紅外熱成像技術在帶狀皰疹疾病應用中的研究進展

高翔宇^1,2， 陳澤豪^3,2， 李陳廣^1,2， 肖禮祖^1,3,2

（1 深圳大學醫(yī)學部；2 廣東醫(yī)科大學第一臨床醫(yī)學院；3 華中科技大學協(xié)和深圳醫(yī)院疼痛科）

關鍵詞：紅外熱成像技術；帶狀皰疹；帶狀皰疹后神經(jīng)痛；診斷；預測

帶狀皰疹和帶狀皰疹后神經(jīng)痛（postherpetic neuralgia,PHN）是疼痛科常見疾病。帶狀皰疹是一種急性感染性疾病，由水痘-帶狀皰疹病毒（varicella-zoster virus,VZV）感染引起。VZV具有強烈的神經(jīng)親和性，會在侵入機體后潛伏于人體的脊髓神經(jīng)背根神經(jīng)節(jié)的神經(jīng)元中，當人體的免疫力降低或過度疲勞，VZV病毒可再次激活并復制，產(chǎn)生的炎癥導致局部神經(jīng)組織損傷，引發(fā)劇烈疼痛。PHN是帶狀皰疹最常見的后遺癥，是一種復雜的神經(jīng)病理性疼痛。國外大多數(shù)專家認為PHN是指急性帶狀皰疹出現(xiàn)皮疹后持續(xù)至少3個月的疼痛，而國內(nèi)將PHN定義為帶狀皰疹皮疹愈合后持續(xù)1個月以上的疼痛。醫(yī)用紅外熱成像技術是一種快速、無創(chuàng)、非接觸式且具有較高靈敏度的影像技術，可以將人體發(fā)出的熱輻射轉化為不同的溫度圖像信號。隨著技術的不斷發(fā)展，醫(yī)用紅外熱成像技術在帶狀皰疹疾病的診斷、治療和預后評估中展現(xiàn)出了廣闊的應用前景。在過去的研究中，科學家們利用紅外熱成像技術對帶狀皰疹病人的皮膚溫度進行了定量分析，發(fā)現(xiàn)帶狀皰疹病變區(qū)域的皮膚溫度與健康區(qū)域存在顯著差異。這種溫度差異不僅有助于帶狀皰疹的早期診斷，還可以用于監(jiān)測疾病的進展和評估治療效果。此外，紅外熱成像技術還在PHN的評估及預測中發(fā)揮了重要作用。通過紅外熱成像技術監(jiān)測PHN病人的皮膚溫度變化，可以評估神經(jīng)痛的嚴重程度和治療效果，為個體化治療方案的制訂提供參考。然而，盡管紅外熱成像技術在帶狀皰疹疾病應用中取得了一定的研究成果，但仍存在許多挑戰(zhàn)和問題需要進一步解決。例如，紅外熱成像技術的標準化和規(guī)范化仍需進一步完善，以提高測量結果的準確性和可靠性。此外，對于帶狀皰疹疾病的紅外熱成像特征與其他皮膚疾病的鑒別診斷仍需深入研究。本文就紅外熱成像的工作原理及其在帶狀皰疹和PHN 的研究現(xiàn)狀進行綜述，為臨床診斷和治療帶狀皰疹和PHN提供參考。

紅外輻射屬于電磁波輻射的范疇，通過紅外熱成像技術，可以直觀地觀察到物體表面的溫度分布和紅外輻射情況。紅外輻射的產(chǎn)生與溫度有著密切的關系，紅外熱成像儀通過精準地捕捉并記錄人體向外發(fā)散的熱輻射圖像，從而以直觀的方式揭示人體溫度及其分布情況，所呈現(xiàn)的圖像結果為彩虹******像，不同顏色代表不同的溫度分布，高溫區(qū)域以明亮的顏色表示，而低溫區(qū)域則呈現(xiàn)較暗的顏色，溫度從高到低排列是白-紅-紫-橙-黃-綠-藍-黑。正常人體體表溫度分布具有穩(wěn)定性、規(guī)律性和特征性，不同區(qū)域的溫度差距形成了健康的人體表面的熱結構，健康青年的紅外熱成像圖表現(xiàn)為機體左右兩側體表溫度對稱性良好，平均溫度差小于或等于0.2攝氏度。但是，如果身體的某一區(qū)域發(fā)生疾病或者功能的改變，那么該區(qū)域的血液循環(huán)就會隨之發(fā)生變化，進一步導致身體的局部熱值發(fā)生改變，這些都可以通過熱成像圖進行反應觀察。例如，在感染性或非感染性炎癥反應時，其局部相應的組織或器官都會發(fā)生熱輻射-溫度變化，紅外熱成像技術恰可敏感捕捉這一變化。

