手部红外图像结合冷水试验对周围循环功能的评价
作者：王林 张春之 聂继池 曾晓立 林立
单位：山东省济宁医学院职业卫生与环境医学研究所 272013
关键词：红外图像；循环功能；手臂振动；冷水试验
中华劳动卫生职业病杂志990510 【摘要】 目的 研究手传振动对周围循环功能的影响及其评价方法。方法 振动作业工人37名(接振组)，非接振健康工人30名(对照组)，在冷水负荷前后，用KY-333型远红外摄像仪进行手部红外摄像，对图像进行对比分析。结果 冷试前两组工人手部红外图像差异无显著性；冷水试验后手部红外图像变化显著，接振组手指皮肤温度下降，复温时间延长。结论 手部红外摄像结合冷水负荷试验可以评价周围循环机能障碍的早期变化。
Evaluation of function of peripheral circulation in workers exposed to vibration by hand thermographic study with cold water tests
, http://www.100md.com
Wang Lin,Zhang Chunzhi,Nie jichi,et al.Institute for Occup & Environ Med,Jining Medical College,Jining,Shandong 272013
【Abstract】 Objective To study the effects of hand-arm vibration on the function of peripheral circulation in workers and the evaluation method. Methods The hand thermographic study of 37 grinders exposed to hand-arm vibration(vibration group) and 30 workers who were healthy and not exposed vibration(control group) were carried out by KY-333 Infrared Photography before and after cold water tests. Result There was no significant difference in hand thermography between both groups before cold water test but there was marked change in hand thermography after cold water test.The finger skin temperatures of exposed workers were lower and their temperature recovery time after the test was delayed as compared to the control group.Conclusion The hand thermography with cold loading test might evaluate early disfunction of peripheral circulation due to hand-arm vibration exposure.
, 百拇医药
【Key words】 Thermography Peripheral circulation Hand-arm vibration Cold water test
周围循环功能的检查和评价是临床和基础医学研究中的重要问题，在手臂振动职业危害的研究中具有特殊意义。目前常用的方法有皮肤温度测定、微循环观测、指端容积描记、多普勒血流图和同位素示踪法等[1]。由于红外摄像具有敏感、自动、定位、无创等优点，能精确地反映周围循环功能变化及体内可疑病变，其应用日益广泛[2，3]。我们将这一方法首先应用于局部振动病患者的研究[4]。现在结合冷水试验，评价手传振动对周围循环功能的影响，以探讨其应用价值。
对象与方法
1.研究对象：接振组为砂轮磨光作业工人37名，男20人、女17人，年龄18～36(平均24.3)岁，作业工龄1～10(平均4.5)年，4小时等能量频率计权加速度ahw(4)为29.45 m/s2。部分工人有手麻、手痛等症状，但尚无振动性白指发生。另选不接振的健康工人30名为对照组，男18人、女12人，年龄20～39(平均25.1)岁，工龄1～13(平均5.1)年。经方差齐性分析，两组工人在年龄、工龄、性别方面差异均无显著性。
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2.检查方法：两组受试者随机进行检查，普通衣着,非饥饿状态，受试前2小时不吸烟，在温度为(22±2) ℃、相对湿度60%的室内静坐20～30分钟，按国家标准规定的方法进行冷水试验，即双手浸入4～5 ℃冷水中浸泡2分钟[5]。在冷试前、冷试后即刻、5、10、20分钟分别用香港产KY-333型远红外摄像仪进行手部摄像。受试者取站立位，固定距离，双手置特定统一背景下进行手部红外摄像。图像储存电脑内，可任意选择测量区域和自动处理皮温数据。以双手无名指中指节背面中点的温度(简称点温)和食指、中指、无名指、小指中指节背面中点及手部中点的平均皮温(简称平均皮温)作为分析指标。
数据应用SAS软件进行t检验等统计学处理。
结 果
手部红外图像分析得到的冷水试验前、后点温和平均皮温的变化如表1所示：同组工人左、右手之间，同一手的点温与平均温度之间，在冷水试验前后均无显著差异。两组工人相比，冷试前和冷试后即刻手指温度差异无统计学意义；冷试后5、10分钟的皮温，接振组显著低于对照组(P<0.01)。冷试后皮温恢复时间接振组与对照组相比显著迟缓。
, 百拇医药
表1 冷水试验前后手部温度的变化( ℃,
±s)
Table1 The changes of hand skin temperature before and after cold water test( ℃,±s) 组别
Group
冷试前
Before cold test
冷试后 After cold test
