Hippocrate a écrit en 400 av. e.: "Dans n'importe quelle partie du corps où il y a un excès de chaleur ou de froid, la maladie doit y être détectée." Les anciens Grecs plongeaient le corps dans de la terre humide et la zone qui sèchait plus rapidement indiquait la manifestation locale de la maladie.
Jusqu'au XVIIIe siècle, l'utilisation des mains et des thermomètres demeurait le seul moyen de mesurer la chaleur émanant du corps et, jusqu'à présent, nous nous en remettons aux thermomètres à contact lors des examens médicaux. Depuis les travaux pionniers du Dr. Karl Wunderlich en 1868, où il a exposé les principes de base de l’enregistrement de la température et son importance dans l’étude et le traitement de la fièvre, la mesure de la température corporelle a joué un rôle de premier plan en médecine. La connaissance de la dynamique de la température corporelle causée par les maladies, a déclaré Wunderlich, est très importante pour les praticiens et, dans certains cas, irremplaçable, car:
- la température ne peut être ni prétendue ni falsifiée,
- les valeurs de température spécifiques indiquent une fièvre,
- le degré de dépassement des limites de température normales indique souvent la gravité et le danger de la maladie,
- la thermométrie surveille le plus rapidement et en toute sécurité les déviations par rapport au cours contrôlé de la maladie, en détectant les rechutes et les améliorations,
- La thermométrie peut être utilisée pour optimiser les tactiques de traitement.
La première photo est un patient enduit d'argile. Puis - dessins d'anciens thermomètres (d'après: F.A. Brokgauz Encyclopedic Dictionary et I.A.Efrona.1890-1907).
La thermométrie s'est développée lentement du thermoscope ancien de Galilée (1592) aux échelles calibrées plus pratiques du physicien germano-polonais Fahrenheit (1724) et du scientifique suédois Celsius (1742). L’échelle Fahrenheit n’est actuellement largement utilisée qu’aux États-Unis. L'unité de température Kelvin est nommée d'après l'un des fondateurs de la thermodynamique par le physicien britannique Thomson (Lord Kelvin), qui a proposé une échelle de température thermodynamique, où le début (0K) coïncide avec le zéro absolu (la température à laquelle s'arrête le mouvement chaotique des molécules et des atomes). Un degré Celsius et un Kelvin sont d'égale importance, leurs échelles sont décalées de 273,15, c'est-à-dire ° C = K - 273,15.
Dans les années qui ont suivi, d'autres appareils ont remplacé les thermomètres médicaux en verre au mercure, tels que les thermocouples, les thermistors, les pyromètres et les radiomètres à infrarouge pour mesurer la température du tympan ou du front. Vers 1880, un astronome et physicien américain, Langley, inventa un bolomètre, un détecteur de rayonnement thermique basé sur une modification de la résistance électrique d’un élément semi-conducteur sensible à la température lorsqu’il était chauffé par absorption d’un flux de rayonnement mesuré. Avec cet appareil, vous pouvez sentir la chaleur des êtres vivants de la taille d’une vache à une distance de plus de 400 mètres.
De gauche à droite: Karl Wunderlich (1815-1877), Samuel Langley (1834-1906), Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), Anders Celsius (1701-1744), William Thomson et Lord Kelvin (1824-1907).
Ce n’est qu’après la découverte et l’étude du rayonnement infrarouge (IR) que des progrès importants dans l’imagerie IR des manifestations de la pathologie sont devenus possibles, pour lesquels il n’est pas nécessaire que le dispositif de mesure contacte directement le patient.
Les fondements permettant de comprendre la nature de la portion infrarouge du spectre électromagnétique ont été posés par deux membres de la même famille: un astronome exceptionnel, William Herschel, qui découvrit en 1800 l'effet de chauffage de la lumière rouge visible, qu'il appela "chaleur rayonnante", maintenant appelé rayonnement infrarouge, et son fils John Herschel, en 1840, dans la première image thermique reçue par des expériences avec la lumière naturelle du soleil - un thermogramme.
À gauche: William Herschel (1783-1822) et son expérience. Au centre: John Herschel (1792-1871). À droite, un thermogramme de rayonnement solaire, obtenu par D. Herschel en 1840.
Depuis lors, de nombreux scientifiques ont contribué à l’approfondissement des connaissances sur le rayonnement infrarouge. Cependant, il fallait encore cent ans au thermogramme infrarouge de D. Herschel avant de pouvoir concrétiser avec succès l'utilisation de l'imagerie thermique. Pendant ce temps, les lois de radiation de Kirchhoff, Stephen, Boltzmann, Vin et Planck ont été découvertes. Ces lois sont prises en compte dans les technologies modernes d’imagerie thermique et radiothermométrique, qui permettent de mesurer leurs températures en mesurant le rayonnement des corps. Les récepteurs à distance (caméras thermiques, thermomètres infrarouges et millimétriques) enregistrent la température de luminosité, c'est-à-dire la température correspondant à la puissance du rayonnement électromagnétique du corps humain.
Les découvreurs des lois de la radiation. De gauche à droite: Max Planck (1858-1947), Joseph Stefan (1835-1893), Ludwig Boltzmann (1844-1906), Wilhelm Wien (1864-1928).
Au milieu du XXe siècle, des travaux intensifs et fructueux sur l'utilisation de la technologie infrarouge à des fins militaires ont contribué à la création des premières caméras infrarouges. Les diagnostics d’imagerie thermique modernes ont toutes les raisons de devenir l’une des principales technologies de l’information ayant une vaste portée. De nos jours, les systèmes d’imagerie infrarouge ont eu un impact considérable sur la médecine, la science et l’astronomie.
L'imagerie thermique est une méthode de diagnostic fonctionnel utilisée avec succès par les médecins du monde entier depuis plus d'un demi-siècle. Des avantages incontestables, tels que l'innocuité absolue, la clarté visuelle, la simplicité et la rapidité d'obtention de résultats avec un contenu d'informations élevé, ont permis d'étendre rapidement le champ d'application de la méthode d'imagerie thermique en médecine.
Le développement de l'imagerie thermique médicale.
L’histoire de la création de caméras thermiques à usage médical comprend plusieurs générations de dispositifs. Physicien allemand-spectroscopie Marian Cherni en 1925, il développa le vaporograf. Bowling Barnes, son élève, a construit la première imageur thermique à base de thermistances dans les années 1950. Un de ces appareils a été utilisé par Ray Lawson, un obstétricien-gynécologue canadien et chercheur en médecine de l'Université McGill, pour obtenir un thermogramme des glandes mammaires. En 1956, il publia un article dans lequel il rendait compte de la détection, par imagerie infrarouge, d'une augmentation de la température cutanée lors de la projection de tumeurs malignes du sein vérifiées chez 26 femmes. Cette étude pionnière peut être considérée comme le début d’une nouvelle méthode de diagnostic - la thermographie clinique ou l’imagerie thermique médicale.
À gauche, Ray Lawson (Ray N.Lawson, 1973), au centre et à droite, les premières imageurs thermiques (Piroscan, Angleterre).
Recherche biomédicale
La valeur incontestable et incontestable de la recherche biomédicale sur les méthodes modernes de visualisation d'objets vivants. Parmi eux figurent les rayons X (y compris CT et PET), diverses modifications des méthodes IRM, ultrasonores, optiques, spectroscopiques, électrophysiologiques et bien d’autres. Cependant, outre les avantages de chacune des méthodes de cartographie existantes, elles sont toutes en pratique dans les études cliniques physiologiques et, en particulier, chez l'homme, avec certaines limitations.
Par conséquent, malgré la richesse du support instrumental et la capacité de certaines des méthodes ci-dessus à mesurer la température, l’imagerie thermique occupe un créneau en médecine, qui est déterminé non seulement par la longueur d’onde du rayonnement enregistré par le corps, mais également par un certain nombre de caractéristiques supplémentaires: innocuité totale, non-contact, vitesse et simplicité de la recherche. haute diagnostique informativnosti.
Nous ajoutons également que l'utilisation combinée de l'imagerie thermique avec d'autres méthodes d'évaluation clinique et matérielle de l'état fonctionnel du corps et de ses systèmes augmente souvent son efficacité. Avec une méthodologie de recherche solide et fondée sur des preuves, ces qualités peuvent transformer l’imagerie thermique, comme l’exprime L.B. Likhterman, dans la "méthode de diagnostic idéale".
Imagerie thermique d'une personne
Le corps humain est un système thermodynamique non équilibré ouvert, en interaction constante avec l'environnement, qui met en œuvre un système complexe de thermorégulation afin de maintenir une température constante du «noyau» - les zones centrales du corps (crâne, thorax et cavité abdominale) en raison de changements contrôlés de la température des régions périphériques.. Le maintien de la stabilité de l'environnement interne et de son équilibre dynamique est une caractéristique essentielle de l'activité vitale du corps.
