Hippokrates kirjutas 400 eKr. e.: „Ükskõik millises kehaosas on liigne soojus või külm, tuleb haigust avastada seal.” Vana-kreeklased panid keha märjaks mustuseks ja kiiremini kuivanud piirkond viitas neile haiguse kohalikule ilmingule.
Kuni kaheksateistkümnendasse sajandisse jäi käte ja termomeetrite kasutamine ainus viis kehast väljuva soojuse mõõtmiseks ja seni toetume meditsiiniliste kontrollide läbiviimisel endiselt termomeetritele. Alates Karl Karl Wunderlichi teedrajavatest töödest 1868. aastal, kus ta kirjeldas temperatuuri registreerimise aluspõhimõtteid ja selle tähtsust palaviku uurimisel ja ravimisel, on inimkeha temperatuuri mõõtmine olnud meditsiinis olulise tähtsusega. Wunderlich ütles, et teadmised haiguste kehatemperatuuri dünaamikast on praktikute jaoks väga olulised ja mõnel juhul asendamatud, sest:
- temperatuuri ei saa ette kujutada ega võltsida;
- spetsiifilised temperatuuri väärtused näitavad palavikku,
- tavapäraste temperatuuripiiride ületamise määr näitab sageli haiguse tõsidust ja ohtu, t
- termomeetria jälgib kõige kiiremini ja ohutumalt kõiki kõrvalekaldeid haiguse kontrollitud käigust, avastades nii retsidiive kui ka paranemist,
- Termomeetria abil saab optimeerida ravi taktikat.
Esimene foto on patsient, kes on saviga määrinud. Siis - vanade termomeetrite kujundused (alates: F.A. Brokgauzi Encyclopedic Dictionary ja I.A.Efrona.1890-1907).
Termomeetria areneb aeglaselt Galileo varajastest termoskoopidest (1592) Poola-Saksa füüsiku Fahrenheiti (1724) ja Rootsi teadlase Celsiuse (1742) mugavamate kalibreeritud skaaladega. Fahrenheiti skaala on praegu laialdaselt kasutusel ainult USAs. Temperatuuriüksus Kelvin nimetatakse ühe termodünaamika asutaja poolt Briti füüsiku Thomsoni (Lord Kelvin) poolt, kes tegi ettepaneku termodünaamilise temperatuuri skaala kohta, kus algus (0K) langeb kokku absoluutse nulliga (temperatuur, mille juures molekulide ja aatomite kaootiline liikumine peatub). Üks kraad Celsiuse ja ühe Kelvini puhul on võrdne tähtsusega, nende skaalad nihutatakse 273,15 võrra, st ° C = K - 273,15.
Järgnevatel aastatel asendasid teised seadmed klaasist elavhõbeda kliinilised termomeetrid, nagu termopaarid, termistorid, püromeetrid ja IR-radiomeetrid, et mõõta kõrvaklapi või otsa temperatuuri. Ainult umbes 1880. aastal leiutas ameerika astronoom ja füüsik Langley bolomeetri, soojuskiirguse detektori, mis põhineb pooljuhtide temperatuuritundliku elemendi elektrilise takistuse muutumisel, kui seda kuumutatakse mõõdetud kiirgusvoo imendumise tõttu. Selle seadmega saate tunda elusolendite soojust lehmade suuruses üle 400 meetri.
Vasakult paremale: Karl Wunderlich (1815-1877), Samuel Langley (1834-1906), Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), Anders Celsius (1701-1744), William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907).
Ainult pärast infrapunakiirguse avastamist ja uurimist olid võimalikud märkimisväärsed edusammud patoloogia ilmingute IR-i visualiseerimisel, mille puhul ei ole mõtet mõõteseadmega patsiendiga otseselt kokku puutuda.
Elektromagnetilise spektri IR-osa olemuse mõistmise alused panid ette kaks sama perekonna liiget: silmapaistev astronoom William Herschel, kes avastas 1800. aastal nähtava punase tule soojendava efekti, mida ta nimetas "kiirgavaks soojuseks", mida nüüd nimetatakse IR-kiirguseks, ja tema poeg John Herschel, 1840. aastal, esimeses soojuspildis, mis saadi loomuliku päikesevalgusega - termogrammiga.
Vasakule: William Herschel (1783-1822) ja tema eksperiment. Keskel: John Herschel (1792-1871). Paremal on päikesekiirguse termogramm, mille D. Herschel sai 1840. aastal.
Sellest ajast alates on paljud teadlased andnud oma panuse IR-kiirguse süvendamisse. Kuid veel 100 aastat tuli läbida D. Herscheli infrapuna-termogrammilt, enne kui sai võimalikuks termotöötluse praktiline kasutamine edukalt realiseerida. Selle aja jooksul avastati Kirchhoffi, Stepheni, Boltzmanni, Vin'i ja Plancki kiirguslaused. Neid seadusi arvestatakse kaasaegses termotöötlus- ja raadio-termomeetrilises tehnoloogias, mis võimaldab mõõta nende temperatuure kehade kiirguse mõõtmise teel. Kaugjuhtimisega vastuvõtjad (soojuspildid, IR ja millimeetrilised raadio termomeetrid) registreerivad heleduse temperatuuri, st temperatuuri, mis vastab inimese keha elektromagnetilise kiirguse võimsusele.
Kiirguse seaduste avastajad. Vasakult paremale: Max Planck (1858-1947), Joseph Stefan (1835-1893), Ludwig Boltzmann (1844-1906), Wilhelm Wien (1864-1928).
20. sajandi keskpaigaks aitas intensiivne ja edukas töö IR-tehnoloogia sõjalisel kasutamisel kaasa esimese soojusfotograafi loomisele. Kaasaegsel termilise kujutise diagnostikal on kõik põhjused saada üheks ulatuslikuma ulatusliku infotehnoloogiaks ning tänapäeval on infrapunakujundussüsteemidel olnud suur mõju meditsiini, teaduse ja astronoomiale.
Termiline kujutamine on funktsionaalne diagnostikameetod, mida arstid on üle kogu maailma edukalt kasutanud rohkem kui pool sajandit. Vaieldamatud eelised, nagu absoluutne kahjutus, visuaalne selgus, lihtsus ja suure infosisu tulemuste saavutamise kiirus, viisid termilise kujutamise meetodi kohaldamisala kiire laienemisele meditsiinis.
Meditsiinilise termilise kujutise arendamine.
Meditsiiniliseks kasutamiseks mõeldud termiliste kujutiste loomise ajalugu hõlmab mitmeid põlvkondi. Saksa füüsik-spektroskoopia Marian Cherni 1925. aastal, arendas ta aurustumist. Tema üliõpilane Bowling Barnes ehitas 1950. aastatel esimese termistoritel põhineva termokaamera. Üks selline seade kasutas Kanada sünnitusarst-günekoloog ja meditsiiniteadlane Ray Lawson McGilli ülikoolist, et saada piimanäärmete termogramm. 1956. aastal avaldas ta paberi, milles ta teatas, et tuvastati infrapuna kujutise abil naha temperatuuri tõusu kontrollitud pahaloomuliste rinnanäärmete kasvajate prognoosimisel 26 naisel. Seda teedrajavat uuringut võib pidada uue diagnostilise meetodi alguseks - kliiniliseks termograafiaks või meditsiiniliseks termotöötluseks.
Vasakul on Ray Lawson (Ray N.Lawson, 1973), keskel ja paremal on esimesed soojuskujutajad (Piroscan, Inglismaa).
Biomeditsiinilised uuringud
Kaasaegne elusobjektide visualiseerimise meetodite vaieldamatu ja vaieldamatu väärtus biomeditsiinilises uuringus. Nende hulgas on röntgen (sh CT ja PET), erinevad MRI modifikatsioonid, ultraheli, optilised, spektroskoopilised, elektrofüsioloogilised meetodid ja paljud teised. Kuid lisaks iga olemasoleva kaardistamismeetodi eelistele on kõigil neil praktikas ka füsioloogilistes ja eriti inimese kliinilistes uuringutes teatud piirangud.
Seega, hoolimata instrumentaalsest toetusest ja mõnest ülaltoodud meetodist temperatuuri mõõtmiseks, võtab meditsiini termiline pildistamine oma niši, mis ei sõltu mitte ainult keha poolt salvestatud kiirguse lainepikkusest, vaid ka mitmetest täiendavatest omadustest: täielik kahjutus, kontaktide puudumine, kiirus ja uuringute lihtsus. kõrge diagnostiline informativnosti.
Samuti lisame, et termilise kujutamise kombineeritud kasutamine teiste keha ja selle süsteemide funktsionaalse seisundi kliinilise ja riistvara hindamise meetoditega suurendab sageli selle efektiivsust. Tugeva ja tõenditel põhineva uurimismetoodika abil saab need omadused muuta termotöötlust, nagu on väljendanud L.B. Likhterman, "ideaalne diagnostiline meetod".
Isiku termiline kujutamine
Inimkeha on avatud mittetasakaalu termodünaamiline süsteem, mis on pidevas koostoimes keskkonnaga ja rakendab keerulist termoreguleerimise süsteemi, et säilitada püsiv temperatuur südamikus - keha keskosas (kolju, rindkere ja kõhuõõs), mis on tingitud perifeersete piirkondade temperatuuri muutustest. Sisekeskkonna stabiilsuse ja dünaamilise tasakaalu säilitamine on keha elulise tegevuse oluline tunnus.
