СОВРЕМЕННОЕ МАТРИЧНОЕ ТЕПЛОВИДЕНИЕ В БИОМЕДИЦИНЕ Г. Р. Иваницкий, А. А. Деев, Е. П. Хижняк, Л. Н. Хижняк Институт теоретический и экспериментальной биофизики РАН Институт биофизики клетки РАН

Актуальность проблемы Сердечно-сосудистые заболевания стоят на первом месте в мире по заболеваемости и смертности населения. Хронические облитерирующие заболевания артерий нижних конечностей составляют более 20% всех видов сердечно-сосудистых патологий. Варикозная болезнь является самым распространенным заболеванием сосудистой системы, которое отмечается у % трудоспособного населения развитых стран, и у более 50 % женщин в послеродовом периоде. Своевременно не выявленные сосудистые патологии ведут к развитию необратимых изменений и переходу заболеваний в хроническую форму.

Ранняя диагностика сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний является одной из наиболее важных задач современной медицины. Методы неинвазивной диагностики рака молочной железы, которые могли бы применяться при профилактических обследованиях, приобрели статус жизнесохраняющих технологий. Использование маммографии для профилактических обследований ограничивается лучевой нагрузкой, а механическая нагрузка не только сопровождается сильными болевыми ощущениями, но и может провоцировать развитие опухолей.

В работе использовались матричные инфракрасные камеры двух типов: Охлаждаемая камера на спектральный диапазон 3-5 мкм с чувствительностью 0,015 ºС при скорости регистрации 200 кадров в секунду Неохлаждаемая камера на диапазон 8-12 мкм, оснащенная системой термостабилизации матрицы фотоприемников, с чувствительностью 0,08 ºС при скорости регистрации 50 кадров в секунду Обе камеры были оснащены14-разрядными системами захвата и обработки изображений.

a) 3-5 мкм b) 8-12 мкм c) 3-5 мкм d) 8-12 мкм Сравнительные термограммы и температурные профили пациентов, зарегистрированные с помощью ИК-систем диапазонов 3-5 и 8-12 мкм.

Облитерирующий атеросклероз сосудов нижних конечностей в стадии II-Б Т (стопа-голень) > 4,7 ºС

Перепад температур при различном течении и лечении облитерирующего атеросклероза Стадия Вид лечения Перепад температур: заболевания до лечения после лечения: I, II-А, Консервативное 4,7 + 0,33,8 + 0,25 II-А, II-Б Консервативное + ПФ4,5 + 0,32,6 + 0,2 II-Б, III Хирургическое5,8 + 0,352,4 + 0, Разница в значениях перепадов температур до и после лечения существенно превышает разброс температур в контрольных областях измерений, что говорит о высокой надежности и достоверности метода

Учитывая, что возможность ходьбы лежит в основе классификации хронической артериальной недостаточности нижних конечностей по тяжести заболевания, количественные термографические исследования эффекта нагрузочной пробы представляет особый интерес, поскольку результаты термографических обследований могут быть напрямую связаны со стадиями хронической артериальной недостаточности. Нагрузочная проба

В норме нагрузочная проба не приводит к существенным различиям в температурных распределениях до и после нагрузки, за исключением сравнительно небольших повышений температур (0,1-0,3 °С) в области мышц, непосредственно вовлеченных в нагрузочные упражнения. При сосудистой недостаточности наблюдается эффект снижения температур в области ног наряду с резким контрастированием сосудов.

Эффект нагрузочной пробы в норме До нагрузки После нагрузки До нагрузки После нагрузки

Эффект нагрузочной пробы в норме После нагрузки До нагрузки

Эффект нагрузочной пробы в норме После нагрузки До нагрузки

Эффект нагрузочной пробы до применения перфторана До нагрузкиПосле нагрузки

Эффект нагрузочной пробы оценивался по 4 параметрам: нагрузочному интервалу, соответствующему достоверному пороговому сдвигу в температурных гистограммах; скорости изменения температурного контраста в нижних конечностях; изменению температурного контраста после нагрузочной пробы; уменьшению температуры в области мышц после нагрузочной пробы.

До нагрузочной пробы Эффект нагрузочной пробы (пациент в возрасте 58 лет, страдающий облитерирующим атеросклерозом сосудов нижних конечностей наряду с варикозной болезнью, более выраженной в левой ноге).

После нагрузочной пробы Эффект нагрузочной пробы (пациент в возрасте 58 лет, страдающий облитерирующим атеросклерозом сосудов нижних конечностей наряду с варикозной болезнью, более выраженной в левой ноге).

До применения перфторана После применения перфторана Термограммы и результаты доплерографических УЗИ обследований до и после применения перфторана

Эффект нагрузочной пробы после применения перфторана До нагрузкиПосле нагрузки

Видимое изображение ИК - изображение Температурный профиль Соответствие температурного распределения анатомической структуре сосудов

Модельные исследования С кровотоком Без кровотока

Бедренная область Область голени Вне области пораженных сосудов Область пораженных сосудов Варикозное расширение вен в области голени

До операции правой ноги После операции правой ноги Термограммы и температурные профили через область голени левой и правой ноги до и после хирургической операции. После операции максимальные значения температуры в области правой ноги уменьшились на 3-4 ºС, а дисперсия – до 1,5 ºС.

Современные матричные ИК-системы позволяют анатомически точно визуализировать структуру пораженных сосудов нижних конечностей, выявлять начальные нарушения микроциркуляции и периферический ангиоспазм и определять развившиеся стадии окклюзирующих поражений артерий нижних конечностей, протекающих субклинически. Применение нагрузочной пробы резко повышает дифференциальную диагностику сосудистых патологий с помощью ИК–термографии. Изменение температурного контраста после нагрузочной пробы и параметры нагрузки, соответствующие пороговым значениям изменения температурного контраста, могут использоваться в качестве диагностических критериев для определения стадий облитерирующего атеросклероза.

ДИАГНОСТИКА РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