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紅外熱成像技術在治療脊柱源性疼痛中的應用研究進展

紅外熱成像技術在治療脊柱源性疼痛中的應用研究進展

莊 言1,章驚雷2,李亦梅1(1.新疆醫科大學第一附屬醫院疼痛科;2.新疆醫科大學第一附屬醫院胰腺外科)

摘 要

脊柱源性疼痛的發病率逐漸升高,嚴重影響患者的生活質量。紅外熱成像技術利用其客觀、準確等優勢逐漸應用到脊柱源性疼痛中,本文通過分析近年來國內外紅外熱成像在脊柱源性疼痛中的研究進展,為疾病的篩查、診斷及療效評價提供新的臨床思路。

關鍵詞:紅外熱成像;脊柱源性疼痛;評價指標

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引 言

脊柱源性疼痛是指頸椎、胸椎、腰椎及骶椎整個脊柱相關的疼痛,包含廣泛,椎間盤突出造成神經根刺激,同時跟它相關的椎管狹窄、骨性鈣化、小關節疾病等只要與脊柱相關的疼痛都統稱脊柱源性疼痛。作為慢性疾病,反復發作對于患者生理及心理狀況影響嚴重,因此需要對此盡可能做到早發現、早診斷、早治療。紅外熱成像自1956年用于乳腺癌的診斷,受到越來越多的關注,逐步應用疾病篩查及評價療效中,開辟了嶄新的醫學分支。

人體是個恒溫動物,可以通過體內產熱和與周圍環境進行熱交換來使皮膚表面具有相對穩定的溫度分布。當外界環境改變或某處發生疾病時,機體的局部溫度會因此處的細胞代謝和血流流動發生變化,在紅外熱像圖上導致熱點不對稱。紅外熱成像主要是通過對體表熱輻射的一種感知,來判斷溫度的變化。下面,本文就當前紅外熱成像技術在脊柱源性疼痛中的應用研究進展進行綜述。

紅外熱成像技術(IRT)的概述

2.1  IRT概念

紅外熱成像運用光電技術檢測物體熱輻射的紅外線特定波段信號,將該信號轉換成可供人類視覺分辨的圖像和圖形,并可以進一步計算出溫度值。該技術超越了人類視覺障礙,由此可看到物體表面的溫度分布狀況。

2.2 工作原理

紅外熱成像是無損檢測技術,作為非接觸式的檢測手段,通過接收人體散發出的紅外輻射,通過光電轉換,將人體體溫直觀轉換為紅外熱成像圖(ITI),呈現彩色圖像。紅色代表熱區,提示機體內有急性炎癥或組織機能亢進,例如乳腺惡性腫塊,局部血流增加引起溫度升高。黑色代表冷區,提示機體臟器功能低下或囊腫,例如代謝綜合癥,臟腑紅外熱圖呈現涼偏離表現。脊柱源性疼痛由于神經受壓,相應走行區的肌肉勞損、撕裂、肌纖維、腱纖維或韌帶腫脹出血以及局部血液循環受阻,當機體出現局部炎癥時,以毛細血管充血或毛細血管通透性增加為特點,皮膚溫度表現出升高或降低,甚至當癥狀沒有出現時,IRT可以發現早期血液循環改變,早期發現溫度改變,為疾病提供診療思路及決策手段。

2.3 獲得病灶方法

檢查部位完全裸露,在安靜環境中靜息10~15分鐘,盡量放松,避免情緒緊張,除去所有可影響體溫改變的外界干擾(避免說笑、激動、生氣等情緒),充分散熱,適應檢測室環境,然后背對熱像儀攝像頭,保持不動,拍攝圖片,根據患者疼痛情況相應神經部位,自定義選擇形狀來收集治療前、后區域IRT溫度。

IRT在頸椎源性疼痛的臨床應用

習世琴等可能首先為IRT在頸椎源性疼痛的療效評估運用提供臨床意義,她利用ITI評價30例頸型頸椎病接受內熱針松解的溫度變化情況,發現療后第1、30天IRT溫度較療前均有升高3.11℃、1.53℃,差異具有統計學意義,說明紅外熱成像可以間接反映疼痛變化,但樣本量較少缺乏一定說服力。蔣崇博等利用紅外熱成像儀測量并對比94名頸部疼痛患者接受強刺激壓痛點手法治療前、后項背部溫度中也得到相同結果,III~IV區面積指數較前有所增大,此手法的應用為中醫領域開啟新的篇章。據Do Hyung Kim等了解到,術前紅外熱圖對經皮宮頸髓核成形術(PCN)后預測頸椎間盤突出癥的臨床改善起到一定作用。納迪婭·安瓦爾等、NADIA ANWAR評價體外沖擊波聯合超聲引導下注射利多卡因治療慢性非特異性頸痛的聯合療效,將IRT作為其中一項評價手段,物理與影像結合為疾病治療尋找新思路。時宗庭等、梁玲等基于紅外熱成像原理,探討紅外下斜方肌溫度檢測差異可用于早期頸痛診斷。由于個體差異是一個不可輕視的問題,肌肉發達程度、脂肪層厚度及自身疾病合并并發癥,都會影響紅外溫度。因此可以認為紅外熱成像儀為早期頸痛提供臨床診斷思路,而非確診金標準。

