Hippocrates skrev i 400 f.Kr. e.: "I hvilken del af kroppen der er et overskud af varme eller kulde, skal sygdommen opdages der." De gamle grækere nedsænkede kroppen i våd snavs, og det område, der tørrede ud hurtigere, pegede på den lokale manifestation af sygdommen.
Indtil det attende århundrede var brugen af hænder og termometre den eneste måde at måle varmen fra kroppen, og hidtil er vi stadig afhængige af kontakttermometre, når vi gennemfører lægeundersøgelser. Siden Dr. Karl Wunderlichs banebrydende arbejde i 1868, hvor han skitserede de grundlæggende principper for temperaturregistrering og dens betydning i studiet og behandlingen af feber, har måling af menneskekroppens temperatur spillet en fremtrædende rolle inden for medicin. Kendskab til dynamikken i kropstemperaturen i sygdomme, siger Wunderlich, er meget vigtig for praktikere, og i nogle tilfælde uforanderlige, fordi:
- temperaturen kan hverken foregive eller forfalskes,
- specifikke temperaturværdier indikerer feber,
- graden af overskridelse af de normale temperaturgrænser indikerer ofte sværhedsgraden og fare for sygdommen,
- termometri mest hurtigt og sikkert overvåger eventuelle afvigelser fra det kontrollerede forløb af sygdommen, der opdager både tilbagefald og forbedringer,
- Termometri kan bruges til at optimere behandlingstaktik.
Det første billede er en patient smurt med ler. Derefter - design af gamle termometre (fra: F.A. Brokgauz Encyclopedic Dictionary og I.A.Efrona.1890-1907).
Termometri udviklede sig langsomt fra Galileos tidlige termoskop (1592) til de polsk-tyske fysikere Fahrenheit (1724) og den svenske forsker Celsius (1742), der var mere bekvemme kalibrerede skalaer. Fahrenheit skalaen er i øjeblikket meget udbredt kun i USA. Temperaturenheden Kelvin er opkaldt efter en af grundlæggerne af termodynamik af den britiske fysiker Thomson (Lord Kelvin), som foreslog en termodynamisk temperaturskala, hvor begyndelsen (0K) falder sammen med absolut nul (den temperatur, hvor den kaotiske bevægelse af molekyler og atomer stopper). En grad Celsius og en Kelvin er lige vigtige, deres skalaer forskydes med 273,15, dvs. ° C = K - 273,15.
I de efterfølgende år udskiftede andre enheder glaskviksølvkliniske termometre, såsom termoelementer, termistorer, pyrometre og IR-radiometre for at måle temperaturen på trommehinden eller panden. Først i 1880 opdagede en amerikansk astronom og fysiker Langley et bolometer, en termisk strålingsdetektor baseret på en ændring i den elektriske modstand af et halvleder temperaturfølsomt element, når det opvarmes på grund af absorptionen af en målt strålingsflux. Med denne enhed kan du føle varmen af levende ting på størrelse med en ko i en afstand på mere end 400 meter.
Fra venstre til højre: Karl Wunderlich (1815-1877), Samuel Langley (1834-1906), Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), Anders Celsius (1701-1744), William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907).
Først efter opdagelsen og undersøgelsen af infrarød (IR) stråling blev betydelige fremskridt i IR-billeddannelse af patologisk manifestationer mulig, for hvilket der ikke er behov for direkte kontakt mellem måleindretningen og patienten.
Grundlaget for forståelsen af IR-delen af det elektromagnetiske spektrum blev lagt af to medlemmer af samme familie: en fremragende astronom William Herschel, der i 1800 opdagede opvarmningseffekten af synligt rødt lys, som han kaldte "strålingsvarme", nu kendt som IR-stråling, og hans søn John Herschel, i 1840, i det første termiske billede modtaget af eksperimenter med naturligt sollys - et termogram.
Venstre: William Herschel (1783-1822) og hans eksperiment. I centrum: John Herschel (1792-1871). Til højre er et termogram af solstråling, opnået af D. Herschel i 1840.
Siden da har mange forskere bidraget til uddybende viden om IR-stråling. Imidlertid måtte en anden 100 år passere fra det infrarøde termogram af D. Herschel, før det blev muligt at realisere den praktiske anvendelse af termisk billeddannelse. I løbet af denne tid blev strålingslovene fra Kirchhoff, Stephen, Boltzmann, Vin og Planck opdaget. Disse love tages i betragtning i moderne termisk billedbehandling og radiotermometrisk teknologi, som gør det muligt at måle deres temperaturer ved at måle stråling af organer. Fjernbetjeningsmodtagere (termiske billeddannere, IR og millimeter radiotermometre) optager lysstyrketemperaturen, det vil sige temperaturen svarende til elektromagnetisk stråling af menneskekroppen.
Opdagerne af strålingsloven. Fra venstre mod højre: Max Planck (1858-1947), Joseph Stefan (1835-1893), Ludwig Boltzmann (1844-1906), Wilhelm Wien (1864-1928).
I midten af det 20. århundrede bidrog intensivt og vellykket arbejde med militær brug af IR-teknologi til oprettelsen af de første termiske billeddannere. Moderne termisk billeddiagnostik har al mulig grund til at blive en af de vigtigste informationsteknologier med et omfattende anvendelsesområde, og i dag har IR-billeddannelsessystemer haft en stor indflydelse på medicin, videnskab og astronomi.
Termisk billedbehandling er en funktionel diagnosemetode, der med succes har været brugt af læger over hele verden i mere end et halvt århundrede. Ubestridelige fordele, såsom absolut harmløshed, visuel klarhed, enkelhed og hurtighed for at opnå resultater med højt informationsindhold, førte til en hurtig udvidelse af anvendelsesområdet for den termiske billeddannelsesmetode i medicin.
Udviklingen af medicinsk termisk billeddannelse.
Historien om oprettelsen af termiske kameraer til medicinsk brug omfatter flere generationer af enheder. Den tyske fysikspektroskopi Marian Cherni i 1925 udviklede han evaporografen. Hans student Bowling Barnes byggede det første termiske billede baseret på termistorer i 1950'erne. En sådan anordning blev brugt af canadisk obstetriksk-gynækolog og medicinsk forsker Ray Lawson fra McGill University for at opnå et termogram af brystkirtlerne. I 1956 offentliggjorde han et papir, hvori han rapporterede om detektion ved hjælp af infrarød billeddannelse af en stigning i hudtemperaturen i fremskrivningen af verificerede maligne brysttumorer hos 26 kvinder. Denne banebrydende undersøgelse kan betragtes som begyndelsen på en ny diagnostisk metode - klinisk termografi eller medicinsk termisk billeddannelse.
Til venstre er Ray Lawson (Ray N.Lawson, 1973), i midten og til højre er de første termiske billedere (Piroscan, England).
Biomedicinsk forskning
Den utvivlsomme og ubestridelige værdi i biomedicinsk forskning af moderne metoder til visualisering af levende objekter. Blandt dem er røntgen (herunder CT og PET) forskellige modifikationer af MR, ultralyd, optiske, spektroskopiske, elektrofysiologiske metoder og mange andre. Men i tillæg til fordelene ved hver af de eksisterende kortlægningsmetoder har alle dem i praksis i de fysiologiske og især i humane kliniske undersøgelser visse begrænsninger.
På trods af den rigdom af instrumentel støtte og evnen til nogle af de ovennævnte metoder til at måle temperatur optager termisk billeddannelse i medicin sin niche, hvilket ikke alene bestemmes af strålens bølgelængde registreret af kroppen, men også af en række yderligere egenskaber: fuldstændig harmløshed, kontaktfrihed, hurtighed og enkelhed ved forskning med høj diagnostisk informativnosti.
Vi tilføjer også, at den kombinerede anvendelse af termisk billeddannelse med andre metoder til klinisk og hardware vurdering af kroppens funktionelle tilstand og dets systemer ofte øger dens effektivitet. Med en sund og evidensbaseret forskningsmetode kan disse kvaliteter omdanne termisk billeddannelse, som udtrykt af L.B. Likhterman, i den "ideelle diagnostiske metode".
Termisk billeddannelse af en person
Menneskekroppen er et åbent, ikke-ligevægtstermodynamisk system, der er i konstant samspil med miljøet og implementerer et komplekst system med termoregulering for at opretholde en konstant temperatur på "kernen" - kroppens centrale områder (kraniet, brystet og bughulen) på grund af kontrollerede ændringer i temperaturen i perifere regioner. Opretholdelse af stabiliteten i det indre miljø og dets dynamiske balance er et væsentligt element i kroppens vitale aktivitet.
