Termisk avbildning (termografi)

År 1960 testade militäringenjören R. Lawson en nattkikare som var hemlig vid den tiden och riktade av misstag apparatens mottagningslins mot en dam med öppen dekolletage som satt mittemot honom. Ett termogram av bröstkörteln dök upp på apparatens skärm. Detta fenomen intresserade majoren. Efter att ha förstått utsikterna för denna inriktning lämnade han tjänsten och redan 1961 utvecklade och tillämpade han tillsammans med R. Barnes framgångsrikt den första installationen för medicinsk termografi.

Indikationer för proceduren

De vanligaste områdena för diagnostisk användning av värmeavbildning är följande.

• Igenkänning av precancerösa och tumörformiga lesioner i mjölkkörtlar, sköldkörtel, orbita och vissa hudsjukdomar.
• Diagnos av ledsjukdomar.
• Detektion av initiala och/eller avancerade stadier av stenotiska/ocklusiva lesioner i carotis-, subclavia-, femoral- och poplitealartärerna.
• Diagnos av venös discirkulation i extremiteter och pung.

Som framgår av listan ovan representeras den "neurologiska aspekten" av studierna endast av detektion av carotisinsufficiens. Utan att på något sätt minska vikten av att upptäcka stenotiska/ocklusiva lesioner i carotisartärerna, vilka är kända för att ofta förlöpa asymptomatiskt eller med få symtom, anser vi att vi har rätt att avsevärt utöka utbudet av termografiska studier inom neurologi.

Det är känt att neurologins klassiker ansåg det obligatoriskt att undersöka patienten naken, för att inte missa någon hypotrofi, dysrafi etc.

Precis som grunden för en neurologisk undersökning är fastställandet av olika asymmetrier i kranialnerverna, motoriska och/eller sensoriska sfärer, är identifieringen av anisotermer i olika områden av patientens kropp kärnan i termografi.

Om vi tar hänsyn till att termografi är en extremt känslig metod (mätnoggrannhet upp till 0,01 °C) med en relativt lägre specificitet, blir analysen av termogram en kreativ process som kräver en väsentlig klinisk analys av situationen i varje specifikt fall.

Till exempel kan orbital anisotermi orsakas av helt olika processer - från halspulsåderocklusion till en tumör i den övre orbitalfissuren, från lagoftalmos till klustermigrän. Med tanke på enkelheten, korta varaktigheten, säkerheten, smärtlösheten och tillgängligheten av termografi anser diagnostiker att denna metod är idealisk för massundersökningar av befolkningen för att upptäcka tidiga stadier av onkologiska, kärl-, inflammatoriska sjukdomar i bröstet, sköldkörteln, njurarna, lederna, pungen och lemmarna.

I detta fall skulle mycket känslig kroppstermografi bli oumbärlig för ett snabbt preliminärt urval av patienter: vid anisotermi i huvudet är dessa de mest sannolika patienterna hos en neurolog, neurokirurg, ögonläkare eller öronläkare; vid temperaturasymmetri i halsen eller bröstkörtlarna remitteras patienterna till en endokrinolog eller onkolog; och de med anisotermi i extremiteterna är sannolika patienter hos angiologer.

Implementeringsmetodik

Termografi är registrering av osynlig infraröd strålning. Den maximala strålningen är vid en våglängd på 9,5 mikron. Enligt Stefan-Boltzmanns lag är mängden emitterad energi proportionell mot den fjärde potensen av den absoluta temperaturen: W= ^T⁴.

Infraröd strålning av huden beror inte på ras, pigmenteringsgrad eller andra individuella egenskaper. Kroppsytans temperatur beror på tre huvudfaktorer: vaskulariseringsegenskaper, nivån av metaboliska processer och skillnader i värmeledningsförmåga.

För närvarande används 3 modifieringar för att registrera infraröd strålning från kroppen.

• Termografi registrerar termogenesen av hudens ytligaste lager (0,5–1,5 mm).
• Infraröd radiometri i centimeter- och decimeterområdet (våglängd 17 cm med ett frekvensband på 1,5-2,0 kHz) möjliggör erhållande av information om kroppens djupa strukturer.
• Filmtermografi med kontaktremsor av flytande kristaller registrerar värmestrålning från hudens yttre lager med en tjocklek på 0,3–0,8 mm.

Det finns grundläggande typer av värmekamera.

