Standaryzacja badań termograficznych w medycynie i fizykoterapii

Bauer, J.; Dereń, E.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Standaryzacja badań termograficznych w medycynie i fizykoterapii

Autorzy

Bauer J. , Dereń E.

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

Standardization of Infrared thermal imaging in medicine and physiotherapy

Języki publikacji

Abstrakty

Praca poświęcona jest metodologii badań termowizyjnych w medycynie. Przedstawia skrótowy przegląd aktualnych zastosowań termografii w medycynie i fizykoterapii oraz fizjologiczne podstawy badań termowizyjnych. Omawia obowiązujące aktualnie standardy, dotyczące zarówno przebiegu samych badań, jak i wymogów sprzętowych. W szczególności wskazano wymogi dotyczące przygotowania pacjentów oraz pomieszczenia badawczego, a także doboru i kalibracji sprzętu pomiarowego. W pracy poruszono również problem przeciwwskazań, jak wiarygodności pomiarów termowizyjnych oraz obiektywizacji wyników pomiarowych.

In this paper the methodology of infrared thermal imaging in medicine, is described. The basics of the physiology of a human body thermoregulation, as well as a short review of the practical applications of thermal imaging in medicine and physiotherapy, are presented. The standardization protocols and the requirements for the preparation of the patients, the location, setting up the imaging system are discussed. The excluding criteria are defined, aw well. Moreover, the reliability of the medical thermography and objective measurements, is discussed.

Słowa kluczowe

termografia zastosowania medyczne zasady pomiarów termowizyjnych wymogi pomiarowe procedura pomiarowa standaryzacja badań standardy normalizacja wiarygodność termoregulacja

thermography medical applications principles of infrared thermal imaging measurement requirements measurement procedure measurement standardization standards normalization reliability thermoregulation

Wydawca

Jacek Doskocz

Czasopismo

Acta Bio-Optica et Informatica Medica. Inżynieria Biomedyczna

Rocznik

2014

Tom

Vol. 20, nr 1

Strony

11--20

Opis fizyczny

Bibliogr. 68 poz.

Twórcy

autor

Bauer J.

joanna.bauer@pwr.wroc.pl

Politechnika Wrocławska, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Instytut Inżynierii Biomedycznej i Pomiarowej, 50-370 Wrocław, Wybrzeże Wyspiańskiego 27

autor

Dereń E.

Politechnika Wrocławska, Wydział Podstawowych Problemów Techniki, Instytut Inżynierii Biomedycznej i Pomiarowej, 50-370 Wrocław, Wybrzeże Wyspiańskiego 27

