高血壓前期紅外熱成像圖像特征分析

劉偉，孫貴香*，賈維麗，葉培漢，王丹

（湖南中醫(yī)藥大學(xué)，湖南長沙410208）

·數(shù)字中醫(yī)藥·

高血壓前期紅外熱成像圖像特征分析

劉偉，孫貴香*，賈維麗，葉培漢，王丹

（湖南中醫(yī)藥大學(xué)，湖南長沙410208）

目的初步闡明高血壓前期紅外熱成像特征，為高血壓前期早期診療提供可視化依據(jù)。方法隨機選取岳陽市中醫(yī)院治未病中心2015年3-6月體檢的150例受檢者，分為高血壓前期組、高血壓病組及健康志愿者組共3組，每組50例，采集各組研究對象頭面部、心前區(qū)、背部紅外熱成像圖像，并進(jìn)行定性與定量分析。結(jié)果高血壓前期受檢者頭面部可見深紅色圖像，心前區(qū)見紅黃夾雜圖像；高血壓組頭面部可見深紅色與白色夾雜圖像，心前區(qū)可見紅色不連續(xù)圖像；高血壓前期與高血壓病組背部出現(xiàn)背帶褲樣偏紅圖像。定量研究結(jié)果顯示，高血壓前期受檢者頭面部平均溫度顯著低于高血壓病組（P= 0.004），高于健康志愿者組（P=0.017）；心前區(qū)平均溫度顯著低于高血壓病組（P＜0.001），高于健康志愿者組（P=0.010）。結(jié)論高血壓前期人群在頭面部、心前區(qū)以及背部有其特定的紅外熱圖，為高血壓前期的早期診療提供可視化依據(jù)。

高血壓前期；紅外熱成像；圖像特征

〔Abstract〕Objective To clarify the characteristics of infrared thermal imaging in pre-hypertension，and provide the basis for early diagnosis and treatment of hypertension.M ethods 150 cases of patients selected from Preventive Treatment of Disease Center of Yueyang Hospital of TCM in March-June 2015，who were random ly divided into 3 groups：pre-hypertension group，hypertension group and healthy volunteers group 50 cases in each group.The infrared thermal images in face，precordial and back regions of all groups were given the qualitative and quantitative analysis.Results Deep red image in the head and face and red-yellow mixed image in precordial region of the pre-hypertension group was observed.In the hypertension group，deep red-white image in head and face was visible，while discontinuous red visible in precardial region.The back of pre-hypertension group and pre-hypertension group appears suspender trousers like slight red image.The quantitative results showed that the average temperature of the head and face in pre-hypertension group was significantly lower than that in the hypertension group（P=0.004），while higher than that of the healthy volunteers group（P=0.017）.The average temperature in precadial region of pre-hypertension group was significantly lower than that in the hypertension group（P＜0.001），while higher than that in healthy volunteers group（P=0.010）.Conclusion The prehypertensive patients show specific infrared thermal image in the head and face，precadial and back regions，provide visual basis for early diagnosis and treatment of hypertension in the early stage.

〔Keywords〕pre-hypertension；infrared thermal imaging；image feature

早在1939年，有學(xué)者根據(jù)人壽保險體檢記錄發(fā)現(xiàn)收縮血壓在120～140 mmHg范圍與未來高血壓的發(fā)病率和心血管疾病發(fā)生呈正相關(guān)，就提出了“高血壓前期”一詞。美國高血壓預(yù)防、檢測、評估和治療全國聯(lián)合委員會第7次報告（JNC7）正式提出將收縮壓120-139 mmHg和或舒張壓80～89 mmHg定義為“高血壓前期”。大量的流行病學(xué)證據(jù)表明全球各國高血壓前期的發(fā)生比例高達(dá)30%～50%，且高血壓前期人群伴隨著更多的心血管危險因素，這些因素的聚集更容易導(dǎo)致心腦血管疾病的發(fā)生發(fā)展［1-2］。目前對高血壓前期的篩查以血壓、生化指標(biāo)［3-6］等為主，這些指標(biāo)雖然能篩查出高血壓前期人群，但存在較大的主觀誤差、創(chuàng)傷、費時等弊端。紅外熱成像技術(shù)不僅能對人體進(jìn)行整體上的觀察，它還是一個安全無損傷、無放射性、靈敏快捷的診斷方法，日益受到國內(nèi)外研究者的重視。

