醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)在骨傷科中的應(yīng)用進(jìn)展

周一未 王為民

摘 要：醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)是一種利用紅外探測(cè)器感應(yīng)人體體表紅外熱輻射并將之轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，再經(jīng)計(jì)算機(jī)處理轉(zhuǎn)換成平面溫度彩色圖像，直觀的顯示出體表溫度分布狀態(tài)的一種技術(shù)[1]。1956年美國(guó)外科醫(yī)師首次運(yùn)用紅外掃描技術(shù)證實(shí)了乳腺癌皮膚溫度要高于正常的部位，1961年英國(guó)醫(yī)師拍攝了世界第一張乳腺癌的紅外熱線圖，自此經(jīng)過(guò)50余年的發(fā)展，紅外熱成像技術(shù)在醫(yī)學(xué)的臨床診斷上得到了廣泛的發(fā)展與應(yīng)用，成為醫(yī)學(xué)影像診斷技術(shù)中的重要組成部分[2]。

關(guān)鍵詞：醫(yī)用紅外熱成像技術(shù);發(fā)展與應(yīng)用;診斷技術(shù)

中醫(yī)骨傷科學(xué)是研究防治人體皮肉、筋骨、氣血、臟腑經(jīng)絡(luò)損傷與疾患的一門學(xué)科。在古代屬“折瘍”、“金鏃”、“瘍醫(yī)”等范疇。骨傷科疾患主要以運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)方面的疾病為主，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的損傷絕大部分都涵蓋了人體體表，雖然臨床目前的診斷技術(shù)以X線、CT及核磁共振等這些結(jié)構(gòu)影像技術(shù)為主，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展作為功能影像的醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)的分辨率及清晰度越來(lái)越高，近年來(lái)已廣泛應(yīng)用在骨傷科疾患的臨床診斷上，作為重要的輔助診斷技術(shù)之一[3]，現(xiàn)就其應(yīng)用綜述如下。

1 醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)在骨傷科各個(gè)疾病中的應(yīng)用

1.1 醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)對(duì)肩周炎的診療中的應(yīng)用

李煒等[4]研究126例患有肩周炎的患者紅外熱成像圖發(fā)現(xiàn)：肩周炎患者在急性期時(shí)病灶區(qū)紅外熱圖呈紅或深紅色，皮膚溫度較健康人高3～4℃，表明該時(shí)期病灶組織充血、水腫，局部血管擴(kuò)張，炎性介質(zhì)增多，細(xì)胞代謝相對(duì)旺盛，導(dǎo)致皮膚溫度升高;而慢性期其病灶區(qū)紅外熱圖呈藍(lán)色或深綠色，皮膚溫度較健康人低3～4℃，表明該時(shí)期病灶組織黏連，瘢痕組織形成，局部血管收縮，細(xì)胞代謝相對(duì)減慢，肩部周圍肌肉萎縮，導(dǎo)致皮膚溫度降低[5]。郭艷萍等[6]研究58例患有肩周炎的患者紅外熱圖對(duì)比也發(fā)現(xiàn)：急慢性期皮膚溫度特點(diǎn)為：急性期>健康受試者>慢性期，同時(shí)在治療的過(guò)程中，隨著病情的好轉(zhuǎn)，病灶區(qū)異常圖像面積縮小，溫度接近正常范圍。說(shuō)明紅外熱成像技術(shù)對(duì)肩周炎急慢性時(shí)期的鑒別診斷具有重要意義。蘇瑾[7]等對(duì)8例肩周炎患者采用三維動(dòng)態(tài)牽伸回旋法治療，并對(duì)其治療前后的紅外熱成像圖分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)手法治療后的色碼溫值要高于治療前，說(shuō)明手法可以使局部皮膚血流流速加快，促進(jìn)炎癥介質(zhì)的吸收，改善肩關(guān)節(jié)周圍組織的黏連度，可視為手法治療肩周炎有效的證據(jù)。同時(shí)也說(shuō)明醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)在治療肩周炎的療效評(píng)估提供一定的參考價(jià)值。

1.2 醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)在頸椎病診療中的應(yīng)用價(jià)值

