红外热成像技术用于压力性损伤评估的研究进展

杨可娜 徐玲芬 吴文瑾 赵佳鑫 吕斌彬

Keywords  pressure injury； infrared thermography； nursing assessment； review

摘要  对红外热成像技术定义、应用机制、临床应用现状等进行综述，为护理人员在临床中使用红外热成像技术评估压力性损伤提供借鉴，为压力性损伤早发现、早干预提供参考。

关键词  压力性损伤；红外热成像；护理评估；综述

doi：10.12102/j.issn.1009-6493.2023.08.023

压力性损伤（pressure injury，PI）是指由压力和剪切力导致的皮肤和/或底层软组织的局部损伤，通常位于骨骼隆起处，也可能与医疗或其他设备有关[1]。压力性损伤在重症病人中的发病率和患病率高达39.3%和32.7%[2]，损伤的发生不仅增加病人身体痛苦，而且治疗周期漫长，给社会、医疗机构和家庭带来了巨大的经济负担[3]。目前，临床对压力性损伤的分级评估主要依靠视觉模拟评估（VAS）、触诊和问诊等相对主观的指标[4]，评估的可靠性和有效性差异很大，很难评估压力性损伤是否出现在更深层的组织中，且不能正确评估深色皮肤病人发生压力性损伤的风险[5]。研究表明，受压界面皮肤温度升高是压力性损伤发生的重要原因[6?7]，但现阶段我国与压力性损伤相关的研究大多致力于压力因素的分析，对于皮肤温度的关注相对较少。红外热成像技术（infrared thermography，IRT）是一种非侵入性且安全的临床创伤评估法，可以用来评估伤口温度与周围皮肤温度，从而对存在压力性损伤风险的病人实施早期检测和干预，阻止压力性损伤的进一步发展，为压力性损伤的可视诊疗和护理提供了重要的支持和帮助[8?10]。本研究对红外热成像在压力性损伤中的应用情况进行综述，为临床护理中早发现、早干预提供参考。

1  红外热成像在医学领域的起源和发展

红外热成像技术是一种快速、非接触、非侵入性的技术，该装置可快速记录人体释放的辐射能量和温度分布，将物体热辐射产生的红外波段由光敏成像装置转换成可识别的温度图案，通过彩色等值线图像来确定伤口区域的相对皮肤温度[11]。红外热成像技术在医学领域已广泛应用，包括神经病学、心脏手术、泌尿系统疾病、肿瘤学等领域[12?15]。热成像技术早在20世纪70年代就已经被用于评估压力性损伤[16]，这项技术的准确性已经在多项研究中得到证实，具有可重复性和可靠性，能够以非常低的温度差预测压力性损伤的发展[17]。2014年，压力性溃疡的国际预防和治疗：临床实践指南指出，局部发热是压力损伤发展的预警信号，建议在每次皮肤评估中评估病人皮肤温度[18]。2016年，全球医学工程物理交流/美国卫生保健交流会议上有学者提议，将热成像技术应用于压力性损伤的早期诊断。2019年，临床实践指南中发布的循证声明推荐，皮肤评估中的温度测量应作为全面皮肤和组织评估的一部分[19]。目前，红外热成像技术在发达国家中的应用较多，但是在发展中国家关于压力性损伤中的应用研究较少。

2  红外热成像技术评估压力性损伤的机制

压力性损伤的形成是多种因素共同作用的结果，通常是由于强烈或持续的压力和/或者剪切力的作用导致细胞变形、死亡，导致流向某一区域的血流量减少，进而导致缺血、细胞变形、淋巴排出障碍、间质液体流动障碍和再灌注损伤[20]。来自动物和健康人体研究的数据表明，血流的恢复伴随着超过压力点的皮肤温度升高[21]。人体皮肤是近乎完美的红外线发射体，在室温下的发射率为0.98[11]。红外热成像技术测量人体皮肤释放的红外能量光谱的一部分，并将其描绘在不同颜色相当于皮肤温度变化的图像中[22]。因此，当一个区域的血液供应增加或减少时，它将显示可由热成像测量熱能的增加或减少，测量的热能被转换成热像，热像可以反映温度，因此热成像变化可以捕捉到皮肤温度的变化[4，23]。

