Автореферат и диссертация по медицине (14.00.40) на тему:Применение компьютерной дистанционной термографии в урологии

2 >\ ШР

ШАЛАМЕЕВ СЕРГЕЙ БОРИСОВИЧ

ПРИМЕНЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ДИСТАНЦИОННОЙ ТЕРМОГРАФИИ В УРОЛОГИИ

14.00.40 - Урология

Автореферат на соискание ушной степени кандидата медицинских наук

На правах рукописи

10Г: 7

Москва - 1997 г.

Работа выполнена п Научно-исследовательском институте урологии МЗМП РФ и в 47 Городской клинической урологической больнице г.Москвы.

Научи ы й ру ко водите л ь:

член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук

профессор

А.Ф.Дареиков}

Официальные оппоненты: доктор медицински;; наук, профессор Б.П.Матвеев доктор медицинских наук, профессор В.П.Авдошин

Ведущее учреждение: Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф.Владимирского

Защита состоится "8" апреля ¡997 г. в ^ часоц

ка заседании Диссертационного Совета Д 0S4.46.01 при НИИ урологии МЗМП РФ (105425, Москва,ул.З-я Паркоаая, 51).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан

1997 г.

У'.спып секретарь Диссертационного Совета,

ведущий научный сотрудник, д.м.н. Т.С.Перепаиопа

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ

В клинической практике лучевая диагностика более четырех десятилетии со дня открытия рентгеновского излучения базировалась на данных рентгеновского обследования, в силу чего называлась рентгенодиагностикой. Развитие промышленности, достижения прикладной физики н математики способствовали совершенствованию старых методик, разработке и практическому использованию новых направлений лучевой диагностики. К ним на современном этапе развития медицины относятся:

рентгенодиагностика, радионуклидная диагностика, ультразвуковая

/

диагностика, компьютерная томография, термография, нейронактивационный анализ и ядерно-магнитный резонанс.

Внедрение методов лучевой диагностики, появление высококонтрастных рентгеновских препаратов, разработка способов их парентерального введения позволило сделать значительный скачок в диагностике заболеваний почек и верхних мочевых путей. В то же время, наблюдаются осложнения и побочные реакции, возникающие как вовремя рентгеноурологических исследовании, так и при использовании контрастных препаратов. Все это усложняет процесс обследования, делает его трудоемким, дорогостоящим, небезопасным и порой доступным только для специализированных медицинских учреждений. По данным Н,\'ове1исоэвт.(1980) доза поверхностного облучения при однократно проведенной экскреторной урографии составляет 0,1-0,9Р, а при микцнонной цистоуретрографии 0,2-4,2Р. При этом вероятность индуцирования заболевания типа лейкоза или злокачественной опухоли (соматический риск) колеблется от 1:50000 до 1:100000, что сопоставимо с генетическим риском. В условиях возростания естественного и искуственного (промышленного) радиационного фона окружающей среды, значительная лучевая нагрузка и сложность многих методик лучевой диагностики противоречат тенденции современной медицины к уменьшению инвазивиости и лучевых нагрузок при обследовании больных. В связи с этим, внимание исследователей и практических врачей привлекает термография, которая лишена многич негатинных сторон других методов лучевой диагностики.

В прошлом, имеющиеся проблемы термографического исследования в первую очередь упирались в создание специальной аппаратуры из-за 140 ? .£.

возникшей необходимости получения не только визуальной оценки тепловизионного поля (страдающей субъективизмом из-за некачественного воспроизведения и сложности восприятия термограмм), но и количественного анализа информации о температурных аномалиях, характеризующих поверхность исследуемого объекта. Помимо этого, отсутствие на термограммах цветной температурной шкалы, контрольных тестов, характеризующих температуру отдельных участков изучаемых областей также существенно снижало возможности использования тепловизоров для научных и медицинских целей.

По нашему мнению, вышеназванные причины во многом объясняют существующий до настоящего времени недостаточный интерес исследователей к применению термографии в диагностике заболеваний глубоко расположенных органов, в том числе и больных с урологическими заболеваниями. Поэтому, отличительной чертой медицинского применения термографии на современном этапе является смещение акцента в общем комплексе работ в область интерпретации получаемой диагностической термоинформации. В этой связи, в последние годы получают широкое распространение комплексы "термограф - ЭВМ ", где в качестве датчика первичной информации используется один из серийных отечественных ("Рубин", ТВ - 03, "Радуга") или зарубежных приборов, сопряженных с ЭВМ различного типа, обрабатывающих и анализирующих термограммы.

Цветное цифровое телевидение, привнесенное в термографию, совместное примение термографа и ЭВМ, наличие средств программного обеспечения тепловизионного обследования открывают перед исследователями новые возможности метода. В тоже время, практически полное отсутствие в России обобщающих исследований, выполненных на современном уровне и посвященных комплексному клиническому применению компьютерной дистанционной термографии ь диагностике урологических заболеваний и, в связи с этим, необходимость разработки технических, методических и медицинских аспектов проведения компьютерного тепловизионного обследования урологического больного послужило предпосылкой для проведения нашей работы.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Целью работы является определение возможностей компьютерной дистанционной термографии в диагностике ряда урологических заболеваний. В соответствии с этим в работе были поставлены следующие задачи:

1. Разработать для диагностики урологических заболеваний методику компьютерной дистанционной термографии с применением средств математического анализа и обработки термограмм.

2. Определить у здоровых людей тепловизионные критерии нормальной термотопографической картины передней брюшной стенки, поясничного отдела дорзальной поверхности туловища, передней поверхности мошонки.

3. Изучить при помощи метода компьютерной дистанционной термографии термосемиотику различных урологических заболеваний: рака и солитарной кксты почки, острого одностороннего пиелонефрита, хронического пиелонефрита, варикоцеле, гидроцеле, острого эпидвдимоорхита.

