В 1960 г. военный инженер R. Lawson тестировал секретный для того времени при бор ночного видения и случайно направил принимающую линзу аппарата на сидевшую напротив него даму с открытым декольте. На экране прибора появилась термограмма молочной железы. Это явление заинтересовало майора. Поняв перспективность данного направления. он оставил службу и уже в 1961 г. совместно с R. Barnes разработал и успешно применил на практике первую установку для медицинской термографии. Термография - регистрация невидимого инфракрасного излучения.
Максимум излучения приходится на длину волн 9.5 мкм. По закону Стефана-Больцмана. количество излучаемой энергии пропорционально четвёртой степени абсолютной температуры: W==P.
Инфракрасное излучение кожи не зависит от расовой принадлежности. степени пигментации и других индивидуальных особенностей. Температура поверхности тела зависит от 3 основных факторов: особенностей васкуляризации. уровня метаболических процессов и различий в теплопроводимости.
К настоящему времени используют 3 модификации регистрации инфракрасного излучения организма.
- Термография фиксирует термогенез самых поверхностных слоёв кожи (0.5- 1.5 мм) .
- Инфракрасная радиометрия в сантиметровом и дециметровом диапазоне (длина волн 17 см с полосой частот 1.5-2.0 КГц) позволяет получать информацию о глубинных структурах организма.
- Плёночная термография с использованием контактных жидкокристаллических полосок регистрирует тепловое излучение наружных слоёв кожи толщиной 0,3-0.8 мм.
Существуют основные типы тепловизионных приборов.
• Термографы. использующие для охлаждения термочувствительного сенсора жидкий азот. Эти приборы позволяют получить дистантную картину инфракрасного свечения исследуемой части тела человека. Они хороши для обследования плановых больных в стационаре и/или поликлинике. но малопригодны для использования в ургентной медицине. тем более у постели больного. Существенное ограничение - необходимость постоянного наличия достаточно дефицитного легко испаряемого жидкого азота.
• Термографы, не нуждающиеся в использовании жидкого азота. Такие приборы дают бесконтактное отображение карты инфракрасной активности исследуемого спектра. Особенно удобны портативные термографы - универсальные приборы для неотложной медицины: осмотра на дому, в машине скорой помощи, приёмном отделении, стационаре, поликлинике, реанимации, операционной.
Указанные аппараты портативны, высокочувствительны, достаточно просты в обслуживании. Чувствительность этих систем достаточно высока и достигает сотых долей градуса.
• Контактная термография на основе жидко кристаллических плёнок. Существуют отечественные и зарубежные аналоги. Преимущества - меньшая стоимость исследования, отсутствие необходимости использования жидкого азота. Недостатки - трудоёмкость, возможность использования только на ровной поверхности, необходимость плотного равномерного контакта с сухой поверхностью кожи, сложность применения в ургентной медицине. Эта модификация тепловидения имеет более низкую чувствительность - порядка О,5 0с.
• Инфракрасная радиометрия, или термотомография. Термограф данного типа имеет специальную антенну, регистрирующую сверхвысокие диапазоны частот, что позволяет измерять с точностью до 0,1 ос температуру структур организма глубиной до 17 см. К сожалению, этот прибор весьма чувствителен к помехам, поэтому результаты становятся достоверными лишь при работе в специальной экранированной камере.
В норме распределение температурной активности одинаковых участков тела у человека строго равномерно. Поэтому сущность медицинской термографии в принципе сводится к выявлению, локализации и определению степени термоасимметрий и их клинической оценке. У здоровых людей отмечают особенности симметричного распределения тепла. Так, глазничная область, покровы лица, губы, шея обычно бывают более тёплыми (выглядят светлыми участками), чем нос, верхняя часть лба, наружные сегменты лица (тёмные участки) .
Параллельно учитывают наиболее типичные и постоянные температурные градиенты термограмм головы и конечностей [Wood Е.М., 1965; Winsor Т., 1971].
• Горизонтальный орбитальный градиент. В норме при равномерном инфракрасном свечении орбит температура внутреннего угла глаза на 0,3-0,70 выше наружного.
• Продольный градиент верхних конечностей. Плечо обычно на 0,5-0,70 "горячее" тыла кисти.
• Продольный термальный градиент нижних конечностей. У большинства здоровых людей температура бедра на 0,6-1,1 о выше температуры стопы.
Указанные градиенты относительны. Если орбитальный наиболее постоянен, то "конечностные" анизотермии вариабельны. Особенно это касается кистей рук - главного "теплообменника" организма. Термогенез кистей наиболее подвержен колебаниям из-за иннервационных, психоэмоциональных, медикаментозных и холодовых воздействий.
