應用方案—采用紅外熱像儀診斷2型糖尿病

糖尿病是一種慢性疾病，臨床體現為高血糖病癥。由于胰島素分泌，會引起碳水化合物，脂肪和蛋白質代謝紊亂。人口老齡化，飲食不佳，肥胖，運動不足和不衛(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。國際糖尿病聯合會估計，到2030年病患將增至1.012億。美國糖尿病協會和歐洲糖尿病研究協會委托了一個國際專家委員會，該委員會建議將糖化血紅蛋白（HbA1c）作為糖尿病的首選診斷測試，并將該疾病的診斷標準設置為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，大多數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)現并降低成本。而溫度是各種疾病的重要和有用的指標，隨著對照相機技術的改進，人們對紅外熱成像在醫(yī)學中的應用重新產生了興趣，該技術可以捕獲任何絕對零以上的物體發(fā)出的自然熱輻射。根據皮膚組織，內部組織，局部脈管系統和代謝活動之間的熱交換過程的復雜關系，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量的功能信息，因為它被動地捕獲了從人體發(fā)出的輻射熱。因此，可以容易地用作其他標準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)現糖尿病。皮膚溫度下降可能是由于基礎代謝率下降，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正在發(fā)展為糖尿病受試者的個體和處于疾病早期階段的個體潰瘍的有效預后工具。影響下肢的并發(fā)癥是糖尿病最常見的表現，嚴重可能會導致截肢。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

研究測試結果表明，紅外成像程序通過檢查皮膚溫度分布提供了有關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。紅外熱成像與HbA1c相比，其靈敏度和準確性都更高。紅外熱像儀在檢查人體肢體方面取得了最大的成功，因為人體肢體與人體核心的熱室是分開的，從而容易檢測到最小的溫度變化。

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.