ТЕРМОГРАФІЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ УРАЖЕННЯ М’ЯКИХ ТКАНИН ЛЮДИНИ ТА НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНОГО ВПЛИВУ НА БІОЛОГІЧНІ ТКАНИНИ in vivo

М. Глущук; Г. Шустакова; Е. Гордієнко; Ю. Фоменко; Г. Олійник; В. Дворцевий; В. Кремень; Г. Ковальов; М. Чиж; К. Супрун

doi:10.15407/scine18.06.083

Автор(и)

М. Глущук Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0001-7723-6386
Г. Шустакова Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0002-8737-0359
Е. Гордієнко Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0002-8692-8605
Ю. Фоменко Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0003-3108-8431
Г. Олійник Харківська медична академія післядипломної освіти, Міністерство охорони здоров’я України https://orcid.org/0000-0002-7445-553X
В. Дворцевий Харківська медична академія післядипломної освіти, Міністерство охорони здоров’я України https://orcid.org/0000-0003-3632-9361
В. Кремень Харківська медична академія післядипломної освіти, Міністерство охорони здоров’я України https://orcid.org/0000-0002-2946-9430
Г. Ковальов Інститут проблем кріобіології і кріомедицини Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0002-5714-6698
М. Чиж Інститут проблем кріобіології і кріомедицини Національної академії наук України https://orcid.org/0000-0003-0085-296X
К. Супрун ДУ Харківський Інститут дерматології та венерології, Національна академія медичних наук України https://orcid.org/0000-0003-2540-9147

DOI:

https://doi.org/10.15407/scine18.06.083

Ключові слова:

термографія, м’які тканини, опіки, відмороження, низькотемпературний вплив

Анотація

Вступ. Інфрачервона термографія на сьогодні використовується у клінічній практиці лише як додатковий метод через недостатні знання про патофізіологічні основи теплових зображень.
Проблематика. Основним методом діагностики тяжкості ураження м’яких тканин є візуальна оцінка лікаря. Наразі не існує неінвазивного методу контролю динаміки температури в замороженій зоні в реальному часі кріовпливу.
Мета. Оцінити можливості термографії для кількісної діагностики тяжкості ураження м’яких тканин при термічних та інших ушкодженнях, неінвазивного контролю стану рани під час лікування, поточного контролю динаміки теплового поля в замороженій зоні протягом кріовпливу на шкіру.
Матеріали й методи. У дослідженні взяли участь 80 пацієнтів з ураженням м’яких тканин, яких обстежували оригінальним матричним термографом протягом періоду лікування. Контроль кріовпливу на м’які тканини 30 експериментальних тварин проводили за допомогою іншого оригінального термографу, розробленого для вимірювання низькотемпературних теплових полів.
Результати. Запропоновано прогнозний метод оцінки категорії потенціалу загоєння опікової рани за середнім
значенням її відносної температури. Для оцінки прогностичної якості методу застосовано ROC-аналіз (Receiver Opera ting Characteristic): числовий показник площі під кривою чутливості та специфічності методу склав 0.79, що відповідає хорошій якості прогнозного методу. Встановлено, що співвідношення діаметрів зони первинного некрозу та замороженої зони становить 0,63 ± 0,3 при використаних параметрах низькотемпературного впливу. Під час відтавання спостерігалася тривала квазістабільна стадія розмірів і температур замороженої зони.
Висновки. Показано можливість успішного використання термографії як для моніторингу уражень м’яких тканин на всіх етапах лікування, зокрема як для кількісної оцінки потенціалу загоєння опікових ран, так і для інтраопераційного контролю параметрів замороженої зони під час кріодеструкції тканин.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Venger, Ye. F., Dunaievsky, V. I., Kotovskyi, V. Yo., Bolgarska, S. V., Kyslyi, V. P., Tymofeyev, V. I., Orel, V. Е., Nazarchuk, S. S. (2021). Infrared Thermography as an Effective Tool for Research and Industrial Application. Sci. innov., 17(5), 20-33. https://doi.org/10.15407/scine17.05.020

Diakides, N. A. (2007). Medical Infrared Imaging. New York: CRC Press. https://doi.org/10.1201/9781420008340

Oliynyk, G. A., Kremen, V. A., Gryazin, A. E., Timchenko, E. K. (2018). Thermal Radiation and Thermal Imaging Studies in Medicineі. Actual Problems of the Modern Medicine: Bulletin of Ukrainian Medical Stomatological Academy, 18(2), 118-122. URL: https://www.pdmu.edu.ua/storage/magazines_prob_med_num/files/dSdh042ozCeksZIpqWE9ulRBf 8ZvyzP9Htu9my0n.pdf (Last accessed: 19.04.2022).

International Classification of Diseases 11th Revision (ICD-11). URL: https://icd.who.int/en (Last accessed: 19.04.2022).

Classification of burn wounds by the depth of the lesion. Order of the Ministry of Health of Ukraine "On the system of combustiological care in Ukraine" of 30.09.2013 No. 838 [in Ukrainian]. URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/ z2026-13 (Last accessed: 19.04.2022).

Carrière, M. E., de Haas, L. E. M., Pijpe, A., Meij-de Vries, A., Gardien, K. L. M., van Zuijlen, P. P. M., Jaspers, M. E. H. (2020). Validity of thermography for measuring burn wound healing potential. Wound Repair Regen, 28(3), 347-354. https://doi.org/10.1111/wrr.12786

Mariëlle, E. H., Jaspers, M., van Haasterecht, L., van Zuijlen, P., Mokkink, L. (2019). A systematic review on the quality of measurement techniques for the assessment of burn wound depth or healing potential. Burns, 45(2), 261-281. https://doi.org/10.1016/j.burns.2018.05.015

Oliynyk, G. A., Kremen, V. O., Gryazin, O. Ye., Timchenko, O. K. (2017). Use of Thermography for the Purpose of Prophy laxis of a Flap Bedsore. Dermatovenereology. Cosmetology. Sexopathology, (1-4), 56-59 [in Ukrainian] (Last accessed: 19.04.2022).

