医用红外热成像技术在中医学研究中的应用

周 鑫，王 平

（天津中医药大学第一附属医院骨伤科 天津 300381）

红外线又称为红外辐射，是一种介于可见光与微波之间的电磁辐射波，其波长在0.75~1000μm。自然界中，只要物体存在分子热运动，都会不断地向周围空间散发红外辐射。人体同样是一个天然的生物红外辐射体，不断地向外散发红外辐射。人体所辐射红外线的波长范围为8~14μm，峰值为9.34μm，利用红外线探测器就可以检测到人体辐射的红外线。红外技术已广泛应用于物理、航天、军事、地质、探测、通讯、气象等众多领域，最初运用于医学是1956年乳腺癌的诊断，1963年美国成立了研究红外热像的学术机构，才开始逐渐用于临床。

医用红外热成像技术主要是利用红外探测仪接收人体发出的红外线辐射，精确测定体表温度，经计算机处理和分析，将各点温度以二维温度不同颜色显示出来，即热像图的形式表现出来。主要包括光学系统、光电转换系统及计算机处理系统，接收和处理人体表面在不同部位上辐射出不同强度的红外线，并以彩色或黑白图像的形式显示记录下来，能把肉眼不可见的目标温度分布，转换成了看得见的温度分布图像。其温度分辨率可达到0.03℃，图像空间分辨率超过1.5毫弧度，可敏感地反映人体体表温度的改变及其分布特点。正常人体温度保持平衡状态，趋于稳定，温度分布梯度是有一定规律可循的，病理状态下同样具有循经特异性的特征。炉庆洪等利用红外热成像系统，采集了208例正常青年的体表温度，初步建立了体表温度的医学参考值范围数据库，为临床上疾病的诊断和健康的评估提供了有利的参考标准。李启佳等则是对健康平和质与健康阳虚质受试者行全身扫描，获得了健康平和质者和健康阳虚质全身热值的分布规律及系统评价阳虚的部位。当人体某一部位发生生理或病理改变时，该区域的新陈代谢及局部血液循环将发生变化，其分子热运动也将有所改变，热平衡被打破，产生温度差异，红外辐射随之变化，在分子热运动剧烈的地方温度高，其红外热辐射能也强。相反，分子热运动小的地方，红外热辐射能也弱。因此，呈现出的热图像亦随之变化。所以，可以通过测定人体温度变化，推断其所处的生理病理状态。正因红外热成像技术能比较准确地测量机体热平衡的变化情况，甚至当疾病处于功能性改变时，尚未出现结构改变或症状时，就能早期扫描发现阳性结果。所以，此项技术可以作为临床诊断疾病的依据和判定疗效的指标。

▲ 平和体质人体热像图：溫场表现正常，表面热源分布均匀，左右对称，温度高低符合人体结构。

▲ 阳虚体质人体热像图：中焦和下焦凉偏离，督脉热值降低，手足凉偏离、口唇凉偏离，左、右腰凉偏离。

基于红外热成像能直观的显示出沿经脉循行分布的区域红外辐射的轨迹，它科学地说明了经脉确是人体固有的某种“组织”和功能，这项技术成为了近几年来针灸经络研究的一个热点。许金森等应用红外热像仪观察比较经络循行线路和非循行线的导热性，数据结果说明皮温沿着经脉呈双向扩展，而非经脉仅限于局部范围，描绘出了手三阴经的红外辐射轨迹。兰彩莲等用艾条加热督脉线上的命门穴与旁开非经非穴位点，同时采集背部图像，比较经与非经部位传热特性的差异。结果发现，经脉线上相关组织的导热性较非经对照部位好，而且有明确的方向性，两者的物理学特性确有差异。杨佳敏等制备寒凝证类痛经大鼠模型，采用红外热成像记录动物基础体温，并与针刺三阴交、关元对照组比较，结果针刺三阴交、关元穴均可调节三阴交穴区、血海穴区的体表温度变化，存在循经性升温效应。针刺三阴交穴、关元穴明显缓解寒凝证类痛经大鼠子宫痉挛性收缩，缓解疼痛反应，并调节失衡状态。朱琦等采用非制冷医用红外热像仪，记录哮喘患者肺经腧穴（中府、尺泽、孔最、列缺）、大肠经腧穴（天枢、曲池、偏历、合谷）、督脉的印堂穴的温度值，比较分析，通过客观数据说明，哮喘患者肺与大肠在经脉循行上互为络属，二者经气相通，为“肺与大肠相表里”理论提供了可视化佐证。

宋杰等观察针刺循经筋阿是穴治疗膝骨性关节炎的疗效，通过红外热图像进行温度定量分析发现，足阳明经筋足三里穴、解溪穴，足太阴经筋的阴陵泉穴、血海穴，足太阳经筋的委阳穴等规律性阿是穴区域温度都有不同程度的下降。并比较治疗效果，证实红外热成像技术在一定范围内可以对本病的疗效进行评价。徐丽华等对150例周围性面瘫患者进行红外热成像检测，治疗组同时针刺配合热敏灸治疗，结果分析后认为，红外热成像技术可以快速、准确地找到“热敏点”，提供客观依据。张秋芳等劳宫、足三里、涌泉和神阙穴进行艾灸，并检测艾灸后红外热像及生理信号的即刻效应，观察到艾灸腧穴所属经脉经过的部位温度均有不同程度的升高，皮肤导电、血氧饱和度和心率较灸前比较有显著性差异（P＜0.05）。

谢胜等应用红外热成像技术，基于中医运气学理论，对胃食管反流病进行辨证，形成了“木郁发之”型、“火气来复、阳明阖机不利”型、“肺肾失交”型及“少阴寒化、太阳开机不利”型，并对各型方药应用进行了相应的探索。周凤梅将痹痛型颈椎病辨证分为风寒证、虚寒证、风湿证，将医用红外热成像诊断仪检测的温度数值与患者临床症状改善进行分析，发现红外热成像显示温度恢复和治疗结果一致。这就可以说明，红外热成像在一定程度上可考虑作为辨证论治和疗效评定的一项客观指标。唐皓等150例膝关节骨性关节炎患者通过医用红外热像仪进行扫描，分为肝肾不足、筋脉瘀滞证（筋脉瘀滞组），脾肾两虚、湿注骨节证（湿注骨节组），肝肾亏虚、痰瘀交阻3种证型，并比较检测矩形内各侧面膝部平均温度。结果提示，膝骨性关节炎中医证型与红外热成像技术具有一定相关性，红外热成像技术客观，具有实用价值，可用于辅助诊断中医证型。董宝强等纳入了100例膝关节骨性关节炎患者（患膝167侧），用非致冷医用红外热成像仪获取数据，由计算机输出红外热图像，找到对应经筋循行线，测量线温度。结果患者足阳明经筋和足太阴经筋循行部位温度明显高于正常人（P<0.05），以此推断足阳明经筋和足太阴经筋与膝骨性关节炎之间存在密切联系。

医用红外热成像技术获取机体温度所表达的体表和内脏的多元信息，对现代影像学的检查是有利的补充，提供了无创、安全、客观、可视的检查方法，对疾病的早期诊断、证实经络理论、判定中医药疗效、中医客观化等方面起到了重要作用。红外热成像技术为中医学提供了一个相对直观的、可视化的现代科研平台，从而促进了中医基础理论的发展和临床辨证论治水平的提高。随着医用红外成像技术的发展和提高，其在医学临床应用将更加广泛，在中医学研究方面也将发挥越来越重要的作用，值得进一步深入探索。