皮肤检测技术在压力性损伤风险预警中的应用现状

桓秀山 杨霞 王晓洁 杨井 曾玲玲

压力性损伤（pressure injury，PI）早期也被叫做压疮、褥疮。2016 年美国国家压疮咨询委员会（NPUAP）正式更名并更新了其定义，即位于骨隆突处、医疗或其他器械下的皮肤和/或软组织的局部损伤。可表现为完整皮肤或开放性溃疡，可能会伴疼痛感。损伤是由于强烈和/或长期存在的压力或压力联合剪切力导致。微环境、营养、灌注、合并症以及软组织情况会影响皮肤和/或软组织对压力和剪切力的耐受性[1]。随着社会人口老龄化进程，PI 是严重的慢性病并发症并威胁着人们的生命健康，给个人和社会带来了沉重的经济压力与医疗负担。研究发现大多数 PI 是可以避免的，治疗 PI 的策略是以预防为主。预防 PI 的关键在于早期识别风险患者，除常规量表评估工具外，多种皮肤检测技术也被应用于 PI 的风险预警中。早期合理准确地识别PI 风险患者，并采取相应的预警干预策略，将会最大限度地减轻患者痛苦与经济负担[2]。

1 PI 风险预警的国内外研究现状

目前应用最广泛的是使用量表评估工具对PI 风险进行分级，指导护士根据危险程度采取相应的预防措施，这些量表评估工具在 PI的预测和预防中发挥重要作用。国际上有几种使用广泛的PI 危险因素评估量表，其适用对象和评估的重点不同。Braden量表运用最广泛，大多数普通病房使用此量表；老年病房大多使用Norton 量表； 重症监护病房大多使用Waterlow 量表[3]。研究[4]表明,个体差异也影响着 PI 的发生，因此，PI风险评估量表应该个体化地应用。因种族不同、皮肤特性及国情不同，国外的评估量表在我国临床应用中存在阳性预报率不够理想的情况。国内也在尝试参考国外经典量表的基础上制定符合我国实际情况的 PI评估量表[5]。2019年系统评价显示，大多数量表预测模型的构建基于临床经验而非循证，存在偏倚，且大多未进行内部和外部验证，导致模型稳定性和外推性较差[6]。当前对 PI 风险预警主要依赖于临床医护人员对皮肤表面的视觉和触觉主观判断，但皮肤表层以下组织损伤的生理变化可早于皮肤表层变化 3～10 d，皮肤表层变化的滞后使得早期肉眼发现PI 存在一定困难。有数据表明，主观评判仅能准确辨别出 20%～40%表层组织损伤情况，并依赖于评判人员的经验，在一定程度上反映了该方法在早期识别 PI 上存在的缺陷[7]。随着 PI 危险因素的不断更新，目前还没有一种能反映所有相关风险因素的评估工具，对 PI 发生危险程度的估计需结合专业人员的临床判断及皮肤检测辅助工具的使用。此外，新指南首次提出了可考虑使用皮下湿度 / 水肿测量装置作为常规临床皮肤评估的辅助方法，在讨论部分也提到了多种皮肤检测评估的新技术，包括超声、激光多普勒血流测定等[8]。

2 皮肤检测技术在PI风险预警中的应用现状

2.1 皮肤压力传感监测

在陈善恒等[9]关于改良式气垫床的一项研究中显示，改良式气垫床的床体设置有多个检测气囊，并设有压力监测器和计时器。改良式气垫床是一种集成化的信息智能床，包括压力检测装置、计时器、报警装置等。然后经由各种数据线与计算机相连，监测与控制气垫床气囊压力。在使用配备信息预警系统的改良式气垫床体单元时， 如果患者某一局部长期受压或身体某一部位受到的压力过大时，该系统的报警装置就会发出警报，提醒护理人员为患者更换体位或重新对气垫气囊压力进行设定。该研究者认为，长期卧床的患者使用改良式气垫床这种集成信息化智能床体单元防治 PI，具有以下优势：①可有效地分散患者全身受到的压力，降低其局部组织承受的压力。②改良式气垫床的床面可增设微孔，通过气囊和其他设备从微孔出气或通风，从而使受压皮肤保持干燥，避免其发生浸润性损伤。使用压力监测气垫床防治 PI 是有效手段之一，但压力监测气垫床的成本较高，该研究者所提及的配备床体多点控制单元功能的集成化的信息智能床成本更高，而其在 PI 风险预警方面的效果也有待进一步研究。

