DOI: https://doi.org/10.24027/2306-7039.3.2018.153131
Відкритий доступ Відкритий доступ  Обмежений доступ Доступ за передплатою

Методика вимірювань динаміки температурних полів людини

Polina Kiporenko, Eduard Gordiyenko, Yulia Fomenko, Galina Shustakova

Анотація


Відсутність встановленого стандарту як для дистанційного вимірювання динаміки температурних полів на поверхні шкіри людини, так і для відповідної кількісної обробки даних є однією з серйозних причин, які обмежують використання унікального неінвазивного термографічного методу в клінічній медицині. Ми запропонували оригінальну методику вимірювання та кількісного аналізу масиву температурних даних, отриманих протягом термографічного обстеження групи онкологічних пацієнтів під час променевої терапії (ПТ). Ця методика призначена для кількісного контролю поточного рівня локального побічного ефекту (орального мукозиту ‒ ОМ), який виникає у пацієнтів при отриманні ними ПТ, а також для прогнозування на ранній стадії ПТ індивідуального рівня “переносимості” опромінювання пацієнтом. Через специфіку терморегуляції людини для кількісної оцінки інтенсивності випромінювання шкіри було використано індивідуальну для кожного пацієнта відносну шкалу температури. Середня температура поверхні певної ділянки шкіри була обрана як еталонна температура, а температурне поле в зоні інтересу кожного пацієнта до початку ПТ використовувалося при розрахунках як базове. Точність вимірювання відносної температури при такому підході обмежувалася температурною чутливістю термографічної системи ∆T ≈ ± 0,07 °C. Було отримано коефіцієнти кореляції R = (0,76 ÷ 0,81) між тепловими та клінічними параметрами, а також показник “хороша якість” (AUC = 0,79) методу прогнозування. Ці результати вказують на можливість використання запропонованого підходу для вимірювання та обробки даних при термографічному моніторингу поточного рівня ОМ і для раннього прогнозування максимального рівня ОМ для кожного пацієнта. Автори відзначають необхідність продовження досліджень для збільшення статистичної потужності результатів.

Ключові слова


Інфрачервона Термографія; Дистанційне Вимірювання Температури; Медицина

Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Diakides N. A., Bronzino J. D. Medical Infrared Imaging. CRC Press, 2007. 448 p.

Ng Y. K., Ung L. N., Ng F. C., Sim S. J. Sta¬tistical analysis of healthy and malignant breast thermography. Journal of Medical Engineering and Technology, 2001, no. 25(6), pp. 253‒263.

Rozenfeld L. G., Samohin A. V., Venger E. F. et al. Distantsionnaya infrakrasnaya termografiya kak sovremennyiy neinvazivnyiy metod diagnostici zabolevaniy [Remote infrared thermography as a modern non-invasive method for disease diagnostics]. Ukrayinskyi medychnyi chasopys ‒ Ukrainian Medical Journal, 2008, no. 6. 68 p. (in Russian).

Cohen E. E., Ahmed O., Kocherginsky M. et al. Study of Functional Infrared Imaging for Early Detection of Mucositis in Locally Advanced Head and Neck Cancer Treated With Chemoradiotherapy. Oral Oncology, 2013, no. 49 (10), pp. 1025‒1031.

Mucositis grading scales WHO. Available at: http://www.gelclair.net/Institutional.aspx? Pagi¬na=239&SM=230&Lingua=EN (accessed 15 April 2018).

Gordiyenko E., Glushchuk N., Pushkar Yu. et al. A Multi-element Thermal Imaging System Based on an Uncooled Bolometric Array. Instruments and Experimental Techniques, 2012, no. 55(4), pp. 494–497.

Ivanitskii G. R., Deev A. A., Krest’eva I.B. et al. Characteristics of Temperature Distributions around the Eyes. Doklady Biological Sciences ‒ Reports of Biological Sciences, 2004, no. 398, pp. 367‒372.

Software packages “VassarStats”. Available at: http://www.vassarstats.net and www.graphpad.com (accessed 20 May 2018).

Shustakova G., Fomenko Yu., Gordiyenko E. et al. Ispolzovanie termograficheskogo metoda dlya kontrolya i prognozirovaniya urovnya mukozita pri luchevoy terapii opuholey golovy/shei [Application of Infrared Thermal Imaging for Monitoring and prediction of Mucositis Grade in the Course of Radiotherapy of Head/Neck Tumors]. Ukrainskiy radiologicheskiy zhurnal ‒ Ukrainian Journal of Radiology, 2015, no. 23(3), pp. 30‒37 (in Russian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Diakides N. A., Bronzino J. D. Medical Infrared Imaging. CRC Press, 2007. 448 p.

Ng Y. K., Ung L. N., Ng F. C., Sim S. J. Sta¬tistical analysis of healthy and malignant breast thermography. Journal of Medical Engineering and Technology, 2001, no. 25(6), pp. 253‒263.

Rozenfeld L. G., Samohin A. V., Venger E. F. et al. Distantsionnaya infrakrasnaya termografiya kak sovremennyiy neinvazivnyiy metod diagnostici zabolevaniy [Remote infrared thermography as a modern non-invasive method for disease diagnostics]. Ukrayinskyi medychnyi chasopys ‒ Ukrainian Medical Journal, 2008, no. 6. 68 p. (in Russian).

Cohen E. E., Ahmed O., Kocherginsky M. et al. Study of Functional Infrared Imaging for Early Detection of Mucositis in Locally Advanced Head and Neck Cancer Treated With Chemoradiotherapy. Oral Oncology, 2013, no. 49 (10), pp. 1025‒1031.

Mucositis grading scales WHO. Available at: http://www.gelclair.net/Institutional.aspx? Pagi¬na=239&SM=230&Lingua=EN (accessed 15 April 2018).

Gordiyenko E., Glushchuk N., Pushkar Yu. et al. A Multi-element Thermal Imaging System Based on an Uncooled Bolometric Array. Instruments and Experimental Techniques, 2012, no. 55(4), pp. 494–497.

Ivanitskii G. R., Deev A. A., Krest’eva I.B. et al. Characteristics of Temperature Distributions around the Eyes. Doklady Biological Sciences ‒ Reports of Biological Sciences, 2004, no. 398, pp. 367‒372.

Software packages “VassarStats”. Available at: http://www.vassarstats.net and www.graphpad.com (accessed 20 May 2018).

Shustakova G., Fomenko Yu., Gordiyenko E. et al. Ispolzovanie termograficheskogo metoda dlya kontrolya i prognozirovaniya urovnya mukozita pri luchevoy terapii opuholey golovy/shei [Application of Infrared Thermal Imaging for Monitoring and prediction of Mucositis Grade in the Course of Radiotherapy of Head/Neck Tumors]. Ukrainskiy radiologicheskiy zhurnal ‒ Ukrainian Journal of Radiology, 2015, no. 23(3), pp. 30‒37 (in Russian).





УКРАЇНСЬКИЙ МЕТРОЛОГІЧНИЙ ЖУРНАЛ / UKRAINIAN METROLOGICAL JOURNAL

ISSN (Print) 2306-7039

ISSN (Online) 2522-1345