手持式USB數位顯微鏡疥瘡隧道篩查:一種靈敏而實用的疥瘡診斷方法

楔子(2021/11/14台灣皮膚科學會年會演講—我會比我的老師診斷scabies 更高明嗎?)

許明隆

璺到底皮膚專科診所,台南市,台灣

(2022/5/19)

摘要

在過去的七年中,我將手持式USB數位顯微鏡(UDM)(AM3011TDino-lite,臺灣,50倍放大倍率,LED白光)連接到桌上電腦用於檢測疑似疥瘡隧道(UDM疥瘡隧道篩查)。在不管是否典型皮膚病變中,在電腦螢幕上很容易觀察到大而生動具特徵性的疥瘡隧道。皮膚刮屑顯微鏡陽性與疥瘡隧道形態可完全對應因此,在Dino-lite UDM下發現的這些易於識別和具特徵性的疥瘡隧道應可取代陽性顯微鏡刮屑作為確認證據。把手持式USB數位顯微鏡連接到筆記型電腦的攜帶式套件使在疥瘡爆發時可以方便地進行床邊篩查。在對來自最近疥瘡爆發的兩個不同長期護理機構的16名患者和23名患者的兩項調查中,後者剛剛完成了對所有機構住民為期兩週的局部抗疥瘡治療。經篩選有可能是疥瘡病患的條件後,前者14名患者中有12例(86%)和後者15例中的5例(33%)呈陽性。這兩項調查皆在12小時內完成。效率高,回報豐厚。Dino-lite UDM在圖像品質和疥瘡臨床調查的可行性方面大大超過了現今流行的皮膚鏡檢查和連接攝影機的錄影皮膚鏡檢查。因此,我提出了這種節省時間,靈敏且實用的方法來診斷和篩檢疥瘡。2020年國際疥瘡診斷聯盟提出的共識標準和控制策略可能可以修改了。此外,Dino-lite UDM大大擴展了我們視力的極限(<1mm,從中必然會出現其他皮膚病的新視野。憑藉前所未有的優勢,Dino-lite UDM連接到具有大屏幕顯示器的桌上電腦將成為當今皮膚科診間的標準設備

 

關鍵詞: 疥瘡診斷, USB數位顯微鏡(UDM, USB digital microscope), Dino-lite UDM,疥瘡隧道篩查 (burrow survey), 皮膚鏡 (dermoscopy), 錄影皮膚鏡(videodermatoscopy)皮表透光顯微鏡 (epiluminescence microscopy) X50放大倍率

 

簡介

由於人群聚集,全球人口老齡化以及越來越多的長期護理機構,疥瘡變得越來越重要。皮膚刮屑顯微鏡檢查雖然是疥瘡確認的黃金標準,但在作為疾病控制或篩檢是不敏感的、侵入性的,並且通常不切實際[1]20多年前,我在一家地區醫院每週一次門診將近十年,在此期間,我經常被要求去確認其附屬的長期護理機構內疑似疥瘡患者的診斷。皮膚刮屑顯微鏡檢查是我當時唯一可以使用的方法。我在檢查中付出了非常高度的努力(通常每個患者需要2-3次刮屑和1015分鐘),但在高度懷疑有疥瘡的患者中只能獲得近50%的陽性率。由於皮膚刮屑的顯微鏡檢查敏感性不夠高,我不得不對高度懷疑但陰性的顯微鏡檢查下一個暫定的診斷,就開始治療,並建議採取預防措施,以免他們以後成為感染源。在那十年裡,我一直認為這是一件有責任的苦差事。近幾年來,隨著圖像放大率,皮膚鏡檢查及其進化版本,連接攝影機的皮膚鏡檢查提高了疥瘡診斷的準確性[2-4]。然而,它們仍然至今無法取代疥瘡確認的黃金標準--皮膚刮屑的顯微鏡檢查。因此,在2020國際疥瘡診斷聯盟仍不得不提出了診斷疥瘡的共識標準[1],就是當沒看到疥蟲或蟲卵糞便等直接證據的情況下,加上一些臨床的條件也要視為可能或疑似的疥瘡感染而採取防治措施以免疫情擴散。這與我在十多年前的狀況是一樣的。七年前,我碰巧在國內發現了一台手持式USB數位顯微鏡(Dino-lite,臺灣),那是我的一位同事用於頭髮密度研究所使用的。從那時起,我一直把它用來觀察我診所中各種皮膚病的病灶(1)。其中我觀察到的疥瘡隧道圖像(2)是最令人印象深刻和對診斷是最有幫助的。我多次比較研究他們的形態學和顯微鏡刮屑結果。我確信在Dino-lite UDM下發現的疥瘡隧道完全可以視同看到疥蟲或蟲卵的直接證據,以這樣的方式,我在兩個不同的長期護理機構的疥瘡群聚感染的2次調查中應用了Dino-lite UDM便攜式套件。結果令人興奮,調查方法值得推廣。現在,有了AM3011T,很容易又快速的找到疥瘡隧,我覺得疥瘡的診斷不再是一個心虛而困擾的問題,而是令人愉快和預期的工作。 

