Hlavné menu:
Odborné práce
TERMOGRAFIA
Gabrhel, J : Kapitola v knihe Gúth: Vyšetrovacie a liečebné metodiky v rehabilitácii
Človek je schopný najrýchlejšie a najkomplexnejšie vnímať informáciu z obklopujúceho prostredia v obrazovej forme. Preto je jeho záujem, hlavne v poslednej dobe, sústredený na konštrukciu systémov, ktoré mu poskytujú informácie o sledovanom jave v obrazovej podobe. Z hľadiska etického delíme zobrazovacie systémy na aktívne a pasívne.
Aktívne zobrazovacie systémy musia generovať energiu, ktorá je primárnym parametrickým polom modulovaná v závislosti na jeho vlastnostiach. Dochádza k interakcii umelo generovanej energie so živým tkanivom a bude teda vždy hroziť nebezpečenstvo v následkoch tejto interakcie. Ďalším nedostatkom aktívnych zobrazovacích a invazívnych vyšetrovacích postupov je, že nám podávajú informáciu iba o štrukturálnych zmenách, ktoré podľa Steinbrücka nachádzame iba v menšom percente bolestivých stavov pohybového aparátu. Informácie o zápalových reakciách a reakciách vegetatívneho nervového systému, ktoré sú jedinými prejavmi predovšetkým u poškodení z preťaženia a u funkčných porúch pohybového aparátu, nám aktívne zobrazovacie systémy neposkytujú.
Pasívne zobrazovacie zariadenia vytvárajú viditeľný obraz demoduláciou informácie, obsiahnutej v radiačnej energii /signále/, ktorá je však generovaná samotným primárnym parametrickým polom. V dnešnej dobe existuje len jeden druh zobrazovacích zariadení, používaných v lekárskej diagnostike, ktorý je pasívny. Sú to infrazobrazovacie systémy, využívajúce elektromagnetické žiarenie v infračervenom pásme žiarenia. Meranie IR žiarenia emitovaného z povrchu telies a teda aj ľudského organizmu, sa stalo podkladom termografie.
Meranie teploty na povrchu ľudského tela je jednou z najstarších diagnostických metód, používaných k určeniu funkčného stavu ľudského organizmu. Táto veličina v istej miere závisí na fyziologických individuálnych vlastnostiach organizmu, plne je však determinovaná patologickými zmenami organizmu. Jej meraním získame teda potenciálnu možnosť tieto patologické zmeny jednak objaviť, jednak bližšie určiť.
Už Hipokrates 400 rokov p.n.l. povedal: „ Ak je určitá časť ľudského tela teplejšia alebo naopak chladnejšia než ostatné časti, je treba hladať sídlo nemoci v tomto mieste“. Samozrejme, v tej dobe sa k diagnostike teplotných odchýliek povrchu ľudského tela používala ľudská ruka. Prvý teplomer – tzv. termoskop – vynašiel v roku 1595 Galileo Galilei. Meranie telesnej teploty bolo do dennej klinickej praxe zavedené lipským vojenským lekárom Wunderlichom /1887/, používajúcim ortuťový termometer s Celsiovou stupnicou merania teploty. Od jeho čias je bežnou rutinnou vyšetrovacou metódou v medicínskej klinickej praxi.
Každé teleso a teda i ľudské telo vyžaruje časť svojej tepelnej energie vo forme infračerveného žiarenia. Infračervené žiarenie bolo objavené v roku 1800 anglickým astronómom sirom Wiliamom Herschelom. O štyridsať rokov neskôr sa Herschelovmu synovi podaril prvý termický záznam pomocou evaporácie. Vizualizácia infračerveného žiarenia z povrchu telies je princípom termografie. V medicíne sa uplatnili jej dve základné metódy:
Kontaktná – pomocou kvapalných kryštálov inkapsulovaných v mäkkej fólii a bezkontaktná – teletermografia, resp. Termovízne systémy.