IRT在胸椎源性疼痛的臨床應用

胸椎源性疼痛多發生在T4至T12的椎旁。有研究表明,對于背部筋膜炎患者而言,患區ITI存在3種情況:溫度偏高、溫度偏低、混合溫度。并且病史時間較長者溫度偏低,較短者溫度偏高,反復發作者呈混合溫度。趙景雪等利用ITI評價細質銀針治療96例背痛的臨床療效,發現細質銀針治療后,患區部位溫度在針刺后即刻上升,針后1天較針前溫度升高,7天低于針前,21、30天溫度有所上升,但仍低于針前。朱德良等認為刺絡拔罐(MTPs)治療70例胸背肌疼痛療效優良,易被接受。紀堯姆·波利多里等急性背痛隨機研究中發現,接受整骨治療后,結果顯示背部炎癥消失。以上研究均是紅外熱成像結合銀針、拔罐、整骨方法對胸椎源性疼痛患者進行療效評估,可見IRT直觀反映治療方法的優劣,可用于指導治療,但研究周期較短及樣本量不夠,缺乏遠期評價還需進一步完善。

目前,紅外熱成像多運用于療效評估等方面,少數將紅外熱成像與治療方案相結合。胡珊等通過測量與對比100例背痛患者紅外熱圖,發現溫度高于健側(ΔT≥0.2℃)選用神經阻滯治療,溫度低于健側(ΔT≤ ?0.2℃),采取銀質針治療。通過ITI識別溫度最高點與最低點,定位痛點,判斷病程階段,提高治療的準確性與有效性。

IRT在腰椎源性疼痛的臨床應用

IRT檢查不僅可以判定臨床療效,也可作為確定病因的輔助檢查。張志海等對92例腰腿痛行IRT/CT檢查,二者差異無統計意義說明可在臨床實用,可適用于初步檢查。另外,與解剖性影像相比(X線、CT、B超),紅外熱成像只能提供生物熱學信息,目前尚不能精確的定位到身體具體部位,需要借助外界標記,在臨床應用中也因此受到一定限制,若需要提供具體病變位置的時候,還需要結合X線、CT及超聲,就目前而言,紅外熱成像尚可作為診斷疾病的輔助檢查。鄧婷婷等、黃文立等、張國龍等、林婉敏等通過紅外熱成像儀,比較兩種治療效果,結局一目了然,提示紅外熱成像多次用于療效評價,為臨床醫生提供治療方案。法比奧·馬爾孔·阿爾菲里等將IRT作為一項健康檢測項目,對38例非特異性慢性腰痛患者椎旁肌肉和L4-L5韌帶熱成像進行評估,患病人群IRT溫度較高,初步篩選陽性患者,不足之處在于病例數較少,缺少臨床說服力問題,并且紅外熱成像作為體檢項目尚未普及。在臨床工作中,大多數使用數字VAS評分對患者疼痛程度進行判定。喬保光等、王曉英等分別評價體外沖擊波對急性腰痛及椎間孔韌帶松解術對腰椎間盤突出癥(LDH)療效,結果均表明溫差與VAS評分具有正相關性,提示紅外溫差可作為評價療效的客觀指標且不受主觀因素的影響,就溫差對遠期治療的可靠性還有待進一步考證。

IRT在骶椎源性疼痛的臨床應用

骶椎源性疼痛較頸、胸、腰椎源性疼痛報道較少,在臨床上較容易被忽視。Seong Son等、肖源勛等分別對右腿疼痛及左足疼痛10余年患者行MRI及紅外熱圖檢查,顯示兩者結果相似,患區溫度高于健側。左足疼痛患者診斷為骶2神經鞘瘤卡壓神經引發疼痛,病情得到及時治療和控制,以上研究表明紅外拍攝結果對于疾病診斷具有一定臨床價值,也彌補了MRI的功能性檢查不足。白振軍等[30]利用紅外熱成像觀察25名健康人群腰骶部在針刺前、后的溫度變化及分布規律,同時證明了針刺委中穴對腰骶部具有升溫作用,給腰骶部疾病提供更多治療思路。

小結與展望

通過綜述紅外熱成像在脊柱源性疼痛的應用現狀,總結以下三點:首先,IRT的應用多集中于中西醫評價療效,分析原因可能與傳統手段評價量表受主觀因素影響有關,不能客觀且直觀地反映病情療效變化及嚴重程度,因此可大力推廣紅外熱成像在評價治療效果中的積極意義。其次,紅外熱成像具有高敏性、無創性且無輻射等優勢,近年來該技術的應用廣泛,目前已成為功能性檢查手段之一,填補結構性檢查的功能性不足,并作為疾病輔助檢查手段取得一定成果。最后,和其他技術一樣仍有不足,易受檢查者狀態、檢測環境及解讀能力等影響,均會影響準確度。作為無損檢測技術之一,紅外熱成像具有安全、無輻射、經濟、無接觸、整體預警監視作用和動態連續觀察功能等優點應用于臨床。相信隨著科技的不斷進步,紅外熱成像技術逐漸發展完善,在未來的臨床工作及科研工作中會扮演越來越重要的角色,逐步推廣,成為有利工具。

----本文摘自《臨床醫學進展》2018年第13卷第8期

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