4. Определить возможность применения метода компьютерной дистанционной термографии для динамического контроля и оценки эффективности проводимого лечения неспецифических воспалительных заболеваний почек и органов мошонки.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Впервые на основе отечественных средств программного Обеспечения тепловизионного обследования проведено целенаправленное изучение возможностей применения метода компьютерной дистанционной термографии з диагностике ряда заболеваний почек и органов мошонки. Разработана методика компьютерной дистанционной термографии для обследования урологических больных, упрощены механизмы анализа и обработки получаемых термоизображений. Определены тепловизионные параметры качественной и количественной оценки термограмм как в норме, так и при патологии. Выявлены термографические признаки различных урологических заболеваний: рака и солитарной кисты почки, острого одностороннего пиелонефрита, острого эпидидимоорхитз, варикоцеле, гидроцеле.

Выявлена возможность применения компьютерной дистанционном термографии для динамического контроля и оценки эффективности г-т -з -

проводимого лечения. Изучены параметры термографических изменений при положительной динамике течения осгрого неспецифического воспалительного процесса и почке и органах мошонки.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

Внедрен в клиническую практику метод компьютерной дистанционной термографии, расширяющий возможности комплексной диагностики ряда заболеваний почек и органов мошонки. Повышена точность к скорость тепловизнонного обследования больных за счст разработанных на основе средсти вычислительной техники единых принципов анализа и обработки получаемых термоизображений. Выявленные термографические признаки различных урологических заболеваний почек и органов мошонки предложены в качестве дополнительных диагностических критериев для определения дифференцированного подхода к тактике лечения.

При теплоиизионном мониторинге больных варикоцеле, острыми воспалительными заболеваниями почек и органов мошонки выявлены термографические параметры, подвергающиеся изменениям под влиянием лечения, показана их связь с клинической картиной заболевания, что важно для оценки эффективности проводимого лечения. Установлена хорошая возможность применения метода как в стационарных, так к в амбулаторных условиях.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИП7

1. Метод компьютерной дистанционной термографии. применим в урологической практике в качестве эффективного.вспомогательного метода исследования, дополняющего клиническую картину ряда заболеваний почек и органов мошонки.

2. Разработанная методика компьютерной дистанционной термографии объекпшизирует и упрощает процесс принятия диагностических решений при теплоиизионном обследовании урологических больных, сокращает время тспловизионнсго обследования.

3. Получешшс и процессе исследования основные термокритсрии нормы являются диагностически значимыми при тспловизионпом обследовании урологических больных.

4. Компьютерная дистанционная термография является дополнительным неинпазивным методом контроля за эффективностью лечения острого одностороннего пиелонефрита и острого эпидидимоорхита. Наибольшая информативность метода отмечается при наличии активного воспалительного процесса.

СВЯЗЬ С ПЛАНОМ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Работа выполнена по плану НИР НИИ урологии МЗМП РФ, номер государственной регистрации 01.9.30006061 и связана с научными разработками проблемной комиссии 36.06 Научного Совета по уронефрологии РАМН.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Диссертационная работа апробирована на совместной научно-практической конференции НИИ урологии МЗМП РФ и ГКУБ № 47 (ноябрь 1993г.). Основные положения диссертации доложены на заседании Московского общества урологов (февраль 1996г.)

ПУБЛИКАЦИИ

По теме диссертации опубликовано 3 научные работы.

ВНЕДРЕНИЕ В ПРАКТИКУ

Результаты исследований внедрены в клиническую практику в НИИ урологии МЗМП РФ н ГКУБ N 47 г.Москвы.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертация построена по классическому плану и состоит из »ведения, 4 глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Работа изложена на страницах машинописного текста и иллюстрирована -1|>- таблицами и рисунками. Список литературы представлен ^ ^ ^ отечественными и т9 иностранными источниками.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Основу настоящего исследования составили клинические наблюдения и комплекс клинических,' ультразвуковых, рентгенологических, тепловизионных, радиоизотопных, лабораторных исследований, проведенных у 226 больных урологическими заболеваниями (рак почки - 44, солитарная киста почки - 29, острый односторонний пиелонефрит - 35, хронический пиелонефрит - 30, водянка оболочек яичка - 28, острый эпидидимоорхит - 25, варикоцеле -35). Среди 138 больных различными заболеваниями почек было 54 мужчины и 84 женщины в возрасте от 16 до 78 лет. Возраст 88 мужчин с варикоцеле и патологией органов мошонки колебался от 16 до 73 лет. Помимо этого, у 80 практически здоровых людей (60 мужчин и 20 женщин в возрасте от 16 до 75 лет), для определения диагностически значимых тепловизионных критериев нормы проводилось изучение термотопографической картины передней брюшной стенки, поясничного отдела дорзальной поверхности туловища и передней поверхности мошонки. Исследования выполнены в НИИ урологии МЗМП и ГКУБ N 47 в период 1991-1993 гг.

Термографическое обследование проводилось с использованием компьютерной телевизионной системы "термограф ТВ-03 - персональная ЭВМ". Термограф ТВ-03 конструктивно состоит из тепловизионной камеры (сканера), видеоконтрольного устройства, цветной приставки и контрольного излучателя. Сканер тепловизора установлен на подвижном штативе, легко перемещается вверх и вниз на максимальную глубину хода, также предусмотрена возможность наклона сканера под угпом 70° к горизонту, что облегчает осмотр пациентов.

Цветная приставка к термографу- ТВ-03 выполнена в виде стандартного блока и обеспечивает цветное термоизображение на экране дисплея. При установлении максимальной чувствительности термографа - шестнадцатью цветами охватывается перепад температуры в 2'С, то есть разница между визуально воспринимаемыми цветами составляет 0,ГС - 0,2'С. При установлении минимальной чувствительности - разница между цветами температурной шкалы тепловизора составляет 0,5°С, а диапазон регистрируемых температур увеличивается до 8°С.

Использовался контрольный излучатель для приведения в соответствие (градуировки) показателей температур цветной температурной шкалы термографа ТВ-03 со значениями эталонных температур, устанавливаемых на контрольном излучателе, что позволяет определить истинные значения абсолютной температуры исследуемой области и градиента температур (дТ) на двух смежных или симметричных участках. Представляет собой небольшой блок управления и собственно излучатель в виде цилиндра диаметром 40 мм.