Selon les lois de la physique, avec toute transformation d'énergie (y compris dans un organisme vivant), une partie de celle-ci se transforme en chaleur. Tous les processus dans le corps peuvent être divisés en deux types: ayant lieu avec la libération d'énergie et l'absorption d'énergie. Les processus physiologiques les plus importants qui servent de sources de chaleur dans le corps d'un animal homoïotherme (à sang chaud) sont le métabolisme basal, le maintien de la posture, le tonus musculaire froid, l'activité motrice et les frissons froids. Le métabolisme basal est la source la plus importante et, en même temps, le consommateur de chaleur qui se forme à la suite de processus constamment présents dans le corps: maintien des gradients de substances et des charges sur les membranes de toutes les cellules; travail du cœur et des muscles respiratoires; motilité intestinale; maintenir le tonus des muscles lisses et squelettiques; processus de régénération, etc.
Dans un organisme vivant, la conductivité thermique des tissus est principalement associée à la circulation sanguine et, dans une moindre mesure, normalement, à l'intensité du métabolisme. Les mécanismes réflecteurs du transfert de chaleur des structures plus profondes peuvent également participer à la formation de modèles thermiques de surface (distribution des champs thermiques). L'électrogénèse détermine également le dégagement de chaleur des structures nerveuses ouvertes, en plus du débit sanguin et du métabolisme. Les facteurs externes qui déterminent le rayonnement infrarouge de la peau sont la température, la zone et la durée de l'exposition à la température externe.
Le profil de température physiologique normal de la peau montre une diminution de la température de la tête aux jambes et dans la direction proximale-distale (du centre vers la périphérie) aux extrémités avec une symétrie relative des deux côtés du corps, ce qui a été démontré à plusieurs reprises par imagerie thermique. Elle est affectée par les rythmes biologiques (circadiens), l’état du système hormonal, le tonus sympathique, le métabolisme de la chaleur et de l’eau, l’état du système vasomoteur, l’épaisseur et la pigmentation de la peau et les fluctuations périodiques du niveau hormonal, telles que la production de cortisol et de progestérone, ainsi que le niveau de stress du sujet, la présence, localisation et gravité de la douleur et bien plus encore. Ainsi, la température de la peau est un indicateur intégral dont la grandeur est déterminée non seulement par les lois de la physiologie, mais également par la présence de troubles circulatoires locaux, de foyers d’inflammation septique ou aseptique, de tumeurs, et dépend également de médicaments, du tabagisme, de l’utilisation de la parfumerie et un certain nombre d'autres facteurs.
Une question naturelle se pose: est-il possible de tirer des conclusions spécifiques étayées sur la base d’une étude par imagerie thermique avec une telle abondance de facteurs affectant le rayonnement infrarouge du corps humain?
La réponse est oui! - et le fondement de cette réponse est qu’une personne appartient à des créatures homoïothermes, à partir desquelles il est possible d’établir des critères pour la distribution normale de la température et de définir les concepts de norme de température et de pathologie. La thermorégulation est à la base de l’existence de créatures homéothermiques, qui permet de maintenir une température corporelle constante, ce qui est possible avec un juste équilibre entre la production de chaleur et le dégagement de chaleur. Normalement, chez l’homme, la température du cerveau, du sang et des organes internes (la température du «noyau») fluctue autour de 37 ° C avec une plage de fluctuations de ± 1,5 °. Avec des écarts de température plus importants, l'activité des enzymes est perturbée avec le dysfonctionnement ultérieur des organes et des tissus, tandis que la température d'un corps humain au-dessus de 43 ° C et inférieure à 33 ° C est pratiquement incompatible avec la vie. Toutes les réactions permettant de maintenir une température corporelle constante dans diverses conditions sont contrôlées par des centres nerveux spéciaux situés dans le cerveau.
À l'heure actuelle, il a été démontré que la sensation de température est fournie par l'activité cumulée de mécanorécepteurs cutanés sensibles à la chaleur, dont les informations sont transmises aux centres supérieurs. Le système de thermorégulation comprend les régions corticales et hypothalamiques du cerveau. L'hypothalamus traite les informations provenant des thermorécepteurs externes et internes et permet un ajustement des températures réelles et cibles. Il a été établi que la région antérieure de l'hypothalamus régit les processus de transfert de chaleur et que le noyau de l'hypothalamus postérieur est considéré comme le centre de la génération de chaleur.
Des structures thermosensibles en plus de l'hypothalamus se retrouvent également dans le tronc cérébral (médiane et médullaire), dans la moelle épinière, dans la paroi dorsale de la cavité abdominale, dans les muscles et dans les structures sous-cutanées. Cela signifie qu'il existe des mécanismes à la fois locaux et centraux pour réagir aux écarts de température, que le système de thermorégulation considère comme «normaux». Le mécanisme le plus important de ce système est la régulation du tonus vasculaire de la peau par le système nerveux sympathique. Le remplissage sanguin accru de la peau augmente sa conductivité thermique et, par conséquent, le transfert de chaleur du corps en raison de la conduction directe (conduction) de la chaleur à travers la peau; une diminution de la circulation sanguine périphérique contribue au contraire à la "rétention" de la chaleur. Ces mécanismes protègent le corps de la surchauffe et du refroidissement excessif.
La dispersion de la chaleur dans l'environnement, vitale pour les organismes homéothermiques, se manifeste de plusieurs manières: conduction de la chaleur, rayonnement de la chaleur, convection, évaporation de fluide de la surface du corps. L'évolution des proportions de ces composants dans le transfert total de chaleur du corps humain dépend de la température et de l'humidité de l'environnement. Chez l’homme, dans des conditions de confort thermique (température de l’air de 20 ° C et humidité relative de 40 à 60%), le rayonnement est de 54 kcal / h, la conductivité thermique est de 26 kcal / h et l’évaporation de 23 kcal / h. Le processus de transfert de chaleur dans les tissus biologiques dépend de la conductivité thermique des tissus, de la convection, de l'intensité de la perfusion sanguine, de la libération de chaleur métabolique.
Capacités techniques
La valeur d’information du rayonnement infrarouge en tant que signal est qu’il reflète l’état fonctionnel et la dynamique de ses changements dans divers tissus et systèmes de l’organisme. Bien que le rayonnement infrarouge soit enregistré depuis la surface du corps, il peut contenir des informations sur la contribution des tissus situés sous la peau, en particulier avec différents développements de la graisse sous-cutanée, différents états fonctionnels des muscles, ainsi que des processus pathologiques - tumeurs des tissus mous, processus inflammatoires, suppurations, etc. La valeur de la méthode d'imagerie thermique dans de telles situations cliniques est due, entre autres, à l'impossibilité d'utiliser des méthodes de mesure de température par contact ou invasives (thermistors, thermocouples, etc.) et avant les méthodes de mesure de profondeur (radio thermométrie), l'imagerie thermique présente un avantage en résolution spatiale et temporelle.
Les capacités techniques des équipements d'imagerie thermique vous permettent de corriger de manière fiable, même les plus petites différences de température de surface. En visualisant des processus tels que les modifications du volume et de la vitesse du flux sanguin dans les vaisseaux, la libération et l'évaporation du fluide de la surface de la peau, entraînant des changements de température à la surface du corps, l'imagerie thermique est une méthode de haute technologie permettant d'obtenir des informations fonctionnelles sur le patient en temps réel.
Thermotopographie
La thermotopographie (configuration stationnaire de la répartition de la température à la surface de différentes parties du corps) contient de nombreuses données utiles. Dans les mesures statiques, des informations significatives peuvent être extraites de l’analyse de la différence de température dans les zones symétriques du corps du même patient, des gradients de température ou de la comparaison de l’image IR de l’objet étudié avec les portraits thermiques d’autres objets. Les mesures dynamiques fournissent aux chercheurs des informations supplémentaires, vous permettant de suivre l'évolution du traitement et d'évaluer son efficacité, en explorant l'évolution de l'état fonctionnel du système de thermorégulation dans son ensemble et de ses liens individuels.
Avec une informativité prouvée de la méthode de diagnostic atteignant 90 à 97% pour des maladies telles que la pathologie des glandes mammaires ou une lésion des veines des membres inférieurs, la méthode permet de diagnostiquer des maladies au stade préclinique.
Les principales raisons pathologiques de l'augmentation de la température locale:
- inflammation de toute genèse dans laquelle il existe une expansion locale des vaisseaux du système microvasculaire et le renforcement des processus métaboliques;
- sortie veineuse et congestion veineuse altérées;
- néoplasmes malins, dans lesquels les processus métaboliques sont également activés. Le thermodiagnostic local est particulièrement efficace lorsque des tumeurs malignes superficielles ou superficielles se trouvent sous la peau (par exemple, la peau, les glandes mammaires, la glande thyroïde);
- irritation des racines spinales et des nerfs périphériques. Dans ce cas, l'élévation de température est observée dans la zone de leur innervation;
- augmentation du métabolisme de divers organes.
