Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

ИНФРАКРАСНОЕ ТЕПЛОВИДЕНИЕ И ТЕРМОЛОГИЯ КАК ОСНОВА БЕЗОПАСНОЙ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ В МЕДИЦИНЕ

Ураков А.Л. 1
1 ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия»
В условиях клиники и поликлиники в инфракрасном диапазоне спектра излучения тканей нами было проведено исследование интенсивности излучения тепла и состояния кожи, а также подкожно-жировой клетчатки, находящихся в ней подкожных кровеносных сосудов и установленных в вены внутрисосудистых катетеров; а также роговицы и слизистых оболочек полости конъюнктивы, слизистых оболочек полости рта, эмали зубов, установленных во рту стоматологических конструкций в норме, при различных патологических состояниях губ, десен, зубов, языка, неба, щек до, во время и после жевания пищи, приема питьевой воды, введения лекарственных средств и вдыхания воздуха; а также коры головного мозга плода в родах. Показана высокая безопасность, информативность перспективность развития инфракрасного тепловидения и термологии для безопасной лучевой диагностики в медицине.
инфракрасное излучение
температура
тепловизор
диагностика
1. Особенности эрозии патологического биологического агента при его вспенивании, нагревании и защелачивании / В.Б. Дементьев, А.Л. Ураков, Н.А. Уракова и др. // Химическая физика и мезоскопия. – 2009. – Т. 11, № 2. – С. 229–234.
2. Ураков А.Л. Рецепт на температуру // Наука и жизнь. – 1989. – № 9. – С. 38–42.
3. Ураков А.Л., Стрелкова Т.Н., Корепанова М.В., Уракова Н.А. Возможная роль качества лекарств в клинико-фармацевтической оценке степени безопасности инфузионной терапии // Нижегородский медицинский журнал. – 2004. – № 1. – С. 42–44.
4. Ураков А.Л., Уракова Н.А. Использование закономерностей гравитационной внутриполостной фармакокинетики лекарственных средств для управления процессом их перемещения внутри полостей // Биомедицина. – 2006. – Т. 1, № 4. – С. 66–67.
5. Гипергазированность, гипербаричность, гиперосмолярность, гипертермичность, гиперщелочность и высокая поверхностная активность раствора как факторы повышения его промывочной активности / Н.А. Уракова, А.Л. Ураков, В.А. Черешнев, Н.А. Михайлова, В.Б. Дементьев, А.Ю. Толстолуцкий // Химическая физика и мезоскопия. – 2007. – Т. 9. – № 3. – С. 256–262.
6. Использование тепловизора для оценки постинъекционной и постинфузионной локальной токсичности растворов лекарственных средств / А.Л. Ураков, Н.А. Уракова, Т.В. Уракова, А.А. Касаткин, М.Л. Кашковский, В.Б. Дементьев, Н.В. Соколова, В.И. Шахов, А.П. Решетников, Ю.С. Сюткина // Проблемы экспертизы в медицине. – 2009. – Т. 09, № 33-1.- С. 27 – 29.
7. Мониторинг инфракрасного излучения в области инъекции как способ оценки степени локальной агрессивности лекарств и инъекторов / А.Л. Ураков, Н.А. Уракова, Т.В. Уракова, А.А. Касаткин // Медицинский альманах. – 2009. – № 3. – С. 133–136.
8. Многоцветность изображения рук на экране тепловизора как показатель эффективности реанимационных мероприятий при клинической смерти / А.Л. Ураков, Н.А. Уракова, Т.В. Уракова, В.А. Руднов, Б.Г. Юшков, А.А. Касаткин, Т.С. Козлова // Вестник Уральской медицинской академической науки. – 2010. – № 1 (28). – С. 57–59.
9. Влияние кратковременной гипоксии и ишемии на температуру кистей рук и цветовую гамму их изображения на экране тепловизора / А.Л. Ураков, Н.А. Уракова, Т.В. Уракова, А.А. Касаткин, Т.С. Козлова // Медицинский альманах. – 2010. – № 2. – С. 299–301.
10. Ураков А.Л., Уракова Н.А. Постинъекционные кровоподтеки, инфильтраты, некрозы и абсцессы могут вызывать лекарства из-за отсутствия контроля их физико-химической агрессивности // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 5; URL: www.science-education.ru/105-6812.
11. Ураков А.Л., Уракова Н.А. Устойчивость плода к гипоксии и родам // Вестник Российской военно-медицинской академии. – 2012. – Т. 4. – С. 221–223.
12. Цифровая инфракрасная термография как метод лучевой диагностики будущего / А.Л. Ураков, Н.А. Уракова, А.А. Касаткин, В.Б. Дементьев, М.Г. Сойхер, Е.М. Сойхер // Фундаментальные и прикладные науки сегодня: материалы международной научно-практической конференции. (25–26 июля 2013 г., Москва). М., 2013. – С. 31–33.
13. Уракова Н.А., Ураков А.Л. Инъекционная болезнь кожи // Современные проблемы науки и образования. – 2013. – № 1; URL: http://www.science-education.ru/107-8171.
14. Уракова Н.А., Ураков А.Л. Разноцветная пятнистость кожи в области ягодиц, бедер и рук пациентов как страница истории «инъекционной болезни // Успехи современного естествознания. – 2013. – № 1. – С. 26–30.
15. Уракова Н.А., Ураков А.Л. Теплоизлучение поверхности головы плода как показатель обеспеченности коры головного мозга кислородом в родах // Проблемы экспертизы в медицине. – 2012. – № 3–4. – С. 32–36.
16. Ammer К. Temperature gradients in Raynaud´s phenomenon. Comparison by gender, age class and finger involvement. Thermology international. – 2010. – Vol. 20(3). – P. 100–109.
17. Kalicki B., Jung A., Ring F.J., Saracyn M., Niemczy S. Monitoring Renal Dialysis Patients By Hand Thermography. Thermology international. – 2011. – Vol. 21, № 4. – P 116–118.
18. Nowakowski A. Active dynamic thermography and thermal thomography in medical diagnostics. Advantages and limitations. Lecture notes of the ICB seminar «Advances of infra-red thermal imaging in medicine» (Warsaw, 30 June – 3 July 2013). Edited by A. Nowakowski, J. Mercer. Warsaw. – 2013. – P. 25–29.
19. Pors-Nielsen S., Mercer J.B. Dynamic thermography in vascular finger disease – a methodological study of arteriovenous anastomoses. Thermology International. – 2010. – Vol. 20(3). – P. 89–94.
20. Urakov A., Urakova N., Kasatkin A. Temperature of newborns as a sign of life in Russia – time to change in World ? J. Perinat. Med. – 2013. – Vol. 41. – P. 473.
21. Urakov A.L., Urakova N.A. Thermography of the skin as a method of increasing local injection safety. Thermology International. – 2013. – Vol. 23, № 2. – P. 70–72.
22. Urakov A.L., Urakova N.A., Kasatkin A.A. Dynamics of temperature and color in the infrared image fingertips hand as indicator of the life and death of a person. Lecture notes of the ICB seminar «Advances of infra-red thermal imaging in medicine» (Warsaw, 30 June – 3 July 2013). Edited by A.Nowakowski, J.Mercer. Warsaw. 2013. P. 99–101.
23. Urakova N.A. Decrease of the temperature of the head of the fetus during birth as a symptom of Hypoxia. Thermology International. 2013. Vol. 23. № 2. P. 74–75.

