综述:用于检测伤口感染的先进技术
《International Wound Journal》:Advanced Technology for Detection of Wound Infection
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时间:2026年04月17日
来源:International Wound Journal 2.5
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**摘要**
早期发现皮肤表浅伤口的感染情况对于愈合结果至关重要,尤其是在儿童群体中,因为发育和行为因素常常限制了临床评估的准确性。传统的诊断方法,包括视觉检查和基于培养的微生物学检测,受到主观性和诊断延迟的影响。在过去十年中,出现了几项创新技术,使得能够更早、更客观地识别伤口
**摘要**
早期发现皮肤表浅伤口的感染情况对于愈合结果至关重要,尤其是在儿童群体中,因为发育和行为因素常常限制了临床评估的准确性。传统的诊断方法,包括视觉检查和基于培养的微生物学检测,受到主观性和诊断延迟的影响。在过去十年中,出现了几项创新技术,使得能够更早、更客观地识别伤口中的病原活动。这篇专门的迷你综述总结了新型成像技术、生物传感器支持的智能敷料以及分子诊断方法的最新进展,重点关注了这些技术在表浅伤口护理中的机制、临床证据及其适用性。总体而言,这些技术代表着向精准伤口诊断的转变,有望实现更早的干预、减少不必要的抗菌药物使用,并改善愈合效果。
**关键点**
这篇专题叙述性综述讨论了用于检测皮肤和软组织感染的旧技术和新技术,以及它们在成人和儿童患者中的应用。
**1. 引言**
在儿童群体中,表浅皮肤伤口是门诊、紧急护理和急诊中最常见的病症之一。过去30年来,表浅皮肤和软组织感染(SSTIs)在儿童中的发病率显著增加,细菌性皮肤病上升了49%[1]。由于生理上的不成熟,幼儿特别容易受到感染,这导致该年龄段因SSTIs而住院的比例不成比例地增加[2, 3]。虽然许多表浅皮肤伤口可以自行愈合,但感染识别延迟可能导致恢复时间延长、抗生素使用不当以及病情进展到更深的组织层面。临床症状如红斑、发热、疼痛或脓液通常仅在细菌数量达到影响愈合和导致较差结果的水平时才会显现。同样,SSTIs及其导致的后果不仅限于儿童群体,也对成人构成了重大的公共卫生问题。在21世纪初的十年里,儿童SSTIs的发病率增长幅度最大(305%),同时与SSTI相关的住院人数也翻了一番以上[3, 4]。因此,尽管近年来成人SSTIs的影响也在增加,但儿童群体的住院风险最高。因此,技术突破主要集中在成人人群上,而在儿童群体中的验证仍有限。尽管如此,技术进步使得能够在伤口愈合过程中更早地检测到与感染相关的生物信号。本文重点介绍了与现代表浅皮肤伤口护理相关的新兴技术,特别关注对儿童群体具有重要意义但研究不足的领域。
**2. 方法**
本研究采用PubMed和Embase数据库进行了结构化的文献回顾,使用了MeSH和Emtridge中的控制关键词和短语。精细的搜索词包括“儿童表浅伤口”、“伤口感染”、“伤口愈合”、“感染预防”、“早期检测”、“诊断技术”和“结果”。纳入标准涵盖了直接与婴儿和儿童表浅伤口相关的研究、感染预防策略以及用于早期检测伤口感染的临床或技术创新方法。进一步通过过滤条件限制了搜索范围,以确保获取最新的相关信息。优先考虑了涉及1-18岁儿童患者的同行评审研究,这些研究提供了关于伤口护理或诊断策略的原始数据。
