Lämpökuvaus (termografia)

Vuonna 1960 sotilasinsinööri R. Lawson testasi tuolloin salassa pidettyä pimeänäkölaitetta ja osoitti vahingossa laitteen vastaanottolinssin vastapäätä istuvaan avoimen kaula-aukon omaavaan naiseen. Laitteen näytölle ilmestyi rintarauhasen termogrammi. Tämä ilmiö kiinnosti majuria. Ymmärrettyään tämän suunnan näkymät hän jätti palveluksen ja jo vuonna 1961 hän kehitti yhdessä R. Barnesin kanssa ensimmäisen lääketieteellisen termografialaitteiston ja sovelsi sitä menestyksekkäästi käytännössä.

Toimenpiteen merkinnät

Lämpökuvauksen yleisimmin käytetyt diagnostiset käyttöalueet ovat seuraavat.

• Nisäkkäiden, kilpirauhasten, silmäkuopan ja joidenkin ihosairauksien syöpää edeltävien ja kasvainten leesioiden tunnistaminen.
• Nivelsairauksien diagnosointi.
• Kaulavaltimon, solisvaltimon, reisivaltimon ja polvitaipeen valtimoiden ahtautuneiden/okklusiivisten leesioiden alkuvaiheen ja/tai pitkälle edenneiden vaiheiden havaitseminen.
• Raajojen ja kivespussin laskimoiden verenkierron häiriintymisen diagnosointi.

Kuten yllä olevasta luettelosta voidaan nähdä, tutkimusten "neurologista aspektia" edustaa ainoastaan kaulavaltimon vajaatoiminnan havaitseminen. Vähentämättä millään tavalla kaulavaltimoiden ahtautuneiden/tukkeutuvien leesioiden havaitsemisen merkitystä, joiden tiedetään usein etenevän oireettomasti tai vähäoireisesti, katsomme, että meillä on oikeus laajentaa merkittävästi termografisten tutkimusten valikoimaa neurologiassa.

On tunnettua, että neurologian klassikot pitivät potilaan tutkimista alastomana pakollisena, jotta ei jäisi huomaamatta hypotrofiaa, dysrafismia jne.

Aivan kuten neurologisen tutkimuksen perustana on aivohermojen, motoristen ja/tai sensoristen hermoalueiden erilaisten epäsymmetrioiden määrittäminen, termografian ydin on anisotermien tunnistaminen potilaan kehon eri alueilla.

Jos otamme huomioon, että termografia on erittäin herkkä menetelmä (mittaustarkkuus jopa 0,01 °C) ja suhteellisen alhainen spesifisyys, termogrammien analysoinnista tulee luova prosessi, joka vaatii kunkin yksittäistapauksen tilanteen kliinisen analyysin.

Esimerkiksi silmäkuopan anisotermia voi johtua täysin erilaisista prosesseista - kaulavaltimon tukkeutumisesta ylemmän silmäkuopan halkeaman kasvaimeen, lagoftalmosesta klusterimigreeniin. Lämpökuvauksen yksinkertaisuuden, lyhyen keston, turvallisuuden, kivuttomuuden ja saatavuuden vuoksi diagnostikot pitävät tätä menetelmää ihanteellisena väestön massatutkimuksiin rintakehän, kilpirauhasen, munuaisten, nivelten, kivespussin ja raajojen onkologisten, verisuoni- ja tulehdussairauksien varhaisvaiheiden havaitsemiseksi.

Tässä tapauksessa erittäin herkästä kehon termografiasta tulisi välttämätön potilasvalinnan nopeaa alustavaa suorittamista varten: pään anisotermian tapauksessa nämä ovat todennäköisimpiä neurologin, neurokirurgin, silmälääkärin tai otolaryngologin potilaita; kaulan tai rintarauhasten lämpötilan epäsymmetrian tapauksessa potilaat ohjataan endokrinologille tai onkologille; ja raajojen anisotermian omaavat ovat todennäköisesti angiologien potilaita.

Toteutusmenetelmä

Termografia on näkymättömän infrapunasäteilyn rekisteröintiä. Suurin säteily on 9,5 mikronin aallonpituudella. Stefan-Boltzmannin lain mukaan emittoituneen energian määrä on verrannollinen absoluuttisen lämpötilan neljänteen potenssiin: W=T ⁴.

Ihon infrapunasäteily ei riipu rodusta, pigmenttiasteesta tai muista yksilöllisistä ominaisuuksista. Kehon pinnan lämpötila riippuu kolmesta päätekijästä: verisuonituksen ominaisuuksista, aineenvaihduntaprosessien tasosta ja lämmönjohtavuuden eroista.

