Вероятность метастазирования раковых клеток в лимфатические узлы подмышечной области при раке молочных желез до и после их хирургического удаления угрожает каждому пациенту и пугает его всю оставшуюся жизнь [2]. Поэтому мониторинг состояния этих лимфатических узлов лежит в основе профилактики рецидива и генерализации рака [4]. Помимо этого динамика состояния лимфоузлов в подмышечной области очень важна при новообразованиях и локальных инфекционных поражениях в любых других частях грудой клетки [2]. Общепринятым методом диагностики лимфоузлов остается рентгеновский метод двойного контрастирования. Однако он имеет массу недостатков, поэтому не может быть рекомендован для пожизненного мониторинга состояния лимфатических узлов.
В то же время, уже несколько лет мониторинг состояния иных частей тела человека проводится совершенно безопасно с помощью тепловидения [6, 7, 8]. Дело в том, что инфракрасная термография и тепловидение совершенно безопасны для пациентов и медицинского персонала. При этом традиционная методика инфракрасной диагностики рака и/или воспаления, проводимая с помощью тепловизора, основана на выявлении зоны локальной гипертермии в избранной части тела [5]. Однако тепловидение до сих пор не применяется для мониторинга состояния лимфатических узлов в подмышечной области для диагностики метастазов рака в лимфатических узлах.
В последние годы, благодаря внедрению в медицинскую практику инфракрасной термографии и тепловизоров установлено, что мониторинг динамики локальной температуры поверхности тела человека и животных с помощью тепловизора позволяет безопасно и бесконтактно диагностировать появление и развитие зон локальной гипертермии, возникающих при локальном гнойно-воспалительном очаге или метастазе рака [1]. Предложен метод инфракрасного скрининга новообразований молочных желез, основанный на искусственном температурном контрастировании ткани молочной железы посредством кратковременного ее обдувания потоком воздуха с помощью бытового фена [3]. Это позволяет надеяться на то, что мониторинг локальной температуры подмышечной области пациента с помощью тепловизора при искусственном обдувании воздухом может стать новым методом лучевой диагностики лимфатических желез в подмышечной области.
В связи с этим, изучение динамики температуры и цветного изображения поверхности подмышечной области на экране тепловизора до, во время и после обдувания ее воздухом комнатной температуры может указать путь оптимизации и расширения диапазона применения инфракрасной диагностики состояния тканей в подмышечной области.
Цель исследования – выявить недостатки современных способов лучевой диагностики лимфатических узлов в подмышечной области при хронических заболеваниях легких и плевральной полости, злокачественных новообразованиях в молочных железах у женщин и при СПИДе и предложить новые технические решения, устраняющие выявленные недостатки.
Материалы и методы исследования
Проведен патентный поиск по базе данных Федерального института промышленной собственности (ФИПС) Российской Федерации и научный поиск по базе данных elibrary.
В условиях онкологического диспансера города Набережные Челны Республики Татарстан проведены клинические наблюдения за динамикой локальной температуры в подмышечных областях 10 взрослых здоровых добровольцев и 6 пациентов, страдающих раком молочных желез после информированного добровольного согласия граждан. При этом у одной пациентки год назад была удалена молочная железа по поводу рака. С помощью тепловизора марки ThermoTracer Th9100XX (NEC, USA) в диапазоне температур + 25 – + 36 °С исследована динамика температуры и инфракрасного изображения подмышечных областей. Исследование проводили в помещении с температурой окружающего воздуха + 24 – + 25 °С. Статистическая обработка результатов проведена с помощью программы BIOSTAT. Вычисляли среднюю арифметическую (М), ошибку средней арифметической (m), коэффициент достоверности. Степень различий показателей определяли по отношению к исходным показателям, разницу значений считали достоверной при P ≤ 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты наших исследований показывают, что лучевая диагностика состояния лимфатических узлов подмышечной области имеет большое прогностическое значение при неясном прогнозе хронических заболеваний легких и плевральной полости (например, при туберкулезе легких и при туберкулезной эмфиземе плевры), злокачественных новообразованиях в молочных железах у женщин и при СПИДе. Для этого традиционно применяется рентгеновское исследование с применением рентгеноконтрастных средств и метода двойного рентгеновского контрастирования. Однако общепринятый метод рентгеновского исследования опасен для здоровья пациентов и медицинских работников, достаточно дорог и совершенно не применим в домашних условиях для самоконтроля. Именно поэтому в настоящее время непрерывный мониторинг состояния лимфатических узлов подмышечной области остается невозможным, а периодическое повторное исследование их состояния остается крайне опасным для здоровья всех участников и проводится с очень большими интервалами времени.
В то же время, инфракрасная термография, проводимая с помощью тепловизора, позволяет безопасно и многократно контролировать локальную температуру подмышечной области и фиксировать данные в виде цветных термограмм. Однако традиционная методика исследования динамики локальной температуры поверхности подмышечной области не позволяет с высокой контрастностью выявлять «горячие» лимфатические узлы даже при метастазах злокачественных клеток у женщин с раком молочных желез (рисунок, а).
Поэтому для повышения диагностической ценности инфракрасной термографии было решено применить метод температурного контрастирования, основанный на локальном обдувании избранной поверхности тела потоком воздуха комнатной температуры с помощью бытового фена. Полученные результаты показали, что кратковременное искусственное охлаждение поверхности подмышечной области позволяет повысить контрастность изображения внутренних структур, что повышает информативность термограмм (рисунок, б и в).
а)
б)
в)
Инфракрасное изображение правой подмышечной области у пациентки с подтвержденным диагнозом рака правой молочной железы (женщина Я. 56 лет): а – немедленно после поднятия руки кверху, б – через 10 секунд с начала обдувания воздухом с помощью фена, в – через 6 минут после завершения периода обдувания на протяжении 1-й минуты воздухом комнатной температуры
Как следует из приведенных термограмм, инфракрасная термография может составить конкуренцию рентгеновскому исследованию подмышечной области. Главным преимуществом инфракрасной термографии является ее безопасность, дешевизна и возможность многократного применения не только в медицинских, но и в бытовых условиях. Тепловидение в сочетании с локальной гипотермией, создаваемой равномерным потоком воздуха комнатной температуры для реализации метода температурного контрастирования тканей, обеспечивает выявление очага локальной гипертермии в подмышечной области в месте анатомического расположения лимфатических узлов, что позволяет предположить о метастазировании злокачественных клеток или патогенных микроорганизмов.
Таким образом, инфракрасная термография поверхности подмышечной области взрослых людей, проводимая многократно с помощью тепловизора во время и сразу после кратковременного обдувания ее потоком воздуха комнатной температуры, позволяет оценить динамику равномерности температуры в норме, во время охлаждения и во время последующего повышения температуры до нормы за счет естественного восстановления температуры. При этом сохранение равномерности температуры и отсутствие очага локальной гипертермии в подмышечной области дает возможность заключить об отсутствии воспалительных и/или злокачественных процессов в структурах этой области, включая лимфатические узлы. С другой стороны, наличие очага локальной гипертермии в области анатомического расположения лимфатических узлов позволяет заподозрить метастазирование рака и/или генерализацию инфекции.