本水平接触的传感器头来实施为是有利的，既简单又成本节 约。图17A-17C示出了这种D0F传感器头的实施例。图17A示出了传感器头800的示意性截面， 而图17B和17C示出传感器头800的两个可能实施例的平面图。如图所示，支撑结构包括接纳 部件804和具有反射面的反射部件808,接纳部件具有凹槽以将光纤806接纳在其中。如图所 示，光纤806被水平施加到样本810的表面上，并且光纤体的一部分放置在接纳部件806的凹 槽内，光纤806的远端尖端被构造成位于样本810的表面和反射部件808的反射面之间。从光 源光纤尖端输出的光在该间隙中被反射离开反射面并且被定向为朝向样本810。对于检测 器光纤，会发生相反的情况：只有落在接收锥角内的那些光路将被反射面反射离开且由该 光纤收集。在一些实施方案中，反射面可以包括安装到柔顺的背衬例如橡胶、硅酮或泡沫衬 垫上的铝箱片材。应当认识到，很宽范围的材料可被用作反射器，包括金属箱、金属片、光反 射涂层、干涉光栅、纳米结构元材料或具有适当光学特性的任何其它材料。
[0152] 当施加到样本时，所述平面D0F传感器将光纤放置成与样本光通信。在一些实施方 案中，包括至少一个光学透明层的光学透明无菌屏障可以被放置在光纤和样本之间。所述 至少一个光学透明层可以被构造为具有粘合剂涂层以便于将所述平面D0F传感器连接到样 本/组织表面。例如，外科胶带可包括一个支架，其被构造成将D0F传感器接收在其上，并将 D0F传感器耦接到样本。
[0153] 图18A-18D示出使用三维打印制造的支撑装置的实施例，具有包括被布置在患者/ 组织和光纤之间的粘接层的支架。图18A和18B示出支撑构件902,而图18C和18D分别示出具 有可设置在患者皮肤和光纤之间的一层外科胶带912的传感器头900的顶视图和底视图。在 图18C和18D中，反射器垫908和光纤906的尖端由外科胶带912的粘合剂衬垫遮蔽。在其它实 施方案中，所述至少一个光学透明层可以没有粘合剂涂层，于是该平面D0F传感器可以通过 使用外科胶带、机械夹钳、可调节带或其它装置安装到样本上。
[0154] 图19示出连接到患者脚上的多个DOF传感器1000。在健康人体脚部上光源-探测器 分开约1.5厘米，动脉袖套闭塞协议观察显示了典型的血液灌注的变化-即在闭塞期间的骤 然减少和停滞，以及在袖套压力释放后的快速过冲和随后恢复到基线值。图20示出附连到 患者手上的D0F传感器。电脑屏幕显示在动脉袖套闭塞过程中血液灌注的减少和随后的反 应性充血，表明在手中的健康血液流动。在示出的曲线图中，显示了两组袖套闭塞，它们具 有两个不同的反应性充血峰。
[0155] 平面D0F传感器头的优点包括其低重量、在长期应用过程中的稳定性和较高水平 的患者舒适度。与垂直传感器头设计相比，它的性能不受影响，并且它可以在半无限几何结 构的任何光传输测量系统中使用。
[0156] -些实施例还可以包括存储器以存储测得的或计算的数据（诸如但不限于BFI、 FTI、原始D0F信号），并包括将测量的或计算的数据向/自至少一个网站/数据库接收/发送 的能力。所述至少一个网站/数据库可提供患者和医生对所测量或计算的数据的访问、处 理/分析所述数据和向临床医生和/或患者提供通知。这些通知可以包括但不限于：患者应 当求医的警报、向临床医生更新新的患者数据可供审查等。所述数据可以按符合医院和糖 尿病/足部/老人/社区护理中心的电子健康记录的标准的方式存储，并适用于所述标准。这 种系统可以使临床医生、护理人员和家庭成员能够远程监测患者，并且可以特别适用于资 源有限的地区，在那里联络和到访临床护理中心是有限的和/或困难的。通过远程评估患者 的健康状况，将有可能通过确保只需进行必要的到访来改善临床护理。
