Full Text

Введение. Стихийные бедствия, региональные конфликты и широкое использование транспортных средств привели к тому, что последствия травматических повреждений стали четвертой ведущей причиной летальных исходов, помимо этого, данная патология является первой причиной летальных исходов среди молодежи в возрасте до 45 лет. В настоящее время травматологическая помощь сталкивается с тремя основными проблемами: догоспитальная срочная медицинская помощь, неотложная помощь в стационарах, а также профилактика и интенсивное лечение травматических осложнений [1]. 

Послеоперационные осложнения являются проблемой, не теряющей своей актуальности на протяжении многих лет, в особенности для травматологического профиля. По статистике Всемирной Организации Здравоохранения (ВОЗ), каждый год в мире выполняется около 234 млн обширных оперативных вмешательств. Несмотря на пристальное внимание к данному вопросу со стороны системы здравоохранения и повышения качества жизни населения, риск развития послеоперационных осложнений по-прежнему остается значительным и составляет до 16%, из которых на инфекционные приходится 20%. Показатели состояния больного являются важным критерием при подготовке к оперативному вмешательству и прогнозировании его осложнений [2, 3]. 

Точная диагностика травматического повреждения и адекватный подход к ее лечению способствуют снижению частоты развития осложнений. Современные неинвазивные методы лучевой диагностики способны предоставить сочетание высокой информативности и скорости выполнения, а также объективной регистрации показателей [4]. Традиционные методы визуализации в диагностике послеоперационных осложнений, такие как компьютерная и магнитно-резонансная томография, а также ультразвуковое исследование не теряют своей актуальности в современной травматологии, однако являются более экономически затратными, а для их проведения и описания полученных результатов требуются узкоспециализированные специалисты. На фоне выше описанных методов существенно выделяется методика инфракрасной термографии (тепловидения), она несколько уступает им в точности и информативности, однако способна существенно их дополнить [5]. Так, например, Derruau S и соавт. (2018) оценили в своем исследовании возможности объединения медицинской термографии с другими методами инструментальной визуализации. Авторы продемонстрировали потенциал совместного использования тепловидения с магнитно-резонансной томографией [6]. В то же время в статье Nazzaro G (2020) описано применение комбинации термографии и цветной допплерографии, что также показало положительные результаты в диагностике и оценке возможных осложнений в послеоперационном периоде. Кроме того, термография может применяться в качестве метода для визуализации результатов лечения в режиме реального времени при проведении различного рода манипуляций, в том числе и интраоперационно [7].

Применение инфракрасной термографии варьируется в широких пределах. Тепловидение в области медицины применяется для исследования кровотока, работы мышц и выявления патологий онкологического профиля. Метод предоставляет данные о тканевой микрососудистой гемодинамике при мониторинге равновесия между доставкой кислорода и его потреблением. Технология может применяться для диагностики сосудистых нарушений и для оценки перфузии тканей во время движения или реакции на лечение или во время его, в связи с его простой в использовании для прикроватных измерений [8].

В травматологической и ортопедической практике методика инфракрасной термографии чаще используется с целью диагностики хронических поражений позвоночного столба и костей в целом, таких как сколиоз, остеопороз и остеохондроз [9]. При острых травматических повреждениях чаще используется для интраоперационного, а также послеоперационного мониторинга с целью предупреждения или наиболее ранней диагностики развития осложнений, так как исход заболевания напрямую зависит от своевременной и адекватной диагностики, а также определения доминирующего повреждения [4, 10, 11, 12].

Распространение метода термографии в медицинской практике обладает большим потенциалом и способен быстро предоставить объективную информацию о состоянии организма больного [13].

Целью настоящего исследования является анализ данных о практическом значении и роли метода медицинской термографии в диагностике и прогнозировании исхода послеоперационных осложнений у больных травматологического профиля.