2.2 皮肤温度测量与红外热成像

研究发现 , 受压界面皮肤温度的变化对 PI 发生具有重要影响[10]。在江小琼等[11]的一项应用便携式红外热成像仪获取患者侧卧位时骶尾部皮肤温度变化与压力关系的研究结果表示：皮肤温度监测能够较好地预测 PI 的发生，临床应密切关注患者入院后第 4、5 天骶尾部皮肤温度的变化情况， 当皮肤相对温差≤ -0.1℃时，暗示具有 PI 形成风险， 应及时采取干预措施，以降低 PI 的发生率。杨飒等[12]研究中表示热成像能够识别组织和皮肤的温度变化，比 PI 评估量表有更好的敏感性与精确度，根据热成像测量结果，为存在 PI 风险的患者提供定位靶向治疗，能够有效减轻患者痛苦，节约医疗资源和经济负担。然而在 Scafide 等[13]研究中表示热成像是研究最多的技术，共确定了7 项研究，但研究结果并不一致。此外，热成像需要患者特定体位，以便暴露皮肤的温度，且有足够的时间在评估前稳定。这种额外的努力可能会导致护士不愿在日常临床实践中使用这项技术。在 Oliveria 等[14]的研究中也表示在确定红外成像识别危险受试者的可能性时，与使用Braden 量表的对照护士和研究护士相比，识别了更多受试者患肺炎的高风险，热成像术检测组织和皮肤温度变化的能力与组织损伤途径引起的炎症过程有关。而 Andersen 等[15]的研究也表示皮肤温度测量被证明对预测压力性损伤不那么有吸引力。因此皮肤温度检测方法和热成像技术能否准确预测PI发生，需要更多的研究来评估未暴露于压力区域的皮肤温度，并将这些区域与暴露于压力的区域进行比较，以检验其在 PI 风险预警中的作用。

2.3 高分辨率超声（HRUS）检测

自 20 世纪 50 年代以来， 超声一直被用于帮助诊断和评估人类病理，可作为一种安全、经济有效的方式来评估和诊断软组织损伤。超声技术的最新发展使得用于 B 模成像的超声频率得以增加。15 MHz（兆赫）和更高的频率使得其能够以比以前更高的分辨率对组织进行成像。虽然更高的频率可以获得更高的分辨率，但声波的穿透深度降低了，因此，HRUS 是近表面病理成像的理想选择[16]。HRUS 图像与组织学检查检测到的特征有很强的相关性，在临床体征之前，皮下组织和皮肤水肿79.3% 的解剖图像无红斑。因此，HRUS 提供了一种比目前依赖于对临床体征的视觉评估更早检测皮下组织损伤的方法。HRUS 是研究 PI 发病机制的有效辅助手段，提供了一种无创、经济的方法来检测皮下组织和皮肤的早期变化。对有 PI 发展风险的解剖部位的检查表明，HRUS 可以成为 PI 预防或管理的一个有价值的工具。HRUS 可以检测早期 PI 发展独立于临床体征。而在 Andersen 等[15]所研究的 4 种方法中也表示，超声测量似乎是预测 PI 最有前途的技术。在Oliveria 等[14]的研究中也同样表示扫描电子显微镜测量和超声在早期预测组织损伤时似乎都是准确的方法。这与黄丽等[17]的研究，彩色多普勒超声可提高深部组织损伤期压力性损伤评估准确性，指导临床对压力性损伤尽早进行干预的结果相一致。此外在孙延玲等[18]的研究中也表示超声是一种最为可靠的早期发现皮肤深部组织损伤并进行预测 PI 进展的检查方式。在刘琴芳等[19]的研究中表示，目前多数临床科室对于超声技术的应用和图像解析掌握情况不够理想，经过系统化培训病房的医护人员能正确辨析和解读压力性损伤的超声图像征象，提高 PI 分期诊断率 , 具有一定的临床应用价值。但该研究的病例数有限 , 结果可能存在偏倚 , 由于部分患者局部皮肤存在异质性, 例如局部存在老茧, 组织干燥， 脆性增加 , 或者合并存在失禁性皮炎等病理改变 , 可能给浅表超声图像的解读带来困难。需要更多研究来证实这些超声图像与PI 病理改变的相互联系。因此 , 超声成像技术在 PI 风险预警中应用实践仍然需要进一步探索和逐步完善。

