Тимофеев 1-3 том / том 1 / 01. ОБСЛЕДОВАНИЕ ЧЕЛЮСТНО - ЛИЦЕВОГО БОЛЬНОГО / 1.8. ТЕРМОДИАГНОСТИКА

1.8. ТЕРМОДИАГНОСТИКА

У здорового человека распределение температур симметрично относительно средней линии тела. Нарушение этой симметрии служит основным критерием тепловизионной диагно­стики заболеваний.

В литературе описываются несколько методов тепловизионных исследований . Выделя­ются два основных вида термографии: контактная холестерическая термография и телетермо­графия. Последняя основана на преобразовании инфракрасного излучения тела человека в электрический сигнал, который визуализируется на экране тепловизора.

Успехи медицинской науки во многом зависят от качества используемой медицинской ап­паратуры. Тепловизоры, применяемые сейчас в термографической диагностике, представляют собой сканирующее устройство, состоящее из систем зеркал, фокусирующее инфракрасное из­лучение от поверхности тела на чувствительный приемник. В приборе тепловое излучение по­следовательно преобразуется в электрический сигнал, усиливающийся и регистрирующийся как полутоновое изображение.

Существует визуальный и количественный способы оценки тепловизионной картины. Ви­зуальная (качественная) оценка позволяет определить расположение, размеры, структуру и форму очагов повышенного излучения, а также ориентировочно оценить величину инфракрас­ной радиации. Более эффективной является количественная (радиометрическая) оценка, которая дает возможность измерить температуру, определить термоасимметрию, осущест­влять статистическую обработку полученного материала.

♦ Контактная термография

Контактная холестерическая термография основана на оптических свойствах холестерических жидких кристаллов, которые проявляются изменением окраски в радужные цвета при появлении их на термоизлучающие поверхности.

Впервые в медицинской практике метод цветной контактной термографии холестерическими жидкими кристаллами применен в 1965-66 годах для целей диагностики при воспалении в мягких тканях, сосудах, лимфатических узлах. Получение цветных термограмм основано на способности холестерических жидких кристаллов изменять свой цвет в зависимости от температуры кожи над обследуемым участком. Зная интервалы температур жидкого кри­сталла, при котором появляется тот или иной цвет, можно сделать вывод о температуре над обследуемым участком тела. Для исследования используется набор холестерических жидких кристаллов с разными температурными интервалами.

Данный метод успешно используется в хирургии, онкологии. Первые данные по изучению возможности использования цветной термографии в практике хирургической стоматологии при воспалительных заболеваниях мягких тканей челюстно- лицевой области представлены И. Худояровым и М.В. Мухиной (1974). Методом цветной термографии авторами выявлено, что при флегмонах имеется асимметрия в окраске лица и локальное повышение температуры над оча­гом поражения на 1,0-3,5°С. Большой диапазон температур объясняется глубиной расположе­ния патологического очага по отношению к коже. В зоне флюктуации на термограммах отмеча­ется понижение температуры тела на 0,5-1,0°С. При лимфаденитах наблюдается повышение температуры над патологическим очагом на 1,5-2,0°С по сравнению с окружающими мягкими тканями.

Учитывая недостатки при применении жидких кристаллов, начато производство медицин­ских термоиндикаторов, где жидкий кристалл герметично запакован между пленками, что по­зволяет многократно использовать их.

Нами, в клинике челюстно- лицевой хирургии КМАПО, апробированы медицинские тер­моиндикаторы, которые представляют собой трехслойную пленку (лавсан - жидкий кристалл в полимере - лавсан), изготавливаемые в Киевском институте физики. Индикатор устойчив к внешним воздействиям (механической нагрузке, обработке спиртом или водой). Время сраба­тывания - 0,1 сек. Точность регистрации находится в пределах 0,2°С. В институте физики раз­работаны термоиндикаторы на следующие диапазоны температур: 30-33°С; 31-34°С; 31-35°С; 35-38°С; 36-39°С; 37-40°С.

