体温表是如何准确测体温的（你知道什么才是真正的）

新型冠状病毒肺炎让祖国上下陷入警备状态，“在家抗疫，避免外出”成为各单位、小区的宣传口号，耳温枪成为大街小巷、保安司机、警务医疗等无处不在“守卫利器”，一张合格的体温单成为出入家宅、行走活动的基本条件。可随之而来也出现了不少问题——人体表面积那么大，每个地方温度都一样吗？究竟哪里的体温才真实？耳温枪测得准吗？

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究竟什么是“体温”？

说到“体温”（“body” temperature），若要从字面上理解，这个“体”自便是代表“身体”，但我们都知道，人体是由不同组织和器官构成的混合物，1959年Wilhelm Graf便报道了内脏温度之间存在差异，那么这个“体”温理论上就应该是一组存在差异的数值的集合。我们平常所测的“体”温更多的是耳温、腋温、肛温等，这些可以代表真正的“体”温吗？

在人体正常生理状态下，机体一天中产生的热量与消耗的热量相互平衡，使得机体温度保持相对稳定。这一规律在恒温动物（哺乳动物与鸟类等）中相似，主要通过严格的体温调控系统来实现，但在不同物种中温度波动范围有所差异——如骆驼体温可波动在4.5℃以内（35.5-40℃），而人体多在1℃以内（36.5-37.5℃）——机体在正常状态下，体温调节点保持在37℃左右，在外界温度变化时，人体产热和散热情况发生变化，造成体温在一天内出现波动，但保持相对稳定（图1）；当病理状态下，如感染等造成体温调节点升高，使得体温升高，值得注意的是，生物学上存在体温调节界值，使得人体体温最高不超过41℃。

图1 人体24h体温波动图

总结之，“体”温并不是一个固定“时间”和“位置”的值，而受多种因素影响，且波动变化。反复多次、分部位测量是判断体温的关键。

如果人体是一部“机器”

我们知道，体温调节是“产热”和“散热”动态平衡的结果，若把人体比作一部可自行产热与散热的“机器”，那么这个机器的结构是咋样的？它的原料是什么，又该如何运作？

1. 机器结构

把人体这个“机器”根据各部位温度的分布情况分成两部分——表面的外壳与核心的实体，前者称为体壳温度（shell temperature），后者称为体核温度（core temperature）（图2）。体壳温度一般低于体核温度，易受环境温度影响；皮肤是机体表层的最外层，也是典型的体壳温度，一般四肢末端温度最低，越接近躯干和头部温度越高，且受局部血管收缩的影响。体核温度相对温度，各部位间差异较小，肝脏体温最高（约38℃），各脏器可通过血液循环热量交换使得温度趋于一致，因此，体核部分血液温度可代表体核体温的平均值，也是生理学上所谓的“体温”。临床实际操作中，因肝脏等部位体温不易获得，直肠、口腔、腋窝等常作为体核温度的测量部位。

图2 不同温度条件下人体从体壳到体核不同位置的温度情况（温度降低，核心部分区域缩小，主要集中在头胸部）

2. 运作方式

（1）产热：三大营养物质（糖类、脂肪、蛋白质）就是产热的“原材料”，肝脏、骨骼肌等脏器便是“发热机”。安静状态下，肝脏“发热”最多；运动或寒冷时，骨骼肌便开始以“战栗”的形式开展收缩活动，产生热量；当寒冷或情绪紧张时，人体还可通过申请上级调控（下丘脑战栗中枢、交感神经兴奋等）增加能源补充（甲状腺激素、肾上腺素、去甲肾上腺素等），促进发热工程的进展；婴幼儿中褐色脂肪组织也是产热的重要组织。

（2） 散热：皮肤是人体主要的散热器官，辐射、传导、对流和蒸发主要的方式，增减衣物、出汗是成年人最常体现的散热活动。同样的，人体散热也受到神经与激素的调控。

3. 神经调控“线路”

通过前文的表述我们已经对人体这个温度调节“机器”有了大致的了解，本段将继续介绍将这个“机器”各个部件与功能联系起来的调控“线路”（图3）。

图3 人体产热和散热过程

温度感受器对温度的感知是整个温度调节的启动过程。人体的温度效应器分布广泛，在周围神经系统中最主要的当为皮肤，其他还包括黏膜和内脏等外周组织的游离神经末梢中，包括冷感受器（Ad纤维）和热感受器（C纤维）。此外，在中枢神经系统中尚存对温度变化敏感的神经元（热敏和冷敏神经元），即中枢温度感受器，主要分布于下丘脑、脑干网状结构和脊髓等结构中；其中，视前区-下丘脑前部（PO/AH）以热敏神经元居多，脑干网状结构和下丘脑弓状核以冷敏神经元居多。

