Image

Medicinsko termičko snimanje

Hipokrat je pisao 400. godine prije Krista. e.: "U bilo kojem dijelu tijela postoji višak topline ili hladnoće, tu bolest mora biti otkrivena." Stari Grci su uronjeni u mokru prljavštinu, a područje koje se brže sušilo ukazalo je na lokalnu pojavu bolesti.

Do osamnaestog stoljeća, korištenje ruku i termometara i dalje je bio jedini način mjerenja topline koja izlazi iz tijela, a do sada se još uvijek oslanjamo na kontaktne termometre pri provođenju medicinskih pregleda. Od pionirskog rada dr. Karla Wunderlicha 1868. godine, gdje je iznio osnovne principe registracije temperature i njegov značaj u proučavanju i liječenju groznice, mjerenje temperature ljudskog tijela imalo je istaknutu ulogu u medicini. Poznavanje dinamike tjelesne temperature kod bolesti, rekao je Wunderlich, vrlo je važno za praktikante, au nekim slučajevima i nezamjenjive, jer:

  • temperatura se ne može niti pretvarati niti krivotvoriti,
  • specifične vrijednosti temperature ukazuju na groznicu,
  • stupanj prekoračenja granica normalne temperature često ukazuje na ozbiljnost i opasnost od bolesti,
  • termometrija najbrže i najsigurnije prati sva odstupanja od kontroliranog tijeka bolesti, otkrivaju i relapse i poboljšanja,
  • Termometrija se može koristiti za optimizaciju taktike liječenja.

Prva fotografija je pacijent premazan glinom. Zatim - nacrti starih termometara (iz: Enciklopedijskog rječnika F.A. Brokgauz i I.A.Efrona.1890-1907).

Termometrija se polako razvijala od ranog termometra Galilea (1592.) do prikladnijih kalibriranih skala poljsko-njemačkog fizičara Fahrenheita (1724.) i švedskog znanstvenika Celsiusa (1742.). Fahrenheitova skala trenutno se široko koristi samo u SAD-u. Jedinica temperature Kelvin nazvana je po jednom od utemeljitelja termodinamike od strane britanskog fizičara Thomsona (Lord Kelvin), koji je predložio termodinamičku temperaturnu skalu, gdje se početak (0K) podudara s apsolutnom nulom (temperatura na kojoj se zaustavlja kaotično gibanje molekula i atoma). Jedan stupanj Celzijusa i jedan Kelvin su jednaki po važnosti, njihove skale su pomaknute za 273.15, to jest, ° C = K - 273.15.

U godinama koje su uslijedile, drugi su uređaji zamijenili staklene živinske kliničke termometre, kao što su termoelementi, termistori, pirometri i IR radiometri za mjerenje temperature bubne opne ili čela. Samo oko 1880. godine, američki astronom i fizičar Langley izumio je bolometar, detektor toplinskog zračenja koji se temelji na promjeni električnog otpora poluvodičkog elementa osjetljivog na temperaturu kada se zagrije zbog apsorpcije izmjerenog zračenja. S ovim uređajem osjetili ste toplinu živih bića veličine krave na udaljenosti većoj od 400 metara.

S lijeva na desno: Karl Wunderlich (1815-1877), Samuel Langley (1834.-1906.), Daniel Gabriel Fahrenheit (1686.-1736.), Anders Celsius (1701.-1744.), William Thomson, Lord Kelvin (1824.-1907.).

Tek nakon otkrivanja i proučavanja infracrvenog (IR) zračenja mogući su značajni pomaci u IR vizualizaciji manifestacija patologije, za koje nema potrebe za izravnim kontaktom mjernog uređaja s pacijentom.

Temeljenje za razumijevanje prirode IR dijela elektromagnetskog spektra položili su dva člana iste obitelji: izvanredan astronom William Herschel, koji je 1800. godine otkrio toplinski učinak vidljivog crvenog svjetla, koji je nazvao "zračenjem topline", sada poznatim kao IR zračenje, a njegov sin John Herschel, 1840. godine, u prvom termalnom prikazu dobivenom eksperimentima s prirodnom sunčevom svjetlošću - termogramom.

Lijevo: William Herschel (1783-1822) i njegov eksperiment. U središtu: John Herschel (1792-1871). Na desnoj strani nalazi se termogram sunčevog zračenja, dobiven od D. Herschela 1840. godine.

Od tada su mnogi znanstvenici doprinijeli produbljivanju znanja o IR zračenju. Međutim, još 100 godina moralo je proći iz infracrvenog termograma D. Herschela, prije nego što je postalo moguće uspješno realizirati praktičnu primjenu termičkog snimanja. Tijekom tog vremena otkriveni su zakoni zračenja Kirchhoffa, Stephena, Boltzmanna, Vin i Plancka. Ovi se zakoni uzimaju u obzir u suvremenoj toplinskoj tehnologiji i radio-termometrijskoj tehnologiji, što omogućuje mjerenje njihovih temperatura mjerenjem zračenja tijela. Daljinski prijemnici akcije (termalni slikovni uređaji, IR i milimetarski radijski termometri) bilježe temperaturu svjetline, odnosno temperaturu koja odgovara snazi ​​elektromagnetskog zračenja ljudskog tijela.

Otkrivači zakona zračenja. S lijeva na desno: Max Planck (1858-1947), Joseph Stefan (1835.-1893.), Ludwig Boltzmann (1844.-1906.), Wilhelm Wien (1864.-1928.).

Sredinom 20. stoljeća intenzivan i uspješan rad na vojnoj primjeni IR tehnologije pridonio je stvaranju prvih toplinskih slika. Suvremena termička dijagnostička dijagnostika ima sve razloge da postane jedna od glavnih informacijskih tehnologija s opsežnim opsegom, a danas su sustavi IR snimanja imali ogroman utjecaj na medicinu, znanost i astronomiju.

Termičko snimanje je funkcionalna dijagnostička metoda koju liječnici diljem svijeta uspješno koriste već više od pola stoljeća. Nesporne prednosti, kao što su apsolutna neškodljivost, vizualna jasnoća, jednostavnost i brzina dobivanja rezultata s visokim sadržajem informacija, doveli su do brzog širenja opsega primjene termičke metode u medicini.

Razvoj medicinske termičke obrade slike.

Povijest stvaranja termovizijskih kamera za medicinsku uporabu uključuje nekoliko generacija uređaja. Njemački fizičar-spektroskopija Marian Cherni 1925. razvio je evaporograf. Njegov student Bowling Barnes izgradio je prvi termalni uređaj baziran na termistorima 1950-ih. Jednu takvu napravu upotrijebio je kanadski ginekolog-ginekolog i medicinski istraživač Ray Lawson sa Sveučilišta McGill za dobivanje termograma mliječnih žlijezda. Godine 1956. objavio je članak u kojem je izvijestio o detekciji infracrvenim prikazom povećanja temperature kože u projekciji potvrđenih malignih tumora dojke kod 26 žena. Ova pionirska studija može se smatrati početkom nove dijagnostičke metode - kliničke termografije ili medicinske termičke slike.

S lijeve strane nalazi se Ray Lawson (Ray N.Lawson, 1973), u sredini i na desnoj strani su prvi termalni slikovnici (Piroscan, Engleska).

Biomedicinska istraživanja

Nesumnjiva i neosporna vrijednost u biomedicinskim istraživanjima suvremenih metoda vizualizacije živih objekata. Među njima su rendgenski snimci (uključujući CT i PET), razne modifikacije MRI, ultrazvuk, optički, spektroskopski, elektrofiziološki postupci i mnogi drugi. Međutim, osim prednosti svake od postojećih metoda mapiranja, sve one u praksi u fiziološkim i, posebno, u humanim kliničkim studijama imaju određena ograničenja.

Stoga, unatoč bogatstvu instrumentalne potpore i sposobnosti za neke od navedenih metoda mjerenja temperature, termička obrada u medicini zauzima njezinu nišu, koju određuju ne samo valna duljina zračenja zabilježena u tijelu, već i brojne dodatne značajke: potpuna neškodljivost, bez kontakta, brzina i jednostavnost istraživanja s visoka dijagnostička informativnost.

Također dodajemo da kombinirana primjena toplinske slike s drugim metodama kliničke i hardverske procjene funkcionalnog stanja tijela i njegovih sustava često povećava njegovu učinkovitost. Uz dobru metodologiju istraživanja utemeljenu na dokazima, ove osobine mogu transformirati toplinsku sliku, kako je izrazio L.B. Likhterman, u "idealnoj dijagnostičkoj metodi".

Termičko snimanje osobe

Ljudsko tijelo je otvoreni neravnotežni termodinamički sustav koji je u stalnoj interakciji s okolinom i provodi složeni sustav termoregulacije za održavanje konstantne temperature "jezgre" - središnjih područja tijela (lubanja, prsa i trbušne šupljine) zbog kontroliranih promjena temperature perifernih područja, Održavanje stabilnosti unutarnjeg okoliša i njegova dinamička ravnoteža bitna je značajka vitalne aktivnosti tijela.

