Тепловое изображение. Принцип и диагностические возможности метода

Тепловые изображения. Анализ тепловых полей тела человека как новый диагностический метод начал применяться в медицинской практике с конца 50-х годов и с тех пор нашел широкое применение во многих клиниках мира. Впрочем, еще врачи древней Греции определяли локализацию глубокого расположения опухоли по местам наиболее быстрого высыхания ила, тонким слоем которого смазывали больного.

Способы регистрации инфракрасного излучения кожи человека можно разделить на две группы – контактные и дистанционные.

Контактная жидкокристаллическая термография проводится с помощью жидких кристаллов. В основе метода лежит способность холестерических кристаллов изменять цвет в зависимости от интенсивности и волнового диапазона инфракрасного излучения поверхности, на которую они нанесены. Контактные термограммы получают путем прикладывания к поверхности тела в исследуемой области пленки или паст с жидкокристаллическим соединением.

Пленка из холестерических кристаллов под воздействием инфракрасного излучения кожи окрашивается в разные цвета, причем, участкам с различной температурой соответствуют различные цветовые тона. Полученную цветовую картину исследуют визуально и фотографируют на цветную пленку.

Более часто используется бесконтактная (дистанционная) термография.

Бесконтактное исследование может быть выполнено как термоскопия (визуализация теплового поля тела или его части на экране тепловизора), термометрия (измерение температуры поверхности тела с помощью градуированной или цветовой шкалы и эталонного излучателя), термография (регистрация теплового поля на фотопленке или электрохимической бумаге в виде монохроматической или цветной термограммы).

Для бесконтактной регистрации тепловых (температурных) полей кожных покровов человека используются оптико-электронные приборы – медицинские тепловизоры.

Наличие патологического процесса проявляется одним из трех качественных термографических признаков: появлением аномальных зон гипертермии или гипотермии, нарушением нормальной термотопографии сосудистого рисунка, а также изменением такого количественного признака, как градиент температуры в исследуемой зоне.

Воспалительные процессы, как правило, обусловливают изменения величин градиента температур между зоной поражения и окружающими тканями: при хроническом воспалительном процессе до 0,7-1º; при остром – до 1-1,5º, при остром гнойно-деструктивном – 1,5-2º.

При воспалительных процессах, помимо изменения градиентов температур, на термограммах регистрируется зона гипертермии, по форме, размерам и расположению соответствующая области наиболее выраженных патологических изменений.

При злокачественных опухолях и их метастазах в кости и мягкие ткани зона гипертермии на термограммах имеет интенсивное свечение, округлой или неправильной формы, резкие контуры, однородную структуру. Градиент температур зоны гипертермии и симметричной области превышает 2-,25º.

При снижении кровотока, связанного с ангиоспазмом или органическим поражением артериальных сосудов появляется зона гипотермии, по форме, размерам и топографии соответствующая области резкого снижения кровотока.

Радиотермометрия – измерение температуры внутренних органов и тканей по собственному их излучению. Давно известно, что человек является источником радиоизлучения. Впервые регистрацию этого излучения для медицинской диагностики применили А.Баррет и П.Майерс в 1975 году.

При радиотермометрии производят измерение температуры тканей на разной глубине с помощью микроволнового радиометра. Если известна температура кожи в данной области, то можно вычислить температуру на любой глубине. Этого также можно добиться, регистрируя температуру на двух разных длинах волн. Ценность метода подкрепляется тем, что температура глубоко расположенных тканей, с одной стороны, постоянна, а с другой – почти моментально меняется под влиянием некоторых лекарственных средств, в частности, сосудорасширяющих препаратов. Это дает возможность проводить функциональные исследования, например, при решении вопроса об уровне ампутации при окклюзии сосудов конечностей.

В конструкции тепловизоров используются два метода получения тепловых изображений. Приборы, создающие видимое изображение тепловой картины объекта без сканирования, и сканирующие радиометры. В устройствах без сканирования преобразование теплового излучения в видимое осуществляется одновременно по всему полю зрения, тогда как при использовании сканирования преобразование осуществляется последовательно от точки к точке.

Итак, инфракрасная термография – способ бесконтактной дистанционной регистрации изображения кожных покровов человека по его собственному спонтанному инфракрасному излучению, обусловленному процессами термогенеза и теплоотдачи тканей в диапазоне электромагнитных волн от 0,76 мкм до 0,1 мм.

Наиболее широко в тепловизорах используется одноэлементный приемник из антимонида индия, который охлаждается жидким азотом. Под действием падающего на приемник потока излучения изменяется его электропроводность (электрическое сопротивление), которое измеряется.

Термографическое исследование, как абсолютно безвредное, используют только на первом этапе диагностического алгоритма, а также для контроля эффективности лечения тех или иных заболеваний.

Проведение осмотров населения в кабинетах термодиагностики должно быть ориентировано на выявление, в первую очередь, следующих групп заболеваний:

1. Злокачественные новообразования: кожи и молочной железы, губы, полости рта и глотки, носа, уха, околоносовых пазух, гортани, мочеполовых органов.

2. Болезни системы кровообращения: флебит и тромбофлебит, облитерирующий атеросклероз.

3. Болезни органов пищеварения: язвенная болезнь желудка и 12 -перстной кишки, гастрит, панкреатит, холецистит.

Термография выявляет практически все случаи рецидивов и МТС в лимфатические узлы; МТС в позвоночный столб, ребра, кости таза выявляются в 80% наблюдений обычно за 1-1,5 месяца до их рентгенологического выявления.

Вредность при термографии отсутствует.

ЛИТЕРАТУРА

1. Волков В.Н. Основы ультразвуковой диагностики: учеб.- метод. пособие.– Гродно, 2005.

2. Общее руководство по радиологии /Под ред. Петерсона Х. Серия по мед. визуализации Института NICER т. 1. - 1995.

3. Михайлов А.Н. Руководство по медицинской визуализации. Мн.,1996.

4. Михайлов А.Н. Средства и методы современной рентгенографии: практ. рук. – Мн.: Бел. наука: 2000. -242 с.

5. Габуния Р.И., Колесникова Е.К. Компьютерная томография в клинической практике. М.,1995.

6. Технические средства медицинской интроскопии / Под ред. Б.И.Леонова. М., 1989.

7. Руководство по ядерной медицине: Учеб. пособие. Т.П.Сиваченко., Д.С.Мечев, В.А.Романенко и др. / Под ред. Т.П. Сиваченко. Киев, Вища шк., 1991.