红外热成像仪评估炎症和关节炎的快速定量方法

炎症是一个复杂的过程，具有肿胀，发红，发热和疼痛等特征。这些都是人体对损伤的自然反应，在治愈和抵抗感染中起着重要作用。尽管对于宿主防御和修复至关重要，但炎症反应也可能与多种疾病有关，包括关节炎（类风湿/骨关节炎），皮肤病学状况和许多心脏或肺部疾病。因此，炎症反应代表了药物干预的诱人途径，对于开发旨在抑制该过程的治疗剂引起了极大的关注。

药物发现的努力部分取决于临床前动物模型的使用，这些模型试图直接模仿疾病本身或疾病的某些病理生理方面。在发炎的情况下，许多动物模型都取决于许多组织肿胀的测量，炎性细胞数量的确定，细胞因子水平的测量和组织病理学分析。但是，这些分析在一定程度上是费时费力的。随着炎症生物学中药物发现努力的加速，可能伴随着对开发其他方法的需求。这些方法可以快速，可重复的方式确定炎症程度。因此，红外热成像可能是鉴定抗炎药的重要辅助方法。

包括生物组织在内的物体会根据其温度发出红外辐射。因此，温度越高，发射的红外能量越多。红外热像仪可检测和可视化热辐射，并将这些信号转换为相应的温度分布。由于温度的变化是炎症和相关疾病的基本物理特性，因此可以假设红外热成像可以提供一种灵敏的，非侵入性的方法来确定动物模型和临床疾病的严重程度设置。

图为动物分别在1、2、4小时的红外热成像

本研究描述了一般炎症的临床前模型和类风湿关节炎（RA）模型中的红外热成像设备的表征。红外热成像仪用于检测爪水肿（CFE）和胶原诱发的关节炎（CIA）模型的大鼠热信号的时间变化。在两个体内模型中，热变化的动力学与脚垫肿胀相关。在大鼠CIA模型中，通过热成像确定的脚垫温度升高在第11天时显着升高，并且在整个28天协议期间仍保持升高。还发现热变化先于脚垫浮肿（肿胀）。这项研究的结果表明，红外热成像技术代表了一种快速，可重复性很高的方法，通过该方法可以量化普通炎症和类风湿关节炎大鼠模型中的炎症程度。检测爪温中药效动力学反应的能力表明，该技术可能是开发用于治疗与炎症相关的病理的药物干预措施的有用工具。

参考资料：

Brian M. Sanchez, Mark Lesch, David Brammer, et al. Use of a portable thermal imaging unit as a rapid, quantitative method of evaluating inflammation and experimental arthritis. Journal of Pharmacological and Toxicological Methods. 57:169-175, 2008.