CC BY
268
УДК 616.13.002.2-007.6-031.38.-073
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛОВИДЕНИЯ В ДИАГНОСТИКЕ ОБЛИТЕРИРУЮЩИХ ЗАБОЛЕВАНИЙ АРТЕРИЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ
Л.А. Мекшина1, В.А. Усынин2, В.В. Столяров3, А.Ф. Усынин3
1ГБОУ ВПО "Ханты-Мансийская государственная медицинская академия" Минздравсоцразвития России, ХМАО-Югры 2ФБВОУ ВПО "Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова" Минобороны России, Санкт-Петербург 3ГОУ ВПО "Сургутский государственный университет", ХМАО-Югры E-mail: [email protected]
THERMAL IMAGING IN THE DIAGNOSIS OF OBLITERATING DISEASES OF LOVER LIMB ARTERIES
L.A. Mekshina1, V.A. Usynin2, V.V. Stolyarov3, A.F. Usynin3
1Khanty-Mansiysk State Medical Academy 2Military Medical Academy n.a. S.M. Kirov, St. Petersburg 3Surgut State University, Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug-Ugra
Термография является современным диагностическим методом, который нашел широкое применение в самых различных областях клинической медицины. Диагностическая ценность этого исследования значительно выросла в связи с возможностью комбинирования термовизионной картины с новейшими компьютерными программами, которые существенно повысили качество метода и расширили его возможности. В диагностике сосудистых заболеваний термография используется уже много лет как неинвазивный и безопасный способ, особенно удобный при необходимости многократных исследований в процессе динамического наблюдения и лечения. Ключевые слова: термография, облитерирующий атеросклероз, тепловизионная диагностика.
Infrared thermography is a state-of-the-art diagnostic method that is widely used in various fields of the current clinical medicine. The diagnostic value of infrared thermography has significantly increased due to the development of Software for processing of the thermovision images, the fact that greatly improved the quality of the approach and expanded its capabilities. Thermography has been used in the diagnosis of the vascular diseases for many years as a non-invasive and safe method, especially handy if repeated examinations are required during treatment and follow-up monitoring.
Key words: thermography, atherosclerosis, thermal imaging diagnostics.
Актуальность проблемы. Температура является одним из важнейших параметров состояния биологических систем. В человеческом организме вследствие экзотермических биохимических процессов в клетках и тканях происходит высвобождение тепла в количестве 50—100 ккал/г. Это тепло распределяется внутри организма с помощью циркулирующей крови и лимфы. Кровообращение выравнивает температурные градиенты. Кровь способна осуществлять интенсивный теплообмен между центральными и периферическими областями организма. Наиболее теплой является смешанная венозная кровь. Она мало охлаждается в легких и, распространяясь по большому кругу кровообращения, поддерживает оптимальную температуру тканей, органов и систем. Температура крови, проходящей по кожным сосудам, снижается на 2-3 °С. При патологии система кровообращения нарушается. Изменения возникают уже потому, что повышенный метаболизм, например, в очаге воспаления увеличивает перфузию крови и, следовательно, теплоотдачу. На термограмме это отражается появлением очага гипертермии.
Температура кожи имеет свою вполне определенную топографию. В норме распределение температурной активности одинаковых участков тела у человека строго равномерно. Поэтому сущность медицинской термогра-
фии, в принципе, сводится к выявлению, локализации и определению степени термоасимметрий и их клинической оценке.
Успехи медицинской науки во многом зависят от качества используемой медицинской аппаратуры. В приборе тепловое излучение последовательно преобразуется в электрический сигнал, усиливающийся и регистрирующийся как полутоновое изображение. Регистрация тепловых портретов биологических систем является одной из сложных методических задач. Использование контактных термометров имеет ряд ограничений из-за их инерционности и влияния на объект измерений. Они могут изменять температуру среды в области измерений и вносить дополнительные артефакты в условиях действия электромагнитных излучений за счет искажений картины распределения электромагнитных полей в области измерений и дополнительной гетерогенности теплоемкости.
Особенного внимания заслуживают тепловизионные приборы, работающие в миллиметровых диапазонах длин волн. Сконструировано и испытано два новых типа тепловизоров, чувствительных к миллиметровым электромагнитным волнам. Эти аппараты улавливают волны на три порядка длиннее, чем инфракрасные. Такие вол-
ны проникают на большую глубину по сравнению с теми, которые улавливает обычный инфракрасный тепловизор. Приборы могут различать колебания температуры до доли градуса в тканях, расположенных на несколько миллиметров внутрь от поверхности кожи. Обычный же тепловизор регистрирует излучение только с поверхности тела [13].
Радиотермографы предназначены для обнаружения злокачественных образований молочных желез, щитовидной железы и некоторых областей головного мозга. Они незаменимы для обнаружения опухолей и воспалений неглубокого залегания, потому что позволяют обеспечить наиболее высокую разрешающую способность и усреднение температуры по наименьшему объему. Это особенно ценно для выявления опухолей в начальной стадии, когда различие их температуры с окружающей средой невелико [36].
