賀婧斐 甄希成 湯海梅

（沈陽體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)學(xué)院，遼寧沈陽110102）

0 引言

紅外熱像技術(shù)（Thermography）是利用紅外輻射原理研究體表溫度分布狀態(tài)的一種現(xiàn)代物理學(xué)檢測技術(shù)。物理學(xué)告訴我們：絕對(duì)零度以上的物體都是一個(gè)紅外輻射源，每時(shí)每刻都在向外輻射紅外線，每時(shí)每刻也都在吸收紅外線。經(jīng)研究證明這種紅外輻射與人體的血液循環(huán)、組織代謝、神經(jīng)的功能狀態(tài)和組織結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。

人體是一個(gè)生物發(fā)熱體，而且各個(gè)部位的維度不相等。人體正常的溫度分布具有一定的穩(wěn)定性和對(duì)稱性，如果人的身體某處發(fā)生了溫度上的變化，就預(yù)示著該處存在著病灶。原因是該病灶處身體由于血流和代謝的改變引起了溫度在人體內(nèi)的分布格局，這種改變可能是溫度升高也可能是溫度降低。紅外熱像儀會(huì)通過對(duì)人體溫度的分布情況來顯示人體溫度分布變化、變化的部位及其程度。醫(yī)生在觀察分析了紅外熱像和定量測出的溫度差值后，結(jié)合解剖學(xué)、病理學(xué)以及臨床的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，就可以診斷出病人有無病癥、病灶，以及其位置、性質(zhì)和程度。

隨著紅外熱像技術(shù)的發(fā)展，尤其是非制冷焦平面紅外陣列的發(fā)展，醫(yī)用紅外熱像儀技術(shù)已成為繼CT、磁共振、B超等現(xiàn)代主流醫(yī)學(xué)影像技術(shù)之后又一新的突破，并開辟了以功能學(xué)為主的全新醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域。它的臨床應(yīng)用范圍廣泛，不但可以用于早期探查，而且還可以應(yīng)用于追蹤觀察、疾病診斷、療效評(píng)定以及醫(yī)學(xué)研究等。

1 紅外熱像技術(shù)應(yīng)用于神經(jīng)系統(tǒng)疾病

紅外熱像技術(shù)是一種無接觸和客觀成像的測溫方法，它可以將檢測目標(biāo)以圖象的形式大范圍地顯示出來。熱圖形成主要受五種因素的影響，即解剖形態(tài)、組織結(jié)構(gòu)、血液循環(huán)、神經(jīng)調(diào)節(jié)、組織代謝。因此，用紅外熱圖掃描測量頭面部的溫度，可有助于了解頸內(nèi)動(dòng)脈的血流狀況，如果頭面部表淺動(dòng)脈擴(kuò)張，說明通過該部位的血流量增多，局部熱輻射增強(qiáng)，熱圖上顯示紅色高溫圖像，相反，如果頭面部表淺動(dòng)脈收縮，即通過該部位的血流量相應(yīng)減少，局部熱輻射降低，熱圖上顯示藍(lán)色的低溫圖像。

宮慶娟等運(yùn)用紅外熱像儀采集面部皮膚的紅外熱像進(jìn)行對(duì)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。紅外熱像圖不僅可以敏感地反映原發(fā)性三叉神經(jīng)痛患者面部溫度變化，還能形象描繪出三叉神經(jīng)痛患者具體溫度、溫度差值和相對(duì)應(yīng)的熱圖顏色，這無疑為日后神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷提供了新的思路。

羅蕓在《遠(yuǎn)紅外熱像圖對(duì)缺血性腦血管病療效的觀察實(shí)驗(yàn)》中，用紅外熱像儀測量患者頭部遠(yuǎn)紅外熱像圖并計(jì)算出輻射熱溫度值。9個(gè)測溫區(qū)的溫度呈現(xiàn)明顯的不對(duì)稱，表現(xiàn)為缺血側(cè)的溫度明顯低于對(duì)側(cè)，與臨床采用腦血管造影(DSA)或磁共振(MRA)的診斷基本一致?？梢?，采集該熱能所形成的遠(yuǎn)紅外熱像圖，作為無創(chuàng)便捷的功能影像檢查技術(shù)，可好地反映腦供血狀態(tài)及代謝水平的變化，為臨床床提供缺血性腦血管疾病療效動(dòng)態(tài)觀察的評(píng)估指標(biāo)[12]。缺血性腦血管病患者的頭頸部，由于受病變血管的影響，頭頸部淺表血管的血流量多少出現(xiàn)差異，導(dǎo)致了局部皮膚溫度及紅外線輻射量不同。紅外熱像技術(shù)能具體、形象、動(dòng)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。

