Компьютерная термография в диагностике злокачественных опухолей глаза и орбиты

Т ермография – метод регистрации видимого изображения собственного инфракрасного излучения поверхности тела человека с помощью специальных приборов, используемый в целях диагностики различных заболеваний и патологических состояний.

Впервые тепловидение было с успехом применено в промышленности в 1925 г. в Германии. В 1956 г. канадский хирург R. Lawson использовал термографию для диагностики заболеваний молочных желез. Это открытие положило начало медицинской термографии. Применение термографии в офтальмологии связывают с публикацией в 1964 г. Gross et al., применивших термографию для обследования больных с односторонним экзофтальмом и обнаруживших гипертермию при воспалительных и опухолевых процессах орбиты. Им же принадлежит и одно из наиболее обширных исследований нормального термопортрета человека. Первые термографические исследования у нас в стране выполнили М.М. Мирошников и М.А. Собакин в 1962 г. на отечественном аппарате. В.П. Лохманов (1988 г.) определил возможности метода в офтальмоонкологии.

Теплопотери с поверхности кожи человека в состоянии покоя при температуре комфорта (18°–20°С) происходят за счет инфракрасного излучения – на 45%, путем испарения – на 25%, за счет конвекции – на 30%. Тело человека излучает поток тепловой энергии в области инфракрасной части спектра с диапазоном длины волны от 3 до 20 мкм. Максимум излучения наблюдается при длине волны около 9 мкм [2]. Величина излучаемого потока достаточна для того, чтобы его можно было обнаружить с помощью бесконтактных приемников инфракрасного излучения.

Физиологической основой термографии является увеличение интенсивности инфракрасного излучения над патологическими очагами (в связи с усилением в них кровоснабжения и метаболических процессов) или уменьшение его интенсивности в областях с уменьшенным региональным кровотоком и сопутствующими изменениями в тканях и органах. Преобладание в клетках опухоли процесса анаэробного гликолиза, сопровождающегося большим выделением тепловой энергии, чем при аэробном пути расщепления глюкозы, также ведет к повышению температуры в опухоли.

Помимо бесконтактной термографии , выполняемой с помощью термографов, существует контактная (жидкокристаллическая) термография , которую проводят с помощью жидких кристаллов, обладающих оптической анизотропией и изменяющих цвет в зависимости от температуры, а изменение их окраски сопоставляют с таблицами–индикаторами.

Термография, являясь физиологичным, безвредным, неинвазивным методом диагностики, находит свое применение в онкологии для дифференциальной диагностики злокачественных опухолей, а также является одним из способов выявления очаговых доброкачественных процессов.

Тепловизоры позволяют визуально наблюдать за распределением тепла на поверхности тела человека. Приемником ИК–излучения в тепловизорах является специальный фотогальванический элемент (фотодиод), работающий при охлаждении его до –196°С. Сигнал с фотодиода усиливается, преобразуется в видеосигнал и передается на экран. При различной степени интенсивности излучения объекта наблюдаются изображения разного цвета (каждому уровню температуры соответствует свой цвет). Разрешающая способность современных термографов составляет до 0,01°С, на площади около 0,25 мм2.

Термографическое исследование должно проводиться при определенных условиях:

• за 24–48 часов до исследования необходимо отменить все вазотропные препараты, глазные капли;

• за 20 минут до исследования воздержаться от курения;

• адаптация пациента к условиям исследования продолжается 5–10 минут.

При использовании термографов старых образцов существовала необходимость длительной адаптации исследуемого к температуре помещения, где проводилась термография.

Термографическую съемку производят в положении больного сидя в проекции “фас”. При необходимости в дополнительных проекциях – левый и правый полупрофиль и с поднятым подбородком для исследования региональных лимфоузлов.

Для повышения эффективности термографического исследования используют тест с углеводной нагрузкой . Известно, что злокачественная опухоль способна поглощать огромное количество введенной в организм глюкозы, расщепляя ее до молочной кислоты. Нагрузка глюкозой при термографии в случае злокачественной опухоли вызывает дополнительный подъем температуры. Динамическая термография занимает важное место в дифференциальной диагностике доброкачественных и злокачественных опухолей глаза и орбиты. Чувствительность такого теста составляет до 70–90%.

Интерпретацию термографического исследования осуществляют с помощью:

• термоскопии (визуальное изучение термографического изображения лица на экране цветного монитора);

• дистанционной термометрии;

• термографии.

Качественная оценка термотопографии исследуемой области позволяет определить распределение “горячих” и “холодных” участков, в сопоставлении их локализации с расположением опухоли, характера контуров очага, его структуры и области распространения. Количественная оценка производится для определения показателей разности температур (градиентов) исследуемого участка по сравнению с симметричной зоной. Заканчивают анализ термограмм математической обработкой изображения. Ориентирами при анализе изображения служат естественные анатомические образования: бровь, ресничный край век, контур носа, роговица.