Les principales causes pathologiques d'abaissement de la température locale:
- violations de l'apport sanguin artériel (lésion athéromateuse des artères, thrombose, etc.);
- réduction de la microcirculation (microangiopathie d'origines diverses, altération de la régulation végétative du tonus vasculaire);
- une diminution du niveau de métabolisme de divers organes d'âge ou de nature pathologique;
- processus dégénératifs avec remplacement du tissu fonctionnellement actif par du tissu conjonctif;
- dysfonctionnement prononcé des racines spinales et des nerfs périphériques (dans les dermatomes et les zones d'innervation correspondants).
Avantages de l'imagerie thermique en tant que méthode de diagnostic
- simplicité, accessibilité et facilité d'utilisation;
- recevoir les résultats en temps réel;
- mobilité et absence de liaison au bureau ou à une zone spécifique avec les propriétés spécifiées;
- la capacité d'effectuer une étude (obtention de données primaires sous forme de thermogrammes) par toute personne ayant suivi la formation nécessaire à relativement court terme, y compris les personnes n'ayant pas suivi de formation médicale (infirmières, assistants de laboratoire);
- Comme cet appareil fait partie du complexe logiciel et matériel, il est possible de transférer l'image au service, où des spécialistes de la thermographie évalueront l'image obtenue en ligne pour détecter la présence de signes thermographiques de pathologie. Les algorithmes de la technologie de télémédecine sont alors mis en œuvre. Dans un proche avenir, notre logiciel détectera automatiquement les signes de zones pathologiques et formera des protocoles pour les examens d'imagerie thermique des patients.
- La vision thermique est exempte de sang, inoffensive (non invasive) pour le patient et le personnel, et peut être réalisée à plusieurs reprises et quelle que soit la gravité de l'état du patient.
Rapport d'examen
Pour une analyse et une comparaison correctes des thermogrammes obtenus à différents moments, l’étude est réalisée dans des conditions normalisées, à savoir:
- à une température de 22-24 ° C (zone de "confort thermique" - dans cette gamme, les mécanismes de thermorégulation fonctionnent en mode physiologique normal) sans souffler d'air, à l'exception de sources telles que la chaleur (batteries, aérothermes, lampes à incandescence) et le froid (climatisation, ouvert) fenêtre en hiver, etc.);
- au plus tôt 2 heures après avoir mangé et effectué des activités physiques;
- à l'exception, au moins pendant la journée, de l'utilisation de préparations pharmacologiques vaso-actives, de pommades, de frottements ou d'homéopathie, et dans les 5-6 heures - avec la parfumerie;
- après adaptation avec la peau ouverte dans la zone d'examen pendant au moins 15 minutes;
- les femmes à l'examen des glandes mammaires au milieu du cycle menstruel (10-14 jours).
La portée de l’étude dépend des objectifs: le dépistage complet primaire comprend l’enregistrement de 20 à 25 thermogrammes environ, le volume de recherche de contrôle (pour les résultats du traitement) ou zonal (par exemple, les glandes mammaires uniquement) est beaucoup plus petit. Selon les témoignages, l'étude pourrait être complétée par des tests de stress visant à identifier / confirmer une pathologie: tests du froid, test de la glycémie, test d'effort, etc.
La durée de l’étude d’une zone (sans tenir compte du temps d’adaptation) est de 3 à 5 minutes, l’étude multi-site complète dure 10 à 15 minutes. La durée des tests de stress - de 5 minutes (exercice) à 45 minutes (test de glucose).
Il convient de souligner que, même si la communauté médicale ne considère pas toujours raisonnablement l’imagerie thermique comme une méthode factuelle de diagnostic de nombreuses maladies, nous pensons que cette méthode est avant tout un outil d’aide à la prise de décision en matière de diagnostic.
Thermographie (imagerie thermique)
La thermographie est une méthode de recherche médicale visant à identifier et à localiser divers processus pathogènes accompagnée d'une augmentation locale (moins souvent - d'une diminution) de la température. Avec cette méthode, vous pouvez déterminer diverses formes de processus inflammatoires, croissance active de tumeurs, varices, blessures, ecchymoses, fractures. C'est une étude précise sur la base de laquelle vous pouvez poser un diagnostic correct et déterminer la localisation du processus.
Description de la procédure
Il existe deux types de thermographie: sans contact et par contact, mais l’essence des deux méthodes est la détermination de la température corporelle dans une zone donnée.
La thermographie sans contact est réalisée à l'aide de certains dispositifs, notamment les thermographes et les imageurs thermiques. Ces appareils enregistrent les ondes infrarouges et les présentent sous forme d'image. Cette méthode vous permet de couvrir immédiatement tout le corps du patient.
La thermographie de contact utilise des cristaux liquides qui peuvent changer de couleur en fonction de la température du corps humain. Le contact est fait en utilisant une couche spéciale ou un film avec les connecteurs appropriés. Cette méthode est locale et plus précise que la thermographie sans contact.
Préparation à la thermographie
Malgré sa relative simplicité, la procédure présente plusieurs aspects dans la préparation.
Dix jours avant l'étude, il est nécessaire d'arrêter de prendre tous les médicaments contenant des hormones ou qui affectent le système cardiovasculaire. Enlevez toute pommade pouvant affecter la zone sous enquête. Lors de la vérification des organes abdominaux du patient ne doit pas manger (être sur un estomac vide).
Pour l’examen du sein, vous devez attendre 8 à 10 (certaines sources en parlent 6 à 8, il est donc préférable de consulter un spécialiste) le jour du cycle menstruel. Dans la pièce où la thermographie est effectuée, il devrait y avoir une température constante de 22-23 degrés Celsius. Pour que le patient puisse s’y adapter, il faut le déshabiller au bureau et lui permettre de s’y habituer dans les 15 à 20 minutes. Le patient doit être dans un état de repos et de détente, car cela peut affecter considérablement le résultat.
Effectuer des recherches
La procédure peut être effectuée par un spécialiste du diagnostic fonctionnel. Cependant, un médecin hautement spécialisé déchiffrera les résultats et établira le diagnostic.
Tous les hôpitaux ne disposent pas d'équipement de thermographie, cette étude n'étant pas ordinaire.
De ce fait, ce type d’examen est effectué dans des cliniques privées ou dans certains types de dispensaires et coûte un montant décent. Souvent, il est impossible de mener une étude immédiatement après une ordonnance du médecin, car il est nécessaire de remplir certaines conditions pendant une période assez longue avant la procédure.
La thermographie sans contact se fait principalement debout ou couchée. Dans le même temps, le processus lui-même est similaire à la procédure de prise de vue ou de filmage vidéo sous différents angles. La thermographie de contact est réalisée principalement en position assise, en mettant en contact le film ou la couche précédemment spécifié avec la zone étudiée. L'image est transmise à l'écran de l'ordinateur et / ou enregistrée sur un support numérique pour une intervention ultérieure par un spécialiste.
Les résultats de la thermographie sont évalués et traités électroniquement. La pathologie est perceptible en raison de modifications du schéma thermique dans les zones d'hypothermie (température inférieure à la normale pour le site) ou d'hyperthermie (température élevée).
Avantages et inconvénients
L'un des avantages est de permettre aux médecins et aux patients d'effectuer des recherches sur l'innocuité absolue, une étude indolore, sans contre-indications ni restriction d'âge. En outre, l'appareil ne pollue pas l'environnement, affiche de manière très précise la localisation (l'erreur est inférieure au millimètre) et affiche également les variations de température (jusqu'à 0,008 degrés Celsius) et vous permet d'examiner le corps entier en une session.
Parmi les inconvénients, il y a le fait que le patient peut injustement satisfaire aux exigences lors de la phase de préparation. Les résultats peuvent donc être incorrects.
Une longue préparation est considérée comme un inconvénient, de sorte que les conséquences peuvent parfois être irréversibles au moment de l'enquête, le coût élevé par rapport aux méthodes alternatives, par exemple la biopsie, un petit nombre d'institutions médicales et de recherche médicale qui mènent cette étude.
Indications pour
Avec le nombre croissant de cancers du sein, de nouvelles méthodes de recherche ont été nécessaires. La thermographie est ainsi devenue l’une des méthodes phares d’examen de la glande en raison de ses avantages, bien qu’elle soit obligée de la pratiquer certains jours du cycle menstruel.
En raison du fait que les processus inflammatoires sont accompagnés d'une augmentation de la température, en particulier dans le lieu de localisation, la thermographie permet de limiter le centre de l'inflammation. Cela est particulièrement visible lorsque le processus inflammatoire a atteint l'organe de la cavité interne ou une autre cavité corporelle, car l'hyperthermie a des limites claires pour cette zone.
