Termisk billeddannelse (termografi)

I 1960 testede militæringeniør R. Lawson en nattesynsanordning, der på det tidspunkt var hemmelig, og rettede ved et uheld apparatets modtagerlinse mod en dame med åben décolleté, der sad overfor ham. Et termogram af brystkirtlen dukkede op på apparatets skærm. Dette fænomen interesserede majoren. Efter at have forstået udsigterne for denne retning forlod han tjenesten, og allerede i 1961 udviklede og anvendte han sammen med R. Barnes med succes den første installation til medicinsk termografi i praksis.

Indikationer for proceduren

De mest almindeligt anvendte områder inden for diagnostisk anvendelse af termisk billeddannelse er følgende.

• Genkendelse af præcancerøse og tumorøse læsioner i brystkirtlerne, skjoldbruskkirtlen, øjenhulen og nogle hudsygdomme.
• Diagnose af ledsygdomme.
• Påvisning af indledende og/eller fremskredne stadier af stenotiske/okklusive læsioner i carotis-, subclavia-, femoral- og poplitealarterierne.
• Diagnose af venøs dyscirkulation i lemmer og pung.

Som det fremgår af ovenstående liste, er det "neurologiske aspekt" af undersøgelserne kun repræsenteret ved påvisning af carotis insufficiens. Uden på nogen måde at forringe vigtigheden af at påvise stenotiske/okklusive læsioner i carotisarterierne, som vides ofte at forløbe asymptomatisk eller med få symptomer, mener vi, at vi har ret til at udvide udvalget af termografiske undersøgelser inden for neurologi betydeligt.

Det er kendt, at neurologiens klassikere anså det for obligatorisk at undersøge patienten nøgen for ikke at overse hypotrofi, dysrafi osv.

Ligesom grundlaget for en neurologisk undersøgelse er bestemmelsen af forskellige asymmetrier i kranienerverne, motoriske og/eller sensoriske sfærer, er identifikationen af anisotermer i forskellige områder af patientens krop essensen af termografi.

Hvis vi tager i betragtning, at termografi er en ekstremt følsom metode (målenøjagtighed op til 0,01 °C) med en relativt lavere specificitet, bliver analysen af termogrammer en kreativ proces, der kræver en væsentlig klinisk analyse af situationen i hvert enkelt tilfælde.

For eksempel kan orbital anisotermi være forårsaget af helt forskellige processer - fra okklusion af halspulsåren til en tumor i den øvre orbitale fissur, fra lagoftalmos til klyngemigræne. I betragtning af enkelheden, den korte varighed, sikkerheden, smertefriheden og tilgængeligheden af termisk billeddannelse anser diagnostikere denne metode for at være ideel til masseundersøgelser af befolkningen for at opdage tidlige stadier af onkologiske, vaskulære og inflammatoriske sygdomme i brystkassen, skjoldbruskkirtlen, nyrerne, leddene, pungen og lemmerne.

I dette tilfælde ville meget følsom korporal termografi blive uundværlig for den hurtige indledende udvælgelse af patienter: i tilfælde af anisotermi i hovedet er disse de mest sandsynlige patienter hos en neurolog, neurokirurg, øjenlæge eller øre-næse-hals-læge; i tilfælde af temperaturasymmetri i halsen eller brystkirtlerne henvises patienter til en endokrinolog eller onkolog; og dem med anisotermi i ekstremiteterne er sandsynligvis patienter hos angiologer.

Implementeringsmetode

Termografi er registrering af usynlig infrarød stråling. Den maksimale stråling er ved en bølgelængde på 9,5 mikron. Ifølge Stefan-Boltzmanns lov er mængden af udsendt energi proportional med den fjerde potens af den absolutte temperatur: W= ^T4.

Infrarød stråling af huden afhænger ikke af race, pigmenteringsgrad eller andre individuelle karakteristika. Temperaturen på kropsoverfladen afhænger af 3 hovedfaktorer: vaskulariseringsegenskaber, niveauet af metaboliske processer og forskelle i varmeledningsevne.

I øjeblikket anvendes 3 modifikationer af optagelse af infrarød stråling fra kroppen.

• Termografi registrerer termogenese i hudens mest overfladiske lag (0,5-1,5 mm).
• Infrarød radiometri i centimeter- og decimeterområdet (bølgelængde 17 cm med et frekvensbånd på 1,5-2,0 kHz) giver mulighed for at indhente information om kroppens dybe strukturer.
• Filmtermografi ved hjælp af kontaktflydende krystalstrimler registrerer termisk stråling fra hudens ydre lag med en tykkelse på 0,3-0,8 mm.

Der findes grundlæggende typer af termiske billeddannelsesenheder.

