红外热成像技术在中医学研究中的问题探讨

【摘要】红外热成像技术在中医学领域的研究是近年来中医学相关研究的热点之一。文章通过对红外热成像技术在中医学研究中所面临的问题进行分析和探讨，并提出初步的解决思路，为红外热成像技术在中医学研究中的下一步工作提供参考。

红外热成像技术作为一种功能学影像技术，其在中医学领域的研究最早开始于20世纪70年代的经络腧穴的相关研究。随着红外热成像技术的不断发展和研究的广泛深入，其在中医学领域的研究包括了辅助中医诊断方法和中医辨证的研究、中医疗效评估的研究、中医体质研究、亚健康相关研究等方面。

红外热成像技术在中医学研究中存在的问题

1.红外热成像技术在中医学研究中疾病的确诊度不高  随着现代科学技术的不断发展，目前X线、CT、MRI等形态学影像技术的精度在不断刷新，其诊断准确率在逐渐提高。与之相比，红外热成像技术在疾病的确诊及病灶的形态描述方面则略显不足。在进行中医学研究时，临床医师无法借助红外热成像技术进行疾病的确诊和病灶形态分析，因此，这一缺点成为目前制约红外热成像技术在中医学研究中应用的主要原因之一。

2.红外热成偉技术无法为中医学研究提供统一标准

2.1不同设备型号及参数不同   目前，国内有许多红外热成像设备的生产厂家。不同的应用单位所购买的设备不同，基于单一型号设备所做出的科研数据是否会受到设备型号及参数的影响而有所偏差有待进一步探讨。而开展多中心、大样本的科研数据收集，不同设备采集的数据进行无缝对接传输又成为一个重大的难题。设备参数及数据生成分析技术是各红外生产商的商业机密，要求各生产商公开其关键技术，实现不同设备采集的数据无缝对接非常困难。

2.2不同设备对环境温度的要求不同  红外热成像技术通过被动接收人体散发的远红外辐射热，经计算机处理后形成直观的温度彩色图谱。不同色彩显示人体表面的不同温度分布状况。依据正常组织与异常组织的红外热辐射差，准确测量人体温度分布的变化程度，判断病灶的位置及范围。

由于不同设备所要求的环境温度不同，以满足该设备对人体红外热图的采集要求；而不同环境温度下人体的体表代谢和血流状况不同，体表温度受环境温度影响较大。因此，体表所散发的远红外辐射热有所差异，不同设备所采集的红外数据会有所偏差。不同科研项目所使用的设备不同，其科研结果的可

比性不大，严重制约了中医学红外热成像技术科研工作向前发展。

2.3不同设备的黑体校准系统不同  任何物体都具有不断辐射、吸收、发射电磁波的本领。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称之为热辐射。为了研究不依赖于物质具体特性的热辐射规律，物理学家们定义了一种理

想物体黑体（blackbody)，以此作为热福射研究的标准物体。

黑体在红外热成像设备中用来校正仪器的测温误差和标定仪器测温曲线。当设备拍摄红外图像后，对红外图像中的点温进行标准化标定和校正，以确保数据的准确性。红外热成像设备在长期使用的过程中会受外部因素影响而造成误差，所以需要用黑体来对温度进行定期校正。由于不同生产商使用的黑体不同，对环境温度标定和校准的标准不同，因此所测定的数据就会有所差异。

2.4不同设备的测温精度不同  不同红外热成像设备采集的红外热图成像色标不同，因此呈现的红外图像在同样的温度区间内的精度则不同。如吕少文等所使用的医用红外热像仪所呈现的红外图像色标为16色，温度精度为0.8℃；而目前大部分红外热图的相关研究使用的设备所呈现的红外图像为256色，温度精度为0.05℃。因此，不同设备由于测温精度的不同而采集的温度数据则有所差异。原则上温度精度越高，数据越精确。对于目前红外热成像技术的中医学研究而言，温度精度达到0.05℃即可；温度精度过高，设备采集人体体表温度的敏感度越高，采集数据时更易受外界因素影响而产生干扰，反而影响了数据的准确性和客观性。

2.5红外热图分析思路不同  目前所开展的红外热成像相关研究所采用的红外热图分析方法各有不同。目前应用较多的为红外热图中对异常温度区域的形态描述，以此作为红外热成像技术研究的结论。对红外热图中异常温度区域的温度测量，大多数的研究通过测量具体部位的绝对温度来进行数据分析部分研究则采用局部平均温度与整体平均温度的差值，即相对温度差作为数据分析的对象。不同分析思路得出的结论相互之间无法进行对比与参考，因此也限制了红外热成像技术在中医学领域的研究进展。

3.红外热图分析过多迁就于西医读图标准  红外热成像技术自1956年由美国外科医师Ran Lawson应用于乳腺癌的研究开始，拉开了红外热成像技术

临床应用研究的序幕。50多年来，红外热成像技术的临床应用研究在西医领域得到了长足的发展，红外图像的分析思路也以解剖学为基础，以西医的分析思路为主导，以发现局部区域温度异常来推断病变见长。