Tällä hetkellä käytetään kolmea kehon infrapunasäteilyn tallentamisen muunnosta.

• Termografia tallentaa ihon pinnallisimpien kerrosten (0,5–1,5 mm) termogeneesin.
• Infrapunaradiometria senttimetri- ja desimetrialueella (aallonpituus 17 cm ja taajuuskaista 1,5–2,0 kHz) mahdollistaa tiedon saamisen kehon syvistä rakenteista.
• Kontaktinestekideliuskoja käyttävä filmitermografia tallentaa ihon ulkokerroksista tulevaa lämpösäteilyä 0,3–0,8 mm paksuudelta.

Lämpökuvauslaitteita on olemassa perustyyppejä.

• Lämpökuvaajat, jotka käyttävät nestemäistä typpeä lämpötilaherkän anturin jäähdyttämiseen. Näiden laitteiden avulla saat etäkuvan tutkittavan ihmiskehon osan infrapunasäteilystä. Ne sopivat hyvin suunniteltujen potilaiden tutkimiseen sairaalassa ja/tai poliklinikalla, mutta niistä on vain vähän hyötyä ensihoidossa, varsinkaan potilaan vuoteen vierellä. Merkittävä rajoitus on melko harvinaisen, helposti haihtuvan nestemäisen typen jatkuva saatavuus.
• Termografit, jotka eivät vaadi nestemäisen typen käyttöä. Tällaiset laitteet tarjoavat tutkittavan spektrin infrapuna-aktiivisuuskartan kosketuksettoman näytön. Kannettavat termografit ovat erityisen käteviä – yleiskäyttöisiä laitteita ensiapuun: kotitutkimuksiin, ambulanssissa, vastaanotto-osastolla, sairaalassa, klinikalla, tehohoidossa, leikkaussalissa. Nämä laitteet ovat kannettavia, erittäin herkkiä ja melko helppohoitoisia. Näiden järjestelmien herkkyys on melko korkea ja saavuttaa sadasosia astetta.
• Nestekidekalvoihin perustuva kontaktitermografia. On olemassa kotimaisia ja ulkomaisia analogeja. Edut - alhaisemmat tutkimuskustannukset, ei nestemäisen typen käyttöä. Haitat - työläs, mahdollisuus käyttää vain tasaisella pinnalla, tiiviin ja tasaisen kosketuksen tarve kuivalla ihopinnalla, vaikeus käyttää ensihoidossa. Tällä lämpökuvantamisen muunnelmalla on alhaisempi herkkyys - noin 0,5 °C.
• Infrapunaradiometria eli termotomografia. Tämän tyyppisessä termografissa on erityinen antenni, joka tallentaa erittäin korkeita taajuusalueita, mikä mahdollistaa jopa 17 cm syvyyteen ulottuvien kehon rakenteiden lämpötilan mittaamisen 0,1 °C:n tarkkuudella. Valitettavasti tämä laite on erittäin herkkä häiriöille, joten tuloksista tulee luotettavia vain, kun sitä käytetään erityisessä suojatussa kammiossa.

Tulosten arviointi

Normaalisti ihmiskehon identtisten alueiden lämpötila-aktiivisuuden jakauma on täysin tasainen. Siksi lääketieteellisen termografian ydin on pohjimmiltaan lämpöasymmetrioiden tunnistaminen, lokalisointi ja asteen määrittäminen sekä niiden kliininen arviointi. Terveillä ihmisillä havaitaan symmetrisen lämmönjakauman piirteitä. Näin ollen silmäkuopan alue, kasvojen iho, huulet ja kaula ovat yleensä lämpimämpiä (näkyvät vaaleina alueina) kuin nenä, otsan yläosa ja kasvojen ulkosegmentit (tummat alueet).

Samanaikaisesti otetaan huomioon pään ja raajojen termogrammien tyypillisimmät ja vakioisimmat lämpötilagradientit.

• Vaakasuora silmäkuopan gradientti. Normaalisti, kun silmäkuopat hehkuvat tasaisesti infrapunasäteilyllä, silmän sisänurkan lämpötila on 0,3–0,7° korkeampi kuin ulomman.
• Yläraajojen pitkittäissuuntainen kaltevuus. Olkapää on yleensä 0,5–0,7° "kuumempi" kuin kädenselkä.
• Alaraajojen pitkittäinen lämpötilagradientti. Useimmilla terveillä ihmisillä reisien lämpötila on 0,6–1,1° korkeampi kuin jalkojen lämpötila.

