紅外熱成像技術(shù)在中醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景分析

莫芳芳 馬淑然 王樂(lè)鵬 李洪娟 馬師雷 高思華

紅外熱成像技術(shù)是利用紅外探測(cè)器接收紅外輻射能，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)楸阌跍y(cè)量的電信號(hào)，經(jīng)過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字信號(hào)處理等，進(jìn)而形成可直觀感知和分析的可見(jiàn)光圖像分布圖，通過(guò)分析物體的熱信息來(lái)探查物體內(nèi)部狀態(tài)的影像學(xué)技術(shù)。早在上世紀(jì)六十年代，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)就將該項(xiàng)技術(shù)引入，并廣泛應(yīng)用于炎癥、腫瘤等各類疾病的輔助診斷及療效評(píng)價(jià)中。近年來(lái)，紅外熱成像技術(shù)在中醫(yī)藥學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，為中醫(yī)科研、中醫(yī)診斷及中醫(yī)臨床療效評(píng)價(jià)等方面開(kāi)拓了新的思路。

1 紅外熱成像技術(shù)用于中醫(yī)基本理論研究

中醫(yī)基本理論的形成是基于“象醫(yī)學(xué)”之上的，其診療特點(diǎn)在于以表知里、由外揣內(nèi)，其核心理念是整體觀念。而紅外熱成像技術(shù)的特點(diǎn)是對(duì)人體表面信息的收集，從而獲得人體動(dòng)態(tài)連續(xù)的紅外信息。由此可見(jiàn)，紅外熱成像技術(shù)與中醫(yī)學(xué)理論在思想內(nèi)涵上是一致的，符合了中醫(yī)形于外，藏于內(nèi)，內(nèi)外合揣的原則［1］。因此，借助紅外熱成像技術(shù)的可視化圖像可使抽象難懂的中醫(yī)理論更形象化，便于理解。

朱明等［2］選擇了38 例不同年齡不同性別的患者進(jìn)行紅外檢測(cè)，熱圖顯示患者鼻部熱輻射值均有不同程度的偏低，問(wèn)診發(fā)現(xiàn)38 例患者中有22 人患有過(guò)敏性鼻炎，約占57.89%，這說(shuō)明了中醫(yī)的(肺)寒證在過(guò)敏性鼻炎發(fā)病中占有重要地位。同時(shí)也揭示了人體相應(yīng)解剖部位的寒熱圖像可在一定程度上表征中醫(yī)的寒/熱證候。王鴻謨等［3］還選擇了對(duì)46 例健康青年進(jìn)行面部的紅外掃描，并對(duì)面部熱圖進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量和分析，發(fā)現(xiàn)面溫與陽(yáng)氣呈正相關(guān)，提出“凡不符合正常值范圍者為病態(tài)，高于上限者可考慮為實(shí)熱陽(yáng)證，低于下限者可考慮為虛寒陰證”。可見(jiàn)，紅外熱成像技術(shù)將有助于揭示中醫(yī)證候中的“寒熱”現(xiàn)象。不僅如此，研究還發(fā)現(xiàn)紅外熱成像技術(shù)可為中醫(yī)臟腑辨證提供可視化證據(jù)。

朱明等［2］對(duì)一位43 歲女性的熱圖進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)左胸前區(qū)有一明顯的冷區(qū)，左手腕內(nèi)關(guān)穴熱輻射強(qiáng)于右手相同位置及周圍組織，顯示心包經(jīng)內(nèi)關(guān)穴處為實(shí)，心區(qū)為虛，提示有心的氣血不足，同時(shí)這一現(xiàn)象也正與中醫(yī)“表實(shí)者里必虛”和“五臟為中心”的理論不謀而合。在后期問(wèn)診、察舌診脈之后，均表明該患者確實(shí)屬于心氣陰兩虛的證候類型。李洪娟等［4］還提出了“證候熱力學(xué)”概念，論述了中醫(yī)證候理論與熱力學(xué)理論的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性，詳細(xì)闡述采用熱力學(xué)方法研究中醫(yī)證候的基本原則、方法、技術(shù)、手段，以及熱力學(xué)方法研究中醫(yī)證候的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)等，認(rèn)為從熱力學(xué)角度研究中醫(yī)證候是一種新思路和方法，符合中醫(yī)診斷知外揣內(nèi)的原理。

