Termográfiás vizsgálatok egészségesek és rheumatoid arthritises betegek kezén

BAZ megyei Kórház-Rendelõintézet Ortopéd-sebészeti Osztály és a Miskolci Egyetem Szerszámgépek Tanszéke* közleménye

Termográfiás vizsgálatok egészségesek és rheumatoid arthritises betegek kezén RÓDE LÁSZLÓ DR., JAKAB ENDRE DR.*, KAZAI SÁNDOR DR., PAPP MIKLÓS DR. Érkezett: 1993. szeptember 14.

ÖSSZEFOGLALÁS A szerzõk egészséges, panaszmentes személyek és rheumatoid arthritises betegek kezének termografiás vizsgálatait végezték el. Meghatározták az egészségesekre jellemzõ hõmérséklet karatkerisztikákat. A nyert adatok alapján megállapították, hogy a vizsgálatokat a kéz háti oldalán célszerû elvégezni. A vizsgált rheumatoid arthritisben szenvedõ betegeknél ezek a jellemzõ értékek megváltoznak, mely az ízületi gyulladásos folyamattal, illetve a klinikai képpel arányos. Jelen munkájuk egy sokrétû kísérletsorozat elsõ publikációja. L. RODE, E. JAKAB, S. KAZAI, M. PAPP: Thermographic investigations on healthy and on RA hands Authors performed thermographic investigations on healthy and on rheumatoid arthritic hands. They defined the normal thermographic data, measuring the dorsal surface of the hands. Investigating the rheumatoid patients, the termographic data do really depend on the clinical picture and on the inflammatory process. This work is a start of a complex project.

Az emberi test állapotára jellemzõ hõmérséklet számos betegségnél megváltozik. A gyulladásos folyamatokban különbözõ mediátorok szabadulnak fel, melyek többek között értágulatot okoznak, a vérkeringés fokozódik és adott helyen a test hõmérséklete nõ, ezzel a hozzá legközelebb esõ bõrfelület hõmérséklete is. Így pl. az ízületekben lévõ gyulladást az ízületek feletti bõrfelületen mért hõmérséklet jellemzi. A kapott eredmények jól korrelálnak a klinikai paraméterekkel [5., 9., 12., 13.]. A változás utal a gyulladás meglétére, jellemzi mértékét, így a diagnózis megerõsítésére, illetve a betegség lefolyásának követésére ad módot. E ,,biológiai aktivitást”, azaz a hõelosztást különféle termográfiás eszközökkel lehet mérni [1., 2., 12., 16.]. I. V. termográffal a testfelület infravörös kisugárzását mérjük [11]. A testfelület hõmérsékletének mérésére ma már gyors, megbízható, megfelelõ pontosságú mûszerek állnak rendelkezésre. Az orvosi diagnosztikában alkalmazható érintés nélküli hõmérsékletmérési eljárásokat, elveket és eszközöket itt nem részletezzük, ezirányú ismeretek az irodalomban megtalálhatóak [1., 2., 4., 6., 7., 9., 10., 11., 12., 13., 16.].

ANYAG ÉS MÓDSZER Vizsgálatainkhoz a testek saját infrasugárzását mérõ mûszereket használtunk fel. A mérés alapja e módszernél az, hogy minden test a hõmérsékletére jellemzõ infrasugárzást bocsát ki, amely megfelelõ mûszerrel detektálható és e méréssel pontosan meghatározható a test különbözõ pontjainak hõmérséklete is [12]. Pontos eredmények eléréséhez elengedhetetlen követelmény a mérési feltételek és a betegelõkészítés betartása. Többek között fontos, hogy a betegek a vizsgálat elõtt ne dohányozzanak, kerüljék a fizikai és pszichikai megterhelést, a különféle fiziotherápiás kezeléseket, a krémek alkalmazását, nem napozhatnak elõtte, ne legyen a vizsMagyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1995. 1.

