Біотехнічні системи теплобачення

Розвиток тепловізійної техніки, біофізичні аспекти теплобачення. Радіотермометрія - вимірювання температури внутрішніх органів і тканин за власним їх випромінюванню. Методи дослідження тепловізійних систем. Функціональний та структурний опис тепловізору.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид реферат
Язык украинский
Дата добавления 10.12.2014
Размер файла 632,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. БІОТЕХНІЧНІ СИСТЕМИ ТЕПЛОБАЧЕННЯ

1.1 Розвиток тепловізійної техніки

Термографія - прямий інструментальний метод оцінки рівня обмінних процесів як при нормальному функціонуванні організму, так і при патології.

Термографія вважається методом пасивної діагностики. Вже кілька років тепловізори з успіхом застосовуються в діагностичних і клінічних центрах.

Тепловізійні прилади почали свій розвиток в 60-ті роки ХХ століття і в даний час набули широкого поширення в науці і техніці [1]. Використання тепловізорів обумовлено такою сферою діяльності, де необхідно оперативно і своєчасно відстежувати теплові зміни.

Зовнішній вигляд медичного тепловізору представлений на рисунку 1.

Рис 1. Зовнішній вигляд медичного тепловізору

Початок розвитку тепловізійної техніки було покладено за двома основними напрямками:

* з використанням дискретних приймачів випромінювання спільно з системами сканування (розгортки) зображення;

* з використанням апаратури без механічного сканування на базі двовимірних ІЧ-приймачів.

Сьогодні можна умовно виділити чотири покоління розвитку такої техніки [2,4].

Нульове покоління засноване на застосуванні одиничних охолоджуваних приймачів і двовимірної (малої та кадрової) розгорнення за допомогою скануючої оптико-механічної системи [5];

Перше покоління - на застосуванні малих лінійок приймачів і спрощеної кадрової розгортки [5];

Друге покоління - на використанні згрупованих декількох лінійок (з тимчасовою затримкою і накопиченням) і низкоскоростной системою розгортки. До другого покоління відносять вакуумні прилади з електронним скануванням приймальні мішені -пірокони [5].

Принципово нове третє покоління засноване на застосуванні «Одночасно смотрящих» - фокально-площинних (FPA - Focal Plate Area) і двовимірних твердотільних багатоелементних (матричних) приймачів випромінювання (МПІ), тобто без використання оптико-механічних систем розгортки [6];.

Перші тепловізійні прилади для медичної діагностики використовували одноелементні або лінійні матричні приймачі випромінювання.

1.2 Біофізичні аспекти теплобачення

Температуру тіла людини прийнято вважати постійною. Однак ця постійність відносна. Температура внутрішніх органів вище, ніж температура на поверхні тіла. При змінах навколишнього середовища температура змінюється в залежності від фізіологічного стану організму.

У зв'язку з надзвичайно розвиненою судинною мережею в шкірі і підшкірній клітковині показники поверхневого кровотоку - важливий індикатор стану внутрішніх органів: при розвитку в них патологічних процесів відбувається рефлекторна зміна поверхневого кровотоку, яка супроводжується зміною тепловіддачі. Таким чином, основний чинник, що визначає температуру шкіри, - інтенсивність кровообігу.

Другий механізм теплоутворення - метаболічні процеси. Ступінь вираженності обміну речовин в тканини обумовлена інтенсивністю біохімічних реакцій: з їх посиленням збільшується продукція тепла.

Третій чинник, що обумовлює тепловий баланс в поверхневих тканинах, - їх теплопровідність. Вона залежить від товщини, структури, розташування цих тканин. Зокрема, тепловіддача тіла людини визначається станом шкіри та підшкірної жирової клітковини: їх товщиною, розвиненістю основних структурних елементів.

Температура шкіри має свою цілком певну топографію. Правда, у новонароджених, термотопографія шкіри відсутня. Найнижчу температуру (23-30 °) мають дистальні відділи кінцівок, кінчик носа, вушні раковини. Найвища температура пахвовій області, в промежини, області шиї, епігастрію, губ, щік. Решта ділянок має температуру 31-33,5 ° С. Добові коливання температури шкіри в середньому становлять 0,3-0,1 ° С і залежать від фізичного та психічного навантажень, а також інших факторів.

За інших рівних умов мінімальні зміни температури шкіри спостерігаються в області шиї і чола, максимальні - в дистальних відділах кінцівок, що пояснюється впливом вищих відділів нервової системи. У жінок часто шкірна температура нижче, ніж у чоловіків. З віком ця температура знижується і зменшується її мінливість під впливом температури навколишнього середовища. При всякій зміні сталості співвідношення температури внутрішніх областей тіла включаються терморегуляторного процеси, які встановлюють новий рівень рівноваги температури тіла з навколишнім середовищем.

У здорової людини розподіл температур симетричний щодо середньої лінії тіла. Порушення цієї симетрії і служить основним критерієм тепловізійної діагностики захворювань. Кількісним вираженням термоасиметрії служить величина перепаду температури. Перелічимо основні причини виникнення температурної асиметрії:

- Вроджена судинна патологія, включаючи судинні пухлини.

- Вегетативні розлади, що призводять до порушення регуляції судинного тонусу.

- Порушення кровообігу в зв'язку з травмою, тромбозом, емболією, склероз судин.

- Венозний застій, ретроградний струм крові при недостатності клапанів вен.

- Запальні процеси, пухлини, що викликають місцеве посилення обмінних процесів.

- Зміни теплопровідності тканин у зв'язку з набряком, збільшенням або зменшенням шару підшкірної жирової клітковини.

Існує так звана фізіологічна термоасиметрія, яка відрізняється від патологічної меншою величиною перепаду температури для кожної окремої частини тіла. Для грудей, живота і спини величина перепаду температури не перевищує 1,0 ° С.

Терморегуляторного реакції в людському організмі управляються гіпоталамусом.

Крім центральних, існують і місцеві механізми терморегуляції. Шкіра завдяки густий мережі капілярів, що знаходяться під контролем вегетативної нервової системи і здатних значно розширити або повністю закрити просвіт судин, міняти свій калібр в широких межах, - прекрасний теплообмінний орган і регулятор температури тіла.

Температура шкіри і підлеглих тканин може мати мозаїчний характер внаслідок неоднорідності температур внутрішніх органів або навіть окремих ділянок того чи іншого органу. Слід звернути увагу на високі властивості шкірного покриву, завдяки розгалуженій підшкірної судинної мережі, перешкоджає контактної передачі термічних впливів вглиб тіла і у зворотному напрямку. Всі ці загальні та місцеві механізми терморегуляції впливають на фізичні та фізіологічні фактори, що обумовлюють в кінцевому рахунку особливості тепловипромінювання шкіри, а отже, і характер тепловізійної картини.

Розподіл та інтенсивність теплового випромінювання в нормі визначаються особливістю фізіологічних процесів, що відбуваються в організмі, зокрема як в поверхневих, так і в глибоких і органах. Різні патологічні стани характеризуються термоасиметрією і наявністю температурного градієнта між зоною підвищеного або зниженого випромінювання та симетричною ділянкою тіла, що відбивається на термографічеськой картині. Цей факт має важливе діагностичне і прогностичне значення, про що свідчать численні клінічні дослідження.

