燒傷創(chuàng)面測量技術(shù)進(jìn)展*

魯　晉　王　亮　張永存　唐洪泰*

燒傷創(chuàng)面測量技術(shù)進(jìn)展*

魯晉①王亮①張永存①唐洪泰①*

準(zhǔn)確測量燒傷創(chuàng)面是燒傷治療的前提及評估療效的重要指標(biāo)，然而臨床中對燒傷創(chuàng)面面積、深度及體積的評估一直未予重視，迄今為止在廣義的燒傷創(chuàng)面測量中尚無一種較為統(tǒng)一的測量方法。通過闡述對于燒傷創(chuàng)面面積、深度及體積測量方法的研究進(jìn)展，進(jìn)一步分析公式法、無菌薄膜勾邊法、NIH ImageJ軟件及三維掃描方法對于面積測量的優(yōu)勢和不足以及直尺法和激光法對于創(chuàng)面深度的測量。

燒傷創(chuàng)面測量；無菌薄膜勾邊法；公式法；NIH ImageJ軟件；三維掃描；激光

［First-author’s address］ Department of Burn Surgery， Institute of Burns， Changhai Hospital， The Second Military Medical University， Shanghai 200433， China.

在急性或慢性燒傷創(chuàng)面的治療中，準(zhǔn)確測量燒傷創(chuàng)面對于評判治療效果和預(yù)期結(jié)局起著至關(guān)重要的作用［1］。準(zhǔn)確測量創(chuàng)面有助于醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行創(chuàng)面評估，監(jiān)測創(chuàng)面的愈合過程，判斷創(chuàng)面治療效果，有助于為臨床研究提供準(zhǔn)確的基本信息，同時作為觀察指標(biāo)用來評價實驗前后的效果［2］。

目前，臨床上有眾多的燒傷創(chuàng)面面積評估技術(shù)，而較為常用的有直尺法、無菌薄膜勾邊法以及數(shù)碼相機拍照法等［3-6］。然而，當(dāng)前臨床中患者的創(chuàng)面形狀不規(guī)則、分布不同，創(chuàng)面中各類深度不同，不同醫(yī)生對同一創(chuàng)面的判斷及認(rèn)識不同，這些因素導(dǎo)致對患者傷情判斷和治療策略制定上的差異較大，不具有可重復(fù)性和可比性，未能建立同一的評價標(biāo)準(zhǔn)［7-9］。因此，對于患者創(chuàng)面的測量主要是以經(jīng)驗為主。

1　燒傷創(chuàng)面面積的測量

燒傷創(chuàng)面面積的評估一直以來都是臨床工作至關(guān)重要的部分，傳統(tǒng)的創(chuàng)面面積估算方法雖然存在較多缺陷，但由于技術(shù)手段的制約，多年來沒有較大改進(jìn)，一直沿用至今。

1.1橢圓估算方法

暴露創(chuàng)面后，通過觀察創(chuàng)面形狀，對于近似于規(guī)則形狀的創(chuàng)面，分別測量創(chuàng)面最長長度a和垂直于a的最長寬度b，通過長度和寬度的線性測量，進(jìn)而使用橢圓形面積估算公式來估計創(chuàng)面面積，在這種情況下，創(chuàng)面面積通常被過大估計，因此，在測量時其創(chuàng)面面積A通過橢圓面積估計公式1計算：

目前，將使用橢圓形面積估算公式（1）計算所得出的創(chuàng)面面積方法稱為橢圓估算法［10-11］。

1.2無菌薄膜勾邊法

打開創(chuàng)面外敷料后清潔、干燥創(chuàng)面，將自帶坐標(biāo)網(wǎng)格的無菌薄膜（聚氨酯膜和丙烯酸粘劑組成）—愛孚貼傷口透明敷料?（英國施樂輝有限公司），緊貼于創(chuàng)面表面，使整個創(chuàng)面被包含在薄膜的邊界之內(nèi)，使用記號筆沿創(chuàng)面邊緣勾畫出創(chuàng)面表面形狀，揭下背襯，根據(jù)薄膜自帶的每個坐標(biāo)網(wǎng)格，按面積為0.25 cm2計算出創(chuàng)面面積，對于邊界內(nèi)不滿一格的坐標(biāo)網(wǎng)格的面積按照只計左側(cè)和上方的原則按1坐標(biāo)網(wǎng)格計算［3-5］。對于更大的創(chuàng)面，使用數(shù)張薄膜連接在一起，覆蓋整個創(chuàng)面區(qū)域后分別計算每張薄膜標(biāo)記區(qū)域的面積，相加后得出創(chuàng)面的總面積，采用無菌薄膜勾邊操作過程如圖1所示。