49

gálati terület bekötve. A vizsgálatokat ezen feltételek betartása mellett a délelõtti órákban kell elvégezni, standard körülmények között [6., 7., 9., 10., 13., 14., 16.]. A mérésekhez a kezek külsõ felszínét alkohollal tisztítottuk meg és 15 perc letelte után kezdtük el az ízületek feletti bõrfelület hõmérséklet méréseit a kéz dorsalis oldalán, merõleges irányból. A tisztítás azért szükséges, mivel a bõrfelületre rakódott szennyezõdés megváltoztatja a bõrfelület emissziós tényezõjének értékét, s ezáltal valótlan mérési eredményeket kapnánk [3., 11.]. A méréseket elsõ esetben a Tiszai Vegyi Kombinát tulajdonában lévõ AGA gyártmányú AGA 782 típusú termovíziós berendezéssel a cég telephelyén végeztük. A színes felvételeket hõszublimációs eljárással mûködõ VY-150 E Hitachi Color Video Printerrel rögzítettük. Az így nyert kép multiizotermális, melyen minden izotermikus területet más más szín jelenít meg. A hõfokskála beállítását, hitelesítését az elõírásoknak megfelelõen végeztük. A mérések több alkalommal 24,5-25,3 °C-os, huzatmentes helyiségben történtek. A vizsgált személyek kezei a test elõtt, egymás mellett, függõleges helyzetben kerültek felvételre, fehér háttérrel. A hõmérséklet értékeket a kézrõl készült kétdimenziós színes hõtérképrõl a színskála és a hitelesített hõmérséklet-szín alapján vizuálisan értékeltük. A hitelesítés 32 °C-ra történt. A másik berendezés Raytek (USA) gyártmányú PM 4 típusú hordozható termométer volt, amely pontszerû (foltszerû) mérésekre alkalmas. A mérések a Megyei Kórház Ortopéd-sebészeti Osztályán történtek. Az egyes mérési helyek átlaghõmérsékletét a mûszer LCD kijelzõjérõl, tizedes értékkel olvastuk le. A méréseket kézbe fogott mûszerrel, a mért bõrfelületre merõlegesen 1 cm távolságból végeztük. A kezek vízszintes helyzetben voltak, a háttér a helyiség légtere, illetve oldalfala volt. A helyiség huzatmentes, hõmérséklete 26-26,3 °C. A fenti mûszerekkel 30 egészséges személy mérését végeztük el. Nem szerinti megoszlás: 16 férfi és 14 nõ. Az életkor 23-59 év között volt. Átlagéletkor 40,2 év. A vizsgált személyek panaszmentesek voltak, kezelésben nem részesültek. A vizsgálatba bevont 20 RA-ban szenvedõ beteg közül 12-nél korábban különféle lágyrészmûtét, illetve endoprotézis beültetése történt. 8 beteg konzervatív kezelésben részesült. Nem szerinti megoszlás: 16 nõ, 4 férfi. A betegek életkora 25-69 év között volt. Átlagéletkor 43,4 év. Betegségtartam 3-38 év közötti volt, átlagban 13,4 év. A mérések alapján megszerkesztettük mind a jobb, mind a bal kéz ujjízületeire jellemzõ dorsalis oldali, axiális irányú hõmérséklet diagramjait, a csuklótól (cs) kiindulva, mivel azok szükségesek az értékeléshez az ízületi gyulladások különbözõ mértéke miatt. Az értékelés szempontjai: DT1, DT2, DT3, DT összehasonlítása az egészségessel, valamint a jobb és a bal kéz között. Az egyes ujjak hõmérséklet diagramjainak összehasonlítása: az egészségessel, a jobb és bal kéz között, egymással, a hõmérsékletváltozás mértéke, jellege alapján.

EREDMÉNYEINK Az egészségesek termográfiás vizsgálatai során nyert adatokból megállapítottuk, hogy a csuklótól kiindulva az egyes ízületi sorok átlaghõmérséklete a végízületek felé fokozatosan csökken. A jobb és a bal kéz összegezett eredõ diagramjai lényeges eltérést nem mutattak (1. ábra). A tenyéri oldalon végzett mérések eredményei nem olyan karakterisztikusak, mint a kézhátiak, mivel a mért értékek 0,5 °C-on belüliek voltak. 50

Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1995. 1.

A két berendezéssel végzett mérések kiértékelése alapján azonos eredményekre jutottunk. A termovíziós méréssorozat eredményeibõl két esetet mutatunk be:

1. ábra. Egészséges személyek kézháti axiális irányú hõmérsékletdiagramjai.

