醫(yī)用紅外熱像檢測近年來的研究進展

溫雁云 袁宜勤 曹東波 趙 鋒 羅 堅

1．湖南中醫(yī)藥大學2009級碩士研究生班，湖南 長沙 410007;2．湖南中醫(yī)藥大學針灸推拿學院，湖南 長沙 410007;3．湖南中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院，湖南 長沙 410007

醫(yī)用紅外熱像 (Medical Infrared Thermograph)是利用人體紅外輻射成像原理，研究體表溫度分布狀態(tài)的一種現(xiàn)代物理學檢測技術(shù)。是一種方便、快捷、直觀、無輻射、無損傷的功能影像檢查方法，能客觀、動態(tài)的評定疾病，與CT、MRI檢查相比有著相似的診斷符合率?？勺鳛橐环N療效評定的科學方法，并可用于早期診斷。

1 紅外熱像檢測技術(shù)概述

1.1 紅外熱像的基本原理

從物理學的觀點來看，人體是一個天然的紅外輻射源。它無時無刻對外發(fā)射紅外輻射能。研究表明［1］人體紅外輻射與機體的能量代謝、體熱平衡、體溫調(diào)節(jié)及組織結(jié)構(gòu)有著密切的內(nèi)在聯(lián)系，有其特定的生理機制和結(jié)構(gòu)基礎。在正常室溫略低于體溫條件下，根據(jù)人體峰值輻射波長，通常選用敏感波長為8－14um的紅外探測器，通過遙感技術(shù)將人體發(fā)出的紅外線信號攝入并轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，經(jīng)計算機以偽彩色顯示溫度分布場，就形成了可視性的和可定量的紅外熱圖像。

1.2 紅外熱像的國內(nèi)外發(fā)展動態(tài)

自從1928年Czerny教授發(fā)表了人體的第一張熱成像圖之后，醫(yī)用紅外熱像在上個世紀50年代初的德國興起。1960年美國K．L．Williams用紅外掃描儀拍攝了世界上第一張乳房癌的熱圖，并發(fā)表了報告。此后，紅外熱像圖在臨床診斷上的應用開始受到重視。1963年美國的Bashes在紐約成立了研究熱像圖術(shù)的學術(shù)機構(gòu)，紅外熱像圖才開始用于臨床。近年來，日本醫(yī)學界對紅外熱像圖技術(shù)的研究很活躍，但國內(nèi)的研究、應用及普及，目前仍處于起步階段。

2 紅外熱像技術(shù)在輔助診斷與療效評定上的應用

2.1 頸肩腰腿疼痛

疼痛是一種主觀感覺，隨著現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展，己能用一種可視的、客觀的彩色圖像幫助醫(yī)生判斷和分析人體主訴所說的疼痛的部位及其原因。疼痛時疼痛區(qū)域必然伴有異常代謝變化，或/和神經(jīng)狀態(tài)變化，或/和血液循環(huán)變化，這些因素的變化，必然導致溫度的變化，醫(yī)用紅外熱像圖可以通過記錄與疼痛伴隨的溫度變化反映疼痛的性質(zhì)、程度、范圍。如一腰椎間盤突出的病人，CT、MRI可以把其椎間盤突出的位置、程度，前后相鄰關系顯示得非常清楚，但僅憑CT、MRI影像結(jié)果，要說清患者目前疼痛程度、性質(zhì)、范圍是有相當困難的。大多數(shù)的情況下，疼痛的時候，給病人通過保守治療癥狀消失后，CT、MRI很少有相應變化。但紅外熱圖則不一樣，疼痛時，局部因無菌性炎癥，充血等一定會出現(xiàn)高溫。隨著無菌性炎癥、充血狀態(tài)的改善及癥狀的改善，這種偏高溫熱圖也會逐漸改善。當疼痛消失時，其熱圖則會恢復正常。

正因為紅外熱像圖能動態(tài)地反映治療前后局部的變化，所以紅外熱像圖在腰痛［2－3］、急、慢性頸肩痛［4－6］患者的輔助診斷中有重要價值，可以用作頸肩腰腿疼痛的一項客觀檢查和療效評定指標，以補充CT、MRI的不足。

