Ultrasonographic characteristics of Bowen's disease



Cite item

Abstract

Background: Bowen's disease (BD), or squamous cell carcinoma in situ, is an epithelium-derived tumor with high oncogenicity. Nowadays, high frequency ultrasonography is widely used for non-invasive diagnosis of skin tumors. The results of investigations into the echo signs of BD are contradictory, while they based on the use of 20 and 45 MHz converters. To make intra-epidermal lesions visible, it is necessary to use sonographic converters with at least 50 MHz resolution.

Aim: To determine ultrasonographic signs of BD with the use of a high frequency 75 MHz sensor.

Materials and methods: We examined 8 patients (2 women and 6 men) aged 38 to 86 years with histologically confirmed BD diagnosis. With a high resolution ultrasonographic system (75 MHz sensor) we scanned 8 solid BD lesions and 8 visually unchanged contralateral skin areas as controls, measuring the epidermal and dermal thickness, depth of hypodense areas in derma in the chosen regions of interest.

Results: The ultrasonographic picture of the BD lesions was characterized by hyperdense epidermis of two types: the first one (n = 6) was of uneven thickness and wave form, with budlike sprouts into the dermal depth, while the second one (n = 2) was of similar width all through, with even external and internal contours. Mean epidermal thickness in the BD lesions was significantly different from that of the contralateral visually unchanged skin areas (192.37 ± 75.48 vs 69.88 ± 12.48 mcm, p = 0.011719). In BD lesion, there were intradermal hypodense areas located just under the epidermis; they included diffuse and heterogeneous band-like structures in the type 1 lesions and round structures in the type 2 lesions. The mean thickness of the hypodense BD zones in the tumor located in the open skin areas was bigger than that in those located in the closed skin areas (1288.25 ± 450.25 vs 585.75 ± 150.62 mcm, p = 0.025348).

Conclusion: With ultrasonographic scanning with a 75 MHz sensor, we have identified the following BD characteristics: thickened epidermis with an even internal contour and hypodense intradermal areas of diffuse heterogeneous structures, which had the biggest depth in the lesions located in the open skin areas. The ultrasonographic picture of BD can be of two types depending on the combination of the main signs with different shape.

Full Text

Болезнь Боуэна (ББ), также известная как плоскоклеточная карцинома in situ, – злокачественная опухоль эпителиального происхождения, впервые описанная американским дерматологом Джоном Темплтоном Боуэном (John Templeton Bowen) в 1912 г. [1]. Ее развитие связывают с действием ультрафиолетового облучения, травматизацией кожи, контактом с мышьяком (лекарственные препараты, производственные вредности) [1, 2]. В связи с этим выделяют две формы заболевания: одна возникает на местах, подверженных инсоляции, другая – на закрытых участках кожи [3]. ББ нередко предшествует форме плоскоклеточного рака (ПКР). Согласно некоторым данным, скорость прогрессирования ББ в ПКР составляет от 3 до 5% [4].

Для предварительного диагноза ББ достаточно клинического осмотра и дерматоскопического обследования, однако эти методы не позволяют определить границы опухоли и ее инвазивный потенциал [5]. Несмотря на то что гистологическое исследование считается золотым стандартом диагностики ББ, в некоторых случаях необходимы множественные биопсии для определения истинной глубины инвазии. Это травматично для пациента и сопровождается косметическими дефектами, особенно в случае локализации очага в эстетически значимой зоне [6].

