Medicinsk termisk bildbehandling

Hippocrates skrev i 400 BC. e.: "I vilken del av kroppen det finns ett överskott av värme eller kyla, måste sjukdomen detekteras där." De gamla grekerna nedsänkte kroppen i våt smuts, och det område som torkade ut snabbare pekade dem på sjukdomens lokala manifestation.

Fram till artonhundratalet var användningen av händer och termometrar det enda sättet att mäta värmen som kommer från kroppen, och hittills är vi fortfarande beroende av kontakttermometrar vid medicinska undersökningar. Sedan Dr. Karl Wunderlichs banbrytande arbete 1868, där han skisserade de grundläggande principerna för temperaturregistrering och dess betydelse vid studier och behandling av feber, har mätningen av människokroppstemperaturen spelat en framträdande roll inom medicin. Kunskap om dynamiken i kroppstemperaturen i sjukdomar, säger Wunderlich, är mycket viktig för utövare, och i vissa fall oersättliga, eftersom:

• temperaturen kan varken låtsas eller förfalskas,
• specifika temperaturvärden indikerar feber,
• graden av att överskrida normala temperaturgränser indikerar ofta svårighetsgraden och risken för sjukdomen,
• termometri snabbast och säkert övervakar eventuella avvikelser från sjukdomsstyrd kurs, detekterar både återfall och förbättringar,
• Termometri kan användas för att optimera behandlingstaktiken.

Det första fotot är en patient smurt med lera. Nästa - utformningen av de gamla termometrarna (från: Encyclopedic Dictionary of FA Brockhaus och IA Efrona 1890-1907).

Termometri utvecklades långsamt från Galileos tidiga termoskop (1592) till de polsk-tyska fysikern Fahrenheit (1724) och den svenske forskaren Celsius (1742). Fahrenheit-skalan används för närvarande endast i USA. Kelvin temperaturmätningsenhet uppkallad efter en av de grundare termodynamikens Brittisk fysiker Thomson ( "Lord Kelvin") En termodynamisk temperatur skala där början (0K) sammanfaller med den absoluta nollpunkten (den temperatur vid vilken avslutar den kaotiska rörelse av atomer och molekyler). En grad Celsius och en Kelvin är lika viktiga, deras skalor förskjuts 273,15, det vill säga ° C = K - 273,15.

Under åren som följde ersatte andra anordningar glaskvävekliniska termometrar, såsom termoelement, termistorer, pyrometrar och IR-radiometrar för att mäta temperaturen hos trumhinnan eller pannan. Endast omkring 1880 uppfann en amerikansk astronom och fysiker Langley en bolometer, en termisk strålningsdetektor baserad på en förändring i det elektriska motståndet hos ett halvleder-temperaturkänsligt element när det upphettas på grund av absorptionen av ett uppmätt strålningsflöde. Med den här enheten kan du känna värmen hos levande saker storleken på en ko på ett avstånd av mer än 400 meter.

Från vänster till höger: Karl Wunderlich (1815-1877), Samuel Langley (1834-1906), Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), Anders Celsius (1701-1744), William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907).

Först efter upptäckten och studien av infraröd (IR) strålning var möjliga signifikanta framsteg inom IR-visualisering av patologins manifestationer, för vilka det inte finns något behov av direktkontakt av mätanordningen med patienten.

En grund för att förstå vilken typ av infraröda delen av det elektromagnetiska spektrumet lades av två medlemmar av samma familj: en enastående astronomen William Herschel, som upptäcktes 1800 uppvärmningseffekten av synligt rött ljus, som han kallade "strålningsvärme", som nu kallas infraröd strålning, och hans son John Herschel, år 1840, i den första termiska bilden som mottogs av experiment med naturligt solljus - ett termogram.

Vänster: William Herschel (1783-1822) och hans experiment. I mitten: John Herschel (1792-1871). Till höger är ett termogram av solstrålning, erhållen av D. Herschel 1840.

Sedan dess har många forskare bidragit till fördjupad kunskap om IR-strålning. Men ytterligare 100 år måste passera från det infraröda termogrammet av D. Herschel, innan det blev möjligt att framgångsrikt realisera den praktiska användningen av termisk bildbehandling. Under denna tid upptäcktes strålningslagen från Kirchhoff, Stephen, Boltzmann, Vin och Planck. Dessa lagar beaktas i modern termisk bildbehandling och radiotermometrisk teknik, vilket gör det möjligt att mäta sina temperaturer genom mätning av strålning av kroppar. Fjärråtgärder mottagare (termiska bildskärmar, IR och millimeter radiotermometrar) registrerar ljusstyrkan temperatur, det vill säga temperaturen som motsvarar kraften av elektromagnetisk strålning av människokroppen.

Upptäcktarna av strålningslagen. Från vänster till höger: Max Planck (1858-1947), Joseph Stefan (1835-1893), Ludwig Boltzmann (1844-1906), Wilhelm Wien (1864-1928).

Vid mitten av 20-talet bidrog intensivt och framgångsrikt arbete med militär användning av IR-teknik till skapandet av de första termiska bildbildarna. Modern thermal imaging diagnostics har all anledning att bli en av de viktigaste informationsteknikerna med ett omfattande räckvidd, och idag har IR imaging system haft en stor inverkan på medicin, vetenskap och astronomi.

Termisk bildbehandling är en funktionell diagnostikmetod som framgångsrikt använts av läkare över hela världen i mer än ett halvt sekel. Otvivelaktiga fördelar, såsom absolut harmlöshet, visuell klarhet, enkelhet och snabbhet för att erhålla resultat med högt informationsinnehåll, ledde till snabb expansion av tillämpningsområdet för värmebildningsmetoden i medicin.

Utvecklingen av medicinsk termisk bildbehandling.

Historien om skapandet av termiska bildbildare för medicinsk användning innefattar flera generationer enheter. Tyska fysikspektroskopi Marian Cherni 1925 utvecklade han evaporografen. Hans student Bowling Barnes byggde den första värmebildaren baserad på termistorer på 1950-talet. En sådan anordning användes av kanadensisk obstetrician-gynekolog och medicinsk forskare Ray Lawson från McGill University för att erhålla ett termogram av bröstkörtlarna. År 1956 publicerade han ett papper där han rapporterade om detektering med infraröd avbildning av en ökning av hudtemperaturen i projiceringen av verifierade maligna brösttumörer hos 26 kvinnor. Denna banbrytande studie kan betraktas som början på en ny diagnostisk metod - klinisk termografi eller medicinsk termisk bildbehandling.

Till vänster är Ray Lawson (Ray N.Lawson, 1973), i mitten och till höger de första värmebildarna (Piroscan, England).

Biomedicinsk forskning

Det otvivelaktiga och obestridliga värdet i biomedicinsk forskning av moderna metoder för visualisering av levande föremål. Bland dem är röntgen (inklusive CT och PET), olika modifieringar av MR, ultraljud, optiska, spektroskopiska, elektrofysiologiska metoder och många andra. Men förutom fördelarna med var och en av de befintliga kartläggningsmetoderna har de alla i praktiken i fysiologiska och i synnerhet i kliniska humanstudier vissa begränsningar.

Därför, trots den rikedom av instrument stöd och möjlighet till vissa av ovanstående metoder för att mäta temperaturen, värmekameror inom medicin har sin egen nisch, bestämma inte bara våglängden hos den detekterade strålningen i kroppen, men också ett antal ytterligare möjligheter i fullständig säkerhet, närhet, hastighet och studera enkelhet med hög diagnostisk informativnosti.

Vi tillägger också att den kombinerade användningen av termisk bildbehandling med andra metoder för klinisk och hårdhetsbedömning av kroppens funktionella system och dess system ökar effektiviteten ofta. Med en sund och bevisbaserad forskningsmetodik kan dessa egenskaper omvandla termisk bildbehandling, såsom uttryckt av L.B. Likhterman, i "ideal diagnostisk metod."

Termisk bildbehandling av en person

Den mänskliga kroppen är ett öppet icke-jämviktstermodynamiska system som är i ständig växelverkan med miljön och realiserar komplicerad organiserade komplexa termoregulatoriska mekanismer för att upprätthålla konstant "kärnan" temperatur - de centrala kroppsregioner (skalle, bröstet och buken) på grund av kontrollerad förändring perifera områden temperatur. Att upprätthålla stabiliteten hos den inre miljön och dess dynamiska balans är ett viktigt inslag i kroppens vitala aktivitet.

