Термични изображения (термография)

През 1960 г. военният инженер Р. Лоусън тества секретен по това време прибор за нощно виждане и случайно насочва приемната леща на устройството към дама с отворено деколте, седнала срещу него. На екрана на устройството се появява термограма на млечната жлеза. Това явление заинтересува майора. След като разбира перспективите на това направление, той напуска службата и вече през 1961 г., заедно с Р. Барнс, разработва и успешно прилага на практика първата инсталация за медицинска термография.

Показания за процедурата

Най-често използваните области на диагностично приложение на термовизионното изображение са следните.

• Разпознаване на предракови и туморни лезии на млечните жлези, щитовидната жлеза, орбитата и някои кожни заболявания.
• Диагностика на ставни заболявания.
• Откриване на начални и/или напреднали стадии на стенотични/оклузивни лезии на каротидните, подключичните, бедрените и подколенните артерии.
• Диагностика на венозна дисциркулация в крайниците и скротума.

Както може да се види от горния списък, „неврологичният аспект“ на изследванията е представен единствено от откриването на каротидна недостатъчност. Без по никакъв начин да се омаловажава значението на откриването на стенотични/оклузивни лезии на каротидните артерии, за които е известно, че често протичат асимптоматично или с малко симптоми, ние смятаме, че имаме право значително да разширим обхвата на термографските изследвания в неврологията.

Известно е, че класиците на неврологията са смятали за задължително да преглеждат пациента гол, за да не се пропусне някоя хипотрофия, дисрафизъм и др.

Точно както основата на неврологичния преглед е определянето на различни асиметрии в черепномозъчните нерви, двигателната и/или сензорната сфера, така и идентифицирането на анизотерми в различни области на тялото на пациента е същността на термографията.

Ако вземем предвид, че термографията е изключително чувствителен метод (точност на измерване до 0,01 °C) с относително по-ниска специфичност, анализът на термограмите се превръща в творчески процес, който изисква съществен клиничен анализ на ситуацията във всеки конкретен случай.

Например, орбиталната анизотермия може да бъде причинена от напълно различни процеси - от запушване на каротидната артерия до тумор на горната орбитална фисура, от лагофталм до клъстерна мигрена. Предвид простотата, кратката продължителност, безопасността, безболезнеността и наличието на термовизионно изследване, диагностиците считат този метод за идеален за масови случайни прегледи на населението за откриване на ранни стадии на онкологични, съдови, възпалителни заболявания на гръдния кош, щитовидната жлеза, бъбреците, ставите, скротума, крайниците.

В този случай, високочувствителната телесна термография би станала незаменима за бързия предварителен подбор на пациенти: в случай на анизотермия на главата, това са най-вероятните пациенти на невролог, неврохирург, офталмолог или отоларинголог; в случай на температурна асиметрия на шията или млечните жлези, пациентите се насочват към ендокринолог или онколог; а тези с анизотермия на крайниците са вероятни пациенти на ангиолози.

Методология на изпълнение

Термографията е регистриране на невидимо инфрачервено лъчение. Максималното лъчение е при дължина на вълната 9,5 микрона. Според закона на Стефан-Болцман, количеството излъчена енергия е пропорционално на четвърта степен на абсолютната температура: W=T ⁴.

Инфрачервеното лъчение на кожата не зависи от раса, степен на пигментация и други индивидуални характеристики. Температурата на телесната повърхност зависи от 3 основни фактора: особености на васкуларизацията, ниво на метаболитни процеси и разлики в топлопроводимостта.

В момента се използват 3 модификации за записване на инфрачервеното лъчение на тялото.

• Термографията регистрира термогенезата на най-повърхностните слоеве на кожата (0,5-1,5 мм).
• Инфрачервената радиометрия в сантиметровия и дециметровия диапазон (дължина на вълната 17 см с честотна лента 1,5-2,0 kHz) позволява получаване на информация за дълбоките структури на тялото.
• Филмовата термография, използваща контактни течнокристални ленти, записва топлинно излъчване от външните слоеве на кожата с дебелина 0,3-0,8 мм.

Има основни видове термовизионни устройства.