Prema zakonima fizike, s bilo kojom transformacijom energije (uključujući i živog organizma), dio se pretvara u toplinu. Svi procesi u tijelu mogu se podijeliti u dva tipa: odvijaju se oslobađanjem energije i apsorpcije energije. Najvažniji fiziološki procesi koji služe kao izvori topline u tijelu homoiotermske (toplokrvne) životinje su bazalni metabolizam, održavanje držanja, tonus hladnog mišića, motorička aktivnost i hladno drhtanje. Bazalni metabolizam je najvažniji izvor i, u isto vrijeme, potrošač topline, koji se formira kao posljedica procesa koji se stalno javljaju u tijelu: održavanje gradijenta tvari i naboja na membranama svih stanica; rad srca i respiratornih mišića; motilitet crijeva; održava tonus glatkih i skeletnih mišića; procesi regeneracije, itd.

U živom organizmu toplinska provodljivost tkiva povezana je prije svega s krvotokom, au manjem opsegu normalno s intenzitetom metabolizma. Reflektorski mehanizmi prijenosa topline iz dubljih struktura također mogu sudjelovati u oblikovanju površinskih toplinskih uzoraka (raspodjela toplinskih polja). Otpuštanje topline otvorenih živčanih struktura, osim protoka krvi i metabolizma, također je određeno elektrogenezom. Vanjski čimbenici koji određuju infracrveno zračenje kože su temperatura, površina i trajanje izloženosti vanjskoj temperaturi.

Normalni fiziološki temperaturni profil kože pokazuje smanjenje temperature od glave do nogu i u proksimalno-distalnom smjeru (od središta do periferije) na ekstremitetima s relativnom simetrijom na obje strane tijela, što je opetovano dokazano pomoću toplinske slike. Na njega utječu biološki (cirkadijanski) ritmovi, stanje hormonskog sustava, simpatički tonus, metabolizam topline i vode, stanje vazomotornog sustava, debljina kože i pigmentacija, te periodične fluktuacije razine hormona, kao što su proizvodnja kortizola i progesterona, kao i razina stresa kod subjekta, prisutnost, lokalizacije i ozbiljnosti boli i još mnogo toga. Tako je temperatura kože integralni pokazatelj čija se veličina, štoviše, određuje ne samo zakonima fiziologije, nego i prisutnošću lokalnih cirkulacijskih poremećaja, žarišta septičke ili aseptičke upale, tumora, a također ovisi o lijekovima, pušenju, upotrebi parfumerije i niz drugih čimbenika.

Postavlja se prirodno pitanje: je li moguće izvući neke potkrijepljene specifične zaključke na temelju termičkog snimanja s takvim obiljem čimbenika koji utječu na IR zračenje ljudskog tijela?

Odgovor je da! - a osnova za takav odgovor je da osoba pripada homotermskim bićima iz kojih je moguće utvrditi kriterije za normalnu raspodjelu temperature i definirati pojmove temperaturne norme i patologije. Temelj postojanja homeotermnih bića je termoregulacija - održavanje konstantne tjelesne temperature, što je moguće uz pravu ravnotežu između proizvodnje topline i oslobađanja topline. Normalno, kod ljudi, temperatura mozga, krvi i unutarnjih organa (temperatura "jezgre") varira oko 37 ° C s pomakom od ± 1.5 °. Kod značajnijih temperaturnih odstupanja, aktivnost enzima je narušena kasnijom disfunkcijom organa i tkiva, dok je temperatura ljudskog tijela iznad 43 ° C i ispod 33 ° C praktički nekompatibilna sa životom. Sve reakcije koje omogućuju održavanje konstantne tjelesne temperature u različitim uvjetima kontroliraju se posebnim nervnim centrima smještenim u mozgu.

Trenutno je pokazano da temperaturni osjećaj osigurava kumulativna aktivnost mehanoreceptora kože osjetljivih na toplinu, od kojih se informacija prenosi u više centre. Sustav termoregulacije uključuje kortikalne i hipotalamičke regije mozga. Hipotalamus obrađuje informacije iz vanjskih i unutarnjih termoreceptora i omogućuje prilagodbu stvarnih i ciljnih temperatura. Utvrđeno je da prednji dio hipotalamusa regulira procese prijenosa topline, a jezgra stražnjeg hipotalamusa smatra se središtem stvaranja topline.

Termički osjetljive strukture uz hipotalamus nalaze se u moždanom deblu (medijan i medula), u kičmenoj moždini, u dorzalnom zidu trbušne šupljine, u mišićima i potkožnim strukturama. To znači da postoje lokalni i središnji mehanizmi za reagiranje na odstupanja od temperaturnih vrijednosti, što sustav termoregulacije smatra “normalnim”. Najvažniji mehanizam u ovom sustavu je regulacija vaskularnog tonusa kože simpatičkim živčanim sustavom. Povećano punjenje krvi u koži povećava toplinsku provodljivost i, sukladno tome, prijenos topline tijela uslijed izravne provođenja topline kroz kožu; smanjenje periferne cirkulacije, naprotiv, doprinosi "zadržavanju" topline. Ovi mehanizmi štite tijelo od pregrijavanja i pregrijavanja.

Disperzija topline u okoliš, vitalna za homeotermne organizme, odvija se na nekoliko načina: provođenje topline, toplinsko zračenje, konvekcija, isparavanje tekućine s površine tijela. Promjena udjela tih komponenti u ukupnom prijenosu topline ljudskog tijela ovisi o temperaturi i vlažnosti okoliša. Kod ljudi, u uvjetima ugodne temperature (temperatura zraka je 20 ° C i relativna vlažnost 40-60%), zračenje iznosi 54 kcal / h, toplinska vodljivost je 26 kcal / h, isparavanje je 23 kcal / h. Proces prijenosa topline u biološkim tkivima ovisi o toplinskoj provodljivosti tkiva, konvekciji, intenzitetu perfuzije krvi, oslobađanju metaboličke topline.

Tehničke mogućnosti

Informacijska vrijednost IR zračenja kao signala je da odražava funkcionalno stanje i dinamiku njegovih promjena u različitim tkivima i tjelesnim sustavima. Unatoč činjenici da je infracrveno zračenje zabilježeno s površine tijela, ono može sadržavati informacije o doprinosu tkiva smještenih pod kožom, osobito s različitim razvojem potkožnog masnog tkiva, različitim funkcionalnim stanjem mišića, kao i patoloških procesa - tumora mekih tkiva., upalni procesi, gnojidbe, itd. Vrijednost metode toplinskog snimanja u takvim kliničkim situacijama je, između ostalog, zbog nemogućnosti primjene metoda mjerenja temperature na kontaktima ili invazivnim (termistori, termoparovi, itd.), A prije metoda dubinskog mjerenja (radio-termometrija) termička obrada ima prednost u prostornoj i vremenskoj rezoluciji.

Tehničke mogućnosti opreme za termalno snimanje omogućuju pouzdano popravljanje i malih razlika u temperaturi površine. Vizualizirajući procese kao što su promjene u volumenu i brzini kretanja krvi kroz žile, oslobađanje i isparavanje tekućine s površine kože, što dovodi do temperaturnih promjena na površini tijela, termička obrada je high-tech metoda dobivanja funkcionalnih informacija o pacijentu u realnom vremenu.

Termotopografiya

Termotopografija (stacionarni uzorak raspodjele temperature na površini različitih dijelova tijela) u svojoj ukupnosti sadrži mnogo korisnih podataka. U statičkim mjerenjima, smislene informacije mogu se izdvojiti iz analize temperaturne razlike u simetričnim dijelovima tijela istog pacijenta, temperaturnih gradijenta ili usporedbom IR slike predmeta koji se istražuje s termalnim portretima drugih objekata. Dinamička mjerenja pružaju istraživačima dodatne informacije, omogućujući vam da pratite tijek liječenja i ocjenjujete njegovu učinkovitost, istražujući evoluciju funkcionalnog stanja i sustava termoregulacije u cjelini i njegovih pojedinačnih veza.

S dokazanom informativnošću metode u dijagnostici, koja doseže 90-97% kod bolesti kao što je patologija mliječnih žlijezda ili lezija vena donjih ekstremiteta, metoda omogućuje dijagnosticiranje bolesti u predkliničkoj fazi.

Glavni patološki razlozi za povećanje lokalne temperature:

  • upala bilo koje geneze u kojoj postoji lokalna ekspanzija krvnih žila i jačanje metaboličkih procesa;
  • oslabljen venski odljev i venska kongestija;
  • maligne neoplazme, u kojima se također aktiviraju metabolički procesi. Lokalna termodijagnoza osobito je učinkovita kada se površinski ili plitki maligni tumori nalaze ispod kože (na primjer, koža, mliječne žlijezde, štitnjača);
  • iritacija kralježnice i perifernih živaca. U tom slučaju, u zoni njihovog inerviranja uočava se povećanje temperature;
  • povećan metabolizam različitih organa.