即刻 Immediate
, http://www.100md.com
5 min
10 min
20 min
接振组 Vibration exposure
右手
点温 Point
24.9±3.1
17.9±1.3
20.9±2.1**
22.9±2.6**
25.1±2.3
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Right hand
平均 Average
24.0±2.8
18.6±1.3
21.4±1.7**
23.0±2.3**
24.8±2.8
左手
点温 Point
24.1±3.0
17.4±1.2
, http://www.100md.com
20.0±1.3**
21.9±1.8**
24.4±2.9
Left hand
平均 Average
24.4±2.8
18.3±1.3
20.8±1.1**
22.3±1.4**
25.8±2.3
对照组 Control
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右手
点温 Point
24.2±1.7
17.8±1.8
24.0±2.2
25.1±1.9
25.6±1.8
Right hand
平均 Average
24.2±1.5
18.5±1.9
23.7±1.8
, 百拇医药
24.8±1.7
25.4±1.6
左手
点温 Point
24.3±1.6
17.9±1.8
24.5±1.9
25.3±1.4
25.8±1.4
Left hand
平均 Average
24.3±1.4
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18.5±1.9
24.0±1.6
25.0±1.3
25.6±1.3
与对照组比较，**P<0.01 **P<0.01，vs.control
讨 论
皮肤温度的变化在一定条件下可反映周围循环的机能状态。手指皮肤温度测定结合冷水复温试验是国家标准GB4869-1985规定的评价周围循环机能和局部振动病诊断指标之一[5]。皮温测定的方法，目前多用半导体点温计或热电偶皮肤温度计等。红外摄像是研究体表温度进行图像分析的高科技方法。较之其他方法，具有灵敏、高效，便于任意选取部位和动态观察，数据自动化处理和图像储存等优点。其基本原理是当波长和温度一定时，红外线的辐射量符合Plank法则。人体和其他物体热辐射的量值，随温度升高而迅速增加，而热辐射的峰值波长，则随温度增加而向短波方向移动。这种随温度不同而不同的红外线波长分布，经红外线传感器接收和一系列信号处理，形成一定的彩色图像，进而测定辐射部位的表面温度[3]。
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本次研究结果表明：手传振动的职业性暴露，可致手部红外图像改变，结合冷水试验，这种改变更明显，具体表现为试验后手指皮温降低，复温时间延长。在尚未发生振动性白指的接振工人中已经出现冷水试验的手部红外图像变化，表明手部红外图像分析对周围循环功能障碍具有早期识别和亚临床意义。用点温计结合冷水试验测定手指皮温，国内有不少报告，但冷试前指温的意义尚有不同意见[6，7]。本次研究显示：冷试前的基础指温，接振组(非白指患者)与对照组相比，虽略有差异，但未见统计学意义。冷试后即刻皮温较冷试前明显降低，组间差异也无显著性，但接振组在冷试5、10分钟时的指温显著低于对照组，说明指温恢复时间延长，冷试后的指温变化更有意义。
图像分析还表明：同组工人左、右手间和各手指间的皮肤温度、差异无显著性。可见GB4869-1985规定的测定一侧手无名指点温是有代表性的,可行的，这种冷试后皮温降低、复温时间延长，可能是在振动影响下，周围循环障碍，对冷刺激反应低下所致[8]。手部红外图像分析，结合冷水试验，用于评价周围循环功能，特别是用于手部皮肤温度的分布和变化规律的动态观察，鉴别雷诺现象的病因以及分析周围循环障碍的疗效等，是值得进一步探讨的新方法。同时，红外图像分析与其他皮温测定的方法一样，也受室温、季节、衣着状态、吸烟、药物及个体因素等方面的影响[9]，故方法的规范化也是完全必要的。
, 百拇医药
本课题受山东省自然科学基金资助(基金号：93C1336)
参考文献
1 Mirbod SM,Yashida H,Jamali M,et al.Finger skin temperature and laser-Doppler finger blood flow in subjects exposed to hand-arm vibration.Ind Health,1998,63:171-175.
2 王林.红外摄像在振动病研究中的应用.中国公共卫生，1991，7：261-263.
3 王林.红外摄像与生物医学温热学.济宁医学院学报，1991，14(2)：55-57.
4 Wang L,Futatsuka M.Thermographic findings of peripheral circulation by the vibration loading in the patients with vibration syndrome.Bio Med Thermol,1989,(1):197-199.
, 百拇医药
5 GB4869-1985.职业性局部振动病诊断标准及处理原则.
6 常继曾，陈波林，徐方奇，等.振动性白指——局部受冷和振动负荷后的末梢循环表现.工业卫生与职业病，1987，13：325-327.
7 陈力，周德林.局部振动手部循环障碍指标典型相关分析.中国工业卫生，1993，6：123-125.
8 Akira O.Pathogenic Mechanism of Vibration-Induced White Finger.Hand-arm Vibration.Kanazawa,Japan,1990.1-9.
9 Gautherie M.Clinical studies of the vibration syndrome using a cold stress test measuring finger temperature.Cent Eur J Public Health,1995,3:5-9.
