Hippocrates는 400에서 BC 썼다. e. : "몸의 어느 부분에서 열이나 추위가 지나치게 빠르면 질병이 감지되어야합니다." 고대 그리스인들은 시체를 젖은 흙에 담갔다가 빨리 말라 버린 지역은 그 질병의 국부적 인 징후를 지적했습니다.
18 세기까지는 손과 체온계를 사용하는 것이 신체에서 방출되는 열을 측정하는 유일한 방법이었으며 아직까지는 신체 검사를 실시 할 때 접촉 식 온도계를 사용합니다. 1868 년 Karl Wunderlich 박사의 선구자적인 업적 이후 온도 기록의 기본 원리와 발열 연구 및 치료의 중요성을 강조한 이후 인체의 체온을 측정하는 것이 의학에서 중요한 역할을 수행했습니다. Wunderlich는 질병의 체온의 역학에 대한 지식은 실무자에게는 매우 중요하며, 어떤 경우에는 대체 할 수없는 이유 때문에 다음과 같은 이유로 인해서 중요하다고합니다.
- 온도는 위조도 위조도 될 수 없으며,
- 특정 온도 값은 발열을 나타내며,
- 정상 온도 한계를 초과하는 정도는 종종 질병의 심각성과 위험을 나타내며,
- 체온 측정법은 질병의 통제 된 과정에서 벗어나는 모든 것을 가장 빠르고 안전하게 모니터링하고, 재발 및 개선 모두를 감지하며,
- 온도 계측법을 사용하여 치료법을 최적화 할 수 있습니다.
첫 번째 사진은 점토가 묻은 환자입니다. 그런 다음 - 오래된 체온계의 설계 (F.A. Brokgauz Encyclopedic Dictionary 및 I.A.E90 : 1907).
온도계는 갈릴레오의 초기 온도계 (1592)에서 폴란드 - 독일 물리학 자 화씨 (1724)와 스웨덴 과학자 섭씨 (1742)의보다 편리한 보정 된 저울까지 천천히 발전했습니다. 화씨 (Fahrenheit)는 현재 미국에서만 널리 사용되고 있습니다. 온도 단위 켈빈은 영국 물리학 자 Thomson (Lord Kelvin)이 열역학 온도계를 제안한 열역학의 창시자 중 한 사람의 이름을 따서지었습니다. 열역학 온도계는 시작점 (0K)이 절대 영도 (분자 및 원자의 혼돈 운동이 멈추는 온도)와 일치합니다. 1도 섭씨와 1 켈빈은 중요성이 동일하며, 비늘은 273.15만큼 이동합니다 (즉, ° C = K - 273.15).
그 후 수년 동안 다른 장치들은 고주파 또는 이마의 온도를 측정하기 위해 열전쌍, 서미스터, 고온계 및 적외선 복사계와 같은 유리 수은 임상 온도계를 대체했습니다. 1880 년경 미국의 천문학 자이자 물리학자인 랭글리 (Langley)는 측정 된 방사선 플럭스의 흡수로 인해 가열되었을 때 반도체 온도에 민감한 요소의 전기 저항 변화에 기반한 열 방사선 검출기 인 볼로미터를 발명했습니다. 이 장치를 사용하면 400 미터 이상의 거리에있는 소의 크기만큼 생물의 온기를 느낄 수 있습니다.
왼쪽부터 Karl Wunderlich (1815-1877), Samuel Langley (1834-1906), Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736), Anders Celsius (1701-1744), William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907).
적외선 (IR) 방사선의 발견과 연구가 끝난 후에 만 병리학 적 증상의 적외선 가시화가 가능해졌으며, 이는 환자와 측정 기기가 직접 접촉 할 필요가 없다.
전자기 스펙트럼의 IR 부분의 성격을 이해하기위한 토대는 1800 년에 현재 적외선으로 알려진 가시 광선 인 적외선의 가열 효과를 발견 한 뛰어난 천문학 자 William Herschel과 그의 아들 John Herschel, 1840 년에, 자연적인 햇빛을 가진 실험에 의해받은 첫번째 열 이미지 - 열 화상.
왼쪽 : William Herschel (1783-1822)과 그의 실험. 센터에서 : John Herschel (1792-1871). 오른쪽은 1840 년 D. Herschel이 얻은 태양 복사열의 온도 기록이다.
그 이후로 많은 과학자들이 IR 방사선에 대한 심층적 인 지식에 기여해 왔습니다. 그러나 열 화상의 실제적인 사용을 성공적으로 실현하기 전에 D. Herschel의 적외선 열 화상 기록에서 100 년이 지나야했습니다. 이 기간 동안 Kirchhoff, Stephen, Boltzmann, Vin 및 Planck의 방사선 법칙이 발견되었습니다. 이 법칙은 현대 열 화상 및 전파 온도 측정 기술에서 고려되며, 시체의 방사능을 측정하여 온도를 측정 할 수 있습니다. 원격 작동 수신기 (열 화상 카메라, IR 및 밀리미터 라디오 온도계)는 밝기 온도, 즉 인체의 전자기 복사 전력에 해당하는 온도를 기록합니다.
방사선 법의 발견 자. 왼쪽에서 오른쪽으로 : Max Planck (1858-1947), Joseph Stefan (1835-1893), Ludwig Boltzmann (1844-1906), Wilhelm Wien (1864-1928).
20 세기 중반에 IR 기술의 군대 사용에 대한 집중적이고 성공적인 작업으로 최초의 열 화상 카메라가 탄생했습니다. 현대 열 화상 진찰 진단은 광범위한 범위의 주요 정보 기술 중 하나가되는 모든 이유를 가지고 있으며, 오늘날 IR 이미징 시스템은 의학, 과학 및 천문학에 큰 영향을 미쳤습니다.
열 화상 진단은 반세기 이상 전 세계 의사들에 의해 성공적으로 사용 된 기능 진단 방법입니다. 절대 무해, 시각적 명확성, 단순성 및 높은 정보 내용으로 결과를 얻는 속도와 같은 명백한 이점으로 인해 의학 분야의 열 이미징 방법의 적용 범위가 급속히 확대되었습니다.
의학 열 화상 진찰의 발달.
의학 용 열 화상 카메라 제작의 역사에는 여러 세대의 장치가 포함됩니다. 독일 물리학 자 - 분광학 마리안 체르니 (Marian Cherni)는 1925 년에 증발분을 개발했습니다. 그의 학생 볼링 반즈 (Bowling Barnes)는 1950 년대 서미스터를 기반으로 한 최초의 열 화상 카메라를 만들었습니다. 그러한 장치 중 하나가 McGill 대학의 캐나다 산부인과 의사이자 의학 연구원 인 Ray Lawson이 유방 땀샘의 온도 기록을 얻기 위해 사용했습니다. 1956 년에 그는 26 명의 여성에서 확인 된 악성 유방 종양의 투영에서 피부 온도 상승에 대한 적외선 영상을 이용한 검출에 대해보고 한 논문을 발표했습니다. 이 선구적인 연구는 새로운 진단 방법의 시작으로 간주 될 수 있습니다 - 임상 열 화상 검사 또는 의료 열 화상 진찰.
왼쪽에는 Ray Lawson (Ray N.Lawson, 1973)이 있고 오른쪽에는 첫 번째 열 화상 카메라 (영국의 Piroscan)가 있습니다.
생물 의학 연구
현대의 생물체 시각화 방법에 대한 의구 과학 연구에서 의심의 여지가 없으며 논쟁의 여지가없는 가치. 그중 엑스레이 (CT와 PET 포함), MRI의 다양한 변형, 초음파, 광학, 분광학, 전기 생리학 방법 등이 있습니다. 그러나 기존의 매핑 방법의 장점 외에도 실제 생리 학적 연구, 특히 인간 임상 연구에서의 모든 연구에는 일정한 한계가 있습니다.
따라서 다양한 도구 지원과 위의 방법으로 온도를 측정 할 수있는 능력에도 불구하고 의학에서의 열 이미징은 신체가 기록한 방사선의 파장뿐만 아니라 다음과 같은 많은 추가 기능에 의해 결정되는 틈새를 차지합니다. 완전 무해, 비접촉, 속도 및 연구의 단순성 높은 진단 정보.
우리는 또한 열 화상 진찰과 신체 및 기능 시스템의 기능 상태에 대한 임상 및 하드웨어 평가의 다른 방법을 함께 사용하면 종종 그 효과가 증가한다고 덧붙입니다. 견고하고 근거 중심의 연구 방법론을 통해 이러한 특성은 L.B에 의해 표현 된 열 이미징을 변형시킬 수 있습니다. Likhterman, "이상적인 진단 방법".
