Zastosowanie termowizji w diagnostyce chorób naczyń u chorych hemodializowanych

Termografia komputerowa stała się jednym z najciekawszych narzędzi przesiewowych w nefrologii. Pozwala ocenić ukrwienie kończyny bezdotykowo, bez promieniowania jonizującego i bez kontrastu. U pacjentów dializowanych, u których sprawność przetoki tętniczo-żylnej decyduje o jakości i bezpieczeństwie zabiegu, taki bezinwazyjny wgląd w mikrokrążenie ma realną wartość kliniczną.

Czym jest termowizja medyczna i dlaczego rejestruje choroby naczyń?

Termowizja medyczna to bezkontaktowa, w pełni nieinwazyjna metoda obrazowania, która mierzy promieniowanie podczerwone emitowane przez powierzchnię skóry. Detektor podczerwieni nie dotyka pacjenta. Rejestruje jedynie energię cieplną i przelicza ją na mapę temperatur, czyli termogram.

Klucz tkwi w fizjologii. Temperatura skóry jest bezpośrednią funkcją unaczynienia tkanek i intensywności lokalnego przepływu krwi w warstwach położonych głębiej. Tam, gdzie krew płynie obficie, skóra jest cieplejsza. Tam, gdzie naczynie jest zwężone lub zamknięte, pojawia się chłodniejsze ognisko. Dzięki temu obraz termiczny pośrednio ujawnia patologię naczyniową, zanim stanie się ona jawna klinicznie.

Jak fizyka podczerwieni odwzorowuje przepływ krwi w tkankach?

Skóra ludzka jest niemal idealnym ciałem promieniującym. Jej emisyjność w zakresie podczerwieni długofalowej wynosi około 0,98, dlatego ilość emitowanej energii zależy przede wszystkim od temperatury tkanki, a nie od jej barwy czy pigmentacji. Nawet drobne różnice perfuzji przekładają się na mierzalne różnice temperatury.

Współczesne kamery termograficzne wykrywają zmiany rzędu setnych części stopnia. To wystarczy, by uchwycić asymetrię ukrwienia obu kończyn lub gradient wzdłuż jednej kończyny. Pomiar obejmuje warstwę powierzchniową, ale ta warstwa wiernie raportuje, co dzieje się w sieci naczyń odżywiających ją od spodu.

Dlaczego dostęp naczyniowy jest najważniejszym problemem u pacjentów hemodializowanych?

U osób ze schyłkową niewydolnością nerek życie zależy od regularnej hemodializy, a hemodializa zależy od sprawnego dostępu naczyniowego. Najczęściej wytwarza się go chirurgicznie jako przetokę tętniczo-żylną, łącząc tętnicę z żyłą, by uzyskać wysoki przepływ niezbędny do filtracji krwi. To jednak sztuczne, hemodynamicznie wymagające połączenie.

Takie zespolenie z czasem ulega powikłaniom. Zwężenia, zakrzepica, tętniaki czy przerost żyły odprowadzającej potrafią ograniczyć przepływ i unieruchomić dostęp. Szczególnie groźny bywa zespół podkradania, w którym przetoka „przejmuje” krew kosztem dystalnej części kończyny, prowadząc do jej niedokrwienia. Termografia, dzięki czułości na różnice perfuzji, dobrze nadaje się do wczesnego sygnalizowania tych zaburzeń.

Jakie powikłania przetoki tętniczo-żylnej można wykryć termograficznie?

Każde z typowych powikłań pozostawia charakterystyczny ślad cieplny. Poniższe zestawienie porządkuje najważniejsze obrazy termiczne, które klinicysta powinien rozpoznawać podczas oceny dostępu naczyniowego.

Jak interpretuje się termogramy kończyn w diagnostyce różnicowej?

Interpretacja termogramu nie polega na odczycie pojedynczej liczby. Punktem wyjścia jest ocena symetrii termicznej kończyn, czyli porównanie analogicznych obszarów strony zdrowej i strony z przetoką. Organizm zdrowy utrzymuje względnie symetryczny rozkład ciepła, więc każde istotne odstępstwo zwraca uwagę diagnosty.

Drugim filarem jest analiza rozkładu temperatur wzdłuż osi kończyny. Fizjologicznie ciepłota maleje od części proksymalnej ku dystalnym palcom w sposób łagodny i przewidywalny. Gwałtowny skok lub odwrócenie tego gradientu to sygnał, że krążenie obwodowe zostało zaburzone. Tu właśnie wkracza ilościowy parametr różnicy temperatur.

Jaką rolę odgrywają gradienty temperatury (ΔT) w detekcji patologii krążenia obwodowego?

Gradient temperatury, zapisywany jako ΔT, to różnica ciepłoty między obszarami symetrycznymi obu kończyn lub między punktami wzdłuż osi tej samej kończyny. To właśnie ΔT zamienia barwny obraz w mierzalne, powtarzalne dane. Wartości mieszczące się w normie fizjologicznej świadczą o zachowanym, symetrycznym ukrwieniu.

Przekroczenie progów fizjologicznych zmienia obraz. Wyraźny ujemny ΔT po stronie palców kończyny z przetoką przemawia za zespołem podkradania i niedokrwieniem obwodu. Z kolei dodatni, ogniskowy ΔT w okolicy dostępu sygnalizuje stan zapalny lub świeżą reakcję tkankową. Krótko mówiąc: kierunek i lokalizacja gradientu wskazują typ patologii.

Warto pamiętać, że termografia opisuje skutek, a nie bezpośrednio światło naczynia. Dlatego najlepiej traktować ją jako czułe badanie przesiewowe, którego nieprawidłowe wyniki kierują pacjenta na badania potwierdzające, takie jak ultrasonografia dopplerowska czy angiografia.

Jakie są zalety i ograniczenia termografii w nefrologii?

Każda metoda obrazowa ma swój zakres skuteczności. Termografia świeci tam, gdzie liczy się bezpieczeństwo, powtarzalność i wczesne wykrycie zaburzeń czynnościowych. Ustępuje natomiast badaniom anatomicznym, gdy trzeba zmierzyć dokładny wymiar zwężenia.

W praktyce termografia najlepiej działa jako element szerszej diagnostyki obrazowej. Jej rozwój wpisuje się w szerszy nurt opisany w materiale o innowacjach w obrazowaniu medycznym, a dla samych dializowanych istotne są równolegle postępy w technologii nerkozastępczej. Ponieważ powikłania naczyniowe łączą się z chorobami układu krążenia, uzupełniającą lekturą bywa też temat nadciśnienia tętniczego.

Najczęstsze pytania o termowizję w diagnostyce naczyniowej

Oryginalna publikacja naukowa:

• Autorzy: Wojciech Żyłka (Uniwersytet Rzeszowski), Agnieszka Gala-Błądzińska
• Tytuł pracy: Zastosowanie termowizji w diagnostyce chorób naczyń u chorych hemodializowanych
• Czasopismo: Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna, 2016, Vol. 22, nr 3, s. 121–129
• Afiliacja autora: Strona pracownicza – Uniwersytet Rzeszowski