红外线热成像在游离皮瓣移植术后皮瓣血液循环监测中的应用进展

梁 妮, 李伟霞

(广西壮族自治区贵港市人民医院 骨科, 广西 贵港, 537100)

随着显微外科技术不断发展，游离皮瓣移植被广泛应用于修复各种外伤或肿瘤病灶切除导致的皮肤软组织缺损伴有神经、血管、肌腱、骨骼外露创面。手术后发生血液循环障碍是导致皮瓣坏死的主要原因，手术后监测的关键是及早发现皮瓣血液灌注和回流受损的征象。因为皮温与血流量密切相关，局部区域的血流异常会导致皮温的异常，故测定皮瓣的表面温度是判断皮瓣血液循环敏感而有效的方法。红外热成像是根据温度的状态与变化用来进行诊断疾病的一种无创遥感接收技术，在国内外已经作为测量皮肤温度的常用手段。也有较多红外线热成像技术在乳腺疾病、动脉末端血管性疾病的诊断和与评估方面的应用报道[1-2]。本文就红外线热成像在游离皮瓣移植术后监测的应用进展做一综述。

1 红外线热成像技术在游离皮瓣术后监测的应用现状

温度处于零摄氏度以上的一切物体均辐射红外线，温度越高辐射红外线的能量就越强[3]。红外线成像仪通过特殊的扫描系统，将接收的红外辐射能量经过特定的探测器完成光-电转换，再将电信号转换为图像信号，形成彩色热像图谱。图谱的颜色对应着温度的高低，通常将暖色标注为高温，冷色标注为低温。由于正常人体的温度分布具有左右对称性和稳定性，当机体血液循环和组织代谢发生改变时，将引起温度分布的改变，表现为温度偏高或偏低，特别是对称部位的温度差值越大，病变可能性越大[4]，通过将监测到的皮瓣温度按一定公式进行转化可得到皮瓣血流信号[5-6]。因此，游离皮瓣移植手术后，可以应用红外热成像技术进行动态监测，观察皮瓣的血运状况、毛细血管的生成情况，评估修复的效果[7]。Just等[8]对16例口咽癌切除后应用游离前臂桡侧皮瓣重建，利用热成像技术进行术中、术后监测，结果显示，静态和动态红外热像术可以在皮瓣表面发生的明显变化之前，早期检测到组织灌注方面存在问题，是一种有应用前景、客观的评估方法，可用于头颈部游离皮瓣重建手术的术前和术后监测。Kolacz等[9]在38例乳房再造病例在术前、术中及术后应用冷应激动态热成像技术进行监测，认为该技术无论是术中还是术后都可作为评估和监测皮瓣皮肤血液灌注情况的方法。

2 红外线热成像监测游离皮瓣血运的优势

游离皮瓣移植手术后通过评估皮瓣的色泽、毛细血管返流时间、肿胀程度等指标评估血供情况。怀疑皮瓣发生血管危象时采用针刺出血试验，根据出血的颜色和出血速度判断危象是否发生以及危象的种类[10]。这种主观性评估指标高度依赖医护人员的个人素质与经验，不能提供连续监测，难以及时、准确、客观的反映皮瓣的血液供应情况。而且，在皮瓣表面发生肉眼可见的变化时血运障碍往往已经不可逆转，失去有利的抢救时机。近年来，利用近红外光谱技术监测组织血氧、近红外荧光造影、血管造影等检查皮瓣监测血流等技术的应用，为监测游离皮瓣血液循环提供了新的方向，但因为存在仪器装配复杂、价格昂贵等不同的缺陷，所以目前未得以普及应用。手持式多普勒是国外目前大多数外科医生最常使用的监测皮瓣血运的方法[11]，但使用上依赖于检查者的个人经验，操作技术要求较高，容易被周围的无关血管多普勒信号干扰，假阳性率高，因此在临床上的应用也受到一定限制。

测量皮瓣温度是评估皮瓣血运循环的重要指标。传统方法使用皮温计测量皮温，测量结果受室温、测量点、压力等人为因素干扰[12]，敏感程度不高。红外线热成像反映的是皮瓣整体血运变化，受人为干扰较少，精确度高[13]。红外线热成像与多普勒判断皮瓣血运信息方面的相关性很强[14]。与多普勒相比，红外线热成像的优势包括：通过无接触式监测游离皮瓣复温和模式的动态变化，确定血运障碍是由于血管栓塞还是扭曲或外在压力的原因引起[15]；多普勒能定位穿支的水平位置，而不能提供灌注信息，热成像系统可以精确地确定穿支和他们的灌注区域[16]。皮瓣的温度与皮瓣的血管蒂通畅程度相关，监测皮瓣血管蒂部位的皮肤温度，有助于判断皮瓣血液灌注的情况以及血管蒂的通畅情况，有利于评估手术后吻合口引起的并发症。Lohman等[17]通过应用红外线热成像技术监测皮瓣术中血运的相关研究进行荟萃分析发现，应用红外线热成像技术监测皮瓣血运及预测并发症等方面，敏感性相比植入性多普勒和组织血氧监测较低，但在预测吻合口相关并发症方面的敏感性为100%。

