天津中医药  2024, Vol. 41 Issue (9): 1221-1224

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王可仪, 薛晓娟, 孟令坤, 等.
WANG Keyi, XUE Xiaojuan, MENG Lingkun, et al.
红外热成像技术在中医领域的应用研究
Research on the application of infrared thermography in the field of traditional Chinese medicine
天津中医药, 2024, 41(9): 1221-1224
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2024, 41(9): 1221-1224
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2024.09.24

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收稿日期: 2024-03-28
红外热成像技术在中医领域的应用研究
王可仪 , 薛晓娟 , 孟令坤 , 田鸽 , 王益民 , 张冬     
天津中医药大学中医药研究院, 天津 301617
摘要:红外热成像技术由于具有预测早、信息全、非介入、无损伤等优点而受到医学领域的青睐。就近年来红外热成像技术在中医领域的应用,包括中医人体热像特征、体质特征、证型诊断、疗效评价、经穴特征、舌象量化等方面的研究进行综述,以为红外热成像技术在中医领域的进一步应用提供参考。
关键词红外热成像    中医    客观指标    疗效评价    

温度高于绝对零度(-273 ℃)的物体均向外辐射红外线,人体是一个开放的热力系统,各脏腑不断产热散热,各区域温度分布有一定规律[1]。红外热成像技术通过检测人体热辐射所发散的特定红外线信号,将信号收集、处理,转化为可视图像,并提供相应的温度数值,使研究人员可以直接观察到人体表面温度及其变化规律[2]

20世纪50年代后期,英国学者R.Lawson将红外扫描仪应用于乳腺癌诊断,由此开启了红外热成像技术在医学领域的应用[3],并以预测早、信息全、非介入、无损伤的优点,逐渐得到医学领域的重视[4]。红外热成像技术在疾病筛查、诊断、观察、疗效评价等方面,可以实现定性、定量、定位,成为继电子计算机断层扫描(CT)、核磁共振、B型超声波检查后又一新的现代医学影像技术[5]

进入20世纪70年代,法国学者J. Borsarell发现人体面部等温线与面部经络的红外热成像特征相似[6]。其研究结果受到中医领域关注,并被中医相关人员用于人体红外热成像特征、体质特征、证型诊断、疗效评价、经穴特征、舌象量化等方面的研究,为中医客观化提供科学依据[7-8]

本研究利用中国知网(CNKI)和PubMed数据库,以“红外热成像技术”“中医药”为关键词进行检索及文章筛选,就红外热成像技术在中医领域的应用作一综述。

1 人体红外热像特征研究

《素问·阴阳应象大论篇》有云:“阴平阳秘,精神乃治。”阴阳的外在表现是寒热,体表温度是人体寒热最直观的体现,也最能直接反应机体阴阳状态。健康人在平静状态下产热与散热相对平衡,且各区域温度按一定规律分布[9-10],这是应用红外热成像技术于观察、研究健康人机体热值变化及其规律的物质基础,能够为中医理论提供临床证据,为中医药应用提供客观支持[11]

为解决正常人体热值标准的问题,李洪娟等研究发现,健康人体的热结构高低有序,下焦最热,中焦次之,上焦最凉,督脉热结构高于任脉,阳明脏腑区域为人体产热集中脏腑,温度较高,肺太阴脏腑为温度较低区域[12]。为探寻正常人体热值年节律的变化,党娇娇等[13]观察发现,正常人体正背面体表温度变化规律一致且具有可重复性,均在小雪至大寒期间整体下降,雨水至谷雨期间整体上升;上焦与中焦温度具有相对稳定性,随四时变化不明显,下焦与四肢温度具有四时节律性,与节气变化同步。廖秋菊等[14]观察发现,正常人中男性比女性颜面部均温更高,女性均温离散度低于男性,毛发覆盖、吸气、分泌液覆盖、紧张与温度为负相关关系,呼气与温度为正相关关系。马冲等[15]观察正常儿童热值发现,儿童上中下三焦热值呈现阶梯上升趋势,下焦温度最高;下焦、胸膺、左右少腹热值与年龄增长呈正相关,中焦、虚里、左胁、左右腰热值与年龄增长呈负相关。

2 红外热像体质分析研究

中医体质学说提出9种体质类型[16],不同体质人群热结构存在差异,这种差异是红外热成像检测技术辨别体质的物质基础[17],可以应用于中医体质辨识及证型判断[18],为中医体质学说提供科学、有效的客观判定及疗效评估方法,走出依靠量表法等主观方式判别体质的困境[19-20]

