Termografia medica

Ippocrate scrisse nel 400 aC. e.: "In qualsiasi parte del corpo c'è un eccesso di calore o freddo, la malattia deve essere rilevata lì." Gli antichi greci immergevano il corpo in terra bagnata, e l'area che si asciugava più velocemente li indirizzava verso la manifestazione locale della malattia.

Fino al diciottesimo secolo, l'uso delle mani e dei termometri rimaneva l'unico modo per misurare il calore emanato dal corpo, e finora ci affidiamo ancora ai termometri da contatto quando effettuiamo gli esami medici. Sin dal pionieristico lavoro del Dr. Karl Wunderlich nel 1868, dove ha delineato i principi base della registrazione della temperatura e della sua importanza nello studio e nel trattamento della febbre, la misurazione della temperatura corporea umana ha svolto un ruolo preminente in medicina. La conoscenza delle dinamiche della temperatura corporea nelle malattie, ha affermato Wunderlich, è molto importante per i professionisti e, in alcuni casi, insostituibile, perché:

• la temperatura non può essere né pretesa né falsificata,
• i valori specifici della temperatura indicano una febbre,
• il grado di superamento dei limiti di temperatura normali spesso indica la gravità e il pericolo della malattia,
• la termometria monitora più rapidamente e in modo sicuro qualsiasi deviazione dal decorso controllato della malattia, rilevando sia recidive che miglioramenti,
• La termometria può essere utilizzata per ottimizzare le tattiche di trattamento.

La prima foto è una paziente imbrattata di argilla. Quindi - progetti di termometri antichi (da: F.A. Dizionario Enciclopedico Brokgauz e I.A.Efrona.1890-1907).

La termometria si sviluppò lentamente dal primo termoscopio di Galileo (1592) alle più convenienti scale calibrate del fisico polacco-tedesco Fahrenheit (1724) e dello scienziato svedese Celsius (1742). La scala Fahrenheit è attualmente ampiamente utilizzata solo negli Stati Uniti. L'unità di temperatura Kelvin prende il nome da uno dei fondatori della termodinamica dal fisico britannico Thomson (Lord Kelvin), che propose una scala termodinamica della temperatura, dove l'inizio (0K) coincide con lo zero assoluto (la temperatura alla quale si ferma il movimento caotico di molecole e atomi). Un grado Celsius e un Kelvin hanno uguale importanza, le loro scale sono spostate di 273,15, cioè ° C = K - 273,15.

Negli anni che seguirono, altri dispositivi sostituirono termometri clinici a mercurio di vetro, come termocoppie, termistori, pirometri e radiometri IR per misurare la temperatura del timpano o della fronte. Solo intorno al 1880, un astronomo e fisico americano Langley inventò un bolometro, un rivelatore di radiazioni termiche basato su un cambiamento nella resistenza elettrica di un elemento sensibile alla temperatura a semiconduttore quando è riscaldato a causa dell'assorbimento di un flusso di radiazione misurato. Con questo dispositivo puoi sentire il calore di esseri viventi delle dimensioni di una mucca a una distanza di oltre 400 metri.

Da sinistra a destra: Karl Wunderlich (1815-1877), Samuel Langley (1834-1906), Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), Anders Celsius (1701-1744), William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907).

Solo dopo la scoperta e lo studio delle radiazioni infrarosse (IR), sono diventati significativi progressi nell'imaging IR delle manifestazioni di patologia, per i quali non è necessario il contatto diretto del dispositivo di misurazione con il paziente.

Le basi per comprendere la natura della porzione IR dello spettro elettromagnetico furono poste da due membri della stessa famiglia: un eccezionale astronomo William Herschel, che scoprì nel 1800 l'effetto di riscaldamento della luce rossa visibile, che chiamò "calore radiante", ora noto come radiazioni IR, e suo figlio John Herschel, nel 1840, nella prima immagine termica ricevuta da esperimenti con luce solare naturale - un termogramma.

A sinistra: William Herschel (1783-1822) e il suo esperimento. Al centro: John Herschel (1792-1871). A destra c'è un termogramma della radiazione solare, ottenuto da D. Herschel nel 1840.

Da allora, molti scienziati hanno contribuito alla conoscenza approfondita delle radiazioni IR. Tuttavia, altri 100 anni dovevano passare dal termogramma a infrarossi di D. Herschel, prima che fosse possibile realizzare con successo l'uso pratico della termografia. Durante questo periodo furono scoperte le leggi della radiazione di Kirchhoff, Stephen, Boltzmann, Vin e Planck. Queste leggi sono prese in considerazione nella moderna termografia e nella tecnologia radio-termometrica, che consente di misurare le loro temperature misurando la radiazione dei corpi. I ricevitori di azione a distanza (termocamere, termometri IR e millimetrici) registrano la temperatura di luminosità, ovvero la temperatura corrispondente alla potenza della radiazione elettromagnetica del corpo umano.

Gli scopritori delle leggi della radiazione. Da sinistra a destra: Max Planck (1858-1947), Joseph Stefan (1835-1893), Ludwig Boltzmann (1844-1906), Wilhelm Wien (1864-1928).

Verso la metà del 20 ° secolo, il lavoro intensivo e di successo sull'uso militare della tecnologia IR ha contribuito alla creazione delle prime termocamere. La moderna diagnostica per immagini termiche ha tutte le ragioni per diventare una delle principali tecnologie informatiche con un ampio campo di applicazione, e oggi i sistemi di imaging IR hanno avuto un enorme impatto su medicina, scienza e astronomia.

La termografia è un metodo diagnostico funzionale che è stato utilizzato con successo dai medici di tutto il mondo per più di mezzo secolo. Vantaggi indiscutibili, come l'innocuità assoluta, la chiarezza visiva, la semplicità e la velocità di ottenere risultati con un alto contenuto informativo, hanno portato alla rapida espansione dell'ambito di applicazione del metodo di imaging termico in medicina.

Lo sviluppo della termografia medica.

La storia della creazione di termocamere per uso medico include diverse generazioni di dispositivi. Fisico-spettroscopia tedesca Marian Cherni nel 1925, ha sviluppato l'evaporograf. Il suo allievo Bowling Barnes costruì la prima termocamera basata sui termistori negli anni '50. Uno di questi dispositivi è stato utilizzato dal ginecologo e ricercatore medico canadese Ray Lawson della McGill University per ottenere un termogramma delle ghiandole mammarie. Nel 1956 pubblicò un articolo in cui riportava la rilevazione mediante imaging a infrarossi di un aumento della temperatura della pelle nella proiezione di tumori maligni del seno verificati in 26 donne. Questo studio pioneristico può essere considerato l'inizio di un nuovo metodo diagnostico: la termografia clinica o la termografia medica.

A sinistra c'è Ray Lawson (Ray N.Lawson, 1973), al centro e sulla destra le prime termocamere (Piroscan, Inghilterra).

Ricerca biomedica

Il valore indiscusso e indiscutibile nella ricerca biomedica dei moderni metodi di visualizzazione degli oggetti viventi. Tra questi ci sono i raggi X (inclusi CT e PET), varie modifiche di metodi MRI, ultrasuoni, ottici, spettroscopici, elettrofisiologici e molti altri. Tuttavia, oltre ai vantaggi di ciascuno dei metodi di mappatura esistenti, tutti loro in pratica negli studi clinici fisiologici e, soprattutto, in umani hanno alcune limitazioni.

Pertanto, nonostante la ricchezza del supporto strumentale e la capacità di alcuni dei metodi sopra descritti di misurare la temperatura, la termografia in medicina occupa la sua nicchia, determinata non solo dalla lunghezza d'onda della radiazione registrata dal corpo, ma anche da una serie di caratteristiche aggiuntive: completa innocuità, non contatto, velocità e semplicità di ricerca con alta diagnostica informativnosti.

Inoltre, aggiungiamo che l'uso combinato della termografia con altri metodi di valutazione clinica e hardware dello stato funzionale del corpo e dei suoi sistemi aumenta spesso la sua efficacia. Con una metodologia di ricerca solida e basata sull'evidenza, queste qualità possono trasformare la termografia, come espresso da L.B. Likhterman, nel "metodo diagnostico ideale".

Imaging termico di una persona

Il corpo umano è un sistema termodinamico aperto non di equilibrio che è in costante interazione con l'ambiente e implementa un complesso sistema di termoregolazione per mantenere una temperatura costante del "core" - le aree centrali del corpo (cranio, torace e cavità addominale) a causa di cambiamenti controllati nella temperatura delle regioni periferiche. Mantenere la stabilità dell'ambiente interno e il suo equilibrio dinamico è una caratteristica essenziale dell'attività vitale del corpo.