Bibliografia

[1] J. Żuber, A. Jung: Metody termograficzne w diagnostyce medycznej, BAMAR® Marketing-Wydawnictwo, Warszawa 1997.
[2] F. Ring: The historical development of thermometry and thermal imaging in medicine, Journal of Medical Engineering & Technology, vol. 30(4), 2006, s. 192–198.
[3] J. Bauer: Postępy obrazowania termicznego w medycynie – praca poświęcona osobie profesora Antoniego Nowakowskiego, Acta Bio-Optica et Informatica Medica, vol. 19(3), 2013, s. 140–147.
[4] A. Nowakowski (red.): Postępy termografii – aplikacje medyczne, Wydawnictwo Gdańskie Sp. z o.o., Gdańsk 2001.
[5] J. Bauer, P. Hurnik, J. Zdziarski, W. Mielczarek, H. Podbielska: Termowizja i jej zastosowanie w medycynie, Acta Bio-Optica et Informatica Medica, vol. 3(2–4), 1997, s. 121–131.
[6] J. Bauer, P. Hurnik, J. Zdziarski, W. Mielczarek, A. Skrzek, H. Podbielska, Z. Zagrobelny: Zastosowanie termowizji w ocenie skutków krioterapii, Acta Bio-Optica et Informatica Medica, vol. 3(2–4), 1997, s. 133–140.
[7] A. Nowakowski (red.): Rozwój diagnostyki termicznej metodami detekcji podczerwieni (ilościowa diagnostyka ran oparzeniowych i inne aplikacje, Akademicka Oficyna wydawnicza EXIT, Warszawa 2009.
[8] R. Lawson: Implications of Surface Temperatures in the Diagnosis of Breast Cancer, Canadian Medical Association Journal, vol. 75(4), 1956, s. 309–310.
[9] M. Moskovitz: Thermography as a risk indicator of breast cancer: Results of a study and a review of the recent literature, Journal of Reproductive Medicine for the Obstetrician and Gynecologist, vol.30 (6), 1985, s. 451–459.
[10] D.A. Kennedy, T. Lee, D. Seely: A Comparative Review of Thermography as a Breast Cancer Screening Technique, Integrative Cancer Therapies, vol. 8(1), 2009, s. 9–16.
[11] D. Kolarić, Z. Herceg, I.A. Nola, V. Ramljak, T. Kuliš, J.K. Holjevac, J.A. Deutsch, S. Antonini: Thermography – A feasible method for screening breast cancer?, Collegium Antropologicum, vol. 37(2), 2013, s. 583–588.
[12] M. Moghbel, S. Mashohor: A review of computer assisted detection/diagnosis (CAD) in breast thermography for breast cancer detection, Artificial Intelligence Review, vol. 39(4), 2013, s. 305–313.
[13] K. Wojaczyńska-Stanek, E. Marszał, A. Krzemień-Gabriel, J. Mniszek, M. Sitek-Gola: Monitorowanie termowizyjne terapii przewlekłego zapalenia zatok przynosowych u dzieci leczonych antybiotykami oraz laserem biostymulacyjnym, Acta Bio-Optica Informatica Medica, vol. 10(3–4), 2004, s. 75–82.
[14] P. Murawski, B. Kalicki: Zastosowanie współczynników predykcji liniowej do kwalifikacji zdrowych i chorych na zapalenie zatok obocznych nosa w oparciu o termogramy twarzy, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 89(3a), 2013, s. 298–300.
[15] S.C. Paunica, A. Dumitriu, M. Mogos, O. Georgescu, I. Mogos: The evaluation of the periodontium in patients with leukemia using thermographic imaging, Hematology, vol. 14(6), 2009, s. 341–346.
[16] P.E.Ch. Mouli, S.M. Kumar, B. Senthil, S. Parthiban, A.E. Malarvizhi, R. Karthik: Application of Thermography in Dentistry - A Review, Journal of Dental and Medical Sciences, vol. 1(1), 2012, s. 39–43.
[17] A. Jung, J. Żuber, B. Kalicki, J. Grodowski: Pomiary termowizyjne w rozpoznaniu zapalenia płuc, [w:] Zapalenia Płuc. Aktualne problemy kliniczne, T. Płusy (red.), Medpress, Warszawa 1998.
[18] A.A. Filatov, L.I. Ginzburg: Thermographic study of the thyroid gland, Meditsinskaia Radioliologiia, {in russian}, vol. 29(5), 1984, s. 36–39.