Программное Обеспечение тепловизионного исследования общим объемом 5 Кбайт написано с использованием машинных кодов и языка программирования и включало в себя: программу ввода-вывода температурных значений, программу обработки термограмм, подпрограмму обработки гистограмм. Программа обеспечивает работу в диалоговом режиме: файловая структура операционной системы MC-DOS, яатяющаяся фактическим стандартом для персональной ЭВМ, позволяет обеспечить точное соблюдение протоколов осмотра, осуществить градуировку тепловизора с проведением последующей термоскопии в истинном масштабе времени, производить запись термограммы в память компьютера, провести анализ и обработку термограмм.

Тепловизионное обследование больных проводили в просторном, изолированном и закрытом помещении общей площадью не менее 20 кв.м., с'исключением воздействия на пациента активного движения воздуха. Все источники тепловой энергии удалялись из помещения или экранировались. Температура воздуха в помещении поддерживалась на уровне 22±1,0°С, . влажность 40-70%. Перед началом исследования проводилась адаптация больного. Инфракрасное излучение поглощается одеждой, поэтому исследуемая область должна быть обнажена: не должно быть повязок, наклеек, мазей. Как показали наши наблюдения, 10 минут вполне достаточно для установления теплового равновесия между обнаженным участком тела и окружающей средой.

Перед адаптацией, во избежание появления эффектов повышения температуры в узких промежутках, разделяющих конечности или отделяющих их от туловища, верхние конечности пациента укладывались вверх за голову, ноги слегка разводились. Производилось обследование передней поверхности

з-т ,7

мошонки, передней брюшной стенки и дорзальной поверхности поясничного отдела туловища в следующих позициях: "стоя лицом", "стоя спиной". Запись термограмм осуществлялась на расстоянии 2,5м от обследуемого.

Перед съемкой термограмм обязательно проводилась контрольная термоскопия исследуемой поверхности: нами контролировалось качество изображения, наблюдался и анализировался термопроцесс в ходе его Протекания (режим реального времени), изучался общий тепловой фон и выявлялись очаги патологической термоасимметрии. После визуальной оценки термотопографической картины термограмма записывалась в память компьютера и в дальнейшем подвергалась анализу.

В процессе тегловизионного обследования урологических больных, при изучении нормальной и патологической термотопографической картины человека, а также при последующем анализе, обработке и описании получаемых термоизображений появилась необходимостью выработки ряда конкретных, характеризующих термограмму тепловизионных параметров, которые могли бы обеспечить минимальное, но в то же время достаточное и необходимое количество диагностически значимой термоинформации.

' Было проведено изучение практических возможностей математического анализа и обработки термограмм: а) возможности прямого измерения и сравнения значений максимальных и средних температур (по каждому выбранному участку или всему термоизображению), статистических показателей и гистограмм, показывающих какой процент данного участка имеет ту или иную специфическую температуру; б) возможности получения вертикального, горизонтального и наклонного термопрофилей температуры или температурных линий, проходящих через экран; в) возможности проводить фильтрацию тепловизионного изображения, оконтуривать диагностически значимые элементы термограммы и создавать псевдообьемное поле из тер.мопрофилей и другие.

С целыо создания механизма тепловизионного обследования урологического больного и единых принципов интерпретации получаемых термограмм, каждая исследуемая поверхность тела была условно разделена на несколько симметричных зон таким образом, что зонами проекции почек на переднюю брюшную стенку и На поясничный отдел дорзальной поверхности

Передняя брюшная стспка

Поясничный отдел дорсальном поверхности туловища

Передняя поверхность мошонки

Рис. Х° 1 Схема условного деления исследуемых поверхностей на зоны

туловища являлись соответственно зоны 1; 3 и зоны 5; 7, а зонами проекции яичек на переднюю поверхность мошонки являлись зоны 10 и 12 (рис. N 1).

Полученные результаты тепловизионного исследования и последующее определение вариантов термотопографической картины как в норме, так и при патологии позволили нам выработать механизм анализа термограмм и определить термокритерии, с достаточно высокой степенью информативности характеризующие термограммы урологических больных:

1. Изучение общего теплового фона, то есть определение характерной температуры исследуемой поверхности (сравниваемых зон).

2. Выявление теплового очага (очага гипо-. или гипертермии), отличающегося от структуры общего теплового фона исследуемой поверхности (сравниваемых зон).

3. Описание термоморфологических характеристик теплового очага: формы, размеров, структуры (гетерогенность, гомогенность), характеристики контуров (четкие, диффузные), локализации (с привязкой к анатомическим структурам).

4. Определение значений абсолютных температур общего теплового фона к очага гипо- или гипертермии.

5. Определение величины градиента температуры (дТ) в системе "фон-очаг" в следующем порядке:

а) между симметричными участками зон 1 и 3, 2 и 4,5 и 7, 6 и 8, 9 и 11, 10 и 12 (определение горизонтальной термоасиммстрии);

б) между участками зон 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 7 и 8, 9 и 10, 11 и 12 (определение вертикальной термоасимметрии).

' В зоне, где наблюдаются очаги или очаг интенсивного инфракрасного излучения, необходимо определять среднюю температуру в окрестности точки с наибольшей яркостью свечения (абсолютная температура очага гипертермии). Соответственно, в зоне, где наблюдаются очаги или очаг пониженного инфракрасного излучения, необходимо определять среднюю температуру в окрестности точки с наименьшей яркостью свечения (абсолютная температура очага гипотермии). Таким образом, градиент температуры (дТ) между сравниваемыми зонами (по вертикали или по горизонтали) представляет собой перепад температуры между абсолютной температурой зоны, где определяется

очаг гипо- или гипертермии и абсолютной температурой "симметричного" участка сравниваемой зоны (как правило, близкой по значению с температурой общего теплового фона сравниваемых зон). При вычислении средних значений измеряемых температур и их доверительных интервалов как для нормы, так и при патологии использовали зависимости математической статистики.

