Тепловидение в медицине – ранняя диагностика заболеваний – GRIDDER

Содержание

ранняя диагностика заболеваний – GRIDDER

Медицинское тепловидение или термография одна из самых безопасных методик для выявления заболеваний на ранней стадии. Диагностика множества недугов, основанная на тепловом излучении, может быть весьма эффективной. Ученые предлагают применять ее в медицинской практике более широко.

Тепловидение — это инфракрасное излучение, исходящее от теплого тела. Человеческому глазу оно невидимо, но приемники теплового излучения могут его обнаружить и преобразовать в видимое изображение. В медицине с его помощью можно определить различные нарушения в работе внутренних органов.

Между инфракрасным излучением на поверхности кожи и происходящими в организме процессами существует прямая связь. В тепловизоре больные участки тела отличаются аномально высокой температурой. С помощью термографии можно диагностировать более 100 недугов. В том числе онкологию, эндокринные нарушения, заболевания сердечно-сосудистой системы и многие другие.

История тепловизионной техники

В конце 1930-х годов прошлого столетия были созданы первые тепловизионные приборы. Однако на практике их испробовали только во время второй мировой войны. Тепловые приемники преобразовывали инфракрасное излучение в электрические сигналы. Этот метод помогал обнаружить военные промышленные объекты противника.

Помните художественный фильм «Хищник»? В нем хищное существо определяло и находило людей исключительно благодаря тепловому излучению, исходящем от них. Тепловидение это не выдумка авторов фильма.

Этот метод с успехом применяется в приборах ночного видения для армии. В медицине тепловидение впервые использовали в 1950-х годах минувшего века. Канадский хирург Лаусон с целью диагностики опухолей молочных желез применил военные очки ночного видения. А сегодня использование тепловизионных приборов в медицине значительно расширяет свои границы. Ведь его можно применять как в технических, так и в медицинских целях.

Тепловидение в медицине

Хоть и заявляют ученые о полезности тепловизионной техники в медицинской практике, однако она еще так и не нашла широкого применения. Специалисты связывают это с несовершенством тепловизоров первого поколения, выпущенных в 50-70-х годах прошлого столетия. К тому же, многие современные доктора до конца не понимают возможностей данного метода.

Но переход к новому процесс довольно сложный. Тем более, когда другие эффективные методики дают хороший результат, как например, УЗИ, компьютерная или магниторезонансная томография.

Российские исследователи из института теоретической и экспериментальной биофизики открыли три диагностических кабинета по раннему выявлению сосудистых заболеваний. Врачи уже провели полторы тысячи обследований пациентов с варикозным расширением вен, состояниями до и после хирургического шунтирования сосудов, атероматозом и др. Проведенные исследования помогли определить точность замеров температуры в разных участках тела. При помощи двух камер с инфракрасным излучением ученые смогли провести диагностику разных патологий. Раннее выявление какого-либа недуга поможет пациентам избежать хирургических операций и проводить лечение с помощью медикаментов. Было сделано заключение, что тепловидение это эффективный, безвредный и безболезненный способ ранней диагностики сосудистых заболеваний.

Диагностика нарушений кровообращения

С помощью тепловидения можно увидеть узлы при варикозном расширении вен, оценить общее состояние больных, у которых нарушена система кровообращения. Температура кожного покрова нижних конечностей распределяется совершенно странным образом и пораженные артерии на общем фоне видны достаточно четко.

Состояние системы кровоснабжения мозга также поможет определить тепловидение. Сужение сосудов внутренних коронарных артерий в середине лба и в районе глаз различимы как холодные области.

Диагностика молочных желез

Тепловидение дает четкую и ясную картину происходящих процессов в тканях молочной железы. Температура сосудов, находящихся под кожей, выше температуры тела. На термограммах они выглядят ветвистыми линиями. Если в груди развивается онкология, опухоль будет отличаться горячим пятном: ее ткани отличаются повышенной активностью, к тому же приток крови к пораженной зоне усиливается.

Этот метод, как и любой другой, не стоит считать определяющим в постановке диагноза. Уточнить его поможет маммография.

Диагностика костей и суставов

Признаки воспаления суставов и рак костей четко видно на термограмме. Пораженные ревматическим артритом суставы будут выглядеть, как область повышенной температуры. Также могут быть видны воспаления в результате смещений межпозвоночных дисков.

Диагностика щитовидной железы

Активная ткань щитовидной железы на термограмме видима теплой областью. Доброкачественные опухоли щитовидной железы выглядят холодными пятнами, злокачественные проявятся горячими пятнами.

Как и у каждого метода, у тепловизионной диагностики также есть свои плюсы и минусы. Одними из главных преимуществ данного метода являются:

— высокоэффективная ранняя диагностика патологий еще до клинических проявлений;

— абсолютная безопасность и для пациентов и для медработников;

— доступный и точный контроль лечения и реабилитации пациента.

Ученые настаивают, что для эффективного обследования нужны тепловизоры с высоким температурным разрешением – не ниже 0,08^оС. И конечно же компьютерная программа обработки термограмм.

Пока что тепловизионная диагностика не получила широкого применения. Ей только предстоит занять свою нишу среди современных медицинских диагностических приборов.

Дайте свою оценку данной статье

Загрузка…5/51

Поделитесь этой статьей со своими друзьями

Оставьте свой отзыв

Вы должны Войти, чтобы оставлять отзывы. Вы также можете войти через соцсеть:

Тепловидение

Кафедра медбиофизики, информатики и экономики

Игма

Тепловидение в медицине

Реферат подготовили

студенты 1 курса

лечебного факультета,

группы 119

Гущин Н.В., Данилов И.А.

Ижевск-2013

1. Введение

2. Основная часть

— Исторические сведения о о тепловизионной диагностике;

— Биофизические аспекты тепловидения.;

— Сущность медицинского тепловидения;

— Области применения тепловидения в медицинской диагностике;

— Методики тепловизионного исследования;

— Виды термографии;

— Способы интерпретации термографического изображения;

— Устройство медицинских тепловизоров;

— Пути и перспективы совершенствования тепловизионной диагностики в медицине;

3. Заключение.

Введение.

Тепловидение, как область применения законов теплового излучения

Тепловидение можно назвать универсальным способом получения различной информации об окружающем нас мире. Как известно, тепловое излучение имеет любое тело, температура которого отлична от абсолютного нуля. Кроме того, подавляющее большинство процессов преобразования энергии (а к ним относятся все известные процессы) протекает с выделением или поглощением тепла. Так как средняя температура на Земле не высока, большинство процессов проходят с малым удельным выделением тепла и при небольших температурах. Соответственно и максимум энергии излучения таких процессов попадает в инфракрасный микроволновый диапазон.

Тепловидение – это научно-техническое направление, изучающее физические основы, методы и приборы (тепловизоры), обеспечивающие возможность наблюдения слабонагретых объектов.

Применение в медицине

В современной медицине тепловизионное обследование представляет мощный диагностический метод, позволяющий выявлять такие патологии, которые плохо поддаются контролю другими способами. Тепловизионное обследование служит для диагностики на ранних стадиях (до рентгенологических проявлений, а в некоторых случаях задолго до появления жалоб больного) следующих заболеваний: воспаление и опухоли молочных желез, органов гинекологической сферы, кожи, лимфоузлов, ЛОР-заболевания, поражения нервов и сосудов конечностей, варикозное расширение вен; воспалительные заболевания желудочно-кишечного тракта, печени, почек; остеохондроз и опухоли позвоночника.

Основная часть.

1. Исторические сведения о о тепловизионной диагностике

Впервые тепловизионная диагностика в клинической практике была применена Канадским хирургом доктором Лоусоном в 1956 году. Он применил прибор ночного видения использовавшегося в военных целях, для ранней диагностики раковой опухоли молочных желез у женщин. Применение тепловизионного метода показало обнадеживающие результаты. Достоверность определения рака молочной железы составила, особенно на ранней стадии, около 60-70 % .Выявление групп риска при больших массовых обследованиях оправдывало экономичность тепловидения. В дальнейшем тепловидение стало шире применяться в медицине. С развитием тепловизионной техники стало возможным применять тепловизоры в нейрохирургии,терапии ,сосудистой хирургии ,рефлексодиагностике и рефлексотерапии. Интерес к медицинскому тепловидению растет во всех развитых странах, таких как Германия, Норвегия, Швеция, Дания, Франция, Италия, США, Канада, Япония, Китай, Южная Корея, Испания, Россия. Лидерами по производству тепловизионной техники являются США, Япония, Швеция и Россия.

2.Биофизические аспекты тепловидения.

В человеческом организме вследствие экзотермических биохимических

процессов в клетках и тканях, а также за счет высвобождения энергии,

связанной с синтезом ДНК и РНК, вырабатывается большое количество тепла-50-100 ккал/грамм. Это тепло распределяется внутри организма с помощью циркулирующей крови и лимфы. Кровообращение выравнивает температурные градиенты. Кровь благодаря высокой теплопроводности, не изменяющейся от характера движения, способна осуществлять интенсивный теплообмен между центральными и периферическими областями организма. Наиболее теплой является смешанная венозная кровь. Она мало охлаждается в легких и, распространяясь по большому кругу кровообращения, поддерживает оптимальную температуру тканей, органов и систем. Температура крови, проходящей по кожным сосудам, снижается на 2-3°. При патологии система кровообращения нарушается. Изменения возникают уже потому, что повышенный метаболизм, например, в очаге воспаления увеличивает перфузию крови и, следовательно, теплопроводность, что отражается на термограмме появлением очага гипертермии. Температура кожи имеет свою вполне определенную топографию.