В основе данного метода лежит не измерение абсолютных температур над очагом поражения, а выявление разницы температур на симметричных участках кожи. Больные обследуются в одном и том же помещении при температуре воздуха от 20 до 22°С. Исследуе­мый участок кожи должен адаптироваться к температуре окружающего воздуха в течение 15-20 минут.

Если на термоиндикаторах появлялись участки красного цвета, то их считали "холодными", зеленого - "теплыми", а сине- фиолетового цвета - "горячими". Более точ­ные цветотемпературные характеристики медицинских термоиндикаторов представлены в прилагаемых к ним инструкциях.

Для лучшего прилегания термоиндикатора к коже рекомендуется последнюю смазать ва­зелиновым маслом или глицерином. Пленка накладывается матовой поверхностью на иссле­дуемую область.

Противопоказаний к применению медицинского термоиндикатора нет, так как жидкий кри­сталл герметично запакован между лавсановыми пленками.

При острых одонтогенных воспалительных заболеваниях челюстно- лицевой области (периоститах, остеомиелитах, лимфаденитах, абсцессах и флегмонах) мы отметили значи­тельную разницу температур на симметричных участках. Термоасимметрия составляла 1,5-3,0°С. Очаги поражения окрашивались в сине- фиолетовый цвет. Чем выраженнее протекал воспалительный процесс, тем в более интенсивный сине- фиолетовый цвет происходила окраска пленки в области патологического очага. Появление в центре "горячего" участка очага красного (коричневого) цвета указывало на гнойное воспаление тканей, что клинически соот­ветствует месту флюктуации.

Отмечено несоответствие формы и размеров очага, которые регистрируются путем изме­рения местной температуры кожи с аналогичными характеристиками определяемых при паль­пации, что связано с особенностями венозного оттока в области воспалительного очага.

При осложнении местного гнойно- воспалительного процесса тромбофлебитом угловой или лицевой вены имеется повышение кожной температуры на 1,0-1,5°С, что соответствует хо­ду вены. Пальпаторно можно определить наличие инфильтрата в виде "шнура". После прове­денного комплексного лечения больных воспалительными заболеваниями лица и шеи наблю­далось постепенное снижение местной температуры в области патологического очага, а на 5-8 сутки происходила ее нормализация.

При осложнении переломов нижней челюсти посттравматическим остеомиелитом термо­асимметрия лица увеличивалась до 1,0-1,5-2,0°С. Определять локальную температуру в об­ласти линии перелома можно не только путем ее измерения в кожной проекции, но и внутриротовым способом, особенно, если перелом находится в пределах зубного ряда. Последний спо­соб нужно считать более точным, т.к. с его помощью можно раньше получить информацию об изменении температуры над патологическим очагом. Это позволило нам в более ранние сроки начать лечение этого осложнения.

У больных хроническими воспалительными процессами отмечается менее выраженная термоасимметрия и находится в пределах от 0,2 до 0,6°С.

Проведенное нами исследование показало, что медицинские термоиндикаторы для кон­тактной термографии могут успешно использоваться для экспресс- диагностики и контроля за эффективностью проводимого лечения у больных гнойно- воспалительными процессами че­люстно-лицевой области. Отсутствие противопоказаний для их применения, безвредность, простота использования позволяет рекомендовать данные термоиндикаторы для широкого применения как на амбулаторном приеме, так и в стационарной стоматологической практике.

♦ Дистанционная инфракрасная термография

К числу дистанционных методов исследования принадлежит термография, принцип кото­рой заключается в улавливании на расстоянии с помощью специальных оптических систем ин­фракрасных лучей, излучаемых человеческим телом, и превращении их в электрические сигна­лы в виде изображения на экране электронно-лучевой трубки или фиксации на специальной бумаге. Эти изображения представляют собой температурный рельеф поверхности тела со всеми его особенностями и оттенками, обусловленными физиологическими и патологическими процессами, протекающими в глубине органов и тканей человека.