Vastavalt füüsika seadustele, mis tahes energia muundumisele (sh elusorganismile) muutub osa sellest soojuseks. Kõiki organismis toimuvaid protsesse saab jagada kahte liiki: toimub energia ja energia neeldumise korral. Kõige olulisemad füsioloogilised protsessid, mis on homoiothermi (soojaverelise) looma keha soojusallikad, on põhiline ainevahetus, kehahoiaku säilitamine, külm lihaste toon, motoorne aktiivsus ja külmavärinad. Põhiline ainevahetus on soojuse kõige olulisem allikas ja samal ajal tarbija, mis tekib kehas pidevalt toimuvate protsesside tulemusena: ainete ja laengute gradientide säilitamine kõikide rakkude membraanidele; südame ja hingamisteede lihaste töö; soole motoorika; säilitada siledate ja skeleti lihaste toon; regenereerimisprotsessid jne.
Elusorganismis on kudede soojusjuhtivus seotud peamiselt vereringega ja vähemal määral ka tavaliselt metabolismi intensiivsusega. Sügavamate struktuuride soojusülekande reflektormehhanismid võivad osaleda ka pinnatermiliste mustrite (termiliste väljade jaotumine) moodustamisel. Avatud närvi struktuuride soojust vabastamist, lisaks verevoolule ja ainevahetusele, määrab ka elektrogenees. Välised tegurid, mis määravad naha infrapunakiirguse, on välistemperatuurist tingitud temperatuuri, pindala ja kestus.
Naha normaalne füsioloogiline temperatuuriprofiil näitab temperatuuri langust peast jalgadele ja proksimaalsesse-distaalsesse suunda (keskelt perifeeriasse) jäsemete suhtelise sümmeetriaga keha mõlemal küljel, mida on korduvalt näidatud termilise kujutamise abil. Seda mõjutavad bioloogilised (tsirkadiaani) rütmid, hormonaalse süsteemi seisund, sümpaatiline toon, soojuse ja vee ainevahetus, vasomotoorse süsteemi seisund, naha paksus ja pigmentatsioon ning perioodilised kõikumised hormoonide tasemel, nagu kortisooli ja progesterooni tootmine, samuti subjekti stressitase, esinemine, t lokaliseerimine ja valu tugevus ning palju muud. Seega on naha temperatuur lahutamatu näitaja, mille suurust määrab lisaks füsioloogia seadustele, vaid ka kohalike vereringehäirete, septilise või aseptilise põletiku fookuste, kasvajate olemasolu ja sõltub ka ravimitest, suitsetamisest, parfümeeria kasutamisest ja mitmed muud tegurid.
Tekib loomulik küsimus: kas on võimalik teha mis tahes põhjendatud konkreetseid järeldusi, mis põhinevad termilise kujutise uuringul, nii et inimkeha IR-kiirgust mõjutavad tegurid on nii arvukad?
Vastus on jah! - ja sellise vastuse aluseks on see, et inimene kuulub homoiotermilistesse olenditesse, millest on võimalik kehtestada temperatuuri normaalse jaotuse kriteeriumid ja määratleda temperatuuri normide ja patoloogia mõisted. Homeotermiliste olendite olemasolu aluseks on termoregulatsioon - püsiva kehatemperatuuri säilitamine, mida on võimalik saavutada õige tasakaalu vahel soojuse tootmise ja soojuse vabanemise vahel. Tavaliselt kõigub inimestel aju, vere ja siseorganite temperatuur ("tuuma temperatuur") umbes 37 ° C juures ± 1,5 ° nurga all. Olulisemate temperatuuri kõrvalekallete korral häiritakse ensüümide aktiivsust elundite ja kudede järgnev düsfunktsioon, samas kui inimese keha temperatuur üle 43 ° C ja alla 33 ° C on praktiliselt kokkusobimatu eluiga. Kõiki reaktsioone, mis võimaldavad säilitada püsivat kehatemperatuuri erinevates tingimustes, kontrollivad ajus paiknevad spetsiaalsed närvikeskused.
Praegu on näidatud, et temperatuuritunnet annab soojustundlike nahamehhanismetseptorite kumulatiivne aktiivsus, millest saadetakse kõrgematele keskustele. Termoregulatsioonisüsteem hõlmab aju kortikaalset ja hüpotalamuse piirkonda. Hüpotalamuses töödeldakse teavet välistest ja sisemistest termoretseptoritest ning see reguleerib tegelikke ja sihttemperatuure. On tõestatud, et hüpotalamuse eesmine piirkond reguleerib soojusülekande protsesse ning tagumiku hüpotalamuse tuum on soojuse tootmise keskus.
Lisaks hüpotalamusele esinevad termiliselt tundlikud struktuurid ka ajurünnakus (mediaan ja medulla), seljaajus, kõhuõõne seljaseinas, lihastes ja nahaalustes struktuuris. See tähendab, et temperatuuri väärtustest kõrvalekaldumistele reageerimiseks on olemas nii kohalikud kui ka kesksed mehhanismid, mida termoregulatsioonisüsteem peab „normaalseks”. Selle süsteemi kõige olulisem mehhanism on naha vaskulaarse tooni reguleerimine sümpaatilise närvisüsteemi poolt. Suurenenud naha verevarustus suurendab selle soojusjuhtivust ja seega ka keha soojusülekannet, mis tuleneb soojuse otsestest juhtivusest (juhtivusest) läbi naha; perifeerse vereringe vähenemine, vastupidi, aitab kaasa soojuse "säilitamisele". Need mehhanismid kaitsevad keha nii ülekuumenemise kui ka ülekuumenemise eest.
Soojuse hajutamine keskkonda, mis on oluline kodutermiliste organismide jaoks, toimub mitmel viisil: soojusjuhtivus, soojuskiirgus, konvektsioon, vedeliku aurustamine keha pinnalt. Nende komponentide proportsioonide muutus inimkeha kogu soojusülekandes sõltub keskkonna temperatuurist ja niiskusest. Inimestel on temperatuuri mugavuse tingimustes (õhutemperatuur 20 ° C ja suhteline niiskus 40-60%) kiirgus 54 kcal / h, soojusjuhtivus 26 kcal / h, aurustamine on 23 kcal / h. Soojusülekande protsess bioloogilistes kudedes sõltub kudede soojusjuhtivusest, konvektsioonist, vererõhu intensiivsusest, metaboolse soojuse vabanemisest.
Tehnilised võimalused
Infrapunakiirguse info väärtus signaalina on see, et see peegeldab erinevate kudede ja kehasüsteemide muutuste funktsionaalset seisundit ja dünaamikat. Vaatamata sellele, et infrapunakiirgus registreeritakse keha pinnalt, võib see sisaldada teavet naha all olevate kudede osakaalu kohta, eriti subkutaanse rasva erineva arenguga, lihaste erineva funktsionaalse olekuga ning patoloogiliste protsessidega - pehmete kudede kasvajatega., põletikulised protsessid, suppuratsioonid jne. Termilise pildistamise meetodi väärtus sellistes kliinilistes olukordades tuleneb muu hulgas kontakt- või invasiivsete (termistorite, termopaaride jne) temperatuuri mõõtmise meetodite kasutamata jätmisest ning enne sügavuse mõõtmise meetodeid (raadio termomeetria) on termilise kujutise eelis ruumilise ja ajalise eraldusvõimega.
Termotöötlusseadmete tehnilised võimalused võimaldavad usaldusväärselt määrata isegi väikeseid erinevusi pinnatemperatuuril. Niisuguste protsesside visualiseerimine nagu verevarustuse maht ja kiirus veresoonte kaudu, vedeliku vabanemine ja aurustumine nahapinnalt, mis viib keha pinnale temperatuuri muutumiseni, termiline kujutamine on kõrgtehnoloogiline meetod patsiendi kohta funktsionaalse informatsiooni saamiseks reaalajas.
Termotograafia
Termotograafia (temperatuuri jaotuse statsionaarne mudel keha eri osade pinnal) tervikuna kannab palju kasulikke andmeid. Staatilistes mõõtmistes võib tähendada olulist informatsiooni, et analüüsida temperatuuri erinevust sama patsiendi keha sümmeetrilistes piirkondades, temperatuurigradiente või uuritava objekti IR pildi võrdlemist teiste objektide termiliste portreedega. Dünaamilised mõõtmised annavad teadlastele lisateavet, mis võimaldab teil jälgida ravikuuri ja hinnata selle efektiivsust, uurides nii termoregulatsioonisüsteemi kui terviku ja selle individuaalsete seoste toimimist.
Meetodi tõestatud informatiivsus diagnostikas, ulatudes 90-97% niisuguste haiguste puhul nagu piimanäärmete patoloogia või alajäsemete veenide kahjustus, võimaldab see meetod diagnoosida haigusi prekliinilises etapis.
Kohaliku temperatuuri tõusu peamised patoloogilised põhjused:
- mis tahes geeni põletik, milles on mikrovaskulaarsete anumate paikne laienemine ja ainevahetusprotsesside tugevdamine;
- venoosse väljavoolu ja veenide ülekoormuse vähenemine;
- pahaloomulised kasvajad, mille puhul aktiveeruvad ka metaboolsed protsessid. Lokaalne termodiagnoos on eriti tõhus siis, kui naha alla on paigutatud pindmised või madalad pahaloomulised kasvajad (näiteks nahk, piimanäärmed, kilpnääre);
- selgroo ja perifeersete närvide ärritus. Sellisel juhul täheldatakse temperatuuri tõusu nende innervatsiooni tsoonis;
- erinevate organite suurenenud metabolism.