Ifølge fysikkens love, med enhver transformation af energi (herunder i en levende organisme), bliver en del af det til varme. Alle processer i kroppen kan opdeles i to typer: foregår med frigivelse af energi og energiabsorption. De vigtigste fysiologiske processer, der tjener som kilder til varme i kroppen af et homootherm (varmblodet) dyr, er basal metabolisme, opretholdelse af kropsholdning, kold muskelton, motoraktivitet og kold rystning. Basal metabolisme er den vigtigste kilde og samtidig forbrugeren af varme, som er dannet som et resultat af processer, der konstant forekommer i kroppen: opretholdelse af gradienter af stoffer og ladninger på membranerne i alle celler; hjerte og respiratoriske muskler intestinal motilitet opretholde tonen i glatte og skeletmuskler; regenereringsprocesser mv.
I en levende organisme er vædets varmeledningsevne primært forbundet med blodbanen og i mindre grad normalt med stofskiftets intensitet. Reflektor mekanismer af varmeoverførsel fra dybere strukturer kan også deltage i dannelsen af overflade termiske mønstre (fordeling af termiske felter). Varmeudslip af åbne nervestrukturer ud over blodgennemstrømning og metabolisme bestemmes også af elektrogenese. De eksterne faktorer, der bestemmer den infrarøde stråling fra huden, er temperaturen, arealet og varigheden af den eksterne temperatureksponering.
Den normale fysiologiske temperaturprofil af huden viser et fald i temperaturen fra hovedet til benene og i den proximale distale retning (fra center til periferien) på ekstremiteterne med relativ symmetri på begge sider af kroppen, som gentagne gange har vist sig ved hjælp af termisk billeddannelse. Det påvirkes af biologiske (cirkadiske) rytmer, hormonets tilstand, sympatisk tone, varme- og vandmetabolisme, vasomotorsystemets tilstand, hudtykkelse og pigmentering og periodiske udsving i hormonniveauet, såsom kortisol- og progesteronproduktion samt stressniveauet hos individet, tilstedeværelsen, lokalisering og sværhedsgrad af smerte og meget mere. Således er hudtemperaturen en integreret indikator, hvis størrelse i øvrigt ikke kun bestemmes af fysiologiske love, men også af tilstedeværelsen af lokale kredsløbssygdomme, fokaliteter af septisk eller aseptisk inflammation, tumorer og afhænger også af medicinering, rygning, brug af parfumer og en række andre faktorer.
Et naturligt spørgsmål opstår: Er det muligt at tegne konkrete konklusioner baseret på en termisk billedundersøgelse med så mange faktorer, der påvirker menneskets infrarøde stråling?
Svaret er ja! - og grundlaget for et sådant svar er, at en person tilhører homootherm-væsener, hvorfra det er muligt at fastlægge kriterier for normal temperaturfordeling og definere begreberne temperaturnorm og patologi. Grundlaget for eksistensen af homeothermic varninger er termoregulering - opretholdelse af en konstant kropstemperatur, hvilket er muligt med den rette balance mellem varmeproduktion og varmefrigivelse. Normalt svinger temperaturen i hjernen, blodet og indre organer (temperaturen på "kernen") hos mennesker omkring 37 ° C med en sving på ± 1,5 °. Med mere signifikante temperaturafvigelser forstyrres aktiviteten af enzymer med den efterfølgende dysfunktion af organer og væv, medens temperaturen af en menneskelig krop over 43 ° C og under 33 ° C er praktisk talt uforenelig med livet. Alle reaktioner, der muliggør opretholdelse af en konstant kropstemperatur under forskellige forhold, styres af særlige nervesystemer i hjernen.
På nuværende tidspunkt har det vist sig, at temperaturfølsomhed er tilvejebragt ved den kumulative aktivitet af varmefølsomme hudmekanoreceptorer, hvorfra oplysninger sendes til højere centre. Termoreguleringssystemet indbefatter hjernens kortikale og hypotalamiske områder. Hypothalamus behandler oplysninger fra eksterne og interne termoreceptorer og giver en justering af faktiske og måltemperaturer. Det er blevet fastslået, at hypothalamus's forreste region regulerer varmeoverførselsprocesserne, og kernen i den bageste hypothalamus betragtes som centrum for varmegenerering.
Termisk følsomme strukturer ud over hypothalamus findes også i hjernestammen (median og medulla), i rygmarven, i bukhulenes dorsalvæg, i musklerne og i de subkutane strukturer. Det betyder, at der er både lokale og centrale mekanismer til at reagere på afvigelser fra temperaturværdier, som termoreguleringssystemet betragter som "normal". Den vigtigste mekanisme i dette system er reguleringen af vaskulær tone i huden ved det sympatiske nervesystem. Øget blodfyldning af huden øger dets termiske ledningsevne og følgelig varmeoverførslen af kroppen på grund af den direkte ledning (ledning) af varme gennem huden; et fald i perifer blodcirkulation, tværtimod bidrager til "opbevaring" af varme. Disse mekanismer beskytter kroppen mod både overophedning og overkøling.
Spredningen af varme i miljøet, der er afgørende for homeothermic organisms, forekommer på flere måder: varmeledning, varmestråling, konvektion, fordampning af væske fra overfladen af kroppen. Ændringen i proportionerne af disse komponenter i den totale varmeoverførsel af menneskekroppen afhænger af temperatur og fugtighed i miljøet. Hos mennesker er temperaturen komfortabel (lufttemperaturen er 20 ° C og den relative fugtighed er 40-60%). Stråling er 54 kcal / h, varmeledningsevnen er 26 kcal / h, fordampningen er 23 kcal / h. Fremgangsmåden til varmeoverførsel i biologiske væv afhænger af væskens konduktion, termisk ledningsevne, intensiteten af blodperfusion, frigivelsen af metabolisk varme.
Tekniske evner
Informationsværdien af IR-stråling som et signal er, at det afspejler den funktionelle tilstand og dynamikken i dens ændringer i forskellige væv og kropssystemer. På trods af at infrarød stråling registreres fra kroppens overflade, kan den indeholde oplysninger om bidraget fra væv under huden, især med forskellig udvikling af subkutant fedt, forskellige funktionelle tilstander af muskler samt patologiske processer - bløde vævssvulster, inflammatoriske processer, suppurations osv. Værdien af den termiske billeddannelsesmetode i sådanne kliniske situationer skyldes blandt andet manglende evne til at bruge kontakt- eller invasive (termistorer, termoelementer osv.) Temperaturmålemetoder, og inden termisk målemetoder (radiotermometri) termisk billeddannelse har en fordel i rumlig og tidsmæssig opløsning.
De tekniske egenskaber ved termisk billeddannelsesudstyr giver dig mulighed for pålideligt at løse selv små forskelle i overflade temperatur. Visualisering af sådanne processer som ændringer i volumen og hastighed af blodbevægelse gennem fartøjer, frigivelse og fordampning af væske fra hudoverfladen, hvilket fører til temperaturændringer på legemsoverfladen, er termisk billeddannelse en højteknologisk metode til at opnå funktionel information om patienten i realtid.
Termotopografiya
Termotopografi (stationært mønster af temperaturfordeling på overfladen af forskellige dele af kroppen) i sin helhed bærer mange nyttige data. I statiske målinger kan meningsfuld information udvindes ved at analysere temperaturforskellen i symmetriske områder af kroppen af den samme patient, temperaturgradienter eller ved at sammenligne IR-billedet af objektet under undersøgelse med termiske portrætter af andre objekter. Dynamiske målinger giver forskere yderligere information, som giver dig mulighed for at overvåge behandlingsforløbet og evaluere dets effektivitet, udforske udviklingen i funktionstilstanden for både termoreguleringssystemet som helhed og dets individuelle links.
Med den dokumenterede informativitet i metoden i diagnostik, når 90-97% for sådanne sygdomme som patologi af brystkirtlerne eller læsionen af vener i underekstremiteterne, tillader metoden at diagnosticere sygdomme i det prækliniske stadium.
De vigtigste patologiske årsager til stigningen i lokal temperatur:
- betændelse i enhver genese, hvor der er en lokal udvidelse af mikrovaskulaturens kar og styrkelse af metaboliske processer;
- nedsat venøs udstrømning og venøs trængsel;
- maligne neoplasmer, hvor metaboliske processer også aktiveres. Lokal termodiagnose er særlig effektiv, når den er overfladisk eller grundigt placeret under huden af ondartede neoplasmer (for eksempel hud, brystkirtler, skjoldbruskkirtel).
- irritation af rygsøjlen og perifere nerver. I dette tilfælde observeres temperaturforøgelsen i zonen af deres innervering;
- øget metabolisme af forskellige organer.