Материалы и методы. В ходе настоящего исследования был проведен анализ как отечественных, так и зарубежных литературных источников на тему возможностей и перспективы использования медицинской термографии в современной травматологии. Базой для поиска информации послужили MedLine (PubMed), Научная электронная библиотека, интегрированная с Российским индексом научного цитирования, eLIBRARY, а также Scopus.

Результаты. Температурный показатель можно назвать одним из ключевых индикаторов при выявлении большей части патологий хирургического и травматологического профилей.  Температура кожи здорового человека в стандартизированных условиях окружающей среды находится в узко определенном диапазоне и зависит от интенсивности кровообращения в нижних слоях кожи. Любые отклонения в температуре поверхности могут иметь множество причин, такие как воспалительные, опухолевые, инфекционные и др. В современной медицинской практике метод инфракрасной термографии является одним из наиболее востребованных и актуальных, однако в данный момент методика еще не нашла широкого распространения, и ее использование недостаточно сильно освещено в научном сообществе [14–17]. 

Главным компонентом, необходимым для проведения тепловизионного исследования, является термографическая камера, которая фиксирует интенсивность длинных инфракрасных лучей, преобразуя их в электрические сигналы и сравнивая их с зависимостью от излучения температуры в памяти камеры [18]. Современные термографические устройства имеют небольшие размеры, обладают высокой чувствительностью (0.02°C) и высоким разрешением для обеспечения более четких изображений. Вместе с этим, в последние годы некоторые производители медицинских тепловизоров начали выпускать недорогие камеры с ограниченными функциями, что существенно снизило качество получаемого изображения, а также надежность проведения метода [19].

  Методики проведения термографии

В основе метода медицинской термографии лежит измерение естественного теплового излучения от поверхности тела человека в невидимой инфракрасной области электромагнитного спектра, это позволяет визуализировать и количественно оценить температуру поверхности объекта. На данный момент выделяют 3 основные методики проведения термографического исследования: локально-проекционную, дистантнопроекционную и динамическую [9].

Локально-проекционная – фиксирует излучение, исходящее от кожного покрова в очаге локализации патологического процесса, и основывается на трансформации механизмов терморегуляции под воздействием патологического процесса [20].

Дистантно-проекционная – фиксирует особенности инфракрасного излучения за пределами проекции очага локализации патологического процесса. В основе данной методики лежит нервно-рефлекторный механизм, сообщающий тепловую информацию об очаге поражения за его пределы [21].

Динамическая – фиксирует модификацию инфракрасного излучения в течение определенного временного промежутка (в динамике). В основе данной методики лежит изменение объема инфракрасного излучения за счет изменения активности патологического процесса. Исследование проводится с применением провоцирующих тестов, способствующих быстрому изменению интенсивности излучения, а также повышающих нагрузку на механизмы терморегуляции и, как следствие, многократно усиливающих проявление имеющихся синдромов [9, 21].

Методика медицинского тепловидения помогает достаточно точно выявить изменения теплопродукции и теплопереноса на поверхности тела и, следовательно, установить расстройства кровообращения, иннервации, а так же другие патологические изменения. За счет выраженного развития сосудистой сети в коже и подкожно-жировой клетчатке поверхностный кровоток является важным индикатором патологического процесса. Температура кожных покровов зависит от интенсивности кровообращения, метаболических процессов, протекающих в тканях, а также от теплопроводности самих тканей. Таким образом, инфракрасная термография позволяет косвенно судить о функциональных нарушениях микроциркуляции [22, 23, 24]. Локальные нарушения микроциркуляции, как правило, указывают на наличие воспалительных или дистрофических процессов [25]. В качестве подтверждения чувствительности термографического метода для оценки микроциркуляторного русла может быть проведена регистрация сосудистых реакций [26, 27].