張軍等[9]研究74例椎動(dòng)脈型頸椎病患者經(jīng)手法治療前后紅外熱成像圖對(duì)比發(fā)現(xiàn)：經(jīng)手法治療后癥狀得到改善的患者頸部體表溫度高于治療前，充分說(shuō)明了中醫(yī)手法治療可以改善局部微循環(huán)，提高代謝水平，有利于椎動(dòng)脈供血的恢復(fù)，同時(shí)表明了在應(yīng)用醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)可以有助于手法治療椎動(dòng)脈型頸椎病的療效評(píng)估。蔣崇博等[8]對(duì)36例神經(jīng)根型頸椎病患者進(jìn)行紅外熱像檢查后，發(fā)現(xiàn)紅外成像圖異常改變與受累神經(jīng)節(jié)段在體表神經(jīng)分布區(qū)基本相似，病灶區(qū)較正常均呈低溫改變，由于患側(cè)神經(jīng)根受累時(shí)可刺激相應(yīng)神經(jīng)節(jié)內(nèi)的交感神經(jīng)，引起皮膚血流量降低，導(dǎo)致皮溫降低，所以在支配區(qū)域出現(xiàn)低溫差改變。這表明紅外熱成像技術(shù)對(duì)神經(jīng)根型頸椎病的神經(jīng)定位診斷具有一定的意義。

1.3 醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)在KOA診療中的應(yīng)用

金超等[10]應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)對(duì)177例志愿者進(jìn)行膝骨性關(guān)節(jié)炎的早期臨床篩查，結(jié)果顯示：紅外熱成像技術(shù)對(duì)人體膝關(guān)節(jié)熱分布的差異性顯示，實(shí)現(xiàn)了利用熱成像診斷方法鑒別早期疼痛狀態(tài)的異常膝關(guān)節(jié)，診斷率達(dá)到90%以上。本研究也證明了紅外熱成像技術(shù)用于早期異常膝關(guān)節(jié)的診斷與篩查的可行性，對(duì)于KOA的早期防治有重要意義。在膝骨性關(guān)節(jié)炎的中醫(yī)辨證上對(duì)于紅外熱成像技術(shù)的應(yīng)用也有報(bào)道[11]：熱痹者其紅外熱圖呈高溫差改變，主體為紅色，周圍溫度依次減低，邊界不清;痛痹者其紅外熱圖呈低溫差改變，主體為綠色，混雜色調(diào)較少，邊界清晰。宋杰等[12]比較150例膝骨性關(guān)節(jié)炎患者經(jīng)針刺治療前后紅外熱圖發(fā)現(xiàn)：KOA患者治療前患側(cè)膝關(guān)節(jié)周圍皮膚溫度普遍較高，大小腿外側(cè)前緣出現(xiàn)不規(guī)則片狀高溫區(qū);針刺治療后患側(cè)膝關(guān)節(jié)皮膚溫度降低，異常溫區(qū)范圍減小;這說(shuō)明醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)對(duì)KOA的療效評(píng)估具有一定臨床意義。

1.4 醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)在強(qiáng)直性脊柱炎診療中的應(yīng)用

李自立等[13]研究131例AS患者與100例正常人的紅外熱圖分析比較發(fā)現(xiàn)：AS患者的脊背熱像圖自頸胸至腰骶均呈高溫差改變，主區(qū)為紅色，主要分布在兩側(cè)骶棘肌外緣之間，溫度平均高于左右兩側(cè)1～2.9℃，可見用紅外熱成像技術(shù)在強(qiáng)直性脊柱炎對(duì)的診斷上具有顯著的臨床意義。郭靜波等[14]通過(guò)對(duì)50例早期強(qiáng)直性脊柱炎的患者紅外熱成像研究表明：50例AS早期患者在骶髂關(guān)節(jié)區(qū)均有明顯高溫差改變，同時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度增高程度與血沉增快程度呈正比，血沉越快溫差越大，可以通過(guò)治療前后的溫差比較顯示出病情的輕重。說(shuō)明醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)對(duì)早期AS患者的診斷及療效評(píng)估均有一定的臨床意義。

1.5 醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)在跟痛癥診療中的應(yīng)用價(jià)值

