iCardiO+|无创成像技术在烧伤深度诊断等诸多领域中的应用

三度医学首席医疗官(CMO）高绰妍-Kay

烧伤深度的准确诊断对于指导临床决策和评估患者预后至关重要。目前，临床上主要依赖于医生根据患者的症状和体征进行判断，然而这种主观性判断在不同医生之间存在差异。为了提高烧伤深度诊断的准确性和一致性，研究者一直在探索无创医学影像技术。因此，我们总结了目前烧伤深度诊断领域的最新进展，以及其在整形外科以外的临床专业中的不断发展和多方面的应用。

1. 激光多普勒成像(LDI): LDI是一种利用激光评估烧伤组织血流灌注的方法，对确定烧伤深度具有重要价值。在烧伤后的早期阶段，特别是在烧伤发生后的第一周内，LDI诊断烧伤深度的准确性较高。但其也存在一些局限性，如测量参数缺乏统一标准、无法评估大面积烧伤等。

图1：使用Aimago easy LDI技术显示的烧伤伤口外观。它能够清楚显示微循环和小血管中的血流，红色区域越大表示血流越大。

2. 激光散斑成像（LSI）:通过分析激光散斑图像来测量组织中的血流灌注。已有证据表明，其在评估烧伤严重程度和预测创面愈合结局方面行之有效。与LDI相比，LSI具有捕获图像迅速和空间分辨率高等优点。

图2：LDI和LSCI测量皮肤灌注图。灌注图显示向皮肤注入200 μA硝普钠离子后，皮肤灌注增加。

3. 光谱成像技术：光谱成像利用多个光谱波段来获取组织成分信息。高光谱成像(HSI)和近红外光谱成像(NIRSI)通过测量组织血流灌注等参数，在确定烧伤深度方面显示出潜力。空间频域成像(SFDI)可以量化组织成分的光学特性，提供更客观的评估结果。

图3：高光谱成像判断烧伤深度图片  (A)手部烧伤创面  (B)模糊分类(蓝色为浅层，绿色为部分II度烧伤，红色为全层)。(C)灌注检测图像和 (D) vHb和xHbO2的颜色标尺

4. 二维光学相机成像与智能图像处理技术：这些技术将2D光学相机成像与人工智能图像处理技术相结合，用于评估烧伤深度。它们具有低成本、快速获取数据和易于使用等优点。然而，不同的成像设备和光照条件等因素可能会影响检测结果。

图4：常见光学图像的多个烧伤深度区域的网络分割示意图。蓝色为浅II度烧伤，绿色为深II度烧伤，红色为III度烧伤，黄色为未清创烧伤，黑色为背景区

5. 光学相干断层扫描(OCT): OCT使用近红外光来生成组织图像。通过测定胶原变性和烧伤相关的形态学变化来评估烧伤深度。OCT具有较高的图像分辨率和高效的信息采集能力，但在不同组织的成像对比度和图像分析复杂性方面存在局限性。

图5：烧伤创面与正常皮肤组织的OCT成像对比。(A)肩部健康皮肤，真皮内有规则的血管间隙（箭头所示）  (B)烫伤，真皮内无血管间隙。OCT，光学相干断层扫描

6. 光声成像(PAI)：PAI利用光声效应从更深的组织层获取信息。它可有效识别烧伤创面内的血管和血红蛋白等结构，有助于评估烧伤深度。PAI可穿透深部组织，但在准确区分信号与浅表污染物和黑色素方面可能有局限性。

图6：白光图像和光声图像对比。(A)健康皮肤和70、78、83、88、93和98℃引起的烧伤的白光照片。(B)健康皮肤和70、78、83、88、93和98℃烧伤的光声图像。(B)图中双箭头和箭头分别表示烧伤深度和皮下组织血管信号。

不同技术的联合：联合不同的成像技术，如SFDI与LSI、PAI与OCT或RS与OCT，可以通过补偿每种技术的局限性来提高诊断的准确性。这种多层次、多模态的信息获取方法在改善烧伤深度诊断方面显示出巨大的潜力。

无创影像技术在烧伤深度诊断以外医学领域中的应用

虽然这些技术最初主要用于烧伤深度的诊断，但在过去的十年中，它们的应用已经延伸到了其他医学领域。

例如，光学相干断层扫描（OCT）是一种极具价值的诊断工具，可用于早期皮肤病变的诊断，以及检测胃肠道和胆胰管系统中的不典型增生和癌症。在心脏病学领域，OCT被广泛应用于评估血管斑块的性质和血管狭窄程度，从而在评估冠状动脉疾病（CAD），以及指导和优化冠状动脉血管成形术（支架）方面发挥着重要作用。

激光散斑成像(LSI)在与灌注增加和富血供相关的各种病理中显示出日益重要的诊断价值。这包括但不限于糖尿病足溃疡、压疮、硬化水肿等疾病。此外，LSI还可用于评估肿瘤边缘和肿瘤血管生成、评估心脏功能，以及检测缺血或梗死等异常情况。

光声成像（PAI）在心血管病学和肿瘤学领域广泛应用，其在评估心肌灌注和氧合情况方面发挥着重要作用。另外，它还可以提供关于血流动力学和组织氧合水平的信息。在肿瘤学中，PAI通过利用肿瘤组织与健康组织在光吸收特性上的差异来可视化肿瘤的位置和形态。

结论

无创医学影像学技术为提高烧伤深度诊断的准确性和一致性提供了新途径。将这些技术与人工智能以及图像处理技术相结合，可进一步提高诊断准确性并克服单项技术的局限性。影像技术的持续进步以及研究人员和医务人员之间的合作对于这些技术在临床不同专业中广泛应用至关重要。

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