Термография в медицине

1. Звук представляет собой: ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ «Медицинская физика» Высшая категория a) электромагнитные волны с частотой от 16 до 20000 Гц; b) механические волны с частотой более 20 кгц; c) механические волны с частотой от 16 до 20000 Гц; d) электромагнитные волны с частотой более 20 кгц. 2. Укажите характеристики слухового ощущения: a) громкость; b) высота; c) частота; d) интенсивность; e) тембр; f) гармонический спектр 3. Аускультация — диагностический метод, основанный на: a) выслушивании звучания тонов и шумов, возникающих при функционировании отдельных органов; b) выслушивании звучания отдельных частей тела при их простукивании; c) графической регистрации тонов и шумов сердца; d) определении остроты слуха. 4. Перкуссия — диагностический метод, основанный на: a) графической регистрации тонов и шумов сердца; b) определении остроты слуха; c) выслушивании звучания тонов и шумов, возникающих при функционировании отдельных органов; d) выслушивании звучания отдельных частей тела при их простукивании. 5. Аудиограмма представляет собой график зависимости: a) громкости от уровня интенсивности; b) уровня интенсивности на пороге слышимости от частоты; c) интенсивности звука от частоты; d) громкости звука от длины волны. 6. Аудиометрия заключается в определении: a) наименьшей интенсивности звука, воспринимаемого человеком; b) наименьшей частоты звука, воспринимаемого человеком; c) порога слухового ощущения на разных частотах; d) порога болевого ощущения на разных частотах; e) наибольшей частоты звука, воспринимаемого человеком.

7. Части звукопроводящей системы уха: a) барабанная перепонка; b) улитка; c) ушная раковина; d) кортиев орган; e) слуховой проход; f) слуховые косточки; g) слуховой нерв. 8. Укажите части звуковоспринимающей системы уха: a) барабанная перепонка; b) улитка; c) ушная раковина; d) кортиев орган; e) слуховой проход; f) слуховые косточки; g) слуховой нерв. 9. Ультразвуком называются: a) электромагнитные волны с частотой свыше 20 кгц; b) механические волны с частотой менее 16 Гц; c) электромагнитные волны с частотой менее 16 Гц; d) механические волны с частотой свыше 20 кгц. 10. Поверхность тела при ультразвуковом исследовании (УЗИ) смазывают вазелиновым маслом для: a) уменьшения отражения ультразвука; b) увеличения отражения ультразвука; c) уменьшения поглощения ультразвука; d) увеличения теплопроводности; e) увеличения электропроводности. 11. Отражение ультразвука на границе раздела двух сред зависит от: a) соотношения плотностей этих сред; b) интенсивности УЗ-волны; c) частоты УЗ-волны; d) от скорости УЗ в этих средах; e) соотношения между величинами акустических сопротивлений этих сред. 12. Возможные действия УЗ на вещество: a) химическое; b) электрическое; c) магнитное; d) тепловое; e) механическое;

f) электромагнитное. 13. Вязкость крови в аорте человека в норме: a) 4-5 Па с; b) 4-5 мпа с; c) 0, 04-0, 05 Па с; d) 40-50 мпа с. 14. Кровь является неньютоновской жидкостью, так как: a) она течет по сосудам с большой скоростью; b) она содержит агрегаты из клеток, структура которых зависит от скорости движения крови; c) ее течение является ламинарным; d) ее течение является турбулентным; e) она течет по сосудам с маленькой скоростью. 15. Основу структуры биологических мембран составляют: a) слой белков; b) углеводы; c) двойной слой фосфолипидов; d) аминокислоты; e) двойная спираль ДНК. 16. Для возникновения трансмембранной разности потенциалов необходимо и достаточно: a) наличие избирательной проницаемости мембраны; b) различие концентраций ионов по обе стороны от мембраны; c) наличие избирательной проницаемости и различие концентраций ионов по обе стороны от мембраны; d) появление автоволновых процессов; e) повышенная проницаемость для ионов. 17. Активный транспорт ионов осуществляется за счет: a) энергии гидролиза макроэргических связей АТФ; b) процессов диффузии ионов через мембраны; c) латеральной диффузии молекул в мембране; d) электродиффузии ионов. 18. Рефрактерное состояние миоцита характеризуется тем, что: a) клетка находится в невозбудимом состоянии; b) клетка быстро возбуждает соседние с ней клетки; c) клетка находится в невозбужденном состоянии; d) клетка легко переходит в возбужденное состояние; e) клетка медленно переходит в возбужденное состояние. 19. Причиной изменения ритма следования волн возбуждения является:

