紅外熱成像技術用于壓力性損傷評估的研究進展

楊可娜 徐玲芬 吳文瑾 趙佳鑫 呂斌彬

Keywords? pressure injury； infrared thermography； nursing assessment； review

摘要? 對紅外熱成像技術定義、應用機制、臨床應用現狀等進行綜述，為護理人員在臨床中使用紅外熱成像技術評估壓力性損傷提供借鑒，為壓力性損傷早發現、早干預提供參考。

關鍵詞? 壓力性損傷；紅外熱成像；護理評估；綜述

doi：10.12102/j.issn.1009-6493.2023.08.023

壓力性損傷（pressure injury，PI）是指由壓力和剪切力導致的皮膚和/或底層軟組織的局部損傷，通常位于骨骼隆起處，也可能與醫療或其他設備有關[1]。壓力性損傷在重癥病人中的發病率和患病率高達39.3%和32.7%[2]，損傷的發生不僅增加病人身體痛苦，而且治療周期漫長，給社會、醫療機構和家庭帶來了巨大的經濟負擔[3]。目前，臨床對壓力性損傷的分級評估主要依靠視覺模擬評估（VAS）、觸診和問診等相對主觀的指標[4]，評估的可靠性和有效性差異很大，很難評估壓力性損傷是否出現在更深層的組織中，且不能正確評估深色皮膚病人發生壓力性損傷的風險[5]。研究表明，受壓界面皮膚溫度升高是壓力性損傷發生的重要原因[6?7]，但現階段我國與壓力性損傷相關的研究大多致力于壓力因素的分析，對于皮膚溫度的關注相對較少。紅外熱成像技術（infrared thermography，IRT）是一種非侵入性且安全的臨床創傷評估法，可以用來評估傷口溫度與周圍皮膚溫度，從而對存在壓力性損傷風險的病人實施早期檢測和干預，阻止壓力性損傷的進一步發展，為壓力性損傷的可視診療和護理提供了重要的支持和幫助[8?10]。本研究對紅外熱成像在壓力性損傷中的應用情況進行綜述，為臨床護理中早發現、早干預提供參考。

1? 紅外熱成像在醫學領域的起源和發展

紅外熱成像技術是一種快速、非接觸、非侵入性的技術，該裝置可快速記錄人體釋放的輻射能量和溫度分布，將物體熱輻射產生的紅外波段由光敏成像裝置轉換成可識別的溫度圖案，通過彩色等值線圖像來確定傷口區域的相對皮膚溫度[11]。紅外熱成像技術在醫學領域已廣泛應用，包括神經病學、心臟手術、泌尿系統疾病、腫瘤學等領域[12?15]。熱成像技術早在20世紀70年代就已經被用于評估壓力性損傷[16]，這項技術的準確性已經在多項研究中得到證實，具有可重復性和可靠性，能夠以非常低的溫度差預測壓力性損傷的發展[17]。2014年，壓力性潰瘍的國際預防和治療：臨床實踐指南指出，局部發熱是壓力損傷發展的預警信號，建議在每次皮膚評估中評估病人皮膚溫度[18]。2016年，全球醫學工程物理交流/美國衛生保健交流會議上有學者提議，將熱成像技術應用于壓力性損傷的早期診斷。2019年，臨床實踐指南中發布的循證聲明推薦，皮膚評估中的溫度測量應作為全面皮膚和組織評估的一部分[19]。目前，紅外熱成像技術在發達國家中的應用較多，但是在發展中國家關于壓力性損傷中的應用研究較少。

2? 紅外熱成像技術評估壓力性損傷的機制

壓力性損傷的形成是多種因素共同作用的結果，通常是由于強烈或持續的壓力和/或者剪切力的作用導致細胞變形、死亡，導致流向某一區域的血流量減少，進而導致缺血、細胞變形、淋巴排出障礙、間質液體流動障礙和再灌注損傷[20]。來自動物和健康人體研究的數據表明，血流的恢復伴隨著超過壓力點的皮膚溫度升高[21]。人體皮膚是近乎完美的紅外線發射體，在室溫下的發射率為0.98[11]。紅外熱成像技術測量人體皮膚釋放的紅外能量光譜的一部分，并將其描繪在不同顏色相當于皮膚溫度變化的圖像中[22]。因此，當一個區域的血液供應增加或減少時，它將顯示可由熱成像測量熱能的增加或減少，測量的熱能被轉換成熱像，熱像可以反映溫度，因此熱成像變化可以捕捉到皮膚溫度的變化[4，23]。