Для изучения термотопографической * картины и определения

термодиагностических критериев нормы нами проведено обследование двух

контрольных групп пациентов, в которые вошли: а) 50 практически здоровых

людей, у которых изучалась термотопография передней брюшной стенки и

( ■

поясничного отдела дорзальной поверхности туловища; б) 30 практически здоровых мужчин, у которых изучалась нормальная термотопография передней поверхности мошонки. Диагностически значимых особенностей термотопографической картины в зависимости от пола и возраста пациентов контрольных групп выявлено не было.

Передняя брюшная стенка. При визуальной оценке термограмм передней брюшной стенки определяется сравнительно симметричная картина общего теплового фона относительно срединной линии тела с преобладанием температуры кожи в эпигастральной области и отличающаяся неоднородной термоструктурой с мелкими очагами- гипертермии или гипотермии, с диффузными "мягкими" перепадами температуры между ними. Отмечается плавное понижение температуры общего теплового фона к гипогастральной области, для которой характерен более однородный "холодный" тепловой рисунок. На термограммах хорошо видны пупок, паховые складки'и нижний край грудных желез (особенно у женщин) в виде очагов или тяжей повышенной светимости, которые служат естественными ориентирами.

Поясничный отдел дорзалыюй поверхности туловища. Термографическая картина поясничного отдела характеризуется: а) достаточно симметричным распределением-* общего теплового фона относительно срединной линии тела (позвоночника); б) наличием однородной диффузной светимости общего теплового фона; в) преобладанием температуры общего теплового фона в зонах проекции почек (зоны 5; 7) по сравнению с ннжерасположенными зонами (зоны 6; 8); г) наличием тепловых полей неопределенной формы и неравномерной светимости расположенных в зонах проекции почек.

ь-т ' ' ' -11-

При сравнительном анализе термограмм исследуемых поверхностей определяются общие характерные особенности нормальной термотопографической картины передней брюшной стенки и поясничного отдела дорзальной поверхности туловища:

1. Достаточно симметричное изображение общего теплового фона относительно срединной линии туловища.

2. Преобладание интенсивности общего теплового фона в вышерасположенных зонах.

3. Плавное понижение интенсивности общего теплового фона к нижерасположенным зонам. *

4. Средние значения , градиентов температуры сравниваемых симметричных участков зон по горизонтали находятся в пределах 0,1 - 0,5'С, что является'значениями физиологической термоасимметрии для исследуемых поверхностей.

Передняя поверхность мошонки. При тепловизионном обследовании передней поверхности мошонки здорового человека определялась наиболее стабильная и характерная термотопографическая картина: а) симметричность общего теплового теплового фона относительно . срединной линии, проведенной по перегородке мошонки; б) преобладание интенсивности общего теплового фона в верхних отделах мошонки; в) выраженное понижение интенсивности о'бщего теплового фона к нижерасположенным зонам, где проекционно расположены яички; г) гипотермичность общего теплового фона передней поверхности мошонки по сравнению с окружающими мошонку тканями; д) наличие симметричных очагов или тяжей гипертермии, Соответствующих проекции сосудов семенного кана,тика; е) средние значения градиентов температуры . сравниваемых симметричных участков зон по горизонтали находятся в пределах 0,1-0,4°С, что является значениями физиологической термоасимметрии для передней поверхности мошонки.

В таблице 1 представлены средние значения абсолютной температуры зон и средние значения градиентов температуры между сравниваемыми участками зон для исследуемых поверхностей.

Таблица N 1

Средние значения абсолютной температуры зон и средни г значения градиентов температуры (дТ) между зонами па исследуемых поверхностях у пациентов контрольных групп

Средниезначения абсолютной температурызон на исследуемых поверхностях,0 С Средние значен ия градиентов термоассимстрии(дТ) между сравниваемыми участками зон, °С

лТ по вертикали лТ по горизонтали

зона 1 Т|= 31,75 ±0,12 зона 3 Т>= 31,50 ±0,11 » ДТ|-2 = 0,71 ±0,14 дТм = 0,29 ±0,13

зона 2 Тз= 31,05 ±0,13 зона 4 Т«= 30,81 ±0,11 дЪ-4 = 0,69 ±0,16 дЪ.« = 0,27 ±0,11

зона 5 Т5= 32,52 ±0,15 зона 7 Т7= 32,66 ±0,14 дТм= 1,53 ±0,31 дТ5-7 = 0,36 ±0,13

зона 6 Тб= 30,99 ±0,16 зона 8 Т.= 31,12 ±0,15 Л>-.= 1,55 ±0,33 дТб-1 = 0,27 ±0,11

зона 9 Т»= 31,21 ±0,28 зона 11 Тп= 31,09± 0,27 дЪ-ю= 1,15 ±0,12 дТм. = 0,23 ± 0,02

зона 10 Тм= 29,38 ± 0,26 зона 12 Т( 2=29,51 ±0,29 дТ,|.!2= 1,11 ±0,13 лТш-12- 0,17 ±0,01

Таким образом, полученные в процессе исследования основные тепловизионны'е критерии нормы стали своебразной "точкой отсчета", от которой мы отталкивались при выявлении термодиагностических признаков ■ у обследованных больных с различными урологическими заболеваниями.

Термосемиотика урологических заболеваний.

Термографические признаки злокачественного новообразования почки выявлены у 36 (82%) больных раком почки. При анализе полученных данных

л

выявлено несколько типов термотопографической картины.