Toute violation du système vasculaire est également clairement visible dans l’étude. Ainsi, avec les varices, l'épaisseur de leurs parois diminue et, par conséquent, le transfert de chaleur augmente. Avec l'ischémie, la thrombose et la nécrose dues à un manque ou à un manque d'approvisionnement en sang, la température de la région du corps et du vaisseau baisse.
Cela vous permet d'identifier les phlébites à un stade précoce, et l'angiographie n'est pas la méthode la plus utile pour étudier la pathologie, car elle affecte à la fois les vaisseaux et l'effet négatif du rayonnement X.
Modifications du système endocrinien, en particulier de la thyroïde, du pancréas et des glandes salivaires. Vous permet de déterminer le développement des processus oncologiques en eux et pour le pancréas - ses dommages, qui peuvent être la cause du diabète de type 1. Violations de la glande thyroïde - peuvent se traduire par une hypothermie de certaines parties du corps.
La perturbation des échanges thermiques de la peau est associée à un spasme ou à un relâchement des capillaires superficiels de la peau. Cela peut être le résultat de troubles du système nerveux ou d'une pathologie congénitale. En plus de cette méthode, il n'est pas possible d'établir un diagnostic exact par d'autres moyens, de sorte que la thermographie est dans ce cas le seul moyen d'établir un diagnostic précis.
La thermographie est utilisée activement en traumatologie, car elle permet de déterminer la localisation de la blessure et son type.
Les étirements et les ecchymoses sont caractérisés par une augmentation de la température dans une région, un muscle ou un groupe musculaire particulier. Avec les fractures fermées, on peut clairement voir les limites de la fracture, des fragments d'os, qui sont visibles beaucoup mieux que sur les rayons X et plus sûrs, car il n'y a pas d'effet externe négatif.
Imagerie thermique
Département de biophysique, d'informatique et d'économie
Imagerie thermique en médecine
Étudiants de 1ère année
Gushchin N.V., Danilov I.A.
2. la partie principale
- Informations historiques sur l'imagerie thermique;
- Aspects biophysiques de l’imagerie thermique.
- L'essence de l'imagerie médicale;
- Domaines d'application de l'imagerie thermique en diagnostic médical;
- Méthodes de recherche en imagerie thermique;
- Manières d'interpréter l'image thermographique;
- Dispositif d'imagerie thermique médicale;
- Moyens et perspectives d'amélioration du diagnostic par imagerie thermique en médecine;
Imagerie thermique, domaine d'application des lois du rayonnement thermique
L'imagerie thermique peut être appelée un moyen universel d'obtenir diverses informations sur le monde qui nous entoure. Comme on le sait, le rayonnement thermique a tout corps dont la température est différente du zéro absolu. De plus, la grande majorité des processus de conversion d'énergie (et ceux-ci incluent tous les processus connus) se produisent avec le dégagement ou l'absorption de chaleur. Comme la température moyenne sur Terre n'est pas élevée, la plupart des processus ont lieu avec une génération de chaleur spécifique faible et à basse température. En conséquence, l’énergie de rayonnement maximale de tels processus tombe dans la gamme des micro-ondes infrarouges.
L'imagerie thermique est un domaine scientifique et technique qui étudie les principes, méthodes et dispositifs physiques (imageurs thermiques) permettant d'observer des objets chauffés légèrement.
Applications médicales
En médecine moderne, l'imagerie thermique est une méthode de diagnostic puissante permettant d'identifier de telles pathologies difficiles à contrôler autrement. L’imagerie thermique permet de diagnostiquer les maladies suivantes (avant les manifestations radiographiques et, parfois, bien avant que les plaintes du patient ne se manifestent): inflammation et tumeurs des glandes mammaires, organes gynécologiques, peau, ganglions lymphatiques, affections ORL, lésions nerveuses et vasculaires des extrémités, les varices; maladies inflammatoires du tractus gastro-intestinal, du foie, des reins; ostéochondrose et tumeurs de la colonne vertébrale.
1. Informations historiques sur l'imagerie thermique
Pour la première fois, le Dr Lawson, chirurgien canadien, a appliqué les diagnostics par imagerie thermique en pratique clinique en 1956. Il a utilisé un appareil de vision nocturne utilisé à des fins militaires pour le diagnostic précoce du cancer des glandes mammaires chez la femme. L'utilisation de la méthode d'imagerie thermique a donné des résultats encourageants. La fiabilité de la détermination du cancer du sein était, en particulier à un stade précoce, d'environ 60 à 70%, et l'identification des groupes à risque lors de dépistages de masse importants justifiait l'efficacité de l'imagerie thermique. À l’avenir, l’imagerie thermique est de plus en plus utilisée en médecine. Avec le développement de la technologie d'imagerie thermique, il est devenu possible d'utiliser des imageurs thermiques en neurochirurgie, thérapie, chirurgie vasculaire, réflexo-diagnostique et réflexothérapie. L’imagerie médicale suscite un intérêt croissant dans tous les pays développés: Allemagne, Norvège, Suède, Danemark, France, Italie, États-Unis, Canada, Japon, Chine, Corée du Sud, Espagne et Russie. Les principaux fabricants d’appareils d’imagerie thermique sont les États-Unis, le Japon, la Suède et la Russie.
2. Aspects biophysiques de l’imagerie thermique.
Dans le corps humain en raison de la biochimie exothermique
processus dans les cellules et les tissus, ainsi que par la libération d’énergie,
associé à la synthèse de l'ADN et de l'ARN, produit une grande quantité de chaleur - 50-100 kcal / gramme. Cette chaleur est distribuée dans le corps par le sang et la lymphe. Niveaux de circulation sanguine gradients de température. Le sang, grâce à sa conductivité thermique élevée, qui ne varie pas avec la nature de son mouvement, est capable de réaliser un échange de chaleur intense entre les zones centrale et périphérique du corps. Le plus chaud est le sang veineux mélangé. Il refroidit un peu dans les poumons et, se propageant à travers un grand cercle de circulation sanguine, maintient la température optimale des tissus, des organes et des systèmes. La température du sang traversant les vaisseaux cutanés diminue de 2-3 °. En pathologie, le système circulatoire est perturbé. Les changements ne surviennent que parce qu'un métabolisme accru, par exemple dans le foyer de l'inflammation, augmente la perfusion sanguine et, par conséquent, la conductivité thermique, ce qui se traduit dans le thermogramme par l'apparition du foyer de l'hyperthermie. La température de la peau a sa propre topographie bien définie.
Il est vrai que, comme l'a montré IAArkhangelskaya, la thermomotopographie cutanée chez les nouveau-nés est absente. Les extrémités distales, le bout du nez et les oreillettes ont la température la plus basse (23-30 °). La température la plus élevée de la région axillaire, dans le périnée, le cou, l'épigastre, les lèvres, les joues. Les zones restantes ont une température de 31 à 33,5 ° C. Les variations journalières de la température cutanée sont en moyenne de 0,3 à 0,1 ° C et dépendent du stress physique et mental, ainsi que d'autres facteurs.
Toutes choses égales par ailleurs, des changements minimes de la température cutanée
observé dans le cou et le front, le maximum - dans le distal
membres, ce qui s’explique par l’influence des parties supérieures du système nerveux. Les femmes ont souvent une température de peau inférieure à celle des hommes. Avec l’âge, cette température diminue et sa variabilité diminue sous l’influence de la température ambiante. Avec tout changement dans la constance du rapport de la température des zones internes du corps, des processus de thermorégulation sont activés, ce qui établit un nouveau niveau d'équilibre entre la température corporelle et l'environnement.
Chez une personne en bonne santé, la distribution de la température est symétrique
par rapport à la ligne médiane du corps. Briser cette symétrie sert aussi
le critère principal pour le diagnostic par imagerie thermique des maladies. L’expression quantitative de l’asymétrie thermique est l’ampleur de la différence de température.
Nous listons les principales causes d’asymétrie de température:
1) Pathologie vasculaire congénitale, y compris les tumeurs vasculaires.
2) Troubles autonomes conduisant à une dysrégulation du tonus vasculaire.
3) Troubles circulatoires dus à un traumatisme, une thrombose, une embolie,
4) Congestion veineuse, circulation sanguine rétrograde avec insuffisance valvulaire veineuse.
5) Processus inflammatoires, tumeurs provoquant une augmentation locale des processus métaboliques.
6) Modifications de la conductivité thermique des tissus dues à un gonflement, une augmentation ou
une diminution de la couche de graisse sous-cutanée.
Il existe une soi-disant thermo-asymétrie physiologique,
qui est différent de la magnitude inférieure pathologique du différentiel
température pour chaque partie du corps. Pour la poitrine, l'abdomen et le dos
la différence de température ne dépasse pas 1,0 ° C
Les réactions thermorégulatrices dans le corps humain sont contrôlées
En plus des systèmes centraux, il existe des mécanismes locaux de thermorégulation.