神經(jīng)系統(tǒng)受到損傷之后，其相對(duì)應(yīng)受支配的區(qū)域也會(huì)發(fā)生改變，其中以血管系統(tǒng)反應(yīng)最為敏感。神經(jīng)系統(tǒng)損傷后無論CT、MRI等影像學(xué)檢查很少能夠發(fā)現(xiàn)明顯的陽性結(jié)果，而紅外熱像圖則非常敏感，任何原因的疼痛都會(huì)出現(xiàn)圖形的不對(duì)稱或高低變化。因此，使用紅外熱像圖則可能會(huì)發(fā)現(xiàn)其病灶部位的異常變化，為臨床治療及療效評(píng)價(jià)提供依據(jù)。

2 紅外熱像技術(shù)應(yīng)用于腫瘤癌癥早期診斷

良性腫瘤由成熟細(xì)胞組成，生長緩慢，與周圍皮膚溫差較小，多在1°C以內(nèi)。但血管瘤例外，因其血流豐富，溫差較大，一般在2°C以上。脂肪瘤、良性囊性甲狀腺腫皮膚溫度也較低。與此相反，惡性腫瘤，由不成熟細(xì)胞組成，血管豐富，代謝旺盛，生長迅速，特別是病變位于淺層者如乳腺癌、上頜竇癌、甲狀腺癌、Ewing氏肉瘤等病變部位與近周皮膚溫差較高，有時(shí)高達(dá)2~3°C之多，此時(shí)熱像圖有顯著改變。

瘤惡、良性的區(qū)別主要是分化程度的高低，分化程度高，耗氧量就大，腫瘤早期在2mm時(shí)，60萬個(gè)細(xì)胞受損時(shí)血管就出現(xiàn)增生，供給腫瘤組織營養(yǎng)就豐富，局部就發(fā)熱，局部溫度與正常組織溫差可高達(dá)6°C左右，該階段診斷，早于生化反應(yīng)和影像學(xué)的陽性診斷（免除了為診斷給病人帶來不必要的痛苦和危險(xiǎn)）。由于良性腫瘤局部代謝不活躍，變化不明顯，溫度變化與正常組織差異不大，因此為腫瘤早期診斷和鑒別診斷。為癌腫早期診斷、早治療減少癌癥威脅，提供了客觀根據(jù)及有力手段。例如用于乳腺癌防治普查起著重要價(jià)值和積極的意義。

乳腺疾病多發(fā)生于20~40歲左右的中青年人，85%為育齡婦女，這可能與該年齡段的婦女體內(nèi)雌激素水平較高且不平衡有關(guān)。目前乳腺疾病診斷的關(guān)鍵是對(duì)乳腺腫塊良惡性的早期判斷，以得到有針對(duì)性的治療。紅外熱圖技術(shù)方便、無損，有利于乳腺疾病大規(guī)模篩查。袁偉芳通過病理證實(shí)的41例乳腺癌及47例乳腺纖維腺瘤與遠(yuǎn)紅外熱圖的分析表明，乳腺癌的遠(yuǎn)紅外熱圖診斷符合率為83%，乳腺纖維腺瘤的遠(yuǎn)紅外熱圖診斷符合率為91%。他認(rèn)為除較少部位的乳腺腫塊外，大多數(shù)的乳腺良性或惡性腫塊有其一定的熱圖規(guī)律，熱圖能客觀反映溫度及血管熱影特征，對(duì)乳腺腫塊的鑒別診斷有一定的臨床價(jià)值。

3 紅外熱成像技術(shù)在骨傷及關(guān)節(jié)疾病中的應(yīng)用

紅外熱成像技術(shù)在骨傷及關(guān)節(jié)疾病的應(yīng)用方面有著廣大的研究空間。不僅用于臨床診斷也可以用于基礎(chǔ)研究。如對(duì)頸肩腰腿同患者的準(zhǔn)確診斷及辨證分型的指導(dǎo)，斷肢在植存貨的判斷，慢性腰肌勞損的診斷及療效評(píng)價(jià)，孤星關(guān)節(jié)炎癥的分期及療效評(píng)價(jià)等多方面。（功能影像學(xué)骨與關(guān)節(jié)診斷中的應(yīng)用）。

