Optische ultrahochauflösende Dermatoskopie von benignen und malignen melanozytären Läsionen in Korrelation mit der Histopathologie

Die Inzidenz des malignen Melanoms steigt weiter an und die Mortalitätsraten verbleiben auf hohem Niveau.¹ Hinsichtlich des klinischen Verlaufes ist eine frühe Diagnose von entscheidender Bedeutung, da die operative Entfernung früher Melanome eine kurative Therapie darstellt, während fortgeschrittene Melanome zu Rezidiven und Metastasen neigen. Hinsichtlich der klinischen Beurteilung melanozytärer Läsionen ist die Dermatoskopie eine gut etablierte Technik, die für erfahrenere Kliniker die Melanom-Diagnostik gegenüber der rein klinischen Untersuchung verbessert.²

In den letzten Jahren haben technische Fortschritte die bildgebenden Verfahren deutlich verbessert. Insbesondere können Läsionen nun mittels optischer ultrahochauflösender Dermatoskopie (optical super high magnification dermoscopy; OSHMD) mit einer sehr viel höheren Vergrößerung von bis zu 400fach dargestellt werden.^3-5 Erste Berichte bezüglich der OSHMD reichen zurück bis in das Jahr 2018, hier wurden Bilder junktionaler und dermaler Nävi präsentiert.³ Die OSHMD wird mit einer Kapillarmikroskopie-Linse, angebracht an die Medicam1000s (Fotofinder Systems, Bad Birnbach), durchgeführt. Hierdurch wird insbesondere eine Darstellung pigmentierter Zellen und vaskulärer Strukturen ermöglicht. Es ist sogar möglich einzelne pigmentierte Zellen sowie den Blutfluss in Gefäßen mittels OSHMD-Technik abzubilden.⁴ Die Technik findet bereits Anwendung in pigmentierten Läsionen, Basalzellkarzinomen, auch in infektiösen Erkrankungen wie beispielsweise der Scabies oder bei Pilzinfektionen. Erwartungen in die OSHMD-Technik wurden insbesondere in eine Verbesserung der diagnostischen Genauigkeit bei klinisch schwer zu beurteilenden melanozytären Läsionen gesetzt.^{3, 6, 7} Cinotti et al. führten eine Studie mit 190 klinisch atypischen melanozytären Läsionen durch. Einige mit der OSHMD-Technik festgestellte Merkmale waren hier häufiger in Nävi, andere in Melanomen.^{6, 7} Große pigmentierte Zellen und Zellen von irregulärer Form oder Größe wurden vor allem in Melanomen gefunden.⁶ Außerdem wurden polymorphe blaue unscharfe Zellen häufiger in Melanomen mit Regressionarealen beschrieben.⁶ In Melanomen wurde in der OSHMD-Technik über die Präsenz von Punkten berichtet und gemutmaßt, dass diese freiliegendem Melaninpigment entsprechen.⁶ Nichtsdestotrotz, wurde in all den bisher durchgeführten Studien eine Korrelation mit histopathologischen Merkmalen nicht durchgeführt.

Die vorliegende Studie zielte darauf, relevante OSHMD-Kriterien in Nävi und Melanomen zu definieren und mit histopathologischen Merkmalen zu korrelieren. Insofern ist die vorliegende Studie die erste, die Dermatoskopie, OSHMD und Histopathologie direkt nebeneinander evaluiert.

Die Studie wurde von der Ethikkommission (Nummer: S-836/2020) genehmigt und in Übereinstimmung mit den Schlussempfehlungen der Helsinki-Konsultationen durchgeführt.

Patienten am Universitätsklinikum Heidelberg wurden in diese retrospektive Beobachtungsstudie eingeschlossen und 99 melanozytäre Läsionen, die klinisch malignitätsverdächtig waren (entweder auf ein primär kutanes Melanom oder eine Melanommetastase) mittels OSHMD-Technik untersucht. Die Untersuchungen wurden zwischen September 2020 und August 2021 durchgeführt.

Das mittlere Alter der Patienten lag bei 52,3 Jahren (8–91 Jahre). Es wurden 39 weibliche (39,4 %) und 60 männliche (60,6 %) Patienten eingeschlossen (Tabelle 1). Die Läsionen waren überwiegend am Rumpf lokalisiert (n = 62, 62,6 %), gefolgt von der oberen (n = 15, 15,2 %) und unteren Extremität (n = 13, 13,1 %), Kopf-Hals-Region (n = 7, 7,1 %) und palmoplantarer Lokalisation (n = 2, 2 %). Untersucht wurden 65 Nävi (65,7 %), elf in-situ-Melanome (11,1 %), 22 invasive Melanome (22,2 %) sowie eine Melanommetastase (1,0 %). Alle malignen Läsionen wurden histopathologisch befundet. Gutartige Läsionen wurden entweder exzidiert, durch einen Experten diagnostiziert oder durch eine unauffällige Nachbeobachtung definiert. In allen 99 Läsionen wurden sämtliche OSHMD-Kriterien analysiert und in Tabelle 2 zusammengefasst.

