Анна Деда¹, Александра Липка-Травиньская², Доминика Вчисло-Дзядецкая¹, Бартош Мизиолек³, Магдалена Хартман-Петрицкая⁴, Славомир Вильчиньский⁴

1 Кафедра практической косметологии и диагностики кожи, факультет фармацевтических наук в Сосновце, Силезский медицинский университет в Катовице, Сосновец, Польша

2 Клиническое отделение дерматологии, кафедра внутренней медицины, дерматологии и аллергологии, факультет медицинских наук в Забже, Силезский медицинский университет в Катовице, Забже, Польша

3 Клиническое отделение дерматологии, факультет медицинских наук в Катовице, Силезский медицинский университет в Катовице, Катовице, Польша

4 Кафедра фундаментальных биомедицинских наук, факультет фармацевтических наук в Сосновце, Силезский медицинский университет в Катовице, Сосновец, Польша

Абстракт

Обоснование. Розацеа — это хроническое заболевание кожи лица, при котором стойкая эритема представляет собой значительную клиническую проблему, часто не поддающуюся стандартным методам лечения. Интенсивный импульсный свет (IPL) стал признанным и эффективным методом лечения эритемы и телеангиэктазий. В последних рекомендациях подчеркивается преимущество сочетания субъективных клинических оценок с объективными анализами изображений при мониторинге эффекта терапии. Методы. В исследовании приняли участие 20 пациентов с розацеа. Они прошли три процедуры с применением полихроматического света (Lumecca, InMode; длина волны 515–1200 нм) с интервалом в 21 день. Состояние кожи фотодокументировалось, степень эритемы оценивалась по шкале оценки эритемы клиницистом (CEA) и посредством объективного анализа текстуры кожи с использованием параметров контрастности и однородности матрицы совпадений уровней серого (GLCM). Результаты. Серия из 3 процедур с применением полихроматического света привела к значительному клиническому улучшению у всех пациентов. Среднее значение CEA снизилось на 61,11%, в то время как контрастность GLCM во всех анализируемых областях лица снизилась примерно на 17%, а однородность увеличилась на 4–5%. Эффект сохранялся в течение как минимум 3 мес после лечения. Наблюдалась высокая корреляция результатов шкалы CEA с параметрами GLCM (R = 0,81–0,94 для контрастности; R = −0,77–0,83 для однородности). Заключение. Три процедуры с применением полихроматического света оказались очень эффективным методом снижения интенсивности эритемы при розацеа, что было подтверждено как клинической оценкой, так и объективным анализом изображений. Эффект терапии был стойким и отчетливо выраженным. Интеграция субъективного метода (CEA) с GLCM-анализом может стать направлением для будущих исследований и клинической практики в оценке эритематозных поражений кожи.

Ключевые слова: розацеа; интенсивный импульсный свет (IPL), снижение эритемы, матрица совпадений уровней серого (GLCM); оценка эритемы клиницистом (CEA)

Введение

Розацеа — это хроническое рецидивирующее воспалительное заболевание кожи, поражающее преимущественно центральные части лица. Оно характеризуется рецидивирующей или устойчивой эритемой, телеангиэктазиями, папулами, пустулами и гипертрофическими изменениями. Также у пациентов с розацеа часто наблюдаются вторичные симптомы, такие как зуд, жжение или покалывание. Эритема — как преходящая (с покраснением), так и устойчивая — является клинической особенностью наиболее распространенного подтипа, а именно эритематозно-телеангиэктатической розацеа. Она также характерна для папуло-пустулезного варианта и может сопровождать гипертрофические изменения. Розацеа в связи с ее локализацией на лице часто является источником значительного психосоциального бремени для людей, страдающих этим заболеванием [1–6].

Патофизиология эритемы при розацеа многофакторна и объяснена лишь частично. Ключевую роль играет сосудистая дисрегуляция, включая периодическую вазодилатацию и увеличение притока крови к поверхностным слоям кожи. Эта сосудистая нестабильность часто вызывается внешними раздражителями (такими как перепады температуры, воздействие ультрафиолетового излучения или острых блюд), но она также является результатом врожденной дисрегуляции нейрососудистой и иммунной систем [2, 3, 7–9]. Последние исследования указывают на участие как врожденных, так и адаптивных иммунных сетей с нарушениями в рецепторах распознавания паттернов, таких как толл-подобные рецепторы 2, повышенной экспрессией эпидермальных протеаз, повышенным уровнем провоспалительных пептидов кателицидина и повышенной экспрессией цитокинов/хемокинов, что в конечном итоге способствует расширению кровеносных сосудов и хроническому воспалению [10, 11]. Такие факторы, как нарушенная микробиота кожи и повышенная плотность клещей Demodex folliculorum, могут дополнительно усугублять воспалительный каскад и поражение сосудов, усиливая тем самым эритему. Со временем эти процессы способны привести к необратимому расширению сосудов кожи, а в запущенных случаях — к фиброзу [11–13].