Первый тип термотопографической картнны. На термограммах передней брюшной стенки и дорзальной поверхности поясничного отдела туловища отмечаются приблизительно одинаковые по интенсивности, значительные по плошади и различные по форме, преимущественно с четкими контурами очага гипертермии, проекционно соответствующие зонам

-13-

почки, пораженной злокачественной опухолью. При этом, очаги гипертермии занимали большую часть проекционной зоны почки или рапространялись за пределы ее условных границ. Данная тепловизионная картина отмечена у 7 (16%) больных в поздних стадиях заболевания (Тз, Т<), при наличии образования значительных размеров (более 10 см) или при тотальном поражении почки. У данной группы больных термоинформация, получаемая при тепловизионном обследовании как передней брюшной стенки, так и дорзальной поверхности поясничного отдела туловища, равнозначно свидетельствовала в пользу термографического заключения о наличии рака почки.

Второй тип термотопографической картины. Характеризуется наличием незначительных, низкоинтенсивных, локальных очагов гипертермии (различной плотности свечения, неопределенной формы, преимущественно с "мягкими" диффузными контурами), расположенных в условных границах зоны проекции почки на стороне злокачественного новообразования. Данная тепловизионная картина наблюдалась у 29 (66%) больных, преимущественно в стадии заболевания Т2, Тз. В то же время, у данной категории пациентов очаги гипертермии определялись в зоне прое'кции пораженной злокачественной опухолью почки либо только на дорзальной поверхности поясничного отдела туловища (13 больных), либо на обеих исследуемых поверхностях (16 больных). При таком типе термотопографической картины наиболее ценную термоинформацию удавалось выявить на задней. поверхности поясничного отдела туловища по сравнению с термоинформацией, получаемой при обследовании передней брюшной стенки.

' У больных ; раком почки при анализе . количественной, оценки распределения значений градиента температуры по горизонтали на дорзальной поверхности поясничного отдела туловища (дТ5 ?) мы не смогли выявить наличие какой-либо четкой закономерности изменения значения АТ5-7 в зависимости от стадии заболевания. Отмечена лишь некоррелируемая тенденция возростания температурного показателя дТз 7 по мере увеличения стадии заболевания и размеров злокачественного новообразования почки (таблица N 2).

Таблица N 2

Распределение значений патологического градиента температур (¿Т5-7) по горизонтали у больных раком почки различной стадии заболевания

Стадия Кол-во больных Значения лТбл по горизонтали, "С |

до 0,9 "С 0,9 - 1,3°С 1,4 - 2,0°С более 2,0°С |

Т. 1(2) 1 - - |

Тз 8(14) 3 3 2 1

Ъ 20(21) 3 '4 10 3

! 74 7(7) - 1 2 4 • 1

ВСЕГО 36 (44) 7 8 14 7 |

Средние значения абсолютной температуры зон и градиентов температуры (дТ) для исследуемых поверхностей туловища у больных раком почки представлены в таблице N 3.

Таблица N 3

Средине значения абсолютной температуры, градиентов температуры-(дТ) для исследуемых поверхностей у больных раком почки

| . Термографические параметры • Передняя поверхность Задняя поверхность

Среди ие значения абсолютной температурызоны проекции почки | на пораженнойстороне, °С _Т = 32,47 ±0,15 Т= 33,79 ±0,11

| дТ по горизонтали, °С дТы = 0,85 ±0,12 дТ5-7= 1,41 ±0,08

дТ по вертикалина пораженной | стороне, °С дТ= 1,34± 0,13 дТ = 2,28 ±0,14

Наличие на термограммах исследуемых поверхностей малодостоверных или сомнительных термографических признаков, отсутствие патологических участков термоасимметрии при клинически установленном диагнозе рака почки наблюдалось у 8 пациентов (18%). В это число вошли больные с неясными . и отрицательными результатами 0 -) тепловизионного обслстования. Так, у 2 больных на термограммах дорсальной поверхности поясничного отдела туловища в области проекции пораженной

-15-

злокачественной опухолью почки на фоне зоны неинтенсивной гипертермии определялись очага гипотермии, что вероятно, было обусловлено (как показали данные макроскопического исследования) наличием обширных участков некроза в центре (аваскулярная зона, образующаяся вследствие распада сосудов). Не определялись значения диагностически достоверной термоасиммстрии у 3-х больных с ожирением II - III степени со стадией заболевания Т2-Т3. Как показал анализ почечных ангиограмм, наличие гииовасулярного образования по всей видимости обусловило отрицательные данные тепловизионного обследования у 2-х больных раком почки. У 1 больного с злокачественной опухолью верхнего сегмента правой почки размером до 3 см в диаметре (стадия Ti) на исследуемых поверхностях отмечалась нормальная термотопографическая картина.

Проведенное тепловизионное обследование больных_СОЛИТарнОЙ КИСТОЙ

печки позволило выявить определенные особенности термотопографической картины:

1. Наличие тепловой асимметрии только на дорзальной поверхности полстничного отдела туловища с очагами гипотермии в зонах проекции почки на стороне кисты. Термотопографическая картина характеризовалась наличием обширных* неоднородных, неинтенсивных очагов гипотермии с нечеткими диффузными контурами с градиентом термоасимметрии по горизонтали ¿Ts-7 минус 0,6°С - 0,9°С. Наблюдалась у 8 пациентов (28%). Отмечено, что у больных данной группы определялись большие по размерам кисты (10 см и более), а также имело, место значительное снижение функции почки на стороне' кисты (45-80% дефицит функции по данным динамической нсфросиинтиграфип). t • *

2. Отсутствие тепловой асимметрии на исследуемых поверхностях. Определялось у 19 больных (65%). Визуализировалась термотопографическая картина "нормы", а значения градиентов температуры варьировали В пределах цифр физиологической термоасиммстрии. У пациентов данной группы отмечались меньшие по размерам кисты (5-8 см) с незначительным снижением или нормальной функцией пораженной кистой почки.

У 2-х больных (7%) при тепловизионном обследовании на стороне локализации кисты почки было выявлено наличие тепловой асимметрии с

участками гипертермии в зоне проекции почки на дорзальную поверхность поясничного отдела, туловища: определялись • малоингенсивньге, неоднородные, незначительные очаги гипертермии с градиеитомтемлературы по горизонтали дТ5-7 соответственно равным 0,6°С и 0,7°С. У данных пациентов, как показало проведенное клиническое обследование, подобная термотопографическая картина объяснялась обострением хронического воспалительного процесса в пораженной кистой почке.