• Termografer, der bruger flydende nitrogen til at køle den temperaturfølsomme sensor. Disse enheder giver dig mulighed for at få et fjernt billede af den infrarøde glød fra den undersøgte del af menneskekroppen. De er gode til undersøgelse af planlagte patienter på et hospital og/eller ambulatorium, men er af ringe nytte inden for akutmedicin, især ved patientens seng. En væsentlig begrænsning er behovet for konstant tilgængelighed af et forholdsvis sparsomt, letfordampeligt flydende nitrogen.
• Termografer, der ikke kræver brug af flydende nitrogen. Sådanne apparater giver kontaktløs visning af det infrarøde aktivitetskort over det spektrum, der undersøges. Bærbare termografer er særligt praktiske - universelle apparater til akutmedicin: undersøgelse derhjemme, i en ambulance, modtageafdeling, hospital, klinik, intensiv afdeling, operationsstue. De specificerede apparater er bærbare, meget følsomme og forholdsvis nemme at vedligeholde. Følsomheden af disse systemer er ret høj og når hundrededele af en grad.
• Kontakttermografi baseret på flydende krystalfilm. Der findes indenlandske og udenlandske analoger. Fordele - lavere forskningsomkostninger, intet behov for at bruge flydende nitrogen. Ulemper - arbejdsintensitet, muligheden for kun at bruge på en plan overflade, behovet for tæt, ensartet kontakt med en tør hudoverflade, vanskeligheder med brug i akutmedicin. Denne modifikation af termografi har lavere følsomhed - omkring 0,5 °C.
• Infrarød radiometri, eller termotomografi. Denne type termograf har en speciel antenne, der registrerer ultrahøje frekvensområder, hvilket gør det muligt at måle temperaturen på kropsstrukturer op til 17 cm dybde med en nøjagtighed på 0,1 °C. Desværre er denne enhed meget følsom over for interferens, så resultaterne bliver kun pålidelige, når man arbejder i et specielt afskærmet kammer.

Evaluering af resultater

Normalt er fordelingen af temperaturaktivitet i identiske områder af menneskekroppen strengt ensartet. Derfor handler medicinsk termografi grundlæggende om at identificere, lokalisere og bestemme graden af termiske asymmetrier og deres kliniske vurdering. Hos raske mennesker bemærkes træk ved symmetrisk varmefordeling. Således er orbitaområdet, ansigtshuden, læberne og halsen normalt varmere (fremstår som lyse områder) end næsen, den øvre pande og de ydre segmenter af ansigtet (mørke områder).

Parallelt tages der hensyn til de mest typiske og konstante temperaturgradienter i termogrammerne af hoved og ekstremiteter.

• Horisontal orbitalgradient. Normalt, med ensartet infrarød glød i øjenhulerne, er temperaturen i det indre øjenkrog 0,3-0,7° højere end det ydre.
• Længdegradient af de øvre ekstremiteter. Skulderen er normalt 0,5-0,7° "varmere" end håndryggen.
• Longitudinel termisk gradient i underekstremiteterne. Hos de fleste raske mennesker er lårtemperaturen 0,6-1,1° højere end fodtemperaturen.

Ovenstående gradienter er relative. Hvis den orbitale gradient er den mest konstante, er anisotermien i "lemmerne" variabel. Dette gælder især for hænderne - kroppens primære "varmeveksler". Hændernes termogenese er mest modtagelig for udsving på grund af innervation, psykoemotionelle, medicinske og kuldepåvirkninger.

En række patologiske tilstande, der forårsager ændringer i den infrarøde aktivitet i forskellige dele af patientens krop.

Okklusion af den indre carotisarterie eller stenose på mere end 70% ledsages normalt af hypotermi af orbita på okklusionssiden med en termisk gradient på 1,5-2,7°. Under carotisendarterektomi er der en direkte sammenhæng mellem "luminositeten" i orbita og superciliærområdet (vaskulariseringszoner i de angulære og supratrochleære arterier) og graden af indsnævring af carotisarteriens lumen. Ved en indsnævring af carotisarteriens lumen på mere end 60% ses et fald i infrarød stråling fra det orbitale område homolateralt i forhold til stenosen.

E. Wood viste ved hjælp af en kombination af termografi og angiografi, at i tilfælde, hvor den homolaterale eksterne carotisarterie fungerer som kollateral for den okkluderede interne carotisarterie, øger dens kortvarige kompression yderligere "afkølingen" af orbita på siden af den berørte arterie.

Ved undersøgelse under en eksacerbation viser klyngehovedpine en udtalt stigning i luminescens på op til 1,5-2,0° på siden af "smerteklyngerne".

Tværtimod giver en sjælden, men yderst interessant patogenetisk kold migræne (ace cream headache), der opstår som følge af en påvist spasme i sifonen i den indre halspulsåre, en udtalt forbigående hypotermi af orbita på smertesiden.

Temporal arteritis ledsages normalt af påvisning af "alvorlig" hypertermi i projektionen af den overfladiske temporale arterie.

Vedvarende, alvorlig hypotermi af Harlequin-masketypen er karakteristisk for Barraquer-Simons syndrom.

Karakteristiske ændringer i hovedets termogram observeres ved venøs cerebral discirculation - pulserende exophthalmos, Tolosa-Hunt syndrom og Melkersson-Rosenthal syndrom. I sidstnævnte tilfælde giver hyperæmi i læber og tunge under forværring af det ødematøse syndrom en klar hypertermi, som udjævnes ved patogenetisk terapi.

