Termovizijsko snimanje (termografija)

Godine 1960. vojni inženjer R. Lawson testirao je uređaj za noćno gledanje koji je u to vrijeme bio tajan i slučajno je usmjerio prijemnu leću uređaja prema dami s otvorenim dekolteom koja je sjedila nasuprot njega. Na ekranu uređaja pojavio se termogram mliječne žlijezde. Taj je fenomen zainteresirao bojnika. Shvativši perspektive ovog smjera, napustio je službu i već 1961. godine, zajedno s R. Barnesom, razvio je i uspješno primijenio u praksi prvu instalaciju za medicinsku termografiju.

Indikacije za postupak

Najčešća područja dijagnostičke upotrebe termovizijskog snimanja su sljedeća.

• Prepoznavanje prekanceroznih i tumorskih lezija mliječnih žlijezda, štitnjače, orbite i nekih kožnih bolesti.
• Dijagnoza bolesti zglobova.
• Detekcija početnih i/ili uznapredovalih stadija stenotičkih/okluzivnih lezija karotidnih, subklavičnih, femoralnih i poplitealnih arterija.
• Dijagnoza venske diskirkulacije u udovima i skrotumu.

Kao što se može vidjeti iz gornjeg popisa, "neurološki aspekt" studija predstavljen je samo otkrivanjem karotidne insuficijencije. Bez ikakvog umanjenja važnosti otkrivanja stenotičnih/okluzivnih lezija karotidnih arterija, za koje se zna da često teku asimptomatski ili s malo simptoma, smatramo da imamo pravo značajno proširiti raspon termografskih studija u neurologiji.

Poznato je da su klasici neurologije smatrali obveznim pregledati pacijenta golog, kako se ne bi propustila hipotrofija, disrafizam itd.

Kao što je osnova neurološkog pregleda utvrđivanje različitih asimetrija u kranijalnim živcima, motornoj i/ili senzornoj sferi, tako je i identifikacija anizotermi u različitim područjima pacijentovog tijela bit termografije.

Ako uzmemo u obzir da je termografija izuzetno osjetljiva metoda (točnost mjerenja do 0,01 °C) s relativno nižom specifičnošću, analiza termograma postaje kreativan proces koji zahtijeva bitnu kliničku analizu situacije u svakom konkretnom slučaju.

Na primjer, orbitalna anizotermija može biti uzrokovana potpuno različitim procesima - od okluzije karotidne arterije do tumora gornje orbitalne fisure, od lagoftalmusa do klaster migrene. S obzirom na jednostavnost, kratko trajanje, sigurnost, bezbolnost i dostupnost termovizijskog snimanja, dijagnostičari smatraju ovu metodu idealnom za masovne nasumične preglede stanovništva radi otkrivanja ranih stadija onkoloških, vaskularnih, upalnih bolesti prsnog koša, štitnjače, bubrega, zglobova, skrotuma, udova.

U ovom slučaju, visokoosjetljiva korporalna termografija postala bi nezamjenjiva za brzi preliminarni odabir pacijenata: u slučaju anizotermije glave, to su najvjerojatniji pacijenti neurologa, neurokirurga, oftalmologa ili otorinolaringologa; u slučaju temperaturne asimetrije vrata ili mliječnih žlijezda, pacijenti se upućuju endokrinologu ili onkologu; a oni s anizotermijom ekstremiteta vjerojatni su pacijenti angiologa.

Metodologija provedbe

Termografija je registracija nevidljivog infracrvenog zračenja. Maksimalno zračenje je na valnoj duljini od 9,5 mikrona. Prema Stefan-Boltzmannovom zakonu, količina emitirane energije proporcionalna je četvrtoj potenciji apsolutne temperature: W=T ⁴.

Infracrveno zračenje kože ne ovisi o rasi, stupnju pigmentacije i drugim individualnim karakteristikama. Temperatura površine tijela ovisi o 3 glavna čimbenika: značajkama vaskularizacije, razini metaboličkih procesa i razlikama u toplinskoj vodljivosti.

