Hőkamerás képalkotás (termográfia)

1960-ban R. Lawson hadmérnök egy akkoriban titkos éjjellátó készüléket tesztelt, és véletlenül a készülék vevőlencséjét egy vele szemben ülő, nyitott dekoltázsú hölgyre irányította. A készülék képernyőjén megjelent az emlőmirigy termogramja. Ez a jelenség felkeltette az őrnagy érdeklődését. Miután megértette az irányzat kilátásait, elhagyta a szolgálatot, és már 1961-ben R. Barnes-szal közösen kifejlesztette és sikeresen alkalmazta a gyakorlatban az első orvosi termográfiai berendezést.

Az eljárás indikációi

A hőkamerás képalkotás diagnosztikai felhasználásának leggyakrabban használt területei a következők.

• Az emlőmirigyek, a pajzsmirigy, a szemüreg és egyes bőrbetegségek rákmegelőző és daganatos elváltozásainak felismerése.
• Az ízületi betegségek diagnosztizálása.
• A carotis, a kulcscsont alatti, a femorális és a térdhajlati artériák szűkületes/elzáródásának kezdeti és/vagy előrehaladott stádiumának kimutatása.
• A végtagok és a herezacskó vénás keringési zavarának diagnózisa.

Amint a fenti listából látható, a vizsgálatok „neurológiai aspektusát” kizárólag a carotis elégtelenség kimutatása képviseli. Anélkül, hogy bármilyen módon lekicsinyelnénk a carotis artériák szűkületes/elzáródással járó elváltozásainak kimutatásának fontosságát, amelyekről köztudott, hogy gyakran tünetmentesen vagy kevés tünettel zajlanak le, úgy véljük, hogy jogunkban áll jelentősen bővíteni a termográfiai vizsgálatok körét a neurológiában.

Ismeretes, hogy a neurológia klasszikusai kötelezőnek tartották a beteg meztelen vizsgálatát, hogy ne hagyják ki a hipotrófiát, a diszgráfiát stb.

Ahogyan a neurológiai vizsgálat alapja az agyidegek, a motoros és/vagy szenzoros szférák különféle aszimmetriáinak meghatározása, úgy a termográfia lényege a beteg testének különböző területein található anizotermák azonosítása.

Ha figyelembe vesszük, hogy a termográfia rendkívül érzékeny módszer (akár 0,01 °C-os mérési pontossággal), viszonylag alacsony specificitással, a termogramok elemzése kreatív folyamattá válik, amely minden egyes esetben alapvető klinikai elemzést igényel.

Például az orbitális anizotermiát teljesen különböző folyamatok okozhatják - a carotis artéria elzáródásától a felső orbitális fissura tumoráig, a lagophthalmustól a cluster migrénig. Tekintettel a hőkamerás képalkotás egyszerűségére, rövid időtartamára, biztonságosságára, fájdalommentességére és elérhetőségére, a diagnoszták ezt a módszert ideálisnak tartják a lakosság tömeges véletlenszerű vizsgálataihoz a mellkas, a pajzsmirigy, a vesék, az ízületek, a herezacskó, a végtagok onkológiai, érrendszeri, gyulladásos betegségeinek korai stádiumának kimutatására.

Ebben az esetben a betegek gyors előzetes kiválasztásához elengedhetetlenné válik a nagy érzékenységű testtermográfia: fej anizotermiája esetén ezek a betegek valószínűleg neurológus, idegsebész, szemész vagy fül-orr-gégész szakorvoshoz fordulnak; nyak vagy emlőmirigyek hőmérsékleti aszimmetriája esetén endokrinológushoz vagy onkológushoz utalják a betegeket; a végtagok anizotermiájával rendelkezők pedig valószínűleg angiológusok betegei.

A megvalósítás módszertana

A termográfia a láthatatlan infravörös sugárzás regisztrálása. A maximális sugárzás 9,5 mikron hullámhosszon van. A Stefan-Boltzmann törvénye szerint a kibocsátott energia mennyisége az abszolút hőmérséklet negyedik hatványával arányos: W=T ⁴.

A bőr infravörös sugárzása nem függ a rassztól, a pigmentáció mértékétől és egyéb egyéni jellemzőktől. A testfelszín hőmérséklete 3 fő tényezőtől függ: az érhálózat jellemzőitől, az anyagcsere-folyamatok szintjétől és a hővezető képesség különbségeitől.

