Тепловидение (термография)

В 1960 г. военный инженер R. Lawson тестировал секретный для того времени прибор ночного видения и случайно направил принимающую линзу аппарата на сидевшую напротив него даму с открытым декольте. На экране прибора появилась термограмма молочной железы. Это явление заинтересовало майора. Поняв перспективность данного направления, он оставил службу и уже в 1961 г. совместно с R. Barnes разработал и успешно применил на практике первую установку для медицинской термографии.

Показания к проведению

Наиболее применяемые области диагностического использования тепловидения следующие.

• Распознавание предопухолевых и опухолевых поражений грудных, щитовидных желёз, орбиты и некоторых заболеваний кожи.
• Диагностика заболеваний суставов.
• Выявление начальных и/или развившихся стадий стенозирующих/окклюзирующих поражений сонных, подключичных, бедренных и подколенных артерий.
• Диагностика венозной дисциркуляции в конечностях и мошонке.

Как видно из указанного перечня, «неврологический аспект» исследований представлен лишь выявлением каротидной недостаточности. Ни в коей мере не умаляя значимости выявления стенозирующих/окклюзирующих поражений сонных артерий, как известно, нередко протекающих без проявлений или малосимптомно, считаем себя вправе значительно расширить диапазон термографических исследований в неврологии.

Известно, что классики неврологии полагали обязательным условием осмотр пациента в обнажённом виде, дабы не упустить какие-либо гипотрофии, дизрафии и пр.

Так же как основу неврологического осмотра составляет определение различных асимметрий со стороны черепных нервов, двигательной и/или чувствительной сферы, выявление анизотермий различных участков тела пациента составляет суть термографии. 

Если при этом учесть, что термография - чрезвычайно высокочувствительный метод (точность измерения до 0,01 °С) при относительно более низкой специфичности, анализ термограмм становится творческим процессом, требующим непременного клинического анализа ситуации в каждом конкретном случае.

Например, анизотермия орбитальной области может быть обусловлена совершенно разными процессами - от закупорки сонной артерии до опухоли верхней глазничной щели, от лагофтальма до кластерной мигрени. Учитывая простоту, кратковременность, безопасность, безболезненность и доступность тепловидения, диагносты считают этот приём идеальным для массовых безвыборочных осмотров населения на предмет выявления ранних стадий онкологических, сосудистых, воспалительных заболеваний грудных, щитовидной желёз, почек, суставов, мошонки, конечностей.

При этом высокочувствительная корпоральная термография стала бы незаменимой для быстрого ориентировочного отбора пациентов: при анизотермий головы это наиболее вероятные пациенты невролога, нейрохирурга, окулиста или отоларинголога, при температурной асимметрии шеи или грудных желёз больных направляют к эндокринологу или онкологу, лица же с анизотермией конечностей - вероятные пациенты ангиологов.

Методика проведения

Термография - регистрация невидимого инфракрасного излучения. Максимум излучения приходится на длину волн 9,5 мкм. По закону Стефана-Больцмана, количество излучаемой энергии пропорционально четвёртой степени абсолютной температуры: W=T⁴.

Инфракрасное излучение кожи не зависит от расовой принадлежности, степени пигментации и других индивидуальных особенностей. Температура поверхности тела зависит от 3 основных факторов: особенностей васкуляризации, уровня метаболических процессов и различий в теплопроводимости.

К настоящему времени используют 3 модификации регистрации инфракрасного излучения организма.

• Термография фиксирует термогенез самых поверхностных слоев кожи (0,5-1,5 мм).
• Инфракрасная радиометрия в сантиметровом и дециметровом диапазоне (длина волн 17 см с полосой частот 1,5-2,0 кГц) позволяет получать информацию о глубинных структурах организма.
• Плёночная термография с использованием контактных жидкокристаллических полосок регистрирует тепловое излучение наружных слоев кожи толщиной 0,3-0,8 мм.

Существуют основные типы тепловизионных приборов.