Наиболее применяемые области диагностического использования тепловидения следующие.
• Распознавание предопухолевых и опухолевых поражений грудных, щитовидных желёз, орбиты и некоторых заболеваний кожи.
• Диагностика заболеваний суставов.
• Выявление начальных и/или развившихся стадий стенозирующих/окклюзирующих поражений сонных, подключичных, бедренных и подколенных артерий.
• Диагностика венозной дисциркуляции в конечностях и мошонке.
Как видно из указанного перечня, "неврологический аспект" исследований представлен лишь выявлением каротидной недостаточности. Ни в коей мере не умаляя значимости выявления стенозирующих/окклюзирующих поражений сонных артерий, как известно, нередко протекающих без про явлений или малосимптомно, считаем себя вправе значительно расширить диапазон термографических исследований в неврологии.
Собственный 25-летний опыт использования термографии в плановой и неотложной неврологии с изучением более ЗА 000 больных, как нам представляется, позволяет поделиться своими данными. Известно, что классики неврологии полагали обязательным условием осмотр пациента в обнажённом виде, дабы не упустить какие-либо гипотрофии, дизрафии и пр.
Так же как основу неврологического осмотра составляет определение различных асимметрий со стороны ЧН, двигательной и/или чувствительной сферы, выявление анизотермий различных участков тела пациента составляет суть термографии.
Поэтому мы стараемся всем впервые осматриваемым больным осуществлять корпоральную термографию, то есть термограмму всего тела.
Если при этом учесть, что термография - чрезвычайно высокочувствительный метод (точность измерения до 0,01 ОС) при относительно более низкой специфичности, анализ термограмм становится творческим процессом, требующим непременного клинического анализа ситуации в каждом конкретном случае.
Например, анизотермия орбитальной области может быть обусловлена совершенно разными процессами - от закупорки сонной артерии до опухоли верхней глазничной щели, от лагофтальма до кластерной мигрени. Учитывая простоту, кратковременность, безопасность, безболезненность и доступность тепловидения, мы считаем этот приём идеальным для массовых безвыборочных осмотров населения на предмет выявления ранних стадий онкологических, сосудистых, воспалительных заболеваний грудных, щитовидной желёз, почек, суставов, мошонки, конечностей.
При этом высокочувствительная корпоральная термография стала бы незамени мой для быстрого ориентировочного отбора пациентов: при анизотермии головы это наиболее вероятные пациенты невролога, нейрохирурга, окулиста или отоларинголога, при температурной асимметрии шеи или грудных желёз больных направляют к эндокринологу или онкологу, лица же с анизотермией конечностей - вероятные пациенты ангиологов.
Подобный подход позволил бы значительно продвинуть концепцию всеобщей диспансеризации населения, которую то забывают, то вновь про возглашают.
Убедительной иллюстрацией информативности термографии в выявлении субклинических стадий цереброваскулярных заболеваний при массовых безвыборочных осмотрах могут служить данные, полученные в 1994-1997 гг. при изучении 3015 сотрудников одного из предприятий.
Первичная телетермография, осуществлённая непосредственно на предприятии, у 377 обследуемых из 3015 (12,5%) выявила термоасимметрию головы и/или нижних конечностей. Из них 95 (25,2%) пациентов согласились на уточняющее обследование в диагностическом центре нашей клиники - дуплексное и триплексное исследования, ТКДГ, иногда МРТ и/или ангиографию.
В результате верифицирующих исследований у 51 из 95 (53,7%) подтвердилось наличие малосимптомного стенозирующего /окклюзирующего поражения магиcтpaльныx артерий головы и/или нижних конечностей, что определило дальнейшие лечебно-профилактические мероприятия (рис. 12-1).
У остальных 44 пациентов не было выявлено сужения артерий. При этом нас совершенно не огорчают результаты осмотра в диагностическом центре тех 44 из 377 пациентов, у которых прицельное ангиологическое исследование не подтвердило выявленного при скрининге подозрения на цереброваскулярную патологию: в части случаев повторная телетерография не показала определявшуюся при первичном осмотре умеренную термоасимметрию головы и/или конечностей.
Таким образом, эти наблюдения, расцененные нами как ложноположительные результаты скрининга, лишний раз убеждают в исключительной чувствительности тепловидения при невысокой его специфичности.