Jelenleg a test infravörös sugárzásának rögzítésére 3 módosítást alkalmaznak.

• A termográfia a bőr legfelsőbb rétegeinek (0,5-1,5 mm) termogenezisét rögzíti.
• A centiméteres és deciméteres infravörös radiometria (17 cm hullámhossz, 1,5-2,0 kHz frekvenciasáv) lehetővé teszi a test mély szerkezeteinek megismerését.
• A kontakt folyadékkristályos csíkokat használó filmtermográfia a bőr külső rétegeinek 0,3-0,8 mm vastagságú hősugárzását rögzíti.

A hőkamerás eszközöknek alapvető típusai vannak.

• Termográfok, amelyek folyékony nitrogént használnak a hőmérséklet-érzékeny érzékelő hűtésére. Ezek az eszközök lehetővé teszik, hogy távoli képet kapjunk az emberi test vizsgált részének infravörös fényéről. Jól használhatók tervezett betegek vizsgálatára kórházban és/vagy járóbeteg-rendelőben, de kevéssé hasznosak a sürgősségi ellátásban, különösen a beteg ágya mellett. Jelentős korlátozás a meglehetősen ritka, könnyen elpárologtató folyékony nitrogén állandó elérhetőségének szükségessége.
• Termográfok, amelyek nem igénylik folyékony nitrogén használatát. Az ilyen eszközök érintésmentesen jelenítik meg a vizsgált spektrum infravörös aktivitási térképét. A hordozható termográfok különösen kényelmesek - univerzális eszközök sürgősségi ellátáshoz: otthoni vizsgálatokhoz, mentőautóban, felvételi osztályon, kórházban, klinikán, intenzív osztályon, műtőben. A megadott eszközök hordozhatóak, nagy érzékenyek és viszonylag könnyen karbantarthatók. Ezeknek a rendszereknek az érzékenysége meglehetősen magas, eléri a századfokokat.
• Folyadékkristályos filmeken alapuló kontakt termográfia. Vannak hazai és külföldi analógok. Előnyök - a kutatás alacsonyabb költsége, nincs szükség folyékony nitrogén használatára. Hátrányok - munkaigényes, csak sík felületen használható, szoros, egyenletes érintkezés szükségessége száraz bőrfelülettel, nehézségek a sürgősségi ellátásban való alkalmazásban. A hőkamerás képalkotás ezen módosítása alacsonyabb érzékenységgel rendelkezik - körülbelül 0,5 °C.
• Infravörös radiometria, vagy termotomográfia. Ez a termográf típus speciális antennával rendelkezik, amely ultramagas frekvenciatartományokat rögzít, lehetővé téve a testszerkezetek hőmérsékletének mérését akár 17 cm mélységig 0,1 °C pontossággal. Sajnos ez a készülék nagyon érzékeny az interferenciára, így az eredmények csak speciális árnyékolt kamrában működve válnak megbízhatóvá.

Az eredmények értékelése

Normális esetben az emberi test azonos területeinek hőmérsékleti aktivitás eloszlása szigorúan egyenletes. Ezért az orvosi termográfia lényege alapvetően a termikus aszimmetriák azonosítására, lokalizálására és mértékének meghatározására, valamint klinikai értékelésére redukálódik. Egészséges embereknél a szimmetrikus hőeloszlás jellemzői figyelhetők meg. Így az orbitális régió, az arcbőr, az ajkak, a nyak általában melegebb (világos területekként jelennek meg), mint az orr, a homlok felső része és az arc külső szegmensei (sötét területek).

Ezzel párhuzamosan figyelembe veszik a fej és a végtagok termogramjainak legjellemzőbb és állandóbb hőmérsékleti gradienseit.

• Vízszintes szempálya-gradiens. Normális esetben, a szemüregek egyenletes infravörös fénye esetén a belső szemzug hőmérséklete 0,3-0,7°-kal magasabb, mint a külsőé.
• A felső végtagok hosszanti dőlésszöge. A váll általában 0,5-0,7°-kal "forróbb", mint a kézfej.
• Az alsó végtagok hosszanti hőgradiense. A legtöbb egészséges embernél a comb hőmérséklete 0,6-1,1°-kal magasabb, mint a láb hőmérséklete.