De vigtigste patologiske årsager til at sænke den lokale temperatur:
- krænkelser af arteriel blodtilførsel (aterosklerotisk læsion af arterier, trombose etc.);
- reduktion af mikrocirkulationen (mikroangiopati af forskellig oprindelse, nedsat vegetativ regulering af vaskulær tone);
- fald i niveauet for metabolisme af forskellige organer af alder eller patologisk karakter
- degenerative processer med udskiftning af funktionelt aktivt væv med bindevæv;
- udtalt dysfunktion af rygrødderne og perifere nerver (i de tilsvarende dermatomer og innerveringszoner).
Fordele ved termisk billeddannelse som en diagnostisk metode
- enkelhed, tilgængelighed og brugervenlighed;
- modtager resultater i realtid
- mobilitet og manglende binding til kontoret eller et bestemt område med de specificerede egenskaber
- evnen til at udføre en undersøgelse (opnåelse af primære data i form af termogrammer) af enhver person, der har gennemgået den nødvendige relativt kortsigtede uddannelse, herunder dem, der ikke har medicinsk uddannelse (sygeplejersker, laboratorieassistenter)
- da denne enhed er et element i softwaren og hardwarekomplekset, er der mulighed for at overføre billedet til tjenesten, hvor specialister i termografi vil evaluere det opnåede billede online for tilstedeværelsen af termografiske tegn på patologi, er telemedicinsteknologialgoritmerne implementeret. I den nærmeste fremtid vil vores software automatisk registrere tegn på patologiske zoner og formularprotokoller til termiske billedundersøgelser af patienter.
- Termisk vision er blodløs, harmløs (ikke-invasiv) for patienten og personalet, kan udføres gentagne gange og med alvoren af patientens tilstand.
Undersøgelsesrapport
For korrekt analyse og sammenligning af termogrammer opnået på forskellige tidspunkter, udføres undersøgelsen under standardiserede betingelser, nemlig:
- ved en temperatur på 22-24 ° C (zone med "termisk komfort" - i dette område arbejder termoreguleringsmekanismer i normal fysiologisk tilstand) uden luftblæsning med undtagelse af kilder som varme (batterier, blæsere, glødelamper) og kold (aircondition, åben vindue om vinteren osv.);
- ikke tidligere end 2 timer efter at have spist og udfører fysiske aktiviteter
- med undtagelse, i hvert fald i løbet af dagen, at anvende vasoaktive farmakologiske præparater, salver, gnidning eller homøopati og inden for 5-6 timer - med parfume;
- efter tilpasning med åben hud i undersøgelsesområdet i mindst 15 minutter;
- kvinder i undersøgelsen af mammakirtlerne i midten af menstruationscyklussen (10-14 dage).
Undersøgelsens omfang afhænger af målene: primær fuld screening omfatter registrering af ca. 20-25 termogrammer, kontrolmængden (til behandlingsresultat) eller zonal (fx kun brystkirtler) er forskningen meget mindre. Ifølge vidneudsagnet kan undersøgelsen suppleres med stresstest med det formål at identificere / bekræfte patologi: koldtest, glukosetest, øvelsestest og andre.
Varigheden af undersøgelsen af en zone (uden hensyntagen til tidspunktet for tilpasning) er 3-5 minutter. Den fulde undersøgelse på flere steder tager 10-15 minutter. Varigheden af stresstest - fra 5 minutter (motion) til 45 minutter (glukosetest).
Det skal understreges, at selv om det medicinske samfund ikke altid med rimelighed anser termisk billeddannelse for at være en evidensbaseret metode til diagnosticering af mange sygdomme, mener vi, at denne metode primært er et værktøj til støtte for diagnostisk beslutningstagning.
Termografi (termisk billeddannelse)
Termografi er en medicinsk metode til forskning med det formål at identificere og lokalisere forskellige patogene processer ledsaget af en lokal stigning (mindre ofte - et fald) af temperaturen. Med denne metode kan du bestemme forskellige former for inflammatoriske processer, aktiv vækst af tumorer, åreknuder, skader, blå mærker, brud. Det er en præcis undersøgelse, på grundlag af hvilken du kan foretage en korrekt diagnose og bestemme lokaliseringen af processen.
Procedurebeskrivelse
Der er to typer termografi: kontaktløs og kontakt, men essensen af begge metoder er bestemmelsen af kropstemperaturen i et bestemt område.
Ikke-kontakt termografi udføres ved hjælp af visse enheder, som omfatter termografer og termiske billeddannere. Disse enheder registrerer infrarøde bølger og præsenterer dem som et billede. Denne metode giver dig mulighed for straks at dække hele kroppen af patienten.
Kontakttermografi bruger flydende krystaller, som kan ændre deres farve afhængigt af menneskets temperatur. Kontakt er lavet ved hjælp af et specielt lag eller en film med passende stik. Denne metode er lokal og mere præcis end ikke-kontakt-termografi.
Forberedelse til termografi
På trods af den relative enkelhed har proceduren flere funktioner i forberedelsen.
10 dage før undersøgelsen er det nødvendigt at stoppe med at tage alle medicin, der indbefatter hormoner eller påvirke det kardiovaskulære system. Fjern eventuelle salver der kan påvirke det undersøgte område. Når man kontrollerer patientens abdominale organer, må de ikke spise (være i tom mave).
Til brystprøve skal du vente 8-10 (nogle kilder siger 6-8, så det er bedst at tjekke hos en specialist) på menstruationscyklusdagen. I det rum, hvor termografien udføres, skal der være en konstant temperatur på 22-23 grader Celsius. For at patienten skal tilpasse sig det, er det nødvendigt at klæde ham på kontoret og lade ham vænne sig til det inden for 15-20 minutter. Patienten skal være i ro og afslappet tilstand, da dette kan påvirke resultatet væsentligt.
Gennemførelse af forskning
Proceduren kan udføres af en specialist i funktionel diagnostik, men en højt specialiseret læge vil dechiffrere resultaterne og etablere diagnosen.
Ikke hvert hospital har udstyr til termografi, da denne undersøgelse ikke er almindelig.
På grund af dette udføres denne type undersøgelse i private klinikker eller nogle typer af dispensarer og koster en anstændig sum penge. Ofte er det umuligt at foretage en undersøgelse umiddelbart efter en læge recept, fordi det er nødvendigt at opfylde visse krav i løbet af en ret lang periode før proceduren.
Ikke-kontakt termografi gøres for det meste stående eller liggende. Samtidig ligner processen i sig selv proceduren for fotografering eller videooptagelse fra forskellige vinkler. Kontakttermografi udføres hovedsageligt ved at kontakte den tidligere specificerede film eller lag med det undersøgte område. Billedet overføres til computerskærmen og / eller optages på digitalt medium for yderligere handling fra en specialist.
Resultaterne af termografi evalueres og behandles elektronisk. Patologi er mærkbar på grund af ændringer i termisk mønster på steder med hypotermi (temperatur under normal for stedet) eller hypertermi (forhøjet temperatur).
Fordele og ulemper
Blandt fordelene er at levere absolut sikkerhedsforskning til både lægen og patienten, en smertefri undersøgelse, der ikke har kontraindikationer og aldersbegrænsninger. Desuden forurener enheden ikke miljøet, har en meget præcis visning af lokalisering (fejlen er mindre end en millimeter) og viser også temperaturændringer (op til 0,008 grader Celsius) og giver dig mulighed for at undersøge hele kroppen i en session.
Ulempen er, at patienten uberettiget opfylder kravene i forberedelsesfasen som følge heraf - resultaterne kan være forkerte.
Lang forberedelse anses for at være en minus, hvorfor konsekvenserne undertiden kan være irreversible på undersøgelsens tidspunkt, den høje pris sammenlignet med alternative metoder, for eksempel biopsi, et lille antal medicinske og medicinske forskningsinstitutioner, der gennemfører denne undersøgelse.
Indikationer for
Med det stigende antal brystkræft kræves der nye forskningsmetoder, og som følge heraf blev termografi en af de førende metoder til at undersøge kirtel på grund af dets fordele, selv om det har som et krav om, at det skal udføres på visse dage i menstruationscyklussen.
På grund af det faktum, at inflammatoriske processer ledsages af en stigning i temperaturen, især i stedet for lokalisering, giver termografi dig mulighed for at begrænse centrum for betændelse. Dette er især mærkbart, når den inflammatoriske proces har ramt det indre hulrum eller et andet kropshulrum, da hypertermi har klare grænser for dette område.