 

方法

我比較了手持式皮膚鏡(Delta 20THeine)和USB數位顯微鏡(AM3011TDino-lite)下的疥瘡隧道外觀。疥瘡隧道外觀之間的差異促使我比較它們的不同型態。我在診所內對所有疑似疥瘡患者的搔癢病變進行了Dino-lite UDM疥瘡隧道篩檢。一旦發現非典型的隧道外觀,就會對疥瘡蟎//糞便的存在進行重複的病灶刮屑。然後,嘗試將隧道外觀與顯微鏡發現做相關性比較。 

另外在過去的一年裡,我發起了一項對一家長期護理機構的調查,因為該機構的幾名患者在一個月內在我的診所被診斷出患有疥瘡。該機構收集了16名瘙癢投訴患者供我檢查。幾個月後,我被邀請去調查另一家剛剛爆發疥瘡群聚的機構,該機構已經完成了對所有工作人員和患者的兩週治療,但仍然發生了零星的病例。他們選出了23名皮膚瘙癢患者讓我檢查。 

    在兩次調查(分別有16名患者和23名皮膚瘙癢患者)中,Dino-lite UDMAM3011T)和筆記型電腦是我使用的唯一工具。在第一次調查中,十二名患者(主要是坐在輪椅上)被推到諮詢室讓我進行檢查。另外我將設備裝入筆記型電腦提袋中帶到其餘在不同病房的四名患者床邊進行檢查。在第二次調查中,所有23名患者都臥床不起,我把這便攜式套件放置在推車架子上[圖3](這種推車在任何長期護理機構中都是常備的),拉到不同病房的每個患者的床邊去做疥瘡隧道的篩檢。

 

結果

1.    圖4是手持式Delta 20TAM3011T的疥瘡隧道照片比較。

2.    USB數位顯微鏡和傳統皮膚鏡的比較列於表1

3.    在非特異性的皮膚病灶(圖5a)及非疥瘡易感部位(圖5b-1)都可發現典型的疥瘡隧道型態

4.    Dino-lite UDM下的疥瘡隧道形態被總結為兩種典型形式,完整的硬實雙輪廓型圖6a)和不完整蛇樣彎曲脫屑型。(圖6b)不完整的隧道似乎在一端部分被破壞(圖6c),或者在經過劇烈抓搔後大部分損壞,但仍有一個可識別的前端黑點。(圖6d

5.    7 疥瘡隧道型態與皮膚刮屑顯微鏡檢查的相關性。按完整的硬實隧道(圖7a),部分破壞的隧道(圖7b)及大部分破壞的隧道(圖7c)來比較。完整的硬實隧道總是包含一隻母蟲與許多卵或幼蟲。相比之下,部分被破壞的隧道通常包括一隻疥蟲,部分蟲卵而其孵化卵可能已經遷移。大部分被破壞的隧道還能有前端的黑點可資辨識而黑點屢次被證明就是在積極的刮屑檢查下還能找到的疥蟲(圖7c-2)。所有隧道型態都與積極的皮膚刮屑檢查完美相關。

6.    圖8解釋了由於只用肉眼做皮膚刮屑檢查無法知道黑點是否被刮下來而造成顯微鏡檢查的低陽性率。然而在Dino-lite UDM的輔助下,能看到明確的黑點,並重複觀察刮屑到黑點被刮下來,陰性顯微鏡檢查結果就會變成陽性。 