Glavni patološki uzroci smanjenja lokalne temperature:

  • povrede opskrbe arterijske krvi (aterosklerotska lezija arterija, tromboza itd.);
  • smanjenje mikrocirkulacije (mikroangiopatija različitog podrijetla, narušena vegetativna regulacija žilnog tonusa);
  • smanjenje razine metabolizma različitih organa dobi ili patološke prirode;
  • degenerativni procesi s zamjenom funkcionalno aktivnog tkiva vezivnim tkivom;
  • izražena disfunkcija kralježnice i perifernih živaca (u odgovarajućim dermatomima i zonama inervacije).

Prednosti termičkog snimanja kao dijagnostičke metode

  • jednostavnost, pristupačnost i jednostavnost korištenja;
  • primanje rezultata u realnom vremenu;
  • mobilnost i nedostatak vezanja za ured ili određeno područje s navedenim svojstvima;
  • sposobnost provođenja istraživanja (dobivanja primarnih podataka u obliku termograma) od strane osobe koja je prošla potrebnu relativno kratkoročnu obuku, uključujući i one koji nemaju medicinsku edukaciju (medicinske sestre, laboratorijske asistente);
  • budući da je ovaj uređaj element softversko-hardverskog kompleksa, postoji mogućnost prijenosa slike na uslugu, gdje će stručnjaci za termografiju na internetu procijeniti dobivenu sliku zbog prisutnosti termografskih znakova patologije, implementirati algoritme telemedicinske tehnologije. U skoroj budućnosti, naš softver će automatski detektirati znakove patoloških zona i formirati protokole za termičke preglede pacijenata.
  • Termički vid je bez krvi, bezopasan (neinvazivan) za pacijenta i osoblje, može se izvoditi opetovano i sa bilo kakvom ozbiljnošću bolesnikovog stanja.

Izvješće o ispitivanju

Za pravilnu analizu i usporedbu termograma dobivenih u različito vrijeme, studija se provodi u standardiziranim uvjetima, i to:

  • na temperaturi od 22-24 ° C (zona "toplinske udobnosti" - u ovom području, mehanizmi termoregulacije rade u normalnom fiziološkom načinu) bez puhanja zraka, s iznimkom izvora kao što su toplina (baterije, ventilatori, žarulje sa žarnom niti) i hladni (klima uređaj, otvoreni prozor u zimi, itd.);
  • ne ranije od 2 sata nakon jela i obavljanja fizičkih aktivnosti;
  • s izuzetkom, barem tijekom dana, korištenja vazoaktivnih farmakoloških pripravaka, masti, trljanja ili homeopatije, te u roku od 5-6 sati - s parfumerijom;
  • nakon adaptacije s otvorenom kožom u području ispitivanja najmanje 15 minuta;
  • žene u pregledu mliječnih žlijezda u sredini menstrualnog ciklusa (10-14 dana).

Opseg studije ovisi o ciljevima: primarni puni skrining uključuje registraciju otprilike 20-25 termograma, opseg kontrole (za ishod liječenja) ili zonalno (na primjer samo mliječne žlijezde) istraživanje je mnogo manje. Prema svjedočenju, istraživanje se može nadopuniti testovima otpornosti na stres s ciljem utvrđivanja / potvrđivanja patologije: hladni testovi, test glukoze, test vježbanja i drugi.

Trajanje proučavanja jedne zone (ne uzimajući u obzir vrijeme prilagodbe) je 3-5 minuta, puna višedijelna studija traje 10-15 minuta. Trajanje stres testova - od 5 minuta (vježba) do 45 minuta (test glukoze).

Treba naglasiti da, unatoč činjenici da medicinska zajednica ne može uvijek razumno smatrati toplinsku sliku kao dokazno utemeljenu metodu za dijagnosticiranje mnogih bolesti, smatramo da je ova metoda prvenstveno alat za podršku dijagnostičkom odlučivanju.

Termografija (termička obrada slike)

Termografija je medicinska metoda istraživanja čiji je cilj identificiranje i lokaliziranje različitih patogenih procesa praćenih lokalnim povećanjem (rjeđe - smanjenjem) temperature. Ovom metodom možete odrediti različite oblike upalnih procesa, aktivan rast tumora, proširene vene, ozljede, modrice, prijelome. To je precizna studija, na temelju koje možete napraviti ispravnu dijagnozu i odrediti lokalizaciju procesa.

Opis postupka

Postoje dvije vrste termografije: beskontaktni i kontaktni, ali suština obje metode je određivanje tjelesne temperature u određenom području.

Bezkontaktna termografija provodi se pomoću određenih uređaja, koji uključuju termograme i termalne snimke. Ovi uređaji registriraju infracrvene valove i prikazuju ih kao sliku. Ova metoda vam omogućuje da odmah pokrijete cijelo tijelo pacijenta.

Kontaktna termografija koristi tekuće kristale koji mogu promijeniti boju ovisno o temperaturi ljudskog tijela. Kontakt se izvodi pomoću posebnog sloja ili filma s odgovarajućim priključcima. Ova metoda je lokalna i točnija od bezkontaktne termografije.

Priprema za termografiju

Unatoč svojoj relativnoj jednostavnosti, postupak ima nekoliko značajki u pripremi.

10 dana prije studije potrebno je prestati uzimati sve lijekove koji uključuju hormone ili utjecati na kardiovaskularni sustav. Uklonite svaku mast koja može utjecati na područje pod istragom. Prilikom provjere trbušnih organa pacijenta ne treba jesti (biti na prazan želudac).

Za pregled dojke, morate čekati 8-10 (neki izvori kažu 6-8, tako da je najbolje provjeriti kod specijaliste) na dan menstrualnog ciklusa. U prostoriji u kojoj se izvodi termografija trebala bi postojati stalna temperatura od 22-23 stupnja Celzija. Da bi se pacijent prilagodio tome, potrebno ga je skinuti u uredu i dopustiti mu da se navikne u roku od 15-20 minuta. Pacijent bi trebao biti u opuštenom i opuštenom stanju, jer to može značajno utjecati na rezultat.

Provođenje istraživanja

Postupak može izvesti specijalist za funkcionalnu dijagnostiku, ali će visoko specijalizirani liječnik dešifrirati rezultate i uspostaviti dijagnozu.

Nije svaka bolnica opremljena termografijom, jer ova studija nije obična.

Zbog toga se ova vrsta pregleda provodi u privatnim klinikama ili nekim vrstama ambulanti i košta pristojnu svotu novca. Često je nemoguće provesti studiju odmah nakon liječničkog recepta, zbog činjenice da je potrebno ispuniti određene zahtjeve tijekom prilično dugog razdoblja prije zahvata.

Bezkontaktna termografija se radi uglavnom stojeći ili ležeći. Istovremeno, sam proces sličan je postupku fotografiranja ili video snimanja iz različitih kutova. Kontaktna termografija se radi uglavnom sjedenje, kontaktiranjem prethodno specificiranog filma ili sloja s istraživanom površinom. Slika se prenosi na zaslon računala i / ili snima na digitalni medij za daljnje djelovanje stručnjaka.

Rezultati termografije ocjenjuju se i obrađuju elektronički. Patologija je primjetna zbog promjena u termalnom uzorku u mjestima s hipotermijom (temperatura ispod normale za mjesto) ili hipertermijom (povišena temperatura).

Prednosti i nedostaci

Jedna od prednosti je da se pruži apsolutno istraživanje sigurnosti za liječnika i pacijenta, bezbolna studija, koja nema kontraindikacija i dobnih ograničenja. Osim toga, uređaj ne zagađuje okoliš, ima vrlo precizan prikaz lokalizacije (pogreška je manja od milimetra), a također i točno prikazuje promjene temperature (do 0.008 stupnjeva Celzija) i omogućuje pregled cijelog tijela u jednoj sesiji.

Nedostaci uključuju činjenicu da pacijent može nepravedno ispuniti zahtjeve u fazi pripreme, što može rezultirati netočnim rezultatima.

Dugotrajna priprema smatra se minusom, zbog čega posljedice ponekad mogu biti nepovratne u vrijeme istraživanja, visoka cijena u usporedbi s alternativnim metodama, primjerice biopsija, mali broj medicinskih i medicinskih istraživačkih institucija koje provode ovu studiju.

Indikacije za

S povećanjem broja karcinoma dojke bile su potrebne nove metode istraživanja, a kao posljedica toga, termografija je postala jedna od vodećih metoda za ispitivanje žlijezde zbog njezinih prednosti, iako je kao uvjet potrebno da se ona provodi u određenim danima menstrualnog ciklusa.