Peau grâce à un réseau dense de capillaires sous contrôle
système nerveux autonome et capable de développer ou de développer de manière significative
pour fermer complètement la lumière des vaisseaux, pour changer votre calibre sur une large plage, - un bel organe échangeur de chaleur et un régulateur de température corporelle.
Thermographie - une méthode de diagnostic fonctionnel,
basé sur l'enregistrement du rayonnement infrarouge du corps humain,
proportionnelle à sa température. La répartition et l'intensité du rayonnement thermique dans des conditions normales sont déterminées par les particularités des processus physiologiques se déroulant dans le corps, en particulier à la fois à la surface, à la surface et au niveau des organes. Différentes conditions pathologiques sont caractérisées par une asymétrie thermique et la présence d'un gradient de température entre la zone de rayonnement élevé ou faible et une région du corps symétrique, qui se reflète dans l'image thermographique. Ce fait a une valeur diagnostique et pronostique importante, comme en témoignent de nombreuses études cliniques.
3. L'essence de l'imagerie thermique médicale.
L'imagerie thermique médicale (thermographie) est la seule méthode de diagnostic permettant d'évaluer les processus thermiques dans le corps humain. La fiabilité du diagnostic de nombreuses maladies dépend de l'efficacité de cette évaluation.
Les informations spatiales sur la distribution de la température à la surface du corps humain dans divers types de pathologies présentent un intérêt indépendant, car elles sont directement ou indirectement associées à une production de chaleur altérée, à un échange de chaleur et à une thermorégulation. Les changements de température traduisent des troubles de la circulation sanguine et du métabolisme. L'imagerie thermique, en tant que méthode hautement informative, joue donc un rôle indépendant parmi les autres méthodes de diagnostic de ces troubles.
L'état thermique des tissus, leur température est caractérisée par l'intensité du rayonnement infrarouge. L’homme en tant qu’objet biologique, ayant une température de 31 ° C à 42 ° C, est une source de rayonnement principalement infrarouge. La densité spectrale maximale de ce rayonnement est d'environ 10 microns.
Les imageurs thermiques fonctionnant dans la plage de 8 à 12 microns peuvent enregistrer très précisément le rayonnement infrarouge de la surface du corps humain. En outre, ils ont mis en œuvre la fonction de mesure des valeurs absolues de la température en chaque point du foyer pathologique. Ces circonstances ont une valeur prédictive importante et offrent l’occasion de mener des recherches à un nouveau niveau de haute technologie avec l’extension des applications. Les domaines les plus prometteurs incluent des études approfondies et détaillées de diverses pathologies, ainsi que des diagnostics par imagerie thermique au cours de diverses interventions chirurgicales.
Ainsi, en utilisant des caméras thermiques, il est possible, avec le degré de fiabilité requis, d’enregistrer les champs thermiques et d’évaluer les informations obtenues en leur donnant des caractéristiques qualitatives et quantitatives. Ainsi, lors de l'enregistrement du rayonnement infrarouge, l'emplacement, la taille, la forme et le caractère des frontières, la structure du foyer pathologique sont visualisées. Ceci est une analyse qualitative des informations d'imagerie thermique. Lors de la mesure des températures absolues, du degré de gravité du processus pathologique, son activité est évaluée, la nature des altérations (fonctionnelle, organique) est différenciée. Ceci est une analyse quantitative des informations d'imagerie thermique.
Les capacités de diagnostic de l'imagerie thermique médicale reposent sur l'évaluation de la répartition des zones de rayonnement infrarouge à la surface du corps. Cette méthode fournit des informations sur les changements anatomiques, topographiques et fonctionnels dans le domaine de la pathologie. L'imagerie thermique médicale vous permet de capturer avec subtilité même les premiers stades des processus inflammatoires, vasculaires et néoplastiques. En fonction de l'augmentation ou de la diminution de la température locale par rapport aux contours normaux du corps (physiologiquement normaux), le rayonnement infrarouge des tissus dans le domaine de la pathologie augmente ou diminue.
4. Le domaine d'application de l'imagerie thermique en médecine.
La thermographie vous permet d'identifier et de clarifier à un stade précoce les troubles pathologiques et fonctionnels des organes internes au stade préclinique. Applications en diagnostic médical:
Maladies internes - angiopathie diabétique, athérosclérose, endartérite vasculaire, maladie de Raynaud, hépatite, troubles de la régulation autonome, myocardite, bronchite, etc. Urologie - maladies inflammatoires des reins, de la vessie, etc. nerfs, maladies inflammatoires des grosses articulations d'étiologies diverses, ostéomyélite, etc.
Oncologie - différents types de tumeurs, chirurgie plastique, mastication de la peau transplantée. Obstétrique et gynécologie - tumeurs bénignes et malignes, kystes de la glande mammaire, mammite, diagnostic précoce de grossesse, etc. Oto-rhino-laryngologie - paralysie et parésie des nerfs faciaux, rhinite allergique, inflammation des sinus paranasaux, etc.
Pharmacologie - obtention de données objectives sur les effets des médicaments anti-inflammatoires et vasodilatateurs, etc.
La mesure de la température est le tout premier symptôme indiquant une maladie. Les réactions à la température, du fait de leur universalité, surviennent dans tous les types de maladies: bactériennes, virales, allergiques, neuropsychiatriques.
5. Méthodes de recherche en imagerie thermique.
La méthode d'imagerie thermique est hautement informative et non spécifique à l'information reçue, des réactions vasculaires et métaboliques similaires se formant dans diverses pathologies. Cependant, un choix approprié de la méthode de recherche en imagerie thermique permet dans chaque cas d'obtenir des informations spécifiques sur l'état des organes et des systèmes du corps.
Ces techniques peuvent améliorer l’informativité de l’imagerie thermique dans l’évaluation de diverses pathologies, y compris au stade des manifestations infracliniques. Dans leur application, il est possible d'objectiver les syndromes cliniques de la maladie, de déterminer la nosologie de la pathologie, de surveiller l'efficacité de divers types de traitement et de prédire la période de rééducation.
Méthodes de recherche en imagerie thermique:
Technique de projection locale, qui enregistre les caractéristiques du rayonnement infrarouge de la peau lors de la projection de l'organe ou du segment affecté. L'intensité de rayonnement modifiée indique un foyer de pathologie dans lequel des modifications de l'apport sanguin, du niveau de métabolisme et des zones cutanées stables avec une sensibilité modifiée, un trophisme, des réactions vasculaires et sécrétoires se sont formées. La fiabilité de l'enregistrement repose sur la violation du mécanisme de thermorégulation résultant du processus pathologique.
Technique de projection distante, qui enregistre les caractéristiques du rayonnement infrarouge en dehors de la projection de l'organe affecté ou du foyer pathologique. La fiabilité de l’enregistrement repose sur le fait que le mécanisme neuroréflexe joue le rôle principal dans la formation d’informations thermiques sur la pathologie. Les modifications de l'intensité du rayonnement infrarouge sont visualisées dans les zones réflexes de Zakharyin-Ged, dans les zones d'innervation autonomes, en des points biologiquement actifs du corps.
Méthode dynamique selon laquelle les modifications du rayonnement infrarouge sont enregistrées sur une certaine période. Dans le même temps, les troubles pathologiques du flux sanguin et les processus métaboliques de la dynamique sont visualisés. La fiabilité repose sur le fait que la dynamique détectée des modifications de l'intensité du rayonnement infrarouge reflète la réponse du corps à l'évolution de la pathologie et indique l'activité du processus pathologique.
Méthode dynamique utilisant des tests de provocation: physiologiques, physiques et pharmacologiques. Par cette méthode, les changements rapides du rayonnement infrarouge sont enregistrés en réponse à un test provocant, ce qui augmente la charge sur les mécanismes de thermorégulation et intensifie la manifestation de syndromes spécifiques.
L'imagerie thermique médicale est une méthode de recherche à distance, non invasive et absolument sans danger, qui ne présente pas de contre-indication et qui convient à un usage répété. Il est utilisé avec succès pour diagnostiquer des pathologies cardiovasculaires, neurologiques, neurochirurgicales, traumatologiques, orthopédiques, angiologiques, combustiologiques, oncologiques et autres.
L'établissement d'un diagnostic n'est pas le seul objectif de l'imagerie thermique médicale. Cette méthode fonctionnelle unique permet de sélectionner le traitement approprié et donne toujours une évaluation objective de l'efficacité du traitement.
L'imagerie thermique médicale est également une méthode non invasive de diagnostic peropératoire. L'imagerie thermique médicale est une méthode indispensable d'observation dynamique et de diagnostic fonctionnel lors d'une opération chirurgicale, la rendant plus sûre, plus prévisible et plus productive. En période postopératoire, l’imagerie thermique permet de contrôler la restauration de l’approvisionnement en sang, la conduction nerveuse des organes et des tissus environnants et de prévenir les complications inflammatoires et destructrices.