7.    Dino-lite UDM下,明顯的疥瘡隧道本身就表明了蟎蟲和卵的存在,因此有了它,顯微鏡刮屑檢查變得不必要(圖9

8.    兩次疥瘡隧道篩查結果- 在第一次調查的16名患者中,有2名患者只是因全身瘙癢,沒有可疑的疥瘡病史或易感部位的病變而被排除。對其他14名臨床疑似疥瘡的患者進行了疥瘡隧道篩查(針對所有搔癢皮膚病變的快速Dino-lite UDM掃描)。12名患者(12/1486%)在疥瘡隧道篩檢中呈陽性。 在第二次篩查中,有8名患者被表2中的標準排除在外 (表2是我自訂的Dino-lite UDM調查適應症的建議標準)。對其餘15名患者進行了調查。五名患者(5/1533%)呈陽性。在這兩項調查上花費的總時間分別為1.5小時和2小時,這還包括文書工作時間。此外,對於每個判斷陽性患者,Dino-lite UDM使用從開始到找到隧道的時間均小於1.5分鐘。在陰性病例的判定,是在Dino-lite UDM掃描2分鐘後仍未發現任何疥瘡隧道者。

 

 

討論

在考慮疥瘡時,我們通常會注意那些具有典型形態和分佈的病變。但令我驚訝的是,一些有疥瘡家族史的患者在大腿或胸部出現昆蟲叮咬樣病變或蕁麻疹樣病變(不是疥瘡的易感部位或不典型的病灶),但我將AM3011T放在這些病變上,竟然會出現典型的隧道5a-15a-2 5a-35b-2)。這些發現顛覆了我以前的經驗—總以為疥瘡隧道應該是在更典型的病變中發現。從那時起,我意識到,在任何有疥瘡家族史或與疥瘡患者密切接觸的患者中,所有小小而特別癢的部位都應該用AM3011T進行檢查。我回顧了在AM3011T下發現的那些帶有隧道的非典型疥瘡病變,其實如果我們用肉眼仔細觀察,是可以看到微小的線狀脫皮病變(5a-4)。但是如果不經AM3011T放大,是絕對無法識別原來這就是隧道   

 

Dino-lite UDM下的兩種形態的疥瘡隧道是簡化的兩極分類(6)。某些疥瘡隧道可能看起來介於兩者之間。但是以這兩種形式為基本型,你總是可以識別出非典型形式。一個合理的解釋是,硬實雙輪廓型是完整的疥瘡隧道,卵剛剛產出或孵化中。而蛇樣彎曲脫屑型,是硬實雙輪廓型被患者抓搔致不等程度的破壞造成的,幼蟲和若蟲可能已經遷移到隧道之外。因此,像6c6d這樣部分或大部分被破壞的隧道含有數量不等的幼蟲或卵。圖7則是整個完整疥瘡隧道取下來所看到的一隻母疥蟲與一長串產下的卵。

 

8中,我反覆刮搔尖端黑點,並在Dino-lite UDM的輔助下總算找到疥蟲。這就解釋了為什麼我們通常只用肉眼看來刮屑會得到陰性結果。從隧道病變中要找到疥蟲的困難可能是兩個原因。一個是因為我們不知道我們是否刮下了的黑點。更重要的是,疥蟲通常緊緊地插入角質層,如果沒有用力的及有目標性的刮擦,就不可能把疥蟲刮下來。

 

早在1997年,使用皮表透光顯微鏡[5]就報導了幾分鐘內疥瘡檢測的迅速性,這屬於表面光照反射的顯微鏡檢查(對應於傳統的顯微鏡是用背後穿透光來觀察物體),就像現在的所有皮膚鏡檢查一樣。由於發表當時拍攝的黑白照片及很小的隧道圖像,而且只能辨識非常小的噴射飛機凝結尾跡的來確認,因此它們沒有得到進一步的發展。9顯示了使用Dino-lite UDM進行隧道搜索的可行性和及時性。其優點的關鍵在於彩色圖像足夠生動清晰而明確的疥蟲隧道。並且根據我觀察隧道型態及顯微鏡相關性的結果(7a,7b,7c),必定有疥蟲或卵。因此,看到這樣的隧道真的可以取代傳統耗時但陽性率低的顯微鏡刮屑。現在疥瘡病人如果出現在我面前,我一定拿出UDM篩查病人的病灶,而且通常在1-2分鐘內就可看到毫無疑問的隧道而確診。

