秦 鈺,張文征,陳 穎,初仁偉,張根明,周 莉
(1.北京中醫藥大學東直門醫院,北京 100700; 2. 北京中醫藥大學東直門醫院中醫內科學教育部重點實驗室和北京市重點實驗室,北京 100700)
缺血性中風即腦梗死是在各種原因引起的血管病變基礎上,腦動脈主干或分支動脈管腔狹窄、閉塞或血栓形成,引起腦的局部供血減少或中斷,導致腦組織缺血、缺氧,繼而出現相應神經功能缺損的疾病。頭面部血流供應改變會引起相對供血區域溫度的改變。
紅外熱成像技術是將物體表面溫度的紅外熱輻射轉化為可視化圖像的技術。在一定溫度下,達到熱平衡的物體輻射能力與吸收能力成正比,即發射率等于吸收率(ε=α)。人們根據人體峰值輻射波長,選用適合的敏感波長紅外探測器探測人體紅外輻射。經過一系列的信號處理,把熱輻射信號轉化為可視性和可定量的紅外熱像圖像[1](infrared thermography)。早在1968年Mawdsley等[2]既已發表了關于顱內外動脈疾病與面部紅外熱像圖相關的文章。1973年Capistrant等[3]在Stroke上發表了頸動脈閉塞性疾病與面部紅外熱像圖的研究,結果都提示頸部動脈疾病可不同程度地影響紅外熱像圖在面部的分布,為之后研究缺血性腦血管病紅外熱像圖特征奠定了基礎。
本研究采用紅外熱成像技術測定健康對照組與中風組人群的頭面部溫度,將2組自身兩側額頭、面頰部溫度進行比較,探討中風組頭面部與健康對照組紅外熱圖的分布特征。
中風組20例,其中恢復期6例,后遺癥期14例,男性15例,女性5例,黃種人,年齡51~68歲,平均年齡59.65歲。選取2016年4月至2016年10月在東直門醫院腦病科就診的患者。
健康對照組50例,無中風病等慢性病史,近期無其他全身性疾病。其中男15例,女35例,年齡50~70歲,平均年齡58.14歲,選取2016年4月至2016年10月招募的健康志愿者。
紅外熱圖主要受環境溫度和基礎代謝影響,2組在年齡、性別構成上比較差異無統計學意義,基礎代謝基本相等,環境溫度由系統嚴格控制,數據具有可比性。
采用北京悅天光電技術有限公司研制的HIR-2000 A型紅外熱像圖診斷系統,溫度分辨率0.03 ℃,空間分辨率0.9mrad,采集速度9幀/s。
檢測條件:環境溫度(22±2)℃,相對濕度60%~70%,無空氣對流,無強光直接照射檢測艙體內。
檢測方法:中風組與健康對照組受檢者先在候檢室休息15 min,檢測時脫掉全身衣物,充分暴露額頭及頸部,面對熱像儀采集正面、背面及雙側面熱圖,選取左右額頭及面頰處進行測溫分析。額頭以鼻根向上做直線為中界線,自鼻根至太陽穴連線做為下界,上沿發際線共同圍城為測溫區域;面頰部以顴弓最高點與鼻根部連線為上界,沿鼻根向下經同側口角外側緣向后至下頜角回顴弓最高點為測溫區域。分別測量中風組和健康對照組自身左右額頭及左右面頰溫度的溫度。
既往研究缺血性中風紅外熱像圖的溫度分布特征時選用眶上區、目內眥、額部及面頰部為測溫區,但存在測溫區分界不明顯,選擇測溫區面積難以把握,不能避免測溫時的區域重疊或偏移而造成人為誤差。本次研究將眶上區、目內眥與額頭合并為一處測溫區,骨性標志明顯,測溫區相對固定,可減少誤差值;選擇兩側額頭及面頰部是考慮到額頭及面頰部容易暴露、皮膚相對較薄,脂肪組織少,溫度影響因素較少,能較好地反映腦部供血及代謝的情況,對比分析數據容易操作,可信度高。

