Lämpökuvaus

Kaikki absoluuttisen nollapisteen yläpuolella olevat kappaleet lähettävät jatkuvan taajuusspektrin radioaaltoja (lämpöradioemissio). Lämpösäteilyn voimakkuus on verrannollinen kappaleen lämpötilaan.

Lääketieteellinen termografia on menetelmä ihmiskehon luonnollisen lämpösäteilyn tallentamiseen sähkömagneettisen spektrin näkymättömällä infrapuna-alueella. Termografia määrittää kehon kaikkien alueiden ominaisen "lämpökuvan". Terveellä ihmisellä se on suhteellisen vakio, mutta muuttuu patologisissa tiloissa. Termografia on objektiivinen, yksinkertainen ja täysin vaaraton menetelmä, jonka käytöllä ei ole vasta-aiheita.

Potilaan valmistelu termografiaan sisältää verenkiertoon ja aineenvaihduntaan vaikuttavien lääkkeiden lopettamisen. Kehon pinnalla ei saa olla voiteita tai kosmetiikkaa. Tupakointi on kielletty 4 tuntia ennen tutkimusta. Tämä on erityisen tärkeää perifeeristä verenkiertoa tutkittaessa. Vatsan elinten termografia tehdään tyhjään vatsaan. Huoneessa pidetään yllä vakio lämpötila (18–20 °C) ja kosteus (55–65 %). Tutkittava ruumiinosa paljastetaan, minkä jälkeen potilas totuttelee huoneenlämpötilaan 10–15 minuuttia ja käsien ja jalkojen tutkimuksessa 30 minuuttia. Tutkimuksen tavoitteista riippuen termografia tehdään eri potilasasennoissa ja projektioissa.

Termografia mahdollistaa ihmiskehon pinnalta tulevan PC-säteilyn intensiteetin tarkan ja nopean arvioinnin, lämmöntuotannon ja lämmönsiirron muutosten havaitsemisen kehon eri alueilla ja siten verenkierron ja hermotuksen häiriöiden, tulehduksellisten, onkologisten ja joidenkin ammattitautien kehittymisen oireiden tunnistamisen.

Ihmisen ruumiinlämpöä pidetään vakiona. Tämä vakioisuus on kuitenkin suhteellista. Sisäelinten lämpötila on korkeampi kuin kehon pinnan lämpötila. Kun ympäristö muuttuu, lämpötila muuttuu kehon fysiologisen tilan mukaan.

Ihon ja ihonalaisen kudoksen erittäin kehittyneen verisuoniverkoston vuoksi pinnallisen verenkierron indikaattorit ovat tärkeä indikaattori sisäelinten tilasta: kun niissä kehittyy patologisia prosesseja, pinnallisessa verenkierrossa tapahtuu refleksimuutos, johon liittyy lämmönsiirron muutos. Siten ihon lämpötilaa määräävä tärkein tekijä on verenkierron voimakkuus.

Toinen lämmöntuottomekanismi on aineenvaihduntaprosessit. Aineenvaihdunnan ilmentymisaste kudoksessa määräytyy biokemiallisten reaktioiden voimakkuuden mukaan: niiden voimistuessa lämmöntuotanto lisääntyy.

Kolmas pintakudosten lämpötasapainoa määräävä tekijä on niiden lämmönjohtavuus. Se riippuu näiden kudosten paksuudesta, rakenteesta ja sijainnista. Erityisesti ihmiskehon lämmönsiirtoon vaikuttavat ihon ja ihonalaisen rasvan kunto: niiden paksuus, tärkeimpien rakenneosien kehitys ja hydrofiilisyys.

Normaalisti jokaisella kehon pinnan alueella on ominainen lämpötilan vaihtelu. Lämpötila suurten verisuonten yläpuolella on korkeampi kuin ympäröivillä alueilla. Keskimääräinen ihon lämpötila on 31–33 °C, mutta se vaihtelee kehon eri osissa – peukalon 24 °C:sta rintalastan 35 °C:seen. Ihon lämpötila on kuitenkin yleensä sama kehon symmetrisillä alueilla, eikä eron tulisi ylittää 0,5–0,6 °C. Raajojen fysiologinen epäsymmetria vaihtelee 0,3–0,8 °C:n välillä, eikä vatsan etuseinämillä ylitä 1 °C:ta. Naisilla kehon joidenkin osien (rintarauhaset, vatsan alue) lämpötilan vaihtelut vaihtelevat säännöllisesti kuukautiskierron vuoksi, joten heille suositellaan näiden alueiden termografiaa kierron 6.–8. päivänä. Merkittäviä lämpötilan muutoksia esiintyy monissa patologisissa tiloissa. Tällöin ilmaantuu hyper- tai hypotermiavyöhykkeitä, normaali verisuonikuvio häiriintyy ja kehoon tai raajaan rekisteröidään lämpötilan vaihtelua.

Termografiaa on kolmea tyyppiä: nestekidetermografia, infrapunatermografia ja radiotermografia (mikroaaltotermografia).