Secondo le leggi della fisica, con qualsiasi trasformazione di energia (incluso in un organismo vivente), parte di esso si trasforma in calore. Tutti i processi nel corpo possono essere suddivisi in due tipi: in atto con il rilascio di energia e assorbimento di energia. I processi fisiologici più importanti che servono come fonti di calore nel corpo di un animale homoiotherm (sangue caldo) sono il metabolismo basale, mantenendo la postura, il tono muscolare freddo, l'attività motoria e il brivido freddo. Il metabolismo basale è la fonte più importante e, allo stesso tempo, il consumatore di calore, che si forma come risultato di processi che si verificano costantemente nel corpo: mantenere i gradienti di sostanze e cariche sulle membrane di tutte le cellule; lavoro del cuore e dei muscoli respiratori; motilità intestinale; mantenere il tono dei muscoli lisci e scheletrici; processi di rigenerazione, ecc.

In un organismo vivente, la conduttività termica dei tessuti è associata principalmente al flusso sanguigno e, in misura minore, normalmente, all'intensità del metabolismo. I meccanismi riflettori del trasferimento di calore dalle strutture più profonde possono anche partecipare alla formazione di schemi termici superficiali (distribuzione di campi termici). Il rilascio di calore delle strutture nervose aperte, oltre al flusso sanguigno e al metabolismo, è determinato anche dall'elettrogenesi. I fattori esterni che determinano la radiazione infrarossa dalla pelle sono la temperatura, l'area e la durata dell'esposizione alla temperatura esterna.

Il normale profilo fisiologico della pelle mostra una diminuzione della temperatura dalla testa alle gambe e nella direzione prossimale-distale (dal centro alla periferia) sulle estremità con relativa simmetria su entrambi i lati del corpo, che è stata ripetutamente dimostrata usando la termografia. È influenzato dai ritmi biologici (circadiani), dallo stato del sistema ormonale, dal tono simpatico, dal metabolismo dell'acqua e del calore, dallo stato del sistema vasomotorio, dallo spessore della pelle e dalla pigmentazione e dalle fluttuazioni periodiche del livello degli ormoni, come la produzione di cortisolo e progesterone, nonché il livello di stress del soggetto, la presenza, localizzazione e gravità del dolore e molto altro. Quindi, la temperatura della pelle è un indicatore integrale, la cui entità, inoltre, è determinata non solo dalle leggi della fisiologia, ma anche dalla presenza di disordini circolatori locali, focolai di infiammazione settica o asettica, tumori e dipende anche da farmaci, fumo, uso di profumeria e un certo numero di altri fattori.

Si pone una domanda naturale: è possibile trarre conclusioni specifiche motivate basate su un'indagine termografica con una tale abbondanza di fattori che influenzano la radiazione IR del corpo umano?

La risposta è sì! - e la base di tale risposta è che una persona appartiene alle creature di homoiotherm, da cui è possibile stabilire i criteri per la normale distribuzione della temperatura e definire i concetti di temperatura e patologia. La base dell'esistenza delle creature omeotermiche è la termoregolazione - il mantenimento di una temperatura corporea costante, che è possibile con il giusto equilibrio tra produzione di calore e rilascio di calore. Normalmente, negli esseri umani, la temperatura del cervello, del sangue e degli organi interni (la temperatura del "nucleo") fluttua intorno ai 37 ° C con un'oscillazione di ± 1,5 °. Con deviazioni più significative della temperatura, l'attività degli enzimi viene disturbata, seguita da una disfunzione di organi e tessuti, mentre la temperatura del corpo umano superiore a 43 ° C e inferiore a 33 ° C è praticamente incompatibile con la vita. Tutte le reazioni che consentono di mantenere una temperatura corporea costante in varie condizioni sono controllate da speciali centri nervosi situati nel cervello.

Allo stato attuale, è stato dimostrato che la sensazione di temperatura è fornita dall'attività cumulativa dei meccanocettori della pelle sensibili al calore, informazione da cui viene trasmessa ai centri superiori. Il sistema di termoregolazione comprende le regioni corticali e ipotalamiche del cervello. L'ipotalamo elabora le informazioni da termocettori esterni ed interni e fornisce una regolazione delle temperature effettive e target. È stato stabilito che la regione anteriore dell'ipotalamo regola i processi di trasferimento del calore e il nucleo dell'ipotalamo posteriore è considerato il centro della generazione di calore.

Strutture termali sensibili oltre all'ipotalamo si trovano anche nel tronco cerebrale (mediana e midollo), nel midollo spinale, nella parete dorsale della cavità addominale, nei muscoli e nelle strutture sottocutanee. Ciò significa che esistono sia meccanismi locali che centrali per rispondere alle deviazioni dai valori di temperatura, che il sistema di termoregolazione considera "normali". Il meccanismo più importante in questo sistema è la regolazione del tono vascolare della pelle da parte del sistema nervoso simpatico. L'aumento del riempimento ematico della pelle aumenta la sua conduttività termica e, di conseguenza, il trasferimento di calore del corpo a causa della conduzione diretta (conduzione) del calore attraverso la pelle; una diminuzione della circolazione sanguigna periferica, al contrario, contribuisce alla "ritenzione" del calore. Questi meccanismi proteggono il corpo da surriscaldamento e sovraraffreddamento.

La dispersione del calore nell'ambiente, vitale per gli organismi omeotermici, si manifesta in diversi modi: conduzione del calore, radiazione termica, convezione, evaporazione del fluido dalla superficie del corpo. Il cambiamento delle proporzioni di questi componenti nel trasferimento totale del calore del corpo umano dipende dalla temperatura e dall'umidità dell'ambiente. Nell'uomo, in condizioni di comfort termico (la temperatura dell'aria è di 20 ° C e l'umidità relativa è 40-60%) la radiazione è di 54 kcal / h, la conducibilità termica è di 26 kcal / h, l'evaporazione è di 23 kcal / h. Il processo di trasferimento del calore nei tessuti biologici dipende dalla conduttività termica dei tessuti, dalla convezione, dall'intensità della perfusione sanguigna, dal rilascio di calore metabolico.

Capacità tecniche

Il valore informativo della radiazione IR come segnale è che riflette lo stato funzionale e la dinamica dei suoi cambiamenti in vari tessuti e sistemi corporei. Nonostante il fatto che la radiazione infrarossa sia registrata dalla superficie del corpo, può contenere informazioni sul contributo di tessuti situati sotto la pelle, in particolare, con diverso sviluppo del grasso sottocutaneo, diverso stato funzionale dei muscoli, nonché processi patologici - tumori dei tessuti molli, processi infiammatori, suppurazioni, ecc. Il valore del metodo di imaging termico in tali situazioni cliniche è dovuto, tra l'altro, all'incapacità di utilizzare metodi di misurazione della temperatura a contatto o invasivi (termistori, termocoppie, ecc.) E prima dei metodi di misurazione della profondità (termometria radio), l'imaging termico ha un vantaggio nella risoluzione spaziale e temporale.

Le capacità tecniche delle apparecchiature di imaging termico consentono di correggere in modo affidabile anche piccole differenze nella temperatura della superficie. Visualizzando tali processi come i cambiamenti nel volume e nella velocità del movimento del sangue attraverso i vasi, il rilascio e l'evaporazione del fluido dalla superficie della pelle, portando a cambiamenti di temperatura sulla superficie del corpo, l'imaging termico è un metodo high-tech per ottenere informazioni funzionali sul paziente in tempo reale.

Termotopografiya

La termotopografia (modello stazionario della distribuzione della temperatura sulla superficie di diverse parti del corpo) nella sua totalità porta molti dati utili. Nelle misurazioni statiche, è possibile estrarre informazioni significative dall'analisi della differenza di temperatura in aree simmetriche del corpo dello stesso paziente, gradienti di temperatura o confrontando l'immagine IR dell'oggetto in studio con i ritratti termici di altri oggetti. Le misurazioni dinamiche forniscono ai ricercatori informazioni aggiuntive, consentendo di monitorare il corso del trattamento e valutarne l'efficacia, esplorando l'evoluzione dello stato funzionale del sistema di termoregolazione nel suo insieme e dei suoi collegamenti individuali.

Con la dimostrata efficacia del metodo diagnostico, raggiungendo il 90-97% per malattie come la patologia delle ghiandole mammarie o la lesione delle vene degli arti inferiori, il metodo consente di diagnosticare le malattie in fase preclinica.

Le principali ragioni patologiche per l'aumento della temperatura locale:

• infiammazione di qualsiasi genesi in cui vi è un'espansione locale dei vasi della microvascolatura e il rafforzamento dei processi metabolici;
• deflusso venoso alterato e congestione venosa;
• neoplasie maligne, in cui vengono attivati ​​anche i processi metabolici. La termodiagnosi locale è particolarmente efficace quando i tumori maligni superficiali o superficiali si trovano sotto la pelle (ad esempio, pelle, ghiandole mammarie, ghiandola tiroidea);
• irritazione delle radici spinali e dei nervi periferici. In questo caso, l'aumento della temperatura si osserva nella zona della loro innervazione;
• aumento del metabolismo di vari organi.