圖1、2顯示,健康對照組頭面部熱圖基本對稱,即左右額頭平均溫度差0.0875 ℃,最高溫度差0.45 ℃。左右面頰部平均溫度差0.225 ℃,最高溫度差0.500 ℃;中風組左右額頭及面頰熱代謝不規則,多數呈兩側不對稱的特點,既左右額頭平均溫度差0.2613 ℃,最高溫度差0.573 ℃;左右面頰部平均溫度差0.2613 ℃,最高溫度差0.625 ℃。

圖1 健康對照組頭面部熱圖分布

圖2 中風組頭面部熱圖分布

表1 健康對照組與中風組自身左右額頭溫度差比較

表2 健康對照組與中風組左右面頰部溫度差比較
應用Logistic回歸對額頭及面頰部溫度分布特點與責任血管、患者性別、年齡、病程等分別進行單因素分析,P>0.05為差異無統計學意義。
中風組兩側額頭溫度差、面頰溫度差與健康對照組比較存在明顯差異,初步分析認為可能與顱內血管局部供血減少或中斷有關:血流動力學的變化導致頭面部左右兩側溫度不均等,從而使額頭與面頰等部位的溫度產生差異。《靈樞·經脈》云:“人始生,先成精……脈道以通,血氣乃行”“經脈者,所
以能決死生,處百病,調虛實,不可不通。”又有《靈樞·本臟》云:“經脈者,所以行血氣而營陰陽,濡筋骨,利關節者也……是故血和則經脈流行,營復陰陽,筋骨勁強,關節清利矣”,認為“氣血不和”是疾病發生的基本病機。
中風病人發病前既已有血脈病變基礎,脈中氣血升降出入逆亂。望診居中醫四診之首,但望診受限于醫者肉眼所見,紅外熱成像作為中醫望診的延伸[7],通過采集人體表面皮膚溫度的熱輻射,將人體全身氣血運行、代謝狀態以熱圖的形式直觀形象地呈現出來,反映體內臟腑、經絡、氣血津液的動態變化。
研究中尚未發現患者額頭、面頰部高溫與低溫分布類型與責任血管、患者年齡、性別及病程之間的差異有明確的統計學意義,可能與病例數較少、病程多集中在后遺癥期及用藥后顱內側枝循環的產生[8-9]有關。在接下來的研究中將繼續增加觀察例數,并對患者的病程進行分層研究。
本研究為使用紅外熱成像技術進行中風患者的病情評估及療效評價作出了一定的探索,也為應用紅外熱成像技術開展中風高危人群的篩查提供了一定的思路。
[1] 呂少文,趙麗君,李紅,等.人體紅外熱像圖像分析技術的應用原理和意義[J]. 中國體視學與圖像分析,2002,7(3):150-152.
[2] MAWDSLEY C, SAMUEL E, SUMERLING M D, et al. Thermography in Occlusive Cerebrovascular Disease[J]. British Medical Journal,1968,3(5617):521-524.
[3] CAPISTRANT T D, GUMNIT R J. Detecting carotid occlusive disease by thermography[J].Stroke,1973,4(1):57-64.
[4] 王孝理, 李煥芹, 曹克剛,等. 中風病因病機理論探討[J]. 山東中醫雜志, 2014,33(3):165-167.
[5] 王健,陳晶,譚峰.從血脈理論對缺血性中風的論治[J].遼寧中醫雜志, 2015,42(11):2120-2122.
[6] 王劍鋒,王晶.氣血在中風發病中的作用[J].中醫學報,2001,16(6):2-3.
[7] 練毅剛,張文征,林新潮,等.紅外熱成像中醫可視化研究進展[J].中醫學報,2016,31(2):225-227.
[8] 楊志華, 李慎茂, 朱鳳水,等. 頸內動脈重度狹窄或閉塞患者側支循環對腦梗死的影響[J]. 中國腦血管病雜志, 2008,5(8):346-350.
[9] 張忠敏, 郭艷芹, 韓瓔,等. 急性腦梗死側支循環建立的神經影像學評估[J]. 醫學研究生學報,2015,28(1):85-88.