紅外熱成像儀探測的是人體發(fā)散出的紅外輻射，它既不會造成身體傷害，又沒有任何不舒適感，是一種非接觸性、高速且便捷的方式，這對檢測工具來說，尤為關鍵。紅外熱成像技術最早在20世紀50年代用于乳腺疾病篩查，后逐漸應用于腫瘤、心血管疾病、皮膚疾病、骨骼肌肉疾病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病等各個領域，對于疾病的早期發(fā)現(xiàn)、治療指導、效果監(jiān)測及預后預測都起著關鍵性作用。近10余年來該技術在我國臨床疾病中的研究與應用取得了迅速發(fā)展。隨著醫(yī)學影像學技術的快速發(fā)展，醫(yī)用紅外熱成像技術在醫(yī)療領域中已經(jīng)發(fā)展成為繼X線、B超、CT和核磁共振后的又一新型影像學技術。早期預警是醫(yī)用紅外熱像技術最重要的一個優(yōu)勢，而X線、B超、CT、核磁共振等影像技術只能在疾病形成病灶后才能檢測到疾病。然而醫(yī)用紅外熱像技術能在機體僅出現(xiàn)功能障礙，尚無明顯組織結構異常的情況下，揭示出潛在的隱患，更早地發(fā)現(xiàn)問題。在疼痛學科領域中，醫(yī)用熱成像技術已應用于協(xié)助診斷，如關節(jié)炎、腰椎間盤突出癥和復雜性區(qū)域疼痛綜合征等疾病，這些疾病的病人體表溫度改變可表明深部組織有炎癥的存在或由于臨床疾病導致的局部血流灌注增加或減少，在疾病診治、轉歸起到了重要評估和參考作用，特別是在交感神經(jīng)相關性疼痛及功能紊亂方面，紅外熱成像展現(xiàn)出了其獨特的優(yōu)勢，交感神經(jīng)系統(tǒng)在人體中起著重要的調(diào)節(jié)作用，控制著血管的收縮和舒張，從而調(diào)節(jié)局部組織的血流和溫度。紅外熱成像技術能夠通過捕捉皮膚表面的溫度分布來間接反映交感神經(jīng)系統(tǒng)的活動狀態(tài)，評估交感神經(jīng)功能障礙較其他檢查更為敏感。此外，將紅外熱成像圖與其他臨床信息相結合進行綜合分析，有助于實現(xiàn)疼痛原因可視化、療效評估客觀化以及利于制定科學的診療方案。

目前帶狀皰疹通常依靠臨床醫(yī)師根據(jù)皮損的外觀和分布來診斷，帶狀皰疹通常分布于沿神經(jīng)行走的特定區(qū)域，呈單側性、帶狀型，一般不超過身體中線。神經(jīng)痛也是帶狀皰疹的顯著癥狀之一，表現(xiàn)為燒灼痛、針刺痛等，疼痛程度極其劇烈，在檢查設備（如polymerase chain reaction 技術等）的幫助下甚至能在水皰中的液體里檢測到水痘-帶狀皰疹病毒，且病毒培養(yǎng)、免疫熒光染色法等實驗室檢查也有助于診斷帶狀皰疹。然而在皮疹出現(xiàn)前，病人往往疼痛劇烈且診斷困難，容易被誤診為其他疼痛性疾病，從而延誤治療時機，最終易發(fā)展成為PHN。受局部炎癥的變化和周圍神經(jīng)脫髓鞘作用的影響，局部皮膚區(qū)域的熱輻射會發(fā)生改變。因此，導致局部皮膚溫度不對稱也是急性帶狀皰疹的常見癥狀。皰疹病變區(qū)域一般在皮膚表皮層，測量皰疹區(qū)域溫度及和健側區(qū)域溫度差是客觀指標，不受主觀影響。Cojocaru等通過對12例急性帶狀皰疹病人的皰疹區(qū)域進行熱圖拍攝，以此來研究帶狀皰疹的熱模式，發(fā)現(xiàn)12例帶狀皰疹病人的紅外線熱成像圖中病變區(qū)域與對應健側的溫度存在不對稱，且病變區(qū)域溫度較健側更高。且在1個月后仍可檢測到熱不對稱。強烈和彌散的高熱輻射圖像提示局部炎癥，在積極治療后對稱性恢復，若不對稱持續(xù)存在，則可能涉及帶狀皰疹相關并發(fā)癥。Lee等采用紅外線熱成像技術對1名接受藥物治療的帶狀皰疹病人進行了動態(tài)觀察。結果顯示，該病人的病變區(qū)域溫度在治療過程中出現(xiàn)了快速下降的現(xiàn)象，并和VAS評分具有相關性，從而推測紅外熱成像可能有助于診斷帶狀皰疹或早期無皮疹的帶狀皰疹爆發(fā)。姚益冰等利用紅外熱成像技術對20例疑似帶狀皰疹出現(xiàn)疼痛癥狀但未出現(xiàn)皰疹的病人進行研究，比較健側和患側病灶分布區(qū)域的平均溫度之差，并將溫度差與VAS評分進行對比，發(fā)現(xiàn)對比健側與患側的溫差，溫差越大提示為帶狀皰疹可能性越大，這揭示在帶狀皰疹病人出現(xiàn)疼痛癥狀但未出現(xiàn)皰疹的情況下，紅外熱成像技術較VAS評分法對帶狀皰疹的早期診斷更有價值，而疼痛激活自主神經(jīng)系統(tǒng)可以解釋帶狀皰疹病人早期階段的體溫變化。典型帶狀皰疹因獨特的簇集性水皰、帶狀排列、單側分布及伴有神經(jīng)痛等特性，易于診斷。但不典型帶狀皰疹僅以局部神經(jīng)痛為首發(fā)癥狀而易被誤診誤治，歐陽頎等認為紅外熱成像有可能對臨床醫(yī)師早期診斷不典型帶狀皰疹（頓挫型和無疹型）提供重要依據(jù)。