Le principali cause patologiche di abbassamento della temperatura locale:

• violazioni del rifornimento di sangue arterioso (lesione aterosclerotica delle arterie, trombosi, ecc.);
• riduzione della microcircolazione (microangiopatia di varia origine, alterata regolazione vegetativa del tono vascolare);
• una diminuzione del livello di metabolismo di vari organi di età o patologia
• processi degenerativi con sostituzione di tessuto funzionalmente attivo da tessuto connettivo;
• disfunzione pronunciata delle radici spinali e dei nervi periferici (nei dermatomi e nelle zone di innervazione corrispondenti).

Vantaggi della termografia come metodo diagnostico

• semplicità, accessibilità e facilità d'uso;
• ricevere risultati in tempo reale;
• mobilità e mancanza di legame con l'ufficio o un'area specifica con le proprietà specificate;
• la capacità di eseguire uno studio (ottenendo dati primari sotto forma di termogrammi) da qualsiasi persona che abbia subito la necessaria formazione relativamente a breve termine, compresi quelli che non hanno istruzione medica (infermieri, assistenti di laboratorio);
• poiché questo dispositivo è un elemento del complesso software e hardware, esiste la possibilità di trasferire l'immagine al servizio, dove gli specialisti in termografia valuteranno l'immagine ottenuta online per la presenza di segni termografici di patologia, gli algoritmi della tecnologia di telemedicina sono implementati. Nel prossimo futuro, il nostro software rileverà automaticamente i segni delle zone patologiche e formerà i protocolli per gli esami di imaging termico dei pazienti.
• la visione termica è esangue, innocua (non invasiva) per il paziente e il personale, può essere eseguita ripetutamente e con qualsiasi gravità delle condizioni del paziente.

Rapporto d'esame

Per una corretta analisi e confronto di termogrammi ottenuti in tempi diversi, lo studio viene eseguito in condizioni standardizzate, vale a dire:

• a una temperatura di 22-24 ° C (zona di "comfort termico" - in questo campo, i meccanismi di termoregolazione funzionano in modalità fisiologica normale) senza soffiare aria, ad eccezione di fonti come calore (batterie, termoventilatori, lampade ad incandescenza) e freddo (climatizzazione, aperto finestra in inverno, ecc.);
• non prima di 2 ore dopo aver mangiato e svolto attività fisica;
• con l'eccezione, almeno durante il giorno, dell'uso di preparati farmacologici vasoattivi, pomate, sfregamento o omeopatia, e entro 5-6 ore - con la profumeria;
• dopo l'adattamento con la pelle aperta nell'area di esame per almeno 15 minuti;
• donne nell'esame delle ghiandole mammarie nel mezzo del ciclo mestruale (10-14 giorni).

Lo scopo dello studio dipende dagli obiettivi: lo screening completo primario include la registrazione di circa 20-25 termogrammi, il volume del controllo (per il risultato del trattamento) o zonale (per esempio solo le ghiandole mammarie). La ricerca è molto più piccola. Secondo la testimonianza, lo studio può essere integrato da prove di stress mirate all'individuazione / conferma della patologia: test a freddo, test del glucosio, test da sforzo e altro.

La durata dello studio di una zona (senza considerare il tempo di adattamento) è di 3-5 minuti, lo studio completo su più siti richiede 10-15 minuti. La durata delle prove di stress - da 5 minuti (esercizio) a 45 minuti (test del glucosio).

Va sottolineato che, nonostante il fatto che la comunità medica non sempre consideri ragionevolmente la termografia come un metodo basato sull'evidenza per diagnosticare molte malattie, riteniamo che questo metodo sia principalmente uno strumento per supportare il processo decisionale diagnostico.

Termografia (termografia)

La termografia è un metodo medico di ricerca volto a identificare e localizzare vari processi patogeni accompagnati da un aumento locale (meno frequente - una diminuzione) della temperatura. Con questo metodo, è possibile determinare varie forme di processi infiammatori, la crescita attiva di tumori, vene varicose, ferite, contusioni, fratture. È uno studio accurato, sulla base del quale è possibile fare una diagnosi corretta e determinare la localizzazione del processo.

Descrizione della procedura

Esistono due tipi di termografia: senza contatto e contatto, ma l'essenza di entrambi i metodi è la determinazione della temperatura corporea in una particolare area.

La termografia senza contatto viene eseguita utilizzando determinati dispositivi, tra cui termografi e termocamere. Questi dispositivi registrano le onde a infrarossi e li presentano come un'immagine. Questo metodo consente di coprire immediatamente l'intero corpo del paziente.

La termografia di contatto utilizza cristalli liquidi che possono cambiare il loro colore in base alla temperatura del corpo umano. Il contatto viene effettuato utilizzando uno strato o una pellicola speciali con i connettori appropriati. Questo metodo è locale e più accurato rispetto alla termografia senza contatto.

Preparazione per la termografia

Nonostante la relativa semplicità, la procedura ha diverse caratteristiche nella preparazione.

10 giorni prima dello studio, è necessario interrompere l'assunzione di tutti i farmaci che includono ormoni o influenzare il sistema cardiovascolare. Rimuovere qualsiasi unguento che possa interessare l'area sotto esame. Quando si controllano gli organi addominali del paziente non si deve mangiare (essere a stomaco vuoto).

Per l'esame della mammella, devi aspettare 8-10 (alcune fonti dicono 6-8, quindi è meglio controllare con uno specialista) del giorno del ciclo mestruale. Nella stanza in cui viene eseguita la termografia, dovrebbe esserci una temperatura costante di 22-23 gradi Celsius. Affinché il paziente si adatti ad esso, è necessario spogliarlo in ufficio e permettergli di abituarsi ad esso entro 15-20 minuti. Il paziente deve essere in uno stato di riposo e rilassato, in quanto ciò può influenzare significativamente il risultato.

Condurre ricerche

La procedura può essere eseguita da uno specialista in diagnostica funzionale, tuttavia, un medico altamente specializzato decifrerà i risultati e stabilirà la diagnosi.

Non tutti gli ospedali dispongono di attrezzature per la termografia, in quanto questo studio non è normale.

Per questo motivo, questo tipo di esame viene effettuato presso cliniche private o alcuni tipi di dispensari e costa una discreta quantità di denaro. Spesso, è impossibile condurre uno studio immediatamente dopo la prescrizione del medico, in quanto è necessario soddisfare determinati requisiti per un periodo piuttosto lungo prima della procedura.

La termografia senza contatto viene eseguita principalmente stando in piedi o sdraiati. Allo stesso tempo, il processo stesso è simile alla procedura di fotografare o filmare video da diverse angolazioni. La termografia del contatto viene eseguita principalmente in posizione seduta, contattando il film o lo strato precedentemente specificato con l'area in esame. L'immagine viene trasmessa allo schermo del computer e / o registrata su supporto digitale per ulteriori azioni da parte di uno specialista.

I risultati della termografia sono valutati ed elaborati elettronicamente. La patologia è evidente a causa di cambiamenti nel modello termico in luoghi con ipotermia (temperatura inferiore al normale per il sito) o ipertermia (temperatura elevata).

Vantaggi e svantaggi

Tra i vantaggi c'è quello di fornire una ricerca di sicurezza assoluta sia per il dottore che per il paziente, uno studio indolore, che non ha controindicazioni e limiti di età. Inoltre, il dispositivo non inquina l'ambiente, ha una visualizzazione molto accurata della localizzazione (l'errore è inferiore a un millimetro) e visualizza anche con precisione le variazioni di temperatura (fino a 0,008 gradi Celsius) e consente di esaminare l'intero corpo in una sessione.

Gli svantaggi includono il fatto che il paziente può ingiustamente soddisfare i requisiti nella fase di preparazione, di conseguenza - i risultati potrebbero essere errati.

Una lunga preparazione è considerata un aspetto negativo, per cui le conseguenze a volte possono essere irreversibili al momento dell'indagine, il costo elevato rispetto ai metodi alternativi, ad esempio la biopsia, un piccolo numero di istituti di ricerca medica e medica che conducono questo studio.

Indicazioni per

Con il crescente numero di tumori al seno, sono stati necessari nuovi metodi di ricerca e, di conseguenza, la termografia è diventata uno dei metodi principali per esaminare la ghiandola a causa dei suoi vantaggi, anche se ha bisogno di essere eseguita in determinati giorni del ciclo mestruale.

