Termovízia (termografia)

V roku 1960 vojenský inžinier R. Lawson testoval v tom čase tajné zariadenie na nočné videnie a omylom namieril prijímaciu šošovku zariadenia na dámu s otvoreným dekoltom, ktorá sedela oproti nemu. Na obrazovke zariadenia sa objavil termogram mliečnej žľazy. Tento jav majora zaujal. Po pochopení perspektív tohto smeru opustil službu a už v roku 1961 spolu s R. Barnesom vyvinul a úspešne aplikoval v praxi prvé zariadenie pre lekársku termografiu.

Indikácie pre zákrok

Najčastejšie používané oblasti diagnostického využitia termovízie sú nasledujúce.

• Rozpoznanie prekanceróznych a nádorových lézií mliečnych žliaz, štítnej žľazy, očnice a niektorých kožných ochorení.
• Diagnostika ochorení kĺbov.
• Detekcia počiatočných a/alebo pokročilých štádií stenotických/okluzívnych lézií karotickej, podkľúčnej, femorálnej a popliteálnej artérie.
• Diagnóza venóznej discirkulácie v končatinách a miešku.

Ako je zrejmé z vyššie uvedeného zoznamu, „neurologický aspekt“ štúdií predstavuje iba detekcia karotickej insuficiencie. Bez toho, aby sme akokoľvek znižovali dôležitosť detekcie stenotických/okluzívnych lézií karotických artérií, o ktorých je známe, že často prebiehajú asymptomaticky alebo s malým počtom príznakov, veríme, že máme právo výrazne rozšíriť rozsah termografických štúdií v neurológii.

Je známe, že klasici neurológie považovali za povinné vyšetriť pacienta nahého, aby sa neprehliadla žiadna hypotrofia, dysrafizmus atď.

Tak ako základom neurologického vyšetrenia je určenie rôznych asymetrií v hlavových nervoch, motorickej a/alebo senzorickej sfére, podstatou termografie je identifikácia anizoterm v rôznych oblastiach tela pacienta.

Ak vezmeme do úvahy, že termografia je mimoriadne citlivá metóda (presnosť merania do 0,01 °C) s relatívne nižšou špecificitou, analýza termogramov sa stáva kreatívnym procesom, ktorý si vyžaduje nevyhnutnú klinickú analýzu situácie v každom konkrétnom prípade.

Napríklad orbitálna anizotermia môže byť spôsobená úplne odlišnými procesmi - od oklúzie karotickej artérie až po nádor hornej orbitálnej štrbiny, od lagoftalmu až po klastrovú migrénu. Vzhľadom na jednoduchosť, krátke trvanie, bezpečnosť, bezbolestnosť a dostupnosť termovízie považujú diagnostici túto metódu za ideálnu na hromadné náhodné vyšetrenia populácie na odhalenie skorých štádií onkologických, cievnych, zápalových ochorení hrudníka, štítnej žľazy, obličiek, kĺbov, mieška, končatín.

V tomto prípade by sa vysoko citlivá korporálna termografia stala nevyhnutnou pre rýchly predbežný výber pacientov: v prípade anizotermie hlavy sú to s najväčšou pravdepodobnosťou pacienti neurológa, neurochirurga, oftalmológa alebo otorinolaryngológa; v prípade teplotnej asymetrie krku alebo mliečnych žliaz sú pacienti odosielaní k endokrinológovi alebo onkológovi; a tí s anizotermiou končatín sú s najväčšou pravdepodobnosťou pacienti angiológov.

Metodika implementácie

Termografia je registrácia neviditeľného infračerveného žiarenia. Maximálne žiarenie je na vlnovej dĺžke 9,5 mikrónu. Podľa Stefanovho-Boltzmannovho zákona je množstvo emitovanej energie úmerné štvrtej mocnine absolútnej teploty: W= ^T4.

Infračervené žiarenie pokožky nezávisí od rasy, stupňa pigmentácie a iných individuálnych charakteristík. Teplota povrchu tela závisí od 3 hlavných faktorov: vlastností vaskularizácie, úrovne metabolických procesov a rozdielov v tepelnej vodivosti.