2.4 皮肤组织反射光谱分析

组织反射光谱（tissue reflectance spectroscopy，TRS）是一种量化皮肤颜色的非侵入性方法[20]，是用皮肤成分对光的特征吸收来测量存在的各种成分的量。白光照射在皮肤上，同时探测器测量返回的光，根据返回光的光谱特性，可以确定每种皮肤发色团的相对量。大多数情况下，TRS 可以量化由化妆品、外用药膏、紫外线或其他刺激物引起的红斑。最近，国外已有研究将 TRS 用于反应性充血或Ⅰ期压力损伤性红斑的风险识别。Sprigle 等[21]表示，目前临床医生目视评估皮肤，以手指按压试验是否变白确定Ⅰ期压力相关性红斑的存在，然而， 皮肤色素沉着会掩盖红斑的视觉迹象，从而阻碍深色皮肤的临床评估，深色皮肤Ⅰ期 PI 更有可能未被发现，并恶化为全层溃疡。在 Sterner 等[22]的研究中表示反射分光光度计可以作为一个有用的工具来评估皮肤区域发展为 PI 的风险。反射分光光度法似乎是检测 PI 发展的危险区域的有用工具。该技术使用简单，可以记录肤色的微小变化。该研究对指压变白 / 不变白红斑的分类达到了较高的精度，该设备的进一步发展将是有益的。在 Scafide 等[13]的研究中也表示用反射光谱法测量红斑可以有效地区分压力相关性红斑。应用近红外光谱法监测受压状态下 PI 易患组织血氧状况，分析压力对 PI 易患组织血氧参数影响，研究表示血氧参数可能是评价 PI 风险的良好指标，因此应用近红外光谱法监测PI 易患组织血氧参数及评估压力影响是一种进行PI早期预警的有效方法[23]。然而，几项关于皮肤组织反射光谱分析的研究都具一定的局限性，受试者人数较少可能会限制外部有效性，内部有效性风险可能是由于仪器偏差造成的，对这些光谱分析算法的影响尚不清楚。

2.5 皮肤血流灌注检测

激光多普勒血流仪（LDF）是一种无创性皮肤血流监测设备，可对PI 高危患者进行皮肤血流的检测， 并评估组织缺血的严重程度，可作为 PI 风险预警的一种方法[24]。不足之处是其仪器成本比较高，能检测组织深度太浅，仅约 1 mm[25]，并且该设备仅能够检测红细胞相对浓度及速度，无法有效反应血流对于氧供的作用。Liao 等[26]关于大鼠压力对皮肤血流的影响研究表示， 使用 LDF 对于压力作用的缺血部位皮肤血流的灌注检测显示，预测PI 是可行的。Jan 等[27]的研究结果表示，皮肤血流振荡的调节变化可能是预测 PI 风险的一个有希望的指标。LDF 等工具可以帮助临床医务人员识别有 PI风险的人，并提供特定的干预措施来补偿受损的部分，对皮肤血流的分析比局部皮肤温度测量或对伤口的目视观察更有效。此外，血流振荡光谱与非线性复杂性分析等方法也能够有效地反映皮肤血流灌注的情况[12]。另外，在 Liao 等[26]研究中进一步指出，皮肤血流振荡的非线性特性可以用来预测血管舒张功能受损，随着对血流动力学的进一步了解，可以根据基线血流信号的测量来确定微血管系统的状态。但国内外的研究较少，在 Scafide 等[13]的研究中也表示，只有一项调查激光多普勒流量测量的单一研究的结果是很有前途的，但还需要进一步的研究。