Kohaliku temperatuuri alandamise peamised patoloogilised põhjused:
- arteriaalse verevarustuse rikkumine (arterite aterosklerootiline kahjustus, tromboos jne);
- mikrotsirkulatsiooni vähendamine (erineva päritoluga mikroangiopaatia, vaskulaarse tooni vegetatiivse reguleerimise vähenemine);
- erinevate vanuseliste või patoloogiliste organite metabolismi taseme langus;
- degeneratiivsed protsessid, mis asendavad funktsionaalselt aktiivse koe sidekoe abil;
- selgroo ja perifeersete närvide väljendunud düsfunktsioon (vastavatel dermatoomidel ja innervatsioonialadel).
Termilise kujutamise eelised diagnostilise meetodina
- lihtsus, kättesaadavus ja kasutusmugavus;
- tulemuste saamine reaalajas;
- liikuvus ja ametile või spetsiifilisele omadusele vastava ala puudumine;
- võime viia läbi uuring (saada esmaseid andmeid termogrammina) iga isiku poolt, kes on läbinud vajaliku suhteliselt lühiajalise koolituse, sealhulgas need, kellel puudub meditsiiniline haridus (õed, laboratoorsed assistendid);
- kuna see seade on tarkvara ja riistvara kompleksi osa, siis on võimalik pildi edastamine teenusesse, kus termograafia spetsialistid hindavad saadud kujutist võrgus termoloogiliste patoloogiliste tunnuste olemasolu kohta, rakendatakse telemeditsiini tehnoloogia algoritme. Lähitulevikus tuvastab meie tarkvara automaatselt patoloogiliste tsoonide märgid ja vormistab protokollid patsientide termiliseks pildistamiseks.
- termiline nägemine on veretu, ohutu (mitteinvasiivne) patsiendi ja personali jaoks, seda on võimalik teha korduvalt ja patsiendi seisundi raskusastmega.
Eksami aruanne
Erinevatel aegadel saadud termogrammide õigeks analüüsiks ja võrdlemiseks viiakse uuring läbi standarditud tingimustes, nimelt:
- temperatuuril 22-24 ° C ("termilise mugavuse tsoon - selles vahemikus töötavad normaalses füsioloogilises režiimis töötavad termoreguleerimismehhanismid) ilma õhu puhumata, välja arvatud allikad nagu soojus (patareid, ventilaatorid, hõõglampid) ja külm (kliimaseade, avatud aken talvel jne);
- mitte varem kui 2 tundi pärast söömist ja füüsilist tegevust;
- välja arvatud vähemalt päeva jooksul vasoaktiivsete farmakoloogiliste preparaatide, salvide, hõõrumise või homöopaatia kasutamine ja 5-6 tunni jooksul parfümeeriaga;
- pärast kohanemist avatud nahaga vähemalt 15 minuti jooksul;
- naistel menstruaaltsükli keskel (10-14 päeva).
Uuringu ulatus sõltub eesmärkidest: esmane täielik läbivaatus hõlmab ligikaudu 20-25 termogrammi registreerimist, kontrolli maht (ravitulemuste puhul) või piirkondlik (näiteks piimanäärmed) uuring on palju väiksem. Uuringu kohaselt võib uuringut täiendada stressitestidega, mille eesmärk on tuvastada / kinnitada patoloogiat: külmkatsed, glükoositest, treeningkatset ja teised.
Ühe tsooni uuringu kestus (arvestamata kohanemisaega) on 3-5 minutit, täielik mitme koha uuring kestab 10-15 minutit. Stressitestide kestus - 5 minutit (treening) kuni 45 minutini (glükoositest).
Tuleb rõhutada, et hoolimata asjaolust, et meditsiiniline kogukond ei pea alati mõistlikuks, et paljude haiguste diagnoosimiseks on termiline pildistamine tõenduspõhine meetod, usume, et see meetod on peamiselt diagnostilise otsuste tegemise vahend.
Termograafia (termiline pildistamine)
Termograafia on meditsiiniline meetod, mille eesmärgiks on erinevate patogeensete protsesside tuvastamine ja lokaliseerimine, millega kaasneb temperatuuri kohalik suurenemine (harvem - vähenemine). Selle meetodiga saab määrata erinevaid põletikuliste protsesside vorme, kasvajate aktiivset kasvu, veenilaiendeid, vigastusi, verevalumeid, luumurde. See on täpne uuring, mille põhjal saate teha õige diagnoosi ja määrata protsessi lokaliseerimise.
Menetluse kirjeldus
Termograafiat on kahte tüüpi: kontaktivaba ja kontakt, kuid mõlema meetodi olemus on kehatemperatuuri määramine konkreetses piirkonnas.
Mittekontaktne termograafia viiakse läbi teatud seadmetega, mis sisaldavad termograafe ja termilisi kujutisi. Need seadmed registreerivad infrapunalaineid ja esitlevad neid kujutisena. See meetod võimaldab teil kohe katta kogu patsiendi keha.
Kontakt termograafia kasutab vedelaid kristalle, mis võivad muuta nende värvi sõltuvalt inimese keha temperatuurist. Kontakt tehakse spetsiaalse kihi või sobiva ühendusega kilega. See meetod on kohalik ja täpsem kui kontaktivaba termograafia.
Termograafia ettevalmistamine
Vaatamata oma suhtelisele lihtsusele on protseduuril ettevalmistamisel mitmeid omadusi.
10 päeva enne uuringut on vaja lõpetada kõigi ravimite kasutamine, mis sisaldavad hormoone või mõjutavad südame-veresoonkonna süsteemi. Eemaldage salv, mis võib mõjutada uuritavat piirkonda. Patsiendi kõhuõõne kontrollimisel ei tohi süüa (olge tühja kõhuga).
Rinnakatsete puhul peate menstruaaltsükli päeval ootama 8-10 (mõned allikad ütlevad 6-8, nii et see on kõige parem kontrollida spetsialistiga). Ruumis, kus sooritatakse termograafia, peaks olema püsiv temperatuur 22-23 kraadi Celsiuse järgi. Selleks, et patsient sellega kohaneda, on vaja teda kontoris lahti riietada ja talle 15-20 minuti jooksul harjuda. Patsient peaks olema rahulikus ja lõdvestunud olekus, kuna see võib tulemust oluliselt mõjutada.
Teadusuuringute läbiviimine
Protseduuri võib läbi viia funktsionaalse diagnostika spetsialist, kuid kõrgelt spetsialiseeritud arst dešifreerib tulemused ja tuvastab diagnoosi.
Mitte kõigil haiglatel ei ole seadmeid termograafia jaoks, sest see uuring ei ole tavaline.
Sellepärast tehakse seda tüüpi uuringuid erakliinikutes või teatud tüüpi ravikabinetides ja maksab korraliku rahasumma. Sageli on võimatu kohe pärast arsti ettekirjutust uuringut läbi viia, sest on vaja täita teatud nõudeid üsna pika aja jooksul enne protseduuri.
Mittekontaktne termograafia tehakse enamasti seistes või lamades. Samal ajal on protsess ise sarnane erinevatest vaatenurkadest pildistamise või filmimise protseduuriga. Kontakt termograafia toimub peamiselt istudes, kontakteerudes eelnevalt määratletud kile või kihiga uuritava piirkonnaga. Pilt edastatakse arvutiekraanile ja / või salvestatakse digitaalsele andmekandjale spetsialisti edasiseks tegevuseks.
Termograafia tulemusi hinnatakse ja töödeldakse elektrooniliselt. Patoloogia on märgatav termilise mustrite muutuste tõttu kohtades, kus on hüpotermia (koht on normaalsest madalam) või hüpertermia (kõrgenenud temperatuur).
Eelised ja puudused
Eelised on pakkuda absoluutset ohutusuuringut nii arstile kui patsiendile, valutut uuringut, millel ei ole vastunäidustusi ja vanusepiiranguid. Lisaks sellele ei saastata seadet keskkonda, on lokaliseerimise väga täpne ekraan (viga on väiksem kui millimeeter) ning näitab ka temperatuuri muutusi (kuni 0,008 kraadi Celsiuse järgi) ja võimaldab teil kogu keha ühe seansi käigus uurida.
Puuduseks on asjaolu, et patsient võib ebaõiglaselt täita ettevalmistusetapis esitatud nõudeid - tulemused võivad olla valed.
Pikaaegset valmistamist peetakse miinuseks, mille tagajärjed võivad mõnikord olla uuringu ajal pöördumatud, kõrged kulud võrreldes alternatiivsete meetoditega, näiteks biopsia, väike arv meditsiinilisi ja meditsiinilisi uurimisasutusi, kes seda uuringut teostavad.
Näidustused
Rinnanäärmevähi kasvava arvu tõttu on vaja uusi uuringumeetodeid ning selle tulemusena sai termograafia üheks juhtivaks meetodiks näärme uurimiseks selle eeliste tõttu, kuigi see on nõue, et seda tuleb teha teatud menstruaaltsükli päevadel.