 

 皮膚鏡/皮膚鏡檢查最初由德國海涅公司於1989年開發,用於檢測黑色素瘤。隨著時間的流逝,DeltaDermliteDermogeniusGima 2000Ri-derm等不同產品已經推出。它們都是為了便於攜帶使用,故意不設計為連接到電腦,並且通常採用x10光學放大倍率[6]。多年來,除了色素沉著的皮膚病變外,它們還被證明具有擴展的應用範圍[37]。近年來,皮膚鏡檢查已被廣泛報導有助於診斷疥瘡[248-10]。通過內部x10放大倍率和偏振光,皮膚鏡檢查可以更好地可看到疥蟲的隧道,但隧道影像小(圖4a)需要培訓以免與偽影混淆[411]。在我的Dino-lite UDMLED(白色)和50倍放大倍率的圖像集合中,隧道更大,明亮且清晰可辨(圖2)。因此,Dino-lite UDM在臨床洞穴調查中的圖像質量超過了皮膚鏡檢查。此外,從技術上講,用皮膚鏡檢查,醫生的頭部必須接近貼近病人皮膚的目鏡以進行觀察。這樣醫師頭部與患者皮膚或私密部位近距離接觸時的尷尬是難以避免的,而且醫師以頭就所有病灶檢查對於全身皮膚病變調查也是不切實際的。 

 

錄影皮膚鏡檢查(videodermatoscopy),一個容易混淆的名詞,也稱為數位化皮膚鏡檢查 (digital dermatoscopy) (也是語意不明的名詞),代表了傳統皮膚鏡檢查發展到能拍照記錄的演變,這是皮膚鏡,電腦軟體和數位相機的結合,它可以把放大倍率從x10x1000[361213],但解析度較低,因為它是通過原始x10皮膚鏡頭拍照後再做後端數位放大。但它改變了傳統皮膚鏡檢查的操作方法(圖10),就像我用Dino-lite UDM在幫病人做檢查的方式(圖1),在不移動頭部而用手持設備去探查病灶,醫師的頭對著顯示器上的圖像觀察即可。但是,視頻皮膚鏡檢查和Dino-lite UDM之間仍然存在更顯著的差異。除了價格相差很大(約貴25-50倍)[113]以外,為了照皮膚鏡看到的影像而接上去的數位相機,非標準的電腦週邊設備,設備笨重,攜帶和使用不方便。相比之下,便宜的Dino-lite UDM具有標準的USB介面,通過該介面,Dino-lite便攜式套件在用於疥瘡爆發的調查時輕便實用太多了。總體而言,Dino-lite UDM相對於視頻皮膚鏡檢查的優勢是巨大的。不僅可行且便宜,更重要的是圖像品質更好。

 

Dino-lite是台灣製造的USB數位顯微鏡的品牌名稱(安鵬科技股份有限公司)它是手持的設備,帶有連接到電腦的USB線,並且圖像顯示在電腦顯示器上。顯示器上的任何圖像都可以進行快照(通過微觸點)並立即記錄在電腦上。手持設備結構單純,重量輕(通常小於100公克,這還包括USB電纜)。這些特性使臨床疥瘡隧道調查變得簡單而實用。Dino-lite UDM有各種規格,如AM2xxxAM3xxxAM4xxxAM5xxxAM7xxx...(不同的數字意味著不同的像素級別,xxx是其他不同的規格)。儘管如此,它們的形式,大小,重量和操作方法基本上是相同的。我使用的模型是一個簡單的基本模型,AM3011T2011年推出),便宜(<300USD),但具有驚人的價值。我認為,與市場上所有其他圖像放大設備相比,Dino-lite UDM最關鍵的優勢在於,大多數型號的Dino-lite UDM都有兩個內定的焦距(x20~x50x200)。一旦將其放在皮膚表面,輕輕轉動調節旋鈕,x50就很容易聚焦。在這種最佳的x50放大倍率下,疥瘡隧道的圖像大而明亮,並且無疑可以被識別。經過多年的臨床使用經驗,我發覺較高的放大倍率可能無法提供更好的結果,因為放大倍率越高,景深越淺,在掃描皮膚病灶時常常會失焦,另外更高的倍率只能篩查更小的範圍,這樣要篩查整個病灶是更花時間而不切實際的。