3? 紅外熱成像技術在壓力性損傷評估中的應用

3.1 早期識別壓力性損傷 早期預防和療效評價是壓力性損傷護理中的兩大難點。由于壓力性損傷是“從下到上”的損傷，當損傷在視覺上變得明顯時，要阻止壓力性損傷進展為時已晚[24]。因此，在入院后的早期階段或在住院期間對病人病情的變化做出反應，識別有風險的病人并采取預防措施至關重要。目前，Braden量表常應用于早期評估，但其為基于視覺評估的主觀評價法，不能正確評估深色皮膚病人發生壓力性損傷的風險[20]。一項系統評價研究表明，與使用Braden量表相比，紅外成像可識別出更多發生壓力性損傷的高風險病人[24]。Simman等[10]使用長波紅外熱像儀對70例病人的骶骨區域和雙側腳后跟進行了掃描評估，入院時病人有131個解剖區域皮膚完好無損，最初皮膚完好的4個區域進展為視覺上可識別的深部組織壓力性損傷，對于這4個區域，長波紅外熱像儀在視覺上可識別的深部組織壓力性損傷之前發現了溫度異常。江小瓊等[6]選取成人重癥監護病房收治的415例病人，通過紅外熱成像技術獲取骶骨區域的熱圖像，進行為期10 d的隨訪監測，結果顯示，紅外熱成像技術預測壓力性損傷的有效率優于Braden量表，且骶尾部低溫是壓力性損傷發生的預警信號，比視覺識別提前48 h。由此可見，紅外熱成像技術在常規壓力性損傷風險評估中的應用為護理從業人員提供了一種及時、可靠的方法，使用紅外熱成像可以快速、方便地記錄和篩查高危病人壓力性損傷發展，提醒臨床護理人員提前干預，避免壓力性損傷的進一步發展，從而降低壓力性損傷的發生率。

3.2 確定壓力性損傷解剖部位 目前，壓力性損傷范圍一般通過視覺評估來判斷，只能了解到表象損傷，難以辨別壓力性損傷源于皮膚損傷或肌層破壞。磁共振成像和計算機斷層掃描通常用來識別傷口周圍皮膚下的異常，均可進一步診斷壓力性損傷的部位、性質，但重癥病人不宜搬動外出檢查，CT存在電離輻射，同時這些方式成本高昂，增加病人醫療支出[4]。紅外熱成像技術具有實時、可重復性、非接觸等優點，可同時使用相鄰正常皮膚的參考溫度，可以在病人接受常規護理的同時根據病人的傷口面積（長度、寬度和周長）和溫度梯度，對傷口狀態進行全面、實時地評估，使得護理人員可以評估多個解剖區域，并潛在地識別偶然的熱異常，特別是在沒有明顯壓力性損傷跡象的區域[9]。Aloweni等[23]使用手持紅外熱成像技術對發生壓力性損傷的病人與非壓力性損傷病人進行評估，結果表明，病人體內壓力性損傷部位和非損傷部位之間的平均皮膚溫度差異有統計學意義。Koerner等[25]研究表明，紅外熱成像技術顯示，炎癥區域與相鄰正常皮膚的溫度梯度為+2.0 ℃，在第4天炎癥區域表現為視覺上可識別的深部組織壓力性損傷，研究小組對異常病人實施強化傷口預防程序，緩解了損傷繼續發展，并且在2個月的研究期間，與歷史發病率相比，深部組織壓力性損傷的發病率降低了60%。雖然紅外熱成像提供了對皮膚進行實時2D評估的巨大優勢，但它不能提供特定皮下深度的數據。超聲檢查具有提供特定深度數據的優勢。因此，未來可將超聲技術與紅外熱成像技術結合起來，以提高對傷口損傷部位的判斷。