张冀东等[21]研究发现男性阳虚质人群体表热值受年龄影响,随着年龄增加男性阳虚质人群人数逐渐增多,且红外热值与四季温度变化呈正相关,下焦、左胸、胃脘、大小腹、脾俞穴、心俞穴是与阳虚体质密切相关的穴位,随季节温度变化最为灵敏。孙远远等[22]对比阴虚质、阳虚质人群手面部红外热成像特点发现,阳虚质者面部鼻鄂部体表温度低于阴虚质者,阴虚质者手心手背体表温度高于阳虚质、平和质者,红外热图特征表明右手拇指端、无名指端和小指端可作为辨识阳虚、阴虚质人群的敏感部位。童宏选等[23]探索中年气郁质人群体表红外热成像特征发现,由于气郁质人群具有上焦邪热壅聚,中焦温煦失司,下焦元阳力弱的特点,所以气郁质红外热像温度总体呈现上热下寒的能量代谢趋势。

3 红外热像证型特征研究

辨证论治,随证治之是中医学诊治疾病的基本理论,但由于患者临床表现错综复杂,舌脉象受医生主观因素影响,因而证型判断存在难度,红外热图像能够反映出传统中医四诊结果不能得到的微观和局部证候学信息,从而指导辨证[24]

张雨璇等[25]研究发现风热犯肺证患者肺区和鼻窍温度升高;肖微等[26]发现脾阳虚证患者中焦脾与口唇温度红外热像图显示凉偏离,表明肺区与鼻窍温度,中焦与口唇温度存在相关性。郑国坤等[27]发现痰瘀互结型冠心病患者胸部红外热成像图具有特异性,胸部双侧部分腧穴及左侧腧穴温度与健康人相比差异有统计学意义,冠状动脉狭窄程度越高,温度差越大。赵铁葆等[28]探究胃脘痛脾胃虚寒证患者红外热成像特征发现,胃脘痛虚寒证患者胃脘区域、中脘穴相对温度及绝对温度低下,是脾胃虚寒证的热值特点,可将胃脘区域、中脘穴作为红外热成像辨别脾胃虚寒证的敏感部位。崔苗等[29]观察发现肝肾阴虚型围绝经期女性具有两侧胁肋区、中下焦及任脉明显热偏离的红外热成像特征。

4 红外热像疗效评价研究

随着半导体及光电技术的发展,医用红外热成像仪的分辨率及清晰度得到提升,可精确分辨0.03 ℃的温差,能够呈现细微的病灶,通过观察治疗前后红外热图特征的改变可以评估临床疗效[30]

汤子寒等[31]采用红外热成像技术评价补虚益损手法治疗肩周炎的临床疗效,结果表明肩周炎患者患部高温区以痛点为中心分布,越靠近痛点中心温度越高,经治疗后温度下降,肩周炎症状改善。李明月等[32]采用红外热成像技术评价黄芪建中汤治疗慢性非萎缩性胃炎的临床疗效,发现脾胃虚寒型慢性非萎缩性胃炎患者躯体前部、双足太白穴、冲阳穴温度较低,治疗后温度升高。另有几项研究采用红外热像差值、视觉模拟评分(VAS)作为疗效评价指标,评价中医药治疗急性期湿热蕴结型痛风性关节炎[33]、腰背肌筋膜炎[34]、肾阳虚型变应型鼻炎的疗效[35],结果显示各组治疗后VAS评分及相关穴位红外温度均比治疗前降低,主客观指标对于患者疗效评价趋势呈现一致性,明确了红外热成像评价疗效的灵敏性。各项研究结果表明红外热像图能随时观察病变部位的温度变化,客观反映疗效及病变程度。

5 红外热像经穴特征研究

当人体处于病理状态时,与疾病相关经穴的红外热像存在特异性反应[36-37],红外热成像技术能够观察人体能量分布,反映局部循环、代谢变化导致的局部温度改变,判断机体的功能状态[38]。因而是一种理想的研究经络的工具[39-40]