• Termografer som använder flytande kväve för att kyla den temperaturkänsliga sensorn. Dessa apparater låter dig få en avlägsen bild av det infraröda ljuset från den undersökta delen av människokroppen. De är bra för att undersöka planerade patienter på sjukhus och/eller öppenvårdsmottagning, men är av liten nytta inom akutmedicin, särskilt vid patientens säng. En betydande begränsning är behovet av konstant tillgång till ett ganska knappt, lättavdunstande flytande kväve.
• Termografer som inte kräver användning av flytande kväve. Sådana apparater ger kontaktlös visning av den infraröda aktivitetskartan för det spektrum som studeras. Bärbara termografer är särskilt praktiska - universella apparater för akutmedicin: undersökningar hemma, i ambulans, mottagning, sjukhus, klinik, intensivvård, operationssal. De specificerade apparaterna är bärbara, mycket känsliga och ganska enkla att underhålla. Känsligheten hos dessa system är ganska hög och når hundradels grader.
• Kontakttermografi baserad på flytande kristallfilmer. Det finns inhemska och utländska motsvarigheter. Fördelar - lägre forskningskostnad, inget behov av att använda flytande kväve. Nackdelar - arbetsintensitet, möjligheten att endast använda på en plan yta, behovet av tät och jämn kontakt med en torr hudyta, svårighet att använda inom akutmedicin. Denna modifiering av värmeavbildning har lägre känslighet - cirka 0,5 °C.
• Infraröd radiometri, eller termotomografi. Denna typ av termograf har en speciell antenn som registrerar ultrahöga frekvensområden, vilket gör det möjligt att mäta temperaturen på kroppsstrukturer upp till 17 cm djupt med en noggrannhet på 0,1 °C. Tyvärr är denna enhet mycket känslig för störningar, så resultaten blir tillförlitliga endast när man arbetar i en speciell avskärmad kammare.

Utvärdering av resultat

Normalt sett är fördelningen av temperaturaktivitet i identiska områden av människokroppen strikt enhetlig. Därför handlar medicinsk termografi i grunden om att identifiera, lokalisera och bestämma graden av termiska asymmetrier och deras kliniska bedömning. Hos friska personer noteras särdrag av symmetrisk värmefördelning. Således är orbitalregionen, ansiktshuden, läpparna, halsen vanligtvis varmare (visas som ljusa områden) än näsan, övre delen av pannan, de yttre segmenten av ansiktet (mörka områden).

Parallellt beaktas de mest typiska och konstanta temperaturgradienterna i termogrammen för huvud och extremiteter.

• Horisontell orbitalgradient. Normalt, med enhetlig infraröd glöd i ögonhålorna, är temperaturen i ögats inre vrå 0,3-0,7° högre än den yttre.
• Longitudinell gradient av de övre extremiteterna. Axeln är vanligtvis 0,5-0,7° "varmare" än handryggen.
• Longitudinell termisk gradient i nedre extremiteterna. Hos de flesta friska personer är lårtemperaturen 0,6–1,1° högre än fottemperaturen.

Ovanstående gradienter är relativa. Om den orbitala gradienten är den mest konstanta, är anisotermin i "lemmet" variabel. Detta gäller särskilt för händerna - kroppens huvudsakliga "värmeväxlare". Händernas termogenes är mest mottaglig för fluktuationer på grund av innervation, psykoemotionella, medicinska och kalla effekter.

Ett antal patologiska tillstånd som orsakar förändringar i den infraröda aktiviteten i olika delar av patientens kropp.

Ocklusion av a. carotis interna eller stenos på mer än 70 % åtföljs vanligtvis av hypotermi i orbita på ocklusionssidan med en termisk gradient på 1,5–2,7°. Under carotisendarterektomi finns det ett direkt samband mellan "luminositeten" i orbita och superciliärregionen (vaskulariseringszonerna i de vinkelformade och supratrokleära artärerna) och graden av förträngning av lumen i carotis. Vid en förträngning av lumen i a. carotis interna på mer än 60 % noteras en minskning av infraröd strålning i orbitalregionen homolateralt om stenosen.

E. Wood visade, med hjälp av en kombination av termografi och angiografi, att i fall där den homolaterala externa halspulsådern fungerar som skydd för den ockluderade interna halspulsådern, ökar dess kortvariga kompression ytterligare "kylningen" av orbitan på sidan av den drabbade artären.

Vid undersökning under en exacerbation visar klusterhuvudvärk en uttalad ökning av luminescens på upp till 1,5-2,0° på sidan av ”smärtklustren”.

Tvärtom ger en sällsynt men extremt intressant patogenetiskt kall migrän (esskrämhuvudvärk), som uppstår till följd av bevisad spasm i sifonen i den inre halspulsådern, en uttalad övergående hypotermi av orbita på smärtsidan.

Temporal arterit åtföljs vanligtvis av detektion av "svår" hypertermi i projektionen av den ytliga temporala artären.

Ihållande, svår hypotermi av Harlequin-masktypen är karakteristiskt för Barraquer-Simons syndrom.

Karakteristiska förändringar i huvudets termogram observeras vid venös cerebral discirculation - pulserande exoftalmos, Tolosa-Hunts syndrom och Melkersson-Rosenthals syndrom. I det senare fallet ger hyperemi i läppar och tunga under exacerbation av det ödematösa syndromet en tydlig hypertermi, som utjämnas med patogenetisk behandling.