此外，紅外熱成像技術(shù)還廣泛應(yīng)用于中醫(yī)經(jīng)絡(luò)腧穴理論研究中。早在上世紀(jì)八十年代蔣來(lái)等［5］應(yīng)用紅外熱成像儀觀察了10 例經(jīng)針灸治療的患者，結(jié)果表明，凡循經(jīng)有熱感出現(xiàn)者，在熱感出現(xiàn)的路線上，發(fā)現(xiàn)有較強(qiáng)大的紅外線向外輻射，這種紅外輻射能被準(zhǔn)確、客觀的反映和記錄下來(lái)，從而使有溫度改變的循經(jīng)感傳成為直觀可見(jiàn)的圖像。許金森等［6］對(duì)250 名健康成年志愿者進(jìn)行中醫(yī)經(jīng)絡(luò)循經(jīng)紅外輻射軌跡的觀察，結(jié)果等溫顯示和全溫顯示可以讓人們直觀地“看”到古人所描述的經(jīng)脈循行路線，解決了經(jīng)絡(luò)看不見(jiàn)、摸不著的困惑，同時(shí)也提示經(jīng)絡(luò)在外周必然有其相應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，可能是具有多元結(jié)構(gòu)的物質(zhì)、能量、信息傳遞和轉(zhuǎn)換的通道。張棟等［7］觀察到膽經(jīng)、心包經(jīng)所呈現(xiàn)的高溫區(qū)，與其穴位和經(jīng)脈循行相近，提示體表經(jīng)絡(luò)溫度變化可在一定情況下反映內(nèi)臟疾病的病理狀態(tài)。方鎮(zhèn)洙等［8］選擇40 名健康志愿者，隨機(jī)分組為內(nèi)關(guān)穴組、公孫穴組、非內(nèi)關(guān)穴組、非公孫穴組四組，分別在相同條件下相應(yīng)穴位及非穴位針刺，應(yīng)用紅外熱像儀，在針刺前、針刺即刻，持續(xù)行針10 分鐘，留針20～30 分鐘后分別測(cè)定腕腹部溫度變化，結(jié)果表明，針刺內(nèi)關(guān)及公孫穴前后機(jī)體腕腹部溫度差有顯著差異，從而證明了內(nèi)關(guān)、公孫兩穴對(duì)腕腹部能量有協(xié)同調(diào)節(jié)作用。

在中醫(yī)體質(zhì)研究中，紅外熱成像技術(shù)也顯示出了一定的優(yōu)勢(shì)。李洪娟等［9］對(duì)1021 例體檢人群進(jìn)行體質(zhì)評(píng)估，同步采集人體紅外熱圖，結(jié)果表明不同體質(zhì)的人臟腑熱態(tài)有顯著差異，同時(shí)比較166 例偏頗體質(zhì)與111 例平和體質(zhì)的熱態(tài)圖，發(fā)現(xiàn)偏頗體質(zhì)的督脈、下焦和左腰區(qū)有涼偏離特征，提示元陽(yáng)不足有可能是體質(zhì)下降的主要原因之一。在中醫(yī)臟象學(xué)說(shuō)研究中，馬師雷［10］使用非制冷醫(yī)用紅外熱像儀采集了106 例徤康受試者、50 例支氣管哮喘患者、36 例慢性支氣管炎患者、43 例漬瘍性結(jié)腸炎患者和40 例慢性便秘患者軀干正面、側(cè)面和背面紅外熱像圖，分析部分肺系疾病和大腸系疾病患者的臟腑熱值，觀察在病理狀態(tài)下肺、大腸的熱態(tài)變化特點(diǎn)，以及二者對(duì)其他臟腑熱態(tài)變化的影響，從一定層面為“肺與大腸相表里”理論提供了可視化佐證。