Стойкая эритема лица часто резистентна к традиционным топическим и системным методам лечения, что побудило искать энергетические методы. Интенсивный импульсный свет (intensive pulsating light; IPL) оказался эффективным и хорошо зарекомендовавшим себя вариантом лечения эритемы, связанной с розацеа [14–17]. Механизм действия заключается в селективном фототермолизме оксигемоглобина в поверхностных кровеносных сосудах, что приводит к их разрушению и значительному уменьшению видимой эритемы и телеангиэктазий. В отличие от лазеров, IPL излучает некогерентный свет высокой интенсивности с длиной волны от 500 до 1200 нм. В зависимости от используемых фильтров достигаются различные спектры света, позволяющие избирательно повреждать ткани. Например, более длинные волны направлены на глубокие сосуды, а более короткие — на поверхностные. Кроме того, комбинации одной конкретной длины волны с интенсивностью, длительностью импульса и интервалом между импульсами обеспечивают универсальность прибора и позволяют воздействовать на многие хромофоры и структуры кожи, что дает широкий спектр методов лечения кожных заболеваний, таких как изменение пигментации, фотостарение и нежелательное оволосение [18, 19]. Клинические исследования постоянно показывают значительное снижение интенсивности эритемы и высокую удовлетворенность пациентов после серии IPL-процедур. Эффект обычно сохраняется в течение как минимум нескольких месяцев, а риск нежелательных явлений минимален. Эффективность может быть еще выше у пациентов с папуло-пустулезными подтипами, хотя положительный эффект может наблюдаться во всех случаях [16–18].

Оценка снижения выраженности эритемы в клинических исследованиях основывается как на субъективных, так и на объективных инструментах. Наиболее часто используемые инструменты включают оценку эритемы клиницистом (Clinician Erythema Assessment; CEA). Это стандартизированная 5-балльная шкала, широко применяемая как в клинических исследованиях, так и в повседневной практике, позволяющая проводить полуколичественную повторную оценку степени эритемы лица на основании медицинского осмотра [20–22]. Однако клиническое наблюдение может быть субъективным по своей природе и подвержено межнаблюдательной вариабельности. Для преодоления этих ограничений и повышения объективности в современных исследованиях все чаще используются инструментальные и цифровые методы анализа изображений. Среди них матрица совпадений уровней серого (grey level co-occurrence matrix; GLCM) завоевала популярность как надежный метод количественного анализа текстуры кожи и эритемы [23–26]. GLCM-анализ измеряет пространственные отношения и закономерности распределения интенсивности пикселей на стандартизированных фотографиях, рассчитывая такие параметры, как контрастность и однородность. Более высокая контрастность и низкая однородность в GLCM-анализе ассоциируются с повышенной неравномерностью и интенсивностью пигментации и/или эритемы, тогда как эффективное лечение должно привести к снижению контрастности и повышению однородности — объективным индикаторам клинического улучшения [23–30]. Интеграция методов расширенного анализа изображений, таких как GLCM, является ценным дополнением к традиционным клиническим шкалам и позволяет повысить точность оценки результатов как в научных исследованиях, так и в медицинской практике.

Подводя итог, можно сказать, что стойкая эритема — это сложный, многофакторный симптом розацеа, тесно связанный с сосудистыми и иммунными нарушениями. Точная оценка и мониторинг требуют как субъективной оценки, так и объективных, количественных методов. Фототерапия IPL — проверенный и эффективный метод снижения интенсивности эритемы, а интеграция методов расширенного анализа изображений, таких как GLCM, — ценное дополнение к традиционным клиническим шкалам, повышающее точность оценки результатов в научных исследованиях и медицинской практике.

Целью данного исследования была оценка эффективности снижения выраженности эритемы с помощью полихроматического света у пациентов, страдающих розацеа. Другой целью была попытка оценить корреляцию между субъективной шкалой СЕА, обычно используемой для оценки эффективности терапии розацеа, и GLCM-анализом изображений.

Материалы и методы

Участники исследования

В исследование были включены 20 участников (15 женщин и 5 мужчин) в возрасте от 23 до 68 лет. Средний возраст составил 40,70 ± 12,84 года. Пациенты страдали розацеа с телеангиэктатической эритемой. У 5 из них наблюдались признаки папуло-пустулезного варианта. У одного пациента имелись гипертрофические изменения в области носа. Все пациенты ранее использовали топическую терапию розацеа, некоторые (11 человек) ранее принимали пероральные тетрациклины, 2 пациента — пероральный изотретиноин.

Критерии исключения: возраст пациента до 18 лет; предрасположенность к келоидам и гипертрофии рубцов; беременность и кормление грудью; использование гормональной терапии; прием стероидных препаратов за 3 мес до лечения; применение производных витамина А топически за 1 мес до лечения или перорально за 6 мес; использование топических и/или пероральных антибиотиков за 3 мес до лечения; проведение химического пилинга за 1 мес до лечения; лазерные процедуры за 3 мес до лечения; воспалительные заболевания кожи, кроме розацеа; аутоиммунные заболевания; вирусные, бактериальные и грибковые заболевания кожи; применение лекарственных средств или фитопрепаратов с фотосенсибилизирующими свойствами; хирургические вмешательства в зоне лечения менее чем за 3 мес. Перед началом полихроматической светотерапии врач-дерматолог проводил медицинское собеседование и отбирал участников для лечения.

Данное исследование было одобрено Комитетом по биоэтике (Медицинский университет Силезии № PCN/0022/KB1/11/I/20 от 19 мая 2020 г.). Исследование проводилось в соответствии с принципами Хельсинкской декларации.

