热成像在慢性鼻窦炎诊断中的作用

概要
介绍

热成像是一种射线照相术，可以对皮肤表面温度进行成像。热像图是整个身体外表面的热图的图示。应用热成像作为评估其在慢性鼻窦炎（CS）诊断中的有用性的尝试。因此，本研究旨在确定热成像对患有CS的患者的诊断价值。

方法

在该诊断性评估研究中包括参加耳鼻喉科和头颈外科2年以上症状提示CS的患者。对它们进行X射线鼻旁窦（PNS）和鼻子，头颈部热成像，以及PNS和鼻子（轴向和冠状切面）的计算机断层扫描（CT）。将获得的热像图和X射线窦与PNS发现的计算机断层扫描进行比较。

结果

研究人群由167名患者（75名男性和92名女性）组成，研究人群的平均年龄为38.6岁。头颈部热像图诊断额窦，筛窦，上颌窦和蝶窦炎的敏感性和特异性分别为92.59％和68.58％，100％和66.32％，70.06％和85.88％，99.18％和0％。而X线PNS和鼻子在诊断额窦，筛窦，上颌窦和蝶窦炎的敏感性和特异性分别为92.59％和77.88％，73.61％和81.05％，89.19％和98.92％，74.44％和99.18％。 。

结论

在诊断额窦和筛窦炎时，热成像比X射线更好，在诊断上颌窦炎时，X射线PNS和鼻子也是如此。热成像未能发现蝶窦炎。热成像的优点在于它是一种无辐射，无创且经济有效的CS诊断方法。

关键词：体温，鼻窦炎，X线，鼻窦

介绍
慢性鼻窦炎（CS）是影响大多数人群的最常见疾病之一。它是一组以鼻粘膜和鼻窦（PNS）炎症为特征的疾病，至少连续12周[1]。许多可能的诊断方法可用于确认CS的诊断，但尚未就最佳可行，最具成本效益的诊断方法达成共识。普通窦X线片是常用的初始诊断测试，但没有太大的诊断价值。鼻窦（CT PNS）扫描的计算机断层扫描（CT）对诊断和评估疾病的严重程度非常有帮助。 CT PNS是确认诊断和评估CS治疗反应的金标准测试[2-3]。但存在辐射暴露的风险，这是一项昂贵的调查。磁共振成像（MRI）扫描在CS的诊断中的有用性有限，因为它们在评估粘膜病变方面过于敏感并且缺乏手术治疗所需的骨骼细节。

热成像是一种射线照相术，可以对皮肤表面温度进行成像。热像图是整个身体外表面的热图的图示。热成像背后的原理是检测和测量身体以红外辐射形式发出的热量的变化，并将其转换为电信号[4]。将电脉冲输入计算机，计算机分析温度和血管变化，从而产生高分辨率图像[4-6]。以摄影方式记录热谱图像，从而诊断患病状况。身体较热区域的图像显示为红色，较冷区域显示为蓝色。常温区域呈绿色。在这项研究中，应用热成像技术来评估其在CS诊断中的有效性。本研究旨在确定热成像对患有CS的患者的诊断价值。

材料和方法
在该诊断评估研究中包括在两年内参加耳鼻咽喉科和头颈外科以及提示CS（鼻窦炎特别工作组的标准）症状的患者。 15岁以下的儿童，面部创伤患者，鼻腔肿块，鼻息肉和不愿意的候选人被排除在研究之外。该研究得到了伦理委员会的批准。在所有疑似CS的患者中进行详细的病史和临​​床检查，然后进行诊断性鼻内窥镜检查（DNE）。作为初步调查，完成数字X射线PNS和鼻子（水的视图），然后进行头部和颈部的热成像。在进行热成像之前，允许患者在28℃的室温下休息。这是为了与周围环境温度达到体温平衡，并修复可能影响头部和颈部热成像的所有变量。

红外热像仪位于患者头部一米处。使用高分辨率数字非接触式热成像相机MED2000 Elite Iris（Meditherm Inc.Digital Infrared Thermal Imaging，Cheyenne，WY，USA）进行头部和颈部的热成像。标准视图 - 正面视图，带开口的正面视图，右侧视图和左侧视图。与具有颜色变化的周围区域相比，面部同源区域之间的0.5°C的热差异或0.5°C的差异被作为异常的标准[7]。还对研究中包括的所有患者进行CT PNS（轴向和冠状切片）。作者研究中使用的CT机是Pro-Speed Plus 4 Slice Multidetector CT机（GE，Boston，MA，USA）。切片厚度为5mm。在作者的研究中，窦腔内4 mm或更多粘膜增厚的CT PNS成像被认为是CS阳性[8]。分别研究每个窦，并收集数据。在热成像中，显示红色的鼻窦被认为是鼻窦炎的阳性（图1）。