a) сбой ритма возбуждения в синусном узле; b) изменение скорости распространения волн в участках с разной рефрактерностью; c) изменение длины волны возбуждения за счет разных скоростей в участках с разной рефрактерностью; d) разрыв фронта волны возбуждения на границе участков с разной рефрактерностью; e) изменение времени покоя в клетках при прохождении волны возбуждения. 20. Каждая клетка сердечной мышцы может находиться в одном из следующих состояний: a) покой и возбуждение; b) покой, рефрактерность, возбуждение; c) покой и рефрактерность. 21. Согласно теории Эйнтховена, сердце человека — это: a) электрический мультиполь, укрепленный неподвижно в центре окружности с радиусом, равным длине руки; b) токовый диполь в центре треугольника, образованного между правой и левой руками и левой ногой; c) токовый диполь в центре квадрата, образованного правыми и левыми руками и ногами. 22. Электрокардиограмма — это: a) временная зависимость силы тока в разных отведениях; b) временная зависимость разности потенциалов в разных отведениях; c) временная зависимость сопротивления в разных отведениях; d) зависимость разности потенциалов от электрического сопротивления в разных отведениях. 23. Какие сопротивления должна содержать эквивалентная электрическая схема тканей организма? a) активное; b) активное и индуктивное; c) емкостное; d) емкостное и индуктивное; e) активное и емкостное. 24. Дополните определение: реография — это диагностический метод, основанный на регистрации: a) дисперсии импеданса; b) изменений импеданса тканей, не связанных с сердечной деятельностью; c) изменений импеданса тканей при изменении их кровенаполнения. 25. Физиотерапевтические методы, основанные на действии постоянного тока: a) УВЧ-терапия; b) гальванизация; c) индуктотермия; d) электрофорез; e) диатермия.

26. Физиотерапевтические методы, основанные на действии электрического тока высокой частоты: a) УВЧ-терапия; b) гальванизация; c) индуктотермия; d) электрофорез; e) диатермия; f) местная дарсонвализация. 27. Порогом ощутимого тока называют: a) силу тока, при которой человек не может самостоятельно разжать руку; b) наименьшую силу тока, раздражающее действие которой ощущает человек; c) силу тока, которая возбуждает мышцы; d) наибольшую силу тока, которая ощущается человеком. 28. Порогом неотпускающего тока называют: a) минимальную силу тока, при которой человек не может самостоятельно разжать руку; b) наименьшую силу тока, раздражающее действие которой ощущает человек; c) наименьшую силу тока, которая возбуждает мышцы; d) наибольшую силу тока, которая ощущается человеком. 29. При воздействии на ткани переменным электрическим полем УВЧ в них происходит: a) сокращение мышц; b) выделение теплоты; c) генерация биопотенциалов; d) изменение проницаемости клеточных мембран. 30. Физиотерапевтический метод УВЧ-терапии основан на воздействии на ткани и органы: a) переменным электрическим током; b) постоянным электрическим током; c) переменным высокочастотным электрическим полем; d) переменным высокочастотным магнитным полем; e) постоянным электрическим полем. 31. Физиотерапевтический метод гальванизации основан на воздействии на органы и ткани: a) переменным электрическим током; b) постоянным электрическим током; c) постоянным электрическим полем; d) переменным электрическим полем. 32. Физиотерапевтический метод индуктотермии основан на воздействии на органы и ткани: a) переменным высокочастотным электрическим полем;

