医学数字红外热成像热态图类型简介

1.1.6　医学数字红外热成像热态图类型简介

1.1.6.1　体表温度与体表投影区热态分布概念

（1）体表温度　一般是指某个体表局部的温度变化，可以在热成像平面图进行直接测量来获取，测出的温度为绝对温度（absolute temperature），受外界环境影响比较大，误差也明显，因此，对环境控制要求严格，对受检者体表温度“凉、发散、静息”控温的时间比较长。

（2）体表投影区（简称投影区）热态分布　是以立体（三维）思维方法认识局部体表温度与其相应组织器官热态变化的关联性，主要测它的相对温度值（热态差值，thermal difference，国际标准称为ΔT）。

（3）正常人体的温度分布　其具有一定的稳定性和对称性。由于解剖结构、组织代谢、血液循环及神经活动状态的不同，形成了不同的热场，同时反映到体表。当人体某处存在疾病或功能发生改变时，该处血流、细胞组织和器官代谢会发生变化，导致局部热场改变，表现为局部体表温度升高或降低。因此，局部温度的改变应该包括了深部组织器官热源与体表热源的复合（或重叠）在一起的热态分布形式，在测量方法上也有所不同，在测量局部体表温度的同时还必须与本体正常热态（normal thermal state）（温度）进行对比，即计算出热态差值（ΔT）。

1.1.6.2　低热态分布成像图

除生理性低热态区外，即局部病变区域与周围组织或对侧组织相比较热态差值（ΔT）低于正常值范围，其形成原因主要是由于供血不足，如囊肿、脓肿、血肿、囊性变、动脉阻塞、动脉狭窄等;供血受阻，如组织纤维化、机化、退行性变等;水分过多，如肾性水肿、浆膜腔积液、甲状腺囊肿、卵巢囊肿等;无血运供应，如结石、钙化等;神经损伤及交感神经占优势，如偏头痛、坐骨神经痛、神经外伤、雷诺病等;器官附近寒气过多，如鼓肠、气胸、阳虚体质比较突出者的四肢末梢、跟腱、背部肾区、腹部小肠、盆腔热态投影区域都可能出现低热态分布（图1.6）。

1.1.6.3　轻度高热态分布成像图

轻度高热态分布成像图，为轻度异常热成像图。它是指病变区域与周围组织与健侧组织相比，热态差值（ΔT）略高于正常值范围，患侧血管影像增粗，但双侧基本对称。常见于慢性炎性疾病、良性肿瘤（图1.7）。

图1.6　低热态分布成像

（提示心脏缺血、脂肪肝）

图1.7　轻度高热态分布成像

（左外上象限乳腺增生）

1.1.6.4　中度高热态分布成像图

中度高热态分布成像图，为中度异常热成像图。它是指病变区域与周围组织及健侧相比，热态值明显高于正常值范围，且患侧血管影像增粗、增多，但基本上是对称的。常见于:轻度炎症性疾病、良性肿瘤、结缔组织病、代谢亢进性疾病，某些颈、肩、腰、腿痛，以及外伤、少部分恶性肿瘤（malignancy）等（图1.8）。

1.1.6.5　血管性/炎性组织高热态分布成像图

血管性/炎性组织（vascular/inflammatory organization）高热态分布成像图，为高度异常热成像图。它是指病变区域与周围组织及健侧相比，热态差值ΔT大于正常值时，患侧血管影像增粗、增多。两侧有明显不对称。常见于:急性炎症性疾病（如急性风湿性关节炎、肝炎、肺炎、血管炎症等）、恶性肿瘤、外伤等。除生理性热态区、“反应性（生理）热态区”外，静脉回流受阻，如门静脉高压症、上腔静脉综合征、静脉曲张等;血管阻力现象及血液分配不均衡而出现的充血或瘀血;压痛点，如纤维肌痛综合征压痛点、慢性软组织损伤压痛点、枕大神经压痛点;肌肉痉挛、牵拉、损伤，肌腱或筋膜牵拉、损伤等（图1.9）。

图1.8　中度高热态分布成像

（右上肩背部肩周炎）

图1.9　血管性高热态分布成像

（左侧乳腺癌）

1.1.6.6　恶性肿瘤高热态分布成像图理论基础

（1）Folkman-MichelG理论　肿瘤的发生、发展、转归在很大程度上依赖于血管的生成。这个假设最初由Folkman首先提出，后来被众多的实验所证实。Folkman的假设主要依据:①体外培养肿瘤细胞只能为1～2mm³，而植入鼠体内后体积可迅速扩展到数个立方厘米。②体外培养的血管内皮细胞分裂有限。③体外培养的器官无血管，具体表现为兔肝转移灶血管研究表明，无血管的肿瘤＞1mm，而较大的肿瘤内有血管网;鼠皮下肿瘤在无血管阶段呈线性生长，而血管生长时呈指数生长。④肿瘤悬浮于眼前房液中，体积不超过1cm³，一旦种植到虹膜上诱导血管新生后，肿瘤生长就可增长16000倍。⑤＞1cm³的肿瘤移植至鸡胚绒毛膜囊后，如果在72h不血管化，肿瘤就能发生坏死和自溶。

Folkman研究证明，在癌症早期，当直径2mm仅有60万个细胞时，其附近就有血管增生，为肿瘤生长提供营养保证。新近发现:肿瘤能产生血管扩张因子，这可以解释恶性肿瘤呈现高温血管性热成像图。我们曾做过裸鼠种植乳腺肿瘤（breast tumors）细胞的红外热成像动态观察的实验研究，实验结果与上述理论一致。

（2）恶性肿瘤的低热态（低温）区问题　即病变局部热态差值（ΔT）较周围组织低，出现“热中有凉”成像图，究其原因可能系肿瘤生长过快，血运供应不足，或肿瘤晚期发生坏死或囊变所导致。吴士明教授曾经做过动物实验，证明了上述现象及机制，临床上也确是如此。观察还发现:在病变周围可能有血管病变的异常热态分布（abnormal thermal state distribution）。该现象有助于正确分析热成像图，防止漏诊或误诊（参见6.8肿瘤数字红外热成像图谱）。

（3）肿瘤“交叉转移（cross shift）”或“镜像现象（mirroring phenomenon）”　临床有时见到并不是晚期的某一侧恶性肿瘤患者，对侧已经“转移”，这种现象称为“交叉转移”或“镜像现象”，如肺癌（lung cancer）、乳腺癌（breast cancer）等。目前国内已经发现一些经B超、X射线、CT证明，确无对侧转移的恶性肿瘤病例，而在热成像图上已见对侧明显转移改变，能够提前3～6个月发现病变，并能够判断预后情况。如临床上有的乳腺癌患者治疗效果好，有的临床治疗后很快转移复发，这类患者实际上手术治疗前已有同侧或对侧淋巴转移，只是现有被临床认可的检查诊断设备很难早期判断全身及淋巴转移情况，加上手术后的创伤，以及没有及时有效地调理和治疗跟进，应该是乳腺癌复发转移的一个重要因素（参见6.8肿瘤数字红外热成像图谱）。