IB_01-2008 [PL_1]_paginy.qxd - Acta Bio

IB_01-2008 [PL_1]_paginy.qxd
2008-03-09
17:27
Page 27
Obrazowanie promieniowania podczerwonego jest nieinwazyjną metodą określania rozkładu temperatury na powierzchni ludzkiego ciała. Naturalna emisja promieniowania
podczerwonego może być rejestrowana za pomocą kamery
termowizyjnej i przetwarzana do formy barwnego obrazu.
Postęp w zakresie nowych technologii kamer termowizyjnych oraz tworzonych oprogramowaniach umożliwił zastosowanie termowizji w medycynie od lat 60. ubiegłego stulecia Wiele ośrodków badawczych podkreśla wysoką przydatność termowizji do wczesnego wykrywania zmian zapalnych tkanek, a także obszarów niedokrwienia obwodowego, m.in w neurologii, reumatologii, uszkodzeniach układu
mięśniowo-szkieletowego i innych.
Diagnostyka termograficzna polega na ocenie różnicy temperatur pomiędzy tkanką zdrową a zmienioną chorobowo. Istnieją różne metody termograficzne, m.in. kontaktowa termografia ciekłokrystaliczna z zastosowaniem mieszanin ciekłokrystalicznych lub folii ciekłokrystalicznych oraz termowizja
i termografia komputerowa.
Założeniem metody termowizyjnej jest detekcja i rejestracja promieniowania podczerwonego, którego źródłem jest ciało ludzkie. Termowizja została wykorzystana do badań medycznych po raz pierwszy w Kanadzie w 1957 r. przez Lawsona jako metoda wczesnego wykrywania raka piersi [1].
Temperatura 36 °C występuje wewnątrz ludzkiego ciała.
Temperatura danego organu zależy od natężenia własnych
przemian metabolicznych oraz procesów transportu ciepła za
pośrednictwem płynów ustrojowych, głównie krwi. Ważną
rolę w tych procesach odgrywa termoregulacja. Na powierzchni skóry temperatura może być niższa nawet o 10 °C.
Badania termograficzne są stosowane zarówno w ocenie
zmian rejestrowanych na powierzchni skóry, jak i w odniesieniu do okolic ciała położonych blisko jej powierzchni. Bardzo
często zmiany temperatury stanowią jeden z najwcześniejszych objawów toczących się procesów patologicznych.
Niemal wszystkie procesy chorobowe, np. stany zapalne czy
nowotworowe, wpływają na procesy metaboliczne, co z kolei
powoduje zmiany temperatury tkanek otaczających i uzewnętrznia się na powierzchni skóry. Metody termograficzne
umożliwiają określenie tych zmian co do wartości i rozkładu
przestrzennego. Zazwyczaj jako odniesienie przyjmuje się
temperaturę tkanek otaczających badany obszar lub temperaturę podobnego rejonu po symetrycznej stronie ciała, z dokładnością do 0,5 °C.
Należy podkreślić, że dokładność pomiaru jest na ogół
znacznie większa i wynosi 0,01-1,0 °C, w zależności od zastosowanej metody, warunków pomiaru oraz typu aparatury badawczej [2].
Termowizja umożliwia bezkontaktowe (bezdotykowe) wykonywanie badań.
Zestaw do badania termowizyjnego składa się z następujących elementów:
kamery termowizyjnej o wysokiej czułości,
toru wizyjnego z kolorowym monitorem o wysokiej rozdzielczości,
komputerowego układu sterującego oraz układu cyfrowej
rejestracji i analizy obrazów,
kolorowej drukarki
Taki zestaw umożliwia zobrazowanie w czasie rzeczywistym (na monitorze) oraz cyfrową rejestrację (na twardym
dysku lub dyskietce) kolorowego obrazu rejestrowanej
emisji.
Komputerowy system analizy obrazów umożliwia przedstawienie wyników badania w postaci tekstowej lub graficznej.
W ocenie rejestrowanej emisji promieniowania z badanego
obszaru można określić takie parametry, jak temperatura
maksymalna, minimalna, średnia [3].
Acta Bio-Optica et Informatica Medica 1/2008, vol. 14
Wymiana ciepła jest procesem dynamicznym, w przypadku
ciała ludzkiego zależnym zarówno od warunków zewnętrznych, jak i samego organizmu, co może powodować miejscowe wahania temperatury i jej rozkładu. Dlatego też dokonując pomiarów termograficznych, a zwłaszcza ich interpretacji,
należy uwzględnić wszystkie możliwe czynniki wpływające
na wartość temperatury [4, 5]. W badaniach odgrywają rolę takie czynniki, jak: pora dnia, stan emocjonalny badanego,
działanie stresu, leków, ubrania, kosmetyków.
W celu prawidłowego wykonania i interpretacji badania
termograficznego powinny być spełnione następujące warunki:
odpowiednio przygotowane pomieszczenie badań,
odpowiednie przygotowanie pacjenta do badań,
standaryzowany i kalibrowany sprzęt badawczy,
standaryzowany protokół przeprowadzenia badania,
właściwy zapis i archiwizacja danych badania,
obiektywizacja oceny obrazu termograficznego.
Ze względu na znany wpływ temperatury otoczenia na ciepłotę powierzchni skóry człowieka, zarówno temperatura, jak
i wilgotność w pomieszczeniu, w którym prowadzone są badania, powinny być ściśle kontrolowane i podawane w raporcie
z badania termograficznego [6].
Standaryzacja i obiektywizacja pomiarów termicznych pozwoliła m.in. na zastosowanie termowizji w diagnostyce
zmian zapalnych zlokalizowanych blisko powierzchni skóry,
takich jak: stany zapalne zatok czy zmiany okołozębowe.
Również niektóre choroby skóry (łuszczyca, zmiany o podłożu alergicznym, sklerodermia) i tkanki podskórnej (nacieki
zapalne, ropnie, stopa cukrzycowa) są przykładem klinicznych możliwości zastosowania badań termowizyjnych oraz tematem licznych publikacji [7, 8], (rys. 1 i 2).
Zmiany zapalne w obrębie zatok są dobrym modelem termowizyjnych badań przesiewowych. Takie badania, obejmujące znaczną liczbę osób (kilka tysięcy przebadanych), są
obecnie prowadzone w kilku dużych miastach Polski. Zestawy sprzętu „gabinety termowizyjne” są przygotowane do
przeprowadzania badań w miejscach dużych skupisk ludzkich (np. w marketach), gdzie po wypełnieniu odpowiedniej
ankiety i adaptacji do warunków termicznych zainteresowane
osoby mogą poddać się badaniu. W badaniach uczestniczy
również lekarz laryngolog, który po ocenie danych z wywiadu
zawartych w ankiecie oraz termogramu może zalecić dalszą
diagnostykę specjalistyczną. W wyniku takiego postępowania
została już wyłoniona grupa osób, u których dalsze badania
specjalistyczne potwierdziły wstępną ocenę termograficzną
nieprawidłowości zapalnych w obrębie zatok. Badania są kontynuowane, a końcowa ocena być może wykaże zasadność takich szeroko zakrojonych akcji profilaktycznych.
Rys. 1 Termogram i radiogram chorej (K. I.) z lewostronnym zapaleniem zatoki szczękowej, z widocznym poziomem płynu na radiogramie wg [7]
Źródło: Badania własne.
27
obrazowanie medyczne / medical imaging
Możliwości zastosowania termografii
w diagnostyce medycznej