사람의 열 이미징
인체는 개방 된 비평 형 열역학 시스템으로 주변 환경과의 지속적인 상호 작용을하며 복잡한 주변 온도 조절로 인해 신체의 중심 부위 인 두개골, 가슴 및 복강과 같은 "핵심"온도를 일정하게 유지하기위한 복잡한 체온 조절 시스템을 구현합니다.. 내부 환경의 안정성과 동적 균형을 유지하는 것은 신체의 중요한 활동의 필수적인 특징입니다.
물리학의 법칙에 따르면, 에너지의 모든 변형 (살아있는 유기체를 포함하여)의 일부는 열로 변합니다. 신체의 모든 과정은 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다 : 에너지와 에너지 흡수의 방출로 일어납니다. 동종 요법 (온혈 동물)의 몸에서 열원으로 작용하는 가장 중요한 생리 학적 과정은 기초 대사, 자세 유지, 냉기, 운동 활동 및 추위 떨림입니다. 기초 대사는 가장 중요한 근원이며, 동시에 신체에서 지속적으로 발생하는 과정의 결과로 형성되는 열의 소비 : 모든 세포의 막에 물질과 전하의 구배 유지; 심장 및 호흡기 근육의 작용; 장 운동성; 부드럽고 골격 근육의 음색 유지; 재생 공정 등
살아있는 유기체에서 조직의 열전도도는 주로 혈류와 관련이 있으며 대체로 신진 대사의 강도와 관련이 있습니다. 더 깊은 구조로부터의 열 전달의 반사기 메커니즘은 또한 표면 열 패턴 (열 필드의 분포)의 형성에 참여할 수있다. 혈류 및 신진 대사 외에도 개방 신경 구조의 열 방출은 전기 발생에 의해 결정됩니다. 피부로부터의 적외선 복사를 결정하는 외부 요인은 외부 온도 노출의 온도, 면적 및 기간입니다.
피부의 정상적인 생리 온도 프로파일은 체온의 양측에 상대 대칭을 갖는 사지의 머리에서 다리 및 근위 - 원위 방향 (중심에서 주변까지)의 온도 감소를 보여 주며, 이는 열 이미징을 사용하여 반복적으로 시연되었습니다. 코르티솔과 프로제스테론 생산과 같은 호르몬 수준의주기적인 변동뿐만 아니라 생물학적 (일주기) 리듬, 호르몬 시스템의 상태, 교감 신경계, 열과 물 대사, 혈관 운동계의 상태, 피부 두께와 색소 침착 및 대상의 스트레스 수준, 지방화 및 통증의 심각성 등이 있습니다. 따라서 피부 온도는 생리학의 법칙뿐만 아니라 지방 순환 장애, 패 혈성 또는 무균 성 염증의 종양, 종양의 존재에 의해 결정되며 또한 투약, 흡연, 향수의 사용 및 다른 많은 요인들.
자연적 질문이 생깁니다 : 인체의 적외선 복사에 영향을 미치는 그러한 요소가 풍부한 열 화상 검사를 기반으로 구체화 된 특정 결론을 도출 할 수 있습니까?
대답은 '예'입니다! - 그런 반응의 기초는 사람이 동형 열매 생물에 속한다는 것인데, 온도의 정규 분포에 대한 기준을 수립하고 온도 표준과 병리학의 개념을 정의하는 것이 가능하다. homeothermic 창조물의 실존의 기초는 열 조절과 열 방출 사이에서 적당한 균형을 가지고 가능한 일정한 체온을 유지하는 온도 조절입니다. 일반적으로 사람의 경우 뇌, 혈액 및 내부 기관의 온도 ( "핵"의 온도)는 ± 1.5 °의 변동 범위에서 약 37 ° C 변동합니다. 더 중대한 온도 편차가있는 경우, 효소의 활동이 방해 받고 기관 및 조직의 기능 장애가 발생하는 반면 43 ℃ 이상 33 ℃ 이하의 인체 온도는 삶과 실질적으로 양립 할 수 없습니다. 다양한 조건에서 일정한 체온을 유지할 수있는 모든 반응은 뇌에 위치한 특별한 신경 센터에 의해 제어됩니다.
현재, 온도 센세이션은 열 민감성 피부 기계 수용체의 누적 된 활성에 의해 제공되며, 그 정보는 상위 센터로 전달된다. 온도 조절 시스템은 뇌의 피질 및 시상 하부 영역을 포함합니다. 시상 하부는 외부 및 내부 thermoreceptor로부터의 정보를 처리하고 실제 및 목표 온도의 조정을 제공합니다. 시상 하부의 전방 부위가 열 전달의 과정을 조절하고 후 시상 하부의 핵이 열 발생의 중심으로 간주된다는 것이 확인되었습니다.
시상 하부 외에도 열에 민감한 구조물은 뇌간 (중위 및 수질), 척수, 복강의 등쪽 벽, 근육 및 피하 조직에서도 발견됩니다. 이는 온도 조절 시스템이 "정상"이라고 간주하는 온도 값의 편차에 대응하기위한 지역 및 중앙 메커니즘 모두를 의미합니다. 이 시스템에서 가장 중요한 메커니즘은 교감 신경계에 의한 피부의 혈관 색조 조절입니다. 피부의 혈액 충진 증가는 열 전도성을 증가 시키며 따라서 피부를 통한 직접적인 전도 (전도)로 인한 신체의 열 전달을 증가시킵니다. 말초 혈액 순환의 감소는 반대로 열의 "유지"에 기여합니다. 이러한 메커니즘은 과열 및 과냉각으로부터 신체를 보호합니다.
유기 열량 유기체에 필수적인 환경으로의 열 분산은 열 전도, 열 방사, 대류, 신체 표면에서의 유체 증발 등 여러 가지 방식으로 발생합니다. 인체의 전체 열 전달에서 이러한 구성 요소의 비율의 변화는 환경의 온도 및 습도에 따라 달라집니다. 온도 편한 조건 (공기 온도 20 ° C 및 상대 습도 40-60 %)에서 방사선은 54 kcal / h, 열전도도는 26 kcal / h, 증발은 23 kcal / h입니다. 생물학적 조직에서의 열 전달 과정은 조직의 열 전도성, 대류, 혈액 관류의 강도, 신진 대사 열 방출에 달려 있습니다.
기술적 능력
신호로서의 IR 방사선의 정보 가치는 다양한 조직 및 신체 시스템에서의 기능 상태 및 변화의 역 동성을 반영한다는 것입니다. 적외선 복사가 신체 표면에서 기록된다는 사실에도 불구하고 피부 아래에 위치한 조직의 기여에 대한 정보를 포함 할 수 있습니다. 특히 피하 지방의 발달, 근육의 다양한 기능 상태, 병리학 적 과정 - 연조직 종양, 염증 과정, suppurations 등 이러한 임상 상황에서의 열 화상 진단 방법의 가치는 접촉 또는 침습 (서미스터, 열전쌍 등) 온도 측정 방법을 사용할 수 없기 때문이며 심도 측정 방법 (라디오 온도계)을 사용하기 전에 열 이미징은 공간 및 시간 분해능에 이점이 있습니다.
열 화상 장비의 기술적 기능을 통해 표면 온도의 작은 차이라도 안정적으로 수정할 수 있습니다. 혈관을 통한 혈액 이동의 양과 속도의 변화, 피부 표면에서 체액의 방출과 증발, 신체 표면의 온도 변화를 초래하는 것과 같은 과정을 시각화 한 열 이미징은 실시간으로 환자의 기능 정보를 얻는 첨단 기술입니다.
열 화상 촬영법
Thermotopography (신체의 다른 부분의 표면에 고정 된 온도 분포의 패턴)는 전체적으로 유용한 많은 데이터를 담고 있습니다. 정적 측정에서 의미있는 정보는 동일한 환자의 신체의 대칭 영역에서의 온도 차이를 분석하거나 온도 기울기를 분석하거나 연구중인 대상의 IR 이미지를 다른 대상의 열 인물 사진과 비교하여 추출 할 수 있습니다. 동적 측정은 연구자에게 추가 정보를 제공하여 치료 과정을 모니터링하고 그 효과를 평가하고 전체적인 체온 조절 시스템과 개별 링크의 기능 상태 변화를 탐색 할 수 있도록합니다.
진단 방법의 입증 된 정보 성으로 유선의 병리 또는하지의 정맥 병변과 같은 질병에 대해 90-97 %에 이르는이 방법을 통해 전임상 단계의 질병을 진단 할 수 있습니다.
국소 온도의 증가에 대한 주요 병리학 적 이유 :
- 미세 혈관계의 혈관의 국소 팽창 및 대사 과정의 강화가 일어나는 임의의 기원의 염증;
- 정맥류 유출 및 정맥 울혈 장애;
- 악성 신 생물 (metabolic process)이 활성화된다. 국소 열 화상 진단은 표재성 또는 얕은 악성 종양이 피부 (예 : 피부, 유방 땀샘, 갑상선) 아래에있을 때 특히 효과적입니다.