Tulenevalt asjaolust, et põletikuliste protsessidega kaasneb temperatuuri tõus, eriti lokaliseerimise kohas, võimaldab termograafia piirata põletiku keskpunkti. See on eriti märgatav siis, kui põletikuline protsess on tabanud sisemist õõnsust või muud kehaõõnsust, kuna hüpertermial on selles piirkonnas selged piirid.
Uuringus on selgelt näha ka kõik vaskulaarsüsteemi rikkumised. Seega väheneb veenilaiendite korral nende seinte paksus ja selle tulemusena suureneb soojusülekanne. Isheemia, tromboosi ja nekroosiga verevarustuse puudumise või puudumise tõttu langeb keha piirkonna ja veresoone temperatuur.
See võimaldab tuvastada flebiit varases staadiumis ja angiograafia ei ole kõige kasulikum meetod patoloogia uurimiseks, kuna see mõjutab nii veresoonte kui ka röntgenikiirguse negatiivset mõju.
Muutused endokriinsüsteemi, eriti kilpnäärme, kõhunäärme ja süljenäärmete osas. Võimaldab määrata kindlaks nende onkoloogiliste protsesside ja kõhunäärme arengu - selle kahjustuse, mis võib olla 1. tüüpi diabeedi põhjuseks. Kilpnäärme rikkumised - võivad ilmneda keha mõnede osade hüpotermiana.
Naha soojusvahetuse häired on seotud naha pindmiste kapillaaride spasmiga või lõdvestumisega. See võib olla tingitud närvisüsteemi häiretest või kaasasündinud patoloogiast. Lisaks sellele meetodile ei ole võimalik täpselt diagnoosida ka teisi vahendeid, nii et antud juhul on termograafia ainus viis täpse diagnoosi loomiseks.
Termograafiat kasutatakse traumatoloogias aktiivselt, kuna see võimaldab kindlaks teha vigastuse lokaliseerimise ja selle tüübi.
Venitamist ja verevalumeid iseloomustab temperatuuri tõus teatud piirkonnas, lihases või lihasgrupis. Suletud luumurdude korral on selgelt näha luumurdude piirid, luude fragmendid, mis on märgatavalt paremad kui röntgenkiirte puhul, ja ohutum, kuna puudub negatiivne välismõju.
Termiline kujutamine
Medbiofüüsika, informaatika ja majanduse osakond
Termiline kujutamine meditsiinis
1. aasta õpilased
Gushchin N.V., Danilov I.A.
2. Põhiosa
- Ajalooline teave termilise pildistamise kohta;
- Termotöötluse biofüüsikalised aspektid;
- Meditsiinilise pildi olemus;
- Termilise kujutamise rakendusalad meditsiini diagnostikas;
- Termotöötluse meetodid;
- Termograafilise kujutise tõlgendamise viisid;
- Meditsiini soojuskujundajate seade;
- Meditsiinis kasutatavate termilise kujutise diagnostika parandamise viisid ja väljavaated;
Soojuskiirgus kui soojuskiirguse seaduste rakendusala
Termilist kujutist võib nimetada universaalseks viisiks saada teavet meie ümbritseva maailma kohta. Nagu on teada, on soojuskiirgusel igasugune keha, mille temperatuur erineb absoluutsest nullist. Lisaks toimub enamik energia muundamise protsesse (ja need hõlmavad kõiki teadaolevaid protsesse) soojuse vabanemise või neeldumise korral. Kuna keskmine temperatuur Maa peal ei ole kõrge, toimub enamus protsesse madala spetsiifilise soojuse ja madalate temperatuuride juures. Seega langeb selliste protsesside maksimaalne kiirgusenergia infrapuna mikrolaineahjus.
Termiline kujutamine on teaduslik ja tehniline ala, mis uurib füüsilisi põhialuseid, meetodeid ja seadmeid (soojusfotodeid), mis annavad võimaluse kergelt kuumutatud objektide jälgimiseks.
Meditsiinilised rakendused
Kaasaegses meditsiinis on termiline kujutamine võimas diagnostiline meetod, mis võimaldab tuvastada selliseid patoloogiaid, mida on raske muul viisil kontrollida. Termotöötlust kasutatakse järgmiste haiguste diagnoosimiseks (enne radiograafilisi ilminguid ja mõnel juhul enne patsiendi kaebuste ilmnemist) järgmiste haiguste põletikust ja kasvajatest, günekoloogilistest organitest, nahast, lümfisõlmedest, ENT haigustest, jäsemete närvi- ja veresoonte kahjustustest, veenilaiendid; seedetrakti põletikulised haigused, maks, neerud; osteokondroos ja seljaaju kasvajad.
1. Ajalooline teave termilise kujutamise kohta
Esimest korda kasutas Kanada kirurg dr Lawson 1956. Ta kasutas sõjaliseks otstarbeks kasutatavat öise nägemise seadet, et diagnoosida naistel rinnavähi vähki. Termilise kujutamise meetodi kasutamine on näidanud julgustavaid tulemusi. Rinnavähi määramise usaldusväärsus oli eriti varajases staadiumis umbes 60–70%. Riskigruppide kindlaksmääramine suurte masside sõeluuringute ajal õigustas termilise kujutamise tõhusust. Tulevikus on meditsiinis laialdasemalt kasutatud termilist kujutist. Termotöötluse tehnoloogia arendamisega sai võimalikuks kasutada neurokirurgias, teraapias, veresoonte kirurgias, refleksodiagnostikas ja refleksoteraapias soojusfotodeid. Huvi meditsiinilise pildistamise vastu kasvab kõigis arenenud riikides, nagu Saksamaa, Norra, Rootsi, Taani, Prantsusmaa, Itaalia, USA, Kanada, Jaapan, Hiina, Lõuna-Korea, Hispaania, Venemaa. Termotöötlusseadmete tootmise liidrid on Ameerika Ühendriigid, Jaapan, Rootsi ja Venemaa.
2. Termotöötluse biofüüsikalised aspektid.
Inimkehas eksotermilise biokeemilise toime tõttu
protsessides rakkudes ja kudedes, samuti energia vabanemise tõttu, t
seostatakse DNA ja RNA sünteesiga, tekitab suure koguse soojust 50-100 kcal / grammi. See soojus jaotub kehas vereringe ja lümfisüsteemi kaudu. Vereringe temperatuuri gradient. Vere kõrge soojusjuhtivuse tõttu, mis ei erine liikumise iseloomust, on võimeline teostama intensiivset soojusvahetust keha kesk- ja ääreala vahel. Kõige soojem on segatud venoosne veri. See jahutab kopsudes veidi ja säilitab suure vereringe ringi läbi kudede, elundite ja süsteemide optimaalse temperatuuri. Naha veresoonte kaudu kulgeva vere temperatuur langeb 2-3 ° võrra. Patoloogias häirib vereringe. Muutused tekivad ainult seetõttu, et suurenenud ainevahetus, näiteks põletiku fookuses, suurendab vere perfusiooni ja järelikult ka soojusjuhtivust, mis peegeldub termogrammis hüpertermia fookuse tõttu. Nahatemperatuuril on oma hästi määratletud topograafia.
Tõsi, vastsündinutel, nagu IAArkhangelskaya näitas, puudub naha termomotograafia. Madalam temperatuur (23-30 °) on distaalsed jäsemed, ninaots ja kõrvaklapid. Kõrgeim temperatuur südamiku piirkonnas, perineum, kael, epigastrium, huuled, põsed. Ülejäänud alade temperatuur on 31-33,5 ° C. Naha temperatuuri igapäevased kõikumised on keskmiselt 0,3-0,1 ° C ja sõltuvad füüsilisest ja vaimsest stressist ning muudest teguritest.
Muud asjad on võrdsed, minimaalsed muutused nahatemperatuuril
kaela ja otsa juures, maksimaalne - distaalses
jäsemeid, mis on seletatav närvisüsteemi kõrgemate osade mõjuga. Naistel on naistel sageli madalam temperatuur kui meestel. Vanuse tõttu väheneb see temperatuur ja selle varieeruvus väheneb ümbritseva õhu temperatuuri mõjul. Keha sisepiirkondade temperatuuri suhte püsivuse muutumisel aktiveeritakse termoregulatsiooniprotsessid, mis loovad uue tasakaalu kehatemperatuuri ja keskkonna vahel.
Terves inimeses on temperatuuri jaotus sümmeetriline
keha keskjoone suhtes. Selle sümmeetria purustamine toimib ka
haiguste termilise kujutamise diagnoosi peamine kriteerium. Termilise asümmeetria kvantitatiivne väljendus on temperatuuri erinevuse suurus.
Loendame temperatuuri asümmeetria peamised põhjused:
1) kaasasündinud vaskulaarne patoloogia, sealhulgas veresoonte kasvajad.
2) Autonoomilised häired, mis viivad veresoonte tooni reguleerimiseni.
3) trauma, tromboosi, emboolia tõttu tekkinud vereringehäired;
4) Venoosne ummikud, verejooksude tagasilöögivõime venoosse ventiili puudulikkusega.
5) põletikulised protsessid, kasvajad, mis põhjustavad metaboolsete protsesside kohalikku suurenemist.
6) muutused kudede soojusjuhtivuses turse, suurenemise või suurenemise tõttu
nahaaluse rasva kihi vähenemine.