3  红外热成像技术在压力性损伤评估中的应用

3.1 早期识别压力性损伤 早期预防和疗效评价是压力性损伤护理中的两大难点。由于压力性损伤是“从下到上”的损伤，当损伤在视觉上变得明显时，要阻止压力性损伤进展为时已晚[24]。因此，在入院后的早期阶段或在住院期间对病人病情的变化做出反应，识别有风险的病人并采取预防措施至关重要。目前，Braden量表常应用于早期评估，但其为基于视觉评估的主观评价法，不能正确评估深色皮肤病人发生压力性损伤的风险[20]。一项系统评价研究表明，与使用Braden量表相比，红外成像可识别出更多发生压力性损伤的高风险病人[24]。Simman等[10]使用长波红外热像仪对70例病人的骶骨区域和双侧脚后跟进行了扫描评估，入院时病人有131个解剖区域皮肤完好无损，最初皮肤完好的4个区域进展为视觉上可识别的深部组织压力性损伤，对于这4个区域，长波红外热像仪在视觉上可识别的深部组织压力性损伤之前发现了温度异常。江小琼等[6]选取成人重症监护病房收治的415例病人，通过红外热成像技术获取骶骨区域的热图像，进行为期10 d的随访监测，结果显示，红外热成像技术预测压力性损伤的有效率优于Braden量表，且骶尾部低温是压力性损伤发生的预警信号，比视觉识别提前48 h。由此可见，红外热成像技术在常规压力性损伤风险评估中的应用为护理从业人员提供了一种及时、可靠的方法，使用红外热成像可以快速、方便地记录和筛查高危病人压力性损伤发展，提醒临床护理人员提前干预，避免压力性损伤的进一步发展，从而降低压力性损伤的发生率。

3.2 确定压力性损伤解剖部位 目前，压力性损伤范围一般通过视觉评估来判断，只能了解到表象损伤，难以辨别压力性损伤源于皮肤损伤或肌层破坏。磁共振成像和计算机断层扫描通常用来识别伤口周围皮肤下的异常，均可进一步诊断压力性损伤的部位、性质，但重症病人不宜搬动外出检查，CT存在电离辐射，同时这些方式成本高昂，增加病人医疗支出[4]。红外热成像技术具有实时、可重复性、非接触等优点，可同时使用相邻正常皮肤的参考温度，可以在病人接受常规护理的同时根据病人的伤口面积（长度、宽度和周长）和温度梯度，对伤口状态进行全面、实时地评估，使得护理人员可以评估多个解剖区域，并潜在地识别偶然的热异常，特别是在没有明显压力性损伤迹象的区域[9]。Aloweni等[23]使用手持红外热成像技术对发生压力性损伤的病人与非压力性损伤病人进行评估，结果表明，病人体内压力性损伤部位和非损伤部位之间的平均皮肤温度差异有统计学意义。Koerner等[25]研究表明，红外热成像技术显示，炎症区域与相邻正常皮肤的温度梯度为+2.0 ℃，在第4天炎症区域表现为视觉上可识别的深部组织压力性损伤，研究小组对异常病人实施强化伤口预防程序，缓解了损伤继续发展，并且在2个月的研究期间，与历史发病率相比，深部组织压力性损伤的发病率降低了60%。虽然红外热成像提供了对皮肤进行实时2D评估的巨大优势，但它不能提供特定皮下深度的数据。超声检查具有提供特定深度数据的优势。因此，未来可将超声技术与红外热成像技术结合起来，以提高对伤口损伤部位的判断。