应力健等[41]观察发现,偏头痛患者手少阳三焦经五输穴中渚、原穴阳池、郄穴会宗,足少阳胆经五输穴侠溪、足临泣、阳陵泉,原穴丘墟,郄穴外丘温差值较正常人高。谷婷等[42]发现,雷诺现象患者双手指端井穴、八邪穴复温时间在手部冷激发试验前后均较健康人延长并呈现出规律性低温改变且具有特异性。蔺福辉等[43]通过观察发现,腰椎间盘突出症患者与健康人腰阳关、大肠俞、左肾俞、右膈俞皮肤温度具有差异,寒湿型腰椎间盘突出症患者腰1夹脊(左)、委中(左)、后溪(左)、大钟(左)肤温出现改变,血瘀型腰椎间盘突出症患者肾俞(右)、膈俞(左)、腰3、4、5夹脊、腰2夹脊(左)肤温发生改变;另有几项研究发现,慢性前列腺炎患者任脉腧穴中极穴、双侧曲泉穴温度值较正常人显著升高[44];特发性面神经麻痹患者面部经穴禾髎、迎香,远部经穴合谷,足阳明胃经面部经穴承泣、四白、巨髎、地仓、太迎、颊车、下关温差值较正常人高[45];哮喘慢性持续期患者双侧肺俞、膈俞体表温度较同侧脾俞、肾俞穴升高,双侧肺俞、膈俞、脾俞及肾俞穴体表温度均高于正常人[46];肝郁脾虚型亚健康患者与肝相关的特定穴太冲、期门、肝俞温度较正常人高,与脾相关的特定穴太白、章门、脾俞温度较正常人低[47]。原发性痛经患者穴位与非穴位之间的温度差表明太冲、三阴交、水泉、地机、血海是原发性痛经的特异性穴位[48]。各项关于经穴特征的研究结果均可为临床针刺治疗选穴提供依据。

6 舌像量化研究

舌诊是中医最具特色的诊疗方法之一,利用红外热成像技术分析总结舌温特征可用于中医证型诊断或疗效评价。现有研究中,徐恒等[49]发现类风湿关节炎的6个证型中,肾虚寒凝证舌温最低,次低为风寒湿阻证,是由于寒湿二邪其性本寒,导致人体体温降低;肝肾阴虚证患者肝阴不足,阳气偏亢,肾阴亏虚则水少火旺,阴不制阳,所以肝肾阴虚证反应于舌体为温度升高,而风湿热郁证患者本身所感火热邪气,属于阳热之邪,所以该证型舌温为6种证型最高。研究提示,利用红外热成像技术量化舌体温度,探究正常人舌体温度及不同疾病状态下舌体温度的差异,是实现舌象客观化的一条可行途径。

7 思考与展望

红外热成像技术的成像原理及结果显示形式,与中医整体观念理论、中医诊断基本原理和基本原则相契合,是一种适宜中医临床辨证、中医基础理论验证的科学工具,可应用于人体红外热像特征、体质辨识、证型判断、疾病诊断与筛查、疗效评价、经穴特征、舌象量化等方面的研究,是中医四诊之中望诊的一种延伸,可为中医客观化提供新的技术方法,有较好的应用前景。

目前红外热成像技术在中医研究领域已有较多研究并取得了一定的成果,但总体看还缺乏系统性,需要大量的基础性工作来支持进一步的应用。如在前期研究中,人体各年龄段、不同性别人群以及不同组织部位的红外热成像特征的基准数值等尚需深入探索,以得出直观和可视化的稳定基础数据,进而为中医体质辨识、证型诊断构建等提供定量依据;再如临床应用中,通过红外热成像技术采集舌象整体和局部温度及变化情况,在大量舌温数据基础上建立舌象分区温度标准值及变化阈值,量化舌温信息等,不仅可以为疾病及证型的诊断提供依据,也可成为一项重要的中医疗效客观评价指标。

温度是人体的基本特征,人体和部分组织区域的温度变化可以充分反映人体平衡状态的改变,进而体现人体处在正常或非正常状态,以及对应的中医病证意义。随着红外热成像技术水平以及测量精度的提高,其在中医领域会发挥出越来越重要的作用。

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Research on the application of infrared thermography in the field of traditional Chinese medicine
WANG Keyi , XUE Xiaojuan , MENG Lingkun , TIAN Ge , WANG Yimin , ZHANG dong     
Institute of Traditional Chinese Medicine, Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 301617, China
Abstract: With the advantages of early prediction, rich information, non-intervention and no damage, infrared thermal imaging technology has been favored by the medical community and developed rapidly. This article reviews the application of infrared thermal imaging technology in the field of traditional Chinese medicine in recent years, including traditional Chinese medicine characteristics of human thermal imaging, constitutional characteristics, syndrome diagnosis, therapeutic effect assessment, meridian and acupoint characteristics, and tongue image quantification. In so doing, the article serves as a source reference for the further application of infrared thermal imaging technology in the field of traditional Chinese medicine.
Key words: infrared thermal imaging    traditional Chinese medicine    objective outcomes    therapeutic effect assessment