Благодаря такой характеристике, как неинвазивная визуализация микроскопических структур в тканях, высокочастотная ультразвуковая диагностика получила широкое распространение в дерматоонкологии и применяется для определения глубины распространения, характера роста и структурных особенностей новообразований кожи. Сканирование при помощи ультразвуковой волны частотой от 20 до 100 МГц позволяет получить разрешение до нескольких десятков микрометров [5, 6]. Такое высокое разрешение особенно актуально для выявления процессов, локализующихся внутри эпидермиса. Так, при использовании датчика 75 МГц нам удалось описать ультразвуковую картину актинического кератоза, представляющего собой внутриэпидермальную атипию кератиноцитов различной степени выраженности. Мы визуализировали гиперэхогенный утолщенный эпидермис и гипоэхогенные зоны, располагающиеся субэпидермально, образованные участками эластоза в дерме [7]. Что касается ультразвуковых признаков ББ, ранее их изучали при помощи преобразователей частотой не более 50 МГц. Поскольку такие характеристики частоты волны недостаточны для детальной визуализации структуры эпидермиса и дермы, были получены противоречивые результаты. Очаги ББ рассматривали как гиперэхогенные образования либо как сочетание гиперэхогенных и гипоэхогенных компонентов, при этом не удалось разграничить опухолевый очаг от окружающей стромы или подлежащего клеточного инфильтрата [5, 8]. В этой связи мы задались целью определить ультрасонографические признаки ББ с использованием высокочастотного датчика 75 МГц.

Материал и методы

Обследованы 8 больных (2 женщины и 6 мужчин) в возрасте от 38 до 86 лет (в среднем 54,7 ± 7,3 года), имеющих солидные очаги ББ, представленные в виде четко очерченных эритематозных пятен или бляшек с наслоением чешуек или геморрагических корочек на поверхности. Размеры очагов варьировали от 2,3 до 6,2 см (рис. 1).

 

Рис. 1. Болезнь Боуэна: эритематозная бляшка на коже живота с корками и чешуйками на поверхности

 

В исследование включали пациентов с ББ, последовательно поступавших в дерматовенерологическое отделение ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского для верификации диагноза с марта 2020 по март 2022 г. Проведение исследования одобрено локальным этическим комитетом ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского (протокол № 2 от 13.02.2020).

Критериями включения в исследование были наличие гистологически подтвержденного диагноза ББ, а также расположение патологического очага на любом участке тела, за исключением верхних век, ушных раковин, носа, волосистой части кожи головы. Пациенты с локализацией опухоли в вышеуказанных зонах были исключены из исследования вследствие недостаточной информативности высокочастотного ультразвукового сканирования или невозможности его проведения. В области волосистой части кожи головы большое количество волосяных фолликулов затрудняет визуализацию опухоли, а сканирование верхних век, ушных раковин и носа, то есть выступающих участков тела, невозможно из-за формы и размера датчиков.

Всего исследовали 8 патологических участков и в качестве контроля 8 визуально неизмененных контрлатеральных участков. Применяли специализированную цифровую ультразвуковую систему высокого разрешения DUB (фирма Taberna Pro Medicum GmbH, Германия), оснащенную ультразвуковым датчиком частотой 75 МГц, позволяющим сканировать кожу на глубину до 4 мм. Эпидермис визуализировался в виде гиперэхогенной полосы, хорошо отграниченной от подлежащей дермы, с четким внутренним контуром. Дерма четко отграничивалась от подкожно-жировой клетчатки и имела неоднородную структуру за счет областей разной степени эхогенности. Измеряли толщину эпидермиса и дермы, глубину распространения гипоэхогенных зон в дерме в зонах интереса. Для визуализации и расчета количественных показателей применяли программное обеспечение, разработанное совместно фирмами Taberna Pro Medicum GmbH (Германия) и «АНТА-Мед» (Россия).

После проведения высокочастотного ультразвукового сканирования для подтверждения диагноза выполняли биопсию кожи из очага поражения. Гистологически во всех 8 случаях была подтверждена ББ. В эпидермисе наблюдались резко атипичные клетки с большими гиперхромными ядрами, утолщенный роговой слой с паракератозом, акантоз с удлинением и утолщением эпидермальных выростов. В некоторых случаях отмечали дискератоз и «роговые жемчужины».