• Термографы, использующие для охлаждения термочувствительного сенсора жидкий азот. Эти приборы позволяют получить дистантную картину инфракрасного свечения исследуемой части тела человека. Они хороши для обследования плановых больных в стационаре и/или поликлинике, но малопригодны для использования в ургентной медицине, тем более у постели больного. Существенное ограничение - необходимость постоянного наличия достаточно дефицитного легкоиспаряемого жидкого азота.
• Термографы, не нуждающиеся в использовании жидкого азота. Такие приборы дают бесконтактное отображение карты инфракрасной активности исследуемого спектра. Особенно удобны портативные термографы - универсальные приборы для неотложной медицины: осмотра на дому, в машине скорой помощи, приёмном отделении, стационаре, поликлинике, реанимации, операционной. Указанные аппараты портативны, высокочувствительны, достаточно просты в обслуживании. Чувствительность этих систем достаточно высока и достигает сотых долей градуса.
• Контактная термография на основе жидкокристаллических плёнок. Существуют отечественные и зарубежные аналоги. Преимущества - меньшая стоимость исследования, отсутствие необходимости использования жидкого азота. Недостатки - трудоёмкость, возможность использования только на ровной поверхности, необходимость плотного равномерного контакта с сухой поверхностью кожи, сложность применения в ургентной медицине. Эта модификация тепловидения имеет более низкую чувствительность - порядка 0,5 °С.
• Инфракрасная радиометрия, или термотомография. Термограф данного типа имеет специальную антенну, регистрирующую сверхвысокие диапазоны частот, что позволяет измерять с точностью до 0,1 °С температуру структур организма глубиной до 17 см. К сожалению, этот прибор весьма чувствителен к помехам, поэтому результаты становятся достоверными лишь при работе в специальной экранированной камере.

Оценка результатов

В норме распределение температурной активности одинаковых участков тела у человека строго равномерно. Поэтому сущность медицинской термографии в принципе сводится к выявлению, локализации и определению степени термоасимметрий и их клинической оценке. У здоровых людей отмечают особенности симметричного распределения тепла. Так, глазничная область, покровы лица, губы, шея обычно бывают более тёплыми (выглядят светлыми участками), чем нос, верхняя часть лба, наружные сегменты лица (тёмные участки).

Параллельно учитывают наиболее типичные и постоянные температурные градиенты термограмм головы и конечностей.

• Горизонтальный орбитальный градиент. В норме при равномерном инфракрасном свечении орбит температура внутреннего угла глаза на 0,3-0,7° выше наружного.
• Продольный градиент верхних конечностей. Плечо обычно на 0,5-0,7° «горячее» тыла кисти.
• Продольный термальный градиент нижних конечностей. У большинства здоровых людей температура бедра на 0,6-1,1° выше температуры стопы.

Указанные градиенты относительны. Если орбитальный наиболее постоянен, то «конечностные» анизотермии вариабельны. Особенно это касается кистей рук - главного «теплообменника» организма. Термогенез кистей наиболее подвержен колебаниям из-за иннервационных, психоэмоциональных, медикаментозных и Холодовых воздействий.

Ряд патологических состояний, вызывающих изменения инфракрасной активности различных участков тела пациентов.

Закупорка внутренней сонной артерии или стеноз более 70%, как правизло, сопровождаются гипотермией орбиты на стороне окклюзии с термальным градиентом 1,5-2,7°. Во время каротидной эндартерэктомии существует прямая зависимость между «светимостью» орбиты и надбровной области (зоны васкуляризации угловой и надблоковой артерий) и степенью сужения просвета сонной артерии. При сужении просвета внутренней сонной артерии более 60% отмечают снижение инфракрасной радиации орбитальной области, гомолатеральной по отношению к стенозу.

Е. Wood при комплексном использовании термографии и ангиографии показал, что в случае, когда коллатералью для закупоренной внутренней сонной артерии служит гомолатеральная наружная сонная артерия, её кратковременное пережатие ещё более усиливает «похолодание» орбиты на стороне поражённой артерии.

Кластерная головная боль при осмотре в период обострения даёт выраженное до 1,5-2,0° повышение свечения на стороне «гроздьев боли».

Напротив, редкая, но чрезвычайно любопытная патогенетически холодовая мигрень (асе cream headache), возникающая вследствие доказанного спазма сифона внутренней сонной артерии, даёт выраженную преходящую гипотермию глазницы на стороне боли.

Височный артериит, как правило, сопровождается выявлением «тяжистой» гипертермии в проекции поверхностной височной артерии.

Стойкая выраженная гипотермия типа маски Арлекина характерна для синдрома Барракера-Симонса.

Характерны изменения термограммы головы при венозной церебральной дисциркуляции - пульсирующем экзофтальме, синдроме Толоса-Ханта и синдроме Мелькерссона-Розенталя. В последнем случае гиперемия губ и языка при обострении отёчного синдрома даёт чёткую гипертермию, нивелирующуюся при патогенетической терапии.