Процедура снижения выраженности эритемы

Каждому участнику было проведено 3 процедуры, направленные на уменьшение очагов эритемы и телеангиэктазий с помощью аппарата Lumecca, InMode (Ирвайн, Калифорния, США). Использовался аппликатор, излучающий свет с длиной волны в диапазоне 515–1200 нм; длительность импульса зависела от плотности энергии и составляла 1/3 от нее в миллисекундах. Производитель заявляет, что 40% излучения поглощается гемоглобином. Параметры процедуры подбирались индивидуально в зависимости от реакции кожи. При первой процедуре средняя плотность энергии составила 12,7 ± 0,8 Дж/см2, при второй — 14,5 ± 0,76 Дж/см2, при третьей — 16,1 ± 0,64 Дж/см2 (подробная информация представлена в табл. 1). Каждый раз осуществлялся только один проход аппликатора. В конце процедуры на кожу наносился солнцезащитный крем с SPF 50+. Участники также были проинформированы о необходимости использования солнцезащитных средств. Процедуры проводились с интервалом в 21 день.

Таблица 1. Параметры отдельных процедур, использованных для каждого участника

Номер участника	Плотность энергии, Дж/см2
	Процедура 1	Процедура 2	Процедура 3
1	12	14	17
2	14	16	17
3	14	15	16
4	13	15	17
5	13	14	16
6	13	15	17
7	14	16	17
8	12	14	16
9	13	15	16
10	12	14	16
11	12	14	16
12	12	13	15
13	13	15	16
14	12	14	16
15	14	15	16
16	13	15	16
17	12	14	15
18	12	14	15
19	12	14	16
20	12	14	16

Фотодокументирование

У каждого участника были получены изображения кожи с помощью системы Fotomedicus (Elfo, Лодзь, Польша) до первой процедуры, через 4 нед после 3 процедур и через 3 мес после 3 процедур. Была сделана серия клинических фотографий участников исследования в неполяризованном свете для документирования и в кросс-поляризованном свете для дальнейшей обработки и анализа изображений. Кросс-поляризация света позволяет уменьшить рассеивание и отражение света от пленки себума на коже, а также лучше визуализировать изменения в эпидермисе и коже, что важно для анализа выраженности эритемы и сосудистых поражений.

Фотодокументы, полученные с помощью системы Fotomedicus, были подвергнуты GLCM-анализу.

GLCM-анализ

GLCM-анализ позволяет определить, как часто пиксель определенной яркости располагается рядом с пикселем другой яркости на изображении. Эритематозные поражения становятся наиболее заметными, когда контраст между пораженным участком и окружающей здоровой кожей достигает максимума. Как следствие, субъективное восприятие эритематозных участков зависит от таких факторов, как количество пятен эритемы на данном участке, интенсивность их окраски и контраст между поражением и здоровой кожей [31, 32].

В матрице GLCM как строки, так и столбцы представляют собой количество различных уровней серого (G) в изображении. Оценка изображения может проводиться в различных направлениях — вертикальном (90°), горизонтальном (0°) или диагональном (45° или 135°) [32, 33]. В данном анализе оценивались пиксели, расположенные горизонтально (θ = 0°) и непосредственно соседние (расстояние d = 1).

Проведенный GLCM-анализ включал в себя измерение контрастности и однородности. 

Согласно общепринятой формуле, контрастность GLCM количественно характеризует разброс яркости соседних пикселей, позволяя оценить, насколько часто друг рядом с другом встречаются пиксели с определенным уровнем яркости. В качестве примера на рис. 1 показана частота встречаемости в горизонтальном направлении пикселей с уровнями яркости 1 и 2, расположенных рядом. Для исследуемых изображений размерность GLCM составляла 256 на 256, что отражает использование 8-битной глубины шкалы серого [32, 33]. Для каждой анализируемой области интереса (region of interest; ROI) была построена матрица совпадений уровней серого, в которой P(i,j)P(i,j)P(i,j) обозначает нормированную вероятность совпадений уровней серого iii и jjj при заданном пространственном расположении на изображении.

где i — яркость тестируемого пикселя; j — яркость соседнего пикселя.

Все кросс-поляризованные изображения были преобразованы в 8-битную шкалу серого (256 уровней серого), и для каждого участника вручную были выделены четыре ROI (пятна, включающие эритематозные поражения): левая щека, правая щека, нос и подбородок. Для каждой ROI была сгенерирована GLCM размером 256 × 256 с горизонтальным направлением 0° и расстоянием между пикселями d = 1.

GLCM-анализ однородности изображения был направлен на определение однородности яркости пикселей в пределах всей ROI — то есть интенсивности поражения на всем исследуемом участке. Однородность в принятой модели исследования понималась как

где i — яркость исследуемого пикселя; j — яркость соседнего пикселя.

Однородность для всего лица определялась как взвешенная комбинация значений ROI (0,35 для каждой щеки и 0,15 для носа и подбородка). Чем выше однородность и ниже контрастность, тем больше однородность кожи, то есть уменьшается интенсивность эритематозных и сосудистых поражений. Контрастность и однородность указаны в относительных единицах.