S obzirom na to da upalni procesi prate povećanje temperature, posebno na mjestu lokalizacije, termografija vam omogućuje da ograničite središte upale. To je osobito vidljivo kada je upalni proces zahvatio unutarnji organ šupljine ili drugu tjelesnu šupljinu, jer hipertermija ima jasne granice ovog područja.

Svaka povreda vaskularnog sustava također je jasno vidljiva u studiji. Dakle, s proširenim venama, debljina njihovih zidova se smanjuje, i kao rezultat toga povećava se prijenos topline. Kod ishemije, tromboze i nekroze zbog nedostatka ili nedostatka opskrbe krvlju, temperatura tijela tijela i krvne žile pada.

To vam omogućuje da identificirate flebitis u ranim fazama, a angiografija nije najkorisnija metoda za proučavanje patologije, jer utječe i na žile i na negativni učinak rendgenskog zračenja.

Promjene u endokrinome sustavu, osobito štitnjače, gušterača i žlijezde slinovnica. Omogućuje vam da odredite razvoj onkoloških procesa u njima, a za gušteraču - njegovo oštećenje, koje može biti uzrok dijabetesa tipa 1. Kršenja štitnjače - mogu se manifestirati kao hipotermija nekih dijelova tijela.

Poremećaj izmjene topline kože povezan je s spazmom ili opuštanjem površinskih kapilara kože. To može biti posljedica poremećaja živčanog sustava ili prirođene patologije. Osim ove metode, nemoguće je utvrditi točnu dijagnozu drugim sredstvima, tako da je termografija u ovom slučaju jedini način da se uspostavi točna dijagnoza.

Termografija se aktivno koristi u traumatologiji, jer omogućuje određivanje lokalizacije ozljede i njenog tipa.

Rastezanje i modrice karakterizira povećanje temperature u određenom području, mišićnoj ili mišićnoj skupini. Kod zatvorenih prijeloma mogu se jasno vidjeti granice prijeloma, fragmenti kostiju, koji su vidljivi mnogo bolje nego na rendgenskim zrakama, i sigurniji, budući da nema negativnog vanjskog učinka.

Termičko snimanje

Katedra za medbiofiziku, informatiku i ekonomiju

Termičko snimanje u medicini

Studenti 1. godine

Gushchin N.V., Danilov I.A.

2. Glavni dio

- Povijesni podaci o toplinskom snimanju;

- Biofizički aspekti toplinskog snimanja;

- Suština medicinskog slikanja;

- Područja primjene termičkog snimanja u medicinskoj dijagnostici;

- Metode ispitivanja toplinske slike;

- Načini interpretacije termografske slike;

- Uređaj medicinskih termovizija;

- Načini i perspektive za poboljšanje termičke dijagnostičke dijagnostike u medicini;

Toplinsko snimanje, kao područje primjene zakona toplinskog zračenja

Termičko snimanje može se nazvati univerzalnim načinom dobivanja različitih informacija o svijetu oko nas. Kao što je poznato, toplinsko zračenje ima bilo koje tijelo čija je temperatura različita od apsolutne nule. Osim toga, velika većina procesa pretvorbe energije (i ti procesi uključuju sve poznate procese) događaju se s otpuštanjem ili apsorpcijom topline. Budući da prosječna temperatura na Zemlji nije visoka, većina procesa odvija se uz nisku specifičnu proizvodnju topline i na niskim temperaturama. Prema tome, maksimalna energija zračenja takvih procesa pada u infracrveni mikrovalni raspon.

Toplinsko snimanje je znanstveno i tehničko područje koje proučava fizikalne osnove, metode i uređaje (toplotne snimke) koji pružaju mogućnost promatranja lagano grijanih predmeta.

Medicinske primjene

U suvremenoj medicini termičko snimanje je snažna dijagnostička metoda koja omogućuje identificiranje takvih patologija koje je teško kontrolirati na druge načine. Toplinsko snimanje koristi se za dijagnosticiranje sljedećih bolesti (prije radioloških manifestacija, au nekim slučajevima i mnogo prije pojave bolesnika) sljedećih bolesti: upale i tumori mliječnih žlijezda, ginekoloških organa, kože, limfnih čvorova, ENT bolesti, oštećenja živaca i krvnih žila ekstremiteta, proširene vene; upalne bolesti gastrointestinalnog trakta, jetre, bubrega; osteohondroza i tumori kralježnice.

1. Povijesne informacije o toplinskom snimanju

Po prvi put, kanadski kirurg dr. Lawson 1956. godine primijenio je termičku dijagnostiku u kliničkoj praksi. Koristio je uređaj za noćni vid koji se koristio u vojne svrhe za ranu dijagnozu raka mliječne žlijezde kod žena. Primjena metode termalne slike pokazala je ohrabrujuće rezultate. Pouzdanost određivanja raka dojke bila je, posebice u ranoj fazi, oko 60-70%, a identifikacija rizičnih skupina tijekom velikih masovnih pregleda opravdala je učinkovitost termičkog snimanja. U budućnosti, termička obrada slike postala je sve više u medicini. Razvojem tehnologije termalne obrade slike postalo je moguće koristiti termovizijske aparate u neurokirurgiji, terapiji, vaskularnoj kirurgiji, refleksodijagnostici i refleksoterapiji. Interes za medicinsko snimanje raste u svim razvijenim zemljama, kao što su Njemačka, Norveška, Švedska, Danska, Francuska, Italija, SAD, Kanada, Japan, Kina, Južna Koreja, Španjolska, Rusija. Lideri u proizvodnji opreme za termalnu obradu su Sjedinjene Države, Japan, Švedska i Rusija.

2. Biofizički aspekti toplinskog snimanja.

U ljudskom tijelu zbog egzotermne biokemijske

procesima u stanicama i tkivima, kao i zbog oslobađanja energije,

povezane s sintezom DNA i RNA, proizvodi veliku količinu topline - 50-100 kcal / gram. Ova toplina se distribuira unutar tijela kroz cirkulirajuću krv i limfu. Temperaturni gradijenti cirkulacije krvi. Krv, zbog svoje visoke toplinske vodljivosti, koja se ne mijenja s prirodom njezina kretanja, sposobna je provesti intenzivnu izmjenu topline između središnjeg i perifernog područja tijela. Najtoplije je miješana venska krv. Malo se hladi u plućima i, šireći se kroz veliki krug cirkulacije, održava optimalnu temperaturu tkiva, organa i sustava. Temperatura krvi koja prolazi kroz posude kože smanjuje se za 2-3 °. U patologiji je cirkulacijski sustav poremećen. Promjene se javljaju samo zato što povećani metabolizam, na primjer, u upalnom fokusu povećava perfuziju krvi, a time i toplinsku provodljivost, što se odražava u termogramu pojavom žarišta hipertermije. Temperatura kože ima svoju dobro definiranu topografiju.

Istina, kod novorođenčadi, kao što je pokazao IAArkhangelskaya, termomotopografija kože je odsutna. Najniža temperatura (23-30 °) imaju distalni udovi, vrh nosa i ušne školjke. Najviša temperatura u aksilarnom području, u perineumu, vratu, epigastriju, usnama, obrazima. Preostala područja imaju temperaturu od 31-33,5 ° C. Dnevne varijacije u temperaturi kože prosječno su 0,3-0,1 ° C i ovise o tjelesnom i mentalnom stresu, kao io drugim čimbenicima.

Dok su ostale stvari jednake, minimalne promjene temperature kože

uočeno u vratu i čelu, maksimalno - u distalnom dijelu

udova, što se objašnjava utjecajem viših dijelova živčanog sustava. Žene često imaju nižu temperaturu kože od muškaraca. S godinama se ova temperatura smanjuje i njena varijabilnost se smanjuje pod utjecajem temperature okoline. S bilo kakvom promjenom konstantnosti odnosa temperature unutarnjih dijelova tijela aktiviraju se termoregulacijski procesi koji uspostavljaju novu razinu ravnoteže između tjelesne temperature i okoliša.

Kod zdrave osobe raspodjela temperature je simetrična

u odnosu na središnju liniju tijela. Razbijanje ove simetrije također služi

glavni kriterij za termičku dijagnostiku bolesti. Kvantitativni izraz toplinske asimetrije je veličina temperaturne razlike.

Nabrojili smo glavne uzroke temperaturne asimetrije:

1) Kongenitalna vaskularna patologija, uključujući vaskularne tumore.

2) Autonomni poremećaji, koji dovode do poremećaja regulacije vaskularnog tonusa.

3) Poremećaji cirkulacije zbog traume, tromboze, embolije,

4) Venska kongestija, retrogradni protok krvi s insuficijencijom venskog ventila.

5) Upalni procesi, tumori koji uzrokuju lokalno povećanje metaboličkih procesa.