Интенсивность инфракрасного измерения кожи пропорциональна температуре поверх­ности кожи. Таким образом, с помощью термографии или тепловидения можно изучать кожную температуру целых областей и всего тела человека.

Кожная температура в различных участках тела неодинакова и меняется в зависимости от физиологического состояния. При изучении температурной топографии кожи было устано­влено, что температура кожи тела человека - интегральный показатель степени активности физиологических и патологических процессов в подлежащих органах и тканях и она определяется следующими основными факторами: особенностями кровоснабжения тканей, уровнем обмен­ных процессов в них и различиями в теплопроводности. Поэтому распределение поверхност­ной температуры у каждого человека является характерным только для него. Но, несмотря на индивидуальные особенности распределения температурных полей, оно у здоровых лиц имеет свои закономерности, главной из которых является симметрия, т.е. температура кожи на сим­метричных участках кожи одинакова. Основную ценность в клинике представляет сравнитель­ное исследование распределения температур в симметричных областях, выявление асиммет­ричных очагов кожной гипо- и гипертермии, которые получают четкое отражение на термограм­ме и поддаются качественному и количественному анализу. Таким образом, тепловизионная диагностика осуществляется за счет регистрации и анализа перепадов температуры на поверх­ности тела человека.

Регистрация И К- излучения осуществляется специальным прибором - термографом, спо­собным улавливать поток невидимых для глаза И К лучей, преобразовывая затем его в прием­лемую для регистрации и изучения форму. Наиболее удобной и распространенной является визуализация И К картины термограммы в виде изображения на экране видеоконтрольного уст­ройства. Термограмма складывается из совокупности оттенков серого, черного и белого цветов (для черно- белых тепловизоров) или в виде полихроматического изображения (для цветных). Каждому оттенку серых тонов или каждому цвету соответствует определенная температура, точная величина которой определяется путем сравнения с находящимся на экране темпера­турным эталоном. При этом, следует отметить, что чувствительность человеческого глаза по отношению к различным оттенкам серого цвета слабее, чем по отношению к различным цвето­вым тонам. Это привело к созданию тепловизоров с цветными видеоконтрольными уст­ройствами, где каждому температурному градиенту соответствует свой цвет.

Такое техническое решение нашло свое воплощение в моделях отечественных теплови­зоров марки "АТП-44", "Радуга". Однако, при их эксплуатации определенные трудности возни­кают с фоторегистрацией термограмм, т.к. технические сложности, связанные с обработкой цветной пленки и цветной фотопечатью, не всегда позволяют получить термограммы высокого качества. Кроме того, обработка цветных фотоматериалов отнимает много времени и требует специального штата, аппаратуры, условий, а при их отсутствии значительно увеличивается за­нятость врача термографиста. Все это нивелирует преимущества между цветным и черно- бе­лым видеоконтрольным устройством. В настоящее время наиболее приемлемыми для нужд практического здравоохранения следует считать отечественные модели черно- белых теплови­зоров. Выпускаются следующие марки тепловизоров: "Рубин-1", "Рубин-2", "Рубин-3" ("Факел"), "Янтарь", ТВ-03 "Кольцо". Последние два являются быстродействующими моделями и приме­няются для экспресс - диагностики при массовых осмотрах и в особых случаях, когда необхо­димо оперативное предварительное наблюдение. Зарубежные фирмы выпускают такие тепло­визоры как "АГА Термофижн-780" (Швеция), "Инфа-Ай-103" (Япония), "Камера Бофорс" (Швеция), "Камера Барнса" (США) и др.

Инфракрасная термография является перспективным вспомогательным методом иссле­дования при различных заболеваниях челюстно- лицевой области.

Особенно эффективно термографическое исследование в диагностике воспалительных процессов, как наиболее термогенных, которые всегда протекают с изменением кожной темпе­ратуры соответственно проекции патологически измененного участка.

