Оптические методы исследования.

а) Радиотермография частично относится к оптическим методам изучения биообъектов. Радиотермография (радиотермометрия) сформировалась на стыке таких наук, как биофизика, радиофизика, электроника сверхвысоких частот (СВЧ).

Радиотермография служит для определения температуры внутренних тканей путем измерения интенсивности их собственного шумового излучения (в радиодиапазоне), которое пропорционально температуре ткани.

Радиотермография входит в тепловые методы диагностики. Эти методы отличаются от других методов исследования (пальпация, рентгеновское исследование, ультразвуковые методы, томография) тем, что исследуются не отклонения в анатомическом строении внутренних тканей, а отклонения от нормальных процессов, которые влияют на распределение температур во внутренних тканях.

Основное применение радиотермография находит в онкологии для раннего обнаружения онкологических заболеваний.

Радиотермография используется в различных сферах медицины: маммология, онкология, неврология, урология, гинекология, эндокринология. Отличительными её признаками являются неинвазивность, глубокая информативность и абсолютная безвредность.

Тепловые процессы в биологических объектах.

Рассмотрим тепловые процессы на границе биообъекта и воздуха. Как и во всяком физическом объекте в тканях тела тепло распространяется от более теплых к более холодным областям.

Рисунок 1.

На рисунке 1 изображены процессы теплопередачи от внутренних слоев тела к коже и далее в окружающее пространство при отсутствии внутренних температурных аномалий. Тепловое излучение от внутренних слоев ткани в радиодиапазоне может быть измерено непосредственно, а в инфракрасном диапазоне – температура кожного покрова, которая связана с внутренней температурой лишь косвенно.

У человека, как и у других теплокровных организмов, существуют области внутри организма, где поддерживается стабильная температура, примерно соответствующая температурам, получаемым при измерениях ртутным термометром(36.5-37.0 °С).

При комфортной окружающей температуре воздуха 20-25°С кожа охлаждается примерно до температуры 32-33°С и имеется температурная разница между внутренними тканями и кожей. Распределение температур носит строго индивидуальный характер, и определяется множеством причин, но в усреднённом виде может быть представлено на рисунке 2.

Рисунок 2.

Температура зависит от многих причин, в частности от теплопроводности ткани, степени её кровоснабжения, а также от температуры и подвижности окружающего воздуха. Проводить исследования рекомендуется при температуре около 21°С при полном отсутствии сквозняков. На рисунке 3 показано поле внутренних температур шейного отдела позвоночника сделанное с помочью радиотермографа.

Рисунок 3.

б) Компьютерно-оптическая томография. Оптико-топографические методы обследования позвоночника получили широкое распространение в 70-х годах прошлого века, особенно в области диагностики искривлений позвоночника. Все эти методы основаны на аналитической обработке фотографий спины пациента, сделанных под различным углом при специальном освещении. В дальнейшем для обработки снимков стали использоваться специальные компьютерные программы, что было положено в основу метода компьютерно-оптической диагностики (сокращенно – КОД). Для обработки используются фотографии спины пациента в нескольких позах, освещенной вертикальными полосами света под определенным углом. Компьютерная обработка этих снимков позволяет определить объем и напряженность мышц позвоночника, выявить отклонения в расположении костей, например, величину сколиотических дуг. Все эти данные в дальнейшем могут быть эффективно использованы специалистами для постановки точного диагноза и назначения соответствующего лечения. К основным преимуществам данное метода диагностики относятся, прежде всего, его полная безвредность (сопоставима с обычной фотографией), а также высокая точность и содержательность данных (сопоставима с рентгеновским снимком).  При проведение обследования по методу компьютерно-оптической диагностики пациент помещается на установочную платформу спиной к фотокамере, при этом верхняя часть туловища должна быть обнажена. Затем производиться несколько фотоснимков: в естественной позе (с расслабленной спиной), в «активной» позе (с «выпрямленной» усилием спиной), при необходимости специалисты могут сделать снимки в других позах. После обработки данных в компьютере результаты выводятся в виде графического представления поверхности спины в соответствующих плоскостях (см. рис. 3).

Рисунок 3

Вывод.

Оптические и акустические методы исследования имею большое преимущество перед всеми остальными. Практически все из них являются неинвазивными, практически безвредными для организма и чрезвычайно перспективными. Эта отрасль науки имеет большое значение и должна развиваться.