最近，国家癌症中心基于肿瘤登记及随访监测最新数据，在《中华肿瘤杂志》发布了2022年中国恶性肿瘤发病和死亡情况。2022年中国恶性肿瘤新发案例约482万人，死亡257万人，由此可知癌症已成为威胁我国居民生活健康的头号杀手。通常，人们更倾向于关注发病频率更高的肺癌或结直肠癌，从而忽略一些早期隐蔽性更高、晚期存活率极低的肿瘤疾病，皮肤肿瘤就是其中一类。

皮肤肿瘤知多少

　　皮肤肿瘤是一种常见的皮肤癌症，主要分为：基底细胞癌(Basal Cell Carcinoma)、鳞状细胞癌（Squamous Cell Carcinoma）以及黑色素瘤（Melanoma）三种。

　　肿瘤学家普遍认为，早期诊断发现皮肤肿瘤，患者5年生存率最高可达99%，晚期肿瘤转移后，生存率迎来骤降，其中转移性黑色素瘤几乎无法治愈，患者通常会在发生转移后6~9个月内死亡[1]。很多人会说，引发皮肤癌的主要原因是强紫外线的长期照射，我一个室内工作者患病概率不大吧？确实，皮肤癌的首要致癌因素是强紫外线照射[2]，由于欧美人有晒日光浴的习惯，因此欧美地区皮肤癌发病率远高于我国。但是，在某些化学物品如液态沥青、砷等的刺激下，也会诱发皮肤肿瘤的发生。因此，大家要做好日常防护，对于身体各处突然出现的异常肿块、色素痣等应抱有一定程度的警觉，及时去医院检查。

早期筛查小技巧

　　相信大家都会有这样一种苦恼，人的皮肤面积很大，又分散于人体各处，我怎么知道哪里可能存在异常，而那些观察到的异常又到底是不是皮肤肿瘤呢？确实，如果皮肤上有一点异常就急急忙忙往医院去，一方面会造成医疗设施的极大压力，另一方面对于居民自己来说也是时间和金钱的巨额浪费。因此，南京航空航天大学姚佳烽团队提出了一种基于生物阻抗谱(bioimpedance spectroscopy,  BIS )方法的皮肤肿瘤快速无创早期筛查手段，以实现皮肤肿瘤的早期快速判别（详情请点击阅读原文）。

　　BIS作为一种无创、实时监测的生物检测技术[3]，根据人体内部生物组织不同病理及生理状态下电学特性的差异，以扫频的方式向被测组织注入安全激励电流，采集生物组织的阻抗信息，进而提取频谱中有效电学参数分析生物组织的生理特性。用通俗的话来说，BIS得到的阻抗数据会其形成一个半圆形的曲线，正常组织与癌变组织、不同大小或浸润深度的癌变组织它们半圆的顶点以及半径各不相同，通过对这些半圆进行处理，可以实现对疑似病变皮肤组织的评估检测。BIS目前已经用于临床，例如市场上常见的无创心排量监测仪、人体成分分析仪等，但尚未用于肿瘤早筛。

BIS业务能力的验证

　　说了这么多，BIS早筛漏网之"瘤"到底靠不靠谱呢？目前临床上常用的皮肤肿瘤筛查方法有皮肤镜和皮肤组织病理活检两种。顾名思义，皮肤镜[4]是通过光学方法（如光学表皮显微镜等）来观察皮肤上的损伤或疾病，具有无创、操作简单等优势；皮肤组织病理活检则是通过切取疑似病变的皮肤组织切片后放入显微镜下观察，以判断组织的良恶或疾病的种类，是皮肤病检测领域的金标准。皮肤镜技术与BIS相比，图像显得更为复杂，一般是需要经过专业培训的皮肤科医师才能够给出准确评判。而且皮肤镜只能针对被镜头扫过的皮肤区域进行表层病变的检测。具体来说就是对于那些没有观察到的皮肤，并不能发现其是否存在异常，并且假设肿瘤发生在表皮以下的某区域，皮肤镜受限于自身探测深度，也是无法检测到的。而BIS的结果使用简单的半圆形曲线表示，极易区分，对专业知识要求大大降低，同时由于电流的软场效应，它不仅仅反映了电极接触位置的皮肤情况也能够在一定程度上包含周围一块区域的生理信息。此外，由于电流的穿透能力，更深层的皮肤病变也能够被清晰检测到[5]。

　　对于皮肤组织病理活检[6]，首先必须获得相应的病变皮肤进行切片观察，但当皮肤肿瘤在皮肤表面出现明显痕迹时，通常病情已发展至中晚期，因此并不能满足早期筛查的需求。组织病理活检的组织切取也是一大问题，切除后的疼痛不适感使得大部分患者不愿意采用该方式进行皮肤肿瘤的初筛。BIS是一种无创无辐射且能够实时监测的方法，仅注入1mA级别的微弱电流就可以获得皮肤内部丰富的生理病理信息，作为一种快速实用的早期初筛手段再适合不过。

　　近年来地球环境恶化导致的臭氧层空洞化，引发了愈加强烈的紫外线辐射。同时现代化进程中，大量工业化学用品的应用又让我们的肌肤始终处于刺激状态下。因此综合来看，未来人们对于皮肤护理及皮肤疾病筛查的需求是急剧增长的，而传统的皮肤检查手段无法满足海量的用户需求，所以BIS的推广应用就大有可为。

警惕漏网之"癌"，守护皮肤健康

　　皮肤肿瘤常常从我们不经意间的疏忽开始产生，进而隐蔽于某处皮肤静静发展，直至完成浸润转移后，一次性爆发。但是只要做好自身防护，避免暴露于强紫外线或化学刺激性物质中过长时间，就不会造成较大影响。同时对于皮肤上突然出现的"痣"类，必须提高警惕，不能放任其肆意扩张，应该及时进行专业检查，早发现，早治疗。

　　此外，可以预见BIS将更广泛地应用于生物医学无损检测领域中，推动医学检测技术的跨越式发展，为大众体魄健康保驾护航！

　　参考文献

　　[1] Yuan L,Mishra R,Patel H,et al. BRAF mutant melanoma adjusts to BRAF/MEK inhibitors via dependence on increased antioxidant SOD2 and increased reactive oxygen species levels. Cancers,2020,12(6):1661

　　[2] Huang J,Chan S C,Ko S,et al. Global incidence,mortality,risk factors and trends of melanoma: a systematic analysis of registries. Am J Clin Dermatol,2023,24(6):965-975

　　[3] 尹鸿润，叶明，吴阳,等. 基于生物阻抗谱成像的生物组织检测方法. 物理学报,2022,71(4):048706

　　[4] Celebi M E,Codella N,Halpern A. Dermoscopy image analysis: overview and future directions. IEEE J Biomed Health Inform,2019,23(2):474-478

　　[5] Hu S,Gao G,Hong Z,et al. An electrode array sensor for tongue cancer detection with bioelectrical impedance spectroscopic tomography. IEEE Sens J,2022,22(15):15146-15153

　　[6] Taylor L A,Eguchi M M,Reisch L M,et al. Histopathologic synoptic reporting of invasive melanoma: How reliable are the data?Cancer,2021,127(17):3125-3136

　　作者简介

　　姚佳烽：南京航空航天大学副教授，研究方向为电阻抗成像及其临床医学应用。

（作者：姚佳烽）

（本文来源于公众号：生物化学与生物物理进展）