2.6 表皮下水分扫描电子显微镜（SEM）检测

表皮下水分是一种生物物理指标，用来反映皮肤表皮的防御功能。当毛细血管受到压迫时，氧和营养物质缺乏，代谢产物开始沉积在周围组织上，损伤组织毛细血管，使通透性增加，将液体带到组织间隙， 引起水肿，从而使表皮下水分 SEM 值增加。炎症反应如水肿、红斑和热感是持续压力性损伤的早期症状[28]。SEM 扫描仪是一种手持设备，设备传感器比较多个局部测量值，以确定表皮下水分 SEM 中的波动，该设备通过直接测量传感器的电容来识别 PI 风险增加的特定解剖区域，该设备用于评估 PI 风险增加的足跟和骶骨时，作为当前护理标准（standards of care，SOC）的附件，自 2014 年首次上市以来， 没有不良或严重不良安全事件的报告[29]。在Cohen 等[30]的研究中也表示，在PI 形成的最早阶段， 当只有微观的细胞和组织损伤时，通常在完整的皮肤下，由于毛细管通透性增加，细胞外液含量有少量增加，这使得免疫系统细胞能够渗透到损伤区域。这些微观水含量变化无法通过其他方式直观地或及时地检测到，SEM 扫描仪通过监测前述的水变化为护理人员提供了确定风险或早期检测形成的 PI，然后及时干预，以阻止和逆转微观损伤，能够检测表皮下液体含量变化，小到 1 ml，是一个敏感的工具， 用于检查由持续的组织变形引起的物理损伤的不可见迹象[30]。Scafide 等[13]的研究中有证据支持使用表皮下水分SEM 测量作为早期识别PI 的潜在工具， 特别是可压白性红斑和不可压白性红斑，该研究使用约翰霍普金斯循证护理实践（JHNEBP）评分量表进行的评估，与研究中确定的其他技术相比，整个表皮下水分 SEM 测量研究方法的严谨性始终更高，大量关于表皮下水分 SEM 测量的研究，包括多个高质量的研究，增加了表皮下水分 SEM 检测，可以预测PI 发生风险的可靠性。另外，在 Gershon 等[31]的研究中还表示， SEM 扫描仪为易于使用的手持无线装置，可以在任何护理环境中使用，由任何受过使用培训的医疗保健专业人员使用，只需在患者使用之间进行清洁和消毒。随着时间的推移，电池可能需要更换，制造商可以免费更换，所有这些都意味着该设备在临床应用中相对简单和成本效益高。虽然当前已有很多研究将SEM应用到PI的风险预警当中，但多以国外研究为主。

3 皮肤检测技术应用于 PI 风险预警的小结与展望

通过上述国内外研究，可以发现皮肤压力监测及热摄影学、高频超声、组织反射光谱分析、激光多普勒血流检测和表皮下水分 SEM 测量对早期预测组织损伤和 PI 的存在具有较高临床意义。皮肤压力传感监测床垫使用成本效益太低，因而很难在临床推广使用。热射影学的研究较多，然而结论并不一致[13]，因此皮肤温度监测对压力性损伤的预测并不准确，但其技术较为成熟，使用便利，临床可以用其再结合传统量表的评估来提高其适用性。高频超声和表皮下水分 SEM 测量在早期预测组织损伤方面的表现是令人满意的，特别是表皮下水分测量，在新版指南中也进行了推荐[8]，国外多个高质量研究也验证了其在预测压力性损伤的有效性[13]，但国内的研究较少，需要引起重视。高频超声因其图像识别具有一定专业性和技术性，需要专业的超声检测人员出具相应组织损伤报告供临床医务人员参考。组织反射光谱分析与激光多普勒血流测定也表现出一定的研究前景，但国内外相关研究较少，需要进行更多的研究来巩固这些证据。随着人们对 PI 相关影响因素的进一步研究与认识，以及科学技术的进步与发展，未来能够提供客观指标的相关检测技术将越来越多地应用到 PI 风险预警管理之中。