При анализе GLCM-изображений были выделены четыре ROI: левая щека, правая щека, нос и подбородок. Влияние процедур на отдельные зоны лица анализировалось с помощью значений, полученных в каждой ROI. Анализ всего лица, в свою очередь, проводился с использованием значений, рассчитанных по следующим формулам. Для контрастности: GLCM-контрастность всего лица = GLCM-контрастность левой щеки × 0,35 + GLCM-контрастность правой щеки × 0,35 + GLCM-контрастность носа × 0,15 + GLCM-контрастность подбородка × 0,15; для однородности: GLCM-однородность всего лица = GLCM-однородность левой щеки × 0,35 + GLCM-однородность правой щеки × 0,35 + GLCM-однородность носа × 0,15 + GLCM-однородность подбородка × 0,15.

Для количественного анализа сосудистых поражений использовались алгоритмы GLCM, работающие в среде MATLAB версии 7.11.0.584 (R2010b).

Оценка эритемы клиницистом (CEA)

CEA — это полуколичественный инструмент для оценки выраженности эритемы на лице, особенно у пациентов с розацеа. Это 5-балльная шкала от 0 до 4, где 0 означает отсутствие видимой эритемы; 1 — очень слабая эритема, едва заметная; 2 — легкая эритема; 3 — умеренная эритема; 4 — сильное, интенсивное покраснение. Шкала основана на визуальной оценке квалифицированным врачом, который оценивает интенсивность и степень эритемы в центральной части лица, обычно фокусируясь на щеках, носу и подбородке. Цель CEA — обеспечить объективную и практическую оценку эритемы для клинических и исследовательских целей [20, 22]. Оценка проводится в стандартных условиях, при соответствующем освещении, чтобы свести к минимуму вариабельность. Обычно эритему оценивают специально обученные дерматологи, что обеспечивает согласованность и воспроизводимость результатов. Использование шкалы CEA позволяет врачам отслеживать изменения выраженности эритемы с течением времени, особенно для оценки эффективности лечения. Шкала CEA была подтверждена тестами, показавшими высокую меж- и внутринаблюдательную надежность, что означает, что разные врачи обычно приходят к единому мнению при использовании этой шкалы, а отдельные врачи демонстрируют согласованные результаты при повторных оценках [20]. Такая надежность подчеркивает ее полезность в клинических исследованиях и рутинной практике при мониторинге эритемы, связанной с розацеа.

Статистический анализ

Статистический анализ проводился с помощью программы Statistica 13. В анализ были включены следующие переменные: CEA, проведенная тремя дерматологами до начала лечения, через 4 нед после 3 процедур и через 3 мес после 3 процедур у 20 участников; GLCM-контрастность четырех областей лица, подвергнутых анализу до начала лечения, через 4 нед после 3 процедур и через 3 мес после 3 процедур у 20 участников; GLCM-контрастность всего лица до лечения, через 4 нед после 3 процедур и через 3 мес после 3 процедур у 20 участников; GLCM-однородность 4 областей лица, подвергнутых анализу до лечения, через 4 нед после 3 процедур и через 3 мес после 3 процедур у 20 участников; GLCM-однородность всего лица до лечения, через 4 нед после 3 процедур и через 3 месяца после 3 процедур у 20 участников. Отсутствие нормальности распределения было показано с помощью критерия Шапиро – Уилка. Для анализа влияния процедур на состояние кожи использовали критерий Фридмана ANOVA, а попарные post hoc сравнения временных точек (T0 vs T1, T0 vs T2 и T1 vs T2, где применимо) выполняли с помощью критерия Данна. Для оценки взаимозависимости между оценками экспертов по шкале CEA и контрастностью и однородностью GLCM лица применяли ранговую корреляцию Спирмена. Результаты считались статистически значимыми при p < 0,05.

Результаты

Эффективность лечения

Значительное клиническое улучшение состояния кожи участников было отмечено после серии из 3 процедур лечения полихроматическим светом с использованием аппликатора, излучающего в диапазоне 515–1200 нм (рис. 2, 3).

Оценка, проведенная тремя независимыми экспертами по шкале CEA, показала значительное уменьшение интенсивности эритематозных поражений — на 61,11%. Субъективная оценка клиницистов была подтверждена результатами GLCM-анализа.

GLCM-контрастность снизилась во всех оцениваемых областях лица (p < 0,001) (рис. 4). Этот эффект наблюдался у всех участников и сохранялся через 3 мес после процедур. По сравнению с периодом до лечения (T0) через 4 нед после 3 процедур (T1) медианная GLCM-контрастность снизилась на 17,61% (с 7,52 до 6,20) на левой щеке (p < 0,05), на 17,44% (с 7,46 до 6,16) на правой щеке (p < 0,05), на 13,35% (с 6,86 до 5,95) на носу (p < 0,05) и на 17,18% (с 6,92 до 5,95) на подбородке (p < 0,05). По сравнению с периодом до лечения (T0) через 3 мес после 3 процедур (T2) медианная GLCM-контрастность снизилась на 17,60% (с 7,52 до 6,20) на левой щеке (p < 0,05), на 17,29% (с 7,46 до 6,17) на правой щеке (p < 0,05), на 13,70% (с 6,86 до 5,92) на носу (p < 0,05) и на 17,28% (с 6,92 до 5,73) на подбородке (p < 0,05).