Статистическую обработку результатов исследования осуществляли с помощью лицензированного пакета программ Statistica (StatSoft 8.0, США). Использовали описательную статистику переменных (вычисляли среднее значение и среднеквадратичное отклонение (M ± σ)), а также сравнительный анализ переменных между группами. Межгрупповое сравнение параметров проведено при помощи непараметрического критерия Уилкоксона и Манна – Уитни. В ходе проверки гипотез опирались на уровень статистической значимости р < 0,05.

Результаты

Эпидермис в очагах ББ определялся в виде полосы высокой эхогенности белого цвета с многочисленными желтыми и синими вкраплениями и в виде полосы зеленого оттенка, расположенной под ней. Его внутренний контур был четким и хорошо отграниченным от подлежащей дермы. В зависимости от ультрасонографической картины эпидермиса сканограммы очагов ББ были разделены на две разновидности. В 6 (75%) случаях (1-я разновидность) очаги представляли собой гиперэхогенную полосу неравномерной толщины, волнообразной формы с почкообразными отростками вглубь дермы (рис. 2). В 2 (25%) случаях (2-я разновидность) регистрировали гиперэхогенный слой одинаковой ширины на всем протяжении, с ровным внешним и внутренним контуром (рис. 3).

 

Рис. 2. Сканограмма болезни Боуэна (датчик 75 МГц). Гиперэхогенный эпидермис неравномерной толщины и волнообразной формы с почкообразными отростками вглубь дермы (разновидность 1). Гипоэхогенная зона определяется в виде образования полосовидной формы с четкими границами

 

Рис. 3. Сканограмма болезни Боуэна (датчик 75 МГц). Гиперэхогенный эпидермис одинаковой ширины на всем протяжении, с ровным внешним и внутренним контуром (разновидность 2). Гипоэхогенная зона определяется в виде образования округлой формы с нечеткими границами

 

Дерма имела четкое отграничение от подкожно-жировой клетчатки и равномерную ширину, В ней определялись гипоэхогенные образования, расположенные непосредственно под эпидермисом, полосовидной или округлой формы, диффузно-неоднородной структуры. Четкие контуры отмечались в 6 случаях (75%) и размытые – в 2 (25%). При этом полосовидная форма встречалась в очагах 1-й разновидности (см. рис. 2), а округлая – 2-й (см. рис. 3). Средние значения толщины эпидермиса, дермы в очагах поражения и коллатеральных участках, а также глубины распространения гипоэхогенных зон приведены в таблице.

 

Сравнительный анализ толщины эпидермиса, дермы и гипоэхогенных зон в очагах болезни Боуэна и в контрлатеральных участках

Толщина, мкм, M ± σ

Нормальная кожа

Очаги болезни Боуэна

Значение p

Эпидермис

69,88 ± 12,48

192,37 ± 75,48

0,011719*

Дерма

1409,62 ± 233,98

1570,25 ± 228,47

0,207579*

Гипоэхогенные зоны

 

864,75 ± 442,43

 

открытые участки кожи

 

1288,25 ± 450,25

0,025348**

закрытые участки кожи

 

585,75 ± 150,62

* Статистическая значимость различий при сравнении с нормой

** Cтатистическая значимость различий при сравнении между открытыми и закрытыми участками кожи

 

Обсуждение

При высокочастотном ультразвуковом сканировании отмечалось статистически значимое увеличение средней ширины эпидермиса в очагах ББ по сравнению с контрлатеральными, визуально неизмененными участками кожи (р < 0,05). Визуализировалось две его разновидности – волнообразная с почкообразными отростками вглубь дермы и в виде равномерной полосы, обе имели четкий внутренний контур.

