picasa, Flickr и Photobucket.
Лидирующее программное обеспечение, такое как Adobe Photoshop, является ценным в работе с изображениями, хотя общедоступный графический редактор GIMP имеет такие же функции. С этической точки зрения весьма полезной могла бы быть обработка изображений с целью предоставления пациенту возможных результатов, но это не должно приводить к созданию изображений, не отражающих реальную ситуацию.
2. Технические аспекты фотографии. Хороший результат клинической фотографии зависит от возможностей сопоставления на сделанных снимках. В серии фотографий конкретного пациента или результатов лечения все изображения должны точно отражать различия в каждый момент времени без отклонений, привнесенных самой фотографией. Для сопоставления изображений необходимо понимание базовых принципов фотографии, таких как фокус, экспозиция, освещение и кадрирование.
д) Положение пациента. Клинические проявления или повреждения должны быть как можно более четкими. Для фотографирования идеально подходит однотонный нейтральный фон. Нейтральный серый цвет, который отражает 90% видимого света, успокаивает глаза и хорошо смотрится, хотя более светлая кожа лучше выглядит на темном фоне, в то время как темная кожа — на светлом. Кадр не должен содержать отвлекающие объекты, например одежду, ювелирные изделия, макияж и избыточные волосы. Яркая одежда или предметы интерьера могут внести цветовой оттенок на фотографируемый объект, а предметы или мебель впереди от источника света — привести к появлению нежелательных теней.
При фотографировании тела пациента в идеальном случае одежду необходимо снять или по крайней мере задрапировать тканью. Одежда не должна присутствовать на фотографии. Пациенту может быть предоставлен одноразовый халат при фотографировании половины тела.
При фотографировании лица оно должно быть чистым, без каких-либо следов макияжа или избытка кожного сала. Блеск от частиц макияжа или кожного сала может негативно отразиться на изображении, особенно при использовании вспышки. Если пациент очищает лицо перед тем как фотографироваться, должно пройти несколько минут (или больше для косметических изображений, так как увлажненное состояние лица имеет решающее значение), чтобы исключить любую преходящую эритему. Мужчины должны подстричь, а в идеале сбрить волосы на лице. Волосы должны быть убраны с лица с помощью повязки на голову или резинки для волос.
Пациент должен быть расслабленным, иметь нейтральное выражение лица на всех фотографиях, если фотографии не предполагают демонстрации патологического (например, паралич Белла) или терапевтического (например, результат инъекций ботулотоксина) процесса.
Для хирургической фотографии область интереса должна быть тщательно обрамлена салфетками. Поле должно быть по возможности осушено для обеспечения четкой визуализации области. Все отвлекающие элементы, такие как волосы и тени, нужно убрать.
е) Композиция. Единообразие композиции кадра гарантирует соответствие качества фотографий и наглядности серии фотографий пациента. Клиницисты могут использовать только несколько стандартных расстояний для того, чтобы достичь этой наглядности; например, фотография половины тела с последующим фотографированием отдельной области (например, предплечья), а затем крупным планом место поражения. В идеальном варианте все фотографии с одинакового расстояния должны иметь одинаковые кадрирование, освещение и настройки.
Использование функции увеличения, или зуммирования (как в популярных КК) нежелательно, так как изменение масштаба не позволяет достичь соответственного увеличения; кроме того, использование цифровых объективов переменного фокусного расстояния приводит к потере качества изображения из-за интерполяции данных по мере увеличения изображения. Для постоянного получения хороших изображений лучше перемещаться вместе с камерой, чем использовать функцию зуммирования (масштабирования), особенно при серийной фотографии. Естественная анатомическая поза — обязательное требование для общего фотографирования всего тела.
Серия фотографий в анфас (фотография головы и шеи при расположении кончика носа на уровне мочки уха) предполагает наглядность. Принято также делать фотографию в профиль при повороте головы на 90°. Косые снимки можно сделать при необходимости обозначения отдельных изменений.