**2.1 传统的早期伤口检测临床方法**
传统上,评估儿童患者的急性表浅伤口包括视觉检查和临床检查。视觉检查包括识别感染的典型症状,如红斑、脓液、肿胀、疼痛、肉芽组织变化、恶臭、皮肤破损和变色[5]。虽然视觉检查有助于评估潜在伤口感染的存在和严重程度,但更精确的诊断工具可以加快识别速度,并允许更及时地开始抗感染治疗[6]。为了减少不同提供者评估之间的差异,分级系统被证明是有帮助的。Bates-Jensen伤口评估工具(BWAT,图1)是最广泛使用的确定伤口严重程度和监测进展的方法之一。它包含15个描述伤口严重程度的指标,既包括主观因素也包括客观因素。该工具适用于多种伤口类型,包括表浅皮肤伤口,在成人群体中同样有效[7]。然而,BWAT缺乏足够的已发表证据来支持其在儿童群体中的使用,因为它几乎是专门为成人开发和验证的[7, 8]。此外,BWAT在不同解剖位置的伤口以及肤色较深的人群中表现出一致性不足[7]。尽管传统的观察方法和评分系统仍然有价值,但新兴技术可以提高检测准确性、量化愈合过程并减少观察者之间的差异。
**2.2 早期伤口感染检测的技术方法**
伤口成像的技术进步使得对伤口特征的评估更加精确和客观。传统摄影、超声波、计算机断层扫描(CT)、磁共振成像(MRI)、激光多普勒成像、自荧光成像和热成像等技术大大增强了监测表浅皮肤伤口的能力[5]。通过准确检测早期或临床明显的伤口感染,这些工具有助于早期识别和治疗干预。
**2.3 数字摄影和远程医疗评估**
当使用得当时,高质量的数字图像使临床医生能够远程评估表浅伤口的相对严重程度,从而快速评估并减少立即面对面就诊的需要。在儿童群体中,远程医疗特别有助于克服交通不便和护理责任等挑战[9]。然而,这种方法存在局限性,因为数字图像只能提供一维视图,无法显示伤口的深度。此外,照明条件、图像分辨率、患者体位和相机角度等因素可能导致变量,从而影响诊断准确性和医生的评估。尽管存在这些局限性,但由于急性及慢性伤口护理的社会和经济负担不断增加,以及医疗人员短缺,远程医疗已成为早期检测和评估表浅皮肤伤口及相关感染性疾病的有效工具[10]。尽管远程医疗可以促进早期检测和分诊,但其有效性取决于标准化成像协议、与互补评估工具的整合以及保持仔细的临床监督,以避免误诊或延迟干预。
**2.4 X光、计算机断层扫描和磁共振成像**
X光和计算机断层扫描(CT)是常用的评估潜在皮肤伤口感染的方法。虽然X光成像传统上用于评估骨骼损伤,但由于其广泛应用、成本低且易于使用,也被证明对早期伤口检测有效。 plain films特别有助于识别不透射线的异物和皮下气肿的迹象,这可能表明早期感染。因此,X光成像适用于初步评估较深的感染,如骨髓炎和伴随的骨骼损伤,以及罕见的但危及生命的软组织感染——坏死性筋膜炎[11]。CT成像提供了更详细的三维图像,能更好地显示伤口的范围,并能检测不透射线的异物、脓肿、坏死和深层结构的受累情况[11, 12]。当存在表浅感染扩散到深层组织的风险时,CT的优势尤为明显,在儿童患者中用于识别更广泛的受累情况或更危险的状况(如化脓性肌炎)[13]。然而,在儿童群体中使用CT和X光时必须谨慎,因为儿童对电离辐射的敏感性高于成人[14]。虽然磁共振成像(MRI)在伤口评估中的使用频率较低,但它对于检测并发症(如向深层组织的扩展)很有价值[6]。由于其高昂的成本、有限的可获得性和获取及解读每次扫描所需的时间,MRI的临床应用受到限制。此外,所有这些程序都需要额外的安排时间,不如常规的视觉评估或床旁伤口评估设备经济高效。因此,通常更倾向于使用更易获得的替代方法,如超声波检查。