M.X. Li и соавт. также визуализировали ББ в виде волнообразного гиперэхогенного эпидермиса, однако толщина его была значительно больше, чем в нашем исследовании, – 480 ± 209 мкм [9]. Волнообразную особенность поверхностного слоя кожи связывали с избыточной кератинизацией и наличием акантоза [8]. При ультразвуковом сканировании очагов ББ с помощью датчика частотой 20 МГц выявлено несколько разновидностей эпидермиса: в большинстве случаев он имел зигзагообразную форму, в единичных – был ровным или местами утолщенным [9]. Ультразвуковые особенности эпидермиса было предложено использовать в качестве дифференциально-диагностического признака при актиническом кератозе, ББ и ПКР. В исследовании A.Q. Zhu и соавт. эпидермис при актиническом кератозе имел ровные внешний и внутренний контуры и одинаковую ширину на всем своем протяжении, в очагах ББ – волнообразную форму и неравномерную толщину, а в очагах ПКР наблюдалось его локальное отсутствие [10]. Используя ультразвуковой преобразователь 45 МГц, L.I. Petrella и соавт. описали единичные очаги ББ как широкий гиперэхогенный эпидермис с акантотическими разрастаниями в дерму в виде атипичной гипоэхогенной области с четкими границами [11]. Согласно нашим наблюдениям, в дерме определялись гипоэхогенные образования, расположенные непосредственно под эпидермисом и имевшие полосовидную или округлую форму. Над первыми располагался волнообразный эпидермис, над вторыми – ровный. Толщина гипоэхогенных зон различалась в зависимости от локализации очагов ББ, она была статистически значимо выше на открытых участках тела по сравнению с закрытыми (р < 0,05). В исследовании M.X. Li и соавт. при ультразвуковом сканировании с помощью датчика частотой 20 МГц в большинстве случаев ББ под эпидермисом наблюдалась, напротив, анэхогенная зона полосовидной формы с четкими границами вне зависимости от локализации очагов. Анэхогенный компонент в дерме авторы объясняли задней акустической тенью, вызванной высокой степенью затухания ультразвука [9]. В нашем исследовании гипоэхогенные зоны могли иметь различное происхождение в зависимости от локализации. Вероятно, в опухолях, расположенных на открытых участках тела, гипоэхогенный компонент представляет собой эластоз, тогда как на закрытых – лимфоцитарный инфильтрат. В ходе дальнейших исследований мы надеемся подтвердить это предположение.

Заключение

Нами определены ультрасонографические признаки ББ при использовании датчика 75 МГц. К ним относятся утолщенный эпидермис с четким внутренним контуром и гипоэхогенные области в дерме диффузно-неоднородной структуры, имеющие наибольшую глубину при локализации очагов на открытых участках кожи. Сочетание различных по форме основных признаков позволило выявить две разновидности ультрасонографической картины: первая – волнообразный с почкообразными отростками вглубь дермы эпидермис с полосовидной гипоэхогенной зоной, вторая – эпидермис в виде ровной полосы с округлыми гипоэхогенными областями в дерме.

Дополнительная информация

Финансирование

Работа проведена без привлечения дополнительного финансирования со стороны третьих лиц.

Конфликт интересов

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Участие авторов

А.Н. Хлебникова – концепция статьи, написание текста; Е.В. Селезнева – подготовка фактического материала для написания статьи, поиск и анализ литературы, написание текста. Оба автора прочли и одобрили финальную версию статьи перед публикацией, согласны нести ответственность за все аспекты работы и гарантируют, что ими надлежащим образом были рассмотрены и решены вопросы, связанные с точностью и добросовестностью всех частей работы.

×

About the authors

Albina N. Khlebnikova

Moscow Regional Research and Clinical Institute (MONIKI)

Email: alb9696@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-4400-5631

MD, PhD, Professor, Chair of Dermatovenereology and Dermato-Oncology, Postgraduate Training Faculty

Russian Federation, ul. Shchepkina 61/2, Moscow, 129110

Elena V. Selezneva

Moscow Regional Research and Clinical Institute (MONIKI)

Author for correspondence.
Email: selezneva-elena@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6181-9031

MD, PhD, Associate Professor, Chair of Dermatovenereology and Dermato-Oncology, Postgraduate Training Faculty