Таким образом, наличие патологического очага гипотермии на термограммах поясничного отдела дорзальной поверхности туловища в зоне проекции почки на стороне новообразования или отсутствие патологической тепловой асимметрии могут являться дополнительными тспловизионными признаками в комплексной диагностике больных с объемным образованием почки для исключения злокачественного характера новообразования почки. Отмечены у 27 (93%/ больных солитарной кистой почки.

При проведении отбора больных с пиелонефритом для тепловизионного исследования учитывалось несколько моментов: а) правильное определение стороны воспаления; б) исключение активного воспалительного процесса в контрлатеральной почке; в) исключение выраженного снижения функции почек; г) отсутствие выраженной дилятации верхних мочевых путей. Это обеспечивало методически правильное выявление диагностически значимых тепловизконных признаков у данной категории больных.

Тепловизионное обследование проводилось при поступлении больных в клинику или в случаях развйтия у них острого воспалительного процесса в стационаре. Помимо первичного термографического исследования, у пациептов с острым односторонним пиелонефритом проводился контрольный • тепловизионный мониторинг с оценкой и сопоставлением термограмм между собой и с результатами клинического речения болезни.

При первичном тепловизионном исследовании больных острым односторонним пиелонефритом правильное тепловизионное заключение было сделано у ,29 (83%) больных. На исследуемых поверхностях туловища были выявлены следующие термографические признаки острого одностороннего пиелонефрита:

1. Наличие выраженной асимметрии общего теплового фона исследуемой поверхности относительно срединной линии туловища.

2. Наличие очага гипертермии (указывающего на сторону воспалительного ■процесса) в зоне проекции почки.

3. Преобладание однородного, гомогенного характеоа теплового рисунка очага гипертермии.

• 4. Площадь видимой области гипертермии имеет разлитой характер, то есть больше проекционной величины органа и выходит за условные границы зоны проекции почки.

5. Наличие на Стороне воспалительного процесса положительного патологического градиента температуры по горизонтали между сравниваемыми симметричными участками зон проекции почек.

6. Значения положительного градиента температуры по горизонтали дТ5-? равняются или превышают 1,0°С.

Средние значения абсолютной температуры зон и градиентов температуры (дТ) для исследуемых поверхностей у обследованных больных острым односторонним пиелонефритом приведены в таблице N 4.

Таблица N 4.

Средние »значения абсолютной температуры зон и градиентов температуры (д'Г) по вертикали и горизонтали у больных острым односторонним пиелонефритом

Термографические параметры Передняя поверхность Задняя поверхность |

Среди не значе н ия абсол ютной .температурызоны проекции почки | настороневоспалс1Шя,°С Т= 32,64 ±0,15 Т= 34,21 ±0,12 1

| дТ по шризонтали,°С дТы= 1,05 ±0,09 дТм= 1,65 ±0,11 1

дТ по вертикали на стороне | воспаления, °С дТ= 1,62 ±0,14 дТ= 2,68 ±0,15

П ри выраженных клинических проявлениях заболевания термографические признаки острого одностороннего пиелонефрита были наиболее наглядными и достоверными. На исследуемых поверхностях в зонах проекции почки на

стороне воспаления определялись обширные по площади, интенсивные, преимущественно однородные очага повышенного инфракрасного излучения, с диффузными, нечеткими контурами, неправильной или округлой формы. На дорзальной поверхности поясничного отдела туловища область гипертермии, как правило, распространялась за пределы заднеподмышечной линии, определялось свечение вдоль длинных мышц спины, разогрев межпочечного пространства. В результате успешно проводимого консервативного лечения, по мере купирования клинических проявлений острого одностороннего пиелонефрита, 16 пациентам через 7-8 суток было проведено повторное тепловизионное исследование. При сравнении первичных термограмм с контрольными термографические изменения характеризовались: а) менее выраженной асимметрией общего теплового фона; б) снижением интенсивности и уменьшением площади гипертермии в зоне проекции почки на стороне острого пиелонефрита; в) уменьшением значений абсолютной температуры зоны проекции почки на стороне воспалительного процесса; г) отсутствием патологических значений термоасимметрии или уменьшением значений градиентов термоасимметрии со снижением дТ5;7 от 0,4°С до 1,3°С.

Отсутствие диагностически значимой термоасимметрии и неоднозназные данные тепловизионного обследования у больных острым односторонним пиелонефритом получены у 6 (17%) пациентов. У 2 больных, с диагнозом острого одностороннего пиелонефрита, по всей видимости, имел место воспалительный процесс в контрлатеральной почке, что косвенно подтверждали данные тепловизионного мониторинга: при первичном тепловизионном обследовании дорзальной поверхности поясничного отдела туловища у пациентов в зонах проекции как одной так и другой почки отмечались значения абсолютной температуры выше нормы с наличием положительного градиента температуры по горизонтали лТ5-7 (соответственно 0,7°С и 0,8°С) и положительного градиента температуры по вертикали на стороне предполагаемого острого пиелонефрита (соответственно 2,1 °С и 2,3°С); проведенное через 8дией последующее тепловизионное обследование этих больных выявило уменьшение показателей абсолютной температуры в зонах проекции почек со снижением значений градиентов термоасимметрпи до нормальных цифр, что коррелировало с динамикой положительного течения

заболевания. У 1 больной, с выраженным развитием подкожного жирового слоя-, и у 3 пациентов, у которых по данным течения болезни и клинических исследований определялся острый односторонний пиелонефрит, четких термографических признаков на исследуемых поверхностях выявлено не было, что объясняется тем, что при стертом клиническом проявлении заболевания калоригеиные тепловые процессы в почке и окружающих тканях менее выражены, вследствие чего уменьшается тепловая манифестация на поверхность кожи. *

Комплексное клинико-тепловизионное исследование было проведено 30 больным хроническим пиелонефритом. Поданным анамнеза, клинических симптомов, лабораторных и специальных инструментальных методов исследования у 18 больных определялся хронический пиелонефрит в фазе активного воспалительного процесса и были выяплены факторы или данные обследования, косвенным образом указывающие на сторону воспаления, что позволяло произвести сопоставление ■ значений получаемой тсрмотопографической картины с результатами клинического обследования. У 12 больных бьщ выявлен хронический пиелонефрит в фазе латентного воспалительного процесса или ремиссии. Отмечалось отсутствие четкой симптоматики, местных факторов или данных обледования, указывающих на сторону воспаления.