Правда, у новорожденных, как показала И.А.Архангельская, термотопография кожи отсутствует. Самую низкую температуру (23-30°) имеют дистальные отделы конечностей, кончик носа, ушные раковины. Самая высокая температура подмышечной области, в промежности, области шеи, эпигастрия, губ, щек. Остальные участки имеют температуру 31-33,5°С. Суточные колебания температуры кожи в среднем составляют 0,3-0,1°С и зависят от физической и психической нагрузок, а также других факторов.

При прочих равных условиях минимальные изменения температуры кожи

наблюдаются в области шеи и лба, максимальные—в дистальных отделах

конечностей, что объясняется влиянием высших отделов нервной системы. У женщин часто кожная температура ниже, чем у мужчин. С возрастом эта температура снижается и уменьшается ее изменчивость под воздействием температуры окружающей среды. При всяком изменении постоянства соотношения температуры внутренних областей тела включаются терморегуляторные процессы, которые устанавливают новый уровень равновесия температуры тела с окружающей средой.

У здорового человека распределение температур симметрично

относительно средней линии тела. Нарушение этой симметрии и служит

основным критерием тепловизионной диагностики заболеваний. Количественным выражением термоасимметрии служит величина перепада температуры.

Перечислим основные причины возникновения температурной асимметрии:

1)Врожденная сосудистая патология, включая сосудистые опухоли.

2)Вегетативные расстройства, приводящие к нарушению регуляции сосудистоготонуса.

3)Нарушения кровообращения в связи с травмой, тромбозом, эмболией,

склерозом сосудов.

4)Венозный застой, ретроградный ток крови при недостаточности клапанов вен.

5)Воспалительные процессы, опухоли, вызывающие местное усиление обменных процессов.

6)Изменения теплопроводности тканей в связи с отеком, увеличением или

уменьшением слоя подкожной жировой клетчатки.

Существует так называемая физиологическая термоасимметрия,

которая отличается от патологической меньшей величиной перепада

температуры для каждой отдельной части тела. Для груди, живота и спины

величина перепада температуры не превышает 1,0°С.

Терморегуляторные реакции в человеческом организме управляются

гипоталамусом.

Кроме центральных, существуют и местные механизмы терморегуляции.

Кожа благодаря густой сети капилляров, находящихся под контролем

вегетативной нервной системы и способных значительно расширить или

полностью закрыть просвет сосудов, менять свой калибр в широких пределах,-прекрасный теплообменный орган и регулятор температуры тела.

Термография—метод функциональной диагностики,

основанный на регистрации инфракрасного излучения человеческого тела,

пропорционального его температуре. Распределение и интенсивность теплового излучения в норме определяются особенностью физиологических процессов, происходящих в организме, в частности как в поверхностных, так и в глубоких и органах. Различные патологические состояния характеризуются термоасимметрией и наличием температурного градиента между зоной повышенного или пониженного излучения и симметричным участком тела, что отражается на термографической картине. Этот факт имеет немаловажное диагностическое и прогностическое значение, о чем свидетельствуют многочисленные клинические исследования.

3.Сущность медицинского тепловидения.

Медицинское тепловидение (термография) – единственный диагностический метод, позволяющий дать оценку тепловым процессам в организме человека. От эффективности этой оценки зависит достоверность диагностики многих заболеваний.

Пространственная информация о распределении температуры по поверхности тела человека при различных видах патологии представляет самостоятельный интерес, так как прямо или косвенно связана с нарушением теплопродукции, теплообмена и терморегуляции. Температурные изменения отражают нарушения кровообращения и метаболизма и поэтому тепловидение как высокоинформативный метод играет самостоятельную роль среди других инструментальных методов диагностики этих нарушений.

Тепловое состояние тканей, их температура характеризуется интенсивностью инфракрасного излучения. Человек как биологический объект, имеющий температуру от 31°С до 42°С, является источником преимущественно инфракрасного излучения. Максимальная спектральная плотность этого излучения находится в области около 10 мкм.

Тепловизоры, работающие в диапазоне 8-12 мкм, способны очень точно регистрировать инфракрасное излучение с поверхности тела человека. Кроме того, в них реализована функция измерения абсолютных значений температуры в каждой точке патологического очага. Эти обстоятельства имеют важное прогностическое значение и дают возможность проведения исследований на новом высокотехнологичном уровне с расширением сфер применения. К наиболее перспективным областям можно отнести углубленные и детальные исследования различных патологий, тепловизионную диагностику в ходе различных оперативных вмешательств.

Таким образом, с помощью тепловизоров возможно с необходимой степенью достоверности регистрировать тепловые поля и оценивать полученную информацию, давая ей качественную и количественную характеристики. Так, при регистрации инфракрасного излучения визуализируются расположение, размер, форма и характер границ, структура патологического очага. Это качественный анализ тепловизионной информации. При измерении абсолютных температур оценивается степень выраженности патологического процесса, его активность, дифференцируется характер нарушений (функциональные, органические). Это количественный анализ тепловизионной информации.

Диагностические возможности медицинского тепловидения основаны на оценке особенностей распределения на поверхности тела зон инфракрасного излучения. Этот метод предоставляет информацию об анатомо-топографических и функциональных изменениях в зоне патологии. Медицинское тепловидение позволяет тонко улавливать даже начальные стадии воспалительных, сосудистых и опухолевых процессов. В зависимости от повышения или понижения местной температуры на фоне стандартных (физиологически нормальных) очертаний органа усиливается или ослабевает инфракрасное излучение тканей в области патологии.

4.Области применения тепловидения в медицине.

Термография позволяет выявить и прояснить на ранней, доклинической стадии патологические и функциональные нарушения внутренних органов. Области применения в медицинской диагностике:

Внутренние болезни — диабетическая ангиопатия, атеросклероз, эндартериит сосудов конечностей, болезнь Рейно, гепатиты, нарушения вегетативной регуляции, миокардит, бронхит и др. Урология – воспалительные заболевания почек, мочевого пузыря, и др. Травматология — ортопедия-Остеохондроз, сколиоз позвоночника, нейропатия периферических нервов, воспалительные заболевания крупных суставов различной этиологии, остеомиелит и др.

Онкология — различные виды опухолей, пластическая хирургия, прижевление пересаженной кожи. Акушерство и гинекология — доброкачественные и злокачественные опухоли, кисты молочной железы, мастит, ранняя диагностика беременности и др. Оториноларингология — параличи и парезы лицевых нервов, аллергический ринит, воспаления придаточных пазух носа и др.

Фармакология — получение объективных данных о воздействии противовоспалительных и сосудорасширяющих лекарств и др.

Измерение температуры является самым первым симптомом, указывающим нам на болезнь. Температурные реакции, в силу своей универсальности, возникают при всех типах заболеваний: бактериальных, вирусных, аллергических, нервно-психических.

5.Методики тепловизионного исследования.

Тепловизионный метод обладает высокой информативостью и неспецифичностью получаемой информации, так как при различной патологии формируются сходные сосудистые и метаболические реакции. Однако, адекватный выбор методики тепловизионного исследования в каждом конкретном случае позволяет получить специфическую информацию о состоянии органов и систем организма.

Данные методики позволяют повысить информативность тепловидения в оценке различной патологии, в том числе на этапе субклинических проявлений. При их применении возможно объективизировать клинические синдромы заболевания, определить нозологию патологии, контролировать эффективность различных видов лечения, прогнозировать период реабилитации.

Методики тепловизионного исследования:

Локально-проекционная методика, по которой регистрируются особенности инфракрасного излучения кожных покровов в проеции пораженного органа или сегмента. Измененная интенсивность излучения свидетельствует об очаге патологии, в котором произошли изменения кровоснабжения, уровня метаболизма и образовались стойко существующие кожные зоны с измененной чувствительностью, трофикой, сосудистыми и секреторными реакциями. Достоверность регистрации основана на нарушении механизма терморегуляции в результате патологического процесса.

Дистантно-проекционная методика, по которой регистрируются особенности инфракрасного излучения вне проекции пораженного органа или патологического очага. Достоверность регистрации основана на том, что основную роль в формировании тепловой информации об очаге патологии играет нервно-рефлекторный механизм. Изменения интенсивности инфракрасного излучения визуализируются в рефлекторных зонах Захарьина-Геда, в автономных зонах иннервации, в биологически активных точках организма.

Динамическая методика, по которой регистрируются изменения инфракрасного излучения за определенный период времени. При этом визуализируются патологические нарушения кровотока и обменных процессов в динамике. Достоверность основана на том, что выявляемая динамика изменения интенсивности инфракрасного излучения отражает реакции организма на эволюцию патологии и свидетельствует об активности патологического процесса.

Динамическая методика с использованием провоцирующих тестов: физиологических, физических и фармакологических. По этой методике регистрируются быстрые изменения инфракрасного излучения в ответ на провоцирующую пробу, которая усиливает нагрузку на механизмы термогрегуляции и интенсифицирует манифестацию конкретных синдромов.

Медицинское тепловидение – это дистанционный, неинвазивный, абсолютно безвредный метод исследования, не имеющий противопоказаний и пригодный для многократного применения. Он успешно применяется для диагностики сердечно-сосудистых, неврологических , нейрохирургических, травматологических, ортопедических, ангиологических, комбустиологических, онкологических и др.патологий.