On olemas nn füsioloogiline termo-asümmeetria,
mis erineb diferentsiaali patoloogilisest madalamast suurusest
iga kehaosa temperatuur. Rinna, kõhu ja selja jaoks
temperatuuri erinevus ei ületa 1,0 ° C.
Inimkehas esinevaid termoregulatiivseid reaktsioone kontrollitakse
Lisaks kesksele on olemas ka kohalikud termoregulatsiooni mehhanismid.
Nahk tänu tiheda kapillaaride võrgustikule
autonoomne närvisüsteem ja võimeline oluliselt laienema või
laevade valendiku täielikuks sulgemiseks, kaliibri vahetamiseks laias valikus, - ilus soojusvahetusorgan ja kehatemperatuuri regulaator.
Termograafia - funktsionaalse diagnostika meetod,
mis põhineb inimkeha infrapunakiirguse registreerimisel, t
proportsionaalne selle temperatuuriga. Soojuskiirguse jaotumist ja intensiivsust normaalsetes tingimustes määravad kehas esinevate füsioloogiliste protsesside iseärasused, eriti nii pinnal kui sügavates ja elundites. Erinevaid patoloogilisi seisundeid iseloomustab termiline asümmeetria ja temperatuuri gradient kõrge või madala kiirguse tsooni ja sümmeetrilise kehapiirkonna vahel, mis peegeldub termograafilises pildis. Sellel faktil on oluline diagnostiline ja prognostiline väärtus, mida näitab arvukad kliinilised uuringud.
3. Meditsiinilise termilise kujutise olemus.
Meditsiiniline termotöötlus (termograafia) on ainus diagnostiline meetod, mis võimaldab hinnata inimkehas esinevaid termilisi protsesse. Paljude haiguste diagnoosi usaldusväärsus sõltub selle hindamise tõhususest.
Ruumiandmed temperatuuri jaotumise kohta inimese keha pinnal erinevat tüüpi patoloogiate puhul on sõltumatud, kuna see on otseselt või kaudselt seotud soojuse tootmise, soojusvahetuse ja termoregulatsiooniga. Temperatuurimuutused peegeldavad vereringet ja ainevahetust, mistõttu soojuskujundamisel kui väga informatiivsel meetodil on nende häirete diagnoosimise teiste instrumentaalsete meetodite seas iseseisev roll.
Kudede soojuslikku seisundit, nende temperatuuri iseloomustab infrapunakiirguse intensiivsus. Inimene kui bioloogiline objekt, mille temperatuur on 31 ° C kuni 42 ° C, on peamiselt infrapunakiirguse allikas. Selle kiirguse maksimaalne spektraalne tihedus on umbes 10 mikronit.
8-12 mikroni piires töötavad termilised kujutised võivad väga täpselt salvestada infrapunakiirgust inimese keha pinnalt. Lisaks rakendasid nad funktsiooni mõõta temperatuuri absoluutväärtusi patoloogilise fookuse igas punktis. Neil asjaoludel on oluline prognoosiv väärtus ja see annab võimaluse uute teadusuuringute läbiviimiseks rakenduste laiendamisega. Kõige paljutõotavamate valdkondade hulka kuuluvad mitmesuguste patoloogiate, termilise kujutise diagnostika põhjalik ja üksikasjalik uurimine erinevate kirurgiliste sekkumiste ajal.
Seega, kasutades termilisi kujutisi, on võimalik piisava usaldusväärsusega salvestada soojusvälju ja hinnata saadud teavet, andes sellele kvalitatiivsed ja kvantitatiivsed omadused. Niisiis, infrapunakiirguse registreerimisel visualiseeritakse patoloogilise fookuse struktuur, asukoht, suurus, kuju ja piirid. See on termilise pilditeabe kvalitatiivne analüüs. Absoluutsete temperatuuride mõõtmisel hinnatakse patoloogilise protsessi raskusastet, selle aktiivsust, kahjustuste olemust (funktsionaalne, orgaaniline) eristatakse. See on termilise pilditeabe kvantitatiivne analüüs.
Meditsiinilise termilise kujutise diagnostilised võimalused põhinevad infrapunakiirguse tsoonide jaotumise hindamisel kehapinnal. See meetod annab teavet anatoomiliste ja topograafiliste ning funktsionaalsete muutuste kohta patoloogia valdkonnas. Meditsiiniline termotöötlus võimaldab teil peenelt koguda isegi põletikuliste, vaskulaarsete ja neoplastiliste protsesside algfaase. Sõltuvalt kohaliku temperatuuri tõusust või vähenemisest standardse (füsioloogiliselt normaalse) kehapiirkonna taustal suureneb või väheneb kudede infrapunakiirgus patoloogia piirkonnas.
4. Termilise kujutamise rakendusala meditsiinis.
Termograafia võimaldab teil varakult tuvastada ja selgitada siseorganite patoloogilisi ja funktsionaalseid häireid. Meditsiinilise diagnostika rakendused:
Sisemised haigused - diabeetiline angiopaatia, ateroskleroos, vaskulaarne endarteriit, Raynaud'i haigus, hepatiit, autonoomse reguleerimise häired, müokardiit, bronhiit jne. Uroloogia - neerude, põie põletikulised haigused jne. närvid, mitmesuguste etioloogiate suurte liigeste põletikulised haigused, osteomüeliit jne.
Onkoloogia - mitmesugused kasvajad, plastiline kirurgia, siirdatud naha närimine. Sünnitusabi ja günekoloogia - healoomulised ja pahaloomulised kasvajad, piimanäärme tsüstid, mastiit, raseduse varane diagnoosimine jne.
Farmakoloogia - objektiivsete andmete saamine põletikuvastaste ja vasodilaatorravimite jne kohta
Temperatuuri mõõtmine on esimene haigusnäht. Temperatuuri reaktsioonid, mis tulenevad nende universaalsusest, esinevad igasuguste haiguste puhul: bakteriaalne, viiruslik, allergiline, neuropsühhiaatriline.
5. Termotöötluse meetodid.
Termilise kujutamise meetod on saadud informatsioonile väga informatiivne ja mittespetsiifiline, kuna sarnased vaskulaarsed ja metaboolsed reaktsioonid moodustuvad mitmesugustes patoloogiates. Siiski võimaldab termotöötlusmeetodi meetodi piisav valik igal juhul saada spetsiifilist teavet elundite ja kehasüsteemide olukorra kohta.
Need meetodid võivad parandada termopildi informatiivsust erinevate patoloogiate hindamisel, sealhulgas subkliiniliste ilmingute staadiumis. Taotluses on võimalik haiguse kliinilisi sündroome objektiivistada, määrata patoloogia nosoloogia, jälgida erinevate raviviiside efektiivsust ja ennustada rehabilitatsiooniperioodi.
Termotöötluse meetodid:
Kohalik projektsioon, mis registreerib naha infrapunakiirguse tunnused kahjustatud elundi või segmendi projektsioonis. Muutunud kiirguse intensiivsus näitab patoloogia fookust, kus tekkisid muutused verevarustuses, metabolismi tase ja muutunud tundlikkuse, trofismi, vaskulaar- ja sekretoorse reaktsiooni püsivad olemasolevad nahavööndid. Registreerimise usaldusväärsus põhineb patoloogilise protsessi tulemusena soojusreguleerimise mehhanismi rikkumisel.
Kaugprojektsioonitehnika, mis salvestab infrapunakiirguse tunnused väljaspool kahjustatud elundi või patoloogilise fookuse väljaulatuvat osa. Registreerimise usaldusväärsus põhineb asjaolul, et neuro-refleksmehhanism mängib peamist rolli patoloogiat käsitleva termilise informatsiooni loomisel. Infrapunakiirguse intensiivsuse muutused visualiseeritakse Zakharyin-Gedi refleksitsoonides autonoomsetes inervatsioonitsoonides keha bioloogiliselt aktiivsetes punktides.
Dünaamiline meetod, mille abil salvestatakse infrapunakiirguse muutused teatud aja jooksul. Samal ajal visualiseeritakse dünaamikas verevoolu ja metaboolsete protsesside patoloogilisi häireid. Usaldusväärsus põhineb asjaolul, et infrapunakiirguse intensiivsuse muutuste dünaamika peegeldab organismi reaktsiooni patoloogia arengule ja näitab patoloogilise protsessi aktiivsust.
Dünaamiline meetod, kasutades provokatiivseid teste: füsioloogilised, füüsikalised ja farmakoloogilised. Selle meetodiga registreeritakse infrapunakiirguse kiire muutus vastuseks provotseerivale testile, mis suurendab termoregulatsiooni mehhanismide koormust ja tugevdab spetsiifiliste sündroomide ilmingut.
Meditsiiniline termotöötlus on kaugelearenev, mitteinvasiivne, täiesti kahjutu meetod, millel ei ole vastunäidustusi ja sobib korduvkasutamiseks. Seda kasutatakse edukalt südame-veresoonkonna, neuroloogiliste, neurokirurgiliste, traumatoloogiliste, ortopeediliste, angioloogiliste, kombustioloogiliste, onkoloogiliste ja muude patoloogiate diagnoosimiseks.
Diagnoosi kehtestamine ei ole ainus eesmärk meditsiinilise termilise kujutamise jaoks. See ainulaadne funktsionaalne meetod aitab valida sobiva ravi ja annab alati objektiivse hinnangu ravi efektiivsuse kohta.
