红外热成像仪测体温多少正常_每天测体温,你知道什么才是真正的“体”温吗?丨“医”起抗疫

新型冠状病毒肺炎已使祖国处于戒备状态。“在家抗击疫情,避免外出”的口号已经成为各单位和社区的宣传口号。暖耳枪已经成为守卫任何地方的“利器”,比如街道、保安司机、警察和医疗服务。一份合格的体温清单已经成为进出家庭和步行活动的基本条件。但随之而来的还有许多问题——人体表面积如此之大,各处的温度是否相同?真实温度在哪里?耳温表准确吗?

红外热成像仪测体温多少正常

本文由作者授权的医学脉冲通信发布。请不要擅自转载

红外热成像仪测体温多少正常

来源:Pixabay

中的“体温”到底是什么?

指“体温”。如果你想从字面上理解,这个“身体”的意思是“身体”。然而,我们都知道人体是不同组织和器官的混合物。威廉·格拉夫在1959年报道了内脏温度的差异,所以这个“体温”理论上应该是一组有差异的值。我们通常测量的“体温”是耳朵温度、腋窝温度、肛门温度等。,这些能代表真正的“体温”吗?

在人体正常生理状态下,人体一天产生和消耗的热量相互平衡,使体温保持相对稳定。这条规则在温血动物(哺乳动物和鸟类等)中是相似的。),这主要是通过严格的温度控制系统来实现的。然而,不同物种的温度波动范围不同——例如,骆驼的温度可在4.5℃ (35.5-40℃)内波动,而人体温度大多在1℃ (36.5-37.5℃)内波动——在正常情况下,体温控制点保持在37℃左右。当外界温度变化时,人体的产热和散热发生变化,导致体温在一天内波动,但保持相对稳定(图1);在病理条件下,如感染,温度调节点增加,导致体温上升。值得注意的是,有一个生物温度调节阈值,它导致体温不超过41℃

红外热成像仪测体温多少正常

图1图1图

总结了“体温”不是一个固定的“时间”和“位置”值,而是受到各种因素的影响和波动重复和局部测量是确定体温的关键。

如果人体是一台“机器”

我们知道温度调节是“生热”和“散热”之间动态平衡的结果。如果把人体比作一台能产生热量并散发热量的“机器”,那么这台机器的结构是什么?它的原材料是什么,它们是如何工作的?

1。机器结构

根据每个部分的温度分布将人体的“机器”分为两部分——表面的外壳和核心的固体,前者称为外壳温度,后者称为核心温度(图2)身体外壳温度通常低于身体核心温度,并且容易受到环境温度的影响。皮肤是身体表面的最外层,也是典型的身体外壳温度。一般来说,四肢的温度最低,离躯干和头部越近,温度越高,并且受到局部血管收缩的影响。体核的相对温度在不同部位之间差别不大。肝脏温度最高(约38℃),通过血液循环的热交换可以使各种器官的温度保持一致。因此,体核部分的血液温度可以代表体核温度的平均值,也就是生理上所谓的“体温”在临床实践中,直肠、口腔、腋窝等。因为肝脏和其他部位的体温不容易获得,所以经常被用作人体核温度的测量部位。

红外热成像仪测体温多少正常

图2不同温度条件下人体从体壳到体核不同位置的温度(温度降低,核面积缩小,主要集中在头部和胸部)

2。运行模式

(1)产热:三种营养素(碳水化合物、脂肪和蛋白质)是产热的“原料”,肝脏和骨骼肌等器官是“加热机器”在安静状态下,肝脏有最多的“发烧”。当运动或寒冷时,骨骼肌开始以“颤抖”的形式收缩以产生热量。当寒冷或情绪紧张发生时,人体还可以增加能量补充(甲状腺激素、肾上腺素、去甲肾上腺素等)。)通过申请上级调节(下丘脑震颤中枢、交感神经兴奋等。)促进发热项目的进展;婴儿的褐色脂肪组织也是生热的重要组织。

(2)散热:皮肤是人体的主要散热器官,辐射、传导、对流和蒸发是主要散热方式。增加或减少衣服和出汗是成年人最常见的散热活动同样,人体散热也受神经和激素的调节

3。神经调节“线”

通过前面的陈述,我们已经对人体的温度调节“机”有了一个大致的了解。本段将继续介绍连接“机器”的各种部件和功能的法规“线路”(图3)

红外热成像仪测体温多少正常

图3人体发热和散热过程

温度传感器对温度的感知是整个温度调节的开始过程人体的温度效应器分布广泛。皮肤是外周神经系统中最重要的部分,包括粘膜和内脏在内的其他外周组织的游离神经末梢包括冷受体(Ad纤维)和热受体(C纤维)此外,中枢神经系统中仍有对温度变化敏感的神经元(热敏和冷敏感神经元),即中枢温度受体,主要分布在下丘脑、脑干网状结构、脊髓等结构中。其中,视前区-下丘脑前部(PO/AH)以热敏神经元为主,脑干网状结构和下丘脑弓状核以冷敏感神经元为主。

