Medisinsk termisk bildebehandling

Hippocrates skrev i 400 f.Kr. e.: "I hvilken del av kroppen det er et overskudd av varme eller kulde, må sykdommen oppdages der." De gamle grekene nedsenket kroppen i vått smuss, og området som tørket ut raskere pekte dem på den lokale manifestasjonen av sykdommen.

Frem til det attende århundre var bruken av hender og termometre den eneste måten å måle varmen som kommer fra kroppen, og så langt stoler vi fortsatt på kontakttermometre når de utfører medisinske undersøkelser. Siden Dr. Karl Wunderlichs banebrytende arbeid i 1868, hvor han skisserte de grunnleggende prinsippene for temperaturregistrering og dens betydning i studien og behandlingen av feber, har måling av menneskelig kroppstemperatur spilt en fremtredende rolle i medisin. Kunnskap om dynamikken i kroppstemperatur i sykdommer, sa Wunderlich, er svært viktig for utøvere, og i noen tilfeller uforgjengelig fordi:

• temperaturen kan heller ikke foregå eller forfalskes,
• bestemte temperaturverdier indikerer feber,
• graden av å overskride de normale temperaturgrensene indikerer ofte alvorlighetsgrad og fare for sykdommen,
• termometri raskest og sikkert overvåker eventuelle avvik fra det kontrollerte sykdomsforløpet, detekterer både tilbakefall og forbedringer,
• Termometri kan brukes til å optimalisere behandlingstaktikken.

Det første bildet er en pasient smurt med leire. Deretter - design av gamle termometre (fra: F.A. Brokgauz Encyclopedic Dictionary og I.A.Efrona.1890-1907).

Temperaturmåler utviklet seg sakte fra tidlig thermoscope Galileo (1592) til de mer praktiske kalibrerte skalaer polsk-tyske fysikeren Fahrenheit (1724) og den svenske forskeren Celsius (1742). Fahrenheit-skalaen er for tiden mye brukt bare i USA. Kelvin temperaturmåleenhet oppkalt etter en av stifterne av termodynamikkens britisk fysiker Thomson ( "Lord Kelvin") En termodynamisk temperatur skala hvor begynnelsen (0K) sammenfaller med den absolutte null (den temperatur ved hvilken avslutter kaotisk bevegelse av atomer og molekyler). Én grad Celsius og en kelvin er like i betydning, deres skala skiftet av 273,15, dvs ° C = K - 273,15.

I årene som fulgte erstattet andre enheter glass kvikksølvkliniske termometre, som termoelementer, termistorer, pyrometre og IR-radiometre for å måle temperaturen på trommehinnen eller pannen. Først i 1880 fant en amerikansk astronom og fysiker Langley et bolometer, en termisk strålingsdetektor basert på en endring i den elektriske motstanden til et halvleder-temperaturfølsomt element når det oppvarmes på grunn av absorpsjonen av en målt strålingsfluss. Med denne enheten kan du føle varmen til levende ting på størrelse med en ku i en avstand på mer enn 400 meter.

Fra venstre til høyre: Carl Wunderlich (1815-1877), Samuel Langley (1834-1906), Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), Anders Celsius (1701-1744), William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907).

Først etter oppdagelsen og studien av infrarød (IR) stråling var mulige signifikante fremskritt i IR-visualisering av manifestasjoner av patologi, for hvilket det ikke er behov for direkte kontakt av måleanordningen med pasienten.

Et grunnlag for forståelsen av den infrarøde delen av det elektromagnetiske spekteret ble lagt av to medlemmer av samme familie: en fremragende astronomen William Herschel, som oppdaget i 1800 varmeeffekten av den synlige røde lys, som han kalte "strålevarme", nå kjent som infrarød stråling, og hans sønn John Herschel, i 1840 mottok forsøkene med naturlig sollys første termisk bilde - termogram.

Venstre: William Herschel (1783-1822) og hans eksperiment. I sentrum: John Herschel (1792-1871). Til høyre er et termogram av solstråling, oppnådd av D. Herschel i 1840.

Siden da har mange forskere bidratt til den dypere kunnskapen om IR-stråling. Imidlertid måtte en annen 100 år passere fra det infrarøde termogrammet til D. Herschel, før det ble mulig å realisere den praktiske bruken av termisk bildebehandling. I løpet av denne tiden ble strålingslovene til Kirchhoff, Stephen, Boltzmann, Vin og Planck oppdaget. Disse lovene er tatt i betraktning i moderne termisk bildebehandling og radiotermometrisk teknologi, som gjør det mulig å måle temperaturen ved å måle stråling av legemer. Fjernbetjening mottakere (termiske bildeapparater, IR og millimeter radiotermometre) registrerer lysstyrken temperaturen, det vil si temperaturen som svarer til kraften til elektromagnetisk stråling av menneskekroppen.

Oppdagerne av strålingsloven. Fra venstre til høyre: Max Planck (1858-1947), Joseph Stefan (1835-1893), Ludwig Boltzmann (1844-1906), Wilhelm Wien (1864-1928).

Ved midten av det 20. århundre bidro intensivt og vellykket arbeid med militær bruk av IR-teknologi til opprettelsen av de første termiske bildene. Modern thermal imaging diagnostics har all grunn til å bli en av de viktigste informasjonsteknologiene med et omfattende omfang, og i dag har IR imaging systemer hatt stor innvirkning på medisin, vitenskap og astronomi.

Termisk bildebehandling er en funksjonell diagnostikkmetode som har blitt brukt av leger over hele verden i mer enn et halvt århundre. Ubestridelige fordeler, som absolutt uskadelighet, visuell klarhet, enkelhet og hastighet for å skaffe resultater med høyt informasjonsinnhold, førte til en rask utvidelse av anvendelsesområdet for den termiske bildemetoden i medisin.

Utviklingen av medisinsk termisk bildebehandling.

Historien om opprettelsen av termiske bildeapparater for medisinsk bruk omfatter flere generasjoner enheter. Tysk fysikspektroskopi Marian Cherni i 1925 utviklet han fordampen. Hans student Bowling Barnes bygde den første termiske bildebeholderen basert på termistorer på 1950-tallet. En slik enhet ble brukt av kanadisk obstetriksk-gynekolog og medisinsk forsker Ray Lawson fra McGill University for å oppnå et termogram av brystkjertlene. I 1956 publiserte han et papir der han rapporterte om deteksjonen ved hjelp av infrarød avbildning av en økning i hudtemperatur i projeksjonen av verifiserte ondartede brysttumorer hos 26 kvinner. Denne banebrytende studien kan betraktes som begynnelsen på en ny diagnostisk metode - klinisk termografi eller medisinsk termisk bildebehandling.

Til venstre er Ray Lawson (Ray N.Lawson, 1973), i sentrum og til høyre er de første termiske bildene (Piroscan, England).

Biomedisinsk forskning

Den utvilsomt og ubestridelige verdien i biomedisinsk forskning av moderne metoder for visualisering av levende gjenstander. Blant dem er røntgen (inkludert CT og PET), ulike modifikasjoner av MR, ultralyd, optisk, spektroskopisk, elektrofysiologisk og mange andre. Imidlertid, i tillegg til fordelene ved hver av de eksisterende kartleggingsmetodene, har alle i praksis i fysiologiske og spesielt i kliniske humanstudier visse begrensninger.

Derfor, til tross for den mengde instrumentell støtte og mulighet for noen av de ovennevnte metoder for å måle temperatur, termisk avbildning innen medisin har hver sin nisje, bestemme ikke bare bølgelengden for den detekterte stråling av kroppen, men også en rekke andre muligheter i full sikkerhet, nærhet, hastighet og studere den enkelhet med høy diagnostisk informativnosti.

Vi legger til at kombinert bruk av termisk bildebehandling med andre metoder for klinisk og maskinvare vurdering av kroppens funksjonelle tilstand og dets systemer ofte øker effektiviteten. Med en lyd- og bevisbasert forskningsmetode kan disse egenskapene transformere termisk bildebehandling, som uttrykt av L.B. Likhterman, i den "ideelle diagnostiske metoden."

Termisk bildebehandling av en person

Menneskekroppen er en åpen ikke-likevektstermodynamisk system som er i konstant interaksjon med omgivelsene og innser komplisert organisert komplekse varmereguleringsmekanismer for å opprettholde konstant "kjernen" temperatur - de sentrale kroppsregioner (skallen, bryst og buk) på grunn av kontrollert endring perifere områder temperatur. Opprettholde stabiliteten av det indre medium, og dens dynamisk balanse er en viktig funksjon i levende organisme.