Nestekidetermografia perustuu nestekiteiden ominaisuuteen muuttaa väriä lämpötilan muutoksen mukaan. On kehitetty erityislaitteita, joissa näyttö peitetään nestekidekoostumuksella. Termografiassa näyttö tuodaan lähemmäs tutkittavaa kehonosaa. Kuvan värin perusteella arvioidaan pintakudosten lämpötila kalorimetrisen viivaimen avulla.

Infrapunatermografia on yleisin termografiamenetelmä. Sen avulla saat kuvan kehon pinnan lämpöreliefistä ja voit mitata lämpötilan mistä tahansa kehon pinnan osasta asteen kymmenesosien tarkkuudella. Infrapunatermografia suoritetaan erityisillä laitteilla - termografeilla (lämpökameroilla).

Jokainen tutkittava pinnan alue näkyy lämpötilastaan riippuen termografinäytössä vaaleampana tai tummempana alueena tai sillä on tavanomainen väri. Kuvaa voidaan tarkastella näytöllä (termoskopia) tai tallentaa fotokemialliselle paperille termogrammin saamiseksi. Asteikon ja lämpöä säätelevän säteilijän ("mustan kappaleen") avulla on mahdollista määrittää ihon pinnan absoluuttinen lämpötila tai lämpötilaero kehon eri alueilla kosketuksettomalla tavalla eli suorittaa lämpömittaus.

Termogrammien laadullinen analyysi koostuu kuvan yleisestä tarkastelusta, lämpötilan vaihtelun ja kuumien ja kylmien alueiden jakautumisen tutkimuksesta. Tällaisessa visuaalisessa analyysissä kiinnitetään erityistä huomiota hyper- ja hypotermia-alueiden sekä verisuonirakenteen häiriöiden tunnistamiseen, hyper- tai hypotermia-alueen laajuuden (rajoitettu, laaja, diffuusi), sen sijainnin, koon, muodon ja ääriviivojen arviointiin. Verisuonirakenteen häiriöt ilmenevät verisuonihaarojen lukumäärän, sijainnin ja koon muutoksina.

Kvantitatiivinen analyysi mahdollistaa termogrammin visuaalisen analyysin tulosten selkeyttämisen ja tutkittavan alueen ja ympäröivien kudosten tai symmetrisen alueen lämpötilaeron määrittämisen. Terveellä henkilöllä jokaisen kehon alueen termogrammilla on tunnusomainen ulkonäkö. Tulehdusprosesseissa määritetään hypertermiavyöhyke, joka vastaa infiltraatioaluetta ja jolla on heterogeeninen rakenne, kun taas lämpötilaero ympäröiviin kudoksiin nähden on 0,7–1 °C kroonisessa tulehduksessa, 1–1,5 °C akuutissa tulehduksessa ja yli 1,5–2 °C märkivässä-tuhoavassa prosessissa. Termografia on erityisesti hyödyllinen niveltulehduksen ja bursiitin aktiivisuuden arvioinnissa sekä palovamman tai paleltumavyöhykkeen rajojen määrittämisessä.

Pahanlaatuiselle kasvaimelle on ominaista voimakkaan hypertermian vyöhyke (2–2,5 °C korkeampi kuin symmetrisen alueen lämpötila). Hypertermian alueen rakenne on yhtenäinen, sen ääriviivat ovat suhteellisen selkeät ja laajentuneet suonet ovat näkyvissä. Valtimoverenkierron häiriöissä (angiospasmi, suonen ahtauma tai täydellinen stenoosi) määritetään hypotermiavyöhyke, joka sijainniltaan, muodoltaan ja kooltaan vastaa verenkierron vähenemisen aluetta. Laskimotromboosissa, tromboflebiitissa ja posttromboflebiittisessä oireyhtymässä sitä vastoin havaitaan yleensä kohonneen lämpötilan vyöhyke vastaavalla alueella. Lisäksi verenkierron häiriöissä havaitaan muutos tietylle anatomiselle alueelle tyypillisessä tavanomaisessa verisuonirakenteessa,

Radiotermometria on sisäelinten ja kudosten lämpötilan mittaamista itse tutkimalla niitä. On jo pitkään tiedetty, että ihmiset ovat radiosäteilyn lähteitä. Ensimmäiset, jotka käyttivät tämän säteilyn rekisteröintiä lääketieteelliseen diagnostiikkaan, olivat A. Barrett ja P. Myers vuonna 1975.

Radiotermometrialla mitataan kudosten lämpötilaa eri syvyyksillä mikroaaltoradiometrillä. Jos ihon lämpötila tietyllä alueella tunnetaan, voidaan laskea lämpötila millä tahansa syvyydellä. Tämä voidaan tehdä myös tallentamalla lämpötila kahdella eri aallonpituudella. Menetelmän arvoa vahvistaa se, että syvien kudosten lämpötila on vakio ja muuttuu lähes välittömästi tiettyjen lääkkeiden, erityisesti vasodilataattoreiden, vaikutuksesta. Tämä mahdollistaa toiminnallisten tutkimusten suorittamisen esimerkiksi päätettäessä amputaatioasteesta raajojen verisuonitukoksen tapauksessa.