Yllä mainitut gradientit ovat suhteellisia. Jos silmäkuopan gradientti on vakioin, niin "raajan" anisotermia on vaihteleva. Tämä pätee erityisesti käsiin - kehon tärkeimpiin "lämmönvaihtimiin". Käsien termogeneesi on alttiimpia vaihteluille hermotuksen, psykoemotionaalisten, lääkkeiden ja kylmävaikutusten vuoksi.

Useat patologiset tilat, jotka aiheuttavat muutoksia potilaan kehon eri osien infrapuna-aktiivisuudessa.

Sisäisen kaulavaltimon tukkeutuminen tai yli 70 %:n ahtauma liittyy yleensä tukkeuman puoleisen silmäkuopan hypotermiaan, jonka lämpötilagradientti on 1,5–2,7°. Kaulavaltimon endarterektomian aikana silmäkuopan ja silmänalusalueen (kulma- ja ylävaltimoiden verisuonitusvyöhykkeet) "kirkkauden" ja kaulavaltimon luumenin kaventumisasteen välillä on suora yhteys. Sisäisen kaulavaltimon luumenin kaventuessa yli 60 % havaitaan ahtauman kanssa homolateraalisen silmäkuopan alueen infrapunasäteilyn vähenemistä.

E. Wood osoitti termografian ja angiografian yhdistelmää käyttäen, että tapauksissa, joissa homolateraalinen ulompi kaulavaltimo toimii tukkeutuneen sisäisen kaulavaltimon vakuutena, sen lyhytaikainen puristus lisää entisestään kiertoradan "jäähtymistä" vaurioituneen valtimon puolella.

Pahenemisvaiheen aikana tutkittaessa klusteripäänsäryissä havaitaan voimakas luminesenssin lisääntyminen jopa 1,5–2,0 astetta "kipuryppäiden" puolella.

Päinvastoin, harvinainen mutta erittäin mielenkiintoinen patogeneettisesti kylmä migreeni (ässäkermapäänsärky), joka johtuu sisäisen kaulavaltimon sifonin todistetusta kouristuksesta, antaa voimakkaan ohimenevän hypotermian kiertoradalle kivun puolella.

Ohimovaltimotulehdukseen liittyy yleensä "vakavan" hypertermian havaitseminen pinnallisen ohimovaltimon projektiossa.

Harlekiinimaskityyppinen jatkuva, vaikea hypotermia on tyypillistä Barraquer-Simonsin oireyhtymälle.

Pään termogrammissa havaitaan tyypillisiä muutoksia laskimoiden aivoverenkierron häiriöissä - sykkivässä eksoftalmoksessa, Tolosa-Huntin oireyhtymässä ja Melkersson-Rosenthalin oireyhtymässä. Jälkimmäisessä tapauksessa huulten ja kielen hyperemia turvotusoireyhtymän pahenemisen aikana antaa selkeän hypertermian, joka tasoitetaan patogeneettisellä hoidolla.

Yleisimmät kasvojen vauriomuodot ovat prosopopareesi ja kolmoishermosärky. Niillä on epämääräisiä termografisia oireita - voimakkaasta paikallisesta hypertermiasta kulmakarvojen alueella kolmoishermon ensimmäisen haaran hermokivun pahenemisvaiheessa suhteelliseen hypotermiaan toisen ja kolmannen haaran kivun puolella. Prosopopareesi ei useimmiten johda merkittävään kasvojen anisotermiaan.

Nikamavaltimon oireyhtymän pahenemista sairastavilla potilailla hypertermian alueet havaitaan useimmiten paravertebraalisella vyöhykkeellä C4 C5 kipuoireyhtymän puolella _.

Tutkiessamme akuutista aivoverisuonitapahtumasta kärsivien potilaiden raajojen termogrammeja, havaitsimme ensimmäisen kerran voimakkaan varhaisen hypotermian oikean puolen aivopuoliskolla verenvuodosta kärsivien potilaiden vasemmissa raajoissa. Toisaalta tämä ilmiö antaa aiheen olettaa hematooman todennäköisen sijainnin syvässä koomassa, toisaalta se vahvistaa tunnetun teesin aivopuoliskoiden toiminnallisesta epäsymmetriasta, jossa autonomisen säätelyn keskukset ovat vallitsevia oikealla aivopuoliskolla.

Joissakin syringomyelian takaosan sarveiskalvon muotoa sairastavien potilaiden havainnoissa rekisteröimme ensimmäisinä vartalon anisotermian puolivaipan muodossa, mikä vahvistaa segmentaalisesti dissosioituneen herkkyyshäiriön tässä sairaudessa.