2 紅外熱成像技術(shù)用于中醫(yī)臨床診斷研究

四診是中醫(yī)診斷疾病的重要手段，紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到了中醫(yī)診斷研究中。李洪娟等［11］以中醫(yī)診斷面診理論為依據(jù)，通過(guò)對(duì)316 例健康體檢人群面部紅外熱圖目鼻唇額頰頦等區(qū)域的熱值數(shù)據(jù)分析，探求平和體質(zhì)人群面部紅外特征及不同面部區(qū)域寒熱偏離的與臟腑疾病的關(guān)系，結(jié)果提示紅外熱成像面部檢測(cè)技術(shù)能避開(kāi)可見(jiàn)光檢測(cè)技術(shù)的難點(diǎn)，直接獲取皮膚溫度來(lái)了解人體病理改變，是一種較為簡(jiǎn)單安全可信的檢測(cè)方法。在中醫(yī)臨床研究中，還將紅外熱成像技術(shù)用于尋找中醫(yī)疾病診斷的直觀指標(biāo)。武哲麗等［12］應(yīng)用紅外熱像儀研究肝病血瘀證患者的舌部溫度變化特征，結(jié)果提示紅外熱像圖可以直觀檢測(cè)由于舌部血液灌注不足引起的舌部產(chǎn)熱量減少情況，從而為肝病血瘀證微觀辨證分型和療效判斷提供確鑿的參考指標(biāo)。張世亮等［13］利用紅外熱像技術(shù)檢測(cè)高血壓病患者的面部溫度熱值，研究表明，冠狀大冷斑的出現(xiàn)率陽(yáng)亢型高血壓患者低于陽(yáng)虛型高血壓患者，陽(yáng)虛型患者的面部平均溫度明顯低于陽(yáng)亢型患者。魏鵬緒［14］采集了31 例中風(fēng)患者和20 例普通人的紅外熱圖，并應(yīng)用6 點(diǎn)冷標(biāo)定位確定脊柱椎間隙水平、督脈和膀胱經(jīng)的循行部位和穴位位置，觀察不同部位溫度高低相對(duì)關(guān)系，比較兩組受試者觀察范圍內(nèi)溫度分布模式，結(jié)果顯示，中風(fēng)患者組背部督脈高溫帶斷續(xù)、縮短的現(xiàn)象;兩側(cè)區(qū)域上中胸椎段明顯失對(duì)稱，單側(cè)出現(xiàn)低溫區(qū)域，提示中風(fēng)后患者督脈脈氣失調(diào)和上焦心肺臟氣失調(diào)的病理機(jī)制。同時(shí)，中風(fēng)患者中因腦梗塞所致偏癱與腦出血后偏癱的熱圖存在差異，前者背部?jī)蓚?cè)區(qū)域上中胸椎段癱瘓側(cè)皮溫低于健側(cè)皮溫，而后者則表現(xiàn)為癱瘓側(cè)與低溫區(qū)不一定同側(cè)，提示兩者病機(jī)有別。李洪娟等［15］使用紅外熱成像技術(shù)分析了90 例人類免疫缺陷病毒感染/艾滋病患者的紅外熱像圖，按照中醫(yī)辨證，這90 例患者分為寒證組和熱證組，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，患者寒證組與熱證組的紅外熱圖存在明顯的差異，集中表現(xiàn)在督脈巡行區(qū)以及中焦、下焦區(qū)域，熱證組肝區(qū)、神闕穴區(qū)域的紅外熱值明顯高于寒證組，從而證明了中醫(yī)將人類免疫缺陷病毒感染/艾滋病的病機(jī)歸結(jié)為邪熱盛的科學(xué)性。谷華等［16］采集了58 例腫瘤患者的紅外熱像圖，研究發(fā)現(xiàn)，腫瘤氣血兩虛、實(shí)證、虛實(shí)夾雜、陰虛、氣陰兩虛、氣虛、陽(yáng)虛各證型患者的平均溫度呈現(xiàn)依次降低的趨勢(shì)，這為整體判斷腫瘤患者的機(jī)體狀態(tài)和證型診斷提供了溫度參考。可見(jiàn)，紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于中醫(yī)臨床診斷研究中，為中醫(yī)臨床疾病及證候的判定提供了直觀可視化的數(shù)據(jù)，輔助中醫(yī)臨床診斷。