PHN是典型的神經(jīng)病理性疼痛，其基本病變是繼發(fā)于感覺神經(jīng)系統(tǒng)急性炎癥后的慢性神經(jīng)炎性改變。病理學研究顯示，病變區(qū)皮膚增厚，神經(jīng)節(jié)內(nèi)及其神經(jīng)纖維周圍大量炎性細胞浸潤、神經(jīng)元壞死、軸突損傷、神經(jīng)纖維髓鞘破壞、背根神經(jīng)萎縮，以及繼發(fā)的瘢痕組織增生，具有典型的慢性炎性病變的病理學特征，而由此形成感覺神經(jīng)異常。軀體感覺神經(jīng)末梢的炎癥，紅外熱成像溫度增高，而在周圍神經(jīng)疾?。ㄈ缟窠?jīng)炎癥、外周神經(jīng)卡壓）中，紅外熱成像顯示神經(jīng)支配的區(qū)域溫度降低。由于PHN合并皮疹時包含由于皮膚破損、感染等引起的傷害感受性疼痛，為混合性疼痛。混合性疼痛由于同時出現(xiàn)溫度升高和溫度降低因素，溫度可接近正常。在PHN病人中，紅外熱成像圖上也可能顯示疼痛區(qū)域的高溫，盡管皮膚病變可能已經(jīng)消退，這種高溫可能是由于神經(jīng)纖維損傷、炎癥殘留或神經(jīng)重塑過程引起的異常神經(jīng)活動所致。

1.PHN的診斷

Ammer等對57例PHN病人受影響的身體區(qū)域進行紅外熱成像研究，發(fā)現(xiàn)在PHN病人中有三種熱模式存在，病變區(qū)域可能比對側溫暖或涼爽，或沒有任何溫度異常。然而，除了與疾病持續(xù)時間的相關性之外，沒有發(fā)現(xiàn)其他顯著結果。王家雙等研究了70例急性帶狀皰疹及PHN病人，發(fā)現(xiàn)帶狀皰疹和PHN病人的病變區(qū)域主要呈現(xiàn)出相對高溫的特征，這表明存在一定程度的炎癥、充血狀態(tài)，反映出神經(jīng)源性炎癥依然顯著，然而在接受有效治療后，病人的疼痛不僅得到緩解，高溫現(xiàn)象也得到改善，并且治療前后的溫度差異也有所降低。顧麗麗等對38例PHN老年病人進行口服普瑞巴林藥物聯(lián)合神經(jīng)阻滯治療，觀察其紅外熱成像圖后發(fā)現(xiàn)PHN病人治療前患側皮溫均較正常側偏高，治療后均有下降。病人經(jīng)治療后疼痛程度明顯改善，局部皮膚溫度亦有客觀變化，這是因為病變刺激交感神經(jīng)伴外周感覺神經(jīng)末梢炎癥導致血管擴張而呈現(xiàn)高溫區(qū)，因此紅外熱成像圖中的高溫區(qū)是原皮疹區(qū)，經(jīng)治療后會使該區(qū)溫度降低逐漸恢復正常。高雅等采用高電壓長時程雙極脈沖射頻對30例PHN病人進行治療，同樣發(fā)現(xiàn)PHN病人的紅外熱成像圖病變部位相對于健側溫度平均升高。Kim等通過分析皮膚溫度來估計帶狀皰疹引起皮膚炎癥反應結束的時間點，從而確定確診PHN的時間標準，對納入的503例PHN病人研究發(fā)現(xiàn)皮膚溫度從高到低的轉變發(fā)生在帶狀皰疹發(fā)作后的12周，這意味著局部炎癥反應已經(jīng)結束。因此，與病理生理變化相關的PHN可定義為皮疹后的12周。這一發(fā)現(xiàn)為PHN的時序定義提供了理論依據(jù)。