b) переменным высокочастотным магнитным полем; c) переменным электрическим током; d) постоянным электрическим током. 33. Укажите единицу оптической силы линзы: a) люмен; b) диоптрия; c) метр; d) кандела. 34. Светопроводящий аппарат глаза включает в себя: a) роговицу, жидкость передней камеры, хрусталик, стекловидное тело; b) склеру, хрусталик, стекловидное тело, сетчатку; c) зрачок, хрусталик, жидкость передней камеры, колбочки; d) зрительные клетки — колбочконесущие и палочконесущие; e) роговицу, хрусталик и светочувствительные (зрительные) клетки. 35. Световоспринимающий аппарат глаза включает в себя: a) склеру и сетчатку; b) роговицу, хрусталик и сетчатку; c) зрительный нерв; d) сетчатку. 36. Наибольшей преломляющей способностью в глазу обладает: a) хрусталик; b) роговица; c) жидкость передней камеры; d) стекловидное тело; e) зрачок. 37. Аккомодацией называют: a) приспособление глаза к видению в темноте; b) приспособление глаза к четкому видению различно удаленных предмето; c) приспособление глаза к восприятию различных оттенков одного цвета; d) величину, обратную пороговой яркости. 38. Наиболее близкое расстояние предмета от глаза, при котором еще возможно четкое изображение на сетчатке, называют: a) расстоянием наилучшего зрения; b) максимальной аккомодацией; c) остротой зрения; d) ближней точкой глаза; e) передним фокусом приведенного редуцированного глаза. 39. Близорукость — недостаток глаза, состоящий в том, что: a) фокусное расстояние при отсутствии аккомодации больше нормы;

b) задний фокус при отсутствии аккомодации лежит за сетчаткой; c) переднее и заднее фокусные расстояния глаза равны; d) задний фокус при отсутствии аккомодации лежит впереди сетчатки. 40. Дальнозоркость — недостаток глаза, состоящий в том, что: a) задний фокус при отсутствии аккомодации лежит за сетчаткой; b) задний фокус лежит впереди сетчатки; c) переднее и заднее фокусные расстояния глаза равны; d) задний фокус при отсутствии аккомодации лежит впереди сетчатки. 41. Для коррекции дальнозоркости применяют: a) рассеивающие линзы; b) двояковогнутые линзы; c) собирающие линзы; d) цилиндрические линзы. 42. Для коррекции близорукости применяют: a) рассеивающие линзы; b) двояковыпуклые линзы; c) собирающие линзы; d) цилиндрические линзы. 43. Термографией называют метод, основанный на: a) тепловом действии коротковолнового инфракрасного излучения; b) прогревании внутренних органов высокочастотными электромагнитными колебаниями; c) регистрации теплового излучения разных участков поверхности тела человека и определении их температуры. 44. К ионизирующим излучениям относятся: a) ультразвук; b) гамма-излучение; c) инфракрасное излучение; d) потоки атомов и молекул; e) потоки частиц; f) рентгеновское излучение. 45. Диагностическое применение рентгеновского излучения основано на: a) его отражении от более плотных тканей; b) существенном различии его поглощения различными тканями; c) его тепловом действии; d) его ионизирующем действии. 46. Авторадиография — диагностический метод, при котором: a) в организм вводят радионуклиды, распределение которых в различных органах определяют по следам на чувствительной фотоэмульсии, нанесенной на соответствующие участки тела;

b) в организм вводят радионуклиды и с помощью гамма-топографа определяют их распределение в разных органах; c) вводят в кровь определенное количество радиоактивного индикатора, а затем по активности единицы объема крови определяют ее полный объем. 47. Эквивалентная доза ионизирующего излучения равна произведению дозы излучения и взвешивающего коэффициента, который зависит от: a) массы облучаемого вещества; b) вида ионизирующего излучения; c) природы облучаемого вещества; d) природы облучаемой биологической ткани или органа. 48. Укажите вид ионизирующего излучения, взвешивающий коэффициент которого имеет наибольшее значение: a) бета излучение; b) гамма излучение; c) рентгеновское излучение; d) альфа-излучение. 49. Коэффициент радиационного риска зависит от: a) массы облучаемого вещества; b) вида ионизирующего излучения; c) природы облучаемого вещества; d) природы облучаемой биологической ткани или органа. 50. Защита расстоянием от ионизирующего излучения основана на том, что: a) с увеличением расстояния от источника уменьшается мощность экспозиционной дозы; b) с увеличением расстояния от источника уменьшается гамма-постоянная данного радионуклида; c) с увеличением расстояния от источника уменьшается активность препарата. 51. При увеличении расстояния от радиоактивного источника мощность эквивалентной дозы: a) увеличивается пропорционально расстоянию; b) уменьшается пропорционально расстоянию; c) увеличивается пропорционально квадрату расстояния; d) уменьшается пропорционально квадрату расстояния. 52. Источники ионизирующих излучений, создающих естественный радиационный фон: a) излучение природных радиоактивных элементов, распределенных в почве, воде, воздухе, других элементах биосфере; b) рентгеновские установки; c) атомные электростанции; d) атомные двигатели; e) космическое излучение. 53. Естественный радиационный фон обычно измеряют в следующих единицах:

a) бэр/год; b) мкр/ч; c) Гр/с; d) Зв/с; e) Бк. 54. Естественный радиационный фон в норме составляет: a) 1-2мкР/ч; b) 100-200 мкр/ч; c) 1-2 Р/ч; d) 10-20 мкр/ч.