Установления диагноза – это не единственная цель для медицинского тепловидения. Этот уникальный функциональный метод помогает подобрать адекватную терапию и всегда дает объективную оценку эффективности лечения.

Медицинское тепловидение также является неинвазивным методом интраоперационной диагностики . медицинское тепловидение – незаменимый метод динамического наблюдения и функциональной диагностики в процессе хирургической операции, делающий ее более безопасной, предсказуемой и продуктивной. В послеоперационном периоде тепловидение позволяет контролировать восстановление кровоснабжения, нервной проводимости органов и окружающих тканей и предотвращать воспалительные и деструктивные осложнения.

6.Виды термографии.

Выделяют два основных вида термографии:

1.Контактная холестерическая термография.

2.Телетермография.

Телетермография основана на преобразовании инфракрасного излучения тела человека в электрический сигнал, который визуализируется на экране тепловизора.

Нанесенные на кожу композиции жидких кристаллов, обладая

термочувствительностью в пределах 0.001 С, реагируют на тепловой поток путем перестройки молекулярной структуры.

7.Способы интерпретации термографического изображения.

После рассмотрения различных методов тепловидения встает вопрос о

способах интерпретации термографического изображения. Существуют визуальный и количественный способы оценки тепловизионной картины.

скорости развертки и величины поля. Затруднения для клинической оценки результатов термографии заключаются в том, что подъем температуры на небольшом по площади участке оказывается малозаметным. В результате небольшой по размерам патологический очаг может не обнаруживаться.

Радиометрический (количественный) подход весьма перспективен. Он предполагает использование самой современной техники и может найти применение для проведения массового профилактического обследования, получения количественной информации о патологических процессах в исследуемых участках, а также для оценки эффективности термографии.

^ 8.Устройство медицинских тепловизоров.

Тепловизоры, применяемые сейчас в тепловизионной диагностике,

представляют собой сканирующие устройства, состоящие из систем зеркал, фокусирующих инфракрасное излучение от поверхности тела на чувствительный приемник. Такой приемник требует охлаждения, которое обеспечивает высокую чувствительность. В приборе тепловое излучение последовательно преобразуется в электрический сигнал, усиливающийся и регистрирующийся как полутоновое изображение.

В настоящее время применяются тепловизоры с оптико-механическим

сканированием, в которых за счет пространственной развертки изображения осуществляется последовательное преобразование инфракрасного излучения в видимое.

Общим недостатком существующих тепловизоров является необходимость их охлаждения до температуры жидкого азота, что обусловливает их ограниченное применение. В 1982 году ученые предложили новый тип инфракрасного радиометра. В его основе — пленочный термоэлемент, работающий при комнатной

температуре и обладающий постоянной чувствительностью в широком диапазоне длин волн. Недостатком термоэлемента является низкая чувствительность и большая инерционность.

9.Пути и перспективы совершенствования тепловизионной диагностики в медицине.

В заключении, нужно указать на основные пути и перспективы

совершенствования тепловизионной техники. Это, во-первых, повышение уровня четкости и степени контрастности тепловизионных изображений, создание видеоконтрольных устройств, дающих увеличенное воспроизведение теплового изображения, а также дальнейшая автоматизация исследований и применение

ЭВМ. Во-вторых, совершенствование методики тепловизионных исследований различных видов заболеваний. Тепловизор должен давать информацию о площади кожного участка с измененной температурой и координатах фиксированного теплового поля. Предполагается создать аппараты, в которых можно произвольно менять увеличение изображения, фиксировать амплитудное распределение температуры по горизонтальным и вертикальным осям. Кроме того, необходимо сконструировать прибор, способный интенсифицировать

Заключение.

Тепловизионная диагностика

В медицине успешно применяется сравнительно новый метод исследования — тепловидение. В его основе лежит дистантная визуализация инфракрасного (ИК) излучения тканей, осуществляемая с помощью специальных оптико-электронных приборов — тепловизоров. Интенсивность ИК излучения, регистрируемого тепловизором, характеризует тепловое состояние тканей, их температуру. Этот метод .позволяет тонко улавливать даже начальные стадии воспалительных, сосудистых и некоторых опухолевых процессов.

В зависимости от повышения или понижения местной температуры на фоне привычных очертаний органа или конечности усиливается или, напротив, ослабевает свечение тканей в области патологии. Согласно многочисленным наблюдениям для каждого человека характерно определенное симметричное распределение температуры по поверхности тела.

На выявлении, главным образом, асимметрий теплоизлучения и базируются диагностические возможности тепловидения. Тепловизионный метод отличается абсолютной безопасностью, простотой и быстротой исследования, отсутствием каких бы то ни было противопоказаний. Тепловидение дает одновременное представление об анатомотопографических и функциональных изменениях в пораженной зоне.

Список использованной литературы:

1. Леконт Ж. «Инфракрасное излучение» М., 1958;

2.Госсорг Ж. «Инфракрасная термография. Основы, техника, применение» М. Мир 1988 ;

3. http://www.eko-med.ru/

4.«Клиническое тепловидение» под ред. Мельниковой В.П., Мирошникова М.М. СПб 1999;

5. http://elibrary.ru/

6. http://dic.academ

studfiles.net

6. Области применения методов тепловидения

Тепловидение нашло применение во многих сферах человеческой деятельности. Например, тепловизоры применяются в целях военной разведки и охраны объектов. В ручной тепловизионный ночной визир человека можно увидеть в полной темноте на расстоянии 300 м. Объекты обычной военной техники видны на расстоянии 2-3 км. На сегодняшний день созданы видеокамеры данного микроволнового диапазона с выводом изображения на экран компьютера, чувствительностью (разрешаемой способностью разницы температур отдельных участков поверхности) в несколько сотых градуса. Это значит, что если вы при входе в свою парадную взялись за ручку двери, чтобы открыть ее, то ваш тепловой отпечаток будет виден на этой ручке целых полчаса. Даже дома при выключенном свете вы будете светить как маяк даже через занавеску. В метро можно спокойно отличить людей, которые только что вошли. А наличие насморка у человека и занимался ли он чем-нибудь интересным до этого можно наблюдать на расстоянии в несколько сотен метров. О распознавании недавно выключенной машины или о том, кто и когда сидел на данном кресле даже нечего и говорить.

Перспективно использование тепловизоров для нахождения дефектов в различных установках. Естественно, когда в какой-нибудь установке или узле наблюдается повышение или понижение тепловыделения при каком-нибудь процессе в местах, где этого не должно быть, или тепловыделение (теплопоглощение) в подобных узлах сильно различается, то неполадку можно своевременно исправить. Иногда некоторые дефекты можно заметить только с помощью тепловизора. Например, на мостах и тяжелых опорных конструкциях при старении металла или нерасчетных деформациях начинает выделяться больше энергии, чем должно. Появляется возможность диагностировать состояние объекта, не нарушая его целостности, хотя могут возникнуть трудности, связанные с не очень высокой точностью, вызванной промежуточными конструкциями.

Таким образом, тепловизор можно использовать как оперативный и, пожалуй, единственный контроллер состояния безопасности многих объектов и предотвращать катастрофы. Проверка функционирования дымоходов, вентиляции, процессов тепло- и массообмена, атмосферных явлений становиться на порядки удобнее, проще, информативнее.

Широкое применение тепловидение нашло в медицине.

7. Применение тепловидения в медицине

У здорового человека распределение температур симметрично относительно средней линии тела. Нарушение этой симметрии и служит основным критерием тепловизионной диагностики заболеваний. По участкам тела с аномально высокой или низкой температурой можно распознать симптомы более 150 болезней на самых ранних стадиях их возникновения.

Термография — метод функциональной диагностики, основанный на регистрации инфракрасного излучения человеческого тела, пропорционального его температуре. Распределение и интенсивность теплового излучения в норме определяются особенностью физиологических процессов, происходящих в организме, в частности как в поверхностных, так и в глубоких органах. Различные патологические состояния характеризуются термоасимметрией и наличием температурного градиента между зоной повышенного или пониженного излучения и симметричным участком тела, что отражается на термографической картине. Этот факт имеет немаловажное диагностическое и прогностическое значение, о чем свидетельствуют многочисленные клинические исследования.

Выделяют два основных вида термографии:

1.Контактная холестерическая термография.

2.Телетермография.

Контактная холестерическая термография опирается на оптические свойства холестерических жидких кристаллов, которые проявляются изменением окраски в радужные цвета при нанесении их на термоизлучающие поверхности. Наиболее холодным участкам соответствует красный цвет, наиболее горячим—синий. Нанесенные на кожу композиции жидких кристаллов, обладая термочувствительностью в пределах 0.001 С, реагируют на тепловой поток путем перестройки молекулярной структуры.

После рассмотрения различных методов тепловидения встает вопрос о способах интерпретации термографического изображения. Существуют визуальный и количественный способы оценки тепловизионной картины.

Визуальная (качественная) оценка термографии позволяет определить расположение, размеры, форму и структуру очагов повышенного излучения, а также ориентировочно оценивать величину инфракрасной радиации. Однако при визуальной оценке невозможно точное измерение температуры. Кроме того, сам подъем кажущейся температуры в термографе оказывается зависимым от скорости развертки и величины поля. Затруднения для клинической оценки результатов термографии заключаются в том, что подъем температуры на небольшом по площади участке оказывается малозаметным. В результате небольшой по размерам патологический очаг может не обнаруживаться.