• Термографи, които използват течен азот за охлаждане на температурно чувствителния сензор. Тези устройства ви позволяват да получите отдалечена картина на инфрачервеното сияние на изследваната част от човешкото тяло. Те са подходящи за преглед на планирани пациенти в болница и/или амбулаторна клиника, но са малко полезни в спешната медицина, особено до леглото на пациента. Значително ограничение е необходимостта от постоянна наличност на сравнително оскъден, лесно изпаряващ се течен азот.
• Термографи, които не изискват използването на течен азот. Такива устройства осигуряват безконтактно показване на картата на инфрачервената активност на изследвания спектър. Преносимите термографи са особено удобни - универсални устройства за спешна медицина: преглед у дома, в линейка, приемно отделение, болница, клиника, интензивно лечение, операционна зала. Посочените устройства са преносими, високочувствителни и сравнително лесни за поддръжка. Чувствителността на тези системи е доста висока и достига стотни от градуса.
• Контактна термография, базирана на течнокристални филми. Има местни и чуждестранни аналози. Предимства - по-ниска цена на изследването, липса на необходимост от използване на течен азот. Недостатъци - трудоемкост, възможност за използване само върху равна повърхност, необходимост от стегнат, равномерен контакт със суха кожна повърхност, трудност при използване в спешна медицина. Тази модификация на термовизионното изображение има по-ниска чувствителност - около 0,5 °C.
• Инфрачервена радиометрия или термотомография. Този тип термограф има специална антена, която записва ултрависокочестотни диапазони, което позволява измерване на температурата на телесни структури с дълбочина до 17 см с точност от 0,1 °C. За съжаление, това устройство е много чувствително към смущения, така че резултатите стават надеждни само при работа в специална екранирана камера.

Оценка на резултатите

Обикновено разпределението на температурната активност на идентични области на човешкото тяло е строго равномерно. Следователно, същността на медицинската термография се свежда основно до идентифициране, локализиране и определяне на степента на термични асиметрии и тяхната клинична оценка. При здрави хора се наблюдават характеристики на симетрично разпределение на топлината. Така орбиталната област, кожата на лицето, устните, шията обикновено са по-топли (появяват се като светли области) от носа, горната част на челото, външните сегменти на лицето (тъмни области).

Успоредно с това се вземат предвид най-типичните и постоянни температурни градиенти на термограмите на главата и крайниците.

• Хоризонтален орбитален градиент. Обикновено, при равномерно инфрачервено сияние на орбитите, температурата на вътрешния ъгъл на окото е с 0,3-0,7° по-висока от външния.
• Надлъжен наклон на горните крайници. Рамото обикновено е с 0,5-0,7° „по-горещо“ от задната част на ръката.
• Надлъжен термичен градиент на долните крайници. При повечето здрави хора температурата на бедрото е с 0,6-1,1° по-висока от температурата на стъпалото.

Горните градиенти са относителни. Ако орбиталният е най-постоянен, то анизотермията на „крайниците“ е променлива. Това важи особено за ръцете - основният „топлообменник“ на тялото. Термогенезата на ръцете е най-податлива на колебания, дължащи се на инервация, психоемоционални, лекарствени и студени ефекти.

Редица патологични състояния, които причиняват промени в инфрачервената активност на различни части от тялото на пациента.

Оклузията на вътрешната каротидна артерия или стенозата над 70% обикновено е съпроводена с хипотермия на орбитата от страната на оклузията с термичен градиент от 1,5-2,7°. По време на каротидна ендартеректомия съществува пряка връзка между „луминозността“ на орбитата и надбъбречната област (зони на васкуларизация на ангуларните и супратрохлеарните артерии) и степента на стесняване на лумена на каротидната артерия. При стесняване на лумена на вътрешната каротидна артерия над 60% се отбелязва намаляване на инфрачервеното лъчение на орбиталната област, хомолатерална на стенозата.

Е. Ууд, използвайки комбинация от термография и ангиография, показа, че в случаите, когато хомолатералната външна каротидна артерия служи като колатерала за запушената вътрешна каротидна артерия, нейното краткотрайно притискане допълнително увеличава „охлаждането“ на орбитата от страната на засегнатата артерия.

При изследване по време на обостряне, клъстерните главоболия показват изразено увеличение на луминесценцията до 1,5-2,0° от страната на „клъстерите на болката“.

Напротив, рядката, но изключително интересна патогенетично студена мигрена (главоболие от аце крем), възникваща в резултат на доказан спазъм на сифона на вътрешната каротидна артерия, дава изразена преходна хипотермия на орбитата от страната на болката.

Темпоралният артериит обикновено е съпроводен с откриване на „тежка“ хипертермия в проекцията на повърхностната темпорална артерия.

Устойчивата, тежка хипотермия от типа на маската на Арлекин е характерна за синдрома на Баракер-Саймънс.

Характерни промени в термограмата на главата се наблюдават при венозна мозъчна дисциркулация - пулсиращ екзофталм, синдром на Толоса-Хънт и синдром на Мелкерсон-Розентал. В последния случай хиперемията на устните и езика по време на обостряне на оточните синдроми дава ясна хипертермия, която се нивелира чрез патогенетична терапия.