Убольных хроническим пиелонефритом, при сравнении данных клинико-лабораторного обследования с получаемыми термограммами, отмечено снижение информативности тспловизионного исследования. У 11 из 18 обследованных больных (61 %) хроническим пиелонефритом в фазе активного воспалительного процесса по данным компьютерной дистанционной термографии определялись диагностически значимые показатели тсрмотопографической картины. В зонах проекции почки на стороне воспаления наблюдались незначительные по площади, неинтенсивныс, неоднородные очаги гипертермии с диффузными неровными контурами. Максимальные значения положительного градиента температуры по горизонтали определялись на дорзалыюй поверхности поясничного отдела туловища (дТ< 7от0,7°сдо 1,0°С) .У 12 больных хроническим пиелонефритом в фазе латентного воспалительного процесса, у которых по данным анамнеза

и клинического исследования не было также выявлено четкой локализации стороны преобладания воспаления, наблюдались противоречивые тепловизионные данные которые в целом не отличались от результатов обследования здоровых людей: у 3 больных положительный градиент термоасимметрии по горизонтали дТ5-7 = 0,6'С - 0,7°С определялся только на дорзальной поверхности поясничного отдела туловища в зонах проекции почек, у остачьных - значения градиентов термоасимметрии между сравниваемыми участками зон не отличались от физиологических.

При тепловизионном обследовании больных варикоцеле, учитывая вариабельность проекции яичек и варикозно расширенных вен гроздьевидного сплетения на исследуемые зоны передней поверхности мошонки, при анализе и обработке термограмм пальпация органов Мошонки после получения термограммы должна являться обязательным элементом исследования. Таким способом облегчается визуальная оценка термотопографической картины и интерпретация количественных значений термограмм. С этой же целью, для определения тепловизионных признаков варикоцеле и более точного описания характера термотопографической картины в зависимости от степени расширения вен гроздьевидного сплетения использовалась классификация Н.А.Лопаткина (1981) по стадиям развития варикоцеле.

Локализация очага патологической гипертермии в вышераст.оложенной зоне передней поверхности мошонки на стороне варикоцеле (зона 11) отмечена у всех 35 (100%) больных левосторонним варикоцеле. Определялись преимущественно однородной термоструктуры, с четкими контурами очаги гипертермии интенсивность, локализация и размеры которых зависили от степени увеличения и распространения варикозно расширенных вен ■ гроздьевидногосплетения: - у больных варикоцеле I стадии (6 пациентов) локализация очага гипертермии определялась только в вышерасположенной зоне передней поверхности мошонки на стороне заболевания (зона 11); отмечается положительный градиент термоасимметрии пс горизонтали только между верхними зонами мошонки (дТэ.н от 0,8°С до 1,3°С), с отсутствием температурной асинмстрии между нижними зонами (лТю-п в пределах цифр физиологической термоасимметрии);

- у больных варикоцеле II стадии С1 пациент) наряду с наличием очага гипертермии в вышерасположенной зоне передней поверхности мошонки на стороне-заболевания (зона 11) определяется тенденция к увеличению площади гипертермии в сторону нижележащей зоны (зона 12); наряду с наличием положительного грддиента Температуры по горизонтали (лТ<ы i) между верхними зонами мошонки на стороне заболевания, максимальные значения абсолютной температуры могли определяться как в зоне 11, так и в зоне 12;

- у больных варикоцеле III стадии (8 пациентов) значительный по площади, интенсивный очаг гипертермии распологается как в верхней, так и в нижележащей зоне передней поверхности мошонки на стороне заболевания; отмечается положительный градиент температуры по горизонтали как между верхними (ЛУп), так и между нижними (дТкмг) зонами с возростанием значений термоасимметрии дТкмг до 5,7°С.

При исследовании термотопографической картины у больных варикоцеле с различными стадиями заболевания не было выявлено очагов патологической гипер- или гипотермии в области проекции семенных желез на переднюю поверхность мошонки, а значения градиентов температуры над яичками колебались в пределах значений цифр физиологической термоасимметрии.

12 прооперированным больным варикоцеле в ближайшем послеоперационном периоде (на 7-8 сутки) также было произведено контрольное тепловизионное исследование. При сравнении первичных термограмм ,с повторными во всех случаях выявлено харктерное качественное изменение тепловой картины передней поверхности мошонки: снижение асимметрии общего теплового фона; уменьшение интенсивности свечения и площади очага гипертермии в зонах левой половины мошонки. При анализе количественных показателей TeMnepatypbi отмечено снижение как значений абсолютной температуры над очагом гипертермии, так и значений градиентов температуры (Лч-и; дТш-12) между симметричными участками зон передней поверхности мошонки. Снижение цифр максимального градиента температуры по горизонтали между правой и левой половинами мошонки колебалось от 0,7°С до 2,6°С.

28 больным гидроцсле произведено тепловизионное исследование передней поверхности мошонки. При качественной оценке структуры

термотопографической картины определялись следующие характерные визуальные термографические признаки водянки оболочек яичка:

- асимметрия тепловизионного изображения правой и левой половины мошонки;

- увеличение площади тепловизионного изображения одной из половин мошонки, указывающее на сторону локализации гидроцеле;

- корреляция размеров и формы увеличенного тепловизионого изображения одной из половин мошонки с размерами и формой гидроцеле;

- более выраженное понижение интенсивности общего теплового фона к нижерасположенной зоне на стороне гидроцеле по сравнению с контрлатеральной областью мошонки.