[0157] 在一些实施方案中，如本文所述的系统和组件可以采取计算系统的形式，其经由 一个或多个网络与一个或多个计算系统和/或一个或多个数据源通信。该计算系统可用于 实现这里描述的一个或多个系统和方法。尽管本文描述了示出计算系统和组件的各种实施 方案，可以理解的是，在所述计算系统的组件和模块(其在本文中也可以称为引擎）中提供 的功能性可以组合成更少的组件和模块，或进一步分离成另外的组件和模块。例如，通信引 擎可以包括与诊断成像模态(modality)通信的第一模块，和与目标模态通信的第二模块。 所述模块可以包括例如各种组件，如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件、 进程、函数、属性、过程、子程序、程序代码段、驱动程序、固件、微代码、电路、数据、数据库、 数据结构、表、数组和变量。任何模块都可以由一个或多个CHJ执行。
[0158] 软件模块可被编译并链接到安装在动态链接库的可执行程序，或者可以由解释编 程语言来编写，例如BASIC、Perl或Python。应当理解的是，软件模块可以由其它模块或由其 本身调用，和/或可以响应于检测到的事件或中断而被激活。软件指令可嵌入固件如EPROM 中。还可以理解的是，硬件模块可以包括连接的逻辑单元，例如门和触发器，和/或可以包括 可编程单元，如可编程门阵列或处理器。本文所描述的模块可用软件模块实施，但也可由硬 件或固件实现。一般而言，本文所描述的模块指的是逻辑模块，它可与其它模块组合或者被 分成子模块，与它们的物理结构或存储内容无关。此外，本文所述的所有方法可以作为在 CPU上的指令来执行，并且可能会导致数据的操作或变换。
[0159] 在一些实施方案中，该系统的硬件组件包括CPU，其可包括一个、两个或更多个常 规微处理器。该系统还包括存储器，例如用于暂时存储信息的随机存取存储器（"RAM"）和用 于永久存储信息的只读存储器（"ROM"）以及大容量存储装置，例如硬盘驱动器、闪存驱动 器、软盘或光盘存储设备。通常，该系统的模块使用基于标准的总线系统相连。在不同的实 施方案中，基于标准的总线系统可以是例如外围组件互连（"PCI"）、微通道、小型计算机系 统接口（ "SCSI"）、工业标准架构（"ISA"）和扩展ISA( "EISA"）架构。
[0160] 根据一些实施方案中，所述系统可以被可操作地耦合到一个目标模态，例如电子 病历（"EMR"）』MR可以是被配置为存储和提供对电子医疗数据的访问的任何软件或硬件-软件系统。根据各种实施方案中，EMR可以是电子医疗记录、电子健康记录和类似物中的至 少一个。在一些实施方案中，所述系统及其部件可操作性地耦合到目标模态，它可以是电子 邮件或其它消息模态;SAMBA、Wind 〇ws或其它文件共享模态;FTP或SFTP服务器模态;VPN;打 印机;和类似物。
[0161] 根据一些实施例的系统可以包括一个、两个或多个软件模块、一个逻辑引擎、众多 数据库和计算机网络，它们被配置为向用户提供对本文描述的各种模态和/或EMR的访问。 所述系统可被配置成能够记录或者没有记录患者数据。虽然所述系统可考虑升级或重新配 置现有的处理系统，对现有的数据库和业务信息系统工具的改变则不一定需要。所述系统 可被实现或集成到现有的医疗信息管理系统如EMR中而不改变EMR，并可能与其它模态接口 而不改变所述模态的通信系统。
[0162] 根据一些实施方案，所述系统可以是软件或硬件-软件系统。例如，所述系统可以 包括通信引擎，其配置为接收和发送被可操作地耦合到信息转换器的医疗信息，所述信息 转换器被配置为以适合于在患者的EMR中存储的合适格式呈现诊断医疗信息；工作列表引 擎，其配置为在医疗诊断模式从在EMR中采集的且用户可选的订单创建用户可选择的任务 列表;和由用户可选择的交易记录和/或数据传输中的错误和/或由系统执行的数据转换所 配置的事件日志。
