頸椎病紅外熱成像的表達特點

李紅 鄧方閣 周偉凌 梁美認 湛柏軒

[摘要] 目的 探討紅外熱成像技術在頸椎病中的臨床應用價值。 方法 利用紅外熱成像儀采集明確診斷的頸椎病患者180例及30例健康者的頸肩部紅外熱圖，以C6、T2和肩胛下角水平連線為標志線，將采集部位分3個區；以不同溫度刻度偽碼條對應從低溫到高溫相應的紅外熱像圖，對所有采集對象的頸肩部功能狀況進行定性分析。結果 正常成人頸肩區紅外熱圖呈左右兩側對稱，脊柱力線連貫居中，頸區及肩背靠中間區為粉色熱區，兩側為黃色涼區。而頸椎病呈明顯異常熱圖，其中有三種類型（頸型、神經根型和椎動脈型）的頸椎病有相對特定的紅外表達特性。 結論 紅外熱成像在頸椎病中有特定的表達特點，可以作為臨床診斷和療效評價的有效指標之一。

[關鍵詞] 紅外熱成像；頸椎病；臨床表達；評價

[中圖分類號] R681.5 [文獻標識碼] B [文章編號] 1673-9701（2018）21-0075-03

[Abstract] Objective To explore the clinical application of infrared thermal imaging in cervical spondylosis. Methods The infrared heat maps of neck and shoulder in 180 patients who were diagnosed with cervical spondylosis and in 30 normal persons were collected by using infrared thermal imaging. The horizontal connection line of C6， T2 and subscapular horn was used as landmark. The collected sites were divided into 3 zones. Pseudo-coded bars at different temperatures corresponded to infrared thermal imaging maps from low temperatures to high temperatures， and the neck and shoulder functional status of all collected objects was qualitatively analyzed. Results Normal adult neck and shoulder area infrared heat map was symmetrical. The spinal force lines were in the middle of each other. The middle area of the neck， shoulder and back was a pink hot zone with yellow cool areas on both sides. Cervical spondylosis showed obviously abnormal heat maps， and there were three types of cervical spondylosis（cervical， radicular， and vertebral arterial types） with relatively specific infrared expression characteristics. Conclusion Infrared thermal imaging has specific expression characteristics in cervical spondylosis， which can be used as one of the effective indicators for clinical diagnosis and therapeutic evaluation.

[Key words] Infrared thermal imaging；Cervical spondylosis；Clinical expression；Evaluation

頸椎病（cervical spondylosis，CS）屬臨床常見病、多發病，是導致頸肩及上肢疼痛的最常見病因之一。我國《頸椎病診治與康復指南》中調查顯示由于工作和休閑娛樂方式的改變，頸椎病發病率逐年上升并呈低齡化趨勢，嚴重影響人們的工作與生活同時也帶來巨大的經濟負擔[1]。目前頸椎病臨床診斷主要依據X光、CT、MRI等影像學檢查，而這些操作會對人體產生輻射，且檢查費用頗高，在頸椎病的治療前后不能提供可靠的循證依據[2-3]，臨床上需要尋求更簡便快速且安全有效的檢測方法來完善頸椎病的診治和療效評價尤為重要。紅外熱成像（infrared thermal imaging，IRTI）技術是根據溫度的狀態與變化進行診斷疾病和評價人體功能狀態的一種無創遙感接收技術。本研究應用IRTI檢測技術收集頸椎病患者頸肩部紅外熱圖并進行綜合分析，明確頸肩功能狀態以及探討不同類型頸椎病的紅外熱圖特征。

1 對象與方法

1.1 研究對象

受檢者為2013年1月～2014年12月在我院康復醫學科門診就診，確診的頸椎病患者180例，其中男76例，女104例；年齡20～85歲，平均（50.11±17.02）歲。具體分型為頸型頸椎病94例，椎動脈型頸椎病32例，神經根型頸椎病22例，交感神經型頸椎病13例，混合型頸椎病19例。納入標準：診斷及分型標準參照中國康復醫學會發布的《頸椎病診治與康復指南》2010版[1]；排除標準：①脊髓及其他型頸椎病（非康復診療范圍）；②檢測部位皮膚有破潰、外傷或腫瘤等疾病。同時采集30例無頸肩部疾患的成年人作為對照組，年齡22～71歲，平均（46.87±17.15）歲。