A causa del fatto che i processi infiammatori sono accompagnati da un aumento della temperatura, specialmente nel luogo di localizzazione, la termografia consente di limitare il centro di infiammazione. Ciò è particolarmente evidente quando il processo infiammatorio ha colpito l'organo interno della cavità o un'altra cavità corporea, poiché l'ipertermia ha confini chiari di quest'area.

Anche eventuali violazioni del sistema vascolare sono chiaramente visibili nello studio. Quindi, con le vene varicose, lo spessore delle loro pareti diminuisce e, di conseguenza, aumenta il trasferimento di calore. Con ischemia, trombosi e necrosi a causa della mancanza o della mancanza di afflusso di sangue, la temperatura della regione del corpo e il vaso diminuiscono.

Ciò consente di identificare la flebite nelle fasi iniziali e l'angiografia non è il metodo più utile per studiare la patologia, poiché interessa sia i vasi che l'effetto negativo della radiazione a raggi X.

Cambiamenti nel sistema endocrino, in particolare la tiroide, il pancreas e le ghiandole salivari. Permette di determinare lo sviluppo dei processi oncologici in essi e per il pancreas - il suo danno, che può essere la causa del diabete di tipo 1. Violazioni della ghiandola tiroidea - possono manifestarsi come ipotermia in alcune parti del corpo.

La violazione dello scambio di calore della pelle è associata a spasmo o rilassamento dei capillari superficiali della pelle. Può essere il risultato di disturbi del sistema nervoso o patologia congenita. Oltre a questo metodo, è impossibile stabilire una diagnosi esatta con altri mezzi, in modo che la termografia in questo caso sia l'unico modo per stabilire una diagnosi accurata.

La termografia viene utilizzata attivamente in traumatologia, in quanto consente di determinare la localizzazione della lesione e il suo tipo.

Lo stretching e l'ecchimosi sono caratterizzati da un aumento della temperatura in una particolare area, muscolo o gruppo muscolare. Con le fratture chiuse, è possibile vedere chiaramente i confini della frattura, i frammenti delle ossa, che sono visibili molto meglio rispetto ai raggi X, e più sicuri, poiché non vi è alcun effetto esterno negativo.

Imaging termico

Dipartimento di Medbiofisica, Informatica ed Economia

Termografia in medicina

Studenti del 1 ° anno

Gushchin N.V., Danilov I.A.

2. La parte principale

- Informazioni storiche sulla termografia;

- Aspetti biofisici della termografia.

- L'essenza dell'imaging medico;

- Aree di applicazione della termografia nella diagnostica medica;

- Metodi di ricerca di immagini termiche;

- Modi per interpretare l'immagine termografica;

- Dispositivo di termocamere mediche;

- Modi e prospettive per migliorare la diagnostica per immagini termiche in medicina;

Termografia, come area di applicazione delle leggi della radiazione termica

La termografia può essere definita un modo universale per ottenere varie informazioni sul mondo che ci circonda. Come è noto, la radiazione termica ha un corpo la cui temperatura è diversa dallo zero assoluto. Inoltre, la stragrande maggioranza dei processi di conversione dell'energia (e questi includono tutti i processi noti) si verificano con il rilascio o l'assorbimento di calore. Poiché la temperatura media sulla Terra non è elevata, la maggior parte dei processi avviene con generazione di calore specifica bassa e a basse temperature. Di conseguenza, la massima energia di radiazione di tali processi rientra nell'intervallo di microonde a infrarossi.

La termografia è un'area scientifica e tecnica che studia i fondamenti fisici, i metodi e i dispositivi (termocamere) che offrono la possibilità di osservare oggetti leggermente riscaldati.

Applicazioni mediche

Nella medicina moderna, l'imaging termico è un potente metodo diagnostico che consente di identificare patologie difficili da controllare in altri modi. La termografia viene utilizzata per diagnosticare le seguenti malattie (prima delle manifestazioni radiografiche, e in alcuni casi molto prima che compaiano i disturbi del paziente) delle seguenti malattie: infiammazione e tumori delle ghiandole mammarie, organi ginecologici, pelle, linfonodi, malattie otorinolaringoiatriche, lesioni nervose e vascolari delle estremità, vene varicose; malattie infiammatorie del tratto gastrointestinale, fegato, reni; osteocondrosi e tumori spinali.

1. Informazioni storiche sulla termografia

Per la prima volta, la diagnostica per immagini termografiche nella pratica clinica è stata applicata da un chirurgo canadese Dr. Lawson nel 1956. Ha usato un dispositivo per la visione notturna utilizzato a scopi militari, per la diagnosi precoce del cancro delle ghiandole mammarie nelle donne. L'uso del metodo di imaging termico ha mostrato risultati incoraggianti. L'affidabilità della determinazione del carcinoma mammario è stata, specialmente in una fase iniziale, circa il 60-70%. L'identificazione dei gruppi a rischio durante i grandi screening di massa ha giustificato l'efficienza della termografia. In futuro, l'imaging termico è diventato più ampiamente usato in medicina. Con lo sviluppo della tecnologia di imaging termico, è diventato possibile utilizzare le termocamere in neurochirurgia, terapia, chirurgia vascolare, riflessologia e riflessoterapia. L'interesse per l'imaging medico è in crescita in tutti i paesi sviluppati, come Germania, Norvegia, Svezia, Danimarca, Francia, Italia, Stati Uniti, Canada, Giappone, Cina, Corea del Sud, Spagna, Russia. I leader nella produzione di apparecchiature di imaging termico sono Stati Uniti, Giappone, Svezia e Russia.

2. Aspetti biofisici della termografia.

Nel corpo umano a causa della biochimica esotermica

processi in cellule e tessuti, così come a causa del rilascio di energia,

associato alla sintesi di DNA e RNA, produce una grande quantità di calore-50-100 kcal / grammo. Questo calore è distribuito all'interno del corpo attraverso il sangue circolante e la linfa. La circolazione sanguigna livella i gradienti di temperatura. Il sangue, a causa della sua alta conducibilità termica, che non varia con la natura del suo movimento, è in grado di effettuare un intenso scambio di calore tra le zone centrali e periferiche del corpo. Il più caldo è sangue venoso misto. Si raffredda un po 'nei polmoni e, diffondendosi attraverso un ampio cerchio di circolazione sanguigna, mantiene la temperatura ottimale di tessuti, organi e sistemi. La temperatura del sangue che passa attraverso i vasi della pelle diminuisce di 2-3 °. In patologia, il sistema circolatorio è disturbato. I cambiamenti avvengono solo perché l'aumento del metabolismo, ad esempio, nel fuoco infiammatorio aumenta la perfusione sanguigna e, di conseguenza, la conducibilità termica, che si riflette nel termogramma dalla comparsa di un fuoco ipertermia. La temperatura della pelle ha una sua topografia ben definita.

È vero che nei neonati, come ha mostrato IAArkhangelskaya, la termomotopografia della pelle è assente. Le estremità distali, la punta del naso e i padiglioni auricolari hanno la temperatura più bassa (23-30 °). La più alta temperatura della regione ascellare, nel perineo, collo, epigastrio, labbra, guance. Le restanti aree hanno una temperatura di 31-33,5 ° C. Le variazioni giornaliere della temperatura cutanea sono in media 0,3-0,1 ° C e dipendono dallo stress fisico e mentale, nonché da altri fattori.

A parità di condizioni, cambiamenti minimi nella temperatura della pelle

osservato nel collo e nella fronte, il massimo - nel distale

arti, che è spiegato dall'influenza delle parti superiori del sistema nervoso. Le donne hanno spesso una temperatura della pelle inferiore rispetto agli uomini. Con l'età, questa temperatura diminuisce e la sua variabilità diminuisce sotto l'influenza della temperatura ambiente. Con qualsiasi cambiamento nella costanza del rapporto tra la temperatura delle aree interne del corpo, vengono attivati ​​i processi di termoregolazione, che stabiliscono un nuovo livello di equilibrio tra la temperatura corporea e l'ambiente.

In una persona sana, la distribuzione della temperatura è simmetrica

relativo alla linea mediana del corpo. Rompe anche questa simmetria

il criterio principale per la diagnosi di malattie termografiche. L'espressione quantitativa dell'asimmetria termica è l'entità della differenza di temperatura.

Elenchiamo le principali cause dell'asimmetria di temperatura:

1) Patologia vascolare congenita, compresi i tumori vascolari.

2) Disturbi autonomici, che portano alla disregolazione del tono vascolare.

3) Disturbi circolatori dovuti a traumi, trombosi, embolia,

4) congestione venosa, flusso ematico retrogrado con insufficienza venosa.

5) Processi infiammatori, tumori che causano un aumento locale dei processi metabolici.

6) Cambiamenti nella conduttività termica dei tessuti a causa di gonfiore, aumento o

una diminuzione dello strato di grasso sottocutaneo.