Enligt fysikens lagar, med någon omvandling av energi (inklusive i en levande organism) blir en del av det till värme. Alla processer i kroppen kan delas in i två typer: sker med utsläpp av energi och energiabsorption. De viktigaste fysiologiska processerna som fungerar som värmekällor i kroppen hos ett homootherm (djurblodigt) djur är basal metabolism, upprätthåller hållning, kall muskelton, motoraktivitet och kall skakning. Basal metabolism är den viktigaste källan och samtidigt värmekonsumtorn, som bildas som ett resultat av processer som ständigt förekommer i kroppen: upprätthåller gradienten av ämnen och laddningar på membran hos alla celler; hjärt- och respiratoriska muskels arbete intestinal motilitet bibehålla tonen i släta och skelettmuskler; regenereringsprocesser etc.

I en levande organisme är vävnadens värmeledningsförmåga huvudsakligen associerad med blodomloppet och, i mindre utsträckning, normalt med ämnesintensiteten. Reflektormekanismer för värmeöverföring från djupare strukturer kan också delta i bildandet av yttermiska mönster (fördelning av termiska fält). Värmefrisättning av öppna nervstrukturer, förutom blodflöde och metabolism, bestäms också av elektrogenes. De yttre faktorerna som bestämmer den infraröda strålningen från huden är temperaturen, arean och varaktigheten av den yttre temperaturexponeringen.

Hudens normala fysiologiska temperaturprofil visar en minskning av temperaturen från huvudet till benen och i den proximala distala riktningen (från mitten till periferin) på extremiteterna med relativ symmetri på båda sidor av kroppen, vilket upprepade gånger har visat sig använda termisk bildbehandling. Effekt på den ha biologiska (dygnsrytm) rytmer tillstånd hormonella system, sympatisk tonus, värme och vatten metabolism tillstånd vasomotoriska systemet, tjocklek och hudpigmentering, och periodiska fluktuationer i hormonnivåer, t ex kortisol produktion och progesteron, såväl som graden av belastning av ämnet, närvaron, lokalisering och svårighetsgrad av smärta och mycket mer. Sålunda är temperaturen huden en integrerad indikator vars storlek för övrigt bestäms inte enbart av lagarna i fysiologi, men även av lokala cirkulationsrubbningar, lesioner septisk eller aseptisk inflammation, tumörer, och beror också på medicinering, rökning, användning av parfymer och ett antal andra faktorer.

En naturlig fråga uppstår: är det möjligt att dra några konkreta slutsatser baserade på en termisk bildundersökning med så många faktorer som påverkar människokroppens IR-strålning?

Svaret är ja! - och grunden för ett sådant svar är att en person tillhör homotermiska varelser, från vilken det är möjligt att fastställa kriterier för normal temperaturfördelning och definiera begreppen temperaturnorm och patologi. Grunden för förekomsten av homeotermiska varelser är termoregulering - upprätthåller en konstant kroppstemperatur, vilket är möjligt med rätt balans mellan värmeproduktion och värmeutsläpp. Normalt fluktuerar temperaturen i hjärnan, blodet och inre organen (kärnans temperatur) runt 37 ° C med en variation av ± 1,5 °. Med mer signifikanta temperaturavvikelser stör enzymets aktivitet, följt av dysfunktion av organ och vävnader, medan människokroppstemperaturen över 43 ° C och under 33 ° C är praktiskt taget inkompatibel med livet. Alla reaktioner som möjliggör upprätthållande av en konstant kroppstemperatur under olika förhållanden styrs av speciella nervcentraler i hjärnan.

För närvarande har det visat sig att temperaturavkänning tillhandahålls av den kumulativa aktiviteten hos värmekänsliga hudmekanoreceptorer, varvid informationen överförs till högre centra. Termoreguleringssystemet innefattar hjärnans kortikala och hypotalamiska områden. Hypothalamus behandlar information från externa och interna termoreceptorer och ger en anpassning av aktuella och måltemperaturer. Det har fastställts att hypotalamusens främre region reglerar värmeöverföringsprocessen och kärnan i den bakre hypothalamus anses vara värmegenerationscentrum.

Termiskt känsliga strukturer förutom hypotalamus finns också i hjärnstammen (median och medulla), i ryggmärgen, i bukhålets dorsalvägg, i musklerna och i de subkutana strukturerna. Det betyder att det finns både lokala och centrala mekanismer för att svara på avvikelser från temperaturvärden, vilket termoreguleringssystemet anser "normal". Den viktigaste mekanismen i detta system är reglering av vaskulär ton i huden av det sympatiska nervsystemet. Ökad blodpåfyllning av huden ökar dess värmeledningsförmåga och följaktligen värmeöverföringen av kroppen på grund av direktledning (ledning) av värme genom huden; en minskning av perifer blodcirkulation, tvärtom bidrar till "kvarhållande" av värme. Dessa mekanismer skyddar kroppen från både överhettning och överkylning.

Spridningen av värme i miljön, som är avgörande för homeoterma organismer, uppträder på flera sätt: värmeledning, värmestrålning, konvektion, avdunstning av vätska från kroppens yta. Förändringen i proportionerna av dessa komponenter i den totala värmeöverföringen av människokroppen beror på temperaturen och luftfuktigheten i miljön. Hos människor är temperaturen vid temperaturkomfort (lufttemperatur 20 ° C och relativ fuktighet 40-60%) strålningen 54 kcal / h, värmeledningsförmågan är 26 kcal / h, indunstningen är 23 kcal / h. Processen för värmeöverföring i biologiska vävnader beror på värmeledningsförmågan hos vävnader, konvektion, intensiteten i blodperfusion, frisättningen av metabolisk värme.

Tekniska förmågor

Informationsvärdet för IR-strålning som en signal är att den speglar det funktionella tillståndet och dynamiken i dess förändringar i olika vävnader och kroppssystem. Trots det faktum att infraröd strålning registreras från kroppens yta kan den innehålla information om hur vävnaderna ligger under huden, speciellt med olika utveckling av subkutant fett, olika funktionella tillstånd av muskler, liksom patologiska processer - mjukvävnadstomörer inflammatoriska processer, suppurations etc. Värdet av värmebildningsmetoden i sådana kliniska situationer beror bland annat på oförmåga att använda kontakt- eller invasiva (termistorer, termoelement, etc.), temperaturmätningsmetoder, och före djupmätningsmetoderna (radiometermetri) har termisk bildbehandling en fördel i rumslig och tidsmässig upplösning.

De tekniska egenskaperna hos värmebehandlingsutrustning gör det möjligt att tillförlitligt fixa även små skillnader i yttemperaturen. Visualisering av sådana processer som förändringar i volym och hastighet av blodrörelse genom kärl, frisättning och avdunstning av vätska från hudytan, vilket leder till temperaturförändringar på kroppsytan, är termisk bildbehandling en högteknologisk metod för att erhålla funktionell information om patienten i realtid.

Termotopografiya

Termotopografi (stationärt mönster av temperaturfördelning på ytan av olika delar av kroppen) i sin helhet bär mycket användbar data. I statiska mätningar kan meningsfull information extraheras från att analysera temperaturskillnaden i symmetriska områden i kroppen av samma patient, temperaturgradienter eller genom att jämföra IR-bilden hos objektet som studeras med termiska porträtt av andra objekt. Dynamiska mätningar ger forskare ytterligare information, så att du kan övervaka behandlingsförloppet och utvärdera dess effektivitet, utforska utvecklingen av det funktionella tillståndet för både termoreguleringssystemet som helhet och dess individuella länkar.

Med bevisad informativitet i metoden i diagnostik, når 90-97% för sådana sjukdomar som bröstkörtelns patologi eller lesioner i venerna i nedre extremiteterna, tillåter metoden att diagnostisera sjukdomar i det prekliniska steget.

De viktigaste patologiska orsakerna till ökningen av lokal temperatur:

• inflammation av vilken genesis som helst där det finns en lokal expansion av mikrovasculaturens kärl och förstärkning av metaboliska processer;
• nedsatt venös utflöde och venös trängsel
• maligna neoplasmer, i vilka metaboliska processer också aktiveras. Lokal termodiagnos är särskilt effektiv när ytliga eller grunda maligna tumörer ligger under huden (till exempel hud, bröstkörtlar, sköldkörteln);
• irritation av ryggrad och perifera nerver. I detta fall observeras temperaturökningen i zonen av deras innervation;
• ökad metabolism av olika organ.