- 척추 뿌리 및 말초 신경의 자극. 이 경우, 온도 상승은 그들의 innervation의 영역에서 관찰된다;
- 각종 기관의 신진 대사 증가.
국소 온도를 낮추는 주요 병리 원인 :
- 동맥혈 공급의 위반 (동맥의 죽상 경화 병변, 혈전증 등);
- 미세 순환의 감소 (다양한 기원의 미세 혈관 병증, 혈관계의 식물 영양 조절 장애);
- 나이 또는 병리학 적 특성의 다양한 기관의 신진 대사 수준 감소;
- 결합 조직에 의해 기능적으로 활성 인 조직을 대체하는 퇴행성 과정;
- 척추 뿌리 및 말초 신경의 부작용 (해당하는 dermatome 및 innervation zone에서).
진단 방법으로서의 열 화상 진단의 장점
- 단순성, 접근성 및 사용 용이성;
- 결과를 실시간으로 수신;
- 이동성 및 특정 속성을 가진 특정 영역 또는 사무실에 대한 바인딩 부족
- 의료 교육이없는 사람 (간호사, 실험실 보조원)을 포함하여 필요한 비교적 단기간의 훈련을받은 사람이 연구 (온도 기록의 형태로 1 차 데이터를 얻는 것)를 수행 할 수있는 능력;
- 이 장치는 소프트웨어 및 하드웨어 콤플렉스의 요소이기 때문에 서비스에 이미지를 전송할 가능성이 있습니다. 서모 그래피의 전문가가 병리학의 열 화상 징후가 있는지 온라인에서 얻은 이미지를 평가할 것이므로 원격 의료 기술 알고리즘이 구현됩니다. 가까운 장래에, 우리의 소프트웨어는 병적 영역의 징후를 자동으로 감지하고 환자의 열 화상 검사 검사를위한 프로토콜을 형성 할 것입니다.
- 열 화상 비전은 무혈 상태이며 환자와 직원에게 무해한 (비 침습적 인) 무의식적 인 수술은 환자의 상태에 관계없이 반복적으로 수행 될 수 있습니다.
시험 보고서
서로 다른 시간에 얻은 열 화상 기록의 정확한 분석과 비교를 위해 연구는 표준화 된 조건, 즉 :
- 열 (배터리, 팬 히터, 백열등) 및 냉기 (냉난방, 열림)와 같은 원인을 제외하고 22-24 ° C의 온도에서 (이 범위의 온도 열 조절은 정상적인 생리 모드에서 작동합니다) 겨울철 창문 등);
- 식사를하고 신체 활동을 수행 한 후 2 시간 이내에;
- 적어도 하루 동안 혈관 작용 약리학 적 제제, 연고, 마찰 또는 동종 요법 사용, 5-6 시간 이내 - 향료와 함께;
- 적어도 15 분 동안 검사 영역에서 개방 피부로 적응시킨 후;
- 월경주기의 중간 (10-14 일) 유방 땀샘 검사에서 여성.
연구의 범위는 목표에 달려 있습니다. 1 차 전체 검사에는 약 20-25 개의 열 화상 기록의 등록, 통제 결과 (치료 결과에 대한) 또는 구역 (예 : 유방 땀샘에만 해당) 연구가 훨씬 적습니다. 증언에 따르면,이 연구는 병리학을 확인 / 확인하기위한 목적의 스트레스 테스트 (냉증 테스트, 포도당 테스트, 운동 테스트 등)로 보완 될 수 있습니다.
하나의 구역 (적응 시간을 고려하지 않음)의 연구 기간은 3-5 분이며, 전체 다중 현장 연구는 10-15 분이 소요됩니다. 스트레스 테스트 기간은 5 분 (운동)부터 45 분 (포도당 테스트)까지입니다.
의학계가 열 화상 진단을 많은 질병을 진단하기위한 증거 기반 방법으로 항상 합리적으로 고려하지 않는다는 사실에도 불구하고이 방법은 주로 진단 적 의사 결정을 지원하는 도구라고 생각합니다.
열 화상 장치 (열 화상 카메라)
열 화상 검사는 온도의 국소 증가 (감소는 적다 - 감소)와 함께 다양한 병원성 과정을 확인하고 국한시키는 것을 목표로하는 연구의 의학적 방법이다. 이 방법을 사용하면 다양한 형태의 염증 과정, 종양의 활발한 성장, 정맥류, 상처, 타박상, 골절을 확인할 수 있습니다. 정확한 진단을 통해 정확한 진단을 내리고 프로세스의 현지화를 결정할 수 있습니다.
프로 시저 설명
열 화상 방식에는 비접촉식과 접촉 형의 두 가지 유형이 있지만 두 가지 방법의 핵심은 특정 영역에서 체온을 측정하는 것입니다.
비접촉식 열 화상 촬영은 온도계 및 열 화상 카메라를 포함하는 특정 장치를 사용하여 수행됩니다. 이 장치는 적외선을 등록하고 이미지로 표시합니다. 이 방법을 사용하면 환자의 몸 전체를 즉시 덮을 수 있습니다.
접촉 식 열역학은 인체의 온도에 따라 색이 변하는 액정을 사용합니다. 적절한 커넥터가있는 특수 레이어 또는 필름을 사용하여 접촉이 이루어집니다. 이 방법은 비접촉 열 화상 검사보다 정확하고 정확합니다.
열 화상 촬영 준비
상대적으로 단순함에도 불구하고 절차에는 준비 과정에서 몇 가지 특징이 있습니다.
연구 10 일 전에 호르몬을 포함하거나 심장 혈관계에 영향을 미치는 모든 약물 복용을 중단해야합니다. 조사중인 부위에 영향을 줄 수있는 연고를 제거하십시오. 환자의 복부 기관을 검사 할 때 먹지 않아야합니다 (공복 상태에 있어야 함).
유방 검사의 경우 생리주기의 날을 8-10 (일부 출처는 6-8이므로 전문가와 상담하는 것이 가장 좋습니다)까지 기다려야합니다. 열 화상 화가 수행되는 실내에는 섭씨 22-23 도의 일정한 온도가 있어야합니다. 환자가 적응할 수 있도록하려면 사무실에서 옷을 벗고 15-20 분 이내에 익숙해 져야합니다. 환자는 휴식과 안정 상태에 있어야 결과에 큰 영향을 줄 수 있습니다.
연구 수행
이 절차는 기능 진단 전문가가 수행 할 수 있지만 고도로 전문화 된 의사가 결과를 해독하고 진단을 확립합니다.
이 연구는 평범하지 않기 때문에 모든 병원이 열 화상 장치 장비를 갖추고있는 것은 아닙니다.
이 때문에 이런 유형의 검사는 사설 클리닉이나 일부 유형의 진료소에서 이루어지며 상당한 비용이 든다. 의사의 처방전 직후에 연구를 수행하는 것은 불가능합니다. 절차 이전에 오랜 기간 동안 특정 요구 사항을 충족시켜야 할 필요가 있기 때문입니다.
비접촉식 열 화상 촬영은 대부분 서 있거나 누워 있습니다. 동시에 프로세스 자체는 다른 각도에서 촬영하거나 비디오를 촬영하는 절차와 유사합니다. 접촉 식 써모 그라피는 이전에 지정된 필름 또는 레이어를 연구중인 영역과 접촉시킴으로써 주로 앉아서 수행됩니다. 이미지는 컴퓨터 화면으로 전송되거나 전문가의 추가 조치를 위해 디지털 미디어에 기록됩니다.
열 화상 장치의 결과는 전자적으로 평가되고 처리됩니다. 병리학은 저체온 (부위의 정상 온도보다 낮은 온도) 또는 고열 (고온)이있는 장소의 열적 패턴의 변화로 인해 현저합니다.
장점과 단점
장점 중 하나는 금기 사항과 연령 제한이없는 고통없는 연구 인 의사와 환자 모두에게 절대 안전 연구를 제공하는 것입니다. 또한 장치는 환경을 오염시키지 않으며 매우 정확한 위치 표시 (오류는 밀리미터 미만)를 나타내며 온도 변화 (최대 0.008도까지)를 정확하게 표시하므로 한 세션에서 전체 본문을 검사 할 수 있습니다.
단점은 결과적으로 환자가 준비 단계에서 요구 사항을 부당하게 이행 할 수 있다는 사실입니다. 그 결과는 정확하지 않을 수 있습니다.
긴 준비는 마이너스로 간주되기 때문에 설문 조사 당시 결과가 되돌릴 수 없기 때문에이 방법을 사용하는 의료 및 의학 연구 기관의 수가 적은 대체 방법 (예 : 생검)에 비해 비용이 많이 든다.