Применение тепловизионного исследования в медицине. Температура кожи и подлежащих тканей может иметь мозаичный характер вследствие неоднородности температур внутренних органов или даже отдельных участков того или иного органа. Следует обратить внимание на высокие термоизолирующие свойства кожного покрова, который благодаря разветвленной подкожной сосудистой сети, препятствует контактной передаче термических воздействий вглубь тела и в обратном направлении. Все эти общие и местные механизмы терморегуляции оказывают влияние на физические и физиологические факторы, обусловливающие в конечном счете особенности теплоизлучения кожи, а следовательно и характер тепловизионной картины.
Самую низкую температуру - 23-30 °С - имеют дистальные отделы конечностей, кончик носа, ушные раковины. Самая высокая температура - в подмышечной области, в промежности, области шеи, эпигастрия, губ, щек. Остальные участки тела имеют температуру 31-33,5 °С. Суточные колебания температуры кожи в среднем составляют 0,3-0,1 °С и зависят от физической и психической нагрузок, а также других факторов [23, 31, 38].
Причины возникновения температурных перепадов на поверхности тела человека продолжают широко обсуждаться, однако не вызывает сомнений прямая связь поверхностных температурных эффектов с процессами, происходящими в организме. Наряду с чисто физической природой возникновения температурных перепадов, существует еще зависимость их от работы вегетативной нервной системы (ВНС). При любых изменениях тепловой энергии внутренних органов - наличии локальных или общих источников тепла внутри тела, регуляция теплообмена одеждой, испарением и т.д. - ВНС откликается изменениями кровенаполнения, а также сосудистыми реакциями и скоростью кровотока в подкожной сосудистой сети и сопряженной с ней рефлексогенной зоне, соответствующей данному органу. Кроме того, возможны погрешности в измерении температуры кожи за счет воздействия внешних излучающих предметов окружающей среды. Таким образом, объективно судить о температуре человеческого тела при окончательном определении результата единичного ее измерения невозможно, пока не исключено или не учитывается влияние всех этих
факторов [15].
Существует так называемая физиологическая термоасимметрия, которая отличается от патологической меньшей величиной перепада температуры для каждой отдельной части тела. Для груди, живота и спины величина перепада температуры не превышает 1,0 °С. Кроме центральных механизмов существуют и местные пути терморегуляции. В частности кожа, благодаря густой сети капилляров, которые находятся под контролем ВНС и способны значительно расширять или полностью закрывать просвет сосудов, меняя свой калибр в широких пределах, является прекрасным теплообменным органом и регулятором температуры тела [19]. При прочих равных условиях минимальные изменения температуры кожи наблюдаются в области шеи и лба, а максимальные - в дистальных отделах конечностей, что объясняется влиянием высших отделов нервной системы.
У здорового человека распределение температур симметрично относительно средней линии тела. Распределение и интенсивность теплового излучения в норме определяются, в частности, особенностью физиологических процессов, происходящих в организме как на поверхности тела, так и в глубоких тканях и органах. Нарушение этой симметрии и служит основным критерием теп-ловизионной диагностики заболеваний. Количественным выражением термоасимметрии служит величина перепада температуры [11]. Различные патологические состояния характеризуются термоасимметрией и наличием температурного градиента между зоной повышенного или пониженного излучения и симметричным участком тела, что отражается на термографической картине. Этот факт имеет немаловажное диагностическое и прогностическое значение, о чем свидетельствуют многочисленные клинические исследования [5, 6, 10].
Оптимальной для исследования считается температура воздуха 22 °С. Перед проведением тепловизионного исследования больной должен адаптироваться к температуре окружающей его среды. Точность исследования возрастает, если снять с исследуемого одежду, а из помещения удалить объекты, которые более теплые или более холодные, чем воздух в комнате. По мнению В.Ф. Сухарева и В.М. Курышевой, оптимальным и достаточным является 20-минутный период адаптации. Выбор расстояния от больного до экрана тепловизора зависит от технических возможностей прибора [20]. Оптимальное расстояние от тепловизора до объекта составляет 2-4 м. Важное значение в медицинской тепловизионной диагностике имеют: аппаратура, методики ее использования, помещение, где она установлена.
Тепловизор является идеальным прибором для диагностики заболеваний воспалительной природы, состояний, при которых изменяется уровень обменных процессов в органах и тканях в сторону повышения или понижения, а также при эндотелиальной дисфункции (рис. 1).
Но далеко не каждый тепловизор подходит для целей медицинской диагностики. Прибор должен работать в том диапазоне волн, в котором кожа “прозрачна” или “полупрозрачна”. Тогда орган с повышенной температурой будет как бы просвечивать через кожу, станет “видимым”. И второе - нужно выделить тепловое излечение собствен-
Рис. 1. Тепловизионно-компьютерный комплекс SVIT-101
но интересующего исследователя или врача органа или ткани, в частности, воспаленного эндотелия. А это уже -предмет “know how”. При термографическом обследовании тепловизор, настроенный на длину волн воспаленных сосудов, позволяет “увидеть” зоны и степень выраженности поражения эндотелия сосудов, в том числе и эндотелия сосудов надкостницы как длинных трубчатых, так и плоских костей.
