http://www.ras.ru/digest/showdnews.aspx?id=73b7d351-ed7c-44cb-9ffb-3611d2cd3819&print=1
© 2024 Российская академия наук

ТЕПЛОВОЙ ПОРТРЕТ БОЛЬНОГО АТЕРОСКЛЕРОЗОМ

31.01.2004

Источник: В науке сегодня

Современную тепловизионную технику можно использовать в медицине для диагностики и для контроля эффективности лечения. Российские биофизики использовали тепловизор для регистрации кровоснабжения конечностей человека при атеросклерозе до и после лечения инъекциями газотранспортного кровезаменителя.
Исследования российских биофизиков в этой области поддержали научная программа РАН "Фундаментальные науки - медицине", государственный Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере и Московский областной грант 2003 г.
Современная техника позволяет измерить температуру поверхности тела с точностью до нескольких сотых градуса. Отечественная инфракрасная термовизионная система (тепловизор) имеет температурную чувствительность 0,03 градуса и производит 25 измерений в секунду. Имея такие приборы, можно разрабатывать принципиально новые методы медицинской диагностики и контроля эффективности лечения. Опробуя возможности метода, российские биофизики (сотрудники Институтов теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Института биофизики клетки РАН и Института общей физики РАН) использовали тепловизор для регистрации кровоснабжения конечностей человека при атеросклерозе до и после лечения инъекциями газотранспортного кровезаменителя перфторана.
Температура артериальной крови остается практически постоянной в сравнительно широком диапазоне внешних условий. Температура кожи, наоборот, сильно меняется в зависимости от климата и генетических особенностей человека. Тепловизор регистрирует распределение температуры на поверхности кожи. Развитие воспалений, ожогов, опухолей или флебитов сопровождается интенсивным выделением тепла, и в этих случаях места и причины нагрева можно определить достаточно точно. При нарушении кровоснабжения кожа остывает. Это может случиться из-за спазма капилляров при большой потере крови, поражении стенок мелких или магистральных сосудов или просто потому, что человек пребывает в покое. Российские биофизики получили тепловой портрет больного с атеросклерозом нижних конечностей. На термограмме больная левая нога, которая плохо снабжается кровью, выглядит заметно темнее правой, особенно ее нижняя часть.
Для нормализации кровообращения пациенту вводили газотранспортный кровезаменитель перфторан, разработанный в Институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН на основе перфторорганической эмульсии. Перфторан имеет большую кислородную емкость и низкую вязкость, поэтому может участвовать в переносе кислорода и углекислого газа. Наряду со многими другими клиническими применениями, перфторан используют для улучшения микроциркуляции крови. Частицы эмульсии, будучи более чем в 100 раз меньше эритроцита, проникают даже в суженные из-за органического поражения капилляры и доставляют кислород в ткань. При этом капилляры начинают раскрываться, и нормальный газообмен в окружающих тканях постепенно восстанавливается. Кроме того, частички перфторана представляют собой сорбент, который очищает стенки микрососудов, увеличивая их просвет.
После двух внутривенных инъекций перфторана больному стало лучше. Ноги сразу "прогрелись", особенно заметны изменения в больной конечности. Температура ее поверхности существенно возросла, особенно в наиболее удаленных и пораженных областях: левая стопа нагрелась почти на два градуса. На термограмме обе ноги выглядят яркими и равномерно светлыми.
В целом, "тепловой портрет" каждого человека хотя и богат информацией, но исключительно индивидуален, поэтому исследователи пока затрудняются определить понятие "нормы". Для широкого использования тепловизоров в медицинской практике необходимо накопить и проанализировать большой объем термографической информации для генетически различающихся людей и пациентов с различными заболеваниями. Необходимо также развивать методы интерпретации "тепловых портретов", сравнивая измерения, проводимые долгое время у одного и того же человека. Но эта кропотливая работа, безусловно, окупится. Современная тепловизионная техника может стать мощным инструментом исследования в медицине, ее можно применять как для диагностики, так и для контроля эффективности лечения, примером чему служит работа российских биофизиков.
Дополнит. информация: Генрих Романович Иваницкий, член-корреспондент РАН, директор Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино, ivanitsky@iteb.ru