Так, термография является достаточно информативным диагностическим методом при острых и обострении хронических воспалительных процессов мягких тканей и костей лица. Не­обходимо отметить, что диагностическая ценность этого метода в выявлении одонтогенных гайморитов и воспалительных заболеваний костей лица, заключается в том, что он позволяет определить наличие патологического процесса уже в начальных стадиях развития воспали­тельных изменений, тогда как проведенное параллельно рентгенологическое обследование может дать еще негативный ответ. Также с помощью термографии выявляется распространен­ность процесса, а субъективные данные и объективный клинический анализ часто не дают пра­вильных представлений.

Диагностические возможности термографии не ограничиваются воспалительными про­цессами. Тепловизионный метод исследования находит свое место при онкологических забо­леваниях челюстно-лицевой области.

Так, при термографическом обследовании возможно проведение дифференциальной ди­агностики между доброкачественными и злокачественными новообразованиями, а также топи­ческая диагностика опухолевых очагов (оценка степени распространенности патологического процесса). Проведение термографии в динамике позволяет оценивать эффективность консер­вативных методов лечения (лучевого и химиотерапии) злокачественных новообразований по феномену "гашения" гипертермии, а кроме того позволяет, в ряде случаев, проводить раннюю диагностику рецидивов и метастазов.

Для проведения термографического исследования необходимо выполнение ряда подго­товительных процедур в следующей последовательности:

1) подготовка смотрового помещения;

2) подготовка тепловизионной аппаратуры;

3) укладка и адаптация пациента;

4) запись анамнестических данных и сведений из истории болезни.

Только после этого начинается непосредственно термографическое исследование, кото­рое включает тепловизионный осмотр пациента (термоскопия) и производство тепловизионных снимков - термограмм (термография). В комнате, где проводятся термографические исследо­вания, должны быть созданы определенные условия. Необходимо устранение любых источни­ков, влияющих на неконтролируемый нагрев (обогревательные радиаторы, электрические лам­пы, присутствие в комнате других людей и т.д.) и на охлаждение (сквозняки) пациента. Во вре­мя исследования в процедурной устанавливается постоянная температура (22,5 ± 1,0°С). Же­лательно наличие автономного кондиционера, который производит 5-6-кратную смену объема воздуха рабочего помещения в течение часа при отсутствии сильных воздушных потоков. Кон­троль за режимом температуры в процедурной проводится периодические в течение рабочей смены.

Разработан и серийно выпускается ряд тепловизионных приборов. Одним из таких при­боров является тепловизор ТВ-03 "Кольцо".

Подготовка тепловизора ТВ-03 "Кольцо" к работе должна проходить в соответствии с "Инструкцией по эксплуатации".

Вначале производится заливка приемника жидким азотом (100-150 миллилитров) и толь­ко после этого включение в сеть напряжением 220 В 50 Гц. Выход прибора в рабочий режим происходит через 15-20 минут после включения. За это время проводится укладка и адаптация пациента, а так же знакомство врача с историей заболевания, данными клинического, рентгено­графического и лабораторного обследований.

Термография области подбородка и околоносовых пазух производится в прямой проек­ции (дна полости рта - с приподнятым подбородком), а угол челюсти, поднижнечелюстные лимфатические узлы, околоушная слюнная железа - при повороте головы на 50-60°.

Пациента располагают в кресле с высокой спинкой или на стуле с фиксатором для голо­вы (очень удобно стоматологическое кресло) на расстоянии не менее 2,5 метра от тепловизи­онной камеры. Обязательно надо следить за тем, чтобы больной перед обследованием не по­лучал каких либо сосудосуживающих и сосудорасширяющих средств или физпроцедур.

На этом заканчивается подготовительный период и начинается термографическое ис­следование.

На экране видеоконтрольного устройства врач видит четкую тепловую картину поверх­ности лица, где "горячие" участки имеют светлый цвет, "теплые" — серо- темный, а "холодные" - черный цвет, а в нижней части экрана - шкалу "серого", представляющую собой полосу тонов от светлого к черному.