Пространственное распределение температур позволяет определить локализацию патологических процессов при решении задач медицинской диагностики, регистрировать распределение поглощения электромагнитных излучений и ультразвука в гетерогенных биологических системах. А это является одной из важнейших задач при исследовании механизмов биологических эффектов неионизирующих излучений, позволяет анализировать тепловые паттерны на поверхности жидких сред, связанные с конвективными и диффузионными процессами [16, 40].
Медицинское тепловидение позволяет выделять зоны с термографическими признаками нарушения артериального кровообращения (синяя часть спектра), проводить количественно-качественную оценку кровообращения по величине отклонения температуры исследуемой области от нормы. Так как зоны, площадь и степень выраженности патологии артериального кровообращения совпадают с областями проблемной кожи, метод позволяет контролировать ход и адекватность лечения, своевременно вносить коррективы в лечение, подбирая наиболее эффективные медикаменты. Плохое кровоснабжение -это прежде всего плохая кожа. Косметические процедуры, кремы, операции здесь бесполезны. Но достаточно нормализовать кровообращение в проблемной зоне, и кожа самовосстанавливается, причем на удивление быстро. Плохое артериальное кровоснабжение - причина патологии костной ткани (остеопороз) и суставов (деформирующий артроз). Причина быстрого старения кожи, заболеваний мышц конечностей, периферической нервной системы - выраженные нарушения артериального кровообращения, что может привести к развитию гангрены и ампутации конечности.
Тепловидение значительно расширяет обычные области применения инфракрасной техники в медицине, так
как позволяет не только фотографировать освещенную инфракрасными (ИК) лучами поверхность тела человека и расположенные вблизи от нее сосуды, но и наблюдать изображения, создаваемые собственным тепловым излучением тела. Особенность наблюдения в этой области ИК спектра состоит в том, что различные предметы, окружающие наблюдаемую поверхность, имеют близкую к ней температуру. Вследствие этого радиационные контрасты оказываются недостаточными для непосредственного наблюдения: даже разность температур 1 °С создает при длине волны 10 мкм контраст, примерно равный 1%, что вдвое меньше минимального контраста, еще различимого глазом.
Появление и развитие тепловидения позволило реализовать идею использования инфракрасного излучения человеческого тела для медицинской диагностики. Одно из первых сообщений о возможности радиометрического обнаружения опухоли молочной железы было сделано Р. Лоусоном (1957), который показал, что температура над опухолью может отличаться от температуры тела в среднем на 1 °С [34]. При клинических исследованиях была получена определенная корреляция между ростом температуры и степенью развития злокачественной опухоли. В результате исследований с применением секретного в то время прибора ночного видения военного назначения оказалось, что он может быть использован для проведения профилактических обследований подобно тому, как флюорография применяется при обнаружении ранней стадии туберкулеза. Применение тепловизоров для исследования собственного теплового излучения тела человека позволило установить ряд показателей физиологического состояния его организма, связанных с распределением температуры по поверхности кожного покрова.
Разработаны многочисленные методические рекомендации по применению тепловидения, например, при травмах опорно-двигательного аппарата, в диагностике повреждений нервных стволов верхних конечностей, урологии, органов дыхания, пищеварения, мочеполовых, эндокринных и др. Имеются и методические рекомендации по контролю параметров тепловизоров, их практическому использованию и эксплуатации.
В Государственном оптическом институте им. С.И. Вавилова имеется “Планировочно-технологическое решение кабинета” для оснащения вновь строящихся лечебных учреждений термографическими кабинетами, предназначенными для диагностики различных заболеваний и проведения массового профилактического осмотра населения. Современные тепловизоры по дизайну, габаритам, удобству пользования, техническим характеристикам ушли далеко вперед от своих предшественников. Их ценовая ниша вполне приемлема по сравнению с другими диагностическими приборами.
На первых этапах внедрения тепловидения в медицину все были заворожены наглядностью и информативностью получаемой информации. Кто хоть раз видел термограммы, тот отчетливо может представить, насколько показательна, даже для людей мало знакомых с этим методом, та тепловая картина, которую визуализирует тепловизор. На фоне привычных очертаний тела человека,
его лица или конечностей отчетливо определяется участок, имеющий другой тепловой рисунок. Вкупе с прочими достоинствами метод представлялся идеальным для решения любой диагностической задачи. Этому способствовал и первоначальный принцип оценки информации
- сравнение тепловой картины в симметричных участках тела. Учитывая, что относительно средней линии распределение областей с одинаковой температурой носит строго зеркальный характер, любое нарушение этого принципа могло свидетельствовать в пользу патологии.