紅外成像技術(shù)用于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的臨床輔助診斷已有三十余年的歷史。通過人體解剖、生理和病理特點，結(jié)合人體細(xì)胞、組織、器官和系統(tǒng)的熱代謝功能變化，綜合分析判斷人體健康狀況。不但能夠盡早地發(fā)現(xiàn)人體熱能代謝的變化，為臨床醫(yī)生提供參考，還能追蹤病情發(fā)展的變化，為治療方案的選擇提供指導(dǎo)。高血壓前期客觀化指標(biāo)已經(jīng)進(jìn)行了很多方面的研究，但應(yīng)用紅外線成像技術(shù)對高血壓前期人群的可視化特征的研究尚少。國內(nèi)外展開了多項紅外熱成像在臨床對疾病診療的研究。本文開展高血壓前期紅外熱成像特征的研究，以期為臨床對高血壓早期防治提供實驗依據(jù)。

1　對象與方法

1.1診斷標(biāo)準(zhǔn)

1.1.1高血壓前期診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《中國高血壓防治指南》（2010年修訂版）的高血壓前期標(biāo)準(zhǔn)，指在無降血壓藥物治療的前提下，兩次或者兩次以上不同時間坐位測量的收縮壓（SBP）在120～139 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）之間和/或舒張壓（DBP）在80～89 mmHg之間，如果SBP和DBP分屬于不同的級別時，則以較高的分級為準(zhǔn)，是血壓介于高血壓和正常血壓之間的一種中間狀態(tài)。

1.1.2正常血壓診斷標(biāo)準(zhǔn)參照人民衛(wèi)生出版社2010年修訂版《中國高血壓防治指南》，指未使用降壓藥物，收縮壓在90～120 mmHg和舒張壓在60～80 mmHg。

1.1.3高血壓病診斷標(biāo)準(zhǔn)參照2010年修訂版《中國高血壓防治指南》，指未使用降壓藥物，收縮壓≥140 mmHg和（或）舒張壓≥90 mmHg。既往有高血壓史，目前正在使用降壓藥物，血壓雖然低于140/ 90 mmHg，也診斷為高血壓。

1.2納入標(biāo)準(zhǔn)

（1）年齡18～60歲者；（2）符合高血壓前期、高血壓和正常血壓診斷標(biāo)準(zhǔn)者；（3）女性在非月經(jīng)期；（4）自愿參與本研究，且簽署知情同意書者。

1.3排除標(biāo)準(zhǔn)

（1）年齡小于18歲或大于60歲者；（2）有感冒發(fā)燒、精神疾患、理解障礙者；（3）研究對象處于妊娠期或哺乳期者；（4）不愿意參與本研究者；（5）其他情況，影響本研究結(jié)果真實性者。

1.4研究對象

2015年3月-2015年6月于岳陽市中醫(yī)院治未病中心體檢，且符合納入標(biāo)準(zhǔn)者。健康志愿者選自岳陽市中醫(yī)院體檢中心同期檢查為健康，且自愿參與本研究者。高血壓前期組50例，其中男30例，女20例，年齡35-55歲，平均年齡（46.32±7.61）歲；高血壓病組50例，男32例，女18例，年齡36-56歲，平均（47.37±7.23）歲；健康志愿者組50例，男28例，女22例，年齡34-55歲，平均年齡（46.72±6.19）歲，3組受檢者在年齡、性別、采圖環(huán)境、采圖時間等一般情況上比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），基線一致，具有可比性。

1.5采集方法

選用目前國際上最先進(jìn)的非制冷焦平面陣列探測器（美國FLIR公司的非致冷平面探測儀），作為采集器（保障拍攝對象不同條件下的窗溫漂移最?。?，檢查室內(nèi)環(huán)境溫度為20～24℃，濕度為50%～60%，且室內(nèi)無強紅外線輻射源、無空調(diào)直吹到受檢者身體。檢查前1 h禁食過涼或過熱的食物，或在過冷過熱的環(huán)境中；入室或待檢時休息20～30 min，在待檢期間，根據(jù)檢測部位要求暴露身體，不按壓、抓搔機體檢查部位等，采圖體位為標(biāo)準(zhǔn)針灸人圖姿勢，采集紅外熱圖8張。紅外熱像圖以不同色階代表不同溫度：白色為高熱區(qū)，紅色或紅中有黃為熱區(qū)，黃色或黃中有紅為溫區(qū)，綠色或綠色中有黃為涼區(qū)，藍(lán)色或藍(lán)中有綠為冷區(qū)，紫色或紫中有藍(lán)色為超冷區(qū)。