[19] A. Helmy, M. Holdmann, M. Rizkalla: Application of Thermography for Non-Invasive Diagnosis of Thyroid Gland Disease, IEEE Transactions on Biomedical Engineering, vol. 55(3), 2008, s. 1168–1175.
[20] F. Siebenhaar, F. Degener, T. Zuberbier, P. Martus, M. Maurer: High-dose desloratadine decreases wheal volume and improves cold provocation thresholds compared with standard-dose treatment in patients with acquired cold urticaria: a randomized, placebo-controlled, crossover study, Journal of Allergy and Clinical Immunology, vol. 123(3), 2009, s. 672–679.
[21] A.L. de Weck, T. Derer, M. Bahre: Investigation of the anti-allergic activity of azelastine on the immediate and late phase reactions to allergens and histamine using telethermography, Clinical and Experimental Allergy, vol. 30(2), 2000, s. 283–287.
[22] M. Seppey, C. Hessler, M. Bruchez, M. Savary, A. Pecoud: Facial thermography during nasal provocation tests with histamine and allergen, Allergy, vol. 48(5), 1993, s. 314–318.
[23] A.T. Clark, J.S. Mangat, S.S. Tay, Y. King, C.J. Monk, P.A. White, P.W. Ewan: Facial thermography is a sensitive and specific method for assessing food challenge outcome, Allergy, vol. 62(7), 2007, s. 744–749.
[24] B. Kalicki, A. Jung, J. Żuber, A. Rustecka, A. Będzichowska, K. Bilska, B. Nurowska-Wrzosek, Ł. Gadomska, Z. Gaciong: Zastosowanie metody termograficznej w monitorowaniu leczenia wybranych chorób naczyniowych, Przegląd Elektrotechniczny, vol. 89(12), 2013, s. 364–366.
[25] A. Nowakowski, M. Kaczmarek, J. Rumiński: The Role of Thermal Monitoring in Cardiosurgery Interventions, [w:] Medical Infrared Imaging. Principles and Practices, M. Diakides, J. Bronzino, D. Peterson (red.), CRC Press, New York 2012, rozdz. 17.1–17.24.
[26] J. Siebert, L. Keita, M. Kaczmarek, L. Anisimowicz, J. Rogowski, M. Narkiewicz: Application of intraoperative thermography in coronary artery bypass grafting without extracorporeal circulation – clinical report, Medical Science Monitor, vol. 7(4), 2001, s. 766–770.
[27] Y. Okada, T. Kawamata A.Kawashima, T. Hori: Intraoperative application of thermography in extracranial-intracranial bypass surgery, Neurosurgery, vol. 60(4 Suppl 2), 2007, s. 362–365.
[28] A. Renkielska, A. Nowakowski, M. Kaczmarek, M.K. Dobke, J. Grudziński, A. Karmolinski, W. Stojek: Static thermography revisited – an adjunct method for determining the depth of the burn injury, Burns, vol. 31(6), 2005, s. 768–75.
[29] A. Nowakowski, Z. Wróbel: Termografia podczerwieni w diagnostyce medycznej, [w:] Obrazowanie biomedyczne, tom 8 monografii: Biocybernetyka i inżynieria biomedyczna 2000, L. Chmielewski, J.L. Kulikowski, A. Nowakowski (red.), Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2003, s. 475–614.
[30] A. Cholewka, S. Kwiatek, A. Sieroń, A. Stanek, Z. Drzazga: Does the temperature gradient correlate with the photodynamic diagnosis parameter numerical colour value (NCV)?, Photodiagnosis and Photodynamic therapy, vol. 10(1), 2013, s. 33–38.
[31] A. Cholewka, Z. Drzazga, A. Sieroń, A. Stanek: Thermovision diagnostics in chosen spine disease treated by whole body cryotheraphy, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, vol. 102(1), 2010, s. 113–119.
[32] K. Ammer: Diagnosis of Raynaud's phenomenon by thermography, Skin Research and Technology, vol. 2(4), 1996, s. 182–185.
