紅外熱圖Hash值評估度洛西汀治療持續性軀體形式疼痛障礙的效用評價
紅外熱圖Hash值評估度洛西汀治療持續性軀體形式疼痛障礙的效用評價
曾霜 鄒卓杉 唐俊童 范真珍 崔劍(陸軍軍醫大學(第三軍醫大學)第一附屬醫院疼痛科)
目的:對醫用紅外熱圖分析中的差異哈希算法(Hash function,Hash值)評估度洛西汀治療持續性軀體形式疼痛障礙(persistent somatoform pain disorder,PSPD)的效用進行再評價。
方法:選取2022年2-12月在我科門診診斷為PSPD并接受度洛西汀藥物治療的70例患者,收集治療前,治療后4、8、12周的紅外熱圖Hash值、疼痛視覺模擬評分(visual analogue scale,VAS)、漢密爾頓焦慮量表14項評分(hamilton anxiety scale-14,HAMA-14)、HAMD-17、匹茲堡睡眠質量指數量表評分(Pittsburgh sleep quality index,PSQI)、健康問卷軀體癥狀群量表15項評分(patient health questionnaire-15,PHQ-15)、癥狀自評量表90項評分(symptom checklist-90,SCL-90),采用Spearman分析紅外熱圖Hash值與VAS、HAMA-14、HAMD-17、PSQI、PHQ-15、SCL-90量表評分的相關性,同時記錄對比各時間點疼痛緩解率、藥物不良反應等。
結果:70例PSPD患者經度洛西汀治療后4、8、12周疼痛緩解率分別為31.43%、67.14%、78.57%。與治療前比較,紅外熱圖Hash值隨治療時間的進展呈上升趨勢(P=0.000),而VAS、HAMA-14、HAMD-17、PSQI、PHQ-15和SCL-90量表評分均隨治療時間的進展呈下降趨勢(P=0.000)。治療前及治療后4、8、12周的紅外熱圖Hash值與VAS評分的相關系數r分別為-0.457、-0.313、-0.609、-0.696,與HAMA-14評分的相關系數r分別為-0.597、-0.433、-0.524、-0.629,與HAMD-17評分的相關系數r分別為-0.677、-0.315、-0.319、-0.448,與PSQI評分的相關系數r分別為-0.462、-0.284、-0.361、-0.446,與PHQ-15評分的相關系數r分別為-0.542、-0.357、-0.455、-0.620,與SCL-90評分的相關系數r分別為-0.485、-0.402、-0.483、-0.516。治療12周后與治療前紅外熱圖Hash值差值及VAS、HAMA-14、HAMD-17、PSQI、PHQ-15、SCL-90量表評分差值的相關系數r分別為-0.734、-0.429、-0.461、-0.314、-0.369、-0.293。
結論:紅外熱圖Hash值可以作為一種輔助診斷PSPD和治療后效果評價的客觀指標。
關鍵詞:持續性軀體形式疼痛障礙;度洛西??;紅外熱圖;差異哈希算法
持續性軀體形式疼痛障礙(persistent somatoform pain disorder,PSPD)是神經癥中軀體癥狀障礙(somatic symptom disorder,SSD)的一種類型,嚴重的頑固性疼痛是其主要臨床表現,然而這種疼痛無法由軀體上的生理現象或損傷原因予以解釋。隨著生活節奏加快和社會環境的改變,近幾年PSPD患者在全世界都有顯著增加的趨勢。流行病學調查顯示,我國綜合醫院普通門診中≥10%的患者伴有SSD癥狀,其中又有約60%的患者表現為頑固性的疼痛。疼痛??崎T診中近1/4的患者以全身游走性疼痛為主訴,最終診斷為PSPD。與PSPD高發病率相矛盾的是該類患者初次診斷的低識別率。國外調查顯示,綜合醫院中PSPD的漏診或誤診率為70%~80%,國內內科及神經內科門診醫師對PSPD的辨識率僅為28.75%。目前PSPD仍以藥物治療為主,輔以心理治療、運動療法等其他治療措施。