Il existe deux principaux types de thermographie:
1. Thermographie cholestérique de contact.
La téléthymétrie est basée sur la conversion du rayonnement infrarouge du corps humain en un signal électrique, qui est visualisé sur l'écran de l'imageur thermique.
La thermographie cholestérique de contact repose sur les propriétés optiques des cristaux liquides cholestériques, qui se traduisent par un changement de couleur en couleurs arc-en-ciel lorsqu’elles sont appliquées sur des surfaces à rayonnement thermique. Les zones les plus froides sont en rouge, les plus chaudes sont en bleu.
Déposé sur la composition cutanée de cristaux liquides, possédant
thermosensibilité dans les limites de 0,001 ° C, réagit au flux de chaleur en restructurant la structure moléculaire.
7. Manières d'interpréter l'image thermographique.
Après avoir examiné les différentes méthodes d’imagerie thermique, la question de la
façons d'interpréter les images thermographiques. Il existe des moyens visuels et quantitatifs pour évaluer une image d'imagerie thermique.
L’évaluation visuelle (qualitative) de la thermographie vous permet de déterminer l’emplacement, la taille, la forme et la structure des foyers à hautes émissions, ainsi que d’estimer approximativement la quantité de rayonnement infrarouge. Cependant, avec une évaluation visuelle, il est impossible de mesurer avec précision la température. En outre, l’augmentation de la température apparente sur le thermographe s’avère dépendante de
vitesse de balayage et taille du champ. Les difficultés pour l'évaluation clinique des résultats de la thermographie sont que l'élévation de température dans une petite zone de la région est à peine perceptible. En conséquence, un petit foyer pathologique peut ne pas être détecté.
L’approche radiométrique (quantitative) est très prometteuse. Il implique l'utilisation de la technologie la plus moderne et peut être utilisé pour effectuer des examens préventifs de masse, obtenir des informations quantitatives sur les processus pathologiques dans les zones étudiées, ainsi que pour évaluer l'efficacité de la thermographie.
^ 8. Le dispositif des imageurs médicaux.
Les imageurs thermiques actuellement utilisés dans le diagnostic par imagerie thermique,
Ce sont des dispositifs de balayage constitués de systèmes de miroirs concentrant le rayonnement infrarouge de la surface du corps sur un récepteur sensible. Un tel récepteur nécessite un refroidissement, ce qui procure une grande sensibilité. Dans le dispositif, le rayonnement thermique est converti séquentiellement en un signal électrique, amplifié et enregistré sous forme d'image en demi-teinte.
Utilisés actuellement avec des caméras thermiques optiques
balayage, dans lequel, en raison du balayage spatial de l'image, une conversion séquentielle du rayonnement infrarouge en visible est effectuée.
Un inconvénient commun des caméras infrarouges existantes est la nécessité de les refroidir à la température de l'azote liquide, ce qui les rend limitées dans leur utilisation. En 1982, les scientifiques ont proposé un nouveau type de radiomètre à infrarouge. Il est basé sur un film thermoélément fonctionnant à température ambiante.
température constante et ayant une sensibilité constante dans une large gamme de longueurs d’onde. L'inconvénient du thermoélément est sa faible sensibilité et sa grande inertie.
9.Puti et perspectives d'amélioration de l'imagerie thermique en médecine.
En conclusion, vous devez indiquer les principaux moyens et perspectives.
amélioration de la technologie d'imagerie thermique. Il s’agit, premièrement, d’une augmentation du niveau de clarté et du rapport de contraste des images d’imagerie thermique, de la création de dispositifs de surveillance vidéo, permettant une reproduction accrue de l’image thermique, ainsi que d’une plus grande automatisation de la recherche et des applications
ORDINATEUR. Deuxièmement, l’amélioration des méthodes de recherche en imagerie thermique pour différents types de maladies. L'imageur doit donner des informations sur la zone de la peau où la température a changé et les coordonnées d'un champ thermique fixe. Il est censé créer des dispositifs dans lesquels vous pouvez modifier de façon aléatoire le grossissement de l’image, fixer la distribution d’amplitude de la température le long des axes horizontal et vertical. En outre, il est nécessaire de concevoir un dispositif capable d’intensifier
le développement de la recherche sur le mécanisme de transfert de chaleur et la corrélation des champs thermiques observés avec les sources de chaleur à l'intérieur du corps humain. Cela permettra de développer des méthodes unifiées de diagnostic par thermovision. Troisièmement, il est nécessaire de poursuivre la recherche de nouveaux principes de fonctionnement des imageurs thermiques fonctionnant dans les plus grandes longueurs d'onde du spectre afin de pouvoir enregistrer le rayonnement thermique maximal du corps. À l'avenir, il est également possible d'améliorer les équipements de réception ultra-sensible des oscillations électromagnétiques des plages décimétrique, centimétrique et millimétrique.
En médecine, une méthode de recherche relativement nouvelle, l’imagerie thermique, a été appliquée avec succès. Il est basé sur la visualisation à distance du rayonnement infrarouge (IR) de tissus, réalisée à l'aide de dispositifs opto-électroniques spéciaux - imageurs thermiques. L'intensité du rayonnement infrarouge enregistrée par une caméra infrarouge thermique caractérise l'état thermique des tissus, leur température. Cette méthode permet même de piéger subtilement les processus inflammatoires, vasculaires et certains processus néoplasiques.
En fonction de l'augmentation ou de la diminution de la température locale sur le fond des contours habituels de l'organe ou du membre, la luminescence des tissus dans la zone de pathologie augmente ou, au contraire, diminue. Selon de nombreuses observations, chaque personne est caractérisée par une certaine distribution symétrique de la température sur la surface du corps.
Les capacités de diagnostic de l'imagerie thermique reposent sur l'identification, principalement, d'asymétries du rayonnement thermique. La méthode d'imagerie thermique est caractérisée par la sécurité absolue, la simplicité et la rapidité de la recherche, l'absence de contre-indications. L'imagerie thermique permet de visualiser simultanément les modifications anatomophotographiques et fonctionnelles de la zone touchée.
Références:
1. J. Leconte. "Rayonnement infrarouge" M., 1958;
2. Gossorg J. «Thermographie infrarouge. Bases, technique, application ”M. Mir 1988;
4. "Imagerie thermique clinique" ed. Melnikova V.P., Miroshnikova M.M. Saint-Pétersbourg 1999;
Imagerie thermique en médecine
De nombreux processus pathologiques modifient la distribution normale de la température à la surface du corps et, dans de nombreux cas, les changements de température sont en avance sur d’autres manifestations cliniques, ce qui est très important pour un diagnostic précoce et un traitement rapide. C'est pourquoi les TIC, en tant que méthode de diagnostic fonctionnel, ont récemment acquis une reconnaissance croissante dans divers domaines de la médecine, des sciences et de la pratique clinique [14; 15; 21; 24; 27; 29; 44]. Sa valeur et ses avantages sont comparables à ceux de la radiographie, des ultrasons, du scanner et de l'IRM, utilisés uniquement pour évaluer les caractéristiques morphologiques des organes [10]. Les TIC visuellement et quantitativement (pour les appareils de dernière génération avec une précision élevée de 0,01 ° C) évaluent le rayonnement infrarouge de la surface du corps, reflétant l'état des structures internes du corps. Ce type de diagnostic vous permet d’évaluer les modifications fonctionnelles de la dynamique, c’est-à-dire de surveiller les modifications au cours de l’examen initial et directement pendant le traitement. La thermographie vous permet de spécifier la localisation des changements fonctionnels, l'activité du processus et sa prévalence, la nature des changements - inflammation, stagnation ou malignité.
Contrairement à la plupart des méthodes d'examen utilisées en médecine moderne, l'imagerie thermique infrarouge répond aux critères des méthodes de diagnostic pouvant être utilisées aux fins des examens prophylactiques [22]. Dans ce cas, la sécurité pour la santé du patient et du médecin est prise en compte, car les dispositifs enregistrent uniquement le rayonnement thermique de la surface du corps du patient, sans émettre de rayonnement; L’examen est absolument inoffensif, à distance, non invasif. Aucune des méthodes de diagnostic existantes n’a aujourd'hui une gamme de diagnostics aussi étendue, ni sa capacité à détecter plusieurs groupes de maladies à la fois. Contenu d'information élevé - la fiabilité de l'imagerie thermique pour certaines maladies avoisine les 100%, contre 80% en général pour les examens primaires [5; 14]. Il est également important de noter le faible coût de l’enquête, la rapidité et la facilité de mise en œuvre, la possibilité d’utiliser un imageur thermique pour le diagnostic rapide de groupes importants de la population. Préparer un patient à un examen d'imagerie thermique ne nécessite pas d'événements spéciaux et prend une courte période: il suffit de libérer la peau correspondante des vêtements 5 à 7 minutes avant l'examen. Les résultats de l’enquête sont affichés en temps réel sur un écran d’ordinateur, représentent une image dynamique du relief thermique de la peau avec l’enregistrement d’indicateurs numériques précis de la température de la peau, sont enregistrés et archivés sans faille.
