热成像（热成像仪）

1960年，军事工程师R. Lawson在测试一款当时属于机密的夜视仪时，不小心将接收镜头对准了坐在他对面的一位袒胸露乳的女士。仪器屏幕上出现了乳腺的热成像图。这一现象引起了少校的兴趣。在意识到这一方向的前景后，他离开了军队，并于1961年与R. Barnes合作开发了第一台医用热成像装置，并成功应用于实践。

手术适应症

热成像诊断最常用的领域如下。

• 识别乳腺、甲状腺、眼眶和某些皮肤疾病的癌前病变和肿瘤病变。
• 关节疾病的诊断。
• 检测颈动脉、锁骨下动脉、股动脉和腘动脉狭窄/闭塞性病变的初期和/或晚期阶段。
• 四肢和阴囊静脉循环的诊断。

从以上列表可以看出，这些研究的“神经学方面”仅体现在颈动脉供血不足的检测上。在不降低检测颈动脉狭窄/闭塞性病变（已知此类病变通常无症状或症状较少）的重要性的情况下，我们相信我们有权显著扩展神经病学热成像研究的范围。

众所周知，神经病学经典认为必须对患者进行裸体检查，以免遗漏任何营养不良、闭合不全等情况。

正如神经系统检查的基础是确定脑神经、运动和/或感觉领域的各种不对称性一样，识别患者身体各个部位的等温线是热成像的本质。

如果我们考虑到热成像是一种极其敏感的方法（测量精度高达 0.01°C），且特异性相对较低，那么热成像分析就变成了一个创造性的过程，需要对每个具体案例的情况进行必要的临床分析。

例如，眼眶等温症可能由完全不同的病因引起——从颈动脉阻塞到眶上裂肿瘤，从兔眼症到丛集性偏头痛。鉴于热成像的简便易行、持续时间短、安全无痛且易于获取，诊断专家认为该方法非常适合用于对人群进行大规模随机检查，以早期发现胸部、甲状腺、肾脏、关节、阴囊和四肢的肿瘤、血管和炎症性疾病。

在这种情况下，高灵敏度的体温记录仪对于快速初步选择患者来说是必不可少的：如果是头部体温不等的患者，最有可能是神经科医生、神经外科医生、眼科医生或耳鼻喉科医生的患者；如果是颈部或乳腺温度不对称的患者，则应转诊给内分泌科医生或肿瘤科医生；而四肢体温不等的患者则很可能是血管科医生的患者。

实施方法

热成像技术是对不可见红外辐射的记录。最大辐射波长为9.5微米。根据斯特藩-玻尔兹曼定律，发射能量与绝对温度的四次方成正比：W=T ⁴。

皮肤的红外辐射与种族、色素沉着程度和其他个体特征无关。体表温度取决于三个主要因素：血管化特征、代谢过程水平和热导率差异。

目前，记录身体红外辐射的方法有 3 种。

• 热成像记录皮肤最表层（0.5-1.5 毫米）的产热情况。
• 厘米和分米范围内的红外辐射测量（波长 17 厘米，频带 1.5-2.0 kHz）可以获取有关身体深层结构的信息。
• 使用接触式液晶条的胶片热成像技术记录厚度为 0.3-0.8 毫米的皮肤外层的热辐射。

热成像设备有几种基本类型。

• 使用液氮冷却温度敏感传感器的温度计。这些设备可以拍摄人体被检查部位远距离红外光的图像。它们适用于在医院和/或门诊检查计划患者，但在急诊医学中，尤其是在患者床边，用途不大。一个显著的局限性是需要持续供应相当稀缺且易蒸发的液氮。
• 无需使用液氮的温度计。此类设备可以非接触式显示所研究光谱的红外活动图。便携式温度计尤其方便——它是急救医学的通用设备：可用于家庭检查、救护车检查、入院科室检查、医院检查、诊所检查、重症监护室检查、手术室检查。这类设备便携、灵敏度高，且维护相当简单。这些系统的灵敏度相当高，可达百分之一度。
• 基于液晶薄膜的接触式热成像技术。国内外已有类似技术。优点：研发成本较低，无需使用液氮。缺点：劳动强度高，可能只能在平面上使用，需要与干燥的皮肤表面紧密均匀地接触，在急诊医学中使用困难。这种热成像技术的灵敏度较低，约为0.5°C。
• 红外辐射测量法，又称热断层扫描法。这类热成像仪配备特殊天线，可记录超高频范围，从而能够测量深达17厘米的人体结构温度，精度高达0.1摄氏度。但遗憾的是，该设备对干扰非常敏感，因此只有在特殊的屏蔽室内工作才能获得可靠的结果。

结果评估

通常情况下，人体相同区域的温度活动分布严格均匀。因此，医学热成像的本质在于识别、定位和确定热不对称的程度，并进行临床评估。健康人群的热量分布呈现对称性。因此，眼眶区域、面部皮肤、嘴唇和颈部通常比鼻子、额头上部和面部外侧部分（暗区）温度更高（呈现为亮区）。

同时，还考虑了头部和四肢热成像图中最典型和最恒定的温度梯度。

• 水平轨道梯度。正常情况下，当轨道红外辐射均匀时，内眼角的温度比外眼角的温度高0.3-0.7°。
• 上肢纵向温度梯度。肩部温度通常比手背高0.5-0.7°。
• 下肢纵向热梯度。大多数健康人的大腿温度比足部温度高0.6-1.1°。