Радиометрический подход весьма перспективен. Он предполагает использование самой современной техники и может найти применение для проведения массового профилактического обследования, получения количественной информации о патологических процессах в исследуемых участках, а также для оценки эффективности термографии.

studfiles.net

Медицинское тепловидение — современный метод функциональной диагностики – тема научной статьи по медицине и здравоохранению читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

Г.А. Заяц, В.Т. Коваль

МЕДИЦИНСКОЕ ТЕПЛОВИДЕНИЕ — СОВРЕМЕННЫЙ МЕТОД ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ДИАГНОСТИКИ

Военно-морской клинический госпиталь Тихоокенаского флота, г. Владивосток

Тепловидение — диагностический метод более полувека успешно применяемый во всем мире. Бесспорные достоинства, такие как абсолютная безвредность, визуальная наглядность, простота и быстрота получения результатов при высокой информативности, привели к быстрому расширению сферы применения тепловизионного метода в медицине.

Термографические исследования применяются в акушерстве и гениколгии, мамологии, оториноларингологии, ортопедии и травматологии, комбусти-ологии, стоматологии, онкологии, эндокринологии, дерматологии, офтальмологии, нейрохирургии, неврологии и т.д. Например, применение термодиагностики при диспансерном обследовании молочной железы, позволяет быстро и эффективно выявить лиц, которые нуждаются в дальнейшем в дополнительном обследовании и лечении.

Тепловидение является одним из разделов современной оптики, изучающих физические основы и способы наблюдения слабонагретых тел, а также распределение малых перепадов температуры на их поверхности. Возможность улучшить зрение человека в темноте впервые в мире была описана М. В. Ломоносовым, в его трактате «Физическая задача о ночезрительной трубе» была описана в 1758 г.

Рождение медицинской термографии (тепловидения) следует датировать 1956 г., когда появилась первая публикация канадского ученого Роберта Лаусона. В ней он описал первый опыт применения рассекреченных в американской армии инфракрасных (ИК) эвапорографов «Бэрд» и «Рекси» для диагностики медицинской патологии. Автор впервые зарегистрировал наличие локального повышения интенсивности ИК излучения участка кожи в проекции злокачественной опухоли молочной железы. Затем этот метод для диагностики патологии молочных желез применили: в Англии (1960, 1961), во Франции (1962), в США (1965). В нашей стране тепловидение с этой же целью впервые применили: Б.В. Петровский с сотрудниками (1966). Во многих странах мира приступили к разработке и выпуску тепловизоров с достаточно высокой чувствительностью и различными способами регистрации термограмм: фирма «Old

defit» (Голландия), «Fujitsu Limited» (Япония), «AGA» и «АВ Bofors» (Швеция), «Barnes Engineering» (США) и др. В 1971 г. организована Европейская Ассоциация термографистов. В 1974 г. в Амстердаме состоялся первый Европейский конгресс по термографии, на котором присутствовало уже 450 участников. На конгрессе были созданы две комиссии: одна по разработке терминологии, вторая — для популяризации метода.

Тепловизионные исследования в нашей стране

впервые были начаты в начале 60-х годов при помощи прибора «Тепловизор», изготовленного во Всесоюзном электротехническом институте, и «Тепловизора 171-Т-1», созданного в ГОИ им. С.И. Вавилова. Среди первых работ в области практического здравоохранения огромное значение имеют исследования под руководством академика Б.В. Петровского во Всесоюзном НИИ клинической и экспериментальной хирургии АМН СССР, г. Москва, в котором были разработаны методики и те-пловизионную синдромологию различной сосудистой патологии. В конце 60-х годов в ведущих лечебных учреждениях Москвы и Ленинграда стали открываться самостоятельные кабинеты тепловидения. В 1972 г. состоялась первая Всероссийская конференция «Тепловидение в медицине». В 1968 г. в НИИ онкологии им.

Н.Н. Петрова, г. Ленинград. Были начаты исследования возможностей метода в диагностике опухолей различных локализаций. Была разработана термографическая семиотика злокачественных и дисгормональных опухолей молочных желез. В 1972 г. были организованы массовые обследования практически здоровых женщин для раннего распознавания патологии молочных желез. По данным литературы, частота выявляемости онкопатологии с помощью тепловидения составила 6,7 на 1000 обследованных пациентов.

Первая самостоятельная медицинская тепло-визионная (термодиагностическая) лаборатория была организована в НИИ скорой помощи им. И.И. Джанелидзе в 1970 г., где обследовались больные с травмой опорно-двигательного аппарата. В Ленинградском НИИ акушерства и гинекологии изучались диагностических возможностей тепловидения в оценке нормальной и патологической беременности. В 1976 г. в Ленинграде была проведена Всероссий-

ская научно-практическая конференция по проблеме «Тепловидение в медицине».

На базе лаборатории больницы № 16 им. Куйбышева в 1980 г. был создан Городской научноконсультативный тепловизионный центр, который стал выполнять функции Всесоюзного центра тепловидения, где совместно с Ленинградским педиатрическим институтом, I ЛМИ им. акад. И.П. Павлова нейрохирургическим институтом им. А.Л. Поленова были разработаны методики для оценки патологии щитовидной железы, патологии периферического кровообращения у больных сахарным диабетом, при хронической патологии печени, при патологии позвоночника и спинного мозга, использование тепловидения в отоларингологии при различной ЛОР патологии, в оценке повреждений периферических нервов конечностей.

В 1969 г. в тепловизионной лаборатории Центральной клинической больницы №1 Министерства путей сообщения совместно ММСИ впервые в стране начаты исследования по изучению диагностических возможностей тепловидения в неврологии. В 1975 г. сотрудники кафедры рентгенологии и радиологии 1 ММИ им. И.М. Сеченова начали изучать возможности тепловидения в комплексной лучевой диагностике поражений молочных желез, артериальных и венозных сосудов нижних конечностей, вегетативной нервной системы, гнойно-воспалительных заболеваний мягких тканей, в диагностике заболеваний щитовидной железы. Использование термографии в дерматологии исходят из лаборатории тепловидения и клиник Центрального института усовершенствования врачей, Центрального кожно-венерологического института, где обследовали больных с экземой, нейродермитом, псориазом, красным плоским лишаем, склеродермией. Работы из отделения функциональной диагностики Центрального НИИ травматологии и ортопедии были посвящены оценке возможностей метода в диагностике воспалительной патологии крупных суставов и позвоночника, оценке эффективности лечения больных ревматоидным артритом. В начале 1980-х годов начаты работы в Институте радиотехники и электроники (ИРЭ АН СССР) и в Институте высшей нервной деятельности и нейрофизиологии (ИВНД и НФ АН СССР) по созданию методик функционального тепловидения.

В 1971 г. в клинике общей хирургии Архангельского медицинского института были разработаны способ раннего распознавания признаков хронического поражения холодом, методики профессионального отбора при приеме на работу, диспансерного наблюдения при работах, связанных с хроническим охлаждением, оценки эффективности профилактических мероприятий.

Аналогичные школы термографии в последующие годы появились и в союзных республиках Советского Союза. Наиболее значимый вклад в развитие метода внесли многолетние научные исследования, выполненные сотрудниками Киевского центра те-

пловидения, Тбилисской школы (Тбилисский онкологический институт, НИИ рентгенологии и радиологии МЗ ГССР) Кишиневской школы термографии (Молдавский онкологический центр), Ташкентской школы (НИИ онкологии и радиологии МЗ УзССР).

Применение тепловидения в Нижнем Новгороде, тогда городе Горьком, началось в 1977 в Горьковском НИИ травматологии и ортопедии. В начале это были исследования принципиальных возможностей метода в ранее практически не изученной области применения — нейрохирургии. 30 сентября 1983 года был открыт Центр медицинского теплорадиовиде-ния ГНИИТО Минздрава РСФСР и ИПФ АН СССР, в котором были созданы условия для активного развития нового направления исследований — использование тепловидения в ходе оперативных вмешательств и была начата подготовка медицинских кадров для работы в тепловизионных кабинетах различных лечебных учреждений.

В г. Владивосток в Военно-морском клиническом госпитале Тихоокеанского флота занимаются тепло-визионной диагностикой около двадцати лет.

Физические основы медицинского тепловидения. Каждое нагретое тело является источником электромагнитного излучения особого вида, которое называется тепловым излучением, так как возникает в результате теплового возбуждения частиц вещества, содержащих электрические заряды (атомов, молекул, ионов и др.) Область видимого и ультрафиолетового спектра имеет длины волн в диапазоне от 100 до 780 нм (1 нанометр равен 10-9 м). Колебания большей длины волны (от 0,780 мкм до 1 мм) лежит непосредственно за видимой областью ИК части спектра. Любое нагретое тело, имеющее температуру выше абсолютного нуля (273оК), в том числе организм человека, излучает электромагнитные волны в широком спектре частот. Человек как биологическое тело, имеющий температуру в интервале от 31 до 42°С является источником преимущественно ИК излучения, на который приходится около 85% всей тепловой энергии, продуцируемой телом человека.

Диагностические возможности тепловидения основаны на оценке особенностей распределения на поверхности тела зон излучения ИК (3-5 и 8-13 мкм) диапазона. По величине регистрируемого излучения дистанционно определяется температура (энергетическая яркость) отдельных участков тела человека. В зависимости от повышения или понижения поверхностной температуры на фоне привычных (физиологически нормальных) очертаний органа или конечности усиливается или, наоборот, ослабевает интенсивность “свечения” этой области. Метод бескровен, безвреден для больного и обслуживающего персонала, может выполняться многократно и при любой тяжести состояния больного.