A fenti gradiensek relatívak. Ha az orbitális gradiens a legállandóbb, akkor a "végtag" anizotermia változó. Ez különösen igaz a kezekre - a test fő "hőcserélőire". A kezek termogenezise a leginkább érzékeny az innerváció, a pszichoemocionális, a gyógyászati és a hideghatások miatti ingadozásokra.

Számos kóros állapot, amely a beteg testének különböző részeinek infravörös aktivitásának változását okozza.

A carotis interna elzáródása vagy 70%-nál nagyobb szűkülete általában a szemüreg elzáródásának oldalán lévő hipotermiával jár, 1,5-2,7°-os hőmérsékleti gradienssel. A carotis endarterectomia során közvetlen összefüggés van a szemüreg és a superciliáris régió (a szögletes és supratrochleáris artériák vaszkularizációs zónái) „fényessége” és a carotis artéria lumenének szűkületének mértéke között. A carotis interna lumenének 60%-nál nagyobb szűkülete esetén a szűkülettel homolaterális szemüregrégió infravörös sugárzásának csökkenése figyelhető meg.

E. Wood termográfia és angiográfia kombinációját alkalmazva kimutatta, hogy azokban az esetekben, amikor a homolaterális külső carotis artéria az elzáródott belső carotis artéria fedezeteként szolgál, rövid távú összenyomódása tovább fokozza a szemüreg „lehűlését” az érintett artéria oldalán.

A súlyosbodás során végzett vizsgálat során a klaszteres fejfájások a „fájdalomcsoportok” oldalán a lumineszcencia kifejezett növekedését mutatják, akár 1,5-2,0°-ig.

Épp ellenkezőleg, egy ritka, de rendkívül érdekes patogenetikailag hideg migrén (ace krém fejfájás), amely a belső carotis artéria szifonjának bizonyított görcséből ered, a fájdalom oldalán a szemüreg kifejezett átmeneti hipotermiáját okozza.

A temporális arteritist általában a felszínes temporális artéria vetületében „súlyos” hipertermia észlelése kíséri.

A Barraquer-Simons szindrómára jellemző a Harlequin maszk típusú tartós, súlyos hipotermia.

A fej termogramjában jellemző változások figyelhetők meg vénás agyi keringészavar - pulzáló exoftalmus, Tolosa-Hunt szindróma és Melkersson-Rosenthal szindróma esetén. Ez utóbbi esetben az ajkak és a nyelv hiperémiája az ödémás szindróma súlyosbodása során egyértelmű hipertermiát eredményez, amelyet patogenetikai terápia kiegyenlít.

Az arckárosodás leggyakoribb formái a prosopoparézis és a trigeminus neuralgia. Homályos termográfiai tünetekkel rendelkeznek - a háromosztatú ideg első ágának neuralgiájának súlyosbodása során a szemöldök területén jelentkező kifejezett lokális hipertermiától a második és harmadik ág fájdalmának oldalán jelentkező relatív hipotermiáig. A prosopoparézis többnyire nem vezet jelentős arcanizotermiához.

A csigolyaartéria-szindróma súlyosbodásában szenvedő betegeknél a hipertermia területeit leggyakrabban a fájdalom szindróma oldalán _{található C4} C5 paravertebrális zónában észlelik.

Akut cerebrovaszkuláris katasztrófában szenvedő betegek végtagjainak termogramjainak vizsgálatakor először a jobb oldali agyféltekei vérzésben szenvedő betegek bal végtagjaiban észleltünk kifejezett korai hipotermiát. Egyrészt ez a jelenség lehetővé teszi a hematóma valószínű lokalizációjának feltételezését mély kóma esetén, másrészt megerősíti a féltekék funkcionális aszimmetriájáról szóló közismert tézist, a vegetatív szabályozás központjainak jobb agyféltekében való dominanciájával.

A syringomyelia hátsó szaruhártya-formájában szenvedő betegek egyes megfigyelései során elsőként regisztráltuk a törzs anizotermiáját félkabát formájában, megerősítve a szegmentális-disszociált érzékenységi zavart ebben a betegségben.

