Termografia – na czym polega i gdzie jest stosowana?

Termografia, nazywana również termowizją, to metoda zdalnej i bezdotykowej oceny rozkładu temperatury powierzchniowej ciała, pełni rolę pomocniczą w badaniach rentgenowskich, mammograficznych, USG i tomografii komputerowej. Wykorzystuje się ją w medycynie oraz inżynierii biomedycznej do celów diagnostycznych i poznawczych. Metoda ta pozwala na wizualizację niewidzialnego dla oka promieniowania podczerwonego. Dzięki temu można uzyskać informacje, o fizjologicznych i patologicznych procesach, które mają miejsce w organizmie ludzkim. Odzwierciedleniem tych procesów są zmiany temperatury. W dzisiejszych czasach metody termowizyjne są na tyle zaawansowane, że potrafią określić zmiany temperatury co do wartości oraz ich rozkład przestrzenny, w ujęciu statycznym, jak i dynamicznym. Ogromną zaletą takich pomiarów, jest nieinwazyjność i brak skutków ubocznych, a pomiary mogą być powtarzane wielokrotnie bez szkody dla badanego. Termowizja ma także szerokie zastosowanie w medycynie sądowej – pomaga w określaniu czasu zgonu.

Termografia

Pierwsze kamery termowizyjne powstały w latach 70-tych XX wieku.

Wyjątkowa czułość profesjonalnych kamer termowizyjnych umożliwia wykrycie stanów zapalnych dużo wcześniej od ujawnienia się stanów klinicznych. Najważniejsze zastosowania termografii, to diagnostyka schorzeń, wspomaganie zabiegów, wykrywanie chorób związanych z układem krwionośnym, a także ocena skuteczności działania leków.

Badania wykazały, że chore tkanki na skutek zmian metabolizmu mają o wiele wyższą temperaturę. Wyniki termowizji mogą wspomóc leczenie kliniczne. Różnice temperatur pojawiają się w miejscach, w których występują zmiany ukrwienia i często świadczą o lokalnym stanie zapalnym lub niedokrwieniu.

Występowanie gorących ognisk, to ostre stany zapalne stawów, więzadeł i kości oraz świeżych złamań. Niestety badanie często jest zakłócane przez leki przeciwzapalne, które wpływają na obraz termograficzny i powodują, że miejsca o podwyższonej temperaturze zmniejszają się.

Termowizja umożliwia monitorowanie terapii osteoporozy oraz daje obiecujące wyniki w diagnostyce chorób stawów skroniowo-żuchwowych. Ponadto ma zastosowanie w reumatologii, diagnostyce chorób narządów ruchu i układu nerwowego. Ogromną zaletą diagnostyki z wykorzystaniem termografii, jest wykorzystanie jej zarówno przy ocenie czasowego porażenia nerwów, jak i w przypadku stałego ich uszkodzenia.

Termowizja idealnie sprawdza się, przy diagnozowaniu łuszczycy (zmian przewlekłych, stacjonarnych i aktywnych). Ta metoda diagnostyki jest bardzo przydatna, jeśli chce się określić skuteczność ćwiczeń rehabilitacyjnych np. po operacjach kręgosłupa lędźwiowo-krzyżowego.

W laryngologii natomiast, pomiary termograficzne wykorzystywane są m.in. do oceny zmian zapalnych zatok przynosowych oraz stanów zapalnych jamy ustnej. W stomatologii do analizy stanu przyzębia oraz stawów skroniowo-żuchwowych. W pulmonologii do rozpoznawania zapalenia płuc, a w endokrynologii jest to metoda wspomagająca diagnostykę schorzeń tarczycy.

W alergologii uzupełnia standardowe testy skórne. W kardiologii do monitorowania chorób naczyniowych. W dermatologii pomiary wykorzystywane są do oceny głębokości oparzeń, diagnostyki chorób skóry, a także zmian nowotworowych.

