Thermografie

Alle lichamen waarvan de temperatuur boven het absolute nulpunt ligt, zenden radiogolven uit met een continu frequentiespectrum (thermische radiostraling). De intensiteit van de thermische straling is evenredig met de lichaamstemperatuur.

Medische thermografie is een methode om de natuurlijke thermische straling van het menselijk lichaam vast te leggen in het onzichtbare infraroodgebied van het elektromagnetische spectrum. Thermografie bepaalt het karakteristieke "thermische" beeld van alle lichaamsdelen. Bij een gezond persoon is dit relatief constant, maar bij pathologische aandoeningen verandert het. Thermografie is een objectieve, eenvoudige en absoluut onschadelijke methode, waarvan het gebruik geen contra-indicaties kent.

De voorbereiding van de patiënt op thermografie omvat het stoppen met medicijnen die de bloedsomloop en stofwisseling beïnvloeden. Er mogen geen zalven of cosmetica op het lichaamsoppervlak worden aangebracht. De patiënt mag 4 uur voor het onderzoek niet roken. Dit is vooral belangrijk bij het bestuderen van de perifere bloedstroom. Thermografie van de buikorganen wordt uitgevoerd op een lege maag. In de kamer wordt een constante temperatuur (18-20 °C) en luchtvochtigheid (55-65%) gehandhaafd. Het te onderzoeken lichaamsdeel is onbedekt, waarna de patiënt zich gedurende 10-15 minuten aan de kamertemperatuur aanpast, en gedurende 30 minuten voor onderzoek van handen en voeten. Afhankelijk van de onderzoeksdoelen wordt thermografie uitgevoerd in verschillende posities en projecties van de patiënt.

Met thermografie kan de intensiteit van PC-straling van het menselijk lichaamsoppervlak nauwkeurig en snel worden beoordeeld. Zo kunnen veranderingen in warmteproductie en warmteoverdracht in verschillende lichaamsdelen worden gedetecteerd en kunnen verstoringen in de bloedstroom en innervatie, symptomen van zich ontwikkelende ontstekingsziekten, oncologische ziekten en sommige beroepsziekten worden vastgesteld.

De lichaamstemperatuur van de mens wordt als constant beschouwd. Deze constantheid is echter relatief. De temperatuur van de inwendige organen is hoger dan de temperatuur op het lichaamsoppervlak. Wanneer de omgeving verandert, verandert de temperatuur afhankelijk van de fysiologische toestand van het lichaam.

Door het extreem ontwikkelde vaatnetwerk in de huid en het onderhuidse weefsel zijn de indicatoren van de oppervlakkige bloeddoorstroming een belangrijke indicator voor de toestand van de inwendige organen: wanneer zich daarin pathologische processen ontwikkelen, treedt er een reflexverandering in de oppervlakkige bloeddoorstroming op, die gepaard gaat met een verandering in de warmteoverdracht. De belangrijkste factor die de huidtemperatuur bepaalt, is dus de intensiteit van de bloedcirculatie.

Het tweede mechanisme van warmteproductie zijn metabolische processen. De mate van metabolische expressie in weefsel wordt bepaald door de intensiteit van biochemische reacties: naarmate deze intenser worden, neemt de warmteproductie toe.

De derde factor die de thermische balans in oppervlakteweefsels bepaalt, is hun thermische geleidbaarheid. Deze hangt af van de dikte, structuur en locatie van deze weefsels. De warmteoverdracht van het menselijk lichaam wordt met name bepaald door de conditie van de huid en het onderhuidse vet: hun dikte, de ontwikkeling van de belangrijkste structurele elementen en hun hydrofiliteit.

Normaal gesproken heeft elk gebied van het lichaamsoppervlak een karakteristieke thermische verlichting. De temperatuur boven grote bloedvaten is hoger dan in de omliggende gebieden. De gemiddelde huidtemperatuur is 31-33 °C, maar deze varieert per lichaamsdeel - van 24 °C op de duim tot 35 °C in de sternale fossa. De huidtemperatuur is echter meestal hetzelfde op symmetrische lichaamsdelen; het verschil mag hier niet groter zijn dan 0,5-0,6 °C. De fysiologische asymmetrie op de ledematen schommelt van 0,3 tot 0,8 °C en op de voorste buikwand niet groter dan 1 °C. Vrouwen ervaren periodieke veranderingen in de temperatuurverlichting van sommige lichaamsdelen (borstklieren, buikstreek) als gevolg van de menstruatiecyclus. Thermografie van deze gebieden wordt daarom aanbevolen op de 6e tot 8e dag van de cyclus. Aanzienlijke veranderingen in de temperatuurverlichting komen voor bij veel pathologische aandoeningen. In dit geval ontstaan er hyper- of hypothermiezones, wordt het normale vasculaire patroon verstoord en wordt er thermische asymmetrie op het lichaam of de ledemaat vastgesteld.

Er zijn drie soorten thermografie: vloeibaar-kristalthermografie, infraroodthermografie en radiothermografie (microgolfthermografie).