2.PHN的預測

臨床上，往往通過病人年齡、疼痛程度、病程、皰疹面積以及是否有糖尿病等基礎疾病等來預測PHN發(fā)生的可能性，但準確性仍較低。Park等從55例診斷為帶狀皰疹的病人中收集了人口統(tǒng)計和臨床數(shù)據(jù)，包括年齡、性別、皮損發(fā)病情況、疼痛強度以及PHN的發(fā)展情況，評估了病變和對側正常皮膚之間的體表熱成像參數(shù)，顯示帶狀皰疹病人在急性期病變區(qū)域為高熱代謝后發(fā)生PHN的可能性更大。Ko等同樣發(fā)現(xiàn)與健側溫度差異越大，發(fā)生PHN的可能性更大，但其疼痛程度與溫度差異無明顯相關性。而Han等卻認為病變區(qū)域高熱代謝與PHN的發(fā)生無明顯相關性。為了進一步分析帶狀皰疹急性期藥物治療前后紅外熱成像圖與PHN發(fā)生的相關性，并找到發(fā)展成PHN的病人在帶狀皰疹急性期的紅外熱成像特征。劉兵等對59例帶狀皰疹病人入院和出院時分別進行紅外熱成像檢查，測量患側與對應健側的溫度差，并進行隨訪分析，發(fā)現(xiàn)紅外熱成像較VAS評分早期預測PHN更客觀且有意義。病人出院時的紅外熱成像圖反映了經(jīng)過治療后的局部代謝狀態(tài)，其與疾病的最終預后有一定的相關性，PHN組病人在住院期間局部代謝未恢復到基礎水平，這意味著病變區(qū)域急性免疫性炎癥沒有完全恢復，故其最終預后欠佳。因此，出院時的紅外熱成像狀態(tài)可以作為預測PHN的因素，并且紅外熱成像是反映局部熱代謝狀態(tài)的客觀指標，不受主觀因素的干擾。

3.PHN的療效評價

目前，短時程脊髓電刺激（short-term spinal cord stimulation,stSCS）被認為是治療PHN較為有效的手段。王晶晶等通過對行stSCS治療的病程1～4個月的36例PHN病人臨床資料分析發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過stSCS治療后，可明顯改善病人的疼痛程度及睡眠狀況，使紅外熱成像圖健側與患側溫差減小，說明術前紅外熱像圖健患側溫差大小可用來預測stSCS治療后PHN病人的預后，術前健患側溫差越小，預后越好。這可能因為溫度依賴性傷害感受器的過度興奮是痛覺過敏的機制之一，在一定程度上解釋了stSCS治療后PHN 病人病變部位溫度的變化。尚蕓等為探討紅外熱成像作為評價PHN病人經(jīng)三氧介入治療后的療效評價，對80例PHN病人行外周感覺神經(jīng)三氧介入治療，發(fā)現(xiàn)治療前后，病人紅外熱成像圖溫度與VAS評分呈正相關，提示三氧介入治療一定程度上緩解了局部炎癥反應或病情活動程度，表現(xiàn)為紅外熱成像圖溫度有一定程度的下降。高雅等采用高電壓長時程雙極脈沖射頻治療后，發(fā)現(xiàn)30例軀干部位PHN病人經(jīng)治療后病變部位溫度降低，病變區(qū)域與正常部位皮膚紅外熱成像圖溫度差縮小。因此，紅外熱成像技術可以作為PHN病人臨床療效評價的客觀評判工具。

