Медична тепловизионная діагностика
Відео: Пономарьова Г.В. "Тепловізор - в діагностики патологій"
Відео: testo 870. Тепловізійне обстеження електроустаткування
Поява і розвиток тепловидения дозволило реалізувати ідею використання інфрачервоного випромінювання людського тіла для медичної діагностики. Одне з перших повідомлень про можливість радіометричного виявлення пухлини молочної залози було зроблено Р. Лоусоном, який показав, що температура над пухлиною може відрізнятися від температури тіла в середньому на 1 °. При клінічних дослідженнях була отримана певна кореляція між зростанням температури і ступенем розвитку злоякісної пухлини. В результаті досліджень із застосуванням евапорографа виявилося, що цей прилад може бути використаний для проведення профілактичних обстежень подібно до того, як флюорографія застосовується при виявленні ранньої стадії туберкульозу. Застосування тепловізорів для дослідження власного теплового випромінювання тіла людини дозволило встановити ряд показників фізіологічного стану його організму, пов`язаних з розподілом температури по поверхні шкірного покриву.
Теплобачення значно розширює звичайні області застосування інфрачервоної техніки в медицині, так як дозволяє не тільки фотографувати освітлену ІК променями поверхню тіла людини і розташовані поблизу від неї судини, а й спостерігати зображення, створювані власним тепловим випромінюванням тіла. Особливість спостереження в цій області ІК спектру полягає в тому, що різні предмети, що оточують спостережувану поверхню, мають близьку до неї температуру. Внаслідок цього радіаційні контрасти виявляються недостатніми для безпосереднього спостереження: навіть різницю температур 1 ° С створює при довжині хвилі 10 мкм контраст, приблизно рівний 1%, що вдвічі менше мінімального контрасту, ще помітного оком.
Причини виникнення температурних перепадів на поверхні тіла людини продовжують широко обговорюватися, однак не викликає сумнівів прямий зв`язок поверхневих температурних ефектів з процесами, що відбуваються в організмі. Поряд з чисто фізичної природою виникнення температурних перепадів, існує ще залежність їх від роботи вегетативної нервової системи, що викликає при будь-яких змінах теплової енергії внутрішніх органів ефект зміни кровонаповнення в поєднаної з ними підшкірної судинної мережі в рефлексогенні зоні, яка відповідає цьому органу, і, як наслідок, зміни температури. Властивості людської шкіри в ІК діапазоні по випромінювальної здатності близькі до абсолютно чорного тіла. Середнє значення коефіцієнта випромінювання шкіри приймають рівним 0,97 і за різними даними він може мати значення в межах 0,84 ... 1,00, що призводить до помилок визначення істинної температури. Так, відмінності коефіцієнтів випромінювання шкіри в 1% еквівалентно перепаду температур в 1 Спектральний максимум випромінювання шкіри = = 10 мкм. Зміна температури фону також впливає на точність вимірювань ,, наприклад, при її зміні від 25 до 15 ° С помилка становить 0,3 ° С при е = 0,95, а при в = 0,83 - 1,2 ° С, т . е. похибка вимірювання температури зростає при зменшенні е. Температуру фону слід підтримувати з точністю ± 1 ° с, що при е = 0,97 забезпечить похибка, що не перевищує 0,05 ° с.
Інфрачервоне випромінювання в діапазоні 0,7 ... 0,9 мкм проникає крізь шкіру на глибину близько 3 мм, що дозволяє реєструвати судини при висвітленні пацієнта ІК джерелом. Реєстрація зображення в ближній інфрачервоній області можлива як з використанням відповідних фотоматеріалів, так і апаратури на базі електронно-променевих трубок типу видикон, електронно-оптичних перетворювачів.
Важливе значення в медичній тепловізійної діагностики мають апаратура, методики її використання, приміщення, де вона встановлена. У ГОІ імені С. І. Вавилова є «Планувально-технологічне рішення кабінету» для оснащення знову споруджуваних лікувальних установ термографічними кабінетами, призначеними для діагностики різних захворювань і проведення масового профілактичного огляду населення.
Теплобачення є хоча і ефективним, але додатковим методом при діагностиці різних захворювань-корисно поєднання тепловізійного методу дослідження з іншими, наприклад, рентгенологічним, ультразвуковим, радіоізотопним, лазерним, які охоплюють більш широкий спектр електромагнітних хвиль.
Застосовуючи голкотерапію або електроакупунктури, також спостерігають за допомогою тепловізора зміна порядку на 1 ° С теплового поля шкіри, що дозволяє судити про хід лікування, наприклад, такого захворювання, каш неврит лицьового нерва. Біологічно активні точки (БАТ), як правило, розташовуються в областях з підвищеною радіаційною температурою. Окремі БАТ можуть спостерігатися тепловізором, особливо якщо в ньому передбачено придушення низькочастотних складових спектра відеосигналу. Створена в давнину координатна прив`язка БАТ до поверхні тіла людини - досить універсальна. Тому робляться спроби використовувати існуючу координатну прив`язку БАТ для систематизації теплових полів людини і встановлення їх зв`язку з місцем розташування біологічно активних точок зокрема з метою створення алгоритмів машинної діагностики захворювань.
Для координатної прив`язки термограмми і поверхні тіла розроблена система позначень, що спрощує опис термограмм, статистичну обробку експериментальних результатів.
Рішення задач медичної діагностики полегшується при наявності еталона так званої нормальної термограмми. Виявлення різниці між нормою і патологією залежить від кваліфікації лікаря термолога. Найбільш корисним є періодичне, протягом життя людини, його термографування для порівняння теперішнього та попередніх термограмм. Для виявлення патології необхідно знати орієнтовні значення перепаді »і абсолютних значень температур різних ділянок тіла.
Для геометричного нормування термографічного зображення розроблені алгоритми анатомічних реперів з метою введення в ЕОМ уніфікованої термограмми і подальшої її обробки єдиними алгоритмами. Після відпрацювання алгоритмів на ЕОМ, набору статистичних даних функції обробки термограмм покладають на процесор, вбудований в тепловізор.
Відео: тепловизионное обстеження будівель і споруд
Розроблено численні методичні рекомендації щодо застосування тепловидения, наприклад, при травмах опорно-рухового апарату, в діагностиці ушкоджень нервових стовбурів верхніх кінцівок, урології, органів дихання, травлення, сечостатевих, ендокринних і ін. Є і методичні рекомендації по контролю параметрів тепловізорів, їх практичного використання і експлуатації.