Наиболее же распространённые формы поражения лица - прозопопарез и невралгия тройничного нерва. Они имиот неопределённые термографические признаки - от выраженной локальной гипертермии в надбровье при обострении невралгии первой ветви тройничного нерва до относительной гипотермии на стороне болей второй и третьей его ветвей. Прозопопарез по большей части не приводит к существенной анизотермий лица.

У больных с обострением синдрома позвоночной артерии чаще всего отмечают участки гипертермии в паравертебральной зоне С₄-С₅ на стороне болевого синдрома.

При изучении термограмм конечностей у больных с острым нарушением мозгового кровообращения нами впервые замечена выраженная ранняя гипотермия в левых конечностях у больных с правосторонними полушарными кровоизлияниями. С одной стороны, этот феномен позволяет в случае глубокой комы предположить вероятную локализацию гематомы, с другой - подтверждает известный тезис о функциональной асимметрии полушарий с преобладанием центров вегетативной регуляции в правой гемисфере.

В части наблюдений больных с заднероговой формой сирингомиелии нами впервые зарегистрирована анизотермия торса по типу полукуртки, подтверждающая сегментарно-диссоциированное расстройство чувствительности при этом заболевании.

Наиболее же яркие изменения термограмм отмечены при метастатических поражениях.

Синдром Рейно даёт выраженные асимметричные изменения на термограммах кистей, особенно после пробы с охлаждением, когда вместо быстрого разогрева кистей после 10-минутного погружения в холодную воду пальцы не разогреваются, как в норме (вследствие быстрого открытия артерио-венозных шунтов), а долго остаются гипотермичными.

Для большинства пациентов с вибрационной болезнью, в отличие от синдрома Рейно, более характерна симметричная гипотермия кистей вплоть до «термической ампутации» при обострении.

Как уже было указано, термогенез кистей динамичен. В этой связи важнейшим аспектом тепловидения кистей становится возможность использования динамической термографии и ультразвука в антиникотиновой пропаганде.

Горячие стопы характерны для больных эритромелалгией. Весьма информативна термография при динамическом наблюдении больных с ангиопатиями дистальных отделов нижних конечностей различного генеза, она демонстрирует эффективность или безуспешность медикаментозного и/или лекарственного лечения.

Следующие 2 аспекта применения тепловидения имеют значение не только для ургентной неврологии, но и вообще для неотложной медицины. Во-первых, речь идёт о возможности неинвазивной диагностики субклинических стадий ятрогенного тромбофлебита. При динамическом тепловизионном и ультразвуковом дуплексном наблюдении за катетеризированной веной оказалось, что на 2-е сут непрерывной катетеризации у 50% больных возникает постинъекционный флебит. Участки гипертермии по ходу катетеризированной вены, зафиксированные на термограмме вкупе с нарушением венозного оттока по данным ультразвукового дуплексного исследования, отражают развитие ятрогенного флебита. Своевременное лечение позволяет предупредить дальнейшее развитие флеботромбоза, а повторный тепловизионный контроль - оценить эффективность превентивного лечения.

Не менее актуально динамическое тепловизионное и ультразвуковое наблюдение за венозной циркуляцией в нижних конечностях у больных с гемиплегиями. Исследования, дополненные ультразвуковой допплерогорафией, дуплексным исследованием и коагулогическими тестами, показали, что у 60% больных с гемиплегией уже на 2-е-3-и сут инсульта развивается претромботическое состояние, причём в 6 раз чаще в парализованной нижней конечности. Это понятно, ведь у неврологических больных клиническое распознавание флебопатий затруднено из-за нарушений чувствительности и двигательной сферы. Более того, зачастую это сочетается и с нарушением речи. Вследствие этого, в отличие от больных терапевтических и хирургических отделений, неврологические больные, как правило, не предъявляют настораживающих жалоб на отёчность, боли и тому подобные ощущения. Поэтому, если динамическая термография и ультразвуковые методы выявляют даже начальные признаки нарушения венозного оттока, необходимо срочное проведение превентивного лечения для предупреждения развития столь грозного осложнения ургентной медицины, как тромбоэмболия лёгочной артерии.

Исследования последних лет убедительно показали, что если смерть человека как личности, но не организма, неразрывно связана с гибелью мозга, то церебральная смерть полностью ассоциируется с прекращением внутримозгового кровотока и регистрацией так называемого стоп-феномена, который до настоящего времени устанавливали только с помощью контрастной церебральной ангиографии. Очевидно, что подобная небезопасная и трудноосуществимая процедура для тяжелобольных недопустима.

Неинвазивные ультразвуковые методы и термография, очевидно, более этичны, доступны и информативны.

[1], [2], [3]