Bellia Rosario

LA TERMOGRAFIA E LA TRASMISSIONE DEL CALORE in MEDICINA

Tutta la teoria della termografia si basa sui Fondamenti di trasmissione del calore è dunque bene prima di affrontare qualunque utilizzo di una termocamera conoscere a fondo come il calore si trasmette nei vari oggetti.

Il calore ovvero l’energia termica viene trasmessa secondo tre principi fondamentali:

  • Trasmissione per Conduzione
  • Trasmissione per Convezione
  • Trasmissione per Irraggiamento

In generale non esiste in natura una trasmissione di calore secondo solo uno dei tre principi ma in genere il calore viene trasmesso secondo tutti e tre principi nello stesso momento ed in maniera interconnessa tra di loro in modo indipendentemente l’uno dall’altro.

Tutto in natura tende a raggiungere un equilibrio di forze e di energie infatti anche per la termodinamica vale lo stesso principio: se in un’ambiente si trovano oggetti a diversa temperatura, è esperienza comune constatare che quelli più caldi tenderanno a raffreddarsi cedendo calore mentre quelli più freddi tendono a riscaldarsi col calore di quelli che si trovano ad una temperatura superiore i due o più oggetti tendono dunque a raggiungere un equilibrio termico.

Termografia in medicina: a cosa serve?

La termografia è un esame che consente di misurare le temperature della superficie del corpo, attraverso la cute sotto forma di radiazioni elettromagnetiche infrarosse, per il rilevamento di disfunzioni e alterazioni interne.

La termografia medica è una tecnica non invasiva che consente di evidenziare e misurare le temperature della superficie del corpo umano, sfruttando l’energia calorica emessa dall’Organismo attraverso la Cute sotto forma di radiazioni elettromagnetiche infrarosse.

Quando e come eseguire una termografia

L’organismo umano produce calore che, per la maggior parte, viene disperso nell’ambiente attraverso la pelle: la Termografia si basa sulla constatazione che vari processi patologici provocano un aumento della produzione di calore nella regione corporea interessata.

L’esame termografico viene utilizzato, infatti, per la diagnosi di alcuni tumori (soprattutto della mammella e della tiroide) e di stati infiammatori a livello del sistema muscolare o lesioni ischemiche. Consente, inoltre, di valutare le alterazioni del flusso del sangue negli arti. La termografia è un esame assolutamente privo di effetti collaterali, è indolore, non invasivo, di semplice esecuzione e non utilizza radiazioni dannose.

Esistono diverse tipologie di indagine diagnostica relative all’esame termografico:

  1. Termografia da contatto a cristalli liquidi: sfrutta la proprietà dei cristalli liquidi di modificare la loro disposizione spaziale in funzione della temperatura: in pratica, vengono posate delle lastre costituite da cristalli liquidi sulla cute della zona da indagare e queste assumono colorazione differente a seconda della temperatura cutanea.
  2. Termografia computer assisted: utilizza una lastra che invia ad un computer le diverse temperature registrate sulla superficie cutanea analizzata; il computer elabora i dati e fornisce un’immagine costituita dai diversi colori corrispondenti alle diverse gradazioni termiche.

Praticamente, la differenza tra la termografia da contatto e quella computer assisted sta nel fatto che nella prima l’immagine si forma direttamente sulla lastra appoggiata sulla cute, mentre nella seconda l’immagine si forma sullo schermo del computer.
In quest’ultimo caso sarà più facile memorizzare immagini, procedere al loro raffronto nel tempo, valutare numericamente le temperature nei diversi distretti.

Durante la termografia il paziente deve essere messo a proprio agio in un ambiente ad illuminazione costante. Dopo aver completato l’anamnesi storica, è opportuno rilevare la temperatura orale del paziente: se è maggiore di 37,5°C il test va rimandato; se è normale la superficie cutanea oggetto del rilievo termografico, deve essere esposta direttamente all’aria per circa 15 minuti, in modo da eliminare ogni modificazione termica a seguito dell’esposizione a diretto contatto con l’aria. La temperatura ambiente deve essere tra i 20° ed i 24°C, con umidità relativa tra il 35 e il 60%.

Prima dell’esame, è opportuno non fumare, non sottoporsi a medicazioni, non assumere farmaci, non esporsi al sole o a lampade abbronzanti, non usare creme ed astenersi dallo svolgere intensa attività fisica.

link sito originale: https://www.paginemediche.it/medicina-e-prevenzione/esami/termografia

E’ utile anche per valutare le alterazioni del flusso del sangue negli arti. Tramite un’indagine termografica è possibile rilevare anche stati infiammatori a livello del sistema muscolare o lesioni ischemiche sempre però in aree superficiali. I dati rilasciati dalla termografia permettono allo specialista di poter condurre un’analisi più dettagliata e precisa sulle problematiche del paziente.