2.2 腫瘤

在正常狀態(tài)下，人體溫度維持在較恒定的范圍內(nèi)，但是當正常的細胞開始惡變，正常的細胞代謝變?yōu)楫惓＜毎x時，細胞高速增殖。為了滿足細胞生長的需要，必然伴有血液循環(huán)的增加，同時由于腫瘤毒性因子的作用，帶來局部的血管擴張。上述變化的結(jié)果必然導致局部溫度的升高［7］。醫(yī)用紅外熱像儀靈敏度高，當溫度變化超過0．05℃時，就可以檢測和記錄到這種變化，顯示出異常溫度的部位，而CT、MRI等必須在病灶發(fā)展至一定體積、一定密度時才能顯示出這種異常的結(jié)構(gòu)變化。因此，紅外熱像檢測對腫瘤的早期發(fā)現(xiàn)、及時治療有較高的臨床價值。

臨床研究顯示:紅外熱像儀檢測對腎上腺腫瘤［8］、乳腺癌［9－10］、淋巴瘤［10］、鼻咽癌［10－11］的早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期治療具有重要的臨床參考價值。

2.3 血液循環(huán)早期障礙性疾病

紅外熱圖檢測血管性病變，特別是肢體血管的供血狀態(tài)、功能狀態(tài)有一定優(yōu)勢。動脈病變影響供血，其遠端一定是低溫;靜脈病變其遠端淤血、充血表現(xiàn)為偏高溫改變;當血管離斷時，血供支配區(qū)域往往會出現(xiàn)相應低溫區(qū)，當血管離斷恢復后血運支配區(qū)域則會出現(xiàn)復溫現(xiàn)象［12］。其次，紅外熱像診斷技術(shù)對于腦供血不足、腦血流不平衡、腦梗塞、腦出血、心肌供血不足、早期心肌梗塞等心腦血管疾病均能作出評估診斷或早期預示以及療效評價，為臨床提供重要參考。

臨床研究表明:紅外熱像檢測對糖尿病并發(fā)下肢血管?。?3］、頸心綜合征［14］、DLAO［15］均能作出評估診斷或早期預示以及療效評價，是一種準確而無創(chuàng)傷檢測肢體循環(huán)狀態(tài)的方法。紅外熱像對腦血管病變［16］的研究顯示了頭痛部位和梗死區(qū)的溫度分布情況;顱內(nèi)腫瘤頸外血管供血情況;基本上能反映頭面部血管瘤血管侵及范圍。

2.4 炎癥性疾病

人體內(nèi)部軟組織、毛細血管受到慢性、反復積累的損傷，早期會出現(xiàn)神經(jīng)肌肉興奮性降低，反射性肌肉松弛，組織中生化合成及分解代謝障礙，細胞及間質(zhì)中酶的活性降低。而后開始有組織形態(tài)的改變，毛細血管充血、擴展、再生、血腫、玻璃樣變、黏液樣變、類脂質(zhì)沉著等，因此炎癥性疾病早期治療非常重要。由于軟組織的任何細微病理改變均可引起溫度的變化，因此紅外熱像圖能清楚的顯示軟組織損傷各個階段的變化，對于炎癥性疾病有著重要的診斷參考價值。

紅外熱像圖診斷慢性盆腔炎［17］研究結(jié)果顯示:熱圖能客觀反映慢性盆腔炎的炎癥、疼痛相應部位溫度變化特征，對慢性盆腔炎的診斷有重要的臨床參考價值。紅外熱像圖協(xié)助診斷自發(fā)性細菌性腹膜炎［18］具有簡單易行、無創(chuàng)、費用低廉等特點。熱像圖診斷AS［19］具有明顯的臨床意義。