Vloeibaarkristalthermografie is gebaseerd op de eigenschap van vloeibare kristallen om van kleur te veranderen afhankelijk van de temperatuurverandering. Er zijn speciale apparaten ontwikkeld waarbij het scherm bedekt is met een vloeibaarkristalcompositie. Tijdens thermografie wordt het scherm dichter bij het te onderzoeken lichaamsdeel gebracht. De kleur van het beeld wordt gebruikt om de temperatuur van het oppervlakteweefsel te beoordelen met behulp van een calorimetrische liniaal.

Infraroodthermografie is de meest gebruikte methode. Het stelt u in staat om het thermische reliëf van het lichaamsoppervlak in beeld te brengen en de temperatuur op elk lichaamsdeel tot op tienden van een graad nauwkeurig te meten. Infraroodthermografie wordt uitgevoerd met behulp van speciale apparatuur: thermografen (warmtebeeldcamera's).

Elk gebied van het te onderzoeken oppervlak wordt, afhankelijk van de temperatuur, op het thermograafscherm weergegeven als een lichter of donkerder gebied of heeft een conventionele kleur. Het beeld kan op het scherm worden bekeken (thermoscopie) of worden vastgelegd op fotochemisch papier om een thermogram te verkrijgen. Met behulp van een schaalverdeling en een thermische controle-emitter ("zwart lichaam") is het mogelijk om contactloos de absolute temperatuur op het huidoppervlak of het temperatuurverschil in verschillende lichaamsdelen te bepalen, oftewel thermometrie uit te voeren.

Kwalitatieve analyse van thermogrammen bestaat uit een algemene analyse van de afbeelding, bestudering van het temperatuurverloop en de verdeling van warme en koude zones. Bij een dergelijke visuele analyse wordt speciale aandacht besteed aan het identificeren van hyper- en hypothermiezones en verstoringen in de structuur van het vaatpatroon, waarbij de omvang van het hyper- of hypothermiegebied (beperkt, uitgebreid, diffuus), de lokalisatie, grootte, vorm en omtrek ervan worden beoordeeld. Verstoringen in het vaatpatroon manifesteren zich door veranderingen in het aantal, de locatie en de grootte van de vaattakken.

Kwantitatieve analyse maakt het mogelijk om de resultaten van de visuele analyse van het thermogram te verduidelijken en het temperatuurverschil tussen het onderzochte gebied en de omliggende weefsels of een symmetrisch gebied te bepalen. Bij een gezond persoon heeft het thermogram van elk lichaamsdeel een karakteristiek uiterlijk. Bij ontstekingsprocessen wordt een hyperthermiezone bepaald, overeenkomend met het infiltratiegebied, met een heterogene structuur, terwijl het temperatuurverschil met de omliggende weefsels 0,7-1 °C bedraagt bij chronische ontsteking, 1-1,5 °C bij acute ontsteking en meer dan 1,5-2 °C bij een purulent-destructief proces. Thermografie is met name nuttig bij het beoordelen van de activiteit van artritis en bursitis, en bij het bepalen van de grenzen van een brandwond of bevriezingszone.

Een kwaadaardige tumor wordt gekenmerkt door een zone met intense hyperthermie (2-2,5 °C hoger dan de temperatuur van het symmetrische gebied). De structuur van het hyperthermiegebied is uniform, de contouren zijn relatief helder en de verwijde vaten zijn zichtbaar. Bij stoornissen in de arteriële circulatie (angiospasme, vernauwing of volledige stenose van het vat) wordt een hypothermiezone bepaald, die qua locatie, vorm en grootte overeenkomt met het gebied met verminderde bloeddoorstroming. Bij veneuze trombose, tromboflebitis of posttromboflebitisch syndroom daarentegen, wordt meestal een zone met verhoogde temperatuur in het corresponderende gebied waargenomen. Bovendien wordt bij stoornissen in de bloeddoorstroming een verandering waargenomen in het gebruikelijke vaatpatroon dat kenmerkend is voor een bepaalde anatomische regio.

Radiothermometrie is het meten van de temperatuur van inwendige organen en weefsels door ze zelf te bestuderen. Het is al lang bekend dat mensen radioactieve straling produceren. De eersten die de registratie van deze straling voor medische diagnostiek gebruikten, waren A. Barrett en P. Myers in 1975.

Radiothermometrie meet de temperatuur van weefsel op verschillende dieptes met behulp van een microgolfradiometer. Als de huidtemperatuur in een bepaald gebied bekend is, kan de temperatuur op elke diepte worden berekend. Dit kan ook worden bereikt door de temperatuur bij twee verschillende golflengtes te registreren. De waarde van de methode wordt versterkt door het feit dat de temperatuur van diep weefsel enerzijds constant is en vrijwel direct verandert onder invloed van bepaalde medicijnen, met name vaatverwijders. Dit maakt het mogelijk om functionele studies uit te voeren, bijvoorbeeld bij het bepalen van het amputatieniveau bij vasculaire occlusie van de extremiteiten.