Termografia komputerowa

Termografia komputerowa jest unikalną metodą obiektywnej oceny właściwości prowadzonej terapii. Nie podaje jednak przyczyn schorzeń, dlatego jest metodą pomocniczą przy stosowaniu innych sposobów na wykrywanie schorzeń

Najważniejsze jest, aby podczas pomiarów termograficznych utrzymać stałą temperaturę w pomieszczeniu badawczym, ponieważ wahania temperatury utrudniają analizę wyników. Do badania termograficznego nie mogą przystępować osoby ze zmianami dermatologicznymi na skórze, świeżymi tatuażami i bliznami (wyjątkiem są oczywiście przypadki, gdzie termografia ma służyć do zdiagnozowania różnego rodzaju zmian skórnych).

Termowizja, to metoda, o ogromnym potencjale badawczym i diagnostycznym. Jednak, należy pamiętać, że podczas badań termowizyjnych z udziałem ludzi, konieczne jest bezwzględne stosowanie się do zaleceń metodologicznych i norm pomiarowych, które obowiązują w termografii medycznej, bo tylko w ten sposób można uzyskać rzetelne wyniki badań. Bardzo ważne jest odpowiednie przygotowanie pacjenta przed przystąpieniem do analizy. W innym przypadku pojawią się błędy pomiarowe.

Obrazowanie termograficzne można przeprowadzić również na zwierzętach. Pomiary są szczególnie polecane do profilaktyki i regularnych kontroli zwierząt pracujących, takich jak psy, czy konie sportowe. Badanie umożliwia wykrycie problemu zanim pojawi się w tradycyjnych badaniach, co pozwoli na przedsięwzięcie odpowiednich kroków znacznie wcześniej. Poza tym jest, to badanie nieinwazyjne i bezstresowe dla zwierząt. 

Termografia nowotworowa

Organy i tkanki, które są zmienione, chore, uszkodzone, czy zainfekowane wydzielają więcej ciepła niż te które są zdrowe. Kamera termowizyjna wykrywa i rejestruje zmienione miejsca. Obecnie z wiarygodnością od 70 % do nawet 100 % diagnozuje się: nowotwory złośliwe piersi, skóry, węzłów chłonnych, twarzoczaszki oraz ich nawroty, zapalenie i nowotwory przydatków, ucha, gardła, nosa, choroby kręgosłupa i stawów, naczyń i nerwów kończyn, zaburzeń tarczycy, chorób zapalnych i czynnościowych nerek, a także chorób układu pokarmowego i wątroby.

Wzrost temperatury panuje w guzach nowotworowych takich jak czerniak oraz naczyniak, które uwidaczniają się w termowizji jako guzy gorące. Termografia w tym przypadku, jest pomocna, przy wyznaczaniu granicy między obszarem tkanki zdrowej, a zajętym procesem nowotworowym.

W dermatologii pomiary termowizyjne wykorzystywane są do oceny głębokości oparzeń, a także diagnostyki chorób skóry oraz zmian nowotworowych

W latach pięćdziesiątych rozpoczęto badania nad wykorzystaniem pomiarów temperatury w diagnostyce sutka. Pomiary przeprowadził po raz pierwszy kanadyjski chirurg, doktor Lawson.   Pozwoliły one dowieść, że badania termograficzne są idealnym dopełnieniem badań mammograficznych oraz klinicznych i zwiększają postawienie prawidłowej diagnozy, a wiarygodność w diagnozowaniu raka piersi, szczególnie we wczesnych stadiach, już wtedy wynosiła około 60 %.

Dlaczego termografia często pozwala na wczesne wykrycie raka piersi? Podstawą fizjologiczną, jest to, że komórki nowotworowe przeprowadzają intensywny metabolizm i są najczęściej bardzo dobrze ukrwione. Dzięki temu miejsce, w którym powstaje groźna zmiana, emituje dużo więcej ciepła niż część ciała niezmieniona chorobowo.