6) Promjene u toplinskoj vodljivosti tkiva uslijed bubrenja, povećanja ili

smanjenje sloja potkožnog masnog tkiva.

Postoji tzv. Fiziološka termo-asimetrija,

koji se razlikuje od patološke niže veličine diferencijala

temperatura za svaki pojedini dio tijela. Za grudi, trbuh i leđa

temperaturna razlika ne prelazi 1,0 ° C.

Kontrolirane su termoregulatorne reakcije u ljudskom tijelu

Osim središnjeg, postoje i lokalni mehanizmi termoregulacije.

Koža zahvaljujući gustoj mreži kapilara pod kontrolom

autonomni živčani sustav i sposobni značajno proširiti ili

potpuno zatvoriti lumen posuda, promijeniti svoj kalibar u širokom rasponu, - prekrasan organ za izmjenu topline i regulator temperature tijela.

Termografija - metoda funkcionalne dijagnostike,

na temelju registracije infracrvenog zračenja ljudskog tijela,

proporcionalno njegovoj temperaturi. Raspodjela i intenzitet toplinskog zračenja u normalnim uvjetima određeni su osobitostima fizioloških procesa koji se odvijaju u tijelu, osobito na površini iu dubini i organima. Različite patološke uvjete karakterizira toplinska asimetrija i prisutnost gradijenta temperature između zone visokog ili niskog zračenja i simetrične regije tijela, što se odražava na termografskoj slici. Ova činjenica ima važnu dijagnostičku i prognostičku vrijednost, o čemu svjedoče brojne kliničke studije.

3. Suština medicinske termičke obrade slike.

Medicinska termografija (termografija) jedina je dijagnostička metoda koja omogućuje procjenu toplinskih procesa u ljudskom tijelu. Pouzdanost dijagnoze mnogih bolesti ovisi o učinkovitosti ove procjene.

Prostorne informacije o raspodjeli temperature po površini ljudskog tijela u različitim vrstama patologije su od samostalnog interesa, budući da su izravno ili neizravno povezane s smanjenom proizvodnjom topline, izmjenom topline i termoregulacijom. Promjene u temperaturi odražavaju smanjenu cirkulaciju krvi i metabolizam, te stoga termička obrada kao visoko informativna metoda ima neovisnu ulogu među ostalim instrumentalnim metodama dijagnosticiranja tih poremećaja.

Toplinsko stanje tkiva, njihova temperatura karakterizira intenzitet infracrvenog zračenja. Čovjek kao biološki objekt, koji ima temperaturu od 31 ° C do 42 ° C, izvor je pretežno infracrvenog zračenja. Maksimalna spektralna gustoća ovog zračenja je u području od oko 10 mikrona.

Toplinski snimci koji rade u rasponu od 8-12 mikrona, mogu vrlo točno zabilježiti infracrveno zračenje s površine ljudskog tijela. Osim toga, implementirali su funkciju mjerenja apsolutnih vrijednosti temperature na svakoj točki patološkog fokusa. Ove okolnosti imaju važnu prediktivnu vrijednost i pružaju mogućnost istraživanja na novoj visokotehnološkoj razini s proširenjem aplikacija. Područja koja najviše obećavaju uključuju dubinske i detaljne studije različitih patologija, termičku dijagnostiku tijekom različitih kirurških intervencija.

Tako je pomoću termovizijskih uređaja moguće, uz potreban stupanj pouzdanosti, bilježiti termalna polja i vrednovati dobivene informacije, dajući mu kvalitativne i kvantitativne karakteristike. Tako se pri registriranju infracrvenog zračenja, mjestu, veličini, obliku i karakteru granica vizualizira struktura patološkog fokusa. Ovo je kvalitativna analiza toplinskih informacija. Kod mjerenja apsolutnih temperatura, stupnja ozbiljnosti patološkog procesa, ocjenjuje se njegova aktivnost, diferencira se priroda oštećenja (funkcionalna, organska). To je kvantitativna analiza toplinskih informacija.

Dijagnostičke mogućnosti medicinskog termalnog snimanja temelje se na procjeni raspodjele infracrvenih zračenja na površini tijela. Ova metoda daje informacije o anatomskim i topografskim i funkcionalnim promjenama u području patologije. Medicinska termička obrada omogućuje suptilno snimanje čak i početnih faza upalnih, vaskularnih i neoplastičnih procesa. Ovisno o povećanju ili smanjenju lokalne temperature u odnosu na pozadinu standardnih (fiziološki normalnih) obrisa tijela, infracrveno zračenje tkiva u području patologije se povećava ili smanjuje.

4. Područje primjene toplinske slike u medicini.

Termografija omogućuje rano otkrivanje i razjašnjavanje pretkliničkih stadija patoloških i funkcionalnih poremećaja unutarnjih organa. Primjene u medicinskoj dijagnostici:

Unutarnje bolesti - dijabetička angiopatija, ateroskleroza, vaskularni endarteritis, Raynaudova bolest, hepatitis, poremećaji autonomne regulacije, miokarditis, bronhitis, itd. Urologija - upalne bolesti bubrega, mokraćnog mjehura i dr. Traumatologija - ortopedija - skolioza, kralježnica, upala mjehura itd. živaca, upalnih bolesti velikih zglobova raznih etiologija, osteomijelitisa, itd.

Onkologija - razne vrste tumora, plastična kirurgija, žvakanje presađene kože. Porodništvo i ginekologija - benigni i maligni tumori, ciste mliječne žlijezde, mastitis, rana dijagnoza trudnoće itd. Otorinolaringologija - paraliza i pareza facijalnih živaca, alergijski rinitis, upala paranazalnih sinusa itd.

Farmakologija - dobivanje objektivnih podataka o učincima protuupalnih i vazodilatacijskih lijekova itd.

Mjerenje temperature je prvi simptom koji ukazuje na bolest. Temperaturne reakcije, zbog njihove univerzalnosti, javljaju se kod svih vrsta bolesti: bakterijske, virusne, alergijske, neuropsihijatrijske.

5. Metode istraživanja toplinske slike.

Metoda termičke obrade je vrlo informativna i nespecifična prema dobivenim informacijama, budući da se slične vaskularne i metaboličke reakcije formiraju u različitim patologijama. Međutim, u svakom slučaju adekvatan izbor metode termičkog istraživanja omogućuje dobivanje specifičnih informacija o stanju organa i tjelesnih sustava.

Ove tehnike mogu poboljšati informativnost toplinskog snimanja u procjeni različitih patologija, uključujući u fazi subkliničkih manifestacija. U njihovoj primjeni moguće je objektivizirati kliničke sindrome bolesti, odrediti nosologiju patologije, pratiti učinkovitost različitih vrsta liječenja i predvidjeti razdoblje rehabilitacije.

Metode istraživanja toplinske obrade:

Tehnika lokalne projekcije koja bilježi značajke infracrvenog zračenja kože u projekciji zahvaćenog organa ili segmenta. Izmijenjeni intenzitet zračenja ukazuje na žarište patologije u kojoj je došlo do promjena u opskrbi krvi, stupanj metabolizma i stabilno postojeće kožne zone s promijenjenom osjetljivošću, trofizmom, vaskularnim i sekretornim reakcijama. Pouzdanost registracije temelji se na kršenju mehanizma termoregulacije kao posljedice patološkog procesa.

Tehnika daljinske projekcije koja bilježi značajke infracrvenog zračenja izvan projekcije zahvaćenog organa ili patološkog fokusa. Pouzdanost registracije temelji se na činjenici da neuro-refleksni mehanizam igra glavnu ulogu u formiranju toplinskih informacija o patologiji. Promjene u intenzitetu infracrvenog zračenja vizualizirane su u refleksnim zonama Zakarin-Geda, u autonomnim zonama inervacije, u biološki aktivnim točkama tijela.

Dinamička metoda kojom se bilježe promjene u infracrvenom zračenju u određenom vremenskom razdoblju. Istodobno se vizualiziraju patološki poremećaji protoka krvi i metabolički procesi u dinamici. Pouzdanost se temelji na činjenici da otkrivena dinamika promjena intenziteta infracrvenog zračenja odražava tjelesni odgovor na evoluciju patologije i ukazuje na aktivnost patološkog procesa.

Dinamička metoda pomoću provokativnih testova: fiziološki, fizikalni i farmakološki. Ovom metodom zabilježene su brze promjene infracrvenog zračenja kao odgovor na izazovni test koji povećava opterećenje na mehanizme termoregulacije i pojačava manifestaciju specifičnih sindroma.

Medicinska termička obrada je udaljena, neinvazivna, apsolutno bezopasna metoda istraživanja koja nema kontraindikacija i pogodna je za ponovnu uporabu. Uspješno se koristi za dijagnosticiranje kardiovaskularnih, neuroloških, neurokirurških, traumatoloških, ortopedskih, angioloških, gorioničkih, onkoloških i drugih patologija.