I henhold til fysikkloven, med enhver transformasjon av energi (inkludert i en levende organisme), blir en del av det til varme. Alle prosesser i kroppen kan deles inn i to typer: finner sted med frigjøring av energi og energiabsorpsjon. De viktigste fysiologiske prosessene som tjener som kilder til varme i kroppen av et homootherm (varmblodig) dyr, er basal metabolisme, opprettholder stillingen, kald muskelton, motoraktivitet og kald rysting. Basal metabolisme er den viktigste kilden og samtidig forbrukeren av varme, som dannes som følge av prosesser som stadig forekommer i kroppen: opprettholder gradienter av stoffer og ladninger på membranene til alle celler; arbeid i hjertet og respiratoriske muskler; intestinal motilitet; opprettholde tonen i glatte og skjelettmuskler; regenereringsprosesser, etc.

I en levende organisme er varmeledningsevnen av vev hovedsakelig forbundet med blodbanen og, i mindre grad, normalt med intensiteten av metabolisme. Reflektormekanismer for varmeoverføring fra dypere strukturer kan også delta i dannelsen av overflatemønstre (distribusjon av termiske felt). Varmeutslipp av åpne nervstrukturer, i tillegg til blodstrøm og metabolisme, bestemmes også av elektrogenese. De eksterne faktorene som bestemmer infrarød stråling fra huden, er temperatur, areal og varighet av ekstern temperatur eksponering.

Normal fysiologisk hud temperaturprofil viser en temperatursenkning fra hodet til føttene, og i proksimale-distale retning (fra sentrum til periferien) i forhold til den lemmer symmetri på begge sider av kroppen, som gjentatte ganger vist ved hjelp av termografi. Effekt på det ha biologisk (circadian) rytmer tilstand hormonsystemet, sympathetic tone, varme og vann metabolisme tilstand vasomotorisk system, tykkelse og pigment i huden, og periodiske svingninger i hormonnivåer, for eksempel kortisol produksjon og progesteron, så vel som graden av påkjenning på emnet, tilstedeværelse, lokalisering og alvorlighetsgrad av smerte og mye mer. Således er hudtemperaturen en integrert indikator hvis størrelse, og dessuten er bestemt ikke bare av lovene i fysiologi, men også av lokale sirkulatoriske forstyrrelser, lesjoner septisk eller aseptisk betennelse, tumorer, og også avhengig av medisiner, røyking, bruk av parfyme og en rekke andre faktorer.

Et naturlig spørsmål oppstår: er det mulig å trekke konkrete konklusjoner basert på en termisk bildeundersøkelse med så mange faktorer som påvirker IR-strålingen i menneskekroppen?

Svaret er ja! - og grunnlaget for et slikt svar er at en person tilhører homotermiske skapninger, hvorfra det er mulig å etablere kriterier for normal temperaturfordeling og definere begreper temperaturnorm og patologi. Grunnlaget for eksistensen av homeothermic skapninger er termoregulering - opprettholder en konstant kroppstemperatur, som er mulig med den rette balansen mellom varmeproduksjon og varmeutslipp. Normalt svinger temperaturen i hjernen, blodet og indre organer (temperaturen til "kjernen") på mennesker rundt 37 ° C med en variasjon på ± 1,5 °. Med mer signifikante temperaturavvik er forstyrrelsen av enzymer med den etterfølgende dysfunksjonen av organer og vev, mens temperaturen i en menneskekropp over 43 ° C og under 33 ° C er praktisk talt uforenlig med livet. Alle reaksjoner som tillater opprettholdelse av en konstant kroppstemperatur under forskjellige forhold styres av spesielle nerve sentre i hjernen.

For tiden har det vist seg at temperaturføling er gitt av den kumulative aktiviteten til varmekänslige hudmekanoreceptorer, hvor informasjon overføres til høyere sentre. Termoreguleringssystemet inkluderer hjerteområdets corticale og hypotalamiske områder. Hypothalamus behandler informasjon fra eksterne og interne termoreceptorer og gir en justering av faktiske og måltemperaturer. Det er blitt fastslått at den fremre delen av hypothalamus regulerer varmeoverføringsprosessene, og kjernen til den bakre hypothalamus regnes som sentrum for varmegenerering.

Termisk følsomme strukturer i tillegg til hypothalamus finnes også i hjernestammen (median og medulla), i ryggmargen, i dorsalvegg i bukhulen, i musklene og i de subkutane strukturer. Dette betyr at det er både lokale og sentrale mekanismer for å reagere på avvik fra temperaturverdier, som termoreguleringssystemet anser "normal". Den viktigste mekanismen i dette systemet er reguleringen av vaskulær tone i huden av det sympatiske nervesystemet. Økt blodpåfylling av huden øker dens termiske ledningsevne og følgelig varmeoverføringen av kroppen på grunn av direkte ledning (ledning) av varme gjennom huden; en reduksjon i perifer blodsirkulasjon, tvert imot, bidrar til "oppbevaring" av varme. Disse mekanismene beskytter kroppen mot både overoppheting og overkjøling.

Spredningen av varme i miljøet, som er viktig for homeothermic organisms, skjer på flere måter: varmeledning, varmestråling, konveksjon, fordampning av væske fra overflaten av kroppen. Forandringen i proporsjonene av disse komponentene i total varmeoverføring av menneskekroppen avhenger av temperatur og fuktighet i miljøet. Hos mennesker er det under temperaturkomfort (lufttemperatur 20 ° C og relativ fuktighet 40-60%) stråling 54 kcal / h, termisk ledningsevne er 26 kcal / t, fordampning er 23 kcal / t. Prosessen med varmeoverføring i biologiske vev avhenger av termisk ledningsevne av vev, konveksjon, intensitet av blodperfusjon, frigjøring av metabolsk varme.

Tekniske evner

Informasjonsverdien av IR-stråling som signal er at den reflekterer funksjonell tilstand og dynamikken i endringene i ulike vev og kroppssystemer. Til tross for at infrarød stråling registreres fra kroppens overflate, kan den inneholde informasjon om bidraget av vev under huden, spesielt med forskjellig utvikling av subkutan fett, forskjellig funksjonell tilstand av muskler, samt patologiske prosesser - myke vevtumorer, inflammatoriske prosesser, suppurations, etc. Verdien av den termiske bildemetoden i slike kliniske situasjoner skyldes blant annet manglende evne til å bruke temperaturmålemetoder for kontakt eller invasiv (termistorer, termoelementer etc.), og før termisk målemetoder (radiotermometri) termisk bildebehandling har en fordel i romlig og tidsmessig oppløsning.

De tekniske egenskapene til termisk bildeutstyr gjør at du på en pålitelig måte kan fikse selv små forskjeller i overflatetemperaturen. Visualisering av slike prosesser som endringer i volum og hastighet av blodbevegelse gjennom fartøy, frigjøring og fordamping av væske fra hudoverflaten, som fører til temperaturendringer på kroppsoverflaten, er termisk avbildning en høyteknologisk metode for å oppnå funksjonell informasjon om pasienten i sanntid.

Termotopografiya

Termotopografi (stasjonært mønster av temperaturfordeling på overflaten av ulike deler av kroppen) i sin helhet bærer mange nyttige data. I statiske målinger kan meningsfull informasjon trekkes ut fra å analysere temperaturforskjellen i symmetriske områder av kroppen til den samme pasienten, temperaturgradienter eller ved å sammenligne IR-bildet av objektet under studien med termiske portretter av andre objekter. Dynamiske målinger gir forskere ytterligere informasjon, slik at du kan overvåke behandlingsforløpet og evaluere effektiviteten, utforske evolusjonen av den funksjonelle tilstanden til både termoreguleringssystemet som helhet og dets individuelle linker.

Med bevisst informativitet i metoden i diagnostikk, når 90-97% for slike sykdommer som patologi av brystkjertlene eller lesjon av venene i nedre ekstremiteter, tillater metoden å diagnostisere sykdommer i det prekliniske stadium.

De viktigste patologiske årsakene til økningen i lokal temperatur:

• betennelse i en hvilken som helst genese der det er lokal utvidelse av mikrovaskulaturens kar og styrking av metabolske prosesser;
• nedsatt venøs utstrømning og venøs overbelastning;
• maligne neoplasmer, hvor metabolske prosesser også aktiveres. Lokal termodiagnose er spesielt effektiv når overfladiske eller grunne ondartede svulster ligger under huden (for eksempel hud, brystkjertler, skjoldbruskkjertel);
• irritasjon av ryggradene og perifere nerver. I dette tilfellet observeres temperaturøkningen i sonen av deres innervering;
• økt metabolisme av ulike organer.