Les avantages incontestables de l'imagerie thermique moderne comprennent sa capacité à déterminer la maladie bien avant sa manifestation clinique et même avec une maladie asymptomatique. En outre, il est possible d’examiner tout le corps immédiatement et au cours d’un même traitement pour obtenir des informations fiables sur l’état de santé du patient.
La thermographie a commencé à être utilisée à des fins médicales dans les années 60 et a permis de mieux comprendre les radiations thermiques dans la physiologie humaine et la relation entre la température de la peau et le débit sanguin. Pour confirmer ce qui précède, la revue présentera les résultats obtenus principalement au cours de la dernière décennie par des médecins nationaux et étrangers de diverses spécialités. Ces données montrent que les possibilités de la méthode sont si diverses qu'il est plus facile de dire dans quel domaine de la médecine l'utilisation des TIC est impossible ou limitée. La méthode est utilisée pour résoudre divers problèmes, tout d’abord, c’est le diagnostic des maladies et le suivi de l’efficacité du traitement. La gamme de maladies dans lesquelles les caméras infrarouges lointaines modernes commencent à être utilisées pour diagnostiquer et surveiller les traitements s'est récemment étendue; les médecins utilisent diverses marques de caméras thermiques, nationales et étrangères.
Dans un certain nombre de méthodes différentes de diagnostic sans contact, enregistrant la réponse du corps dans le spectre d'émission infrarouge, ultraviolet, à ultra-haute fréquence et à rayons X, une place particulière est réservée aux TIC [1]. Cette méthode permet d'identifier la relation entre la gravité des manifestations cliniques de la maladie et la température de surface. Dans ce cas, le rayonnement IR dépend de l'état de la circulation sanguine dans les tissus et ne correspond pas toujours aux plaintes du patient, ce qui vous permet de diagnostiquer des maladies au stade préclinique. Les caméras infrarouges modernes [16] ont pour avantage de fournir une sensibilité à la température et une précision de mesure très élevées. L’utilisation d’appareils portables de la nouvelle génération dans les cabinets de médecin, dans le service du lit du patient, dans la salle d’opération et même sur le terrain permet la cartographie thermique infrarouge dynamique et l’analyse des thermogrammes obtenus sous la forme d’un film thermique dynamique.
Les possibilités d'utilisation des TIC pour le diagnostic différentiel des maladies vasculaires et la possibilité d'utiliser la méthode pour évaluer l'effet du traitement en cours ont été examinées dans de nombreuses publications nationales et étrangères. Des données ont été obtenues sur l'efficacité du traitement des maladies vasculaires des membres inférieurs par perftoran [31]. En examinant des patients pour évaluer l'efficacité du traitement de l'athérosclérose oblitérante des membres inférieurs avec le perftoran, une diminution de la différence de température entre les doigts et le pied a été constatée en cas de succès des traitements thérapeutiques. Chez 54 patients, à la suite du traitement, une amélioration de l'état des vaisseaux périphériques avec le passage de la maladie du stade III-B au stade II-B a été observée, tandis que la différence de température correspondante entre les doigts et le pied a diminué de 4-5 ° C à 2-3 ° C.
Un degré élevé de sensibilité aux TIC est confirmé par l'enregistrement des modifications des conditions de la norme physiologique, ce qui garantit l'identification des symptômes pré-pathologiques et des variantes de la norme physiologique conditionnelle. L’expérience acquise à l’étranger dans l’utilisation des TIC dans l’évaluation des patients présentant un risque élevé de maladie artérielle périphérique des membres inférieurs, y compris la gravité, la fonctionnalité et la qualité de vie, est bien connue [38]. L'étude portait sur 51 patients (dont 23 hommes âgés de 70 ± 9,8 ans). Parallèlement aux TIC, les patients ont subi des tests de diagnostic standard (détermination de l’indice cheville-brachial (ABI) et détermination de l’ABI avec exercice, mesure de la pression segmentaire dans les extrémités). Vingt-huit patients sous ICT présentaient des troubles circulatoires dans les artères périphériques des membres inférieurs, alors que seulement 20 patients présentaient des anomalies aux tests standard.
Nos spécialistes ont également mené avec succès des études similaires. Le profil thermographique de la surface de la jambe a été étudié chez des patients atteints de maladie veineuse des membres inférieurs (VBHK) en utilisant les technologies de l’information et de la communication (RT) (radio thermographie) afin de déterminer la valeur diagnostique de diverses méthodes thermographiques dans le diagnostic de la VBK [13]. En tant que méthode de référence confirmant la présence ou l'absence de pathologie veineuse, nous avons utilisé l'angioscanning par ultrasons (USAS) avec codage couleur du flux sanguin sur un appareil expert Vivid-3 (General Electric, États-Unis). Le 1er groupe comprenait 30 patients de classes XB C1-C2 (45 membres inférieurs) et 29 individus en bonne santé (58 membres inférieurs), le 2e groupe comprenait 25 patients de classes XB C3-C6 (38 membres inférieurs) et 29 individus en bonne santé (58 membres inférieurs). Le pourcentage de coïncidence des diagnostics déterminés à l'aide de divers types de thermographie et leur combinaison avec l'AECS ont été déterminés. Le calcul des caractéristiques opérationnelles dans le 1er groupe (chez les patients atteints de XB des classes C1 à C2) a montré que les méthodes TIC et RT étaient également inefficaces pour diagnostiquer le stade précoce de la XB. La sensibilité la plus élevée (la proportion de patients pour lesquels un thermogramme pathologique a été détecté) était la thermométrie combinée (63,6%). La spécificité (la fréquence d'absence de thermogrammes pathologiques chez les personnes en bonne santé) était la plus élevée avec la méthode combinée (76,4%), ainsi que la fréquence de coïncidence du diagnostic avec la méthode de référence (71,5%). Dans le 2e groupe, la sensibilité maximale (89%) et la spécificité (91,5%) ont été enregistrées avec la méthode combinée, de même que la fréquence de coïncidence du diagnostic avec la méthode de référence (91%). Pour clarifier les véritables capacités de diagnostic de la méthode dans d'autres types de pathologie veineuse, une comparaison à double insu des thermogrammes du 3ème groupe (57 patients, 114 membres) a été réalisée. Dans le troisième groupe mixte, la spécificité et la sensibilité de la thermographie combinée étaient respectivement de 86,7 et 87,9%. Le WB a été détecté dans UZAS dans 35 cas, la maladie post-thrombotique au stade de la recanalisation - dans 32 thromboses veineuses aiguës - dans 16 cas, la pathologie veineuse n'a pas été détectée dans 31 cas. Selon les auteurs, les changements de température superficielle et profonde chez les patients atteints de VB des membres inférieurs ont une valeur diagnostique certaine, mais ils n'atteignent pas les capacités d'un AAS. Il est évident que l’efficacité insuffisante de la thermographie est montrée aux stades initiaux de la VB, alors qu’il n’ya pratiquement aucun signe de stagnation veineuse; les méthodes thermographiques auront donc une plus grande importance clinique dans le suivi de l’efficacité du traitement de la maladie.
L'efficacité des TIC a également été évaluée dans d'autres formes d'insuffisance veineuse chronique (IVC) [2]. Dans l'étude, les patients étaient répartis comme suit: varices (VD) - 1 690 personnes (83,2%); maladie post-thrombotique (PTFB) - 238 (11,7%); angiodysplasie congénitale des extrémités (VADK) - 103 (5,1%) du patient. En reconnaissance de VADK, ils ont utilisé, outre UZDAS, l’imagerie thermique, la tomographie par ordinateur (CT) et / ou la tomographie par résonance magnétique (IRM) et la voltmétrie. Sur la base d'un important matériel clinique, les auteurs ont déterminé la sensibilité, la spécificité et la précision du diagnostic d'UZDAS, de la tomodensitométrie et de l'IRM, ainsi que de la thermographie infrarouge pour la vérification de diverses formes d'IVC. La sensibilité des méthodes était de 94 à 98%; spécificité - 90-95%; précision du diagnostic - 92-96%. Les conclusions des auteurs sont les suivantes: UZDAS est le «gold standard» du diagnostic non invasif des pathologies congénitales et acquises de la circulation périphérique. En plus de l’angioscanning en duplex, la tomographie par ordinateur, l’IRM et l’imagerie thermique peuvent être incluses dans l’algorithme de reconnaissance VADK.