Тепловизоры уже давно стали неотъемлемой частью разных видов деятельности, и медицина – не исключение. Несмотря на активное использование тепловизионных технологий в медицинской сфере, многие не знакомы с понятием «медицинское тепловидение». Сегодня остановимся на этом вопросе подробнее и поговорим о том, для чего и как используют тепловизионные технологии в современной медицине.

Тепловизионные технологии в медицине

Тепловидение – это метод определения теплового поля объекта наблюдения с помощью тепловизора или тепловизионного комплекса. Тепловизионные технологии работают на основе определения температурного поля объекта на другом контрастном температурном фоне.

В медицине тепловидение используется уже около 50 лет, с каждым годом становясь более распространенным и доступным методом диагностики. Популярность тепловидения в медицине обусловлена тем, что этот метод дает возможность быстро, без предварительной подготовки пациентов, безвредно и без противопоказаний проанализировать тепловое поле пациента и определить патологические тепловые рисунки.

Диагностика заболеваний тепловизионным методом

Тепловидение в медицине – это безвредный и эффективный метод диагностики заболеваний. Тепловизоры и тепловизионные комплексы фиксируют невидимое человеческому глазу ИК-излучение температурного фона тела человека, которое отражает патологические процессы, происходящие в организме.

Надежность тепловидения как метода диагностики обоснована с научной точки зрения канадским ученым Робертом Лаусоном. Во второй половине прошлого столетия он доказал, что температурный фон тела человека отображает процессы, происходящие в организме, что и позволяет считать метод ИК-диагностики достоверным.

Так, с помощью тепловизионных технологий можно определить отклонения и патологии в работе организма. Наиболее распространенными заболеваниями, которые диагностируют с помощью тепловизоров, являются воспалительные процессы разных этимологий, доброкачественные и злокачественные новообразования, патологии молочных желез и щитовидной железы, а также нарушения периферического кровообращения.

Бесконтактное измерение температуры

Измерение температуры – это один из ключевых этапов начальной диагностики всех заболеваний, так как температура тела отражает общее состояние организма. В современной медицине измерение температуры осуществляют двумя способами – контактно и бесконтактно. Бесконтактное измерение температуры тела является более быстрым, гигиеничным и эффективным, если сравнивать с контактным измерением.

Бесконтактные термометры позволяют измерять температуру до 10 человек в секунду, которые при этом находятся в движении. Также бесконтактные термометры подают специальные сигналы при повышенной температуре тела. На рынке сейчас представлено много моделей бесконтактных измерительных приборов в разных ценовых категориях, что делает их достаточно доступными. Благодаря удобству и доступности, бесконтактные термометры постепенно заменяют приборы контактного измерения температуры как в медицинских учреждениях, так и в домашнем использовании.

Можно ли с помощью тепловизора диагностировать COVID-19?

В условиях современных реалий многих интересует вопрос о своевременной диагностике COVID-19. Проявление типичных для заболевания симптомов в виде повышенной температуры, сухого кашля, утомляемости, потери обоняния, затрудненного дыхания, а также неотложная консультация с лечащим врачом остаются главными и обязательными шагами при подозрении на COVID-19. Однако, есть мнение, что тепловизоры могут диагностировать коронавирусною инфекцию. Так ли это?

Нет, тепловизоры не могут диагностировать COVID-19. Тем не менее, тепловидение как метод диагностики может активно использоваться во время пандемии COVID-19. Установленные в местах массового скопления людей тепловизоры и тепловизионные комплексы помогут определить превышение температуры, что является одним из главных симптомов коронавирусной инфекции. Так, человеку с повышенной температурой тела будет предложено пройти дополнительное обследование и лабораторную диагностику, и он не будет контактировать с окружающими до получения результата теста на коронавирусную инфекцию. Тепловидение в таком применении поможет предотвратить распространение COVID-19.