Die OSHMD stellt eine neue bildgebende Technik dar, mit der Läsionen mit einer deutlich höheren Vergrößerung abgebildet werden können, was erlaubt, neue morphologische Kriterien zu definieren. Bislang sind Berichte zur Verwendung von OSHMD bei der Evaluation melanozytärer Läsionen begrenzt, was die Notwendigkeit weiterer Untersuchungen unterstreicht. In unserer Studie fokussierten wir uns auf gutartige und bösartige melanozytäre Läsionen, da die Unterscheidung atypischer Nävi von Melanomen in der klinischen Routine von großer Bedeutung ist und die diagnostischen Kriterien melanozytärer Läsionen sehr komplex sind. Insgesamt untersuchten wir 99 melanozytäre Läsionen, wobei ein Drittel der Läsionen maligne waren und neben in-situ- und invasiven Melanomen auch eine Melanommetastase umfassten. Die Läsionen waren in unterschiedlichen Körperregionen lokalisiert, um mögliche Unterschiede hinsichtlich der OSHMD-Merkmale in verschiedenen anatomischen Regionen zu untersuchen. Alle malignen Läsionen und 56,9 % der benignen Läsionen wurden operativ entfernt, was eine Korrelation von OSHMD mit der Histopathologie ermöglichte. Die meisten früheren Studien verglichen OSHMD-Merkmale mit anderen nichtinvasiven diagnostischen Techniken wie der konfokalen Lasermikroskopie (RCM). Vor diesem Hintergrund ist unsere Studie die erste, die OSHMD-Merkmale mit histopathologischen Merkmalen korreliert.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass relevante dermatoskopische Kriterien mithilfe der OSHMD-Technik dargestellt und mit histopathologischen Merkmalen korreliert werden können.⁸ In diesem Kontext korrespondierte ein atypisches Netzwerk in der Dermatoskopie mit einer unregelmäßigen Verteilung der Zellen und konfluierender Pigmentierung in OSHMD-Aufnahmen anstelle eines delikaten Pigmentnetzwerks und wurde häufiger in Melanomen als in Nävi gefunden. Eine unregelmäßige Verteilung von Zellen in der OSHMD-Technik wurde bereits in Melanomen berichtet und von Cinotti et al. als scattered cells beschrieben.⁶ Die Arbeitsgruppe beschrieb zusätzlich in der OSHMD-Technik ein Netzwerk mit eckigen Papillen in Nävi und ohne eckige Papillen in Melanomen.⁶ Dieses Kriterium wurde in unsere Studie nicht aufgenommen, da wir nicht in der Lage waren, eckige von nicht eckigen Papillen mittels OSHMD-Technik suffizient zu differenzieren. Stattdessen integrierten wir Streifen als ein zusätzliches Muster zur Analyse in der OSHMD-Technik. Eine Einschränkung der OSHMD-Technik besteht darin, dass pro Bild nur kleine Bereiche einer Läsion erfasst werden. Für unterschiedliche Merkmale wie beispielsweise Streifen ist es jedoch von Bedeutung, die Verteilung und das Muster über die gesamte Läsion hinweg zu beurteilen. Insgesamt ist es wichtig, alle vorliegenden Kriterien zu berücksichtigen, bevor man weiterführende Schlüsse basierend auf OSHMD-Aufnahmen zieht. Die vorliegende Histopathologie erlaubte hervorragend ein verdicktes Netzwerk in Dermatoskopie und OSHMD mit konfluierenden Papillen und basaler Hyperpigmentierung in der Histopathologie zu korrelieren. In Übereinstimmung mit vorhergehenden Studien konnten wir unterschiedliche Zelltypen mittels OSHMD-Technik identifizieren.^{6, 7, 9} Polygonale braune Zellen innerhalb eines Netzwerks entsprachen Keratinozyten, große rundliche Zellen atypischen Melanozyten und graue unscharfe Zellen Melanophagen.⁶ Diese Korrelationen wurden durch die Histopathologie bestätigt. Weiterhin konnten unsere Korrelationsstudien zurückliegende Veröffentlichungen bestätigen, die schwarze Punkte in der OSHMD-Technik als Korrelat einzelner Melanozyten oder kleiner Gruppen von Melanozyten innerhalb der oberen Epidermis beschrieben.¹⁰ Cinotti et al. beschrieben Punkte ebenfalls als relevantes Kriterium, welches mittels OSHMD-Technik untersucht werden kann, und fanden diese häufiger in Melanomen als in Nävi.⁹ Die Arbeitsgruppe untersuchte zusätzlich rundliche Nester und stellte fest, dass braune und schwarze Nester häufiger in Nävi, violette Nester häufiger in Melanomen zu finden waren.⁹ Wir fanden braune oder schwarze kleine rundliche Nester häufiger in Melanomen, wohingegen große rundliche Nester sich sowohl in Nävi als auch Melanomen fanden. Die Unterschiede hinsichtlich verschieden farbiger Nester in der Studie von Cinotti et al. und unsere Studie unterstreichen, dass die Definition von Kriterien in OSHMD-Aufnahmen einem subjektiven Charakter unterliegen.