3.3 评估伤口愈合状态 温度变化与创面愈合状态存在密切关系，准确、连续地监测压力性损伤病人创面温度能够为护理人员提供及时、有效的数据，以采取相应的措施，促进创面的愈合。伤口创面高温可能有多种原因，如感染、严重定植、充血、机械负荷缓解不足和缺血。伤口虽然结痂，但由于伤口表面血流不足，热成像会显示低温[26]。Higashino等[27]应用红外热成像技术评估压力性损伤创面的温度，将其分为低温组、正常组和高温组，研究发现，低温组的13个溃疡均显示出良好的结果，并且与深部组织损伤无关，而高温组12个溃疡愈合较差，并且其中2个溃疡与深部组织损伤有关。Lin等[28]使用红外热成像技术记录了伤口床、伤口周围和正常皮肤的温度，共分析了50个压力性损伤和248个红外热像温度记录，研究发现，当创面周围皮肤温度高于创面温度时，创面愈合效果较好。Li等[4]通过红外热成像技术评估伤口边缘温度及伤口床和伤口周围皮肤的温度，跨学科团队连续2周随访了22例3期、4期或不可分期压力性损伤病人，研究发现，压力性损伤伤口床的高溫会使病人1周内恶化的风险增加4倍。随着移动设备的更新迭代，拍摄能力、存储容量和处理能力的提升，热成像和视觉外观相结合用于创面评估已成为趋势。Yi等[29]已经开发了伤口监控智能手机应用程序，可记录伤口温度变化，计算伤口愈合指数和伤口血流量，但是成像无法区分治疗后的伤口和未治疗的伤口，未来仍需要进一步开发。通过红外热成像技术测量创面温度或许可以成为早期评估创面状态及预后的有效方式，但未来还需进一步研究来明确证实其在预测感染、创面愈合中的作用机制。

3.4 检测复发性压力性损伤（recurrent pressure ulcers，RPUs） 防止压力性损伤复发有助于降低压力性损伤的总发生率。据报道，复发性压力性损伤的发生率高于压力性损伤，保守治疗后复发性压力性损伤的发生率为25.9%～26.7%[30]。复发性压力性损伤发病率高的原因之一是没有根据愈合区域皮肤的特征和状况建立局部护理，且目前的指南主要集中于防止正常皮肤组织压力性损伤的发展，并促进其愈合[31]。与正常皮肤相比，愈合区域的皮肤组织具有临时的、更密集的血管网络，疤痕形成和新的上皮化[32]。因此，有必要在早期实时确定愈合区域的复发性压力性损伤相关特征，以减少复发性压力性损伤的发生率[33]。Oohashi等[34]对30例压力性损伤已愈合的病人使用红外热成像，每周记录1次，直到复发，研究结束时8例出现复发性压力性损伤，且与周围皮肤相比，愈合区域皮肤温度的升高与复发性压力性损伤相关（P<0.05）。但目前关于红外热成像技术在复发性压力性损伤中的应用较少，需要更多的研究评估未暴露于复发性压力性损伤区域的皮肤温度，并将这些区域与暴露于复发性压力性损伤的区域进行比较，以检验红外热成像在复发性压力性损伤检测中的作用。

4  小结

压力性损伤的早期发现、识别以及合理处置具有重要意义。热成像技术具有无创性、操作简便、信息实时获取等特点，能帮助护士有效早期识别压力性损伤。但目前红外热成像评估存在缺乏明确、科学标准的操作流程和适用范围以及对临床人员的操作及技术要求较高，临床应用受到局限。在今后的研究中可对皮肤温度与压力性损伤相关的客观指标或临界值等进行探索，得出预防压力性损伤的客观依据，将热像设备作为常规筛查过程的一部分，在出现表明压力性损伤风险的异常时提醒卫生专业人员，从而及早启动预防干预措施。

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（收稿日期：2022-07-12；修回日期：2023-03-16）

（本文編辑 曹妍）