적응증
유방암의 수가 증가함에 따라 새로운 연구 방법이 필요했으며 결과적으로 월경주기의 특정 날짜에 수행해야한다는 요구 사항이 있었지만 온도 기록법이 장점 때문에 유선을 검사하는 주요 방법 중 하나가되었습니다.
염증 과정은 온도의 상승을 동반하기 때문에 (특히 국소화의 위치에서), 열 화상 검사를 통해 염증의 중심을 제한 할 수 있습니다. 이것은 고열이이 영역의 명확한 경계를 가지고 있기 때문에 염증 과정이 내부 공동 기관 또는 다른 체강을 강타했을 때 특히 두드러집니다.
혈관 시스템의 모든 위반은 또한 연구에서 명확하게 볼 수 있습니다. 따라서 정맥류가 있으면 벽의 두께가 줄어들어 결과적으로 열전달이 증가합니다. 혈액 공급이 부족하거나 부족하여 허혈, 혈전 및 괴사가 생기면 신체 부위와 혈관의 온도가 떨어집니다.
이것은 초기 단계에서 정맥을 식별 할 수있게하며 혈관 조영법은 혈관과 X 선 방사선의 부정적인 영향 모두에 영향을 미치므로 병리학을 연구하는 데 가장 유용한 방법은 아닙니다.
내분비 시스템, 특히 갑상선, 췌장 및 타액선의 변화. 제 1 형 당뇨병의 원인이 될 수있는 췌장에 대한 종양 학적 과정의 발달 및 췌장의 손상을 결정할 수 있습니다. 갑상선의 침범 - 신체 일부의 저체온증으로 나타날 수 있습니다.
피부의 열 교환 장애는 피부의 표면 모세 혈관 경련이나 이완과 관련이 있습니다. 그것은 신경 계통의 장애 또는 선천 병리의 결과 일 수 있습니다. 이 방법 외에도 다른 방법으로 정확한 진단을 내릴 수 없기 때문에이 경우 온도 기록이 정확한 진단을 설정하는 유일한 방법입니다.
체열 기록법은 부상과 그 유형의 국소화를 결정할 수 있기 때문에 외상학에 적극적으로 사용됩니다.
스트레칭과 타박상은 특정 부위, 근육 또는 근육 그룹의 온도 상승이 특징입니다. 폐쇄 골절이있는 경우 골절의 경계, X- 선보다 훨씬 뚜렷한 뼈의 파편을 명확하게 볼 수 있으며 부정적인 외부 영향이 없기 때문에 더 안전합니다.
열 이미징
중기 생물학, 정보학 및 경제학과
의학에서의 열 이미징
1 학년 학생
Gushchin N.V., Danilov I.A.
2. 주요 부분
- 열 이미징에 대한 역사적인 정보;
- 열 이미징의 생물 물리학 적 측면.;
- 의학 이미징의 본질;
- 의료 진단 분야의 열 이미징 분야;
- 열 이미징 연구 방법;
- 열 화상을 해석하는 방법;
- 의료용 열 화상 장치;
- 의학에서 열 이미징 진단을 향상시키는 방법과 전망;
열 방사선 법칙의 적용 영역으로서의 열 이미징
열 이미징은 우리 주위의 세계에 대한 다양한 정보를 얻는 보편적 인 방법이라고 할 수 있습니다. 알려진 바와 같이, 열 방사는 온도가 절대 영도와 다른 임의의 몸체를 갖는다. 또한, 대부분의 에너지 변환 공정 (및 이들 모두 알려진 공정 포함)은 열의 방출 또는 흡수와 함께 발생합니다. 지구의 평균 온도가 높지 않기 때문에, 대부분의 공정은 낮은 비열 및 낮은 온도에서 발생합니다. 따라서, 이러한 공정의 최대 방사 에너지는 적외선 극초단파 범위에 속한다.
열 이미징은 가볍게 가열 된 물체를 관찰 할 수있는 물리적 기초, 방법 및 장치 (열 화상 카메라)를 연구하는 과학 및 기술 분야입니다.
의료 응용
현대 의학에서 열 이미징은 다른 방법으로는 제어하기 어려운 병리를 식별 할 수있는 강력한 진단 방법입니다. 열 화상 진단은 유방의 염증 및 종양, 부인과 장기, 피부, 림프절, ENT 질환, 사지의 신경 및 혈관 병변, 다음과 같은 질병을 진단하는데 사용됩니다. (방사선 증상이 나타나기 전에, 그리고 환자의 불만이 나타나기 훨씬 전에 오랜 시간 동안 환자의 불만이 나타납니다. 정맥류; 위장관, 간, 신장의 염증성 질환; 골 연골 증 및 척추 종양.
1. 열 이미징에 대한 과거 정보
처음으로 1956 년 캐나다 외과 의사 Dr. Lawson이 임상 실습에서 열 화상 진단을 적용했습니다. 그는 여성의 유방 땀샘 암의 조기 진단을 위해 군사 목적으로 사용되는 야간 투시 장치를 사용했습니다. 열 이미징 방법의 사용은 고무적인 결과를 보여주었습니다. 유방암 진단의 신뢰도는 특히 초기 단계에서 약 60-70 % 였고, 대규모 집단 검진 중 위험 그룹을 밝혀 내면 열 화상 진단의 효율성이 정당화되었습니다. 미래에는 열 이미징 (thermal imaging)이 의학에서보다 광범위하게 사용됩니다. 열 이미징 기술의 발전으로 신경 외과, 치료, 혈관 수술, 반사 요법 및 반사 요법에서 열 화상 카메라를 사용할 수있게되었습니다. 독일, 노르웨이, 스웨덴, 덴마크, 프랑스, 이탈리아, 미국, 캐나다, 일본, 중국, 한국, 스페인, 러시아 등 모든 선진국에서 의료 영상에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 열 화상 장비 생산의 선두 주자는 미국, 일본, 스웨덴 및 러시아입니다.
2. 열 이미징의 생물 물리학 측면.
발열 생화학으로 인한 인체에서
세포와 조직의 과정뿐만 아니라 에너지의 방출로 인해,
DNA와 RNA의 합성과 관련되어, 50-100 kcal / gram의 다량의 열을 생성한다. 이 열은 순환하는 혈액과 림프를 통해 체내로 분산됩니다. 혈액 순환은 온도 기울기를 조절합니다. 혈액은 운동의 특성에 따라 변하지 않는 높은 열 전도성으로 인하여 신체의 중심 부위와 주변 부위 사이에서 집중적 인 열교환을 수행 할 수 있습니다. 가장 따뜻한 것은 혼합 된 정맥혈입니다. 그것은 폐에서 조금 식히고, 혈액 순환의 큰 원형을 통해 퍼지며, 조직, 장기 및 시스템의 최적 온도를 유지합니다. 피부 혈관을 통과하는 혈액의 온도는 2-3 ° 감소합니다. 병리학에서는 순환계가 교란됩니다. 변화는 신진 대사가 증가함에 따라 일어납니다. 예를 들어 염증에 초점이 맞춰지면 혈액 관류가 증가하고 결과적으로 열전도도가 증가합니다. 열전도도는 고열 치료 초점으로 인해 열 화상에 반영됩니다. 피부 온도는 잘 정의 된 지형을 가지고 있습니다.
사실, 신생아에서 IAArkhangelskaya가 보여 주듯이, 피부 thermomotopography가 없습니다. 말단, 코끝 및 귀가개는 가장 낮은 온도 (23-30 °)를 나타냅니다. 회음부, 목, 상복부, 입술, 볼에서 겨드랑이 부위의 최고 온도. 나머지 영역은 31-33.5 ℃의 온도를 갖는다. 피부 온도의 일일 변화는 평균 0.3-0.1 ° C이며, 신체적 및 정신적 스트레스뿐 아니라 다른 요인에 따라 달라집니다.
다른 것들은 동일하고, 피부 온도의 최소 변화
목과 이마에서 관찰 된 최대 - 말초의
팔다리는 신경계의 높은 부위의 영향으로 설명됩니다. 여성들은 종종 남성보다 피부 온도가 낮습니다. 나이가 들면이 온도는 감소하고 주변 온도의 영향으로 변이가 감소합니다. 신체의 내부 영역 온도의 비율의 일정한 변화로 체온 조절 과정이 활성화되어 체온과 환경 사이에 새로운 수준의 평형을 이룹니다.
건강한 사람의 경우 온도 분포가 대칭입니다.
몸의 정중선에 비례하여 이 대칭을 깨는 것도 도움이됩니다.
질병의 열 이미징 진단을위한 주요 기준. 열적 비대칭의 양적 표현은 온도 차이의 크기입니다.
온도 비대칭의 주요 원인은 다음과 같습니다.
1) 혈관 종양을 포함한 선천성 혈관 병리.