Исходя из принципа, будто любой патологический процесс в организме, сопровождаемый повышенным или пониженным термогенезом, есть объект тепловизионных исследований, энтузиасты метода начали использовать его для диагностики любой патологии. Более того, поскольку повышение или снижение температуры в области патологии выявлялось на фоне привычных очертаний органа или конечности, тепловидение стали рассматривать как очередной метод, несущий прямую информацию об анатомической природе патологического очага [14, 17]. Нам представляется, что в этом была основная ошибка и недопонимание тепловидения. В конце 1990-х гг. это привело к разочарованию и спаду интереса к методу. Однако поиск идеального метода диагностики неизбежно приведет к тепловидению, которое наиболее близко совмещает в себе визуализацию патологии, абсолютную безвредность для пациента и медицинского персонала, быстроту и простоту получения информации, техническую и экономическую доступность. Медицинское тепловидение - это надежный, безопасный, прямой инструментальный метод диагностики воспалительных процессов в легких, кишечнике, печени, матке, мочеполовой, костно-суставной системах, других органах и тканях. Своевременная диагностика и лечение хронических воспалительных процессов, в том числе инфекционной природы, повышающих риск развития онкологических заболеваний, -лучшая профилактика злокачественных заболеваний.
Термография при эндотелиальной дисфункции. Составная часть эндотелиальной дисфункции - воспаление. Ранняя визуализация эндотелиальной дисфункции возможна с помощью тепловидения. При этом визуализация эндотелиальной дисфункции - это топографическая количественно-качественная характеристика патологии эндотелия сосудов, в том числе сосудов надкостницы. Поражение сосудов надкостницы - одна из основных причин болезней костной ткани и суставов. Такой взгляд является абсолютно новым направлением в травматологии, ортопедии, ревматологии, эндокринологии, косметологии и пластической хирургии, при некоторых психических заболеваниях. Визуализация эндотелиальной дисфункции - это путь к новому пониманию этиологии и патогенеза не всех, но очень многих болезненных состояний, поэтому она открывает пути ранней и эффективной профилактики, в частности атеросклероза, эффективного лечения и резкого снижения смертности от сердечно-сосудистых заболеваний [2].
Термография при акупунктурной диагностике. При применении иглотерапии или электроакупунктуры с помощью тепловизора можно наблюдать изменение теплового поля кожи, позволяющее судить о ходе лечения, на-
пример, такого заболевания, как неврит лицевого нерва. Биологически активные точки (БАТ), как правило, располагаются в областях с повышенной температурой. Отдельные БАТ могут наблюдаться тепловизором, особенно если в нем предусмотрено подавление низкочастотных составляющих спектра видеосигнала. Созданная в древности координатная привязка БАТ к поверхности тела человека достаточно универсальна. Поэтому предпринимаются попытки использовать существующую координатную привязку БАТ для систематизации тепловых полей человека и установления их связи с местоположением БАТ, в частности с целью создания алгоритмов машинной диагностики заболеваний.
Для координатной привязки термограммы и поверхности тела разработана система обозначений, упрощающая описание термограмм, статистическую обработку экспериментальных результатов [9, 26]. Решение задач медицинской диагностики облегчается при наличии эталона так называемой нормальной термограммы. Выявление разницы между нормой и патологией зависит от квалификации врача термолога. Наиболее полезным является периодическое, в течение жизни человека, его тер-мографирование для сравнения настоящей и предыдущих термограмм. Для обнаружения патологии необходимо знать ориентировочные значения перепада и абсолютных значений температур различных участков тела. Для геометрического нормирования термографического изображения разработаны алгоритмы анатомических реперов с целью ввода в ЭВМ унифицированной термограммы и последующей ее обработки едиными алгоритмами. После отработки алгоритмов на ЭВМ, набора статистических данных функции обработки термограмм возлагают на процессор, встроенный в тепловизор [32, 35].
Возможности применения тепловидения в диагностике облитерирующего атеросклероза артерий нижних конечностей. С позиции современной ангиологии облитерирующий атеросклероз рассматривается как системное заболевание, одним из проявлений которого является локальное или распространенное поражение магистрального сосудистого русла. При этом наиболее подвержены атеросклеротическим изменениям абдоминальный отдел аорты и его продолжение, начиная с общих подвздошных и до берцовых артерий включительно. Следствием этого патологического процесса является развитие ишемического синдрома конечности, вплоть до ее гангрены. Наиболее трудно разрешаемым вопросом в практической ангиологии при лечении больных с обли-терирующим атеросклерозом артерий нижних конечностей (ОААНК) остается оценка состояния периферического кровообращения [1, 3, 4, 12, 21]. Примерно у 1/3 больных с хронической артериальной недостаточностью нижних конечностей атерокслеротический окклюзиру-ющий процесс локализуется в брюшном отделе аорты, а у 2/3 больных атеросклеротическая окклюзия развивается в бедренно-подколенном сегменте, поэтому поиск новых методических возможностей верификации атеросклеротической окклюзии артерий нижних конечностей особенно актуален.