度洛西汀是一種5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)和去甲腎上腺素(noradrenaline, NE)再攝取抑制劑(serotonin-norepinephrine reuptake inhibitors,SNRIs),通過提高突觸間5-HT及NE水平,緩解軀體不適癥狀和抑郁焦慮情緒,有研究表明,度洛西汀治療PSPD安全有效,但存在一定的個體差異,而患者對治療的依從性較差是其中的重要原因。既往PSPD的療效評價多采用視覺模擬評分、睡眠質量評分、焦慮量表評分、抑郁量表評分等相對主觀的指標,這些量表在一定程度上能反映患者的療效變化,但評價結果卻受到諸多因素影響,文化程度、語言表達能力和對評估方法的理解等差異使患者難以準確評估自身癥狀的改善程度,由于缺乏客觀評價指標,難以對患者制定進一步有效的治療方案,對臨床診療帶來較大難度。
紅外熱成像(infrared thermal imaging,ITI)是通過探測人體向外輻射的紅外線,將不可見的體表溫度轉化為可見的、可量化的紅外熱像圖的一種功能影像學技術,可反映人體生理改變以及新陳代謝進程,通過計算機模擬生成可定量的紅、綠、藍三色圖像,依次表示溫度由高到低。當人體患病或某些生理狀況發生變化時,這種全身或局部的熱平衡受到破壞或影響,表現為組織溫度升高或降低,ITI能夠客觀記錄這一改變,為疾病的鑒別診斷、療效評價及治療方案選擇提供客觀的參考依據。本研究組前期研究中已經發現PSPD患者的紅外熱圖表現出特征性的“豹紋”樣改變,即在患者軀干部位出現雙側不對稱、色彩混雜、散點狀或斑塊狀的高溫區,并首次提出利用差異哈希算法(Hash function)對紅外熱圖進行分析,所獲得的Hash值可以作為輔助診斷PSPD和預后判斷的客觀指標。本研究將紅外熱圖Hash值與臨床上常用的心理評價量表進行比較和相關性分析,旨在評價紅外熱圖Hash值用于評估度洛西汀治療PSPD中的作用及價值,提高PSPD臨床用藥選擇的精準性和預后判斷的客觀性。
1.1 一般資料
本研究經陸軍軍醫大學第一附屬醫院倫理委員會審核批準(KY202202),研究中嚴格遵守赫爾辛基宣言保護受試者權益。選取2022年2-12月在本院疼痛科門診就診且符合國際疾病分類第11版(the 11th edition of the international classification of diseases,ICD-11)中PSPD診斷標準的患者為篩查對象,研究前根據預試驗結果設定α=0.05,power(1-β)=0.80,根據PASS15軟件預測需納入受試者57例,為避免脫落,共擬入組受試者72例。治療開始前所有患者需簽署知情同意書并進行受試前教育,包括但不限于不良反應自我監測及報告、復診的時間及地點、電話隨訪如何處理等。
納入標準:①年齡18~65歲;②符合ICD-11中PSPD診斷標準,同時符合精神疾病診斷和統計手冊第五版(the Diagnostic and Statistical Manual of Mental Disorders,Fifth Edition,DSM-V);③經嚴格檢查未發現與臨床診斷對應的器質性病變;④主動參與并愿意接受隨訪,同意簽署知情同意書。
排除標準:①患有精神分裂癥及其相關障礙、心境障礙、適應障礙或驚恐障礙等;②正在參加其他臨床試驗者或不接受相關研究方案條件者;③由于嚴重的軀體疾病而出現的疼痛癥狀;④重要臟器功能受損,生命體征異常波動者或存在此種藥物禁忌證者、妊娠和哺乳期者。
1.2 治療方案
PSPD患者口服鹽酸度洛西汀腸溶膠囊,40mg/次,1次/d。癥狀較重者為60mg/次,1次/d。觀察終點為首次用藥后第12周末,每4周為1個評價周期,用藥期間嚴密進行不良反應監測。
1.3 紅外熱成像檢查方法