**2.5 超声波检查**
超声波检查是一种有价值的无创伤口评估技术,风险较低,在许多临床环境中(包括紧急护理中心和急诊科)都可以常规使用。尽管这种伤口检查方法的研究相对较少,但它能够提供关于表浅伤口发展和进展的独特见解[15]。超声波检查可以检测组织成分和密度的细微差异,从而可视化特定的皮肤结构。它还能在皮肤变化在表面显现之前识别出来,区分正常生理状态和感染迹象(如炎症和坏死)[16]。在评估儿童的常见皮肤和软组织感染(包括脓肿和蜂窝组织炎)时,超声波检查的特异性和敏感性高于单独的物理检查[16]。在最近的一项研究中,床旁超声波检查改善了10.3%的脓肿患者的治疗[17]。因此,超声波检查通常是评估儿童皮肤感染的首选成像方法,从脓肿和蜂窝组织炎到异物,甚至SSTIs的术中管理[18]。因此,超声波检查在实时检测与伤口感染相关的组织变化方面发挥着关键作用,从而支持及时治疗干预[18]。
**2.6 线场共聚焦光学相干断层扫描(LC-OCT)**
近年来,线场共聚焦光学相干断层扫描(LC-OCT)作为一种非侵入性成像技术出现了,对于评估表浅伤口和软组织损伤具有显著的应用价值。LC-OCT结合了光学相干断层扫描和反射共聚焦显微镜的原理,利用宽带、空间相干的光源通过测量背散射光的回波时间延迟和幅度来可视化皮肤结构,直至细胞层面[19]。高分辨率图像(约1 μm)能够实时详细检查真皮和表皮[20]。尽管这项技术最初是用于检测表浅皮肤结构的肿瘤变化,但现在越来越多地用于各种皮肤疾病的早期诊断[19, 21]。对于表浅皮肤病变,该方法可以帮助识别伤口并监测愈合过程,跟踪血管和结构的变化[22]。在表浅皮肤伤口感染的情况下,LC-OCT具有检测病毒性感染(如疱疹病毒)的潜力,因为在适当的临床背景下检测表皮内的水泡可以作为有价值的诊断工具[23]。虽然初步研究结果令人鼓舞,但其诊断细菌感染的作用仍需进一步探索[24]。然而,高昂的成本和有限的可用性限制了其广泛临床应用和评估,进而限制了支持这项技术的证据积累。此外,其有限的穿透深度(500 μm)主要只能可视化表皮和部分真皮[21]。尽管如此,这项技术仍是儿童伤口成像领域最有前景的进展之一,可以减轻疼痛、过程焦虑以及感染或继发并发症的风险[21]。
**2.7 热成像**
热成像利用红外技术检测皮肤温度的变化,这可以指示潜在的炎症、感染、血液循环不良或压力。这种无创、无辐射的方法可以实时评估,适用于早期感染检测和伤口愈合监测[25]。虽然这种成像模式传统上用于新生儿监测和烧伤伤口评估,但它也显示出了在各种SSTI伤口愈合过程中跟踪和指导治疗干预的潜力。通过识别与感染进展或消退相关的温度变化(例如,皮肤和软组织温度回归基线),这项技术能够进行持续评估,并检测早期炎症和伤口进展的迹象[26, 27]。尽管关于其应用的研究有限,热成像在监测成人患者的表浅伤口(包括压疮和糖尿病足伤口)方面显示出潜力[28]。然而,其局限性包括无法穿透皮肤表面、缺乏特异性以及缺乏儿童参考值。因此,针对儿童群体的专门研究很少,需要进一步评估才能在临床中常规使用[26]。
**2.8 基于生物标志物的方法**
使用血清或组织中的生物标志物可以在感染可见迹象出现之前检测到生理变化。通过针吸、活检或擦拭伤口表面,可以进行分子水平的评估。测量炎症标志物和细胞因子(例如白细胞介素-1、白细胞介素-6、基质金属蛋白酶)的水平不仅可以识别感染,还可以监测其进展[29]。Toll样受体(TLR)是一类模式识别受体,能够检测不同的病原体成分,在 superficial skin infections(SSTIs)的发展中起着关键作用。当 TLR 被激活时,它们会触发一个信号级联反应,促进炎症和抗病毒细胞因子的产生[30]。通过在小组织样本中识别特定和新颖的生物标志物,可以更早地诊断出表皮皮肤伤口。虽然使用特定生物标志物非常有价值,但高昂的成本、技术挑战以及较长的处理时间限制了其实际应用,相比之下直接检查伤口以寻找炎症迹象更为实用。血清生物标志物如 C-反应蛋白(CRP)、前降钙素(PCT)、血清淀粉样蛋白 A 和纤维蛋白原也在表皮伤口的早期检测中发挥作用。由于它们在临床实践中的广泛可用性和常规使用,通常比伤口生物标志物更高效。