Най-честите форми на лицево увреждане са прозопопарезата и тригеминалната невралгия. Те имат неясни термографски признаци - от изразена локална хипертермия в надбъбречната област при обостряне на невралгията на първия клон на тригеминалния нерв до относителна хипотермия от страната на болката на втория и третия му клон. Прозопопарезата в по-голямата си част не води до значителна лицева анизотермия.

При пациенти с обостряне на синдрома на вертебралната артерия, области на хипертермия най-често се наблюдават в паравертебралната зона C4 _- C5 _от страната на болковия синдром.

При изучаване на термограми на крайниците при пациенти с остър мозъчносъдов инцидент, за първи път забелязахме изразена ранна хипотермия в левите крайници при пациенти с кръвоизливи в дясното полукълбо. От една страна, това явление ни позволява да предположим вероятната локализация на хематома в случай на дълбока кома, а от друга страна, потвърждава добре познатата теза за функционалната асиметрия на полукълбата с преобладаване на центровете на вегетативна регулация в дясното полукълбо.

В някои наблюдения на пациенти със задно-корнеална форма на сирингомиелия, ние бяхме първите, които регистрирахме анизотермия на торса под формата на полу-обвивка, потвърждавайки сегментно-дисоциирано разстройство на чувствителността при това заболяване.

Най-забележителните промени в термограмите са наблюдавани при метастатични лезии.

Синдромът на Рейно води до изразени асиметрични промени в термограмите на ръцете, особено след охлаждащ тест, когато вместо бързо затопляне на ръцете след 10-минутно потапяне в студена вода, пръстите не се затоплят както обикновено (поради бързото отваряне на артериовенозните шънтове), а остават хипотермични за дълго време.

За повечето пациенти с вибрационна болест, за разлика от синдрома на Рейно, симетричната хипотермия на ръцете е по-характерна, до „термична ампутация“ по време на обостряне.

Както вече бе споменато, термогенезата на ръцете е динамичен процес. В тази връзка, най-важният аспект на термовизионното изследване на ръцете е възможността за използване на динамична термография и ултразвук в антиникотинова пропаганда.

Горещите крака са типични за пациенти с еритромелалгия. Термографията е много информативна при динамично наблюдение на пациенти с ангиопатии на дисталните части на долните крайници с различен генезис, тя показва ефективността или неуспеха на лекарственото и/или медикаментозно лечение.

Следните два аспекта на приложението на термовизионното изследване са важни не само за спешната неврология, но и за спешната медицина като цяло. Първо, говорим за възможността за неинвазивна диагностика на субклиничните стадии на ятрогенния тромбофлебит. Динамичното термовизионно изследване и ултразвуковото дуплексно наблюдение на катетеризирана вена показват, че пост-инжекционен флебит се среща при 50% от пациентите на втория ден от непрекъснатата катетеризация. Зоните на хипертермия по протежение на катетеризираната вена, регистрирани на термограмата, заедно с нарушен венозен отток според ултразвуковото дуплексно изследване, отразяват развитието на ятрогенен флебит. Навременното лечение помага за предотвратяване на по-нататъшното развитие на флеботромбоза, а многократният контрол с термовизионно изследване помага за оценка на ефективността на превантивното лечение.

Динамичното термографско изобразяване и ултразвуковото наблюдение на венозното кръвообращение в долните крайници на пациенти с хемиплегия са не по-малко важни. Проучвания, допълнени с ултразвукова доплерография, дуплексно изследване и коагулационни тестове, показват, че 60% от пациентите с хемиплегия развиват претромботично състояние още на 2-3-ия ден от инсулта, а 6 пъти по-често при парализирания долен крайник. Това е разбираемо, тъй като при неврологичните пациенти клиничното разпознаване на флебопатията е трудно поради сензорни и двигателни нарушения. Освен това това често е съчетано с говорни нарушения. В резултат на това, за разлика от пациентите в терапевтичните и хирургичните отделения, неврологичните пациенти, като правило, не представят тревожни оплаквания от подуване, болка и подобни усещания. Следователно, ако динамичната термография и ултразвуковите методи разкрият дори първоначалните признаци на нарушение на венозния отток, е необходимо спешно превантивно лечение, за да се предотврати развитието на такова сериозно усложнение на спешната медицина като белодробната емболия.

Изследванията през последните години убедително показват, че ако смъртта на човек като индивид, но не като организъм, е неразривно свързана със смъртта на мозъка, то мозъчната смърт е изцяло свързана с прекратяване на вътремозъчния кръвен поток и регистриране на т.нар. стоп феномен, който досега е установяван само с помощта на контрастна мозъчна ангиография. Очевидно е, че подобна опасна и трудна за изпълнение процедура е неприемлива за тежко болни пациенти.

Неинвазивните ултразвукови методи и термографията очевидно са по-етични, достъпни и информативни.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]