Несмотря на успехи, достигнутые в последние годы в области визуализации органов, тканей и лекарств [4, 11], традиционные медицинские методы лучевой диагностики продолжают оказывать избыточное лучевое воздействие на пациентов и медицинский персонал, что значительно снижает их безопасность и сужает сферу применения в медицине [12]. В то же время в последние годы появилась информация о том, что с помощью инфракрасного тепловидения, которое обеспечивает тепловизор, имеется возможность лучевой диагностики человека и животных без воздействия на них не только избыточной, но и дополнительной лучевой энергии [6, 7, 8, 9]. В связи с этим данный метод лучевой диагностики позволяет обезопасить проводимые иследования и расширить сферу их применения [15, 20, 21, 23]. Однако способы инфракрасной визуализации большинства органов и тканей человека с помощью тепловизора пока окончательно не разработаны [12].

Цель исследования – расширение сферы применения инфракрасной диагностики в медицине.

Материалы и методы исследования

В условиях Ижевской государственной медицинской академии и ряда клиник города Ижевска в инфракрасном спектре излучения проведена оценка состояния различных органов и тканей тела у 100 здоровых взрослых добровольцев в норме и у 500 пациентов в возрасте от 0 до 88 лет при различных заболеваниях до, во время и после введения лекарственных средств. Исследования проведены с помощью тепловизора марки NEC TH91XX (США) в диапазоне температуры +26–37 °С в помещении с температурой окружающего воздуха +24–25 °C. В профилактике и лечении использованы качественные лекарственные средства. Обработка данных, полученных с помощью тепловизора, произведена с помощью программ Thermography Explorer и Image Processor.

Статистическая обработка результатов проведена с помощью программы BIOSTAT по общепринятой методике.