GLCM-однородность повысилась во всех оцениваемых областях лица (p < 0,001) (рис. 5). Этот эффект наблюдался почти у всех участников и сохранялся через 3 мес после лечения. По сравнению с периодом до лечения (T0) через 4 нед после 3 процедур (T1) медианная GLCM-однородность повысилась на 4,71% (с 0,488 до 0,511) на левой щеке (p < 0,05), на 3,61% (с 0,482 до 0,499) на правой щеке (p < 0,05), на 4,45% (с 0,496 до 0,518) на носу (p < 0,05) и на 3,81% (с 0,488 до 0,506) на подбородке (p < 0,05). По сравнению с периодом до лечения (T0) через 3 мес после 3 процедур (T2) медианная GLCM-однородность повысилась на 4,42% (с 0,488 до 0,510) на левой щеке (p < 0,05), на 4,99% (с 0,482 до 0,506) на правой щеке (p < 0,05), на 4,50% (с 0,496 до 0,518) на носу (p < 0,05) и на 4,70% (с 0,488 до 0,510) на подбородке (p < 0,05). На правой щеке также наблюдалась разница в GLCM-однородности между временем измерения T1 (медиана 0,499) и T2 (медиана 0,506) (p < 0,05).

Сравнение результатов, рассчитанных по шкале CEA и полученных при анализе изображений GLCM

На рис. 6 видно, что средний балл CEA, рассчитанный для всей группы, обследованной до начала лечения (T0), через 4 нед после 3 процедур (T1) и через 3 мес после 3 процедур (T2), не полностью совпадал с результатами всех специалистов. Специалист S1 при Т0 выставил некоторым участникам более низкие оценки по CEA, чем специалист S3, а после лечения S3 выставил более низкие оценки по CEA, чем S1 и S2. Оценки специалистов S1 и S2 не полностью совпадали до и после лечения.

В исследовании приняли участие 20 участников, у каждого из которых выраженность эритемы оценивалась трижды, всего было получено 60 оценок состояния кожи. После подсчета того, сколько раз специалисты в определенный момент времени одинаково оценивали состояние кожи, выяснилось, что в 39 оценках (65%) они были полностью согласны, а в 21 (35%) хотя бы один специалист поставил пациентам оценки по CEA, отличные от двух других.

Для сравнения эффектов лечения, оцененных специалистами и полученных в результате GLCM-анализа изображений, баллы CEA специалистов для каждого участника были усреднены и контрастность всего лица была рассчитана по следующей формуле: GLCM-контрастность всего лица = GLCM-контрастность левой щеки × 0,35 + GLCM-контрастность правой щеки × 0,35 + GLCM-контрастность носа × 0,15 + GLCM-контрастность подбородка × 0,15, а GLCM-однородность всего лица — по формуле: GLCM-однородность всего лица = GLCM-однородность левой щеки × 0,35 + GLCM-однородность правой щеки × 0,35 + GLCM-однородность носа × 0,15 + GLCM-однородность подбородка × 0,15.

Статистически значимые изменения были показаны во всех видах оценки эффектов лечения. После лечения средний балл CEA (p < 0,001) и GLCM-контрастность всего лица (p < 0,001) снизились, а GLCM-однородность всего лица повысилась (p < 0,001) (рис. 7).

По сравнению с периодом до лечения (Т0) через 4 нед после 3 процедур (Т1) медианная CEA снизилась на 61,11% (с 3,10 до 1,30) и не изменилась через 3 мес после 3 процедур (Т2).

По сравнению с периодом до лечения (T0), через 4 нед после 3 процедур (T1) медианная GLCM-контрастность лица снизилась на 17,33% (с 7,28 до 6,02) (p < 0,05), а через 3 мес после 3 процедур (T2) немного повысилась — на 0,22% по сравнению с T1 — и составила 6,03 (p < 0,05) (снижение на 17,11% по отношению к исходному состоянию).

По сравнению с периодом до лечения (T0) через 4 нед после 3 процедур (T1) медианная GLCM-однородность лица повысилась на 4,49% (с 0,490 до 0,512) (p < 0,05), а через 3 мес после 3 процедур (T2) повысилась на 4,38% (с 0,490 до 0,511) (p < 0,05).

Средний балл CEA статистически значимо коррелировал (p < 0,001) с GLCM-контрастностью и GLCM-однородностью всего лица на Т0, Т1 и Т2 (табл. 2). Более высокие баллы CEA соответствовали большей GLCM-контрастности лица (R = 0,94 T0, R = 0,84 T1 и R = 0,81 T2) и более низкой GLCM-однородности лица (R = −0,83 T0, R = −0,77 T1 и R = −0,79 T2).

Таблица 2. Корреляция среднего балла CEA и GLCM-контрастности и GLCM-однородности, рассчитанных для всего лица, до лечения (T0), через 4 нед после 3 процедур (T1) и через 3 мес после 3 процедур (T2) (критерий Спирмена)

	N	R	t(N − 2)	p
CEA T0 и контрастность T0	20	0,943	12,057	< 0,001
CEA T1 и контрастность T1	20	0,839	6,547	< 0,001
CEA T2 и контрастность T2	20	0,814	5,947	< 0,001
	N	R	t(N − 2)	p
CEA T0 и однородность T0	20	−0,828	−6,256	< 0,001
CEA T1 и однородность T1	20	−0,769	−5,097	< 0,001
CEA T2 и однородность T2	20	−0,788	−5,433	< 0,001

Эксплораторные (разведочные) сравнения не выявили четких качественных различий в реакции на лечение между участниками женского и мужского пола по показателям CEA и параметрам GLCM; однако эти наблюдения следует интерпретировать с осторожностью, учитывая небольшое количество мужчин.