Пациента можно ставить также в заранее определенное место. Для этого можно сделать отметку на полу (например, лентой) для удобства пациентов. Любое внешнее освещение должно быть в обычном режиме, чтобы обеспечить наиболее равномерное освещение пациента. Для фотографий участка поражения или сыпи крупным планом можно использовать измерительную шкалу, которая часто прикреплена к нижней части фотоаппарата. Линейку на конце шкалы осторожно прикладывают к фотографируемому повреждению. Этот аксессуар также обеспечивает наглядность за счет постоянства расстояний, с которых может быть сделан снимок, и защищает камеру от дрожания.
Напечатанные клеящиеся линейки, такие как продукция DELASCO, полезны как для идентификации пациентов, так и для соизмерения объектов.
Для измерения такая линейка наклеивается ниже повреждения; она должна быть видна в пределах размера фотографии.
ж) Освещение. Важно, чтобы освещение оставалось неизменным при серийной фотографии. Различия освещения могут неточно отразить изменения на коже в каждый момент времени. Встроенная вспышка не является идеальным выбором для фотографии в дерматологии. Ее прямое освещение стирает границы. Освещение под углом смотрится более выигрышно, так как оно помогает выделить текстуру и контуры без потери объема. Такой тип освещения может быть достигнут путем использования внешней вспышки с системой крепления, системы монтирования двух источников света или нескольких внешних вспышек в студийных условиях.
Кольцевые вспышки необходимы для фотографий аногенитальной области или ротоглотки, поскольку они обеспечивают равномерное освещение, хотя ценой этого становится потеря восприятия глубины. Эти системы освещения могут быть изменены (за счет конфигурации) для достижения отличного качества трехмерных изображений равномерно освещенных объектов. У КК, которые «размывают» или переэкспонируют объекты при фотографировании на близком расстоянии, можно прикрывать вспышку рассеивателем из белой ткани или потертой наждачной бумагой, пластиковой бутылкой с шероховатой поверхностью.
Саму крышку вспышки можно обработать таким же образом. Все эти подходы сокращают срок службы батареи, так как вспышка может сгореть при более высоких параметрах; последний может также влиять на стоимость при перепродаже.
з) Настройки камеры:
1. Экспозиция. В идеальных условиях, с применением маленьких диафрагм (f/22 или f/32), в сочетании с освещением, которое создает цветовую температуру дневного света 5500 К, можно обеспечить превосходную передачу глубины резкости с минимальным размытием. Для достижения идеальной резкости и освещения объекта следует установить диафрагму объектива максимально открытой. Чем больше диафрагма, тем быстрее срабатывает затвор, что позволяет получать самые четкие снимки, минимизируя потенциальное размытие от движения объекта. Кроме того, это позволяет получить большую глубину резкости (диапазон расстояния, который дает приемлемую четкость).
Тонкую настройку глубины резкости можно использовать для фокусировки, в частности на одном из участков повреждения кожи. Для обеспечения наилучшего контроля над глубиной резкости изображения можно настроить камеру на опцию «Приоритет диафрагмы». В отличие от вышесказанного, можно выставить на камере маленькую диафрагму (f/22) для лучшей фокусировки на больших расстояниях. Вспышка используется для обеспечения максимальной резкости и освещенности объекта.
2. Фокусировка. Объектив с ручной фокусировкой лучше всего подходит при фотографировании непосредственно поврежденных участков кожи либо области интереса. Отличным выбором для использования в дерматологии будет объектив для портретной съемки с фокусным расстоянием 60-100 мм. Например, с помощью большинства объективов 60 мм можно получить превосходные крупные планы при съемке с обычного расстояния в 8 дюймов, в то время как 90-100 мм объективы идеально подходят для съемки результатов эстетических процедур, при которых нежелательно сокращать перспективу.
Многие ОЗФ и КК имеют режим автоматической фокусировки, в котором используется маломощный отраженный инфракрасный свет для настройки нужного фокуса с наименьшими усилиями. В обоих типах фотокамер область фокусировки обозначается квадратом в видоискателе или на дисплее камеры, который настраивает фокус объектива в момент, когда кнопка спуска затвора нажата наполовину. Прежде чем сделать фотографию, нужно быть уверенным, что вся область интереса попала в фокус. Для правильной настройки фокуса не менее важно держать камеру неподвижно, двумя руками. Локти нужно прижать к телу.
При использовании видоискателя камеру нужно держать у лица.