[0163] 根据一些实施方案，通信引擎可以是配置成接收和/或发送数据的任何软件或硬 件-软件系统。通信引擎可以被配置为在各种网络接口上发送和接收数据，包括有线和无线 网络或它们的组合，例如通过以太网、802. llx、蓝牙、火线(FireWire)、631、00嫩、1^等等。 通信引擎也可以被配置为采用如TCP/IP协议的文件传输协议以及例如WEP、WPA、WPA2和/或 类似物的各种加密协议来发送和/或接收数据。
[0164] 此外，在一些实施方式中，通信引擎可以被配置为主动或被动的模块。当通信引擎 是被动的，它可以被配置为是由更大的医疗管理系统的各种元件可发现的。以这种方式，通 信引擎可经配置为对用户选择的患者从医疗诊断模态接收命令或请求，使得通信引擎可以 将该请求发送到EMR，从EMR接收特定患者的患者数据以及将来自EMR的患者数据传送到医 疗诊断模态。这样，通信引擎仅配置成接收和发送数据。在一些实施例中，通信引擎没有被 配置为收集、采集或发掘来自EMR或医疗诊断模态的数据。 临床应用
[0165] DSCA衍生指数的实施例提供了对患者微血管舒缩的直接评估。糖尿病引起的血管 内皮功能障碍(Kolluru等人，Inti J of Vascular Med2012)破坏正常血管舒缩，导致延迟 的血管重新建模和伤口愈合。因此衍生指数可以在某些实施例中提供一种措施以更好地评 估患者(包括糖尿病性和非糖尿病）的愈合能力，从而指导伤口护理治疗的最佳利用。衍生 指数的其它使用可以是例如，用于筛选外周血管疾病患者，确定血管重建手术的功效，例如 旁路、支架、移植物、血管成形术或其它手术，无论是术中或术后;预测高级伤口疗法如高压 氧的反应，和确定截肢的最佳位置。这种技术的其它应用包括例如评估整形外科移植物或 用于组织存活的皮瓣。在一些实施例中，DOF传感器可以用来评估在脚、踝、小腿、大腿、手、 臂、颈或其它解剖学位置的血流。在一些实施例中，D0F传感器可以定位在身体内，例如天然 孔道中，如在食管、胃、小肠、结肠或子宫中以评估血流。在各种这样的实施方案中，D0F传感 器可以按照血管区域理论布置。 缺血性脚部筛选
[0166] -个、二个或更多的衍生指数可以用作筛选缺血性脚部的工具，特别是糖尿病患 者，在那里作为糖尿病疾病进展一部分的神经病变的存在意味着跛行往往不是底层外周动 脉疾病的严重程度的可靠表现，例如患者是由于糖尿病性神经病变而感觉不痛，而不是因 为没有动脉粥样硬化性疾病。
[0167] 由于筛选工具理想地应当小、结构紧凑、价格低廉、被广泛部署且可由最少培训的 人员使用，在一些实施例中用于筛选缺血脚部的系统可以实施为小的、电池供电的、便携的 血液灌注监控台，其包括附接到患者脚部的用于测量持续时间如10秒至10分钟的单个传感 器。所记录的时间序列血液灌注然后可通过内部处理器处理为功率谱。可替代地，时间序列 数据可以被远程测量到用于处理的分布式计算网络。然后所计算的一个或多个衍生指数的 结果可以直接报告给医生办公室或护理人员作进一步跟进。另外，护理人员或医生可以通 过互联网、智能手机或其它电信设备远程访问该结果。然后血管内皮功能障碍和/或缺血患 者可以被转介到初级护理中心以作更直接的评估和治疗。
[0168] 糖尿病脚也处于局部缺血和来自脚中的生物力学变化的高足底压力以及神经病 变相组合的溃疡的风险。在临床实践中，这三个因素的结合导致处于溃疡的糖尿病脚的诊 断（"DFAR"）风险。每年，25%的糖尿病患者因此诊断为处于溃疡风险，并且50%的这种诊断 的患者随后患上脚部组织的大或小截肢。