 

在文獻中,一般通常避免使用涉及商業利益衝突的品牌名稱。因此,有許多關於圖像放大的文章,宣稱可以改善疥瘡的診斷,但卻都用了不同的工具名稱發表。皮膚鏡(dermoscope /dermatoscope),數位顯微鏡(digital microscope),數位皮膚鏡(digital dermoscopy),共軛焦顯微鏡(confocal microscopy),錄影皮膚鏡(videodermatoscopy)等都是例子。這些放大工具其實存在許多細節的差異,例如放大倍率,光源種類,設備重量,操作可行性,圖像解析度和照像記錄功能。所有這些都與圖像品質和臨床實用性有關。因此,我想強調的是,當我們引用或比較具有通用名稱不同設備的這些論文時,不應將他們的發表的結果都視為相同。至目前為止,相關文獻的報導顯示皮膚鏡檢查和錄影皮膚鏡檢查有助於疥瘡的診斷,但尚未受到大家全面的肯定與重視,更不用說它們在疥瘡群聚的篩檢中的不切實際性。而Dino-lite UDMAM3011T - 我使用了七年經驗的基本款)完全符合準確診斷和調查疥瘡的需求。在本文中,我特別使用品牌名稱Dino-lite是因為其整體內定的條件,其中包括白光LED,小尺寸,輕巧,手持式數位顯微鏡,具有最佳的內部放大倍率 (50x),方便的圖像拍照,可在桌上電腦或筆記型電腦的大螢幕上觀察圖像,並且易於攜帶和使用。這些可為疥瘡群聚提供理想而敏感的疥瘡診斷和篩檢。我現在鄭重地提出了疥瘡診斷的已經有了新的突破了。   

 

新進的進展,不同製造商的類似手持式USB數位顯微鏡似乎也可用,例如可插拔USB 2.0數位顯微鏡(Plugable USB 2.0)Jiusion放大內視鏡(Jiusion Magnification Endoscope)Celestron數位顯微鏡,Aven數位手持顯微鏡,eBoTrade USB顯微鏡,G型鏡(G-scope)等。所有USB數位顯微鏡的規格都不盡相同,其中放大倍率設計和解析度對隧道篩查最為重要。但至目前為止,手持皮膚鏡仍是皮膚科界最流行的放大工具,因此這些新產品大多數尚未用於疥瘡隧道觀察。我先前的經驗,Dino-Lite AM3xxx等早期機種非常適合疥瘡隧道篩查。而新的機型AM4xxx系列,它將解析度從640x480AM3xxx系列)提高到1280x960AM4xxx系列)讓圖像在新的電腦高解析度的環境不致變得太小。但是更高的解析度使圖像傳輸有點延滯,因此用新的Dino-Lite UDM機型進行掃描時,除非將鏡頭移動得非常緩慢,否則圖像無法保持穩定清晰,所以不見得新一代的機型有更好的優勢。要在意的是我們要的適合疥瘡隧道觀察的放大倍數與景深的取捨,圖像清楚程度,攜帶及操作方便程度,影像傳送速度,方便拍照記錄等,而不是一味緊跟著工具的新版本就是好的選擇。 

 