Postavljanje dijagnoze nije jedini cilj medicinskog termalnog snimanja. Ova jedinstvena funkcionalna metoda pomaže u odabiru odgovarajuće terapije i uvijek daje objektivnu procjenu učinkovitosti liječenja.

Medicinsko termalno snimanje također je neinvazivna metoda intraoperativne dijagnoze. Medicinska toplinska obrada je nezamjenjiva metoda dinamičkog promatranja i funkcionalne dijagnostike tijekom kirurške operacije, što je čini sigurnijom, predvidljivijom i produktivnijom. U postoperativnom razdoblju termička obrada omogućuje kontrolu nadopunjavanja krvi, živčanog provođenja organa i okolnih tkiva te sprječavanje upalnih i destruktivnih komplikacija.

Postoje dvije glavne vrste termografije:

1. Kontaktna kolesterna termografija.

Teletermografija se temelji na pretvaranju infracrvenog zračenja iz ljudskog tijela u električni signal, koji se vizualizira na zaslonu termalne slike.

Kontaktna kolesterna termografija oslanja se na optička svojstva kolesternih tekućih kristala, koji se manifestiraju promjenom boje u duginim bojama kada se primjenjuju na toplinski zračeće površine. Najhladnija područja su crvena, najtoplija je plava.

Nalazi se na koži sastav tekućih kristala, posjedujući

termosenzitivnost unutar 0,001 S reagira na toplinski tok restrukturiranjem molekularne strukture.

7. Načini tumačenja termografske slike.

Nakon razmatranja različitih metoda termičkog snimanja, pitanje je

načine interpretacije termografskih slika. Postoje vizualni i kvantitativni načini za procjenu slike termalne slike.

Vizualna (kvalitativna) procjena termografije omogućuje vam da odredite mjesto, veličinu, oblik i strukturu žarišta visokih zračenja, kao i grubo procijenite količinu infracrvenog zračenja. Međutim, uz vizualnu procjenu nemoguće je točno izmjeriti temperaturu. Osim toga, povećava se i prividna temperatura u termografu

brzina pometanja i veličina polja. Teškoće u kliničkoj procjeni rezultata termografije je da je porast temperature na malom području područja jedva primjetan. Kao rezultat toga, mali patološki fokus možda neće biti otkriven.

Radiometrijski (kvantitativni) pristup je vrlo obećavajući. To uključuje korištenje najmodernije tehnologije i može se koristiti za provođenje masovnih preventivnih pregleda, za dobivanje kvantitativnih informacija o patološkim procesima u istraživanim područjima, kao i za procjenu učinkovitosti termografije.

8. Uređaj medicinskih aparata.

Toplinski snimci koji se trenutno koriste u termičkoj dijagnostici slike,

To su uređaji za skeniranje koji se sastoje od sustava zrcala koji fokusiraju infracrveno zračenje s površine tijela na osjetljivi prijemnik. Takav prijemnik zahtijeva hlađenje, što osigurava visoku osjetljivost. U uređaju se toplinsko zračenje sekvencijalno pretvara u električni signal, pojačava i snima kao polutonska slika.

Trenutno se koriste termički aparati s optičkim mehaničkim

skeniranje, u kojem se zbog prostornog skeniranja slike provodi sekvencijalno pretvaranje infracrvenog zračenja u vidljivo.

Čest nedostatak postojećih termalnih snimaka je potreba da se ohlade na temperaturu tekućeg dušika, što ih čini ograničenim u uporabi. Godine 1982. znanstvenici su predložili novi tip infracrvenog radiometra. Temelji se na termoelementu koji radi na sobnoj temperaturi.

temperature i konstantne osjetljivosti u širokom rasponu valnih duljina. Nedostatak termoelementa je niska osjetljivost i visoka inercija.

9.Puti i izgledi za poboljšanje toplinske slike u medicini.

U zaključku, morate ukazati na glavne načine i perspektive.

poboljšanje toplinske tehnologije. To su, prije svega, povećanje razine jasnoće i omjera kontrasta termičkih slika, stvaranje uređaja za video nadzor, povećanje reprodukcije termalnih slika, kao i daljnja automatizacija istraživanja i primjene.

Računala. Drugo, poboljšanje termičkih metoda istraživanja za različite vrste bolesti. Uređaj za snimanje treba dati informacije o području površine kože s promijenjenom temperaturom i koordinatama fiksnog toplinskog polja. Trebalo bi stvoriti uređaje u kojima možete nasumično promijeniti uvećanje slike, fiksirati raspodjelu amplitude temperature duž horizontalne i vertikalne osi. Osim toga, potrebno je osmisliti uređaj koji se može pojačati

razvoj istraživanja o mehanizmu prijenosa topline i korelaciji promatranih toplinskih polja s izvorima topline unutar ljudskog tijela. To će omogućiti razvoj jedinstvenih metoda termovizijske dijagnostike. Treće, potrebno je nastaviti potragu za novim principima rada termovizijskih aparata koji rade u dužim valnim duljinama spektra kako bi se registrirala maksimalna toplinska zračenja tijela. U budućnosti je također moguće poboljšati opremu za ultra-osjetljivu prijem elektromagnetskih oscilacija decimetarskih, centimetarskih i milimetarskih raspona.

U medicini je uspješno primijenjena relativno nova metoda istraživanja, termička obrada slike. Temelji se na udaljenoj vizualizaciji infracrvenog (IR) zračenja tkiva, koja se provodi uz pomoć posebnih optičko-elektronskih uređaja - termovizijskih uređaja. Intenzitet infracrvenog zračenja zabilježenog toplinskim aparatom karakterizira toplinsko stanje tkiva, njihovu temperaturu. Ova metoda omogućuje da se i početni stadiji upalnih, vaskularnih i nekih neoplastičnih procesa suptilno uhvate.

Ovisno o povećanju ili smanjenju lokalne temperature na pozadini uobičajenih obrisa organa ili ekstremiteta, luminescencija tkiva u području patologije se povećava ili, obrnuto, smanjuje. Prema brojnim opažanjima, svaku osobu karakterizira određena simetrična raspodjela temperature na površini tijela.

Dijagnostičke mogućnosti termičkog snimanja temelje se na identifikaciji, uglavnom, asimetrija toplinskog zračenja. Metoda termičke obrade karakterizira apsolutna sigurnost, jednostavnost i brzina istraživanja, odsustvo kontraindikacija. Termičko snimanje daje istodoban prikaz anatomofotografskih i funkcionalnih promjena u zahvaćenom području.

reference:

1. J. Leconte, "Infracrveno zračenje", M., 1958;

2. Gossorg J. “Infracrvena termografija. Osnove, tehnika, primjena ”M. Mir 1988;

4. "Klinička termička slika", ed. Melnikova V.P., Miroshnikova M.M. St. Petersburg 1999;

Termičko snimanje u medicini

Mnogi patološki procesi mijenjaju normalnu raspodjelu temperature na površini tijela, au mnogim slučajevima temperaturne promjene su ispred drugih kliničkih manifestacija, što je vrlo važno za ranu dijagnozu i pravovremeno liječenje. Stoga je ICT, kao metoda funkcionalne dijagnostike, u posljednje vrijeme sve više prepoznatljiv u raznim područjima medicine, znanosti i kliničke prakse [14; 15; 21; 24; 27; 29; 44]. Njegova vrijednost i prednost usporediva je s radiografijom, ultrazvukom, CT-om i MR-om, koji se koriste samo za procjenu morfoloških značajki organa [10]. ICT vizualno i kvantitativno (za uređaje najnovije generacije s visokom točnošću od 0,01 ° C) ocjenjuje infracrveno zračenje s površine tijela, odražavajući stanje unutarnjih struktura tijela. Ova vrsta dijagnoze omogućuje procjenu funkcionalnih promjena u dinamici, tj. Praćenje promjena tijekom početnog pregleda i izravno tijekom liječenja. Termografija omogućuje određivanje lokalizacije funkcionalnih promjena, aktivnosti procesa i njegove učestalosti, prirode promjena - upale, stagnacije ili malignosti.

Za razliku od većine metoda ispitivanja koje se koriste u suvremenoj medicini, infracrveno toplinsko snimanje zadovoljava kriterije dijagnostičkih metoda koje se mogu koristiti u svrhu profilaktičkih ispitivanja [22]. U tom slučaju, uzima se u obzir sigurnost za zdravlje pacijenta i liječnika, budući da uređaji samo registriraju toplinsko zračenje s površine tijela pacijenta, bez zračenja; ispitivanje je apsolutno bezopasno, udaljeno, neinvazivno. Nijedna od postojećih dijagnostičkih metoda danas nema takvu širinu dijagnostičkog raspona, mogućnost otkrivanja mnogih skupina bolesti odjednom. Visok sadržaj informacija - pouzdanost toplinskog snimanja kod nekih bolesti približava se 100%, a općenito iznosi oko 80% za primarne preglede [5; 14]. Također je važno napomenuti nisku cijenu istraživanja, brzinu i jednostavnost primjene, mogućnost korištenja termalnog uređaja u svrhu ekspresne dijagnostike velikih skupina stanovništva. Priprema pacijenta za termalno snimanje ne zahtijeva posebne događaje i traje kratko vrijeme: sve što je potrebno je osloboditi odgovarajuću kožu od odjeće 5-7 minuta prije pregleda. Rezultati istraživanja prikazani su u realnom vremenu na računalnom monitoru, predstavljaju dinamičku sliku toplinskog reljefa kože uz registraciju digitalnih točnih indikatora temperature kože, bilježe se i arhiviraju bez prekida.