De viktigste patologiske årsakene til å senke lokal temperatur:

• brudd på arteriell blodtilførsel (aterosklerotisk lesjon av arterier, trombose, etc.);
• reduksjon av mikrosirkulasjon (mikroangiopati av forskjellig opprinnelse, svekket vegetativ regulering av vaskulær tone);
• en reduksjon i nivået av metabolisme av ulike organer av alder eller patologisk natur;
• degenerative prosesser med erstatning av funksjonelt aktivt vev av bindevev;
• uttalt dysfunksjon av ryggradene og perifere nerver (i de tilsvarende dermatomene og innerveringssonen).

Fordeler med termisk bildebehandling som en diagnostisk metode

• enkelhet, tilgjengelighet og brukervennlighet;
• mottar resultater i sanntid;
• mobilitet og mangel på binding til kontoret eller et bestemt område med de angitte egenskapene;
• evnen til å utføre en studie (oppnå primær data i form av termogrammer) av enhver person som har gjennomgått den nødvendige relativt kortere opplæringen, inkludert de som ikke har medisinsk utdanning (sykepleiere, laboratorieassistenter)
• Siden denne enheten er et element i programvare- og maskinvarekomplekset, er det en mulighet for å overføre bildet til tjenesten, der spesialister i termografi vil evaluere det oppnådde bildet på nettet for nærvær av termografiske tegn på patologi, blir telemedisinsteknologialgoritmene implementert. I nær fremtid vil vår programvare automatisk oppdage tegn på patologiske soner og skjemaprotokoller for termiske bildeundersøkelser av pasienter.
• Termisk visjon er blodløs, ufarlig (ikke-invasiv) for pasienten og personalet, kan utføres flere ganger og med en hvilken som helst alvorlighetsgrad av pasientens tilstand.

Eksamenrapport

For korrekt analyse og sammenligning av termogrammer oppnådd på forskjellige tidspunkter, utføres studien under standardiserte forhold, nemlig:

• ved en temperatur på 22-24 ° C (termisk komfort) - i dette området fungerer termoreguleringsmekanismer i normal fysiologisk modus) uten å blåse luft, med unntak av kilder som varme (batterier, vifterovner, glødelamper) og kaldt (klimaanlegg, åpen vindu om vinteren, etc.);
• ikke tidligere enn 2 timer etter å ha spist og utført fysiske aktiviteter
• med unntak av, i det minste om dagen, bruk av vasoaktive farmakologiske preparater, salver, gnidning eller homøopati og innen 5-6 timer - med parfyme;
• etter tilpasning med åpen hud i undersøkelsesområdet i minst 15 minutter;
• kvinner i undersøkelsen av brystkjertlene i midten av menstruasjonssyklusen (10-14 dager).

Omfanget av studien avhenger av målene: primær full screening inkluderer registrering av ca. 20-25 termogrammer, kontrollvolumet (for behandlingsresultat) eller zonal (for eksempel bare mammakirtler) er forskningen mye mindre. Ifølge vitnesbyrdet kan studien suppleres med stresstester rettet mot å identifisere / bekrefte patologi: kaldtest, glukose test, øvelsestest og andre.

Varigheten av studien av en sone (uten å ta hensyn til tidspunktet for tilpasning) er 3-5 minutter, den fulle flersidige studien tar 10-15 minutter. Varigheten av stresstester - fra 5 minutter (øvelse) til 45 minutter (glukose test).

Det skal understrekes at til tross for at det medisinske samfunnet ikke alltid vurderer at termisk bildebehandling er en bevisbasert metode for å diagnostisere mange sykdommer, mener vi at denne metoden primært er et verktøy for å støtte diagnostisk beslutningstaking.

Termografi (termisk bildebehandling)

Termografi er en medisinsk metode for forskning som er rettet mot å identifisere og lokalisere ulike patogene prosesser ledsaget av en lokal økning (sjeldnere - en reduksjon) av temperaturen. Med denne metoden kan du bestemme ulike former for inflammatoriske prosesser, aktiv vekst av svulster, åreknuter, skader, blåmerker, brudd. Det er en nøyaktig studie, på grunnlag av hvilken du kan gjøre en korrekt diagnose og bestemme lokaliseringen av prosessen.

Prosedyrebeskrivelse

Det finnes to typer termografi: kontaktløs og kontakt, men essensen av begge metoder er bestemmelse av kroppstemperatur i et bestemt område.

Ikke-kontakt termografi utføres ved hjelp av visse enheter, som inkluderer termografer og termiske bildeler. Disse enhetene registrerer infrarøde bølger og presenterer dem som et bilde. Denne metoden lar deg umiddelbart dekke hele kroppen av pasienten.

Kontakttermografi bruker flytende krystaller som kan endre farge avhengig av temperaturen i menneskekroppen. Kontakt er laget med et spesielt lag eller en film med de tilhørende kontaktene. Denne metoden er lokal og mer nøyaktig enn ikke-kontakt-termografi.

Forbereder for termografi

Til tross for sin relative enkelhet, har prosedyren flere funksjoner i preparatet.

10 dager før studien, er det nødvendig å slutte å ta alle medisiner som inkluderer hormoner eller påvirke kardiovaskulærsystemet. Fjern eventuell salve som kan påvirke området under undersøkelse. Når du sjekker abdominale organer på pasienten, bør du ikke spise (være i tom mage).

For bryst eksamen, må du vente 8-10 (noen kilder sier 6-8, så det er best å sjekke med en spesialist) på menstruasjonssyklusen. I rommet der termografien utføres, bør det være en konstant temperatur på 22-23 grader Celsius. For at pasienten skal kunne tilpasse seg det, er det nødvendig å klæde seg på kontoret og la ham vente på det innen 15-20 minutter. Pasienten skal være i ro og avslappet tilstand, da dette kan påvirke resultatet betydelig.

Gjennomføring av forskning

Prosedyren kan utføres av en spesialist i funksjonell diagnostikk, men en høyt spesialisert lege vil dechifisere resultatene og etablere diagnosen.

Ikke hvert sykehus har utstyr for termografi, da denne studien ikke er vanlig.

På grunn av dette utføres denne type undersøkelse i private klinikker eller enkelte typer dispensaries og koster en anstendig sum penger. Ofte er det umulig å gjennomføre en undersøkelse umiddelbart etter en lege resept, på grunn av at det er nødvendig å oppfylle visse krav over en ganske lang periode før prosedyren.

Ikke-kontakt termografi er gjort for det meste stående eller liggende. Samtidig er selve prosessen likt prosedyre for fotografering eller videoopptak fra forskjellige vinkler. Kontakttermografi gjøres hovedsakelig sittende ved å kontakte den tidligere spesifiserte film eller lag med området under studien. Bildet overføres til dataskjerm og / eller innspilt på digital media for videre handling av en spesialist.

Resultatene av termografi evalueres og behandles elektronisk. Patologi er merkbar på grunn av endringer i termisk mønster på steder med hypotermi (temperatur under normal for området) eller hypertermi (forhøyet temperatur).

Fordeler og ulemper

Blant fordelene er å gi absolutt sikkerhetsforskning for både legen og pasienten, en smertefri studie, som ikke har kontraindikasjoner og aldersbegrensninger. I tillegg forurenser ikke enheten miljøet, har en veldig nøyaktig visning av lokalisering (feilen er mindre enn en millimeter), og viser også temperaturendringer (opptil 0,008 grader Celsius) og lar deg undersøke hele kroppen i en økt.

Ulempene er det faktum at pasienten kan oppfylle kravene på forberedelsesstadiet urettferdig - resultatet kan være feil.

Lang forberedelse anses å være en minus, på grunn av hvilke konsekvensene noen ganger kan være irreversible ved undersøkelsen, høye kostnader i forhold til alternative metoder, for eksempel biopsi, et lite antall medisinske og medisinske forskningsinstitusjoner som utfører denne studien.

Indikasjoner for

Med det økende antall brystkreft ble det nødvendig med nye undersøkelsesmetoder, og som et resultat ble termografi en av de ledende metodene for å undersøke kjertelen på grunn av fordelene, selv om det har som et krav at det må utføres på visse dager i menstruasjonssyklusen.

På grunn av det faktum at inflammatoriske prosesser er ledsaget av en økning i temperaturen, spesielt i stedet for lokalisering, gir termografi deg muligheten til å begrense sentrum av betennelse. Dette er spesielt bemerkelsesverdig når den inflammatoriske prosessen har rammet det indre huleorganet eller et annet kroppshulrom, siden hypertermi har klare grenser for dette området.

Eventuelle brudd på vaskulærsystemet er også tydelig synlig i studien. Så, med åreknuter, reduseres tykkelsen på veggene sine, og som et resultat øker varmeoverføringen. Med iskemi, trombose og nekrose på grunn av mangel på eller mangel på blodtilførsel, faller temperaturen i kroppsområdet og karet.