V súčasnosti sa používajú 3 modifikácie záznamu infračerveného žiarenia tela.

• Termografia zaznamenáva termogenézu najpovrchnejších vrstiev kože (0,5 – 1,5 mm).
• Infračervená rádiometria v centimetrovom a decimetrovom rozsahu (vlnová dĺžka 17 cm s frekvenčným pásmom 1,5-2,0 kHz) umožňuje získať informácie o hlbokých štruktúrach tela.
• Filmová termografia s použitím kontaktných pásikov z tekutých kryštálov zaznamenáva tepelné žiarenie z vonkajších vrstiev kože s hrúbkou 0,3 – 0,8 mm.

Existujú základné typy termovíznych zariadení.

• Termografy, ktoré používajú tekutý dusík na chladenie teplotne citlivého senzora. Tieto zariadenia umožňujú získať vzdialený obraz infračerveného žiarenia vyšetrovanej časti ľudského tela. Sú vhodné na vyšetrenie plánovaných pacientov v nemocnici a/alebo ambulancii, ale majú malé využitie v urgentnej medicíne, najmä pri lôžku pacienta. Významným obmedzením je potreba neustálej dostupnosti pomerne vzácneho, ľahko odparovateľného tekutého dusíka.
• Termografy, ktoré nevyžadujú použitie tekutého dusíka. Takéto zariadenia umožňujú bezkontaktné zobrazenie mapy infračervenej aktivity skúmaného spektra. Obzvlášť výhodné sú prenosné termografy - univerzálne zariadenia pre urgentnú medicínu: vyšetrenie doma, v ambulancii, na príjmovom oddelení, v nemocnici, na klinike, na jednotke intenzívnej starostlivosti, na operačnej sále. Uvedené zariadenia sú prenosné, vysoko citlivé a pomerne ľahko sa udržiavajú. Citlivosť týchto systémov je pomerne vysoká a dosahuje stotiny stupňa.
• Kontaktná termografia založená na tekutokryštálových filmoch. Existujú domáce aj zahraničné analógy. Výhody - nižšie náklady na výskum, nie je potrebné používať tekutý dusík. Nevýhody - náročnosť práce, možnosť použitia iba na rovnom povrchu, potreba tesného rovnomerného kontaktu so suchým povrchom pokožky, ťažkosti s použitím v urgentnej medicíne. Táto modifikácia termovízie má nižšiu citlivosť - približne 0,5 °C.
• Infračervená rádiometria alebo termotomografia. Tento typ termografu má špeciálnu anténu, ktorá zaznamenáva ultravysoké frekvenčné rozsahy, čo umožňuje merať teplotu telesných štruktúr až do hĺbky 17 cm s presnosťou 0,1 °C. Toto zariadenie je bohužiaľ veľmi citlivé na rušenie, takže výsledky sa stávajú spoľahlivými iba pri práci v špeciálnej tienenej komore.

Vyhodnotenie výsledkov

Rozloženie teplotnej aktivity v identických oblastiach ľudského tela je za normálnych okolností striktne rovnomerné. Podstata lekárskej termografie sa preto v podstate redukuje na identifikáciu, lokalizáciu a určenie stupňa tepelných asymetrií a ich klinické posúdenie. U zdravých ľudí sa zaznamenávajú znaky symetrického rozloženia tepla. Orbitálna oblasť, pokožka tváre, pery, krk sú teda zvyčajne teplejšie (vyzerajú ako svetlé oblasti) ako nos, horná časť čela, vonkajšie segmenty tváre (tmavé oblasti).

Súbežne sa zohľadňujú najtypickejšie a najkonštantnejšie teplotné gradienty termogramov hlavy a končatín.

• Horizontálny orbitálny gradient. Normálne je pri rovnomernom infračervenom žiarení očnic teplota vnútorného kútika oka o 0,3-0,7° vyššia ako teplota vonkajšieho kútika.
• Pozdĺžny sklon horných končatín. Rameno je zvyčajne o 0,5-0,7° „teplejšie“ ako chrbát ruky.
• Pozdĺžny teplotný gradient dolných končatín. U väčšiny zdravých ľudí je teplota stehien o 0,6 – 1,1 °C vyššia ako teplota chodidiel.