De viktigaste patologiska orsakerna till att sänka lokal temperatur:

• kränkningar av arteriell blodtillförsel (aterosklerotisk lesion av artärer, trombos, etc.);
• minskning av mikrocirkulationen (mikroangiopati av olika ursprung, försämrad vegetativ reglering av vaskulär ton);
• en minskning av ämnesomsättningen hos olika organ av ålder eller patologisk karaktär;
• degenerativa processer med ersättning av funktionellt aktiv vävnad genom bindväv;
• uttalad dysfunktion av ryggrad och perifera nerver (i motsvarande dermatomer och innervation zoner).

Fördelar med termisk bildbehandling som en diagnostisk metod

• enkelhet, tillgänglighet och användarvänlighet;
• tar emot resultat i realtid
• rörlighet och brist på bindning till kontoret eller ett specifikt område med angivna egenskaper
• förmåga att utföra en studie (erhållande av primära data i form av termogram) av någon som har genomgått den nödvändiga relativt kortvariga träningen, inklusive de som inte har medicinsk utbildning (sjuksköterskor, laboratorieassistenter)
• Eftersom denna enhet är en del av mjukvaru- och hårdvarukomplexet, finns det möjlighet att överföra bilden till tjänsten, där specialister i termografi utvärderar den erhållna bilden online för närvaro av termografiska tecken på patologi, implementeras telemedicinsteknologinalgoritmerna. Under den närmaste tiden kommer vår programvara automatiskt att upptäcka tecken på patologiska zoner och formulärprotokoll för patientundersökningar.
• Termisk vision är blodlös, ofarlig (icke-invasiv) för patienten och personalen, kan utföras upprepade gånger och med allvarlighetsgrad av patientens tillstånd.

Examinationsrapport

För korrekt analys och jämförelse av termogram erhållna vid olika tidpunkter utförs studien under standardiserade förhållanden, nämligen:

• vid en temperatur av 22-24 ° C (zon med "termisk komfort" - inom detta område arbetar termoreguleringsmekanismerna i normala fysiologiska förhållanden) utan att blåsa luft, med undantag för källor som värme (batterier, fläktar, glödlampor) och kallt (luftkonditionering, öppen fönster på vintern, etc.);
• inte tidigare än 2 timmar efter att ha ätit och utförde fysiska aktiviteter
• med undantag, åtminstone under dagen, att använda vasoaktiva farmakologiska preparat, salvor, gnidning eller homeopati och inom 5-6 timmar - med parfym;
• efter anpassning med öppen hud i provområdet i minst 15 minuter;
• kvinnor i undersökningen av bröstkörtlarna i mitten av menstruationscykeln (10-14 dagar).

Studiens omfattning beror på målen: Primär full screening innefattar registrering av cirka 20-25 termogram, kontrollvolymen (för behandlingsresultat) eller zonal (till exempel endast bröstkörtlar) är mycket mindre. Enligt vittnesbörd kan studien kompletteras med stresstester som syftar till att identifiera / bekräfta patologi: kalltest, glukosprov, övningstest och andra.

Varaktigheten av studien av en zon (utan hänsyn till anpassningstiden) är 3-5 minuter. Den fullständiga flersökningsstudien tar 10-15 minuter. Stresstestens varaktighet - från 5 minuter (övning) till 45 minuter (glukosprov).

Det bör understrykas att trots att läkarundersökningen inte alltid anser att termisk bildbehandling är en bevisbaserad metod för att diagnostisera många sjukdomar, anser vi att denna metod främst är ett verktyg för att stödja diagnostiskt beslutsfattande.

Termografi (termisk bildbehandling)

Termografi är en medicinsk metod för forskning som syftar till att identifiera och lokalisera olika patogena processer åtföljd av en lokal ökning (mindre ofta - en minskning) av temperaturen. Med denna metod kan du bestämma olika former av inflammatoriska processer, aktiv tillväxt av tumörer, åderbråck, skador, blåmärken, frakturer. Det är en exakt studie, på grundval av vilken du kan göra en korrekt diagnos och bestämma lokaliseringen av processen.

Procedurbeskrivning

Det finns två typer av termografi: kontaktlös och kontakt, men kärnan i båda metoderna är bestämning av kroppstemperaturen i ett visst område.

Termokontakttermografi utförs med användning av vissa anordningar, vilka innefattar termografer och termiska bildbildare. Dessa enheter registrerar infraröda vågor och presenterar dem som en bild. Med denna metod kan du omedelbart täcka hela patientens kropp.

Kontakttermografi använder flytande kristaller som kan ändra sin färg beroende på temperaturen hos människokroppen. Kontakt görs med ett speciellt lager eller en film med lämpliga kontakter. Denna metod är lokal och mer exakt än icke-kontakt-termografi.

Förberedelser för termografi

Trots sin relativa enkelhet har förfarandet flera egenskaper i beredningen.

10 dagar före studien är det nödvändigt att sluta ta alla mediciner som inkluderar hormoner eller påverka kardiovaskulärsystemet. Ta bort eventuella salvor som kan påverka det undersökta området. Vid kontroll av mageorganen i patienten ska inte ätas (vara i tom mage).

För bröstundersökning måste du vänta 8-10 (vissa källor säger 6-8, så det är bäst att kolla med en specialist) på menstruationscykeln. I rummet där termografi utförs, bör det finnas en konstant temperatur på 22-23 grader Celsius. För att patienten ska kunna anpassa sig till det är det nödvändigt att klä av honom på kontoret och låta honom vänja sig inom 15-20 minuter. Patienten ska vara i vilat och avslappnat tillstånd, eftersom detta kan påverka resultatet avsevärt.

Genomföra forskning

Förfarandet kan utföras av en specialist i funktionell diagnostik, men en högspecialiserad läkare kommer att dechiffrera resultaten och upprätta diagnosen.

Inte varje sjukhus har utrustning för termografi, eftersom denna studie inte är vanlig.

På grund av detta utförs denna typ av undersökning i privata kliniker eller vissa typer av dispensar och kostar en anständig summa pengar. Ofta är det omöjligt att genomföra en studie omedelbart efter en doktors recept, eftersom det är nödvändigt att uppfylla vissa krav under en ganska lång tid före förfarandet.

Icke-kontakttermografi görs oftast stående eller liggande. Samtidigt liknar processen i sig förfarandet för fotografering eller videoinspelning från olika vinklar. Kontakttermografi görs huvudsakligen sittande, genom att kontakta den tidigare angivna filmen eller skiktet med det område som studeras. Bilden överförs till datorskärmen och / eller inspelas på digital media för vidare åtgärd av en specialist.

Resultaten av termografi utvärderas och bearbetas elektroniskt. Patologi är märkbar på grund av förändringar i termiskt mönster på platser med hypotermi (temperatur under normala för platsen) eller hypertermi (förhöjd temperatur).

Fördelar och nackdelar

Bland fördelarna är att tillhandahålla absolut säkerhetsforskning för både läkaren och patienten, en smärtfri studie, som inte har kontraindikationer och åldersbegränsningar. Dessutom förorenar inte miljön miljön, har en mycket exakt visning av lokalisering (felet är mindre än en millimeter) och visar även temperaturförändringar (upp till 0,008 grader Celsius) och låter dig undersöka hela kroppen i en session.

Nackdelarna är det faktum att patienten orättvist uppfyller kraven vid beredningsfasen som resultat - resultaten kan vara felaktiga.

Lång förberedelse anses vara en minus, varför konsekvenserna ibland kan vara irreversibla vid undersökningen, den höga kostnaden jämfört med alternativa metoder, till exempel biopsi, ett litet antal medicinska och medicinska forskningsinstitut som utför denna studie.

Indikationer för

Med det ökande antalet bröstcancer krävdes nya metoder för forskning, och som ett resultat blev termografi en av de ledande metoderna för att undersöka körteln på grund av dess fördelar, även om det har som ett krav att det behöver utföras på vissa dagar i menstruationscykeln.

På grund av det faktum att inflammatoriska processer åtföljs av en ökning av temperaturen, särskilt i lokaliseringsorten, kan termografi du begränsa centrum för inflammation. Detta är särskilt märkbart när den inflammatoriska processen har slagit in i det inre hålorganet eller en annan kroppshålighet, eftersom hypertermi har tydliga gränser för detta område.