然而,它们也存在一些挑战,包括特异性有限、在儿科患者中敏感性变化以及共病的影响。没有严重系统性疾病的孩子可能不会表现出升高的血清生物标志物,这可能会延误感染的发现,而患有慢性炎症性疾病(如炎症性肠病 IBD)的孩子则可能长期具有升高的生物标志物,从而影响诊断准确性[31]。临床上,全血细胞计数(CBC)及其分类以及红细胞沉降率(ESR)也有助于早期评估伤口并评估局部感染是否会发展成全身性感染的风险[5]。尽管生物标志物分析传统上是在临床诊断之后使用的,但它越来越多地用于诊断和管理表皮皮肤伤口。
2.9 基于 DNA 的评估
基于聚合酶链反应(PCR)的诊断方法可以通过直接从伤口样本(例如拭子材料或在清洁和清创后获得的深层组织)扩增病原体核酸来快速、独立于培养地检测与伤口相关的微生物。在表皮伤口中,生物膜、多微生物群落(包括厌氧菌)以及之前的抗生素暴露会降低培养效果。在这种情况下,靶向实时 PCR(qPCR)检测和多重 PCR 板可以几小时内识别特定的微生物(包括抗菌素耐药性标志物,具体取决于检测方法),从而实现更早和更精确的抗菌剂选择和调整[5, 32, 33]。广谱细菌 PCR 方法,最常用的是 16S rRNA 基因 PCR 结合测序和全菌 qPCR,可以在某些情况下进一步提高病因学的检出率(包括培养阴性的感染),但需要仔细的控制污染和临床关联,因为 PCR 检测的是核酸(不一定是活的微生物),并且也可能识别定植的菌群[5, 34, 35]。为了解决这个问题,全基因组测序(WGS)可以与 16S rRNA 基因组测序结合使用,以提供更全面、属水平的皮肤病原体鉴定[36]。WGS 在识别传统伤口培养可能错过的罕见和难以培养的病原体方面表现出色。在皮肤和软组织感染的样本中,WGS 的检出率显著高于培养方法,能够更准确地检测出许多儿童特别容易感染的非典型微生物[37]。这项创新方法广泛采用的主要障碍包括漫长的周转时间、成本高昂以及对专业生物信息学知识的需求,目前只有少数学术医疗中心提供 WGS 服务。PCR 也可以用于检测伤口中的真菌病原体,尤其是在怀疑酵母或霉菌感染时,例如在非典型或难以愈合的伤口中有坏死组织的患者中,或者在免疫功能低下的患者中,或者当显微镜检查提示有真菌元素但培养结果为阴性或缓慢时。广谱(“全真菌”)PCR 检测通常针对内部转录间隔区(ITS)附近的保守核糖体位点,从而能够扩增多种真菌并进行属或物种水平的鉴定。当怀疑特定病原体时,靶向真菌 qPCR 检测非常有用[38, 39]。评估组织样本中的广谱真菌 PCR 的研究表明,它作为显微镜检查和培养的补充检测方法具有显著作用,能够提高某些患者的诊断效率和更快速的病原体鉴定[40, 41]。尽管 PCR 通常在临床诊断之后使用,但它对于诊断和管理表皮皮肤伤口越来越有用。
2.10 智能敷料和生物传感器
智能敷料和基于传感器的技术的最新创新正在引领伤口护理领域的发展,提供实时的、无创的皮肤伤口监测,具有在儿科应用的潜力。通过检测与伤口感染和愈合相关的微妙生理变化,这些设备可以提供实时、连续的数据,从而改善感染检测,指导及时治疗,并促进更好的愈合结果。虽然许多智能敷料的最新进展可以释放抗菌剂和促进愈合的因素,但它们主要测量 pH 值、温度和氧气水平的变化[43]。仍处于开发阶段的智能敷料和生物传感器主要使用电化学和/或比色系统来监测伤口。这些工具可以监测局部的炎症和感染迹象[44]。电化学传感器具有无线连接的优势和比色传感器更高的灵敏度,但需要电源,这对患者来说可能不方便。这一挑战激发了人们对荧光方法的兴趣[45]。临床使用的荧光方法采用一种发射大约 405 nm 紫外光的设备,该光可以穿透表皮组织约 1.5 mm 的深度。信号反映了表面和近表面的生物负担。