關於曾經報導過的皮膚鏡檢查的診斷準確性,使用傳統的10倍皮膚鏡檢查在這些參考文獻中發現了不等的敏感性(43%91%)和特異性(46%86%[214]。李FZ等人發表了更令人滿意的結果[9]。他們使用的放大工具是Dermat圖像系統,其放大倍率為20倍。皮膚刮屑與皮膚鏡檢查的敏感性比較是(51.7% vs. 98.3%),特異性比較是(100.0 vs. 88.5%)而總和推斷的診斷準確性比較是(60.4% vs. 96.5%)。儘管在數值上取得了令人難以置信的大幅進步,但對疥蟲的識別特徵是像三角翼(滑翔翼hang glider/三角形標誌/三角翼標誌或帶有凝結尾跡[51115-17]的噴氣式飛機,這是非常小而模糊的,且需要經過訓練的。所以直到2020年,疥瘡缺乏準確和客觀的方法仍然是大家的共識[1]。但是,在我使用AM3011T(放大倍率50倍)的結果中,所有隧道圖像都可以立即看到,大又生動且易於識別,它們甚至比一般的傳統的皮膚刮屑更加敏感(圖8)。我覺得AM3011T隧道調查的靈敏度接近100%,遠遠超過我以前費力的皮膚刮屑大約50%的陽性率。另外,我又發現一個好處是,Dino-lite UDM也可以單手操作照明要尋找觀察的目標病變。因為在做傳統皮膚刮屑的顯微鏡檢查時,檢查者的雙手要做皮膚刮屑,因此需要額外的照明(由助手拿著)來照亮病灶。總體而言,高陽性率在我對這兩次疥瘡群聚的篩檢,加上執行起來簡單又省時的特點在在顯現了它的優越性。

 

隨著通信技術的進步,有些人可能會認為使用無線WIFI Dino-lite UDMAF-XXXX型號)甚至更先進或更方便。但在實際操作中,執行檢查前的wifi連接設置比USB外掛程式連接要煩人得多。此外,圖像信號傳輸不如USB連接穩定。更糟糕的是,如果將wifi型號的數位顯微鏡連接到您的手機,則與桌上型/筆記型電腦螢幕相比,圖像小得多,在隧道篩檢不夠令人滿意。當然螢幕尺寸與放大倍率有關,我們都知道當20英寸顯示器上美麗的疥瘡隧道的圖片發表在實體紙本雜誌上時變得很小(2x3英寸)無法辨識的圖片時,是很令人沮喪的。這也是我所關心的,因為我所有美麗的疥瘡隧道圖像集,如果不是全尺寸看到,而是以更小的尺寸發表在期刊上,Dino-lite UDM的優勢就無法被讀者充分感受與欣賞。希望該期刊的電子版本能夠將所有圖像連結到其原始尺寸。

 

2020年,Engelman等人基於整體的環境仍缺乏準確客觀的診斷方法,且診斷方法尚未標準化提出了疥瘡診斷和群發時控制的共識標準[1]。現在,一種靈敏,無侵入性且實用的方法 - Dino-lite UDM隧道篩查 -已經出現了。在 Dino-lite UDM 下看到的明確隧道可認定有如看到蟲或蟲卵糞便等診斷的確據。因此我認為是時候該修改標準了。表2中我提出了配合Dino-lite UDM診斷和控制疥瘡簡易可行的標準。 

 

在皮膚病學中,我們主要根據我們用肉眼看到的東西進行診斷,早期我們的老師還可借助手持凸透鏡來放大(約2x-5x)病灶。隨著數位放大裝置的開發,放大倍率輕易擴展到50x,我們可以詳細觀察皮膚病灶更細微的變化。所有皮膚病變中小於0.1mm的細節前所未有的被照亮和放大。手持式USB數位顯微鏡對皮膚科醫師來說猶如聽診器之對於內科醫生一般。這將是皮膚病學的新里程碑。疥瘡的診斷可能只是應用的第一個重要例子。可以預計在其他皮膚病中的漂亮應用將會被陸續報導。 總之,診斷疥瘡的困難現在可以通過手持式USB數位顯微鏡(最佳50倍放大倍率)來解決。在Dino-lite UDM下存在生動可辨的特徵性洞穴,可以完全取代長期以來皮膚刮屑陽性顯微鏡的黃金標準。Dino-lite UDM疥瘡隧道篩查(使用手持式數位顯微鏡快速掃描皮膚搔癢病變,以確定疑似疥瘡患者是否存在可確診的隧道)將是診斷疥瘡的一種非常快速及實用的方法。在人群聚集的情況下,如醫院,長期護理機構,透析中心等,疥瘡的群聚感染可以得到有效控制。2020年疥瘡診斷的共識標準可能會大幅修訂。疥瘡診斷的一個令人興奮的突破已經到來。很顯然地,在可預見的未來,手持式USB數位顯微鏡必將成為皮膚診間的的標準配備,開創皮膚病學新的里程碑。 

 

 

資助聲明

作者沒有為這項工作獲得任何具體資金。

作者沒有利益衝突需要披露

 

  

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