(收稿：1999-02-12 修回：1999-06-16), 百拇医药
单位：山东省济宁医学院职业卫生与环境医学研究所 272013
关键词：红外图像；循环功能；手臂振动；冷水试验
中华劳动卫生职业病杂志990510 【摘要】 目的 研究手传振动对周围循环功能的影响及其评价方法。方法 振动作业工人37名(接振组)，非接振健康工人30名(对照组)，在冷水负荷前后，用KY-333型远红外摄像仪进行手部红外摄像，对图像进行对比分析。结果 冷试前两组工人手部红外图像差异无显著性；冷水试验后手部红外图像变化显著，接振组手指皮肤温度下降，复温时间延长。结论 手部红外摄像结合冷水负荷试验可以评价周围循环机能障碍的早期变化。
Evaluation of function of peripheral circulation in workers exposed to vibration by hand thermographic study with cold water tests
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Wang Lin,Zhang Chunzhi,Nie jichi,et al.Institute for Occup & Environ Med,Jining Medical College,Jining,Shandong 272013
【Abstract】 Objective To study the effects of hand-arm vibration on the function of peripheral circulation in workers and the evaluation method. Methods The hand thermographic study of 37 grinders exposed to hand-arm vibration(vibration group) and 30 workers who were healthy and not exposed vibration(control group) were carried out by KY-333 Infrared Photography before and after cold water tests. Result There was no significant difference in hand thermography between both groups before cold water test but there was marked change in hand thermography after cold water test.The finger skin temperatures of exposed workers were lower and their temperature recovery time after the test was delayed as compared to the control group.Conclusion The hand thermography with cold loading test might evaluate early disfunction of peripheral circulation due to hand-arm vibration exposure.
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【Key words】 Thermography Peripheral circulation Hand-arm vibration Cold water test
周围循环功能的检查和评价是临床和基础医学研究中的重要问题，在手臂振动职业危害的研究中具有特殊意义。目前常用的方法有皮肤温度测定、微循环观测、指端容积描记、多普勒血流图和同位素示踪法等[1]。由于红外摄像具有敏感、自动、定位、无创等优点，能精确地反映周围循环功能变化及体内可疑病变，其应用日益广泛[2，3]。我们将这一方法首先应用于局部振动病患者的研究[4]。现在结合冷水试验，评价手传振动对周围循环功能的影响，以探讨其应用价值。
对象与方法
1.研究对象：接振组为砂轮磨光作业工人37名，男20人、女17人，年龄18～36(平均24.3)岁，作业工龄1～10(平均4.5)年，4小时等能量频率计权加速度ahw(4)为29.45 m/s2。部分工人有手麻、手痛等症状，但尚无振动性白指发生。另选不接振的健康工人30名为对照组，男18人、女12人，年龄20～39(平均25.1)岁，工龄1～13(平均5.1)年。经方差齐性分析，两组工人在年龄、工龄、性别方面差异均无显著性。
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2.检查方法：两组受试者随机进行检查，普通衣着,非饥饿状态，受试前2小时不吸烟，在温度为(22±2) ℃、相对湿度60%的室内静坐20～30分钟，按国家标准规定的方法进行冷水试验，即双手浸入4～5 ℃冷水中浸泡2分钟[5]。在冷试前、冷试后即刻、5、10、20分钟分别用香港产KY-333型远红外摄像仪进行手部摄像。受试者取站立位，固定距离，双手置特定统一背景下进行手部红外摄像。图像储存电脑内，可任意选择测量区域和自动处理皮温数据。以双手无名指中指节背面中点的温度(简称点温)和食指、中指、无名指、小指中指节背面中点及手部中点的平均皮温(简称平均皮温)作为分析指标。
数据应用SAS软件进行t检验等统计学处理。
结 果
手部红外图像分析得到的冷水试验前、后点温和平均皮温的变化如表1所示：同组工人左、右手之间，同一手的点温与平均温度之间，在冷水试验前后均无显著差异。两组工人相比，冷试前和冷试后即刻手指温度差异无统计学意义；冷试后5、10分钟的皮温，接振组显著低于对照组(P<0.01)。冷试后皮温恢复时间接振组与对照组相比显著迟缓。
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表1 冷水试验前后手部温度的变化( ℃,
±s)Table1 The changes of hand skin temperature before and after cold water test( ℃,
±s) 组别Group
冷试前
Before cold test
冷试后 After cold test
即刻 Immediate