作为体温调节中枢，以下丘脑PO/AH为主的多个神经系统结构参与决策温度处理。PO/AH不仅介绍感受器的信号传入，也接受致热源、5-羟色胺、去甲肾上腺素和多种肽类物质的刺激，参与体温调定点的设定。

除神经系统调节下的体温变化外，机体还可根据环境温热带来的舒适感进一步采取体温调节行为，如增减衣物、寻找荫蔽等自主行为。

温度的测量与监控

体温是人体生理病理状态强烈的提示征象，体温调节点不变而体温升高为发热（fever），体温调节点改变引起的体温过高或过低分贝称为体温过高（hyerthermia）和体温过低（hypothermia）。如发热是感染常见的临床表现；而低温过低可能出现在脓毒血症患者中，并且作为其预后不佳的征象；室内体温过低可出现在麻醉复苏后、早产儿和体弱的老年人中，而当暴露于室外寒冷环境（如雪崩事故、浸于冷水中、高山环境等）时也有可能出现意外低体温，当体核温度<28℃时心脏骤停风险升高。因此，体核温度的测量对于疾病的预测与评估十分关键。但测量方式与测量部位的选择、混杂因素的控制是体温监测可靠性和准确性的重要考核依据，如何选择最佳测量手段？

1. 体壳温度和体核温度的检测

（1）体壳温度

皮肤温度常别作为体壳温度，皮肤温度检测是一类非侵入性的简便的体温检测方式，在临床广泛应用。其检测技术包括接触式传感器测温法（通过在皮肤表面粘贴热敏电阻或热电偶传感器）以及非接触式红外温度计（通过红外探测器检测能量并将其转换为温度显示）。

（2）体核温度

目前关于体核温度的标准存在争议，主要由于作为体核温度的标准部位仍不明确。若将人体体温调节中心——下丘脑温度作为体核温度标准，因下丘脑为大脑半球深部中心体积较小的一部分灰质结构，直接温度测量可行性欠佳，但因脑组织位于颅骨内，不受环境影响，动脉血流匀速快速对脑组织进行灌注，动脉血温度和大脑温度具有可比性。

在实际操作中，直肠、食道、肺动脉、膀胱、大脑、舌下常为用于检测，研究还可将消化道（放射性药物遥测）用于体核温度检测（表1）。而鼓膜（通过外耳道）和颞动脉覆盖区皮肤的温度检测可作为替代指标，其相关研究见表2。通过不同研究发现，正常人体核心温度约为36.9℃左右。

表1 健康成人不同部位体核温度研究汇总

表2 住院患者“体核”部位与“替代”部位（灰色区域）温度的相互关系

注：表格中的数值为参考点（左列）减去比较点（顶行）的差值，负值表示参考点低于比较点。

2. 体温检测设备

（1）数字体温仪（Digital thermometers）

传统的水银体温计因潜在的危险性逐渐被临床淘汰，取而代之的是数字温度仪。目前临床最为常用的手持式数字温度仪（电阻温度检测器，常用铂作为电阻金属，可用于校准热敏电阻和热电偶），而在重症监护室或麻醉室等特殊区域还有特殊的可通过探针将传感器（热敏电阻和热电偶）置于患者体内（食道、肺动脉、脑室、脑白质等部位）的设备，在检测患者体温的同时还可同时输出多个参数（如压力、氧含量等），便于对患者的病情进行更进一步的详细监测（图4）。

图4 严重创伤性脑损伤(TBI)患者接受有创脑内多参数监测

（Tti=深部白质温度，TbrV=脑室温度，Trec=直肠温度，pO2-ti=脑组织氧分压）；Tti、TbrV和Trec曲线表明在受伤后190小时内大脑和其他体核部位温度存在对应关系，也说明直肠温度可作为替代检测指标；该患者pO2较低，考虑脑组织缺氧，但其变化模式与Tti、TbrV和Trec类似。