Nesumnjive prednosti suvremenog termalnog snimanja uključuju njegovu sposobnost da odredi bolest mnogo prije kliničke manifestacije, pa čak i asimptomatske bolesti. Osim toga, moguće je pregledati cijelo tijelo odmah i unutar jednog tretmana kako bi se dobile pouzdane informacije o bolesnikovom zdravstvenom stanju.

Medicinska uporaba termografije započela je 60-ih godina prošlog stoljeća, a sada je postignuto veće razumijevanje toplinskog zračenja u ljudskoj fiziologiji i odnos između temperature kože i protoka krvi. Da bismo to potvrdili, u pregledu ćemo prikazati rezultate koje su u posljednjem desetljeću dobili uglavnom domaći i strani liječnici različitih specijalnosti. Ovi podaci pokazuju da su mogućnosti metode toliko različite da je lakše reći u kojem području medicine je uporaba ICT-a nemoguća ili ograničena. Metoda se koristi u rješavanju različitih problema, prije svega, dijagnostici bolesti i praćenju učinkovitosti liječenja. Nedavno se proširio raspon bolesti u kojima se moderni udaljeni termalni slikovnici počinju koristiti za dijagnosticiranje i praćenje liječenja; liječnici koriste različite marke termalnih uređaja, kako domaćih tako i stranih.

U nizu različitih metoda beskontaktne dijagnostike, bilježeći odgovor tijela u infracrvenom, ultraljubičastom, ultra-visokom frekvencijskom i rendgenskom zračenju, posebno mjesto za ICT je zabilježeno [1]. Ova metoda pomaže identificirati odnos između težine kliničkih manifestacija bolesti i površinske temperature, au ovom slučaju, IR zračenje ovisi o stanju cirkulacije krvi u tkivima i ne uvijek korelira s pacijentovim pritužbama, što vam omogućuje dijagnosticiranje bolesti u predkliničkoj fazi. Prednosti modernih infracrvenih kamera [16] su to što osiguravaju vrlo visoku temperaturnu osjetljivost i točnost mjerenja temperature. Korištenje prijenosnih uređaja nove generacije u ordinaciji, na odjelu pacijentovog kreveta, u operacijskoj dvorani, pa čak iu terenskim uvjetima, omogućuje dinamičko infracrveno termalno mapiranje i analizu dobivenih termograma u obliku dinamičkog termičkog snimanja.

U mnogim domaćim i stranim publikacijama razmatrane su mogućnosti korištenja ICT-a za diferencijalnu dijagnozu vaskularnih bolesti i mogućnost korištenja metode za procjenu učinka provedenog liječenja. Dobiveni su podaci o djelotvornosti liječenja vaskularnih oboljenja donjih ekstremiteta perftorom [31]. Kao rezultat ispitivanja pacijenata kako bi se ocijenila učinkovitost liječenja obliterirajuće ateroskleroze donjih ekstremiteta s perforanom, u slučajevima uspješnog terapijskog liječenja utvrđeno je smanjenje temperaturne razlike između prstiju i stopala. U 54 bolesnika, kao rezultat liječenja, opaženo je poboljšanje stanja perifernih žila s prijelazom bolesti iz stadija III-B u fazu II-B, dok je odgovarajuća temperaturna razlika između prstiju i stopala smanjena s 4-5 ° C na 2-3 ° C.

Visok stupanj IKT osjetljivosti potvrđuje se upisom promjena u uvjetima fiziološke norme, čime se osigurava identifikacija predpatoloških simptoma i varijanti uvjetne fiziološke norme. Poznato je inozemno iskustvo u primjeni ICT-a u procjenjivanju bolesnika s visokim rizikom oboljenja perifernih arterija donjih ekstremiteta, uključujući ozbiljnost, funkcionalnost i kvalitetu života [38]. Istraživanje je obuhvatilo 51 pacijenta (uključujući 23 muškarca u dobi od 70 ± 9,8 godina). Paralelno s ICT-om, pacijenti su podvrgnuti standardnim dijagnostičkim testovima (određivanje gležanj-brahijalnog indeksa (ABI) i određivanje ABI s vježbom, mjerenje segmentnog tlaka u ekstremitetima). Dvadeset i osam IKT pacijenata imalo je poremećaje cirkulacije u perifernim arterijama donjih ekstremiteta, dok je samo 20 pacijenata imalo abnormalnosti u standardnim testovima.

Naši stručnjaci također su uspješno proveli slične studije. Termografski profil površine nogu ispitan je u bolesnika s venskim bolestima donjih ekstremiteta (VBHK) pomoću ICT-a i RT (radio-termografija) kako bi se odredila dijagnostička vrijednost različitih termografskih metoda u dijagnostici VBK [13]. Kao referentna metoda kojom se potvrđuje prisutnost ili odsutnost venske patologije, koristili smo ultrazvučno angioscanning (USAS) s kodiranjem boje krvi na Vivid-3 stručnom uređaju (General Electric, USA). U prvu skupinu je bilo uključeno 30 bolesnika s klase X-C2 XB (45 donjih ekstremiteta) i 29 zdravih osoba (58 donjih ekstremiteta), u 2. skupinu je bilo 25 bolesnika s XB klasom C3-C6 (38 donjih ekstremiteta) i 29 bolesnika. zdravih osoba (58 donjih udova). Utvrđen je postotak podudarnosti dijagnoza određenih različitim tipovima termografije i njihova kombinacija s AECS. Izračun operativnih karakteristika u 1. skupini (u bolesnika s XB klase C1-C2) pokazao je da su ICT i RT metode jednako neučinkovite u dijagnosticiranju rane faze XB. Najveća osjetljivost (udio pacijenata kod kojih je detektiran patološki termogram) bila je kombinirana termometrija (63,6%). Specifičnost (učestalost odsutnosti patoloških termograma kod zdravih ljudi) bila je najveća s kombiniranom metodom (76,4%), kao i učestalost podudaranja dijagnoze s referentnom metodom (71,5%). U 2. skupini najveća osjetljivost (89%) i specifičnost (91,5%) registrirana je kombiniranom metodom, kao i učestalost podudaranja dijagnoze s referentnom metodom (91%). Da bi se razjasnile prave dijagnostičke mogućnosti metode u drugim tipovima venske patologije, provedena je dvostruko slijepa usporedba termograma u 3. skupini (57 bolesnika, 114 udova). U trećoj, mješovitoj skupini, specifičnost i osjetljivost kombinirane termografije iznosile su 86,7 odnosno 87,9%. WB je otkriven u UZAS-u u 35 slučajeva, post-trombotična bolest u fazi rekanizacije - u 32, akutna venska tromboza - u 16, venska patologija nije otkrivena u 31 slučaju. Prema mišljenju autora, promjene u površinskim i dubokim temperaturama u bolesnika s VB donjih ekstremiteta imaju određenu dijagnostičku vrijednost, ali ne dosežu sposobnosti ASA. Osobito je očigledno nedovoljna učinkovitost termografije prikazana u početnim stadijima VB kada praktično nema znakova venske stagnacije, stoga će termografske metode imati veći klinički značaj u praćenju učinkovitosti liječenja bolesti.

Učinkovitost ICT-a također je ocijenjena u drugim oblicima kronične venske insuficijencije (CVI) [2]. U istraživanju su bolesnici raspodijeljeni na slijedeći način: proširene vene (VD) - 1.690 (83,2%) ljudi; postthromboticna bolest (PTFB) - 238 (11,7%); kongenitalna angiodisplazija ekstremiteta (VADK) - 103 (5,1%) bolesnika. U prepoznavanju VADK, osim UZDAS-a, koristili su toplinsku sliku, kompjutoriziranu (CT) i / ili magnetsku rezonancu (MRI) tomografiju i voltmetriju. Na temelju velikog kliničkog materijala, autori su utvrdili osjetljivost, specifičnost i dijagnostičku točnost UZDAS, CT i MRI, infracrvene termografije u provjeri različitih oblika CVI. Osjetljivost metoda bila je 94-98%; specifičnost - 90-95%; dijagnostička točnost - 92-96%. Zaključci autora su sljedeći: UZDAS je “zlatni standard” neinvazivne dijagnoze kongenitalne i stečene patologije periferne cirkulacije. Osim dupleksnog angioskaninga, CT, MRI i termička snimanja mogu se uključiti u VADK algoritam prepoznavanja.