Известны способы исследования состояния перифе-
рического кровообращения при всех уровнях поражения артериального русла нижних конечностей путем реова-зографии, ультразвуковой допплерографии и ультразвукового спектрального анализа, ангиографии. Указанные способы изучения состояния периферического кровообращения и сосудистого русла дают объективную информацию о резервных возможностях периферической гемодинамики, однако некоторые из них достаточно трудоемки и имеют ряд клинических ограничений к применению. Как и все контактные методы исследования, они вызывают артефакты и весьма вариабельные местные изменения сосудистых реакций в зоне исследования. Наиболее информативными являются методы исследования дистанционного характера, исключающие факторы, связанные с неоднородностью среды, встречающейся на пути распространения ультразвуковых волн, рассеивая их во всех направлениях, в том числе и обратном. В этом отношении особое значение приобретает инфракрасная термография. Прямая зависимость интенсивности инфракрасного излучения от температуры излучающих участков тела позволяет использовать более достоверную информацию для изучения и выводов о состоянии местного кровообращения в тканях [39, 42].
Известно, что конечности по сравнению с другими областями человеческого тела являются совершенными областями терморегуляции. Это объясняется тем, что у ложа пальцев рук и ног находится большое количество артериовенозных анастомозов. Они расположены непосредственно перед капиллярной сетью и играют большую роль в регуляции местной температуры, общего и тканевого обмена. Слабое развитие жировой клетчатки конечностей, поверхностное расположение сети важнейших сосудов, обеспечивающих циркуляцию этой области, позволяет выявить даже незначительные патологические изменения [41].
В норме на нижних конечностях существует определенная закономерность распределения значений температуры, при которой проксимальные (расположенные выше) отделы конечности всегда теплее, чем дистальные (расположенные ниже). Это значит, что температура на бедре выше, чем температура голени, температура голени выше, чем температура стопы. Подобное распределение получило название “правильный температурный проксимально-дистальный градиент”. Его значения на отрезке голень-стопа - не больше 5 °С [22].
Артериальная недостаточность проявляется низкими значениями температуры в нижней трети голеней, но особенно на стопах (увеличение значений температурного проксимально-дистального градиента). Венозная недостаточность проявляется высокими значениями температуры в нижней трети голеней, особенно на стопах (обратный температурный проксимально-дистальный градиент).
Резкое понижение температуры ног свидетельствует о плохом кровоснабжении конечностей, что приводит к ухудшению микроциркуляции крови и болевым, порою весьма резким, ощущениям при ходьбе. Ангиохирурги, разрабатывая новые реконструктивные операции, направленные на восстановление магистрального кровотока, недостаточно внимания уделяют выявлению наруше-
ний периферической микроциркуляции, методам ее ранней диагностики и коррекции [24, 29, 37]. Частично это можно объяснить отсутствием объективных и общепризнанных методов клинической оценки расстройств мик-роциркуляторного кровообращения. Не диагностированные до операции нарушения микроциркуляции неуклонно перерастают в некробиоз. Известно достаточно клинических случаев, когда при полном восстановлении магистрального кровотока после сосудистых операций при ОААНК у пациентов сохранялись жалобы на онемение пальцев стоп и пяточной области, в дальнейшем развивался некроз тканей и лечение заканчивалось ампутацией конечности [30, 33]. Прогноз жизнеспособности пораженной конечности при ОААНК зависит не только от состояния магистрального кровотока, но и от развития коллатерального кровообращения. Известно, что при синдроме Лериша Iffi-III степени или многоэтажных окклюзиях хорошо развитая сеть коллатералей может длительное время клинически нивелировать критическую степень ишемии [27, 28].
Вероятность развития декомпенсации ослабленного магистрального кровотока зависит прежде всего от компенсаторных возможностей микроциркуляции в пораженной конечности. Следовательно, необходима ранняя диагностика доклинических расстройств микроциркуляции, своевременная их коррекция, т.к. операционная травма усугубляет ее функциональное состояние [7, 8, 18].
В качестве иллюстрации практического применения термографии в нашей работе приводим результаты комплексного обследования больных хирургического отделения № 2 МГБ № 1 Сургута с ОААНК за 2007-2009 гг [15]. В обследование больных, наряду с ультразвуковой допплерографией, аорто-артериографией, включили метод дистанционной термографии. Среди обследуемых пациентов 66 больных страдали синдромом Лериша (в пред- и послеоперационном периодах) и 86 пациентов
- дистальной формой ОААНК. Клиническая оценка степени нарушений периферической микроциркуляции проводилась по данным цветных отечественных тепловизоров “ТВЦ-Радуга”, “ТЦ-0,3 Электроника” и американского тепловизора “Fluke” с регистрационно-компьютерным блоком для обработки информации по специально составленной сосудистой программе. При оценке термограмм обращали внимание на асимметрию тепловых участков, гипотермию.