1.6檢測指標(biāo)

參考前期研究，選取心前區(qū)、頭面部、背部區(qū)域相對溫差測定（ΔT是指局部臟腑溫度與軀干正面或背面的平均溫度的差值）來初步闡明高血壓前期血瘀質(zhì)紅外熱成像特征。

1.7統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 22.0統(tǒng)計學(xué)軟件對3組受檢者數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，實驗數(shù)據(jù)計量資料用“±s”表示，組間比較，滿足方差齊性用單因素方差分析，不滿足方差齊性，采用非參數(shù)法或秩和檢驗。組內(nèi)比較，用雙變量相關(guān)分析，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)果

2.13組頭面部紅外熱圖比較

健康志愿者組面部紅外熱圖呈黃色，局部出現(xiàn)紅色；相對于健康志愿者組，高血壓前期受檢者面部整體呈深紅色，除目內(nèi)眥因稽留熱會出現(xiàn)白色圖像外，其他面部位置不呈現(xiàn)白色圖像；相對于高血壓病組，高血壓前期組面部白色高溫區(qū)較少。見圖1。

圖1　3組患者頭面部紅外熱圖

2.23組心前區(qū)紅外熱圖比較

健康志愿者組心前區(qū)紅外熱圖呈人字形連續(xù)分布，淺紅色。與健康志愿者組比較，高血壓前期心前區(qū)紅外熱圖不連續(xù)，中間呈現(xiàn)粗細(xì)不一或斷開圖像，呈黃色或黃色中有綠色；與高血壓病組比較，高血壓前期心前區(qū)紅外熱圖顏色偏淺，斷開間距較小。見圖2。

圖2　3組患者心前區(qū)紅外熱圖

2.33組背部紅外熱圖比較

健康志愿者組受檢者背部溫度圖形分布均勻?qū)ΨQ，脊柱區(qū)溫度略高。與健康志愿者組比較，高血壓前期組以及高血壓病組背部呈背帶褲形狀的溫度圖形分布，高血壓前期組背部特征形狀沒有高血壓病組明顯，顏色偏淺。見圖3。

2.43組頭面部和心前區(qū)平均溫度比較

高血壓前期組頭面部平均溫度低于高血壓病組（P＜0.05）高于健康志愿者組（P＜0.05）；心前區(qū)溫度均值比較，高血壓前期組低于高血壓病組（P＜0.05）高于健康志愿者組（P＜0.05）。健康志愿者組面部平均溫度高于心前區(qū)平均溫度，兩部位在溫度變化趨勢上具有一致性（P＜0.05）；與健康志愿者組以及高血壓病組一樣，高血壓前期組平均溫度高于心前區(qū)平均溫度，兩部位在溫度變化趨勢上具有一致性（P＜0.05）。（見表1）。

圖3　3組患者背部紅外熱圖

表1　3組面部和心前區(qū)平均溫度值比較（±s，n=50）

表1　3組面部和心前區(qū)平均溫度值比較（±s，n=50）

注：與健康志愿者比較，*P＜0.05；與高血壓前期組比較，#P＜0.05。

組別健康志愿者組高血壓前期組高血壓病組面部平均溫度26.31±2.22 27.45±2.09* 28.81±2.72*#心前區(qū)平均溫度27.03±2.07 28.07±2.32* 30.25±1.60*#r P 0.452 0.332 0.446 0.001 0.019 0.001

3　討論

高血壓前期（Prehypertension）是一種亞健康狀態(tài)，是介于健康與疾病之間的中間狀態(tài)，正常血壓、高血壓前期、高血壓之間是一個動態(tài)變化的過程，高血壓前期自發(fā)發(fā)展的結(jié)果是高血壓病。我國流行病學(xué)調(diào)查也顯示血壓120-129/80-84 mmHg和130-139/85-89 mmHg的中年人群，10年后分別有45%和64%成為高血壓患者［7］。除更容易進(jìn)展為高血壓以外，高血壓前期人群常合并有超重、血脂代謝紊亂、糖代謝異常等傳統(tǒng)心血管疾病危險因素［8-12］。因此，對高血壓前期的研究愈來愈受到重視，對高血壓前期的早期檢測與干預(yù)成了本團隊研究的重點。