У нормі кожна область поверхні тіла має характерний теплової рельєф. Над великими кровоносними судинами температура вище, ніж в оточуючих областях. Середні значення температури шкіри - 31-33 °С, але вона різна в різних частинах тіла - від 24 °С на великому пальці до 35 ° С в ямці. Однак при цьому температура шкіри, як правило, однакова на симетричних ділянках тіла, різниця тут не повинна перевищувати 0,5-0,6 °С. Фізіологічна асиметрія на кінцівках коливається від 0,3 до 0,8 ° С, а на передній черевній стінці не перевищує 1 °С. У жінок спостерігаються періодичні зміни температурного рельєфу деяких частин тіла (молочних залоз, області живота) у зв'язку з менструальним циклом, тому термографію зазначених областей у них рекомендується виконувати на 6-8-й день циклу. Істотні зміни температурного рельєфу виникають при багатьох патологічних станах. При цьому з'являються зони гіпер- або гіпотермії, порушується нормальний малюнок судин, реєструється термоасиметрія на тілі або кінцівки.

Діапазони тепловізійної апаратури охоплюють наступні області довжин хвиль: 8 - 14 мкм - область далекого інфрачервоного випромінювання і 3 - 5,5 мкм - середнього інфрачервоного випромінювання. Саме в цих областях приземні шари атмосфери прозорі для інфрачервоного випромінювання, а випромінювальна здатність спостережуваних об'єктів з температурою від -50 оС до 500 оС максимальна [2].

Теплові зображення створюються головним чином за рахунок власного випромінювання і відмінностей в випромінювальної здатності [1].

Щоб виявити, а потім і впізнати об'єкт, він повинен відрізнятися по температурі від фону на достатню величину, яка дозволила б відокремити його від інших варіацій фону.

Сучасні тепловізори працюють в спектральних діапазонах 3-5 і 8-14 мкм. Переважна кількість медичних тепловізорів працює в цьому діапазоні хвиль, де термограми являють собою картину розподілу інфрачервоного випромінювання по поверхні шкірних покривів. Вогнища патології, розташовані в глибині тіла, можна виявити лише в тому випадку, якщо вони в силах нагріти шкіру, змінити шкірну температуру. Але й тут не все так просто. Температура шкіри може змінюватися під впливом вісцеро-шкірних (або шкірно-вісцеральних) рефлексів. За типом сегментарних, проекційних або аксон - рефлексів. Таким чином, шкіра відображає всю палітру енергетичних процесів відбуваються не тільки власне в шкірі, а й опосередковано - у внутрішніх органах, які не тільки перебувають власне під нею на тій чи іншій глибині, а іноді пов'язані зі шкірою тільки через систему рефлексів. Для того, щоб бачити - шкіру потрібно зробити прозорою. Ідеальним приладом для діагностики захворювань запальної природи, захворювань і станів, при яких змінюється рівень обмінних процесів в органах і тканинах в бік підвищення або зниження, ендотеліальної дисфункції є тепловізор. Але далеко не кожен тепловізор підходить для цілей медичної діагностики. Він повинен працювати в тому діапазоні хвиль, в якому шкіра "прозора" або "напівпрозора". Тоді орган з підвищеною температурою буде як би просвічувати через шкіру, стане видимим. І друге. Потрібно виділити теплове лікування власне даного дослідника або лікаря органу або тканини, зокрема запаленого ендотелію. При термографічному обстеженні тепловізор, налаштований на довжину хвиль запалених судин, дозволяє побачити зони і ступінь вираженності ураження ендотелію судин. У тому числі і ендотелію судин окістя як довгих трубчастих, так і плоских кісток.

Підготовка до термографії передбачає виключення протягом 10 днів перед дослідженням прийому гормональних препаратів, лікарських засобів, що впливають на тонус судин, а також накладення будь-яких мазей на досліджувану область тіла. Термографія органів черевної порожнини виробляють натщесерце. Дослідження молочних залоз виконують на 8-10-й день менструального циклу.

Дослідження здійснюється в спеціальних кабінетах, де підтримують постійну температуру (+ 22,5 ± 1 °) і вологість (60 ± 5%) повітря. Обов'язкове адаптація досліджуваного до температури навколишнього середовища, для чого пацієнта за 15-20 хв до дослідження слід роздягнути. Термографію проводять у різних проекціях і при різних положеннях тіла пацієнта (стоячи, лежачи).

Для підвищення ефективності термографічного дослідження використовують тест з вуглеводної навантаженням. Відомо, що злоякісна пухлина здатна поглинати величезну кількість введеної в організм глюкози, розщеплюючи її до молочної кислоти.

Навантаження глюкозою при термографії у разі злоякісної пухлини викликає додатковий підйом температури. Динамічна термографія займає важливе місце в диференціальної діагностики доброякісних і злоякісних пухлин очей і орбіти.

1.3 Застосування тепловізійних систем

Тепловізійна діагностика абсолютно безпечна і нешкідлива для пацієнтів і медперсоналу і є надзвичайно ефективним методом для ранньої діагностики захворювань ще до їх клінічного прояву, а також для контролю за процесом лікування та реабілітації.

Отже, далеко не кожен тепловізор підходить для цілей медичної діагностики. Він повинен працювати в тому діапозоні хвиль, в якому шкіра "прозора" або "напівпрозора". Тоді орган з підвищеною температурою буде як би просвічувати через шкіру, стане видимим. Так будь-який предмет у склянці ми добре бачимо, але не бачимо той же самий предмет всередині фарфорової чашки. І друге. Потрібно виділити теплове лікування власне даного дослідника або лікаря органу або тканини, зокрема запаленого ендотелію.

Температура тіла людини - самий універсальний показник його біологічної активності. Всім типам захворювань властива температурна реакція. Аномальна температура - це перший симптом для будь-якої хвороби. Завжди вимірювання температури і всього тіла, і окремих органів, були важливими показниками для розпізнавання характеру хвороби, її тяжкості перебігу. Ці фактори сприяли до розвитку методик тепловізійної діагностики.

Медичне теплобачення дозволяє виділяти зони з термографічними ознаками порушення артеріального кровообігу (синя частина спектра), проводити кількісно-якісну оцінку кровообігу за величиною відхилення температури досліджуваної області від норми. Зони, площа, ступінь вираженності патології артеріального кровообігу збігаються з областями проблемної шкіри. Контролювати хід і адекватність лікування, своєчасно вносити корективи в лікування, підбираючи найбільш ефективні медикаменти. Погане кровопостачання - це насамперед погана шкіра. Косметичні процедури, креми, операції тут марні. Але досить нормалізувати кровообіг в проблемній зоні і шкіра самовідновлюється, причому на диво швидко. Погане артеріальної кровопостачання - причина патології кісткової тканини (остеопороз) і суглобів - (деформуючий артроз). Причина швидкого старіння шкіри, захворювань м'язів кінцівок, периферичної нервової системи. Іноді - виражені порушення артеріального кровообігу призводять до розвитку гангрени і ампутації кінцівки.

Тепловізійні системи на сучасному рівні знайшли застосування і широко апробовані в наступних напрямках медичної діагностики [1]:

1. Онкологія (пухлини молочних залоз, щитовидної залози, лімфатичних вузлів, кісток і т.д.).

2. Неврологія (патологія периферичних нервів кінцівок, неврологічні синдроми остеохондрозу різних відділів хребта).

3. Ангіологія (різні захворювання магістральних артерій та вен кінцівок).