Merkittävimmät muutokset termogrammeissa havaittiin metastaattisissa leesioissa.

Raynaudin oireyhtymä aiheuttaa selkeitä epäsymmetrisiä muutoksia käsien lämpökuvauksissa, erityisesti jäähdytystestin jälkeen, kun kädet eivät lämmitä nopeasti 10 minuutin kylmässä vedessä oloaikana, vaan sormet eivät lämpene normaalisti (valtimo-laskimoshunttien nopean avautumisen vuoksi), vaan pysyvät hypotermisinä pitkään.

Useimmille tärinätautia sairastaville potilaille, toisin kuin Raynaudin oireyhtymä, käsien symmetrinen hypotermia on tyypillisempää, jopa "termiseen amputaatioon" pahenemisvaiheen aikana.

Kuten jo mainittiin, käsien termogeneesi on dynaamista. Tässä suhteessa käsien lämpökuvantamisen tärkein näkökohta on dynaamisen termografian ja ultraäänen käyttömahdollisuus nikotiinivastaisessa propagandassa.

Kuumat jalat ovat tyypillisiä erytromelalgiaa sairastavilla potilailla. Termografia on erittäin informatiivinen eri synnyn alaraajojen distaalisten osien angiopatiaa sairastavien potilaiden dynaamisessa havainnoinnissa, ja se osoittaa lääke- ja/tai lääkkeellisen hoidon tehokkuuden tai tehottomuuden.

Seuraavat kaksi lämpökuvauksen soveltamisen näkökohtaa ovat tärkeitä paitsi kiireelliselle neurologialle, myös yleiselle ensihoidolle. Ensinnäkin puhumme iatrogeenisen tromboflebiitin subkliinisten vaiheiden ei-invasiivisen diagnostiikan mahdollisuudesta. Dynaaminen lämpökuvaus ja ultraääni-dupleksimonitorointi katetroidusta laskimosta osoittivat, että injektion jälkeinen flebiitti ilmenee 50 %:lla potilaista jatkuvan katetroinnin toisena päivänä. Termogrammiin tallennetut hypertermia-alueet katetroidun laskimon varrella yhdessä ultraääni-dupleksitutkimuksen mukaan heikentyneen laskimovirtauksen kanssa heijastavat iatrogeenisen flebiitin kehittymistä. Oikea-aikainen hoito auttaa ehkäisemään flebotromboosin kehittymistä edelleen, ja toistuva lämpökuvausohjaus auttaa arvioimaan ennaltaehkäisevän hoidon tehokkuutta.

Yhtä tärkeää on hemiplegiapotilaiden alaraajojen laskimoverenkierron dynaaminen lämpökuvaus ja ultraääniseuranta. Ultraäänidopplerografialla, dupleksitutkimuksella ja hyytymistutkimuksilla täydennetyt tutkimukset ovat osoittaneet, että 60 %:lla hemiplegiapotilaista kehittyy prekromboottinen tila jo aivohalvauksen 2.–3. päivänä, ja halvaantuneella alaraajalla kuusi kertaa useammin. Tämä on ymmärrettävää, koska neurologisilla potilailla flebopatian kliininen tunnistaminen on vaikeaa aisti- ja motoristen häiriöiden vuoksi. Lisäksi tähän liittyy usein puhevaikeuksia. Tämän seurauksena, toisin kuin terapeuttisten ja kirurgisten osastojen potilailla, neurologisilla potilailla ei yleensä esiinny hälyttäviä valituksia turvotuksesta, kivusta tai vastaavista tuntemuksista. Siksi, jos dynaaminen termografia ja ultraäänimenetelmät paljastavat edes ensioireita laskimoiden ulosvirtauksen häiriöstä, kiireellinen ennaltaehkäisevä hoito on tarpeen, jotta estetään niin vakavan ensihoidon komplikaation kuin keuhkoembolian kehittyminen.

Viime vuosien tutkimukset ovat vakuuttavasti osoittaneet, että jos ihmisen kuolema yksilönä, mutta ei organismina, liittyy erottamattomasti aivojen kuolemaan, aivokuolema liittyy täysin aivojen sisäisen verenkierron pysähtymiseen ja niin sanotun pysäytysilmiön rekisteröintiin, joka on tähän mennessä havaittu vain kontrasti aivoangiografian avulla. On selvää, että tällainen vaarallinen ja vaikeasti toteutettava toimenpide on mahdotonta hyväksyä vakavasti sairaille potilaille.

Ei-invasiiviset ultraäänimenetelmät ja termografia ovat luonnollisesti eettisempiä, helpommin saatavilla olevia ja informatiivisempia.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]