壓瘡的原因與壓力量測
人如果久坐或久臥，部分區域因為壓迫，缺乏血流給予軟組織養分，造成壞死，產生所謂的壓瘡或褥瘡。而這些區域常見在身體有骨頭突出的位置，像是腳踝側面，股骨和尾椎。研究發現，患者因為壓瘡產生，死亡率為沒有壓瘡患者的2.8倍。因此，不少醫學工程領域的研究者，開發壓力量測裝置，嵌入輪椅椅墊、床墊、糖尿病患者的鞋墊或乾脆特製一條專用壓力感應短褲，就可提供壓力分佈的資訊，可用來提醒患者調整姿勢以預防壓瘡發生，壓力大小儼然成為壓瘡形成的間接指標，那麼有沒有更直接的指標呢?
更為直接的皮膚阻抗量測
所謂更為直接的指標，就是可以用直接的生理數據來界定壓瘡，也就是局部細胞的壞死。美國加州大學柏克萊分校(UC Berkeley)的研究員發明了一種「智慧貼布」，可以偵測看不見的壓瘡，也就是當皮膚外觀還沒有明顯特徵時，就根據皮膚底下組織的變化，來判定壓瘡的嚴重性。因為當肉眼可以見到壓瘡時，已經不好治療了。這個「智慧貼布」的設計，是將許多的電極列印在薄而柔軟的膜片上，這些電極間會釋放小電流，然後，根據電極下面組織間的電流在不同頻率的狀況，產生一個空間圖，這樣的技術稱作「阻抗頻譜」(impedance spectroscopy)。這樣做能看到什麼訊息呢?原來是當細胞正常時，細胞膜相對滲透性低，形同細胞的絕緣裝置，此時細胞可比做是一個「電容」。而當細胞開始壞死，細胞膜開始破掉，電訊號漏出，這時候可想做是一個「電阻」。
假設與動物實驗
要驗證這樣的假設和理論不難，首先要模擬因為壓力造成的可能壓瘡區域。研究員用兩塊磁鐵夾住老鼠的一小塊皮膚，然後讓老鼠自由活動1~3小時。這個小區域的壓迫造成局部血流減少，進而發炎和缺氧，加速細胞壞死。接下來三天，用「智慧貼布」，收集這塊區域的組織間電阻訊號。如此這個電阻訊號可以和細胞膜通透性做連結，了解細胞壞死的狀況。實驗結果和假設相當吻合，一小時的磁鐵壓力產生輕微且可回復性的細胞傷害；三小時的磁鐵壓力產生永久性的傷害。
什麼時候使用「智慧貼布」呢?研究團隊期望這樣的產品，可以用在臨床上對臥床患者的壓瘡檢查，可以定期針對患者身體特定區域做檢查。此外，如果將這個產品整合於現有的傷口敷料繃帶，也可以用來了解細胞如何復原。
文章參考：UC Berkeley
圖片來源：Sean McGrath@Flickr CC BY 2.0
原文參考：nature communications