3 预警皮瓣血流障碍的判断标准

关于红外热成像监测数值与预警皮瓣血流障碍的判断标准方面的报道较少。许鑫等[12]通过利用电子皮温计监测456例穿支皮瓣移植术后1 h～10 d的皮瓣温度，并观察皮瓣的色泽、毛细血管充盈程度、血管充盈和搏动、局部出血与水肿等指标，认为皮瓣皮温正常范围为29～31 ℃，若患侧低于健侧>3 ℃并有色泽改变提示有血液循环障碍。谢志新等[18]对135例骨科四肢皮肤缺损行皮瓣转移术患者的皮温观察发现，动脉灌注不足时皮瓣中段的温度比周围正常皮肤低3 ℃, 静脉衰竭时，整个皮瓣温度下降1～2 ℃；如果皮瓣近端和远端温度相差3 ℃，表明有血管危象。在动物实验中，张旭东在10只SD鼠刮除背部鼠毛，设计一个8.0 cm×2.5 cm蒂在尾部的随意皮瓣，切取后原位缝合，随后于术后 0.5 h、6 h、24 h、3 d和7 d应用远红外线热成像仪观察不同部位温度随时间变化的趋势，并将热图与大体标本对比。实验结果显示，红外线热像技术可以预测皮瓣的活性，在6 h后皮温下降的区域，部分皮瓣将发生坏死，而在24 h后皮温没有开始回升者，其皮瓣坏死的可能性很大。因此认为，应用红外线热像技术在术后6 h后通过连续观察，可以推测皮瓣血运和后期坏死风险[13]。

4 红外线热成像监测游离皮瓣术后血运的时机与频次

动静脉危象大多数发生在游离皮瓣移植手术后24～72 h[19]。据研究[20]报道，游离皮瓣发生血管危象需要手术探查血管的发生率为5%～25 %，如能及时发现栓塞，并再次手术，其中约1/3病例皮瓣仍可成活，出现血管危象后的4～6 h内行手术者，挽回的希望最大[21]。术后3 d内是血液循环不稳定期，在此阶段应每2 h测量皮温1次，以密切有效监测皮瓣血液供应状态、及早发现血管危象并采取有效干预措施，提高皮瓣存活率；术后4～10 d皮瓣血液循环相对稳定，可每4～8 h测量1次，即可有效监测皮瓣血运变化，并避免频繁测量浪费人力资源；发生皮瓣色泽偏红、毛细血管充盈速度加快及皮瓣周边出现散在暗红色斑等变化时，应立即测量皮温并通知医生紧急处理；皮瓣的远端或者中间的皮温更加客观真实反映血液循环的变化[12]。郭巧英等[22]总结了12例股前外侧皮瓣移植术后护理，认为24 h内每15～30 min观察1次皮瓣颜色、皮温、弹性、肿胀、毛细血管反应、局部渗血及疼痛情况，24～72 h每1 h观察1次，72 h后根据个体情况确定观察频次；对异常皮瓣每15 min观察记录1次，至血管危象解除后再按常规时间观察。

5 干扰红外线热成像监测结果的因素

红外热像仪通过探测人体皮肤发射的红外线波长记录温度，体温越高，红外线的波长越短。因此，凡是能影响皮肤温度的内外因素，如皮瓣的部位、患者的体温、所处环境的温度、受区局部温度等、情绪等，都会影响人体红外辐射，从而引起热图的改变。在不同时段、不同外界环境下红外成像的结果可能会存在较大差异。皮瓣本身的面积大小、厚度、暴露时间、暴露的面积等也会影响结果；尤其是使用烤灯时，应在测量前30 min停止使用烤灯。

目前，对有应用红外线热像仪时周围环境的条件尚未有统一的要求。为了排除周围环境的干扰造成的误差，部分研究者在进行同类研究时，对红外线热像检查的环境设定了一定的条件：邓方阁等[23]对60例糖尿病患者应用红外线热像检查时，将患者置于屏蔽室内，避免空气对流及阳光直接照射，控制室温于25 ℃，相对湿度 60%，受检者在测试前15 min停止任何影响测试的活动，并暴露体检部位，静坐休息，目的是表皮温度适应标准室温。Cherkas等[24]对175名雷诺氏现象患者和404名对照观察者测试前要求所有受试者均在23 ℃的环境中等待15 min。Aronen等[25]对141例疑似深静脉血栓形成患者进行红外热像检查时在不高于20 ℃的环境中休息10 min后进行。

6 小结

红外线热成像技术作为一种快速便捷的非侵入性的检查，适用于临床反复多次对游离皮瓣进行监测，有望为判断皮瓣的血液循环状态提供连续、动态、客观的评估依据，有助于及早发现皮瓣血液循环异常的变化，并采取有效的处理措施，提高皮瓣的存活率，在游离皮瓣手术后监测具有较广阔的应用前景。但目前尚缺乏使用红外线热像仪的操作规范、诊断标准。临床应用中，在测量时要提供稳定的周围环境，尽量排除干扰因素，以减少外界因素对检查结果的影响。操作者要具备较强的热图识别的能力，并将检查结果作动态对比观察，以确保数据的准确性。游离皮瓣移植手术后热图分布的特点以及与血管危象的相关性的诊断标准，应用环境的标准等，有待更多的临床研究数据证实。