2) 자율 신경 장애, 혈관 조음 조절 장애.
3) 외상, 혈전증, 색전증,
4) 정맥 울혈, 정맥 판막 기능 부전으로 인한 역행 혈류.
5) 염증 과정, 대사 과정에서 국소적인 증가를 일으키는 종양.
6) 팽창으로 인한 조직의 열전도율의 변화.
피하 지방층의 감소.
소위 생리적 열적 비대칭 (physiological thermo-asymmetry)이 있는데,
차동의 병리학 적 낮은 진폭과는 다르다
각 개별 신체 부위의 온도. 가슴, 복부, 등
온도차는 1.0 ℃를 초과하지 않는다.
인체의 체온 조절 반응 조절
중앙 이외에도 온도 조절에 대한 국지적 메커니즘이 있습니다.
통제하에있는 모세 혈관의 고밀도 네트워크 덕분에 피부가 생겼습니다.
자율 신경계이며 크게 확장하거나
혈관의 루멘을 완전히 닫고, 넓은 범위에서 당신의 구경을 바꾸기 위해 - 아름다운 열교환 기관과 체온 조절기.
서모 그래피 - 기능 진단법,
인체의 적외 방사선의 등록에 기초하여,
온도에 비례한다. 정상 상태에서 열 방사의 분포와 강도는 신체, 특히 표면과 심부 및 장기 모두에서 발생하는 생리적 과정의 특성에 의해 결정됩니다. 상이한 병리학 적 상태는 열 비대칭 및 고 방사 또는 저 방사 구역과 열 감지 화상에 반영되는 대칭 신체 구역 사이의 온도 구배의 존재를 특징으로한다. 이 사실은 수많은 임상 연구에 의해 입증 된 바와 같이 중요한 진단 및 예후 가치를 가지고 있습니다.
3. 의학 열 화상 진찰의 본질.
의료 열 화상 (열 화상)은 인체의 열처리 과정을 평가할 수있는 유일한 진단 방법입니다. 많은 질병의 진단의 신뢰성은이 평가의 효과에 달려 있습니다.
다양한 유형의 병리학에서 인체 표면의 온도 분포에 대한 공간 정보는 직접적 또는 간접적으로 손상된 열 생성, 열교환 및 온도 조절과 관련되기 때문에 독립적 인 관심사입니다. 온도 변화는 손상된 혈액 순환과 신진 대사를 반영하므로 매우 유익한 방법으로서 열 이미징은 이러한 장애를 진단하는 다른 도구 적 방법 중에서 독립적 인 역할을합니다.
조직의 열 상태, 그들의 온도는 적외선 복사의 강도로 특징 지어집니다. 인간은 31 ° C에서 42 ° C의 온도를 갖는 생물학적 물체로서 주로 적외선 복사의 원천입니다. 이 방사선의 최대 스펙트럼 밀도는 약 10 미크론의 영역에 있습니다.
열 화상 카메라는 8-12 마이크론 범위에서 작동하므로 인체 표면의 적외선을 매우 정확하게 기록 할 수 있습니다. 또한 병리학 적 초점의 각 지점에서 온도의 절대 값을 측정하는 기능을 구현했습니다. 이러한 상황은 중요한 예측 가치가 있으며 응용 프로그램의 확장으로 새로운 하이테크 수준의 연구를 수행 할 수있는 기회를 제공합니다. 가장 유망한 분야는 다양한 병리학에 대한 심층적이고 상세한 연구, 다양한 외과 중재 중 열 화상 진찰 진단을 포함합니다.
따라서 열 화상 카메라를 사용하여 필요한 신뢰성으로 열전달 영역을 기록하고 얻은 정보를 평가하여 정성 및 정량 특성을 부여하는 것이 가능합니다. 적외선 복사, 국경의 위치, 크기, 모양 및 특성을 등록 할 때, 병적 인 초점의 구조가 시각화됩니다. 이것은 열 화상 정보의 정성 분석입니다. 절대 온도를 측정 할 때, 병적 과정의 심각도, 그 활동이 평가되며, 장애의 본질 (기능적, 유기적)이 차별화됩니다. 이것은 열 화상 정보의 정량 분석입니다.
의료용 열 화상 진단의 진단 기능은 신체 표면의 적외선 복사 영역 분포에 대한 평가를 기반으로합니다. 이 방법은 병리학 분야의 해부학 적 및 지형 학적 및 기능적 변화에 대한 정보를 제공합니다. 의료용 열 이미징을 사용하면 염증, 혈관 및 종양의 초기 단계까지 미묘하게 캡처 할 수 있습니다. 표준 (생리 학적으로 정상적인) 신체 윤곽의 배경에 대한 국소 온도의 증가 또는 감소에 따라, 병리학 분야의 조직의 적외 방사선은 증가하거나 감소합니다.
4. 의학 분야의 열 이미징 응용 분야.
체온 검사는 내부 장기의 병리학 적 및 기능적 장애의 초기, 전임상 단계에서 확인하고 명확히 할 수있게합니다. 의료 진단 분야의 응용 분야 :
당뇨병 성 혈관 증, 죽상 동맥 경화증, 혈관 내 반점염, 레이노 병, 간염, 자율 신경 조절 장애, 심근염, 기관지염 등. 비뇨기과 - 신장, 방광 등의 염증성 질환 신경, 다양한 원인의 큰 관절의 염증성 질환, 골수염 등
종양학 - 다양한 종류의 종양, 성형 수술, 이식 된 피부 씹기. 산부인과 - 양성 및 악성 종양, 유선 낭종, 유방염, 임신 초기 진단 등. 이비인후과 - 안면 신경 마비 및 안면 마비, 알레르기 성 비염, 부비동염 염증 등
약리학 - 항염증제 및 혈관 확장제 등의 효과에 대한 객관적인 데이터를 얻습니다.
온도 측정은 질병을 나타내는 매우 첫 번째 증상입니다. 온도 반응은 보편성으로 인해 박테리아, 바이러스, 알레르기, 신경 정신병과 같은 모든 유형의 질병에서 발생합니다.
5. 열 이미징 연구 방법.
열 화상 진단 방법은 다양한 병리학에서 유사한 혈관 및 대사 반응이 형성되므로 매우 유익하고 얻은 정보에 특이하지 않습니다. 그러나 각 경우의 열 이미징 연구 방법을 적절히 선택하면 기관 및 신체 시스템의 상태에 대한 구체적인 정보를 얻을 수 있습니다.
이 기술은 무증상 증상의 단계를 포함하여 다양한 병리의 평가에서 열 화상 진단의 정보 성을 향상시킬 수 있습니다. 그들의 응용에서, 질병의 임상 적 증후군을 객관화하고, 병리학의 원인을 결정하고, 다양한 유형의 치료의 효과를 모니터링하고, 재활 기간을 예측하는 것이 가능합니다.
열 이미징 연구 방법 :
영향을받는 장기 또는 세그먼트의 투영에 피부의 적외선 복사의 특징을 기록하는 로컬 프로젝션 기술. 변화된 방사선 강도는 혈액 공급 변화, 신진 대사 수준 및 변형 된 감도, 트로피즘, 혈관 및 분비 반응이 형성된 안정적으로 존재하는 피부 영역이 발생한 병리학의 초점을 나타냅니다. 등록의 신뢰성은 병리학 적 과정의 결과로서 체온 조절 메커니즘의 위반에 기초한다.
영향을받는 장기 또는 병적 인 초점의 투영 범위 밖의 적외선 복사를 기록하는 원거리 투영 기술. 등록의 신뢰성은 신경 반사 기작이 병리학에 대한 열 정보의 형성에 주요한 역할을한다는 사실에 기초합니다. 적외선 방사의 강도 변화는 Zakharyin-Ged의 반사 구역에서 신체의 생물학적 활성 점에서 보행의 자율 영역에서 시각화됩니다.
적외선 복사열의 변화가 일정 기간 동안 기록되는 동적 방법. 동시에 동역학에서 혈류 및 대사 과정의 병리학 적 장애가 시각화됩니다. 신뢰성은 적외선 방사의 강도의 변화의 동력학이 병리학의 진화에 대한 신체의 반응을 반영하고 병리학 적 과정의 활동을 나타냅니다.
도발 테스트를 이용한 동적 방법 : 생리적, 물리적 및 약리학 적. 이 방법으로 적외선 복사열의 급격한 변화가 도발 테스트에 반응하여 기록되어 열 조절 메커니즘에 대한 부하를 증가시키고 특정 증후군의 발현을 강화시킵니다.
의료용 열 이미징은 금기 사항이없고 반복적 인 사용에 적합한 원격, 비 침습적, 절대적으로 무해한 연구 방법입니다. 그것은 심혈관, 신경학, 신경 외과, 외상, 정형 외과, 혈관학, 연소학, 종양학 및 기타 병리를 진단하는데 성공적으로 사용됩니다.