4. Травматологія та ортопедія, в тому числі гнійна остеологія і комбустіологія (сколіози, неускладнені та ускладнені переломи хребта, деформуючий артроз великих суглобів, остеомієліти довгих трубчастих кісток на етапах лікування, рання діагностика глибини опікового ураження і т.д.)

5. Загальна хірургія (гостра запальна патологія черевної порожнини, особливо у дітей).

6. Реконструктивно-відновна хірургія (діагностика життєздатності пересаджених і реімплантованних сегментів, трансплантатів, філатовського стебла).

7. Артрології (захворювання великих і дрібних суглобів кінцівок різного генезу).

8. Отоларингологія (запальні захворювання придаткових пазух).

9. Ендокринологія (захворювання щитовидної залози, судинні та неавральні ускладнення цукрового діабету) [1].

Медичне теплобачення - ідеальний спосіб прямої інструментальної діагностики запальних процесів в легенях будь-якої етіології:

1.Термографіческіе ознаки запального процесу в легенях виявляються за кілька діб до появи клінічних ознак захворювання і зникають тільки при повному одужанні;

2.Абсолютно безпечний, що дозволяє проводити динамічний контроль за процесом лікування;

3.Дешев, вимагає мінімум часу на обстеження, що дозволяє здійснити практично 100% охоплення всіх хворих з ГРВІ та грип з метою виключення ускладнень;

4.Ісключает суб'єктивізм в оцінці стану здоров'я лікарями на будь-якому етапі лікування захворювання;

5.Не замінює, але ефективно доповнює відомі методи діагностики[9].

2. МЕТОДИ ТА МЕТОДИКИ ДОСЛІДЖЕННЯ

2.1 Методи тепловізійного дослідження

Коливання температури шкіри залежать від ряду факторів. До них відносяться: судинні реакції, швидкість кровотоку, наявність локальних або загальних джерел тепла всередині тіла, регуляція теплообміну одягом, випаровуванням. Крім того, можливі похибки у вимірюванні температури за рахунок впливу випромінюючих предметів навколишнього середовища. Поки вплив усіх цих факторів не виключено або не враховується при остаточному визначенні результату вимірювання, до неможливо об'єктивно судити про температуру людського тіла після одиничного вимірювання температури.

Перед проведенням тепловізійного дослідження хворий повинен адаптуватися до температури навколишнього середи. Оптимальним і достатнім є 20-хвилинний період адаптації, виділені три типи адаптації у людей:

1. Перший-стійкий. Характеризується високим ступенем адаптації. У людей, що відносяться до цієї групи, спочатку відзначається невелике падіння температури на 0.3-0.5 С при природному охолодженні і швидке відновлення температури шкіри до початкового рівня.

2. Другий-урівноважений. Ступінь адаптації при цьому дещо знижена і спостерігається уповільнене відновлення температури шкіри.

3. Третій-нестійкий. У цьому випадку мають місце порушення фізичної терморегуляції або функціональні розлади судинної системи без клінічних проявів. Температура кілька стабілізується до 40-60-й хвилині періоду адаптації, залишаючись зниженою [7].

У хворих з патологією судин відзначаються різкі порушення адаптаційних процесів.

Вибір відстані від хворого до екрану тепловізору залежить від технічних можливостей приладу.

Оптимальна відстань від тепловізору до об'єкту складає 2-4 метри.

В літературі описується кілька методів тепловізійного досліджень. Виділяють такі основні види термографії:

1. Контактна холестерична термографія.

2. Телетермографія.

3. Радіотермометрія.

2.1.1 Контактна холестерична термографія

Контактна холестеричних термографія: в методі використовуються оптичні властивості холестеричних рідких кристалів (багатокомпонентні суміші складних ефірів та інших похідних холестерину). Такі речовини вибірково відображають різні довжини хвиль, що дає можливим отримувати на плівках цих речовин зображення теплового поля поверхні тіла людини. На плівку направляють потік білого світла. Різні довжини хвиль по-різному відбиваються від плівки залежно від температури поверхні, на яку нанесений холестерика.

Пасивні та порівняльні електроди укладають через прокладки, змочені у фізіологічному розчині, на шкіру передпліччя і гомілки. Цифрові дані реєструються на електронному табло протягом двох хвилин.

Під дією температури холестерики можуть змінювати колір від червоного до фіолетового. В результаті формується кольорове зображення теплового поля тіла людини, яке легко розшифрувати, знаючи залежність температура-колір. Існують холестерики, що дозволяють фіксувати різницю температур 0,1 градус. Так, можна визначити межі запального процесу, вогнища запальної інфільтрації на різних стадіях її розвитку.

2.1.2 Телетермографія

Телетермографія - базується на перетворення ІЧ-випромінювання тіла людини в електричні сигнали, які реєструються на екрані тепловізору або іншому записуючого пристрою. Метод безконтактний.

У довгохвильовій області спектра / 5-25 мкм / шкіра людини випромінює практично як абсолютно чорне тіло, що має температуру 27 С, незалежно від расової приналежності, ступеня пігментації та інших індивідуальних анатомо-фізіологічних особливостей. Абсолютно чорним тілом називається тіло, що поглинає повністю всі падаючі на нього електромагнітні хвилі при будь власної температурі. Реальні тіла не є абсолютно чорними, проте деякі з них за оптичними властивостями близькі до таких, наприклад, чорний оксамит в області видимого світла.

У середньому 1 кв.см шкірного покриву людини або живої тканини організму випромінює близько 40 Вт енергії. Інфрачервоне випромінювання різних ділянок поверхні тіла визначається трьома факторами: особливостями васкуляризації поверхневих тканин, рівнем метаболічних процесів в них і відмінностями в теплопровідності.

Останні обумовлені, в основному, різним розвитком жирової клітковини. При дотриманні стандартних методичних умов регистрируемая топографія випромінювання характерна для даної людини і відтворюється від спостереження до спостереження. Топографія випромінювання для всіх здорових людей має багато спільного.

Порушення інфрачервоного випромінювання можуть спостерігатися в таких випадках:

1. незвичайні структурні співвідношення судинної мережі вроджені аномалії, судинні пухлини;

2. зміни тонусу судин - порушення вегетативної іннервації, рефлекторні зміни тонусу;

3. місцеві розлади кровообігу - травми, тромбоз, склероз судин;

4. порушення венозного кровотоку - застій, зворотний потік крові при недостатності клапанів вен;

5. локальні зміни теплопродукції - запальні вогнища, пухлини, деякі інші захворювання;

6. зміни теплопровідності тканин - набряк, ущільнення тканин, зміни вмісту жиру.

ІЧ-випромінювання сприймається системою дзеркал, після чого ІЧ-промені направляються на приймач ІЧ-хвиль, основну частину якого становить детектор (фотоопір, металевий або напівпровідниковий болометр, термоелемент, фотохімічний індикатор, електронно-оптичний перетворювач, п'єзоелектричні детектори і т.д.).

Електричні сигнали від приймача передаються на підсилювач, а потім - на керуючий пристрій, що служить для переміщення дзеркал (сканування об'єкта), розігрівання точкового джерела світла ТДС (пропорційно тепловому випромінюванню), руху фотоплівки. Кожен раз плівка засвічується ТДС відповідно температурі тіла в місці дослідження.