Над зонами локальной гипоксии и ангиоспазмов они оказались значительно снижены. У ряда пациентов с синдромом Лериша на термограммах отмечено умеренное гомогенное снижение интенсивности инфракрасного излучения в области голеней и стоп, что свидетельствовало о хороших компенсаторных возможностях коллатерального кровообращения и микроциркуляции.
Инфракрасная неконтактная термография позволила выявить у 66 больных следующие признаки сосудистых нарушений хронической окклюзии бедренной артерии:
1. Повышение температуры кожи на 1 °С и более нижней и средней трети бедра пораженной конечности по сравнению с симметричными участками здорового бедра. Этот термографический признак обуслов-
Рис. 2. Облитерирующий атеросклероз артерий нижних конечностей (ОААНК). Асимметрия тепловых участков нижних конечностей, гипотермия
лен включением коллатеральных путей притока артериальной крови через концевые ветви артерии бедра, хорошо развитые мышечные ветви бедренной артерии и коленной суставной артериальной сети.
2. По сравнению с симметричными участками здоровой ноги снижение температуры кожи пораженной конечности на 1 °С и более, начиная с верхней трети голени, что связано с декомпенсацией магистрального и коллатерального кровотока.
При односторонних многоэтажных окклюзиях у больных ОААНК присоединялась термоасимметрия с выраженной гипотермией, начиная с голени, вплоть до теп-лоампутации стопы (рис. 2, 3). У данных пациентов функциональная нитроглицериновая проба была отрицательной, что свидетельствовало об истощении или декомпенсации резервных возможностей микроциркуляции [25].
При возникновении послеоперационных тромбозов артерий или протезов на термограммах вновь появлялись участки гипотермии, что позволило нам говорить о теп-ловизионном прогнозе тромбозов шунтов, вплоть до декомпенсации кровообращения. По нашим данным, метод дистанционной термографии не только наглядно и объективно диагностирует стадию хронической ишемии при ОААНК, но и достоверно отражает сохраняющиеся после операции нарушения микроциркуляции. Отмечалась высокая степень корреляции между нормализацией периферического кровообращения, данными термографии и клиническими жалобами пациентов.
Выявленные клинико-тепловизионные параллели при ОААНК позволяют рекомендовать дистанционную термографию в качестве объективного критерия эффективности оперативного и консервативного методов лечения, а также для определения оптимального уровня ампутации конечности при декомпенсации кровообращения. Кроме того, рекомендуется метод дистанционной термографии использовать при проведении медицинских осмотров в качестве скрининг-метода для выявления ранних доклинических расстройств периферического кровообращения с последующим формированием среди обследуемых групп риска, рекомендовать его для активного диспансерного наблюдения больных с ОААНК и оценки состояния резервно-компенсаторных возможностей кровообращения нижних конечностей.
Рис. 3. ОААНК. Теплоампутация левой стопы
Таким образом, инфракрасная термография позволяет не только устанавливать зону и характер циркуляторных и обменных процессов, но и наблюдать за их динамикой, контролировать эффективность лечения, определять компенсаторные возможности сосудистого русла, особенно при расстройствах периферического кровообращения, обуславливающих изменения кожной температуры пораженных участков тела, в первую очередь конечностей, поэтому дистанционное исследование кожной температуры конечностей является одним из надежных способов диагностики нарушений их кровообращения. Термография - прямой инструментальный метод оценки уровня обменных процессов как при нормальном функционировании организма, так и при патологии. Тепловизионная картина энергетического состояния внутренних органов и систем - это качественный скачок в диагностике, новый более высокий уровень знания.
Метод инфракрасной диагностики абсолютно безвреден для человека, так как в его основе лежит принцип регистрации температурных распределений по собственному тепловому излучению объектов. Он не вносит артефактов измерений в условиях действия электромагнитных излучений, поэтому может применяться для регистрации динамики разогрева биологических объектов непосредственно во время действия электромагнитных излучений. Его можно использовать без каких-либо ограничений для профилактических обследований пациентов с целью раннего выявления патологических процессов.
Между тем все современные прямые методы инструментальной диагностики - компьютерная томография, ядерно-магнитный резонанс, методы лазерной, ультразвуковой диагностики позволяют оценивать анатомические особенности здоровых и больных органов, причем, по мере технического совершенствования, все более точно. В то же время тепловидение является хотя и эффективным, но дополнительным методом при диагностике различных заболеваний, поэтому полезно сочетание теп-ловизионного исследования с другими методами, охватывающими более широкий спектр электромагнитных волн.
Литература
1. Абалмасов К.Г., Бузиашвили Ю.И., Морозов К.М. Отдаленные
результаты хирургического лечения больных с хроничес-
кой ишемией нижних конечностей // Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. Сердечно-сосудистые заболевания.
- 2003. - Т. 4, № 11. - С. 109.
2. Баркаган З.С., Костюченко Г.И., Конторщикова Е.Ф. Эндоте-лиоз и воспалительная концепция атеротромбоза - критерии диагностики и проблемы терапии // Тромбоз, гемостаз и реология. - 2004. - № 4. - С. 3-11.