紅外熱成像技術(shù)是20世紀(jì)50年代開始應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一種功能學(xué)影像技術(shù)，是繼CT、MRI應(yīng)用的新型醫(yī)療設(shè)備，醫(yī)用紅外熱像儀的溫度分辨率已經(jīng)達(dá)到0.05℃，圖像清晰度較高，與臨床檢測結(jié)果高度契合，對輔助臨床診療具有重大意義［13］。有研究運用紅外熱像儀采集面部皮膚的紅外熱像進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)原發(fā)性三叉神經(jīng)痛患者患側(cè)面部皮膚溫度升高［14］。紅外熱像技術(shù)能具體、形象、動態(tài)地反映頭頸部血循環(huán)狀況，可以進(jìn)一步探討頭頸部血循環(huán)變化規(guī)律。此外有研究者［15］對31例中醫(yī)辨證屬于陽亢型或陽虛型的高血壓病患者面部溫度應(yīng)用紅外線成像技術(shù)進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)陽亢型患者的面部平均溫度明顯高于陽虛型。除面部方面的研究外，有研究［16］對100例冠心病患者紅外熱圖研究發(fā)現(xiàn)冠脈成像提示的心肌缺血程度與心前區(qū)溫度高低有相關(guān)性，心肌缺血程度越重，平均溫度越低。紅外熱圖作為輔助檢查項目，對冠心病診斷的準(zhǔn)確性己超過了心電圖等常規(guī)檢查項目，有望將其引入到冠心病的輔助檢查中來。遠(yuǎn)紅外熱像圖可較好地反映腦供血狀態(tài)及代謝水平的變化，有望為臨床提供缺血性血管疾病診斷及療效評價的良好評估指標(biāo)［17］。本文通過觀察高血壓前期人群不同部位紅外熱圖差異，試圖尋找高血壓前期早期診療的紅外熱圖客觀指標(biāo)。

本研究結(jié)合前期研究以及臨床指導(dǎo)老師意見，初步闡明高血壓前期頭面部、心前區(qū)、背部紅外熱成像特征。研究中發(fā)現(xiàn)高血壓前期組頭面部平均溫度與心前區(qū)平均溫度在與健康志愿者組以及高血壓病組比較時，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），高血壓前期頭面部和心前區(qū)溫度均值介于健康志愿者組與高血壓病組之間，說明血壓的高低與頭面部以及心前區(qū)溫度有關(guān)，此外高血壓前期頭面部平均溫度高于心前區(qū)平均溫度，且兩部位在溫度變化趨勢上保持一致（P＜0.05）。正常人體是一個代謝基本平衡的熱輻射體，若某一區(qū)域的新陳代謝出現(xiàn)代謝異?；钴S或減低，則提示該部位組織細(xì)胞發(fā)生了異常，即出現(xiàn)了病理性改變。李惠軍［18］采用相對熱差值的方法進(jìn)行臨床研究，發(fā)現(xiàn)不同病理變化的局部熱態(tài)，有顯著相對溫度差異性。與以往的組織形態(tài)學(xué)影像不同，它代表了一個以獲取人體功能變化所產(chǎn)生的熱輻射信息為手段，結(jié)合人體解剖、生理和病理特點，通過人體細(xì)胞、組織、器官和系統(tǒng)的熱代謝功能變化，綜合分析判斷人體健康狀況的全新醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域。

綜上所述，基于目前研究，探索高血壓前期紅外熱成像特征不僅可行且意義重大，該技術(shù)對人體沒有損傷，檢測過程方便簡單，不污染環(huán)境，檢測價格低廉，值得臨床深入研究與推廣應(yīng)用。

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（本文編輯李杰）

Analysis of the Characteristics of Infrared Im aging in Pre-Hypertension Patients

LIU Wei，SUN Guixiang*，JIA Weili，YE Peihan，WANG Dan
（Hunan University of Chinese Medicine，Changsha，Hunan 410208，China）

R241.24

A

doi：10.3969/j.issn.1674-070X.2016.09.023

2015-11-09

國家中醫(yī)藥管理局2014年中醫(yī)藥行業(yè)科研專項資助項目《基于紅外熱成像技術(shù)的正常人體中醫(yī)特征熱圖研究》（201407004）。

劉偉，女，碩士，主要從事中醫(yī)藥亞健康研究。

〔通迅作者〕*孫貴香，女，博士，副教授，E-mail：84663423@qq.com。