末梢血管疾患患者の創傷を評価するためのマルチスペクトル イメージング

末梢血管疾患 (PVD) は高齢者によくみられる疾患で、下肢への血流が損なわれます。 組織灌流障害の結果として、PAD患者は痛み、運動能力の低下、および組織の喪失を経験する可能性があり、一部は最終的に切断が必要になります. 世界的に、下肢末梢動脈疾患はアテローム性動脈硬化性心血管罹患率の 3 番目の主要な原因であり、世界中で 2 億人以上が罹患しています。 末梢血管疾患は、年齢とともに発生率が増加し、世界的に人口が高齢化するにつれて、より一般的になっています。 2010 年には、過去 10 年間で末梢動脈疾患を患う人の数が 23.5% 増加したと推定されています。 PVD の経済的負担は重大です。 米国だけでも、PVD は年間 200 億ドル以上の医療関連費用を占めています。 具体的には、治癒しない傷は、年間 30 億ドルを超えるこの支出のかなりの部分を占めています。

PVD 創傷の生存率を特徴付ける効果的な方法の開発に対する需要は、いくつかの革新的な技術の出現をもたらしました。 一般的に使用される診断方法は、足関節上腕血圧指数 (ABI)、パルス ボリューム記録、二重超音波検査、静脈プレチスモグラフィー、X 線による血管造影、コンピューター断層撮影、および磁気共鳴画像法です。 しかし、これらの技術の多くは、トリアージを行い、創傷の生存率を適切に判断する能力を欠いています。 Ankle brachial index (ABI) は、PVD の存在を確認するために使用される最も一般的なスクリーニング手法の 1 つですが、創傷を生存可能または生存不能として敏感かつ特異的に分類する感度が不足しています。 ABI は血行力学的に重大な閉塞を示しますが、血流を直接測定するわけではありません。 ドップラー超音波は、動脈血流を測定できる別の一般的な方法ですが、一部のグループは、大腿動脈血流は筋肉虚血の正確な血行動態指標ではない可能性があることを示唆しています. 磁気共鳴分光法も、PVD を評価するためのアプリケーションで検証された新しい手法です。 PIVOT (灌流、血管内静脈酸素飽和度) などの新しい磁気イメージング シーケンスは、血液酸素レベル依存 (BOLD) MRI と動脈スピン ラベリング (ASL) を組み合わせて、組織を包括的に評価します。 多くの MRI 技術が約束する長所にもかかわらず、高コストとリソースの可用性のために、臨床使用の制限が残っています。

末梢血管疾患による下肢の創傷では、灌流が不十分です。 現在、領域への血管灌流を改善するための 3 つの主要なアプローチがあります: 医学的管理、開腹手術、および血管内手術です。 医学的管理は、ライフスタイルの修正と、喫煙、真性糖尿病、高脂血症、高血圧、凝固亢進などの関連する危険因子の管理で構成されます。 下肢の虚血誘発性創傷の医学的管理は進歩していますが、大動脈血行再建術は依然として現在の標準治療です。 オープン バイパス手術は、狭窄動脈をバイパスし、下肢の創傷への灌流を改善するためによく使用されます。 過去 20 年間で、血管内治療は侵襲が最小限であり、関連する罹患率と死亡率が低い可能性があるため、追加の治療法として登場しました。 外科的介入の医学的管理による下肢創傷の灌流の改善に加えて、治癒過程を促進し、感染を防ぐために局所創傷ケアが必要です。

ただし、臨床医が外科的管理が必要かどうかを判断するのに役立つ効果的なトリアージ技術が依然として必要です。 これにより、外科的管理と保存的管理、および入院管理と外来管理の早期決定が可能になります。 手術が必要な場合、手術が早期に行われると、患者の機能転帰が改善されます。 同様に、手術患者の入院管理には非常に費用がかかります。 手術を必要としない末梢血管創傷を有する患者の外来管理は、外科的介入に関連する費用を大幅に削減します。

近赤外点分光法 (NIRS) は、組織の深さ数センチメートルの細動脈、毛細血管、および細静脈のヘモグロビンの流れ、濃度、および酸素化を非侵襲的に測定します。 NIRS は患者にとって安全で快適であり、組織灌流、酸素化、ヘモグロビンなど、末梢血管疾患の創傷における生存率のマーカーを測定するのに適しています。 現在までに、末梢動脈疾患患者における NIRS 技術の有効性が研究で実証されています。 マルチ スペクトル赤外線デバイス (MSID) は、臨床環境向けに設計された既存の NIRS イメージング デバイスの重要な進化を表しています。 MSID は、いくつかの動物および臨床試験でその使用が検証された後、KENT イメージング (カナダ、カルガリー) によって製造された商用デバイスになりました。 MSID は、携帯性と機能性が強化された新世代の NIR イメージング デバイスです。 MSID は、組織の酸素利用のマーカーとしてのシトクロムオキシダーゼ、酸素飽和度、灌流、フリーラジカル損傷のマーカーとしてのメトヘモグロビンなど、多くの変数を監視できます。 MSID の利点は、肌の色を考慮できることです。 メラニンは光を吸収し、カメラが受け取る NIR 光の量を減衰させます。 Kent イメージング デバイスには、皮膚のメラニン含有量を説明するための独自の数学的アルゴリズムがあります。 PVD 創傷で NIRS 技術を使用して行われた以前の多くの研究では、患者の人口統計が主に白人であったため、メラニン含有量は要因とは見なされませんでした。 ただし、患者のメラニン含有量に大きなばらつきがある多くの多文化都市では、NIRS イメージングでのメラニン補正が非常に重要です。

PVD 用に設計されたこの新しい臨床的に適用可能な NIRS 技術を使用して、この研究では、生存不能な創傷から生存可能な創傷を特定し、血管介入の適応症を評価する際に創傷の重症度を決定しようとしています。 この技術は、測定時間が短く、被験者の動きが問題にならないため、創傷患者集団での使用に適しています。 そのため、このプロジェクトは、PVD の合併症としての傷を迅速に評価する能力を持つ新しい技術を適用することを意図しています。