2.5 健康體檢

亞健康［20］(Sub—health)是指介于健康與疾病之間的一種狀態(tài)，包括無臨床癥狀或癥狀感覺輕微，但已有潛在病理信息，表現(xiàn)為一定時間內(nèi)的活力降低、功能和適應能力減退的癥狀。亞健康狀態(tài)［21］是一種功能性改變，有關亞健康檢測評估技術(shù)一直是難點問題。當人體處于亞健康態(tài)時，機體某些生理功能發(fā)生變化，這種全身或局部的熱平衡受到破壞或影響，于是在臨床上就可以表現(xiàn)出全身或局部組織溫度的升高或降低。因此測定人體溫度的變化，就可以成為亞健康態(tài)功能表征的一項重要指標。紅外熱成像儀能精確地記錄出人體表面溫度變化的圖像，在空間、時間上連續(xù)準確觀察身體局部的溫度微小變化，這對研究亞健康態(tài)功能表征，提高亞健康評估的準確性，提供了重要的技術(shù)支撐。

紅外熱像體檢特別是對危害人類三大死亡病癥 (癌癥、心血管與腦血管疾病)隱匿信息的挖掘、預警起到積極的作用。由于紅外熱像圖對疾病發(fā)展趨勢能提供明確的數(shù)據(jù)，可以為干預調(diào)理提供精確信息，采用針對性干預有效改變病變趨勢，大大減少三大疾病致死致殘率。

3 紅外熱像技術(shù)在中醫(yī)學中的應用

中醫(yī)學［22］的理論核心之一是整體觀念，而紅外熱像儀可以獲得人體連續(xù)的、動態(tài)的紅外信息。因此，用熱像儀來研究祖國醫(yī)學的臟象學說在思想涵上是合拍的，而且熱圖像的特點是人體表面信息收集，也符合中醫(yī)形于外藏于內(nèi)、內(nèi)外合揣的原則。

武哲麗等［23］對肝病瘀血舌象與血瘀證舌溫臨床研究顯示:舌溫的測定可為肝病瘀血舌患者的診斷與辨證提供客觀依據(jù)，紅外熱像技術(shù)是一種無創(chuàng)、簡便、快捷、直觀、先進的測定舌溫的方法，它為中醫(yī)舌診研究提供了新的技術(shù)手段。袁永明等［24］通過對寒證、熱證大鼠模型的紅外熱圖研究顯示:紅外熱圖能夠反映寒證、熱證動物模型的部分寒熱證候信息;大鼠尾根部是比較靈敏的反映紅外熱圖寒熱證候信息的部位;紅外熱圖比腋溫更靈敏、更客觀。張棟［25］通過對針灸作用原理的研究、經(jīng)絡溫度特性的觀察、針刺面癱治療效果的觀察、針刺手法的觀察、穴位溫度特性的觀察五個方面的闡述，表明紅外熱像技術(shù)是一種廣泛應用于針灸經(jīng)絡研究中的較為成熟的方法，紅外熱像技術(shù)應用于針灸經(jīng)絡的研究具有廣闊的前景。許金森等［26］通過電針對人體體表微循環(huán)血流灌注量及紅外輻射軌跡影響的比較觀察，結(jié)論顯示:督脈循行線下深部組織中的微循環(huán)血流灌注量較其兩側(cè)非經(jīng)對照部位高。電針有使沿經(jīng)組織的微循環(huán)血流灌注量進一步增高的趨勢。提示循經(jīng)紅外輻射軌跡與人體的機能調(diào)控有密切的關系。

4．小結(jié)

大量的臨床研究表明，紅外熱像技術(shù)作為一種功能醫(yī)學影像學技術(shù)，具有高靈敏、高特異、高效率、早發(fā)現(xiàn)、動態(tài)檢測的優(yōu)點。不僅可用于痛癥、炎癥、腫瘤、血循障礙等病癥的輔助診斷與療效評定，還可用于中醫(yī)針灸經(jīng)絡的研究以及疾病預測、健康評估等方面。相信隨著對其研究的深入以及現(xiàn)代科技的進步，醫(yī)學紅外熱像在醫(yī)學領域中的地位會越來越顯示出其獨特的重要性。

