李红 邓方阁 周伟凌 梁美认 湛柏轩

[摘要] 目的 探讨红外热成像技术在颈椎病中的临床应用价值。 方法 利用红外热成像仪采集明确诊断的颈椎病患者180例及30例健康者的颈肩部红外热图，以C6、T2和肩胛下角水平连线为标志线，将采集部位分3个区；以不同温度刻度伪码条对应从低温到高温相应的红外热像图，对所有采集对象的颈肩部功能状况进行定性分析。结果 正常成人颈肩区红外热图呈左右两侧对称，脊柱力线连贯居中，颈区及肩背靠中间区为粉色热区，两侧为黄色凉区。而颈椎病呈明显异常热图，其中有三种类型（颈型、神经根型和椎动脉型）的颈椎病有相对特定的红外表达特性。 结论 红外热成像在颈椎病中有特定的表达特点，可以作为临床诊断和疗效评价的有效指标之一。

[关键词] 红外热成像；颈椎病；临床表达；评价

[中图分类号] R681.5 [文献标识码] B [文章编号] 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）属临床常见病、多发病，是导致颈肩及上肢疼痛的最常见病因之一。我国《颈椎病诊治与康复指南》中调查显示由于工作和休闲娱乐方式的改变，颈椎病发病率逐年上升并呈低龄化趋势，严重影响人们的工作与生活同时也带来巨大的经济负担[1]。目前颈椎病临床诊断主要依据X光、CT、MRI等影像学检查，而这些操作会对人体产生辐射，且检查费用颇高，在颈椎病的治疗前后不能提供可靠的循证依据[2-3]，临床上需要寻求更简便快速且安全有效的检测方法来完善颈椎病的诊治和疗效评价尤为重要。红外热成像（infrared thermal imaging，IRTI）技术是根据温度的状态与变化进行诊断疾病和评价人体功能状态的一种无创遥感接收技术。本研究应用IRTI检测技术收集颈椎病患者颈肩部红外热图并进行综合分析，明确颈肩功能状态以及探讨不同类型颈椎病的红外热图特征。

1 对象与方法

1.1 研究对象

受检者为2013年1月～2014年12月在我院康复医学科门诊就诊，确诊的颈椎病患者180例，其中男76例，女104例；年龄20～85岁，平均（50.11±17.02）岁。具体分型为颈型颈椎病94例，椎动脉型颈椎病32例，神经根型颈椎病22例，交感神经型颈椎病13例，混合型颈椎病19例。纳入标准：诊断及分型标准参照中国康复医学会发布的《颈椎病诊治与康复指南》2010版[1]；排除标准：①脊髓及其他型颈椎病（非康复诊疗范围）；②检测部位皮肤有破溃、外伤或肿瘤等疾病。同时采集30例无颈肩部疾患的成年人作为对照组，年龄22～71岁，平均（46.87±17.15）岁。

1.2检测方法

1.2.1 仪器 采用非制冷焦平面红外热像仪（广州呼研所红外科技有限公司），光谱响应8～14 μm，空间分辨率为1.3 mrad，采集速度30帧/s，温度分辨率0.05℃，在红外热成像检测系统软件调控下温度分辨率达0.01℃。

1.2.2 检测方法 无空气对流、无阳光直射的屏蔽室内，室温20℃～25℃，相对湿度60%。检测前受试者需暴露体检部位，静坐休息，以表皮温度适应标准室温，所有被测试者在测试前15 min内均未有任何影响测试的活动。采集红外热图的标准体位为身体直立，背对热像仪，距红外镜头2～3 m，面向冷吸收布屏蔽；双臂呈外展30°自然下垂，掌心朝前，手指自然分开。

1.3 红外热像评判标准

红外热像具有以不同色阶代表的刻度伪码条对应从低温到高温的相应的红外热像表达与分布特性（presentation and distribution characteristics，PDC），其中白色：超高热区；红色：高热区；粉色：热区；黄色：温区；绿色：凉区；蓝色：冷区；黑色：超冷区。所有采集对象的颈肩区以人体后正中线为界分左右两侧，以C6、T2和肩胛下角水平连线为标志线，将颈肩部分为3区，即颈区（1区）、肩区（2区）和背区（3区）。见图1。

2 结果

2.1 正常人体热成像图

以人体后正中线为中线，以颈胸交界为中心展开，分左右两侧三区对称、大致分布均匀；颈至背部脊柱力线存在且连贯居中。中央温度高，两侧温度降低，中间无明显温度分界带，表现为1、2区及3区中间带呈粉红色，3区远离身体中线至肩区偏黄色，腋窝为生理性热区。见封三图7A。