Weiterhin fanden wir blaue strukturlose Areale in 55,9 % der Melanome und in 13,8 % der Nävi. Korrelationsstudien mit der Histopathologie bestätigten, dass blaue Areale pigmentierten Zellen innerhalb der Dermis entsprachen.¹¹ In Übereinstimmung mit unserer Studie berichteten auch Cinotti et al. über blaue strukturlose Areale, die häufiger in Melanomen gefunden wurden.^{6, 9}

Die OSHMD-Technik ermöglicht eine hervorragende Darstellung von Gefäßen, nicht nur in Regressionsarealen, sondern auch innerhalb von Netzwerk-Strukturen. Unsere OSHMD-Bilder zeigten irreguläre Gefäße in 32,4 % und reguläre Gefäße in 14,7 % der Melanome, was verdeutlicht, dass es nicht ausreicht nur Ausschnitte einer Läsion zu analysieren, sondern das Vorhandensein von Kriterien innerhalb der gesamten Läsion berücksichtigt werden muss. Cinotti et al. untersuchten auch die Form der Gefäße und beschrieben in Melanomen häufiger unregelmäßige und dilatierte Gefäße im Vergleich zu linearen Gefäßen in Nävi.⁶ Zusätzlich könnte es von Interesse sein, dynamische Veränderungen wie beispielsweise den Blutfluss innerhalb des Gefäßsystems mittels OSHMD-Technik zu untersuchen.

Weiterhin konnten wir zeigen, dass insbesondere in Regressionsarealen graue unscharfe Zellen Melanophagen entsprachen. Cinotti et al. hatten bereits zuvor vermutet, dass diese Zellen Melanophagen entsprechen, wobei diese sich häufiger in Melanomen fanden.⁹ Wir konnten weitergehend spezifizieren, dass unregelmäßig verteilte Melanophagen sich häufiger in Melanomen fanden, wohingegen regelmäßig verteilte Melanophagen im Zentrum einer Papille sowohl in Nävi als auch Melanomen zu finden waren. Insgesamt stellt die Symmetrie eines der wichtigsten Kriterien im Hinblick auf die Dignität von melanozytären Läsionen dar. Aus unserer Studie schlussfolgern wir, dass Dermatoskopie und Histopathologie der OSHMD-Technik im Hinblick auf die Untersuchung der Symmetrie einer Läsion überlegen sind. Die Präsenz einzelner Kriterien in Teilen einer Läsion scheint gegenüber der Konfiguration der Läsion insgesamt im Hinblick auf die Dignität von untergeordneter Bedeutung zu sein. Auch in Melanomen ließ sich mittels OSHMD-Technik in Teilen der Läsion ein reguläres Netzwerk identifizieren, wohingegen ein teilweise verdicktes Netzwerk und einzelne Punkte auch in Nävi zu finden waren. Nichtsdestotrotz kann die OSHMD-Technik wichtige zusätzliche diagnostische Hinweise liefern, um Läsionen detaillierter zu untersuchen. Um unterschiedliche Strukturen wie Zellen, Netzwerk, Punkte, Gefäße und Melanophagen bestmöglich zu visualisieren, wurden die OSHMD-Aufnahmen in unterschiedlicher Vergrößerung erstellt. Vor dem Hintergrund der Fokussierung auf unterschiedliche Strukturen ist es notwendig exzellente Bilder zu generieren, um Strukturelemente innerhalb unterschiedlicher Schichten der Epidermis oder Dermis zu visualisieren.