Dette gjør at du kan identifisere flebitt i de tidlige stadiene, og angiografi er ikke den mest nyttige metoden for å studere patologi, da det påvirker både karene og den negative effekten av røntgenstråling.

Endringer i det endokrine systemet, spesielt skjoldbruskkjertelen, bukspyttkjertelen og spyttkjertlene. Lar deg bestemme utviklingen av onkologiske prosesser i dem, og for bukspyttkjertelen - dens skade, som kan være årsaken til type 1 diabetes. Brudd på skjoldbruskkjertelen - kan manifestere seg som hypotermi i enkelte deler av kroppen.

Forstyrrelse av varmeutveksling av huden er forbundet med spasme eller avslapning av overfladiske kapillærene i huden. Det kan være et resultat av forstyrrelser i nervesystemet eller medfødt patologi. I tillegg til denne metoden er det ikke mulig å etablere en nøyaktig diagnose på annen måte, slik at termografi i dette tilfellet er den eneste måten å etablere en nøyaktig diagnose.

Termografi er aktivt brukt i traumatologi, da det gjør det mulig å bestemme lokaliseringen av skaden og dens type.

Strekning og blåmerker er preget av en temperaturøkning i et bestemt område, muskel eller muskelgruppe. Med lukkede frakturer kan man tydelig se bruddgrensene, knekkfragmenter, som er merkbart mye bedre enn på røntgenstråler, og sikrere, siden det ikke er noen negativ ekstern effekt.

Termisk avbildning

Institutt for medbiofysikk, informatikk og økonomi

Termisk bildebehandling i medisin

1.årsstudenter

Gushchin N.V., Danilov I.A.

2. Hoveddelen

- Historisk informasjon om termisk bildebehandling;

- Biofysiske aspekter ved termisk avbildning.

- Essensen av medisinsk bildebehandling;

- Anvendelsesområder for termisk bildebehandling i medisinsk diagnostikk;

- Metoder for termisk bildebehandling;

- Måter å tolke termografisk bilde;

- Enhet av medisinske termiske bildeapparater;

- Måter og prospekter for å forbedre termisk bildebehandling diagnostikk i medisin;

Termisk avbildning, som anvendelsesområdet for lovene om termisk stråling

Termisk bildebehandling kan kalles en universell måte å skaffe seg ulike opplysninger om verden rundt oss. Som kjent er termisk stråling en hvilken som helst kropp hvis temperatur er forskjellig fra absolutt null. I tillegg skjer det store flertallet av energikonverteringsprosesser (og disse inkluderer alle kjente prosesser) ved frigjøring eller opptak av varme. Siden gjennomsnittstemperaturen på jorden ikke er høy, skjer de fleste prosessene med lav bestemt varmeproduksjon og ved lave temperaturer. Følgelig faller maksimal strålingsenergi av slike prosesser inn i det infrarøde mikrobølgeområdet.

Termisk bildebehandling er et vitenskapelig og teknisk område som studerer de fysiske grunnleggende, metodene og enhetene (termiske bilder) som gir mulighet for å observere lett oppvarmede gjenstander.

Medisinsk bruk

I moderne medisin er termisk bildebehandling en kraftig diagnostisk metode som gjør det mulig å identifisere slike patologier som er vanskelige å kontrollere på andre måter. Termisk avbildning brukes til å diagnostisere følgende sykdommer (før radiografiske manifestasjoner, og i noen tilfeller lenge pasientens klager forekommer) av følgende sykdommer: betennelse og svulster i brystkjertlene, gynekologiske organer, hud, lymfeknuter, ENT sykdommer, nerve- og vaskulære lesjoner i ekstremiteter, åreknuter inflammatoriske sykdommer i mage-tarmkanalen, leveren, nyrene; osteokondrose og spinal tumorer.

1. Historisk informasjon om termisk bildebehandling

For første gang ble termisk bildebehandling diagnostisert i klinisk praksis brukt av en canadisk kirurg Dr. Lawson i 1956. Han brukte en nattesynsenhet som ble brukt til militære formål, for tidlig diagnose av kreft i brystkjertlene hos kvinner. Bruken av termisk bildefremgangsmåte har vist oppmuntrende resultater. Pålideligheten av bestemmelsen av brystkreft var særlig på et tidlig stadium, omtrent 60-70%. Identifikasjon av risikogrupper under store massesynkroniseringer berettiget effektiviteten til termisk bildebehandling. I fremtiden har termisk bildebehandling blitt mer brukt i medisin. Med utviklingen av termisk bildebehandlingsteknologi ble det mulig å benytte termiske bildebehandlere i nevrokirurgi, terapi, vaskulær kirurgi, refleksdiagnostikk og refleksbehandling. Interessen for medisinsk bildebehandling vokser i alle utviklede land, som Tyskland, Norge, Sverige, Danmark, Frankrike, Italia, USA, Canada, Japan, Kina, Sør-Korea, Spania, Russland. Ledere i produksjon av termisk bildeutstyr er USA, Japan, Sverige og Russland.

2. Biofysiske aspekter ved termisk bildebehandling.

I menneskekroppen på grunn av eksoterm biokjemisk

prosesser i celler og vev, samt på grunn av utslipp av energi,

assosiert med syntese av DNA og RNA, produserer en stor mengde varme-50-100 kcal / gram. Denne varmen fordeles inne i kroppen gjennom sirkulerende blod og lymf. Blod sirkulasjon nivåer temperaturgradienter. Blodet, på grunn av sin høye varmeledningsevne, som ikke varierer med bevegelsens art, er i stand til å utføre en intens varmeveksling mellom kroppens sentrale og perifere områder. Den varmeste er blandet venøst ​​blod. Det avkjøles litt i lungene, og sprer seg gjennom en stor sirkelsirkulasjon, opprettholder optimal temperatur på vev, organer og systemer. Temperaturen på blodet som går gjennom hudkarene, reduseres med 2-3 °. I patologi er sirkulasjonssystemet forstyrret. Endringer forekommer bare fordi økt metabolisme, for eksempel i betennelsesfokuset, øker blodperfusjonen og følgelig termisk ledningsevne, som reflekteres i termogrammet ved utseendet av et hypertermifokus. Hudtemperaturen har sin egen, veldefinerte topografi.

True, hos nyfødte, som IAArkhangelskaya viste, er hudtermomotopografi fraværende. De distale ekstremitetene, nesespissen og auriklene har den laveste temperaturen (23-30 °). Den høyeste temperaturen i okselområdet, i perineum, nakke, epigastrium, lepper, kinn. De resterende områdene har en temperatur på 31-33,5 ° C. Daglige variasjoner i hudtemperatur er i gjennomsnitt 0,3-0,1 ° C og avhenger av fysisk og psykisk stress, samt andre faktorer.

Andre ting som er like, minimal endring i hudtemperatur

observert i nakken og pannen, maksimum - i distal

lemmer, som forklares av påvirkning av de høyere delene av nervesystemet. Kvinner har ofte en lavere hudtemperatur enn menn. Med alderen reduseres denne temperaturen, og dens variabilitet avtar under påvirkning av omgivelsestemperatur. Med noen endring i konstanten av forholdet mellom temperaturen på kroppens indre områder, aktiveres termoregulerende prosesser som etablerer et nytt nivå av likevekt mellom kroppstemperatur og miljø.

I en sunn person er temperaturfordelingen symmetrisk

i forhold til kroppens midterlinje. Bryter denne symmetrien tjener også

Hovedkriteriet for termisk bildebehandling av sykdommer. Det kvantitative uttrykket for termisk asymmetri er størrelsen på temperaturforskjellen.

Vi viser hovedårsakene til temperatur asymmetri:

1) Medfødt vaskulær patologi, inkludert vaskulære svulster.

2) Autonomiske lidelser, som fører til dysregulering av vaskulær tone.

3) Sirkulasjonsforstyrrelser på grunn av traumer, trombose, emboli,

4) Venøs overbelastning, retrograd blodstrøm med venøs ventilinsuffisiens.

5) Inflammatoriske prosesser, svulster som forårsaker lokal økning i metabolske prosesser.

6) Endringer i termisk ledningsevne av vev på grunn av hevelse, økning eller

en reduksjon i lag av subkutant fett.

Det er en såkalt fysiologisk termo-asymmetri,

som er forskjellig fra den patologiske nedre størrelsen på differensialet

temperatur for hver enkelt kroppsdel. For bryst, mage og rygg

Temperaturforskjellen overstiger ikke 1,0 ° C.

Termoregulatoriske reaksjoner i menneskekroppen er kontrollert

I tillegg til sentral er det lokale mekanismer for termoregulering.