Eventuella brott mot kärlsystemet är också tydligt synliga i studien. Så, med åderbråck minskar tjockleken på sina väggar, och som ett resultat ökar värmeöverföringen. Med ischemi, trombos och nekros på grund av brist på eller brist på blodtillförsel sjunker temperaturen i kroppsområdet och kärlet.

Detta gör att du kan identifiera flebit i de tidiga stadierna, och angiografi är inte den mest användbara metoden för att studera patologi, eftersom det påverkar både kärl och negativ effekt av röntgenstrålning.

Förändringar i det endokrina systemet, särskilt sköldkörteln, bukspottkörteln och spottkörtlarna. Ger dig möjlighet att bestämma utvecklingen av onkologiska processer i dem och för bukspottkörteln - dess skada, vilket kan vara orsaken till typ 1-diabetes. Brott mot sköldkörteln - kan uppstå som hypotermi hos vissa delar av kroppen.

Störning av värmeväxling av huden är förknippad med spasm eller avspänning av hudens ytliga kapillärer. Det kan vara resultatet av sjukdomar i nervsystemet eller medfödd patologi. Förutom denna metod är det omöjligt att fastställa en exakt diagnos på annat sätt, så att termografi i detta fall är det enda sättet att upprätta en noggrann diagnos.

Termografi används aktivt i traumatologi, eftersom det gör det möjligt att bestämma lokaliseringen av skadan och dess typ.

Sträckning och blåmärken kännetecknas av en temperaturökning i ett visst område, muskel eller muskelgrupp. Med stängda frakturer kan man tydligt se frakturets gränser, benfragment, som märkbart är mycket bättre än på röntgenstrålar och säkrare, eftersom det inte finns någon negativ yttre effekt.

Termisk bildbehandling

Institutionen för medbiofysik, informatik och ekonomi

Termisk bildbehandling i medicin

1: a året studenter

Gushchin N.V., Danilov I.A.

2. Huvuddelen

- Historisk information om termisk bildbehandling;

- Biofysiska aspekter av termisk bildbehandling.

- Kärnan i medicinsk bildbehandling;

- Användningsområden för termisk bildbehandling i medicinsk diagnostik;

- Metoder för termisk bildbehandling

- Sätt att tolka termografisk bild;

- Enhet av medicinska värmekameror;

- Sätt och möjligheter att förbättra diagnostisk diagnostik i medicin;

Termisk bildbehandling, som tillämpningsområde för lagar av termisk strålning

Termisk bildbehandling kan kallas ett universellt sätt att få olika uppgifter om världen runt omkring oss. Som det är känt, har termisk strålning någon kropp vars temperatur skiljer sig från absolut noll. Dessutom sker den stora delen av energiomvandlingsprocesserna (och dessa inkluderar alla kända processer) vid frisättning eller absorption av värme. Eftersom medeltemperaturen på jorden inte är hög, sker de flesta processerna med låg specifik värmegenerering och vid låga temperaturer. Följaktligen faller den maximala strålningsenergin av sådana processer i det infraröda mikrovågsområdet.

Termisk bildbehandling är ett vetenskapligt och tekniskt område som studerar de fysiska grunderna, metoderna och enheterna (termiska bildbildare) som ger möjlighet att observera lätt uppvärmda föremål.

Medicinska tillämpningar

I modern medicin är termisk bildbehandling en kraftfull diagnostisk metod som gör det möjligt att identifiera sådana patologier som är svåra att kontrollera på andra sätt. Termisk bildbehandling används för att diagnostisera följande sjukdomar (före radiografiska manifestationer och i vissa fall långt före patientens klagomål) av följande sjukdomar: inflammation och tumörer hos bröstkörtlarna, gynekologiska organ, hud, lymfkörtlar, ENT-sjukdomar, nerv- och vaskulära lesioner i extremiteterna, åderbråck inflammatoriska sjukdomar i mag-tarmkanalen, levern, njurarna; osteokondros och ryggradss tumörer.

1. Historisk information om termisk bildbehandling

För första gången användes termisk bilddiagnostik i klinisk praxis av en kanadensisk kirurg Dr. Lawson 1956. Han använde en nattvisningsanordning som användes för militära ändamål, för tidig diagnos av cancer hos bröstkörtlar hos kvinnor. Användningen av termisk bildmetod har visat uppmuntrande resultat. Tillförlitligheten hos bestämningen av bröstcancer var, särskilt i ett tidigt skede, cirka 60-70%. Identifieringen av riskgrupper vid stora massscreeningar motiverade effektiviteten hos termisk bildbehandling. I framtiden har termisk bildbehandling blivit mer vanligt förekommande inom medicin. Med utvecklingen av termisk bildteknik blev det möjligt att använda termiska bildbildare i neurokirurgi, terapi, vaskulär kirurgi, reflexdiagnostik och reflexbehandling. Intresset för medicinsk bildbildning växer i alla utvecklade länder, som Tyskland, Norge, Sverige, Danmark, Frankrike, Italien, USA, Kanada, Japan, Kina, Sydkorea, Spanien, Ryssland. Ledarna inom produktion av värmekameror är USA, Japan, Sverige och Ryssland.

2. Biofysiska aspekter av termisk bildbehandling.

I människokroppen på grund av exoterm biokemisk

processer i celler och vävnader, liksom på grund av utsläpp av energi,

associerad med syntesen av DNA och RNA, producerar en stor mängd värme-50-100 kcal / gram. Denna värme fördelas inuti kroppen genom cirkulerande blod och lymf. Blodcirkulationen nivåer temperaturgradienter. Blodet på grund av sin höga värmeledningsförmåga, som inte varierar med sin rörelse, kan utföra en intensiv värmeväxling mellan kroppens centrala och perifera områden. Den varmaste är blandat venöst blod. Det kyler lite i lungorna och spridar sig genom en stor cirkulationscirkulation, upprätthåller den optimala temperaturen på vävnader, organ och system. Temperaturen i blodet som passerar genom hudkärlen minskar med 2-3 °. I patologi störs cirkulationssystemet. Förändringar uppstår endast eftersom ökad metabolism, till exempel i inflammationsfokuset ökar blodperfusion och följaktligen värmeledningsförmåga som återspeglas i termogrammet genom att hyperthermi-fokus uppträder. Hudtemperaturen har sin egen väldefinierade topografi.

Det är sant att hos nyfödda, som IAArkhangelskaya visade, är hudtermomotopografi frånvarande. De distala extremiteterna, näsens spets och auriklar har den lägsta temperaturen (23-30 °). Den högsta temperaturen i axillärregionen, i perineum, nacke, epigastrium, läppar, kinder. De återstående områdena har en temperatur på 31-33,5 ° C. Dagliga variationer i hudtemperaturen är i genomsnitt 0,3-0,1 ° C och beror på fysisk och psykisk stress, liksom andra faktorer.

Andra saker är lika små förändringar i hudens temperatur

observeras i nacke och panna, maximalt - i distala

lemmar, vilket förklaras av påverkan av de högre delarna av nervsystemet. Kvinnor har ofta en hudtemperatur lägre än män. Med ålder minskar denna temperatur och dess variabilitet minskar under påverkan av omgivande temperatur. Med någon förändring i konstansen av förhållandet mellan temperaturen på kroppens inre områden aktiveras termoregulatoriska processer som skapar en ny jämvikt mellan kroppstemperatur och miljö.

I en frisk person är temperaturfördelningen symmetrisk

i förhållande till kroppens mittlinje. Att bryta denna symmetri tjänar också

det viktigaste kriteriet för värmebildsdiagnos av sjukdomar. Det kvantitativa uttrycket för termisk asymmetri är storleken på temperaturskillnaden.

Vi listar de främsta orsakerna till temperatur asymmetri:

1) Medfödd vaskulär patologi, inklusive vaskulära tumörer.

2) Autonoma störningar, vilket leder till dysregulering av vaskulär ton.

3) Cirkulationssjukdomar på grund av trauma, trombos, emboli,

4) Venös trängsel, retrograd blodflöde med venös ventilinsufficiens.

5) Inflammatoriska processer, tumörer som orsakar lokal ökning av metaboliska processer.

6) Förändringar i värmeledningsförmågan hos vävnader på grund av svullnad, en ökning eller

en minskning av skiktet av subkutant fett.

