В отличие от популярной инфракрасной (ИК) термографии, выявляющей изменения температуры на поверхности кожи, измерения собственного электромагнитного излучения (ЭМИ) тканей человека, зарегистрированные в микроволновом диапазоне (λ = 3-60 см, частота 109 – 1010 Гц), позволяют выявлять температурные аномалии на глубине нескольких сантиметров [57]. Мощность собственного излучения тканей в микроволновом диапазоне составляет всего 10-16 Вт, что делает задачу локации излучения достаточно сложной. Тем не менее, применение СВЧ-радиотермометрии позволило показать, что у больных с ЧМТ формируются области тепловых аномалий по всей поверхности головного мозга, нарастает температурная гетерогенность, проявляющаяся в формировании «разогретых» и относительно «холодных» областей [58].
С появлением помехозащищенных антенн и нового оборудования методика стала более доступной для клинического применения.
В частности СВЧ-радиотермометрия в диапазоне регистрации излучения с длинной волны 3,6 ГГц антенной диаметром 3,2 см позволила с высокой точностью регистрировать температуру тканей мозга на глубине 4-6 см от поверхности кожи головы. Мы проводили валидацию методики в экспериментах на животных, которым имплантировали индукционные термодатчики и сравнивали зарегистрированные показатели. Кроме того, у нейрохирургических пациентов с имплантированными термодатчиками сравнивали показатели регистрируемой температуры с данными СВЧ-радиотермометрии. Было получено удовлетворительное совпадение данных (±0,23°С), что позволило провести большое исследование особенностей температурной гетерогенности мозга у здоровых лиц, спортсменов с легкими ЧМТ и больных ишемическим инсультом.
На основании измерений температуры по 18 областям обоих полушарий (9 в каждом полушарии симметрично) было показано, что у здоровых лиц усредненная температура левого (36,74 ± 0,37°С) и правого полушария (36,64 ± 0,32°С) практически не отличалась, а максимальная разница температуры между разными областями мозга не превысила 1,4°С.
У спортсменов-боксеров, получивших легкие ЧМТ, также не было выявлено межполушарной температурной асимметрии (правое полушарие – 38,2 ± 0,45°С, левое – 38,4 ± 0,28°С) на фоне подъема температуры тела, связанного с физическими нагрузками. Эта же тенденция проявила себя и у больных ишемическим инсультом с разной локализацией очага (правое полушарие – 38,0 ± 0,45°, левое – 37,94 ± 0,28°С). В тоже время при легких спортивных ЧМТ Δt «горячие/холодные» области возросла до 2-2,5°С, что было связано с тяжестью травмы.
У больных с ишемическим инсультом температура мозга была выше, чем у здоровых лиц и выше, чем базальная температура. В первые-вторые сутки у больных инсультом выявлялись области тепловых аномалий, локализация которых в 85% случаев совпадала с проекциями области поражения мозга по данным объективной нейровизуализации. Δt между «разогретыми» и «холодными» областями достигала 2 – 4,5°С, демонстрируя выраженную температурную гетерогенность головного мозга. При этом оказалось, что все больные, у которых Δt была больше 3°С погибли в течение 7-10 дней.
Температурный мониторинг головного мозга с использованием СВЧ-радиотермометрии позволил оценить нарушения теплового баланса мозга по всей его поверхности. Учитывая, что глубина локации ЭМИ ограничена 4-6 см от поверхности кожи, зарегистрированные данные отражают только температуру поверхности коры больших полушарий. Однако полученные данные представляют значительный интерес в части прогнозирования исходов поражений головного мозга.
При исследовании церебральной температуры регистрацию ЭМИ проводят в 9 областях в проекциях мозга обоих полушарий (рис.13).
Рис. 13. Области измерения для построения термограммы коры мозга.
Пример карты распределения температуры коры больших полушарий у здорового индивидуума, зарегистрированный с помощью радиотермометра РТМ-01-РЭС приведен на рис.14.
Рис. 14: Термотопографическая карта мозга здорового индивидуума.
Типичная картина распределения температурных полей у больных ишемическим инсультом приведена на рис. 15.
Рис. 15: Картина распределения температурных полей у больной ишемическим инсультом (первые сутки, два очага в левом полушарии – А, подтверждены КТ, Б – правое полушарие).
В первую очередь обращает внимание выраженная температурная гетерогенность коры мозга, проявляющаяся в появлении «разогретых» и относительно «холодных» участков коры больших полушарий.
Таким образом, СВЧ-радиотермометрия зарекомендовала себя как простая в использовании и достаточно информативная методика диагностики, применение которой позволяет учесть в стратегии терапии церебральных поражений скрытую гипертермию головного мозга.