Після керуючого пристрою сигнал може передаватися на комп'ютерну систему з дисплеєм. Це дозволяє запам'ятовувати термограмми, обробляти їх за допомогою аналітичних програм. Додаткові можливості надає кольорові тепловізори (близькі по температурі кольору позначити контрастними кольорами), провести ізотерми.

На термограмме різні кольори і відтінки відповідають різним температурам. «Холодні» ділянки тіла пофарбовані в синій колір, а ділянки з більш високою температурою - в зелений, червоний, жовтий, нарешті, білий, що означає найвищу температуру. На чорно-білій ТТГ, чим світліше колір, тим температура цієї частини тіла вище, і навпаки, чим темніше відтінок, тим температура нижче.

2.1.3 Радіотермометрія (НВЧ-термометрія)

Радіотермометрія - вимірювання температури внутрішніх органів і тканин за власним їх випромінюванню. Дуже давно відомо, що людина є джерелом радіовипромінювання. Вперше застосували реєстрацію цього випромінювання для медичної діагностики А. Баррет і П. Майерс в 1975р.

При радіотермометрії проводиться вимірювання температури стовпа тканини певної глибини за допомогою мікрохвильового радіометра. Якщо відомо значення температури шкіри даній області, то можна обчислити температуру на будь-якій глибині. Того ж можна домогтися, застосовуючи реєстрацію температури на двох різних довжинах хвиль.

Цінність методу посилюється тим, що температура глибинних тканин, з одного боку, дуже постійна, а з іншого - майже моментально змінюється під впливом ряду медикаментозних засобів, зокрема судинорозширювальних препаратів. Це дає можливість проводити функціональні дослідження, наприклад, при вирішенні питання про рівень ампутації при оклюзії судин кінцівок [8].

2.2 Методики тепловізійного дослідження

Тепловізійний метод має високу інформативністю і неспецифічністю одержуваної інформації, так як при різній патології формуються подібні судинні та метаболічні реакції. Однак, адекватний вибір методики тепловізійного дослідження в кожному конкретному випадку дозволяє отримати специфічну інформацію про стан органів та систем організму.

Дані методики дозволяють підвищити інформативність теплобачення в оцінці різної патології, в тому числі на етапі субклинических проявів. При їх застосуванні можливо об'єктивізувати клінічні синдроми захворювання, визначити нозологію патології, контролювати ефективність різних видів лікування, прогнозувати період реабілітації.

Методики тепловізійного дослідження:

1. Локально-проекційна методика, за якою реєструються особливості інфрачервоного випромінювання шкірних покривів в проеціі ураженого органу або сегмента. Змінена інтенсивність випромінювання свідчить про вогнище патології, в якому відбулися зміни кровопостачання, рівня метаболізму і утворилися стійко існуючі шкірні зони зі зміненою чутливістю, трофікою, судинними і секреторними реакціями. Достовірність реєстрації заснована на порушенні механізму терморегуляції в результаті патологічного процесу.

2. Дистантно-проекційна методика, за якою реєструються особливості інфрачервоного випромінювання поза проекції ураженого органу або патологічного вогнища. Достовірність реєстрації заснована на тому, що основну роль у формуванні теплової інформації про вогнище патології відіграє нервово-рефлекторний механізм. Зміни інтенсивності інфрачервоного випромінювання візуалізуються в рефлекторних зонах Захар'їна-Геда, в автономних зонах іннервації, в біологічно активних точках організму.

3. Динамічна методика, за якою реєструються зміни інфрачервоного випромінювання за певний період часу. При цьому візуалізуються патологічні порушення кровотоку і обмінних процесів в динаміці. Достовірність заснована на тому, що виявляється динаміка зміни інтенсивності інфрачервоного випромінювання відображає реакції організму на еволюцію патології і свідчить про активність патологічного процесу.

4. Динамічна методика з використанням провокуючих тестів: фізіологічних, фізичних і фармакологічних. За цією методикою реєструються швидкі зміни інфрачервоного випромінювання у відповідь на провокуючу пробу, яка посилює навантаження на механізми термогрегуляціі і інтенсифікує маніфестацію конкретних синдромів.

Медичне теплобачення - це дистанційний, неінвазивний, абсолютно нешкідливий метод дослідження, який не має протипоказань і придатний для багаторазового застосування. Він успішно застосовується для діагностики серцево-судинних, неврологічних, нейрохірургічних, травматологічних, ортопедичних, ангіологіческіх, комбустіологічних, онкологічних та ін. патологій.

Встановлення діагнозу - це не єдина мета для медичного теплобачення. Цей унікальний функціональний метод допомагає підібрати адекватну терапію і завжди дає об'єктивну оцінку ефективності лікування.

Медичне теплобачення також є неінвазивний методом інтраопераційної діагностики. медичне теплобачення - незамінний метод динамічного спостереження та функціональної діагностики в процесі хірургічної операції, що робить її більш безпечною, передбачуваною і продуктивною. У післяопераційному періоді теплобачення дозволяє контролювати відновлення кровопостачання, нервової провідності органів і навколишніх тканин і запобігати запальні і деструктивні ускладнення.

2.3 Інтерпретація тепловізійних зображень

Інтерпретацію термографічного дослідження здійснюють за допомогою:

* термоскопа (візуальне вивчення термографічного зображення на екрані кольорового монітора);

* дистанційній термометрії;

* термографії [10].

Якісна оцінка термографії досліджуваної області дозволяє визначити розподіл "гарячих" і "холодних" ділянок, в зіставленні їх локалізації з розташуванням пухлини, характеру контурів вогнища, його структури та області поширення. Кількісна оцінка проводиться для визначення показників різниці температур (градієнтів) досліджуваної ділянки в порівнянні з симетричною зоною. Закінчують аналіз термограмм математичної обробкою зображення. Орієнтирами при аналізі зображення служать природні анатомічні утворення: брову, ресничний край повік, контур носа, рогівка.

На рисунку 2 приведені приклади тепловізійних зображень.

Наявність патологічного процесу характеризується одним з трьох якісних термографічних ознак: появою аномальних зон гіпер- або гіпотермії, зміною нормальної термотопографії судинного малюнка, а також зміною градієнта температури в досліджуваній зоні.

Важливими термографічними критеріями відсутності патологічних змін є: подібність і симетричність теплового малюнка особи, характер розподілу температури, відсутність ділянок аномальної гіпертермії. У нормі термографічні картина особи характеризується симетричним малюнком щодо середньої лінії.

Інтерпретація термографічного картини викликає певні труднощі. На характер термограмми впливають конституційні особливості, кількість підшкірно-жирової клітковини, вік, особливості кровопостачання. Виділити яку-небудь норму в кількісній оцінці термограмм неможливо, і оцінка повинна проводитися індивідуально, але з урахуванням єдиних якісних ознак для окремих областей тіла людини.

Рис. 2 Приклади тепловізійних зображень. Червоні стрілки вказують на область підвищення температури (вогнище запалення)

Різниця між симетричними сторонами в нормі не перевищує 0,2 ° -0,4 ° С, а температура орбітальної області при цьому варіює від 19 ° до 33 ° С. У кожної людини розподіл температури індивідуально. Усередненої норми при кількісній оцінці термограмм не може бути. Найбільша різниця між симетричними областями становить 0,2 ° С.

Якісний аналіз свідчить, що на поверхні особи є стабільні зони підвищеної або низької температури, пов'язані з анатомічним рельєфом.