Det finns en så kallad fysiologisk termo-asymmetri,

vilket skiljer sig från den patologiska lägre storleken på differentialen

temperatur för varje enskild kroppsdel. För bröst, buk och rygg

Temperaturskillnaden överstiger inte 1,0 ° C.

Termoregulatoriska reaktioner i människokroppen kontrolleras

Förutom central finns det lokala mekanismer för termoregulering.

Hud tack vare ett tätt nät av kapillärer under kontroll

autonomt nervsystem och i stånd att väsentligt expandera eller

för att helt stänga kärlens lumen, för att ändra din kaliber över ett brett spektrum, - ett vackert värmeväxlareorgan och en kroppstemperaturregulator.

Termografi - en metod för funktionell diagnostik,

baserat på registrering av infraröd strålning i människokroppen,

proportionell mot dess temperatur. Fördelningen och intensiteten av termisk strålning under normala förhållanden bestäms av de särdrag hos de fysiologiska processer som förekommer i kroppen, i synnerhet både i ytan och i djupet och organen. Olika patologiska förhållanden karaktäriseras av termisk asymmetri och närvaron av en temperaturgradient mellan zonen med hög eller låg strålning och en symmetrisk kroppsregion, vilken återspeglas i den termografiska bilden. Detta faktum har ett viktigt diagnostiskt och prognostiskt värde, vilket framgår av många kliniska studier.

3. Kärnan i medicinsk termisk bildbehandling.

Medicinsk termisk bildbehandling (termografi) är den enda diagnostiska metoden som gör det möjligt att utvärdera termiska processer i människokroppen. Tillförlitligheten i diagnosen av många sjukdomar beror på effektiviteten av denna bedömning.

Rumsinformation om temperaturfördelningen över människokroppens yta i olika typer av patologi är av oberoende intresse, eftersom det direkt eller indirekt är förknippat med försämrad värmeproduktion, värmeväxling och termoregulering. Temperaturförändringar speglar nedsatt blodcirkulation och metabolism, och därför utgör termisk bildbehandling som en mycket informativ metod en självständig roll bland andra instrumentella metoder för att diagnostisera dessa störningar.

Värmestatusen hos vävnader, deras temperatur kännetecknas av intensiteten hos infraröd strålning. Människan som ett biologiskt föremål, som har en temperatur av 31 ° C till 42 ° C, är en källa till övervägande infraröd strålning. Den maximala spektraldensiteten hos denna strålning ligger i området omkring 10 mikron.

Termiska bildbildare som arbetar inom området 8-12 mikron kan mycket noggrant registrera infraröd strålning från ytan av människokroppen. Dessutom implementerade de funktionen att mäta de absoluta värdena på temperaturen vid varje punkt i det patologiska fokuset. Dessa omständigheter har ett viktigt förutsägbart värde och ger möjlighet till forskning på en ny högteknologisk nivå med utvidgning av applikationer. De mest lovande områdena innefattar djupgående och detaljerade studier av olika patologier, termisk bilddiagnostik vid olika kirurgiska ingrepp.

Med hjälp av termiska bildbildare är det sålunda med den nödvändiga graden av tillförlitlighet möjligt att registrera termiska fält och utvärdera den erhållna informationen, vilket ger den kvalitativa och kvantitativa egenskaper. Så när man registrerar infraröd strålning visualiseras gränsens plats, storlek, form och karaktär, strukturen för det patologiska fokuset. Detta är en kvalitativ analys av värmebildningsinformation. Vid mätning av absoluta temperaturer, graden av svårighetsgrad av den patologiska processen utvärderas dess aktivitet, nedbrytningens art (funktionell, organisk) differentieras. Detta är en kvantitativ analys av värmebildningsinformation.

De diagnostiska egenskaperna hos medicinsk termisk bildbehandling är baserade på bedömningen av fördelningen av infraröd strålningszoner på kroppsytan. Denna metod ger information om anatomiska och topografiska och funktionella förändringar inom patologins område. Medicinsk termisk bildbehandling gör det möjligt att subtilt fånga in de första stadierna av inflammatoriska, vaskulära och neoplastiska processer. Beroende på ökningen eller minskningen av lokal temperatur mot bakgrunden av standard (fysiologiskt normala) kroppsplaner ökar eller minskar infraröd strålning av vävnader inom patologin.

4. Användningsområdet för termisk bildbehandling i medicin.

Termografi gör det möjligt att identifiera och förtydliga vid ett tidigt, preklinisk stadium patologiska och funktionella störningar i interna organ. Ansökningar inom medicinsk diagnostik:

Interna sjukdomar - diabetisk angiopati, ateroskleros, vaskulär endarterit, Raynauds sjukdom, hepatit, autonoma regleringsstörningar, myokardit, bronkit etc. Urologi - inflammatoriska sjukdomar i njurarna, urinblåsan etc. nerver, inflammatoriska sjukdomar i stora leder av olika etiologier, osteomyelit, etc.

Onkologi - olika typer av tumörer, plastikkirurgi, tuggning av den transplanterade huden. Obstetrik och gynekologi - godartade och maligna tumörer, bröstkörtelns cystor, mastit, tidig diagnos av graviditet etc. Otorhinolaryngology - Förlamning och pares av ansiktsnerven, allergisk rinit, inflammation i paranasala bihålor etc.

Farmakologi - erhållande av objektiva uppgifter om effekterna av antiinflammatoriska och vasodilaterande läkemedel etc.

Temperaturmätning är det allra första symptomet som indikerar en sjukdom. Temperaturreaktioner på grund av deras universalitet förekommer i alla typer av sjukdomar: bakteriell, viral, allergisk, neuropsykiatrisk.

5. Metoder för termisk bildbehandling.

Den termiska avbildningsmetoden är mycket informativ och icke-specifik för den erhållna informationen, eftersom liknande vaskulära och metaboliska reaktioner bildas i olika patologier. Ett adekvat val av metoden för termisk bildforskning möjliggör emellertid i varje fall att man erhåller specifik information om tillståndet för organ och kroppssystem.

Dessa tekniker kan förbättra informativiteten hos termisk bildbehandling vid bedömningen av olika patologier, inklusive vid scenen av subkliniska manifestationer. I deras ansökan är det möjligt att objektivera kliniska syndrom av sjukdomen, bestämma patologiens nosologi, övervaka effekten av olika typer av behandling och förutse rehabiliteringsperioden.

Metoder för termisk bildbehandling forskning:

Lokal-projektionsteknik, som registrerar funktionerna hos infraröd strålning i huden i projiceringen av det drabbade organet eller segmentet. Den förändrade strålningsintensiteten indikerar ett fokus av patologi där förändringar i blodtillförseln inträffade, nivån av ämnesomsättningen och de stabilt existerande hudzoner med förändrad känslighet, trofism, vaskulär och sekretorisk reaktion bildad. Registreringssäkerheten är baserad på överträdelsen av termoreguleringens mekanism som ett resultat av den patologiska processen.

Distant-projection teknik, som registrerar funktionerna i infraröd strålning utanför projiceringen av det drabbade organet eller patologiska fokus. Registreringssäkerheten är baserad på det faktum att neurreflexmekanismen spelar huvudrollen i bildandet av termisk information om patologin. Förändringar i intensiteten hos infraröd strålning visualiseras i Zakharyin-Geds reflexzoner, i autonoma zoner av innervation, i biologiskt aktiva punkter av kroppen.

Dynamisk metod genom vilken förändringar i infraröd strålning registreras under en viss tidsperiod. Samtidigt visualiseras patologiska störningar i blodflödet och metaboliska processer i dynamiken. Tillförlitlighet baseras på det faktum att den detekterade dynamiken av förändringar i intensiteten hos infraröd strålning återspeglar kroppens svar på patologins utveckling och indikerar aktiviteten hos den patologiska processen.

Dynamisk metod med provocerande tester: fysiologiska, fysiska och farmakologiska. Med denna metod registreras snabba förändringar i infraröd strålning som svar på ett provokationstest, vilket ökar belastningen på mekanismerna för termoreglering och intensifierar manifestationen av specifika syndromer.

Medicinsk termisk bildbehandling är en avlägsen, icke-invasiv, helt ofarlig metod för forskning, som inte har kontraindikationer och är lämplig för upprepad användning. Det används med framgång för att diagnostisera kardiovaskulära, neurologiska, neurokirurgiska, traumatologiska, ortopediska, angiologiska, förbränningsmässiga, onkologiska och andra patologier.