图1
头部和颈部的热成像显示左额叶区域的热疗区域（黑色箭头）和双侧筛窦区域（白色箭头）提示左额叶和筛窦炎
在数字X射线PNS中，浑浊而不是轨道被认为是鼻窦炎的阳性。将获得的热成像结果和数字X射线PNS结果与CT PNS发现的结果进行比较。使用Open Epi版本3软件（疾病控制和预防中心，亚特兰大，佐治亚州，美国）进行分析，并且应用的测试是Wilson评分测试。

结果
研究人群由167名患者（75名男性和92名女性）组成，研究人群的平均年龄为38.6岁。所有患者报告的最常见症状是鼻出血和头痛，所有167例患者（100％）均出现，98例患者（58.7％）出现面部饱满，90例患者出现嗅觉减退（53.9％），鼻后滴漏88例患者（52.7％）。所有患者均出现PNS压痛。诊断性鼻内镜检查（DNE）在94例（56.3％）患者中是正常的（表11）。

表格1
诊断性鼻内窥镜检查（DNE）研究人群的发现

在167名患者中，CT PNS成像中，55名（32.9％）患者患有右侧额叶疾病，53名（31.7％）患者患有左侧额叶疾病。 热成像检查发现82例（49.1％）患者出现右侧额叶疾病，89例左侧额叶疾病（53.3％）（图22）。


图2
X射线鼻和鼻窦（a）显示左上颌窦（黑色箭头）和筛窦区域有浑浊。 头颈部热成像（b）显示左鼻唇沟（白色箭头）和双侧筛窦区域（蓝色箭头）的高温区域提示左上颌骨和双侧筛窦炎。 鼻和鼻窦的计算机断层扫描（c）显示左上颌骨（红色箭头）和双侧筛窦（棕色箭头）的高密度
数字X射线显示82名患者（49.1％）患有右侧额叶疾病，68名患者（40.7％）患有左侧疾病（表22）。

表2
鼻窦参与计算机断层扫描，热成像和数字X射线鼻和鼻窦
No.（％）; CT：计算机断层扫描; R：右; L：左

热像图诊断额窦，筛窦，上颌和蝶窦炎的敏感性和特异性分别为92.59％和68.58％，100％和66.32％，70.06％和85.88％，99.18％和0％，如表33所示。

表3
热成像在诊断慢性鼻窦炎中的敏感性，特异性和预测价值
％（95％置信区间）; PPV：阳性预测值; NPV：阴性预测值


X线鼻窦和鼻窦诊断额窦，筛窦，上颌窦和蝶窦炎的敏感性和特异性分别为92.59％和77.88％，73.61％和81.05％，89.19％和98.92％，74.44％和99.18％， 如表44所示。

表4
X射线鼻窦和鼻子在诊断慢性鼻窦炎中的敏感性，特异性和预测价值
％（95％置信区间）; PPV：阳性预测值; NPV：阴性预测值


讨论
炎症过程的特征在于高温，这是在医疗实践中使用热成像的基础。热成像技术主要应用于乳腺疾病和动静脉疾病的筛查和诊断[4-6]。在这两个领域中，热成像已被用作筛选方法并评估治疗反应[9-10]。热成像在CS诊断中的应用在文献中很少报道。在文献中，有一项关于其在PNS疾病中的应用的研究[4,11]。热成像提供有关功能方面的信息，并不提供有关鼻窦形态特征的信息。

各种研究报道了X射线PNS诊断鼻窦炎的敏感性和特异性，分别为41％-95％和30％-85％[12-15]。但是没有研究X射线PNS对个体鼻窦的诊断能力。在这项研究中，作者发现热成像在诊断额窦和筛窦炎方面优于X射线PNS。这是因为与皮肤表面相比，鼻窦的位置。在诊断上颌窦炎时，热成像与X射线PNS一样好。然而，热成像未能发现蝶窦炎。这是因为蝶窦相对于皮肤表面的较深位置。 X射线PNS和热成像都不是识别蝶窦炎的非常可靠的诊断方法。