圖1　無菌薄膜勾邊法示圖

1.3NIH ImageJ方法

使用數(shù)碼相機對每一個創(chuàng)面于固定的高度和角度進(jìn)行拍照，并使用尺子作為標(biāo)記。每個照片使用NIH ImageJ軟件測量3次，并使用圖中直尺作為標(biāo)尺進(jìn)行分析［6-7］。根據(jù)數(shù)碼相機成像原理，每個電荷耦合元件感光后生成一個像素，眾多像素組成一幅照片，實際物體的成像大小與像素成正比，在不變焦的情況下與距離成反比。因此，在保證潰瘍面有標(biāo)尺對照時，可以忽略距離的因素，因為標(biāo)尺的實際大小也與拍攝的距離成反比。將數(shù)碼相機采集的圖片導(dǎo)入計算機，選出最清晰圖片，應(yīng)用NIH ImageJ軟件，采用描記筆沿潰瘍邊緣人工勾勒潰瘍面表面輪廓，得出像素平方值，同時用描記筆勾勒標(biāo)尺上1 cm的直線距離，得出1 cm直線距離的像素值，再將1 cm像素值相乘，得出1 cm2面積的像素平方值，最后用潰瘍表面輪廓的像素平方值除以1 cm2面積的像素平方值，則為創(chuàng)面面積（如圖2所示）。

圖2　NIH ImageJ法測量示圖

1.4BurnCalc掃描方法

使用BurnCalc掃描系統(tǒng)［11］。掃描燒傷創(chuàng)面時患者可處于站立位、坐位及臥位等任意適合暴露創(chuàng)面的體位，充分暴露創(chuàng)面并清創(chuàng)，測量醫(yī)師手持掃描儀與創(chuàng)面保持100 cm左右距離并圍繞被掃描創(chuàng)面緩慢移動，直到創(chuàng)面三維數(shù)據(jù)被采集完成。掃描全身時，患者處于站立位，掃描結(jié)束后軟件會自動封堵腳底完成整個人體三維模型的構(gòu)建，考慮到臨床上部分患者由于病情嚴(yán)重，或下肢損傷無法站立等因素的存在，通過分次掃描前后面或者左右面，創(chuàng)建多個三維模型，獲得至少2個以上的三維點云庫，通過尋找2個點集中屬于同一目標(biāo)物體上相同區(qū)域點集的特征對應(yīng)關(guān)系，來計算2個點云的空間位置變換，使得變換后的2個點集間的重疊區(qū)域在空間位置上重合，最后通過模型拼接建模，完成整個創(chuàng)面三維模型的構(gòu)建。掃描后的數(shù)據(jù)用面積計算軟件直接在三維模型上描繪出創(chuàng)面面積，軟件會自動計算創(chuàng)面面積（如圖3所示）。

圖3　BurnCalc掃描法示圖

2　燒傷創(chuàng)面深度的測量

2.1直尺法

通過測量創(chuàng)面周圍3個預(yù)定點的深度來測量創(chuàng)面深度［12-14］。每個創(chuàng)面分別在創(chuàng)面的12點方向、4點方向和7點方向測量創(chuàng)面的深度，3次測量深度的平均值為該創(chuàng)面深度。

2.2激光測量

Davis等［15］通過使用Aranz Silhouette Star激光掃描設(shè)備在豬模型上通過12模擬創(chuàng)面測量創(chuàng)面深度，測量所得創(chuàng)面深度相當(dāng)于實際創(chuàng)面深度偏淺，但是通過實際值與激光測量值之間的相關(guān)系數(shù)分析得出Aranz Silhouette Star激光掃描設(shè)備所得創(chuàng)面深度值與真實值相差范圍相對固定，因而可以通過該設(shè)備來估計創(chuàng)面深度的變化來估計創(chuàng)面的愈合情況。Hecke等［16］也通過在馬身上模擬41例創(chuàng)面，驗證了激光掃描設(shè)備在創(chuàng)面深度測量的可行性（如圖4所示）。

圖4　激光測量法示圖

3　燒傷創(chuàng)面體積的測量

在臨床工作中，對于在有空腔的創(chuàng)面，創(chuàng)面體積測量對于判斷創(chuàng)面的愈合情況起著重要的指導(dǎo)作用。

3.1公式法

通過直尺方法獲得創(chuàng)面的平均深度，在使用NIH ImageJ方法獲得創(chuàng)面的面積，通過圓柱形面積計算公式，可獲得創(chuàng)面體積［7-8］。使用此方法時假設(shè)創(chuàng)面為圓柱形創(chuàng)面的情況下，但在實際臨床工作中，創(chuàng)面常呈不規(guī)則形狀，因此所得創(chuàng)面體積通常偏大，但操作較為方便。