Termovízne systémy prevádzajú infračervené žiarenie o rôznej vlnovej dĺžke, emitované z jednotlivých miest zobrazovaného predmetu pomocou špeciálneho optického systému na detektor žiarenia, v ktorom sa žiarivá energia transformuje podľa svojej veľkosti na adekvátne elektrické signály, ktoré sú elektronickým obvodom prenesené na luminiscenčné tienidlo monitoru obrazovky, kde sa zobrazia miesta s rovnakou teplotou – izotermy – v rôznych stupňoch šedi /čierno-biela termografia/, alebo v rôznych farbách /farebná termografia/.
Infračervené zobrazovanie teplôt povrchu ľudského tela je dnes technicky a metodicky tak perfektne prepracované, že je možné zaznamenať najmenšie odchýlky. Napriek tomu, že teplota ľudského tela je neustále vystavovaná regulatívnym dejom z rôznych regulačných okruhov, za štandardizovaných podmienok je stálosť teplotného vzoru evidentná, intraindividuálne tak stála ako odtlačok prsta, hoci absolútne výšky priemerných alebo maximálnych teplôt môžu byť veľmi rozdielne, podľa funkčného alebo regulačného stavu, v akom sa pacient v dobe vyšetrenia nachádza.U zdravých osôb je plynulý teplotný axiálny gradient z centra na perifériu, pri obojstrannom symetrickom rozložení teplôt. Každý odklon od symetrie teplotného vzoru a každá zmena teploty má funkčnú, fakultatívne patologickú príčinu. K tomu aby sa zaistil kvalitne interpretovateľný, bezpečne reprodukovateľný termozáznam, je potrebné dodržiavať štandartné podmienky pre vyšetrovanie, vypracované Európskou spoločnosťou pre termológiu.
Povrchová teplota ľudského tela je stanovená predovšetkým lokálnym prekrvením kože a teplotou okolia. Vo fyziológii ľudského tela slúži prekrvenie kože prevažne na reguláciu teploty tela s cieľom konštantne udržiavať vo vnútri tela /jadre tela/, podľa možnosti teplotu 37+-0,5oC. Prekrvenie pokožky v pokoji, pri danej teplote okolia je rovnovážny stav medzi vazodilatáciou riadenou hormonálne, s dlhšou časovou konštantou, a vazokonstrikciou riadenou neurálne – sympaticky – s kratšou časovou konštantou. Okrem týchto neurálnych a lokálno-hormonálnych riadiacich mechanizmov, hrajú dôležitú úlohu ešte iné faktory: hodnota pH, koncentrácia elektrolytov, mechanické faktory, krvné bunky.
Pri interpretácii termozáznamov z hľadiska kvalitatívneho i kvantitatívneho existujú aj pri dôslednom používaní štandardizovanej techniky vyšetrovania diagnostické problémy vždy vtedy, keď sa mikrocirkulácia kože zmení následkom iných faktorov – dermatózy, zápaly kože, jazvy, atď. Preto by mal interpretáciu termozáznamov robiť lekár, ktorý pozná klinický stav pacienta, aby porovnal termografické snímky s klinickým obrazom. Okrem vizuálneho hodnotenia teplotného vzoru, máme v súčasnosti možnosť kvantitatívneho hodnotenia teplotných zmien v záujmovej oblasti. Hodnotíme maximálne, minimálne, priemerné namerané hodnoty, median, histogram teplotného rozloženia, štandartné odchýlky, termografický index, termoprofil horizontálny, vertikálny, bodové hodnotenie ktoréhokoľvek bodu v termozázname. S využitím týchto kvantitatívnych parametrov porovnávame navzájom si zodpovedajúce druhostranné symetrické oblasti, porovnávame aktuálne namerané hodnoty s predošlými.Termografia má vysokú diagnostickú špecificitu /istotu zdravé osoby správne vylúčiť/, při nižšej diagnostickej senzitivite /istotu choré osoby správne rozpoznať/. Tomu zodpovedá vysoká prediktívna hodnota negatívneho, resp. normálneho termogramu a podstatne nižšia pozitívneho termogramu, napríklad vo vzťahu k niektorým ochoreniam pohybového aparátu.