"Холодні" зони - брови, війчасті краї повік, передня поверхня очі, проминирующие частини обличчя - ніс, підборіддя, щоки.

"Теплі" зони - шкіра повік, зовнішня спайка повік (за рахунок виходу кінцевої гілки слізної артерії); кут орбіти завжди теплий, що обумовлено поверхневим розташуванням судинного пучка. Крім того, ця зона найбільш глибока на рельєфі особи і слабо обдувається повітрям [11].

При обробці термограмм в сучасних комп'ютерних термографах є можливість побудови гістограм симетрично розташованих областей, що розширює діагностичні можливості методу і підвищує його інформативність.

3. ФУНКЦІОНАЛЬНИЙ ТА СТРУКТУРНИЙ ОПИС ТЕПЛОВІЗОРУ

3.1 Принципи побудови тепловізорів та опис функціональної схеми

Першим тепловізіонним приладом, що з'явилися в кінці 20-х років, був евапорограф, принцип дії якого базується на візуалізації фазового рельєфу масляної плівки, що утворюється на поверхні мембрани при проекції на протилежну сторону цієї мембрани теплового зображення. Евапорогафи мали низьку граничну чутливість, велику інерційністю і давали зображення з дуже малим контрастом.

У 40-і роки намітилися дві тенденції у розвитку тепловізійних приладів. До першої групи приладів відносяться тепловізори, в яких для перетворення оптичного сигналу ІЧ-діапазону в електричний сигнал використовується принцип оптико-механічного сканування (ОМС), а до другої групи приладів - тепловізори з електронним скануванням.

У тепловізорух першого типу використовуються одноелементні або багатоелементні ІЧ приймачі випромінювання (ПВ) миттєвої дії, а в тепловізорух другого типу в якості ПВ використовуються ІЧ відікони, пірікони, а зараз вже і матричні приймачі випромінювання, так звані фокальні матриці, що працюють в режимі накопичення зарядів і засновані на різних фізичних принципах.

Більшість використовуваних в даний час тепловізійних приладів побудовані за першим принципом, але в зв'язку з успіхами в технології виробництва матричних приймачів випромінювання з'явилися прилади без оптико-механічного сканування, які не тільки не поступаються, але навіть перевершують прилади першого типу за споживчими властивостями [1, 2, 3].

Функціональна схема тепловізору представлена в додатку Б.

Фокальні ІЧ матриці можуть мати розмірність 128х128, 256х256 і навіть 512х512 елементів при розмірі цих чутливих елементів 30х30 мкм2. Фокальні матриці виготовляються як функціонально закінчені фотоприймальні пристрої (ФПП), що включають систему охолодження, предпідсилювачі, мультиплексор, коректор неоднорідності характеристик чутливих елементів, аналого-цифровий перетворювач, блоки цифрової обробки і формувач вихідних сигналів. Сигнали з виходу такого ФПУ можуть передаватися на відеоконтрольний пристрій (ВКП) телевізійного типу або в цифровому вигляді в блоки цифрової обробки.

Система ОМС, в загальному випадку, повинна забезпечувати огляд простору предметів сканування, як у напрямку рядків (по горизонту), так і по кадру (у вертикальному напрямку), що ілюструється рисунок 3.

Існує безліч схем скануючих тепловізорів, що розрізняються методами сканування, обробки сигналів та подання вихідного зображення. Ці відмінності, багато в чому, обумовлені топологією ПВ, використовуваних в тих чи інших приладах. Зокрема, в тепловізорух з системами ОМС можуть використовуватися одноелементні, а також багатоелементні ПВ у вигляді лінійок або матриць (см.ріс.4). Крім цього, в якості відеоконтрольного пристрої, крім широко застосовуваних ТВ-моніторів, використовуються різного роду пристрої з лінійками світлодіодів і оптико-механічними системами розгортки.

Рис.3 Схема тепловізору зі скануванням по рядках і кадру: 1 - об'єктив; 2 і 3 - скануючі дзеркала; 4 - приймач випромінювання; 5 електронний тракт; 6 - відеоконтрольний пристрій.

Рис. 4 Методи сканування: а) - сканування одноелементна ПВ; б) - послідовне сканування лінійкою чутливих елементів; в) - паралельне сканування лінійкою чутливих елементів; г) паралельно- послідовне сканування матричним ПІ

Розрізняють такі методи сканування та розгортки при формуванні вихідного зображення: послідовне, паралельне і паралельно-послідовне. При послідовному скануванні або розгортці здійснюється зміна напрямку візирної осі і перетворення сигналу по черзі уздовж кожної з рядків зображення з подальшим переходом на кожну наступну рядок. Таке сканування або розгортка можуть здійснюється при використанні одноелементних ПВ або СД, а також ПВ або СД у вигляді лінійок, елементи яких орієнтовані вздовж рядка.

При паралельному скануванні або розгортці майданчики ПВ або СД, виконані у вигляді лінійки, орієнтовані перпендикулярно напрямку руху візирної осі. При паралельно-послідовному скануванні або розгортці використовуються ПВ і СД у вигляді лінійок або матриць, а огляд поля проводиться послідовно по зонам.

Відповідно до найбільш доцільними поєднаннями типів сканування, обробки сигналів і розгортки тепловізійні прилади з системами ОМС будують на основі наступних 4-х основних принципів:

- паралельне сканування, паралельна обробка відеосигналів і паралельна розгортка (рис.5);

Рис. 5 Тепловизор з паралельним скануванням і паралельної розгорткою зображення: 1 - об'єктив; 2 - скануючий дзеркало; 3 - лінійка світлодіодів; 4 - лінійка ПВ; 5 - окуляр

- паралельне сканування, паралельна обробка сигналів з подальшим їх перетворенням (мультиплексируванням) для виведення зображення на ТВ-монітор (рис.6);

- паралельно-послідовне сканування і розгортка з паралельною обробкою сигналів (рис.7);

- послідовна обробка сигналів з перетворенням сигналу для виведення на ТВ-монітор (рис.8).

Рис. 6 Тепловизор з паралельним скануванням і паралельною обробкою сигналів з подальшим мультиплексируванням для виведення зображення на ТБ монітор: 1 - об'єктив; 2 - скануючий дзеркало; 3 - лінійка ПВ; 4 - лінійка світлодіодів; 5 - проекційний об'єктив; 6 - передавальна телевізійна трубка (матриця ПЗС); 7 - ТВ монітор

Рис. 7 - Тепловизор з паралельно-послідовним скануванням, паралельної обробкою сигналів і паралельно-послідовної розгорткою зображення: 1 - об'єктив; 2 - скануючий дзеркало; 3 - матриця світлодіодів; 4 - матриця ПВ; 5 - окуляр

Рис. 8 Тепловизор з послідовним скануванням лінійкою ПВ і перетворенням сигналів для виведення зображення на ТБ монітор: 1 - об'єктив; 2 і 3 - скануючі дзеркала; 4 - лінійка ПВ; 5 - лінії затримки з сумматором; 6 - видеоусилитель; 7 - ТВ монітор

3.2 Опис структурної схеми тепловізору

Для отримання видимого зображення тепловипромінювання об'єкта в тепловізору з оптико-механічним скануванням здійснюють розкладання (розгортку) об'єкта на деяке число елементарних майданчиків. Кожна така площадка, звана елементом розкладання, є найменшою деталлю, яку може відтворити дана система. Аналіз потужності теплового випромінювання окремих елементів проводиться ПВ, з виходу якого послідовно в часі знімаються сигнали, зміст інформацію про Тепловипромінюючі об'єкті та довколишньому фоні. Таким чином, двовимірне розподіл яркостей в просторі об'єктів е результаті сканування перетворюється в одномірне розподіл напруги на навантажувальними резисторами ПВ.