[0169] -些方法分别测量三个诊断指标-踝肱指数（"ABI"）可以用于测量局部缺血，而压 力脚板可以用来测量足底压力，且以预定压力系扣但不被患者感觉到施用的压力敏感单丝 可用于诊断神经病变。这些方法有多个缺点，包括：（a)ABI测量取决于手术协议是高度可变 的，而手术协议从医院到医院是变化的。患者的位置是极其重要的，因为脚踝收缩压受体位 影响-脚踝比心脏每低1英寸，贝ij脚踝收缩压高lmmHg;(b)糖尿病脚中钙化血管的存在可以 产生ABI的假性高读数;和(c)医生的工作流程可以堆积在医生的办公桌上，因为需要具有 行医资格的医生对缺血、足底压力和神经病变的三种不同的报告在逐个病历的基础上进行 主观解释，以便判断糖尿病脚处于风险中。通常医生需要30分钟或更多的时间来进行这些 测试并作出诊断判定。
[0170] 本文描述的一些实施方式包括一个、两个或更多个流量传感器，如漫射光流(D0F) 传感器，被配置用于测量一个、两个或更多个与血液流量相关的参数，并且可操作地连接到 一个、两个或更多个感兴趣的解剖学区域，例如脚或手。这些传感器与硬件控制台单元可操 作地有线或无线通信，所述硬件控制台单元被配置为接收来自传感器的参数并且如本文别 处所述进行预定的计算。本文描述的一些实施例包括压敏脚板，其中已经嵌入至少一个漫 射光流(D0F)传感器头和任选的至少一个D0F基准传感器头，所述D0F传感器头与患者脚部 的血管区域或其它拓扑位置进行光通信以便基于一个或多个衍生指数进行测量，并且所述 D0F基准传感器头可以施加在患者的合适位置如拇指或耳垂以获得用于计算FTI的参考读 数。该设备可以产生每只脚的绝对值BFI和/或FTI和/或任何其它衍生指数以及足底压力的 定量读数，每个参数具有客观的阈值标准以表明是否一只脚需要进一步的医生检查和治疗 或预先介入。该装置代表了一种简单、客观和直观的方法，它以去除操作者之间的变化并且 避免多个测试的方式诊断处于溃疡风险的糖尿病脚。在一些实施方案中，为生成相关数据 的报告，患者仅需要站在脚板装置上一段很短的时间，例如约30秒，将粘性的传感器头固定 在拇指或其它参考点。这种简单的门诊工具可以方便地由护士、临床医生、物理治疗师等在 糖尿病或足部保健社区中使用，以更有效地分流处于风险中的糖尿病脚，从而缓解了在全 世界的许多老龄社区中由医生的长期短缺引起的工作流程拥堵。 指导伤口处理
[0171]用于评估伤口愈合潜力的当前技术是次优的。TcP02测量已被证明是ΗΒ0Τ结果的 差的预测(Fife等人，Wound R印Reg 2002; 10:198-207)。皮肤灌注压力实际上在伤口愈合 预测方面优于TcP02(Lo等人，Wounds 2009)，尽管对于<30mmHg的SPP截止值具有小于80% 的诊断准确性（Castruonuovo等人，JVS 1997) 〇
[0172] TcP02和SPP可能永远不会达到由临床协会要求的诊断准确率的最高水平，因为二 者都是受仅在皮肤深度测量的事实所限制。Rucker等人的研究表明（Rucker等人，Am J Physiol Heart Circ，2000)，在临界灌注条件下，正是骨骼肌中的血管舒缩和血流运动维 持了对周围组织如皮肤、皮下组织和骨膜的营养功能，它们没有这种保护机制。此外，如在 糖尿病中可见的受损内皮功能障碍直接损害了血管舒缩功能（Kolluru等人，Inti J of Vascular Med 2012)，从而导致延迟的血管重新建模和伤口愈合。因此得出，仅仅局部血氧 压力(TcP02)或仅在皮肤的灌注压力（SPP)的测量不能反映在下层组织中缺血症的关键性 质，因而不能最佳地提供伤口愈合的局部指标/预测。
[0173] 与此相反，衍生指数直接测量在远大于皮肤的深度（高达2cm)处组织中的血管舒 缩功能，因此具有作为伤口愈合的优越预测的潜力，且是用于引导伤口愈合的适当疗法的 强大工具。在一些实施方案中，血液流量可以在大于约2mm、4mm、6mm、8mm、10mm、12mm、14mm、 16mm、18mm、20mm或更大的深度进行测量。