Att fastställa en diagnos är inte det enda målet för medicinsk termisk bildbehandling. Denna unika funktionella metod hjälper till att välja lämplig behandling och ger alltid en objektiv bedömning av effektiviteten av behandlingen.

Medicinsk termisk bildbehandling är också en icke-invasiv metod för intraoperativ diagnos. Medicinsk termisk bildbehandling är en nödvändig metod för dynamisk observation och funktionell diagnostik under en operation, vilket gör den säkrare, mer förutsägbar och produktiv. I den postoperativa perioden tillåter termisk bildbehandling att du kontrollerar återställandet av blodtillförseln, nervledningen av organ och omgivande vävnader och förhindrar inflammatoriska och destruktiva komplikationer.

Det finns två huvudtyper av termografi:

1. Kontakta kolesterisk termografi.

Teletermografi är baserad på omvandling av infraröd strålning från människokroppen till en elektrisk signal, som visualiseras på värmekamerans skärm.

Kontakt kolesterisk termografi bygger på de optiska egenskaperna hos kolesteriska flytande kristaller, vilka uppenbaras av en färgförändring till regnbågsfärger när de appliceras på termiskt utstrålande ytor. De kallaste områdena är röda, de hetaste är blåa.

Deponeras på hudkompositionen av flytande kristaller, som har

termosensitivitet inom 0,001 С, reagerar på värmeflöde genom omstrukturering av molekylstrukturen.

7. Sätt att tolka termografiska bilden.

Efter att ha beaktat de olika metoderna för termisk bildbehandling, är frågan om

sätt att tolka termografiska bilder. Det finns visuella och kvantitativa sätt att utvärdera en termisk bildbild.

Visuell (kvalitativ) bedömning av termografi gör det möjligt att bestämma placeringen, storleken, formen och strukturen hos högemitterande foci, såväl som ungefärligt beräkna mängden infraröd strålning. Men med en visuell bedömning är det omöjligt att noggrant mäta temperaturen. Dessutom visar ökningen av den uppenbara temperaturen i termografen sig att vara beroende av

svephastighet och fältstorlek. Svårigheter för den kliniska utvärderingen av termografiens resultat är att temperaturhöjningen i ett litet område i området knappast är märkbart. Som en följd blir det kanske inte ett litet patologiskt fokus.

Radiometrisk (kvantitativ) tillvägagångssätt är mycket lovande. Det handlar om användning av den modernaste tekniken och kan användas för att genomföra masspreventiva undersökningar, för att erhålla kvantitativ information om de patologiska processerna inom de studerade områdena, samt att utvärdera effektiviteten hos termografi.

^ 8. Anordningen av medicinska bildspelare.

Termiska bildbildare används för närvarande i termisk bilddiagnostik,

De är avsökningsanordningar som består av system av speglar som fokuserar infraröd strålning från kroppens yta till en känslig mottagare. En sådan mottagare kräver kylning, vilket ger hög känslighet. I apparaten omvandlas den termiska strålningen i följd till en elektrisk signal, förstärkt och inspelad som en halvtonbild.

För närvarande används termiska bildskärmar med optisk mekanisk

skanning, i vilken på grund av den rumsliga avsökningen av bilden utförs en sekventiell omvandling av infraröd strålning till synligt.

En vanlig nackdel med befintliga termiska bildbildare är behovet av att kyla dem till flytande kväve-temperatur, vilket gör dem begränsade i användning. 1982 föreslog forskare en ny typ av infraröd radiometer. Det är baserat på en film-termoelement som arbetar vid rumstemperatur.

temperatur och har en konstant känslighet i ett brett spektrum av våglängder. Nackdelen med termoelementet är låg känslighet och hög tröghet.

9.Puti och möjligheter att förbättra termisk bildbehandling i medicin.

Sammanfattningsvis måste du peka på de viktigaste sätten och utsikterna.

förbättring av termisk bildteknik. Dessa är för det första en ökning av nivåerna av tydlighet och kontrastförhållande med termiska bildbilder, skapandet av videoövervakningsenheter, vilket ger ökad termisk bildreproduktion, samt ytterligare automatisering av forskning och tillämpning

Datorer. För det andra förbättringen av metoder för termisk bildbehandling för olika typer av sjukdomar. Bildgivaren bör ge information om området på hudområdet med ändrad temperatur och koordinaterna för ett fast termiskt fält. Det är tänkt att skapa enheter där du kan slumpmässigt ändra förstoringen av bilden, fixa amplitudfördelningen av temperaturen längs de horisontella och vertikala axlarna. Dessutom är det nödvändigt att designa en enhet som kan intensifiera

Utvecklingen av forskning om mekanismen för värmeöverföring och korrelationen mellan de observerade värmefälten med värmekällor inuti människokroppen. Detta kommer att möjliggöra utveckling av enhetliga metoder för termovision diagnostik. För det tredje är det nödvändigt att fortsätta sökandet efter nya principer för drift av termiska bildbildare som arbetar i längre våglängder av spektret för att registrera den maximala värmestrålningen i kroppen. I framtiden är det också möjligt att förbättra utrustningen för ultrakänslig mottagning av elektromagnetiska svängningar av decimeter, centimeter och millimeterintervall.

I medicinen har en relativt ny forskningsmetod, termisk bildbehandling, tillämpats framgångsrikt. Det bygger på avlägsen visualisering av infraröd (IR) strålning av vävnader, utförd med hjälp av speciella optiska-elektroniska enheter - värmekameror. Intensiteten av IR-strålning som registreras av en termisk bildskärm karakteriserar vävnadens termiska tillstånd, deras temperatur. Med denna metod kan även de initiala stadierna av inflammatoriska, vaskulära och några neoplastiska processer subtly fångas.

Beroende på ökningen eller minskningen av den lokala temperaturen på bakgrunden av organs eller lemmens vanliga konturer, ökar luminiscensen hos vävnaderna i patologiska området eller omvandlar sig omvänd. Enligt många observationer kännetecknas varje person av en viss symmetrisk temperaturfördelning över kroppsytan.

Diagnostiska möjligheter för termisk bildbehandling är baserade på identifiering, främst av asymmetrier av värmestrålning. Den termiska avbildningsmetoden kännetecknas av absolut säkerhet, enkelhet och snabbhet av forskning, frånvaron av några kontraindikationer. Termisk bildbehandling ger en samtidig bild av anatomophotografiska och funktionella förändringar i det drabbade området.

referenser:

1. J. Leconte. "Infraröd strålning" M., 1958;

2. Gossorg J. "Infraröd termografi. Grunder, teknik, tillämpning "M. Mir 1988;

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

Termisk bildbehandling i medicin

Många patologiska processer förändrar normal temperaturfördelning på kroppens yta, och i många fall är temperaturförändringar före andra kliniska manifestationer, vilket är mycket viktigt för tidig diagnos och snabb behandling. Därför har IKT som en metod för funktionell diagnostik nyligen fått ökat erkännande inom olika områden inom medicin, vetenskap och klinisk praxis [14; 15; 21; 24; 27; 29; 44]. Dess värde och fördel är jämförbart med radiografi, ultraljud, CT och MR, som endast används för att bedöma organens morfologiska egenskaper [10]. IKT visuellt och kvantitativt (för enheter av den senaste generationen med hög noggrannhet på 0,01 ° C) utvärderar infraröd strålning från kroppens yta, vilket återspeglar tillståndet för kroppens inre strukturer. Denna typ av diagnos gör att du kan utvärdera de funktionella förändringarna i dynamiken, det vill säga att övervaka förändringar under den första undersökningen och direkt under behandlingen. Termografi ger dig möjlighet att specificera lokalisering av funktionella förändringar, processens aktivitet och dess prevalens, arten av förändringar - inflammation, stagnation eller malignitet.

