サーモグラフィー

絶対零度を超える温度にあるすべての物体は、連続した周波数スペクトルを持つ電波（熱電波放射）を放射します。熱放射の強度は物体の温度に比例します。

医療用サーモグラフィーは、電磁スペクトルの目に見えない赤外線領域における人体の自然な熱放射を記録する方法です。サーモグラフィーは、体の各部位の「熱」特性を画像化します。健康な人では、この熱特性は比較的一定ですが、病状によっては変化します。サーモグラフィーは客観的で簡便、そして全く無害な方法であり、禁忌はありません。

サーモグラフィーを受ける患者様の準備として、血液循環や代謝に影響を与える薬剤の服用を中止してください。体表面に軟膏や化粧品を塗布しないでください。検査の4時間前からは喫煙を禁止します。これは、末梢血流を調べる際に特に重要です。腹部臓器のサーモグラフィーは、空腹時に実施します。検査室内は一定の温度（18～20℃）と湿度（55～65%）に保たれます。検査部位は覆いをせずに、患者様は10～15分間、手足の検査の場合は30分間、室温に慣れます。検査の目的に応じて、サーモグラフィーは様々な体位や投影法で実施されます。

サーモグラフィーにより、人体表面からの PC 放射の強度を正確かつ迅速に評価し、体のさまざまな部分での熱生成と熱伝達の変化を検出し、それによって血流と神経支配の障害、炎症性疾患、腫瘍性疾患、および一部の職業病の症状を特定することができます。

人体の体温は一定であるとされていますが、これは相対的なものです。内臓の温度は体表面の温度よりも高く、環境が変化すると、体温は体の生理状態に応じて変化します。

皮膚と皮下組織には極めて発達した血管網があるため、表層血流の指標は内臓の状態を示す重要な指標となります。内臓に病理学的変化が生じると、表層血流に反射的な変化が生じ、熱伝達の変化を伴います。したがって、皮膚温度を決定する主な要因は血液循環の強さです。

熱発生の2つ目のメカニズムは代謝プロセスです。組織における代謝の発現度合いは、生化学反応の強度によって決まります。生化学反応が激しくなると、熱産生も増加します。

表面組織の熱バランスを決定する3つ目の要因は、熱伝導率です。これは、組織の厚さ、構造、および位置に依存します。特に、人体の熱伝達は、皮膚と皮下脂肪の状態、すなわち、その厚さ、主要な構造要素の発達、そして親水性によって決まります。

通常、体表面の各領域には特徴的な温度変化があります。大血管の上の温度は、周囲よりも高くなります。平均皮膚温度は 31 ～ 33 °C ですが、親指の 24 °C から胸骨窩の 35 °C まで、体の部位によって異なります。ただし、体の左右対称の部分では皮膚温度は通常同じで、その差は 0.5 ～ 0.6 °C を超えてはなりません。四肢の生理的非対称性は 0.3 ～ 0.8 °C で変動し、前腹壁では 1 °C を超えません。女性は月経周期により、体の一部（乳腺、腹部）の温度変化が周期的に起こるため、これらの部位のサーモグラフィー検査は月経周期の 6 ～ 8 日目に実施することが推奨されます。多くの病状で、温度変化が大きく発生します。この場合、高体温または低体温領域が現れ、正常な血管パターンが乱れ、体や手足に熱の非対称性が記録されます。

サーモグラフィーには、液晶サーモグラフィー、赤外線サーモグラフィー、ラジオサーモグラフィー（マイクロ波サーモグラフィー）の 3 種類があります。

液晶サーモグラフィーは、温度変化に応じて色が変化する液晶の特性に基づいています。スクリーンを液晶組成物で覆った特殊な装置が開発されています。サーモグラフィー撮影中は、スクリーンを検査部位に近づけます。画像の色から、熱量定規を用いて表面組織の温度を判断します。

赤外線サーモグラフィーは、最も一般的なサーモグラフィー手法です。体表面の熱起伏を画像化し、体表面の任意の部分の温度を10分の1度単位の精度で測定できます。赤外線サーモグラフィーは、サーモグラフィー（サーモイメージャー）と呼ばれる特殊な装置を用いて行われます。

検査対象の表面の各領域は、その温度に応じて、サーモグラフィー画面上で明るい領域または暗い領域、あるいは通常の色で表示されます。画像は画面上で確認（サーモスコープ）するか、感熱紙に記録してサーモグラムを得ることができます。目盛りと熱制御エミッター（「黒体」）を使用することで、皮膚表面の絶対温度、または体の異なる部位の温度差を非接触で測定（温度測定）することができます。

サーモグラムの定性分析は、画像全体の観察、温度分布、および高温域と低温域の分布の検討から構成されます。こうした視覚的分析では、高体温域と低体温域、そして血管パターンの構造的異常の特定に特に注意が払われます。高体温域または低体温域の範囲（限定的、広範囲、拡散的）、その局在、大きさ、形状、輪郭を評価します。血管パターンの異常は、血管枝の数、位置、および太さの変化として現れます。

定量分析により、サーモグラムの視覚分析結果を明確にし、検査部位と周囲の組織または対称的な領域との温度差を特定することが可能になります。健康な人では、体の各部位のサーモグラムは特徴的な外観を示します。炎症プロセスでは、不均一な構造を持つ浸潤領域に対応する高体温領域が特定されますが、周囲の組織との温度差は、慢性炎症では0.7〜1℃、急性炎症では1〜1.5℃、化膿性破壊プロセスでは1.5〜2℃以上です。特に、サーモグラフィーは、関節炎や滑液包炎の活動性を評価し、火傷や凍傷領域の境界を特定するのに役立ちます。

悪性腫瘍は、強い高体温（対称部位の温度より2～2.5℃高い）の領域を特徴とします。高体温領域の構造は均一で、輪郭は比較的明瞭で、拡張した血管が観察されます。動脈循環障害（血管痙攣、血管の狭窄または完全狭窄）の場合、低体温領域が特定され、その位置、形状、大きさは血流低下領域に対応します。一方、静脈血栓症、血栓性静脈炎、血栓性静脈炎後症候群の場合、通常、対応する領域に温度上昇領域が認められます。さらに、血流障害の場合、特定の解剖学的領域に特徴的な通常の血管パターンの変化が観察されます。

放射温度測定法は、内臓や組織の温度を自ら観察することで測定するものです。人体から放射される電波は古くから知られていました。この放射の記録を医療診断に初めて応用したのは、1975年のA.バレットとP.マイヤーズでした。

放射温度測定法は、マイクロ波放射計を用いて、様々な深さの組織の温度を測定します。特定の部位の皮膚温度が既知であれば、任意の深さの温度を計算できます。これは、2つの異なる波長で温度を記録することでも可能です。この方法の価値は、深部組織の温度が一定である一方で、特定の薬剤、特に血管拡張薬の影響下ではほぼ瞬時に変化するという事実によってさらに高まります。これにより、例えば四肢の血管閉塞症における切断レベルを決定する際など、機能研究が可能になります。