진단을 설정하는 것이 의료용 열 화상 진단의 유일한 목표는 아닙니다. 이 독특한 기능적 방법은 적절한 치료 방법을 선택하는 데 도움이되며 치료의 효과에 대한 객관적인 평가를 항상 제공합니다.
의료 열 화상 진찰은 또한 수술 중 진단의 비 침습적 인 방법입니다. 의료용 열 화상 카메라는 외과 수술 중 동적 관찰 및 기능 진단에 필수적인 방법으로보다 안전하고 예측 가능하며 생산적입니다. 수술 후 기간에 열 이미징을 사용하면 혈액 공급의 복구, 기관 및 주변 조직의 신경 전도를 제어하고 염증 및 합병증을 예방할 수 있습니다.
열처리에는 두 가지 주요 유형이 있습니다.
1. 연락처 콜레 스테 릭 thermography.
Telethermography는 인체의 적외선 복사열을 열 화상 카메라의 화면에서 시각화 한 전기 신호로 변환하는 것을 기반으로합니다.
Contact cholesteric thermography는 콜레 스테 릭 액정의 광학 특성에 의존합니다. 콜리 스테 릭 액정은 열 방사 표면에 적용될 때 무지개 색상의 색상 변화로 나타납니다. 가장 추운 지역은 빨간색, 가장 인기있는 지역은 파란색입니다.
액정의 피부 조성에 침착, 소지
열 감응성 0.001 С 이내, 분자 구조를 재구성하여 열 유출에 반응.
7. 열 화상 이미지를 해석하는 방법.
열 이미징의 다양한 방법을 고려한 후에,
열 화상 이미지를 해석하는 방법. 열 화상 이미지를 평가하는 시각적 및 정량적 방법이 있습니다.
열 화상에 대한 시각적 (정 성적) 평가를 통해 적외선 방사량을 대략적으로 추정 할뿐만 아니라 높은 방출 초점의 위치, 크기, 모양 및 구조를 결정할 수 있습니다. 그러나 시각적 인 평가를 통해 온도를 정확하게 측정하는 것은 불가능합니다. 또한, 온도 기록계의 겉보기 온도의 상승은
스윕 속도 및 필드 크기. 열 화상 장치의 결과에 대한 임상 평가의 어려움은이 지역의 작은 지역에서의 온도 상승이 거의 눈에 띄지 않는다는 것이다. 결과적으로 작은 병리학 적 초점이 감지되지 않을 수 있습니다.
방사 분석 (정량적) 접근법은 매우 유망하다. 가장 최신의 기술을 사용하여 대량 예방 시험을 실시하고, 연구 분야의 병리학 적 과정에 대한 정량적 정보를 얻고, 열 화상 사진의 유효성을 평가하는 데 사용할 수 있습니다.
^ 8. 의료 영상 장치.
현재 열 이미징 진단에 사용되는 열 이미 저,
그들은 신체의 표면에서 적외선을 민감한 수신기로 집중시키는 거울 시스템으로 구성된 스캐닝 장치입니다. 이러한 수신기는 높은 감도를 제공하는 냉각이 필요합니다. 장치에서, 열 방사는 순차적으로 전기 신호로 변환되고, 증폭되어 하프 톤 이미지로 기록됩니다.
광학 기계식으로 현재 사용되는 열 화상 카메라
스캐닝은 이미지의 공간 스캔으로 인해 적외선 복사가 가시적으로 순차적으로 변환되는 방식으로 수행됩니다.
기존 열 화상 카메라의 단점은 액체 질소 온도로 냉각해야하기 때문에 사용이 제한적이라는 것입니다. 1982 년 과학자들은 새로운 종류의 적외선 복사계를 제안했습니다. 실온에서 작동하는 필름 열전 소자를 기반으로합니다.
온도 및 넓은 파장 범위에서 일정한 감도를 갖는다. Thermoelement의 단점은 낮은 감도와 높은 관성입니다.
9. 의학에서 열 이미징을 개선하기위한 전망과 전망.
결론적으로, 당신은 주요 방법과 전망을 지적해야합니다.
열 화상 기술의 개선. 이것들은 첫째, 열 화상 이미지의 선명도 및 명암비의 증가, 비디오 모니터링 장치의 생성, 증가 된 열 화상 재생 및 연구 및 응용의 추가 자동화입니다
컴퓨터. 둘째, 다양한 유형의 질병에 대한 열 화상 진단 연구 방법의 개선. 이미 저는 온도가 변경된 피부 영역 및 고정 된 열장의 좌표에 대한 정보를 제공해야합니다. 그것은 이미지의 배율을 무작위로 바꿀 수있는 장치를 만들고 수평 및 수직 축을 따라 온도의 진폭 분포를 고정시켜야합니다. 또한, 강화시킬 수있는 장치를 설계 할 필요가 있습니다
열 전달 메커니즘에 대한 연구 개발 및 관찰 된 열장과 인체 내부의 열원과의 상관 관계. 이렇게하면 열 화상 진단의 통일 된 방법을 개발할 수 있습니다. 셋째, 신체의 최대 열 방사를 등록하기 위해 스펙트럼의 더 긴 파장에서 작동하는 열 화상 카메라의 새로운 작동 원리를 계속 탐색 할 필요가 있습니다. 미래에는 센티미터 및 밀리미터 범위의 전자기 진동의 초 민감 수신을위한 장비를 개선하는 것도 가능합니다.
의학에서는 상대적으로 새로운 연구 방법 인 열 이미징이 성공적으로 적용되었습니다. 이것은 열 화상 카메라와 같은 특수 광학 전자 장치의 도움으로 수행되는 조직의 적외 (IR) 방사선의 원격 시각화를 기반으로합니다. 열 화상 카메라로 기록 된 적외선 복사의 강도는 조직의 열 상태와 온도를 나타냅니다. 이 방법은 염증성, 혈관 및 일부 종양의 초기 단계조차 미묘하게 갇히게합니다.
장기 또는 사지의 일반적인 윤곽의 배경에서 국소 온도의 증가 또는 감소에 따라, 병리 영역에서의 조직의 발광이 증가하거나 반대로 감소한다. 수많은 관찰에 따르면, 각 사람은 신체 표면에 대해 일정한 대칭 온도 분포를 특징으로합니다.
열 이미징의 진단 기능은 주로 열 방사의 비대칭에 대한 식별을 기반으로합니다. 열 화상 진단법은 금기 사항이 전혀없는 절대 안전성, 단순성 및 연구 속도를 특징으로합니다. 열 화상 촬영은 영향을받는 영역에서 해부학 적 및 기능적 변화를 동시에 볼 수 있습니다.
참고 문헌 :
1. J. Leconte. "Infrared Radiation"M., 1958;
2. Gossorg J. "적외선 열 화상. 기초, 기술, 응용 "M. Mir 1988;
4. "임상 열 화상 촬영"ed. Melnikova V.P., Miroshnikova M.M. St. Petersburg 1999;
의학에서의 열 이미징
많은 병리학 적 과정은 신체 표면의 정상적인 온도 분포를 변화 시키며, 많은 경우 온도 변화는 다른 임상 양상에 앞서 있으며 조기 진단과 적시 치료에 매우 중요합니다. 이것이 기능 진단의 한 방법 인 ICT가 최근 의학, 과학 및 임상 분야의 다양한 분야에서 인지도를 높이는 이유입니다 [14; 15; 21; 24; 27; 29; 44]. 그 가치와 장점은 방사선 촬영, 초음파, CT 및 MRI와 비교할 만하 며 장기의 형태 학적 특성을 평가하는 데만 사용됩니다 [10]. 시각 및 정량적으로 (0.01 ° C의 높은 정확도를 가진 최신 세대의 장치에 대한) ICT는 신체의 내부 구조의 상태를 반영하여 신체 표면에서 적외선을 평가합니다. 이러한 유형의 진단을 통해 역학의 기능적 변화를 평가할 수 있습니다. 즉 초기 검사 중 및 치료 중 직접 변경 사항을 모니터링 할 수 있습니다. 열 화상 검사를 통해 기능 변화의 국지화, 과정 및 그 유행의 변화, 변화의 본질 (염증, 침체 또는 악성 종양)을 지정할 수 있습니다.
