红外热成像技术在膝骨关节炎诊断中的应用

通过参与大多数人类活动，膝盖很可能成为许多疾病和受伤的场所，例如骨关节炎（OA）。骨关节炎是软骨的变性，具有无感染或特殊炎症。这种多因素疾病或多或少的破坏了覆盖骨头末端的软骨。从解剖学上讲，这种破坏会伴随着软骨下骨的增生。在软骨破坏期间，小块软骨可能会被折断并在关节囊中“漂浮”。之后它们触发炎症发作，导致液体性过度分泌和关节肿胀。

骨关节炎是一种慢性疾病，是引起疼痛的主要原因，发达国家7-11％的人口患有症状性OA。在过去的二十年中，许多研究部分集中在某些危险因素的影响上和射线照相，关节镜检查等不同的诊断技术上，这包括CT和磁共振成像（MRI）。然而，很少有研究致力于运动前后膝关节骨关节炎相关的热方面。

图为左右膝盖的红外热成像

但是，由于设备和计算方法的改进，如今对红外热成像的兴趣上升了。红外热成像研究的特殊之处在于，我们可以获得有关皮肤热方面以及复杂的温度调节过程的其他信息。红外热成像可以评估体育活动的效果并检测可能的创伤或功能障碍，而这是当前常规方法无法显示的，它可以测量发炎关节的皮肤温度。

红外热像仪是一种诊断方法，可提供有关局部和全局正常和异常的感觉和神经系统，创伤或炎症的信息。红外热像仪显示的是生理变化，而不是解剖结构的变化，它可能是检测膝盖病理的新诊断工具。

图为右膝OA运动员比赛前后左右膝盖的红外热成像

本研究主要应用红外热成像技术检测膝关节骨关节炎的可行性，并比较患有骨关节炎的参与者和没有病理学参与者的皮肤温度分布。十名患有膝骨关节炎的参与者和十二名无骨关节炎的健康参考者参加了这项研究。使用简单的语言量表（0-4）记录疼痛程度。红外热成像通过在两个膝盖的热色图中突出显示不对称行为来揭示相关疾病。而且，已经发现，在给定努力之后的第一阶段中，无论参与者组处于什么阶段，膝盖区域的皮肤温度都随时间呈线性变化。结果清楚地表明，温度可以视为评估疼痛的关键参数，温度变化可以与疼痛强度的变化相关。用红外热像仪拍摄膝盖的红外热图像。红外热成像具有无创且易于重复的优势，它似乎是检测表面温度的可量化模式并预测这种病理学的奇异热行为的有用工具，并认为这种非侵入性技术能够检测膝骨关节炎的早期临床表现。

参考资料：

Ahlem ARFAOUI, Mohamed Amine BOUZID, Hervé PRON, et al. Application of Infrared Thermography as a Diagnostic Tool of Knee Osteoarthritis. Journal of Thermal

Science and Technology. 7(1):227-235, 2012.