頸椎病紅外熱成像的表達(dá)特點

李紅 鄧方閣 周偉凌 梁美認(rèn) 湛柏軒

[摘要] 目的 探討紅外熱成像技術(shù)在頸椎病中的臨床應(yīng)用價值。 方法 利用紅外熱成像儀采集明確診斷的頸椎病患者180例及30例健康者的頸肩部紅外熱圖，以C6、T2和肩胛下角水平連線為標(biāo)志線，將采集部位分3個區(qū)；以不同溫度刻度偽碼條對應(yīng)從低溫到高溫相應(yīng)的紅外熱像圖，對所有采集對象的頸肩部功能狀況進(jìn)行定性分析。結(jié)果 正常成人頸肩區(qū)紅外熱圖呈左右兩側(cè)對稱，脊柱力線連貫居中，頸區(qū)及肩背靠中間區(qū)為粉色熱區(qū)，兩側(cè)為黃色涼區(qū)。而頸椎病呈明顯異常熱圖，其中有三種類型（頸型、神經(jīng)根型和椎動脈型）的頸椎病有相對特定的紅外表達(dá)特性。 結(jié)論 紅外熱成像在頸椎病中有特定的表達(dá)特點，可以作為臨床診斷和療效評價的有效指標(biāo)之一。

[關(guān)鍵詞] 紅外熱成像；頸椎病；臨床表達(dá)；評價

[中圖分類號] R681.5 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] B [文章編號] 1673-9701（2018）21-0075-03

[Abstract] Objective To explore the clinical application of infrared thermal imaging in cervical spondylosis. Methods The infrared heat maps of neck and shoulder in 180 patients who were diagnosed with cervical spondylosis and in 30 normal persons were collected by using infrared thermal imaging. The horizontal connection line of C6， T2 and subscapular horn was used as landmark. The collected sites were divided into 3 zones. Pseudo-coded bars at different temperatures corresponded to infrared thermal imaging maps from low temperatures to high temperatures， and the neck and shoulder functional status of all collected objects was qualitatively analyzed. Results Normal adult neck and shoulder area infrared heat map was symmetrical. The spinal force lines were in the middle of each other. The middle area of the neck， shoulder and back was a pink hot zone with yellow cool areas on both sides. Cervical spondylosis showed obviously abnormal heat maps， and there were three types of cervical spondylosis（cervical， radicular， and vertebral arterial types） with relatively specific infrared expression characteristics. Conclusion Infrared thermal imaging has specific expression characteristics in cervical spondylosis， which can be used as one of the effective indicators for clinical diagnosis and therapeutic evaluation.

[Key words] Infrared thermal imaging；Cervical spondylosis；Clinical expression；Evaluation

頸椎?。╟ervical spondylosis，CS）屬臨床常見病、多發(fā)病，是導(dǎo)致頸肩及上肢疼痛的最常見病因之一。我國《頸椎病診治與康復(fù)指南》中調(diào)查顯示由于工作和休閑娛樂方式的改變，頸椎病發(fā)病率逐年上升并呈低齡化趨勢，嚴(yán)重影響人們的工作與生活同時也帶來巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]。目前頸椎病臨床診斷主要依據(jù)X光、CT、MRI等影像學(xué)檢查，而這些操作會對人體產(chǎn)生輻射，且檢查費用頗高，在頸椎病的治療前后不能提供可靠的循證依據(jù)[2-3]，臨床上需要尋求更簡便快速且安全有效的檢測方法來完善頸椎病的診治和療效評價尤為重要。紅外熱成像（infrared thermal imaging，IRTI）技術(shù)是根據(jù)溫度的狀態(tài)與變化進(jìn)行診斷疾病和評價人體功能狀態(tài)的一種無創(chuàng)遙感接收技術(shù)。本研究應(yīng)用IRTI檢測技術(shù)收集頸椎病患者頸肩部紅外熱圖并進(jìn)行綜合分析，明確頸肩功能狀態(tài)以及探討不同類型頸椎病的紅外熱圖特征。

1 對象與方法

1.1 研究對象

受檢者為2013年1月～2014年12月在我院康復(fù)醫(yī)學(xué)科門診就診，確診的頸椎病患者180例，其中男76例，女104例；年齡20～85歲，平均（50.11±17.02）歲。具體分型為頸型頸椎病94例，椎動脈型頸椎病32例，神經(jīng)根型頸椎病22例，交感神經(jīng)型頸椎病13例，混合型頸椎病19例。納入標(biāo)準(zhǔn)：診斷及分型標(biāo)準(zhǔn)參照中國康復(fù)醫(yī)學(xué)會發(fā)布的《頸椎病診治與康復(fù)指南》2010版[1]；排除標(biāo)準(zhǔn)：①脊髓及其他型頸椎病（非康復(fù)診療范圍）；②檢測部位皮膚有破潰、外傷或腫瘤等疾病。同時采集30例無頸肩部疾患的成年人作為對照組，年齡22～71歲，平均（46.87±17.15）歲。