Eventuelle krænkelser af vaskulærsystemet er også tydeligt synlige i undersøgelsen. Så med åreknuder, falder tykkelsen af deres vægge, og som følge heraf øges varmeoverførslen. Med iskæmi, trombose og nekrose på grund af manglende eller manglende blodtilførsel, falder temperaturen i kropsregionen og karret.
Dette giver dig mulighed for at identificere phlebitis i de tidlige stadier, og angiografi er ikke den mest nyttige metode til at studere patologi, da det påvirker både karrene og den negative effekt af røntgenstråling.
Ændringer i det endokrine system, især skjoldbruskkirtlen, bugspytkirtlen og spytkirtel. Tillader dig at bestemme udviklingen af onkologiske processer i dem og for bugspytkirtlen - dens skade, som kan være årsagen til type 1 diabetes. Overtrædelser af skjoldbruskkirtlen - kan manifestere sig som hypotermi af visse dele af kroppen.
Forstyrrelse af varmeudveksling af huden er forbundet med spasme eller afslapning af hudens overfladiske kapillærer. Det kan være et resultat af sygdomme i nervesystemet eller medfødt patologi. Ud over denne metode er det ikke muligt at etablere en nøjagtig diagnose på anden måde, således at termografi i dette tilfælde er den eneste måde at etablere en nøjagtig diagnose på.
Termografi anvendes aktivt i traumatologi, da det gør det muligt at bestemme lokaliseringen af skaden og dens type.
Strekning og blå mærker er præget af en temperaturstigning i et bestemt område, muskel eller muskelgruppe. Med lukkede brud kan man tydeligt se brudets grænser, knoglefragmenter, der er mærkbar meget bedre end på røntgenstråler og mere sikre, da der ikke er nogen negativ ekstern effekt.
Termisk billeddannelse
Institut for Medbiophysics, Informatik og økonomi
Termisk billeddannelse i medicin
1. års studerende
Gushchin N.V., Danilov I.A.
2. Hoveddelen
- Historisk information om termisk billeddannelse;
- Biofysiske aspekter af termisk billeddannelse.
- Essensen af medicinsk billeddannelse;
- Anvendelsesområder for termisk billeddannelse i medicinsk diagnostik;
- Metoder til termisk billeddannelse forskning;
- Måder at fortolke termografisk billede;
- Enhed af medicinske termiske billeddannere;
- Måder og udsigter til forbedring af termisk billeddiagnostik i medicin;
Termisk billeddannelse, som anvendelsesområdet for lovene om termisk stråling
Termisk billeddannelse kan kaldes en universel måde at opnå forskellige oplysninger om verden omkring os. Som det er kendt, har termisk stråling ethvert legeme, hvis temperatur er forskellig fra absolut nul. Derudover forekommer langt de fleste energikonverteringsprocesser (og disse omfatter alle kendte processer) ved frigivelse eller absorption af varme. Da den gennemsnitlige temperatur på jorden ikke er høj, finder de fleste processer sted med lav specifik varmegenerering og ved lave temperaturer. Følgelig falder den maksimale strålingsenergi af sådanne processer ind i det infrarøde mikrobølgeområde.
Termisk billeddannelse er et videnskabeligt og teknisk område, der studerer de fysiske grundarter, metoder og enheder (termiske billeddannere), der giver mulighed for at observere let opvarmede genstande.
Medicinske applikationer
I moderne medicin er termisk billeddannelse en stærk diagnostisk metode, der gør det muligt at identificere sådanne patologier, der er vanskelige at kontrollere på andre måder. Termisk billeddannelse bruges til at diagnosticere følgende sygdomme (før radiografiske manifestationer og i nogle tilfælde længe før patientens klager forekommer) af følgende sygdomme: betændelse og tumorer i brystkirtlerne, gynækologiske organer, hud, lymfeknuder, ENT-sygdomme, nervesystemer og vaskulære læsioner i ekstremiteterne, åreknuder inflammatoriske sygdomme i mave-tarmkanalen, leveren, nyrerne; osteochondrose og spinal tumorer.
1. Historisk information om termisk billeddannelse
For første gang blev termisk billeddiagnostik i klinisk praksis anvendt af en canadisk kirurg Dr. Lawson i 1956. Han brugte en natsynsapparat, der blev brugt til militære formål, til tidlig diagnosticering af kræft i brystkirtler hos kvinder. Anvendelsen af termisk billeddannelsesmetode har vist opmuntrende resultater. Pålideligheden af bestemmelsen af brystkræft var især på et tidligt stadium omkring 60-70%. Identifikationen af risikogrupper under store massescreeninger berettigede effektiviteten af termisk billeddannelse. I fremtiden er termisk billeddannelse blevet mere udbredt i medicin. Med udviklingen af termisk billedteknologi blev det muligt at anvende termiske billeddannere i neurokirurgi, terapi, vaskulær kirurgi, refleksdiagnostik og refleksbehandling. Interessen for medicinsk billeddannelse vokser i alle udviklede lande, som Tyskland, Norge, Sverige, Danmark, Frankrig, Italien, USA, Canada, Japan, Kina, Sydkorea, Spanien, Rusland. Ledere inden for produktion af termisk billeddannelsesudstyr er USA, Japan, Sverige og Rusland.
2. Biofysiske aspekter af termisk billeddannelse.
I menneskekroppen på grund af eksoterm biokemisk
processer i celler og væv, såvel som på grund af frigivelse af energi,
associeret med syntesen af DNA og RNA producerer en stor mængde varme-50-100 kcal / gram. Denne varme fordeles inden i kroppen gennem cirkulerende blod og lymfe. Blodcirkulationen niveauer temperaturgradienter. Blodet på grund af dets høje termiske ledningsevne, som ikke varierer med bevægelsens art, er i stand til at udføre en intens varmeveksling mellem kroppens centrale og perifere områder. Den varmeste er blandet venøst blod. Det afkøles lidt i lungerne og spredes gennem en stor kredsløbs cirkel, holder den optimale temperatur på væv, organer og systemer. Temperaturen af blodet, der passerer gennem hudkarrene, falder med 2-3 °. I patologi forstyrres kredsløbssystemet. Ændringer opstår kun fordi øget metabolisme, for eksempel i inflammationsfokuset, øger blodperfusion og følgelig termisk ledningsevne, hvilket afspejles i termogrammet ved udseendet af et hypertermi-fokus. Hudtemperaturen har sin egen veldefinerede topografi.
Sandt nok, hos nyfødte, som IAArkhangelskaya viste, er hudtermomotopografi fraværende. De distale ekstremiteter, næsespidsen og auriklerne har den laveste temperatur (23-30 °). Den højeste temperatur i den aksillære region, i perineum, nakke, epigastrium, læber, kinder. De resterende arealer har en temperatur på 31-33,5 ° C. Daglige variationer i hudtemperatur er i gennemsnit 0,3-0,1 ° C og afhænger af fysisk og psykisk stress såvel som andre faktorer.
Andre ting er ens, minimal ændringer i hudtemperaturen
observeret i nakke og pande, maksimum - i distal
lemmer, som forklares af indflydelsen af de højere dele af nervesystemet. Kvinder har ofte en hudtemperatur lavere end mænd. Med alderen falder denne temperatur, og dens variabilitet falder under indflydelse af omgivelsestemperatur. Ved enhver ændring i konstancen af forholdet mellem temperaturen på kroppens indre områder aktiveres termoregulatoriske processer, som etablerer et nyt niveau af ligevægt mellem kropstemperatur og miljø.
I en sund person er temperaturfordelingen symmetrisk
i forhold til kroppens midterlinie. Bryder denne symmetri tjener også
Det vigtigste kriterium for termisk billeddiagnose af sygdomme. Det kvantitative udtryk for termisk asymmetri er størrelsen af temperaturforskellen.
Vi opregner hovedårsagerne til temperatur asymmetri:
1) medfødt vaskulær patologi, herunder vaskulære tumorer
2) Autonome sygdomme, der fører til dysregulering af vaskulær tone.
3) kredsløbssygdomme som følge af traume, trombose, emboli,
4) Venøs trængsel, retrograd blodgennemstrømning med venøs ventilinsufficiens.
5) Inflammatoriske processer, tumorer, der forårsager en lokal forøgelse af metaboliske processer.
6) Ændringer i væskens termiske ledningsevne på grund af hævelse, en stigning eller
et fald i laget af subkutant fedt.
Der er en såkaldt fysiologisk termo-asymmetri,
som er forskellig fra den patologiske nedre størrelse af differencen
temperatur for hver enkelt kropsdel. Til bryst, maven og ryggen
Temperaturforskellen overstiger ikke 1,0 ° C.