Способ ручной фокусировки объектива с фиксированным фокусным расстоянием, например 60 мм, называется «фокусировка корпуса». Кольцо фокусировки можно настроить на нужное расстояние, которое отмечено на верхней части объектива. Обычно представлены расстояния в 1 фут, 5 футов, бесконечность, что можно изменить путем поворота кольца. Фотограф устанавливает желаемое значение, смотря через видоискатель, двигается назад и вперед, до тех пор пока объект не сфокусируется в видоискателе, а затем делает снимок. Такой простой метод позволяет получать легко воспроизводимые фотографии в клинической практике.
3. Баланс белого. Регулировка баланса белого позволяет скорректировать передачу глубины цвета так, что нейтральные цвета, такие как белый и серый, точно будут представлены в том же свете. Как правило, функция «автоматический баланс белого» в любой современной камере (ОЗФ либо КК) отлично справляется с этим. Можно также выбрать предустановленный баланс белого в настройках для определенных условий освещения, таких как дневной свет, яркие солнечные блики, флуоресцентные или вольфрамовые лампы, облачная погода. Для обеспечения максимального контроля над балансом белого можно использовать серую карту или вручную настроить баланс внутри камеры, затем сохранить данную предустановку для использования при тех же условиях освещения.
4. Разрешение. Разрешение изображения измеряется в пикселях и отражает количество деталей, которые может зафиксировать фотоаппарат. Чем больше пикселей в изображении, тем больше деталей отображено в полученном снимке. В фотоаппарате настройка разрешения изображения обозначается как «качество изображения» или «размер изображения». Для фотографии в дерматологии мы рекомендуем устанавливать высокое качество разрешения, насколько это возможно. Следует иметь в виду, что чем выше качество изображения, тем больше будет размер файла; это необходимо принимать во внимание при хранении изображений. Разрешения в один мегапиксель зачастую достаточно для подавляющего большинства фотографий.
При качестве выше пяти мегапикселей различия видны лишь на специальных устройствах для визуализации.
и) Использование цифровой фотографии в дерматологической хирургии. Хотя дерматологи реже становятся объектами судебных исков в сравнении с врачами других специальностей, эстетические хирургические вмешательства имеют основу для юридических рисков. Что касается хирургии Моса), основной причиной исков является неверный выбор места оперативного доступа. Цифровая фотография позволяет хирургам точно верифицировать места биопсии, анатомические ориентиры и составлять карты Моса, тем самым защищая себя от ошибок и обеспечивая превосходный уровень безопасности вмешательств.
Чтобы правильно определить место оперативного доступа перед вмешательством, хирурги руководствуются источниками информации. Этими источниками часто выступают сами пациенты и их семьи, направительные листы, письменные описания и схемы в медицинской документации, места дермабразии и шрамы от предыдущих биопсий. Могут пройти недели и даже месяцы между биопсией и датой операции, в связи с чем место взятия биопсии хорошо заживает, часто не оставляя следов. Хирурги иногда вынуждены отменить операцию ввиду невозможности найти место биопсии, отправляя пациентов обратно к их лечащим врачам для уточнения места проведения манипуляции.
Кроме того, биопсированные участки порой трудно найти у пациентов с иммунодефицитом или с сильно поврежденной солнцем кожей, которые имеют много раковых образований на коже в одной области, а также у тех, у кого в анамнезе имеются аналогичные процедуры.
Уникальность дерматологии в том, что для описания участков биопсий используют гораздо больше методов, чем просто латерализацию. Несмотря на то что некоторые из них используют в описании вспомогательные термины, такие как «медиальный», «височный» или «нижнечелюстной», в пределах одной и той же области могло быть выполнено несколько вмешательств. Триангуляция участков биопсии из двух точек, таких как анатомический ориентир, и другого поражения может быть полезной, но данный метод занимает много времени, иногда неточен (например, если одна из триангуляционных точек представлена себорейным кератозом). Кроме того, измерения меняются, так как после биопсии место заживает.