C'è una cosiddetta termo-asimmetria fisiologica,

che è diverso dalla grandezza inferiore patologica del differenziale

temperatura per ogni singola parte del corpo. Per il petto, l'addome e la schiena

la differenza di temperatura non supera 1,0 ° C.

Le reazioni termoregolatorie nel corpo umano sono controllate

Oltre alla centrale, ci sono meccanismi locali di termoregolazione.

Pelle grazie a una fitta rete di capillari sotto controllo

sistema nervoso autonomo e capace di espandersi significativamente o

per chiudere completamente il lume dei vasi, per cambiare il calibro su una vasta gamma, - un bellissimo organo di scambio di calore e un regolatore di temperatura corporea.

Termografia: un metodo di diagnostica funzionale,

basato sulla registrazione della radiazione infrarossa del corpo umano,

proporzionale alla sua temperatura La distribuzione e l'intensità della radiazione termica in condizioni normali sono determinate dalle peculiarità dei processi fisiologici che si verificano nel corpo, in particolare, sia nella superficie che nel profondo e negli organi. Diverse condizioni patologiche sono caratterizzate dall'asimmetria termica e dalla presenza di un gradiente di temperatura tra la zona di radiazione alta o bassa e una regione simmetrica del corpo, che si riflette nel quadro termografico. Questo fatto ha un importante valore diagnostico e prognostico, come evidenziato da numerosi studi clinici.

3. L'essenza della termografia medica.

L'imaging termico medico (termografia) è l'unico metodo diagnostico che consente di valutare i processi termici nel corpo umano. L'affidabilità della diagnosi di molte malattie dipende dall'efficacia di questa valutazione.

L'informazione spaziale sulla distribuzione della temperatura sulla superficie del corpo umano in vari tipi di patologia è di interesse indipendente, poiché è direttamente o indirettamente associata a produzione di calore compromessa, scambio termico e termoregolazione. Le variazioni di temperatura riflettono la circolazione sanguigna e il metabolismo compromessi, e pertanto l'imaging termico come metodo altamente informativo svolge un ruolo indipendente tra gli altri metodi strumentali per diagnosticare questi disturbi.

Lo stato termico dei tessuti, la loro temperatura è caratterizzata dall'intensità della radiazione infrarossa. L'uomo come oggetto biologico, con una temperatura compresa tra 31 ° C e 42 ° C, è una fonte di radiazione prevalentemente a infrarossi. La densità spettrale massima di questa radiazione è nella regione di circa 10 micron.

Le termocamere che operano nell'intervallo di 8-12 micron possono registrare con estrema precisione la radiazione infrarossa dalla superficie del corpo umano. Inoltre, hanno implementato la funzione di misurare i valori assoluti della temperatura in ogni punto del focus patologico. Queste circostanze hanno un valore predittivo importante e offrono l'opportunità di condurre una ricerca ad un nuovo livello high-tech con l'espansione delle applicazioni. Le aree più promettenti includono studi approfonditi e dettagliati di varie patologie, diagnostica per immagini termiche durante vari interventi chirurgici.

Pertanto, utilizzando le termocamere, è possibile, con il grado di affidabilità necessario, registrare i campi termici e valutare le informazioni ottenute, conferendole caratteristiche qualitative e quantitative. Quindi, quando si registra la radiazione infrarossa, la posizione, la dimensione, la forma e il carattere dei confini, viene visualizzata la struttura del focus patologico. Questa è un'analisi qualitativa delle informazioni di imaging termico. Quando si misurano le temperature assolute, il grado di gravità del processo patologico, viene valutata la sua attività, la natura delle alterazioni (funzionale, organica) è differenziata. Questa è un'analisi quantitativa delle informazioni di imaging termico.

Le capacità diagnostiche della termografia medica si basano sulla valutazione della distribuzione delle zone di radiazione infrarossa sulla superficie corporea. Questo metodo fornisce informazioni sui cambiamenti anatomici e topografici e funzionali nell'area della patologia. La termografia medica consente di catturare sottilmente anche le fasi iniziali dei processi infiammatori, vascolari e neoplastici. A seconda dell'aumento o della diminuzione della temperatura locale sullo sfondo di profili corporei standard (fisiologicamente normali), la radiazione infrarossa dei tessuti nell'area della patologia aumenta o diminuisce.

4. Il campo di applicazione della termografia in medicina.

La termografia consente di identificare e chiarire in uno stadio precoce, preclinico, patologie patologiche e funzionali degli organi interni. Applicazioni nella diagnostica medica:

Malattie interne - angiopatia diabetica, aterosclerosi, endarterite vascolare, malattia di Raynaud, epatite, disturbi del regolamento autonomo, miocardite, bronchite, ecc. Urologia - malattie infiammatorie dei reni, della vescica, ecc. nervi, malattie infiammatorie di grandi articolazioni di varie eziologie, osteomielite, ecc.

Oncologia - vari tipi di tumori, chirurgia plastica, masticazione della pelle trapiantata. Ostetricia e ginecologia: tumori benigni e maligni, cisti della ghiandola mammaria, mastite, diagnosi precoce della gravidanza, ecc. Otorinolaringoiatria - paralisi e paresi dei nervi facciali, rinite allergica, infiammazione dei seni paranasali, ecc.

Farmacologia: ottenimento di dati oggettivi sugli effetti dei farmaci antinfiammatori e vasodilatatori, ecc.

La misurazione della temperatura è il primo sintomo che indica una malattia. Le reazioni termiche, dovute alla loro universalità, si verificano in tutti i tipi di malattie: batterica, virale, allergica, neuropsichiatrica.

5. Metodi di ricerca di imaging termico.

Il metodo di imaging termico è altamente informativo e non specifico per le informazioni ricevute, poiché reazioni vascolari e metaboliche simili si formano in varie patologie. Tuttavia, una scelta adeguata del metodo di ricerca di immagini termografiche in ciascun caso consente di ottenere informazioni specifiche sullo stato degli organi e dei sistemi corporei.

Queste tecniche possono migliorare l'informatività della termografia nella valutazione di varie patologie, anche allo stadio di manifestazioni subcliniche. Nella loro applicazione, è possibile oggettivare le sindromi cliniche della malattia, determinare la nosologia della patologia, monitorare l'efficacia di vari tipi di trattamento e prevedere il periodo di riabilitazione.

Metodi di ricerca di imaging termico:

Tecnica di proiezione locale, che registra le caratteristiche della radiazione infrarossa della pelle nella proiezione dell'organo o segmento interessato. L'intensità della radiazione alterata indica un focus di patologia in cui si sono verificati cambiamenti nell'erogazione del sangue, il livello del metabolismo e le zone cutanee esistenti in modo stabile con sensibilità alterata, trofismo, reazioni vascolari e secretorie formate. L'affidabilità della registrazione si basa sulla violazione del meccanismo di termoregolazione come risultato del processo patologico.

Tecnica di proiezione a distanza, che registra le caratteristiche della radiazione infrarossa al di fuori della proiezione dell'organo interessato o del focus patologico. L'affidabilità della registrazione si basa sul fatto che il meccanismo del neuro-riflesso svolge il ruolo principale nella formazione di informazioni termiche sulla patologia. I cambiamenti nell'intensità della radiazione infrarossa vengono visualizzati nelle zone riflesse di Zakharyin-Ged, in zone autonome di innervazione, in punti biologicamente attivi del corpo.

Metodo dinamico mediante il quale i cambiamenti nella radiazione infrarossa vengono registrati in un determinato periodo di tempo. Allo stesso tempo, vengono visualizzati i disturbi patologici del flusso sanguigno e i processi metabolici nella dinamica. L'affidabilità si basa sul fatto che la dinamica rilevata dei cambiamenti nell'intensità della radiazione infrarossa riflette la risposta del corpo all'evoluzione della patologia e indica l'attività del processo patologico.

Metodo dinamico con test provocatori: fisiologico, fisico e farmacologico. Con questo metodo, i rapidi cambiamenti nella radiazione infrarossa vengono registrati in risposta a un test provocatorio, che aumenta il carico sui meccanismi di termoregolazione e intensifica la manifestazione di specifiche sindromi.

La termografia medica è un metodo di ricerca remoto, non invasivo, assolutamente innocuo, che non ha controindicazioni ed è adatto all'uso ripetuto. È usato con successo per diagnosticare patologie cardiovascolari, neurologiche, neurochirurgiche, traumatologiche, ortopediche, angiologiche, infiammatorie, oncologiche e di altro tipo.

Stabilire una diagnosi non è l'unico obiettivo per la termografia medica. Questo metodo funzionale unico aiuta a selezionare la terapia appropriata e fornisce sempre una valutazione obiettiva dell'efficacia del trattamento.

