Zur Fortbildung Aktuelle Medizin DEFINITION
Thermographie
Die Körpertemperatur ist ein emp- findlicher Indikator jeder biologi- schen Aktivität und entsprechend auch ein wichtiger Gesichtspunkt bei Stellung einer Diagnose. Die Oberflächentemperatur der Haut ist das Resultat aus der durch ein kom- plexes Regelsystem konstant gehal- tenen Temperatur des Körperstam- mes und der Außentemperatur. Die Messung der Oberflächentempera- tur kann entweder im direkten Kon- takt mit einem klassischen oder elektronischen Kontaktthermometer geschehen oder — in moderner Wei- se — mit dünnen Schichten flüssig- kristalliner Substanzen, die mit Hilfe der sogenannten Plattenthermogra- phie ein Farbbild der Temperatur- verteilung der Haut liefern. Im Ge- gensatz zu dieser Kontaktthermo- metrie kann die Temperaturvertei- lung auch berührungslos über die Wärmestrahlung mit Infrarotdetek- toren gemessen werden. Dabei wird die Temperatur des menschlichen Körpers auch wieder nicht an einem einzelnen Punkt gemessen, sondern ihre Verteilung auf der gesamten Oberfläche ermittelt und in einem sogenannten Thermogramm als zweidimensionales Bild dargestellt.
Diese Abbildung der Temperatu rver- teilung der Körperoberfläche und ih- re Verwendung für diagnostische Zwecke bezeichnet man als medizi- nische Thermographie.
Grundlage der Thermographie ist die Tatsache, daß mit der Tempera- tur jeder Materie eine elektromagne- tische Wellenstrahlung, die soge- nannte Wärme- oder Temperatur- strahlung, verknüpft ist. Die spektra- le Verteilung dieser Strahlung wird durch das Plancksche Strahlungs- gesetz beschrieben, das zeigt, daß einmal mit abnehmender Tempera- tur die Gesamtausstrahlung stark abnimmt (Stefan-Boltzmannsches Gesetz) und daß zum anderen mit abnehmender Temperatur das Strahlungsmaximum sich zu länge- ren Wellenlängen, also zum Infra- roten, hin verschiebt (Wiensches Verschiebungsgesetz).
Nach diesen Gesetzen ergibt sich für die medizinische Thermographie, bei der die Oberflächentemperatur des menschlichen Körpers von etwa 30°C gemessen wird, ein Strah- lungsmaximum bei einer Wellenlän- ge von 9,7 mit, also im längerwelli- gen Infrarot. Zum Nachweis benutzt man entsprechend Infrarotdetekto- ren, die die auftreffende Strahlungs- intensität in eine elektrische Span- nung umwandeln. Als Infrarotdetek- toren werden entweder thermische Detektoren verwandt, die durch die Infrarotstrahlung erwärmt werden und über diese Wärme ein Signal abgeben, oder es werden Quanten- detektoren eingesetzt, die die Licht- quanten direkt in ein elektrisches Si- gnal umsetzen. Thermische Detek- toren sind zeitlich träge, und die Herstellung eines Bildes benötigt Zeiten in der Größenordnung von Minuten; Quantendetektoren dage- gen sind sehr schnell, ihr Nachteil liegt in der Notwendigkeit der Küh- lung mit flüssiger Luft oder flüssi- gem Stickstoff zur Herabsetzung des Rauschens. Ein mit flüssigem Stickstoff gekühlter lndiumantimo- niddetektor löst die Temperatur bis auf 0,2°C auf.
Zur bildhaften Darstellung der ge- samten Temperaturverteilung ent- wirft man mit einer geeigneten Optik ein Infrarotbild des Körpers, das mit einem mechanisch-optischen Scan- system Punkt für Punkt abgetastet wird. Dabei wird das Infrarotbild ähnlich dem Fernsehbild durch den Detektor in eine zeitliche Folge von elektrischen Signalen verwandelt, die dann durch geeignete Wiederga- be auf einem Bildschirm das sicht- bare Thermogramm liefern. Man er- hält auf diese Weise ein Grautonbild, bei dem jeder Helligkeit eine be- stimmte Hauttemperatur zugeordnet ist.
Die Darstellung des Thermogram- mes geschieht zunächst in diesem Grautonbild auf einem Leucht- schirm. Zum quantitativen Vergleich der Temperaturen können Isother- men, also Linien gleicher Tempera- tur, elektronisch in das Bild hinein- gezeichnet werden. Mit Hilfe von vorgeschalteten Farbfiltern kann Chlorpromazin (Megaphen®) ist als
berufliches Kontaktallergen lange bekannt. Auch weitere Phenothiazi- ne können allergische und photoal- lergische Kontaktekzeme auslösen.