Till skillnad från de flesta undersökningsmetoder som används i modern medicin, uppfyller infraröd värmekonstbildning kriterierna för diagnostiska metoder som kan användas för profylaktiska undersökningar [22]. I detta fall beaktas säkerhet för patientens och läkarens hälsa, eftersom enheterna endast registrerar värmeljuset från patientens kroppsytan utan att stråla ut. Undersökningen är helt ofarligt, på distans, icke-invasiv. Inget av de befintliga diagnostiska metoderna idag har en sådan bredd av diagnosområdet, förmågan att upptäcka många grupper av sjukdomar samtidigt. Högt informationsinnehåll - Tillförlitligheten hos värmebilden hos vissa sjukdomar närmar sig 100%, och i allmänhet uppgår den till ca 80% för primära undersökningar [5; 14]. Det är också viktigt att notera lågkostnaden för undersökningen, snabbheten och användarvänligheten, möjligheten att använda en värmekamera för att uttrycka diagnostik av stora grupper av befolkningen. Att förbereda en patient för termisk bildbehandling kräver ingen speciella händelser och kort tid: allt som krävs är att släppa motsvarande hud från kläderna 5-7 minuter före undersökningen. Resultaten av undersökningen visas i realtid på en datorskärm, representerar en dynamisk bild av hudens värmeavlastning med registrering av digitala korrekta temperaturindikatorer, registreras och arkiveras utan att misslyckas.

De otvivelaktiga fördelarna med modern termisk bildbehandling innefattar dess förmåga att bestämma sjukdomen långt innan dess kliniska manifestation och även med asymptomatisk sjukdom. Dessutom är det möjligt att undersöka hela kroppen omedelbart och inom en behandling för att få tillförlitlig information om patientens hälsotillstånd.

Den medicinska användningen av termografi började på 60-talet av förra seklet, och nu har en större förståelse för värmestrålning i mänsklig fysiologi och förhållandet mellan hudtemperatur och blodflöde uppnåtts. För att bekräfta ovanstående kommer översynen att presentera de resultat som erhållits huvudsakligen under det senaste decenniet av inhemska och utländska läkare av olika specialiteter. Dessa data visar att metodens möjligheter är så olika att det är lättare att säga inom vilket område av medicin användningen av IKT är omöjlig eller begränsad. Metoden används för att lösa olika problem, för det första är det diagnos av sjukdomar och övervakning av effektiviteten av behandlingen. Det antal sjukdomar där moderna avlägsna värmebildare börjar använda för att diagnostisera och övervaka behandling har nyligen utvidgats. läkare använder olika märken av termiska bildskärmar, både inhemska och utländska.

I ett antal olika metoder för kontaktlös diagnostik registreras en speciell plats för IKT [1] som registrerar kroppens svar i infrarött, ultraviolett, ultrafrekvent och röntgenutsläppsspektrum. Denna metod hjälper till att identifiera sambandet mellan svårighetsgraden av sjukdomens kliniska manifestationer och yttemperaturen, och i detta fall beror IR-strålningen på blodcirkulationen i vävnaderna och korrelerar inte alltid med patientens klagomål, vilket gör att du kan diagnostisera sjukdomar i det prekliniska skedet. Fördelarna med moderna infraröda kameror [16] är att de ger mycket hög temperaturkänslighet och temperaturmätningsnoggrannhet. Användningen av bärbara enheter av den nya generationen på läkarmottagningen, i avdelningen på patientens säng, i operationsrummet och även i fältförhållanden möjliggör dynamisk infraröd termisk kartläggning och analys av de erhållna termogrammen i form av en dynamisk termisk bildfilm.

Möjligheterna att använda IKT för differentialdiagnosen av kärlsjukdomar och möjligheten att använda metoden för att utvärdera effekten av behandlingen som utförts har beaktats i många inhemska och utländska publikationer. Data erhölls om effektiviteten av behandlingen av vaskulära sjukdomar i nedre extremiteterna med användning av perftoran [31]. Som ett resultat av att patienter undersöktes för att utvärdera effektiviteten av behandlingen av utplånande ateroskleros i nedre extremiteterna med perftoran, sågs en minskning av temperaturskillnaden mellan fingrarna och foten i fall av framgångsrika terapeutiska behandlingar. Hos 54 patienter observerades som en följd av behandling en förbättring av tillståndet hos periferikärlen med övergången av sjukdomen från steg III-B till stadium II-B, medan motsvarande temperaturskillnad mellan fingrarna och foten minskade från 4-5 ° C till 2-3 ° C.

En hög grad av IKT-känslighet bekräftas genom registrering av förändringar i förhållandena i den fysiologiska normen, vilket säkerställer identifiering av prepatologiska symptom och varianter av den villkorliga fysiologiska normen. Utländsk erfarenhet av användningen av IKT vid utvärdering av patienter med hög risk för perifer arteriell sjukdom i nedre extremiteterna, inklusive svårighetsgrad, funktionalitet och livskvalitet, är välkänt [38]. Studien omfattade 51 patienter (inklusive 23 män i åldern 70 ± 9,8 år). Parallellt med IKT genomgick patienterna standarddiagnostiska tester (bestämning av ankel-brachialindexet och ABI-bestämning med övning, mätning av segmenttrycket i extremiteterna). Tjugofem IKT-patienter hade cirkulationsstörningar i de perifera artärerna i underbenen, medan endast 20 patienter hade abnormiteter i standardtest.

Våra specialister genomförde också liknande studier. Termografiprofilen på benets yta undersöktes hos patienter med venös sjukdom i nedre extremiteterna (VBHK) med användning av IKT och RT (radiotermografi) för att bestämma diagnostiska värdet av olika termografiska metoder vid diagnos av VBK [13]. Som referensmetod som bekräftar närvaron eller frånvaron av venös patologi använde vi ultraljuds angioscanning (USAS) med färgkodning av blodflödet på en Vivid-3-expertanordning (General Electric, USA). Den första gruppen inkluderade 30 patienter med XB-klasser C1-C2 (45 underdelar) och 29 friska individer (58 underdelar), den andra gruppen inkluderade 25 patienter med XB-klasserna C3-C6 (38 underdelar) och 29 friska individer (58 underdelar). Procentdelen av sammanträffande av diagnoserna bestämd med användning av olika typer av termografi och deras kombination med AECS bestämdes. Beräkning av operativa egenskaper i den 1: a gruppen (hos patienter med XB i klasserna C1-C2) visade att IKT och RT-metoder var lika ineffektiva för att diagnostisera det tidiga skedet av XB. Den högsta känsligheten (andelen patienter i vilka ett patologiskt termogram detekterades) var vid kombinerat termometri (63,6%). Specificitet (frekvensen av frånvaro av patologiska termogram hos friska personer) var högst med den kombinerade metoden (76,4%), liksom frekvensen av diagnosfrekvensen med referensmetoden (71,5%). I den andra gruppen registrerades den högsta känsligheten (89%) och specificiteten (91,5%) med den kombinerade metoden, liksom frekvensen av diagnosfrekvensen med referensmetoden (91%). För att klargöra de sanna diagnostiska egenskaperna hos metoden i andra typer av venös patologi utfördes en dubbelblind jämförelse av termogrammen i den tredje gruppen (57 patienter, 114 extremiteter). I den tredje blandade gruppen var specificiteten och känsligheten hos den kombinerade termografen 86,7 respektive 87,9%. WB detekterades i UZAS i 35 fall, posttrombotisk sjukdom i rekanaliseringsfasen - hos 32, akut venös trombos - hos 16 upptäcktes venös patologi inte i 31 fall. Enligt författarna har förändringar i ytliga och djupa temperaturer hos patienter med VB i nedre extremiteter ett bestämt diagnostiskt värde, men de når inte en ASAs förmåga. Speciellt uppenbarligen otillräcklig effektivitet av termografi visas vid inledande stadier av VB när det finns praktiskt taget inga tecken på venös stagnation, därför kommer termografiska metoder att ha större klinisk betydelse för att övervaka effektiviteten av behandling av sjukdomen.

Effektiviteten av IKT utvärderades också i andra former av kronisk venös insufficiens (CVI) [2]. I studien fördelades patienterna enligt följande: åderbråck (VD) - 1 690 (83,2%) personer; posttrombotisk sjukdom (PTFB) - 238 (11,7%); medfödd angiodysplasi av extremiteterna (VADK) - 103 (5,1%) av patienten. Som ett erkännande av VADK användes förutom UZDAS termisk bildbehandling, datoriserad (CT) och / eller magnetisk resonans (MRI) tomografi och voltmetri. På grundval av ett stort kliniskt material bestämde författarna känsligheten, specificiteten och diagnosnoggrannheten hos UZDAS, CT och MR, infraröd termografi vid verifiering av olika former av CVI. Känsligheten hos metoderna var 94-98%; specificitet - 90-95%; diagnostisk noggrannhet - 92-96%. Författarnas slutsatser är följande: UZDAS är "guldstandarden" för icke-invasiv diagnos av medfödd och förvärvad patologi av perifer cirkulation. Förutom duplex angioscanning kan CT, MRI och termisk bildbehandling inkluderas i VADK-erkännandealgoritmen.

