Termografia w stomatologii

Naukowcom udało się opracować czułą termografię, dzięki której będzie można obserwować zmiany temperatury w rozdzielczości 1 milikelwina. Wskazują, że będzie można wykorzystać tę metodę do wczesnego przesiewowego wykrywania nowotworów — także raka jamy ustnej, którego u 80% chorych wykrywa się w zaawansowanym stadium.

Termografia z dokładnością do 1 milikelwina – wcześniejsze wykrywanie raka jamy ustnej

Termografia opera się na pomiarze wyemitowanego przez ciało promieniowania podczerwonego.  Dzięki tej metodzie wykrywa się temperaturę powierzchni i podpowierzchniową aktywność termiczną obiektu, a różnice w temperaturze poszczególnych obszarów są przedstawiane w postaci obszarów o różnej barwie. Im większa jest czułość termografii, tym dokładniej widać, w których dokładnie rejonach jest cieplej bądź chłodniej. W oparciu o uzyskany obraz można precyzyjnie wyodrębnić rejon o niższej bądź wyższej temperaturze.

Termografia a wykrywanie raka jamy ustnej

Ma to duże znaczenie dla diagnostyki medycznej, gdyż wyższą temperaturę mają obszary, w których toczy się stan zapalny lub proces nowotworowy. Wyższa temperatura obszaru zajętego przez raka spowodowana jest zwiększonym przepływem krwi przez ten rejon. Większy przepływ krwi w tym obszarze wynika natomiast z tego, że mnożące się bezustannie komórki nowotworowe wymuszają stałe zasilanie w składniki odżywcze, a ponadto doprowadzają do takich zmian w sygnalizacji międzykomórkowej, że zaczyna się tworzyć nowa sieć naczyń krwionośnych, których zadaniem jest lepsze ukrwienie rozwijającej się zmiany nowotworowej.

Ryc. 1. Badanie termograficzne

Termografia w podczerwieni jest nieinwazyjną i niejonizującą techniką obrazowania. Dlatego przy odpowiedniej czułości tej metody można ją wykorzystać do nieszkodliwego dla osoby badanej, bezpiecznego i powtarzanego dowolną ilość razy badania w kierunku wykrywania, lokalizowania nowotworów i monitorowania ich rozwoju.

1 milikelwin – niewielka miara wielkich możliwości diagnostycznych

Dotychczas stosowany sprzęt umożliwiał uwidacznianie różnic w zakresie 20-40 milikelwinów. Dzięki wynalazkowi naukowców z uniwersytetów w Berkeley i Singapurze dokładność rozdzielczości wzrasta i możliwe jest wykrywanie różnic już rzędu 1 milikelwina.

Badacze wskazują, że przy tak dużej precyzji termografii będzie można obrazować w czasie rzeczywistym aktywność pojedynczych komórek – nowotworowych lub bakterii. Oznacza to, że w stomatologii można będzie tę technologię zastosować nie tylko do bardzo dokładnej diagnostyki raka jamy ustnej na wczesnych etapach jego rozwoju, ale również i do detekcji aktywności drobnoustrojów zasiedlających obszar przyzębia czy kieszonki dziąsłowe.

Źródła:

https://advances.sciencemag.org/content/6/50/eabd8688
https://www.researchgate.net/publication/342664181_The_Advantage_and_Basic_Approach_of_Infrared_Thermography_in_Dentistry