Gegen Antibiotika und Chemothera- peutika sind Ärzte und Kranken- schwestern besonders beim Vorbe- reiten der Injektionen sowie Reini- gung oder Entfernung von Kanülen und Spritzen besonders exponiert.
Die „klassische" Sensibilisierung der Krankenschwestern und auch Ärzte gegen Streptomycin ist in ihrer Häufigkeit wie die Anwendung des Medikamentes zurückgegangen.
Besonders problematisch können Kontaktallergien gegen Penicillin (7) sein, da sie häufig mit allergischen Reaktionen vom Soforttyp bis hin zum anaphylaktischen Schock ver- bunden sind!
Literatur
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Professor Dr. med.
Konrad Bork
Universitätshautklinik Langenbeckstraße 1 6500 Mainz
DEUTSCHES ÄRZTEBLATT Heft 48 vom 30. November 1978 2887
Zur Fortbildung Aktuelle Medizin Thermographie
Abbildungen 1 und 2: Bildhafte Darstellung der Temperaturverteilung verschiedener Körperteile
man über diese Isothermen farbige Thermographiebilder erzeugen. Ne- ben dieser Aufnahmetechnik, die ein statisches Bild liefert, wird bei der dynamischen Thermographie der Abkühlungsvorgang der Haut unter- sucht. Zur Beschleunigung der Ab- kühlung wird bei diesem Verfahren die Haut vorher mit Alkohol be- sprü ht.
Aufgrund der Herstellungsweise ist für die Güte eines Thermogrammes die geometrische Auflösung, also die Zahl der Bildpunkte pro Flächen- einheit, und die Temperaturauflö- sung, also die kleinste Temperatur- differenz, die noch erkannt werden kann, verantwortlich.
Praktische Anwendung fand die Thermographie bisher bei der Dia- gnostik des Mammakarzinoms, bei der Hauttemperaturerhöhungen thermographisch gut nachgewiesen werden konnten. Oberflächennahe Karzinome und Metastasen lassen sich gut darstellen. Die breiteste An- wendung für die Thermographie stellt heute die Früherkennung des Mammakarzinoms dar.
Auch bei Durchblutungsstörungen, bei denen sich auch tiefer gelegene
Verschlüsse im Wärmebild abzeich- nen und der Effekt von die Durch- blutung beeinflussenden Pharmaka beobachtbar wird, und bei entzünd- lichen Gelenk- und Knochenerkran- kungen, die naturgemäß um so bes- ser dargestellt werden können, je näher sie an der Peripherie liegen, hat die Thermographie ihren Wert bewiesen. Ebenso sind rheuma- tisch-arthritische Zustände an den Gelenken der Extremitäten gut mit dem Verfahren darstellbar. Mögli- cherweise liegt ein Anwendungsge- biet der Thermographie auch in der Früherkennung von zerebrovaskulä- ren Schäden.
Hervorzuheben ist die leichte An- wendbarkeit, die sie besonders für Vorsorge- und Reihenuntersuchun- gen anbietet. Ein weiterer Vorteil ist ihre absolute Unschädlichkeit.
Die prinzipiellen Grenzen des Ver- fahrens liegen in der Tatsache, daß keine eindeutige Beziehung zwi- schen der Hauttemperatur und der Art des erzeugenden Prozesses be- steht. Die Zusammenhänge zwi- schen Thermogramm und dem pa- thologischen Prozeß in physiologi- scher Hinsicht sind noch unbekannt.
Es fehlen bisher noch objektive, re-
produzierbare Kriterien für ein Groß- teil der Aussagen, die aufgrund des Thermogrammes getroffen werden können. Die diagnostische Wertig- keit der aus dem Thermogramm ent- nehmbaren Parameter ist heute noch weitgehend ungeklärt; sie läßt sich noch nicht voll übersehen.
In der praktischen diagnostischen Anwendbarkeit ergeben sich die Grenzen der Thermographie aus fol- genden Fragen:
In welcher Tiefe kann ein Hyper- thermieherd noch durch die Ober- flächenthermographie nachgewie- sen werden?
Welche kleinste Temperaturdiffe- renz kann in dieser Tiefe noch nach- gewiesen werden?
Welche Ausdehnung muß ein Hy- perthermieherd besitzen, damit er in einer gewissen Tiefe noch thermo- graphisch erkannt werden kann?
A. Habermehl
Literatur
Ganssen, A.: Medizinische Thermographie, Röntgenpraxis 24, 1971, 97-109
2888 Heft 48 vom 30. November 1978 DEUTSCHES ARZTEBLATT