La termografia medica è anche un metodo non invasivo di diagnosi intraoperatoria. L'imaging termico medico è un metodo indispensabile di osservazione dinamica e diagnostica funzionale durante un'operazione chirurgica, rendendolo più sicuro, più prevedibile e produttivo. Nel periodo postoperatorio, l'imaging termico consente di controllare il ripristino dell'afflusso di sangue, la conduzione nervosa degli organi e dei tessuti circostanti e prevenire le complicanze infiammatorie e distruttive.

Esistono due tipi principali di termografia:

1. Contatta la termografia colesterica.

La teletermografia si basa sulla conversione della radiazione infrarossa del corpo umano in un segnale elettrico, che viene visualizzato sullo schermo della termocamera.

La termografia colesterica si basa sulle proprietà ottiche dei cristalli di colesterici liquidi, che si manifestano con un cambiamento di colore nei colori dell'arcobaleno quando applicati a superfici termicamente irradianti. Le aree più fredde sono rosse, quelle più calde sono blu.

Depositato sulla composizione della pelle di cristalli liquidi, possedendo

termosensibilità entro 0,001 С, reagire al flusso di calore ristrutturando la struttura molecolare.

7. Modi per interpretare l'immagine termografica.

Dopo aver considerato i vari metodi di imaging termico, la domanda di

modi per interpretare le immagini termografiche. Esistono metodi visivi e quantitativi per valutare un'immagine termica dell'immagine.

La valutazione visiva (qualitativa) della termografia consente di determinare la posizione, le dimensioni, la forma e la struttura dei fuochi ad alto emis sione, nonché di stimare approssimativamente la quantità di radiazione infrarossa. Tuttavia, con una valutazione visiva è impossibile misurare con precisione la temperatura. Inoltre, l'aumento della temperatura apparente nel termografo risulta essere dipendente da

velocità di scansione e dimensioni del campo. Le difficoltà per la valutazione clinica dei risultati della termografia sono che l'aumento della temperatura in una piccola area della zona è appena percettibile. Di conseguenza, una piccola attenzione patologica potrebbe non essere rilevata.

L'approccio radiometrico (quantitativo) è molto promettente. Comporta l'uso della più moderna tecnologia e può essere utilizzato per condurre esami preventivi di massa, per ottenere informazioni quantitative sui processi patologici nelle aree studiate, nonché per valutare l'efficacia della termografia.

^ 8. Il dispositivo delle immagini mediche.

Termocamere attualmente utilizzate nella diagnostica per immagini termiche,

Sono dispositivi di scansione costituiti da sistemi di specchi che focalizzano la radiazione infrarossa dalla superficie del corpo su un ricevitore sensibile. Un tale ricevitore richiede il raffreddamento, che fornisce un'alta sensibilità. Nel dispositivo, la radiazione termica viene convertita sequenzialmente in un segnale elettrico, amplificato e registrato come immagine a mezzo tono.

Termocamere attualmente utilizzate con meccanica ottica

scansione, in cui grazie alla scansione spaziale dell'immagine viene effettuata una conversione sequenziale della radiazione infrarossa in visibile.

Uno svantaggio comune delle termocamere esistenti è la necessità di raffreddarle a temperatura di azoto liquido, il che le rende limitate nell'uso. Nel 1982, gli scienziati hanno proposto un nuovo tipo di radiometro a infrarossi. Si basa su un film termoelemento funzionante a temperatura ambiente.

temperatura e con una sensibilità costante in un'ampia gamma di lunghezze d'onda. Lo svantaggio del termoelemento è bassa sensibilità e alta inerzia.

9.Puti e prospettive per migliorare la termografia in medicina.

In conclusione, è necessario indicare i principali modi e prospettive.

miglioramento della tecnologia di imaging termico. Si tratta, in primo luogo, di un aumento del livello di chiarezza e rapporto di contrasto delle immagini di immagini termiche, della creazione di dispositivi di monitoraggio video, di una maggiore riproduzione di immagini termiche e di un'ulteriore automazione della ricerca e dell'applicazione

Computers. In secondo luogo, il miglioramento dei metodi di ricerca di immagini termiche per vari tipi di malattie. Il riproduttore d'immagini dovrebbe fornire informazioni sull'area della zona della pelle con una temperatura modificata e le coordinate di un campo termico fisso. Si suppone che crei dispositivi in ​​cui è possibile modificare in modo casuale l'ingrandimento dell'immagine, fissare la distribuzione dell'ampiezza della temperatura lungo gli assi orizzontale e verticale. Inoltre, è necessario progettare un dispositivo che possa intensificarsi

lo sviluppo della ricerca sul meccanismo del trasferimento di calore e la correlazione dei campi termici osservati con le fonti di calore all'interno del corpo umano. Ciò consentirà lo sviluppo di metodi unificati di diagnostica di termovisione. In terzo luogo, è necessario continuare la ricerca di nuovi principi di funzionamento degli imager termici operanti in lunghezze d'onda più lunghe dello spettro per registrare la radiazione termica massima del corpo. In futuro, è anche possibile migliorare l'attrezzatura per la ricezione ultrasensibile di oscillazioni elettromagnetiche delle gamme decimetriche, centimetriche e millimetriche.

In medicina, un metodo di ricerca relativamente nuovo, la termografia, è stato applicato con successo. Si basa sulla visualizzazione a distanza della radiazione infrarossa (IR) dei tessuti, effettuata con l'ausilio di speciali dispositivi ottici-elettronici - termocamere. L'intensità della radiazione IR registrata da una termocamera caratterizza lo stato termico dei tessuti, la loro temperatura. Questo metodo consente anche di intrappolare sottilmente gli stadi iniziali di processi infiammatori, vascolari e alcuni processi neoplastici.

A seconda dell'aumento o della diminuzione della temperatura locale sullo sfondo dei soliti contorni dell'organo o dell'arto, la luminescenza dei tessuti nell'area patologica aumenta o, al contrario, diminuisce. Secondo numerose osservazioni, ogni persona è caratterizzata da una certa distribuzione simmetrica della temperatura sulla superficie del corpo.

Le capacità diagnostiche della termografia si basano sull'identificazione, principalmente, delle asimmetrie della radiazione termica. Il metodo di imaging termico è caratterizzato da assoluta sicurezza, semplicità e velocità di ricerca, assenza di controindicazioni. La termografia fornisce una visione simultanea di cambiamenti anatomofotografici e funzionali nell'area interessata.

riferimenti:

1. J. Leconte. "Radiazione infrarossa" M., 1958;

2. Gossorg J. "Termografia a infrarossi. Nozioni di base, tecnica, applicazione "M. Mir 1988;

4. "Termografia clinica" ed. Melnikova V.P., Miroshnikova M.M. San Pietroburgo 1999;

Termografia in medicina

Molti processi patologici cambiano la normale distribuzione della temperatura sulla superficie del corpo e, in molti casi, i cambiamenti di temperatura sono in anticipo rispetto ad altre manifestazioni cliniche, il che è molto importante per la diagnosi precoce e un trattamento tempestivo. Ecco perché le TIC, come metodo di diagnostica funzionale, hanno recentemente ottenuto un crescente riconoscimento in vari campi della medicina, della scienza e della pratica clinica [14; 15; 21; 24; 27; 29; 44]. Il suo valore e il suo vantaggio sono paragonabili alla radiografia, all'ecografia, alla TC e alla risonanza magnetica, utilizzati solo per valutare le caratteristiche morfologiche degli organi [10]. Le TIC visivamente e quantitativamente (per dispositivi di ultima generazione con un'elevata precisione di 0,01 ° C) valutano la radiazione infrarossa dalla superficie del corpo, riflettendo lo stato delle strutture interne del corpo. Questo tipo di diagnosi consente di valutare i cambiamenti funzionali nella dinamica, cioè di monitorare i cambiamenti durante l'esame iniziale e direttamente durante il trattamento. La termografia consente di specificare la localizzazione dei cambiamenti funzionali, l'attività del processo e la sua prevalenza, la natura dei cambiamenti - infiammazione, stagnazione o malignità.

A differenza della maggior parte dei metodi di esame utilizzati nella medicina moderna, la termografia ad infrarossi soddisfa i criteri dei metodi diagnostici che possono essere utilizzati ai fini degli esami profilattici [22]. In questo caso, viene presa in considerazione la sicurezza per la salute del paziente e del medico, poiché i dispositivi registrano solo la radiazione termica dalla superficie corporea del paziente, senza irradiarsi; l'esame è assolutamente innocuo, da remoto, non invasivo. Oggi nessuno dei metodi diagnostici esistenti ha un raggio di diagnostica così ampio, la capacità di rilevare molti gruppi di malattie contemporaneamente. Elevato contenuto informativo: l'affidabilità della termografia in alcune malattie si avvicina al 100% e in generale ammonta a circa l'80% per gli esami primari [5; 14]. È anche importante notare il basso costo del sondaggio, la velocità e la facilità di implementazione, la possibilità di utilizzare una termocamera al fine di esprimere una diagnosi di ampi gruppi di popolazione. Preparare un paziente per un esame di imaging termico non richiede eventi speciali e richiede un breve periodo di tempo: tutto ciò che è necessario è liberare la pelle corrispondente dai vestiti 5-7 minuti prima dell'esame. I risultati del sondaggio vengono visualizzati in tempo reale su un monitor del computer, rappresentano un'immagine dinamica del rilievo termico della pelle con la registrazione di indicatori digitali accurati della temperatura della pelle, vengono registrati e archiviati senza errori.