3. Белов Ю.В. Повторные реконструктивные операции на аорте и магистральных артериях. - М. : Медицинское информационное агентство, 2009. - 176 с.
4. Буров Ю.А., Микульская Е.Г., Москаленко А.Н. Применение лазерной допплеровской флоуметрии в оценке необратимости ишемии нижних конечностей у больных облитери-рующими заболеваниями сосудов // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2000. - № 4. - С. 42-44.
5. Вайнер Б.Г. Коротковолновые матричные тепловизоры -оптимальное средство медицинской диагностики и контроля // Больничный лист. - 2002. - № 9. - С. 14-21.
6. Виноградов И.С., Слезко В.Н., Пугач Г.И. и др. Некоторые аспекты применения термографии при реабилитации пациентов с нарушением функций опорно-двигательной и нервной систем // Вестник Российской академии наук. -2006. - Т. 76, № 1. - С. 48-62.
7. Гавриленко А.В., Скрылев С.И. Отдаленные результаты бедренно-подколенных аутовенозных шунтирований реверсированной веной и по методике “in situ” // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2007. - Т. 13, № 3. - С. 120-124.
8. Затевахин И.И., Золкин В.Н., Мельниченко А.Ф., Острая артериальная непроходимость: наш опыт // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2004. - № 2 (приложение). - С. 98100.
9. Иваницкий Г.Р., Деев A.A., Хижняк Е.П. Тепловидение в медицине: сравнительная оценка инфракрасных систем диапазонов длин волн 3-5 и 8-12 мкм для диагностических целей // ДАН. - 2006. - Т. 407, № 2. - С. 258-262.
10. Иваницкий Г.Р., Деев A.A., Хижняк Е.П. Анализ теплового рельефа на теле человека // Технологии живых систем. - 2007.
- Т. 4, № 5-6. - С. 43-50.
11. Иваницкий Г.Р., Деев A.A., Маевский E.K. и др. Возможности термографии в современной медицине: Исследование пространственного изменения температуры кожи человека при сосудистых патологиях // Материалы конференции “Фундаментальные науки - медицине” : доклады АН. - 2003. -С. 66-67.
12. Иваницкий Г.Р., Деев A.A., Крестьева И.Б. и др. Разработка методов определения стадий облитерирующего атеросклероза сосудов и ранней диагностики варикозной болезни с применением современных матричных инфракрасных систем // Материалы конференции “Фундаментальные науки - медицине”. - М. - 2007. - С. 69-70.
13. Иваницкий Г.Р., Деев А.А., Маевский Е.И. и др. Возможности термографии в современной медицине: исследование пространственных изменений температуры кожи человека при введении перфторана // ДАН. - 2003. - Т. 393. - № 3. -С. 37-45.
14. Иваницкий Г.Р., Деев А.А., Маевский Е.И. и др. Исследование микроциркуляции крови с помощью современных методов термографии при введении перфторана // Перфторуг-леродные соединения в медицине и биологии / под ред. Г.Р. Иваницкого, Е.Б. Жибурта, Е.И. Маевского // ДАН. - Пу-щино, 2004. - С. 10-14.
15. Иваницкий Г.Р., Деев А.А., Крестьева И.Б. и др. Особенности температурных распределений в области глаз // Доклады АН. - 2004. - Т. 398. - № 5. - С. 105-109.
16. Иваницкий Г.Р. Биофизика на пороге нового тысячелетия: перфторуглеродные среды и газотранспортные кровезаменители // Биофизика. - 2001. - № 1. - С. 123-129.
17. Иванов В.В., Багаури Н.М. Роль тепловидения в диагностике
облитерирующих заболеваний сосудов нижних конечностей // Хирургия. - 1992. - № 5-6. - С. 38-40.
18. Княжев В., Ицкова М. Значение на термография при диагноза и лечение на облитериращите артериопатии на дол-ните крайници // Annual proceedings IMAb. - 2000. - Vol. 5.
- P. 187-188.
19. Колесов С.Н. Диагностические возможности тепловидения в нейрохирургии : автореф. дис. ... канд. мед. наук. - М., 1980.
- 28 с.
20. Маркелов С.И. Жидкокристаллическая термография в диагностике заболеваний сосудов нижних конечностей // Здравоохр. Казахстана. - 1985. - № 12. - С. 50-53.
21. Кошкин В.М. Терапия облитерирующего атеросклероза артерий нижних конечностей: состояние и перспективы // Проблемы клинической медицины. - 2007. - № 1. - С. 5661.
22. Макаров И.В., Яровенко Г.В. Термографический метод в диагностике и оценке эффективности лечения заболеваний артерий нижних конечностей // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. - 2002. - № 9. - С. 37-41.
23. Мазурин В.Я. Медицинская термография. - М. : Медицина, 1989. - 206 с.