Результаты исследования и их обсуждение

Результаты проведенных исследований доказывают, что температура органов и тканей является важнейшим фактором взаимодействия лекарств и лечения болезней [1, 2, 3, 5], а тепловидение намного безопаснее фармакотерапии, проводимой самыми «качественными» лекарствами [10, 13, 14]. Наш опыт доказывает высокую безопасность и достаточную информативность инфракрасной термографии при проведении диагностики оголенных поверхностей тел взрослых людей и детей, а также органов и тканей, расположенных на глубине до 1,5 см от исследуемой поверхности у здоровых, больных и умирающих пациентов (у людей, находящихся в состояниях шока, комы, наркоза, клинической смерти) [8, 9, 16, 17, 18, 19, 22].

Особенно важным является доказательство того, что инфракрасное тепловидение сохраняет полную безопасность для пациентов и медицинского персонала не только при однократном и кратковременном применении метода, но и при многократных применениях вплоть до непрерывного многочасового мониторинга состояния здоровья не только у взрослых добровольцев и пациентов, но и у беременных женщин, их плодов, новорожденных и младенцев в перинатальный период [15, 20, 22]. Все это является свидетельством высокой безопасности метода лучевой диагностики, проводимой с помощью инфракрасного тепловидения.

Нами на протяжении нескольких лет были проведены комплексные и широкомасштабные клинические и экспериментальные (на бодрствующих поросятах) инфракрасные исследования динамики теплоизлучения оголенных участков поверхности тела животных и людей, а также органов и тканей, расположенных под ними. Полученные при этом результаты позволили установить, что инфракрасное тепловидение обеспечивает диагностику состояния поверхностных тканей следующих частей тела: видимых участков кожи, роговицы, слизистых оболочек (в полости конъюнктивы, в полости рта, а также в плевральной и брюшной полостях при их вскрытии), зубов, установленных стоматологических конструкций, десен, языка. Кроме этого, нам удалось разработать и запатентовать оригинальные способы диагностики слюнных желез, подкожно-жировой клетчатки, подкожных кровеносных сосудов, установленных внутрисосудистых катетеров, а также коры головного мозга у новорожденных плодов и у младенцев.

Полученный нами опыт применения тепловизора в различных областях медицины показывает достаточное удобство применения методики как для пациентов, так и для медицинского персонала, высокую скорость и точность получения информации, а также возможность ее компьютерной обработки с помощью обычных компьютеров при использовании специальных программ (прежде всего с помощью программ Thermography Explorer и Image Processor).

Нами показано, что метод инфракрасной диагностики отличают следующие преимущества: независимость от внешних условий, бесконтактность, бесшумность, скрытность получения информации для исследуемого объекта и его соседей, портативность, возможность многочасового непрерывного мониторинга и «бесконечного» наблюдения за несколькими пациентами одновременно, независимость от освещенности объекта, высокая скорость получения информации, длительность ее хранение в «цифровом» варианте, возможность ее моментального анализа с помощью компьютерной обработки и возможность транспортировки и передачи данных на большое расстояние по электронной почте.

Особенно удобным является то, что метод позволяет бесконтактным способом получать информацию с расстояния в несколько метров от исследуемого объекта, что исключает распространение инфекции при лечении заразных болезней и сохраняет неизменным состояние исследуемого объекта.

Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что инфракрасный метод лучевой диагностики лишен агрессивного влияния на людей, животных и растения, поскольку метод исключает дополнительное воздействие лучей (электромагнитных колебаний) на исследуемые объекты. Дело в том, что инфракрасная термометрия основана на отрицательном, а не на положительном лучевом воздействии, поскольку построена на анализе исходящего от организма естественного теплового излучения.

Значительным преимуществом метода является возможность получения точной и срочной информации об особенностях теплового излучения без физического контакта с биологическим объектом без специальных мер защиты пациентов и медицинских работников, а также без специальной подготовки потребителей.

В частности, многолетняя инфракрасная термография мест инъекций у пациентов, находящихся на госпитальном лечении в различных отделениях различных клиник, позволила нам раскрыть «тайну» локальной токсичности современных растворов для инъекций и описать новое заболевание, вызываемое лекарствами при инъекциях. Речь идет об открытой нами болезни, которая получила название «Инъекционная болезнь кожи» или «Болезнь Уракова» [10, 13, 14].

Накопленный нами опыт экспериментального и клинического применения инфракрасной термографии в клинической и экспериментальной фармакологии, гнойной хирургии, акушерстве и гинекологии, стоматологии, анестезиологии и реаниматологии, офтальмологии, травматологии, терапии внутренних и наружных болезней позволяет нам предложить оригинальное решение парадоксальной задачи лучевой диагностики – лучевую диагностику без лучевого воздействия на исследуемый объект. Эту задачу мы предполагаем решить с помощью цифровой (компьютерной) инфракрасной томографии. Для этого будет создан уникальный диагностический комплекс нового поколения, основанный на цифровой инфракрасной томографии пациентов с помощью тепловизора. Такой комплекс будет совершенно безопасным для пациентов и медицинских работников. Поэтому люди смогут пользоваться им хоть 1000 раз на дню, а также каждый день и на протяжении всей своей жизни.

