王月 余惠平 高梦蕉 洪文学 宓保宏 张文征
〔摘要〕 目的 应用红外热成像技术观察儿童原发免疫性血小板减少症(immune thrombocytopenia,ITP)与健康儿童的红外热图差异,为ITP儿童的临床诊断与疗效评价提供新的可视化指标。方法 采集22例ITP患儿(ITP组)与11例健康儿童(对照组)的红外热图,对躯干、四肢近段区域的非均一性进行统计学分析,并对躯干三焦、双手掌、头面区域与躯干部位相对热态差值(△t)进行统计学分析。结果 ITP组的非均一性明显大于对照组,差异具有统计学意义(t=3.432,P<0.01);ITP组的△t手掌明显大于对照组,差异具有统计学意义(t=3.438,P<0.01);ITP组的△t脊柱区小于对照组,差异具有统计学意义(t=-2.239,P<0.05);健康组三焦△t排序呈现为:△t上焦<△t中焦<△t下焦,ITP组三焦△t排序为:△t上焦>△t中焦>△t下焦。结论 ITP儿童较健康儿童躯干及四肢近段部位“均一性”差,且手掌、脊柱区域温度存在明显差异,红外热成像技术可为ITP儿童的病情评估及疗效评价提供新的方法。
〔关键词〕 原发免疫性血小板减少症;儿童;红外热成像;非均一性;相对热态差值
〔中图分类号〕R259;R558+.2 〔文献标志码〕A 〔文章编号〕doi:10.3969/j.issn.1674-070X.2020.05.014
〔Abstract〕 Objective To observe the difference of infrared thermal imaging between children with primary immune thrombocytopenia (ITP) and healthy children by using infrared thermal imaging technology, so as to provide a new visual index for clinical diagnosis and treatment of ITP children and clinical efficacy evaluation. Methods The infrared charts of 22 ITP children (ITP group) and 11 healthy children (control group) were collected, and the non-uniformity of the trunk area and limb proximal area were statistically analyzed, and the relative thermal calorific value data (△t) of the differences between the trunk sanjiao area, palms area, face area and the trunk area were statistically analyzed. Results The non-uniformity of ITP group was significantly greater than that of the control group, and the difference was statistically significant (t=3.432, P<0.01). The △t of palms area in the ITP group was significantly larger than those of the control group, and the difference was statistically significant (t=3.438, P<0.01). The △t of spinal region in the ITP group was smaller than that in the control group, and the difference was statistically significant (t=-2.239, P<0.05). The △t of Sanjiao in the healthy group sequenced: upper jiao < middle jiao < lower jiao. And the ITP group sequenced: upper jiao > middle jiao > lower jiao. Conclusion Compared with healthy children, children with ITP have poor uniformity in trunk area and proximal limbs area, and have significant differences in palms area and spinal area temperature. Infrared thermal imaging technology can provide a new method for ITP children's condition assessment and curative effect evaluation
