RMIT：人工智能系统可以预测腿部静脉溃疡的愈合

RMIT：人工智能系统可以预测腿部静脉溃疡的愈合

一种用于筛查慢性伤口的热成像工具可以使护士在个人家中的第一次评估中识别出这些难以愈合

的溃疡。

近 50 万澳大利亚人患有慢性伤口，这极大地影响了他们的生活质量，每年使国家卫生系统损失

约 30 亿刀（美元）。

皇家墨尔本理工大学（RMIT）大学和博尔顿克拉克研究所（Bolton Clarke Research Institute

）的研究人员的最新创新建立在他们团队去年发表的工作的基础上，这使得在基线评估后的第二

周就可以识别出慢性腿部溃疡。

研究小组表示，他们最新公布的结果允许在一周前识别出这些伤口，这是一个重大的飞跃。

首席研究员 Dinesh Kumar 教授指出，他们最新的临床研究发表在《自然》杂志《科学报告》

（Scientific Reports）上，提出了一种人工智能系统，可以根据第一次评估的热图像预测腿部

溃疡如何愈合。

Dinesh Kumar 教授指出：我们的新工作是在第一次就诊时识别慢性腿部伤口，这是世界上第一个

成就。这意味着对缓慢愈合的腿部溃疡的专门治疗可以比目前的黄金标准提前 4 周开始。

研究者表示，虽然热成像以前曾被考虑用于检测慢性伤口，但该团队的方法比其他已研究的方法

能够更早地检测到。

该研究小组的创新对环境温度和光线的变化不敏感，因此护士在定期对患者家访时使用它是有效

的。它在热带环境中也很有效，不仅仅是在墨尔本。

新方法提供有关伤口空间热量分布的信息，并以 78% 的准确率预测腿部溃疡是否会在 12 周内愈

合而无需专门治疗。

伤口在愈合轨迹上发生显著变化——较高的温度表明潜在的炎症或感染，而较低的温度可能表明

由于该区域的氧气减少，愈合速度较慢。

该研究基于从 56 位患有静脉性腿部溃疡（一种与静脉功能不良相关的溃疡）患者收集的热图像

。这种类型的溃疡是澳大利亚最常见的慢性伤口。

目前的金标准方法需要在 4 周后追踪伤口大小，包括与伤口的物理接触，这会延迟对缓慢愈合伤

口的识别。

博尔顿克拉克研究所的研究员指出：非接触式方法通过最大限度地减少身体接触来降低感染风险

。

临床护理在许多不同的地点提供，包括专科诊所、全科诊所和人们的家中。这种方法提供了一种

快速、客观、非侵入性的方法来确定慢性腿部伤口的伤口愈合潜力，医疗保健提供者可以使用这

种方法，无论环境如何。

这意味着可以立即对有问题的腿部伤口实施专门的治疗，包括先进的伤口清洁技术和疗法——比

目前的黄金标准提前四个星期。

研究者指出，现在这种方法已经在临床医生合作伙伴的对照试验中成功证明，下一步是让忙碌的

护士或医生在手机上拥有这种热成像和快速评估功能。

凭借研究小组从医学研究未来基金获得的资金，他们现在正朝着这个方向努力。研究者表示：我

们热衷于与具有不同专业知识的潜在合作伙伴合作，以帮助我们在未来几年内实现这一目标。

该研究小组还将评估他们的方法是否可以预测与糖尿病相关的足部溃疡的愈合。糖尿病患者未经

治疗的慢性伤口是西方国家截肢的主要原因。

附该研究的相关背景：

慢性伤口是一个普遍的全球健康问题。最常见的慢性伤口是腿部溃疡，其中腿部溃疡最常见的根

本原因是静脉功能不全。不幸的是，一般人群中腿部静脉溃疡的患病率尚不清楚，但估计约为 1%

，患病率随着年龄的增长而增加。腿部静脉溃疡 (VLU) 对个人的生活质量造成重大负面影响，并

且评估和管理该问题所需的个人和卫生系统的经济负担也相当大。

重要的是要及早评估和治疗慢性伤口，以确保这些伤口得到适当的治疗。正常愈合包括伤口面积

在4周内减少50%。尽管有最佳实践管理，超过 20% 的溃疡没有按照预期的轨迹愈合，可能需要额

外的干预措施来改善结果。目前，最容易获得的方法需要在数周(通常是四周)内使用伤口追踪和

主观伤口特征手动监测伤口区域。这推迟了对愈合轨迹异常延迟的伤口的识别，并可能导致包括

截肢在内的长期问题。

需要一种快速、客观、非侵入性的方法来确定慢性伤口的愈合潜力。此外，当许多不同的医疗保

健提供者在不同的环境中使用该方法时，该方法也必须是准确的，因为临床护理是在许多不同的

地点提供的，包括专科诊所、全科医生和个人家庭。

研究表明，热成像区域可以识别与糖尿病相关的足溃疡的发展和进展。不幸的是，当在家庭环境

中使用该方法时，可能由于无法控制的环境和个人因素，该方法不适合预测 VLU 的愈合。另一种

方法是热图像的纹理分析，它提供了应用于热图像时的空间热分布信息。考虑到愈合轨迹中伤口

质地的显著变化，假设该方法可以识别伤口的可治愈性。研究小组之前的工作表明，这种分析类

型克服了环境和其他不可控因素，可以预测VLU的愈合。

之前的工作调查了热图像纹理特征的比例，发现在溃疡出现的前三周内，未愈合溃疡和已愈合溃

疡的主成分分析 (PCA) 的第一成分之间存在显著差异。虽然这是非常有用的，但是，由于它需要

患者在第 3 周的重访，也因为伤口管理从第一次出现推迟了 3 周。目前的研究建立在这一早期

工作的基础上，以确定是否可以从第一个伤口评估点(即第 0 周)单独预测 VLU 的愈合，而不是

使用第 2 周和第 0 周之间的差异。

本研究的目的是克服以前的限制，开发一种计算机化方法，从第一次伤口检查开始预测 VLU 愈合

，而不需要控制照明和环境温度条件。对 VLU 在清洗和盖敷料前的热图像进行纹理分析。第一步

是预处理将伤口床从背景中分离出来。得到了纹理特征，并用主成分表示。用贝叶斯神经网络将

这些伤口分为未愈合伤口和已愈合伤口。