De vanligaste formerna av ansiktsskador är prosopopares och trigeminusneuralgi. De har vaga termografiska tecken - från uttalad lokal hypertermi i superciliärregionen under exacerbation av neuralgi i den första grenen av trigeminusnerven till relativ hypotermi på smärtsidan av dess andra och tredje grenar. Prosopopares leder för det mesta inte till signifikant ansiktsanisotermi.

Hos patienter med en förvärring av vertebral arteriesyndrom noteras områden med hypertermi oftast i den paravertebrala zonen C4 C5 _på sidan av smärtsyndromet.

När vi studerade termogram av extremiteterna hos patienter med akut cerebrovaskulär händelse observerade vi först uttalad tidig hypotermi i vänster extremitet hos patienter med högersidiga hemisfäriska blödningar. Å ena sidan tillåter detta fenomen oss att anta hematomets sannolika lokalisering vid djup koma, å andra sidan bekräftar det den välkända tesen om funktionell asymmetrin i hemisfärerna med övervikt av vegetativa regleringscentra i höger hemisfär.

I vissa observationer av patienter med den bakre hornhinneformen av syringomyeli var vi de första som registrerade anisotermi i torso i form av en halvmantel, vilket bekräftade segmental-dissocierad känslighetsstörning vid denna sjukdom.

De mest slående förändringarna i termogram noterades i metastatiska lesioner.

Raynauds syndrom ger uttalade asymmetriska förändringar i händernas termogram, särskilt efter ett kyltest, när fingrarna istället för att snabbt värma upp händerna efter 10 minuters nedsänkning i kallt vatten inte värms upp som normalt (på grund av den snabba öppningen av arteriovenösa shuntar), utan förblir hypotermiska under lång tid.

För de flesta patienter med vibrationssjukdom är symmetrisk hypotermi av händerna, till skillnad från Raynauds syndrom, mer karakteristisk, upp till "termisk amputation" under en exacerbation.

Som redan nämnts är händernas termogenes dynamisk. I detta avseende är den viktigaste aspekten av handtermografi möjligheten att använda dynamisk termografi och ultraljud i anti-nikotinpropaganda.

Varma fötter är typiska för patienter med erytromelalgi. Termografi är mycket informativ vid dynamisk observation av patienter med angiopatier i de distala delarna av nedre extremiteterna av olika genes, det visar effektiviteten eller misslyckandet av läkemedels- och/eller medicinsk behandling.

Följande två aspekter av termografi är viktiga inte bara för akut neurologi, utan även för akutmedicin i allmänhet. För det första talar vi om möjligheten till icke-invasiv diagnostik av subkliniska stadier av iatrogen tromboflebit. Dynamisk termografi och ultraljudsövervakning med dubbelsidig bild av en kateteriserad ven visade att flebit efter injektion förekommer hos 50 % av patienterna på den andra dagen av kontinuerlig kateterisering. Hypertermiområden längs den kateteriserade venen, registrerade på termogrammet, tillsammans med nedsatt venöst utflöde enligt ultraljudsövervakning med dubbelsidig bild, återspeglar utvecklingen av iatrogen flebit. Snar behandling hjälper till att förhindra ytterligare utveckling av flebotrombos, och upprepad termografikontroll hjälper till att bedöma effektiviteten av förebyggande behandling.

Dynamisk termografi och ultraljudsövervakning av venös cirkulation i nedre extremiteterna hos patienter med hemiplegi är inte mindre viktigt. Studier kompletterade med ultraljudsdopplerografi, dubbelsidig undersökning och koagulationstester har visat att 60 % av patienter med hemiplegi utvecklar ett pretrombotiskt tillstånd redan på 2:a-3:e dagen efter stroke, och 6 gånger oftare i förlamade nedre extremiteter. Detta är förståeligt, eftersom det hos neurologiska patienter är svårt att kliniskt identifiera flebopati på grund av sensoriska och motoriska störningar. Dessutom kombineras detta ofta med talstörningar. Som ett resultat uppvisar neurologiska patienter, till skillnad från patienter på terapeutiska och kirurgiska avdelningar, som regel inte alarmerande klagomål om svullnad, smärta och liknande förnimmelser. Om dynamisk termografi och ultraljudsmetoder avslöjar även de första tecknen på störningar i venöst utflöde, är därför akut förebyggande behandling nödvändig för att förhindra utvecklingen av en så formidabel komplikation av akutmedicin som lungemboli.

Forskning under senare år har övertygande visat att om en persons död som individ, men inte som organism, är oupplösligt kopplad till hjärnans död, så är hjärndöd helt förknippad med upphörandet av intracerebralt blodflöde och registreringen av det så kallade stoppfenomenet, vilket hittills endast har fastställts med hjälp av kontrasthjärnangiografi . Uppenbarligen är en sådan osäker och svårgenomförbar procedur oacceptabel för allvarligt sjuka patienter.

Icke-invasiva ultraljudsmetoder och termografi är uppenbarligen mer etiska, lättillgängliga och informativa.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]