Russian Federation, ul. Shchepkina 61/2, Moscow, 129110

References

  1. Morton CA, Birnie AJ, Eedy DJ. British Association of Dermatologists' guidelines for the management of squamous cell carcinoma in situ (Bowen's disease) 2014. Br J Dermatol. 2014;170(2):245–260. doi: 10.1111/bjd.12766.
  2. de Berker D, McGregor JM, Mohd Mustapa MF, Exton LS, Hughes BR. British Association of Dermatologists' guidelines for the care of patients with actinic keratosis 2017. Br J Dermatol. 2017;176(1):20–43. doi: 10.1111/bjd.15107.
  3. Lever WF, Schaumburg-Lever G. Histopathology of the Skin. 6th ed. Philadelphia: Lippincott; 1983.
  4. Peterka ES, Lynch FW, Goltz RW. An association between Bowen's disease and internal cancer. Arch Dermatol. 1961;84:623–629. doi: 10.1001/archderm.1961.01580160087015.
  5. Bhatt KD, Tambe SA, Jerajani HR, Dhurat RS. Utility of high-frequency ultrasonography in the diagnosis of benign and malignant skin tumors. Indian J Dermatol Venereol Leprol. 2017;83(2):162–182. doi: 10.4103/0378-6323.191136.
  6. Wortsman X, Wortsman J. Clinical usefulness of variable-frequency ultrasound in localized lesions of the skin. J Am Acad Dermatol. 2010;62(2):247–256. doi: 10.1016/j.jaad.2009.06.016.
  7. Bezugliy AP, Khlebnikova AN, Selezneva EV, Bikbulatova NN, Belkov PA, Bagramova GE, Klimanov IA. [Ultrasonographic features of actinic keratosis]. Russian Journal of Biotherapy. 2013;12(3):65–69. Russian.
  8. Petrella LI, Pereira WC, Valle HA, Issa PR, Martins CJ, Machado JC. Study of superficial basal cell carcinomas and Bowen disease by qualitative and quantitative ultrasound biomicroscopy approach. Annu Int Conf IEEE Eng Med Biol Soc. 2010;2010:5999–6002. doi: 10.1109/IEMBS.2010.5627591.
  9. Li MX, Wang Q, Li XL, Zhao CK, Zhu RZ, Chen J, Li L, Guo LH, Xu HX. Imaging findings of Bowen's disease: A comparison between ultrasound biomicroscopy and conventional high-frequency ultrasound. Skin Res Technol. 2020;26(5):654–663. doi: 10.1111/srt.12849.
  10. Zhu AQ, Wang LF, Li XL, Wang Q, Li MX, Ma YY, Xiang LH, Guo LH, Xu HX. High-frequency ultrasound in the diagnosis of the spectrum of cutaneous squamous cell carcinoma: Noninvasively distinguishing actinic keratosis, Bowen's Disease, and invasive squamous cell carcinoma. Skin Res Technol. 2021;27(5):831–840. doi: 10.1111/srt.13028.
  11. Petrella LI, Valle HA, Issa PR, Martins CJ, Pereira WC, Machado JC. Study of cutaneous cell carcinomas ex vivo using ultrasound biomicroscopic images. Skin Res Technol. 2010;16(4):422–427. doi: 10.1111/j.1600-0846.2010.00448.x.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. Fig. 1. Bowen's disease: an erythematous plaque on the abdominal skin with crusty and scaly surface

Download (127KB)
2. Fig. 2. The sonographic image of Bowen's disease (75 MHz sensor). Hyperdense epidermis with uneven thickness and wave-like form, with budlike sprouting into the derma (type 1). The hypodense zone is visualized as a band-like object with clear-cur contours

Download (110KB)
3. Fig. 3. The sonographic image of Bowen's disease (75 MHz sensor). Hyperdense epidermis with similar width all through, with even external and internal contours (type 2). The hypodense zone is visualized as a round object with blunted borders

Download (81KB)
4. Tables
Download (13KB)

Copyright (c) 2022 Khlebnikova A.N., Selezneva E.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies