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

Hlavní důvody pro měření teploty Stálost prostředí Laboratorní experimenty Problémy, které musíme při měření teploty brát v úvahu: přesnost doba odpovědi (ustálení teplotního údaje) tepelná kapacity a vodivost čidla Kontinuita měření

Měření teploty v diagnostice Termometrie – bodové měření teploty Kontaktní Bezkontaktní Termografie – sleduje rozložení hodnot teploty na povrchu Bezkontaktní – Termovize

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

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.

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

Digitální teploměr

Teploměr s IR čidlem pro měření teploty „z ucha“ 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.

Infračervené radiační teploměry pro běžné použití

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

Termočlánek Digitální termočlánkové čidlo Termoelektrické napětí Měřicí systém s dvojicí termočlánků měď/konstantan Digitální termočlánkové čidlo Termoelektrické napětí U = a(t – t0)

Termografie

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

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).

IR kamera na Biofyzikálnímu ústavu LF MU, Brno Fluke Ti30 Příslušenství

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

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.

Klinické termogramy

Různé palety pseudobarev (Fluke)

Lidská tvář (Fluke)

Termogram prstů před a po chladovém testu (Fluke)

Zánět posledního článku prstu po malém zranění (FLUKE Ti30)

Varixy na dolních končetinách (Fluke)

Únavová zlomenina u fotbalisty 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/page6.html

Použití IR kamer v oblasti bezpečnosti

Pec propouštějící teplo – kontrola tepelných zařízení

Přehřátý kabel

Nízká kvalita izolace teplovodního potrubí v oblasti spojů (Fluke)

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

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

Terapeutická ultrazvuková aplikační hlavice (Fluke) intenzita 0,5 W/cm2 teplota hlavice 27,7 °C, teplota okraje hlavice 29,2 °C okolí 26,7 °C intenzita 2W/cm2 teplota hlavice 28 °C teplota okraje hlavice 27,4 °C okolí 26,7 °C