熊哲禎 許律廷 劉凱

皮瓣移植術(shù)前檢測血管的方法有多種，包括彩色多普勒超聲、計算機斷層掃描血管造影（CTA）、磁共振血管造影 （MRA）、數(shù)字減影血管造影技術(shù)（DSA）等，但以上方法簡便性仍顯不足。彩色多普勒超聲靈敏度有限，且圖像是由皮膚至深層縱切面的，顯示不直觀，操作及讀圖尋找血管位置相對技術(shù)要求更高。CTA、MRA及DSA需要向血管內(nèi)注射造影劑，可能造成相關(guān)并發(fā)癥，且耗時較長，價格較高。此外，對術(shù)后皮瓣活性的監(jiān)測缺乏行之有效的輔助手段，只能通過觀察皮瓣大體顏色判斷。動態(tài)紅外線熱成像技術(shù)（DIRT）是一種簡便易行的體表溫度檢測手段，已逐漸得到關(guān)注與應(yīng)用。

根據(jù)自然界中任何溫度高于絕對零度（-273℃）的物體都向外散發(fā)熱輻射的原理，紅外熱成像裝置通過接收輻射的紅外線，并按其能量高低轉(zhuǎn)換為展示溫度分布的熱像圖，直觀呈現(xiàn)出人體表面溫度。血管密集、血流豐富處體表溫度較高，炎癥、壞死、腫瘤增殖等病理過程均會引起微循環(huán)變化而導致體表溫度改變，DIRT作為一種非侵襲性的測量體表溫度的醫(yī)學手段，在整復外科中具有廣泛的應(yīng)用價值[1]，包括穿支皮瓣血管情況檢測、燒傷深度判斷、腕管綜合征輔助診斷等[2]，在國外較多應(yīng)用于腹壁下動脈穿支皮瓣（DIEP）的穿支血管位置檢測[3]。本研究旨在探索小型紅外熱像設(shè)備在皮瓣移植圍術(shù)期的各種用途，具體報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

FLIR ONE pro是一款便攜式紅外熱像裝置，尺寸為 68 mm×34 mm×14 mm（圖 1），重量僅為 36.5 g。

圖1 便攜式紅外熱像儀FLIR ONE proFig.1 Portable thermal imager FLIR ONE pro

該裝置有光學攝像頭及紅外攝像頭各1個，通過連接手機USB接口，并使用配套手機軟件FLIR進行拍攝，拍攝模式包括可見光相機、普通熱像圖及具有動態(tài)增強功能（MSX）的熱像圖，可拍攝靜態(tài)圖像、視頻，并可以進行延時拍攝。其可見光分辨率可達1 440×1 080 dpi，熱分辨率為 160×120 dpi，測溫范圍為-20℃～400℃，溫度分辨率為0.1℃，支持在屏幕上同時顯示最多3個點測溫及6個區(qū)域測溫。有研究將其應(yīng)用于燒傷后創(chuàng)面溫度測定，通過計算溫度變化進行愈合時間評估[4]，其熱分辨率較高，可滿足人體精確測溫要求。

1.2 方法

選取16例皮瓣移植患者，分別于術(shù)前、術(shù)中、術(shù)后即刻、術(shù)后1 d、術(shù)后2 d和術(shù)后3 d，使用紅外熱像儀FLIR ONE pro拍攝皮瓣及周圍區(qū)域熱像圖，熱像圖中人體根據(jù)其表面溫度的高低不同而呈現(xiàn)漸變式的顏色。拍攝前使用冷水紗布冷敷拍攝區(qū)域1 min以降溫，之后血供良好區(qū)域迅速回溫，而其余部分則回溫較慢，可使得圖像呈現(xiàn)出更高的對比度。拍攝時注意對焦以保證圖像呈現(xiàn)出最清晰的顏色分布，拍攝的熱像圖通過電腦軟件FLIR Tools進行溫度測量與圖像分析。術(shù)前用彩色多普勒超聲定位穿支血管位置并標注，與紅外熱像圖中的血管定位進行比較。