Tidig upptäckt av personer som riskerar att utveckla kranskärlssjukdom är fortfarande en viktig uppgift för medicin. Standarden för instrumentstudier av kardiovaskulärsystemet är elektrokardiografi, rheografi och dopplerografi. Med hjälp av dem uppskattas parametrarna som karakteriserar hjärtets funktionella och organiska tillstånd, blodkärl, samt de särskilda egenskaperna hos deras aktivitetsreglering. Viktigheten av sådana studier beror också på att autonoma störningar i vaskulär tonreglering kan minska blodtillförseln till hjärnan, vilket ökar sannolikheten för utvecklingen av synaptopatillstånd hos collaptoid och neurotransmittorer, som sträcker sig från 61 till 91% i den allmänna strukturen av synkope-tillstånd [23]. IKT-övervakning av vaskulär reaktivitet är ett nytt icke-invasivt test baserat på förändring av temperaturmönstret under och efter ocklusion. I denna ven studerades temperaturresponsen av fingrets distala falanxer till ocklusion av brachialartären för att bedöma den vegetativa reaktiviteten och patientens övergripande anpassningsförmåga under stressförhållanden [30; 33; 52]. Kontaktfria observationer av temperaturförändringar på handens yta utfördes med hjälp av en ThermaCAM SC3000 värmekamerakamera från FLIR Systems [30] i en kontrollgrupp på 10 personer och en grupp av 15 patienter med nedsatt vaskulär autonom reglering kombinerad med odentifierad bindvävsdysplasi (NDST). Författarna [30] noterar att doppler-, sphygmo- och rheografimetoderna arbetar i närvaro av pulserande blodflöde i kärlen. Under artificiella ocklusionsbetingelser finns det ingen krusning i benen, och observation av reaktionen på ocklusion blir omöjlig. Fördelen i detta fall av IKT är att mätning av en parameter som temperatur under ocklusion möjliggör icke-invasiva studier av svaret på ett stresstest som kan fungera som ett diagnostiskt kriterium för att utvärdera blodkärlens funktionella tillstånd.

Granskning och artiklar om forskning inom diabetologi [34; 41; 45; 46; 50] visade betydelsen av IKT och relevansen av att använda metoden för klinisk utvärdering av perifer perfusion och vävnadslabilitet, särskilt för seriella mätningar som användes för att utvärdera resultaten av behandlingen. Diabetes betraktas som en sjukdom över hela världen, vilket leder till det största antalet amputationsoperationer i lemmar som äger rum varje 30 sekund, mer än 2500 lemmar per dag [35]. I papperet beskrivs den framgångsrika användningen av IKT-tekniker för att diagnostisera och övervaka behandlingen av diabetiska fotsår hos en 63-årig patient (diabetes mellitus i 13 år). Data erhölls vid baslinjen och vid 7, 14, 21, 35 och 48 behandlingsdagar. Sår på fotsulan läktes på den 48: e dagen, vilket korrelerade med termografbilden. Infraröd termografi rekommenderas av författarna inte bara att bedöma sårläkning hos patienter med diabetisk fot, men också som en metod för att övervaka behandlingen av sår och sår av en annan etiologi.

Det finns erfarenhet av att bedöma förmågan hos infraröd färgvätskekristalltermografi och IKT vid komplex behandling av patienter med levercirros, komplicerad av portalhypertension [32]. Metoden gör det möjligt att objektivt bestämma svårighetsgraden av cirkulerande blodflöde längs de vascular collateralsna i den främre bukväggen, medan en korrelation av termografiska index med ultraljud och endoskopisk data hittades. Arbetet är baserat på resultaten från en omfattande klinisk, laboratorie-, ultraljuds-, endoskopisk och termografisk undersökning av 30 patienter med levercirros, komplicerad av portalhypertension (PG). Resultaten tyder på att IKT som använder ThermaCAM P65 värmebildare ger objektiv information om graden av blodtillförsel till den främre bukväggen hos patienter med CP komplicerad av PG, vilket gör det möjligt för kirurger att bestämma möjligheten till kirurgisk behandling och utföra icke-invasiv övervakning av patientens tillstånd under den postoperativa perioden.

Etiopatogenetiska faktorer som bestämmer förekomsten av problem i den craniovertebrala regionen, förutom genetisk, anser skador på den övre halshinnan. Hemodynamiska störningar i kraniovertebral patologi hos ungdomar studerades [19]. Arbetet är baserat på resultaten från en omfattande undersökning av 300 ungdomar i åldern 14 till 18 år med ryggradssjukdomar. Vi använde följande metoder: neurologiska kliniska, radiologiska, ultraljudsdoppler (Doppler ultraljud), rheoencephalography (REG), elektroencefalografi (EEG), fjärr infraröd termografi huvud och hals. Infraröd termografi utfördes i 79 (43,9%) ungdomar med blodcirkulationen i vertebrobasilar bassängen (VBB) och degenerativa-dystrofisk förändringar i den cervikala ryggraden. Som ett resultat av studien påvisades tecken på termografisk asymmetri hos 34 (43%) ungdomar, och i 94,4% motsvarade de data från UZDG och REG.

Termografiska tecken på ensidigt vertebralartärsyndrom (SPA) detekterades hos 53,2% av patienterna, och detta i 100% av fallen motsvarade data som erhölls genom andra metoder för att studera cerebralt blodflöde. Termografiska tecken på vertebrobasilarinsufficiens (VBN) detekterades i 19%, överensstämmelsen var 86,7%; Termografiska tecken på venös stagnation upptäcktes hos 64,6% av tonåringarna och i 100% motsvarade data från USDG och REG. Termografiska tecken på instabilitet i halsryggen, och degenerativa förändringar i det återfanns i 58 och 56% av ungdomar, respektive, och är nästan alltid bekräftats genom radiografi. Studier har visat hög effektivitet och tillräcklig noggrannhet av de komplexa tillgängliga och icke-invasiva metoder för huvud och hals i patologin för halsryggen hos ungdomar som objektifiering av komplexet smärtsyndrom och identifiera patologi och kompenserande möjligheterna av cerebralt blodflöde i det cerebrala cirkulationen i vertebrobasilar systemet i hjärnan.

Studier av användningen av IKT-diagnostik genomförs också inom andra områden av neurologi. Vid behandling av patienter med coccygodyni (anokopchikovy smärt syndrom) utvärderades effektiviteten av terapeutiska åtgärder i kombination med manuell terapi sessioner med hjälp av IKT [53]. Resultaten visade en signifikant match termografi (sänkning av yttemperaturen i studien område) med reducerad smärtnivå under behandling som är mer informativ än klassisk metod för subjektiv bedömning av nivån av smärt frågeformulär och skalor. Författarna betonar också säkerheten för IKT-övervakning jämfört med dynamisk röntgendiffraktion [53].

Positiva resultat erhölls i reumatologi. För diagnos av mikrovaskulära störningar i systemisk skleros och Raynauds syndrom användes kapilläroscopi, termisk bildbehandling och laser Doppler flödesmetod [43]. Effektivitet i tillämpad på diagnostisera metoder 89, 74 och 72% respektive, vilket visar att varje metod, oberoende av varandra, kan användas för diagnos av dessa sjukdomar, är diagnosen noggrannheten förbättras men vid användning av alla tre metoderna samtidigt. Uppgifterna om de dynamiska förändringarna i mikrocirkulationen som erhållits med laser Doppler-flödesmetod och termisk bildbehandling är nära, men effektiviteten av dessa metoder är signifikant sämre än kapillärmetoden.

Ett antal studier bedömer effektiviteten av IKT-bildbehandling inom området traumatologi och ortopedi, de erhållna uppgifterna är tvetydiga. En prospektiv studie utfördes av 100 patienter med misstänkt impeachment syndrom (kontrollgrupp - 30 friska) [47]. I båda grupperna utfördes axelbandets IKT, 73% av patienterna hade abnormiteter: hypotermi observerades hos 51% av patienterna och hypertermi observerades hos 22%. I hypotermikoncernen - var begränsningen av axelrörelsen mer uttalad än i hypertermikoncernen och den icke-abnormala gruppen (p