Вероятнее всего, причиной "первичных" анизотермий были функциональные изменения микроциркуляции без гемодивамически значимых поражений магистральных артерий мозга. Мы ни в коей мepe не считаем указанные результаты обескураживающими, напротив, полагаем, что в таком важнейшем вопросе, как состояние ангиологического статуса, лучше перестраховка, чем недооценка возможной угрозы. В этой связи гораздо более опасным представляется ложноотрицательный результат, когда исследователи про пускает наличие начальных или, ещё хуже, развившихся стадий сосудистого или онкологического поражения. Возвращаясь к использованию термографии в неврологии, укажем на ряд патологических состояний, вызывающих изменения инфракрасной активности различных участков тела пациентов.
Закупорка внутренней сонной артерии или стеноз более 70%, как правило, сопровождаются гипотермией орбиты на стороне окклюзии с термальным градиентом 1,5-2,70. Во время каротидной эндартерэктомии существует прямая зависимость между "светимостью" орбиты и надбровной области (зоны васкуляризации угловой и надблоковой артерий) и степенью сужения просвета сонной артерии.
При сужении просвета внутренней сонной артерии более 60% отмечают снижение инфракрасной радиации орбитальной области, гомолатеральной по отношению к стенозу.
Е. Wood при комплексном использовании термографии и ангиографии показал, что в случае, когда коллатералью для закупоренной внутренней сонной артерии служит гомолатеральная наружная сонная артерия, её кратковременное пережатие ещё более усиливает "похолодание" орбиты на стороне поражённой артерии.
Кластерная головная боль при осмотре в период обострения даёт выраженное до 1,5-2,00 повышение свечения на стороне "гроздьев боли" (рис. 12-2).
Рис. 12- 2 . Кластерная головная боль, Термограмма лица: выраженная гипертермия с температурным градиентом 4 0С во внутреннем углу левой глазницы в момент болевого приступа
Напротив, редкая, но чрезвычайно любопытная патогенетически холодовая мигрень (асе сrеаm headache) , возникающая вследствие доказанного спазма сифона внутренней сонной артерии, даёт выраженную преходящую гипотермию глазницы на стороне боли.
Височный артериит, как правило, сопровождается выявлением "тяжистой" гипертермии в проекции поверхностной височной артерии (рис. 12-3).
Рис. 12 -3. Височный артериит: "тяжистая" гипертермия в проекции поражённой височной артерии (термограмма).
Стойкая выраженная гипотермия типа маски Арлекина характерна для синдрома Барракера-Симонса (рис. 12-4).
Рис. 12-4. Синдром Барракера-Симонса. Понижение инфракрасной активности на стороне гемифациоатрофии (термограмма).
Характерны изменения термограммы головы при венозной церебральной дисциркуляции - пульсирующем экзофтальме, синдроме Толоса-Ханта и синдроме Мелькерссона-Розенталя. В последнем случае гиперемия губ и языка при обострении отёчного синдрома даёт чёткую гипертермию, нивелирующуюся при патогенетической терапии (рис. 12-5).
Наиболее же распространённые формы поражения лица - прозопопарез и невралгия тройничного нерва. Они имеют неопределённые термографические признаки - от выраженной локальной гипертермии в надбровье при обострении невралгии первой ветви тройничного нерва до относительной гипотермии на стороне болей второй и третьей его ветвей. Прозопопарез по большей части не приводит к существенной анизотермии лица.
Нами впервые описан любопытный признак, связанный с выраженным "разогревом" назолабиальной области у части больных с гипертензивными энцефалопатиями, сопровождающимися носовыми кровотечениями. При этом отмечена следующая клинико-инструментальная динамика: если гипертонический криз с развитием указанной гипертермии завершался кровотечением и нормализацией АД, то параллельно с регрессированием клинической симптоматики нормализовались и термограммы. Описанные наблюдения, вероятно, подтверждают викарность носовых кровотечений. у больных с обострением синдрома позвоночной артерии чаще всего отмечают участки гипертермии в паравертебральной зоне С4 -C5 на стороне болевого синдрома.
В отличие от С. Колесова и Л. Лихтермана, мы редко отмечали выраженные анизотермии в паравертебральной зоне L4 - S1 даже при подтверждённых дискогенных компрессиях. Однако мы солидарны с вышеуказанными авторами, а также с руководителем академии термографии США доктором С. Wexler в плане выявления у большинства больных с компрессионным корешковым синдромом L5 -S1 "терматомов" (по аналогии с дерматомами), характеризующихся гипотермией в зонах корешковой иннервации поражённых нижних конечностей (рис. 12-6).