наличие однородного очага гипотермии с четкими контурами, неопределенной или округлой формы на стороне локализации гидроцеле.

Наличие очага пониженного теплового излучения на стороне локализации гидроцеле определялось у 16 (57%) больных. При сравнении абсолютных значений температуры очага гипотермии с абсолютными значениями температуры контрлатеральной половины мошонки определялся градиент термоасимметрии по горизонтали от 0,7°С до 1,8°С. При изучении вертикального термопрофиля у данных больных на стороне водянки оболочек яичка также отмечалось более выраженное понижение абсолютных значений температур к нижерасположенной зоне (по сравнению с противоположной стороной) с наличием градиента температуры (ДТ по вертикали) от 1,6°Сдо 2,4°С. У 12 (43%) больных гидроцеле при количественной оценке термотопографической картины передней поверхности мошонки диагностически значимых количественных показателей термоасимметрии выявлено не было.

Анализ результатов тепловизионных исследований показал, что у больных острый эпидидимитом на стороне локализации воспалительного процесса определяются изменения в интенсивности н распределении инфракрасного излучения. При качественно!'; оценке структуры термотопографической картины картины передней поверхности мошонки выявлены характерные визуальные термографические признаки острого эпидидимоорхита:

наличие выраженной асимметрии общего теплового фона передней поверхности мошонки относительно срединной линии, проведенной по перегородке мошонки;

- определение на передней поверхности мошонки интенсивного, с четкими тепловыми контурами очага гипертермии,, указывающего на сторону локализации воспалительного процесса;

- -площадь видимой области гипертермии имеет разлитой характер, то есть больше проекционной величины орпша и выходит за условные границы зоны проекции яичка.

Повышение площади интенсивности общего теплового фона одной из половин мошонки и наличие очага гипертермии указывало на сторону воспалительного процесса (что полностью коррелировало с данными пальпации органов мошонки) и было выявлено у всех 25 (100%) больных острым эгшдидиморхитом. При количественной оценкетермотопографической картины отмечено преобладание значений абсолютной температуры передней поверхности мошонки на стороне локализации воспалительного процесса. Значения положительных градиентов температуры по горизонтали (дТв-п и дТю-1:) колебались от 0,9°С до 3,2°С, а средние значения общего градиента термоасиммстрии по горизонтали между сравниваемыми симметричными участками правой и левой половин передней поверхности мошонки составили 2,15 ± 0,16°С.

У 9 больных острым эпидидимоорхитом через 6-8 суток (после проведения консервативного лечения и положительной клинической картине течения заболевания; произведено повторное тепловизионное исследование. Сравнение первичных термограмм с контрольными позволило выявить некоторые термографические признаки эффективности проводимой консервативной терапий острого эпидидимоорхита: а) уменьшение асимметрии общего теплового фона перед ней поверхности мошонки; б) снижение интенсивности и уменьшение площади гипертермии на стороне острого эпидидимоорхита; в) снижение значений максимальной абсолютной температуры на стороне локализации воспалительного процесса; г) снижением значений общего градиента тсрмоаси.ммстрин между симметричными участками правой и левой половин передней поверхности мошонки от 0,6°С до 1,7°С.

-2А-

выводы

1. Компьютерная дистанционная термография является эффективным вспомогательным методом диагностики ряда урологических заболеваний: рака почки, солитарной кисты почки, острого одностороннего пислонефшпа, острого эпидидимоорхита, гидроцеле, варикоцеле.

2. Разработанная нами методика компьютерной термографии облегчает визуальную (качественную) оценку термотопографической картины исследуемой области, повышает точность количественной оценки температурных значений и упрощает процесс принятия диагностических решений при тепловизионном обледовании урологических больных.

3. Полученные значения термотопографической картины исследуемых поверхностей тела здорового человека являются исходными термокритериями нормы при тепловизионном обследовании урологических больных.

4. В комплексе с клиническими методами обследования компьютерная дистанционная термография является информативным, нсиивазипным и дополнительным методом контроля за эффективностью лечения острого одностороннего пиелонефрита и острого эпидидимоорхита.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Пои тепловизионном обследовании урологических больных рекомендуется применять метод компьютерной дистанционно]'! термографии, поскольку его отличают высокое качество получаемых иьетных термоизображений, точность определения температурных значений, автоматизированный анализ и обработка термограмм.

2. При тепловизионном обследовании больных с заболеваниями почек рекомендуется исследовать термотопографическую картину передней брюшной стенки и поясничного отдела дорзальной поверхности туловища. При этом, наиболее диагностически ценную термоинформацшо удастся получить при исследовании поясничного отдела дорзальней поверхности туловища.

3. Полученные для исследованных поверхностей физиологические значения градиентов термоассичетрии по горизонтали рекомендуются п качестве основных диагностически значимых термокритериев нормы при тепловизионном обследовании урологических больных.

4. Компьютерная дистанционная термография рекомендуется для наблюдения за течением острого воспалительного процесса в почке и органах мошонки и оценки эффективности проводимой терапии.

5. В диагностике варикоцеле метод компьютерной дистанционной термографии (в сочетании с пальпацией органов мошонки) рекомендуется использовать при диспансерном обследовании мужчин для быстрого и простого уточнения диагноза, а также для последующей оценки результата оперативного лечения-

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Компьютерная дистанционная термография в диагностике новообразований почек. Материалы 2-й межрегион, научно-практ. конф. урологов. Харьков, 1994, с.42-44 (соавт. Даренков А.Ф., Минаков Н.К.).

2. Применение компьютерной термографии в комплексной диагностике опухолей почек. Пленум ВНОУ. Кемерово, 1995, с.69-70 (соавт. Даренков А.Ф., Поповкин H.H., Минаков Н.К.).

3. Возможности компьютерной дистанционной термографии в комплексной диагностике острого и хронического пиелонефрита. Пленум ВНОУ. Оренбург, 1996, с.96-98 (соавт. Даренков А.Ф.).