Pednky z lkask biofyziky Biofyzikln stav Lkask fakulty

Přednášky z lékařské biofyziky Biofyzikální ústav Lékařské fakulty Masarykovy univerzity, Brno Měření teploty

Měření teploty MOTTO: Jestliže je nějaká část lidského těla teplejší nebo i chladnější než okolní části, je nutné hledat ohnisko nemoci v tomto místě. Hippokrates 2

Hlavní důvody pro měření teploty Ø Ø Sledování nemocných pacientů Sledování fyziologický (psychofyziologických) reakcí Sledování léčby hypertermií Laboratorní experimenty Problémy, které musíme při měření teploty brát v úvahu: Ø Ø přesnost doba odpovědi (ustálení teplotního údaje) invazivita tepelná kapacity a vodivost čidla 3

Měření teploty v diagnostice Termometrie – bodové měření teploty Ø Ø Kontaktní Bezkontaktní Termografie – sleduje rozložení hodnot teploty na povrchu těla Kontaktní Ø Bezkontaktní – Termovize (jiná přednáška) Ø 4

Měření teploty v diagnostice Kontaktní termometrické metody 1) Metody založené na teplotní roztažnosti (dilataci) různých látek 2) - kapalinové teploměry 3) - rtuť a alkohol 2) Metody založené na změnách elektrických vlastností vodičů nebo polovodičů - odporové teploměry - termistory - termočlánky Bezkontaktní termometrické metody - radiační teploměr 5

Dilatační teploměry Lékařský maximální teploměr - rtuťový: Má zúženou kapiláru, která brání návratu rtuti do rezervoáru Nevýhoda: dlouhá doba odpovědi (doby nutné pro stabilizaci teplotního údaje – 3 -5 min. ) Lékařský rychloběžný teploměr: Lihová náplň – kapilára není zúžena, teplota se musí odečítat během měření (in situ), doba odpovědi max. 1 min. 6

Kapalinové teploměry Maximální a rychloběžné teploměry Orální nebo axilární maximální Rektální rychloběžný 7

Digitální teploměr 8

Ušní teploměr Teploměr s IR čidlem pro měření teploty „z ucha“ Výměnný hygienický nástavec Ušní teploměry: Jejich principem je měření infračerveného záření, které je vyzařováno z bubínku. Teplotní údaj se získává pouze jednu sekundu po přiložení čidla k distálnímu konci zvukovodu. Tyto přístroje jsou velmi vhodné pro malé děti, měření je rychlé a jemné. 9

Infračervené radiační teploměry pro běžné použití 10

Odporové teploměry – termistor R – odpor při teplotě T Ro – odpor při teplotě To B – konstanta 11

Termočlánek Měřicí systém s dvojicí termočlánků měď/konstantan Digitální termočlánkové čidlo Termoelektrické napětí U = a(t – t 0) 12

Termografie 13

Co to je infračervené zobrazení a infračervené záření? Ø Bezkontaktní termografická metoda je založena na měření infračerveného záření (IR) emitovaného povrchem těla. Ø Pro snímání obrazu se používá digitální senzorová technologie. Ø Vlnové délky IR 780 nm - 1 mm Ø IR bylo poprvé zviditelněno Holstem v r. 1934 Ø Objeveno astronomem Herschelem v r. 1800 Ø Vlnové délky využívané termografii 0, 7 - 14 μm 14

Princip snímání obrazu Digitální kamera se sadou pixelových senzorů citlivých na IR (mikrobolometr). Mikrobolometr je mřížka tepelných senzorů vyrobená z oxidu vanadičného nebo amorfního křemíku, umístěná na odpovídající mřížce křemíku. IR záření o určitém rozsahu vlnových délek dopadá na oxid vanadičný a mění jeho elektrický odpor. Tato změna odporu je měřítkem teploty. Teploty lze znázornit graficky. Sady mikrobolometrických mřížek jsou k dispozici v různých velikostech – např. 244 x 193 (Meditherm), 160× 120 (Fluke). 15

16

IR kamera na Biofyzikálnímu ústavu LF MU, Brno Fluke Ti 30 Příslušenství 17

IR zobrazení v medicíně – výhody a nevýhody Ø Ø Vysoké teplotní a prostorové rozlišení Rozložení teplot je znázorněno pomocí izoterem Možnost zobrazení teplotních profilů Rychlé měření Ø Rozložení povrchové teploty je různé i u zdravých lidí Ø Musíme vždy srovnávat teploty symetrických částí těla Ø V rozporu s původním očekáváním nelze použít IR zobrazení jako screeningovou metodu pro zhoubné nádory, např. nádory prsů, protože má velmi nízkou specificitu. 18

Klinický význam termografie Metody poskytuje informaci o rozsahu a dynamice jakéhokoliv patologického procesu, který je spojený se změnou teploty. Indikace - Onemocnění periferních cév Nemoci štítné žlázy Nemoci lymfatického systému Záněty kloubů Vymezení spálenin a omrzlin Hodnocení krevního zásobení po rekonstrukční plastické chirurgii. . . Podmínky zobrazení: Teplota zatemněné místnosti 20 °C Aklimatizační doba kolem 20 min. Vyšetřovaná část těla musí být v průběhu aklimatizace odhalena. Před vyšetřením není dovoleno kouřit, pít alkoholické nápoje, cvičit nebo brát léky, které způsobují vasodilataci nebo vasokonstrikci. 19

Klinické termogramy 20

Různé palety pseudobarev (Fluke) 21

Lidská tvář (Fluke) 22

Termogram prstů před a po chladovém testu (Fluke) 23

Zánět posledního článku prstu po malém zranění (FLUKE Ti 30) 24

Varixy na dolních končetinách (Fluke) 25

Zánět kolena 26

obrázky: www. mhs 5000. com/software. htm.

www. mhs 5000. com/software. htm Únavová zlomenina u fotbalisty. Rtg vyšetření neukázalo žádnou abnormitu, termografie však dobře korelovala s pacientovými stížnostmi na bolest a poskytla zdůvodnění pro více invazivní scintigrafické vyšetření, které jasně ukázalo únavovou zlomeninu přesně v tom místě, kde byl termografický nález. www. dititexas. com/page 6. html 28

Použití IR kamer v oblasti bezpečnosti 29

Pec propouštějící teplo – kontrola tepelných zařízení 30

Přehřátý kabel 31

Nízká kvalita izolace teplovodního potrubí v oblasti spojů (Fluke) 32

Ultrasonografická sonda (Fluke) Sonda „frozen“ 26, 5 °C Sonda v provozu 28, 3 °C 33

Tepelná stopa zanechaná sonografickou sondou na předloktí + ochlazovací účinek kontaktního gelu (Fluke) 34

Terapeutická ultrazvuková aplikační hlavice (Fluke) intenzita 0, 5 W/cm 2 teplota hlavice 27, 7 °C, teplota okraje hlavice 29, 2 °C okolí 26, 7 °C intenzita 2 W/cm 2 teplota hlavice 28 °C teplota okraje hlavice 27, 4 °C okolí 26, 7 °C 35