热成像技术的作用只是对其他技术的补充，因为它是对生理学的一种测试，仅仅是医生无法做出或确认诊断。与红外热成像技术在研究中的广泛应用相关的局限性包括解释结果所需的专业知识以及在高度受控环境中进行测试的需要。这种方式的特异性较低，但可以通过与临床检查相关联来补偿，这可以增强其诊断能力。该研究的局限性在于研究人群的样本量相对较小。

热成像的优点是早期检测及其无辐射，无创，无痛和经济有效的方式。正确完成的热成像提供有关鼻窦疾病的有用信息，而没有辐射暴露的风险。热成像不能取代CT和X射线扫描或其他必要的CRS诊断方法。红外热成像是一项很好的补充测试，需要进一步的大规模研究来确定它是否可以用作诊断CRS的诊断工具。

结论
热成像是一种无害的成像方法，可以在常规临床实践中轻松实施。作者得出结论，热成像是一种有用的补充研究，可以获得有关鼻窦疾病的信息。然而，它本身不应被视为独立的诊断工具，而是与患者的病史和检查结果中的其他临床线索一起解释。

参考：
Role of Thermography in the Diagnosis of Chronic Sinusitis
1. Otolaryngology-head and neck surgery. Meltzer EO, Hamilos OJ, Hadley JA, et al. J Allergy Clin Immunol. 2004;131:1–62.
2. Allergic aspergillosis: a newly recognized form of sinusitis in the pediatric population. Manning SC, Vuitch F, Weinberg AG, Brown OE. Laryngoscope. 1989;99:681–685. [PubMed]
3. Paranasal sinus bony anatomic variations and mucosal abnormalities CT analysis for endoscopic sinus surgery. Bolger WE, Parsons DS, Butzin CA. Laryngoscope. 1991;101:56–64. [PubMed]
4. The employment of thermographic examinations in the diagnostics of diseases of the paranasal sinuses. Niedzielska I, Pawelec S, Puszczewicz Z. Dentomaxillofac Radiol. 2017;46:20160367. [PMC free article] [PubMed]
5. Advanced integrated technique in breast cancer thermography. Ng EY, Kee EC. J Med Eng Technol. 2008;32:103–114. [PubMed]
6. Infrared thermography in oral and maxillofacial surgery. Pogrel MA, Yen CK, Taylor RC. Oral Surg Oral Med Oral Pathol. 1989;67:126–131. [PubMed]
7. Thermography in the diagnosis of headache. Ford RG, Ford KT. Semin Neurol. 1997;17:343–349. [PubMed]
8. Paranasal sinuses on MR images of the brain: significance of mucosal thickening. Rak KM, Newell JD, Yakes WF, Damiano MA, Luethke JM. AJR Am J Roentgenol. 1991;156:381–384. [PubMed]
9. A new evaluation of heat distribution on facial skin surface by infrared thermography. Haddad DS, Brioschi ML, Baladi MG, Arita ES. Dentomaxillofac Radiol. 2015;45:20150264. [PMC free article] [PubMed]
10. The accuracy of digital infrared imaging for breast cancer detection in women undergoing breast biopsy. Wishart GC, Campisi M, Boswell M, et al. Eur J Surg Oncol. Oncol;2010:535–540. [PubMed]
11. Prevalence of incidental abnormalities on computed tomographic scans of the paranasal sinuses. Havas TE, Motbey JA, Gullane PJ. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 1988;114:856–859. [PubMed]
12. Haziness in X-Ray paranasal sinus water’s view in sinusitis: a fact or fiction. Gujrathi A, Wakode PT. Indian J Otolaryngol Head Neck Surg. 2013;65:242–246. [PMC free article] [PubMed]
13. Acute sinusitis: a cost-effective approach to diagnosis and treatment. Fagnan LJ. https://www.aafp.org/afp/1998/1115/p1795.html Am Fam Physician. 1998;15:1795–1802. [PubMed]
14. Comparison of sinus x-rays with computed tomography scans in acute sinusitis. Burke TF, Guertler AT, Timmons JH. Acad Emerg Med. 1994;1:235–239. [PubMed]
15. The value of occipitomental (water’s) view in diagnosis of sinusitis: a comparative study with computed tomography. Konen E, Faibel M, Kleinbaum Y, et al. Clin Radiol. 2000;55:856–860. [PubMed]