作为一个温度调节中心,多个神经系统结构,主要是下丘脑的PO/AH,参与决策温度处理PO/AH不仅引入受体的信号传递,还接受来自热原、5-羟色胺、去甲肾上腺素和多种肽物质的刺激,参与体温设定点的设定

除了在神经系统的调节下体温的变化外,身体还可以根据温暖环境带来的舒适性进一步采取体温调节行为,如增加或减少衣物、寻找阴凉处等自主行为

体温的测量和监测

体温是人体生理和病理状态的有力指示。当温度调节点不变时,体温为发热,温度调节点的变化引起的过高或过低的分贝称为体温过低和体温过低。例如,发烧是感染的常见临床表现。然而,低体温可能出现在败血症患者中,是预后不良的标志。室内低温症可发生在麻醉恢复后、早产儿和体弱的老年人,而意外低温症也可发生在暴露于室外寒冷环境时(如雪崩事故、浸泡在冷水中、高山环境等)。),当体温< 28℃时心脏骤停的风险增加因此,测量人体核温度对于疾病的预测和评估非常重要。然而,测量方法和位置的选择以及混合因素的控制是体温监测可靠性和准确性的重要评估依据。如何选择最佳的测量方法?

1。检测身体外壳温度和身体核心温度

(1)身体外壳温度

皮肤温度通常作为身体外壳温度。皮肤温度检测是一种无创、简单的体温检测方法,在临床上应用广泛。其检测技术包括接触式传感器温度测量(通过在皮肤表面粘贴热敏电阻或热电偶传感器)和非接触式红外温度计(通过红外探测器探测能量并将其转换成温度显示)

(2)体核温度

目前,体核温度的标准存在争议,主要是因为体核温度的标准位点尚不明确如果以人体体温调节中心下丘脑的温度作为体核温度标准,则直接测温是不可行的,因为下丘脑是大脑半球深部中心体积较小的灰质结构的一部分,但由于脑组织位于颅骨内,不受环境影响,动脉血流以均匀的速度快速灌注脑组织,动脉血温度与脑温度相当。

在实际操作中,直肠、食道、肺动脉、膀胱、大脑、舌下等经常被用于检测,而消化道(放射性药物遥测)也可用于研究中的体温检测(表1)鼓膜(通过外耳道)和颞动脉覆盖区域中的皮肤的温度检测可用作替代指标,相关研究如表2所示。根据不同的研究,正常人体的核心温度约为36.9℃

表1健康成人不同部位的体核温度研究概要

红外热成像仪测体温多少正常

表2“体核”和“替代”部位(灰色区域)温度之间的相关性

红外热成像仪测体温多少正常

注:表中的值是参考点(左栏)和比较点(顶行)之间的差值,负值表示参考点低于比较点

2。温度检测设备

(1)数字温度计

传统的水银温度计因其潜在的风险已逐渐从临床实践中淘汰,并被数字温度计所取代目前,临床上最常用的手持式数字体温计(电阻式温度检测器,铂是常用的电阻金属,可用于校准热敏电阻和热电偶),同时有特殊的装置可以通过探头将传感器(热敏电阻和热电偶)放置在病人体内(食道、肺动脉、心室、白质等部位),在特殊区域如重症监护病房或麻醉室,可以同时输出多个参数(如压力、氧含量等)。)同时检测患者的体温,以便于进一步详细监测患者的状况(图4)

红外热成像仪测体温多少正常

图4严重创伤性脑损伤(TBI)患者接受侵入性脑多参数监测

(Tti=深部白质温度,TbrV=心室温度,Trec=直肠温度,pO2-ti=脑组织氧分压);Tti、TbrV和Trec曲线显示,在损伤后190小时内,大脑和其他身体核部位的温度之间存在对应关系,这也表明直肠温度可以用作替代检测指标。该患者的血氧分压较低,考虑到脑组织缺氧,但其变化模式类似于Tti、TbrV和Trec。

(2)红外测温仪

红外测温仪已广泛应用于医学。它的基本原理是通过探测器接收人体在电磁波谱红外区发出的辐射红外光(IR)位于可见光谱(波长约为0.4-0.7毫米)和微波之间,肉眼无法识别,但可以被一些特殊仪器检测到,如夜视镜,即物体发出的热能(辐射)。任何高于绝对零度(-273.15℃或0 K)的物体都能产生红外辐射并被探测到。医院常用的红外线温度计可以探测8到14毫米之间的波长

