多光谱成像评估外周血管疾病患者的伤口

外周血管疾病（PVD）是老年人的常见病，导致下肢血流受损。 由于组织灌注受损，PAD 患者会感到疼痛、运动能力下降和组织丢失，有些患者最终需要截肢。 在全球范围内，下肢外周动脉疾病是动脉粥样硬化性心血管疾病发病率的第三大原因，影响着全世界超过 2 亿人。 随着发病率随着年龄的增长和全球人口老龄化的增加，外周血管疾病变得越来越普遍。 2010 年，据估计，患有外周动脉疾病的人数在过去十年中增加了 23.5%。 PVD 的经济负担很大。 仅在美国，PVD 就占每年超过 200 亿美元的医疗保健相关费用。 具体而言，未愈合伤口占该支出的很大一部分，每年超过 30 亿美元。

需要开发一种有效的方法来表征 PVD ​​伤口的生存能力，这导致了几种创新技术的出现。 常用的诊断方法是踝臂指数 (ABI)、脉搏容积记录、双重超声检查、静脉体积描记术、X 射线血管造影、计算机断层扫描和磁共振成像。 然而，许多这些技术缺乏分类和充分确定伤口生存能力的能力。 踝臂指数 (ABI) 是用于确定是否存在 PVD ​​的最常用筛查技术之一，但它在创建敏感和具体的伤口分类为存活或非存活方面缺乏敏感性。 ABI 指示血流动力学显着阻塞，但不直接测量血流量。 多普勒超声是另一种可以测量动脉血流的常用方法，但是一些小组认为股动脉血流可能不是肌肉缺血的准确血流动力学指标。 磁共振波谱也是一种新技术，已在其评估 PVD ​​的应用中得到验证。 新型磁成像序列，如 PIVOT（灌注、血管内静脉氧饱和度）结合血氧水平依赖性 (BOLD) MRI 和动脉自旋标记 (ASL) 来全面评估组织。 尽管许多 MRI 技术承诺的优势，但由于高成本和资源可用性，临床使用限制仍然存在。

外周血管疾病引起的下肢伤口灌注不足。 目前，改善该区域血管灌注的主要方法有三种：药物治疗、开放手术和血管内手术。 医疗管理包括改变生活方式和管理相关的危险因素，例如吸烟、糖尿病、高脂血症、高血压和高凝状态。 虽然在下肢缺血性伤口的医疗管理方面取得了进展，但大动脉血运重建仍然是目前的护理标准。 开放旁路手术通常用于绕过狭窄的动脉并改善下肢伤口的灌注。 在过去的二十年中，血管内介入治疗已成为一种额外的治疗方法，因为它具有微创性，并且可能具有较低的相关发病率和死亡率。 除了通过手术干预的医疗管理改善下肢伤口的灌注外，还需要局部伤口护理以加快愈合过程并预防感染。

然而，仍然需要有效的分流技术来帮助临床医生决定是否需要手术治疗。 这将允许及早确定手术与保守治疗以及住院与门诊治疗。 如果需要手术，如果尽早进行，患者的功能结果会得到改善。 同样，手术患者的住院管理非常昂贵。 不需要手术的外周血管伤口患者的门诊管理将显着降低与手术干预相关的成本。

近红外点光谱 (NIRS) 非侵入性地测量组织中几厘米深的小动脉、毛细血管和小静脉中血红蛋白的流量、浓度和氧合。 NIRS 对患者来说是安全和舒适的，非常适合测量外周血管疾病伤口的活力标志物，包括组织灌注、氧合作用和血红蛋白。 迄今为止，研究已经证明了 NIRS 技术在外周动脉疾病患者中的有效性。 多光谱红外设备 (MSID) 代表了现有 NIRS 成像设备的重要发展，这些设备专为临床环境而设计。 在几项动物和临床试验验证其用途后，MSID 已成为 KENT 成像公司（加拿大卡尔加里）生产的商业设备。 MSID 是新一代 NIR 成像设备，具有增强的便携性和功能性。 MSID 能够监测许多变量，例如作为组织氧利用标志的细胞色素氧化酶、氧饱和度、灌注和作为自由基损伤标志的高铁血红蛋白。 MSID 的优势在于它能够解释肤色。 黑色素吸收光线并减弱相机接收到的 NIR 光量。 Kent 成像设备具有独特的数学算法来计算皮肤的黑色素含量。 在之前使用 NIRS 技术对 PVD ​​伤口进行的许多研究中，黑色素含量不被认为是一个因素，因为患者人口统计主要是白种人。 然而，在许多患者黑色素含量差异很大的多元文化城市中，NIRS 成像中的黑色素校正非常重要。

使用这种专为 PVD ​​设计的新的临床适用 NIRS 技术，本研究旨在从非活伤口中识别活伤口，并确定伤口的严重程度以评估血管介入适应症。 该技术非常适合用于伤口患者群体，因为测量时间短且受试者的移动不是问题。 因此，该项目打算应用能够快速评估作为 PVD ​​并发症的伤口的新技术。