Напоследок

Тепловидение активно используется в медицине, и популярность этого метода диагностики увеличивается с каждым годом. Это обусловлено удобством и простотой его использования, а также точностью результатов. Тепловизоры и тепловизионные комплексы используют в медицине для диагностики различных заболеваний, среди которых воспаления, опухоли и другие патологии. Диагностика с помощью тепловизоров не имеет никаких противопоказаний, что говорит об универсальном характере тепловидения.

Узнать больше о тепловизорах и ознакомиться с актуальным модельным рядом этих измерительных приборов можно на сайте производителя оптических и оптико-электронных приборов Pulsar (https://www.pulsar-nv.com). Там вы сможете выбрать устройство, которое будет максимально соответствовать вашим требованиям и идеально подойдет для решения ваших профессиональных задач.

Текст статьи основан на выдержках из внутреннего стандарта «Сравнительный анализ термографической информации» компании «Визитерм».

1. Цвета термограммы
2. Размер изображения
3. Методы сравнительного анализа термограмм
4. Примеры

1. Цвета термограммы

На большей части страниц этого сайта размещены термограммы (или теплограммы) — тепловые изображения, созданные в процессе тепловизионного обследования зданий. Все они были созданы при помощи специальных приборов — тепловизоров, которые видят мир не так как мы. Тепловизоры не воспринимают обычный свет, а видят тепловое излучение окружающих предметов. Это излучение (его чаще называют инфракрасным) зависит от температуры объекта, поэтому более горячий предмет для тепловизора будет более ярким, а холодный — более темным.

Конечно, можно невидимое тепловое изображение делать видимым следуя именно этому принципу: горячие точки делать яркими, а холодные темными. В этом случае мы получим черно-белую картинку, на которой яркость будет показывать температуру. Как на примере справа. Лошадь и всадник имеют более высокую температуру, чем окружающие их земля, трава и деревья, и поэтому они ярче. Такой метод представления очень удобен для наблюдения и поиска, поэтому чаще всего он используется в тепловизионных охранных системах, тепловизионных прицелах и т.п. Это наиболее логичный способ преобразования невидимого излучения в видимое (чем интенсивнее — тем ярче), так как в данном случае яркость — синоним интенсивности.

Однако в тех случаях, когда тепловое изображение используется для детального анализа распределения температурного поля, яркость — не лучший вариант. Гораздо увереннее человеческое зрение улавливает цветовые отличия. Для того, чтобы превратить яркость в цвет, черно-белое изображение перекрашивают в цветное, используя одну из цветовых палитр (см. примеры справа). И простое бесцветное изображение превращается в новогоднюю открытку.

Обратите внимание, что на черно-белых вариантах термограмм цоколь под окнами ничем не привлекает внимания, т.к. выглядит почти однородным. При этом две последние цветные версии позволяют увидеть в этой области изменения температуры. Палитра для термограммы выбирается именно таким образом: из всех возможных вариантов применяют ту, которая делает термограмму наиболее информативной.

Кроме того, большее количество цветовых переходов позволяет точнее сопоставлять цвета термограммы с температурной шкалой, а значит, точнее проводить анализ.

2. Размер изображения

Одним из главнейших параметров термограммы безусловно является ее размер. Размер термограммы целиком и полностью зависит от размера детектора тепловизора и, как и другие цифровые изображения, измеряется в точках — пикселях. От размера зависит не только комфортность восприятия изображения, но и достоверность измерения температуры, а следовательно и пригодность термограммы к анализу. Ниже размещены две термограммы различных размеров. Левая термограмма получена тепловизором с размером детектора 640х480 пикселей, правая — тепловизором с детектором 160х120.

Увеличение правой термограммы программными методами практически ничего не дает.

Поэтому для диагностики таких крупных объектов, как здания, пригодны только тепловизоры с разрешением не меньше, чем 320х240.

3. Методы сравнительного анализа термограмм

Основным способом извлечения из термограммы полезной информации является сравнительный анализ. Существуют три основных метода:
1. Метод «A»: сравнение разных участков одной термограммы, на которых изображены однотипные объекты (например, два окна), находящиеся в одинаковых условиях (см. пример А);
2. Метод «B»: сравнение двух и более термограмм одного и того же объекта, но в разные моменты времени и в разных состояниях (см. Пример B);
3. Метод «C»: комбинированный метод сравнительного анализа, предусматривающий последовательное использование методов «А» и «B».