Сигнали з приймача передаються по одному каналу в індикатор відео контрольного пристрою (ВКП), який перетворює їх у видиме зображення. Найчастіше в якості індикатора ВКП використовують електронно-променеву трубку (кінескоп). Так як в кожен момент часу на екрані кінескопа відтворюється тільки один елемент зображення, закон руху електронного променя кінескопа повинен бути ідентичний закону розгортки, що досягається застосуванням синхронізуючих елементів.

Принцип дії тепловізору з оптико-механічним скануванням полягає в наступному. Теплове випромінювання об'єкта (додаток А) і навколишнього його фона, пройшовши через шар атмосфери, що розділяє тепловізор і спостережуваний об'єкт, фокусується об'єктивом на чутливу майданчик ПВ. Скануючий пристрій здійснює розгортку об'єкта, послідовно направляючи на ПВ зображення різних елементів об'єкта. Після посилення і перетворення телевізійного сигналу підсилювачем, сигнал подається в індикатор ВКП, який формує видиме зображення об'єкта або записує сигнал яким-небудь реєстратором. В ВКП надходять також синхронізуючи сигнали від елементів, що пов'язують ВКП зі скануючим пристроєм.

Структурні схеми реальних тепловізорів більш складні, ніж розглянута схема. Крім згаданих основних елементів тепловізору до його складу можуть входити допоміжні елементи (пристрої інформаційно-вимірювального забезпечення, елементи стабілізації відеосигналу, додатковий монітор зі збільшеними розмірами екрану, пристрій для отримання нерухомих термограмм обертових об'єктів, насадки, що дозволяють виробляти фото- і кінозйомку з екрану кінескопа та ін.).

Як правило, в тепловізору з оптико-механічним скануванням об'єктив, скануючий пристрій і ПВ скомпоновані в одному блоці, званому тепловізійної камерою; підсилювач і перетворювач відеосигналу, а також ВКП - у другому блоці. Можливе об'єднання обох блоків або розміщення перших каскадів підсилювача в камері, де розташовуються елементи синхронізації, пов'язані кінематично з скануючим пристроєм.

Одним з головних елементів тепловізорів з оптико-механічним скануванням, що визначає їх температурну чутливість і максимальну дальність дії, є приймач інфрачервоного випромінювання. У тепловізору застосовують два види приймачів: одноелементні і багатоелементні. Чутливі елементи приймачів являють собою фоторезистори, провідність яких змінюється під дією падаючого на «їх випромінювання. Найбільш поширені в тепловізійної апаратури плівкові (PbS, PbSe) і монокристалічні (InSb, HgCdTe) фоторезистори. Чутливість цих приймачів значно зростає з пониженням температури чутливого шару, тому останній охолоджують до температури 77... 195 К, використовуючи для цього спеціальні охолоджуючі пристрої (кріостати, термоелектричні холодильники, пристрої, засновані на ефекті Джоуля-Томсона, та ін.).

Головним параметром приймачів інфрачервоного випромінювання є поріг чутливості - мінімальний потік випромінювання, який викликає на виході приймача сигнал, рівний напрузі шумів, або перевищує його в задане число разів. Так як напруга шумів фоторезистора пропорційно кореню квадратному з добутку площі чутливого елемента ЧЕ на ширину смуги пропускання частот електронної схеми Посилення сигналу, поріг чутливості вимірюється у ватах на сантіметp-герц в степені 1/2 (Вт * см "1 * Гц-1/2 ). Величина, зворотна порогу чутливості, називається виявляючою здатністю, позначається буквою D (від слова Detectivity) і вимірюється в см * Гц1 / 2 * Вт-1.

Головною характеристикою ПВ є спектральна залежність порога чутливості або виявляючою здібності від довжини хвилі монохроматичного випромінювання. Ця характеристика визначає ефективність прийому випромінювання від об'єкта із заданим розподілом потужності випромінювання по спектру.

3.3 Оцінка ефективності тепловізору

Медична термографія - це метод обстеження пацієнтів за допомогою спеціального приладу - тепловізору, що дозволяє вловлювати інфрачервоне випромінювання і перетворювати його в зображення - термограмму, яка реєструє розподіл тепла на поверхні тіла [4; 11; 17]. Температура шкіри є інтегральним показником, і в її формуванні беруть участь кілька чинників: судинна мережа (артерії та вени, лімфатична система), рівень метаболізму в органах і теплопровідність шкіри. При аналізі термограмм повинні враховуватися всі ці фактори. Головним з них є все-таки судинний, який і визначає основні напрями використання інфрачервоного тепловидения (ІЧТ) в клінічній медицині. Збільшення припливу крові або, навпаки, його зменшення, викликане звуженням судин (стеноз) або їх закупоркою (оклюзія), призводить до підвищення або зниження температури тканин відповідно.

На відміну від більшості застосовуваних у сучасній медицині методів обстеження, інфрачервоне теплобачення задовольняє критеріям діагностичних методів, які можуть застосовуватися для цілей профілактичного обстеження [2]. У цьому випадку враховується безпека для здоров'я пацієнта і лікаря, так як апарати тільки реєструють теплове випромінювання від поверхні тіла пацієнта, не випромінюючи; обстеження абсолютно нешкідливо, дистанційно, неінвазивно.

Метод застосовується при вирішенні різних завдань, насамперед, це діагностика захворювань і контроль ефективності лікування. Коло захворювань, у яких для діагностики та моніторингу лікування починають використовувати сучасні дистантні тепловізори, останнім часом розширюється; медиками використовуються різні марки тепловізорів, як вітчизняних, так і закордонних.

Можливості використання ІЧТ для диференціальної діагностики судинних захворювань і можливості використання методу для оцінки ефекту проведеного лікування розглянуті в багатьох вітчизняних і зарубіжних публікаціях. Були отримані дані про ефективність лікування захворювань судин нижніх кінцівок з використанням перфторану [13]. В результаті обстеження пацієнтів з метою оцінки ефективності лікування облітеруючого атеросклерозу судин нижніх кінцівок перфтораном було встановлено зменшення перепаду температур між пальцями і стопою у випадках успішного проведення терапевтичних методів лікування. У 54-х пацієнтів у результаті лікування спостерігалося поліпшення стану периферичних судин з переходом хвороби зі стадії III-Б в стадію II-Б, при цьому відповідний перепад температур між пальцями і стопою зменшувався з 4-5 ° С до 2-3 ° С.

Високий ступінь чутливості ІЧТ підтверджена реєстрацією змін в умовах фізіологічної норми, це забезпечує виявлення передпатологічних симптомів і варіантів умовної фізіологічної норми. Відомий зарубіжний досвід застосування ІЧТ в оцінці пацієнтів з високим ризиком захворювань периферичних артерій нижніх кінцівок, включаючи ступінь тяжкості, функціональні можливості і якість життя [14]. В обстеженні брав участь 51 пацієнт (у тому числі 23 чоловіки у віці 70 ± 9,8 років). Пацієнти паралельно з ІЧТ пройшли стандартні діагностичні тести (визначення плечового індексу (ЛПІ) і визначення ЛПІ з фізичним навантаженням, вимірювання сегментарного тиску в кінцівках). Для двадцяти восьми пацієнтів з ІЧТ відзначалося порушення кровообігу в периферичних артеріях нижніх кінцівок, в той час як відхилення за стандартними тестами мали тільки 20 пацієнтів.