Качественное и количественное определение термоасимметрии производится при работе прибора в режиме "изотермы". Поворачивая ручки "ширина" и "уровень изотермы", последова­тельно выделяют симметричные зоны, соответствующие кожной проекции интересующих об­ластей. При этом необходимо добиться стабильно четкого изображения выделенных изотерми­ческих зон и только после этого по шкале "серого" определять температурный перепад - тер­моасимметрию. Таким образом производится качественное определение термоасимметрии. Для количественного определения термоасимметрии нами откалибрована шкала "серого" и определена цена ее деления, которая в режиме изотермы составляет 2°С. Для определения абсолютных величин радиационной температуры и калибровки шкалы "серого" необходимо ис­пользование выносного эталонного излучателя со стабилизированной температурой, принятой нами для данных исследований - 32°С.

После проведения термоскопии производятся тепловизионные снимки - термограммы с помощью фотоаппарата "Зенит-Е" на фотопленку чувствительностью 65 Ед. Все снимки прово­дятся при стабильном положении ручки "уровень черного". Количество снимков индивидуаль­ное для каждого больного . Последний снимок при исследовании каждого пациента - изображе­ние эталонного излучателя.

В последующем проводится обычная обработка фотопленки и при необходимости печа­тание термограмм на фотобумагу, после чего они имеют вид черно- белых фотографий.

Для интерпретации тепловизионных изображений используют визуальный (качественный) и количественный способы оценки.

При визуальном анализе термограмм в первую очередь устанавливают наличие или отсутствие термоасимметрии. При выявлении зоны повышенного теплового излу­чения проводят описание ее по следующим признакам: по локализации, размерам, форме, структуре и степени интенсивности излучения.

При количественной оценке проводится измерение термоасимметрии, т.е. разно­сти температуры между симметричными областями, а также определение абсолютного значения радиационной температуры в исследуемых зонах. При одностороннем развитии процесса можно ограничиться только количественным определением термоасимметрии (AT). При двухсторонних процессах, когда термоасимметрия может быть выражена незначительно, желательно определение абсолютного значения радиационной температуры, которое в этих случаях является диагностическим критерием выраженности патологических изменений.

Количественное определение термоасимметрии и абсолютного значения радиационной температуры осуществляется следующим образом: после выделения изотермой зоны патоло­гической гипертермии на шкале "серого" замечают положение "метки изотермы" (ширина метки - порядка 2 мм - должна поддерживаться постоянно на протяжении одного исследования), пос­ле чего аналогичным образом фиксируется положение "метки" при выделении симметричной области противоположной стороны. Зная цену деления шкалы - 2°С и разницу между положе­ниями "метки изотермы", определяют количественное значение термоасимметрии.

При определении абсолютного значения радиационной температуры положение "метки изотермы", при выделении зоны патологической гипертермии, сравнивают с ее положением при выделении изотермой эталонного излучателя, температура которого известна и постоянно под­держивается на уровне 32°С. Как и в предыдущем случае, определяется термоасимметрия (ЛТ), но уже по отношению к эталонному излучателю. Абсолютное значение радиационной температуры равно 32°С ± AT.

32°С + ДТ в случае смещения "метки изотермы" при выделении зоны патологической ги­перемии относительно замеченного положения "метки" от эталонного источника вправо, т.е. в сторону высоких температур (светлые тона) и 32°С - AT — при смещении метки влево (темные тона).

Заключение о результатах термографического исследования можно дать и сразу после термоскопии, проводя визуальную и количественную оценку тепловизионного изображения не­посредственно с экрана, или после получения термограмм.

Прежде чем перейти к описанию вариантов тепловизионных изображений при различной патологии челюстно- лицевой области, необходимо рассмотреть типичное распределение тем­пературных зон на нормальной фронтальной термограмме лица и шеи у здоровых людей.

На нормальной фронтальной термограмме лица и шеи всегда определяются "горячие" — гипертермичные (светлые), "холодные" — гипотермичные (темных тонов, вплоть до черного), а также промежуточные (светло- или темно- серые) — изотермичные участки, рас­положенные, как правило, симметрично по обе стороны от срединной линии.