〔Keywords〕 primary immune thrombocytopenia; children; infrared thermal imaging; non-uniformity; relative thermal calorific value data
原發免疫性血小板减少症(immune thrombocytopenia,ITP)是一种以血小板减少导致出血的自身免疫疾病[1]。流行病学资料表明,ITP在国外儿童年发病率为1.9~6.6/10万,国内儿童约为4~5/10万,其病因尚不明确,70%~80%的患儿可以痊愈,20%~30%的患儿逐渐演变成持续性、慢性ITP[2-3]。目前ITP发病机制尚不明确,其发病机制的研究主要涉及体液免疫异常、细胞免疫异常、血小板生成不足和破坏异常4个方面[4]。ITP的诊断目前仍属于排除性诊断,需要进行骨髓穿刺和各种血液学检查,其中骨髓穿刺为创伤性检查,因此患儿依从性差,且有严重出血倾向时也不宜行此项检查,而其他实验室检查也需抽取足够的血液标本。所以寻求一种为ITP儿童临床诊断与疗效观察提供更多信息,且无创、无辐射、灵敏、便捷、价廉的检查手段意义重大。
医用红外热图成像技术是通过红外探测装置检测人体的红外热辐射,经计算机处理后,以不同色彩显示,形成可直观感知和分析的温度分布图,从而间接反映机体代谢及气血变化,具有无创、无辐射、全面、灵敏、便廉等特点[5-6]。其研究主要集中在炎症、疼痛、血管疾病、肿瘤筛查等方面[7-11],目前对ITP的红外研究鲜有报道。本研究旨在通过观察ITP组与健康组的红外热图特征及差异,为临床ITP儿童的诊断与疗效评价探索无创、可视化的功能性指标。
1 研究对象
1.1 一般资料
采集2018年9月—2019年5月在东直门医院儿科就诊的ITP儿童患者22例,其中男11例,女11例,年龄3~14(7.6±3.1)岁。
采集同期在东直门医院儿科招募的健康儿童11例,无全身性疾病、无感染发热和皮肤疾病。其中男5例,女6例,年龄4~11(5.6±2.0)岁。两组年龄、性别比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。
1.2 分组标准
ITP组诊断标准参照2013年《儿童原发性免疫性血小板减少症诊疗建议》诊断标准[9]。健康组:非ITP,无全身性疾病的健康儿童。
2 材料与方法
2.1 仪器
采用北京悦天光电有限公司生产的HR-2000A型红外热成像检测系统,温度分辨率为0.03 ℃,空间分辨率0.9 mrad,采集速度9 帧/s。
2.2 检测条件
环境温度控制在(24±2) ℃,相对湿度40%~60%。检测舱体内无空气对流,无强光直接照射。采用实时的红外热成像数据的黑体校正方法,减少外界温度干扰。
2.3 检测方法
所有受试者均按照红外热成像检查规范进行检测前准备。采集正面上半身、下半身,背面上半身、下半身,头面部共5张红外热图。对所采集的图像进行非均一性及相对热态差值比较。相对热态差值△t=各区域均温-躯干正面均温。其中三焦区域的划分方法见图1:(1)水平分界点:天突-鸠尾-神阙-曲骨;(2)上焦两侧分界点:两侧腋前纹头直上;(3)下焦两侧分界点:曲骨与两侧髂前上棘连线。非均一性的计算,是由燕山大学洪文学团队通过图像识别方法计算出红外热像特征区域内高温、低温斑块数量、面积等特征参数后,以此为基础建立的数学评价模型,将图像信息转换成可测量的量化参数,该模型能够客观描述该区域内不均匀程度,符合人眼观测的基本模式[12]。
2.4 统计方法
采用SPSS 22.0统计分析软件。计量资料以“x±s”表示,两组间比较采用两独立样本t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
3 结果
3.1 ITP儿童与健康儿童红外热图特征
ITP儿童红外热图表现为额头、眼周、手掌出现异常高温,躯干及肢体近心段红外热图可见点、片状分布的高温区,表现为机体温度分布的不均匀。见图2。
3.2 两组红外热图非均一性比较
两组红外热图非均一性比较,差异具有统计学意义(P<0.01)。ITP组非均一性>健康组。见表1。
3.3 两组不同区域红外热图相对热态差值比较