Був вивчений термографічний профіль поверхні гомілки хворих з венозною хворобою нижніх кінцівок (ВХНК) за допомогою ІЧТ і РТ (Радіотермографи) для визначення діагностичної цінності різних термографічних методів у діагностиці ВБНК [15]. В якості референтного методу, що підтверджує наявність або відсутність патології вен, використовували ультразвукове ангіосканування (УзАС) з колірним кодуванням кровотоку на апараті Vivid-3 expert (General Eleсtric, США). У 1-у групу включили 30 пацієнтів із ВХ класів С1-С2 (45 нижніх кінцівок) і 29 здорових осіб (58 нижніх кінцівок), в 2-у групу - 25 пацієнтів із ВХ класів С3-С6 (38 нижніх кінцівок) і 29 здорових осіб (58 нижніх кінцівок). Визначали відсоток збігу діагнозів, визначених за допомогою різних видів термографії та їх комбінації з УзАСІ. Обчислення операційних характеристик в 1-й групі (у пацієнтів з СБ класів С1-С2) показало, що методи ІЧТ та РТ були однаково неефективні для діагностики ранньої стадії ВХ.

Найвища чутливість (частка хворих, у яких виявлена патологічна термограма) була при комбінованій термометрії (63,6%). Специфічність (частота відсутності патологічних термограм у здорових людей) була найвищою при комбінованому методі (76,4%), так само як і частота збігів діагнозу з референтним методом (71,5%). У 2-й групі найвища чутливість (89%) і специфічність (91,5%) були зареєстровані при комбінованому методі, як і частота збігів діагнозу з референтним методом (91%). Для з'ясування справжніх діагностичних можливостей методу при інших видах венозної патології провели «подвійне сліпе» порівняння термограм в 3-й групі (57 пацієнтів, 114 кінцівок). У 3-й, змішаної, групі специфічність і чутливість комбінованої термографії склали 86,7 і 87,9% відповідно. ВХ виявлена при УзАС в 35 випадках, посттромботична хвороба в стадії реканалізації - в 32, гострий венозний тромбоз - в 16, патології вен не виявлено в 31 спостереженні.

Зміни поверхневих і глибоких температур у хворих з ВХ нижніх кінцівок мають певне діагностичне значення, але не досягають можливостей УзАС. Особливо явно недостатня ефективність термографії проявляється при початкових стадіях ВХ, коли практично відсутні ознаки венозного застою, тому термографічні методи будуть мати більше клінічне значення в контролі за ефективністю лікування захворювання.

Ефективність ІЧТ оцінювали і при інших формах хронічної венозної недостатності (ХВН) [2]. У дослідженні хворі розподілилися наступним чином: варикозна хвороба (СБ) - 1690 (83,2%) осіб; посттромбофлебітична хвороба (ПТФБ) - 238 (11,7%); вроджені ангіодісплазіі кінцівок (ВАДК) - 103 (5,1%) пацієнта. У розпізнаванні ВАДК, крім УЗДАС, використовували теплобачення, комп'ютерну (КТ) та / або магнітно-резонансну (МРТ) томографію, вольтметр. На основі великого клінічного матеріалу авторами визначені чутливість, специфічність і діагностична точність УЗДАС, КТ та МРТ, інфрачервоної термографії у верифікації різних форм ХВН. Чутливість методів склала 94-98%; специфічність - 90-95%; діагностична точність - 92-96%.

Термографічні ознаки одностороннього синдрому хребетної артерії (СХА) виявлені у 53,2% досліджуваних, і це в 100% випадків відповідало даним, отриманим іншими методами дослідження мозкового кровотоку. Термографічні ознаки вертебробазилярной недостатності (ВБН) виявлено у 19%, відповідність склало 86,7%; термографічні ознаки венозного застою виявлені у 64,6% підлітків і в 100% відповідали даним УЗДГ і РЕГ. Термографічні ознаки нестабільності шийного відділу хребта і дегенеративно-дистрофічних змін у ньому виявлені у 58 і 56% підлітків відповідно, і практично завжди були підтверджені даними рентгенографії. Проведені дослідження продемонстрували високу ефективність і достатню точність комплексу доступних і неінвазивних методів дослідження області голови та шиї при патології шийного відділу хребта у підлітків як комплексу об'єктивізації больового синдрому та виявлення патології і компенсаторних можливостей мозкового кровотоку при порушенні мозкового кровообігу в вертебробазилярной системі головного мозку.

Позитивні результати отримані і в ревматології. Для діагностики мікросудинних порушень при системному склерозі та синдромі Рейно використовували капіляроскопію, теплобачення і лазерну допплеровскую флоуметрія. Ефективність діагностики в застосованих методиках 89, 74 і 72% відповідно, що показує, що кожен підхід, незалежно один від одного, може використовуватися для діагностики перерахованих захворювань, але точність діагнозу підвищується при застосуванні всіх трьох методів одночасно. Дані по динамічних змін мікроциркуляції, отримані за допомогою лазерної допплерівської флоуметрии і теплобачення, близькі, але результативність цих методів значно поступається методу капілярографіі.

При остеохондрозі хребта різної локалізації [11] показано, що метод дистанційної інфрачервоної термографії, як допоміжний метод при болях у спині, може успішно і інформативно доповнювати традиційні методи діагностики даної патології. Метод ІЧТ, безумовно, значно розширює діагностичні можливості. Безумовно, комп'ютерна томографія (КТ) з Мієлографія та магнітно-резонансна томографія (МРТ) хребта, дають більш широку інформацію (наприклад, про стан м'яких тканин хребетного стовпа), але збільшення дози опромінення при КТ і значна вартість обстеження як КТ, так і МРТ не дозволяють як завгодно часто використовувати їх у одного і того ж хворого.

Метод ІЧТ дає гарні результати при моніторингу лікувальних заходів при вищезгаданої патології, а також при діагностиці та моніторингу спортивних травм і захворювань спортсменів [8; 9; 12].

В іншому масштабному дослідженні [5] узагальнений досвід дослідження методом ІЧТ у 960 хворих у віці 18-68 років, що проходили курс відновного лікування з приводу:

- остеохондрозу різних відділів хребта (675 хворих); на цьому тлі у 243 з них (36%) відзначалися явища плече-лопаткового періартриту і у 209 (31%) - люмбоішіалгічний синдром;

- посттравматичних ушкоджень магістральних нервів верхніх і нижніх кінцівок (119 пацієнтів); у 63 пацієнтів із застарілими посттравматичними дефектами нервів на рівні передпліччя і кисті (давність травми від декількох місяців до 2 років) було проведено оперативне відновлення пошкоджених нервових стовбурів;

- посттравматичного нейродистрофічного синдрому (ПТНДС) верхніх і нижніх кінцівок в II і III фазах захворювання (61% і 39% хворих відповідно) - всього 56 хворих;

- остеоартрозу суглобів кінцівок - 110 хворих, з них 72 пацієнта (65%) страждали гонартроз.