Общие положения по подготовке к проведению тепловизионных обследований.

Требования к тепловизионному кабинету. Обследование должно осуществляться в специально выделенном помещении с постоянной температурой 19-21°С при относительной влажности 60-75%. Это достигается полезной площадью кабинета не менее 20 м2, что обеспечивает 2-3 кратный воздухообмен. В помещении не должно быть выраженных воздушных потоков, температурных перепадов. С целью исключения прямого теплового эффекта солнечных лучей окна должны быть занавешены шторами, батареи центрального отопления экранированы пористыми или деревянными щитами, которые желательно покрыть фольгированным лавсаном, имеющим коэффициент отражения, равный единице. Для поддержания постоянства температуры в кабинете должен быть установлен кондиционер. Контроль температурного режима и влажности осуществляется непосредственно перед обследованием и через каждые 2 часа в течение всего рабочего дня. В кабинете должна отсутствовать другие дополнительные источники теплового излучения. Для освещение кабинета необ-хожимо использовать люминесцентные лампы. Весь пол должен быть покрыт ковролином во избежание охлаждения стоп, особенно при необходимости оценить тепловую картину подошвенных поверхностей.

Комнаты для адаптации и обследования. Структура тепловизионного кабинета должна включать площади для оборудования кабин температурной адаптации пациентов и проведения самого обследования, рабочих мест медсестры и врача. Оптимальным является размещение тепловизион-ной службы в нескольких смежных комнатах, но с отдельными входами, что обеспечивает хорошие условия для подготовки к обследованию и его проведению и, кроме того, не создаёт встречных потоков при перемещении пациентов, что позволяет повысить пропускную способность тепловизионного кабинета, так как экономится время на раздевание и одевание разнополых пациентов. Если это невозможно, то в кабинете необходимо выделить несколько функциональных зон, решающих эти проблемы. Здесь устанавливаются кабины или разделительные ширмы. Должны быть удобные мягкие стулья или кресла, в которых пациенты адаптируются к тепловому микроклимату и ожидают обследования, а также стойки с вешалками для одежды. В тех случаях, когда методика обследования требует пребывания пациента в горизонтальном положении, его адаптация осуществляется на медицинской кушетке. Если пациенты по состоянию здоровья не могут самостоятельно передвигаться и доставляются на каталке, то адаптировать и обследовать их можно прямо на ней во избежание возникновения дополнительных сосудистых реакций при перекладывании.

Место проведения тепловизионных обследований должно быть оснащено оборудованием, используемым при исследовании. В обязательный набор входит: тепловизор, температурный, отражающее инфракрасное зеркало на подвижном штативе, средства для выполнения тепловой воздушной пробы (калорифер, фен), набор ёмкостей для проведения водной холодовой или тепловой пробы для верхних и нижних конечностей, все необходимое для проведения спиртовой, глюкозной и иных функциональных проб, кушеткой для клинического осмотра и обследования в положении лёжа, специальными кабинками или ширмами. Исследование в них создаёт у пациентов, особенно у женщин, ощущение изолированности от посторонних взглядов, внезапных открываний дверей в кабинет, что исключает негативные вегетативно-сосудистые реакции, которые могут возникать, когда пациент чувствует себя выставленным напоказ.

Рабочее место врача. В его оснащение входит тепловизионная камера, стол, на котором устанавливается видеоконтрольное устройство для некомпьютеризированных тепловизоров или монитор ЭВМ и принтер — для компьютеризированных тепловизоров, кресло (желательно на колесиках, что обеспечивает дополнительные удобства при работе).

Рабочее место медсестры. Должно находиться рядом с местом подготовки пациента к обследованию, к его температурной адаптации, что позволяет медсестре проследить за правильностью проведения адаптации. Оснащение рабочего места сестры должно включать письменный стол с набором медицинских бланков, журналов, в которых производится регистрация пациентов и результатов обследования, столик со всем необходимым для проведения функциональных проб, медицинский шкаф с аптечкой, термометр для контроля за температурными условиями в помещении.

Подготовка аппаратуры. В тепловизорах, приёмником инфракрасного излучения, в которых является специальный фотогальванический элемент (фотодиод), для его охлаждения используется жидкий азот. Ёмкость резервуара составляет 100-150 мл. Одна заливка жидкого азота обеспечивает охлаждение инфракрасного приёмника в течение 1,5-2 часов непрерывной работы.

Жидкий азот — это сжиженный газ, который имеет температуру кипения 196°С ниже нуля, поэтому при работе с ним необходимо соблюдать правила техники безопасности для исключения попадания брызг на лицо, руки и другие обнажённые участки тела медицинского персонала. Хранится жидкий азот в специальных емкостях — сосудах Дюара объёмом 16 или 24 литра.

Принципы подготовки пациента к обследованию. Правильность подготовки больного к обследованию в значительной мере предопределяет достоверность и диагностическую ценность полученных результатов. Общие требования заключаются в нивелировании факторов, способных вызвать дополнитель-

ные изменения теплового рисунка кожных покровов тела человека за счет вазомоторных реакций сосудов кожи. Наряду с локальными факторами значительную роль в их формировании играет и повышенная эмоциональная лабильность пациентов. Она может быть обусловлена несколькими причинами: волнением из-за предстоящего обследования на неизвестной аппаратуре, необходимостью раздеваться до нижнего белья, а в ряде случаев практически полностью, случайным открыванием другими пациентами дверей кабинета в момент проведения обследования и т.д.

Необходимо соблюдать следующих правил перед проведением исследования.

1. С целью исключения побочных воздействий медикаментозных средств на механизм теплоотдачи как минимум за сутки до обследования желательно отменить физиотерапевтические, согревающие процедуры, приём сосудосуживающих или сосудорасширяющих препаратов. Курящим больным из-за сосудосуживающего действия никотина не следует курить в течение 3-4 часов до обследования.

2. Для снижения негативных эффектов эмоциональных реакций желательно перед обследованием кратко рассказать пациентам о принципах работы тепловизи-онной аппаратуры, её безвредности для организма, о позициях, в которых будет проводиться обследование. Это снизит негативный эффект эмоциональных реакций на температурный фон обследуемых областей.

3. В момент проведения температурной адаптации и самого обследования должен быть ограничен круг лиц, находящихся в тепловизионном кабинете. Учитывая наглядность получаемой информации, необходимо соблюдать медицинскую деонтологию и избегать реплик персонала о выявленных изменениях тепловой картины.

Условия проведения температурной адаптации пациентов. Перед проведением тепловизионного исследования области, подлежащие обследованию, должны быть подвергнуты температурной адаптации за счёт естественного воздушного охлаждения кожных покровов тела человека. Они должны быть освобождены от одежды, повязок, и пациент в течение 10-15 минут должен находиться в тех температурных условиях, при которых будет проводиться обследование, для того, чтобы между кожной температурой обнажённых участков тела человека и температурой помещения установился постоянный градиент температуры. Пациент должен адаптироваться в удобном, физиологичном положении, исключающем мышечное напряжение, особенно в областях подлежащих обследованию.

Перед тепловизионным исследованием молочных желёз пациенток не только просят раздеться до пояса, но во время адаптации запрещается прикрывать молочные железы или трогать их руками. Руки должны быть отведены от туловища, чтобы обеспечить вырав-

нивание температурных показателей и в подмышечных областях. Адаптация пациентов с артериальной патологией нижних конечностей чаще производится в положении сидя. Обязательным условием является удобная поза на мягком стуле или кресле, чтобы избежать сдавления магистральных сосудов по задней поверхности бедра и в подколенной ямке, расположение стоп на мягком коврике для исключения дополнительного охлаждения от пола. Ноги должны быть разведены в стороны, чтобы исключить перекрёстную передачу тепла. Наиболее важно, в процессе адаптации создать условия, способствующие снижению напряжения механизмов патологических реакций. Это особенно относится к диагностике заболеваний, сопровождающихся болевым синдромом. Связь понятна. Боль — спазм — снижение температуры.

Методологические аспекты тепловидения. В настоящее время можно выделить две основных методики проведения тепловизионных обследований: оценка статической (нативной) и динамической тепловой картины.

Нативное тепловидение. Используют данную методику для проведения тепловизионной скрининг-диагностики, а при функциональном тепловизионном обследовании она является только первым его этапом.

Динамическое тепловидение — оценка эволюции тепловой картины за определённый период времени. Возможны два варианта динамического тепловидения, которые отличаются как методикой проведения обследования, так и временем, в течение которого оцениваются изменения в тепловой картине.

Первый вариант. Проведение повторных тепло-визионных обследований через определённые отрезки времени. Временной интервал между такими обследованиями может составлять часы, сутки, месяцы и даже годы. При постепенном развитии заболевания организм зачастую успевает найти дополнительные резервы, и тепловая картина в проекции очага патологии может существенно не отличаться от нормы. Этим можно объяснить ложноотрицательные результаты, получаемые при данной методике проведения тепловизионного обследования.

Второй вариант. При втором варианте динамического тепловизионного обследования регистрируются быстрые изменения инфракрасного излучения в ответ на провоцирующую пробу, которая усиливает нагрузку на местные или общие механизмы терморегуляции. После провокации возникает комплекс вегетативно-сосудистых реакций, различных по степени их выраженности и скорости возвращения к исходному уровню после прекращения воздействия. Вегетативная реактивность может быть нормальной или извращённой, избыточной или недостаточной.