Фотография с последовательным изменением ракурса и фокусного расстояния позволяет наиболее точно определять границы и документировать места биопсий, в дополнение к информации, задокументированной при медицинском осмотре. В исследовании Мак-Гиннесса и соавт. (McGinness et al, 2009) места оперативного вмешательства были идентифицированы в день операции пациентом, врачом или и тем, и другим, а затем идентифицированы с помощью фотографии места предоперационной биопсии 271 участка, полученные при использовании методики Моса. Пациенты неправильно определяли место хирургического вмешательства в 16,6% случаев, хирурги — в 5,9%, а и те, и другие — в 4,4%.
При использовании предоперационных фотографий мест биопсий частота появления ошибок в определении места хирургических операций Моса уменьшилась до нуля.
к) Фотографирование мест биопсий. Фотографии мест биопсии должны быть точными. Кожные поражения нужно идентифицировать у пациентов при помощи маркера до начала фотосъемки. Композиция на фото должна включать в себя анатомические ориентиры, такие как губы, глаза или нос. В идеальном случае должны быть сделаны две фотографии: одна — с расстояния, чтобы можно было распознать ближайшую анатомическую структуру, вторая — крупным планом или макросъемкой для идентификации точного места биопсии с желательным захватом близлежащих ориентиров.
Если существует несколько участков биопсий в пределах одного изображения, маркировку можно сделать в электронной форме с помощью планшета или на компьютере. Правильное применение последовательной визуализации множества анатомических областей обеспечивает точность изображений.
л) Картирование в микрографической хирургии Моса (МХМ). Микрографическая хирургия Moca (МХМ) представляет собой метод, который проводит гистологическое изучение краев вырезанной ткани каждого клинического случая, чтобы полностью удалить рак кожи. МХМ широко применяется при лечении немеланомного рака кожи (НМРК), особенно в областях, где сохранение ткани имеет жизненно важное значение (лицо).
Точное картирование удаленной ткани в правильном анатомическом положении на пациенте является фундаментальным аспектом МХМ. Как правило, нарисованная от руки карта используется для постройки диаграмм, удаленные образцы и их края сравнивают с анатомическими ориентирами, часто с отпечатанными шаблонами для каждой конкретной локализации. Тем не менее нарисованные от руки рисунки неточны, и можно допустить ошибку при расположении краев. Применяется специальная пленка для картирования, но она имеет ограниченные размеры (не больше 3x4 дюймов) используется одноразово (тем самым увеличивается стоимость) и имеет глянцевую поверхность, в связи с чем на ней трудно делать надписи.
В последнее время цифровая фотография позволила делать быстрое и точное картирование в МХМ. Этот метод дает возможность быстро получать высококачественные изображения соответствующего фактического дефекта в отношении его анатомического расположения для отображения в МХМ. Изображения могут быть выполнены в предоперационном, интраоперационном и в послеоперационном периодах (см. табл. 4). Пока готовятся образцы, изображения можно быстро переместить на компьютер.
МХМ-картирование можно выполнить на печатных изображениях или на компьютере с помощью планшета либо программного обеспечения для цифровой обработки материала. Гистологические данные четко коррелируют с полями и местоположением на пациенте. Карты можно распечатать или сохранить в электронной медицинской карте пациента. Вероятно, в скором времени эта процедура будет выполняться во всем мире, но на данный момент бумажная документация по-прежнему лидирует при лечении пациентов.
м) Фотография всего тела. Раннее выявление меланомы имеет жизненно важное значение, так как ранняя диагностика и начало лечения связаны с лучшим прогнозом заболевания. Пятилетняя выживаемость после лечения меланомы размером менее 1 мм (стадия IA) составляет 95% в сравнении с меланомой более 4 мм, при которой выживаемость составляет менее 45%. Регулярный скрининг кожных покровов всего тела может помочь обнаружить меланомы на ранней стадии, но данный метод лимитирован недостаточно точной документацией и ограниченными возможностями врача.
Пациенты, имеющие в анамнезе меланому, множественные диспластические невусы (ДН) или отягощенный семейный анамнез, должны быть обследованы при помощи метода фотографии всего тела (ФВТ). ФВТ показал себя как метод, способный помочь в выявлении ранних меланом путем обнаружения незначительных изменений в существующих поражениях и распознавания клинически слабозаметной ранней меланомы. При помощи ФВТ создается исходная картинка, с которой впоследствии можно сравнить будущие изменения на пораженных участках кожи. Фотографии анатомических областей, как правило, выполняются согласно шаблону стандартных позиций для данной методики. Можно также выполнить серии фотографий конкретных родинок, которые затем добавить в историю заболевания.