Hud takket være et tett nettverk av kapillærer under kontroll

autonomt nervesystem og i stand til betydelig utvidelse eller

for å lukke fartøyets lumen helt, for å endre kaliber over et bredt spekter, - et vakkert varmevekslerorgan og en kroppstemperaturkontroll.

Termografi - en metode for funksjonell diagnostikk,

basert på registrering av infrarød stråling av menneskekroppen,

proporsjonal med temperaturen. Fordelingen og intensiteten av termisk stråling under normale forhold bestemmes av de spesielle egenskapene til de fysiologiske prosessene som forekommer i kroppen, spesielt både i overflaten og i dypet og organene. Ulike patologiske forhold karakteriseres av termisk asymmetri og tilstedeværelsen av en temperaturgradient mellom sonen med høy eller lav stråling og en symmetrisk kroppsregion, som reflekteres i det termografiske bildet. Dette faktum har en viktig diagnostisk og prognostisk verdi, som det fremgår av en rekke kliniske studier.

3. Essensen av medisinsk termisk bildebehandling.

Medisinsk termisk bildebehandling (termografi) er den eneste diagnostiske metoden som gjør det mulig å evaluere termiske prosesser i menneskekroppen. Pålideligheten av diagnosen av mange sykdommer avhenger av effektiviteten av denne vurderingen.

Romlig informasjon om temperaturfordelingen over overflaten av menneskekroppen i ulike typer patologi er av uavhengig interesse, siden den direkte eller indirekte er forbundet med svekket varmeproduksjon, varmeveksling og termoregulering. Temperaturendringer reflekterer nedsatt blodsirkulasjon og metabolisme, og derfor er termisk bildebehandling som en svært informativ metode en selvstendig rolle blant andre instrumentelle metoder for å diagnostisere disse forstyrrelsene.

Termisk tilstand av vev, deres temperatur er preget av intensiteten av infrarød stråling. Mennesket som et biologisk objekt, som har en temperatur på 31 ° C til 42 ° C, er en kilde til overveiende infrarød stråling. Maksimal spektral tetthet av denne strålingen er i området på ca. 10 mikron.

Termiske bildeagere som opererer i området 8-12 mikrometer, kan svært nøyaktig registrere infrarød stråling fra overflaten av menneskekroppen. I tillegg implementerte de funksjonen til å måle de absolutte temperaturverdiene ved hvert punkt i det patologiske fokuset. Disse forholdene har en viktig prediktiv verdi og gir mulighet til å utføre forskning på et nytt høyteknologisk nivå med utvidelse av applikasjoner. De mest lovende områdene inkluderer dybdegående og detaljerte studier av ulike patologier, termisk bildebehandling diagnostikk under ulike kirurgiske inngrep.

Ved hjelp av termiske bildelagere er det således mulig, med den nødvendige grad av pålitelighet, å registrere termiske felt og evaluere den innhentede informasjonen, og gi den kvalitative og kvantitative egenskaper. Så, når det registreres infrarød stråling, er grensenes plassering, størrelse, form og karakter, visualisert strukturen av det patologiske fokuset. Dette er en kvalitativ analyse av termisk bildeinformasjon. Ved måling av absolutte temperaturer, graden av alvorlighetsgraden av den patologiske prosessen, vurderes aktiviteten, karakteren av nedskrivningene (funksjonell, organisk) er differensiert. Dette er en kvantitativ analyse av termisk bildeinformasjon.

De diagnostiske egenskapene til medisinsk termisk bildebehandling er basert på vurdering av fordelingen av infrarøde strålingssoner på kroppsoverflaten. Denne metoden gir informasjon om anatomiske og topografiske og funksjonelle endringer innen patologi. Medisinsk termisk bildebehandling lar deg subtly fange selv de innledende stadier av inflammatoriske, vaskulære og neoplastiske prosesser. Avhengig av økningen eller reduksjonen i lokal temperatur mot bakgrunnen av standard (fysiologisk normale) kroppsrammer, øker eller reduserer infrarød stråling av vev i patologisk område.

4. Anvendelsesområdet for termisk bildebehandling i medisin.

Termografi lar deg identifisere og klargjøre på en tidlig, preklinisk stadium patologiske og funksjonelle forstyrrelser i indre organer. Søknader i medisinsk diagnostikk:

Interne sykdommer - diabetisk angiopati, aterosklerose, vaskulær endarteritt, Raynauds sykdom, hepatitt, autonome reguleringsforstyrrelser, myokarditt, bronkitt, etc. Urologi - inflammatoriske sykdommer i nyrene, blæren etc. nerver, betennelsessykdommer i store ledd i ulike etiologier, osteomyelitt, etc.

Onkologi - ulike typer tumorer, plastikkirurgi, tygging av den transplanterte huden. Obstetri og gynekologi - godartede og ondartede svulster, brystkirtles cyster, mastitt, tidlig diagnose av graviditet, etc. Otorhinolaryngologi - lammelse og parese av ansiktsnervene, allergisk rhinitt, betennelse i paranasale bihuler etc.

Farmakologi - oppnå objektive data om effekten av antiinflammatoriske og vasodilatormedisiner, etc.

Temperaturmåling er det aller første symptomet som indikerer en sykdom. Temperaturreaksjoner, på grunn av deres universalitet, forekommer i alle typer sykdommer: bakteriell, viral, allergisk, neuropsykiatrisk.

5. Metoder for termisk bildeforskning.

Den termiske bildefremgangsmåten er svært informativ og ikke-spesifikk for den oppnådde informasjonen, siden lignende vaskulære og metabolske reaksjoner dannes i forskjellige patologier. Imidlertid tillater et tilstrekkelig valg av metoden for termisk bildeforskning i hvert tilfelle å skaffe seg spesifikk informasjon om tilstanden til organer og kroppssystemer.

Disse teknikkene kan forbedre informasjonsevnen til termisk bildebehandling ved vurderingen av ulike patologier, inkludert på scenen av subkliniske manifestasjoner. I deres søknad er det mulig å objektivere kliniske syndromer av sykdommen, bestemme patologiens nosologi, overvåke effekten av ulike typer behandling og forutsi rehabiliteringsperioden.

Metoder for termisk bildeforskning:

Lokalprojeksjonsteknikk, som registrerer egenskapene til infrarød stråling av huden i fremspringet av det berørte organet eller segmentet. Den endrede strålingsintensiteten indikerer et fokus på patologi der det skjedde endringer i blodtilførselen, nivået av metabolisme og de stabile eksisterende hudsonene med endret følsomhet, trofisme, vaskulær og sekretorisk reaksjon dannet. Registreringssikkerheten er basert på brudd på mekanismen for termoregulering som et resultat av den patologiske prosessen.

Fjernprojeksjonsteknikk, som registrerer funksjonene til infrarød stråling utenfor projeksjonen av det berørte organet eller patologisk fokus. Registreringssikkerheten er basert på det faktum at nevrefleksmekanismen spiller hovedrollen i dannelsen av termisk informasjon om patologien. Endringer i intensiteten til infrarød stråling visualiseres i Zakharyin-Geds reflekssoner, i autonome innerveringssoner, i biologisk aktive punkter i kroppen.

Dynamisk metode ved hvilken endringer i infrarød stråling registreres over en viss tidsperiode. Samtidig visualiseres patologiske forstyrrelser i blodstrømmen og metabolske prosesser i dynamikken. Pålitelighet er basert på det faktum at den oppdagede dynamikken til endringer i intensiteten av infrarød stråling gjenspeiler kroppens respons på utviklingen av patologi og indikerer aktiviteten til den patologiske prosessen.

Dynamisk metode ved hjelp av provoserende tester: fysiologisk, fysisk og farmakologisk. Ved denne metoden registreres hurtige endringer i infrarød stråling som respons på en provokasjonstest, noe som øker belastningen på mekanismer for termo-regulering og intensiverer manifestasjonen av bestemte syndromer.

Medisinsk termisk bildebehandling er en ekstern, ikke-invasiv, helt ufarlig metode for forskning, som ikke har kontraindikasjoner og er egnet for gjentatt bruk. Det er vellykket brukt til å diagnostisere kardiovaskulær, nevrologisk, nevrokirurgisk, traumatologisk, ortopedisk, angiologisk, forbrenning, onkologisk og annen patologi.

Etablering av en diagnose er ikke det eneste målet for medisinsk termisk bildebehandling. Denne unike funksjonelle metoden bidrar til å velge riktig terapi og gir alltid en objektiv vurdering av effektiviteten av behandlingen.