采用維恩醫用紅外熱成像系統,采集軟件為WenHealth,保持檢查室室溫為23~24 ℃,患者檢查前保持安靜姿態15min后進行檢查,患者暴露全身,醫師調整拍攝距離并操作紅外儀攝像頭聚焦掃描患者正前、正后及左右側面,圖像經計算機處理后保存打印。所有患者在治療前以及治療后4、8、12周進行紅外熱成像檢查,并由我科專業醫師采集留存所有患者各時點的紅外熱圖數據。
1.4 療效評價指標
1.4.1 量表評分
采用來院隨訪或微信視頻回訪方式,由同一位醫師分別在治療前及治療后4、8、12周對所有受試者依次進行疼痛視覺模擬評分(visual analogue scale,VAS)、漢密爾頓焦慮量表14項評分(hamilton anxiety scale-14,HAMA-14)、HAMD-17、匹茲堡睡眠質量指數量表評分(Pittsburgh sleep quality index,PSQI)、健康問卷軀體癥狀群量表15項評分(patient health questionnaire-15,PHQ-15)、癥狀自評量表90項評分(symptom checklist-90,SCL-90)量表評分,評估患者的疼痛程度、情緒狀況、睡眠質量、軀體癥狀及病情嚴重程度改善情況,在評估過程中同時記錄患者治療期間不良反應情況,測試環境均獨立安靜。評分方法:VAS,0分表示無痛,1~3分表示輕度疼痛(不影響睡眠),4~6分為中度疼痛(影響睡眠),7~10分為重度疼痛(無法睡眠);HAMA-14,含14個項目,總分越高提示焦慮癥狀越嚴重;HAMD-17,含17個項目,總分越高提示抑郁癥狀越嚴重;PSQI,含19個項目,分值越高表明睡眠質量越差;PHQ-15,含15個最常見的軀體癥狀,主要詢問患者最近4周以來癥狀出現的情況及嚴重程度,分數越高表明軀體形式癥狀越嚴重;SCL-90,含90個項目,各個項目均采用1~5分5級評分法,分數越高,提示患者的病情越嚴重。
1.4.2 疼痛緩解率
臨床療效通過疼痛緩解率評定,每4周為1個評價周期。VAS下降:<50%認定為無效,50%~<75%認定為有效,≥75%認定為顯效。有效率=(顯效例數+有效例數)/總例數×100%。
1.4.3 紅外熱像圖圖像分析和評價
所有患者在治療前,治療4、8、12周后進行紅外熱成像檢查。各時點均拍攝1幅紅外熱圖(共4幅)。將紅外熱圖分別導入模式識別軟件,將1幅圖像從中均分為2幅,利用差異散列算法可將彩色圖像灰度化轉換為64階黑白圖像,通過計算差異值得到最后的圖像Hash值,以此判斷2幅圖像的相似度,即人體對稱兩部分相似度。完全相同的圖像Hash值為1,Hash值越大,則說明兩幅圖像的相似度越高,側面反映了人體熱對稱性的情況。通過分析治療前后不同時點紅外熱圖的Hash值變化情況來評價度洛西汀的療效。
1.5 藥物不良反應處理預案
治療過程中觀察患者有無出現肝腎功能損害、運動功能受損以及自殺傾向等嚴重不良反應,一旦發現立即停藥并同時上報主管部門?;颊叱霈F嗜睡、乏力、心慌、出汗、口干等輕度不良反應,由主管醫師評估,能耐受者繼續治療,不能耐受者經疼痛科門診調藥并退出研究。
1.6 統計學分析
采用SPSS 26.0軟件進行數據分析,分析前對數據進行正態性和方差齊性檢驗。正態分布資料以`x±s表示,治療前后組間差異分析采用重復測量方差分析;非正態分布資料以M(P25,P75)表示,治療前后組間差異分析采用非參數Friedman M檢驗,治療前后各時點Hash值與各量表評分指標之間相關性采用Spearman秩相關性分析,以雙側檢驗P<0.05為差異有統計學意義。紅外熱圖Hash值與各量表評分相關性圖采用GraphPad Prism 8.0軟件繪制。
2.1 受試者一般情況
研究共納入受試者70例并完成全程隨訪,其中男性16例(22.9%),年齡中位數為49(40,55)歲。主訴為頭痛2例(2.9%)、頸肩疼痛8例(11.4%)、腰背疼痛13例(18.6%)、腹痛3例(4.3%)、胸痛5例(7.1%)、肢體關節疼痛14例(20.0%)和全身多部位疼痛25例(35.7%)。所有受試者完成治療和紅外熱成像檢查以及調查問卷,治療過程中未發現嚴重不良反應,輕度不良反應包括口干、出汗各2例,便秘1例,經評估采取繼續治療后癥狀均逐漸減輕或自行消失。