Идеальный вариант — когда в самой клинике находится фотостудия с необходимым программным обеспечением для ФВТ. Некоторые производители систем для ФВТ предлагают пациентам посетить центры с возможностью сделать процедуру и впоследствии принести фотографии своему лечащему врачу.
Сравнение серий фотографий является важным шагом при выявлении незначительных изменений на коже пациента. Несколько цифровых фотографий, сделанных в разные моменты времени, можно выстроить по так называемой методике регистрации изображений. Она зависит от расположения пациента, освещения и условий, гарантирующих, что единственным объектом фокусировки на фотографии будет кожа пациента. При помощи специального программного обеспечения врач располагает пациента до фотосъемки в правильной позиции. Незначительные клинические изменения можно легко обнаружить путем сравнения изменений в течение времени путем использования как визуальных, так и вычислительных методов.
ФВТ также помогает предотвратить избыточное количество биопсий у пациентов с ДН и (или) меланомой в анамнезе. У этих пациентов неоправданные биопсии могут привести к увеличению размеров кожных дефектов, заболеваемости и экономических трат. В исследовании Кохена (Cohen) и соавт. было удалено 241 630 пигментных поражений у 78 пациентов с I или II стадией меланомы; среди этого числа было обнаружено только 12 меланом, и, таким образом, у каждого пациента с найденной меланомой было удалено по 136 кожных поражений.
Шанс, при котором за 20 лет пигментный очаг трансформируется в меланому в возрасте до 80 лет, по оценкам, составляет 0,03% у мужчин и 0,009% в женщин. Даже если удалить все ДН у пациента, то со временем будут появляться новые. ФВТ позволяет точно провести тщательный мониторинг всех существующих невусов и помогает при обнаружении новых очагов, таким образом потенциально оберегая пациентов от ненужных биопсий стабильных невусов. Существуют специальные приложения, такие как UMSkinCheck, которые выступают в роли дополнения к основному протоколу мониторинга состояния кожных покровов пациента.
н) Конфокальная микроскопия in vivo. Конфокальная микроскопия in vivo позволяет получать неинвазивным методом цифровые оптические изображения высокого разрешения в реальном времени. Она используется для изучения НМРК, меланом и других заболеваний кожи. При конфокальной микроскопии используются линзы с водной иммерсией с близкими к инфракрасному спектру лазерами при изучении тонких срезов кожи человека in vivo. Затем горизонтальные срезы участков кожи исследуют в анфас, в отличие от вертикальных срезов при стандартной гистологии. Толщина изучаемых объектов составляет от 3 до 5 мкм, что обеспечивает очень высокое разрешение. Это позволяет изучить кожу на уровне сосочкового и верхнего ретикулярного слоя дермы.
По сравнению с обычной гистологией в данном методе кожа отражается в своем естественном обличье, без фиксации, секционирования и окрашивания. Все изображения, полученные при помощи конфокальной микроскопии in vivo, можно сохранять для последующего изучения.
Конфокальная микроскопия наиболее известна за ее использование при идентификации БКК. Исследования показывают высокую корреляцию при использовании конфокальной микроскопии в сравнении со стандартным гистологическим исследованием in vivo БКК. Идут исследования по определению чувствительности и специфичности данного метода, однако использование in vivo конфокальной микроскопии может в какой-то момент времени убрать необходимость биопсии в целом.
о) Оптическая когерентная томография. Оптическая когерентная томография является одним из цифровых неинвазивных методов визуализации кожи в ее поперечном сечении, который выполняется in vivo в режиме реального времени. Оптическая когерентная томография похожа на ультразвуковую визуализацию, но использует инфракрасный свет для измерения задержки эхо и интенсивности обратного отражения. Метод предоставляет двумерные вертикальные изображения с глубиной до 1,5 мм, что позволяет изучать эпидермис и верхнюю часть дермы, а также некоторые придатки. Боковое разрешение достаточно высоко и составляет от 10 до 15 мкм.