Grigorieva, T. G., Oliynyk, G. A., Tsogoev, А. А., Galata, А. І. (2010). Method of assessing the severity of cold injury. Experimental and clinical medicine, 4, 133-137 [in Ukrainian].

Himashree, G., Dass, D., Singh, S., Lama, H., Chauhan, S. K. S., Bhaumik, G., Banerjee, P.K. (2007). Thermographic evaluation of experimentally induced superficial and deep frostbite in rats. Thermology international, 17(2), 51-58. URL: https://www.researchgate.net/publication/285964197_Thermographic_evaluation_of_experimentally_induced_superficial_and_deep_frostbite_in_rats (Last accessed: 19.04.2022).

Montalto, M., Davies, F., Marijanovic, N., Meads, A. (2013). Skin surface temperature: a possible new outcome measure for skin and soft tissue infection. Australian Family Physician, 42(9), 653-657. URL: https://www.racgp.org.au/afp/ 2013/september/skin-surface-temperature/ (Last accessed: 19.04.2022).

Abramovits, W., Graham, G., Har-Shai, Ya., Strumia, R. (2016). Dermatological Cryosurgery and Cryotherapy. London: Springer. https://doi.org/10.1007/978-1-4471-6765-5

Pasquali, P. (2015). Cryosurgery. A Practical Manual. Berlin, Heidelberg: Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-662- 43939-5

Chyzh, M. O., Belochkina, I. V., Hladkykh, F. V. (2021). Cryosurgery and physical medicine in treatment of cancer. Uk rainian journal of radiology and oncology, 29(2), 127-149 [in Ukrainian].

https://doi.org/10.46879/ukroj.2.2021.127-149

Overduin, C. G., Fütterer, J. J., Scheenen, T. W. J. (2016). 3D MR thermometry of frozen tissue: Feasibility and accuracy during cryoablation at 3T. J. Magn. Reson. Imaging, 44(6), 1572-1579.

https://doi.org/10.1002/jmri.25301

Gordiyenko, E. Yu., Glushchuk, N. I., Pushkar, Yu. Ya., Fomenko, Yu. V., Shustakova, G. V. (2012). A Multi-element Thermal Imaging System Based on an Uncooled Bolometric Array. Instrum. Exp. Tech., 55(4), 494-497. URL: https:// link.springer.com/article/10.1134/S0020441212030050 (Last accessed: 19.04.2022). https://doi.org/10.1134/S0020441212030050

Cohen, E. E. W., Ahmed, O., Kocherginsky, M., Shustakova, G., Kistner-Griffin, E., Salama, J. K., Yefremenko, V., Novosad, V. (2013). Study of Functional Infrared Imaging for Early Detection of Mucositis in Locally Advanced Head and Neck Cancer Treated With Chemoradiotherapy. Oral Oncology, 49(10), 1025-1031. https://doi.org/10.1016/j.oraloncology.2013.07.009

Glantz, С. (1998). Biomedical statistics. Moscow: Practice [in Russian].

Rumyantsev, P. O., Saenko, U. V., Rumyantseva, U. V. (2009). Statistical methods for the analyses in clinical practice. Part 1. Univariate statistical analysis. Problems of Endocrinology, 55(5), 48-55 [in Russian]. https://doi.org/10.14341/probl200955548-55

On the protection of animals used for scientific purposes: Directive 2010/63/EU of the European Parliament and of the Council of 22 September 2010. Official Journal of European Union. 2010. L.276/33-L.276/79.

Kovalov, G. O., Shustakova, G. V., Gordiyenko, E. Yu., Fomenko, Yu. V., Glushchuk, M. I. (2021). Infrared thermal imaging controls freezing and warming in skin cryoablation. Cryobiology, 103, 32-38.

https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.2021.09.014

Yefremenko, V., Gordiyenko, E., Shustakova, G., Fomenko, Yu., Datesman, A., Wang G., ... Novosad, V. (2009). A Broadband imaging system for research applications. Rev. Sci. Instrum., 80(5), 056104. https://doi.org/10.1063/1.3124796

Dokhov, M. A., Tikhomirova, A. A., Vaulin, G. F. (2004). Nonparametric criterions in the program "STATISTICA". Teaching methodical manual. St. Petersburg: St. Petersburg State Pediatric Medical University [in Russian].

Ivanitskii, G. R., Deev, A. A., Kresteva, I. B., Khizhnyak, E. P., Khizhnyak, L. N. (2004). Characteristics of Temperature Distributions around the Eyes. Doklady Biological Sciences, 398, 367-372. https://doi.org/10.1023/B:DOBS.0000046658.90357.2d

Kovalov, G., Gordiyenko, E., Fomenko, Yu., Shustakova, G., Kiporenko, P., Olefirenko, O. (2020). Dynamics of Freezing and Warming of Soft Tissues with Short-Term Effect on Skin with Cryoapplicator. Probl. Cryobiol. Cryomed., 30(4), 359-368. https://doi.org/10.15407/cryo30.04.359

Korpan, N. N., Chefranov, S. G. (2020). Estimation of the stable frozen zone volume and the extent of contrast for a therapeutic substance. PLoS ONE, 15, e0238929. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238929