Termoregulatoriske reaktioner i den menneskelige krop styres
Ud over centralen er der lokale mekanismer for termoregulering.
Hud takket være et tæt netværk af kapillærer under kontrol
autonomt nervesystem og i stand til betydeligt at udvide eller
for helt at lukke fartøjets lumen, for at ændre din kaliber over en bred vifte - et smukt varmevekslerorgan og en kropstemperaturregulator.
Termografi - en metode til funktionel diagnostik,
baseret på registrering af infrarød stråling af den menneskelige krop,
proportional med dens temperatur. Fordelingen og intensiteten af termisk stråling under normale forhold bestemmes af de særlige forhold i de fysiologiske processer, der forekommer i kroppen, især både i overfladen og i dybden og organerne. Forskellige patologiske forhold karakteriseres ved termisk asymmetri og tilstedeværelsen af en temperaturgradient mellem zonen med høj eller lav stråling og et symmetrisk kropsområde, som afspejles i det termografiske billede. Denne kendsgerning har en vigtig diagnostisk og prognostisk værdi, som det fremgår af talrige kliniske undersøgelser.
3. Essensen af medicinsk termisk billeddannelse.
Medicinsk termisk billeddannelse (termografi) er den eneste diagnostiske metode, der gør det muligt at evaluere termiske processer i menneskekroppen. Pålideligheden af diagnosen af mange sygdomme afhænger af effektiviteten af denne vurdering.
Rumlig information om temperaturfordelingen over menneskets overflade i forskellige typer af patologi er af uafhængig interesse, da den direkte eller indirekte er forbundet med nedsat varmeproduktion, varmeveksling og termoregulering. Temperaturændringer afspejler nedsat blodcirkulation og metabolisme, og derfor udgør termisk billeddannelse som en meget informativ metode en uafhængig rolle blandt andre instrumentelle metoder til diagnosticering af disse lidelser.
Termisk tilstand af væv, deres temperatur er karakteriseret ved intensiteten af infrarød stråling. Mennesket som et biologisk objekt, der har en temperatur på 31 ° C til 42 ° C, er en kilde til overvejende infrarød stråling. Den maksimale spektraldensitet af denne stråling er i området omkring 10 mikrometer.
Termiske billeddannere i intervallet 8-12 mikrometer kan meget nøjagtigt registrere infrarød stråling fra overfladen af menneskekroppen. Derudover implementerede de funktionen til at måle de absolutte værdier af temperatur på hvert punkt af det patologiske fokus. Disse omstændigheder har en vigtig forudsigelig værdi og giver mulighed for at gennemføre forskning på et nyt højteknologisk niveau med udvidelsen af applikationer. De mest lovende områder omfatter dybdegående og detaljerede undersøgelser af forskellige patologier, termisk billeddiagnostik under forskellige kirurgiske indgreb.
Ved hjælp af termiske billeddannere er det således muligt med den nødvendige grad af pålidelighed at optage termiske felter og evaluere de opnåede oplysninger, hvilket giver dem kvalitative og kvantitative egenskaber. Så når man registrerer infrarød stråling, er grænsenes placering, størrelse, form og karakter, strukturen af det patologiske fokus visualiseret. Dette er en kvalitativ analyse af termisk billeddannelsesinformation. Ved måling af absolutte temperaturer vurderes graden af sværhedsgrad af den patologiske proces, dens aktivitet, karakteren af forringelserne (funktionel, organisk) er differentieret. Dette er en kvantitativ analyse af termisk billeddannelsesinformation.
De diagnostiske muligheder for medicinsk termisk billeddannelse er baseret på vurderingen af fordelingen af infrarøde strålingszoner på legemsoverfladen. Denne metode giver information om anatomiske og topografiske og funktionelle ændringer inden for patologiområdet. Medicinsk termisk billedbehandling giver dig mulighed for subtly at fange selv de indledende faser af inflammatoriske, vaskulære og neoplastiske processer. Afhængigt af stigningen eller faldet i lokal temperatur mod baggrunden for standard (fysiologisk normale) kropsplaner, stiger eller reducerer infrarød stråling af væv i patologisk område.
4. Anvendelsesområdet for termisk billeddannelse i medicin.
Termografi giver dig mulighed for at identificere og afklare i en tidlig præklinisk fase patologiske og funktionelle lidelser i indre organer. Ansøgninger i medicinsk diagnostik:
Interne sygdomme - diabetisk angiopati, aterosklerose, vaskulær endarteritis, Raynauds sygdom, hepatitis, autonome reguleringsforstyrrelser, myokarditis, bronkitis osv. Urologi - inflammatoriske sygdomme i nyrerne, blæren osv. nerver, inflammatoriske sygdomme i store led i forskellige ætiologier, osteomyelitis mv.
Onkologi - forskellige typer af tumorer, plastikkirurgi, tyggning af den transplanterede hud. Obstetrics og gynækologi - godartede og ondartede tumorer, brystkirtles cyster, mastitis, tidlig diagnose af graviditet mv. Otorhinolaryngologi - lammelse og parese af ansigtsnervene, allergisk rhinitis, inflammation i paranasale bihule osv.
Farmakologi - opnåelse af objektive data om virkningerne af antiinflammatoriske og vasodilaterende lægemidler mv.
Temperaturmåling er det allerførste symptom, der indikerer en sygdom. Temperaturreaktioner på grund af deres universalitet forekommer i alle typer sygdomme: bakteriel, viral, allergisk, neuropsykiatrisk.
5. Metoder til termisk billeddannelsesforskning.
Den termiske billeddannelsesmetode er meget informativ og ikke-specifik for de modtagne oplysninger, da lignende vaskulære og metaboliske reaktioner dannes i forskellige patologier. Et passende valg af metoden til termisk billedundersøgelse gør det imidlertid muligt at opnå specifikke oplysninger om organets og kroppens tilstand.
Disse teknikker kan forbedre informativiteten af termisk billeddannelse ved vurderingen af forskellige patologier, herunder på scenen af subkliniske manifestationer. I deres ansøgning er det muligt at objektivere kliniske syndromer af sygdommen, bestemme patologi nosologien, overvåge effektiviteten af forskellige behandlingstyper, forudsige rehabiliteringsperioden.
Metoder til termisk billeddannelse forskning:
Lokal-projektionsteknik, som registrerer funktionerne i infrarød stråling af huden i fremspringet af det berørte organ eller segment. Den ændrede strålingsintensitet indikerer et fokus i patologi, hvor der forekom ændringer i blodforsyningen, niveauet af metabolisme og de stabile eksisterende hudzoner med ændrede følsomhed, trofisme, vaskulære og sekretoriske reaktioner dannet. Registreringssikkerheden er baseret på krænkelsen af termoreguleringsmekanismen som følge af den patologiske proces.
Fjernprojektionsteknik, som registrerer funktionerne i infrarød stråling uden for det berørte organs eller patologiske fokus. Registreringssikkerheden er baseret på, at neuro-refleksmekanismen spiller hovedrollen i dannelsen af termisk information om patologien. Ændringer i intensiteten af infrarød stråling visualiseres i Zakharyin-Ged's reflekszoner, i autonome zoner af innervation, i biologisk aktive punkter af kroppen.
Dynamisk metode, hvormed ændringer i infrarød stråling registreres over en vis tidsperiode. På samme tid visualiseres patologiske forstyrrelser i blodgennemstrømningen og metaboliske processer i dynamikken. Pålidelighed er baseret på den kendsgerning, at den detekterede dynamik af ændringer i intensiteten af infrarød stråling afspejler kroppens respons på udviklingen af patologi og indikerer aktiviteten af den patologiske proces.
Dynamisk metode ved hjælp af provokerende tests: fysiologisk, fysisk og farmakologisk. Ved denne metode registreres hurtige ændringer i infrarød stråling som reaktion på en provokerende test, hvilket øger belastningen på termoelegemekanismerne og intensiverer manifestationen af specifikke syndromer.
Medicinsk termisk billeddannelse er en fjern, ikke-invasiv, absolut harmløs metode til forskning, som ikke har kontraindikationer og er egnet til gentagen brug. Det anvendes med succes til at diagnosticere kardiovaskulære, neurologiske, neurokirurgiske, traumatologiske, ortopædiske, angiologiske, forbrændingsmæssige, onkologiske og andre patologier.
Etablering af diagnose er ikke det eneste mål for medicinsk termisk billeddannelse. Denne unikke funktionelle metode hjælper med at vælge den passende behandling og giver altid en objektiv vurdering af effektiviteten af behandlingen.