La termografia non sostituisce altri test diagnostici, ma fornendo diverse informazioni, aiuta lo specialista a perfezionare la diagnosi e quindi la cura di numerose malattie.

L’organismo umano è capace di mantenere costante la sua temperatura interna, indipendentemente dalle condizioni esterne. Per questo motivo produce calore che disperde per la maggior parte nell’ambiente attraverso la pelle. Quest’ultima, come qualsiasi corpo, a temperatura superiore allo zero assoluto, irradia energia elettromagnetica nell’ambiente circostante ad una intensità che è massima nella regione infrarossa dello spettro elettromagnetico.

In definitiva, la termografia si basa sulla constatazione che vari processi patologici provocano un aumento della produzione di calore nella regione corporea interessata.

È un esame assolutamente privo di effetti collaterali, è indolore, non invasivo, di semplice esecuzione e non utilizza radiazioni dannose.

Il paziente deve essere messo a proprio agio, in ambiente ad illuminazione costante, sufficientemente spazioso e tranquillo, al fine di ridurre al minimo gli spostamenti d’aria sulla superficie esposta e le manovre ambientali, che potrebbero ottenere riflessi vegetativi.

CONSIDERAZIONI GENERALI PER LA MISURAZIONE TERMOGRAFICA

Ad una prima osservazione, la termocamera può essere scambiata per una videocamera, per la presenza di un’interfaccia intuitiva e di funzioni facilmente accessibili tramite l’uso di un joystick e di pulsanti posti sul corpo macchina. Tuttavia il suo utilizzo non è così semplice come scattare una foto. La termocamera consente di misurare e rappresentare la radiazione infrarossa emessa da un oggetto. La radiazione è in funzione della temperatura superficiale dell’oggetto. La termocamera è in grado di calcolare e visualizzare tale temperatura. La radiazione rilevata dalla termocamera non dipende soltanto dalla temperatura dell’oggetto, ma anche, come già detto nel paragrafo precedente, dalla sua emissività. Bisogna però considerare, che la radiazione ha origine anche nelle zone circostanti l’oggetto e viene riflessa sull’oggetto stesso. La radiazione emessa dall’oggetto e quella riflessa variano anche in base all’assorbimento atmosferico. Per rilevare la temperatura con precisione, è opportuno ovviare agli effetti provocati dalla presenza di diverse sorgenti di radiazione. Questa procedura viene eseguita automaticamente in tempo reale dalla termocamera. Tuttavia è necessario, per una migliore e più precisa acquisizione dei valori, impostare alcuni parametri fondamentali.

Emissività. É il parametro cardine dell’oggetto esaminato, è necessario che tale parametro venga impostato correttamente. Riassumendo, l’emissività è la misura che si riferisce alla quantità di radiazione termica emessa da un oggetto, comparata a quella emessa dal perfetto corpo nero. Generalmente, i materiali di cui sono composti gli oggetti e i trattamenti effettuati sulle superfici presentano emissività comprese tra 0,1 e 0,95. I metalli hanno un emissività bassa, che aumenta solo con l’aumentare della temperatura. I non metalli hanno un emissività abbastanza elevata, che però diminuisce con la temperatura. Una superficie lucida, ad esempio uno specchio, ha un valore inferiore a 0,1, mentre una superficie ossidata o verniciata ha un livello di emissività superiore. La cute umana è caratterizzata da un livello di emissività pari a 0,95 (FLIR Systems, 2009). Studi condotti da Blumberg et al. (2002) su dei piccoli sauri (Paroedura pictus) hanno utilizzato la stessa emissività della cute umana anche nei rettili.


Temperatura ambientale. Viene utilizzata per bilanciare la radiazione riflessa nell’oggetto e quella emessa dall’atmosfera tra la termocamera e l’oggetto. Se l’emissività è bassa, la distanza molto elevata e la temperatura dell’oggetto è relativamente simile a quella dell’ambiente, risulta particolarmente importante impostare e bilanciare correttamente la distanza.

Distanza. Serve a bilanciare l’assorbimento della radiazione tra l’oggetto e la termocamera dovuto alla “trasmittanza”, che diminuisce all’aumentare della distanza. Bisogna ricordarsi che l’infrarosso attraversa un mezzo prima di arrivare allo strumento (i gas dell’atmosfera terrestre hanno anch’essi proprietà termiche) e quindi si deve tenerne conto (FLIR Systems, 2009).