При изучении термограмм конечностей у больных с острым нарушением мозгового кровообращения нами впервые замечена выраженная ранняя гипотермия в левых конечностях у больных с правосторонними полушарными кровоизлияниями.
С одной стороны, этот феномен позволяет в случае глубокой комы предположить вероятную локализацию гематомы, с другой - подтверждает известный тезис о функциональной асимметрии полушарий с преобладанием центров вегетативной регуляции в правой гемисфере.
В части наблюдений больных с заднероговой формой сирингомиелии нами впервые зарегистрирована анизотермия торса по типу полукуртки, подтверждающая сегментарно-диссоциированное расстройство чувствительности при этом заболевании.
Наиболее же яркие изменения термограмм отмечены при метастатических поражениях (рис. 12-7).
Синдром Рейно даёт выраженные асимметричные изменения на термограммах кистей, особенно после пробы с охлаждением, когда вместо быстрого разогрева кистей после 10-минутного погружения в холодную воду пальцы не разогреваются, как в норме (вследствие быстрого открытия артерио-венозных шунтов), а долго остаются гипотермичными (рис. 12-8).
Для большинства пациентов с вибрационной болезнью, в отличие от синдрома Рейно, более характерна симметричная гипотермия кистей вплоть до "термической ампутации" при обострении.
Как уже бьmо указано, термогенез кистей динамичен. В этой связи важнейшим аспектом тепловидения кистей становится возможность использования динамической термограф ии и ультразвука в антиникотиновой пропаганде.
Общеизвестно, что одно из приоритетных направлений национальной программы здорового образа жизни - борьба с курением. Мы в течение 2 лет проводим соответствующие исследования.
Термография кистей и оценка кровотока по лучевым артериям были про ведены 285 добровольцам-студентам в возрасте 19-23 лет. Половина обследованных были курильщиками, остальные не имели такого пристрастия. Сначала всем студентам, разделённым на курящих и некурящих, проводили исходную термографию кистей и регистрацию допплеровского спектра кровотока по лучевым артериям. Оценивали симметрию инфракрасной активности, продольный градиент температуры (её разницу между плечами и фалангами пальцев) и линейную скорость кровотока (характер спектра, индекс циркуляторного сопротивления) по лучевым артериям.
Следующие термографическое исследование и УЗД Г проводили в перерыве между занятиями, тотчас после перекура. В результате изменения термограммы от умеренной асимметричной гипотермии кистей до выраженного похолодания концевых фаланг в 2,5 раза чаще регистрировали у курящих. Динамическая УЗДГ показала коррелирующую связь умеренного ангиоспазма (увеличение индекса циркуляторного сопротивления за счёт уменьшения диастолической составляющей) на стороне наиболее выраженной гипотермии кистей.
Однако наиболее интересными оказались ультразвуковые и термографические осмотры 3 сотрудников кафедры, молодых людей 30-34 лет, выкуривших в свете эксперимента первую в жизни сигарету и вместе со студентами прошедших инструментальные исследования. У всех троих исходная термальная активность была чётко симметричной, так же как и линейная скорость кровотока по лучевым артериям (рис. 12-9)
Рис, 12-9. Состояние до первой сигареты: а - исходная термограмма кистей, симметричное инфракрасное свечение пальцев; б - допплерограмма лучевой артерии, обычное кровенаполнение ; нормальным рисунком спектра и индексом циркуляторного сопротивления.
Появившаяся тотчас после курения гипотермия кистей (похолодание на 0,70) и возрастание индекса циркуляторного сопротивления на допплерографии лучевой артерии доказательно подтвердили спазматический эффект курения (рис. 12- 10) . Таким образом, метод тепловидения позволяет чрезвычайно наглядно продемонстрировать негативные эффекты курения, что можно с успехом использовать для антиникотиновой агитации. Горячие стопы характерны для больных эритромелалгией. Весьма информативна термография при динамическом наблюдении больных с ангиопатиями дистальных отделов нижних конечностей различного генеза, она демонстрирует эффективность или безуспешность медикаментозного и/или лекарственного лечения.
Рис. 12- 10 . Эффект первой сигареты: а - термограмма кистей тотчас после курения, явное "похолодание " дистальных отделов кистей, температура снизилась приблизительно на 1, 20 по сравнению с исходной; б - допплерограмма лучевой артерии, возрастание линейной скорости кровотока за счёт снижения диастолической составляющей и повышения индекса циркуляторного сопротивления.