Elsõ kép: egészséges, panaszmentes személy szabályszerû, nem homogén hõeloszlását mutatja, a hõmérsékletkülönbség 2 °C-on belül van a csukló és az ujjvégek között (2. ábra). Második kép: RA-ban szenvedõ betegnél egy évvel ezelõtt MCP sor synovectomia, illetve az MCP II. ízületbe Swanson típusú protézis beültetése történt. Látható, hogy a csukló és az MCP ízületek közötti hõesés 1 °C alatt van, ettõl distal felé haladva viszont az már lényegesen eltér az egészségesétõl (3,5 °C), mely vascularis szövõdményre utal (3. ábra). Termométerrel mért esetek: 1. Csuklótáji arthro- és tenosynovitis esete. A diagramon az egészségesekhez képest Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1995. 1.

51

2. ábra. Egészséges, panaszmentes személy termovíziós képe.

3. ábra. RA-ban szenvedõ beteg bal kezének termovíziós képe.

nagyobb hõmérsékletesés látható a csukló és az MCP ízületek között (csuklótáji gyulladást igazolva), ezt követõen a DT változások hasonlóak az egészségesekéhez (4. ábra). 2. PIP ízületi (III.-IV.-V.) synovectomia, illetve endoprotézis beültetése történt (jobb kézen 5, bal kézen 6 évvel ezelõtt). Bár a betegnél a vizsgálatkor ízületi aktivitásra utaló jeleket nem észleltünk, az egészségesekhez képest a csukló és az MCP között a hõfokváltozás jelentõsen eltér. 52

Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1995. 1.

Ez gyulladásos folyamatra utal. Az operált ízületeknél és utána az egészségesekéhez hasonló a diagram menete, de a hõmérsékletesés nagyobb (5. ábra). 3. Baloldalon MCP sor synovectomia és szilikon endoprotézisek beültetése történt négy évvel ezelõtt. Az eredõ diagramokon látható hõmérsékletcsökkenés a csukló és az MCP ízületek

4. ábra. Csuklótáji arthro- és tenosynovitis konzervative kezelt esete.

5. ábra. PIP izületekbe beültetett Swanson protézises beteg esete Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1995. 1.

53

között az egészségesekéhez hasonló. Tovább haladva a periféria felé a hõmérséklet növekedését látjuk, amely ezen kis ízületek gyulladására utal. A DT értékek -1,5 °C és 0 °C, mutatják az egészségesektõl való jelentõs eltérést (6. ábra). Az egészségesek vizsgálatai alapján az alábbiak állapíthatók meg: 1. A két kéz között csak kismértékû különbség van. 2. Distal felé a hõmérséklet fokozatosan csökken. 3. A kézháton az egyes ujjsugarak ízületeire jellemzõ átlagos hõmérsékletek különbsége a jobb kéz PIP és DIP ízületeinél adódott a legnagyobbnak. 4. A középsõ és gyûrûs ujjak ízületei melegebbek, mint a mutató- és kisujjaké. A legnagyobb hõmérsékletcsökkenést a kisujjaknál mértük.

6. ábra. MCP sorba beültetett Swanson protézises beteg esete

5. A tenyéroldali mérési adatok ugyancsak karakterisztikusak, de a vastagabb lágyrészek miatt az átlagos hõmérsékletcsökkenés kismértékû, 0,5 °C-on belüli. 6. Az esetek többségében a kézháti mérések javasolhatók, mivel a lényegi információkat legtöbbször ezek szolgáltatják. Kivételként pl. az idegkompresszió említhetõ meg. Ezen karakterisztikák az RA-ban szenvedõknél megváltoznak: 54

Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1995. 1.

1. Az egyes sugarak lefutása nem azonos jellegû és értékû az egészségesek eredõ diagramjával összevetve. 2. Kifejezett eltérés van az egyes ujjsugarak között. 3. Distal felé a fokozatosan csökkenõ tendencia sok esetben felborul, s termalis aszimmetria képe látható. 4. Az eredõ diagram lefutása is legtöbbször megváltozik. 5. A klinikai tünetekkel korreláló kép. Az eredmények grafikus ábrázolása jól szemlélteti az egészségesekétõl való eltérést, valamint biztosítja a vizuális felmérés lehetõségét a diagnózis alátámasztásában, a gradiensek kvantitatív adatszolgáltatásával. Az egészségeseken nyert adataink jól egyeznek az irodalmi adatokéval [1., 11., 13., 14., 15.].