현대 의학에서 사용되는 대부분의 검사 방법과 달리 적외선 열 화상 검사는 예방 검사 목적으로 사용할 수있는 진단 방법의 기준을 충족합니다 [22]. 이 경우, 장치는 방사하지 않고 환자의 신체 표면으로부터의 열 방사선만을 등록하기 때문에 환자 및 의사의 건강에 대한 안전성이 고려됩니다. 검사는 원격, 비 침습적입니다. 현재 존재하는 진단 방법 중 어느 것도 오늘날 많은 질병 그룹을 한 번에 탐지 할 수있는 진단 범위와 같은 폭 넓은 범위를 가지고 있지 않습니다. 높은 정보 내용 - 일부 질병의 열 화상 진단의 신뢰성은 100 %에 이르며 일반적으로 1 차 검사의 경우 약 80 %에 이릅니다 [5; 14]. 또한 설문 조사의 비용이 저렴하고 구현 속도와 용이성, 대규모 집단 집단의 신속한 진단을 위해 열 화상 카메라를 사용할 수 있다는 점도 중요합니다. 열 화상 검사를 위해 환자를 준비하는 것은 특별한 사건을 필요로하지 않으며 짧은 시간이 걸립니다 : 필요한 모든 것은 검사 전 5-7 분 전에 옷에서 피부를 풀어내는 것입니다. 설문의 결과는 컴퓨터 모니터에 실시간으로 표시되며 디지털 정확한 피부 온도 표시기의 등록으로 피부의 열 방출의 동적 이미지를 나타내며 반드시 기록되고 보관됩니다.
현대 열 영상의 의심 할 여지없는 장점은 증상이 오래 나타나기 전과 심지어 무증상 질환이있는 경우에도 오래 전에 질병을 진단 할 수있는 능력을 포함합니다. 또한 환자의 건강 상태에 대한 신뢰할 수있는 정보를 얻기 위해 전신을 한 번에 즉시 검사 할 수 있습니다.
열 화상 의학의 의학적 사용은 지난 세기의 60 년대에 시작되었으며, 지금까지 인간의 생리학에서 열 방사선에 대한 더 깊은 이해와 피부 온도와 혈류와의 관계가 성취되었습니다. 위의 내용을 확인하기 위해 지난 10 년 동안 주로 얻은 결과를 다양한 전문 분야의 내과 의사가 발표 할 것입니다. 이 데이터는이 방법의 가능성이 매우 다양하여 약의 어느 영역에서 ICT 사용이 불가능하거나 제한적이라고 말하는 것이 더 쉽다는 것을 보여줍니다. 이 방법은 다양한 문제를 해결하는 데 사용되며, 우선 질병의 진단과 치료의 효과를 모니터링합니다. 현대 원격 열 화상 카메라가 치료를 진단하고 모니터하기 위해 사용되기 시작한 질병의 범위가 최근 확장되었습니다. 의사는 국내외의 다양한 열 화상 카메라 브랜드를 사용합니다.
적외선, 자외선, 초고주파 및 X- 선 방출 스펙트럼에서 신체의 반응을 기록하는 비접촉식 진단의 다양한 방법에서 ICT를위한 특별한 장소가 주목됩니다 [1]. 이 방법은 질병의 임상 발현의 심각성과 표면 온도 간의 관계를 확인하는 데 도움이되며,이 경우 IR 방사는 조직의 혈액 순환 상태에 따라 다르며 환자의 불만과 항상 관련이있는 것은 아니므로 전임상 단계에서 질병을 진단 할 수 있습니다. 현대적인 적외선 카메라의 장점은 매우 높은 온도 감도와 온도 측정 정확도를 제공한다는 것입니다. 의사 사무실, 환자 병상의 병동, 수술실, 심지어 현장 조건에서 새로운 세대의 휴대용 장치를 사용하면 역동적 인 열 화상 필름 형태로 얻은 열 화상을 동적 적외선 열 매핑 및 분석 할 수 있습니다.
혈관 질환의 감별 진단에 ICT를 사용할 가능성과 수행 된 치료의 효과를 평가할 수있는 방법의 가능성은 많은 국내외 출판물에서 고려되었다. perftoran을 사용하여하지의 혈관 질환 치료의 효과에 대한 자료를 얻었다. perftoran으로하지 말라 죽상 경화증 치료의 효과를 평가하기 위해 환자를 검사 한 결과 성공적인 치료법의 경우 손가락과 발 사이의 온도 차이가 감소했다. 치료 결과 54 명에서 III-B 단계에서 II-B 단계로 전이 된 말초 혈관 상태의 개선이 관찰 되었으나 손가락과 발의 상응하는 온도 차이는 4-5 ℃에서 2-3 ℃로 감소했다.
높은 수준의 ICT 감도는 생리적 규범 조건의 변화 등록에 의해 확인되며 이것은 병리학 적 증상 및 조건 적 생리적 규범의 변형을 확인하도록 보장한다. 중증도, 기능 및 삶의 질을 포함하는 말초 동맥 질환의 위험이 높은 환자를 평가할 때 ICT 사용에 대한 외국의 경험은 잘 알려져있다. 이번 연구에는 51 명의 환자 (70 세 9.8 세 남성 23 명 포함)가 참여했다. ICT와 병행하여 환자는 표준 진단 검사 (발목 상완 지수 (ABI) 측정, 운동시 ABI 결정, 사지의 분절 압력 측정)를 받았다. 28 명의 ICT 환자는하지의 말초 동맥에 순환계 장애를 가지고 있었고, 20 명의 환자 만이 표준 검사에 이상이 있었다.
우리의 전문가들은 또한 유사한 연구를 성공적으로 수행했습니다. ICT와 RT (radio thermography)를 이용한 VBHK의 정맥 질환 환자에서 다리 표면의 혈관 조영 프로파일을 조사하여 VBK 진단에서 다양한 열 화상 진단 방법의 진단 값을 결정 하였다. 정맥 병리의 유무를 확인하는 기준 방법으로 Vivid-3 전문가 기기 (General Electric, USA)에서 혈류의 색상 코딩과 함께 초음파 혈관 조영법 (USAS)을 사용했습니다. 제 1 군은 XB 클래스 C1-C2 (하반 45)와 건강한 개인 29 (하반 58)로 구성된 30 명의 환자를 포함하였고, 제 2 그룹은 XB 클래스 C3-C6 (하행 38)과 29 건강한 개체 (하반 58). 여러 종류의 열 화상 진단법과 AECS와의 조합을 사용하여 결정된 진단의 일치율을 결정했습니다. 1 그룹 (C1-2 클래스의 XB 환자)의 수술 특성을 계산 한 결과, ICT와 RT 방법은 XB 초기 단계를 진단하는 데 동등하게 효과적이지 못했다. 최고 감도 (병리학 적 열 화상이 검출 된 환자의 비율)은 복합 체온계 (63.6 %)에서 나타났습니다. 건강한 사람의 병리학 적 열 화상 검사가없는 빈도는 병합 방법 (76.4 %)과 기준 방법 (71.5 %)과 진단의 일치 빈도가 가장 높았다. 제 2 군에서 가장 높은 민감도 (89 %)와 특이도 (91.5 %)가 합병 된 방법과 함께 진단의 일치 빈도 (91 %)와 같이 등록되었다. 다른 유형의 정맥 병리에서이 방법의 실제 진단 능력을 명확히하기 위해 3 군 (57 명의 환자, 114 사지)에서 열 화상 검사의 이중 맹검 비교가 수행되었습니다. 제 3 군, 혼합 군에서는 복합 열 분석의 특이 도와 민감도가 각각 86.7 %와 87.9 %였다. WB가 UZAS에서 35 예, 재 혈술 후 혈전증이 32 예, 급성 정맥 혈전증이 16 예, 정맥 병리가 31 예에서 발견되지 않았다. 저자들에 따르면,하지의 VB 환자의 표면 온도와 심한 온도의 변화는 명확한 진단 적 가치가 있지만 ASA의 능력에 미치지 못한다고한다. 특히 정맥 정체의 징후가 거의없는 경우 VB의 초기 단계에서 열 화상 검사의 효율성이 분명하지 않기 때문에 열 화상 검사법은 질병 치료의 효과를 모니터링하는 데있어 더 큰 임상 적 중요성을 갖습니다.
ICT의 효과는 다른 형태의 만성 정맥 부족 (CVI)에서도 평가되었다 [2]. 연구에서 환자는 다음과 같이 분포되었다 : 정맥류 (VD) - 1,690 (83.2 %) 사람; 혈전 색전증 (PTFB) - 238 (11.7 %); 선천성의 말단 혈관 형성 장애 (VADK) - 103 명 (5.1 %). UZDAS 외에도 VADK를 인정하여 열 화상 진단, 전산화 (CT) 및 / 또는 자기 공명 (MRI) 단층 촬영 및 전압계를 사용했습니다. 큰 임상 자료를 바탕으로 저자들은 다양한 형태의 CVI를 검증 할 때 UZDAS, CT 및 MRI의 적외선 온도 기록법의 민감도, 특이성 및 진단 정확도를 결정했습니다. 방법의 감도는 94-98 %; 특이성 -90-95 %; 진단 정확도 - 92-96 %. 저자들의 결론은 다음과 같다. UZDAS는 말초 혈액 순환의 선천성 및 후천성 병리학의 비 침습적 진단의 "황금 표준"이다. 이중 혈관 조영술 외에도 CT, MRI 및 열 화상 진단을 VADK 인식 알고리즘에 포함시킬 수 있습니다.