Die Ergebnisse unserer Studie unterstreichen neue Einblicke, die mittels OSHMD-Technik erzielt werden können und eine Vergrößerung auf Einzelzellebene ermöglichen. Dies ist insbesondere im Kontext wissenschaftlicher Fragestellungen und für erfahrene Kliniker von Bedeutung. Inwiefern unerfahrenere Kliniker vom Einsatz dieser Technik profitieren, muss zukünftig weiter untersucht werden. Am ehesten kann die OSHMD-Technik Ihren Einsatz bei spezifischen Fragestellungen finden wie beispielsweise der Unterscheidung von Lentigo maligna und Lentigo solaris.^{4, 9, 12, 13} Verglichen mit anderen bildgebenden Verfahren besteht ein wichtiger Vorteil der OSHMD-Technik in der schnellen und einfachen klinischen Anwendung.⁴ Über die Untersuchung von melanozytären Läsion hinaus wurde die OSHMD-Technik bereits bei nichtmelanozytären Hauttumoren und infektiösen Erkrankungen eingesetzt,^14-18 die weitere potenzielle Anwendungsgebiete für diese Technik darstellen. Künstliche Intelligenz wird zunehmend in bildgebende Verfahren integriert beispielsweise Dermatoskopie und Line-Field konfokale optische Kohärenztomografie (line-field optical coherence tomography, LC-OCT) und könnte auch im Hinblick auf die OSHMD-Technik von Interesse sein.^{19, 20}

Eine Limitation unserer Studie besteht in der deskriptiven und retrospektiven Analyse der Kriterien innerhalb der Läsionen. Aufnahme und Analyse der OSHMD-Bilder hängen entscheidend von der Erfahrung des Untersuchers ab. Zukünftige Studien sollten daher verblindet für Histopathologie und Dermatoskopie erfolgen. Eine prospektive Studie ist sinnvoll, die den klinischen/diagnostischen Ablauf abbildet, indem zuerst Dermatoskopie mit initialer Verdachtsdiagnose und dann OSHMD und Reevaluation im Hinblick auf die Diagnose stattfinden. Ansonsten könnte die OSHMD-Technik auch bei unklaren Läsionen genutzt werden und ein möglicher Benefit hier analysiert werden. Aufgrund der vielen dysplastischen Nävi innerhalb des Nävus-Kollektivs war die Frequenz spezifischer Kriterien in Nävi versus Melanomen möglicherweise weniger klar different als bei der Gegenüberstellung von lediglich eindeutig benignen und malignen melanozytären Läsionen.⁷ Bei der vorliegenden Studie handelt es sich um eine Pilotstudie, die Zahl der Melanome zur histopathologischen Korrelation war begrenzt. Weiterhin muss konstatiert werden, dass die limitierte Zahl an Läsionen einerseits und die vielen in die multivariate Analyse eingeschlossenen Variablen andererseits deren Aussagekraft begrenzen. Nichtsdestotrotz entsprechen die signifikanten Variablen unserer multivariaten Analyse auch den in anderen Arbeiten intensiv diskutierten Kriterien. Als eine weitere Limitation ist anzuführen, dass die OSHMD-Technik ebenso wie die Dermatoskopie lediglich horizontale Bilder der Hautoberfläche liefert, wodurch eine exakte Korrelation mit vertikalen histologischen Schnitten limitiert ist. Die Lokalisation innerhalb eines dermatoskopische Bildes mittels OSHMD-Technik ist diffizil. LC-OCT beispielsweise ermöglicht eine direkte Korrelation mit Histologie und Dermatoskopie, da nicht nur horizontale Bilder korrespondierend zur Dermatoskopie, sondern auch vertikale Bilder korrespondierend zur Histologie geliefert werden und schlussendlich eine 3D-Repräsentation möglich ist.^{21, 22}

Insgesamt schlussfolgern wir, dass die OSHMD-Technik eine zusätzliche diagnostische Methode darstellt, um relevante Merkmale in melanozytären Läsionen zu untersuchen. Zusätzliche Studien sind wünschenswert, um die hier beschriebenen Korrelationen zu bestätigen und weiter zu untersuchen, ob die OSHMD-Technik im klinischen Alltag einen diagnostischen Vorteil bietet.

Open access Veröffentlichung ermöglicht und organisiert durch Projekt DEAL.

H.A.H. hat Honorare und/oder Reisekostenunterstützung von Unternehmen erhalten, die in die Entwicklung von Geräten zum Hautkrebsscreening beteiligt sind: Scibase AB, FotoFinder Systems GmbH, Heine Optotechnik GmbH, Magnosco GmbH. J.K.W. hat ebenfalls Honorare von FotoFinder Systems GmbH erhalten. Alle anderen Autoren geben keine Interessenkonflikte an.