2.2 治療前后紅外熱圖改變
身心健康常模紅外熱圖為雙側高溫區(紅色)分布基本對稱,上下、前后、左右無異常局限性高溫或低溫區(圖1A)。PSPD患者紅外熱圖均表現為典型的“豹紋征”,表現為點片狀、條紋狀、絮片狀的不對稱高熱區(紫色和紅色),主要集中在前胸部,背部和腹部次之,四肢表現不明顯(圖1B)。使用度洛西汀治療顯效的患者治療后紅外熱圖均有明顯改變,表現為雙側胸部高溫區逐漸趨于對稱,且點片狀、條紋狀、絮片狀的高熱區(紫色和紅色)明顯減少或融合成團,隨服藥時間延長改善更為顯著(圖1C)。
圖1 不同人群紅外熱圖
A:正常人胸腹部、后背以及左右側面的紅外熱圖;B:PSPD患者胸腹部、后背以及左右側面的紅外熱圖;C:PSPD患者治療前以及經度洛西汀治療4周、8周、12周后胸腹部紅外熱圖
2.3 治療前后紅外熱圖Hash值變化及與其他觀察指標的改變情況
按疼痛緩解率對患者進行療效評價,PSPD患者經度洛西汀治療4、8、12周后總有效率分別為31.43%、67.14%、78.57%(表1)。與治療前比較,70例患者的紅外熱圖Hash值隨治療時間的進展呈上升趨勢(P<0.05),而VAS、HAMA-14、HAMD-17、PSQI、PHQ-15和SCL-90評分均隨治療時間的進展呈下降趨勢(P<0.05)。對治療前后的Hash值以及VAS、HAMA-14、HAMD-17、PSQI、PHQ-15、SCL-90評分進行非參數Friedman M檢驗,均顯示差異存在統計學意義(P<0.05)。且HAMA-14、HAMD-17、PSQI、PHQ-15、SCL-90的各時點兩兩比較差異均存在統計學意義(P<0.05),治療后12周與8周的Hash、VAS比較無顯著的統計學差異(P>0.05,表2)。
表1 度洛西汀治療后患者疼痛緩解率療效評價結果 [n=70,例(%)]
表2 度洛西汀治療前后紅外熱圖Hash值以及各量表評分的改變 [M(P25,P75)]
a:P<0.05,與治療前比較;b:P<0.05,與4周后比較;c:P<0.05,與8周后比較
2.4 治療前后各時點紅外熱圖Hash值與各量表評分的相關性分析
散點圖和相關性分析結果顯示:治療前后各時點紅外熱圖Hash值與VAS、HAMA-14、HAMD-17、PSQI、PHQ-15、SCL-90評分分別呈負相關(圖2)。
圖2 各時點紅外熱圖Hash值與各量表評分的相關性分析
2.5 治療前后紅外熱圖Hash值改變與各量表評分改變的相關性分析
對患者治療12周后與治療前紅外熱圖Hash值改變與VAS、HAMA-14、HAMD-17、PSQI、PHQ-15、SCL-90評分改變分別做散點圖并進行相關性分析顯示:紅外熱圖Hash值改變與各量表評分改變分別呈負相關(圖3)。
圖3 治療前后紅外熱圖Hash值改變與各量表評分改變的相關性分析
3.1 紅外熱成像用于PSPD診斷與治療的基本原理
PSPD患者主要臨床表現是長期遷延不愈的疼痛感覺,伴有一定的抑郁、焦慮情緒和睡眠障礙,目前還無法明確這些伴隨癥狀與疼痛發生之間的相互關系。有研究認為,慢性疼痛、情緒障礙可以導致下丘腦-垂體-腎上腺軸失調及植物神經系統調節異常,并認為植物神經功能紊亂可以進一步導致患者的心理問題和疼痛感覺加重,產生惡性循環。植物神經系統涉及呼吸、心跳、胃腸蠕動及新陳代謝等多種重要生理功能,其中交感神經部分直接控制皮膚局部微循環并改變體表熱能分布,這一現象也是本研究利用紅外熱成像捕捉人體熱輻射進行PSPD診斷的基本機理?,F有研究表明,正常人體溫度表現為雙側熱對稱,不對稱熱模式則提示可能存在疾病過程,如感染、腫瘤、炎癥、肌肉緊張、神經卡壓等。關于抑郁、焦慮等心理疾病的特征性紅外熱圖表現尚缺乏系統性的臨床研究,更缺乏有效的分析技術。本研究利用紅外熱圖Hash值來評判PSPD患者是否存在體表溫度分布的典型異常,再通過比對其與常規心理評估量表指標之間的相關性,可以判定紅外熱圖Hash值是一個有效的診斷PSPD和評判治療效果的客觀指標,其能否作為慢性患者PSPD篩查以及能否應用到其他類似的心理疾病尚需進一步研究。
