Инфракрасное знамение

Медицинский диагноз основывается как на видимых симптомах, так и на таких признаках болезни, которые можно заметить лишь с помощью соответствующих приборов. Рак молочной железы, вероятно, стал первым недугом, диагноз которого был значительно облегчен с появлением термографии; вскоре этот метод нашел применение и в диагностике сосудистых заболеваний мозга. Термографический аппарат ("тепловизор"), регистрирующий тепловое излучение тела в дальней ИК-области, дает картину распределения температуры в различных участках тела, выделяя их либо различными цветами, либо градациями плотности. На снимке мы видим одну из первых термограмм (в условных цветах), показывающую тревожную асимметрию теплового излучения полушарий мозга - тревожную потому, что она предвещает инсульт.

Хотя инфракрасное излучение было открыто не с помощью фотопластинки, а посредством термометрического зонда, вся история его изучения тесно связана с фотографией. Под ИК-фотографией обычно понимают фотографическую регистрацию ИК-излучения, отраженного или рассеянного объектом, тогда как термография регистрирует тепловое излучение самого объекта. Обычно термограммы удобнее получать в полной темноте.

На протяжении уже многих веков врачи считали важным для диагностики не только изменение общей температуры тела, но и характер распределения температуры по поверхности тела. Однако тыльная сторона руки - не слишком точный датчик; возможности термопар и даже радиометров также оказались ограниченными. Самым удобным прибором для врача был бы дистанционный аппарат, дающий двумерную картину распределения температуры по поверхности.

Не исключено, что разработку "тепловизоров" ускорила возможность военного применения термографии, и к середине 40-х годов чувствительность этих приборов достигла уровня, достаточного для регистрации распределения температуры человеческого тела. Понадобилось еще около 10 лет, чтобы приспособить их для диагностических целей, и тогда они впервые стали применяться в клинике для ранней диагностики рака молочной железы. Дальнейшее совершенствование шло по пути увеличения скорости сканирования, повышения чувствительности и разрешающей способности, использования цветового кодирования (глаз лучше различает оттенки цвета, чем переходы плотности).

Получение снимка на одном из первых термографов (модель Т-1) занимало 45 мин, но к середине 60-х годов это время сократилось до 4 мин (модель M1-А). Область спектральной чувствительности термографа 2-16 мкм, что соответствует изменению температурного максимума излучения абсолютно черного тела (идеального излучателя и поглотителя радиации) от 200 до 1500 К. Тело человека в этом смысле является практически "черным": если излучательную способность абсолютно черного тела принять равной 1, то излучательная способность нашей кожи равна 0,99. Таким образом, нормальная температура человеческого тела (37°С, или 310 К) попадает в область чувствительности прибора.

Автор приведенной здесь термограммы (нередко демонстрируемой как пример диагностического использования термографии) Р. Боулинг Барнес скончался в 1981 г.; его сын так описывает этот снимок: "Это цветное изображение лица отчетливо показывает тепловую асимметрию в области глаз, что является признаком грозящего инсульта. Темная дуга над правой бровью пациента сегодня рассматривается как верный симптом. Очень скоро мы узнали о способности термографа безжалостно обнажать этот тайный знак на лице человека, который и не подозревает о своей болезни. Я вспоминаю немало печальных моментов, когда снимок какого- то случайного посетителя или приятеля вдруг приоткрывал его роковую судьбу, которую невозможно было и предвидеть". Каждая градация цвета от темно-синего (почти черного) до красного соответствует повышению температуры на 0,25°С.

Температура кожи в основном определяется локальным кровообращением. Именно поэтому термография и оказывается столь чувствительным методом диагностики сосудистых заболеваний. В большинстве случаев инсульт вызывается уменьшением кровоснабжения мозга через сонную артерию; к тому времени, как был сделан этот снимок, Э. Вуд из университета шт. Северная Каролина показал, что термограф позволяет зарегистрировать 50-процентное уменьшение кровоснабжения. Инсульт обычно происходит, когда это уменьшение достигает 75%, так что вовремя сделанная термограмма может спасти человеку жизнь.

Примерно 1967 г. Стэмфорд, Коннектикут, США Р. Барнес, Стэмфорд. Термограф (сканирующий радиометр) Ml-А; изображение восстановлено в условном цвете Пленка 'Полароид'. 4 мин (время сканирования). Б. Барнес-младший [23, 284, 298]