1.2檢測方法

1.2.1 儀器 采用非制冷焦平面紅外熱像儀（廣州呼研所紅外科技有限公司），光譜響應8～14 μm，空間分辨率為1.3 mrad，采集速度30幀/s，溫度分辨率0.05℃，在紅外熱成像檢測系統軟件調控下溫度分辨率達0.01℃。

1.2.2 檢測方法 無空氣對流、無陽光直射的屏蔽室內，室溫20℃～25℃，相對濕度60%。檢測前受試者需暴露體檢部位，靜坐休息，以表皮溫度適應標準室溫，所有被測試者在測試前15 min內均未有任何影響測試的活動。采集紅外熱圖的標準體位為身體直立，背對熱像儀，距紅外鏡頭2～3 m，面向冷吸收布屏蔽；雙臂呈外展30°自然下垂，掌心朝前，手指自然分開。

1.3 紅外熱像評判標準

紅外熱像具有以不同色階代表的刻度偽碼條對應從低溫到高溫的相應的紅外熱像表達與分布特性（presentation and distribution characteristics，PDC），其中白色：超高熱區；紅色：高熱區；粉色：熱區；黃色：溫區；綠色：涼區；藍色：冷區；黑色：超冷區。所有采集對象的頸肩區以人體后正中線為界分左右兩側，以C6、T2和肩胛下角水平連線為標志線，將頸肩部分為3區，即頸區（1區）、肩區（2區）和背區（3區）。見圖1。

2 結果

2.1 正常人體熱成像圖

以人體后正中線為中線，以頸胸交界為中心展開，分左右兩側三區對稱、大致分布均勻；頸至背部脊柱力線存在且連貫居中。中央溫度高，兩側溫度降低，中間無明顯溫度分界帶，表現為1、2區及3區中間帶呈粉紅色，3區遠離身體中線至肩區偏黃色，腋窩為生理性熱區。見封三圖7A。

2.2 頸椎病患者的異常熱成像圖

所有采集到的180例頸椎病異常熱圖，有共同的紅外表達特性：①脊柱力線中斷或消失；②左右兩側三區熱圖不對稱；③冷熱區分界明顯。另有7型特異的紅外表達特點：①B型（頸區冷型）：1區呈黃色溫區或綠色冷區；②C型（肩區冷型）：2區呈綠色冷區；③D型（頸肩熱型）：2、3區粉色熱區擴大，局部可呈紅色；④E型（單側頸區冷型）：一側1區呈黃色溫區或綠色冷區；⑤F型（頸痕型）：1區中下段呈節段性黃色；⑥G型（花斑型）：1、2、3區熱圖分布兩側不對稱，有明顯溫度分界帶，脊柱力線消失；⑦H型（肩臂異型）：2、3區熱區增大至肩臂部，局部呈紅色高熱區。見封三圖7B～H。

2.3 各型頸椎病熱成像圖的表達特點

不同類型頸椎病的紅外熱圖表達呈現一定的特異性，根據異常熱圖的出現例數及占比，結果顯示C型（肩區冷型）熱圖在各型頸椎病中均有明顯表達，占26%～47%，其中頸型頸椎病以C型（肩區冷型）和D型（頸肩熱型）為相對特異性表達；椎動脈型頸椎病以B型（頸區冷型）為相對特異性表達；而神經根型頸椎病則以E型（單側頸區冷型）和F型（頸痕型）為相對特異性表達。交感神經型及混合型頸椎病因病例數較少未見明顯特定的紅外熱圖表達。見表1。