Преимущества и недостатки термографии 

Применение инфракрасной термографии имеет ряд преимуществ перед другими методами инструментальной диагностики. Данная методика представляет собой быстрый, безболезненный, бесконтактный, неинвазивный и безрадиационный метод фотографического изображения различий в температуре поверхности кожи, что позволяет произвольно повторять запись неограниченное количество раз без малейшего вреда для здоровья человека [28, 29, 30, 31]. Термическая визуализация помогает выявить мельчайшие изменения в подлежащих тканях, а также неврологические, сосудистые и метаболические патологии. Для данной цели применяются современные инфракрасные тепловизионные камеры, которые обладают высокой температурной чувствительностью и производят тепловые изображения с высоким разрешением. В сравнении с другими более привычными методами визуализации, используемыми для диагностики послеоперационных осложнений, такими как ультразвуковое исследование и магнитно-резонансная томография, метод инфракрасной термографии отличает полное отсутствие специфических противопоказаний.  Помимо этого, из преимуществ медицинского тепловидения стоит выделить низкие эксплуатационные расходы и более короткое время обработки изображений. Процесс проведения процедуры является менее трудоемким, по сравнению с другими инструментальными методами диагностики, не требует значительной квалификационной подготовки и может проводиться средним или даже младшим медицинским персоналом [32, 33, 34, 35]. Кроме того, техника, применяемая для проведения термографического исследования, не требует дополнительных расходных материалов или какого-либо обслуживания и практически не подвержена влиянию «человеческого фактора» [36, 37].  

Однако несмотря на все свои преимущества термография имеет также ряд недостатков, среди которых можно выделить техническое несовершенство аппаратуры и относительно небольшое качество полученных в ходе исследования изображений, а также неспецифичность метода и гипердиагностику. Результаты термографических измерений могут варьироваться даже при отсутствии патологических изменений в зависимости от таких факторов как время суток и года, состояния сознания, возраста, гормонального фона, а также ряда лекарственных препаратов [38, 39]. Дополнительно из недостатков можно выделить относительно небольшую проникающую способность. Мельников С.В. и соавт. (2024) отмечают неспособность выявления патологий на глубине более 2 см, что делает невозможным использование медицинской термографии в качестве единственного метода диагностики [5]. Помимо этого, широкому применению метода в данный момент препятствует недостаток в объективности данных анализа термограмм, однако Виндерлих М.Е. и соавт. (2020) считают, что изменить данную ситуацию возможно за счет применения современных моделей тепловизоров, имеющих более высокое разрешение, а также использования унифицированных автоматических программ для обработки термоизображений [40].

При этом следует отметить различную ценность тепловизионного исследования при разных патологических процессах, так, в ряде случаев, по результатам нативного исследования органов и тканей, обладающих явной патологией, на их термограммах могут отсутствовать какие-либо отклонения, что происходит за счет нивелирования возможных температурных нарушений, так как температура глубинных тканей шунтируется и видоизменяется при прохождении покровных тканей, связочного и костного аппаратов. Однако термография позволяет точно выявлять локальные изменения температуры, существуют и диаметрально противоположные клинические ситуации, когда верное заключение может быть сформировано только на основании термограмм [39, 40]. 

Термография в предоперационном периоде

Изменение распределения энергии и, как следствие, изменение теплового излучения и его визуализации на термограмме происходят при любых изменениях, существующих в норме морфо-функциональных характеристик тканей конечности, а также ее топографии. Так как паттерн инфракрасного излучения в первую очередь определяется местной и общей регуляцией кровотока в ткани, условной норме соответствуют здоровые ткани с неизмененным кровотоком и сохранными нервными путями управления терморегуляцией. Использование тепловидения помогает оценить и сравнить состояния до и после оперативного вмешательства, а также отследить изменения в динамике, что дает возможность определить эффективность проводимого лечения и предупредить или выявить развивающиеся осложнения на ранних стадиях [41, 42].