Gli indubbi vantaggi della termografia moderna includono la sua capacità di determinare la malattia molto prima della sua manifestazione clinica e persino con la malattia asintomatica. Inoltre, è possibile esaminare l'intero corpo immediatamente e all'interno di un trattamento per ottenere informazioni affidabili sullo stato di salute del paziente.

L'uso medico della termografia è iniziato negli anni '60 del secolo scorso, e ormai è stata raggiunta una maggiore comprensione delle radiazioni termiche nella fisiologia umana e della relazione tra temperatura cutanea e flusso sanguigno. Per confermare quanto sopra, la revisione presenterà i risultati ottenuti principalmente nell'ultimo decennio da medici nazionali e stranieri di varie specialità. Questi dati mostrano che le possibilità del metodo sono così diverse che è più facile dire in quale area della medicina l'uso delle TIC è impossibile o limitato. Il metodo è utilizzato per risolvere vari problemi, prima di tutto è la diagnosi delle malattie e il monitoraggio dell'efficacia del trattamento. La gamma di malattie in cui le moderne termocamere distanti stanno iniziando a essere utilizzate per diagnosticare e monitorare il trattamento si è recentemente ampliata; i medici utilizzano varie marche di termocamere, sia nazionali che estere.

In una serie di metodi diversi di diagnostica senza contatto, registrando la risposta del corpo nello spettro di emissione infrarossa, ultravioletta, a frequenza ultraelevata e raggi X, si nota un posto speciale per le TIC [1]. Questo metodo aiuta a identificare la relazione tra la gravità delle manifestazioni cliniche della malattia e la temperatura superficiale e, in questo caso, la radiazione IR dipende dallo stato della circolazione nei tessuti e non sempre correlata con i disturbi del paziente, che consente di diagnosticare le malattie in fase preclinica. I vantaggi delle moderne telecamere a infrarossi [16] sono che forniscono un'elevatissima sensibilità alla temperatura e precisione nella misurazione della temperatura. L'uso di dispositivi portatili di nuova generazione nell'ambulatorio del medico, nel reparto al letto del paziente, nella sala operatoria e anche in condizioni di campo consente la mappatura termica all'infrarosso dinamica e l'analisi dei termogrammi ottenuti sotto forma di un film a termografia dinamica.

Le possibilità di utilizzare le TIC per la diagnosi differenziale delle malattie vascolari e la possibilità di utilizzare il metodo per valutare l'effetto del trattamento effettuato sono state considerate in molte pubblicazioni nazionali ed estere. I dati sono stati ottenuti sull'efficacia del trattamento delle malattie vascolari degli arti inferiori usando perftoran [31]. Come risultato dell'esame dei pazienti per valutare l'efficacia del trattamento dell'aterosclerosi obliterante degli arti inferiori con perftoran, è stata riscontrata una diminuzione della differenza di temperatura tra le dita e il piede in caso di trattamenti terapeutici efficaci. In 54 pazienti, a seguito del trattamento, è stato osservato un miglioramento delle condizioni dei vasi periferici con la transizione della malattia dallo stadio III-B allo stadio II-B, mentre la differenza di temperatura corrispondente tra le dita e il piede è diminuita da 4-5 ° C a 2-3 ° C.

Un alto grado di sensibilità alle TIC è confermato dalla registrazione dei cambiamenti nelle condizioni della norma fisiologica, che assicura l'identificazione dei sintomi pre-patologici e delle varianti della norma fisiologica condizionale. L'esperienza straniera nell'uso delle TIC nella valutazione dei pazienti ad alto rischio di arteriopatia periferica degli arti inferiori, tra cui gravità, funzionalità e qualità della vita, è ben nota [38]. Lo studio ha coinvolto 51 pazienti (compresi 23 uomini di età compresa tra 70 ± 9,8 anni). Parallelamente alle TIC, i pazienti sono stati sottoposti a test diagnostici standard (determinazione dell'indice caviglia-brachiale (ABI) e determinazione dell'ABI con l'esercizio, misurazione della pressione segmentale nelle estremità). Ventotto pazienti affetti da TIC presentavano disturbi circolatori nelle arterie periferiche degli arti inferiori, mentre solo 20 pazienti presentavano anomalie nei test standard.

Anche i nostri specialisti hanno condotto con successo studi simili. Il profilo termografico della superficie della gamba è stato studiato in pazienti con malattia venosa degli arti inferiori (VBHK) utilizzando ICT e RT (radio termografia) per determinare il valore diagnostico di vari metodi termografici nella diagnosi di VBK [13]. Come metodo di riferimento che conferma la presenza o l'assenza di patologia venosa, abbiamo utilizzato l'angiografia ultrasonografica (USAS) con codifica a colori del flusso sanguigno su un dispositivo esperto Vivid-3 (General Electric, USA). Il primo gruppo comprendeva 30 pazienti con classi XB C1-C2 (45 arti inferiori) e 29 individui sani (58 arti inferiori), il secondo gruppo comprendeva 25 pazienti con classi XB C3-C6 (38 arti inferiori) e 29 individui sani (58 arti inferiori). È stata determinata la percentuale di coincidenza delle diagnosi determinate utilizzando vari tipi di termografia e la loro combinazione con AECS. Il calcolo delle caratteristiche operative nel 1 ° gruppo (in pazienti con XB delle classi C1-C2) ha mostrato che i metodi TIC e RT erano ugualmente inefficaci nella diagnosi dello stadio iniziale di XB. La massima sensibilità (la percentuale di pazienti in cui è stato rilevato un termogramma patologico) era alla termometria combinata (63,6%). La specificità (la frequenza dell'assenza di termogrammi patologici nelle persone sane) è risultata massima con il metodo combinato (76,4%), così come la frequenza di coincidenza della diagnosi con il metodo di riferimento (71,5%). Nel secondo gruppo, la sensibilità massima (89%) e la specificità (91,5%) sono state registrate con il metodo combinato, così come la frequenza della coincidenza della diagnosi con il metodo di riferimento (91%). Per chiarire le reali capacità diagnostiche del metodo in altri tipi di patologie venose, è stato eseguito un confronto in doppio cieco dei termogrammi nel 3o gruppo (57 pazienti, 114 arti). Nel 3 ° gruppo, misto, la specificità e la sensibilità della termografia combinata erano 86,7 e 87,9%, rispettivamente. WB è stato rilevato in UZAS in 35 casi, malattia post-trombotica in fase di ricanalizzazione - in 32 casi di trombosi venosa acuta - in 16 casi la patologia venosa non è stata rilevata in 31 casi. Secondo gli autori, i cambiamenti nelle temperature superficiali e profonde in pazienti con VB degli arti inferiori hanno un valore diagnostico definito, ma non raggiungono le capacità di un ASA. Soprattutto l'efficienza insufficiente della termografia è mostrata agli stadi iniziali del VB quando non vi sono praticamente segni di ristagno venoso, pertanto i metodi termografici avranno una maggiore importanza clinica nel monitoraggio dell'efficacia del trattamento della malattia.

L'efficacia dell'ICT è stata valutata anche in altre forme di insufficienza venosa cronica (CVI) [2]. Nello studio, i pazienti sono stati distribuiti come segue: vene varicose (VD) - 1.690 (83.2%) persone; malattia post-trombotica (PTFB) - 238 (11,7%); angiodisplasia congenita delle estremità (VADK) - 103 (5,1%) del paziente. In riconoscimento di VADK, oltre a UZDAS, hanno utilizzato la tomografia a immagini termiche, computerizzata (TC) e / o a risonanza magnetica (MRI) e voltmetria. Sulla base di un grande materiale clinico, gli autori hanno determinato la sensibilità, la specificità e l'accuratezza diagnostica di UZDAS, TC e MRI, la termografia a infrarossi nella verifica di varie forme di CVI. La sensibilità dei metodi era del 94-98%; specificità - 90-95%; accuratezza diagnostica - 92-96%. Le conclusioni degli autori sono le seguenti: UZDAS è il "gold standard" della diagnosi non invasiva della patologia congenita e acquisita della circolazione periferica. Oltre all'angiografia duplex, la TC, la risonanza magnetica e l'imaging termico possono essere inclusi nell'algoritmo di riconoscimento VADK.