[0174] 伤口的保守治疗(如绷带、潮湿的敷料)足以促进伤口愈合，如果伤口周围组织的 血液灌注所受的损害不超出出现被动愈合的最小阈值。但是，在灌注由此受到损害的情况 下，不恰当地使用保守伤口疗法会导致在伤口首次出现与在临床中设置到和伤口症状的严 重性相称的有效疗法之间出现时间滞后。伤□护理的??ΜΕ模型(组织活力、感染控制、湿度、 上皮形成）强调对伤口中组织活力或其它参数的早期诊断，然后该诊断将驱使治疗途径朝 向伤口愈合。对伤口中组织活力的一个最重要决定因素是它的血液供应。能够评估伤口床 周围的血流灌注的能力允许对以下情况作出临床决定：（a)如果组织是活性的，则继续保守 疗法，或者(b)如果血液灌注受损太严重而不能成功进行保守疗法，进展到更先进的伤口护 理产品如化学清创剂，或高级伤口疗法如局部负压、高压氧疗法等。在更严重情况下，患者 可以通过外周介入手术而直接进行血管重建。 引导截肢高度
[0175] 所述衍生指数也可以用于预测截肢治疗的成功。截肢通常在不能用重建血管手术 治疗的严重肢体缺血的患者中以及在有糖尿病脚部溃疡或静脉溃疡的患者中进行。在发达 国家中85-90 %的下肢截肢是由外周血管疾病造成的，且差的伤口愈合占70 %的由截肢产 生的并发症病例。尽管使用了本领域的现有技术来评估截肢高度，膝下截肢的愈合率在 30%和92%之间的范围内，以及高达30%的再截肢率。如果在截肢高度的血液灌注不足以 支持伤口愈合，截肢后的伤口无法愈合。发生这种情况时，手术伤口破裂，常伴有附加感染， 并且可能增加在更高高度将腿截肢的修订截肢，或增加患者的发病率以及延迟患者康复和 假肢装配。使用一个或多个衍生指数测量血液灌注的能力可以使医生能够更好地预测在将 被截肢的腿的不同高度的成功截肢愈合。这将引导医生通过客观标准得到截肢的适当高 度，以尽量减少患者的痛苦和折磨同时最大限度地保全肢体。 高压氧疗法的筛选
[0176] 用于帮助慢性未愈合伤口愈合的高压氧疗法目前通过在施加100%氧气之前和之 后在伤口床周围的皮肤中的TcP02测量引导。ΗΒ0Τ涉及在腔室中以2-2.5倍海平面水平的量 级施加氧气。作为疗法的在很长一段时间上施加氧气不仅费用昂贵，并且伴有许多不良的 副作用，如耳朵和鼻窦气压伤、鼻窦和中枢神经系统的氧中毒（Aviat Space Enviorn Med.2000;71(2):119-24)。此外，对 1144名患者的回顾性研究（Wound Rep Reg 2002;10: 198-207)指出，24.4 %的接受ΗΒ0Τ的慢性伤口患者没有从中得到好处。因此，有需要对于任 何给定的个人更好地预测ΗΒ0Τ的成功。由于衍生指数的测量是在远低于皮肤的组织深度进 行的，它具有能够识别非常不适用于ΗΒ0Τ的患者的潜力。 外科皮瓣评估
[0177] 衍生指数在临床实践中的进一步应用在于外科手术，尤其是整形外科，其中带蒂 或游离组织皮瓣用于覆盖伤口缺损。皮肤、肌皮、肌筋膜和骨肌皮瓣用于重建可能由外伤、 手术肿瘤、感染或先天性疾病导致的组织缺损。这些皮瓣依赖于在接收组织床附近来自自 身血管或来自带有血管的微细血管重建的血液供应以使其存活。这两种类型的皮瓣(带蒂 和游离)都极其依赖于在它们中的血液灌注以使皮瓣存活。皮瓣灌注需要在重建手术之后 尤其是在最初几个小时至几天内密切监测，且灌注损失的早期发现后将有助于引导患者根 据需要进行进一步外科手术以确保持续的皮瓣存活。通过皮瓣翼片组织内的传感器或表面 传感器监测这些皮瓣的灌注可以引导医生进行可保留皮瓣存活率的早期介入。衍生指数可 潜在地用于在手术后的期间内持续地监测皮瓣的血流灌注，以防止皮瓣由于皮瓣缺血的延 迟检测而损失。 用于指导各种疗法决策的血管内和/或腔内组织探针
[0178] 在另一实施方案中，例如血管内使用的用于血液流量评估的D0F传感器包括被配 置成在其远端处发射/接收光信号的至少两个光纤，所述传感器被经皮和/或腔内装置递送 到器官或组织床，所述器官或组织床允许在与所述至少两个光纤光通信的组织体积内的血 液灌注的DCS或DSCA测量。这种血管