1.2檢測方法

1.2.1 儀器 采用非制冷焦平面紅外熱像儀（廣州呼研所紅外科技有限公司），光譜響應(yīng)8～14 μm，空間分辨率為1.3 mrad，采集速度30幀/s，溫度分辨率0.05℃，在紅外熱成像檢測系統(tǒng)軟件調(diào)控下溫度分辨率達(dá)0.01℃。

1.2.2 檢測方法 無空氣對流、無陽光直射的屏蔽室內(nèi)，室溫20℃～25℃，相對濕度60%。檢測前受試者需暴露體檢部位，靜坐休息，以表皮溫度適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)室溫，所有被測試者在測試前15 min內(nèi)均未有任何影響測試的活動。采集紅外熱圖的標(biāo)準(zhǔn)體位為身體直立，背對熱像儀，距紅外鏡頭2～3 m，面向冷吸收布屏蔽；雙臂呈外展30°自然下垂，掌心朝前，手指自然分開。

1.3 紅外熱像評判標(biāo)準(zhǔn)

紅外熱像具有以不同色階代表的刻度偽碼條對應(yīng)從低溫到高溫的相應(yīng)的紅外熱像表達(dá)與分布特性（presentation and distribution characteristics，PDC），其中白色：超高熱區(qū)；紅色：高熱區(qū)；粉色：熱區(qū)；黃色：溫區(qū)；綠色：涼區(qū)；藍(lán)色：冷區(qū)；黑色：超冷區(qū)。所有采集對象的頸肩區(qū)以人體后正中線為界分左右兩側(cè)，以C6、T2和肩胛下角水平連線為標(biāo)志線，將頸肩部分為3區(qū)，即頸區(qū)（1區(qū)）、肩區(qū)（2區(qū)）和背區(qū)（3區(qū)）。見圖1。

2 結(jié)果

2.1 正常人體熱成像圖

以人體后正中線為中線，以頸胸交界為中心展開，分左右兩側(cè)三區(qū)對稱、大致分布均勻；頸至背部脊柱力線存在且連貫居中。中央溫度高，兩側(cè)溫度降低，中間無明顯溫度分界帶，表現(xiàn)為1、2區(qū)及3區(qū)中間帶呈粉紅色，3區(qū)遠(yuǎn)離身體中線至肩區(qū)偏黃色，腋窩為生理性熱區(qū)。見封三圖7A。

2.2 頸椎病患者的異常熱成像圖

所有采集到的180例頸椎病異常熱圖，有共同的紅外表達(dá)特性：①脊柱力線中斷或消失；②左右兩側(cè)三區(qū)熱圖不對稱；③冷熱區(qū)分界明顯。另有7型特異的紅外表達(dá)特點：①B型（頸區(qū)冷型）：1區(qū)呈黃色溫區(qū)或綠色冷區(qū)；②C型（肩區(qū)冷型）：2區(qū)呈綠色冷區(qū)；③D型（頸肩熱型）：2、3區(qū)粉色熱區(qū)擴(kuò)大，局部可呈紅色；④E型（單側(cè)頸區(qū)冷型）：一側(cè)1區(qū)呈黃色溫區(qū)或綠色冷區(qū)；⑤F型（頸痕型）：1區(qū)中下段呈節(jié)段性黃色；⑥G型（花斑型）：1、2、3區(qū)熱圖分布兩側(cè)不對稱，有明顯溫度分界帶，脊柱力線消失；⑦H型（肩臂異型）：2、3區(qū)熱區(qū)增大至肩臂部，局部呈紅色高熱區(qū)。見封三圖7B～H。

2.3 各型頸椎病熱成像圖的表達(dá)特點

不同類型頸椎病的紅外熱圖表達(dá)呈現(xiàn)一定的特異性，根據(jù)異常熱圖的出現(xiàn)例數(shù)及占比，結(jié)果顯示C型（肩區(qū)冷型）熱圖在各型頸椎病中均有明顯表達(dá)，占26%～47%，其中頸型頸椎病以C型（肩區(qū)冷型）和D型（頸肩熱型）為相對特異性表達(dá)；椎動脈型頸椎病以B型（頸區(qū)冷型）為相對特異性表達(dá)；而神經(jīng)根型頸椎病則以E型（單側(cè)頸區(qū)冷型）和F型（頸痕型）為相對特異性表達(dá)。交感神經(jīng)型及混合型頸椎病因病例數(shù)較少未見明顯特定的紅外熱圖表達(dá)。見表1。