多项临床研究表明,红色/蓝色荧光与细菌负荷升高(通常定义为 ≥10^4 CFU/g)相关,这一阈值与愈合延迟有关[46]。目前临床使用的一种设备是 MolecuLightR i:X 和 DX(MolecuLight,宾夕法尼亚州匹兹堡)。这种即时检测设备可以检测并定位伤口中增加的细菌负荷。此外,MolecuLight-DXR 还包括用于非接触式皮肤温度评估的热成像功能(https://moleculight.com)。尽管关于 MolecuLight 设备的临床前研究有限,但与它的前身 PRODIGI 相比,这项技术从实验室快速进入了临床试验阶段。PRODIGI 设备的临床前试验证明荧光成像可以改善伤口采样和治疗指导,为 510(k) FDA 批准以及未来的 MolecuLight 研究奠定了基础[47]。在 MolecuLight 设备制造商进行的 FLAAG 试验中,评估了 350 位患者的伤口[46]。结合临床评估,这种成像技术改善了 ≥10^4 CFU/g 的各种伤口类型的检测,并促进了护理措施的调整。最近一项系统评价 16 项使用 MolecuLight 设备的临床研究的综述得出结论,该设备在识别细菌负荷升高、指导治疗和改善长期结果方面具有临床实用性[48]。尽管 PCR 通常在诊断表皮伤口之后使用,但其主要优势在于能够早期检测感染,并允许及时使用针对特定病原体的抗菌或抗真菌治疗[42]。
2.10 智能敷料和生物传感器
最近在智能敷料和基于传感器的技术方面的创新正在推动伤口护理的发展,提供实时的、无创的皮肤伤口监测,具有在儿科应用的潜力。通过检测与伤口感染和愈合相关的微妙生理变化,这些设备可以提供实时、连续的数据,从而改善感染检测,指导及时治疗,并促进更好的愈合结果。虽然许多智能敷料的最新进展可以释放抗菌剂和促进愈合的因素,但它们主要测量 pH 值、温度和氧气水平的变化[43]。仍在开发中的智能绷带和生物传感器主要使用电化学和/或比色系统来监测伤口。这些工具可以监测局部的炎症和感染迹象[44]。电化学传感器具有无线连接的优势和比色传感器更高的灵敏度,但需要电源,这对患者来说可能不方便。这一挑战激发了对荧光方法的兴趣[45]。临床使用的荧光方法采用一种发射大约 405 nm 紫外光的设备,该光可以穿透表皮组织约 1.5 mm 的深度。信号反映了表面和近表面的生物负担。几项临床研究表明,红色/蓝色荧光与细菌负荷升高(通常定义为 ≥10^4 CFU/g)相关,这一阈值与愈合延迟有关[46]。目前市场上的一种临床使用的设备是 MolecuLightR i:X 和 DX(MolecuLight,宾夕法尼亚州匹兹堡)。这种即时检测设备可以检测并定位伤口中增加的细菌负荷。此外,MolecuLight-DXR 还包括用于非接触式皮肤温度评估的热成像功能(https://moleculight.com)。尽管关于 MolecuLight 设备的临床前研究有限,但与其前身 PRODIGI 相比,这项技术从实验室快速进入了临床试验阶段。PRODIGI 设备的临床前试验证明荧光成像可以改善伤口采样和治疗指导,为 510(k) FDA 批准以及未来的 MolecuLight 研究奠定了基础[47]。在 MolecuLight 设备制造商进行的 FLAAG 试验中,评估了 350 位患者的伤口[46]。结合临床评估,这种成像技术改善了 ≥10^4 CFU/g 的各种伤口类型的检测,并促进了护理措施的调整。最近一项系统评价 16 项使用 MolecuLight 设备的临床研究的综述得出结论,该设备在识别细菌负荷升高、指导治疗和改善长期结果方面具有临床实用性[48]。尽管如此,该设备具有快速、实时的细菌负荷检测优势以及高诊断准确性,改善了采样指导和治疗优化。