관상 동맥 질환이 발생할 위험이있는 사람들을 조기에 발견하는 것은 의학의 중요한 과제로 남아 있습니다. 심혈 관계 시스템의 도구 연구의 표준은 심전도, 레오 그라피 및 도플러 그라피입니다. 그들의 도움으로, 심장, 혈관의 기능적 및 유기적 상태뿐만 아니라 활동 조절의 특징을 특징 짓는 매개 변수가 추정됩니다. 그러한 연구의 중요성은 혈관 조음 조절의 자율 신경 장애로 인해 뇌로의 혈액 공급이 감소되어 실신 상태의 일반적인 구조에서 61-91 %의 범위에서 collaptoid 및 신경 전달자의 성기능 상태가 발생할 가능성이 높아진다는 사실 때문입니다. 혈관 반응성에 대한 ICT 모니터링은 교합 중 및 후의 온도 패턴 변화에 기초한 새로운 비 침습적 검사입니다. 이 정맥에서, 상완 동맥의 폐색에 대한 손가락의 말단 지골의 온도 반응을 연구하여 스트레스 조건 하에서 생장 반응성 및 환자의 전반적인 적응력을 평가 하였다 [30]. 33; 52]. 손 표면의 비접촉식 관측은 FLIR Systems의 ThermaCAM SC3000 열 화상 카메라 (30 명)와 혈관 자율 조절 장애가있는 15 명의 환자 그룹 (미분화 결합 조직 이형성증 (NDST))을 사용하여 수행되었습니다. 저자는 혈관 내 맥동 혈류가있는 상태에서 도플러, 스 퀴그 모 및 레오 그라피 방법이 효과가 있음을 지적했다. 인공 교합 조건에서는 사지에 리플이없고 교합에 대한 반응을 관찰 할 수 없게됩니다. 이 ICT의 장점은 혈관의 기능 상태를 평가하기위한 진단 기준으로 작용할 수있는 스트레스 테스트에 대한 반응을 비 침습적으로 연구 할 수 있다는 점입니다.
당뇨병 학 분야의 연구 및 논문 [34; 41; 45; 46; 50] ICT의 중요성과 말초 관류 및 조직 생존 능력의 임상 평가, 특히 치료 결과를 평가하는 데 사용되는 연속 측정에 대한이 방법의 사용의 관련성을 보여주었습니다. 당뇨병은 전 세계적으로 질병으로 간주되어 하루에 2500 다리 이상의 30 초마다 가장 많은 사지 절단 수술을합니다 [35]. 이 논문은 63 세의 환자 (당뇨병 13 세)의 당뇨병 성 발 궤양 치료를 진단하고 모니터링하기위한 ICT 기술의 성공적인 사용을 설명합니다. 자료는 기준선과 치료의 7, 14, 21, 35 및 48 일에 얻은 것이다. 발바닥의 궤양은 48 일째에 치유되었다. 이는 서모 그래픽과 관련이있다. 적외선 열 화상 촬영은 당뇨병 환자의 상처 치유를 평가할뿐만 아니라 다른 원인의 궤양 및 상처 치료를 모니터링하는 방법으로도 권장됩니다.
문맥 고혈압에 의한 간경화 환자의 복합 치료에서 적외선 컬러 액정 온도 및 ICT의 기능을 평가 한 경험이있다. 이 방법을 사용하여 전 복벽의 혈관 내강을 따라 순환하는 혈류의 심각성을 객관적으로 평가할 수 있으며 초음파 및 내시경 데이터와의 열 화상 지표의 상관 관계가 발견되었습니다. 이 연구는 문맥 고혈압 (PG)에 의한 간경변증 환자 30 명을 대상으로 임상, 실험실, 초음파, 내시경 및 열 화상 검사를 종합 한 결과를 바탕으로합니다. 결과는 ThermaCAM P65 열 화상 카메라를 이용한 ICT가 외과의가 외과 적 치료의 타당성을 결정하고 수술 후 환자의 상태를 비 침습적으로 모니터링 할 수있게 해주는 PG에 의해 복잡하게 된 CP 환자의 전 복벽에 혈액 공급 정도에 대한 객관적인 정보를 제공함을 시사한다.
유전성 외에도 두개 인대 부위의 문제 발생을 결정하는 병리학 적 요인은 상부 경추의 손상을 고려합니다. 청년의 두개 골극 병리학에서의 혈역학 적 장애가 연구되었다 [19]. 이 연구는 척추 두통이있는 14 세에서 18 세 사이의 300 명의 청소년에 대한 포괄적 인 설문 조사 결과를 기반으로합니다. 임상 적 신경학, 방사선학, 초음파 도플러 초음파 검사 (UZDG), 레오 필드 뇌파 검사 (REG), 뇌파 검사 (EEG), 머리와 목의 원격 적외선 열 화상 검사가 사용되었습니다. 적외선 열 화상 검사는 척추 신경근 분지 (VBB)의 순환 장애와 경추의 퇴행성 - 영양 장애 변화가있는 79 명 (43.9 %)의 청소년에서 시행되었다. 연구 결과, 열 화상 비대칭의 증상은 34 명 (43 %)의 청소년에서 발견되었으며, 94.4 %는 UZDG 및 REG의 데이터와 일치했다.
일 측성 척추 동맥 증후군 (SPA)의 서 X 징후는 대상자의 53.2 %에서 발견되었으며, 이는 100 %의 경우 뇌 혈류를 연구하는 다른 방법으로 얻은 데이터와 일치했다. 척추 체반 성 불충분 (vertebrobasilar insufficiency, VBN)의 열 화상 표지판이 19 %에서 발견되었고, 순응도는 86.7 % 였고; 정 상적 정체의 서모 징후가 청소년의 64.6 %에서 발견되었고 100 %에서 USDG 및 REG의 데이터와 일치했다. 자궁 경부의 불안정성과 그것의 퇴행성 - 영양 장애 변화의 감열 징후는 청소년의 58 %와 56 %에서 발견되었으며, 거의 항상 X 선 데이터에 의해 확인되었습니다. 학문은 복잡한 objectifying 통증 증후군으로 청년의 자궁 경관의 병리학에있는 머리 및 목 부분을 공부하고 뇌의 척추 신경 시스템에서 대뇌 혈액 순환의 대뇌 혈류의 병리학 및 보상 능력을 확인하기 위해 이용 가능한 및 비 침습적 방법의 복합체의 높은 효율과 충분한 정확성을 나타냈다.
ICT 진단의 사용에 관한 연구는 신경학의 다른 영역에서도 수행되고 있습니다. 따라서 골수 이뇨 환자 (anokopchikovy pain syndrome)의 치료에서 ICT를 이용하여 치료 요법의 효과와 수동 치료 세션의 효과를 평가했다. 설문지와 저울에 의한 통증의 주관적 평가에 대한 고전적 접근보다 더 유익한 치료 과정에서 열 화상 결과 (연구 영역의 표면 온도 감소)와 통증 수준의 감소와의 중요한 일치가 나타납니다. 저자는 또한 동적 X- 선 회절과 비교하여 ICT 모니터링의 안전성을 강조했다.
류마티즘에서 양성 결과가 얻어졌습니다. 전신 경화증과 Raynaud 증후군에서 미세 혈관 질환의 진단을 위해 capillaryroscopy, thermal imaging과 laser doppler flowmetry가 사용되었다. 적용된 방법의 진단 효율은 각각 89, 74, 72 %이며 각 방법이 서로 독립적으로 이러한 질병을 진단하는 데 사용될 수 있지만 동시에 세 가지 방법 모두를 적용하여 진단의 정확성이 향상됩니다. 레이저 도플러 유량 측정과 열 이미징을 사용하여 얻은 미세 순환의 동적 변화에 대한 데이터는 비슷하지만이 방법의 효과는 모세관 방법보다 현저히 떨어집니다.
많은 연구에서 외상 및 정형 외과 분야에서의 ICT 이미징의 효과를 평가할 때 얻은 데이터는 모호합니다. 전향 적 연구는 탄환 증후군이 의심되는 100 명의 환자들 (대조군 - 건강한 30 명)을 대상으로 수행되었다. 두 군 모두 어깨 띠의 ICT를 시행 하였는데 73 %의 환자에서 이상이 발견되었다 : 51 %의 환자에서 저체온이 관찰되었고 22 %에서 고열이 관찰되었다. 저체온 군에서 어깨 운동의 제한은 고열 군과 비 비정상 군에서보다 두드러졌다 (p