Rano otkrivanje osoba s rizikom za razvoj bolesti koronarne arterije ostaje važan zadatak medicine. Standard instrumentalnih studija kardiovaskularnog sustava su elektrokardiografija, reografija i dopplerografija. Uz njihovu pomoć procjenjuju se parametri koji karakteriziraju funkcionalno i organsko stanje srca, krvnih žila, kao i posebnosti njihove regulacije aktivnosti. Važnost takvih studija je i zbog činjenice da se s autonomnim poremećajima regulacije vaskularnog tonusa može smanjiti dotok krvi u mozak, što povećava vjerojatnost razvoja kolapsalnih i neurotransmiterskih sinkopalnih stanja, u rasponu od 61 do 91% u općoj strukturi sinkopnih stanja [23]. IKT praćenje vaskularne reaktivnosti je novi neinvazivni test koji se temelji na promjeni temperaturnog uzorka tijekom i nakon okluzije. U tom je smislu ispitan temperaturni odziv distalnih falangi prstiju na okluziju brahijalne arterije kako bi se procijenila vegetativna reaktivnost i ukupna prilagodljivost pacijenta u stresnim uvjetima [30; 33; 52]. Beskontaktna promatranja temperaturnih promjena na površini šake provedena su pomoću termičke kamere ThermaCAM SC3000 iz FLIR sustava [30] u kontrolnoj skupini od 10 osoba i skupini od 15 bolesnika s oslabljenom vaskularnom autonomnom regulacijom u kombinaciji s nediferenciranom displazijom vezivnog tkiva (NDST). Autori [30] primjećuju da Doppler, sphygmo i reografski postupci djeluju u prisutnosti pulsirajućeg protoka krvi u krvnim žilama. U uvjetima umjetne okluzije nema ogrebotina u ekstremitetu, a promatranje reakcije na okluziju postaje nemoguće. Prednost u ovom slučaju ICT-a je u tome što mjerenje parametra kao što je temperatura za vrijeme okluzije omogućuje neinvazivna ispitivanja odgovora na stres test, koji može poslužiti kao dijagnostički kriterij za procjenu funkcionalnog stanja krvnih žila.

Pregled i članci o istraživanju u području dijabetologije [34; 41; 45; 46; 50] pokazala je važnost ICT-a i važnost korištenja metode za kliničku procjenu periferne perfuzije i vitalnosti tkiva, posebno za serijska mjerenja koja se koriste za procjenu rezultata liječenja. Dijabetes se smatra bolešću u svijetu, što dovodi do najvećeg broja operacija amputacije ekstremiteta koje se odvijaju svakih 30 sekundi, više od 2500 ekstremiteta dnevno [35]. U radu se opisuje uspješna primjena ICT tehnika za dijagnosticiranje i praćenje liječenja čireva stopala dijabetičara u 63-godišnjeg bolesnika (šećerna bolest tijekom 13 godina). Podaci su dobiveni na početku i na 7., 14., 21., 35. i 48. danu liječenja. Čirevi na đonu stopala zacijelili su se na 48. dan, što je povezano s termografskom slikom. Autori preporučuju infracrvenu termografiju ne samo za procjenu zacjeljivanja rana u bolesnika s dijabetičkim stopalima, već i kao metoda za praćenje liječenja čireva i rana različite etiologije.

Postoji iskustvo u procjeni mogućnosti infracrvene termografije tekućih kristala i ICT-a u kompleksnom liječenju bolesnika s cirozom jetre, kompliciranom portalnom hipertenzijom [32]. Metoda omogućuje objektivnu procjenu težine cirkulirajućeg protoka krvi duž vaskularnih kolaterala prednjeg trbušnog zida, dok je nađena povezanost termografskih pokazatelja s ultrazvukom i endoskopskim podacima. Rad se temelji na rezultatima sveobuhvatnog kliničkog, laboratorijskog, ultrazvučnog, endoskopskog i termografskog pregleda 30 bolesnika s cirozom jetre, kompliciranih portalnom hipertenzijom (PG). Rezultati upućuju na to da ICT pomoću ThermaCAM P65 termostata daje objektivne informacije o stupnju dotoka krvi u prednji trbušni zid u bolesnika s CP kompliciranim PG-om, što omogućuje kirurzima utvrđivanje izvedivosti kirurškog liječenja i obavljanje neinvazivnog praćenja stanja bolesnika u postoperativnom razdoblju.

Etiopatogenetski čimbenici koji određuju pojavu problema u kraniovertebralnoj regiji, osim genetskog, razmatraju i ozljede gornje vratne kralježnice. Proučavani su hemodinamski poremećaji u kraniovertebralnoj patologiji adolescenata [19]. Rad se temelji na rezultatima sveobuhvatne ankete 300 adolescenata u dobi od 14 do 18 godina s vertebralnim glavoboljama. Korištene su sljedeće metode: klinička neurološka, ​​radiološka, ​​ultrazvučna doppler sonografija (UZDG), reoencefalografija (REG), elektroencefalografija (EEG), daljinska infracrvena termografija glave i vrata. Infracrvena termografija provedena je u 79 (43,9%) adolescenata s poremećajima cirkulacije u vertebrobazilarnom bazenu (VBB) i degenerativno-distrofičkim promjenama u vratnoj kralježnici. Kao rezultat istraživanja uočeni su znakovi termografske asimetrije u 34 (43%) adolescenata, au 94,4% odgovaraju podacima iz UZDG i REG.

Termografski znakovi unilateralnog sindroma vertebralne arterije (SPA) otkriveni su u 53,2% ispitanika, što je u 100% slučajeva odgovaralo podacima dobivenim drugim metodama proučavanja cerebralnog protoka krvi. Termografski znakovi vertebrobazilarne insuficijencije (VBN) otkriveni su u 19%, usklađenost s 86,7%; Termografski znakovi venske stagnacije otkriveni su u 64,6% adolescenata i 100% odgovaraju podacima iz USDG i REG. Termografski znakovi nestabilnosti cervikalne kralježnice i degenerativno-distrofične promjene u njoj pronađeni su u 58 odnosno 56% adolescenata, te su gotovo uvijek potvrđeni rendgenskim podacima. Istraživanja su pokazala visoku učinkovitost i dostatnu točnost kompleksa dostupnih i neinvazivnih metoda za proučavanje područja glave i vrata u patologiji cervikalne kralježnice u adolescenata kao složeni objektificirajući bolni sindrom i identificiranje patologije i kompenzacijskih mogućnosti protoka mozga u cerebralnoj cirkulaciji u vertebrobazilarnom sustavu mozga.

Studije o primjeni ICT dijagnostike također se provode u drugim područjima neurologije. Dakle, u liječenju bolesnika s coccygodynia (anokopchikovy bolni sindrom), učinkovitost terapijskih mjera u kombinaciji s ručnom terapijom sjednicama je procijenjena pomoću ICT [53]. Prikazana je značajna podudarnost rezultata termografije (smanjenje površinske temperature u istraživanom području) sa smanjenjem razine boli tijekom liječenja, što je više informativno od klasičnog pristupa subjektivnoj procjeni boli upitnicima i skalama. Autori također naglašavaju sigurnost IKT nadzora u usporedbi s dinamičkom difrakcijom X-zraka [53].

Pozitivni rezultati dobiveni su u reumatologiji. Za dijagnosticiranje mikrovaskularnih poremećaja u sistemskoj sklerozi i Raynaudovom sindromu korištene su kapilaroskopija, termička snimanja i laserska Doppler protoka [43]. Učinkovitost dijagnostike u primijenjenim metodama je 89, 74, odnosno 72%, što pokazuje da se svaki pristup, neovisno jedan o drugome, može koristiti za dijagnosticiranje tih bolesti, ali se točnost dijagnoze poboljšava primjenom sve tri metode u isto vrijeme. Podaci o dinamičkim promjenama mikrocirkulacije dobiveni pomoću laserske Doppler flowmetry i toplinske slike su u neposrednoj blizini, ali učinkovitost tih metoda je značajno lošija od metode kapilara.

Brojne studije procjenjuju učinkovitost ICT snimanja u području traumatologije i ortopedije, a dobiveni podaci su nejasni. Provedena je prospektivna studija za 100 bolesnika sa sumnjom na sindrom opoziva (kontrolna skupina - 30 zdravih) [47]. U obje skupine provedena je ICT ICT-a, 73% bolesnika je imalo abnormalnosti: hipotermija je uočena u 51% bolesnika, a hipertermija je uočena kod 22%. U hipotermijskoj skupini - ograničenje pokreta ramena bilo je izraženije nego u skupini hipertermije i skupini bez odstupanja (p)