然而,它也有一些局限性,包括依赖于环境光线(需要黑暗环境)、无法确定感染细菌种类(除了铜绿假单胞菌)、难以区分生物膜感染和浮游感染,以及可能受到脱落组织、药膏或血液等伪影的干扰。此外,该设备需要代谢活跃的细菌才能产生可靠的信号[46]。此外,该设备价格昂贵,每单位大约为 9000.00 美元[49]。研究还表明,由于其相对较低的敏感性和特异性,它在检测伤口感染方面并不优于现有的临床方法[50]。目前正在进行临床开发的最新设备用于检测皮肤伤口中的细菌或真菌的是 WoundCueR 生物传感器(ParaNano Wound Care LLC,俄克拉荷马城,OK)。这种“智能绷带”是一种嵌入伤口敷料中的柔性纳米纤维膜,当检测到一定水平的细菌或真菌脂肪酶活性时会改变颜色。检测阈值尚未公开,但很可能约为 10^4 至 10^5 CFU/g。传感器放置在主要伤口敷料上或内部,设计为与现有敷料无缝集成。应用后,采用透明的粘合剂背衬密封“智能绷带”(图 2)。传感器检测细菌或真菌脂肪酶,触发纳米纤维膜从黄色变为绿色。其主要优势在于能够非常早期地检测出可能导致感染的病原体,从而允许及早干预。前面提到的两种设备(即 MolecuLight-DXR 与 WoundCueR 生物传感器)的比较见表 1。WoundCueR 设备提供了一种更快、无创且成本效益更高的替代传统诊断方法的方法,后者可能耗时且延迟临床决策。截至目前,WoundCueR 生物传感器尚未获得 FDA 的市场授权,据制造商称该设备仍处于早期临床试验阶段。因此,支持该设备使用的临床前证据仍然是专有的,尚未公开。尽管如此,对伤口生物传感器的日益了解代表了伤口护理方面的重大进展,因为它们可以快速检测潜在或实际的伤口感染[57]。图 2:WoundCueR 伤口传感器设备。插图由 ParaNano LLC(俄克拉荷马州俄克拉荷马市)提供,并经许可使用。表 1:ParaNano 的 WoundCue 智能绷带与 MolecuLight i:X/DX 荧光成像系统的比较[51-56]。
2.11 治疗诊断设备开发
针对儿童表皮皮肤感染(SSTIs)的治疗诊断设备开发是一个新兴领域,专注于早期伤口检测和管理,结合了实时诊断能力和按需治疗干预。一种流行的伤口检测和管理方法是在护理点进行超声检查(POCUS)。POCUS 利用非电离成像来监测实时的解剖变化,同时指导手术程序如切口和引流,同时检测伤口并提供可行的治疗决策[16]。然而,这种方法要求患者在医院或诊所亲自到场,并需要大量的提供者培训和资源投入。另一种前沿的伤口检测方法是治疗诊断水凝胶,这些水凝胶结合了 pH 敏感指示剂,可以直接将感染水平报告给智能手机或设备,从而在家庭环境中使用。这些水凝胶还可以使用活性氧(ROS)进行光动力疗法以实现细菌清除。值得注意的是,在金黄色葡萄球菌感染的脓肿的非临床模型中,光触发的水凝胶在伤口监测和愈合方面显示出显著改善[58]。同样,其他新兴的治疗诊断策略侧重于将响应性生物材料(如水凝胶)与实时感应相结合,以监测伤口 pH 值、葡萄糖和温度,同时提供靶向治疗干预如 ROS 和抗生素[59]。尽管某些方面(如抗生素递送)已经显示出广泛的有效性,但这些平台在儿童人群中仍大多未经测试,突显了重要的转化差距。
2.12 未来方向
鉴于伤口护理实践的标准化程度有限,迫切需要进一步的纵向研究来评估现有技术在早期检测伤口感染方面的有效性。如表2所示,该表比较了现有的和新兴的伤口检测方法。这些证据对于及时实施局部治疗,在某些情况下还包括系统治疗至关重要。快速干预不仅有助于防止伤口感染的扩散,还能改善治疗效果。虽然用于检测成人伤口感染的方法可以适应儿科患者,但通常需要仔细调整,并采用额外的策略来应对发育、生理和心理社会方面的差异[60]。因此,开发专为儿科患者设计的年龄特定伤口监测工具面临着独特的挑战,这要求采用定制的评估策略[61]。幸运的是,伤口护理领域正在取得进步,将临床评估与新兴技术相结合的多模式检测方法有潜力显著提升伤口管理效果。