Meditsiiniline termiline kujutamine on ka mitteinvasiivne intraoperatiivse diagnoosi meetod. Meditsiiniline termiline kujutamine on dünaamilise vaatluse ja funktsionaalse diagnostika vältimatu meetod kirurgilise operatsiooni ajal, muutes selle ohutumaks, prognoositavamaks ja produktiivsemaks. Postoperatiivsel perioodil võimaldab termotöötlus kontrollida verevarustuse taastamist, elundite ja ümbritsevate kudede närvijuhtimist ning ennetada põletikulisi ja hävitavaid komplikatsioone.
Termograafiat on kahte tüüpi:
1. Võtke ühendust kolesterooli termograafiaga.
Teletermograafia põhineb infrapunakiirguse muundamisel inimkehast elektriliseks signaaliks, mis on nähtav termokaamera ekraanil.
Kontaktkolesteroolne termograafia tugineb kolesteroolsete vedelkristallide optilistele omadustele, mis väljenduvad värvi muutumises vikerkaarevärvidele, kui neid kasutatakse termiliselt kiirgavate pindade puhul. Külmemad piirkonnad on punased, kuumim on sinine.
Hoida vedelate kristallide nahakompositsioonile, millel on
termosensitiivsus 0,001 С jooksul, reageerib soojusvoogule molekulaarse struktuuri ümberstruktureerimise teel.
7. Termograafilise kujutise tõlgendamise viisid.
Kaaludes erinevaid termilise kujutamise meetodeid, on küsimus
termograafiliste piltide tõlgendamise viise. Termilise kujutise pildi hindamiseks on visuaalsed ja kvantitatiivsed võimalused.
Termograafia visuaalne (kvalitatiivne) hindamine võimaldab teil määrata kõrge kiirgusega fookuste asukohta, suurust, kuju ja struktuuri ning ligikaudselt hinnata infrapunakiirguse hulka. Visuaalsel hindamisel ei ole siiski võimalik temperatuuri täpselt mõõta. Lisaks osutub termograafi nähtava temperatuuri tõus sõltuvaks
kiiruse ja põllu suuruse. Termograafia tulemuste kliinilise hindamise raskused on, et temperatuuri tõusu ala väikesel alal on vaevalt märgatav. Selle tulemusena ei pruugi tuvastada väikest patoloogilist fookust.
Radiomeetriline (kvantitatiivne) lähenemine on väga paljutõotav. See hõlmab kõige kaasaegsema tehnoloogia kasutamist ja seda saab kasutada massihaiguste ennetamiseks, kvantitatiivse informatsiooni saamiseks uuritud alade patoloogiliste protsesside kohta ning termograafia efektiivsuse hindamiseks.
^ 8. Meditsiiniliste kujutiste seade.
Termilised kujutised, mida praegu kasutatakse termilise kujutise diagnostikas,
Need on skaneerimisseadmed, mis koosnevad peeglite süsteemidest, mis keskenduvad infrapunakiirgusele keha pinnalt tundlikule vastuvõtjale. Selline vastuvõtja nõuab jahutamist, mis tagab suure tundlikkuse. Seadmes muundatakse soojuskiirgus järjestikku elektrisignaaliks, võimendatakse ja salvestatakse pooltoonilise kujutisena.
Praegu kasutatakse optilisi mehaanilisi kujutisi
skaneerimine, kus pildi ruumilise skaneerimise tõttu viiakse infrapunakiirguse järjestikune muundumine nähtavaks.
Olemasolevate termiliste kujutiste ühine puudus on vajadus jahutada neid vedela lämmastiku temperatuurini, mis muudab need piiratud kasutuseks. 1982. aastal pakkusid teadlased välja uut tüüpi infrapuna radiomeetri. See põhineb toatemperatuuril töötaval kile termoelementil.
temperatuuri ja millel on pidev tundlikkus paljudes lainepikkustes. Termoelemendi puuduseks on madal tundlikkus ja kõrge inerts.
9.Puti ja väljavaated parandada meditsiinilist kujutist.
Kokkuvõttes peate märkima peamised viisid ja väljavaated.
termilise kujutamise tehnoloogia parandamine. Esiteks on tegemist termilise kujutise kujutiste selguse ja kontrastsuse taseme tõstmisega, videovalveseadmete loomisega, mis suurendab termilise kujutise reprodutseerimist, samuti teadusuuringute ja rakenduste edasist automatiseerimist
Arvuti. Teiseks, mitmesuguste haiguste termilise kuvamise uurimismeetodite parandamine. Kujundaja peaks andma teavet naha piirkonna kohta, kus on muutunud temperatuur ja fikseeritud termilise välja koordinaadid. See peaks looma seadmeid, milles saate pildi suurendust juhuslikult muuta, määrata temperatuuri amplituudijaotuse horisontaalsetel ja vertikaalsetel telgedel. Lisaks on vaja kujundada seade, mis võib intensiivistuda
soojusülekande mehhanismi ja täheldatud termiliste väljade korrelatsiooni uurimine inimkehas olevate soojusallikatega. See võimaldab arendada ühtseid termovisiooni diagnostika meetodeid. Kolmandaks on vaja jätkata soojusfotode töötamise uute põhimõtete otsimist, mis töötavad spektri pikematel lainepikkustel, et registreerida keha maksimaalne soojuskiirgus. Tulevikus on võimalik parandada ka dekomeetri, sentimeetri ja millimeetri vahemike elektromagnetiliste võnkumiste ultra-tundliku vastuvõtmise seadmeid.
Meditsiinis on edukalt rakendatud suhteliselt uut uurimismeetodit, termotöötlust. See põhineb kudede infrapunakiirguse (IR) kaugel visualiseerimisel, mis viiakse läbi spetsiaalsete optiliste elektrooniliste seadmete - soojusfotode abil. Termokaamera poolt salvestatud IR-kiirguse intensiivsus iseloomustab kudede soojust, nende temperatuuri. See meetod võimaldab isegi põletikuliste, vaskulaarsete ja mõnede neoplastiliste protsesside algusetappe jäädvustada.
Sõltuvalt kohaliku temperatuuri tõusust või vähenemisest elundi või jäseme tavapäraste piirjoonte taustal suureneb kudede luminestsents patoloogia valdkonnas või vastupidi, väheneb. Arvukate tähelepanekute kohaselt iseloomustab iga isik teatud sümmeetrilist temperatuuri jaotust keha pinnal.
Termilise kujutise diagnostilised võimalused põhinevad peamiselt soojuskiirguse asümmeetria tuvastamisel. Termilise kujutamise meetodit iseloomustab absoluutne ohutus, lihtsus ja uuringute kiirus, vastunäidustuste puudumine. Termiline kujutamine annab samaaegse ülevaate anatoomograafilistest ja funktsionaalsetest muutustest kahjustatud piirkonnas.
Viited:
1. J. Leconte. “Infrapunakiirgus” M., 1958;
2. Gossorg J. “Infrapuna termograafia. Põhitõed, tehnika, rakendus ”M. Mir 1988;
4. "Kliiniline termiline pildistamine" ed. Melnikova V.P., Miroshnikova M.M. Peterburi 1999;
Termiline kujutamine meditsiinis
Paljud patoloogilised protsessid muudavad normaalset temperatuuri jaotust keha pinnal ja paljudel juhtudel on temperatuuri muutused eelistatud teistest kliinilistest ilmingutest, mis on väga oluline varase diagnoosimise ja õigeaegse ravi jaoks. Seetõttu on info- ja sidetehnoloogia kui funktsionaalse diagnostika meetod saanud viimasel ajal üha enam tunnustust erinevates meditsiini, teaduse ja kliinilise praktika valdkondades [14; 15; 21; 24; 27; 29; 44]. Selle väärtus ja eelis on võrreldavad radiograafia, ultraheli, CT ja MRIga, mida kasutatakse ainult elundite morfoloogiliste omaduste hindamiseks [10]. IKT visuaalselt ja kvantitatiivselt (viimase põlvkonna seadmete puhul, mille täpsus on 0,01 ° C) hindab keha pinnalt infrapunakiirgust, mis peegeldab keha sisemiste struktuuride olekut. Seda tüüpi diagnoos võimaldab teil hinnata dünaamika funktsionaalseid muutusi, st jälgida esialgseid uuringuid ja vahetult ravi ajal. Termograafia võimaldab täpsustada funktsionaalsete muutuste lokaliseerimist, protsessi aktiivsust ja levimust, muutuste olemust - põletikku, stagnatsiooni või pahaloomulisi kasvajaid.