2 結(jié)果

2.1 用于定位穿支血管位置

術(shù)前的紅外熱像圖可準確定位血管位置，血管走行區(qū)域皮溫高于周圍，在熱像圖上顏色較淺，亮度較高，呈明顯的“亮點”或“亮線”[5-6]。對于走行近似垂直于皮膚表面的穿支血管，如腹壁下動脈穿支血管，在臍周呈現(xiàn)出數(shù)目較多的“亮點”（圖2），而走行平行于皮膚表面的穿支血管，則在熱像圖上呈現(xiàn)長條狀的“亮線”。對16例皮瓣移植患者血管走行區(qū)域及周圍皮膚溫度測定，顯示血管走行處溫度普遍比周圍皮溫高1℃以上。使用彩色多普勒超聲對16例患者進行術(shù)前血管超聲并標注血管位置，其結(jié)果與紅外熱像圖基本一致。1例頭頂部擴張皮瓣修復面部瘢痕的患者，用兩種方法測得的血管蒂部位置相差小于2 mm（圖3）。此外，在彩色多普勒超聲中顯示為管徑較粗、血流速度較快的血管，因其供養(yǎng)皮膚區(qū)域較大，在熱像圖中呈現(xiàn)更大的“亮點”或更粗的“亮線”。

圖2 紅外熱像圖中的臍周穿支血管Fig.2 Paraumbilical perforators in thermal image

圖3 紅外熱像圖中的皮瓣血管位置（左）與彩色多普勒超聲測得的血管位置（右）Fig.3 Vascular position of the flap detected by infrared thermography(left)and color Doppler ultrasound(right)

2.2 用于監(jiān)測皮瓣血運

術(shù)中切取皮瓣之后，即刻拍攝紅外熱像圖，對于血運良好的皮瓣，可觀察到蒂部明顯的血管“亮線”，皮瓣遠端溫度與皮瓣整體溫度接近（圖4）。

圖4 帶蒂皮瓣移植術(shù)中切取皮瓣后紅外熱像圖Fig.4 Intraoperative thermal image of pedicle flap transplantation after the flap was incised

術(shù)后通過拍攝紅外熱像圖，比較皮瓣與周圍正常皮膚溫度和皮瓣溫度變化，有助于發(fā)現(xiàn)早期皮瓣血運障礙。血運良好的皮瓣整體溫度均勻，且與周圍正常皮膚溫度差較小，通常在2℃之內(nèi)（圖5）。發(fā)生血運障礙的皮瓣遠端區(qū)域則在熱像圖上呈現(xiàn)出較明顯的暗區(qū)，與皮瓣近端血運正常區(qū)域溫差可達2℃以上，與周圍正常皮膚溫差更可達4℃以上。

圖5 游離皮瓣移植術(shù)后2 d紅外熱像圖（左）及大體觀（右）Fig.5 Thermal image(left)and general view(right)of free flap,2 days after transplantation

3 討論

通過上述臨床應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，DIRT在皮瓣移植圍術(shù)期各階段均有積極的輔助作用，是一種有效且操作簡單的無創(chuàng)檢測方法。

Muntean等[7]通過對豬腹部血管穿支進行DIRT檢測，并以彩色超聲多普勒超聲以及大體解剖進行驗證，證實DIRT對于血管定位準確。Whitaker等[8]和de Weerd等[9]分別在乳房重建術(shù)前使用DIRT及CTA檢測腹壁下動脈穿支皮瓣（DIEP）的穿支血管，證實了DIRT結(jié)果的準確性。在隨意皮瓣轉(zhuǎn)移術(shù)中，明確穿支血管位置是皮瓣設(shè)計的重要前提，通過設(shè)計時保留血管蒂，轉(zhuǎn)移后為皮瓣提供充足血運，提高皮瓣的存活率。應(yīng)用熱像儀拍攝皮瓣區(qū)域可發(fā)現(xiàn)由深處穿出并水平走行至皮瓣遠端的穿支血管。與彩色多普勒超聲相比，DIRT具有同樣的準確度，且更為直觀地呈現(xiàn)出血管走行，操作簡單省時，且無需接觸皮膚，在術(shù)中也可便捷地隨時觀察血管情況，保證皮瓣切取的準確性。

在帶知名血管蒂的皮瓣轉(zhuǎn)移中，蒂部血管位置較為恒定，其血管直徑、長度及血流速度是決定皮瓣血供情況與皮瓣存活的關(guān)鍵。全鼻缺損患者常伴隨有眉間及額部外傷史，可能伴有滑車上動脈損傷。我們對收治的2例額部皮瓣全鼻再造患者，術(shù)前拍攝額部熱像圖，觀察并比較雙側(cè)滑車上血管顯影長度及亮度，發(fā)現(xiàn)2例患者的雙側(cè)滑車上血管均保持完整，但其中一側(cè)在熱像圖上呈現(xiàn)更為清晰的“亮線”，經(jīng)彩色多普勒超聲驗證其管徑較粗，更適合作為額部皮瓣血管蒂。DIRT用于具有多根軸型血管供血的皮瓣蒂部血管選擇，雖無法直接測定血管參數(shù)，但仍因其直觀性，而具有一定的輔助作用。