Методология проведения обследований. В зависимости от решаемых задач тепловизионное обследование должно осуществляться или в полном объёме с обязательным исследованием всех диа-

гностически значимых областей тела пациента, или по укороченной схеме, включающей обследование только областей, информативных для распознавания конкретного синдрома.

Методология проведения самого исследования должна быть стандартной и включать как оценку характера и интенсивности теплового излучения после адаптации, обеспечивающей стабилизацию процессов теплопродукции и теплоотдачи на каком-то определённом уровне, так и оценку динамики изменений тепловой картины после функциональных проб.

Методология оценки тепловизионной информации. Визуальный (качественный) анализ термограмм позволяет определить расположение, размеры, форму и структуру очагов патологического свечения, а также ориентировочно оценить величину ИК радиации. Количественная оценка даёт возможность измерять уровень интенсивности свечения (абсолютные значения температуры), определять разность температур между симметричными областями или с окружающими участками (относительные значения температуры), проводить пространственный анализ распределения температуры в определённых областях и зонах исследуемого объекта.

Наряду с качественной оценкой статической тепловой картины проводится анализ её динамики в ответ на функциональные пробы.

Клиническая тепловизионная диагностика.

Патология молочных желез. Термография молочной железы позволяет обнаруживать рак молочной железы ранее, чем это возможно с помощью самообследования, пальпации или маммографии. Молочные железы исследуются в прямой и обеих боковых проекциях. Дополнительно оцениваются области в проекции регионарных лимфатических узлов (подмышечные, надключичные и подключичные ямки, область грудины). Информация нативной тепловой картины в этих позициях дополняется динамикой после проведения провоцирующих (тепловая, холодовая, углеводная) функциональных проб.

Беременность. Существует определенная последовательность изменения термотопографии молочных желез и передней поверхности брюшной стенки соответственно развитию беременности. При беременности уже через неделю после задержки менструации на термограммах определяется интенсивная гипертермия молочных желез. Изменение термотопографии передней поверхности брюшной стенки появляется с 16-18-й недели беременности. На термограммах наблюдается постепенное распространение зоны гипертермии в верхние и нижние отделы живота, а параллельно в средних отделах появляется зона гипотермии. Кроме того, на термограммах определяется светящаяся зона гипертермии в области пупка. Разработаны термографические критерии, характерные для острых и хронических воспалительных заболеваний придатков матки, мио-

ма матки, рака шейки матки, злокачественных и доброкачественных опухолей яичников.

Заболевания щитовидной железы. Термография имеет самостоятельное значение как способ диагностики функционального состояния щитовидной железы. Такая оценка проводится на основании сопоставления температурного градиента зон проекции кивательных мышц и железы. Метод не является специфическим. По литературным данным соответствие термографического диагноза окончательному клиническому диагнозу отмечено в 75% наблюдений, а при сочетанном исследовании — в 96,6%.

Отоларингология. При воспалительных процессах, новообразованиях в верхнечелюстных и лобных пазухах, определяются как зоны гипертермии, соответствующие кожной проекции измененной пазухи от 1 до 2,5 °С в сравнении со средними абсолютными значениями кожной температуры проекции здоровых пазух. При злокачественных новообразования гортани на термограммах передней поверхности шеи определяются характерные очаги патологической гипертермии, соответствующие кожной проекции опухоли, которые отличаются тенденцией к распространению на соседние участки. Термография позволяет выявить регионарные метастазы в лимфатические узлы до их клинического проявления и позволяет осуществлять контроль за эффективностью модифицирующей терапии опухолей (лучевая терапия, химиотерапия).

Воспалительная патологии суставов конечностей. Признаки реактивного артрита могут носить олиго- и полиартрическую локализацию. Разработаны методики обследования при патологии плечевых суставов, локтевых суставов, пястно-фаланговых суставов, коленных суставов, голеностопных суставов, плюсно-фаланговых суставов.

Патология вен и артерий нижних конечностей.

Регистрируется обзорная нативная тепловая картина передней и задней поверхностей нижних конечностей в стандартных позициях (передняя и задняя проекции бедёр и голеней), а также боковых поверхностей (шаговая позиция). Исследование нативной тепловой картины дополняется оценкой её динамики после функциональных проб. Локальное повышение температуры в области поверхностных вен способствует определению границ тромбофлебита.

Патология различных отделов позвоночника (на примере остеохондроза). Целью обследования является: уточнить распространённость дегенеративно-дистрофического процесса, выявить наиболее страдающий отдел позвоночника, объективизировать конкретные варианты клинических неврологических синдромов остеохондроза.

Диагностика сосудистых и нейропатических синдромов при сахарном диабете, вибрационной болезни, болезни Рейно. Для диагностики макро- и микро-ангиопатий проводится стандартная холодовая проба.

Можно в качестве проб использовать нитроглицерин или инсулин. Особенности восстановления тепловой картины позволяют дифференцировать функциональные и органические сосудистые нарушения.

Применения тепловидения в комбустиологии. Тепловизионный метод используется для диагностики глубины ожога, для оценки адекватности инфу-зионной терапии, степени зрелости рубцовой ткани, готовности филатовского стебля к транспозиции, жизнеспособности и динамики приживления трансплантатов, эффективности озонотерапии, для контроля темпа дерматензии. Преимущество метода в относительной простоте и быстроте, безболезненности, безвредности и неинвазивности, а главное в том, что регистрируется информация со всей исследуемой области, на которой выявляются участки с различным функциональным состоянием, очень важно, поскольку и ожоговая поверхность, и рубцово-изменённые ткани отличаются мозаичностью.

Применения тепловидения при лечении рубцово-трофических язв нижних конечностей. Тепловизионные методики позволяют определить зону воспалительных изменений вокруг язвенного дефекта и степень их выраженности. Выработаны объективные критерии степени готовности рубцовотрофических язв нижних конечностей к оперативному лечению по состоянию перифокальной зоны.

Применения тепловидения при проведении пластических операций. Одной из сложных задач является определение готовности филатовского стебля к транспозиции. Тепловидение позволяет оценить изменение кровотока в стебле на этапах его тренировки (периодическое пережатие стебля с постепенным увеличением времени наложения зажима) и объективно подтвердить наличие развившихся анастомозов.

Заключение. Современное тепловидение в зависимости от поставленной цели оно может решать различные задачи: опосредованная визуализация патологии, которую в дальнейшем можно детализировать с помощью других инструментальных методов; уточнение конкретного диагноза; объективизация клинических синдромов заболевания; контроль эффективности различных видов лечения и прогноз ближайшего периода реабилитации. Конкретно решаемые задачи, естественно, определяют как принципы проведения самого исследования, так и используемые методики, продолжительность обследования. Поэтому врачи, направляющие пациентов на ТВ обследование, должны представлять возможности метода и, исходя из них, формулировать вопросы, на которые они хотели бы получить конкретные ответы. Следовательно, необходим прямой контакт специалистов с врачами ТПВ кабинетов.

Примеры тепловизионных исследований (по С.Н. Колесову)

Пример 1. Термограмма молочных желёз. Прямая проекция. Двусторонняя диффузная фиброзная мастопатия.

Пример 2. Термограмма задней поверхности бёдер и голеней, подошвенных поверхностей стоп. Позиция — стоя на коленях на стуле. Нейродистрофический синдром (пяточная «шпора).

№

Пример 3. Термограмма поясничнокрестцовой области. Вертебральный асептико-воспалительный синдром.

Пример 5. Термограмма тыльных поверхностей кистей. Исходная тепловая картина.

Термограмма кистей через 10 минут после холодовой пробы.

Пример 4. Термограмма задней поверхности голеней и стоп. Варикозная болезнь с признаками венозной недостаточности.

Не восстановление свечения после провоцирующей пробы свидетельствуют о наличии вторичного ангиоспазма, или синдрома Рейно.

ЛИТЕРАТУРА

1. Вайль Ю.С., Барановский Я.М. Инфракрасные лучи в клинической диагностике и медикобиологических исследованиях. — Л., 1969. — 247 с.

2. Вепхвадзе Р.Я. Медицинская термография.-Тбилиси, 1975. -109 с.

3. Вогралик В.Г., Вогралик М.В., Голованова М.В. Новый метод диагностики болезней. — Горький, 1986. — 92 с.

4. Губкин СВ., Сорока Н.Ф., Максимович А.Б., Капралов Н.В. Атлас термограмм в ревматологии. -Минск: УП Технопринт, 2002. -116 с.

5. Зарецкий В.В., Выховская А.Г. Клиническая термография. -М.: Медицина, 1976. — 167 с.

6. Зеновко Г.И. Термография в хирургии. — М.: Медицина, 1998.-167 с.

7. Карлов В.А., Стулин И.Д., Богин Ю.Н. Ультразвуковая и тепловизионная диагностика сосудистых поражений нервной системы. М.: Медицина, 1986. — 174 с.

8. Колесов С.Н. Остеохондроз позвоночника: неврологические и тепловизионные синдромы. Н.Новгород, 2006. — 220 с.

9. Колесов С.Н., Воловик М.Г., Прилучный М.А. Медицинское теплорадиовидение: современный методологический подход: Монография

— Нижний Новгород: ФГУ «ННИИТО Росмедтех-нологий», 2008, 184 с.