Medisinsk termisk bildebehandling er også en ikke-invasiv metode for intraoperativ diagnose. Medisinsk termisk bildebehandling er en uunnværlig metode for dynamisk observasjon og funksjonell diagnostikk under en kirurgisk operasjon, noe som gjør den tryggere, mer forutsigbar og produktiv. I den postoperative perioden, gir termisk bildebehandling deg muligheten til å kontrollere gjenopprettelsen av blodtilførsel, nervedannelse av organer og omkringliggende vev og forhindre inflammatoriske og destruktive komplikasjoner.

Det er to hovedtyper av termografi:

1. Kontakt kolesterisk termografi.

Teletermografi er basert på omdannelse av infrarød stråling fra menneskekroppen til et elektrisk signal, som visualiseres på skjermen til det termiske bildeapparatet.

Kontakt kolesterisk termografi bygger på de optiske egenskapene til kolesteriske flytende krystaller, som manifesteres av en endring i farge til regnbuefarger når de påføres på termisk utstrålende overflater. De kaldeste områdene er røde, de heteste er blå.

Deponert på hudsammensetningen av flytende krystaller som besitter

termosensitivitet innen 0,001 С, reagerer på varmefluss ved å omstrukturere molekylstrukturen.

7. Måter å tolke termografisk bilde.

Etter å ha vurdert de forskjellige metoder for termisk avbildning, spørsmålet om

måter å tolke termografiske bilder på. Det er visuelle og kvantitative måter å vurdere et termisk bilde bilde på.

Visuell (kvalitativ) vurdering av termografi gjør at du kan bestemme plasseringen, størrelsen, formen og strukturen til høyemitterende foci, samt omtrentlig estimere mengden infrarød stråling. Imidlertid er det med en visuell vurdering umulig å måle temperaturen nøyaktig. I tillegg viser økningen i den tilsynelatende temperaturen i termografen seg å være avhengig av

feiehastighet og feltstørrelse. Vanskeligheter for den kliniske evalueringen av resultatene av termografi er at temperaturstigningen i et lite område av området ikke er merkbart. Som et resultat kan det ikke oppdages et lite patologisk fokus.

Radiometrisk (kvantitativ) tilnærming er veldig lovende. Det innebærer bruk av den mest moderne teknologien og kan brukes til å gjennomføre massepreventive undersøkelser for å få kvantitativ informasjon om de patologiske prosessene i de studerte områdene, samt å vurdere effektiviteten av termografi.

^ 8. Enheten til medisinske bildører.

Termiske bildeagere som for tiden brukes i termisk bildebehandling diagnostikk,

De er skanningsenheter som består av speilsystemer som fokuserer infrarød stråling fra kroppens overflate til en sensitiv mottaker. En slik mottaker krever kjøling, som gir høy følsomhet. I enheten blir den termiske strålingen sekvensielt omdannet til et elektrisk signal, forsterket og innspilt som et halvtonebilde.

For tiden brukes termiske bildelagere med optisk mekanisk

skanning, der på grunn av den romlige skanningen av bildet utføres en sekvensiell konvertering av infrarød stråling til synlig.

En vanlig ulempe ved eksisterende termiske bildeapparater er behovet for å avkjøle dem til flytende nitrogen-temperatur, noe som gjør dem begrenset i bruk. I 1982 foreslo forskere en ny type infrarød radiometer. Det er basert på en film termoelement som opererer ved romtemperatur.

temperatur og har konstant følsomhet i et bredt spekter av bølgelengder. Ulempen med termoelementet er lav følsomhet og høy treghet.

9.Puti og prospekter for å forbedre termisk bildebehandling i medisin.

Til slutt må du påpeke de viktigste måtene og prospektene.

forbedring av termisk bildebehandlingsteknologi. Dette er for det første en økning i klarhetsnivået og kontrastforholdet mellom termiske bildebilder, opprettelsen av videoovervåkingsenheter, som gir økt termisk bildegjengivelse, samt videre automatisering av forskning og applikasjon

Datamaskiner. For det andre, forbedring av termiske bildeforskningsmetoder for ulike typer sykdommer. Bilderen skal gi informasjon om området av hudområdet med endret temperatur og koordinatene til et fast termisk felt. Det skal skape enheter der du tilfeldigvis kan endre forstørrelsen av bildet, fikse amplitudefordelingen av temperatur langs horisontale og vertikale akser. I tillegg er det nødvendig å designe en enhet som kan intensivere

Utviklingen av forskning på mekanismen for varmeoverføring og sammenhengen mellom de observerte termiske feltene med varme kilder i menneskekroppen. Dette vil tillate utvikling av enhetlige metoder for termovision diagnostikk. For det tredje er det nødvendig å fortsette søket etter nye prinsipper for drift av termiske bildelagere som opererer i lengre bølgelengder av spektret for å registrere maksimal termisk stråling av kroppen. I fremtiden er det også mulig å forbedre utstyret for ekstremt sensitiv mottak av elektromagnetiske svingninger i dekimeter-, centimeter- og millimeterområdet.

I medisin har en relativt ny forskningsmetode, termisk bildebehandling, blitt brukt. Den er basert på fjern visualisering av infrarød (IR) stråling av vev, utført ved hjelp av spesielle optiske-elektroniske enheter - termiske bildeapparater. Intensiteten til IR-stråling registrert av en termisk bildebehandler karakteriserer vevets termiske tilstand, deres temperatur. Denne metoden tillater at selv de innledende stadier av inflammatorisk, vaskulær og noen neoplastiske prosesser blir subtilt fanget.

Avhengig av økningen eller reduksjonen av den lokale temperaturen mot bakgrunnen av de vanlige skissene til et organ eller lem, øker luminescensen av vev i patologisk område eller taper det tvert imot. Ifølge mange observasjoner kjennetegnes hver person av en viss symmetrisk temperaturfordeling over kroppsoverflaten.

Diagnostiske evner for termisk bildebehandling er basert på identifisering, hovedsakelig av asymmetrier av varmestråling. Den termiske bildefremgangsmåten er preget av absolutt sikkerhet, enkelhet og hastighet på forskning, fraværet av kontraindikasjoner. Termisk avbildning gir samtidig visning av anatomofotografiske og funksjonelle endringer i det berørte området.

referanser:

1. J. Leconte. "Infrarød stråling" M., 1958;

2. Gossorg J. "Infrarød termografi. Grunnleggende, teknikk, søknad "M. Mir 1988;

4. "Klinisk termisk bildebehandling" ed. Melnikova V.P., Miroshnikova M.M. St. Petersburg 1999;

Termisk bildebehandling i medisin

Mange patologiske prosesser endrer normal temperaturfordeling på overflaten av kroppen, og i mange tilfeller er temperaturendringer foran andre kliniske manifestasjoner, noe som er svært viktig for tidlig diagnose og rettidig behandling. Derfor har IKT, som en metode for funksjonell diagnostikk, nylig fått økende anerkjennelse innen ulike fag innen medisin, vitenskap og klinisk praksis [14; 15; 21; 24; 27; 29; 44]. Dens verdi og fordel er sammenlignbare med radiografi, ultralyd, CT og MR, som bare brukes til å vurdere organers morfologiske egenskaper [10]. IKT visuelt og kvantitativt (for enheter av den nyeste generasjonen med høy nøyaktighet på 0,01 ° C) evaluerer den infrarøde strålingen fra kroppsoverflaten, som reflekterer tilstanden til kroppens indre strukturer. Denne typen diagnose gjør det mulig å evaluere de funksjonelle endringene i dynamikken, det vil si å overvåke endringer under den første undersøkelsen og direkte under behandlingen. Termografi lar deg spesifisere lokalisering av funksjonelle endringer, prosessens aktivitet og dens prevalens, arten av forandringer - betennelse, stagnasjon eller malignitet.

I motsetning til de fleste undersøkelsesmetoder som brukes i moderne medisin, oppfyller infrarød termisk bildebehandling kriteriene for diagnostiske metoder som kan brukes til profylaktiske undersøkelser [22]. I dette tilfellet er det tatt hensyn til sikkerhet for pasientens og legenes helse, da enhetene kun registrerer termisk stråling fra pasientens kroppsoverflate uten stråling. eksamen er helt ufarlig, eksternt, ikke-invasiv. Ingen av de eksisterende diagnostiske metodene har i dag en bredde av diagnostisk rekkevidde, evnen til å oppdage mange grupper av sykdommer på en gang. Høyt informasjonsinnhold - påliteligheten av termisk bildebehandling i noen sykdommer nærmer seg 100%, og generelt utgjør det ca. 80% for primære undersøkelser [5; 14]. Det er også viktig å merke seg lavprisen til undersøkelsen, hastigheten og gjennomføringen, muligheten til å bruke et termisk bildeapparat med det formål å ekspres diagnostisere store grupper av befolkningen. Forberedelse av en pasient for en termisk bildebehandling krever ikke spesielle hendelser og tar kort tid: alt som kreves er å frigjøre den tilsvarende huden fra klær 5-7 minutter før undersøkelsen. Resultatene av undersøkelsen vises i sanntid på en dataskjerm, representerer et dynamisk bilde av den termiske avlastningen av huden ved registrering av digitale nøyaktige hudtemperaturindikatorer, registreres og arkiveres uten feil.