[33] N. Borevic, D. Kolar, S. Grazio, F. Grubi, S. Antonini, I.A. Nola, Z. Herceg: Thermography hand temperature distribution in rheumatoid arthritis and osteoarthritis, Periodicum Bilorum , vol. 113(4), 2011, s. 445–448.
[34] D. Rusch, M. Follmann, B. Boss, G. Neeck: Dynamic thermography of the knee joints in rheumatoid arthritis (RA) in the course of the first therapy of the patient with methylprednisolone, Zeitschrift fur Rheumatologie, vol. 59(2), 2000, s. 131–135.
[35] A. Dębiec-Bąk, A. Skrzek: Porównanie rozkładu temperatury powierzchniowej ciała kobiet i mężczyzn za pomocą termowizji, Acta Bio-Optica et Informatica Medica, vol. 18(1), 2012, s. 25–30.
[36] B. Ratajczak, E. Boerner, A. Demidaś, K. Tomczyk, A. Dębiec-Bąk, A. Hawrylak: Comparison of skin surface temperatures after ultrasounds with use of paraffin oil and ultrasounds with use of gel, Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, vol. 109, 2012, s. 387–393.
[37] V. Robertson, A. Ward, J. Low, A. Reed: Fizykoterapia. Aspekty kliniczne i biofizyczne, Elsevier Urban & Partner, Wrocław 2009.
[38] R. Rutkowski, A. Straburzyńska-Lupa, P. Korman, W. Romanowski, M. Gizińska, E. Hurnik, R. Lorenz: Dynamika zmian temperatury ręki reumatoidalnej po wybranych zabiegach z zakresu termoterapii, Reumatologia, vol. 49(4), 2011, s. 239–243.
[39] J. Bauer, E. Boerner, H. Podbielska: Termowizyjna ocena kolejności stosowania zabiegów fizykalnych, [w:] Biomedyczne zastosowania termowizji, H. Podbielska, A. Skrzek (red.), Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej ukaże się w 3 kwartale 2014r.
[40] G. Straburzyński, A. Straburzyńska-Lupa: Medycyna fizykalna, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2000.
[41] J. Bauer, A. Skrzek: Fizjologiczne podstawy krioterapii, Acta Bio-Optica et Informatica Medica, vol. 3(2–4), 1998, s. 115–120.
[42] F.E. Marino: Thermoregulation and human performance. Physiological and biological aspects, Book series: Medicine & Sport Science, vol. 53, Karger Medical and Scientific Publishers, Basel, 2008.
[43] J.D. Hardy: The radiation of heat from the human body. III. The human skin as a black - bodyradiator, Journal of Clinical Investigation, vol. 13(4), 1934, s. 615–620.
[44] E.F. Ring, K. Ammer: Infrared thermal imaging in medicine, Physiological Measurement, vol. 33(3), 2012, s. R33–R46.
[45] E.F. Ring, K. Ammer: The Technique of Infrared Imaging in Medicine, Thermology International, vol. 10(1), 2000, s. 7–14.
[46] K. Ammer, F.J. Ring: Standard procedures for infrared imaging in medicine, [w:] Medical Infrared Imaging. Principles and Practice, M. Diakides, J.D. Bronzino, D. Peterson (red.), CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, 2013, rozdz. 32.1–32.14.
[47] G.K. Shlygin, L.D. Lindenbraten, M.M. Gapparov, L.S. Vasilevskaia, L.I. Ginzburg, A.I. Sokolov: Radiothermometric research of tissues during the initial reflex period of the specific dynamic action of food, Meditsinskaia Radioliologiia, {in russian}, vol. 36(5), 1991, s. 10–12.
[48] G. Federspil, E. La Grassa, F. Giordano, C. Macor, D. Presacco, C. Di Maggio: Study of diet-induced thermogenesis using telethermography in normal and obese subjects, Recenti Progressi in Medicina, vol. 80(9), 1989, s. 455–449.
[49] G. Mannara, G.C. Salvatori, G.P. Pizzuti: Ethyl alcohol induced skin temperature changes evaluated by thermography. Preliminary results, Bollettino della Societa Italian di Biologia Sperimentale, vol. 69(10), 1993, s. 587–594.