两组△t手掌差异有统计学意义(P<0.01),ITP组>健康组;两组△t脊柱区差异有统计学意义(P<0.05),ITP组<健康组;两组△t上焦、△t中焦、△t下焦比较,差异无统计学意义(P>0.05),健康组三焦△t排序:△t上焦<△t中焦<△t下焦,ITP组三焦△t排序:△t上焦>△t中焦>△t下焦;两组△t额头、△t眼周比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2 。
4 讨论
ITP在中医古籍中无具体命名,根据其临床表现可归属于中医学“血证”“紫斑”等范畴[13]。本病病因病机以正虚为本,瘀、热为标[14],气虚不摄血,血溢出于脉外;热邪灼伤血络,迫血妄行;瘀血不去,新血不生,血不歸经,血溢脉外成瘀,瘀血内停,久则蕴而化热,酿生热毒。病性多属本虚标实之证。病位与肺关系密切,因小儿腠理疏松,正气不足,卫表不固,不耐六淫,邪侵肺卫,酿成热毒,损伤血络,迫血妄行;肺朝百脉,引起周身经脉气血运行变化。现代学者研究发现[15]ITP的发病机制与调控具有舒张、收缩血管作用的血管活性因子相关,因此ITP患者通过体内血管活性因子的含量变化,改变体内血管舒缩状态,影响机体血流状态,进一步反映于体表温度的改变[15-16]。
同时有研究证明氧化应激反应所产生的活性氧类可增加血管通透性[16-21],引起血管内皮舒缩功能障碍。而ITP儿童血小板计数少,不能修复血管内皮、维持血管壁的完整性,使得内皮细胞间隙增大、通透性增加,血液外溢,从而表现为皮肤、黏膜出血。因此血管内皮损伤可引起血管内皮舒缩功能障碍,进一步影响血流变化。而在体温调节中,凡能改变血流状态都可调节体温变化,从而影响人体的红外辐射[17,22]。
4.1 ITP患儿躯干、四肢近段“均一性”差
研究发现ITP组与健康组的躯干部位非均一性比较,差异有统计学意义(P<0.01),ITP组非均一性>健康组。可能与ITP患儿毒瘀互结的病理状态有关;西医方面可能与血管活性因子影响血管舒缩功能、氧化应激反应产生过多的ROS增加血管通透性有关,二者导致血流动力学发生改变,影响机体体表温度的变化,从而影响人体红外辐射,表现为ITP患儿的躯干及四肢近段均一性差。
4.2 ITP患儿手掌、头面、眼周区域温度特征
两组△t手掌差异具有统计学意义(P<0.01),ITP儿童的手掌相对温度较健康儿童偏高。ITP反复出血,病程绵长,致阴血亏虚,阴虚生内热,内热炽盛耗伤阴液,手足心和心胸在里属阴,多表现为五心烦热,故而考虑ITP儿童的手掌温度高可能与“阴虚内热”相关。两组的△t额头、△t眼周比较,差异无统计学意义(P>0.05),考虑“小儿纯阳之体”“头为诸阳之会”,阳气充足的地方热辐射相对高[23],所以观察的受试儿童都表现出额头及眼周高温代谢,但ITP组额头、眼周相对温度较健康儿童偏高,考虑与ITP的病因病机中的“热”相关。
4.3 ITP患儿脊柱区域温度较健康儿童偏低
本研究发现ITP患儿脊柱区温度较健康儿童偏低(P<0.05)。督脉主干行于脊柱正中,为“阳脉之海”,且督脉统领一身阳脉,调节阳经气血,主导一身阳气功能活动,故督脉功能状态可以反映人体整体正气强弱。李洪娟等[24]将艾滋病患者、健康者、冬泳爱好者的红外热图进行分析,发现艾滋病人督脉温度最低,表明人体的免疫功能,即正气强弱与机体督脉密切相关。故而考虑ITP患儿脊柱区温度明显低于健康组儿童,与本病以正虚为本的中医基本病机及ITP属于自身免疫性疾病有关。
4.4 ITP患儿与健康儿童的三焦热序列存在差异
三焦是一腔大腑,包含着五脏六腑,古人以“上焦如雾,中焦如沤,下焦如渎”来描述三焦的生理功能特征,李洪娟等[24]利用红外热像自动检测系统发现正常人三焦热序列为:△t上焦<△t中焦<△t下焦,并进一步应证了“下焦为元阳之本”的观点。本研究中ITP组和健康组上、中、下三焦的△t比较,差异无统计学意义(P>0.05),但两组三焦热序列不同,健康组表现为:△t上焦<△t中焦<△t下焦,与前期文献[24]研究结果一致;ITP组表现为:△t上焦>△t中焦>△t下焦。临床发现ITP儿童易于外感,且外感是导致病情加重与反复的最常见病因,ITP患儿正气亏虚,卫外不固,易受外邪侵袭,肺位最高,邪必先伤,正邪交争,肺卫热盛,考虑ITP儿童上焦温度偏高可能与上述病机有关。
5 结论
本研究发现ITP儿童红外热图特征表达与健康儿童存在差异。ITP儿童躯干及四肢近段“均一性”差,可能与本病的毒瘀互结的病理状态相关。ITP儿童手掌相对温度偏高,提示本病阴虚内热的病理本质;脊柱区域相对温度偏低,反映ITP儿童正气亏虚为本的病因病机;ITP组三焦热表达以上焦为甚,与临床上发现的ITP儿童易于外感相一致,提示固护肺卫正气、祛外感邪气之法在ITP治疗中的重要性。而本研究作为红外热成像技术在儿童ITP领域应用的崭新尝试,可为红外热成像技术在ITP儿童病情评估及疗效评价领域提供新的技术方法。但本研究样本数量有限,未来有待进一步扩大样本量,并进行证型、病程等方面的深入研究。
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(本文编辑 贺慧娥)