應(yīng)用方案—采用紅外熱像儀診斷2型糖尿病

糖尿病是一種慢性疾病，臨床體現(xiàn)為高血糖病癥。由于胰島素分泌，會(huì)引起碳水化合物，脂肪和蛋白質(zhì)代謝紊亂。人口老齡化，飲食不佳，肥胖，運(yùn)動(dòng)不足和不衛(wèi)生環(huán)境等因素，都是造成該疾病全球性流行的主要原因。國際糖尿病聯(lián)合會(huì)估計(jì)，到2030年病患將增至1.012億。美國糖尿病協(xié)會(huì)和歐洲糖尿病研究協(xié)會(huì)委托了一個(gè)國際專家委員會(huì)，該委員會(huì)建議將糖化血紅蛋白（HbA1c）作為糖尿病的首選診斷測(cè)試，并將該疾病的診斷標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為HbA1c C 6.5％（7.7 mmol L-1）。

圖為糖尿病患者的手部熱成像圖

在全球范圍內(nèi)，大多數(shù)人未被診斷出該病的潛伏糖尿病患者持續(xù)上升。必須使用非侵入性診斷方法來消除患者的不適感，以便及早發(fā)現(xiàn)并降低成本。而溫度是各種疾病的重要和有用的指標(biāo)，隨著對(duì)照相機(jī)技術(shù)的改進(jìn)，人們對(duì)紅外熱成像在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用重新產(chǎn)生了興趣，該技術(shù)可以捕獲任何絕對(duì)零以上的物體發(fā)出的自然熱輻射。根據(jù)皮膚組織，內(nèi)部組織，局部脈管系統(tǒng)和代謝活動(dòng)之間的熱交換過程的復(fù)雜關(guān)系，紅外成像可以表示身體表面的熱分布。這種成像方式提供了其他任何方法都無法測(cè)量的功能信息，因?yàn)樗粍?dòng)地捕獲了從人體發(fā)出的輻射熱。因此，可以容易地用作其他標(biāo)準(zhǔn)成像方法的輔助手段。

圖為糖尿病患者的腳部熱成像圖

在糖尿病組中，平均皮膚溫度低于正常區(qū)域的身體部位，隨著HbA1c升高，皮膚溫度降低。與HbA1c相比，紅外熱成像顯示的皮膚溫度可以在早期發(fā)現(xiàn)糖尿病。皮膚溫度下降可能是由于基礎(chǔ)代謝率下降，血液灌注不良和胰島素抵抗高所致。足部熱像圖提供的早期體征可以用作檢測(cè)正在發(fā)展為糖尿病受試者的個(gè)體和處于疾病早期階段的個(gè)體潰瘍的有效預(yù)后工具。影響下肢的并發(fā)癥是糖尿病最常見的表現(xiàn)，嚴(yán)重可能會(huì)導(dǎo)致截肢。而紅外成像可提供精確的截肢水平，從而避免了常規(guī)方法中的截肢。

圖為伴隨早期胃潰瘍的糖尿病患者腳部熱成像圖

研究測(cè)試結(jié)果表明，紅外成像程序通過檢查皮膚溫度分布提供了有關(guān)生理過程的大量信息，這些溫度分布可能與核心體溫和血液灌注有關(guān)。紅外熱成像與HbA1c相比，其靈敏度和準(zhǔn)確性都更高。紅外熱像儀在檢查人體肢體方面取得了最大的成功，因?yàn)槿梭w肢體與人體核心的熱室是分開的，從而容易檢測(cè)到最小的溫度變化。

參考資料：

S. Sivanandam ? M. Anburajan, et al. Medical thermography: a diagnostic approach for type 2 diabetes based on non-contact infrared thermal imaging [J]. Endocrine, 42:343–351, 2012.