[50] K. Mabuchi, T. Chinzei, M. lkeda, I. Saito, I. Fujimasa: Development of a data processing system for a high-speed thermographic camera and its use in analyses of dynamic thermal phenomena of the living body, [w:] The Thermal Image in Medicine and Biology, K. Ammer, E.F. Ring (red.), Uhlen-Verlag, Wien 1995, s. 56–63.
[51] K. Ammer, P. Melnizky, O. Rathkolb: Skin temperature after intake of sparkling wine, still wine or sparkling water, Thermolology International, vol. 13(3), 2003, s. 99–102.
[52] K. Usuki, T. Kanekura, K. Aradono, T. Kanzaki: Effects of nicotine on peripheral cutaneous blood flow and skin temperature, Journal of Dermatological Science, vol. 16(3), 1998, s. 173–181.
[53] J. Gershon-Cohen, J. Haberman: Thermography of smoking, Archives of Environmental Health, vol. 16(5), 1968, s. 637–641.
[54] A. Di Carlo, F. Ippolito: Early effects of cigarette smoking in hypertensive and normotensive subjects. An ambulatory blood pressure and thermographic study, Minerva Cardioangiologica., vol. 51(4), 2003, s. 387–393.
[55] I. Hołowacz, J. Kobel, H. Podbielska: Influence of certain screenings mask on human face in far infrared spectral region, Wave and Quantum Aspects of Contemporary Optics, Proc. SPIE vol. 4356, 2001, s. 408–415.
[56] J.M. Engel: Physical and physiological influence of medical ointments of infrared thermography, [w:] Recent Advances in Medical Thermology, E.F. Ring, B. Phillips (red.), Plenum Press, New York 1984, s. 177–183.
[57] K. Ammer: The influence of antirheumatic creams and ointments on the infrared emission of the skin, [w:] Abstracts of the 10th International Conference on Thermogrammetry and Thermal Engineering, I. Benko, A. Balogh, I. Kovacsics, I Lovak (red.), Budapest 1997, s. 177–181.
[58] D.A. Savastano, A.M. Gorbach, H.S. Eden, S.M. Brady, J.C. Reynolds, J.A. Yanovski: Adiposity and human regional body temperature, American Journal of Clinical Nutrition, vol. 90(5), 2009, s. 1124–1131.
[59] Polski Komitet Normalizacyjny: PN-EN ISO 80601-2-56:2013-04 – wersja angielska, Katalog Polskich Norm [dostęp 2014-04-18].
[60] Polski Komitet Normalizacyjny: PN-EN ISO 80601-2-59:2010 – wersja angielska, Katalog Polskich Norm [dostęp 2014-04-18].
[61] Informacja prasowa Międzynarodowej Organizacji Normalizacyjnej: ISO report on use of fever screening equipment is new tool in pandemic preparedness, 2009, [dostęp: 2014-04-18: http://www.iso.org/iso/news.htm?refid=Ref1224].
[62] E.F. Ring, H. McEvoy, A. Jung, J. Zuber, G. Machin: New standards for devices used for the measurement of human body temperature, Journal of Medical Engineering & Technology, vol. 34(4), 2010, s. 249–253.
[63] ASTM E1213-97(2009) Standard Test Method for Minimum Resolvable Temperature Difference for Thermal Imaging Systems, 2009.
[64] ASTM E1311-89(2004) Standard Test Method for Minimum Detectable Temperature Difference for Thermal Imaging Systems, 2004.
[65] ASTM E1543-00(2006) Standard Test Method for Noise Equivalent Temperature Difference of Thermal Imaging Systems, 2006.
[66] ASTM E1256-95(2007) Standard Test Methods for Radiation Thermometers (Single Waveband Type), 2007.
[67] ASTM E1862-97(2002)e1 Standard Test Methods for Measuring and Compensating for Reflected Temperature Using Infrared Imaging Radiometers, 2002.
[68] ASTM E1933-99a(2005)e1 Standard Test Methods for Measuring and Compensating for Emissivity Using Infrared Imaging Radiometers, 2005.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-978111d6-de2e-4dde-b192-86028f6b3a08