陳巧鳳[15]通過(guò)分析研究單側(cè)足跟痛患者的健側(cè)與患側(cè)足部（足后側(cè)、脛側(cè)、腓側(cè)及足底）的紅外熱圖發(fā)現(xiàn)二者之間足底溫度之間的變化有顯著性差異，并認(rèn)為醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)在檢測(cè)一些出現(xiàn)功能性病變而未出現(xiàn)器質(zhì)性病變的疾病，可以提前得出陽(yáng)性結(jié)果，在跟痛癥的診斷中具有一定的應(yīng)用價(jià)值。

2 醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)在腰椎間盤突出癥診療中的地位

2.1 醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)在腰椎間盤突出證診斷中的應(yīng)用價(jià)值

2008年統(tǒng)計(jì)，我國(guó)已有2億人患有腰椎疾患，腰椎間盤突出癥患者占全國(guó)總?cè)藬?shù)的15.2%。隨著醫(yī)療診斷技術(shù)的不斷進(jìn)步，CT、MRI已經(jīng)可以對(duì)腰椎間盤突出癥可以定性診斷，但無(wú)法客觀的顯示出突出的椎間盤及其周圍神經(jīng)、血管等軟組織功能性的損傷[16]。有研究表明健康人群的熱成像圖左右分布均勻穩(wěn)定，具有高度的對(duì)稱性，而疾病人群體表則會(huì)出現(xiàn)熱失衡現(xiàn)象，表現(xiàn)為病變反應(yīng)區(qū)或疼痛刺激區(qū)皮膚溫度高于或低于周邊正常組織以及對(duì)側(cè)正常組織[17-19]。因此紅外熱像可以依據(jù)不同部位輻射紅外線強(qiáng)度可對(duì)病變部位、范圍等診斷。腰椎神經(jīng)根受到椎間盤的壓迫及刺激，將相應(yīng)的信號(hào)傳遞給周圍的交感神經(jīng)，導(dǎo)致其神經(jīng)支配區(qū)體表的血管收縮，皮溫降低。此外，受壓的神經(jīng)根及其周圍組織充血水腫，局部炎癥介質(zhì)等致痛物質(zhì)增多，表現(xiàn)為局部疼痛，也可表達(dá)為異常熱區(qū)[16]。有研究表明紅外熱成像技術(shù)可以輔助診斷腰椎間盤突出癥，特別是對(duì)神經(jīng)根刺激體征的定量診斷作用具有顯著效果[20]。肖建斌[21]通過(guò)比較50例腰椎間盤突出癥患者紅外熱成像與CT的檢測(cè)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在紅外熱成像技術(shù)在診斷腰椎間盤側(cè)后突的靈敏度為90.48%，特異度為66.67%。Chaftezn[22]等研究19例下腰痛患者，經(jīng)紅外熱成像技術(shù)檢查異常的患者，再經(jīng)CT驗(yàn)證為下腰痛伴神經(jīng)根性疾?。`敏度100%，特異度60%）。趙平[23]研究68例腰椎間盤突出癥患者的下肢紅外熱像圖分析認(rèn)為雖然無(wú)法精確的定位出腰椎間盤突出癥神經(jīng)受損的節(jié)段，但是紅外熱像圖可以顯示出健患側(cè)溫差程度、患側(cè)冷區(qū)面積的大小，這些指標(biāo)都與神經(jīng)根刺激體征嚴(yán)重程度成正比。由此可見紅外熱成像技術(shù)相對(duì)于CT檢查可以更為快捷、直觀、無(wú)輻射、對(duì)人體無(wú)任何損傷、并能準(zhǔn)確分析交感神經(jīng)系統(tǒng)改變引起的體表溫度的差異性變化，能夠較為客觀的顯示出腰椎間盤突出癥相關(guān)軟組織功能性損傷的程度。也有學(xué)者報(bào)道腰椎間盤突出癥的中醫(yī)證型與紅外熱圖有一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系[24]。

2.2 醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)在腰椎間盤突出癥療效評(píng)估中的應(yīng)用