3.2填充法

Davis等［15］通過使用Jeltrate?（一種速干型牙膏），通過在創(chuàng)面內(nèi)填充這種速干型牙膏，牙膏會很快的干燥并凝固，然后取出牙膏并稱重。通過與已知體積的藥膏重量相比，從而得出創(chuàng)面的實際體積。此方法所得體積與實際體積相符，但是由于與創(chuàng)面直接接觸，存在污染創(chuàng)面的危險，且與創(chuàng)面接觸時會引起患者疼痛，因此臨床實用性較差。此外，臨床上還有應(yīng)用0.9%氯化鈉溶液進(jìn)行體積測量。在創(chuàng)面上使用無菌薄膜敷料密封創(chuàng)面，通過向創(chuàng)面內(nèi)注入0.9%氯化鈉溶液，最后填充所得0.9%氯化鈉溶液體積變?yōu)閯?chuàng)面體積［17-19］。該方法簡單易行，但同樣容易增加創(chuàng)面感染風(fēng)險，且去除無菌薄膜時易引起患者疼痛甚至出血［20］。

4　燒傷創(chuàng)面測量技術(shù)與展望

目前，臨床上有多種創(chuàng)面測量的方法，從簡單的直尺測量到三維創(chuàng)面掃描，但是尚無一種方法能簡單快捷的得出創(chuàng)面面積、深度及體積等詳細(xì)參數(shù)，且對于創(chuàng)面的測量，無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。測量創(chuàng)面面積時，臨床上更側(cè)重于使用無菌薄膜勾邊法及NIH ImageJ方法，許多研究表明，以上兩種方法所得創(chuàng)面面積與實際面積無明顯統(tǒng)計學(xué)差異，但無菌薄膜勾邊法的使用難點在于薄膜之下邊緣模糊不清，測量時受測量者主觀判斷的影響，且使用無菌薄膜容易導(dǎo)致患者疼痛且增加感染風(fēng)險［21-22］。NIH ImageJ方法避免了以上弊端，但為二維測量，對于較為平整的二維創(chuàng)面測量較精確，且對于創(chuàng)面邊界的劃分也是人為劃分，主觀影響較大。三維創(chuàng)面面積測量高效、精確，但是成本較高，臨床操作較為復(fù)雜，在臨床上推廣困難，更適合于實驗研究。

測量創(chuàng)面深度時，直尺法簡單易行，但是由于創(chuàng)面本身形狀不規(guī)則，創(chuàng)面底部高低不平，因此所得創(chuàng)面深度常常差異較大。對于激光測量創(chuàng)面深度，由于光反射等原因，所得創(chuàng)面深度通常偏淺，且操作較為復(fù)雜，儀器設(shè)備成本較高，缺乏臨床實用性。測量創(chuàng)面體積時，稱重方法相對比較精確，但是存在感染和出血等并發(fā)風(fēng)險［23-24］。因此，創(chuàng)面的測量一直以來無統(tǒng)一的方法以及標(biāo)準(zhǔn)，雖然當(dāng)前已有許多方法以及儀器設(shè)備用于創(chuàng)面的測量，然而要在臨床推廣，必須要具備成本低廉、經(jīng)濟(jì)高效，且克服傳統(tǒng)創(chuàng)面測量方法的不足，避免引起患者疼痛，且適合于所有操作者［25］。因此，在三維掃描設(shè)備不斷發(fā)展的情況下，三維測量有望成為更容易被接受的測量方法。

［1］Shetty R，Sreekar H，Lamba S，et a1.A novel and accurate technique of photographic wound measurement［J］.Indian J Plast Surg，2012，45（2）：425-429.

［2］Flanagan M.Wound measurement：can it help US to monitor progression to healing［J］.J Wound Care，2003，12（5）：189-194.

［3］Gethin G，Cowman S.Wound measurement comparing the use of acetate tracings and Visitrak digital planimetry［J］.J Clin Nurs，2006，15（4）：422-427.

［4］Haghpanah S，Bogie K，Wang X，et al.Reliability of electronic versus manual wound measurement techniques［J］.Arch Phys Med Rehabil，2006，87（10）：1396-1402.

［5］Langemo D，Hanson D.Sizing up wounds accurately［J］.Nursing，2005，35（4）：70-71.

［6］Langemo D，Hanson D.Sizing your patient’s wounds［J］.LPN，2007，3（1）：29-30.

［7］Rogers LC，Bevilacqua NJ，Armstrong DG，et al. Digital planimetry results in more accurate wound measurements：a comparison to standard ruler measurements［J］.J Diabetes Sci Technol，2010，4（4）：799-802.

［8］Goldman RJ，Salcido R.More than one way to measure a wound：an overview of tools and techniques［J］.Adv Skin Wound Care，2002，15（5）：236-243.