［1］呂少文，趙麗君，李紅，等．人體紅外熱圖像分析技術(shù)的應用原理和意義［J］．中國體視學與圖像分析，2002，7(3):150－151．

［2］王軍，鄧方閹，王州，等．紅外熱成像在腰椎間盤突出癥診斷中的地位［J］．臨床軍醫(yī)雜志，2010，38(1):133－134．

［3］宓軼群，吳耀持，陳一．腕踝針對不同病因所致下腰痛療效的研究［J］．現(xiàn)代康復，2001，5(12):116．

［4］羅蕓，薛毅瓏，高宇紅．急、慢性頸肩痛患者的遠紅外熱像特征分析［J］．中國激光醫(yī)學雜志，2008，17(6):431－433．

［5］賈桂林，呂少文，韓世發(fā)，等．:頸椎病治療前后的紅外熱像分析［J］．激光與紅外，2006，36(6):431－433．

［6］李普光．紅外熱像術(shù)研究手法治療頸椎病［J］．中國中醫(yī)研究院．

［7］Schulz－Wend land R．1nfrared thermograph—Early diagnosis of breast cancer．GynakologischePraxis 2002，26(1):86—88．

［8］陳杰翔，繆克紅，李利，等．醫(yī)用紅外熱像技術(shù)診斷無功能性腎上腺腫瘤的臨床價值［J］．中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志，2006，16(5):793－795．

［9］郭艷萍，諶河琴，王昭蘭，等．醫(yī)用紅外熱像儀對乳腺癌的診斷價值［J］．中國疼痛醫(yī)學雜志，2010，16(5):320．

［10］楊紀華，張賀龍，康艷霞．紅外熱像技術(shù)在腫瘤診斷中的應用［J］．現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學，2009，17(9):1817－1819．

［11］盧桂森，龐偉，王玲玲，等．紅外熱像儀在診斷鼻咽癌中的應用［J］．激光與紅外，2001，31(1):42－44．

［12］楊子彬．醫(yī)用熱像圖的理論基礎和臨床應用．生物醫(yī)學工程研究雜志，2003，22(3):1－8．

［13］華珍，孟申，惲曉平．2型糖尿病并發(fā)下肢血管病變的熱像圖觀察［J］．中國康復理論與實踐 ，2008，14(1):75－76．

［14］熊鍵，廖維靖，楊萬同．紅外熱像圖對頸心綜合征阻滯療法的療效評價［J］．中華物理醫(yī)學與康復雜志，2006，28(4):265－268．

［15］汪培清，余文珍，郭水英，等．糖尿病肢體動脈閉塞癥紅外熱像圖研究［J］．中國中西醫(yī)結(jié)合外科雜志，2005，11(5):382－385．

［16］于如同，李祥，鄒雄偉，等．紅外熱像圖在神經(jīng)外科疾病中應用價值的評價［J］．徐州醫(yī)學院學報，2003，23(5):410－413．

［17］鐘紅雨，梁業(yè)安，盧桂森．紅外熱像圖診斷慢性盆腔炎305例臨床分析 ［J］．2005，29(6):424－425．

［18］麥麗，嚴穎，朱建蕓紅，等．外熱像圖診斷自發(fā)性細菌性腹膜炎的應用研究［J］．胃腸病學和肝病學雜志，2005，14(3):299－300．

［19］李自立，趙敏．熱像圖對強直性脊柱炎的診斷價值［J］．激光與紅外，2008，38(1):47－51．

［20］胡先明，白麗霞，趙杰，等．亞健康研究進展［J］．中國健康教育，2007，23(2):144—146．

［21］匡小霞，余蔥蔥，黃祖波，等．紅外熱像圖在亞健康狀態(tài)功能表征的價值探討［J］．內(nèi)蒙古中醫(yī)藥，20lO，7:119．

［22］姚鼎山．紅外熱像技術(shù)的臨床應用．

［23］武哲麗，陳群，徐志偉．肝病瘀血舌象與血瘀證舌溫臨床研究［J］．中國中醫(yī)藥信息雜志，2008，15(7):22－24．

［24］袁永明，陳曉，潘志強，等．寒證熱證大鼠模型的紅外熱圖研究［J］．遼寧中醫(yī)雜志，2008，35(5):785－787．

［26］許金森，鄭淑霞，潘曉華，等．電針對人體體表微循環(huán)血流灌注量及紅外輻射軌跡影響的比較觀察［J］．福建中醫(yī)學院學報，2010，20(1):13－15．