Пример А.

Пример B.

Применение метода «А» для анализа
термограммы окна приводит к ошибочному
выводу об отсутствии дефекта.

Метод «А» используется в тех случаях, когда тепловое состояние объектов слабо подвержено влиянию внешних искажающих факторов. Например, в медицинской термографии, при обследовании обжиговых печей, электрооборудования и т.д. При диагностике зданий применение одного только метода «А» в большинстве случаев совершенно неоправданно, т.к. не позволяет выявлять очень серьезные повреждения конструкций (или брак), например такие, как на рисунке справа. Дефекты этого окна были обнаружены только после повышения атмосферного давления внутри здания на 50 Паскалей (см. правую термограмму в «Примере B»).

Метод «B» более универсален, но не всегда применим. Кроме того, применение одного только метода «B» при диагностике зданий приводит к ошибкам классификации дефектов.

Таким образом, для выявления утечек тепла и поиска скрытых дефектов ограждающих конструкций единственным полноценным методом анализа является метод «C», который также, как и метод «B», предусматривает изменение внешних условий. В случае с тепловизионной диагностикой зданий таким изменяемым внешним условием является давление воздуха. (См. Аэродверь и тепловизионное обследование.)

Во многих случаях указанный метод является единственной возможностью выявления причин температурных аномалий. Например, в такой ситуации (см. пояснение под термограммами):

4. Примеры

Примеры применения сравнительной термографии для выявления скрытых дефектов мы будем размещать в «Галерее термограмм». Вот несколько прямых ссылок на соответствующие пары термограмм:
1. Дефекты воздухопроницаемости утепленной мансарды
2. Сравнительная термография каркасного дома.
3. Дефекты воздухопроницаемости каркасного дома
4. Дефекты кирпичной кладки

