编辑推荐:
大面积烧伤患者体表面积(TBSA)的准确测算至关重要。研究人员开展了使用 ImageJ 进行大面积烧伤高精度计算机辅助估算的研究。结果显示,ImageJ 测算的 TBSA 均值低于传统估算方法。这为精准治疗和预后提供了有力支持。
在全球范围内,烧伤的发病率不容小觑,每年约有 800 万例。尽管其发生率呈下降趋势,但烧伤依然会导致严重的发病和死亡情况。准确估算烧伤面积对于烧伤患者的治疗极为关键,它贯穿于从院前稳定处理、烧伤病房治疗到康复的整个过程,且在确定液体复苏量、预估住院时长、预测康复情况以及评估死亡率等方面都起着决定性作用。
然而,现有的烧伤面积估算方法存在诸多缺陷。像 1951 年提出的九分法(Rule of Nines),将成人和 12 岁以上儿童的主要身体部位按 9% 的比例划分来估算体表面积(TBSA),但这种方法在肥胖和儿科患者中并不准确,因为它未考虑体重、身高和体型等因素。还有手掌法(Rule of Hands),把伤者手掌和手指面积计为 1% TBSA 来估算烧伤面积,可实际上手掌(不包括手指)在男性中仅占 0.5% TBSA,女性中占 0.4% TBSA,容易造成高估。Lund - Browder Chart 虽考虑了年龄因素,将身体划分为 12 个解剖区域来估算 TBSA,但它也存在局限性,会高估小面积烧伤,低估大面积烧伤。而三维模型虽能考虑肥胖患者身体特征进行 TBSA 估算,却因设备昂贵、使用复杂,不适合在入院和急性期使用。
为了攻克这些难题,来自汉诺威医学院整形、美容、手外科和重建外科的研究人员开展了一项研究。他们旨在探索使用 ImageJ 软件进行大面积烧伤高精度计算机辅助估算的可行性,并将其结果与转诊急诊医生、烧伤专科整形顾问医生以及一款智能手机应用程序(E - burn 1.0.0)的估算结果进行对比。
研究人员对 2018 年 1 月 1 日至 2024 年 7 月 1 日期间汉诺威医学院烧伤登记处的数据进行了回顾性分析。研究对象为年龄大于 18 岁、烧伤面积大于 10% TBSA 且需在烧伤重症监护病房治疗的患者。研究人员利用患者入院时拍摄的烧伤伤口照片,使用 ImageJ 软件通过逐像素计算烧伤面积来估算 TBSA。同时,收集转诊急诊医生的估算数据,由烧伤专科整形顾问医生依据 Lund - Browder Chart 进行 TBSA 估算,以及使用 E - burn 1.0.0 应用程序基于 Lund - Browder Chart 自动计算 TBSA。随后,运用 GraphPad Prism 10.1.2、Microsoft Excel 和 Numbers 等软件进行统计分析。
研究结果令人瞩目。此次研究共纳入 37 名患者,他们的烧伤由火焰、爆炸、烫伤、爆燃等多种原因引起。研究发现,转诊急诊医生估算的 TBSA 均值最高,达 50.97%;整形顾问医生估算的均值为 41%;E - burn 应用程序估算的均值为 37.84%;而 ImageJ 软件估算的 TBSA 均值最低,为 36.81%。经统计分析,ImageJ 估算结果与整形顾问医生、急诊医生的估算结果相比,差异具有统计学意义(p = 0.008 和 p < 0.0001)。此外,ImageJ 与 E - burn 应用程序估算结果之间虽无统计学显著相关性(p = 0.1225) ,但线性回归分析显示,ImageJ 与 E - burn 应用程序估算之间存在很强的相关性(R2 = 0.9786),与整形顾问医生估算有强相关性(R2 = 0.8931),与急诊医生估算有中等相关性(R2 = 0.6719),且所有相关性在统计学上均显著(p = 0.0001)。
从这些结果可以看出,ImageJ 软件在估算大面积烧伤患者 TBSA 方面具有独特优势。它通过逐像素计算,能够更精确地描绘烧伤区域轮廓,提供更可靠、不受检查者主观因素影响且可重复的结果。与传统估算方法相比,ImageJ 可有效避免因估算不准确导致的过度复苏风险,减少肺水肿、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)、充血性心力衰竭、腹腔间隔室综合征和肝功能障碍等并发症的发生。准确的 TBSA 估算还有助于更精准地预测死亡率,合理安排患者转诊,降低医疗成本。基于此,该部门已将 ImageJ 软件用于临床实践,为新入院的烧伤患者常规进行 TBSA 估算。
不过,这项研究也存在一些不足之处。它是在德国北部一家专业烧伤中心进行的单中心研究,样本量较小。而且,ImageJ 软件由用户操作,可能会受到用户误差的影响,在紧急情况下使用也存在一定局限性。此外,TBSA 估算仅由一名烧伤专科整形顾问医生完成,可能存在单用户偏差。
尽管如此,这一研究成果依然意义重大。它首次将 ImageJ 软件应用于大面积烧伤患者的体表面积估算,为烧伤治疗领域提供了一种新的、高精度的估算方法,在人工智能影响力日益增强的背景下,为提升烧伤治疗水平开辟了新途径,相关成果发表在《Burns》杂志上。
研究人员主要运用了以下关键技术方法:一是回顾性分析,从汉诺威医学院烧伤登记处收集数据;二是借助 ImageJ 软件,通过标记参考长度、校准距离,利用 “徒手选择” 功能标记烧伤部位,逐像素计算烧伤面积来估算 TBSA;三是使用 E - burn 1.0.0 应用程序基于 Lund - Browder Chart 自动计算 TBSA;四是运用 GraphPad Prism 10.1.2、Microsoft Excel 和 Numbers 等软件进行统计分析,对比不同估算方法的差异和相关性。
总体而言,这项研究为大面积烧伤患者的精准治疗和预后评估提供了有力支持,尽管存在一定局限性,但为后续研究和临床实践指明了方向,有望推动烧伤治疗领域的进一步发展。