Многие доброкачественные и злокачественные заболевания были выявлены при помощи оптической когерентной томографии, что коррелирует с гистологическими данными. Благодаря тому что оптическая когерентная томография является неинвазивным и легко выполнимым методом, она может оказаться полезной при мониторинге и оценке последствий лечения воспалительных заболеваний кожи в течение периода времени. Кроме того, метод может быть полезным при диагностике рака кожи и позволит избежать проведения биопсии. Оптическая когерентная томография является очень чувствительной и специфической методикой идентификации БКК. Работа по подтверждению этих данных продолжается.
п) Аппарат MelaFind. MelaFind — это утвержденная FDA (Food and Drug Administration) цифровая неинвазивная полностью автоматическая компьютеризированная диагностическая система, предназначенная для помощи в обнаружении ранних меланом и выявлении пигментных нарушений, которые следует учитывать при биопсии, чтобы исключить злокачественное образование. MelaFind использует видимый и инфракрасный свет при проведении дерматоскопии в 10 узких спектральных диапазонах, которые исходят из аппарата. Глубина анализа проходит до 2,5 мм от поверхности кожи. Каждая группа, захваченная камерой, передается на подключенный компьютер для автоматической обработки и анализа.
Полученные изображения имеют высокое разрешение 1280x1000 пикселей, которые можно сохранить в медицинской документации пациента. Весь процесс захвата изображения занимает несколько секунд. Многоспектральные изображения анализируются при помощи заданных алгоритмов, которые затем делают объективную оценку за 1 мин.
В ходе многоцентрового проспективного исследования (Monheit и др.) при помощи MelaFind была достигнута чувствительность 98,4% для тонких меланом (125 из 127 меланом) с коэффициентом биопсий 10,8:1 по сравнению со средней чувствительностью биопсий в 78%. При включении в исследование пограничных повреждений (ДН высокого класса пролиферации, атипичные меланоцитные пролиферации, гиперплазии) чувствительность MelaFind составила 98,3%, при соотношении биопсий 7,6:1. Его специфика составила 9,5%, что значительно выше, чем при обычных исследованиях (3,7%). Дерматологи должны знать, что из-за низкой специфичности система MelaFind рекомендует большое количество биопсий для многих доброкачественных образований.
Таким образом, только повреждения, которые клинически можно заподозрить как меланому, следует оценивать с помощью MelaFind.
р) Резюме. Практика в дерматологии опирается на визуальную оценку заболеваний пациента. Результаты консервативного либо хирургического лечения оцениваются на основе визуальных изменений, происходящих на коже. Цифровая фотография обеспечила эффективный, ценный и постоянный путь к документированию исходного состояния пациента, позволяя отслеживать прогресс и результаты. Она играет также важную роль в повышении точности хирургического доступа. Фотографии могут быть легко интегрированы в медицинскую документацию, обеспечивая точную оценку состояния пациента. Цифровые изображения можно использовать для выявления раковых поражений, которые иначе могут быть упущены даже опытным глазом.
Используя основные принципы, обсужденные в данной статье на сайте, любой пластический хирург сможет делать высококачественные цифровые фотографии, которые помогут ему достичь высокого уровня в лечении пациентов.
с) Глоссарий:
Диафрагма — диаметр отверстия объектива, определяющий количество света, который попадает на матрицу камеры.
УЗС — устройство с зарядовой связью, преобразующее свет в цифровую информацию, которая интерпретируется камерой в виде цифрового изображения.
Глубина резкости — расстояние между ближайшей и дальней точкой в фокусе на фотографии. Обратно пропорциональна диафрагме.
Разрешение — количество деталей, которое камера может захватить, измеряется в пикселях.
Выдержка — продолжительность времени, в течение которого диафрагма объектива открыта, для попадания света на датчик камеры. Например, выдержка 1/250 будет открывать воздействию света датчик камеры на 1/250-ю секунды.
Баланс белого — настройка, отвечающая за то, какой цвет в кадре считать нейтральным. Нейтральный цвет в представлении фотоаппарата — это цвет, не обладающий никакими оттенками: белый, серый.