Впервые тепловидение было с успехом применено в промышленности в 1925 г. в Германии. В 1956 г. канадский хирург R. Lawson использовал термографию для диагностики заболеваний молочных желез. Это открытие положило начало медицинской термографии. Применение термографии в офтальмологии связывают с публикацией в 1964 г. Gross et al., применивших термографию для обследования больных с односторонним экзофтальмом и обнаруживших гипертермию при воспалительных и опухолевых процессах орбиты. Им же принадлежит и одно из наиболее обширных исследований нормального термопортрета человека. Первые термографические исследования у нас в стране выполнили М.М. Мирошников и М.А. Собакин в 1962 г. на отечественном аппарате. В.П. Лохманов (1988 г.) определил возможности метода в офтальмоонкологии.
Теплопотери с поверхности кожи человека в состоянии покоя при температуре комфорта (18°–20°С) происходят за счет инфракрасного излучения – на 45%, путем испарения – на 25%, за счет конвекции – на 30%. Тело человека излучает поток тепловой энергии в области инфракрасной части спектра с диапазоном длины волны от 3 до 20 мкм. Максимум излучения наблюдается при длине волны около 9 мкм . Величина излучаемого потока достаточна для того, чтобы его можно было обнаружить с помощью бесконтактных приемников инфракрасного излучения.
Физиологической основой термографии является увеличение интенсивности инфракрасного излучения над патологическими очагами (в связи с усилением в них кровоснабжения и метаболических процессов) или уменьшение его интенсивности в областях с уменьшенным региональным кровотоком и сопутствующими изменениями в тканях и органах. Преобладание в клетках опухоли процесса анаэробного гликолиза, сопровождающегося большим выделением тепловой энергии, чем при аэробном пути расщепления глюкозы, также ведет к повышению температуры в опухоли.
Помимо бесконтактной термографии, выполняемой с помощью термографов, существует контактная (жидкокристаллическая) термография, которую проводят с помощью жидких кристаллов, обладающих оптической анизотропией и изменяющих цвет в зависимости от температуры, а изменение их окраски сопоставляют с таблицами–индикаторами.
Термография, являясь физиологичным, безвредным, неинвазивным методом диагностики, находит свое применение в онкологии для дифференциальной диагностики злокачественных опухолей, а также является одним из способов выявления очаговых доброкачественных процессов.
Тепловизоры позволяют визуально наблюдать за распределением тепла на поверхности тела человека. Приемником ИК–излучения в тепловизорах является специальный фотогальванический элемент (фотодиод), работающий при охлаждении его до –196°С. Сигнал с фотодиода усиливается, преобразуется в видеосигнал и передается на экран. При различной степени интенсивности излучения объекта наблюдаются изображения разного цвета (каждому уровню температуры соответствует свой цвет). Разрешающая способность современных термографов составляет до 0,01°С, на площади около 0,25 мм2.
Термографическое исследование должно проводиться при определенных условиях:
• за 24–48 часов до исследования необходимо отменить все вазотропные препараты, глазные капли;
• за 20 минут до исследования воздержаться от курения;
• адаптация пациента к условиям исследования продолжается 5–10 минут.
При использовании термографов старых образцов существовала необходимость длительной адаптации исследуемого к температуре помещения, где проводилась термография.
Термографическую съемку производят в положении больного сидя в проекции «фас”. При необходимости в дополнительных проекциях – левый и правый полупрофиль и с поднятым подбородком для исследования региональных лимфоузлов.
Для повышения эффективности термографического исследования используют тест с углеводной нагрузкой. Известно, что злокачественная опухоль способна поглощать огромное количество введенной в организм глюкозы, расщепляя ее до молочной кислоты. Нагрузка глюкозой при термографии в случае злокачественной опухоли вызывает дополнительный подъем температуры. Динамическая термография занимает важное место в дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных опухолей глаза и орбиты. Чувствительность такого теста составляет до 70–90%.
Интерпретацию термографического исследования осуществляют с помощью:
• термоскопии (визуальное изучение термографического изображения лица на экране цветного монитора);
• дистанционной термометрии;
• термографии.
Качественная оценка термотопографии исследуемой области позволяет определить распределение «горячих” и «холодных” участков, в сопоставлении их локализации с расположением опухоли, характера контуров очага, его структуры и области распространения. Количественная оценка производится для определения показателей разности температур (градиентов) исследуемого участка по сравнению с симметричной зоной. Заканчивают анализ термограмм математической обработкой изображения. Ориентирами при анализе изображения служат естественные анатомические образования: бровь, ресничный край век, контур носа, роговица.
Наличие патологического процесса характеризуется одним из трех качественных термографических признаков: появлением аномальных зон гипер– или гипотермии, изменением нормальной термотопографии сосудистого рисунка, а также изменением градиента температуры в исследуемой зоне.
Важными термографическими критериями отсутствия патологических изменений являются: сходство и симметричность теплового рисунка лица, характер распределения температуры, отсутствие участков аномальной гипертермии. В норме термографическая картина лица характеризуется симметричным рисунком относительно средней линии.
Интерпретация термографической картины вызывает определенные трудности. На характер термограммы оказывают влияние конституционные особенности, количество подкожно–жировой клетчатки, возраст, особенности кровоснабжения . Специфических отличий термограмм у мужчин и женщин не отмечено. Выделить какую–либо норму в количественной оценке термограмм невозможно, и оценка должна проводиться индивидуально, но с учетом единых качественных признаков для отдельных областей тела человека.