Umidità. Influisce per una certa misura sulla trasmittanza e per questo, è necessario impostarla. Per brevi distanze e con un’umidità relativa normale, è possibile utilizzare il valore predefinito pari al 50% (FLIR Systems, 2009).

IN MEDICINA

L’applicazione della termografia in medicina si basa sulla correlazione tra le condizioni funzionali del corpo e la temperatura interna dello stesso. Di norma il corpo è in grado di mantenere la propria temperatura ad un livello costante, anche se le condizioni termiche esterne variano. Il calore prodotto si disperde all’esterno principalmente attraverso la pelle che emana energia termica nell’ambiente circostante come qualsiasi altro corpo con una temperatura superiore allo zero assoluto).  La termocamera le rileva e crea delle immagini, dalle quali si possono individuare le temperature corporee superficiali. Già questo, è un buon strumento diagnostico, applicato come tale in alcune situazioni. È rapido, non invasivo e affidabile. Si possono individuare degli hot spot, dando in tempo reale una mappa visiva dei gradienti termici esistenti sulla superficie corporea. Il metabolismo tissutale e la circolazione ematica hanno un ruolo cardine nella regolazione della temperatura corporea che è a sua volta regolata dai sistemi nervoso ed endocrino. Visualizzando le immagini termografiche si possono evidenziare in questo modo alterazioni del flusso sanguigno sottostante, aumentato o diminuito, conseguenza di causa patologica o di un alterazione fisiologica del soggetto. I segni cardini dell’infiammazione sono: arrossamento, tumefazione, calore della parte infiammata, dolore, alterazione funzionale (rubor, tumor, calor, dolor, functio lesa). Essendo il sintomo “calor”, causato dal’iperemia, si può usare la termografia per individuare e diagnosticare con largo anticipo tali patologie (Ludwiget, 2013). La termografia ha però un limite, non è in grado di rilevare specifiche patologie, ma ci può però aiutare nella loro localizzazione, quindi facilitare l’iter diagnostico.

MEDICINA UMANA

In medicina umana la termografia è utilizzata come strumento diagnostico collaterale per la diagnosi precoce e non invasiva in oncologia, angiologia e cardiologia, nefrologia, gastroenterologia, patologie endocrine (diabete e patologie della ghiandola tiroidea), malattie infettive e dell’apparato respiratorio; inoltre, per i disordini della colonna vertebrale e delle articolazioni.

Oncologia

  • Diversi autori hanno valutato la capacità della termografia nella diagnostica delle neoplasie. In ordine cronologico:
  • Gottlob et al. (1975), le basi per l’identificazione di una massa tumorale;
  • Tapernoux e Hessler (1977), correlazione tra ipertermia e malignità dei melanomi in circa i 2/3 dei casi esaminati;
  • Nyirjesy (1982), diagnosi del carcinoma mammario;
  • Karmadin e Kuzmichev (1983), diagnosi differenziale tra gozzo e tumore tiroideo;
  • Gardani et al. (1983), diagnosi di tumori ossei e dei tessuti molli, lo studio continuò per un decennio e diede il risultato che la tecnica aveva una buona sensibilità (81,5%);
  • Louis et al. (1982) e Gautherie (1983) associano la mammografia all’esame termografico aumentando l’accuratezza e la sensibilità della diagnosi;
  • Eddie e Sudharsan (2004) migliorano ulteriormente la tecnica avvalendosi di un modello matematico adeguato al seno femminile, con la riduzione dei falsi negativi e i falsi positivi.

 Neuroscienze

Si possono studiare, tramite l’uso dell’imaging infrarosso, anche alcuni processi afferenti al sistema nervoso simpatico che presiede alle reazioni involontarie, come la risposta a stimoli elettrici o psicogeni: è interessante osservare la distribuzione termica cutanea del soggetto in base allo stato emotivo, ad esempio in condizioni di stress o disagio (Merla et al., 2001; Pavlidis et al., 2000).