La détection précoce des personnes à risque de développer une maladie coronarienne reste une tâche importante de la médecine. L'électrocardiographie, la rhéographie et la dopplerographie constituent la norme des études instrumentales sur le système cardiovasculaire. Avec leur aide, les paramètres caractérisant l'état fonctionnel et organique du cœur, des vaisseaux sanguins, ainsi que les particularités de la régulation de leur activité sont estimés. L'importance de telles études est également due au fait que, dans le cas de troubles du système vasculaire autonome régulant le tonus vasculaire, l'apport sanguin au cerveau peut diminuer, ce qui augmente la probabilité de développement d'états syncopaux collaptoïdes et neurotransmetteurs allant de 61 à 91% dans la structure générale des états syncopes [23]. La surveillance par TIC de la réactivité vasculaire est un nouveau test non invasif basé sur la modification du schéma de température pendant et après l'occlusion. Dans cette veine, la réponse en température des phalanges distales des doigts à l'occlusion de l'artère brachiale a été étudiée pour évaluer la réactivité végétative et l'adaptabilité globale du patient dans des conditions de stress [30; 33; 52]. Des observations sans contact des variations de température à la surface de la main ont été effectuées à l'aide d'une caméra thermographique ThermaCAM SC3000 de FLIR Systems [30] dans un groupe témoin de 10 personnes et un groupe de 15 patients présentant une régulation de l'autonomie vasculaire altérée associée à une dysplasie du tissu conjonctif non différenciée (NDST). Les auteurs [30] notent que les méthodes Doppler, Sphygmo et Rhéographie fonctionnent en présence d'un flux sanguin pulsant dans les vaisseaux. Dans des conditions d'occlusion artificielle, il n'y a pas d'ondulation dans le membre et l'observation de la réaction à l'occlusion devient impossible. L'avantage dans ce cas de TIC est que la mesure d'un paramètre tel que la température lors de l'occlusion permet des études non invasives de la réponse à un test de stress, qui peuvent servir de critère diagnostique pour évaluer l'état fonctionnel des vaisseaux sanguins.
Revue et articles sur la recherche dans le domaine de la diabétologie [34; 41; 45; 46; 50] ont montré l'importance des TIC et la pertinence de l'utilisation de la méthode d'évaluation clinique de la perfusion périphérique et de la viabilité des tissus, en particulier pour les mesures en série utilisées pour évaluer les résultats du traitement. Le diabète est considéré comme une maladie dans le monde entier, entraînant le plus grand nombre d’amputations de membres toutes les 30 secondes, soit plus de 2500 membres par jour [35]. L'article décrit l'utilisation réussie des techniques TIC pour diagnostiquer et surveiller le traitement des ulcères du pied diabétique chez un patient âgé de 63 ans (diabète sucré depuis 13 ans). Les données ont été obtenues au départ et aux 7ème, 14ème, 21ème, 35ème et 48ème jours de traitement. Les ulcères sur la plante du pied ont été guéris le 48ème jour, ce qui correspond au tableau thermographique. Les auteurs recommandent la thermographie infrarouge non seulement pour évaluer la cicatrisation des plaies chez les patients atteints de pied diabétique, mais également comme méthode de surveillance du traitement des ulcères et des plaies d'étiologie différente.
Il existe une expérience dans l’évaluation des capacités de thermographie à cristaux liquides de couleur infrarouge et de TIC dans le traitement complexe de patients atteints de cirrhose du foie, compliquée d’hypertension portale [32]. La méthode permet d'évaluer objectivement la gravité du flux sanguin circulant le long des collatérales vasculaires de la paroi abdominale antérieure, tandis qu'une corrélation d'indices thermographiques avec des données échographiques et endoscopiques a été trouvée. Les travaux reposent sur les résultats des examens cliniques, de laboratoire, aux ultrasons, endoscopiques et thermographiques complets effectués sur 30 patients atteints de cirrhose du foie, compliquée d’hypertension portale (PG). Les résultats suggèrent que les TIC utilisant l'imageur thermique ThermaCAM P65 fournissent des informations objectives sur le degré d'apport sanguin à la paroi abdominale antérieure chez les patients atteints de PC compliqué de PG, ce qui permet aux chirurgiens de déterminer la faisabilité d'un traitement chirurgical et de surveiller de manière non invasive l'état du patient pendant la période postopératoire.
Les facteurs étiopathogénétiques qui déterminent la survenue de problèmes dans la région crano-vertébrale, en plus de facteurs génétiques, prennent en compte les lésions de la colonne cervicale supérieure. Les troubles hémodynamiques dans la pathologie craniovertébrale chez les adolescents ont été étudiés [19]. Les travaux s'appuient sur les résultats d'une enquête exhaustive menée auprès de 300 adolescents âgés de 14 à 18 ans souffrant de céphalées vertébrales. Les méthodes suivantes ont été utilisées: neurologie clinique, radiologie, échographie Doppler à ultrasons (UZDG), rhéoencéphalographie (REG), électroencéphalographie (EEG), thermographie infrarouge à distance de la tête et du cou. La thermographie infrarouge a été réalisée chez 79 adolescents (43,9%) présentant des troubles circulatoires dans le bassin vertébrobasilaire (VBB) et des modifications dégénératives-dystrophiques au niveau de la colonne cervicale. À la suite de cette étude, des signes d’asymétrie thermographique ont été décelés chez 34 adolescents (43%) et, dans 94,4% des cas, ils correspondaient aux données de UZDG et REG.
Des signes thermographiques du syndrome unilatéral de l'artère vertébrale (SPA) ont été détectés chez 53,2% des sujets, ce qui correspond dans 100% des cas à des données obtenues par d'autres méthodes d'étude du flux sanguin cérébral. Les signes thermographiques de l'insuffisance vertébrobasilaire (VBN) ont été détectés dans 19% des cas, la compliance était de 86,7%; des signes thermographiques de stagnation veineuse ont été détectés chez 64,6% des adolescents et chez 100% correspondaient aux données de l'USDG et du REG. Les signes thermographiques d'instabilité de la colonne cervicale et de modifications dégénératives-dystrophiques ont été observés chez 58 et 56% des adolescents, respectivement, et ont presque toujours été confirmés par les données radiographiques. Des études ont montré une efficacité élevée et une précision suffisante d'un ensemble de méthodes disponibles et non invasives pour étudier la région cervico-faciale en pathologie de la colonne cervicale chez l'adolescent en tant que syndrome douloureux objectivant complexe et en identifiant la capacité et les capacités compensatoires du flux sanguin cérébral dans la circulation cérébrale dans le système vertébrobasilaire.
Des études sur l'utilisation des diagnostics TIC sont également en cours dans d'autres domaines de la neurologie. Ainsi, dans le traitement des patients atteints de coccygodynie (syndrome douloureux anokopchikovy), l’efficacité des mesures thérapeutiques en association avec des séances de thérapie manuelle a été évaluée à l’aide des TIC [53]. Une coïncidence significative des résultats thermographiques (diminution de la température de surface dans la zone étudiée) avec une diminution du niveau de douleur au cours du traitement est montrée, ce qui est plus informatif que l'approche classique de l'évaluation subjective de la douleur par questionnaires et échelles. Les auteurs soulignent également la sécurité de la surveillance des TIC par rapport à la diffraction dynamique des rayons X [53].
Des résultats positifs ont été obtenus en rhumatologie. Pour le diagnostic des troubles microvasculaires de la sclérodermie systémique et du syndrome de Raynaud, on a utilisé la capillaroscopie, l'imagerie thermique et la débitmétrie Doppler au laser [43]. L’efficacité des méthodes de diagnostic appliquées aux méthodes appliquées est respectivement de 89, 74 et 72%, ce qui montre que chaque approche peut, indépendamment l’une de l’autre, être utilisée pour diagnostiquer ces maladies, mais que l’exactitude du diagnostic est améliorée en appliquant les trois méthodes en même temps. Les données sur les modifications dynamiques de la microcirculation obtenues à l'aide de la débitmétrie Doppler au laser et de l'imagerie thermique sont proches, mais l'efficacité de ces méthodes est nettement inférieure à celle de la méthode capillaire.
Un certain nombre d'études évaluent l'efficacité de l'imagerie par les TIC dans le domaine de la traumatologie et de l'orthopédie. Les données obtenues sont ambiguës. Une étude prospective a été menée sur 100 patients présentant un syndrome présumé de destitution (groupe contrôle - 30 en bonne santé) [47]. Dans les deux groupes, une ICT a été réalisée sur la ceinture scapulaire, 73% des patients présentaient des anomalies: une hypothermie a été observée chez 51% des patients et une hyperthermie chez 22%. Dans le groupe hypothermie - la limitation des mouvements de l'épaule était plus prononcée que dans le groupe hyperthermie et le groupe non anormal (p