Medicinsk termisk billeddannelse er også en ikke-invasiv metode til intraoperativ diagnose. Medicinsk termisk billeddannelse er en uundværlig metode til dynamisk observation og funktionel diagnostik under en operation, hvilket gør den mere sikker, mere forudsigelig og produktiv. I den postoperative periode giver termisk billeddannelse dig mulighed for at kontrollere genoprettelsen af blodforsyning, nervedannelse af organer og omgivende væv og forebygge inflammatoriske og destruktive komplikationer.
Der er to hovedtyper af termografi:
1. Kontakt kolesterisk termografi.
Teletermografi er baseret på omdannelse af infrarød stråling fra den menneskelige krop til et elektrisk signal, som visualiseres på skærmen af det termiske billede.
Kontakt kolesterisk termografi bygger på de optiske egenskaber af kolesteriske flydende krystaller, der manifesteres af en farveændring til regnbuefarver, når de påføres på termisk udstrålende overflader. De koldeste områder er røde, de hotteste er blå.
Deponeret på hudens sammensætning af flydende krystaller, der besidder
termosensitivitet inden for 0,001 С, reagerer på varmeflux ved omstrukturering af molekylstrukturen.
7. Måder at fortolke termografisk billede.
Efter at have overvejet de forskellige metoder til termisk billeddannelse, spørgsmålet om
måder at fortolke termografiske billeder på. Der er visuelle og kvantitative måder at evaluere et termisk billeddannelsesbillede på.
Visuel (kvalitativ) vurdering af termografi giver dig mulighed for at bestemme placeringen, størrelsen, formen og strukturen af højemitterende foci, såvel som groft estimere mængden af infrarød stråling. Men med en visuel vurdering er det umuligt at måle temperaturen nøjagtigt. Desuden viser stigningen i den tilsyneladende temperatur i termografen sig at være afhængig af
fejehastighed og feltstørrelse. Vanskeligheder ved den kliniske evaluering af termografines resultater er, at temperaturstigningen i et lille område af området næppe er mærkbart. Som resultat heraf kan et lille patologisk fokus ikke blive detekteret.
Radiometrisk (kvantitativ) tilgang er meget lovende. Det indebærer anvendelse af den mest moderne teknologi og kan bruges til at gennemføre massepræventive undersøgelser for at opnå kvantitative oplysninger om de patologiske processer i de undersøgte områder samt at vurdere effektiviteten af termografi.
^ 8. Enheden af medicinske billeddannere.
Termiske billeddannere, der i øjeblikket anvendes i termisk billeddiagnostik,
De er scanningsenheder bestående af spejlesystemer, der fokuserer infrarød stråling fra overfladen af kroppen på en følsom modtager. En sådan modtager kræver køling, hvilket giver høj følsomhed. I anordningen omdannes den termiske stråling sekventielt til et elektrisk signal, forstærket og optaget som et halvtonebillede.
I øjeblikket anvendes termiske billeddannere med optisk mekanisk
scanning, i hvilken på grund af den rumlige scanning af billedet udføres en sekventiel omdannelse af infrarød stråling til synlig.
En fælles ulempe ved eksisterende termiske billeddannere er behovet for at afkøle dem til flydende nitrogentemperatur, hvilket gør dem begrænsede i brug. I 1982 foreslog forskere en ny type infrarød radiometer. Det er baseret på en film termoelement, der arbejder ved stuetemperatur.
temperatur og har en konstant følsomhed i en bred vifte af bølgelængder. Ulempen ved termoelementet er lav følsomhed og høj inerti.
9.Puti og udsigter til at forbedre termisk billeddannelse i medicin.
Afslutningsvis skal du påpege de vigtigste måder og udsigter.
forbedring af termisk billedteknologi. Dette er for det første en stigning i niveauet af klarhed og kontrastforholdet mellem termiske billeddannelsesbilleder, oprettelsen af videoovervågningsenheder, hvilket giver øget termisk billedgengivelse samt yderligere automatisering af forskning og anvendelse
Computere. For det andet forbedring af termiske billeddannelsesmetoder til forskellige typer sygdomme. Billederen skal give oplysninger om området af hudområdet med en ændret temperatur og koordinaterne for et fast termisk felt. Det skal oprette enheder, hvor du kan ændre tilfældigt forstørrelsen af billedet, korrigere amplitudefordelingen af temperatur langs de vandrette og lodrette akser. Derudover er det nødvendigt at designe en enhed, der kan intensivere
udviklingen af forskning om mekanismen for varmeoverførsel og sammenhængen mellem de observerede termiske felter med varmekilder i menneskekroppen. Dette vil gøre det muligt at udvikle ensartede metoder til termovisionsdiagnostik. For det tredje er det nødvendigt at fortsætte søgningen efter nye principper for drift af termiske billeddannere, der opererer i længere bølgelængder af spektret for at registrere den maksimale termiske stråling af kroppen. I fremtiden er det også muligt at forbedre udstyret til ultrafølsom modtagelse af elektromagnetiske svingninger i decimeter-, centimeter- og millimeterområdet.
I medicin er en relativt ny forskningsmetode, termisk billeddannelse, blevet anvendt med succes. Den er baseret på fjern visualisering af infrarød (IR) stråling af væv, udført ved hjælp af specielle optiske-elektroniske enheder - termiske billeddannere. Intensiteten af IR-stråling indspillet af et termisk billede indikerer vævs temperatur, deres temperatur. Denne metode tillader selv de indledende faser af inflammatoriske, vaskulære og nogle neoplastiske processer at blive subtilt fanget.
Afhængigt af stigningen eller faldet i den lokale temperatur på baggrund af organets eller lemmernes sædvanlige konturer øges luminescensen af vævene i patologiområdet eller omvendt falder. Ifølge mange observationer er hver person kendetegnet ved en vis symmetrisk temperaturfordeling over kropsoverfladen.
Diagnostiske egenskaber ved termisk billeddannelse er baseret på identifikation, primært af asymmetrier af varmestråling. Den termiske billeddannelsesmetode er kendetegnet ved absolut sikkerhed, enkelhed og hastighed for forskning, fraværet af kontraindikationer. Termisk billeddannelse giver en simultan visning af anatomophotografiske og funktionelle ændringer i det berørte område.
Referencer:
1. J. Leconte. "Infrarød stråling" M., 1958;
2. Gossorg J. "Infrarød termografi. Grundlæggende, teknik, anvendelse "M. Mir 1988;
4. "Klinisk termisk billeddannelse" ed. Melnikova V.P., Miroshnikova M.M. St. Petersburg 1999;
Termisk billeddannelse i medicin
Mange patologiske processer ændrer den normale temperaturfordeling på kroppens overflade, og i mange tilfælde er temperaturændringer foran andre kliniske manifestationer, hvilket er meget vigtigt for tidlig diagnose og rettidig behandling. Derfor har IKT som en metode til funktionel diagnostik for nylig fået stigende anerkendelse inden for forskellige områder inden for medicin, videnskab og klinisk praksis [14; 15; 21; 24; 27; 29; 44]. Dens værdi og fordel er sammenlignelig med radiografi, ultralyd, CT og MR, som kun bruges til at vurdere organers morfologiske egenskaber [10]. IKT visuelt og kvantitativt (for enheder af den nyeste generation med en høj nøjagtighed på 0,01 ° C) evaluerer infrarød stråling fra overfladen af kroppen, hvilket afspejler tilstanden af kroppens indre strukturer. Denne type diagnose giver dig mulighed for at evaluere de funktionelle ændringer i dynamikken, det vil sige at overvåge ændringer under den indledende undersøgelse og direkte under behandlingen. Termografi giver dig mulighed for at specificere lokalisering af funktionelle ændringer, procesens aktivitet og dens forekomst, arten af ændringer - inflammation, stagnation eller malignitet.
I modsætning til de fleste metoder til undersøgelse, der anvendes i moderne medicin, opfylder infrarød termisk billeddannelse kriterierne for diagnostiske metoder, som kan anvendes til profylaktiske undersøgelser [22]. I dette tilfælde tages der hensyn til sikkerheden for patientens og lægenes sundhed, da enhederne kun registrerer termisk stråling fra patientens kropsoverflade uden at udstråle; Undersøgelse er absolut harmløs, eksternt, ikke-invasiv. Ingen af de eksisterende diagnostiske metoder har i dag en bredde af diagnostisk rækkevidde, evnen til at registrere mange grupper af sygdomme på én gang. Højt indholdsinformation - pålideligheden af termisk billeddannelse hos nogle sygdomme nærmer sig 100%, og generelt udgør den ca. 80% til primære undersøgelser [5; 14]. Det er også vigtigt at bemærke lave omkostninger ved undersøgelsen, hurtighed og brugervenlighed, muligheden for at anvende en termisk billedfremviser med henblik på ekspresdiagnostik af store grupper af befolkningen. Forberedelse af en patient til en termisk billedbehandlingsundersøgelse kræver ikke særlige hændelser og tager kort tid: alt, hvad der kræves, er at frigive den tilsvarende hud fra tøj 5-7 minutter før undersøgelsen. Resultaterne af undersøgelsen vises i realtid på en computerskærm, der repræsenterer et dynamisk billede af den termiske lindring af huden med registrering af digitale præcise hudtemperaturindikatorer, optages og arkiveres uden fejl.