Trenutno se koriste 3 modifikacije snimanja infracrvenog zračenja tijela.

• Termografija bilježi termogenezu najpovršnijih slojeva kože (0,5-1,5 mm).
• Infracrvena radiometrija u centimetarskom i decimetarskom rasponu (valna duljina 17 cm s frekvencijskim pojasom od 1,5-2,0 kHz) omogućuje dobivanje informacija o dubokim strukturama tijela.
• Filmska termografija pomoću kontaktnih traka s tekućim kristalima bilježi toplinsko zračenje iz vanjskih slojeva kože debljine 0,3-0,8 mm.

Postoje osnovne vrste termovizijskih uređaja.

• Termografi koji koriste tekući dušik za hlađenje temperaturno osjetljivog senzora. Ovi uređaji omogućuju vam dobivanje udaljene slike infracrvenog sjaja pregledanog dijela ljudskog tijela. Dobri su za pregled planiranih pacijenata u bolnici i/ili ambulanti, ali su od male koristi u hitnoj medicini, posebno uz pacijentov krevet. Značajno ograničenje je potreba za stalnom dostupnošću prilično rijetkog, lako isparljivog tekućeg dušika.
• Termografi koji ne zahtijevaju upotrebu tekućeg dušika. Takvi uređaji omogućuju beskontaktni prikaz karte infracrvene aktivnosti spektra koji se proučava. Prijenosni termografi su posebno praktični - univerzalni uređaji za hitnu medicinu: pregled kod kuće, u ambulanti, prijemnom odjelu, bolnici, klinici, intenzivnoj njezi, operacijskoj sali. Navedeni uređaji su prijenosni, vrlo osjetljivi i prilično jednostavni za održavanje. Osjetljivost ovih sustava je prilično visoka i doseže stotinke stupnja.
• Kontaktna termografija na bazi tekućih kristalnih filmova. Postoje domaći i strani analozi. Prednosti - niži troškovi istraživanja, nema potrebe za korištenjem tekućeg dušika. Nedostaci - intenzitet rada, mogućnost korištenja samo na ravnoj površini, potreba za čvrstim, jednoličnim kontaktom sa suhom površinom kože, teškoća korištenja u hitnoj medicini. Ova modifikacija termovizijskog snimanja ima nižu osjetljivost - oko 0,5 °C.
• Infracrvena radiometrija ili termotomografija. Ova vrsta termografa ima posebnu antenu koja snima ultravisoke frekvencijske raspone, što omogućuje mjerenje temperature tjelesnih struktura do 17 cm dubine s točnošću od 0,1 °C. Nažalost, ovaj uređaj je vrlo osjetljiv na smetnje, pa rezultati postaju pouzdani samo pri radu u posebnoj zaštićenoj komori.

Evaluacija rezultata

Normalno, raspodjela temperaturne aktivnosti identičnih područja ljudskog tijela je strogo ujednačena. Stoga se bit medicinske termografije u osnovi svodi na identificiranje, lokalizaciju i određivanje stupnja toplinskih asimetrija te njihovu kliničku procjenu. Kod zdravih osoba primjećuju se značajke simetrične raspodjele topline. Dakle, orbitalna regija, koža lica, usne, vrat obično su topliji (pojavljuju se kao svijetla područja) od nosa, gornjeg dijela čela, vanjskih segmenata lica (tamna područja).

Paralelno s tim, uzimaju se u obzir najtipičniji i najkonstantniji temperaturni gradijenti termograma glave i ekstremiteta.

• Horizontalni orbitalni gradijent. Normalno, s jednoličnim infracrvenim sjajem orbita, temperatura unutarnjeg kuta oka je 0,3-0,7° viša od vanjskog.
• Uzdužni nagib gornjih ekstremiteta. Rame je obično 0,5-0,7° "toplije" od nadlanice.
• Uzdužni toplinski gradijent donjih ekstremiteta. Kod većine zdravih ljudi temperatura bedara je 0,6-1,1° viša od temperature stopala.