红外热成像仪测体温多少正常

图5光谱

(最左边波长最短,频率最高,能量最高,γ射线;最右端是长波)

(3)温度记录器

红外温度计可用作温度计,为临床医生提供温度值,而红外热成像技术(或数字红外热成像)可通过配备有热(辐射)能量传感器的特殊类型的照相机,将能量显示为由像素组成的图像它的像素分辨率因设备而异,最大值为640*480到1280*1024像素图像越热,相机屏幕上显示的颜色越亮(图6)

红外热成像仪测体温多少正常

图6热像仪照片

暴露于寒冷(摄氏14度)和温暖(摄氏22度)的成人男性血管充盈和手部温度变化

热像仪无辐射,不发射任何已知会对细胞造成损伤的电离辐射,是非接触式的,相对安全,用于医学中观察皮肤表面的温度分布,监测由疾病或损伤引起的血流和代谢变化。然而,红外热成像只能根据技术检测皮肤表面温度,人体核温度检测仍然存在局限性。

在现实生活中,红外热成像技术由于其对皮肤表面的非接触和广泛的温度评估,可用于筛查发热和感染。在非典、埃博拉和H1N1等全球性大流行病的背景下,许多国家在出入境检查中采用了红外热成像技术。检测的主要目标是前额,但是一些研究发现内眦(眼眶内侧和鼻子之间的区域)的温度最高(图7)据报道,红外热成像技术对发热检测的灵敏度为50-70%,特异性为63-81%,阳性预测值为37-68%。一些游客可以服用退烧药来暂时降低体温。因此,经常需要进行鼓膜温度测量和游客自我健康报告等综合评价。

红外热成像仪测体温多少正常

图7健康人面部的红外热成像显示内眦区域温度

色温位于图像的右侧,并且灰色区域温度最高右内眦最大值为35.5℃,左内眦最大值为35.2℃

此外,热成像技术还可用于筛查手术部位感染和指导抗生素的使用。一些研究认为,这项技术也可以用于乳腺癌的诊断。

(4)磁共振波谱和磁共振成像测温技术

磁共振波谱和磁共振成像首次用于检查神经系统疾病,如中风等。,体温检测目前也被认为是一项新技术。磁共振波谱根据目标器官中的水和参考质子共振之间的质子(1H)化学位移差获得绝对温度值(℃)。在健康人和患者中,乙酰天冬氨酸(NAA)在大脑中含量丰富,在生理温度范围内的共振频率为2.01 ppm。它被认为是一个稳定的理想参考。水的化学位移几乎与温度成线性关系。水以4.7 ppm的频率共振1小时。水分子共振之间的信号差可以通过校准曲线转换成温度(图8)

红外热成像仪测体温多少正常

图8人脑绝对温度测量技术原理图

选择1.5T或3.0T磁共振成像和磁共振成像中的轴向T2加权图像来分析给定位置处的单个质子(1H磁共振成像)(四个黑盒)水(对温度敏感)的波峰为4.7 ppm,而化学参考NAA的波峰为2.0 ppm采用线性拟合方法对光谱进行分析,并对两个峰之间的化学位移差进行校正,得到绝对温度

磁共振成像和磁共振成像可以从器官不同部位的个体体素中获得,也可以从器官不同层次的温度图中获得。该方法利用各种内源性代谢物和水的质子(1H)化学位移来检测绝对内部温度(点值),克服了焦点温度测量的局限性。该方法在医疗应用中具有潜力,但值得注意的是,测量的频率偏移必须与可靠的参考值相关联,以便获得准确的温度值。

摘要

通过人体体温的分布模式,我们将其分为人体外壳温度和人体核心温度,从而出现了不同的检测方法人体正常体温的绝对值还不清楚,但36.9℃似乎是正常成人的平均体温(体温核温度)随着技术的进步,各种先进的体温剂量技术不断被提出,其应用场景和准确性是我们需要关注的关键问题。在实际工作中,由于外界环境、组织器官分布的温差、病理生理状态等多种因素的影响,准确检测体温仍然具有挑战性。重复和多点测量可能是提高准确度的有效方法。

参考文献:

[1]陈文茜,体温测量和体温解释。[·杰]。《核心体温的昼夜节律(第一部分) :使用现代遥测系统监测核心体温可变性》,[·J .波兰高压氧研究,2016,55(2): 79-83.

[3]李思欣,查尔兹。体温和临床体温测量。[·杰]。临床神经病学手册,2018.

[4]马礼逊,中村光.体温调节的中枢机制[J]。生理学年刊,2019年,81: 285-308.

[5]格罗兹尼亚奇,黎凡特,《人体温度调节》,[M]//了解发烧和体温。查姆·帕尔格雷夫·麦克米伦,2020: 49-65.

大家都在看

相关专题