Обсуждение

Результаты данного исследования показали высокую эффективность серии из 3 процедур с применением полихроматического света (длина волны 515–1200 нм) в снижении выраженности эритемы у пациентов с розацеа, что было подтверждено как субъективной оценкой CEA, так и объективным анализом текстуры кожи с помощью параметров контрастности и однородности GLCM. Было отмечено статистически значимое снижение балла CEA — более чем на 60%, а также значимое снижение GLCM-контрастности и повышение GLCM-однородности, которые сохранялись в течение как минимум 3 мес после лечения. Эти эффекты подтверждаются данными литературы, согласно которым 3 процедуры IPL являются оптимальным количеством сеансов, обеспечивающим стойкое ослабление выраженности эритемы и сосудистых поражений с минимальными побочными эффектами и хорошей переносимостью пациентами. Исследование Piccolo D. и соавт. [34] показало, что 3 процедуры полихроматического света с интервалом в 1 мес значительно улучшили состояние кожи более чем у 50% участников с розацеа или другими сосудистыми поражениями, а у 33% пациентов улучшение было хорошим. Tsunoda K. и соавт. [35] получили аналогичный эффект улучшения состояния кожи с сосудистыми поражениями. В своей практике они использовали два разных IPL-аппарата. Сначала большим лазерным пятном (размер лазерной головки 1 × 4 см), излучающее волны в диапазоне 590–1200 нм, обрабатывали все лицо, а затем меньшее лазерное пятно (диаметр 6,35 мм), излучающее волны в диапазоне 500–635 нм, локально применяли на участках с телеангиэктатическим поражением. При оценке 10 дерматологами среднее улучшение состояния кожи составило 64,5%. Исследование Kim B.Y. и соавт. [15], в котором сравнивалась эффективность короткоимпульсного полихроматического света и лазера на красителях в уменьшении симптомов розацеа после серии из 3 процедур, показало аналогичные очень хорошие результаты терапии. Дерматологи наблюдали как минимум хорошее улучшение (> 50%) у 88,9% пациентов.

Шкала CEA — широко используемый и практичный инструмент для оценки тяжести эритемы у пациентов с розацеа. Клинические исследования, такие как исследование Tan J. и соавт. [20], подтверждают ее высокую межнаблюдательную надежность и хорошую воспроизводимость, особенно когда она используется опытными дерматологами с предварительной подготовкой. Однако в нашем исследовании были выявлены некоторые расхождения в оценках трех специалистов (65% полного соответствия), что свидетельствует о естественной субъективности данного инструмента и его ограничениях, обусловленных 5-балльной шкалой оценки, которая не позволяет точно идентифицировать незначительные клинические изменения. По этой причине для повышения объективности и точности измерений желательно использовать усредненные результаты нескольких экспертов и дополнительные методы оценки.

GLCM-анализ — ценный объективный метод количественной оценки особенностей текстуры кожи, связанных с эритемой и воспалительными процессами. Такие параметры, как контрастность и однородность, рассчитанные на основании фотографий лица в поляризованном свете, измеряют пространственные отношения между пикселями кожи, принимая во внимание неравномерность и дисперсию эритематозной окраски. Исследования с использованием оптической когерентной томографии (ОКТ) и текстурного анализа в дерматологии, а также RGB-визуализации (методы цифрового воспроизведения изображения, при которых каждый пиксель определяется тремя компонентами — красным, зеленым и синим) подтверждают, что изменения этих параметров коррелируют с наличием и тяжестью поражений кожи, и их применение может способствовать повышению точности диагностики, мониторинга течения заболеваний и оценки эффективности терапии [21, 36, 37]. В литературе также можно найти информацию о спектральном анализе, позволяющем оценить выраженность эритемы, а также о цифровом анализе или флуоресцентной визуализации [22].

GLCM-анализ — инструмент, который все чаще применяется в медицине. Есть сообщения о возможности использования анализа изображений с помощью этого метода для классификации поражений кожи (включая рак кожи), обнаружения опухолей на радиологических изображениях, анализа изображений крови и легких или анализа цитологии шейки матки. В дерматологии GLCM применяется для классификации изображений рака кожи и прогнозирования распространения поражений на основе текстуры [24–26, 28, 29, 38]. Исследование Almeida M.A.M. и Santos I.A.X. [25] подтвердило значительную ценность GLCM-анализа при оценке медицинских изображений поражений кожи. Исследовательская группа получила доказательства того, что GLCM может эффективно помочь в дифференциации доброкачественных невусов и меланом кожи. Использование статистических методов, основанных на признаках GLCM, в сочетании с данными из красного, зеленого и синего каналов позволило провести анализ микротекстуры тканей и классификацию изображений в контексте обнаружения рака. Эффективность этих методов находилась в пределах 95–97%. В свою очередь, Ansari U.B. [28] применяла метод GLCM для выделения ключевых областей из дерматоскопических изображений поражений кожи, которые были использованы для построения классификатора, распознающего раковые и здоровые ткани. Точность разработанной системы составила 95,00%. Pang H. и соавт. [29] доказали, что GLCM-анализ очень полезен при оценке изменений текстуры кожи, вызванных использованием косметики и различных видов косметических процедур — под текстурой здесь понимается пространственное распределение и взаимные связи уровней серого цвета пикселей на изображении. В исследовании Wawrzyk-Bochenek I. и соавт. [23] GLCM эффективно использовали для количественного анализа уменьшения обесцвечивания кожи после микроигольчатой мезотерапии с витамином С. Те же авторы [30] подтвердили эффективность терапии гиперпигментации с койевой кислотой, проследив за изменением значений контрастности и однородности GLCM. После лечения снижение GLCM-контрастности наблюдалось примерно в 83% случаев, а повышение GLCM-однородности кожи — в 67% случаев.