3.3 評估傷口愈合狀態 溫度變化與創面愈合狀態存在密切關系，準確、連續地監測壓力性損傷病人創面溫度能夠為護理人員提供及時、有效的數據，以采取相應的措施，促進創面的愈合。傷口創面高溫可能有多種原因，如感染、嚴重定植、充血、機械負荷緩解不足和缺血。傷口雖然結痂，但由于傷口表面血流不足，熱成像會顯示低溫[26]。Higashino等[27]應用紅外熱成像技術評估壓力性損傷創面的溫度，將其分為低溫組、正常組和高溫組，研究發現，低溫組的13個潰瘍均顯示出良好的結果，并且與深部組織損傷無關，而高溫組12個潰瘍愈合較差，并且其中2個潰瘍與深部組織損傷有關。Lin等[28]使用紅外熱成像技術記錄了傷口床、傷口周圍和正常皮膚的溫度，共分析了50個壓力性損傷和248個紅外熱像溫度記錄，研究發現，當創面周圍皮膚溫度高于創面溫度時，創面愈合效果較好。Li等[4]通過紅外熱成像技術評估傷口邊緣溫度及傷口床和傷口周圍皮膚的溫度，跨學科團隊連續2周隨訪了22例3期、4期或不可分期壓力性損傷病人，研究發現，壓力性損傷傷口床的高溫會使病人1周內惡化的風險增加4倍。隨著移動設備的更新迭代，拍攝能力、存儲容量和處理能力的提升，熱成像和視覺外觀相結合用于創面評估已成為趨勢。Yi等[29]已經開發了傷口監控智能手機應用程序，可記錄傷口溫度變化，計算傷口愈合指數和傷口血流量，但是成像無法區分治療后的傷口和未治療的傷口，未來仍需要進一步開發。通過紅外熱成像技術測量創面溫度或許可以成為早期評估創面狀態及預后的有效方式，但未來還需進一步研究來明確證實其在預測感染、創面愈合中的作用機制。

3.4 檢測復發性壓力性損傷（recurrent pressure ulcers，RPUs） 防止壓力性損傷復發有助于降低壓力性損傷的總發生率。據報道，復發性壓力性損傷的發生率高于壓力性損傷，保守治療后復發性壓力性損傷的發生率為25.9%～26.7%[30]。復發性壓力性損傷發病率高的原因之一是沒有根據愈合區域皮膚的特征和狀況建立局部護理，且目前的指南主要集中于防止正常皮膚組織壓力性損傷的發展，并促進其愈合[31]。與正常皮膚相比，愈合區域的皮膚組織具有臨時的、更密集的血管網絡，疤痕形成和新的上皮化[32]。因此，有必要在早期實時確定愈合區域的復發性壓力性損傷相關特征，以減少復發性壓力性損傷的發生率[33]。Oohashi等[34]對30例壓力性損傷已愈合的病人使用紅外熱成像，每周記錄1次，直到復發，研究結束時8例出現復發性壓力性損傷，且與周圍皮膚相比，愈合區域皮膚溫度的升高與復發性壓力性損傷相關（P<0.05）。但目前關于紅外熱成像技術在復發性壓力性損傷中的應用較少，需要更多的研究評估未暴露于復發性壓力性損傷區域的皮膚溫度，并將這些區域與暴露于復發性壓力性損傷的區域進行比較，以檢驗紅外熱成像在復發性壓力性損傷檢測中的作用。

4? 小結

壓力性損傷的早期發現、識別以及合理處置具有重要意義。熱成像技術具有無創性、操作簡便、信息實時獲取等特點，能幫助護士有效早期識別壓力性損傷。但目前紅外熱成像評估存在缺乏明確、科學標準的操作流程和適用范圍以及對臨床人員的操作及技術要求較高，臨床應用受到局限。在今后的研究中可對皮膚溫度與壓力性損傷相關的客觀指標或臨界值等進行探索，得出預防壓力性損傷的客觀依據，將熱像設備作為常規篩查過程的一部分，在出現表明壓力性損傷風險的異常時提醒衛生專業人員，從而及早啟動預防干預措施。

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（收稿日期：2022-07-12；修回日期：2023-03-16）

（本文編輯 曹妍）