羅蕓等通過分析頸肩痛患者紅外熱像圖的改變發(fā)現(xiàn)急性頸肩痛患者疼痛區(qū)域局部溫度明顯高于周圍組織，可達(dá)2℃以上；而慢性頸肩痛患者疼痛區(qū)域的熱像表現(xiàn)不一，大部分呈低溫改變，少數(shù)呈高溫改變。

馬繡林等探究了紅外熱像儀對(duì)腰椎間盤突出癥的診斷價(jià)值。通過對(duì)53例腰椎間盤突出癥患者身體背面腰以下半身的紅外熱像圖進(jìn)行采集和對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)53例腰椎間盤突出癥患者的紅外熱像圖其腰骶部呈向患側(cè)偏斜、增大的長條形紅色或深紅色，患側(cè)肢體呈藍(lán)色或淺綠色，這與CT、MRI的檢查結(jié)果一致。這不僅反映了紅外熱像圖有很好的診斷價(jià)值，而且由于紅外熱像圖反映的是局部循環(huán)、代謝變化導(dǎo)致的局部溫度變化，因而具有功能影像學(xué)檢查、療效的評(píng)定有獨(dú)特的價(jià)值（紅外熱像圖對(duì)腰椎間盤突出癥的診斷價(jià)值）。

肖建斌對(duì)23例自訴腰痛并單側(cè)下肢放射性疼痛的病人進(jìn)行紅外熱像圖測定，并接受了CT斷層掃描。觀察并分析患者腰骶部及下肢熱形態(tài)及雙下肢對(duì)應(yīng)部位的溫度差異并分析了遠(yuǎn)紅外熱像圖診斷腰椎間盤突出癥的靈敏度和特異性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)了腰椎間盤突出癥患者腰骶部熱形態(tài)改變的四種形式，而患側(cè)下肢較較相對(duì)應(yīng)的對(duì)側(cè)肢體溫度，至少有一個(gè)患側(cè)部位出現(xiàn)溫度下降占總數(shù)的82.61%。由此可以看出紅外熱像圖檢查可以反映腰椎間盤突出癥引起的體表溫度變化，可以作為診斷腰椎間盤突出癥的輔助手段，但研究發(fā)現(xiàn)尚不可以進(jìn)行病變推薦盤的定位（紅外熱像圖在腰椎間盤突出癥中的輔助診斷價(jià)值）。

除此之外，紅外熱像圖還能敏感的測出膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的溫度及熱像圖變化，對(duì)習(xí)慣的關(guān)節(jié)炎癥疾病有一定的診斷價(jià)值，通過研究還發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)的溫度變化與性別、發(fā)病部位無關(guān)，而是與腫脹、疼痛、畸形及X線上是否有關(guān)節(jié)間隙狹窄密切相關(guān) （紅外熱像對(duì)膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎價(jià)值研究）。

4 紅外熱像技術(shù)應(yīng)用于中醫(yī)診斷

紅外熱像作為一項(xiàng)新生可視化得診斷技術(shù)，可以對(duì)中醫(yī)上人的體質(zhì)進(jìn)行辨識(shí)，把望診拓展到不可見光范圍，用紅外熱像可以輔助中醫(yī)體質(zhì)辨識(shí)，以提高中醫(yī)體質(zhì)辨識(shí)的準(zhǔn)確性。

李婷婷研究發(fā)現(xiàn)紅外熱像成能夠清晰顯示人體陰陽分布之象，幫助臨床醫(yī)生辨別出疾病的病理本質(zhì)，有針對(duì)性的進(jìn)行調(diào)理，促進(jìn)身體陰陽平衡的恢復(fù)。人體是一有機(jī)整體，氣血陰陽是人體的臟腑能量，寒熱虛實(shí)是人體臟腑能量的外在征象，紅外熱像技術(shù)通過檢查機(jī)體各個(gè)部位體表溫度的差異，把寒熱虛實(shí)之象視覺化，量化。從而，客觀顯現(xiàn)出人體內(nèi)在臟腑能量變化之象，把古人對(duì)人體氣血陰陽變化的論述，形象直觀的顯示出來。而紅外熱像熱圖檢測屬于功能影像學(xué)檢測，紅外檢測從人體功能和形態(tài)兩個(gè)角度將系統(tǒng)檢查和動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)撿蠢散到有機(jī)統(tǒng)一，可以對(duì)臟雕、經(jīng)絡(luò)、腧穴進(jìn)行定位定量。紅外熱像技術(shù)能夠全面、整體、動(dòng)態(tài)地采集和分析人體信息；健康人體內(nèi)熱量，各個(gè)藏象問能量不同，并按照一定規(guī)律排序。當(dāng)藏象能量不均衡，或者氣血逆亂，寒熱偏離，紅外熱像成能夠清晰顯示^體氣血陰陽寒熱分布之象這種象是非內(nèi)眼可見的物象和體質(zhì)是物象的集合，是具象的結(jié)果。紅外熱像延伸了人的視覺.拓寬物象范疇，有助于體質(zhì)辨識(shí)的準(zhǔn)確性。