Erinevalt enamikest kaasaegses meditsiinis kasutatavatest kontrollimeetoditest vastab infrapuna-termotöötlus diagnostiliste meetodite kriteeriumidele, mida saab kasutada profülaktiliste uuringute jaoks [22]. Sellisel juhul võetakse arvesse patsiendi ja arsti tervise ohutust, kuna seadmed registreerivad ainult patsiendi kehapinnast väljuva soojuskiirguse kiirgamata; eksam on täiesti kahjutu, eemalt, mitteinvasiivne. Mitte ühelgi olemasolevatest diagnostikameetoditest ei ole tänapäeval sellist diagnostilise ulatuse ulatust, võimet avastada korraga mitmeid haiguste rühmi. Kõrge infosisu - mõningate haiguste termilise kujutise usaldusväärsus läheneb 100% -le ja üldjuhul on esmaste uuringute puhul umbes 80% [5; 14]. Samuti on oluline märkida uuringu madalaid kulusid, kiirust ja lihtsustamist, võimalust kasutada termokaamerat suurte elanikkonnarühmade otseseks diagnostikaks. Patsiendi ettevalmistamine termiliseks pildistamiseks ei nõua erilisi sündmusi ja võtab lühikese aja jooksul: kõik, mis on vajalik, on vabastada vastav nahk rõivastelt 5-7 minutit enne uurimist. Uuringu tulemused kuvatakse reaalajas arvutimonitoril, kujutavad endast dünaamilist kujutist naha termilisest leevendamisest digitaalsete täpse naha temperatuuri näitajate registreerimisega, salvestatakse ja arhiveeritakse ilma ebaõnnestumata.
Kaasaegsete soojuskujutiste kahtlemata eelised hõlmavad selle võimet määrata haigus juba ammu enne selle kliinilist ilmingut ja isegi asümptomaatilist haigust. Lisaks on võimalik kogu keha kohe ja ühe ravi jooksul uurida, et saada usaldusväärset teavet patsiendi tervisliku seisundi kohta.
Termograafia meditsiiniline kasutamine algas eelmise sajandi 60ndatel aastatel ning nüüdseks on saavutatud parem arusaamine inimese füsioloogilisest soojuskiirgusest ja seos naha temperatuuri ja verevoolu vahel. Eespool öeldu kinnitamiseks tutvustatakse ülevaadet, mis on saadud peamiselt viimase kümne aasta jooksul erinevate erialade kodumaiste ja välismaiste arstide poolt. Need andmed näitavad, et meetodi võimalused on nii erinevad, et on lihtsam öelda, millises meditsiini valdkonnas on info- ja sidetehnoloogia kasutamine võimatu või piiratud. Meetodit kasutatakse mitmesuguste probleemide lahendamiseks, eelkõige haiguste diagnoosimiseks ja ravi efektiivsuse jälgimiseks. Hiljuti on laienenud haiguste hulk, mille puhul ravi alustamiseks ja jälgimiseks hakatakse kasutama kaasaegseid kauglämmastikuid; arstid kasutavad erinevaid soojusfotode tootemarke, nii kodumaiseid kui ka välismaiseid.
Paljudes erinevates kontaktivaba diagnostika meetodites, mis kajastavad keha reaktsiooni infrapuna-, ultraviolett-, ultra-kõrgsagedus- ja röntgenkiirguse spektris, märgitakse IKT jaoks eriline koht [1]. See meetod aitab tuvastada haiguse kliiniliste ilmingute raskusastme ja pinna temperatuuri vahelist seost ning sel juhul sõltub IR-kiirgus kudede vereringe olekust ja ei vasta alati patsiendi kaebustele, mis võimaldab teil diagnoosida haigusi prekliinilises etapis. Kaasaegsete infrapunakaamerate [16] eelised on, et need tagavad väga kõrge temperatuuritundlikkuse ja temperatuuri mõõtmise täpsuse. Uue põlvkonna kaasaskantavate seadmete kasutamine arsti kabinetis, patsiendi voodis, tööruumis ja isegi välitingimustes võimaldab dünaamilist infrapuna termilist kaardistamist ja saadud termogrammide analüüsi dünaamilise termilise kujutise filmina.
Paljudes kodumaistes ja välismaistes väljaannetes on kaalutud võimalusi kasutada IKT-sid vaskulaarsete haiguste diferentsiaaldiagnoosimiseks ja meetodi mõju hindamiseks kasutatud ravi mõju hindamiseks. Andmed saadi alumiste jäsemete vaskulaarsete haiguste ravi efektiivsuse kohta perftoraani abil [31]. Patsientide uurimise tulemusena hinnati perfotaaniga alajäsemete ateroskleroosi tühistamise efektiivsust efektiivsete raviprotseduuride korral, leiti sõrmede ja jala vahelist temperatuuri erinevust. 54 patsiendil täheldati ravi tulemusena perifeersete veresoonte seisundi paranemist haiguse üleminekuga III-B staadiumist II-B staadiumisse, samas kui vastav temperatuuride erinevus sõrmede ja jala vahel vähenes 4-5 ° C-lt 2-3 ° C-ni.
Kõrge info- ja sidetehnoloogia tundlikkust kinnitab füsioloogilise normi tingimuste muutuste registreerimine, mis tagab tingimuslike füsioloogiliste normide patoloogiliste sümptomite ja variantide kindlakstegemise. Tuntud on välismaa kogemus info- ja kommunikatsioonitehnoloogia kasutamisest patsientide hindamisel, kellel on kõrge risk perifeersete arteriaalsete haiguste riski suhtes, sealhulgas raskusaste, funktsionaalsus ja elukvaliteet [38]. Uuringus osales 51 patsienti (sealhulgas 23 meest vanuses 70 ± 9,8 aastat). Paralleelselt info- ja sidetehnoloogiaga läbisid patsiendid standardsed diagnostilised testid (pahkluu-brachiaalindeksi (ABI) määramine ja ABI määramine treeninguga, segmendi rõhu mõõtmine jäsemetes). Kahekümne kaheksa IKT-ga patsiendil esines alajäsemete perifeersetes arterites vereringehäireid, samas kui standardkatsetes oli kõrvalekaldeid ainult 20 patsiendil.
Meie spetsialistid viisid edukalt läbi sarnaseid uuringuid. Jalgpinna termograafilist profiili uuriti madalamate jäsemete venoosse haigusega patsientidel (VBHK), kasutades IKT ja RT (raadio termograafia) abil erinevaid termograafilisi meetodeid VBK diagnoosimisel [13]. Veenilise patoloogia olemasolu või puudumist kinnitava võrdlusmeetodina kasutasime Vivid-3 asjatundliku seadme (General Electric, USA) ultraheliuuringuid (USAS) verevoolu värvikoodiga. Esimesse rühma kuulus 30 patsienti XB klassidega C1-C2 (45 alajäsemeid) ja 29 tervet isikut (58 alajäsemeid), teise rühma hulka kuulus 25 patsienti XB klassidega C3-C6 (38 alumise jäseme) ja 29 patsienti. tervetele isikutele (58 alajäsemeid). Määrati diagnooside kokkusattumise protsent, mis määrati erinevat tüüpi termograafia abil ja nende kombinatsioon AECS-iga. Esimese rühma tööparameetrite arvutamine (klassides C1-C2 XB patsientidel) näitas, et IKT ja RT meetodid olid XB varases staadiumis diagnoosimisel võrdselt ebaefektiivsed. Kõrgeim tundlikkus (nende patsientide osakaal, kellele avastati patoloogiline termogramm) oli kombineeritud termomeetriaga (63,6%). Spetsiifilisus (patoloogiliste termogrammide puudumise sagedus tervetel inimestel) oli suurim kombineeritud meetodil (76,4%), samuti diagnoosi kokkusattumise sagedusega võrdlusmeetodiga (71,5%). Teises grupis registreeriti kombineeritud meetodil kõrgeim tundlikkus (89%) ja spetsiifilisus (91,5%), samuti diagnoosi kokkusattumise sagedus võrdlusmeetodiga (91%). Meetodi tõeliste diagnostiliste võimete selgitamiseks teiste venoosse patoloogia tüüpide puhul viidi läbi kolmanda rühma (57 patsienti, 114 jäseme) termogrammide topeltpime võrdlus. Kolmandas, segatud grupis oli kombineeritud termograafia spetsiifilisus ja tundlikkus vastavalt 86,7 ja 87,9%. WB tuvastati UZAS-is 35 juhul, trombootiline haigus rekanaliseerimise etapis - 32-s, äge venoosne tromboos - 16-s ei leitud 31 juhul veenipatoloogiat. Autorite sõnul on alajäsemete VB-ga patsientidel pindmiste ja sügavate temperatuuride muutused kindlad diagnoosiväärtused, kuid need ei jõua ASA võimete juurde. Eriti ilmselgelt on termograafia ebapiisav efektiivsus näidatud VB algfaasis, kui praktiliselt puuduvad venoosse stagnatsiooni tunnused, seetõttu on termograafilistel meetoditel suurem kliiniline tähtsus haiguse ravi efektiivsuse jälgimisel.
IKT efektiivsust hinnati ka teiste kroonilise veenipuudulikkuse vormide puhul [2]. Uuringus jaotati patsiendid järgmiselt: veenilaiendid (VD) - 1690 (83,2%) inimest; postrombootiline haigus (PTFB) - 238 (11,7%); jäsemete kaasasündinud angiodüsplaasia (VADK) - 103 (5,1%) patsiendist. VADKi tunnustamisel kasutati peale UZDASi ka termotöötlust, arvutipõhist (CT) ja / või magnetresonantstomograafiat ja voltmeetriat. Suure kliinilise materjali põhjal määrasid autorid UZDAS, CT ja MRI infrapuna termograafia tundlikkuse, spetsiifilisuse ja diagnostilise täpsuse CVI erinevate vormide kontrollimisel. Meetodite tundlikkus oli 94-98%; spetsiifilisus - 90-95%; diagnostiline täpsus - 92-96%. Autorite järeldused on järgmised: UZDAS on perifeerse ringluse kaasasündinud ja omandatud patoloogia mitteinvasiivse diagnoosi „kuldstandard”. Lisaks dupleks-angioskoopeerimisele võib VADK-i algoritmi lisada ka CT, MRI ja termiline pildistamine.