De utvilsomt fordelene ved moderne termisk bildebehandling inkluderer evnen til å bestemme sykdommen lenge før klinisk manifestasjon og selv med asymptomatisk sykdom. I tillegg er det mulig å undersøke hele kroppen umiddelbart og innen en behandling for å oppnå pålitelig informasjon om pasientens helsetilstand.

Den medisinske bruken av termografi begynte på 60-tallet i forrige århundre, og nå er det oppnådd en større forståelse av termisk stråling i menneskelig fysiologi og forholdet mellom hudtemperatur og blodstrøm. For å bekrefte ovennevnte vil vurderingen presentere resultatene som ble oppnådd hovedsakelig i det siste tiåret av innenlandske og utenlandske leger av ulike spesialiteter. Disse dataene viser at metodens muligheter er så forskjellige at det er lettere å si på hvilket område av medisin at bruk av IKT er umulig eller begrenset. Metoden brukes til å løse ulike problemer, først og fremst er det diagnose av sykdommer og overvåking av effektiviteten av behandlingen. Utvalget av sykdommer der moderne fjerntliggende termiske bildeapparater begynner å bli brukt til å diagnostisere og overvåke behandling, har nylig blitt utvidet; leger bruker ulike merker av termiske bildeler, både innenlandske og utenlandske.

I en rekke forskjellige metoder for kontaktløs diagnostikk, registreres kroppens respons i det infrarøde, ultrafiolette, ultrahøyfrekvente og røntgenutslippsspektrum, er et spesielt sted for IKT notert [1]. Denne metoden bidrar til å identifisere forholdet mellom alvorlighetsgraden av kliniske manifestasjoner av sykdommen og overflatetemperaturen, og i dette tilfellet avhenger IR-stråling av tilstanden av blodsirkulasjon i vevet og korrelerer ikke alltid med pasientens klager, noe som gjør det mulig å diagnostisere sykdommer i det prekliniske stadium. Fordelene ved moderne infrarøde kameraer [16] er at de gir svært høy temperaturfølsomhet og temperaturmåler nøyaktighet. Bruken av bærbare enheter av den nye generasjonen på legekontoret, i avdelingen på pasientens seng, i operasjonen og til og med under feltforhold, tillater dynamisk infrarød termisk kartlegging og analyse av de oppnådde termogrammer i form av en dynamisk termisk bildefilm.

Mulighetene for å bruke IKT til differensial diagnose av vaskulære sykdommer og muligheten for å bruke metoden for å evaluere effekten av behandlingen som utføres, har blitt vurdert i mange innenlandske og utenlandske publikasjoner. Data ble oppnådd om effektiviteten av behandlingen av vaskulære sykdommer i nedre ekstremiteter ved bruk av perftoran [31]. Som et resultat av å undersøke pasienter for å evaluere effektiviteten av behandlingen av utryddet aterosklerose i nedre ekstremiteter med perftoran, ble det funnet en reduksjon i temperaturforskjellen mellom fingrene og foten i tilfeller av vellykkede terapeutiske behandlinger. Hos 54 pasienter ble det som følge av behandling observert en forbedring av tilstanden til periferfartøyene med overgangen av sykdommen fra stadium III-B til stadium II-B, mens den tilsvarende temperaturforskjellen mellom fingrene og foten gikk ned fra 4-5 ° C til 2-3 ° C.

En høy grad av IKT-følsomhet bekreftes ved registrering av endringer i forholdene til den fysiologiske normen, dette sikrer identifisering av prepatologiske symptomer og varianter av den betingede fysiologiske normen. Utenlandsk erfaring i bruk av IKT ved evaluering av pasienter med høy risiko for perifer arteriell sykdom i nedre ekstremiteter, inkludert alvorlighetsgrad, funksjonalitet og livskvalitet, er velkjent [38]. Studien omfattet 51 pasienter (inkludert 23 menn i alderen 70 ± 9,8 år). Parallelt med IKT gjennomgikk pasientene standard diagnostiske tester (bestemmelse av ankel-brachialindeksen (ABI) og bestemmelse av ABI med trening, måling av segmenttrykk i ekstremiteter). Tjuefire IKT-pasienter hadde sirkulasjonsforstyrrelser i de perifere arteriene i underlivet, mens bare 20 pasienter hadde abnormiteter i standardprøver.

Våre spesialister har også gjennomført lignende studier. Termografiprofilen på benets overflate ble studert hos pasienter med venøs sykdom i nedre ekstremiteter (VBHK) ved bruk av IKT og RT (radiotermografi) for å bestemme diagnostisk verdi av ulike termografiske metoder ved diagnosen VBK [13]. Som referansemetode som bekrefter tilstedeværelse eller fravær av venøs patologi, brukte vi ultralyd angioscanning (USAS) med fargekoding av blodstrømmen på en Vivid-3 ekspert enhet (General Electric, USA). Den første gruppen inkluderte 30 pasienter med XB-klasser C1-C2 (45 underkroppene) og 29 friske individer (58 nedre lemmer), den andre gruppen inkluderte 25 pasienter med XB-klasser C3-C6 (38 nedre lemmer) og 29 friske individer (58 nedre lemmer). Prosentandelen av tilfeldige tilfeller av diagnosene bestemt ved bruk av ulike typer termografi og deres kombinasjon med AECS ble bestemt. Beregning av operasjonelle egenskaper i 1. gruppe (hos pasienter med XB i klasse C1-C2) viste at IKT og RT-metoder var like ineffektive for å diagnostisere den tidlige fasen av XB. Den høyeste følsomheten (andelen pasienter i hvilke et patologisk termogram ble påvist) var ved kombinert termometri (63,6%). Specificitet (hyppigheten av fravær av patologiske termogrammer hos friske personer) var høyest med den kombinerte metoden (76,4%), så vel som hyppigheten av tilfeldigheten av diagnosen med referansemetoden (71,5%). I den andre gruppen ble den høyeste følsomheten (89%) og spesifisitet (91,5%) registrert med den kombinerte metoden, som var hyppigheten av tilfeldighet av diagnosen med referansemetoden (91%). For å klargjøre metodenes sanne diagnostiske evner i andre typer venøs patologi ble en dobbeltblind sammenligning av termogrammer i den tredje gruppen (57 pasienter, 114 lemmer) utført. I den tredje, blandede gruppen var spesifisiteten og sensitiviteten til den kombinerte termografien henholdsvis 86,7 og 87,9%. WB ble påvist i UZAS i 35 tilfeller, posttrombotisk sykdom i rekanaliseringsfasen - i 32, akutt venøs trombose - i 16 ble venøs patologi ikke påvist i 31 tilfeller. Ifølge forfatterne har endringer i overfladiske og dype temperaturer hos pasienter med VB i underekstremiteter en bestemt diagnostisk verdi, men ikke når evnen til et ASA. Spesielt åpenbart utilstrekkelig effektivitet av termografi er vist ved begynnelsen av VB når det er praktisk talt ingen tegn på venøs stagnasjon, derfor vil termografiske metoder ha større klinisk betydning for å overvåke effektiviteten av behandlingen av sykdommen.

Effektiviteten av IKT ble også evaluert i andre former for kronisk venøs insuffisiens (CVI) [2]. I studien ble pasientene fordelt som følger: åreknuter (VD) - 1.690 (83.2%) mennesker; posttrombotisk sykdom (PTFB) - 238 (11,7%); medfødt angiodysplasi av ekstremiteter (VADK) - 103 (5,1%) av pasienten. I anerkjennelse av VADK brukte de, i tillegg til UZDAS, termisk bildebehandling, datastyrt (CT) og / eller magnetisk resonans (MRI) tomografi og voltmetri. På grunnlag av et stort klinisk materiale bestemte forfatterne sensitivitet, spesifisitet og diagnostisk nøyaktighet av UZDAS, CT og MR, infrarød termografi ved verifisering av ulike former for CVI. Sensitiviteten til metodene var 94-98%; spesifisitet - 90-95%; diagnostisk nøyaktighet - 92-96%. Konklusjonene fra forfatterne er som følger: UZDAS er "gullstandarden" for ikke-invasiv diagnose av medfødt og oppkjøpt patologi av perifer sirkulasjon. I tillegg til duplex angioscanning, CT, MR, og termisk bildebehandling kan bli inkludert i VADK-anerkjennelsesalgoritmen.