［9］Miller C，Karimi L，Donohue L，et al.Interrater and intrarater reliability of silhouette wound imaging device［J］.Adv Skin Wound Care，2012，25（11）：513-518.

［10］Kieser DC，Hammond C.Leading wound care technology：THE ARANZ medical silhouette［J］. Adv Skin Wound Care，2011，24（2）：68-70.

［11］Sheng WB，Zeng D，Wan Y，et al.BurnCalc assessment study of computer-aided individual three-dimensional burn area calculation［J］.J Transl Med，2014，12：242-253.

［12］Mayrovitz HN，Soontupe LB.Wound areas by computerized planimetry of digital images：accuracy and reliability［J］.Adv Skin Wound Care，2009，22（5）：222-229.

［13］Lagan KM，Dusoir AE，Mcdonough SM，et al. Wound measurement：the comparative reliability of direct versus photographic tracings analyzed by planimetry versus digitizing techniques［J］. Arch Phys Med Rehabil，2000，81（8）：1110-1116.

［14］Irving BA，Weltman JY，Brock DW，et al.NIH ImageJ and Sl ice-O-Matic computed tomography imaging software to quantify soft tissue［J］. Obesity（Silver Spring），2007，15（2）：370-376.

［15］Davis KE，Constantine FC，MacAslan EC，et al. Validation of a laser-assisted wound measurement device for measuring wound volume［J］.J Diabetes Sci Technol，2013，7（5）：1161-1166.

［16］Van Hecke LL，De Mil TA，Haspeslagh M，et al. Comparison of a new laser beam wound camera and a digital photoplanimetry-based method for wound measurement in horses［J］. Vet J，2015，203（3）：309-314.

［17］Treuillet S，Albouy B，Lucas Y.Threedimensional assessment of skin wounds using a standard digital camera［J］.IEEE Trans.Med. Imaging，2009，28（5）：752-762.

［18］Ahn C，Salcido RS.Advances in wound photography and assessment methods［J］.AdvSkin Wound Care，2008，21（2）：85-93.

［19］Little C，McDonald J，Jenkins MG，et al.An overview of techniques used to measure wound area and volume［J］.J Wound Care，2009，18（6）：250-253.

［20］Langemo D，Anderson J，Hanson D，et al.Measuring wound length，width，and area：which technique？［J］.Adv Skin Wound Care，2008，21（1）：42-47.

［21］Hammond CE，Nixon MA.The reliability of a hand held wound measurement and documentation device［J］.J Wound Ostomy Continence Nurs，2011，38（3）：260-264.

［22］Romanelli M，Dini V，Bianchi T，et al.Wound assessment by 3-dimensional laser scanning［J］. Arch Dermatol，2007，143（10）：1331-1344.

［23］Lavery LA，Barnes SA，Keith MS，et al.Prediction of healing for postoperative diabetic foot wounds based on early wound area progression［J］. Diabetes Care，2008，31（1）：26-29.

［24］Sprigle S，Nemeth M，Gajjala A.lterative design and testing of a hand-held， noncontact wound measurement device［J］.J Tissue Viability，2012，21（1）：17-26.

［25］Foltynski P，Ladyzynski P，Sabilinska S，et al. Accuracy and precision of selected wound area measurement methods in diabetic foot ulceration［J］.Diabetes Technol Ther，2013，15（8）：712-721.

The development of the wound measurement technology

LU Jin， WANG Liang， ZHANG Yong-cun， et al

China Medical Equipment，2016，13（9）:131-134.

Accurate measurement of the wound is an important indicator of treatment and assessment of wound. But clinicians do not seriously pay attention to the measurement of wound area， depth and volume. So far， there is no uniform measurement method in wound measurement. This paper describes the research progress of the measurement of wound area， depth and volume，analyzing the elliptical method， transparency tracing method， NIH ImageJ method， and threedimensional scanning method for measuring the area of strengths and weaknesses， and ruler method and laser method for measuring the depth of wound.

Wound measurement； Transparency tracing method； Elliptical method； NIH ImageJ software； Three-dimensional scanning； Laser

1672-8270（2016）09-0131-04

R622

A

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2016.09.040

2016-05-17

國家自然科學(xué)基金（81372057）“計算機輔助個體化人體3D模型的建立及其在燒傷面積評估中的應(yīng)用”

①第二軍醫(yī)大學(xué)長海醫(yī)院燒傷外科 全軍燒傷研究所 上海 200433

drtanght@163.com

魯晉，男，（1988- ），碩士研究生，醫(yī)師。第二軍醫(yī)大學(xué)長海醫(yī)院燒傷外科，從事燒傷及創(chuàng)傷創(chuàng)面的測量與評估。