基于接触的心血管疾病诊断方法研究 (INDICES)

假设和目标 在所提出的检测与心血管疾病相关的生命健康体征的方法中，将使用非接触式红外温度传感器评估皮肤的传热性能。 皮肤的温度在很大程度上取决于热源，如皮肤附近的血管（静脉和毛细血管）。 然而，人体中有几个部位的动脉距离皮肤外表面的深度也相对较浅（手腕处的桡动脉或尺动脉和颈部的颈动脉）。 在任何情况下，如果可以通过皮肤的热性能追踪血液流动，那么它可能有助于预测与心血管活动相关的人类健康的各种状态。

• 在提出的假设中，将通过对浅表血管上的一小部分皮肤进行局部冷却（最小接触）来创建一个瞬间更高的传热窗口，因此，将使用非接触和非侵入式红外温度传感器。 随着主动脉、颈动脉分叉处或血管任何地方的动脉斑块的形成，流动变成混乱的湍流类型，或者在阻塞的情况下，血流非常低或没有血流，这会影响血流的热传递并且可以很容易地从瞬间更高的热传递窗口期间皮肤上的热传递中检测到。

• 为了将这种方法应用于心血管疾病诊断，一种可能的方法是扫描身体两个部位的温度变化：

  1. 在颈部左右两侧的颈动脉上。
  2. 在额头左右两侧的颞浅动脉上。
  3. 预计健康人前臂的皮肤热变化总是与颈动脉血流有关，可以作为个体进行比较的标志性标记。 因此，左前臂（上肢）的温度测绘。

这项研究涉及 3 种不同的技术，将在 100 名人类受试者身上进行测试。 要使用的现有程序将是现成的双相超声，在临床实践中被认为更可靠。 由于新技术涉及温度映射，现有的潜在热成像技术（被动热成像）将用于设置基线数据。 除此之外，目前正在开发的温度测绘方法（主动热成像）涉及在皮肤上应用冷却（脉冲冷却或锁定冷却）。 因此，整个研究分为两个部分：phase-1 和 phase-2，如图 2 所示。届时，Active Thermography 技术将得到发展；使用第一阶段中提到的技术收集数据将完成。

阶段1

现有技术：将对所有受试者进行双重超声检查，将他们分为健康组和患病组。

被动热成像 (PT)：研究程序涉及对以下部分进行 2 次热扫描：

1. 颈部左右两侧均有颈动脉。
2. 额头左右两侧均有颞浅动脉。
3. 左前臂（上肢）。

两次测试中的任何一次之间都不会给出放松时间。 各个测量区域 (ROM) 的每次热扫描大约需要 60 秒。 整个过程大约需要 10-15 分钟的时间。

阶段2

现有技术：将对所有受试者进行双重超声检查，将他们分为健康组和患病组。

主动热成像 (AT)：对于这种情况，将以脉冲或锁定方式应用最大冷却（在舒适限度内）45-60 秒来完成两条颈动脉的温度映射。 脉冲模式是连续应用冷却，而锁定冷却是间歇性的。 锁定冷却方法下冷却的应用频率尚未确定。 然而，对于这两种方法，最长冷却时间将固定为 45-60 秒。 最终使用的冷却方法尚未确定。 冷却将通过冷却垫或使用冷风机进行。 冷却垫中的冷却液温度和鼓风机的空气温度将分别保持在 0oC 至 5oC 的范围内（暂定）。 由于冷却的应用，局部皮肤组织将冷却下来并开始重新升温以更早地（在应用冷却之前）达到与环境的平衡温度。 在复温过程中，从应用冷却到达到固定温度（待定），将进行连续的热扫描。 但是，移除冷却后的最大获取时间将固定为 180 秒。 该程序将对每个受试者的两条颈动脉进行 2 次。 每个程序之间的放松时间为 10 分钟。 每次测试后都会使用暖垫或热风机，以迅速使皮肤温度恢复正常。 暖垫中的热流体或通过鼓风机的暖空气的温度将保持略高于室温但低于身体核心温度（暂定在 25oC 至 35oC 的范围内）。 完整程序的总时间约为 60 分钟。

采取所有标准的临床程序护理，没有任何不良情况的风险，因为整个数据收集过程是完全无创和最小接触的（仅适用于 2 期研究）。