3討論

1992年全國第二屆頸椎病專題座談會上明確“頸椎病”的定義，即由于頸椎間盤退行性改變及其繼發(fā)病理改變累及周圍組織結(jié)構(gòu)而出現(xiàn)相應(yīng)的臨床表現(xiàn)稱為頸椎病，并強(qiáng)調(diào)了臨床表現(xiàn)與影像學(xué)符合者方可確診[4]。常用的結(jié)構(gòu)影像學(xué)手段包括X光、CT、MRI等，可以對頸椎及周圍神經(jīng)血管的解剖結(jié)構(gòu)有清晰的顯示，在頸椎病的診斷和鑒別診斷中占有重要的地位[5]，但大量研究顯示結(jié)構(gòu)影像學(xué)改變與頸椎病患者的臨床表現(xiàn)往往不一致，部分患者臨床癥狀很明顯，而結(jié)構(gòu)影像學(xué)資料的器質(zhì)性改變并不典型[6]。所以需要尋求一種對頸椎病診斷更敏感且臨床操作簡便的檢測方法作為完善和補(bǔ)充。

紅外熱成像檢測技術(shù)屬功能影像學(xué)檢查，是通過紅外采集鏡頭接收人體輻射出的紅外線，并將其轉(zhuǎn)換成溫度的信息，根據(jù)溫度的狀態(tài)和變化用來診斷疾病和評價療效[7]。該技術(shù)無創(chuàng)無輻射且不需直接接觸，檢查時不受主客觀因素的影響，又有“綠色檢查”之稱。目前在疼痛領(lǐng)域已經(jīng)顯示出明顯的優(yōu)勢，可以判斷軟組織疼痛的部位、性質(zhì)、程度，因其可視化地反映了組織損傷及代謝變化，是診斷和評價療效的理想方法[8-9]。

以往研究顯示正常人體背部的紅外熱圖表達(dá)是呈左右對稱性分布，并且沿脊柱正中向兩側(cè)溫度呈遞減趨勢[10]。通過IRTI檢測，本研究結(jié)果與上述結(jié)論一致，正常頸肩部熱圖呈中心區(qū)“倒三角形”熱區(qū)表達(dá)，至肩胛骨兩側(cè)溫度降低。在對頸痛患者的研究中發(fā)現(xiàn)頸肩區(qū)及左右兩側(cè)頸區(qū)的溫度明顯不對稱，局部有高低溫并存的現(xiàn)象，并且與患者臨床痛區(qū)相對應(yīng)，說明頸痛患者存在頸肩部肌肉變性壞死或炎癥改變的狀態(tài)[11-12]。本研究顯示頸椎病患者的異常熱圖存在共性，即脊柱力線中斷或消失、左右兩側(cè)三區(qū)熱圖不對稱、冷熱區(qū)分界明顯，又有特定的表現(xiàn)，主要分以下幾型：①頸區(qū)冷型；②肩區(qū)冷型；③頸肩熱型；④單側(cè)頸區(qū)冷型；⑤頸痕型；⑥花斑型；⑦肩臂異型。結(jié)合當(dāng)前頸椎病發(fā)病機(jī)制中對頸肌功能的研究現(xiàn)狀，由于頸部淺深層肌肉運動模式的改變，導(dǎo)致淺層肌肉的過渡激活，負(fù)載增加，最終導(dǎo)致肌肉功能下降和疼痛反復(fù)[13-15]，結(jié)果顯示如果組織處于慢性疾病期，局部血供不足其熱像圖會有不同程度的衰減降低，而急性炎癥期的熱像圖溫度明顯升高。本研究通過對不同類型頸椎病與對應(yīng)熱圖的歸納分析，發(fā)現(xiàn)各型頸椎病均會伴隨有頸胸交接區(qū)肌肉功能的異常，根據(jù)熱圖溫度的改變，主要表現(xiàn)為局部緊張和缺血。而頸型頸椎病中相對特征性的熱圖表達(dá)為頸肩區(qū)有大面積的異常熱區(qū)，與臨床上的患者痛區(qū)相對應(yīng)；椎動脈型頸椎病熱圖表達(dá)多伴為頸枕區(qū)的異常涼區(qū)；神經(jīng)根型頸椎病熱圖則有特征性的“頸痕”出現(xiàn)，且與患者X光片中生理曲度發(fā)生改變及椎間隙變窄的節(jié)段一致。引起上述改變的原因可能為頸椎間盤突出引起神經(jīng)根無菌性炎癥，局部炎性物質(zhì)浸潤、微血管擴(kuò)張、血流速度增快，引起局部溫度增高，從而表現(xiàn)出相應(yīng)區(qū)域紅外熱圖的溫度升高。另外，局部炎性物質(zhì)刺激且神經(jīng)根受壓引起疼痛，可造成局部肌肉緊張、痙攣，代謝增強(qiáng)，紅外熱圖亦表現(xiàn)溫度增高。一旦病程較久出現(xiàn)局部缺血改變或壓迫血管致頭暈癥狀出現(xiàn)時，局部紅外熱圖表達(dá)則為溫度降低。至于交感神經(jīng)型和混合型頸椎病由于病例數(shù)較少且臨床癥狀的多變性暫未發(fā)現(xiàn)熱圖表達(dá)的非特異性，此結(jié)果有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，紅外熱成像在頸椎病中的表達(dá)有相對特異性，可以作為頸椎病臨床診斷和療效評價的有效指標(biāo)之一。

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（收稿日期：2017-12-24）