Vyššie uvedené gradienty sú relatívne. Ak je orbitálny gradient najkonštantnejší, potom je anizotermia „končatín“ variabilná. Platí to najmä pre ruky – hlavný „výmenník tepla“ tela. Termogenéza rúk je najviac náchylná na výkyvy v dôsledku inervácie, psychoemocionálnych, liečivých a chladových účinkov.

Množstvo patologických stavov, ktoré spôsobujú zmeny v infračervenej aktivite rôznych častí tela pacienta.

Oklúzia vnútornej karotickej tepny alebo stenóza viac ako 70 % je zvyčajne sprevádzaná hypotermiou očnice na strane oklúzie s tepelným gradientom 1,5 – 2,7 °. Počas karotickej endarterektómie existuje priama súvislosť medzi „luminiscenciou“ očnice a nadočnicovej oblasti (vaskularizačné zóny angulárnych a supratrochleárnych tepien) a stupňom zúženia lúmenu karotickej tepny. Pri zúžení lúmenu vnútornej karotickej tepny o viac ako 60 % sa zaznamená pokles infračerveného žiarenia orbitálnej oblasti homolaterálnej voči stenóze.

E. Wood pomocou kombinácie termografie a angiografie ukázal, že v prípadoch, keď homolaterálna vonkajšia krčná tepna slúži ako kolaterál pre okludovanú vnútornú krčnú tepnu, jej krátkodobá kompresia ďalej zvyšuje „ochladenie“ očnice na strane postihnutej tepny.

Pri vyšetrení počas exacerbácie vykazujú klastrové bolesti hlavy výrazné zvýšenie luminiscencie až o 1,5 – 2,0° na strane „klastrov bolesti“.

Naopak, zriedkavá, ale patogeneticky mimoriadne zaujímavá studená migréna (ace cream headache), vznikajúca v dôsledku preukázaného spazmu sifónu vnútornej krčnej tepny, spôsobuje výraznú prechodnú hypotermiu očnice na strane bolesti.

Časová arteritída je zvyčajne sprevádzaná detekciou „ťažkej“ hypertermie v projekcii povrchovej temporálnej artérie.

Pretrvávajúca, ťažká hypotermia typu Harlekýnovej masky je charakteristická pre Barraquer-Simonsov syndróm.

Charakteristické zmeny v termograme hlavy sa pozorujú pri venóznej cerebrálnej discirkulácii - pulzujúci exoftalmus, Tolosa-Huntov syndróm a Melkersson-Rosenthalov syndróm. V druhom prípade hyperémia pier a jazyka počas exacerbácie edematózneho syndrómu spôsobuje zreteľnú hypertermiu, ktorá sa kompenzuje patogenetickou terapiou.

Najčastejšími formami poškodenia tváre sú prozopoparéza a neuralgia trojklanného nervu. Majú neurčité termografické znaky - od výraznej lokálnej hypertermie v nadočnicovej oblasti počas exacerbácie neuralgie prvej vetvy trojklanného nervu až po relatívnu hypotermiu na strane bolesti druhej a tretej vetvy. Prozopoparéza väčšinou nevedie k významnej anizotermii tváre.

U pacientov s exacerbáciou syndrómu vertebrálnej artérie sa oblasti hypertermie najčastejšie zaznamenávajú v paravertebrálnej zóne C4 C5 _na strane syndrómu bolesti.

Pri štúdiu termogramov končatín u pacientov s akútnou mozgovou príhodou sme si najprv všimli výraznú skorú hypotermiu v ľavých končatinách pacientov s krvácaním na pravej hemisfére. Na jednej strane nám tento jav umožňuje predpokladať pravdepodobnú lokalizáciu hematómu v prípade hlbokej kómy, na druhej strane potvrdzuje známu tézu o funkčnej asymetrii hemisfér s prevahou centier vegetatívnej regulácie v pravej hemisfére.

V niektorých pozorovaniach pacientov so zadnokorneálnou formou syringomyelie sme ako prví zaregistrovali anizotermiu trupu vo forme polovičného plášťa, čo potvrdzuje segmentálne disociovanú poruchu citlivosti pri tomto ochorení.

