Inżynier i Fizyk Medyczny 1/2017 vol. 6
9
prasa
/
nowości
aktualności
/
news
TIME
Ts [C]
20 40 60 80 100 120 140 160 180
10
20
30
40
30 30.5 31 31.5 32 32.5 33 33.5 34 34.5 35
Ts-Tmean
20 40 60 80 100 120 140 160 180
10
20
30
40
-1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
∆
T1[C]
20 40 60 80 100 120 140 160 180
10
20
30
40
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
τ
1 [s]
20 40 60 80 100 120 140 160 180
10
20
30
40
0 1
2 3
4 5
6 7
8 9 10
∆
T2[C]
20 40 60 80 100 120 140 160 180
10
20
30
40
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
τ
2
20 40 60 80 100 120 140 160 180
10
20
30
40
20
40
60
80
100
120
∆
T
20 40 60 80 100 120 140 160 180
10
20
30
40
0
1
2
3
4
5
6
τ
2-mean
20 40 60 80 100 120 140 160 180
10
20
30
40
-20
0 20 40 60 80 100 120 140 160
Rys. 2
Wyniki analizy sekwencji termograficznej w badaniach oceny gojenia ran
pooperacyjnych
charakteryzujących strukturę wewnętrzną badanego obiektu:
pojemności cieplnej i przewodności cieplnej. Zmiany tempera-
tury na powierzchni badanego obiektu/skóry w trakcie trwania
zewnętrznego pobudzenia i po jego ustaniu mają charakter
eksponencjalny i można je dopasowywać do modelu wieloeks-
ponencjalnego. Z punktu widzenia eksperymentu diagnostycz-
nego najbardziej interesująca jest analiza zmian zachodzących
na powierzchni badanego obiektu po ustaniu bodźca, w fazie
powrotu do stanu ustalonego.
Dla fazy naturalnego ogrzewania się tkanki po ustaniu bodźca
chłodzącego zmiany temperatury opisane są równaniem (1):
T x y t T x y
T x y e
s
j
t
x y
j
m
j
, ,
,
,
,
(
)
=
(
)
+
(
)
⋅ −
−
( )
=
∑
∆
τ
1
(1),
gdzie:
T(x, y, t)
– wartość temperatury na badanej powierzchni
dla piksela
(x, y)
dla czasu
t
;
T
s
(x, y)
– składowa stała sygnału –
temperatura w stanie ustalonym,
DT
j
(x, y)
– wartości zmian tem-
peratury wywołane bodźcem pobudzenia,
t
j
(x, y)
– stała czasowa
j-ego
komponentu.
Rys. 1
Schemat systemu diagnostycznego do badań klinicznych
Porównując wartości stałych czasowych t
j
, można wnioskować
o szybkości procesów wymiany ciepła w danej tkance. Stałe te za-
leżą w dużej mierze od wartości natężenia przepływu krwi, czyli
w ogólności od wartości efektywnego współczynnika przewodno-
ści cieplnej tkanki. Wpraktyce, po setkach eksperymentówokazało
się, że krzywe nagrzewania i chłodzenia mogą być z dużą dokład-
nością aproksymowanewyrażeniami dwueksponencjalnymi, m= 2.
Przykład badania termograficznego i przeprowadzonej anali-
zy przedstawiono na rysunku 2. Zaprezentowane wyniki zostały
obliczone dla badania w trzeciej dobie po zabiegu operacyjnym.
Kolejno zaprezentowano zdjęcie obszaru rany, badanie termo-
graficzne statyczne (Ts), obraz parametryczny znormalizowany
według zależności: różnica temperatury w danym pikselu i tem-
peratury średniej dla obszaru zainteresowania (Ts-Tmean), a na-
stępnie obrazy parametryczne wyznaczone dla modelu dwueks-
ponencjalnego [2]. Poszczególne obszary rany charakteryzują