Следующие 2 аспекта применения тепловидения имеют значение не только для ургентной неврологии, но и вообще для неотложной медицины. Во-первых, речь идёт о возможности неинвазивной диагностики субклинических стадий ятрогенного тромбофлебита. При динамическом тепловизионном и ультразвуковом дуплексном наблюдении за катетеризированной веной оказалось, что на 2-е сут непрерывной катетеризации у 50% больных возникает постинъекционный флебит. Участки гипертермии по ходу катетеризированной вены, зафиксированные на термограмме вкупе с нарушением венозного оттока по данным ультразвукового дуплексного исследования, отражают развитие ятрогенного флебита.
Своевременное лечение позволяет предупредить дальнейшее развитие флеботромбоза, а повторный тепловизионный контроль - оценить эффективность превентивного лечения (рис. 12-11 ).
Не менее актуально динамическое тепловизионное и ультразвуковое наблюдение за венозной циркуляцией в нижних конечностях у больных с гемиплегиями. Наши исследования, дополненные УЗДГ, дуплексным исследованием и коагулогическими тестами, показали, что у 60% больных с гемиплегией уже на 2-е-3-и сутки инсульта развивается претромботическое состояние, причём в 6 раз чаще в парализованной нижней конечности. Это понятно, ведь у неврологических больных клиническое распознавание флебопатий затруднено из-за нарушений чувствительности и двигательной сферы. Более того, зачастую это сочетается и с нарушением речи. Вследствие этого, в отличие от больных терапевтических и хирургических отделений, неврологические больные, как правило, не предъявляют настораживающих жалоб на отёчность, боли и тому подобные ощущения.
Поэтому, если динамическая термография и ультразвуковые методы выявляют даже начальные признаки нарушения венозного оттока, необходимо срочное про ведение превентивного лечения для предупреждения развития столь грозного осложнения ургентной медицины, как тромбоэмболия лёгочной артерии (рис. 12-12).
Рис. 12-12. Флеботромбоз левой голени. Выраженная "тяжистая" гипертермия по ходу флеботромбоза левой голени (термограмма).
В отдельную главу можно выделить проблему применения термографии в комплексе с ультразвуковыми методами в диагностике смерти мозга.
Это наиболее актуальная ургентная проблема для трансплантологии в свете необходимости донорских органов. Общеизвестно, что именно больных неврологических и нейрохирургических отделений чаще других можно рассматривать в качестве потенциальных доноров (вчера ещё здоровые молодые люди, сегодня - имеющие несовместимую с жизнью ЧМТ или разрыв внутримозговой аневризмы).
Исследования последних лет убедительно показали, что если смерть человека как личности, но не организма, неразрывно связана с гибелью мозга, то церебральная смерть полностью ассоциируется с прекращением внутримозгового кровотока и регистрацией так называемого стоп-феномена, который до настоящего времени устанавливали только с помощью контрастной церебральной ангиографии.
Очевидно, что подобная небезопасная и трудноосуществимая процедура для тяжелобольных недопустима.
Неинвазивные ультразвуковые методы и термография, очевидно, более этичны, доступны и информативны. Наши исследования показали характерные признаки смерти мозга - прекращение эхо-пульсации желудочковой системы, регистрации кровотока по глазничной артерии и снижение линейной скорости кровотока по артериям виллизиева круга ниже 10 см/с наряду с падением температуры во внутреннем углу глаза ниже 29 ос. Более того, мы впервые описали феномен обратного термального градиента, заключающийся в регистрации относительного "разогрева" нижней трети лица по сравнению с параорбитальной зоной (рис. 12- 13).
Объяснением подобному признаку может быть известный феномен тампонады головного мозга, когда внутричерепное давление превышает системное артериальное.
В таком состоянии циркуляторное сопротивление в системе внутренней сонной артерии становится настолько высоким, что артериальная кровь, н е способная "прорваться" В мозг, начинает шунтироваться в систему наружных сонных артерий. Описанный нами алгоритм ультразвуковых и тепловизионных признаков прекращения внутримозгового кровотока даёт юридическое и нравственное обоснование окончанию бесполезной реанимации [Стулин И.Д., 2003] .
Нам представляется, что значение подобного комплексного ультразвукового и тепловизионного обследования в установлении смерти мозга для современной трансплантологии трудно переоценить.
Если к вышеизложенному присовокупить значительные возможности так называемой функциональной термографии, оценивающей эффективность медикаментозных или нелекарственных способов лечения путём динамического слежения за термограммой человека на фоне компрессионных, холодовых, нагрузочных и других проб, станут видны значительные возможности и перспективы термографии в медицине вообще и в неврологии в частности.
