临床上90%的肺栓塞栓子来源于下肢深静脉血栓形成(DVT),让人头疼的是,80%的下肢DVT并无临床症状,很难诊断。
及早发现肢体的静脉栓塞,是预防肺栓塞的重要手段。红外热成像检测的技术,可用于肢体深静脉栓塞的筛检。
目前广州呼吸病研究所呼吸疾病国家重点实验室已初步完成基础和临床应用研究,其研究结果已在国际权威杂志上发表。
与血管造影及超声检查等结构影像相比,功能成像的红外热成像检测可提早10个月发现血管功能问题,揪出其他检查手段查不出的栓子,及时从上游阻断肺栓塞发生的可能。
广州医科大学附属第一医院广州呼吸病研究所副教授邓方阁介绍,所谓红外热成像检测技术,是指利用物理技术的一种新型功能成像检测手段,通过遥感技术,截取人体表面不同温度场的信息变化,间接了解血流状态,进而根据人体模型温度的状态与变化,诊断疾病进展情况和评价人体功能状态。
“任何物体超过绝对零度(-273℃)都有红外线辐射出来,人体也一样,人体表面在不同部位上,会辐射出不同强度的红外线。”邓方阁进一步解释,当这些红外线被红外热成像仪的红外采集镜头接收,转换成温度,再转换为电信号,就可以在显示器上生成热图像和温度值。
到目前医用红外热成像检测系统,红外技术用于医学已一百多年,2002年SARS暴发,红外技术被广泛用于机场、口岸等诸多公共场所,排查与筛检高疑患者;2006年,我国禽流感突发,广州呼吸研究所钟南山院士和北京航空医学研究所空军首席专家俞梦孙院士牵头共同开发了“人体上呼吸道热态快速自动测评系统”,在该系统中,红外热成像显示出对血管及其相关疾病高度敏感;2007年,基于该结果,我国开始进行红外热成像对下肢深静脉栓塞的动物实验及临床应用研究。如今,这种非接触红外热成像技术,可通过清晰记录人体瞬间向外辐射的热能信息,实时动态地监测人体局部面积温度。“也就是说,可以根据温度的状态与变化,来进行诊断疾病和人体功能状态。”
肢体皮肤温度异常提示血流异常
邓方阁介绍,目前,在临床上,广州呼研所已将红外热成像检测技术用于肢体深静脉血栓的筛检。“红外线对人眼不敏感,是不可见的,所以人们对它,没有像对可见光一样的直接感受,必须用对红外线敏感的红外探测器才能接收到。”
“我们已可以确认,红外热成像检测技术对肢体深静脉栓塞的定位相对准确、高度敏感和相对特异。”她说,2012年,已可将这一技术用于实验动物肢体深静脉栓塞的早期诊断; 2015年,已经确诊的肢体深静脉栓塞患者,检测栓塞部位与血管加压超声或血管造影的吻合率高达96.87%。
“形象一点说,红外热成像,就像一部可视化的听诊器,可以‘看穿’患者所患的病。”邓方阁分析,国外的研究表明,下肢温度主要取决于外周血流量,肢体血流量与表现温度密切相关。肢体皮温异常,则提示该区域血流异常。而红外热成像检测技术,对血管性疾病高度敏感,通过检测皮肤表面温度,直观、动态地间接观测血流状态,进而研究机体的血流变化规律,及早发现疾病的征兆。
比血管造影及超声更早发现血管问题
“需要明确的是,当疾病发生时,人体的功能变化会早于结构改变。”邓方阁认为,从功能改变到结构改变,就是疾病从量变到质变的发展过程。“因此,身体机能的动态观测比静态观察更具先兆性。”
“而红外热成像检测技术就是检测功能改变的。”邓方阁指出,目前,包括磁共振成像、CT、X线以及多普勒超声在内的结构影像检测,只可透视到机体内部,并以多角度的视角,提供机体结构异常的病变信息,但并不能完全反映出机体组织的功能变化。
邓方阁介绍,前期研究结果提示,与血管造影及超声检查相比,红外热成像检测甚至可提早10个月发现血管问题。