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5 min
10 min
20 min
接振组 Vibration exposure
右手
点温 Point
24.9±3.1
17.9±1.3
20.9±2.1**
22.9±2.6**
25.1±2.3
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Right hand
平均 Average
24.0±2.8
18.6±1.3
21.4±1.7**
23.0±2.3**
24.8±2.8
左手
点温 Point
24.1±3.0
17.4±1.2
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20.0±1.3**
21.9±1.8**
24.4±2.9
Left hand
平均 Average
24.4±2.8
18.3±1.3
20.8±1.1**
22.3±1.4**
25.8±2.3
对照组 Control
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右手
点温 Point
24.2±1.7
17.8±1.8
24.0±2.2
25.1±1.9
25.6±1.8
Right hand
平均 Average
24.2±1.5
18.5±1.9
23.7±1.8
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24.8±1.7
25.4±1.6
左手
点温 Point
24.3±1.6
17.9±1.8
24.5±1.9
25.3±1.4
25.8±1.4
Left hand
平均 Average
24.3±1.4
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18.5±1.9
24.0±1.6
25.0±1.3
25.6±1.3
与对照组比较，**P<0.01 **P<0.01，vs.control
讨 论
皮肤温度的变化在一定条件下可反映周围循环的机能状态。手指皮肤温度测定结合冷水复温试验是国家标准GB4869-1985规定的评价周围循环机能和局部振动病诊断指标之一[5]。皮温测定的方法，目前多用半导体点温计或热电偶皮肤温度计等。红外摄像是研究体表温度进行图像分析的高科技方法。较之其他方法，具有灵敏、高效，便于任意选取部位和动态观察，数据自动化处理和图像储存等优点。其基本原理是当波长和温度一定时，红外线的辐射量符合Plank法则。人体和其他物体热辐射的量值，随温度升高而迅速增加，而热辐射的峰值波长，则随温度增加而向短波方向移动。这种随温度不同而不同的红外线波长分布，经红外线传感器接收和一系列信号处理，形成一定的彩色图像，进而测定辐射部位的表面温度[3]。
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本次研究结果表明：手传振动的职业性暴露，可致手部红外图像改变，结合冷水试验，这种改变更明显，具体表现为试验后手指皮温降低，复温时间延长。在尚未发生振动性白指的接振工人中已经出现冷水试验的手部红外图像变化，表明手部红外图像分析对周围循环功能障碍具有早期识别和亚临床意义。用点温计结合冷水试验测定手指皮温，国内有不少报告，但冷试前指温的意义尚有不同意见[6，7]。本次研究显示：冷试前的基础指温，接振组(非白指患者)与对照组相比，虽略有差异，但未见统计学意义。冷试后即刻皮温较冷试前明显降低，组间差异也无显著性，但接振组在冷试5、10分钟时的指温显著低于对照组，说明指温恢复时间延长，冷试后的指温变化更有意义。
图像分析还表明：同组工人左、右手间和各手指间的皮肤温度、差异无显著性。可见GB4869-1985规定的测定一侧手无名指点温是有代表性的,可行的，这种冷试后皮温降低、复温时间延长，可能是在振动影响下，周围循环障碍，对冷刺激反应低下所致[8]。手部红外图像分析，结合冷水试验，用于评价周围循环功能，特别是用于手部皮肤温度的分布和变化规律的动态观察，鉴别雷诺现象的病因以及分析周围循环障碍的疗效等，是值得进一步探讨的新方法。同时，红外图像分析与其他皮温测定的方法一样，也受室温、季节、衣着状态、吸烟、药物及个体因素等方面的影响[9]，故方法的规范化也是完全必要的。
, 百拇医药
本课题受山东省自然科学基金资助(基金号：93C1336)
参考文献
1 Mirbod SM,Yashida H,Jamali M,et al.Finger skin temperature and laser-Doppler finger blood flow in subjects exposed to hand-arm vibration.Ind Health,1998,63:171-175.
2 王林.红外摄像在振动病研究中的应用.中国公共卫生，1991，7：261-263.
3 王林.红外摄像与生物医学温热学.济宁医学院学报，1991，14(2)：55-57.
4 Wang L,Futatsuka M.Thermographic findings of peripheral circulation by the vibration loading in the patients with vibration syndrome.Bio Med Thermol,1989,(1):197-199.
, 百拇医药
5 GB4869-1985.职业性局部振动病诊断标准及处理原则.
6 常继曾，陈波林，徐方奇，等.振动性白指——局部受冷和振动负荷后的末梢循环表现.工业卫生与职业病，1987，13：325-327.
7 陈力，周德林.局部振动手部循环障碍指标典型相关分析.中国工业卫生，1993，6：123-125.
8 Akira O.Pathogenic Mechanism of Vibration-Induced White Finger.Hand-arm Vibration.Kanazawa,Japan,1990.1-9.
9 Gautherie M.Clinical studies of the vibration syndrome using a cold stress test measuring finger temperature.Cent Eur J Public Health,1995,3:5-9.
(收稿：1999-02-12 修回：1999-06-16), 百拇医药