（2） 红外温度仪（Infrared thermometry）

红外温度仪目前已在医学上广泛使用，其基本原理是通过探测器接收人体在电磁光谱红外区域内发出的辐射。红外光（Infrared radiation，IR）位于可见光（visible spectrum，波长约为0.4-0.7 mm）和微波（microwave）之间，不可被肉眼识别，但可通过部分特殊仪器如夜视镜等检测到红外线，即物体散发出的热能（辐射）。任何高于绝对零度（-273.15℃或0°K）的物体均可产生红外辐射，均可被检测到。医院常用的红外温度仪可检测8-14毫米之间的波长。

图5 光谱

（最左端波长最短、频率最高、能量最高，为γ射线；最右端为长波）

（3）热成像仪（Thermography）

红外温度仪可作为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）可通过一种特殊类型的配备热（辐射）能量传感器的照相机，将能量显示为由像素组成的图像。其像素分辨率因装置而不同，最高为640*480至1280*1024像素。图像越热，相机屏幕上显示的颜色就越亮（图6）。

图6 热成像仪照片

成年男性暴露于寒冷(A: 14°C)和温暖(B: 22°C)条件下双手血管充盈情况及温度变化。

热成像仪无辐射，不会发出任何已知会对细胞造成伤害的电离辐射，且非接触式，较为安全，在医学上用于观察皮肤表面的温度分布，监视疾病或损伤对其产生的血流和代谢变化。但红外热成像按技术仅能探测皮肤表面温度，对于体核温度检测仍存在局限性。

在现实生活中，红外热成像技术因其可通过皮肤表面非接触式广泛温度评估，可发热和感染的筛查。在非典、埃博拉、甲流等全球大流行的背景下，许多国家在边境出入境检查时便采用了红外热成像技术。其检测的主要目标为额头，但有研究发现内眼角（眼眶内侧、鼻子之间的区域）温度最高（图7）。据报道显示，红外热成像技术对发热检测的灵敏性为50-70％，特异性为63-81％，阳性预测值为37–68％，部分游客可服用退烧药使体温暂时下降，因此常需结合鼓膜温度测量、旅客自我健康报道等综合评估。

图7 健康者面部红外热成像可见内眼角区温度

色温位于图像右侧，灰色区域温度最高。右(R)内眦最大值是35.5℃，左(L)最大值是35.2℃。

此外，热成像技术还可用于手术部位感染的筛查，指导抗生素的使用；部分研究认为该技术还可用于乳腺癌的诊断。

（4）磁共振波谱（MRS）和磁共振成像（MRI）测温技术

MRS和MRI最早被用于神经系统疾病如卒中等的检查，而对于体温的检测目前也被认为是一项新技术。MRS基于目标器官内水和参考质子共振之间的质子（1H）化学位移差的方法获得绝对温度值（℃）。在健康人群和患者中，N-乙酰天门冬氨酸（NAA）在大脑中含量丰富，可在生理温度范围内以2.01 ppm频率共振，被认为是稳定理想的参照物；水的化学位移几乎与温度成线性关系，1H水共振出现在4.7 ppm，水分子共振之间的信号差可用校准曲线转换为温度（图8）。

图8 人大脑绝对温度测量技术原理图

在1.5T或3.0T MRS和MRI中选择轴位T2加权图像对给定位置的单体素质子(1H MRS)(四个黑框)进行分析。水(对温度敏感)的波峰值为4.7 ppm，而化学参考物NAA的波峰值为2.0 ppm。对光谱采用线性拟合(LF)方法进行分析，校正两个波峰之间的化学位移差，得到绝对温度(°C)。

MRS和MRI可从器官内不同部位的单个体素中获得，也可以通过器官不同层面的温度图获得。这种方法参照多种内源性代谢物与水的质子（1H）化学位移来探测绝对内部温度（点值），克服了局灶性温度测量的局限性。该法在医学实用中具有潜力，但值得注意的是，需将测得的频移与可靠的参照物相关联，才能得到精确的温度值。

总结

通过对人体温度分布模式，我们将其分为体壳和体核温度，由此也出现了不同的检测方式。结合目前各类研究，人体正常温度的绝对值仍不清楚，但36.9℃似乎是正常成人的平均体温（体核温度）。随着技术的进步，各种先进的体温剂量技术不断被提出，其适用场景、准确性是我们重点需要关注的问题。在实际工作中，收到外界环境、组织器官分布温度差异、病理生理状态等多种因素影响，体温的准确检测仍具有挑战性。反复多次、多部位测量或许是提高准确性的有效方式。

参考文献:

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