10. Лихтерман Л.Б. Ультразвуковая томография и тепловидение в нейрохирургии. — М.: Медицина, 1983. — 143 с.

11. Мазурин В.Я. Медицинская термография. -Кишинев:Штиинца,1984. — 147 с.

12. Мельникова В.П. Мирошников М.М. Клиническое тепловидение. — СПБ., 1999. — 123 с.

13. Мельникова В.П. Никифоров Б.М., Воронов В.Г. Тепловидение в диагностике заболеваний спинного мозга, конского хвоста и позвоночника (методическое пособие). — СПБ, 1991. — 149 с.

14. Мирошников М.М., Алипов В.И., Гершанович М.А., Мельникова В.П. Тепловидение и его применение в медицине. — М.: Медицина, 1981.- 183 с.

15. Орлов Г.А. Хроническое поражение холодом. -М.: Медицина, 1978.-165 с.

16. Розенфельд Л.Г. Основы клинической дистанционной термодиагностики. — Киев: Здоров-вя,1988. — 224 с.

17. Шевелев И.А., Кузнецова Г.Д., Цыкалов Е.Н., Будко К.П., Горбач A.M., Шараев Г.А. Термоэнцефа-лоскопия. — М.: Наука,1989. — 224 с.

Адрес для переписки: e-mail: [email protected]

cyberleninka.ru

Применение тепловизоров в области медицины

Медицина и тепловизор

Термография считается методом пассивной диагностики. Уже несколько лет тепловизоры Flir с успехом применяются в диагностических и клинических центрах. В диагностических центрах термография применяется для диагностирования позвоночника, заболеваний щитовидной железы в эндокринологии, в стоматологии — с целью выявления воспалительных процессов, органов ЖКТ в гастроэнтерологии, для контроля течения лечения заболеваний, которые связаны с нарушениями периферического кровообращения и т.д.

Температура тела человека — самый универсальный показатель его биологической активности. Всем типам заболеваний свойственна температурная реакция. Аномальная температура — это первый симптом для любой болезни. Всегда измерения температуры и всего тела, и отдельных органов, были важными показателями для распознавания характера болезни, ее тяжести протекания. Эти факторы способствовали к развитию методик тепловизионной диагностики.

Термограммы человеческого тела (распределение температурыры по его поверхности) содержат очень ценную информацию. Визуализированные температурные поля дают возможность иметь представление о периферийном кровотоке и получать сведения о глубинных процессах, которые протекают в организме.

С помощью термографии и применения тепловизора для медицинского обследования возможно внутри организма обнаружить и распознать многие патологические изменения на раннем, доклиническом этапе. Термография при комплексной диагностике болезни дополнительно обеспечивает важнейшую информацию о наличии и тяжести воспалительных процессов и дает возможность дать оценку эффективности консервативного лечения. В медицине тепловизор Flir является незаменимым при абсолютно безопасном и бесконтактном обследовании пациента.

www.pergam.ru

Медосмотр — обследование человека с помощью тепловизора

Термография — абсолютно безопасный метод обследования организма в отличии от флюорографии и рентгенографии, тепловизор безвреден даже для грудных детей, обследование организма человека с помощью тепловизора осуществляется бесконтактным методом, никаких излучений, вы просто смотрите на человека в инфракрасном (тепловом) спектре и фиксируете температурные отклонения от нормы.

Подскажите, пожалуйста, для исследования каких органов и болезней предназначены основные медицинские приборы.

Флюорография — это самый массовый метод обследования легких.

— Обязательный профилактический флюорографический осмотр положен не чаще чем раз в год, но при туберкулезе или проблемах с легкими флюорографию можно делать дважды в год, — объясняет врач-рентгенолог Института общей неотложной хирургии АМН Украины Елена Кравцова.

В этом случае обследуются только легкие, но врач может различить и деформацию грудного отдела позвоночника.

Недостатки: при флюорографии облучение в два раза больше, чем при рентгене. Кроме того, возможны погрешности на пленке, если «в кадр» случайно попадут, к примеру, пуговицы или заколки.

— Я попросила одну из пациенток заколоть волосы, но заколка была с бусинами, и на снимке одна из них пришлась на верхушку легкого, — рассказывает Елена Александровна.
Чтобы распознать, не туберкулез ли это — приходится повторять процедуру. Если при флюорографии выявляется патология — назначается рентгенологическое обследование. В отличие от флюорографии, рентген менее вреден, более точен и позволяет исследовать практически весь организм.

Ультразвук «разглядит» почти все

— УЗИ — наиболее доступное и безвредное обследование, которое можно делать даже несколько раз в день. Детей можно обследовать на УЗИ буквально с первых дней жизни, — считает врач высшей категории отделения ультразвуковой диагностики Харьковской областной клинической больницы Александр Минахин. — Важно и то, что УЗИ — это исследование в реальном времени: мы получаем изображение в данную секунду, причем рассматриваем орган панорамно, со всех сторон. Это важно, если больного нужно обследовать несколько раз в день — после операции, например. На УЗИ можно рассмотреть практически все органы, за исключением тех, которые плохо пропускают ультразвук, поскольку они заполнены газом: это легкие, желудок, кишечник.

На УЗИ не смотрят мозг: его скрывают мощные костные сращения черепа.

— Как метод УЗИ великолепно для беременных, — говорит Александр Минахин. — Не зря будущим мамам показан скрининг внутриутробного плода для выявления всевозможных патологий.

С помощью УЗИ можно диагностировать множество недугов. Ультразвук распознает камешки в желчном пузыре и почках, костную патологию, онкологические нарушения. На аппаратах экстра-класса можно различить даже опухоли до 2 мм. На УЗИ хорошо заметна патология сосудов и глаз.

www.pergam.ru

Кафедра медицинской физики и информатики — Реферат — Тепловидение в медицине

Реферат — Тепловидение в медицине
скачать (223.5 kb.)

Доступные файлы (1):

содержание

1.doc

Реклама MarketGid:
Кафедра медицинской физики и информатики

КГМУ им. С.И. Георгиевского

Тепловидение в медицине

Реферат

Студентки 1 курса

1 медицинского факультета

Группы № 104

Насыровой Эмине

Симферополь-2010
План.

Введение
Основная часть
- Исторические сведения о о тепловизионной диагностике;
- Биофизические аспекты тепловидения.;
- Сущность медицинского тепловидения;
- Области применения тепловидения в медицинской диагностике;
- Методики тепловизионного исследования;
- Виды термографии;
- Способы интерпретации термографического изображения;
- Устройство медицинских тепловизоров;
- Пути и перспективы совершенствования тепловизионной диагностики в медицине;

3.Заключение.
Введение.

Тепловидение, как область применения законов теплового излучения

Тепловидение можно назвать универсальным способом получения различной информации об окружающем нас мире. Как известно, тепловое излучение имеет любое тело, температура которого отлична от абсолютного нуля. Кроме того, подавляющее большинство процессов преобразования энергии (а к ним относятся все известные процессы) протекает с выделением или поглощением тепла. Так как средняя температура на Земле не высока, большинство процессов проходят с малым удельным выделением тепла и при небольших температурах. Соответственно и максимум энергии излучения таких процессов попадает в инфракрасный микроволновый диапазон.

Применение в медицине

1. Исторические сведения о о тепловизионной диагностике
Впервые тепловизионная диагностика в клинической практике была применена Канадским хирургом доктором Лоусоном в 1956 году. Он применил прибор ночного видения использовавшегося в военных целях, для ранней диагностики раковой опухоли молочных желез у женщин. Применение тепловизионного метода показало обнадеживающие результаты. Достоверность определения рака молочной железы составила, особенно на ранней стадии, около 60-70 % .Выявление групп риска при больших массовых обследованиях оправдывало экономичность тепловидения. В дальнейшем тепловидение стало шире применяться в медицине. С развитием тепловизионной техники стало возможным применять тепловизоры в нейрохирургии,терапии ,сосудистой хирургии ,рефлексодиагностике и рефлексотерапии. Интерес к медицинскому тепловидению растет во всех развитых странах, таких как Германия, Норвегия, Швеция, Дания, Франция, Италия, США, Канада, Япония, Китай, Южная Корея, Испания, Россия. Лидерами по производству тепловизионной техники являются США, Япония, Швеция и Россия.
^ .
В человеческом организме вследствие экзотермических биохимических
процессов в клетках и тканях, а также за счет высвобождения энергии,
связанной с синтезом ДНК и РНК, вырабатывается большое количество тепла-50-100 ккал/грамм. Это тепло распределяется внутри организма с помощью циркулирующей крови и лимфы. Кровообращение выравнивает температурные градиенты. Кровь благодаря высокой теплопроводности, не изменяющейся от характера движения, способна осуществлять интенсивный теплообмен между центральными и периферическими областями организма. Наиболее теплой является смешанная венозная кровь. Она мало охлаждается в легких и, распространяясь по большому кругу кровообращения, поддерживает оптимальную температуру тканей, органов и систем. Температура крови, проходящей по кожным сосудам, снижается на 2-3°. При патологии система кровообращения нарушается. Изменения возникают уже потому, что повышенный метаболизм, например, в очаге воспаления увеличивает перфузию крови и, следовательно, теплопроводность, что отражается на термограмме появлением очага гипертермии. Температура кожи имеет свою вполне определенную топографию.
Правда, у новорожденных, как показала И.А.Архангельская, термотопография кожи отсутствует. Самую низкую температуру (23-30°) имеют дистальные отделы конечностей, кончик носа, ушные раковины. Самая высокая температура подмышечной области, в промежности, области шеи, эпигастрия, губ, щек. Остальные участки имеют температуру 31-33,5°С. Суточные колебания температуры кожи в среднем составляют 0,3-0,1°С и зависят от физической и психической нагрузок, а также других факторов.
При прочих равных условиях минимальные изменения температуры кожи
наблюдаются в области шеи и лба, максимальные—в дистальных отделах
конечностей, что объясняется влиянием высших отделов нервной системы. У женщин часто кожная температура ниже, чем у мужчин. С возрастом эта температура снижается и уменьшается ее изменчивость под воздействием температуры окружающей среды. При всяком изменении постоянства соотношения температуры внутренних областей тела включаются терморегуляторные процессы, которые устанавливают новый уровень равновесия температуры тела с окружающей средой.
У здорового человека распределение температур симметрично
относительно средней линии тела. Нарушение этой симметрии и служит
основным критерием тепловизионной диагностики заболеваний. Количественным выражением термоасимметрии служит величина перепада температуры.
Перечислим основные причины возникновения температурной асимметрии:
1)Врожденная сосудистая патология, включая сосудистые опухоли.
2)Вегетативные расстройства, приводящие к нарушению регуляции сосудистоготонуса.
3)Нарушения кровообращения в связи с травмой, тромбозом, эмболией,
склерозом сосудов.
4)Венозный застой, ретроградный ток крови при недостаточности клапанов вен.
5)Воспалительные процессы, опухоли, вызывающие местное усиление обменных процессов.
6)Изменения теплопроводности тканей в связи с отеком, увеличением или
уменьшением слоя подкожной жировой клетчатки.