“曾有一名患者,超声检查下肢静脉栓塞时,呈阴性,但红外热成像检测技术查出却呈阳性,结果,过了一段时间,他的下肢静脉果然栓塞了。”她说,还有一名患者,第一次做血管造影时,显示没有静脉栓塞,但用红外热成像检测技术检测为阳性,患者不以为意,结果,第二次做血管造影时,就有了静脉栓塞。
“因此,红外热成像检测技术是对超声检查、血管造影等检查手段的补充,”邓方阁说,而且,它的作用更多的是早期的筛检,但并不能替代超声检查、血管造影等检查。
她还提出,与目前无创的多普勒血管加压超声检测相比,红外热成像检测还具有检测方便(跟照相差不多)、检查时间短(只需几分钟)、检查费用低廉、重复性好、患者可直观目测等优点,被誉为“绿色”检测。
红外热成像检测筛查技术并非万能
邓方阁说出,红外热成像作为一种生理学功能检测手段,反映的是机体组织的功能状态。因此,红外热成像在疾病早期,就能探知机体内部的微细变化。如果这种早期功能性的检测能用于基层单位,对下肢深静脉栓塞实施大范围的健康普查,筛出重点病人,可大大缩窄复查范围,更便于下肢深静脉栓塞的筛查、早期诊断、预警及临床监测。
“不过,红外热成像检测技术也不是万能的。”她说,在她利用红外热成像技术检测的64例患者中,就有两例患者,明明已经发生栓塞,但红外热成像检测的结果就是呈阴性,说明红外热成像技术还与患者交感神经调节等其他因素有关。同时,红外热成像仅用于筛查,发现问题后,还需要超声、血管造影等检测手段进一步确诊。此外,目前,医用红外热成像仪的临床应用并未做到标准化、专业化和专科化。迄今为止,该技术也尚无统一标准,极大影响了该技术在医学临床应用方面的推广及普及。
可用于肿瘤、炎症、疼痛、代谢异常筛检
“红外热成像检测技术对血管疾病尤其敏感。”广州医科大学附属第一医院广州呼吸病研究所主任医师张挪富介绍,目前,红外热成像检测技术已在肿瘤、炎症、疼痛、神经障碍、代谢异常等方面展开研究和应用。具体而言,红外热成像检测技术可以对以下疾病进行早期的筛检。
1.下肢静脉栓塞和静脉曲张
静脉栓塞主要包括肺栓塞和下肢深静脉栓塞。肺栓塞的栓子90%来源于下肢深静脉血栓形成。由于下肢深静脉栓塞临床经过比较隐匿,缺乏特异性,大约80%的下肢深静脉栓塞患者,尤其发生在远端者,常无临床症状,靠临床诊断下肢深静脉栓塞很困难。美国每年新诊断下肢深静脉栓塞病例30万人,但超过这些病例3~4倍的患者缺乏任何明显症状而未被检出;下肢深静脉栓塞患者可能由于其血栓的脱落引起致死性的心血管事件,在各种疾病死亡患者中,有下肢深静脉栓塞者占尸检的72%。
下肢深静脉栓塞发生的主要病理改变,是局部静脉血流缓慢、瘀滞,因而具有局部皮肤温度增高的特点。“所以,可以通过红外热成像来进行检测。”
2.动脉闭塞或狭窄
同样是利用红外热成像检测对血管具有高度敏感和相对特异的突出优势,可以灵敏地捕捉到肢体表面的温度,并可以作为判断肢体末端动脉血管状态理想的评价手段。因此,红外热成像对动脉闭塞或狭窄患者同样可以进行检测以及治疗前后的观测与评估。
3.糖尿病足
在国外,会利用红外热成像技术对糖尿病患者的足部进行定期监测,一旦发现异常,及时进行护理,可减少糖尿病足的发生率。
4.高血压、糖尿病导致的外周动脉疾病
据文献报道,高血压、糖尿病导致的外周动脉疾病,能够有效诊断出的只有6.3%。而如果利用红外热成像技术就可以提高诊断率。
5.乳腺癌、甲状腺癌等肿瘤
目前,欧美国家主要利用红外热成像技术进行乳腺癌等肿瘤疾病的诊断和筛查。因为通过红外热成像技术可以观测到肿瘤附近血管的情况,血管越丰富,说明肿瘤生长越“旺盛”。尤其是甲状腺等浅表性的肿瘤,可以提前半年发现问题。
6.炎症、疼痛
身体某一部位发生炎症,或出现疼痛,通过红外热成像技术,可以在图像中显现出来,以客观评价。
7.心脏功能疾病
通过红外热成像技术,也可以早期发现心脏功能的疾病。