Полученные нами к настоящему времени результаты, патенты на изобретения и наш опыт позволяют надеяться, что в ближайшие годы мир получит совершенно новые и безопасные технологии инфракрасной диагностики терапевтических, хирургических, инфекционных, нервно-мышечных, стоматологических, кожных, офтальмологических, гинекологических, онкологических и детских болезней, а также сочетанных травм, локальных воспалений инфекционной и неинфекционной природы (в частности, аллергической), сердечно-сосудистых и эндокринных заболеваний, а также заболеваний системы крови. Более того, компьютерная инфракрасная томография уже завтра позволит выявлять «невидимые» признаки жизни и смерти у пациентов, находящихся в таких критических состояниях, как шок, кома, клиническая смерть, а также позволит контролировать и управлять движением и действием лекарств, вводимых в их организм при реанимации.

Особенно удивительным, на наш взгляд, является достижение в области лучевой диагностики в акушерстве и перинатологии. В частности, полученные нами результаты показали высокую диагностическую ценность метода тепловизорной термометрии поверхности теменной части головы у плодов и у новорожденных. Показано, что тепловизорный мониторинг в инфракрасном диапазоне спектра излучения обеспечивает определение температуры теменной части головы плода на всем протяжении потужного периода родов и сразу после рождения младенца вплоть до отсечения у него пуповины и обертывания головы новорожденного в пеленку.

Выяснено, что при нормальной беременности и при нормальных физиологических родах голова живого плода изображается на экране тепловизора преимущественно в желто-оранжево-красных цветах, а локальная температура кожи теменной части кожи головы у живых плодов в процессе родов и сразу после рождения находится в диапазоне +31,6–36,1 °С. Более того, в норме на поверхности теменной части головы плода может выявляться участок локальной гипертермии, температура в котором может быть на 0,5–4,0 °С выше температуры окружающей поверхности головы. Этот участок имеет продолговатую форму и располагается над незаросшим центральным швом черепной коробки, соединяющимся с незаросшими родничками.

Обнаружено, что в потужном периоде родов у плодов, имевших до родов высокую устойчивость к внутриутробной гипоксии (высокие показатели пробы Гаускнехт), кожа головы имеет высокую температуру, а у плодов, имевших во время беременности низкую устойчивость к внутриутробной гипоксии и родившихся в мекониальных водах, кожа головы и всего тела плода имеет более низкую температуру. Кроме этого, установлено, что в заключительном периоде родов у плодов с низкой устойчивостью к гипоксии (при значениях пробы Гаускнехт менее 10 с) в области проекции центрального шва черепа может возникать область локальной гипотермии. Установлено, что неподвижное нахождение плодов в родовых путях в периодах между потугами способствует сохранению и углублению локальной гипотермии над костной щелью, а существенное смещение (перемещение) плодов в родовых путях, достигаемое путем инициирования внеочередных потуг, ведет через 2–3 с к повышению температуры в области локальной гипотермии в головах плодов у всех 5 рожениц вплоть до нормо- и гипертермии. В свою очередь, температура оголенной и влажной поверхности «рожденной» головы плода позволяет судить о достаточности в коре головного мозга оксигенированной артериальной крови и об интенсивности протекающих в коре аэробных процессов. Поэтому выявление локальной гипотермии в области центрального шва черепа плода в родах позволяет судить о наличии угрожающей гипоксии и ишемии коры головного мозга.

Рецензенты:

Хафизьянова Р.Х., д.м.н., профессор кафедры фармакологии, ГБОУ ВПО «Казанский государственный медицинский университет» МЗ РФ, г. Казань;

Шараев П.Н., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой лабораторной диагностики ФПП и ПК, ГБОУ ВПО «Ижевская государственная медицинская академия» МЗ РФ, г. Ижевск.

Работа поступила в редакцию 16.09.2013.


Библиографическая ссылка

Ураков А.Л. ИНФРАКРАСНОЕ ТЕПЛОВИДЕНИЕ И ТЕРМОЛОГИЯ КАК ОСНОВА БЕЗОПАСНОЙ ЛУЧЕВОЙ ДИАГНОСТИКИ В МЕДИЦИНЕ // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 9-4. – С. 747-751;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=32508 (дата обращения: 21.09.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074