La diagnosi precoce di persone a rischio di sviluppare malattia coronarica rimane un compito importante della medicina. Lo standard degli studi strumentali sul sistema cardiovascolare sono l'elettrocardiografia, la reografia e la dopplerografia. Con il loro aiuto vengono stimati i parametri che caratterizzano lo stato funzionale e organico del cuore, i vasi sanguigni e le peculiarità della loro regolazione dell'attività. L'importanza di tali studi è anche dovuta al fatto che con disturbi autonomici della regolazione del tono vascolare l'apporto di sangue al cervello può diminuire, aumentando la probabilità di sviluppo di stati sincopali colluttoriali e neurotrasmettitori, che vanno dal 61 al 91% nella struttura generale degli stati sincopali [23]. Il monitoraggio delle TIC della reattività vascolare è un nuovo test non invasivo basato sulla modifica del pattern di temperatura durante e dopo l'occlusione. In questo filone, è stata studiata la risposta della temperatura delle falangi distali delle dita all'occlusione dell'arteria brachiale per valutare la reattività vegetativa e l'adattabilità generale del paziente in condizioni di stress [30; 33; 52]. Le osservazioni senza contatto delle variazioni di temperatura sulla superficie della mano sono state eseguite utilizzando una termocamera ThermaCAM SC3000 di FLIR Systems [30] in un gruppo di controllo di 10 persone e un gruppo di 15 pazienti con regolazione vascolare autonomica compromessa associata a displasia indifferenziata del tessuto connettivo (NDST). Gli autori [30] osservano che i metodi Doppler, sfigmo e reografia funzionano in presenza di flusso sanguigno pulsante nei vasi. In condizioni di occlusione artificiale, non c'è increspatura nell'arto e l'osservazione della reazione all'occlusione diventa impossibile. Il vantaggio in questo caso dell'ICT è che la misurazione di un parametro come la temperatura durante l'occlusione consente studi non invasivi sulla risposta a uno stress test, che può servire come criterio diagnostico per valutare lo stato funzionale dei vasi sanguigni.

Revisione e articoli sulla ricerca nel campo della diabetologia [34; 41; 45; 46; 50] ha mostrato l'importanza delle TIC e la rilevanza dell'uso del metodo per la valutazione clinica della perfusione periferica e della vitalità dei tessuti, in particolare per le misurazioni seriali utilizzate per valutare i risultati del trattamento. Il diabete è considerato una malattia in tutto il mondo, portando al maggior numero di operazioni di amputazione degli arti che avvengono ogni 30 secondi, più di 2500 arti al giorno [35]. Il documento descrive l'uso di successo delle tecniche ICT per diagnosticare e monitorare il trattamento delle ulcere del piede diabetico in un paziente di 63 anni (diabete mellito per 13 anni). I dati sono stati ottenuti al basale e al 7 °, 14 °, 21 °, 35 ° e 48 ° giorni di trattamento. Le ulcere sulla pianta del piede sono state guarite il 48 ° giorno, correlato al quadro termografico. La termografia a infrarossi è raccomandata dagli autori non solo per valutare la guarigione delle ferite nei pazienti con piede diabetico, ma anche come metodo per monitorare il trattamento di ulcere e ferite di diversa eziologia.

Esiste esperienza nel valutare le capacità della termografia a cristalli liquidi a colori a infrarossi e delle TIC nel complesso trattamento dei pazienti con cirrosi epatica, complicata dall'ipertensione portale [32]. Il metodo consente di valutare oggettivamente la gravità del flusso sanguigno circolante lungo i collaterali vascolari della parete addominale anteriore, mentre è stata trovata una correlazione di indici termografici con dati ultrasonografici ed endoscopici. Il lavoro si basa sui risultati di un esame clinico, di laboratorio, ecografico, endoscopico e termografico completo di 30 pazienti con cirrosi epatica, complicata da ipertensione portale (PG). I risultati suggeriscono che le TIC che utilizzano ThermaCAM P65 Thermal Imager forniscono informazioni obiettive sul grado di afflusso di sangue alla parete addominale anteriore in pazienti con CP complicata da PG, che consente ai chirurghi di determinare la fattibilità del trattamento chirurgico e condurre un monitoraggio non invasivo delle condizioni del paziente nel periodo postoperatorio.

I fattori eziopatogenetici che determinano l'insorgenza di problemi nella regione craniovertebrale, oltre a quelli genetici, considerano le lesioni del rachide cervicale superiore. Sono stati studiati i disturbi emodinamici nella patologia craniovertebrale negli adolescenti [19]. Il lavoro si basa sui risultati di un'indagine completa su 300 adolescenti di età compresa tra 14 e 18 anni con cefalea vertebrale. Sono stati utilizzati i seguenti metodi: ecografia clinica doppler neurologica, radiologica, ecografica (UZDG), rheoencephalography (REG), elettroencefalografia (EEG), termografia a infrarossi a distanza della testa e del collo. La termografia a infrarossi è stata eseguita in 79 (43,9%) adolescenti con disturbi circolatori nel bacino vertebro-basilare (VBB) e alterazioni degenerative-distrofiche del rachide cervicale. Come risultato dello studio, i segni di asimmetria termografica sono stati rilevati in 34 (43%) adolescenti, e nel 94,4% corrispondevano ai dati di UZDG e REG.

Segni termografici di sindrome unilaterale delle arterie vertebrali (SPA) sono stati rilevati nel 53,2% dei soggetti, e questo nel 100% dei casi corrispondeva a dati ottenuti con altri metodi di studio del flusso ematico cerebrale. Segni termografici di insufficienza vertebro-basilare (VBN) sono stati rilevati nel 19%, la compliance era 86,7%; i segni termografici di ristagno venoso sono stati rilevati nel 64,6% degli adolescenti e nel 100% corrispondevano ai dati di USDG e REG. Segni termografici di instabilità del rachide cervicale e alterazioni degenerative-distrofiche in esso sono stati riscontrati nel 58 e nel 56% degli adolescenti, rispettivamente, e sono stati quasi sempre confermati da dati radiografici. Gli studi hanno dimostrato un'elevata efficienza e sufficiente accuratezza di un complesso di metodi disponibili e non invasivi per studiare l'area della testa e del collo nella patologia del rachide cervicale negli adolescenti come una complessa sindrome da dolore oggettivo e la patologia identificativa e le capacità compensative del flusso cerebrale cerebrale nella circolazione cerebrale nel sistema vertebro-basilare del cervello.

Gli studi sull'uso della diagnostica TIC sono stati condotti anche in altre aree della neurologia. Pertanto, nel trattamento dei pazienti con coccigodinia (sindrome da dolore anokopchikovico), l'efficacia delle misure terapeutiche in combinazione con le sessioni di terapia manuale è stata valutata utilizzando le TIC [53]. Viene mostrata una significativa coincidenza dei risultati della termografia (diminuzione della temperatura superficiale nell'area studiata) con una diminuzione del livello del dolore nel corso del trattamento, che è più informativo rispetto all'approccio classico alla valutazione soggettiva del dolore mediante questionari e scale. Gli autori sottolineano anche la sicurezza del monitoraggio delle TIC rispetto alla diffrazione di raggi X dinamici [53].

Risultati positivi sono stati ottenuti in reumatologia. Per la diagnosi dei disturbi microvascolari nella sclerosi sistemica e nella sindrome di Raynaud sono stati utilizzati capillaroscopia, termografia e flussimetria laser Doppler [43]. L'efficienza della diagnostica nei metodi applicati è 89, 74 e 72%, rispettivamente, il che dimostra che ciascun approccio, indipendentemente l'uno dall'altro, può essere utilizzato per diagnosticare queste malattie, ma l'accuratezza della diagnosi è migliorata applicando tutti e tre i metodi contemporaneamente. I dati sulle variazioni dinamiche della microcircolazione ottenute utilizzando la dosi flussometrica laser e la termografia sono vicini, ma l'efficacia di questi metodi è significativamente inferiore al metodo del capillare.

Numerosi studi valutano l'efficacia dell'imaging TIC nel campo della traumatologia e dell'ortopedia, i dati ottenuti sono ambigui. Uno studio prospettico è stato condotto su 100 pazienti con sospetta sindrome da impeachment (gruppo di controllo - 30 sani) [47]. In entrambi i gruppi, sono state eseguite le TIC della fascia scapolare, il 73% dei pazienti presentava anomalie: l'ipotermia è stata osservata nel 51% dei pazienti e l'ipertermia è stata osservata nel 22%. Nel gruppo ipotermia - la limitazione del movimento della spalla era più pronunciata rispetto al gruppo ipertermia e il gruppo non anormale (p