Gore navedeni gradijenti su relativni. Ako je orbitalni najkonstantniji, onda je anizotermija "udova" varijabilna. To se posebno odnosi na ruke - glavni "izmjenjivač topline" tijela. Termogeneza ruku je najosjetljivija na fluktuacije zbog inervacije, psihoemocionalnih, ljekovitih i hladnih učinaka.

Brojna patološka stanja koja uzrokuju promjene u infracrvenoj aktivnosti različitih dijelova tijela pacijenta.

Okluzija unutarnje karotidne arterije ili stenoza veća od 70% obično je popraćena hipotermijom orbite na strani okluzije s toplinskim gradijentom od 1,5-2,7°. Tijekom karotidne endarterektomije postoji izravna veza između "luminoznosti" orbite i supercilijarne regije (zone vaskularizacije angularnih i supratrohlearnih arterija) i stupnja suženja lumena karotidne arterije. Sužavanjem lumena unutarnje karotidne arterije većim od 60% primjećuje se smanjenje infracrvenog zračenja orbitalne regije homolateralne od stenoze.

E. Wood je, koristeći kombinaciju termografije i angiografije, pokazao da u slučajevima kada homolateralna vanjska karotidna arterija služi kao kolateral za začepljenu unutarnju karotidnu arteriju, njezina kratkotrajna kompresija dodatno povećava „hlađenje“ orbite na strani zahvaćene arterije.

Kada se pregledavaju tijekom pogoršanja, klaster glavobolje pokazuju izraženo povećanje luminiscencije do 1,5-2,0° na strani „klastera boli“.

Naprotiv, rijetka, ali patogenetski iznimno zanimljiva hladna migrena (ace cream headache), koja nastaje kao posljedica dokazanog spazma sifona unutarnje karotidne arterije, daje izraženu prolaznu hipotermiju orbite na strani boli.

Temporalni arteritis obično je popraćen otkrivanjem "teške" hipertermije u projekciji površinske temporalne arterije.

Trajna, teška hipotermija tipa Harlequin maske karakteristična je za Barraquer-Simonsov sindrom.

Karakteristične promjene u termogramu glave opažene su kod venske cerebralne discirkulacije - pulsirajući egzoftalmus, Tolosa-Huntov sindrom i Melkersson-Rosenthalov sindrom. U potonjem slučaju, hiperemija usana i jezika tijekom pogoršanja edematoznog sindroma daje jasnu hipertermiju, koja se izravnava patogenetskom terapijom.

Najčešći oblici oštećenja lica su prozopopareza i trigeminalna neuralgija. Imaju nejasne termografske znakove - od izražene lokalne hipertermije u supercilijarnoj regiji tijekom pogoršanja neuralgije prve grane trigeminalnog živca do relativne hipotermije na strani boli njegove druge i treće grane. Prozopopareza uglavnom ne dovodi do značajne anizotermije lica.

Kod pacijenata s pogoršanjem sindroma vertebralne arterije, područja hipertermije najčešće se primjećuju u paravertebralnoj zoni C4 C5 _na strani sindroma boli.

Prilikom proučavanja termograma ekstremiteta kod pacijenata s akutnim cerebrovaskularnim inzultom, prvo smo primijetili izraženu ranu hipotermiju u lijevim ekstremitetima pacijenata s hemoragijama u desnoj hemisferi. S jedne strane, ovaj fenomen nam omogućuje pretpostavku vjerojatne lokalizacije hematoma u slučaju duboke kome, a s druge strane potvrđuje poznatu tezu o funkcionalnoj asimetriji hemisfera s prevlasti centara vegetativne regulacije u desnoj hemisferi.

U nekim opažanjima pacijenata sa stražnjim kornealnim oblikom siringomijelije, prvi smo registrirali anizotermiju trupa u obliku polu-jakne, što potvrđuje segmentalno-disocirani poremećaj osjetljivosti kod ove bolesti.