De utvivlsomme fordele ved moderne termisk billeddannelse indbefatter dets evne til at bestemme sygdommen længe før dets kliniske manifestation og endog med asymptomatisk sygdom. Derudover er det muligt at undersøge hele kroppen omgående og inden for en behandling for at opnå pålidelige oplysninger om patientens helbredstilstand.
Den medicinske brug af termografi begyndte i 60'erne af det sidste århundrede, og nu er der opnået en større forståelse af termisk stråling i den menneskelige fysiologi og forholdet mellem hudtemperatur og blodgennemstrømning. For at bekræfte ovenstående vil gennemgangen vise de resultater, der hovedsageligt er opnået i det sidste årti af indenlandske og udenlandske læger af forskellige specialiteter. Disse data viser, at metodens muligheder er så forskellige, at det er lettere at sige på hvilket område af medicin, at brugen af ikt er umulig eller begrænset. Metoden bruges til at løse forskellige problemer. Først og fremmest er det diagnosticering af sygdomme og overvågning af effektiviteten af behandlingen. Forskellige sygdomme, hvor moderne fjerntliggende termiske billeddannere begynder at blive brugt til at diagnosticere og overvåge behandling, er for nylig udvidet; læger bruger forskellige mærker af termiske billeddannere, både indenlandske og udenlandske.
I en række forskellige metoder til kontaktløs diagnostik registreres et særligt sted for ikt [1], der registrerer kroppens reaktion i det infrarøde, ultraviolette, ultrahøjfrekvente og røntgenemissionsspektrum. Denne metode hjælper med at identificere forholdet mellem sværhedsgraden af sygdommens kliniske manifestationer og overfladetemperaturen, og i dette tilfælde afhænger IR-stråling af tilstanden af blodcirkulationen i vævene og korrelerer ikke altid med patientens klager, som gør det muligt at diagnosticere sygdomme i det prækliniske stadium. Fordelene ved moderne infrarøde kameraer [16] er, at de giver meget høj temperaturfølsomhed og temperaturmålingsnøjagtighed. Brugen af bærbare enheder af den nye generation på lægenes kontor, i afdelingen på patientens seng, i operationsrummet og selv under markbetingelser muliggør dynamisk infrarød termisk kortlægning og analyse af de opnåede termogrammer i form af en dynamisk termisk billeddannelsesfilm.
Muligheden for at bruge ikt til differentieret diagnose af vaskulære sygdomme og muligheden for at anvende metoden til at evaluere effekten af den udførte behandling er blevet overvejet i mange indenlandske og udenlandske publikationer. Data blev opnået på effektiviteten af behandlingen af vaskulære sygdomme i de nedre ekstremiteter ved anvendelse af perftoran [31]. Som et resultat af at undersøge patienterne for at evaluere effektiviteten af behandlingen af udslettende aterosklerose i de nedre ekstremiteter med perftoran, blev der fundet et fald i temperaturforskellen mellem fingre og fødder i tilfælde af succesfulde terapeutiske behandlinger. Hos 54 patienter blev der som følge af behandling observeret en forbedring af tilstanden af perifere fartøjer med overgangen af sygdommen fra fase III-B til stadium II-B, medens den tilsvarende temperaturforskel mellem fingre og fod faldt fra 4-5 ° C til 2-3 ° C.
En høj grad af ikt-følsomhed bekræftes ved registrering af ændringer i betingelserne for den fysiologiske norm, hvilket sikrer identifikation af præpatologiske symptomer og varianter af den betingede fysiologiske norm. Udenlandske erfaringer med brugen af ikt til evaluering af patienter med høj risiko for perifer arteriel sygdom i underekstremiteterne, herunder sværhedsgrad, funktionalitet og livskvalitet, er velkendt [38]. Undersøgelsen omfattede 51 patienter (heraf 23 mænd i alderen 70 ± 9,8 år). Parallelt med ikt gennemgik patienterne standard diagnostiske test (bestemmelse af ankel-brachialindekset (ABI) og bestemmelse af ABI med træning, måling af segmenttryk i ekstremiteterne). 28 ikt-patienter havde kredsløbssygdomme i de perifere arterier i underekstremiteterne, mens kun 20 patienter havde abnormiteter ved standardprøver.
Vores specialister har også gennemført lignende undersøgelser. Termografiprofilen af benets overflade blev undersøgt hos patienter med venøs sygdom i underekstremiteterne (VBHK) ved hjælp af ikt og RT (radiotermografi) for at bestemme diagnosticeringsværdien af forskellige termografiske metoder ved diagnosen VBK [13]. Som en referencemetode, der bekræfter tilstedeværelsen eller fraværet af venøs patologi, brugte vi ultralyd angioscanning (USAS) med farvekodning af blodgennemstrømningen på en Vivid-3 ekspert enhed (General Electric, USA). Den første gruppe omfattede 30 patienter med XB-klasser C1-C2 (45 underdele) og 29 raske individer (58 underdele), den anden gruppe omfattede 25 patienter med XB-klasser C3-C6 (38 underdele) og 29 sunde individer (58 underdele). Procentdelen af tilfældighed af diagnoserne bestemt ved anvendelse af forskellige typer af termografi og deres kombination med AECS blev bestemt. Beregning af operationelle egenskaber i 1. gruppe (hos patienter med XB i klasse C1-C2) viste, at ikt og RT-metoder var lige så ineffektive til diagnosticering af det tidlige stadium af XB. Den højeste følsomhed (andelen af patienter, i hvilke et patologisk termogram blev påvist) var kombineret termometri (63,6%). Specificitet (hyppigheden af fravær af patologiske termogrammer hos raske mennesker) var højest med den kombinerede metode (76,4%) samt hyppigheden af sammenfald med diagnosen med referencemetoden (71,5%). I den anden gruppe blev den højeste følsomhed (89%) og specificitet (91,5%) registreret ved den kombinerede metode, ligesom hyppigheden af sammenfald med diagnosen med referencemetoden (91%). For at afklare de sande diagnostiske evner i metoden i andre typer venøs patologi blev en dobbeltblind sammenligning af termogrammerne i 3. gruppe (57 patienter, 114 lemmer) udført. I den tredje, blandede gruppe var specificiteten og følsomheden af den kombinerede termografi henholdsvis 86,7 og 87,9%. WB blev påvist i UZAS i 35 tilfælde, posttrombotisk sygdom i rekanaliseringsfasen - i 32, akut venøs trombose - i 16 blev venøs patologi ikke påvist i 31 tilfælde. Ifølge forfatterne har ændringer i overfladiske og dybe temperaturer hos patienter med VB i de nedre ekstremiteter en bestemt diagnostisk værdi, men de når ikke et ASAs evner. Specielt åbenbart utilstrækkelig effektivitet af termografi er vist ved begyndelsen af VB, når der praktisk talt ikke er tegn på venøs stagnation. Derfor vil termografiske metoder have større klinisk betydning ved overvågning af effektiviteten af behandling af sygdommen.
Effektiviteten af ikt blev også vurderet i andre former for kronisk venøs insufficiens (CVI) [2]. I undersøgelsen blev patienter fordelt som følger: åreknuder (VD) - 1.690 (83.2%) mennesker; posttrombotisk sygdom (PTFB) - 238 (11,7%); medfødt angiodysplasi af ekstremiteterne (VADK) - 103 (5,1%) af patienten. Som anerkendelse af VADK anvendte de foruden UZDAS termisk billeddannelse, computeriseret (CT) og / eller magnetisk resonans (MRI) tomografi og voltmetri. På baggrund af et stort klinisk materiale fastslog forfatterne følsomheden, specificiteten og diagnostiske nøjagtigheden af UZDAS, CT og MR, infrarød termografi ved verifikation af forskellige former for CVI. Sensibiliteten af fremgangsmåderne var 94-98%; specificitet - 90-95%; diagnostisk nøjagtighed - 92-96%. Konklusionerne fra forfatterne er som følger: UZDAS er "guldstandarden" for ikke-invasiv diagnose af medfødt og erhvervet patologi i perifer kredsløb. Udover duplex angioscanning, CT, MR og termisk billeddannelse kan inkluderes i VADK genkendelse algoritmen.