"Горячие" участки возникают прежде всего там, где имеется усиленное кровоснабжение; в местах слабого развития подкожного жирового слоя, в естественных углублениях. Темные тона "холодных" зон на нормальных термограммах соответствуют областям, обычно отличающимся или пониженной васкуляризацией, или участками кожи, непосредственно прилегающим к костям. Кроме этого, экранирующим инфракрасное излучение действием обладает волосяной покров.

Таким образом, на нормальной фронтальной термограмме лица гипертермичными областями являются внутренние углы глазниц, носогубные складки (иногда весь носогубный треугольник), губы. Гипотермичные области — волосистая часть головы, бро­ви, ресницы, нос, щеки, область подбородка. Изотермичной областью, т.е. с промежу­точным значением температуры, является лоб, но необходимо отметить, что нос, щеки и подбородочная область также могут быть изотермичными.

На нормальной фронтальной термограмме шеи гипертермичными областями яв­ляются: проекция щитовидной железы, надключичные и подключичные области, гипотермичными — щитовидный хрящ, проекция ключиц, изотермичной областью — проек­ция кивательных мышц шеи.

Воспалительные процессы в челюстях — отмечается изменение кожной температуры участков, соответствующих локализации их проекции. Величина термоасимметрии при острых одонтогенных воспалительных заболеваниях челюстей находится в прямой зависимости от выраженности заболевания. У больных острым (обострившимся хроническим) периодонтитом термоасимметрия лица обычно не превышает 1,0°С. Гипертермия соответствует локализации очага поражения, контуры четкие, структура однородная. При остром одонтогенном остеомие­лите количественная характеристика очага такая же, но термоасимметрия лица составляет 1,5-2,5°С. Распространение воспалительного процесса на мягкие ткани, окружающие челюсть (надкостницу), т.е. у больных острым периоститом, вызывает изменение качественных и коли­чественных характеристик очага поражения: локализация гипертермии превышает размеры очага, контуры нечеткие, структура однородная, термоасимметрия составляет 1,0-1,8°С (табл. 1.8.1).

Таблица 1.8.1. Термографические признаки заболеваний челюстно-лицевой области

Заболевание
	Качественные				Количественные
	Температурная реакция	Локализация	Контуры	Структура	ЛТ (в град. Цельсия)
Острый (обострившийся хронический) периодонтит	гипертермия	соответствует очагу	четкие	однородная	менее 1,0
Острый периостит	гипертермия	превышает размеры очага	нечеткие	однородная	1.0-1.8
Острый одонтогенный остеомиелит	гипертермия	превышает размеры очага	нечеткие	однородная	1.5-2.5
Воспалительный инфильтрат	гипертермия	превышает размеры очага	нечеткие	однородная	1.0-2.0
Острый неспецифический лимфаденит	гипертермия	соответствует очагу	четкие.	однородная, может быть неоднородной	1.0-2.5
Абсцесс	гипертермия	соответствует очагу	четкие	однородная	1.5-3.0
Флегмона	гипертермия	превышает размеры очага	нечеткие	может быть однородной	1.5-3.0
Фурункулы и карбункулы	гипертермия	превышает размеры очага	нечеткие	неоднородная	2.0-4.0
Гайморит	изотермия	соответствует очагу	четкие	однородная	1.0-2.0
Хронические воспалительные забо­левания мягких тканей	гипертермия	соответствует очагу	четкие	однородная	менее 1.0
Неосложненные переломы нижней челюсти	изотермия	соответствует очагу	-------	----------	0
Осложненные переломы нижней челюсти	гипертермия	превышает размеры очага	нечеткие	неоднородная	0.5-1.5
Одонтогенный медиастинит	гипертермия	надключичная обл., яремная ямка	нечеткие	однородная	1.5-2.0
Тромбофлебит вен лица	гипертермия	соответствует ходу вены	нечеткие	однородная	1.5-2.5