Koronaararterite haigestumise ohus olevate inimeste varajane avastamine on jätkuvalt meditsiinilise tähtsusega ülesanne. Südame-veresoonkonna süsteemi instrumentaalsete uuringute standardiks on elektrokardiograafia, reograafia ja dopplograafia. Nende abiga hinnatakse südame funktsionaalset ja orgaanilist seisundit iseloomustavaid parameetreid, veresooni ning nende tegevuse reguleerimise iseärasusi. Selliste uuringute tähtsus tuleneb ka asjaolust, et veresoonte toonide reguleerimise autonoomsete häirete korral võib aju verevarustus väheneda, mis suurendab kollaptoidsete ja neurotransmitterite sünkoopiliste seisundite tekkimise tõenäosust vahemikus 61 kuni 91% sünkoopi seisundi üldstruktuuris [23]. Vaskulaarse reaktiivsuse info- ja sidetehnoloogia seire on uus mitteinvasiivne test, mis põhineb temperatuuri muutumisel oklusioonil ja pärast seda. Selles vees uuriti sõrmede distaalsete falankside temperatuurivastust brachiaalarteri oklusioonile, et hinnata vegetatiivset reaktiivsust ja patsiendi üldist kohanemisvõimet stressitingimustes [30; 33; 52]. Käte pindade temperatuurivahetuste kontaktivaba jälgimine viidi läbi FLIR Systems [30] ThermaCAM SC3000 termilise kujutise kaamera abil 10-liikmelises kontrollrühmas ja 15 patsiendiga, kellel oli kahjustatud veresoonte autonoomne regulatsioon koos diferentseerimata sidekoe düsplaasiaga (NDST). Autorid [30] märgivad, et Doppleri, sphygmo ja reograafia meetodid toimivad veresoonte pulseerimisel veres. Kunstlikes oklusioonitingimustes ei ole jäsemel pulsatsiooni ja reaktsiooni jälgimine oklusiooniks muutub võimatuks. IKT-i eeliseks on see, et parameetri, näiteks temperatuuri mõõtmine oklusiooni ajal, võimaldab mitteinvasiivseid uuringuid stressitestile reageerimise kohta, mis võib olla diagnostiline kriteerium veresoonte funktsionaalse seisundi hindamiseks.
Diabetoloogia valdkonna teadusuuringute läbivaatamine ja artiklid [34; 41; 45; 46; 50] näitas info- ja kommunikatsioonitehnoloogia tähtsust ning perifeerse perfusiooni ja kudede elujõulisuse kliinilise hindamise meetodi kasutamise olulisust, eriti seeriaviisiliste mõõtmiste puhul, mida kasutatakse ravi tulemuste hindamiseks. Diabeet on kogu maailmas haigus, mis toob endaga kaasa suurima arvu jäsemete amputatsiooniprotseduure, mis toimuvad iga 30 sekundi järel, enam kui 2500 jäseme päevas [35]. Artiklis kirjeldatakse IKT-meetodite edukat kasutamist diabeetiliste jalahaavandite diagnoosimiseks ja jälgimiseks 63-aastasel patsiendil (suhkurtõbi 13 aastat). Andmed saadi ravi alguses ja 7., 14., 21., 35. ja 48. päeval. 48. päeval paranesid suu talla haavandid, mis olid korrelatsioonis termograafilise pildiga. Autorid soovitavad infrapuna termograafiat mitte ainult diabeetilise jala haavade paranemise hindamiseks, vaid ka teise etioloogia haavandite ja haavade ravi jälgimise meetodina.
On kogemusi infrapunase värvilise kristall-termograafia ja IKT võimete hindamisel maksatsirroosiga patsientide keerulises ravis, mis on keeruline portaalhüpertensiooni poolt [32]. Meetod võimaldab objektiivselt hinnata ringleva verevoolu raskusastet eesmise kõhu seina vaskulaarsete tagakülgede juures, samas leiti termograafiliste indeksite korrelatsioon ultraheli ja endoskoopiliste andmetega. Töö põhineb 30 maksatsirroosiga patsiendi kliinilise, laboratoorsete, ultraheliuuringute, endoskoopiliste ja termograafiliste uuringute tulemustel, mida on raskendatud portaalhüpertensiooniga (PG). Tulemused näitavad, et ThermaCAM P65 termokaamerat kasutav info- ja kommunikatsioonitehnoloogia annab objektiivset teavet PG poolt komplitseeritud CP-ga patsientide eesmise kõhu seina verevarustuse taseme kohta, mis võimaldab kirurgidel määrata kirurgilise ravi teostatavust ja viia patsiendi seisundi mitteinvasiivne jälgimine pärast operatsiooni.
Etiopatogeneetilised tegurid, mis määravad kraniovertebraalse piirkonna probleemide esinemise, lisaks geneetilisele, kaaluvad ülemise emakakaela selgroo vigastusi. Uuringutes uuriti noorukite kraniovertebraalse patoloogia hemodünaamilisi häireid [19]. Töö põhineb 300 nooruki 14–18-aastase põhjaliku uuringu tulemustel, millel on selgroolülid. Kasutati järgmisi meetodeid: kliiniline neuroloogiline, radioloogiline, ultraheli doppleri sonograafia (UZDG), reoenkefalograafia (REG), elektroenkefalograafia (EEG), pea ja kaela infrapuna-termograafia. Infrapuna termograafia viidi läbi 79 (43,9%) vertebrobasilaarse basseini (VBB) vereringehäiretega noorukitel ja emakakaela lülisamba degeneratiivset-düstroofset muutust. Uuringu tulemusena tuvastati 34 (43%) noorukil termograafilise asümmeetria märke ja 94,4% vastasid UZDG ja REG andmetele.
53,2% patsientidest tuvastati ühepoolse selgroo sündroomi (SPA) termograafilised tunnused, mis 100% juhtudest vastasid teiste aju verevoolu uurimise meetoditega saadud andmetele. Vertebrobasilaarse puudulikkuse (VBN) termograafilised tunnused leiti 19%, vastavus 86,7%; 64,6% -l noorukitest avastati venoosse stagnatsiooni termograafilised tunnused ja 100% vastasid USDG ja REG andmetele. 58 ja 56% noorukitest leiti emakakaela lülisamba ebastabiilsuse ja degeneratiivsete-düstroofiliste muutuste termograafilisi tunnuseid ning neid kinnitati peaaegu alati röntgeniandmetega. Uuringud on näidanud kõrget efektiivsust ja piisavat täpsust, et teha kättesaadavaks ja mitteinvasiivseid meetodeid, et uurida emakakaela selgroo pea- ja kaelapiirkonda noorukitel kui keerulist objektiseerivat valu sündroomi ja tuvastada aju vereringe aju vertebrobasilaarses süsteemis patoloogilisi ja kompenseerivaid võimeid.
IKT-diagnostika kasutamise uuringuid viiakse läbi ka teistes neuroloogia valdkondades. Seega hinnati kokkgodüniaga patsientide (anokophikovy valu sündroom) ravis terapeutiliste meetmete efektiivsust kombinatsioonis manuaalse teraapiaga, kasutades IKT-d [53]. Näidatakse termograafia tulemuste märkimisväärset kokkusattumist (pinna temperatuuri vähenemine uuritavas piirkonnas) koos valu vähenemisega ravi käigus, mis on informatiivsem kui klassikaline lähenemine valu subjektiivsele hindamisele küsimustike ja skaaladega. Autorid rõhutavad ka IKT seire ohutust võrreldes dünaamilise röntgendifraktsiooniga [53].
Positiivsed tulemused saadi reumatoloogias. Süsteemse skleroosi ja Raynaud'i sündroomi mikrovaskulaarsete häirete diagnoosimiseks kasutati kapillaroskoopiat, termilist kujutist ja laser-Doppleri voolumõõtmist [43]. Diagnostika efektiivsus rakendatud meetodites on vastavalt 89, 74 ja 72%, mis näitab, et iga lähenemist saab üksteisest sõltumatult kasutada nende haiguste diagnoosimiseks, kuid diagnoosi täpsust parandatakse, rakendades samal ajal kõiki kolme meetodit. Andmed dünaamiliste muutuste kohta mikrotsirkulatsioonis, mis saadi laserdoppleri voolumõõtmise ja termilise kujutise abil, on lähedased, kuid nende meetodite tõhusus on oluliselt madalam kapillaari meetodist.
Mitmed uuringud hindavad info- ja sidetehnoloogia pildistamise tõhusust traumatoloogia ja ortopeedia valdkonnas, saadud andmed on ebaselged. Prospektiivne uuring viidi läbi 100 patsiendiga, kellel esines kahtlustushaiguse sündroom (kontrollrühm - 30 tervet) [47]. Mõlemas rühmas viidi läbi õlarihma IKT, 73% patsientidest olid kõrvalekalded: hüpotermiat täheldati 51% patsientidest ja hüpertermiat täheldati 22% -l. Hüpotermia rühmas oli õla liikumise piiramine kõrgem kui hüpertermia grupis ja mitte-ebanormaalses rühmas (p t