MEGBESZÉLÉS Állandó technikai és betegelõkészítési feltételek mellett nyert adatok használhatók fel a diagnózis megerõsítésére, illetve a kórlefolyás nyomonkövetésére. Ezek betartásával a hordozható, érintésnélküli termografiás mûszerek jól használhatók a kórházi gyakorlatban, betegágy mellett is [6., 11.]. A betegeknél felvett grafikonok felhasználhatók a betegek állapotának megítélésére, az egészségeseknél felvett hõmérsékleti diagramokkal összevetve. A saját méréssorozat elvégzését az indokolja, hogy a betegeken elvégzett mérések csak akkor hitelesek, ha a kontroll méréseknél is azonosak a mérõeszközök, mérési körülmények és eljárások. Az irodalomban leírt adatok és mérési tapasztalataink szerint is az érintésnélküli hõmérsékletmérés eredményeit a környezeti hõmérséklet 1-2 °C-os változása alapvetõen nem befolyásolja. Ugyanakkor a légáramlás hatására értékelhetetlen adatokat kapunk [5., 6., 16.]. Az eredményeket a termovíziós felvételeken ábrázolódó izotermák értékelése alapján, míg a termográfiás esetekben a szerkesztett grafikon segítségével kapjuk meg [5., 9., 13.]. A termovíziós módszer elõnye, hogy az adott testrész hõmérséklete vizuálisan megjeleníthetõ, így demonstratív, elõnyös az archiváláshoz. A készülék magas ára, üzemeltetési költsége, kis mobilitása azonban háttérbe szorítja e területen való alkalmazását. A bõrfelületre merõleges mérések az ízületi deformitások miatt sok esetben csak több felvétellel biztosíthatók. A termométer elõnye az ár- és költségparamétereken túl a könnyû kezelhetõség, hordozható és a kórterembe a beteghez is bevihetõ. A bõrfelületre merõleges mérés egyszerûen biztosítható, s a mért adatok grafikusan ábrázolhatók. Az egészségeseknél a két kéz eredõ diagramja között viszonylag kismértékû különbség adódott, egyenletes longitudinális hõmérsékleti lépcsõ figyelhetõ meg, termikus szimmetriával [1., 13.]. A kétoldali folyamatoknál termikus aszimmetria léphet fel, emiatt kell a ,,normális állapotok” kidolgozása és az ezektõl megengedett eltérések meghatározása [11]. Az irodalmi adatok azt mutatják, hogy fennáll a termogram korrelációja a synoviális folyadék sejt- és enzimtartalmával, az intraartikulárisan mért hõmérséklettel, a hisztológiai leletekkel, tekintettel a synovitis erõsségére és lokalizációjára. Adataink is alátámasztják a klinikai kép és a termográfiai eredmény kapcsolatát [8., 12]. A termográfiás vizsgálattal gyakran korábban lehet jelezni a változást, mint a fájdalomskálával, Ritchie indexszel, kézszorító erõvel és a reggeli merevség idõtartamával. Ezen szubjektív megítélési kritériumokkal szembeállítható egy reprodukálható, megbízható, a termográfia által szolgáltatott objektív paraméter, mivel a hõmérséklet szoros kapcsolatban van a gyulladásos állapottal [8., 12., 16.]. E vizsgálati módszer szenzitív (90-100%), de nem specifikus, igen magas biztonsággal Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1995. 1.