Tidlig registrering av personer med risiko for å utvikle kranspulsårene forblir en viktig oppgave med medisin. Standarden på instrumentelle studier av kardiovaskulærsystemet er elektrokardiografi, rheografi og dopplerografi. Med deres hjelp estimeres parametrene som karakteriserer den funksjonelle og økologiske tilstanden til hjertet, blodårene, samt egenskapene til deres aktivitetsregulering. Betydningen av slike studier skyldes også at autonome forstyrrelser i vaskulær toneregulering kan redusere blodtilførselen til hjernen, noe som øker sannsynligheten for utviklingen av synkopale tilstander for collaptoid og nevrotransmitter, som varierer fra 61 til 91% i den generelle strukturen av synkope-tilstandene [23]. IKT-overvåking av vaskulær reaktivitet er en ny, ikke-invasiv test basert på endring av temperaturmønsteret under og etter okklusjon. I denne vene ble temperaturresponsen av fingers distale phalanxes til okklusjonen av brachialarterien studert for å vurdere vegetativ reaktivitet og pasientens samlede tilpasningsevne under stressforhold [30; 33; 52]. Kontaktløse observasjoner av temperaturendringer på overflaten av hånden ble utført ved hjelp av et ThermaCAM SC3000 termisk bildekamera fra FLIR Systems [30] i en kontrollgruppe på 10 personer og en gruppe på 15 pasienter med nedsatt vaskulær autonom regulering kombinert med utifferentiert bindevevsdysplasi (NDST). Forfatterne [30] bemerker at Doppler-, sphygmo- og rheografimetoder arbeider i nærvær av pulserende blodstrøm i karene. Under kunstige okklusjonsbetingelser er det ingen krusninger i lemmen, og observasjon av reaksjonen mot okklusjon blir umulig. Fordelen i dette tilfellet med IKT er at måling av en parameter som temperatur under okklusjon tillater ikke-invasive studier av responsen på en stresstest, som kan tjene som et diagnostisk kriterium for å vurdere funksjonens tilstand av blodkar.

Gjennomgang og artikler om forskning innen diabetologi [34; 41; 45; 46; 50] viste betydningen av IKT og relevansen av å bruke metoden for klinisk evaluering av perifer perfusjon og vevslevbarhet, spesielt for serielle målinger som ble brukt til å vurdere resultatene av behandlingen. Diabetes regnes som en sykdom over hele verden, noe som fører til det største antallet lem amputasjonsoperasjoner som finner sted hvert 30. sekund, mer enn 2500 lemmer per dag [35]. I dokumentet beskrives det vellykket bruk av IKT-teknikker for diagnostisering og overvåking av behandling av diabetiske fotsår hos en 63 år gammel pasient (diabetes mellitus i 13 år). Dataene ble oppnådd ved baseline og ved syvende, 14., 21., 35. og 48. behandlingsdag. Sår på fotsolen ble helbredet på den 48. dag, som korrelerte med det termografiske bildet. Infrarød termografi anbefales av forfatterne, ikke bare for å vurdere sårheling hos pasienter med diabetisk fot, men også som en metode for å overvåke behandling av sår og sår av en annen etiologi.

Det er erfaring med å vurdere egenskapene til infrarød farge flytende krystalltermografi og IKT i kompleks behandling av pasienter med levercirrhose, komplisert av hypertensjon i portalen [32]. Metoden tillater objektivt å vurdere alvorlighetsgraden av sirkulerende blodstrømning langs de vascular collaterals av den fremre bukveggen, mens en korrelasjon av termografiske indekser med ultralyd og endoskopiske data ble funnet. Arbeidet er basert på resultatene av en omfattende klinisk, laboratorie-, ultralyd-, endoskopisk og termografisk undersøkelse av 30 pasienter med levercirrhose, komplisert av portalhypertensjon (PG). Resultatene tyder på at IKT ved hjelp av ThermaCAM P65 termisk bildebehandler gir objektiv informasjon om graden av blodtilførsel til den fremre bukveggen hos pasienter med CP komplisert av PG, som gjør at kirurger kan bestemme muligheten for kirurgisk behandling og utføre ikke-invasiv overvåkning av pasientens tilstand i postoperativ perioden.

Etiopatogenetiske faktorer som bestemmer forekomsten av problemer i kraniovertebrale regionen, i tillegg til genetiske, anser skade på den øvre cervikal ryggraden. Hemodynamiske lidelser i kraniovertebral patologi hos ungdom ble studert [19]. Arbeidet er basert på resultatene av en omfattende undersøkelse av 300 ungdommer i alderen 14 til 18 år med vertebral hodepine. Følgende metoder ble brukt: klinisk nevrologisk, radiologisk, ultralyd doppler sonografi (UZDG), rheoencefalografi (REG), elektroencefalografi (EEG), fjern infrarød termografi av hode og nakke. Infrarød termografi ble utført hos 79 (43,9%) ungdommer med sirkulasjonsforstyrrelser i vertebrobasilarbassenget (VBB) og degenerative dystrofiske forandringer i livmoderhalsen. Som et resultat av studien ble tegn på termografisk asymmetri påvist hos 34 (43%) ungdommer, og i 94,4% korresponderte de med dataene fra USDG og REG.

Termografiske tegn på ensidig vertebral arteriesyndrom (SPA) ble påvist hos 53,2% av individene, og dette i 100% tilfeller korresponderte med data oppnådd ved andre metoder for å studere cerebral blodstrøm. Termografiske tegn på vertebrobasilarinsuffisiens (VBN) ble påvist i 19%, overensstemmelse var 86,7%; Termografiske tegn på venøs stagnasjon ble påvist hos 64,6% av ungdommene og i 100% korresponderte med data fra USDG og REG. Termografiske tegn på ustabilitet av cervikal ryggraden og degenerative dystrofiske forandringer i den ble funnet hos henholdsvis 58 og 56% av ungdommene, og ble nesten alltid bekreftet av røntgendata. Studier har vist høy effektivitet og tilstrekkelig nøyaktighet av et kompleks av tilgjengelige og ikke-invasive metoder for å studere hode og nakke i patologien til den cervicale ryggraden hos ungdom som et komplekst objektiverende smertesyndrom og identifisere patologi og kompenserende evner for cerebral blodstrøm i hjernecirkulasjon i hjernens vertebrobasilar-system.

Studier om bruken av IKT-diagnostikk utføres også på andre områder av nevrologi. For behandling av pasienter med coccygodynia (anokopchikovy smertsyndrom) ble effektiviteten av terapeutiske tiltak i kombinasjon med manuelle terapisammensetninger vurdert ved hjelp av IKT [53]. En signifikant tilfeldighet av termografi-resultater (nedgang i overflatetemperaturen i det studerte området) med en reduksjon i smertenivået i løpet av behandlingen er vist, noe som er mer informativt enn den klassiske tilnærmingen til den subjektive vurderingen av smerte ved hjelp av spørreskjemaer og skalaer. Forfatterne legger også vekt på sikkerheten til IKT-overvåking sammenlignet med dynamisk røntgendiffraksjon [53].

Positive resultater ble oppnådd i reumatologi. For diagnostisering av mikrovaskulære lidelser i systemisk sklerose og Raynauds syndrom, kapillaroskopi, termisk bildebehandling og laser Doppler-flytmetri ble brukt [43]. Effektiviteten av diagnostikk i de anvendte metodene er henholdsvis 89, 74 og 72%, noe som viser at hver tilnærming, uavhengig av hverandre, kan brukes til å diagnostisere disse sykdommene, men nøyaktigheten av diagnosen blir forbedret ved å anvende alle tre metodene på samme tid. Dataene om de dynamiske endringene i mikrosirkulasjonen oppnådd ved hjelp av laser Doppler-flowmetri og termisk avbildning er nær, men effektiviteten av disse metodene er signifikant dårligere enn kapillærmetoden.

En rekke studier vurderer effektiviteten av IKT-bildebehandling innen traumatologi og ortopedi, de data som er oppnådd er tvetydige. En prospektiv studie ble gjennomført av 100 pasienter med mistanke om impeachment syndrom (kontrollgruppe - 30 sunn) [47]. I begge grupper ble IKT av skulderbelte utført, 73% av pasientene hadde abnormiteter: hypotermi ble observert hos 51% av pasientene, og hypertermi ble observert i 22%. I hypotermi-gruppen - var begrensningen av skulderbevegelsen mer uttalt enn i hypertermi-gruppen og den ikke-unormale gruppen (p