24. Мекшина Л.А., Дрожжин Е.В., Усынин А.Ф. Дистанционная термография - достоверный клинический метод диагностики микроциркуляции окклюзионного атеросклероза артерий нижних конечностей // Медико-биологические и экологические проблемы здоровья человека на Севере : сб. матер. Всерос. научн.-практ. конф. - Сургут, 2002. - С. 106108.
25. Никитин В.А., Токин А.Н., Чистяков A.A. и др. Тепловидение в диагностике сосудистых заболеваний нижних конечностей // Хирургия. - 1987. - № 6. - С. 58-62.
26. Певцев П.Е., Чернокнижии А.В. Матричные ИК-приемники для малогабаритных тепловизионных камер // Электронные компоненты. - 2001. - № 1. - С. 24-27.
27. Покровский А.В. Клиническая ангиология: руководство для врачей. - М. : Медицина, 2004. - 288 с.
28. Соколович А.Г. Новые аспекты патогенеза, диагностики и лечения критической ишемии нижних конечностей атеросклеротического генеза : дис. ... докт. мед. наук. - Томск, 2000.
- 287 с.
29. Сорока В.В. Ошибки диагностики острой тромбоэмболо-гениой ишемии конечностей на догоспитальном этапе // Скорая медицинская помощь. - 2004. - Т. 5, № 4. - С. 3033.
30. Стери Н.А. Возможности комбинированной термографии в диагностике варикозной болезни вен нижних конечностей : автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Саратов, 2008. - 29 с.
31. Fraser D.G.W., Moody A.R., Morgan PS. et al. Diagnosis of lower-limb deep venous thrombosis: а prospective blinded study of magnetic resonance direct thrombus imaging // Ann. Intern. Med. - 2002. - Vol. 136. - P. 89-98.
32. Khizhnyak E.P., Ziskin M.C. Infrared thermography in experimental dosimetry of radio frequency and millimeter wavelength radiation exposure. Radio frequency radiation dosimetry. - Kluwer Academic Publishers, 2000. - P 199-205.
33. Kobayashi K., Tsuchida E., Horinouchi H. Local micro variance in temperature distribution evaluated by digital thermography // Biomed. Thermology. - Springer, 2005. - Vol. 12. - P. 221228.
34. Libby P. Roles of Infectious agents in atherosclerosis and restenosis: an assessment of the evidence and need for future research // Circulation. - 1997. - Vol. 96, No. 11. - P 40954103.
35. Maevsky E., Ivanitsky G. et al. Clinical results of perftoran application: present and future // Artificial Cells, Blood Substitutes, and Biotechnology. - 2005. - Vol. 33. - P. 37-46.
36. Park J.V., Kim S.H., Lim D.J. et al. The role of thermography in clinical practice: review of the literature // Thermology International. - 2003. - No. 13. - P. 77-78.
37. Pengelley R., Hewish M. In the heat of the night // Jane’s International Review. - 2001. - Vol. 34, No. 10. - Р 32-34.
38. Ring E., Ammer K. The technique of infrared imaging in medicine // Thermology International. - 2000. - Vol. 10 (1). - P. 7-14.
39. Veiner B.G. Medicine-applicable non-steady-state phenomena inspection through the use of infrared thermography // Quantitative InfraRed thermography 5, eurotherm seminar 64, QlRT’2000 // Proceedings. UTAP URCA. - France, Reims, July, 18-21, 2000. - P. 405-408.
40. Vainer B.G. Treated skin temperature regularities revealed by IR thermography // Proc SPTE. - 2001. - Vol. 4360. - P. 470-481.
41. Vainer B.G. Limitary operation conditions affecting CID shortwave infrared detector performance // Meas. Sci. Technol. -2004. - Vol. 15, No. 3. - P 821-830.
42. Vainer B.G. Treated skin temperature regularities revealed by IR thermography // Proc SPTE. - 2001. - Vol. 4360. - P. 470-481.
Поступила 22.03.2012
Сведения об авторах
Мекшина Людмила Анатольевна, к.м.н., доцент кафедры госпитальной хирургии ГБОУ ВПО “Ханты-Мансийская государственная медицинская академия” Мин-
здравсоцразвития России.
Адрес: 628011, Тюменская область, Ханты-Мансийский автономный округ-Югра, г. Ханты-Мансийск, ул. Мира, 40.
Усынин Вячеслав Анатольевич, адъюнкт ФБВОУ ВПО “Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова” Минобороны России.
Адрес: 194044, г. Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, 6.
Столяров Виктор Викторович, д.м.н., профессор, зав. кафедрой морфологии Медицинского института ГОУ ВПО “Сургутский государственный университет”, ХМАО-Югры.
Адрес: 628408, Тюменская область, г. Сургут, Энергетиков, 22.
УсынинАнатолий Федорович, д.м.н., профессор кафедры морфологии Медицинского института ГОУ ВПО “Сургутский государственный университет”, ХМАО-Югры.
Адрес: 628408, Тюменская область, г. Сургут, Энергетиков, 22.
E-mail: [email protected].
