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液体绷带可检测组织氧合 而没有有线血氧仪的缺点

在第一项人类临床试验中,马萨诸塞州总医院(MGH)的研究人员和贝斯以色列女执事医疗中心(BIDMC)的外科医生验证了一种氧敏感液体绷带的实用性和准确性,该绷带可测量移植组织中的氧气浓度。该试验发表在《科学进展》上,该试验比较了用磷光材料制成的新型绷带与有线组织血氧仪(目前用于监测组织氧合作用的标准)的性能,这些妇女在癌症术后接受乳房重建手术的女性中使用。

“我们的试验表明,透明的液体绷带可以检测组织的氧合以及使用旧技术的血氧仪的金标准,这会使患者感到不舒服,妨碍对组织的目视检查,并可能根据光照条件和温度给出错误的读数。该论文的资深作者,MGH的Wellman光医学中心首席研究员Conor L. Evans博士说。“独立式绷带是有线血氧仪的一项重大改进,它限制了患者的活动,使用起来也很复杂。”

在国防部要求降低受伤士兵的组织移植手术和皮肤移植失败率的要求下,研究团队面临着建立更好的组织氧合传感器的挑战。绷带的基础技术是在医学光子学计划的支持下开发的。该试验对乳房再造术中的绷带进行测试,乳房再造术是一种常见的自由瓣移植手术,其中整形外科医生从患者的腹部采集皮肤,脂肪,动脉和血管,并通过显微外科手术将组织和血管重新附着至胸部。

“多达5%的自由瓣外科手术可能会失败,通常是在手术后48小时内,如果流向移植组织的血液中断或不足,这将是毁灭性的后果,”塑料MBA博士Samuel J. Lin说BIDMC的重建外科医师和资深作者。通过监视有多少氧气到达移植的组织,外科医生可以迅速检测出血管问题并进行干预以保存移植物。

从2017年3月至2017年9月,有5名接受乳房再造的妇女参加了该试验。在7个移植皮瓣上以1 cm x 1 cm的面积涂了液体绷带(两名妇女的两只乳房都重建了)。还在每个皮瓣上放置一个有线血氧仪,并在手术后48小时监测组织氧合。绷带测量进入组织本身的氧气量,而ViOptix用近红外光谱仪读取血液中的氧气饱和度,这是对移植血流的直接测量。

在这项研究中,临床研究人员在手术后使用带有自定义滤镜的数码相机为绷带拍照。相机的闪光灯激发绷带中的磷光材料,然后根据组织中存在的氧气量将其发红至绿光。此后,Evans及其同事开发了一种由电池供电的绷带传感器头,从而消除了对摄像机的需求,并使绷带成为独立设备。该原型研究发表在《生物医学光学快报》上。

在所有七个皮瓣中,通过绷带测量的组织氧合变化率与血氧仪相关,并且所有七个皮瓣均成功。研究人员目前正在设计一项临床试验,以研究绷带如何很好地检测出因缺氧而失败的皮瓣。

Lin说:“拥有用于血流的无线氧气监测设备的能力可能会改变游戏规则。”

氧气感应绷带的临床应用可能包括监测伤口愈合,组织移植是否有创伤,皮肤移植是否有烧伤,受周围动脉疾病影响的肢体和慢性缺血(血流量减少)。Lin说:“该技术还可以检测出患有心脏病和其他慢性病的患者的重要组织变化,并提供疾病进展的预警信号。” “而且还有可能尚未考虑其他临床用途。”

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