Najupečatljivije promjene u termogramima zabilježene su kod metastatskih lezija.

Raynaudov sindrom proizvodi izražene asimetrične promjene u termogramima ruku, posebno nakon testa hlađenja, kada umjesto brzog zagrijavanja ruku nakon 10-minutnog uranjanja u hladnu vodu, prsti se ne zagrijavaju kao i obično (zbog brzog otvaranja arteriovenskih šantova), već ostaju hipotermični dulje vrijeme.

Za većinu pacijenata s vibracijskom bolešću, za razliku od Raynaudovog sindroma, karakterističnija je simetrična hipotermija ruku, sve do "termičke amputacije" tijekom pogoršanja.

Kao što je već spomenuto, termogeneza ruku je dinamična. U tom smislu, najvažniji aspekt termovizijskog snimanja ruku je mogućnost korištenja dinamičke termografije i ultrazvuka u antinikotinskoj propagandi.

Vruća stopala tipična su za pacijente s eritromelalgijom. Termografija je vrlo informativna u dinamičkom promatranju pacijenata s angiopatijama distalnih dijelova donjih ekstremiteta različite geneze, pokazuje učinkovitost ili neuspjeh liječenja lijekovima i/ili medicinskim tretmanom.

Sljedeća dva aspekta primjene termovizijskog snimanja važna su ne samo za hitnu neurologiju, već i za hitnu medicinu općenito. Prvo, govorimo o mogućnosti neinvazivne dijagnostike subkliničkih stadija jatrogenog tromboflebitisa. Dinamičko termovizijsko snimanje i ultrazvučni dupleks monitoring kateterizirane vene pokazali su da se flebitis nakon injekcije javlja kod 50% pacijenata drugog dana kontinuirane kateterizacije. Područja hipertermije duž kateterizirane vene, zabilježena na termogramu, zajedno s poremećenim venskim odljevom prema ultrazvučnom dupleks pregledu, odražavaju razvoj jatrogenog flebitisa. Pravovremeno liječenje pomaže u sprječavanju daljnjeg razvoja flebotromboze, a ponovljena kontrola termovizijskim snimanjem pomaže u procjeni učinkovitosti preventivnog liječenja.

Dinamičko termografsko snimanje i ultrazvučno praćenje venske cirkulacije u donjim ekstremitetima pacijenata s hemiplegijom nisu manje važni. Studije dopunjene ultrazvučnom doplerografijom, dupleks pregledom i testovima koagulacije pokazale su da 60% pacijenata s hemiplegijom razvija pretrombotsko stanje već 2.-3. dana moždanog udara, a 6 puta češće u paraliziranom donjem ekstremitetu. To je razumljivo, jer je kod neuroloških pacijenata kliničko prepoznavanje flebopatije teško zbog senzornih i motoričkih poremećaja. Štoviše, to je često kombinirano s oštećenjem govora. Kao rezultat toga, za razliku od pacijenata na terapijskim i kirurškim odjelima, neurološki pacijenti, u pravilu, ne prijavljuju alarmantne pritužbe na oticanje, bol i slične senzacije. Stoga, ako dinamička termografija i ultrazvučne metode otkriju čak i početne znakove poremećaja venskog odljeva, potrebno je hitno preventivno liječenje kako bi se spriječio razvoj tako ozbiljne komplikacije hitne medicine kao što je plućna embolija.

Istraživanja posljednjih godina uvjerljivo su pokazala da ako je smrt osobe kao pojedinca, ali ne i kao organizma, neraskidivo povezana sa smrću mozga, onda je moždana smrt u potpunosti povezana s prestankom intracerebralnog protoka krvi i registracijom tzv. stop fenomena, koji je do sada utvrđen samo uz pomoć kontrastne cerebralne angiografije. Očito je da je takav nesiguran i teško provediv postupak neprihvatljiv za teško bolesne pacijente.

Neinvazivne ultrazvučne metode i termografija su očito etičnije, pristupačnije i informativnije.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]