讨论

显微外科移植后游离皮瓣的存活有赖于保持足够的组织灌注和氧合。值得注意的是，发现皮瓣受损的时间已被证明是预测皮瓣挽救结果的重要指标。组织氧合的评估可以基于几项原则，所有这些原则的目的都是为了寻求一种无创、准确、可靠且适用于所有类型皮瓣且易于使用的方法。近红外组织血氧仪是一种无创技术，可连续监测实时皮瓣灌注情况，并测量校准波长的近红外光的散射和吸收，这与监测组织内血红蛋白的含氧量有关。其优点包括使用方便、可靠和灵敏。组织血氧仪的主要缺点仍与成本有关。

为了改进无创组织监测技术，人们进行了大量研究。Jeffcoate等人曾对组织反射光的检测进行过研究，他们探讨了如何利用基于光散射的高光谱成像技术来预测糖尿病足溃疡的愈合情况，结果表明高光谱成像技术评估的血红蛋白含氧量与溃疡愈合时间之间存在正相关，这表明高光谱成像技术可能被证明是预测溃疡愈合的重要工具。

一直以来，整形外科领域都采用手持式多普勒超声、温度探头、植入式多普勒探头、彩色双工超声、微透析和近红外组织血氧仪来监测皮瓣。在本研究中，我们介绍了最近开发的一种氧传感涂敷绷带，它依赖于基于磷光淬灭的皮肤氧合检测。在目前已知的氧响应材料中，金属卟啉因其良好的结构多样性和光物理性质而成为令人关注的焦点，这些特性可转化为宝贵的氧传感特性。在本研究中，我们发现绷带内的氧传感探头在检测组织氧合方面与使用近红外组织血氧仪的模式相似，而近红外组织血氧仪是我们医院目前皮瓣灌注评估的一项技术。主动脉结扎手术导致测量到的皮肤含氧量迅速下降，其方式与近红外成像类似。在数分钟内，氧传感绷带就能检测到组织灌注不足的情况，这表明在临床上检测皮瓣受损情况的反应是相关的。事实上，与近红外成像设备相比，氧传感液体绷带在钳夹后的下降速度更快。这项探索性研究证明了基于实时传感的涂膜和绷带在早期识别灌注受损情况的潜力。肢体血流恢复后，氧气注册量急剧增加，再次复制了近红外成像记录的模式。

除了近红外成像，我们还使用克拉克电极进行了传统的氧张力测量。用于电化学测量的克拉克电极氧探头传感器基于极谱学原理：这是一种典型的安培传感器，通过流过电极的电流来检测化学反应的速率。它可以测量净组织氧张力，在监测氧张力(如新生儿)方面有许多临床应用。例如，如果组织灌注减少，而氧分压保持不变，皮肤氧张力就会降低，从而将外周灌注和组织氧合联系起来。在这项研究中，克拉克电极在常氧和缺血条件下测得的肌内氧张力与之前报道的极谱电极测得的数值一致，表明氧传感绷带对组织氧合的监测准确可靠。

与使用克拉克电极进行肌肉内氧张力监测相比，使用氧传感绷带和近红外成像检测氧饱和度下降的时间要延迟几分钟。这可能是因为与插入克拉克电极的肌肉组织相比，皮肤的耗氧量较慢。因此，预计这些轨迹不会在每个时间点上重叠。不过，每种研究模式所确定的一致变化模式具有特别重要的意义。虽然有人可能会认为这些方法评估的是微血管功能的不同方面，不能直接进行比较，但以基线值的变化来表示微血管流量的稳定迭代，就能克服这个问题。虽然在分析绝对值时差异不太明显，但我们观察到这些不同的组织灌注测量方法之间的变化是一致的，这有力地证明了这些发现是可靠的。

这项研究存在一些局限性。一般来说，温度和皮肤质量(例如，照射过的皮肤和之前接触尼古丁后的皮肤)是影响皮肤氧合的重要因素。众所周知，皮肤温度升高会导致氧解离曲线移动，从而导致氧溶解度降低。氧传感绷带贴在皮肤上，因此会受到皮肤血管运动反应的影响，从而可能干扰氧测量。由于氧解离曲线的变化，近红外成像可能对温度更加敏感。皮肤的血管运动反应在某种程度上会使皮肤的氧张力与深层组织的氧张力脱钩；因此，任何经皮测量(如氧传感绷带)都有可能受到温度变化的影响。

尽管存在这些局限性，氧传感液体绷带是由美国食品和药物管理局批准的伤口敷料组成的，已知具有生物相容性，从而为未来的临床试验和使用提供了良好的临床基础。该系统不仅能预测局部组织坏死，还能通过监测接触组织的耗氧率实际检测坏死。在此之前，我们已经证明了该绷带在烧伤创面组织坏死方面的可视化能力。未来的临床应用可能包括烧伤深度测定、截肢程度测定、慢性缺血性伤口监测、复合异体移植后的皮肤监测、血管损伤后的评估等。

目前的应用需要阻隔膜，因为它有助于减缓与室内空气的氧气交换，从而使传感绷带对来自组织的氧气作出反应。绷带是以液体形式粘贴的，因此其应用并不局限于平面，还可用于复杂的组织拓扑结构。绷带和读出设备之间无需布线，因为它是"免提"的。与近红外血氧测量法相比，绷带的另一个优势在于它能够提供大面积组织区域的二维实时地图，而不是点测量。通过优化照明强度和时间间隔，可实现组织氧合图的长期记录，而不会造成绷带内传感器染料的明显饱和或光漂白。

本研究中使用的相机是单色相机，配有带通滤光片(绿色或红色)，可选择性地通过感兴趣颜色的发射光。因此，黑白图像的亮度可直接用于分析。值得注意的是，也可以使用带有彩色芯片的相机；任何能够分离红、绿、蓝三色图像成分的图像处理软件都可用于定量分析。在我们之前的工作中，我们已经证明可以使用消费级数码单反相机，甚至是智能手机摄像头来捕捉传感器分子的颜色变化，这为临床医生未来的实践提供了可行的技术。由于该技术可在智能手机摄像头上使用，因此它具有远程医疗组织灌注筛查的优势，无需进行院内评估。

作者预计成本不会成为这项技术转化的障碍，因为每条绷带的材料成本应低于现有工具。此外，读出装置的制造成本与产品工程中的标准"点拍式"消费相机相当。市面上的绷带可佩戴长达一周，这比拟议用例所需的时间要长。然而，当前迭代的一个潜在障碍是，传感绷带在使用时需要约20分钟的平衡时间，这可能不适合某些急性临床应用。如果在临床应用中发现有问题，进一步的工程设计可以缩短平衡时间。

新开发的氧传感荧光粉也有望显著改善这些绷带的性能和易用性。最近的这项研究产生了四种新的氧传感卟啉，其中两种具有强烈的可见光发射，在阳光充足的房间里可以用肉眼看到。在绷带中加入这些新的氧传感分子将大大提高信噪比和灵敏度，并可进一步简化摄像设备，或最终通过比较绷带的发射与校准色标，用肉眼评估经皮pO2。

总结

使用氧传感涂敷绷带进行组织氧合分析既简单又无创，因此可以成为游离组织转移后皮瓣常规临床管理的重要工具。在美国食品药品管理局批准的简单伤口敷料中加入氧传感功能，既能保护伤口，又能持续评估伤口氧合情况。氧传感绷带显示出与传统氧饱和度评估方法类似的氧饱和度记录趋势。这一发现为今后的研究提供了一个良好的基础，有助于优化对即将发生的游离皮瓣损伤的检测，改善重建手术后的临床效果。