В настоящем исследовании GLCM-контрастность показала более сильную корреляцию с баллом CEA, чем однородность, что говорит о ее большей полезности для количественной оценки эритемы. Статистически значимая корреляция между субъективными показателями CEA и объективными параметрами GLCM подтверждает согласованность и взаимодополняемость этих методов оценки состояния кожи. Высокие значения корреляции (R = 0,81–0,94 для контрастности и отрицательные для однородности) показывают, что увеличение интенсивности эритемы, оцениваемой визуально, связано с увеличением неравномерности текстуры кожи, видимой при анализе изображений. Достигнутое соответствие между результатами субъективных и объективных методов подчеркивает важность использования современных инструментов для анализа дерматологических изображений в поддержку традиционных клинических шкал, что повышает воспроизводимость и точность измерений.

Ограничения

Следует обратить внимание на ограничения данного исследования. Во-первых, отсутствовала контрольная группа (например, явный участок, подвергшийся лечению, или участок без лечения), что снижает уверенность в том, что все наблюдаемые изменения были вызваны только IPL. Во-вторых, в данном исследовании участвовала небольшая исследуемая группа, состоящая из 20 человек; в будущем мы планируем провести дальнейшие исследования на более многочисленной группе. В-третьих, несмотря на то что изображения были закодированы, нельзя полностью исключить потенциальное отсутствие полного ослепления при анализе. В-четвертых, преобладание женщин среди участников и небольшая мужская подгруппа ограничивают возможность сделать твердые выводы о гендерных эффектах.

Заключение

Выявлено, что 3 процедуры с применением полихроматического света обеспечили очень хороший клинический эффект в снижении выраженности эритемы, которая является одним из симптомов розацеа. Эффект сохранялся на высоком уровне в течение как минимум 3 мес. И шкала CEA как субъективный метод, обычно используемый дерматологами, и GLCM как метод объективного анализа текстуры кожи полностью подтверждают эффективность терапии. Интеграция этих двух типов диагностических инструментов — традиционной клинической оценки и расширенного анализа изображений — может стать направлением для будущих исследований и клинической практики в оценке кожной эритемы.