Разница между симметричными сторонами в норме не превышает 0,2°–0,4°С, а температура орбитальной области при этом варьирует от 19° до 33°С. У каждого человека распределение температуры индивидуально. Усредненной нормы при количественной оценке термограмм не может быть. Наибольшая разница между симметричными областями составляет 0,2°С .
Качественный анализ свидетельствует, что на поверхности лица имеются стабильные зоны повышенной или пониженной температуры, связанные с анатомическим рельефом.
«Холодные” зоны – брови, ресничные края век, передняя поверхность глаза, проминирующие части лица – нос, подбородок, щеки.
«Теплые” зоны – кожа век, наружная спайка век (за счет выхода конечной ветви слезной артерии); верхневнутренний угол орбиты всегда теплый, что обусловлено поверхностным расположением сосудистого пучка. Кроме того, эта зона наиболее глубокая на рельефе лица и слабо обдувается воздухом.
При обработке термограмм в современных компьютерных термографах имеется возможность построения гистограмм симметрично расположенных областей, что расширяет диагностические возможности метода и повышает его информативность.
Температура роговицы ниже, чем склеры за счет васкуляризации эписклеры и сосудов конъюнктивы . Наблюдаемая картина симметрична, допускаемая термоасимметрия у здоровых лиц – до 0,2°С.
Меланома придаточного аппарата глаза гипертермична. При меланоме кожи век иногда наблюдается феномен «пламени”, когда имеется венец гипертермии с одной из сторон опухоли, указывающий на поражение путей оттока. Доказано, что меланомы, имеющие такую термографическую картину, имеют плохой прогноз, т.к. быстро диссеминируют. Гипотермия при меланоме кожи наблюдается при ее некрозах, после предшествующей лучевой терапии, а также у очень пожилых людей в связи со снижением тканевого метаболизма. Отмечена корреляция между степенью повышения температуры и глубиной инвазии опухоли. Так, при размерах опухоли Т2 и Т3 (по международной классификации ТNM) во всех случаях отмечена гипертермия более 3–4°С. При эпибульбарных меланомах увеличивается температура, измеряемая в центре роговицы.
Изотермия или невыраженная гипотермия имеет место при доброкачественных или псевдоопухолевых образованиях . Исключение составляют увеиты, при которых наблюдается равномерная выраженная гипертермия до +3,5°С.
При меланоме цилиохориоидальной локализации можно наблюдать локальное повышение температуры в секторе ее расположения до +2,5°С. При меланоме, расположенной к корням радужки, гипертермия прилежащего участка склеры достигает +2,0°С по сравнению с симметричным участком контралатерального глаза.
Формирование термографической картины при злокачественных опухолях происходит за счет следующих факторов:
• преобладание процессов анаэробного гликолиза в опухоли с повышенным выделением тепловой энергии
• сдавление сосудистых стволов в орбите за относительно короткий срок, недостаточный для развития коллатерального кровообращения, что вызывает застойные изменения в венозной сети орбиты
• инфильтративный рост опухоли, приводящий к развитию перифокального воспаления в окружающих опухоль тканях и появлению собственных новообразованных сосудов.
Перечисленные выше факторы приводят к появлению выраженной разлитой гипертермии, максимально проявляющейся в квадранте расположения опухоли и захватывающей непораженные области орбиты и пути венозного оттока (рис. 1).
Показательны термографические исследования при озлокачествлении плеоморфной аденомы: соответственно локализации опухоли в четко отграниченной зоне гипотермии удается выявить небольшие участки стойкой гипертермии, что создает пеструю картину (рис. 2).
Термографическая картина вторичных злокачественных опухолей орбиты характеризуется зоной выраженной разлитой гипертермии, захватывающей и внешне непораженные области орбиты и параорбитальной зоны, что обусловлено застойными явлениями в венах кожи лба и щеки. При прорастании опухоли из придаточных пазух носа к описанной картине присоединялись гипертермия соответствующей пазухи носа или пораженной области (рис. 3).
Таким образом, для первичных и вторичных злокачественных опухолей орбиты характерна идентичная термографическая картина.
При метастатических опухолях зона гипертермии на термограммах имеет интенсивное свечение, округлую или неправильную форму, резкие контуры, однородную структуру.
Термография может быть использована для оценки эффективности проводимого лечения. Критерием эффективного лечения при злокачественных опухолях является снижение температуры и уменьшение площади гипертермии .
После проведенной лучевой терапии на термограммах сохраняется умеренно выраженная разлитая гипертермия во всех отделах орбиты в пределах от +0,5 до +0,7°С, которая сохраняется до 4 месяцев после окончания лучевой терапии. Подобные изменения можно объяснить постлучевыми изменениями кожи и воспалительной реакцией в регрессирующей опухоли и окружающих тканях в ответ на облучение.
При длительном наблюдении за больными, получавшими лечение по поводу злокачественных опухолей, было отмечено два варианта термографической картины:
• стабильная картина гипотермии, когда область пониженной температуры сохраняла свои контуры и показатели разницы температур;
• появление на фоне участков гипотермии зон гипертермии или появление таких зон в других областях свидетельствует о вероятности появления рецидивов опухоли.
Термография – практически единственный способ эффективной оценки продукции тепла в тканях. Анализ распределения тепла на поверхности кожи лица позволяет определять наличие патологического очага и оценивать его динамику в ходе лечения.
В настоящее время при термографии могут быть получены как ложноположительные, так и ложноотрицательные результат, что следует учитывать при формулировке заключения.