表2. 儿科伤口评估的现有和新兴诊断方法概述。
| 成像方法 | 主要应用 | 关键优势 | 局限性 | 参考文献 |
|---------|---------|--------|--------|---------|
| 摄影和远程医疗 | 伤口记录、远程评估、测量 | 无创、支持远程咨询、易于获取、支持人工智能集成 | 主观解释、缺乏深度信息、光照变化影响准确性 | [6, 10] |
| X射线成像 | 异物检测、骨髓炎、软组织中的气体 | 广泛可用、能检测不透射X射线的异物和骨损伤 | 软组织对比度有限、使用电离辐射、无法检测不透射X射线的异物 | [6] |
| 计算机断层扫描(CT) | 深部感染评估、骨髓炎、脓肿定位 | 优秀的空间分辨率、能检测骨骼和深层软组织病变 | 使用电离辐射、软组织特征分析能力有限、需要患者转运 | [6] |
| 磁共振成像(MRI) | 深层软组织感染、骨髓炎、血管评估 | 软组织对比度优越、无电离辐射、能检测早期骨骼变化 | 昂贵、耗时、某些植入物禁用、可用性有限 | [6] |
| 超声波成像(POCUS) | 脓肿检测、异物定位、手术引导、灌注评估 | 实时成像、便携、无辐射、能区分脓肿和蜂窝组织炎 | 受操作者影响、穿透深度有限、需要培训 | [6, 16] |
| 线场共聚焦光学相干断层扫描(LC-OCT) | 高分辨率皮肤层可视化、肿瘤边缘评估 | 细胞级分辨率、无创、能检测微血管和显微伤口变化 | 穿透深度有限、是一项新兴技术且临床验证不足 | [20, 22] |
| 温度成像 | 炎症检测、感染预测、愈合过程评估 | 非接触式、定量检测、能检测感染伤口1°C–2°C的温度升高、用户友好 | 受环境温度影响、缺乏标准化协议、肤色差异问题 | [6, 27] |
| 基于生物标志物的方法 | 感染检测(细菌、pH值、酶)、愈合状态评估 | 提供特定分子信息、能检测亚临床感染 | 需要样本收集或传感器集成、实时检测能力有限 | [29, 31] |
| 基于DNA的检测 | 细菌鉴定、抗菌素耐药性检测 | 特异性强、能检测多重微生物感染 | 昂贵、检测周期长、需要实验室设施 | [5, 36, 37] |
| 智能敷料和生物传感器 | 持续监测pH值、温度、氧气、湿度、细菌存在 | 实时数据、内置在敷料中、可实现早期干预 | 与数据系统的集成具有挑战性、需要验证 | [43, 45, 57] |
| 治疗诊断设备 | 结合诊断和治疗(例如,具有光动力疗法的pH值感知水凝胶) | 同时进行检测和治疗、支持智能手机监控 | 处于临床前阶段、人体临床试验较少、监管路径不明确 | [58, 59] |
3. 结论
有效的伤口管理始于对活动性感染的早期检测和识别。新兴技术,尤其是生物传感器,有潜力改善浅表伤口感染患者的临床效果。这些创新可以通过更早地发现感染、改善临床结果以及减轻患者和护理人员的负担来改变伤口护理的方式。然而,还需要更多的研究,包括随机对照试验,以全面评估每种新技术在伤口感染检测方面的有效性,并明确其在伤口护理中的作用。
致谢
作者感谢Anne Burnett Marion医学院、相关的儿科部门以及医学图书馆团队提供的持续学术支持和指导。
资金支持
本手稿的撰写得到了德克萨斯基督教大学Anne Burnett Marion医学院的支持。
利益冲突声明
作者声明没有利益冲突。
数据可用性声明
由于本研究期间没有生成或分析任何数据集,因此不适用于本文的数据共享规定。
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