Литература

1. van Zuuren E.J., Arents B.W.M., van der Linden M.M.D., et al. Rosacea: new concepts in classification and treatment. Am J Clin Dermatol 2021; 22(4): 457–465.
2. Del Rosso J.Q. Advances in understanding and managing rosacea: Part 1: Connecting the dots between pathophysiological mechanisms and common clinical features of rosacea with emphasis on vascular changes and facial erythema. J Clin Aesthet Dermatol 2012; 5(3): 16–25.
3. Del Rosso J.Q. Advances in understanding and managing rosacea: Part 2: The central role, evaluation, and medical management of diffuse and persistent facial erythema of rosacea. J Clin Aesthet Dermatol 2012; 5(3): 26–36.
4. Zhang H., Tang K., Wang Y., et al. Rosacea treatment: review and update. Dermatol Ther (Heidelb) 2021; 11(1): 13–24.
5. Baldwin H.E., Harper J., Baradaran S., Patel V. Erythema of rosacea affects health-related quality of life: results of a survey conducted in collaboration with the National Rosacea Society. Dermatol Ther (Heidelb) 2019; 9(4): 725–734.
6. Johnson S.M., Berg A., Barr C. Managing rosacea in the clinic: from pathophysiology to treatment-a review of the literature. J Clin Aesthet Dermatol 2020; 13(4 Suppl): S17–S22.
7. Cribier B. Pathophysiology of rosacea: redness, telangiectasia, and rosacea. Ann Dermatol Venereol 2011; 138(Suppl 3): S184–S191.
8. Tan J., Leoni M. Erythema of rosacea: validation of patient’s self-assessment grading scale. J Drugs Dermatol 2015; 14(8): 841–844.
9. Geng R.S.Q., Bourkas A.N., Mufti A., Sibbald R.G. Rosacea: pathogenesis and therapeutic correlates. J Cutan Med Surg 2024; 28(2): 178–189.
10. Holmes A.D., Steinhoff M. Integrative concepts of rosacea pathophysiology, clinical presentation and new therapeutics. Exp Dermatol 2017; 26(8): 659–667.
11. Yang F., Wang L., Song D., et al. Signaling pathways and targeted therapy for rosacea. Front Immunol 2024; 15: 1367994.
12. De Grau-Bassal G., Calpena-Campmany A.C., Silva-Abreu M., et al. Emulgel containing metronidazole and clindamycin for the treatment of rosacea. Pharmaceutics 2025; 17(2): 168.
13. Steinhoff M., Schmelz M., Schauber J. Facial erythema of rosacea-aetiology, different pathophysiologies and treatment options. Acta Derm Venereol 2016; 96(5): 579–586.
14. Liu J., Liu J., Ren Y., et al. Comparative efficacy of intense pulsed light for different erythema associated with rosacea. J Cosmet Laser Ther 2014; 16(6): 324–327.
15. Kim B.Y., Moon H.R., Ryu H.J. Comparative efficacy of short-pulsed intense pulsed light and pulsed dye laser to treat rosacea. J Cosmet Laser Ther 2019; 21(5): 291–296.
16. Ruan J., Zheng Y., Cai S. Efficacy and safety comparison between pulsed dye laser and intense pulsed light configured with different wavelength bands in treating erythematotelangiectatic rosacea. Lasers Med Sci 2024; 39(1): 146.
17. Zhai Q., Cheng S., Liu R., et al. Meta-analysis of the efficacy of intense pulsed light and pulsed-dye laser therapy in the management of rosacea. J Cosmet Dermatol 2024; 23(12): 3821–3827.
18. Husein-ElAhmed H., Steinhoff M. Laser and light-based therapies in the management of rosacea: an updated systematic review. Lasers Med Sci 2021; 36(6): 1151–1160.
19. Babilas P., Schreml S., Szeimies R.M., Landthaler M. Intense pulsed light (IPL): a review. Lasers Surg Med 2010; 42(2): 93–104.
20. Tan J., Liu H., Leyden J.J., Leoni M.J. Reliability of clinician erythema assessment grading scale. J Am Acad Dermatol 2014; 71(4): 760–763.
21. Hopkinson D., Moradi Tuchayi S., Alinia H., Feldman S.R. Assessment of rosacea severity: a review of evaluation methods used in clinical trials. J Am Acad Dermatol 2015; 73(1): 138–143.e4.
22. Seo J.K., Shin E.J., Jeong K.H., Shin M.K. Clinician severity assessment grading scale on erythematotelangiectatic rosacea. Indian J Dermatol 2021; 66(2): 203–205.
23. Wawrzyk-Bochenek I, Rahnama M, Stachura M, et al. Evaluation of the reduction of skin hyperpigmentation changes under the influence of a preparation containing kojic acid using hyperspectral imaging-preliminary study. J Clin Med 2023; 12(7): 2710.
24. Wei L.S., Gan Q., Ji T. Skin Disease recognition method based on image color and texture features. Comput Math Methods Med 2018; 2018: 8145713.
25. Almeida M.A.M., Santos I.A.X. Classification models for skin tumor detection using texture analysis in medical images. J Imaging 2020; 6(6): 51.
26. Fernandez H.C., Ortega O.L., Félix Castro-Espinozaa I., Ponomaryov V. Intelligent skin cancer diagnostic system based on digital images obtained by dermatoscopy. Acta Polytech Hung 2017; 14: 169–185.
27. Odrzywołek W., Deda A., Zdrada J., et al. Quantitative evaluation of the effectiveness of chemical peelings in reducing acne lesions based on gray-level co-occurrence matrix (GLCM). Clin Cosmet Investig Dermatol 2022; 15: 1873–1882.
28. Ansari U.B. Skin cancer detection using image processing. Int Res J Eng Technol 2017; 4(4): 2875–2881.
29. Pang H., Chen T., Wang X., et al. Quantitative Evaluation methods of skin condition based on texture feature parameters. Saudi J Biol Sci 2017; 24(3): 514–518.
30. Wawrzyk-Bochenek I., Rahnama M., Wilczyński S., Wawrzyk A. Quantitative assessment of hyperpigmentation changes in human skin after microneedle mesotherapy using the gray-level co-occurrence matrix (GLCM) method. J Clin Med 2023; 12(16): 5249.
31. Kikuchi K., Masuda Y., Yamashita T., et al. Image analysis of skin color heterogeneity focusing on skin chromophores and the age-related changes in facial skin. Skin Res Technol 2015; 21(2): 175–183.
32. Ou X., Pan W., Xiao P. In vivo skin capacitive imaging analysis by using grey level co-occurrence matrix (GLCM). Int J Pharm 2014; 460(1-2): 28–32.
33. Alibabaei S., Rahmani M., Tahmasbi M., et al. Evaluating the gray level co-occurrence matrix-based texture features of magnetic resonance images for glioblastoma multiform patients’ treatment response assessment. J Med Signals Sens 2023; 13(4): 261–271.
34. Piccolo D., Fusco I., Zingoni T., Conforti C. Effective treatment of rosacea and other vascular lesions using intense pulsed light system emitting vascular chromophore-specific wavelengths: a clinical and dermoscopical analysis. J Clin Med 2024; 13(6): 1646.
35. Tsunoda K., Akasaka K., Akasaka T., Amano H. Successful treatment of erythematotelangiectatic rosacea with intense pulsed light: report of 13 cases. J Dermatol 2018; 45(9): 1113–1116.
36. Adabi S., Hosseinzadeh M., Noei S., et al. Universal in vivo textural model for human skin based on optical coherence tomograms. Sci Rep 2017; 7(1): 17912.
37. Abdlaty R., Fang Q. Skin erythema assessment techniques. Clin Dermatol 2021; 39(4): 591–604.
38. Saknite I., Zavorins A., Jakovels D., et al. Comparison of single-spot technique and RGB imaging for erythema index estimation. Physiol Meas 2016; 37(3): 333–346.

Поделиться: