Pencitraan termal (termografi)

Pada tahun 1960, insinyur militer R. Lawson sedang menguji perangkat penglihatan malam yang saat itu masih dirahasiakan dan secara tidak sengaja mengarahkan lensa penerima perangkat tersebut ke seorang wanita dengan belahan dada terbuka yang duduk di seberangnya. Termogram kelenjar susu muncul di layar perangkat tersebut. Fenomena ini menarik perhatian sang mayor. Setelah memahami prospek arah ini, ia meninggalkan dinas dan pada tahun 1961, bersama dengan R. Barnes, ia mengembangkan dan berhasil menerapkan dalam praktik instalasi pertama untuk termografi medis.

Indikasi untuk prosedur

Bidang penggunaan diagnostik pencitraan termal yang paling umum digunakan adalah sebagai berikut.

• Pengenalan lesi prakanker dan tumor pada kelenjar susu, kelenjar tiroid, orbit dan beberapa penyakit kulit.
• Diagnosis penyakit sendi.
• Deteksi stadium awal dan/atau lanjut lesi stenotik/oklusif pada arteri karotis, subklavia, femoralis, dan poplitea.
• Diagnosis sirkulasi vena pada tungkai dan skrotum.

Seperti yang dapat dilihat dari daftar di atas, "aspek neurologis" dari penelitian ini hanya diwakili oleh pendeteksian insufisiensi karotis. Tanpa mengurangi pentingnya pendeteksian lesi stenotik/oklusif pada arteri karotis, yang diketahui sering kali berlangsung tanpa gejala atau dengan sedikit gejala, kami yakin bahwa kami memiliki hak untuk memperluas jangkauan penelitian termografi dalam neurologi secara signifikan.

Diketahui bahwa para klasik neurologi menganggap wajib untuk memeriksa pasien dalam keadaan telanjang, agar tidak terlewatkan adanya hipotrofi, disrafisme, dll.

Sama seperti dasar pemeriksaan neurologis adalah penentuan berbagai asimetri pada saraf kranial, motorik dan/atau sensorik, identifikasi anisoterm di berbagai area tubuh pasien merupakan inti dari termografi.

Jika kita memperhitungkan bahwa termografi adalah metode yang sangat sensitif (akurasi pengukuran hingga 0,01 °C) dengan spesifisitas yang relatif lebih rendah, analisis termogram menjadi proses kreatif yang memerlukan analisis klinis penting dari situasi dalam setiap kasus spesifik.

Misalnya, anisotermia orbital dapat disebabkan oleh proses yang sama sekali berbeda - dari penyumbatan arteri karotis hingga tumor fisura orbital superior, dari lagoftalmus hingga migrain kluster. Mengingat kesederhanaan, durasi yang singkat, keamanan, tidak menimbulkan rasa sakit, dan ketersediaan pencitraan termal, para ahli diagnostik menganggap metode ini ideal untuk pemeriksaan acak massal pada populasi guna mendeteksi stadium awal penyakit onkologis, vaskular, inflamasi pada dada, kelenjar tiroid, ginjal, sendi, skrotum, dan anggota badan.

Dalam kasus ini, termografi jasmani yang sangat sensitif akan menjadi sangat penting untuk seleksi awal pasien yang cepat: dalam kasus anisotermia pada kepala, kemungkinan besar pasien tersebut adalah pasien ahli saraf, ahli bedah saraf, dokter mata, atau ahli otolaringologi; dalam kasus asimetri suhu pada leher atau kelenjar susu, pasien dirujuk ke ahli endokrinologi atau onkologi; dan mereka yang mengalami anisotermia pada ekstremitas kemungkinan besar adalah pasien ahli angiologi.

Metodologi implementasi

Termografi adalah pencatatan radiasi inframerah yang tidak terlihat. Radiasi maksimum berada pada panjang gelombang 9,5 mikron. Menurut hukum Stefan-Boltzmann, jumlah energi yang dipancarkan sebanding dengan pangkat empat dari suhu absolut: W=T ⁴.

Radiasi inframerah pada kulit tidak bergantung pada ras, tingkat pigmentasi, dan karakteristik individu lainnya. Suhu permukaan tubuh bergantung pada 3 faktor utama: fitur vaskularisasi, tingkat proses metabolisme, dan perbedaan konduktivitas termal.

Saat ini, ada 3 modifikasi perekaman radiasi inframerah tubuh yang digunakan.

• Termografi mencatat termogenesis lapisan kulit paling superfisial (0,5-1,5 mm).
• Radiometri inframerah dalam kisaran sentimeter dan desimeter (panjang gelombang 17 cm dengan pita frekuensi 1,5-2,0 kHz) memungkinkan memperoleh informasi tentang struktur dalam tubuh.
• Termografi film menggunakan strip kristal cair kontak merekam radiasi termal dari lapisan luar kulit dengan ketebalan 0,3-0,8 mm.

Ada beberapa jenis dasar perangkat pencitraan termal.

• Termograf yang menggunakan nitrogen cair untuk mendinginkan sensor yang peka terhadap suhu. Perangkat ini memungkinkan Anda memperoleh gambar jarak jauh dari cahaya inframerah pada bagian tubuh manusia yang diperiksa. Perangkat ini bagus untuk memeriksa pasien yang direncanakan di rumah sakit dan/atau klinik rawat jalan, tetapi kurang bermanfaat dalam pengobatan darurat, terutama di samping tempat tidur pasien. Keterbatasan yang signifikan adalah perlunya ketersediaan nitrogen cair yang cukup langka dan mudah menguap secara konstan.
• Termograf yang tidak memerlukan penggunaan nitrogen cair. Perangkat semacam itu menyediakan tampilan peta aktivitas inframerah spektrum yang sedang dipelajari tanpa kontak. Termograf portabel sangat praktis - perangkat universal untuk pengobatan darurat: pemeriksaan di rumah, di ambulans, bagian penerimaan, rumah sakit, klinik, perawatan intensif, ruang operasi. Perangkat yang ditentukan bersifat portabel, sangat sensitif, dan cukup mudah dirawat. Sensitivitas sistem ini cukup tinggi dan mencapai seperseratus derajat.
• Termografi kontak berdasarkan film kristal cair. Ada analog domestik dan asing. Keuntungan - biaya penelitian lebih rendah, tidak perlu menggunakan nitrogen cair. Kerugian - intensitas tenaga kerja, kemungkinan penggunaan hanya pada permukaan datar, kebutuhan akan kontak yang rapat dan seragam dengan permukaan kulit kering, kesulitan penggunaan dalam pengobatan darurat. Modifikasi pencitraan termal ini memiliki sensitivitas lebih rendah - sekitar 0,5 °C.
• Radiometri inframerah, atau termotomografi. Jenis termograf ini memiliki antena khusus yang merekam rentang frekuensi sangat tinggi, yang memungkinkan pengukuran suhu struktur tubuh hingga kedalaman 17 cm dengan akurasi 0,1 °C. Sayangnya, perangkat ini sangat sensitif terhadap gangguan, sehingga hasilnya hanya dapat diandalkan jika bekerja di ruang khusus berpelindung.

Evaluasi hasil

Biasanya, distribusi aktivitas suhu pada area tubuh manusia yang identik benar-benar seragam. Oleh karena itu, esensi termografi medis pada dasarnya bermuara pada identifikasi, pelokalan, dan penentuan derajat asimetri termal serta penilaian klinisnya. Pada orang sehat, ciri-ciri distribusi panas simetris dicatat. Dengan demikian, daerah orbital, kulit wajah, bibir, leher biasanya lebih hangat (tampak sebagai area terang) daripada hidung, dahi bagian atas, segmen luar wajah (area gelap).

Secara paralel, gradien suhu yang paling khas dan konstan dari termogram kepala dan ekstremitas diperhitungkan.

• Gradien orbital horizontal. Biasanya, dengan cahaya inframerah yang seragam pada orbit, suhu sudut dalam mata 0,3-0,7° lebih tinggi daripada sudut luar.
• Gradien longitudinal ekstremitas atas. Bahu biasanya 0,5-0,7° "lebih panas" daripada punggung tangan.
• Gradien termal longitudinal pada ekstremitas bawah. Pada kebanyakan orang sehat, suhu paha 0,6-1,1° lebih tinggi daripada suhu kaki.

Gradien di atas bersifat relatif. Jika gradien orbital adalah yang paling konstan, maka anisotermia "anggota badan" bersifat variabel. Hal ini terutama berlaku untuk tangan - "penukar panas" utama tubuh. Termogenesis tangan paling rentan terhadap fluktuasi akibat persarafan, efek psikoemosional, pengobatan, dan dingin.

Sejumlah kondisi patologis yang menyebabkan perubahan aktivitas inframerah di berbagai bagian tubuh pasien.

Oklusi arteri karotis interna atau stenosis lebih dari 70% biasanya disertai dengan hipotermia orbita pada sisi oklusi dengan gradien termal 1,5-2,7°. Selama endarterektomi karotis, terdapat hubungan langsung antara "luminositas" orbita dan daerah supersiliaris (zona vaskularisasi arteri angular dan supratroklear) dan derajat penyempitan lumen arteri karotis. Dengan penyempitan lumen arteri karotis interna lebih dari 60%, terjadi penurunan radiasi inframerah daerah orbita yang homolateral terhadap stenosis.

E. Wood, menggunakan gabungan termografi dan angiografi, menunjukkan bahwa dalam kasus di mana arteri karotis eksterna homolateral berfungsi sebagai kolateral bagi arteri karotis interna yang tersumbat, kompresi jangka pendeknya semakin meningkatkan “pendinginan” orbit pada sisi arteri yang terkena.

Bila diperiksa selama eksaserbasi, sakit kepala cluster menunjukkan peningkatan pendaran cahaya yang nyata hingga 1,5-2,0° pada sisi “kelompok nyeri”.

Sebaliknya, migrain dingin (sakit kepala krim asetat) yang langka tetapi sangat menarik secara patogenetik, muncul sebagai akibat dari spasme sifon arteri karotis interna yang terbukti, memberikan hipotermia transien yang nyata pada orbit di sisi nyeri.

Arteritis temporal biasanya disertai dengan deteksi hipertermia “berat” pada proyeksi arteri temporal superfisial.

Hipotermia parah dan terus-menerus seperti topeng Harlequin merupakan ciri khas sindrom Barraquer-Simons.

Perubahan karakteristik pada termogram kepala diamati pada discirculation serebral vena - eksoftalmus berdenyut, sindrom Tolosa-Hunt dan sindrom Melkersson-Rosenthal. Dalam kasus terakhir, hiperemia bibir dan lidah selama eksaserbasi sindrom edematous memberikan hipertermia yang jelas, yang diratakan oleh terapi patogenetik.

Bentuk kerusakan wajah yang paling umum adalah prosopoparesis dan neuralgia trigeminal. Keduanya memiliki tanda-tanda termografi yang samar - dari hipertermia lokal yang jelas di daerah superciliary selama eksaserbasi neuralgia cabang pertama saraf trigeminal hingga hipotermia relatif di sisi nyeri cabang kedua dan ketiga. Prosopoparesis sebagian besar tidak menyebabkan anisotermia wajah yang signifikan.

Pada pasien dengan eksaserbasi sindrom arteri vertebralis, area hipertermia paling sering terlihat di zona paravertebral C4 C5 _di sisi sindrom nyeri.

Ketika mempelajari termogram ekstremitas pada pasien dengan kecelakaan serebrovaskular akut, kami pertama kali melihat hipotermia dini yang nyata pada ekstremitas kiri pasien dengan perdarahan hemisfer sisi kanan. Di satu sisi, fenomena ini memungkinkan kita untuk mengasumsikan kemungkinan lokalisasi hematoma dalam kasus koma dalam, di sisi lain, ini menegaskan tesis terkenal tentang asimetri fungsional hemisfer dengan dominasi pusat regulasi vegetatif di hemisfer kanan.

Dalam beberapa pengamatan pasien dengan bentuk kornea posterior siringomielia, kami merupakan yang pertama kali mencatat anisotermia pada batang tubuh dalam bentuk setengah jaket, yang mengonfirmasi adanya kelainan sensitivitas segmental-terdisosiasi pada penyakit ini.

Perubahan paling mencolok pada termogram terlihat pada lesi metastasis.

Sindrom Raynaud menimbulkan perubahan asimetris yang nyata dalam termogram tangan, khususnya setelah uji pendinginan, saat alih-alih tangan cepat hangat setelah 10 menit direndam dalam air dingin, jari-jari tidak hangat seperti biasa (akibat pembukaan pirau arteri dan vena yang cepat), tetapi tetap hipotermia untuk waktu yang lama.

Bagi sebagian besar pasien yang menderita penyakit getaran, berbeda dengan sindrom Raynaud, hipotermia simetris pada tangan lebih merupakan karakteristik, hingga "amputasi termal" selama eksaserbasi.

Seperti yang telah disebutkan, termogenesis tangan bersifat dinamis. Dalam hal ini, aspek terpenting dari pencitraan termal tangan adalah kemungkinan penggunaan termografi dinamis dan ultrasound dalam propaganda anti-nikotin.

Kaki panas merupakan hal yang umum terjadi pada pasien dengan eritromelalgia. Termografi sangat informatif dalam pengamatan dinamis pasien dengan angiopati pada bagian distal ekstremitas bawah dari berbagai genesis, hal ini menunjukkan efektivitas atau kegagalan pengobatan dan/atau pengobatan medis.

Dua aspek aplikasi pencitraan termal berikut ini penting tidak hanya untuk neurologi yang mendesak, tetapi juga untuk pengobatan darurat secara umum. Pertama, kita berbicara tentang kemungkinan diagnostik non-invasif dari tahap subklinis tromboflebitis iatrogenik. Pencitraan termal dinamis dan pemantauan dupleks ultrasonik pada vena yang dikateterisasi menunjukkan bahwa flebitis pasca-injeksi terjadi pada 50% pasien pada hari ke-2 kateterisasi berkelanjutan. Area hipertermia di sepanjang vena yang dikateterisasi, yang terekam pada termogram, bersama dengan aliran keluar vena yang terganggu menurut pemeriksaan dupleks ultrasonik, mencerminkan perkembangan flebitis iatrogenik. Perawatan yang tepat waktu membantu mencegah perkembangan flebotrombosis lebih lanjut, dan kontrol pencitraan termal yang berulang membantu menilai efektivitas perawatan pencegahan.

Pemantauan sirkulasi vena di ekstremitas bawah pasien hemiplegia dengan pencitraan termal dinamis dan ultrasonografi juga tidak kalah pentingnya. Penelitian yang dilengkapi dengan Dopplerografi ultrasonografi, pemeriksaan dupleks, dan uji koagulasi menunjukkan bahwa 60% pasien hemiplegia mengalami kondisi pretrombotik pada hari ke-2 hingga ke-3 stroke, dan 6 kali lebih sering terjadi pada ekstremitas bawah yang lumpuh. Hal ini dapat dipahami, karena pada pasien neurologis, pengenalan klinis flebopati sulit dilakukan karena gangguan sensorik dan motorik. Selain itu, kondisi ini sering kali disertai dengan gangguan bicara. Akibatnya, tidak seperti pasien di bagian terapi dan bedah, pasien neurologis, pada umumnya, tidak menunjukkan keluhan yang mengkhawatirkan berupa pembengkakan, nyeri, dan sensasi serupa. Oleh karena itu, jika metode termografi dinamis dan ultrasonografi mengungkapkan tanda-tanda awal gangguan aliran keluar vena, perawatan pencegahan yang mendesak diperlukan untuk mencegah perkembangan komplikasi gawat darurat yang sangat berat seperti emboli paru.

Penelitian dalam beberapa tahun terakhir telah menunjukkan secara meyakinkan bahwa jika kematian seseorang sebagai individu, tetapi bukan sebagai organisme, terkait erat dengan kematian otak, maka kematian otak sepenuhnya terkait dengan penghentian aliran darah intraserebral dan pencatatan apa yang disebut fenomena berhenti, yang hingga saat ini hanya dapat dilakukan dengan bantuan angiografi serebral kontras. Jelas, prosedur yang tidak aman dan sulit dilakukan seperti itu tidak dapat diterima oleh pasien yang sakit parah.

Metode ultrasound non-invasif dan termografi jelas lebih etis, mudah diakses, dan informatif.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]