3.2 紅外熱圖Hash值與PSPD患者心理評價量表相關性良好
本研究將度洛西汀應用于PSPD的治療,結果顯示其具有良好的療效和安全性。研究發現,與治療前相比較,患者的紅外熱圖Hash值、VAS、HAMA-14、HAMD-17、PSQI、PHQ-15和SCL-90評分均隨著治療時間的進展逐步改善,表明患者經治療后病情的好轉。研究還發現,經過度洛西汀治療有效的患者紅外熱圖顯示的雙側不對稱、色彩混雜、散點狀或斑塊狀的高溫區減少,黃色或紅色區域也逐漸恢復成藍色或者綠色并恢復雙側對稱,而無效的患者紅外熱圖則無明顯改變。雖然現在還無法確定度洛西汀對體表溫度的調節是直接的還是間接的,但這種紅外熱圖熱對稱性的恢復可被利用來判斷治療措施是否發揮效能。在對患者治療前后紅外熱圖Hash值與VAS、HAMA-14、HAMD-17、PSQI、PHQ-15、SCL-90量表評分進行相關性分析后發現二者均呈一定的負相關,并且各時點Hash值變化趨勢與各量表評分變化趨勢相反,這提示紅外熱圖Hash值可以作為心理量表評價之外的獨立的參考依據。進一步分析,治療12周后與治療前Hash值差值及VAS、HAMA-14、HAMD-17、PSQI、PHQ-15、SCL-90量表評分差值呈明顯的負相關,即紅外熱圖Hash值改變與臨床癥狀改善程度一致,這種一致性表明紅外熱圖Hash值可以進一步用于PSPD患者臨床療效的評價。
3.3 紅外熱圖Hash值可評價PSPD患者臨床療效和遠期預后
在本研究中還發現,度洛西汀治療前后各時點的紅外熱圖Hash值與VAS評分相關性最大,表明紅外熱圖特征性的“豹紋”樣體溫分布可能與疼痛感受關系密切,這為后續研究PSPD的發病機制提供了新思路。我們在后期隨訪中還發現,PSPD患者遠期預后情況與紅外熱圖Hash值關系非常密切,當紅外熱圖Hash值在治療后期逐漸增大越接近1,患者停藥后復發率越低,即使有少量患者復發也表現出很輕的癥狀。在對度洛西汀治療無效的患者隨后的觀察和分析中發現,在服用度洛西汀后紅外熱圖Hash值改善不明顯甚至無變化的少數案例中,多數存在社會支持系統不足、心理極度脆弱或治療過程中遭遇的其他變故等客觀情況,也有患者反映疼痛癥狀受新冠疫情管控措施影響較大,按設計方案該類患者隨后轉入心理??浦委?。由此,通過分析對比患者治療前后各時點紅外熱圖Hash值的變化可以從客觀上判斷患者整體病情恢復情況,從而根據結果來指導臨床醫師制定出更有針對性的治療方案。
3.4 本研究的臨床意義
PSPD發病機制復雜,臨床診斷和治療均存在較大難度。本研究將醫用紅外熱成像技術用于PSPD的輔助診斷和治療后的預后評判,并率先提出采用Hash值作為判讀PSPD患者紅外熱圖的主要指標,證明了:①紅外熱圖Hash值與PSPD患者的抑郁、焦慮、睡眠、軀體障礙等量表評分相關性良好,可有效避免主觀誤差。②度洛西汀治療PSPD患者有效率高,副作用小,且隨時間延長療效增加。③紅外熱圖Hash值可以作為度洛西汀療效和預后評判的客觀指標。本研究結果對尋找心理疾病的客觀檢查和評判措施具有重要的指導意義。
3.5 本研究存在的問題及局限性
本研究的局限性在于:①作為初步研究,樣本量偏少且觀察周期短,遠期效果仍需要進一步隨訪觀察;②本研究未設計空白對照,也未能開展多種藥物的隨機對照分析研究;③Hash值需要通過專業的統計分析方法獲得,在臨床直接應用尚存在一定困難,下一步需將其設計成專門的程序并將其導入到紅外熱成像采集軟件,以增加臨床可用性。
綜上所述,紅外熱圖Hash值能夠幫助判斷PSPD的轉歸趨勢,可作為一種PSPD輔助診斷和療效評價的客觀評判指標。
----本文摘自《陸軍軍醫大學學報》2023年第45卷第20期
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