綜合國內(nèi)外文獻來看，紅外熱成像技術在輔助診斷帶狀皰疹的發(fā)生和PHN 早期的診斷具有更顯著的優(yōu)勢和意義，對帶狀皰疹急性期治療前后采用紅外線熱成像進行動態(tài)觀察，也有助于提高對PHN預測的準確性，其中紅外熱成像指標的變化情況能反映出治療前后炎癥的改善情況。在療效評價方面，紅外熱成像在協(xié)助評價療效中發(fā)揮重要作用。紅外熱成像技術雖然可以顯示皮膚表面的溫度分布，但這種溫度變化并不是特異于帶狀皰疹或PHN，其他皮膚疾病、炎癥或神經(jīng)病變也可能導致類似的熱圖模式，這增加了誤診的風險并限制了其應用的特異性。因此，鑒別診斷帶狀皰疹疾病與其他皮膚疾病的紅外熱成像特征顯得尤為重要。此外，紅外熱成像主要反映的是皮膚表面和近表面的溫度變化；對于深層神經(jīng)或組織的病變，紅外熱成像可能無法準確捕捉，導致診斷的敏感度下降。國內(nèi)紅外熱成像技術應用于帶狀皰疹神經(jīng)痛近20年，但容易受到檢查環(huán)境、檢查前準備、紅外等物理治療、設備規(guī)格、室溫等外界因素的干擾，影響檢查結果，出現(xiàn)偽圖。除了不能反映深層次組織的溫度外，醫(yī)用紅外熱成像儀都有其特定的檢測溫度范圍，超出這個范圍，軟件就無法正確識別并測出溫度。針對以上不足，我們建議在紅外熱成像測定時采取以下措施：首先，設置專門的紅外熱成像測定區(qū)域，選擇一個安靜、無干擾的室內(nèi)環(huán)境進行紅外熱成像測定，確保室內(nèi)光線柔和，避免直射陽光或強烈的人工光源對紅外熱成像結果產(chǎn)生影響以確保結果的準確性。其次，維持室內(nèi)溫度在適宜范圍內(nèi)，以確保病人的舒適度和紅外熱成像設備的正常工作?？刂剖覂?nèi)濕度合適，避免濕度過高或過低對紅外熱成像結果產(chǎn)生干擾。使用專業(yè)的溫濕度計對室內(nèi)環(huán)境進行持續(xù)監(jiān)測，并記錄相關數(shù)據(jù)以備后續(xù)分析。再者，測試前提前告知病人紅外熱成像測定的目的、流程和注意事項，以消除其緊張情緒，確保測定順利進行。要求病人在測試前避免劇烈運動、熱水浴和桑拿等可能導致體溫升高的活動。避免穿著厚重或帶有金屬裝飾的衣物對紅外熱成像結果產(chǎn)生干擾。在測定前對病人進行簡要的健康問詢，了解其是否存在可能影響紅外熱成像結果的疾病或癥狀。最后，研究帶狀皰疹疾病的紅外熱成像特征與其他皮膚疾病的鑒別診斷，關鍵在于收集并分析帶狀皰疹及其他皮膚疾病病人的紅外熱成像數(shù)據(jù)，通過提取特征并進行比較驗證，有望確定其獨特的熱成像標識，從而提高診斷的準確性。

圖1、2為帶狀皰疹急性期1例和PHN1例病人的紅外熱成像圖，圖1可見病人劍突下（T4）皰疹區(qū)域溫度升高，圖2可見病人右側頸背部（T1）疼痛區(qū)域溫度升高，急性期、PHN均局部可見病變區(qū)域溫度改變，呈現(xiàn)患側和健側呈不對稱性。此外，目前在評價及監(jiān)測疼痛方面，仍缺乏一個可視化的技術對疼痛進行評估。對疼痛的評估主要依賴于病人的自我描述，目前常應用于臨床診斷或療效評價的是VAS評分，但該方法依賴于病人主觀感受且嚴重受限于病人意識的清醒程度，當病人無意識或處于鎮(zhèn)靜麻醉時，VAS評分顯然無法對疾病作出協(xié)助診斷及療效評價。因此，若研究能明確熱輻射高低與疼痛的相關性，則紅外熱成像技術有望成為評估疼痛的客觀標準?？偠灾?，紅外熱成像技術是一項很有前景的技術，隨著研究不斷深入，在疼痛診療過程中，紅外熱成像將起到不可或缺的重要作用。

圖1 帶狀皰疹急性期病人的紅外熱成像圖（上半身腹側面圖，顯示劍突下溫度偏高）

圖2 PHN 病人的紅外熱成像圖（上半身腹側面、背側面圖，顯示右側頸背部溫度偏高）

----本文摘自《中國疼痛醫(yī)學雜志》2024年第30卷第9期

【免責聲明】文章目的是提供一般的健康信息，不能代替任何個人的醫(yī)學診斷和治療。個人的醫(yī)學問題，請向醫(yī)生咨詢與討論。如有侵權，請聯(lián)系刪除。