 Andrologia

La termografia ad infrarosso nello studio dell’apparato riproduttore maschile è stata spesso impiegata per valutare l’area testicolare e scrotale. Visto che la vitalità del seme è influenzata dal calore, questa tecnica trova un utile applicazione nello studio dell’infertilità, evidenziando temperature anormali sugli organi esaminati (Amiel et al., 1976; Coppola et al., 1984). Il varicocele influenza la termoregolazione scrotale per la dilatazione venosa ed il conseguente reflusso che lo caratterizza e ha come conseguenza una riduzione della potenziale fertilità. Il varicocele monolaterale è associato a differenze >0,5°C nella temperatura cutanea a livello del plesso pampiniforme o del testicolo rispetto alla parte controlaterale. Il varicocele bilaterale si caratterizza invece per ipertermia rispetto al controllo sano. La metodica è specifica (98%) e sensibile (100%) e permette di rilevare varicoceli asintomatici, ma con spermiogramma non normale (Coulter et al., 1988).

 Malattie reumatiche

L’artrite caratterizza la maggior parte delle malattie reumatiche e la termografia si è dimostrata efficace nell’individuare e misurare il calore proveniente dalla zona infiammata,si è notato,però, che regioni anatomiche diverse possono dare sensibilità differenti dello strumento. Akerman e Koop (1988) studiarono l’artrite reumatoide a livello di articolazione temporo-mandibolare (ATM), evidenziando che l’infiammazione si manifestava attraverso un’elevata temperatura superficiale sopra quest’ultima. Tuttavia in uno studio precedente Paterson et al., (1978), presero in considerazione l’articolazione del ginocchio di alcuni pazienti con la stessa patologia, ebbero risultati differenti; quindi la termografia non si rilevò utile per la diagnosi di tale patologia. La differenza tra le due esperienze può dipendere dal fatto che la temperatura superficiale vicino all’articolazione del ginocchio non è in stretta correlazione con la temperatura intrarticolare. Infatti, le ossa che formano l’articolazione del ginocchio sono molto più grandi di quelle che formano l’ATM e le dimensioni possono influenzare il trasferimento di calore tra la cavità dell’articolazione e la cute.

Tunnel carpale

Ming et al. (2005) condussero uno studio in cui eseguirono scansioni termografiche alle mani di due gruppi, il primo conteneva pazienti a cui era stata diagnosticata clinicamente la sindrome da tunnel carpale, l’altro con volontari sani che fungevano da controllo. I risultati ottenuti mostravano differenze sostanziali tra i due gruppi: le temperature nell’area di distribuzione del nervo mediano erano molto differenti; come molto diverse erano pure le temperature tra l’area di distribuzione del nervo mediano e quella dell’ulnare nelle mani dei pazienti con la sindrome da tunne carpale. La sensibilità e la specificità erano entrambe molto alte, indicando la termografia come possibile strumento di indagine collaterale per la diagnosi di questa patologia, soprattutto in una fase precoce.

 MEDICINA VETERINARIA

La prima pubblicazione in cui si parla di termografia veterinaria fu nel lontano 1964 quando Smith pubblicò Applications of thermography in veterinary medicine in cui mostrava le prime termografie fatte ad un cavallo. Da quel momento la termografia in medicina veterinaria ha fatto molti passi avanti ed è stata sempre di più utilizzata come strumento diagnostico collaterale in molte specie.

Bibliografia e sitografia:

  1.  Fonte:http://tesi.cab.unipd.it/44127/1/Martin_Andrea_(2).pdf
  2. http://www.filippodaniele.it/2017/11/01/termografia-in-campo-medico/
  3. http://www.terzaeta.com/medicina-e-salute/strumenti-indagine-diagnostica/termografia.asp
  4. https://www.microgeo.it/it/prodotti-e-soluzioni/termografia/applicazioni/medicina-e-veterinaria.aspx
  5. https://www.paginemediche.it/medicina-e-prevenzione/esami/termografia
  6. Fonte: https://www.flirmedia.com/MMC/THG/Brochures/T820486/T820486_IT.pdf

Utilizzo Fisioterapico della Termografia secondo la tecnica Bellia System:

  1. Utilizzo di verifica dopo applicazione del Taping kinesiologico per valutare l’effetto del taping a livello emolinfatico
  2. Valutare i cambiamenti di temperatura cutanea dopo trattamento miofasciale comparando le varie tecniche di IASTM utilizzati
  3. Analisi funzionale iniziale per mettere in evidenza le zone corporee infiammate o “fredde” in base alla circolazione locale
  4. Valutare la condizione iniziale di una cicatrice per poi compararla dopo il trattamento di scollamento tissutale manuale e strumentale
  5.  Nelle lesioni miofasciali serve per valutare lo stadio del rimaneggiamento tissutale: fase acuta, sub acuta, cronica
  6. Valutazioni dei tatuaggi disfunzionali.

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