上述梯度是相对的。如果眼眶温度梯度最恒定，那么“肢体”的等温性就会发生变化。对于手部——人体的主要“热交换器”——来说尤其如此。手部的产热作用最容易受到神经支配、心理情绪、药物和寒冷因素的影响而波动。

许多病理状况会导致患者身体各个部位的红外活动发生变化。

颈内动脉闭塞或狭窄超过70%通常伴有闭塞侧眼眶的低温，热梯度为1.5-2.7°。在颈动脉内膜切除术中，眼眶和上睫状区（角动脉和滑车上动脉的血管化区域）的“光度”与颈动脉管腔狭窄程度之间存在直接关系。当颈内动脉管腔狭窄超过60%时，可观察到狭窄同侧眼眶区域的红外辐射减少。

E. Wood 结合使用热成像和血管造影技术，发现在同侧颈外动脉作为闭塞颈内动脉侧支循环的情况下，其短期压迫会进一步增加患侧动脉轨道的“冷却”。

在发作期间进行检查时，丛集性头痛会表现出“疼痛丛”一侧的发光明显增加，最高可达 1.5-2.0°。

相反，一种罕见但极其有趣的病因性冷性偏头痛（乙酰辅酶 Q10 头痛）是由于颈内动脉虹吸管痉挛引起的，会导致疼痛侧眼眶出现明显的短暂性低体温。

颞动脉炎通常伴有颞浅动脉投射中检测到“严重”高热。

持续的、严重的 Harlequin 面具型低体温是 Barraquer-Simons 综合征的特征。

静脉性脑循环障碍 - 搏动性突眼、 Tolosa-Hunt 综合征和Melkersson-Rosenthal 综合征可观察到头部热像图的特征性变化。在后一种情况下，水肿综合征加重时嘴唇和舌头充血，导致明显的高热，可通过对症治疗来调理。

最常见的面部损伤形式是面瘫和三叉神经痛。这些损伤具有不明显的热成像体征——从三叉神经第一支神经痛加剧时眉间区域明显的局部高温，到第二和第三支神经痛侧的相对低温。面瘫通常不会导致明显的面部等温。

对于椎动脉综合征加重的患者，最常注意到的高温区域是疼痛综合征侧的_{椎旁区 C4} C5 。

在研究急性脑血管意外患者肢体热像图时，我们首先注意到右侧半球出血患者的左肢早期出现明显的低体温。这一现象一方面使我们能够推测深度昏迷患者血肿的可能定位；另一方面，也证实了关于大脑半球功能不对称、植物神经调节中枢主要位于右半球的著名理论。

在对患有脊髓空洞症后角膜形式的一些患者的观察中，我们首次记录了半夹克形式的躯干非等温现象，证实了这种疾病存在节段性分离性敏感性障碍。

在热像图中，最显著的变化出现在转移性病变中。

雷诺氏综合征会导致手部热图出现明显的不对称变化，尤其是在冷却测试之后，当将手浸入冷水中 10 分钟后，手指并没有像正常情况那样升温（由于动静脉分流迅速打开），而是长时间保持低温状态。

对于大多数患有振动病的患者来说，与雷诺氏综合征相比，手部对称性体温过低更具特征性，在病情恶化时甚至会出现“热截肢”。

如前所述，手部产热是动态的。因此，手部热成像技术最重要的应用领域是动态热成像和超声波在反尼古丁宣传中的应用。

足部发热是红斑性肢痛症患者的典型症状。热成像技术对于动态观察各种原因引起的下肢远端血管病患者非常有用，可以显示药物和/或药物治疗的有效性或失败。

热成像应用的以下两个方面不仅对急诊神经病学很重要，而且对整个急诊医学也很重要。首先，我们讨论的是无创诊断医源性血栓性静脉炎亚临床阶段的可能性。导管静脉的动态热成像和超声双功能监测显示，50% 的患者在持续导管插入的第二天会出现注射后静脉炎。热像图上记录的导管静脉沿线的高热区域，加上超声双功能检查显示的静脉流出受损，反映了医源性静脉炎的发展。及时治疗有助于防止静脉血栓形成的进一步发展，而反复的热成像控制有助于评估预防性治疗的有效性。

对偏瘫患者下肢静脉循环进行动态热成像和超声监测也同样重要。超声多普勒、双功能检查和凝血测试补充的研究表明，60% 的偏瘫患者在中风后第 2 至第 3 天就已出现血栓前状态，瘫痪下肢的发生率则为其他患者的 6 倍。这是可以理解的，因为对于神经科患者来说，由于感觉和运动障碍，静脉病的临床识别较为困难。此外，静脉病通常还伴有言语障碍。因此，与治疗部门和外科部门的患者不同，神经科患者通常不会出现肿胀、疼痛和类似感觉的严重症状。因此，如果动态热成像和超声方法发现静脉流出障碍的哪怕是初期迹象，也需要紧急预防性治疗，以防止发生肺栓塞等急诊医学的严重并发症。

近年来的研究令人信服地表明，如果一个人作为个体而非生物体的死亡与大脑的死亡密不可分，那么脑死亡则完全与脑内血流停止以及所谓的“停止”现象的出现有关，而这种现象迄今为止只能借助造影脑血管造影术才能确定。显然，这种不安全且难以实施的程序对于重症患者来说是不可接受的。

非侵入性超声方法和热成像技术显然更符合伦理、更易于获取且信息量更大。

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