Значущі результати використання ІКТ отримані за останнє десятиліття в різних областях медицини. Достоїнствами ІЧТ є:

для пацієнта:

- відносна дешевизна дослідження,

- безпеку проведеного дослідження,

- можливість повторення діагностики неодноразово;

для лікаря:

- безпека,

- можливість ранньої діагностики на доклінічній стадії,

- моніторування проведеного лікування (як хірургічного, так і консервативного),

- необхідне число повторних досліджень,

- можливість отримання достовірної інформації з різних патологій (за літературними даними, за ІЧТ діагностується більше 150 хвороб).

Аналіз опублікованих результатів медичних досліджень показує неоднозначність висновків про використання ІЧТ в клініці. Це означає, що дослідження по настільки інформативному, безпечного для пацієнта і лікаря, неінвазивного методу повинні продовжуватися. Метод ІЧТ володіє великими можливостями, допомагає лікареві не тільки оцінити ступінь патології, призначити правильне лікування і контролювати його на всіх етапах, цей метод дозволяє визначити ті чи інші захворювання на стадії доклінічній картини, що важливо для прийняття превентивних заходів, проведення профілактичного лікування, що дозволяє запобігти розвиток патологічного процесу. радіотермометрія тепловізор випромінювання

...

Подобные документы

  • Основні характеристики, термінологія, види, системи одиниць і методи вимірювання. Класифікація і характеристика вимірювальних приладів. Практичні аспекти при виконанні робіт, зміст та визначення похибки вимірювання, класи точності вимірювальної техніки.

    реферат [234,2 K], добавлен 28.03.2009

  • Розробка інформаційно-вимірювальної системи визначення температури. Методи вимірювання температури, вибір оптимальної структурної схеми. Електрична принципова схема, розрахунок вузлів системи. Визначення основної похибки перетворювача–датчика KTY81-121.

    курсовая работа [991,6 K], добавлен 24.01.2011

  • Поняття про температуру і про температурні шкали. Найбільш поширені пристрої для вимірювання температури. Рідинний та манометричний термометри. Електричні термометри опору. Безконтактне вимірювання температури. Цифрові вимірювачі температури.

    курсовая работа [876,6 K], добавлен 24.01.2011

  • Структура засобів і систем вимірювання ультрафіолетового випромінювання. Методи обробки сигналів багатопараметричних сенсорів. Основні режими роботи каналу вимірювання сигналів фотодіодів. Синтез узагальненої схеми вимірювального каналу системи.

    дипломная работа [1,7 M], добавлен 06.06.2014

  • Види вимiрювань. Метрологічні характеристики засобів вимірювальної техніки. Визначення меж приведеної погрішності (абсолютна, відносна і приведена погрішності). Правила округлення розрахованого значення погрішності і отриманого результату вимірювання.

    контрольная работа [104,4 K], добавлен 22.10.2010

  • Методи аналітичного, імітаційного і натурного моделювання. Характеристика моделей теорії масового обслуговування. Спеціалізовані системи імітаційного моделювання обчислювальних мереж. Топологічний структурний аналіз властивостей мережі - нові пропозиції.

    реферат [1003,5 K], добавлен 20.11.2010

  • Магнітні властивості речовин, визначення магнітних характеристик феромагнетиків. Магнітна індукція як силова характеристика магнітного поля, розрахунки магнітних кіл. Опис лабораторної установки, приладів для вимірювання, порядок виконання роботи.

    лабораторная работа [971,1 K], добавлен 13.09.2009

  • Характеристика технологічного об'єкту деасфальтизації гудрону бензином (процес добен) як об'єкту контролю. Вибір та обгрунтування точок контролю. Підбір технічних засобів вимірювання. Розрахунок похибки каналу для вимірювання температури, тиску, густини.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 03.10.2014

  • Історія розвитку техніки волоконно-оптичного зв`язку, характеристика світловодів з ступеневим профілем. Технічні параметри системи передачі "Соната -2Г". Апаратура вторинної цифрової ієрархії, її структурна схема. Опис системи передачі "Сопка - Г".

    реферат [127,6 K], добавлен 13.01.2011

  • Аналітичний огляд первинних перетворювачів температури. Розробка структурної та функціональної схеми цифрового термометру для вимірювання температури в діапазоні від 600 до 1000 С. Розрахунок частоти генератора та розрядності двійкового лічильника.

    курсовая работа [40,2 K], добавлен 26.01.2011

  • Функціональна електрична схема і програма ПЗП мікропроцесорного пристрою для вимірювання температури. Розробка структурної схеми пристрою. Обґрунтування вибору комплектуючих. Опис електричних параметрів та загальних схем підключення основних мікросхем.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.05.2011

  • Діагностика електрообладнання автомобіля, вимірювання напруги в різних точках електричних кіл. Класифікація вольтметрів. Використання вимірювальних генераторів і вимірювання частоти сигналу. Функціональна схема електронно-рахункового частотоміра.

    реферат [62,1 K], добавлен 26.09.2010

  • Методи моделювання динамічних систем. Огляд методів синтезу. Математичне забезпечення вирішення задачі системи управління. Моделювання процесів за допомогою пакету VisSim. Дослідження стійкості системи управління. Реалізація програмного забезпечення.

    дипломная работа [3,8 M], добавлен 07.11.2011

  • Призначення та види вимірювань. Діючі стандарти та технічні умови оформлення параметрів та характеристик волоконно-оптичного зв'язку. Методи знаходження пошкоджень у ВОЛЗ. Вимірювання потужності оптичного випромінювання та геометричних параметрів ОВ.

    контрольная работа [115,2 K], добавлен 26.12.2010

  • Методи вимірювання артеріального тиску: аускультативний, пальпаторний, осцилометричний та прямий. Вимірювання артеріального тиску за допомогою датчиків тиску. П’єзоелектричні датчики, мікропроцесори та мікроконтролери. Датчики тиску дифузійного типу.

    реферат [895,0 K], добавлен 24.04.2015

  • Технічне обґрунтування варіанту реалізації системи тиску газу в газопроводі. Розробка структурної та електричної принципової схеми інформаційно-вимірювальної системи. Проведення електричних розрахунків. Знаходження похибки вимірювання тиску газу.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 20.12.2015

  • Функціональна схема мікроконтролера ATtiny24 та її опис. Архітектура пристроїв з низьким енергоспоживанням. Конструювання структурної та функціональної схеми мультиметра. Розрахунок режимів вимірювання. Методи підключення основних компонентів приладу.

    курсовая работа [363,8 K], добавлен 27.01.2011

  • Характеристика моделювання перетворювача за допомогою пакету прикладних програм Electronics Workbench. Дослідження залежності термоелектричної здатності різних термопар від температури. Розрахунок номінальної вихідної напруги вимірювального підсилювача.

    курсовая работа [406,1 K], добавлен 14.04.2012

  • Класичний метод дослідження динаміки систем автоматичного управління. Аналіз САУ в просторі станів. Методи обчислення перехідної матриці. Стійкість багатовимірних систем. Керованість, спостережуваність. Модальне управління. Оптимізація зворотного зв’язку.

    контрольная работа [651,2 K], добавлен 24.08.2015

  • Огдяд методів вимірювання кутової швидкості. Розробка структурної схеми комп’ютеризованої вимірювальної системи вимірювання залежності кутової швидкості від часу. Розробка електричної принципової схеми для комп’ютеризованої вимірювальної системи.

    курсовая работа [259,2 K], добавлен 10.02.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.