Tidlig påvisning af mennesker i fare for at udvikle kranspulsår er fortsat en vigtig opgave med medicin. Standarden for instrumentelle undersøgelser af det kardiovaskulære system er elektrokardiografi, rheografi og dopplerografi. Med deres hjælp estimeres parametrene, der karakteriserer hjertets funktionelle og organiske tilstand, blodkar samt de særlige forhold i deres aktivitetsregulering. Vigtigheden af sådanne undersøgelser skyldes også, at med autonome forstyrrelser i vaskulær tone regulering kan blodtilførslen til hjernen falde, hvilket øger sandsynligheden for udviklingen af synaptoptilstande af collaptoid og neurotransmitter, der spænder fra 61 til 91% i den generelle struktur af synkopeforhold [23]. IKT-overvågning af vaskulær reaktivitet er en ny ikke-invasiv test baseret på ændring af temperaturmønsteret under og efter okklusion. I denne vein blev temperaturresponsen af fingers distale phalanxer til okklusionen af brachialarterien undersøgt for at vurdere den vegetative reaktivitet og patientens samlede tilpasningsevne under stressbetingelser [30; 33; 52]. Kontaktløse observationer af temperaturændringer på overfladen af hånden blev udført ved hjælp af et ThermaCAM SC3000 termisk billedkamera fra FLIR Systems [30] i en kontrolgruppe på 10 personer og en gruppe på 15 patienter med nedsat vaskulær autonom regulering kombineret med udifferentieret bindevævsdysplasi (NDST). Forfatterne [30] bemærker, at Doppler-, Sphygmo- og Rheografimetoderne arbejder i nærværelse af pulserende blodgennemstrømning i karrene. Under kunstige okklusionsbetingelser er der ingen krusninger i lemmerne, og observation af reaktionen på okklusion bliver umulig. Fordelen i dette tilfælde af IKT er at måling af en parameter som temperatur under okklusion tillader ikke-invasive undersøgelser af responsen på en stresstest, som kan tjene som et diagnostisk kriterium til vurdering af blodkarens funktionelle tilstand.
Gennemgang og artikler om forskning inden for diabetologi [34; 41; 45; 46; 50] viste betydningen af ikt og relevansen af at anvende metoden til klinisk evaluering af perifer perfusion og vævsevnen, især til serielle målinger, der blev anvendt til at vurdere resultaterne af behandlingen. Diabetes betragtes som en sygdom i hele verden, hvilket fører til det største antal lemmeramputationsoperationer, der finder sted hvert 30. sekund, mere end 2500 lemmer om dagen [35]. I papiret beskrives den vellykkede anvendelse af ikt-teknikker til diagnosticering og overvågning af behandling af diabetiske fodsår hos en 63-årig patient (diabetes mellitus i 13 år). Dataene blev opnået ved baseline og den 7., 14., 21., 35. og 48. behandlingsdag. Sår på fodsålen blev helet på den 48. dag, hvilket korrelerede med det termografiske billede. Infrarød termografi anbefales af forfatterne ikke kun til at vurdere sårheling hos patienter med diabetisk fod, men også som en metode til overvågning af behandling af sår og sår af en anden ætiologi.
Der er erfaring med at vurdere mulighederne for infrarød farvekrystal-termografi og IKT i den komplekse behandling af patienter med levercirrhose, kompliceret ved portalhypertension [32]. Metoden gør det muligt objektivt at vurdere sværhedsgraden af cirkulerende blodgennemstrømning langs de vascular collaterals af den forreste abdominalvæg, medens en korrelation af termografiske indekser med ultralyd og endoskopiske data blev fundet. Arbejdet er baseret på resultaterne af en omfattende klinisk, laboratorie-, ultralyd-, endoskopisk og termografisk undersøgelse af 30 patienter med levercirrhose, kompliceret af portalhypertension (PG). Resultaterne tyder på, at ikt ved hjælp af ThermaCAM P65 termisk billeddannelse giver objektiv information om graden af blodtilførsel til den forreste abdominalvæg hos patienter med CP kompliceret af PG, som gør det muligt for kirurger at bestemme gennemførligheden af kirurgisk behandling og udføre ikke-invasiv overvågning af patientens tilstand i postoperativ periode.
Etiopatogenetiske faktorer, der bestemmer forekomsten af problemer i den craniovertebrale region, udover genetiske, overvejer skader på den øvre cervikal rygsøjle. Hemodynamiske lidelser i kraniovertebral patologi hos unge blev undersøgt [19]. Arbejdet er baseret på resultaterne af en omfattende undersøgelse af 300 unge i alderen 14 til 18 år med hvirvelhovedpine. Vi anvendte følgende metoder: neurologisk klinisk, radiologisk, ultralyd Doppler (Doppler ultralyd), rheoencephalography (REG), elektroencefalografi (EEG), infrarøde termografi hoved og hals. Infrarød termografi blev udført i 79 (43,9%) unge med blodcirkulationen i Vertebrobasilar bækkenet (VBB) og degenerative-dystrofiske ændringer i halshvirvelsøjlen. Som et resultat af undersøgelsen blev tegn på termografisk asymmetri påvist hos 34 (43%) unge, og i 94,4% svarede de til data fra UZDG og REG.
Termografiske tegn på unilateralt vertebral arteriesyndrom (SPA) blev påvist hos 53,2% af forsøgspersonerne, og dette svarede i 100% af tilfældene til data opnået ved andre metoder til undersøgelse af cerebral blodgennemstrømning. Termografiske tegn på vertebrobasilarinsufficiens (VBN) blev påvist i 19%, overensstemmelse var 86,7%; Termografiske tegn på venøs stagnation blev påvist hos 64,6% af unge og i 100% svarede til data fra USDG og REG. Termografiske tegn på ustabilitet af halshvirvelsøjlen og degenerative ændringer i det blev fundet i 58 og 56% af unge, henholdsvis og er næsten altid blevet bekræftet ved radiografi. Undersøgelser har vist høj effektivitet og tilstrækkelig nøjagtighed af de komplekse tilgængelige og ikke-invasive fremgangsmåder til hoved og hals i patologien af halshvirvelsøjlen hos unge som objektivering af komplekset smertesyndrom og identificere patologi og kompenserende muligheder for cerebral blodstrøm i den cerebrale cirkulation i Vertebrobasilar system i hjernen.
Undersøgelser om brugen af ikt-diagnostik udføres også inden for andre områder af neurologi. Ved behandling af patienter med coccygodyni (anokopchikovy smertsyndrom) blev effektiviteten af terapeutiske foranstaltninger i kombination med manuelle terapisessioner vurderet ved hjælp af IKT [53]. Resultaterne viste en signifikant match termografi (sænkning af overfladetemperaturen i undersøgelsesområdet) med reduceret smerteniveau i løbet af behandling, der er mere informativ end klassiske fremgangsmåde til subjektiv vurdering af niveauet af smerte spørgeskemaer og vægt. Forfatterne lægger også vægt på sikkerheden ved IKT-overvågning sammenlignet med dynamisk røntgendiffraktion [53].
Positive resultater blev opnået i reumatologi. Til diagnosticering af mikrovaskulære lidelser i systemisk sklerose og Raynauds syndrom blev capillaroscopy, termisk billeddannelse og laser Doppler flowmetri anvendt [43]. Effektivitet i Anvendt på diagnosticering metoder 89, 74 og 72% henholdsvis, hvilket viser, at hver tilgang, uafhængigt af hinanden, kan anvendes til diagnosticering af disse sygdomme, er diagnosen nøjagtighed forbedret, men når der anvendes alle tre metoder samtidigt. Dataene om de dynamiske ændringer i mikrocirkulationen opnået ved hjælp af laser Doppler flowmetri og termisk billeddannelse er tæt, men effektiviteten af disse metoder er signifikant dårligere end kapillærmetoden.
En række undersøgelser vurderer effektiviteten af ikt-billeddannelse inden for traumatologi og ortopæd, de opnåede data er tvetydige. En prospektiv undersøgelse blev udført af 100 patienter med mistænkt impeachment syndrom (kontrolgruppe - 30 raske) [47]. I begge grupper blev ikt af skulderbåndet udført, 73% af patienterne havde abnormiteter: hypotermi blev observeret hos 51% af patienterne, og hyperthermi blev observeret hos 22%. I hypotermi-gruppen - var begrænsningen af skulderbevægelsen mere udtalt end i hypertermi-gruppen og den ikke-abnormale gruppe (p