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基于Fiji软件的自动化计算机辅助大面积烧伤表面积评估:精准医疗新突破
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月13日 来源:JPRAS Open 1.5
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为解决大面积烧伤表面积(TBSA)评估中传统方法高估和误差大的问题,德国汉诺威医学院团队开展了一项回顾性研究,对比分析Fiji软件手动/自动评估与临床常规方法的准确性。研究发现Fiji自动评估与整形外科专家评估具有极佳一致性(ICC=0.968),与手动评估偏差仅0.729%,证实计算机辅助像素分析可提供精准可重复的TBSA测量,为烧伤精准诊疗提供新工具。
在全球每年约800万例烧伤患者中,准确评估总烧伤体表面积(Total Body Surface Area, TBSA)是决定治疗方案的关键——从液体复苏量到住院时长,甚至影响死亡率预测模型(如ABSI、FLAMES评分)的准确性。然而传统评估方法如"九分法"(Rule of Nines)、手掌法则(Palmar Method)和Lund-Browder图表普遍存在高估倾向,且受操作者经验、患者BMI等因素干扰。尤其令人担忧的是,急诊转诊医生的评估误差可达70%,这可能导致不必要的专科转诊或资源浪费。
针对这一临床痛点,德国汉诺威医学院(Hannover Medical School)的研究团队创新性地将生物医学图像分析软件Fiji引入烧伤评估领域。这项发表在《JPRAS Open》的研究,通过回顾性分析2019-2024年37例大面积烧伤(>10% TBSA)患者的入院照片,系统比较了Fiji手动/自动评估与急诊医生、整形外科专家及E-burn应用程序的测量差异。
研究采用多模态技术路线:首先通过Fiji软件进行像素级面积测量,手动模式下用"自由选择"工具勾画烧伤区域,自动模式则利用8位图像转换和阈值分析识别烧伤-健康皮肤对比度;同时收集急诊转诊记录、整形专家临床评估及基于Lund-Browder图的E-burn应用程序数据;最后通过Bland-Altman分析和组内相关系数(ICC)验证方法间一致性。所有图像均使用含标尺的入院照片,确保空间校准精度。
【研究结果】
方法学比较:
急诊医生的TBSA估值最高(均值51.64%),显著高于整形专家(41.91%)和Fiji自动评估(38.45%)。Fiji自动与手动评估差异最小(均值偏差0.729%,ICC=0.991),两者与整形专家评估的ICC分别达0.968和0.958。
临床一致性:
Bland-Altman分析显示,Fiji自动评估与E-burn应用的一致性最佳(均值差-0.297%),而与急诊医生的差异最大(-13.189%)。值得注意的是,两名患者的自动/手动Fiji评估结果完全一致。
技术可重复性:
基于像素对比的自动评估展现出与人工勾画相当的精度(p=0.6626),处理单例大面积烧伤约需10分钟。研究建议在手术灯下拍摄300dpi分辨率的全身照片以获得最佳分析效果。
【结论与意义】
该研究首次证实Fiji软件可通过两种模式实现烧伤表面积的精准量化:手动模式通过像素级勾画达到与烧伤专科医生相当的评估水准,自动模式则利用图像对比度分析实现高效客观测量。这种计算机辅助方法有效克服了传统评估中BMI干扰、操作者偏差等问题,其-4.189%的均值偏差远低于急诊医生13.91%的典型高估幅度。
从临床转化角度看,作为开源软件的Fiji具有显著优势:兼容普通计算机硬件,适合远程会诊时快速共享分析;其自动化功能更预示了人工智能在烧伤评估中的应用潜力。研究者特别指出,该方法需在患者生命体征稳定后实施,目前主要适用于>10% TBSA的大面积烧伤评估。未来通过扩大样本量和多中心验证,有望建立标准化操作流程,使这项源自实验室的图像分析技术真正"接管"烧伤护理的关键评估环节。
这项研究的创新性在于将生物医学图像分析技术从微观细胞测量拓展至宏观临床评估,为精准烧伤医学提供了可量化、可重复的客观标准。随着医疗AI的发展,这种结合专业软件与临床需求的转化研究,或将成为解决传统医学评估主观性的重要突破口。
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