吳敏等人對(duì)700名小學(xué)生同時(shí)進(jìn)行紅外熱像望診和兩名資深中醫(yī)兒科醫(yī)師進(jìn)行中醫(yī)無色望診。結(jié)果發(fā)現(xiàn)應(yīng)用紅外熱像儀作為中醫(yī)兒科望診，具有生物熱物理學(xué)和中醫(yī)學(xué)依據(jù)，可使中醫(yī)望診定量化，診斷更精細(xì)化。正常學(xué)齡期兒童的面部和舌部紅外熱像圖譜具有明顯的規(guī)律性，在男女性別之間無太大差異。已初步建立了正常學(xué)齡期兒童紅外熱像特征譜的數(shù)據(jù)庫。

在雜病中有相當(dāng)多的疾病只有局部的溫度改變，這種變化可輻射到體表上來。在疾病的初期，病人、醫(yī)生很難覺察，而紅外熱像儀則能攝取體表輻射的紅外熱能，將其變成可視熱像圖。根據(jù)熱圖的部位、分布狀況、溫差及動(dòng)態(tài)變化來診斷疾病，分析正邪的盛衰。紅外熱像圖是四診的延伸，其診斷疾病符合中醫(yī)象學(xué)的理論和思維方法.對(duì)于人類的生理、病理現(xiàn)象與本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。以及疾病的診斷、治療、預(yù)防、養(yǎng)生等具有重要價(jià)值。

張棟使用紅外熱像方法對(duì)針灸作用原理和經(jīng)絡(luò)現(xiàn)象與機(jī)制進(jìn)行研究。通過對(duì)針灸治療面癱的熱像圖觀察面癱面部的溫度分布特征，并對(duì)針灸治療面癱的療效進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)面部一些經(jīng)脈的循行部位出現(xiàn)瘀阻和不通的表現(xiàn)，溫度對(duì)稱性越差，其兩側(cè)穴位的溫差較大。利用該特征，我們可以選擇對(duì)稱性較好的穴位就行針灸治療，該方法收到了選穴少、療程短、痊愈高的效果，痊愈率較通常常規(guī)選穴提高15%，治療時(shí)間可縮短近50%。說明了借助紅外熱像圖進(jìn)行溫度觀察可以大大提高中醫(yī)針灸的診療效率和效果。

5 紅外熱像技術(shù)應(yīng)用未來發(fā)展趨勢

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，未來紅外熱像儀在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍將不斷深入，將會(huì)逐漸覆蓋到各個(gè)科室的診斷與治療當(dāng)中。相比其他儀器，紅外熱像儀有著幾方面的優(yōu)點(diǎn)：第一，對(duì)溫度有著很高的靈敏度，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，很多時(shí)候主要考慮的是溫度的靈敏度和圖像清晰度這兩項(xiàng)指標(biāo)；第二，空間分辨率較高，不論是圖像的清晰程度還是視場、幀頻等參數(shù)都高出其他儀器；第三，利用紅外熱像圖做為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中各個(gè)疾病的診療手段，可以不用直接接觸皮膚，具有零創(chuàng)傷的優(yōu)點(diǎn)。紅外熱像儀的適用范圍非常廣泛,它可用于人體多個(gè)部位(頭部、頸部、心血管、脊椎、四肢血管、乳腺、前列腺、胃腸道等)和多種疾病(脈管炎等炎癥、栓塞、疼痛，乳腺癌、肺肝癌、胰腺癌、血管瘤等腫瘤，潰瘍，燒傷、放射線灼傷、疼痛,胎盤定位，斷肢再植等)的診斷。紅外熱像圖在中醫(yī)學(xué)的應(yīng)用必將推動(dòng)醫(yī)學(xué)的大發(fā)展。

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