A termogramokon a legszembetűnőbb változásokat áttétes elváltozásoknál figyelték meg.

A Raynaud-szindróma kifejezett aszimmetrikus változásokat okoz a kéz termogramjain, különösen hűtési teszt után, amikor ahelyett, hogy a kezek 10 perces hideg vízben való elmerülés után gyorsan felmelegednének, az ujjak nem a normális módon melegszenek fel (az arteriovenózus shuntök gyors megnyílása miatt), hanem hosszú ideig hipotermiás állapotban maradnak.

A legtöbb rezgési betegségben szenvedő beteg esetében, a Raynaud-szindrómával ellentétben, a kezek szimmetrikus hipotermiája jellemzőbb, akár a "termikus amputációig" a súlyosbodás során.

Amint azt már említettük, a kezek termogenezise dinamikus. E tekintetben a kéz hőkamerás képalkotásának legfontosabb aspektusa a dinamikus termográfia és az ultrahang nikotinellenes propagandában való alkalmazásának lehetősége.

A forró lábak jellemzőek az eritromelalgiában szenvedő betegekre. A termográfia nagyon informatív a különböző eredetű alsó végtagok disztális szakaszainak angiopátiáiban szenvedő betegek dinamikus megfigyelésében, kimutatja a gyógyszeres és/vagy gyógyszeres kezelés hatékonyságát vagy sikertelenségét.

A hőkamerás alkalmazás következő két aspektusa nemcsak a sürgősségi neurológia, hanem általában a sürgősségi orvoslás számára is fontos. Először is, az iatrogén thrombophlebitis szubklinikai stádiumainak non-invazív diagnosztikájának lehetőségéről beszélünk. A katéterezett véna dinamikus hőkamerás és ultrahangos duplex monitorozása kimutatta, hogy az injekció utáni flebitis a betegek 50%-ánál jelentkezik a folyamatos katéterezés 2. napján. A katéterezett véna mentén a termogramon rögzített hipertermiás területek, valamint az ultrahangos duplex vizsgálat szerint a vénás kiáramlás károsodása az iatrogén flebitis kialakulását tükrözi. Az időben történő kezelés segít megelőzni a flebotrombózis további kialakulását, az ismételt hőkamerás kontroll pedig segít a megelőző kezelés hatékonyságának felmérésében.

Nem kevésbé fontos a hemiplegiás betegek alsó végtagjainak vénás keringésének dinamikus hőkamerás és ultrahangos monitorozása. Az ultrahangos dopplerográfiával, duplex vizsgálattal és koagulációs tesztekkel kiegészített vizsgálatok kimutatták, hogy a hemiplegiás betegek 60%-ánál már a stroke 2-3. napján kialakul a pretrombotikus állapot, és a bénult alsó végtagban hatszor gyakrabban. Ez érthető, mivel a neurológiai betegeknél a phlebopathia klinikai felismerése nehézkes az érzékszervi és motoros zavarok miatt. Ráadásul ez gyakran beszédzavarral párosul. Ennek eredményeként, ellentétben a terápiás és sebészeti osztályokon kezelt betegekkel, a neurológiai betegek általában nem jelentkeznek riasztó duzzanat-, fájdalom- és hasonló érzéspanaszok. Ezért, ha a dinamikus termográfia és az ultrahangos módszerek a vénás kiáramlás zavarának akár a kezdeti jeleit is feltárják, sürgős megelőző kezelésre van szükség a sürgősségi ellátás olyan súlyos szövődményének megelőzése érdekében, mint a tüdőembólia.

Az utóbbi évek kutatásai meggyőzően kimutatták, hogy ha egy személy halála, mint egyén, de nem mint szervezet, elválaszthatatlanul összefügg az agy halálával, akkor az agyhalál teljes mértékben összefügg az intracerebrális véráramlás megszűnésével és az úgynevezett stop jelenség regisztrálásával, amelyet eddig csak kontrasztanyagos agyi angiográfia segítségével tudtak megállapítani. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen veszélyes és nehezen kivitelezhető eljárás elfogadhatatlan a súlyosan beteg betegek számára.

A nem invazív ultrahangmódszerek és a termográfia nyilvánvalóan etikusabbak, hozzáférhetőbbek és informatívabbak.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]