Существует так называемая физиологическая термоасимметрия,
которая отличается от патологической меньшей величиной перепада
температуры для каждой отдельной части тела. Для груди, живота и спины
величина перепада температуры не превышает 1,0°С.
Терморегуляторные реакции в человеческом организме управляются
гипоталамусом.
Кроме центральных, существуют и местные механизмы терморегуляции.
Кожа благодаря густой сети капилляров, находящихся под контролем
вегетативной нервной системы и способных значительно расширить или
полностью закрыть просвет сосудов, менять свой калибр в широких пределах,-прекрасный теплообменный орган и регулятор температуры тела.
Термография—метод функциональной диагностики,
основанный на регистрации инфракрасного излучения человеческого тела,
пропорционального его температуре. Распределение и интенсивность теплового излучения в норме определяются особенностью физиологических процессов, происходящих в организме, в частности как в поверхностных, так и в глубоких и органах. Различные патологические состояния характеризуются термоасимметрией и наличием температурного градиента между зоной повышенного или пониженного излучения и симметричным участком тела, что отражается на термографической картине. Этот факт имеет немаловажное диагностическое и прогностическое значение, о чем свидетельствуют многочисленные клинические исследования.
^
Медицинское тепловидение (термография) – единственный диагностический метод, позволяющий дать оценку тепловым процессам в организме человека. От эффективности этой оценки зависит достоверность диагностики многих заболеваний.

Внутренние болезни — диабетическая ангиопатия, атеросклероз, эндартериит сосудов конечностей, болезнь Рейно, гепатиты, нарушения вегетативной регуляции, миокардит, бронхит и др. Урология – воспалительные заболевания почек, мочевого пузыря, и др. Травматология — ортопедия-Остеохондроз, сколиоз позвоночника, нейропатия периферических нервов, воспалительные заболевания крупных суставов различной этиологии, остеомиелит и др.
Онкология — различные виды опухолей, пластическая хирургия, прижевление пересаженной кожи. Акушерство и гинекология — доброкачественные и злокачественные опухоли, кисты молочной железы, мастит, ранняя диагностика беременности и др. Оториноларингология — параличи и парезы лицевых нервов, аллергический ринит, воспаления придаточных пазух носа и др.
Фармакология — получение объективных данных о воздействии противовоспалительных и сосудорасширяющих лекарств и др.

^
Тепловизионный метод обладает высокой информативостью и неспецифичностью получаемой информации, так как при различной патологии формируются сходные сосудистые и метаболические реакции. Однако, адекватный выбор методики тепловизионного исследования в каждом конкретном случае позволяет получить специфическую информацию о состоянии органов и систем организма.

Методики тепловизионного исследования:

Локально-проекционная методика, по которой регистрируются особенности инфракрасного излучения кожных покровов в проеции пораженного органа или сегмента. Измененная интенсивность излучения свидетельствует об очаге патологии, в котором произошли изменения кровоснабжения, уровня метаболизма и образовались стойко существующие кожные зоны с измененной чувствительностью, трофикой, сосудистыми и секреторными реакциями. Достоверность регистрации основана на нарушении механизма терморегуляции в результате патологического процесса.

Дистантно-проекционная методика, по которой регистрируются особенности инфракрасного излучения вне проекции пораженного органа или патологического очага. Достоверность регистрации основана на том, что основную роль в формировании тепловой информации об очаге патологии играет нервно-рефлекторный механизм. Изменения интенсивности инфракрасного излучения визуализируются в рефлекторных зонах Захарьина-Геда, в автономных зонах иннервации, в биологически активных точках организма.

Динамическая методика, по которой регистрируются изменения инфракрасного излучения за определенный период времени. При этом визуализируются патологические нарушения кровотока и обменных процессов в динамике. Достоверность основана на том, что выявляемая динамика изменения интенсивности инфракрасного излучения отражает реакции организма на эволюцию патологии и свидетельствует об активности патологического процесса.

Динамическая методика с использованием провоцирующих тестов: физиологических, физических и фармакологических. По этой методике регистрируются быстрые изменения инфракрасного излучения в ответ на провоцирующую пробу, которая усиливает нагрузку на механизмы термогрегуляции и интенсифицирует манифестацию конкретных синдромов.

1.Контактная холестерическая термография.

2.Телетермография.

Телетермография основана на преобразовании инфракрасного излучения тела человека в электрический сигнал, который визуализируется на экране тепловизора.

Контактная холестерическая термография опирается на оптические свойства холестерических жидких кристаллов, которые проявляются изменением окраски в радужные цвета при нанесении их на термоизлучающие поверхности. Наиболее холодным участкам соответствует красный цвет, наиболее горячим—синий.

Нанесенные на кожу композиции жидких кристаллов, обладая

^
После рассмотрения различных методов тепловидения встает вопрос о

Визуальная (качественная) оценка термографии позволяет определить расположение, размеры, форму и структуру очагов повышенного излучения, а также ориентировочно оценивать величину инфракрасной радиации. Однако при визуальной оценке невозможно точное измерение температуры. Кроме того, сам подъем кажущейся температуры в термографе оказывается зависимым от

Радиометрический (количественный) подход весьма перспективен. Он предполагает использование самой современной техники и может найти применение для проведения массового профилактического обследования, получения количественной информации о патологических процессах в исследуемых участках, а также для оценки эффективности термографии.
^
Тепловизоры, применяемые сейчас в тепловизионной диагностике,

В настоящее время применяются тепловизоры с оптико-механическим

развитие исследований механизма теплопередачи и корреляции наблюдаемых тепловых полей с источниками тепла внутри тела человека. Это позволит разработать унифицированные методики тепловизионной диагностики. В-третьих, следует продолжить поиск новых принципов работы тепловизоров, работающих в более длинноволновых областях спектра с целью регистрации максимума теплового излучения тела. В перспективе также возможно совершенствование аппаратуры для сверхчувствительного приема электромагнитных колебаний дециметровых, сантиметровых и миллиметровых диапазонов.

Заключение.
^
В медицине успешно применяется сравнительно новый метод исследования — тепловидение. В его основе лежит дистантная визуализация инфракрасного (ИК) излучения тканей, осуществляемая с помощью специальных оптико-электронных приборов — тепловизоров. Интенсивность ИК излучения, регистрируемого тепловизором, характеризует тепловое состояние тканей, их температуру. Этот метод .позволяет тонко улавливать даже начальные стадии воспалительных, сосудистых и некоторых опухолевых процессов.

Список использованной литературы:

1. Леконт Ж. «Инфракрасное излучение»М., 1958;

2.Госсорг Ж. «Инфракрасная термография. Основы, техника, применение»М.Мир 1988 ;

3. http://www.eko-med.ru/

4.«Клиническое тепловидение» под ред. Мельниковой В.П., Мирошникова М.М.СПб 1999;

5. http://elibrary.ru/

6. http://dic.academic.ru/

Скачать файл (223.5 kb.)

gendocs.ru

Тепловидение в медицине – ранняя диагностика заболеваний – GRIDDER

ранняя диагностика заболеваний – GRIDDER

История тепловизионной техники

Тепловидение в медицине

Диагностика нарушений кровообращения

Диагностика молочных желез

Диагностика костей и суставов

Диагностика щитовидной железы

Дайте свою оценку данной статье

Поделитесь этой статьей со своими друзьями

Оставьте свой отзыв

Читайте также

Тепловидение

6. Области применения методов тепловидения

7. Применение тепловидения в медицине

Применение тепловизоров в области медицины

Медицина и тепловизор

Медосмотр — обследование человека с помощью тепловизора

Кафедра медицинской физики и информатики — Реферат — Тепловидение в медицине

Доступные файлы (1):

1.doc

Добавить комментарий Отменить ответ