Termografia v medicíne bola prvýkrát použitá ako diagnostická pomôcka v roku 1956 Lawsonom v Montreali a vroku 1960 Lloyd-Wiliamsom v Londýne při detekcii malígnych tumorov prsníka. Obaja pri tom použili termografické systémy, ktoré boli konštruované pre vojenské účely, ťažko sa obsluhovali a nezohladňovali spektrum vyžarovania ľudskej pokožky. Nízka bola i technická a termická kvalita termografických záznamov. Koncom šesťdesiatych rokov vyvinuli hlavne švédske firmy Aga, Bofors z vojenských kamier medicínske verzie. Z Ameriky prišiel o nejaký čas neskôr na trh systém UTI-Spektrotherm. V sedemdesiatych rokoch zaznamenala termografická metóda významné uplatnenie vo všetkých klinických oboroch. V Československu významný pokrok pre klinickú termografiu znamenali práce Chudáčka v onkológii a angiológii, Vrobela v gynekólógii, Pšeničku a Šmoranca v senológii a Tauchmannovej v reumatológii.
Termografia v rehabilitácii
Pohybový systém, ako hlavná výkonná jednotka ľudského tela, je jak v popredí záujmu tak i hlavným prostriedkom liečebných postupov v rehabilitácii. So svojimi – z väčšej časti -povrchovo ležiacimi štruktúrami, je zvlášť dobrý objekt pre termografické vyšetrenie a význam infračervenej techniky v týchto indikáciách je, podľa medzinárodnej literatúry na vzostupe. Dnes sa termografická diagnostika pri vyšetreniach pohybového aparátu nesústreďuje iba na zisťovanie teplotných zmien vyvolaných zápalom, prípadne úrazom alebo poškodením mäkkých štruktúr z preťaženia, ale má svoj nezastupiteľný význam i pri vyšetreniach neuromuskulárnych porúch. Stále viac sa využíva i pri sledovaní efektu liečebných zásahov rôzneho druhu, monitorovanie vývoja pooperačných stavov.
Úrazy mäkkých štruktúr: Při traumatizácii mäkkých štruktúr pohybového aparátu dochádza okamžite po poranení k lokálnym poruchám cirkulácie – hyperémii a tvorbe hematómu. Už za niekoľko hodín začína hojenie formou fibroplastického zápalu, ktorý má štyri fáze: 1.fáza mobilizácie buniek,2. Fáza tvorby glykosaminov, 3.fáza tvorby kolagénnych bielkovín, 4. Fáza konečnej úpravy. Prvé dve fáze dosahujú maximum okolo piateho dňa, kedy je možno pozorovať nad poškodenou oblasťou výrazné prehriatie.Toto ohraničenie na poškodenú oblasť sa však stráca pri vzniku synovitídy, prípadne výraznejšom poškodení kapsulárnych štruktúr so vznikom hydropsu, prípadne haemarthrosu. V dôsledku úľavového držania postihnutej oblasti, nocicepčných reflexných zmien, prípadne poruchy pohybových stereotypov, dochádza k zníženiu teploty svalov v okolí postihnutého kĺbu, ako vidíme najčastejšie u m.vastus medialis pri léziách menisku kolenného kĺbu, a svalov predkolenia pri poškodení členkového kĺbu. Na druhostrannej dolnej končatine vidíme naopak zvýšenie teploty v podkolení. V ďalších fázach teplota nad poškodenou štruktúrou klesá. Správne a rýchle hojenie akútneho poškodenia je graficky vyjadrené zostupnou teplotnou krivkou – exponenciálou. Nesprávne hojenie spôsobené skrátenou dobou liečby sa vyznačuje predĺžením doby vyrovnávania teplotných rozdielov. Miesto poškodenia, ktoré sa zhojilo jazvou sa javí ako chladné ložisko. Teplotné vzory poškodených mäkkých štruktúr znázorňujú rozsah miesta poškodenia. Podľa teplotných maxím je možné usudzovať v akom štádiu sa poškodenie v čase vyšetrenia nachádza a podľa toho adekvátne dózovať rehabilitáciu.