3討論

1992年全國第二屆頸椎病專題座談會上明確“頸椎病”的定義，即由于頸椎間盤退行性改變及其繼發病理改變累及周圍組織結構而出現相應的臨床表現稱為頸椎病，并強調了臨床表現與影像學符合者方可確診[4]。常用的結構影像學手段包括X光、CT、MRI等，可以對頸椎及周圍神經血管的解剖結構有清晰的顯示，在頸椎病的診斷和鑒別診斷中占有重要的地位[5]，但大量研究顯示結構影像學改變與頸椎病患者的臨床表現往往不一致，部分患者臨床癥狀很明顯，而結構影像學資料的器質性改變并不典型[6]。所以需要尋求一種對頸椎病診斷更敏感且臨床操作簡便的檢測方法作為完善和補充。

紅外熱成像檢測技術屬功能影像學檢查，是通過紅外采集鏡頭接收人體輻射出的紅外線，并將其轉換成溫度的信息，根據溫度的狀態和變化用來診斷疾病和評價療效[7]。該技術無創無輻射且不需直接接觸，檢查時不受主客觀因素的影響，又有“綠色檢查”之稱。目前在疼痛領域已經顯示出明顯的優勢，可以判斷軟組織疼痛的部位、性質、程度，因其可視化地反映了組織損傷及代謝變化，是診斷和評價療效的理想方法[8-9]。

以往研究顯示正常人體背部的紅外熱圖表達是呈左右對稱性分布，并且沿脊柱正中向兩側溫度呈遞減趨勢[10]。通過IRTI檢測，本研究結果與上述結論一致，正常頸肩部熱圖呈中心區“倒三角形”熱區表達，至肩胛骨兩側溫度降低。在對頸痛患者的研究中發現頸肩區及左右兩側頸區的溫度明顯不對稱，局部有高低溫并存的現象，并且與患者臨床痛區相對應，說明頸痛患者存在頸肩部肌肉變性壞死或炎癥改變的狀態[11-12]。本研究顯示頸椎病患者的異常熱圖存在共性，即脊柱力線中斷或消失、左右兩側三區熱圖不對稱、冷熱區分界明顯，又有特定的表現，主要分以下幾型：①頸區冷型；②肩區冷型；③頸肩熱型；④單側頸區冷型；⑤頸痕型；⑥花斑型；⑦肩臂異型。結合當前頸椎病發病機制中對頸肌功能的研究現狀，由于頸部淺深層肌肉運動模式的改變，導致淺層肌肉的過渡激活，負載增加，最終導致肌肉功能下降和疼痛反復[13-15]，結果顯示如果組織處于慢性疾病期，局部血供不足其熱像圖會有不同程度的衰減降低，而急性炎癥期的熱像圖溫度明顯升高。本研究通過對不同類型頸椎病與對應熱圖的歸納分析，發現各型頸椎病均會伴隨有頸胸交接區肌肉功能的異常，根據熱圖溫度的改變，主要表現為局部緊張和缺血。而頸型頸椎病中相對特征性的熱圖表達為頸肩區有大面積的異常熱區，與臨床上的患者痛區相對應；椎動脈型頸椎病熱圖表達多伴為頸枕區的異常涼區；神經根型頸椎病熱圖則有特征性的“頸痕”出現，且與患者X光片中生理曲度發生改變及椎間隙變窄的節段一致。引起上述改變的原因可能為頸椎間盤突出引起神經根無菌性炎癥，局部炎性物質浸潤、微血管擴張、血流速度增快，引起局部溫度增高，從而表現出相應區域紅外熱圖的溫度升高。另外，局部炎性物質刺激且神經根受壓引起疼痛，可造成局部肌肉緊張、痙攣，代謝增強，紅外熱圖亦表現溫度增高。一旦病程較久出現局部缺血改變或壓迫血管致頭暈癥狀出現時，局部紅外熱圖表達則為溫度降低。至于交感神經型和混合型頸椎病由于病例數較少且臨床癥狀的多變性暫未發現熱圖表達的非特異性，此結果有待進一步研究。

綜上所述，紅外熱成像在頸椎病中的表達有相對特異性，可以作為頸椎病臨床診斷和療效評價的有效指標之一。

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（收稿日期：2017-12-24）