2.2 颈椎病患者的异常热成像图

所有采集到的180例颈椎病异常热图，有共同的红外表达特性：①脊柱力线中断或消失；②左右两侧三区热图不对称；③冷热区分界明显。另有7型特异的红外表达特点：①B型（颈区冷型）：1区呈黄色温区或绿色冷区；②C型（肩区冷型）：2区呈绿色冷区；③D型（颈肩热型）：2、3区粉色热区扩大，局部可呈红色；④E型（单侧颈区冷型）：一侧1区呈黄色温区或绿色冷区；⑤F型（颈痕型）：1区中下段呈节段性黄色；⑥G型（花斑型）：1、2、3区热图分布两侧不对称，有明显温度分界带，脊柱力线消失；⑦H型（肩臂异型）：2、3区热区增大至肩臂部，局部呈红色高热区。见封三图7B～H。

2.3 各型颈椎病热成像图的表达特点

不同类型颈椎病的红外热图表达呈现一定的特异性，根据异常热图的出现例数及占比，结果显示C型（肩区冷型）热图在各型颈椎病中均有明显表达，占26%～47%，其中颈型颈椎病以C型（肩区冷型）和D型（颈肩热型）为相对特异性表达；椎动脉型颈椎病以B型（颈区冷型）为相对特异性表达；而神经根型颈椎病则以E型（单侧颈区冷型）和F型（颈痕型）为相对特异性表达。交感神经型及混合型颈椎病因病例数较少未见明显特定的红外热图表达。见表1。

3讨论

1992年全国第二届颈椎病专题座谈会上明确“颈椎病”的定义，即由于颈椎间盘退行性改变及其继发病理改变累及周围组织结构而出现相应的临床表现称为颈椎病，并强调了临床表现与影像学符合者方可确诊[4]。常用的结构影像学手段包括X光、CT、MRI等，可以对颈椎及周围神经血管的解剖结构有清晰的显示，在颈椎病的诊断和鉴别诊断中占有重要的地位[5]，但大量研究显示结构影像学改变与颈椎病患者的临床表现往往不一致，部分患者临床症状很明显，而结构影像学资料的器质性改变并不典型[6]。所以需要寻求一种对颈椎病诊断更敏感且临床操作简便的检测方法作为完善和补充。

红外热成像检测技术属功能影像学检查，是通过红外采集镜头接收人体辐射出的红外线，并将其转换成温度的信息，根据温度的状态和变化用来诊断疾病和评价疗效[7]。该技术无创无辐射且不需直接接触，检查时不受主客观因素的影响，又有“绿色检查”之称。目前在疼痛领域已经显示出明显的优势，可以判断软组织疼痛的部位、性质、程度，因其可视化地反映了组织损伤及代谢变化，是诊断和评价疗效的理想方法[8-9]。

以往研究显示正常人体背部的红外热图表达是呈左右对称性分布，并且沿脊柱正中向两侧温度呈递减趋势[10]。通过IRTI检测，本研究结果与上述结论一致，正常颈肩部热图呈中心区“倒三角形”热区表达，至肩胛骨两侧温度降低。在对颈痛患者的研究中发现颈肩区及左右两侧颈区的温度明显不对称，局部有高低温并存的现象，并且与患者临床痛区相对应，说明颈痛患者存在颈肩部肌肉变性坏死或炎症改变的状态[11-12]。本研究显示颈椎病患者的异常热图存在共性，即脊柱力线中断或消失、左右两侧三区热图不对称、冷热区分界明显，又有特定的表现，主要分以下几型：①颈区冷型；②肩区冷型；③颈肩热型；④单侧颈区冷型；⑤颈痕型；⑥花斑型；⑦肩臂异型。结合当前颈椎病发病机制中对颈肌功能的研究现状，由于颈部浅深层肌肉运动模式的改变，导致浅层肌肉的过渡激活，负载增加，最终导致肌肉功能下降和疼痛反复[13-15]，结果显示如果组织处于慢性疾病期，局部血供不足其热像图会有不同程度的衰减降低，而急性炎症期的热像图温度明显升高。本研究通过对不同类型颈椎病与对应热图的归纳分析，发现各型颈椎病均会伴随有颈胸交接区肌肉功能的异常，根据热图温度的改变，主要表现为局部紧张和缺血。而颈型颈椎病中相对特征性的热图表达为颈肩区有大面积的异常热区，与临床上的患者痛区相对应；椎动脉型颈椎病热图表达多伴为颈枕区的异常凉区；神经根型颈椎病热图则有特征性的“颈痕”出现，且与患者X光片中生理曲度发生改变及椎间隙变窄的节段一致。引起上述改變的原因可能为颈椎间盘突出引起神经根无菌性炎症，局部炎性物质浸润、微血管扩张、血流速度增快，引起局部温度增高，从而表现出相应区域红外热图的温度升高。另外，局部炎性物质刺激且神经根受压引起疼痛，可造成局部肌肉紧张、痉挛，代谢增强，红外热图亦表现温度增高。一旦病程较久出现局部缺血改变或压迫血管致头晕症状出现时，局部红外热图表达则为温度降低。至于交感神经型和混合型颈椎病由于病例数较少且临床症状的多变性暂未发现热图表达的非特异性，此结果有待进一步研究。

综上所述，红外热成像在颈椎病中的表达有相对特异性，可以作为颈椎病临床诊断和疗效评价的有效指标之一。

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（收稿日期：2017-12-24）