De mest almindelige former for ansigtsskader er prosopoparese og trigeminusneuralgi. De har vage termografiske tegn - fra udtalt lokal hypertermi i superciliærregionen under forværring af neuralgi i den første gren af trigeminusnerven til relativ hypotermi på smertesiden af dens anden og tredje gren. Prosopoparese fører for det meste ikke til signifikant ansigtsanisotermi.

Hos patienter med en forværring af vertebral arteriesyndrom ses områder med hypertermi oftest i den paravertebrale zone C4 C5 _på siden af smertesyndromet.

Da vi undersøgte termogrammer af ekstremiteterne hos patienter med akut cerebrovaskulær hændelse, bemærkede vi først udtalt tidlig hypotermi i venstre ekstremitet hos patienter med højresidige hemisfæriske blødninger. På den ene side giver dette fænomen os mulighed for at antage den sandsynlige lokalisering af hæmatomet i tilfælde af dyb koma, på den anden side bekræfter det den velkendte tese om den funktionelle asymmetri i hemisfærerne med overvægt af centrene for vegetativ regulering i højre hemisfære.

I nogle observationer af patienter med den posteriore hornhindeform af syringomyeli var vi de første til at registrere anisotermi af torsoen i form af en halvkappe, hvilket bekræftede segmental-dissocieret sensitivitetsforstyrrelse i denne sygdom.

De mest slående ændringer i termogrammer blev observeret i metastatiske læsioner.

Raynauds syndrom giver udtalte asymmetriske ændringer i hændernes termogrammer, især efter en afkølingstest, hvor fingrene i stedet for hurtigt at varme hænderne op efter 10 minutters nedsænkning i koldt vand ikke varmes op som normalt (på grund af den hurtige åbning af arteriovenøse shunts), men forbliver hypotermiske i lang tid.

For de fleste patienter med vibrationssygdom er symmetrisk hypotermi af hænderne, i modsætning til Raynauds syndrom, mere karakteristisk, op til "termisk amputation" under en eksacerbation.

Som allerede nævnt er hændernes termogenese dynamisk. I denne henseende er det vigtigste aspekt ved termografi af hænder muligheden for at bruge dynamisk termografi og ultralyd i anti-nikotin propaganda.

Varme fødder er typiske for patienter med erytromelalgi. Termografi er meget informativ til dynamisk observation af patienter med angiopatier i de distale dele af underekstremiteterne af forskellig oprindelse. Det demonstrerer effektiviteten eller fiaskoen af lægemiddelbehandling.

De følgende to aspekter af termografisk anvendelse er vigtige, ikke kun for akut neurologi, men også for akutmedicin generelt. For det første taler vi om muligheden for ikke-invasiv diagnostik af subkliniske stadier af iatrogen tromboflebitis. Dynamisk termografi og ultralyds-duplexovervågning af en kateteriseret vene viste, at postinjektionsflebitis forekommer hos 50% af patienterne på 2. dagen efter kontinuerlig kateterisation. Hypertermiområder langs den kateteriserede vene, registreret på termogrammet, sammen med nedsat venøs udstrømning ifølge ultralyds-duplexundersøgelse, afspejler udviklingen af iatrogen flebitis. Rettidig behandling hjælper med at forhindre yderligere udvikling af flebotrombose, og gentagen termografikontrol hjælper med at vurdere effektiviteten af den forebyggende behandling.

Dynamisk termografi og ultralydsovervågning af venøs cirkulation i underekstremiteterne hos patienter med hemiplegi er ikke mindre vigtig. Studier suppleret med ultralyds-Dopplerografi, duplexundersøgelse og koagulationstest har vist, at 60% af patienter med hemiplegi udvikler en prætrombotisk tilstand allerede på 2.-3. dag efter et slagtilfælde, og 6 gange oftere i lammede underekstremiteter. Dette er forståeligt, fordi klinisk genkendelse af flebopati hos neurologiske patienter er vanskelig på grund af sensoriske og motoriske forstyrrelser. Desuden er dette ofte kombineret med talevanskeligheder. Som følge heraf udviser neurologiske patienter, i modsætning til patienter på terapeutiske og kirurgiske afdelinger, som regel ikke alarmerende klager over hævelse, smerter og lignende fornemmelser. Hvis dynamisk termografi og ultralydsmetoder afslører selv de første tegn på venøs udstrømningsforstyrrelse, er akut forebyggende behandling nødvendig for at forhindre udviklingen af en så formidabel komplikation af akutmedicin som lungeemboli.

Forskning i de senere år har overbevisende vist, at hvis en persons død som individ, men ikke som organisme, er uløseligt forbundet med hjernens død, så er hjernedød fuldstændig forbundet med ophør af intracerebral blodgennemstrømning og registrering af det såkaldte stopfænomen, som indtil nu kun er blevet etableret ved hjælp af kontrast- cerebral angiografi. Det er klart, at en sådan usikker og vanskelig at implementere procedure er uacceptabel for alvorligt syge patienter.

Ikke-invasive ultralydsmetoder og termografi er naturligvis mere etiske, tilgængelige og informative.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]