皮瓣術(shù)中常用的監(jiān)測皮瓣血運的方法有彩色多普勒超聲、吲哚菁綠血管造影（ICG）等[10]。彩色多普勒超聲多用于探測蒂部血管，對于皮瓣遠端微循環(huán)情況則難以測定；ICG需血管內(nèi)注射吲哚菁綠造影劑，操作繁瑣耗時，且造影設(shè)備體積龐大，無法攜帶，使用不便。術(shù)中使用紅外熱像儀可在不接觸術(shù)區(qū)的情況下，隨時監(jiān)測皮瓣血供，在熱像圖中可整體觀察皮瓣血運情況[11]。通過皮瓣蒂部在圖像上的溫度，可判斷蒂部血管是否通暢，若蒂部受壓扭轉(zhuǎn)則在熱像圖上溫度降低，顏色變深，無法看到明顯血管亮區(qū)；通過比較皮瓣遠端與近端溫度，可預估皮瓣遠端術(shù)后是否會出現(xiàn)血運障礙。

皮瓣血運障礙是皮瓣術(shù)后發(fā)生率較高的并發(fā)癥，可導致皮瓣壞死。通常僅憑肉眼觀察，在皮瓣顏色轉(zhuǎn)為蒼白或紫黑時可判斷皮瓣存在血運障礙，但術(shù)后數(shù)小時內(nèi)早期血運障礙發(fā)生時，大體觀下皮瓣顏色變化不明顯，不易發(fā)現(xiàn)。使用單點測溫儀測定游離皮瓣中央及邊緣數(shù)個定點的術(shù)后溫度變化[12]，并與周圍皮膚溫度進行比較，可判斷皮瓣血運情況，但該方法難以觀察皮瓣整體血運情況。使用DIRT可對皮瓣活性進行監(jiān)測，當皮瓣出現(xiàn)血運障礙的早期，即可觀察到皮瓣整體溫度呈持續(xù)性下降[13]。在紅外熱像圖中，正常情況下皮瓣切取6 h后近端皮溫即開始上升，若之后皮瓣溫度不升或仍持續(xù)下降，則皮瓣壞死可能性大[14]。在存活良好的DIEP皮瓣和腹壁淺動脈（SIEA）皮瓣中，可觀察到術(shù)后一周中隨時間推移新“亮點”在皮瓣上逐漸出現(xiàn)[15]，反映了皮瓣移植術(shù)后血管重建過程。相比其他測溫手段，紅外熱成像技術(shù)可整體呈現(xiàn)區(qū)域內(nèi)皮膚溫度，更能直觀反映局部微循環(huán)情況，通過皮瓣移植術(shù)后溫度變化趨勢，早期發(fā)現(xiàn)皮瓣血運障礙，從而可及時采取干預措施，減少皮瓣壞死率。

盡管當前的紅外熱像技術(shù)具有諸多優(yōu)點，但還存在不足之處：①由于深部血管對表皮溫度影響不明顯，故紅外熱像技術(shù)只適用于觀察較表淺的血管，對于深部血管仍需借助彩色多普勒超聲或CTA進行測定；②無法測定血流速度、血管直徑及判斷動靜脈類型；③體表溫度受室溫影響較大，亦受到自身代謝影響，若測量環(huán)境不同，多次測量結(jié)果之間的比較可能并不準確。

4 結(jié)論

DIRT是一種無創(chuàng)的輔助檢測手段，操作簡便且經(jīng)濟。皮瓣移植術(shù)前可通過DIRT準確、直觀地定位血管，從而進行皮瓣血管蒂選擇，輔助皮瓣設(shè)計。術(shù)中和術(shù)后應(yīng)用DIRT，可較為靈敏地反映皮瓣溫度變化，有助于連續(xù)監(jiān)測皮瓣血運，及時發(fā)現(xiàn)早期血運障礙。在皮瓣移植圍術(shù)期，DIRT可部分替代其他檢查方法，簡化術(shù)前檢查步驟，縮短手術(shù)時間，提高術(shù)后監(jiān)測效率，在整復外科中具有廣闊的應(yīng)用前景。