Jest wiele zalet, które sprawiają, że termografia góruje nad klasycznymi metodami diagnostycznymi, takimi jak mammografia, ultrasonografia, czy rezonans magnetyczny. Przede wszystkim termografia jest metodą bazującą na obserwacji zmian fizjologicznych, a nie zmian anatomicznych, które zachodzą później. To właśnie sprawia, że można bardzo szybko wykryć raka już w początkowym stadium, zanim udamy się na ,,tradycyjne” i bardziej szczegółowe badanie.

Niestety jednak, mimo że zmiany w metabolizmie komórek nowotworowych pojawiają się, zanim można je wykryć za pomocą mammografii czy USG, to są one tak dyskretne, że zawsze jest ogromne prawdopodobieństwo na pominięcie tych zmian również w badaniu termowizyjnym…

Ponadto sporym problemem w przypadku termograficznego obrazowania zmian nowotworowych w piersiach jest, to że wszystkie drobne zmiany są umiejscowione na tyle głęboko w piersi lub jeśli piersi są duże, to w takich przypadkach mogą nie emitować zwiększonej emisji promieniowania podczerwonego na zewnątrz! W związku z tym takie zmiany nie zostaną uwidocznione na kamerze termowizyjnej.

Co to jest termografia?

Termografia jest procesem obrazowania w paśmie średniej podczerwieni. Proces ten rejestruje promieniowanie cieplne emitowane przez ciała fizyczne. Zmiany tych temperatur są rejestrowane precyzyjną kamerą, dzięki czemu mogą wykryć wczesne objawy chorób. Przedział temperatur w których następuje ten proces jest spotykany w warunkach codziennych, więc nie jest konieczne oświetlanie dodatkowym źródłem światła. Rozkład temperatur widać od razu, tak jak zdjęcie w aparacie fotograficznym. Kamery wykorzystywane przez lekarzy są wysokiej rozdzielczości, dzięki czemu są niezwykle precyzyjne i rejestrują temperaturę ciała z dokładnością do 0,01 st. C.

Termografia ma szerokie zastosowanie i wykorzystuje się ją nie tylko w medycynie, jako obrazowanie medyczne. Stosuje się ją również w badaniach naukowych, przez policję, wojsko oraz przy diagnostyce urządzeń mechanicznych, obwodów elektrycznych i termoizolacji budynków, a także w weterynarii.

Termografia medyczna jest całkowicie bezpieczna i bezinwazyjna. Służy do oceny układu kostnego, stawowego oraz mięśniowego. Pozwala również na obrazowanie wszelkich zmian fizjologicznych. Można ją wykorzystywać do analizy pacjenta wielokrotnie, ponieważ w przeciwieństwie do tomografii komputerowej, nie wykorzystuje promieniowania rentgenowskiego. Ponadto urządzenie termowizyjne jest znacznie tańsze, niż pozostałe sprzęty medyczne, takie jak rentgen, tomograf, czy ultrasonograf.

Kamera termowizyjna funkcjonuje dzięki matrycy, która odszukuje ciepło, czyli posiada możliwość odbioru promieniowania w paśmie podczerwieni. Sygnał promieniowania jest przedstawiany w formie wykresu rozkładu temperatur, czyli kolorowych obrazów ciała. Intensywny odcień czerwieni oznacza, że takie miejsce na ciele emituje więcej ciepła, intensywny kolor niebieski oznacza, że miejsce emituje mniej ciepła. Termografia w medycynie, jest metodą dodatkową, która pomaga dostarczyć nowych informacji o pacjencie. Nie można bazować tylko na tym procesie w ocenie stanu pacjenta, bo jest to przede wszystkim metoda informująca i monitorująca rodzaje zmian zapalnych. Organizm ludzki jest niezwykle złożonym systemem, którego temperatura zależy od bardzo wielu czynników. Bywa tak, że trudno jest postawić diagnozę, często pacjent denerwuje się przed badaniem, a to wpływa na temperaturę skóry i wyniki pomiarów. Na analizę wpływa także zastosowanie różnych kosmetyków na naszym ciele!