研究表明，红外热成像技术与中医学的理论不谋而合。红外热图反应的是人体体表整体的温度分布状况。根据中医学的整体观，结合藏象理论和经络理论，从脏腑的体表对应区域、经络循行区域以及特定穴位点的温度变化等方面综合分析，可以充分发挥红外热成像技术在临床应用的优势。

红外热成像技术在中医学的临床应用研究尚处于起步阶段，目前红外热成像技术的相关研究多以解剖学为基础，以西医的分析思路为主，而忽略了红外热成像技术与中医学理论的紧密结合，未能发挥其在中医学领域的优势。

红外热成像技术在中医学研究中的问题探讨

1.明确与其他影像学技术的区别，突出其优势红外热成像技术是与X-ray、CT、MRI、B超等形态学影像技术完全不同的，是一种反应人体生理、病理状况的全新的功能影像学技术。其具有无创、无损、全面、快捷、价格低廉的优点。该项技术应用将人体作为一个相互联系的整体，对人体的功能状态做出全面的综合分析并可据此提出整体的治疗调理方案。

红外热成像技术是与形态学影像技术完全不同的一种以细胞相对代谢强度为基础的反应人体功能状态的功能学影像技术。人体在出现形态结构变化之前通常会出现代谢异常，因此在病灶区域会发生温度的异常改变，而温度异常的范围、形状又反映了疾病的性质与严重程度。在诊断方面，红外热成像技术能够在人体形态结构发生异常之前就检测到其代谢的异常变化和区域，而其他影像学检查只能等到人体发生组织结构的异常才能得到阳性检测结果。因此，红外热成像技术的优势在于对疾病的预警和筛查，它主要对人体病前或疾病初期的功能异常做出提示，从而对可能发生的疾病做出提示性诊断，而并非是疾病的确诊结果。

2.统一各项标准，为红外热成像技术的中医学研究奠定基础  红外热成像技术在中医学领域的研究首先要有统一的各项标准，在此基础上不同研究课题所作的科研数据才具有一定的对比性和参照性。因此，需要对不同红外设备的设备参数、对环境温度的要求、校正黑体的规格参数等方面进行统一，以便为将来相关的多中心、大样本科研活动做好铺垫。

2013年国家中医药管理局中医药标准化项目《中医热成像技术规范》（-201300)已结题完成，该项目对红外热成像技术的环境标准进行了规范化研究，并将于近期以标准的形式发布。2014年中医药行业科研专项项目《基于红外热成像技术的正常人体中医特征热图研究》（N0.201407004)由10家单位参与研究，计划开展总计20000例红外热图数据的多中心、大样本的科学研究,其使用的红外热成像设备由5个不同的厂家生产。借由科研工作的推动，初步对红外热成像技术所涉及到的设备参数、对环境温度的要求、校正黑体规格、数据中心平台的搭建及数据接口标准进行了规范和统一，解决了由于红外设备不同而对多中心、大样本的科研数据流通和分析造成的难题。随着科研工作的逐步推进，其科研成果将转化为红外热成像技术的相关标准，由此可对将来的相关研究提供规范和统一的标准。

3.以中医学理论为基础，充分发挥在中医学领域的优势  红外热成像技术与中医学理论相互结合,可充分发挥其在中医学领域的优势。①红外热成像技术可获得人体连续的、动态的红外信息，反映了人体体表整体的温度分布状况，符合中医学整体观重视内在脏腑与外在肌腠皮毛相互之间的联系的思想。②红外热成像技术应用研究的最大意义在于重大疾病的预警与筛查。它能够通过捕捉体表异常温度分布的热图信息，对功能异常区域进行定位和定性分析，为疾病的早期发现与防治赢得宝贵时间，这与中医学“治未病”理论重视疾病的预防与保健的核心理念相吻合。③红外热成像技术通过体表红外热辐射的特点来分析体内脏腑、经络、气血津液的异常变化，与中医学“思外揣内”的诊断原理一致。④红外热成像技术通过测知人体体表温度的状态，能够反映脏腑功能的盛衰，辨别疾病的寒热性质，同时也是疾病阴阳属性的具体体现。通过红外热成像技术，可辅助中医进行八纲辨证。

以中医学理论为基础，充分发挥红外热成像技术在中医学领域的优势，有望可实现中医的可视化、客观化。

总结与归纳

《中医药创新发展规划纲要》和《中医药事业十二五规划》中提出：中医学发展战略要以“治未病”临床应用需求为导向，研究预防和早期诊断关键技术，智能化集成创新，开发支撑和带动中医预防服务业发展的“中医预警”技术和关键医疗设备，显著提高重大疾病早期诊断和防治能力。

红外热成像技术在中医学领域的应用研究已成为近年来研究的热点之一。回顾以往的相关研究，我们认识到红外热成像技术在中医学领域的科研工作还存在诸多问题。理清思路，借助国家医疗卫生相关政策的力量，通过科研活动逐步解决制约科研进展的难题，是我们在今后工作的重点，同时也是推动红外热成像技术在中医学领域研究的关键。

作者：张冀东  何清湖  孙涛（湖南中医药大学，长沙410208；2中和亚健康服务中心，北京100027）