Najvýraznejšie zmeny v termogramoch boli zaznamenané v metastatických léziách.

Raynaudov syndróm spôsobuje výrazné asymetrické zmeny v termogramoch rúk, najmä po ochladzovacom teste, keď namiesto rýchleho zahriatia rúk po 10-minútovom ponorení do studenej vody sa prsty nezahrejú ako zvyčajne (v dôsledku rýchleho otvorenia arteriovenóznych skratov), ale zostávajú dlhodobo podchladené.

Pre väčšinu pacientov s vibračnou chorobou je na rozdiel od Raynaudovho syndrómu charakteristickejšia symetrická hypotermia rúk, až po „tepelnú amputáciu“ počas exacerbácie.

Ako už bolo spomenuté, termogenéza rúk je dynamická. V tomto ohľade je najdôležitejším aspektom termografie rúk možnosť využitia dynamickej termografie a ultrazvuku v antinikotínovej propagande.

Horúce nohy sú typické pre pacientov s erytromelalgiou. Termografia je veľmi informatívna pri dynamickom pozorovaní pacientov s angiopatiami distálnych častí dolných končatín rôzneho pôvodu, preukazuje účinnosť alebo zlyhanie liekovej a/alebo medikamentóznej liečby.

Nasledujúce dva aspekty aplikácie termovízie sú dôležité nielen pre urgentnú neurológiu, ale aj pre urgentnú medicínu vo všeobecnosti. Po prvé, hovoríme o možnosti neinvazívnej diagnostiky subklinických štádií iatrogénnej tromboflebitídy. Dynamické termovízie a ultrazvukové duplexné monitorovanie katetrizovanej žily ukázali, že postinjekčná flebitída sa vyskytuje u 50 % pacientov na 2. deň kontinuálnej katetrizácie. Oblasti hypertermie pozdĺž katetrizovanej žily, zaznamenané na termograme, spolu so zhoršeným venóznym odtokom podľa ultrazvukového duplexného vyšetrenia odrážajú rozvoj iatrogénnej flebitídy. Včasná liečba pomáha predchádzať ďalšiemu rozvoju flebotrombózy a opakovaná kontrola termovíziou pomáha posúdiť účinnosť preventívnej liečby.

Nemenej dôležité je dynamické termografické zobrazovanie a ultrazvukové monitorovanie venózneho obehu v dolných končatinách pacientov s hemiplegiou. Štúdie doplnené ultrazvukovou dopplerografiou, duplexným vyšetrením a koagulačnými testami ukázali, že u 60 % pacientov s hemiplegiou sa už na 2. až 3. deň cievnej mozgovej príhody vyvinie pretrombotický stav a u paralyzovanej dolnej končatiny 6-krát častejšie. Je to pochopiteľné, pretože u neurologických pacientov je klinické rozpoznanie flebopatie ťažké kvôli senzorickým a motorickým poruchám. Navyše je to často kombinované s poruchou reči. V dôsledku toho, na rozdiel od pacientov na terapeutických a chirurgických oddeleniach, neurologickí pacienti spravidla nemajú alarmujúce sťažnosti na opuch, bolesť a podobné pocity. Preto, ak dynamická termografia a ultrazvukové metódy odhalia čo i len počiatočné príznaky poruchy venózneho odtoku, je nevyhnutná urgentná preventívna liečba, aby sa zabránilo vzniku takej závažnej komplikácie urgentnej medicíny, ako je pľúcna embólia.

Výskum v posledných rokoch presvedčivo ukázal, že ak je smrť človeka ako jednotlivca, ale nie ako organizmu, neoddeliteľne spojená so smrťou mozgu, potom je mozgová smrť úplne spojená so zastavením intracerebrálneho prietoku krvi a registráciou tzv. stop fenoménu, ktorý bol doteraz stanovený iba pomocou kontrastnej mozgovej angiografie. Je zrejmé, že takýto nebezpečný a ťažko implementovateľný postup je pre vážne chorých pacientov neprijateľný.

Neinvazívne ultrazvukové metódy a termografia sú evidentne etickejšie, dostupnejšie a informatívnejšie.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]