55

megkülönböztethetõek az egészséges és a kóros ízületek a pontosan meghatározható hõmérsékleti határok segítségével [9., 14., 15., 16.]. A vizsgálat elõnyei: egyszerû, megbízható, gyorsan kivitelezhetõ, teljesen ártalmatlan, tetszõlegesen ismételhetõ, non invazív, tömegszûrésre is alkalmas [1., 5., 7., 11., 12., 13.]. Jelen közleményünk célja, bemutatni ezt a non invazív, tetszõleges gyakorisággal ismételhetõ vizsgálati eljárást, meghatározni az ép és a kóros termográfiás képeket, e méréshez szükséges standard körülményeket, melynek eredményét a késõbbiekben összevetni kívánjuk a mikroradioszkópos módszerrel, valamint a háromfázisú csontszcintigráfiás vizsgálatok eredményeivel, abból a célból, hogy a termografia milyen segítséget tud nyújtani az RA diagnosztizálásában, az elváltozások nyomonkövetésében, a mûtéti indikáció felállításában és a mûtét eredményének megítélésében. A kísérlet- és vizsgálatsorozat eredményei alapján javasolhatók a fenti célú rendszeres termográfiai vizsgálatok. A mérések elvégzésére megfelelnek a hordozható kézi termométerek. Az eredmények kiértékeléséhez szükséges a mért adatok feldolgozása, grafikus megjelenítése és a bázisadatokkal való összevetése, archiválása. Erre megfelel mind a mûszerhez csatlakoztatott regisztráló berendezés, mind a számítógép. A bázisadatokat - az egészségesek diagramjait - késõbbiekben nemek és korcsoportok szerint határozzuk meg, ami a kiértékelést pontosabbá teszi.

IRODALOM 1. Acciarri L., Cugola L., Maso R., Nogarin L.: The thermographie hand. Acta Thermographica 3., 65-75., 1978. - 2. Bajtay A.: Telethermovisions-Untersuchungen beim Morbus Perthes. Z. Orthop. 126., 484-486., 1988. - 3. Boczán J.: A gépkocsivezetés hatásának mérése Infratelevízióval. Mérés és Automatika. 31., 79-83., 1983. - 4. Boczán J.: New Concepts Concering the Tests of Fitness for Driving. 1986. - 5. Collins A. J., Ring E. F. J., Cosh J. A., Bacon P. A.: Quantitation of thermography in arthritis using multiisothermal analysis. Ann. Rheum. Dis. 33., 113-116., 1974. - 6. Darton K., Black C. M.: The use of infra-red thermography in a rheumatology unit. British Journal of Rheumatology 29., 291-292., 1990. - 7. Giordano N., Battisti E., Franci A., Magaro L., Marcucci P., Cecconami L., Marcolongo R.: Telethermographie Assessment of Carpal Tunnel Syndrome. Scand. J. Rheumatol. 21., 42-45., 1992. - 8. Ilowite NT., Walco G. A., Pochaczewsky R.: Assessment of pain in patients with juvenile rheumatoid arthritis; relation between pain intesity and degree of joint inflammation. Ann. Rheum. Dis. 51., 343-346., 1992. - 9. Oblinger W., Engel J. M., Franke M.: Thermographische Diagnostik der Arthritis peripherer Gelenke. Z. Rheumatol. 44., 77-81., 1985. - 10. Ring E. F. J.: Objective Measurement of arthritis by thermography. Acta Thermographica 5., 14-18., 1980. - 11. Rudowski G.: Az infratelevízió és alkalmazásai. Mûszaki Könyvkiadó Budapest, 136-140., 1982. - 12. Singer F.: Der Stellenwert der Infrarottelethermographie bei der Beurteileung von Veräderungen am Bewegungsapparat, insbesonder bei chronisch rheumatischen Erkrankungen. Wien. Klin. Wochencshr. 95., 203-206., 1983. - 13. Teich A., Häntzschel H., Otto W., Walther H., Winiecki P.: Thermologische Untersuchungen bei entzündlich-rheumatischen Erkrankungen - allgemeine Darstellung und eigene Ergebnisse bei Rheumatoid Arthritis. Z. gesamte inn. Med. Jahrg. 42., 633-638., 1987. - 14. Thomas D., Siahamis G., Marion M., Boyle C.: Computerised infrared thermography and isotopic bone scanning in tennis elbow. Annals of the Rheumatic Diseases 51., 103-107., 1992. - 15. Vujcic M., Nedeljkovic R.: Thermography in the detection and follow up chondromalacia patellae. Annals of the Rheumatic Diseases 50., 921-925., 1991. - 16. Will R. K., Ring E. F. J., Clarke AK., Maddison P. J.: Infrared thermography: What is its place in rheumatology in the 1990 s? British Journal of Rheumatology 31., 337-344., 1992. Kulcsszavak: termográfia, kéz, egészségesek, rheumatoid arthritis.

Dr. Róde László Megyei Kórház, 3526 Miskolc, Szentpéteri kapu 72-76.

56

Magyar Traumatológia, Ortopédia, Kézsebészet, Plasztikai Sebészet 1995. 1.