Краткая информация о тепловидении. История
Тепловидение - это способ получения термограммы - изображения в инфракрасных лучах, показывающего картину распределения температурных полей.
В основе медицинского тепловидения лежит пассивная регистрация инфракрасного (теплового) излучения, постоянно продуцируемого организмом. Современные тепловизоры работают в спектральных диапазонах 3-5 и 8-14 мкм, и регистрируемая ими информация обусловлена преимущественно поверхностными процессами. Кожа человека представляет собой обширную зону, отражающую в той или иной степени процессы, происходящие в различных внутренних органах.
Термография или тепловидение - это практически единственный эффективный способ оценки продукции и переноса тепла в тканях. В результате исследования, не имеющего противопоказаний и пригодного для многократного повторения, получаются так называемые термограммы - инфракрасные «портреты» поверхности всего тела или его отдельных областей. На термограммах видно распределение теплового поля, соответствующее или не соответствующее нормальной термотопографии отдельных областей. Основными достоинствами термографии по сравнению с другими современными методами исследования, такими как МРТ, УЗИ или флюорография являются предельная дешевизна единичного исследования, безопасность воздействия излучения, отсутствие предварительной подготовки, возможность отслеживать динамику процессов в режиме реального времени, возможность многократного исследования в течение малого промежутка времени. Основным недостатком термографии является сравнительная сложность интерпретации полученных результатов, высокие требования к квалификации специалиста. (12,13)
Краткая история медицинского тепловидения
История тепловидения насчитывает десятки веков. Еще врачи Древней Греции определяли локализацию глубоко расположенной опухоли по местам, где наиболее быстро высыхал ил, который тонким слоем наносился на кожу больного (В.И.Леонов, 1989).
В становлении термографии и выделении ее как одного из разделов науки огромную роль сыграло изобретение Галилеем термоскопа.
Галилео Галилей впервые начал измерение теплового состояния тел. В 1597 году он демонстрировал на своих лекциях первый термометр, или, как его называли, термоскоп. Он представлял собой стеклянную трубку с расширением в верхней части, опущенную в сосуд с жидкостью (Рис.4). Нагревание или охлаждение трубки вызывало изменение высоты столба жидкости. Это устройство (комбинация термометра с барометром) фиксировало только изменение температуры, но не могло измерить ни температуру, ни давление. Количественное описание теплового (инфракрасного) излучения было дано Дж. Максвеллом (XIX век). Следующий основополагающий этап развития исследований в радиотепловом диапазоне связан с именем одного из великих советских
ученых - Всеволодом Сергеевичем Троицким. Уже в своей кандидатской диссертации (1950 г., первая в стране диссертация по радиоастрономии), под руководством проф. Г.С. Горелика, Всеволод Сергеевич закладывает основы терморадиометрии и ее применений в прикладной и фундаментальной науке.
В конце 1970-х, В.С.Троицкий ставит принципиально новую задачу, лишь косвенно связанную с радиоастрономией, - исследование теплового радиоизлучения тела человека с целью ранней диагностики заболеваний. Связь с радиоастрономией только в том, что для “радиотермометрии” тела человека используются радиометры - те же приборы, что и в радиотелескопах. Под руководством В.С. Троицкого был организован научный отдел, целью которого была радиотермометрия человеческого тела. Использовались радиометры дециметрового диапазона для неинвазивных измерений температуры тканей тела на глубине 3-5 см (в том числе, температуры мозга). (13)
Примеры приборов разработанных в этом отделе приведены на рис. 5
Рис.5 . Экспериментальные радиотермометры РТ 10,РТ 17, РТ 25 и серийно выпускавшийся радиотермометр РТ 17.
Разработка была настолько успешна, что позволяла определять температуру внутренних органов с точностью до 0,1-0,2 °С. Приборы экспонировались на ВДНХ и были отмечены медалями высокого достоинства. Эти исследования Всеволода Сергеевича также завершились внедрением разработок в промышленности и появлением серийных приборов медицинского назначения.(3)