3 紅外熱成像技術(shù)用于中醫(yī)臨床療效研究

紅外熱成像技術(shù)與中醫(yī)臨床研究的結(jié)合，使中醫(yī)方藥治療疾病前后的療效評(píng)價(jià)有了客觀的指標(biāo)。朱明等［17］對(duì)照研究了健康人服用黃芩和干姜前后的紅外熱圖，通過(guò)比較服藥前后機(jī)體紅外熱值的變化趨勢(shì)，進(jìn)一步證實(shí)所服中藥的寒熱屬性。魏明等［18］對(duì)1 例證屬脾腎陽(yáng)虛、肝腎陰虛的失眠患者進(jìn)行了治療前后的紅外熱成像檢測(cè)，系統(tǒng)觀察了治療前后人體臟腑熱態(tài)變化，研究發(fā)現(xiàn)，患者藥后1月余，主訴寒癥明顯緩解，而紅外熱圖顯示三焦及臟腑等熱值變化與預(yù)期吻合，小腹、下焦、雙足溫度升高，胸膺、兩脅溫度下降，三焦正常熱秩序重新建立，客觀記錄了中醫(yī)方藥治療對(duì)人體陰陽(yáng)的調(diào)整作用。此外，紅外熱成像技術(shù)還被廣泛應(yīng)用于評(píng)價(jià)針刺艾灸等中醫(yī)治療手段的臨床療效研究中。宋曉晶等［19］研究了面癱患者針刺光明穴和合谷穴后紅外熱圖的改變情況，結(jié)果表明，針刺光明穴后，眼局部溫度明顯升高，針刺合谷穴后，口唇局部溫度明顯升高，從而證明了光明穴與眼部周圍、合谷穴與口唇周圍的效應(yīng)關(guān)系更加緊密。蘭彩蓮等［20］利用紅外熱成像系統(tǒng)采集了10 名健康受試者的命門穴和其周圍非經(jīng)非穴點(diǎn)的紅外熱值，對(duì)比使用艾條加熱前后紅外熱圖的改變，結(jié)果表明，在檢測(cè)者的紅外熱像圖中，可以發(fā)現(xiàn)與督脈循行吻合的紅外輻射軌跡。

4 問(wèn)題及展望

綜上所述，紅外熱成像技術(shù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域的科研和臨床應(yīng)用中已經(jīng)取得了一定的成績(jī)。紅外熱成像技術(shù)對(duì)人體不會(huì)造成傷害，對(duì)環(huán)境不會(huì)造成污染，具有非接觸、無(wú)輻射、費(fèi)用低廉和安全實(shí)用等優(yōu)點(diǎn)［21］，以及其精確顯示人體體表各個(gè)區(qū)域的溫度，并通過(guò)顏色鮮明的熱圖表現(xiàn)出來(lái)，而使人體寒熱信息可視化、客觀化、數(shù)據(jù)化等特點(diǎn)將使該項(xiàng)技術(shù)在中醫(yī)藥領(lǐng)域研究中有更大的發(fā)展空間和良好的發(fā)展前景。該技術(shù)很可能成為中醫(yī)藥量化和現(xiàn)代化研究的關(guān)鍵技術(shù)手段之一，甚至有可能成為應(yīng)用于現(xiàn)代中醫(yī)臨床診療的“中醫(yī)CT”。

為了充分利用紅外熱成像技術(shù)，突破局限，使其在中醫(yī)藥領(lǐng)域研究中發(fā)揮最大的作用，有專家還建議要繼續(xù)加強(qiáng)中醫(yī)—物理—機(jī)電等各個(gè)學(xué)科的合作，以便不斷改進(jìn)儀器，使其具有中醫(yī)特性［22］。同時(shí)，在研究中還要擴(kuò)大樣本數(shù)，增加客觀描繪，明確實(shí)驗(yàn)指標(biāo)診斷的特異性和敏感性，統(tǒng)一儀器檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，這將有可能是中醫(yī)藥客觀化、標(biāo)準(zhǔn)化研究取得突破的關(guān)鍵。值得提出的是，紅外熱成像技術(shù)所呈現(xiàn)的畢竟只是體表溫度，然而體表溫度的變化并不一定完全來(lái)自體內(nèi)病變，也有可能是短暫的外界干擾，或體表皮膚功能障礙造成的。因此，在實(shí)際工作中，應(yīng)用紅外熱成像技術(shù)進(jìn)行臨床疾病診斷時(shí)，必須排除干擾，結(jié)合相應(yīng)指標(biāo)，以便準(zhǔn)確客觀的作出評(píng)價(jià)。

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