Poškodenie z preťaženia: Preťažením pohybového aparátu bývajú poškodené predovšetkým úpony šliach, väzov, zhybových puzdier /enthesis/v okolí kĺbu. Tieto ložiskové nálezy označujeme ako entezopatie. Majú multifaktoriálnu genézu. Spoločným menovateľom etiologických faktorov entezopatií je ischémia s následnou hypoxémiou. K ischémii dochádza najmä v dôsledku toho, že preťažovaný sval stiahne na seba väčšiu časť prekrvenia na úkor šlachy a úponu /paradoxná ischémia/. S časovým priebehom patologicko-anatomických zmien možno sledovať i zmeny teplotného vzoru a absolútnych teplotných parametrov nad poškodenou enthesis od hypertermných ložísk v akútnej fáze až po chladné ložiská vo fáze chronických zmien. Boli zistené typické teplotné zmeny v exponovaných oblastiach pohybového aparátu v závislosti na druhu záťaže u športovcov i nešportovcov a významne odlišné teplotné vzory u adolescentov predovšetkým v oblasti kolien,kde neobvyklým nálezom pre dospelých je výskyt ložiska zvýšenej teplotnej aktivity v oblasti epifyzodiafyzárneho prechodu, v dôsledku metabolickej aktivity nad rastovou platničkou v období rastovej akcelerácie. Termografické abnormality nachádzame i při chondromalácii pately. U športovcov asymetrický nález znamená neprimeranú záťaž a nesprávne zapájanie svalov do kybernetického reťazca pri vykonávaní pohybu.Teplotné zmeny v oblasti preťaženej štruktúry predchádzajú niekoľko týždňov až mesiacov objaveniu sa bolesti. Ich včasný záchyt nám umožní urobiť preventívne rehabilitačné opatrenia ešte v období funkčných porúch, kedy sa nedajú pozorovať žiadne iné symptómy a predísť vzniku ireverzibilných štrukturálnych poškodení.
Skoliózy: Na konkávnej strane skoliózy je teplota zvýšená a zároveň sa vyskytuje asymetria na ventrálnej strane hrudníka. Ak sa vyskytuje hypotermia pozdĺž chrbtice striedavo vpravo a vľavo súčasne vo viacerých dermatómoch, možno uvažovať na mechanickú príčinu v zmysle skoliotického postavenia chrbtice s príslušnou funkčnou poruchou intervertebrálnych kĺbov. Na dekompenzáciu skoliózy, a tím i na nesprávnu, prípadne nedostatočnú rehabilitačnú liečbu nás včas upozorní termograficky zistená zmena a zvýraznenie teplotných asymetrií.
Reumatoidná artritída: Akútna synovitída vytvára typický teplotný obraz pozdĺž kĺbovej štrbiny. Termografický obraz koreluje s klinickými a laboratórnymi parametrami, s izotopovým a atrhrografickým vyšetrením a s patologickým nálezom na synovii pri chirurgickom výkone.
Ankylozujúca spondylartritída: K jej včasnej diagnóze nám pomôže zistenie hypertermných ložísk nad SI kĺbmi.