盧宇等[25]研究60例腰椎間盤突出癥患者治療前后的紅外熱圖表現(xiàn)：腰椎間盤突出癥治療前紅外熱像圖的特點(diǎn)為腰骶部出現(xiàn)異常高溫區(qū)，以范圍較大的菱梭形熱區(qū)為主，高溫區(qū)溫度在34℃以上，與周邊正常組織有大約4℃以上的溫度差，然而患側(cè)下肢部分區(qū)域溫度降低;治療后紅外熱圖改善的表現(xiàn)為腰骶部高溫區(qū)范圍的縮小以及高溫區(qū)溫度降低至34℃以下，與周邊正常組織溫度差未超過(guò)4℃，患側(cè)下肢低溫區(qū)面積較前縮小。由此可見紅外熱成像技術(shù)可以明確的顯示出腰椎間盤突出癥患者治療前后體表溫差的變化，具備成為腰椎間盤突出癥臨床療效的評(píng)估指標(biāo)的潛力。仇湘中等[26]應(yīng)用紅外熱成像儀對(duì)60例腰椎間盤突出癥的患者治療前后進(jìn)行檢查，同時(shí)對(duì)這60例患者進(jìn)行臨床療效評(píng)定，并分析臨床療效與紅外熱像圖溫差的關(guān)系，得出以下結(jié)論：不同臨床療效下的患側(cè)肢體溫差變化有顯著性差異;臨床療效越好，其患側(cè)溫差越大;治療前后患側(cè)肢體紅外熱像的溫差值的變化與治療前后癥候積分的變化值呈正相關(guān)。梁學(xué)良[27]等運(yùn)用紅外熱成像技術(shù)比較射頻熱凝消融術(shù)結(jié)合臭氧治療腰椎間盤突出癥與傳統(tǒng)保守方法治療腰椎間盤突出癥的療效，并與臨床癥狀改善情況對(duì)比分析后發(fā)現(xiàn)：射頻治療組有效率高于保守治療組，并具有顯著性差異;同時(shí)射頻治療組治療后的溫差明顯低于保守治療組，具有顯著性差異;此外還有許多學(xué)者[28-30]將醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)應(yīng)用在腰椎間盤突出癥的療效評(píng)估上。這說(shuō)明醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)能夠一定程度的反映腰椎間盤突出癥的治療效果，并具有較大的診療意義。

3 討論

隨著科技的進(jìn)步，醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)在骨傷科疾患的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，現(xiàn)已成為骨傷科中功能影像檢查的手段之一。為現(xiàn)有的X線、CT檢查、MRI等諸多結(jié)構(gòu)性檢查中填補(bǔ)了功能性檢查的不足，而且可以對(duì)于一些疾病的進(jìn)展轉(zhuǎn)歸進(jìn)行功能性描述，對(duì)于骨傷科一些疾病的臨床療效評(píng)估也有客觀、直接、便捷、安全、精確等優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)還有許多的不足：①紅外熱像圖反映的是人體體表溫度的分布，而人體體表溫度的變化除受諸多內(nèi)在因素的影響，還取決于環(huán)境、儀器等諸多外在因素，在諸多因素控制不好的情況下，易出現(xiàn)比較大的檢查誤差。②每個(gè)疾病導(dǎo)致的體表溫度變化的特性都不一樣，現(xiàn)缺乏對(duì)這些疾病進(jìn)行大樣本的紅外熱成像檢查，導(dǎo)致無(wú)法針對(duì)的制定出相應(yīng)的紅外熱成像的檢查標(biāo)準(zhǔn)。③紅外熱成像技術(shù)只能針對(duì)體表溫度的分布做出定性的診斷，難以對(duì)病變的部位進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。雖然醫(yī)用紅外熱成像技術(shù)還有以上不足，但它的優(yōu)勢(shì)也是不可忽視的，特別是作為一種安全、快捷且有效的診斷方法，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于多種骨傷科疾患的臨床診療，并與諸多結(jié)構(gòu)性檢查方法相結(jié)合，可以更全面地分析疾患的特點(diǎn)、進(jìn)展及療效評(píng)估，并能與傳統(tǒng)的中醫(yī)辨證分型結(jié)合起來(lái)，客觀地分析疾病的病因病機(jī)，為骨傷科基礎(chǔ)與臨床研究添磚加瓦。

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作者簡(jiǎn)介：周一未（1992—），男，碩士研究生，研究方向：腰椎間盤突出癥的保守治療。

*通訊作者：王為民（1968—），男，碩士，主任醫(yī)師，研究方向：各種脊椎病的中醫(yī)治療和研究。