Radikulárne syndrómy a intervertebrálne funkčné blokády: ovplyvňujú buď prostredníctvom priamej iritácie sympatických nervových vlákien, alebo vplyvom nociceptívnej vegetatívnej reakcie teplotu jednak priamo v oblasti chrbta, jednak v príslušnom segmente končatiny postihnutej strany.V oblasti chrbta na postihnutej strane môže byť v oblasti segmentu hypotermia prípadne hypertermia, na dolnej končatine vyvolá intervertebrálna funkčná blokáda a neúplná kompresia nervového koreňa vznik segmentálnej hypotermie, relatívne ostro ohraničenej.Tieto asymetrie sú - predovšetkým na dolných končatinách – vyššie pri akútnych herniách ako při chronických.
Kompresia periférneho nervu: vyvoláva v termografickom obraze izolovanú hypotermiu, ktorá sa nedá jednoznačne segmentálne zaradiť. Asymetria termografického nálezu koreluje so subjektívnou symptomatikou u pacientov s parestéziami prstov.
Neuropatia: U pacientov s autonómnou neuropatiou pozorujeme po ohriatí brucha paradoxnú reakciu v oblasti dolných končatín – ohriatie nôh, pomalý opätovný návrat teploty rúk po chladovom strese, často anisotermálne ruky a zvýšenie teploty nôh u diabetických pacientov s neuropatiou.
Myofasciálne bolestivé syndrómy: Trigger points sa zobrazujú väčšinou ako hypertermné ložiská. Nad lokalizovaným svalovým spasmom zaznamenávame hypotermiu. Po stlačení trigger point sa termografiou zobrazuje hypotermná oblasť reffered pain.
Visceroreflektorické zmeny na povrchu tela sa termograficky zobrazujú ako neostro ohraničené polysegmentálne hypotermické oblasti nad Haedovymi zónami.
Sledovanie efektu liečebných zásahov: U kolenného kĺbu je doba normalizácie teplotných diferencií po poškodeniach liečených konzervtívne v piremere 9 týždnov, po operačných zásahoch sa pohybuje medzi 10.-15. týždňami. Táto doba sa môže výrazne predĺžiť pri nesprávne dózovanej rehabilitácii. Po operačnej liečbe hernie intervertebrálneho disku dochádza k prudkému zníženiu teplotných diferencií už krátko po úspešnej operácii, na rozdiel od chemonukleolýzy, konzervatívnej liečby a neúspešnej operácie, po ktorých sa normálne hodnoty nedosiahnu ani po mesiacoch. Korelácia pooperačných termografických výsledkov s klinickými výsledkami je vysoká /82,4%/. Bezprostrednej po manipulačnom zákroku dôjde vplyvom aktivity sympatiku k zníženiu teploty v oblasti chrbta v príslušnom segmente, za hodinu sa teplota zvýši. Pri sledovaní efektu fyzikálnej liečby sa napríklad zistil dvojnásobne dlhší pokles teploty na východiskovú hodnotu po aplikácii slatinného zábalu ako po aplikácii parafanga a IR-A žiarenia. Pri sledovaní efektu pohybovej liečby nám termografia po cvičení identifikuje aktívne svaly, čo nám umožní modifikovať tréningové programy. Bola napríklad zistená korelácia medzi znižovaním teplotných diferencií a postupným vzrastom izometrickej sily u pacientov po operácii predného zkríženého väzu kolena. I keď spôsob účinku akupunktúry je multifacetárny, pomocou termografie existuje možnosť zachytiť jeden z hlavných účinkov akupunktúry – to značí vazoaktivitu lokálne alebo v cieľovej oblasti.
Záverom: Vzhľadom na vysokú etickú hodnotu termografie, jej absolútnu neškodnosť pre pacienta, kvalitnú interpretovateľnosť a bezpečnú reprodukovateľnosť, pri zachovaní štandartných podmienok, by mala byť termografia prvotnou vyšetrovacou metódou, predchádzajúcou všetky ďalšie vyšetrovacie metódy, ktoré sú aktívne, prípadne invazívne a hrozí pri ich použití vo väčšej alebo menšej miere poškodenie živého tkaniva ľudského organizmu.