В целях более детального определения локализации патологического процесса ряд авторов предлагает составление термотопрографических карт. Для их создания производится серия тепловых и оптических снимков, которые впоследствии объединяются в единое краевое изображение и используются для оценки преобразований шаблонов конечностей в процессе локализации. В соответствии с преобразованиями шаблонов, температурные карты рассчитываются и сопоставляются друг с другом с целью определения группы областей, превышающих определенный температурный порог. Полученный набор потенциальных областей локализации патологического процесса фильтруется в соответствии с особенностями изменения температуры, чтобы получить окончательный список пораженных областей [43, 44]. Так, в исследовании Kesztyüs D (2023) было проанализировано 168 термографических изображений, и описанный выше алгоритм дал точность 95.83% для обнаружения контура стопы и 94.28% для обнаружения областей воспаления. Данный автоматизированный алгоритм обладает повышенной точностью выявления патологических процессов и может быть использован для улучшения термографической диагностики, а также для разработки мобильной системы тепловидения [33].

Аналогичным образом, Vardasca R (2012) исследовал на модели симметричность распределения температуры верхних и нижних конечностей, используя инфракрасную термографию для составления и анализа отличий теплового профиля у здоровых и больных людей [45]. Так как температурное поле на поверхности любого организма отражает внутренние воспалительные процессы, происходящие в нем, вазодилатация и формирование местной воспалительной реакции должны сопровождаться изменением распределения температуры кожных покровов поврежденного участка тканей [40, 46]. Сразу после травматического эпизода происходит разрыв сосудов и немедленная воспалительная реакция области травмы в окружающих ее тканях [47]. Острый воспалительный процесс стимулирует выработку цитокинов, которые накапливаются в месте травматического поражения, что повышает метаболизм и температуру окружающих тканей [19, 48]. Воспалительный процесс и изменения в перфузии крови вызывают изменение термической картины, видимой на коже, с помощью медицинской инфракрасной термографии [49, 50]. С учетом данных аспектов, методику инфракрасной термографии возможно применять с диагностической целью при травматических повреждениях конечностей [51].  Известны корреляционные соотношения между пространственным перераспределением поверхностной температуры и анатомической структурой подкожных тепловых источников как в норме, так и при различных патологиях. При инфекционных и воспалительных реакциях, как и в начальных стадиях травмы, отмечается местное повышение температуры тела [9, 52]. 

Высокая точность составления температурного портрета значительно увеличивает потенциал использования метода термографии, однако стоит также учитывать, что в норме на поверхности тела присутствуют определенные перепады температуры, что не является проявлением патологического процесса. Так, например, температурные перепады на поверхности спины в норме не превышают 0.2°C, а при наличии патологий температурный градиент может достигать 0.8–3.0°C [17]. Хижняк Е.П. и соавт. (2020) отмечают, что коррекция термографических изменений по образцу типа „черное тело”, расположенному в поле зрения тепловизора, может способствовать снижению погрешности температурных измерений до 0.2°C, существенно увеличивая надежность методики и, как следствие, своевременного выявления и предупреждения развития осложнений [53]. Также необходимо учитывать наличие тепловых помех, что особенно важно при использовании более простых и дешевых устройств, так как температура кожи на различных участках тела может колебаться на целых 8°C в зависимости от таких факторов, как наличие одежды, температуры и влажности в помещении [5].

Термография в интраоперационном периоде

Контроль температуры в интраоперационном периоде помогает выявить лихорадку, злокачественную гипертермию или, наоборот, гипотермию организма [54]. Интраоперационная гипотермия может привести к ряду различных осложнений, включая снижение скорости репарации раневой поверхности, коагулопатию и др. Тем не менее, исследования показали, что, несмотря на активные меры предотвращения снижения температуры, переохлаждение в течение первого часа анестезии остается довольно распространенным явлением, чтобы стимулировать поддержание интраоперационной нормотермии, в качестве показателя ее качества было введено управление температурой. Для соблюдения данного показателя все оперативные вмешательства продолжительностью более 60 минут и с использованием общей анестезии должны содержать доказательства активного внутриоперационного потепления. Если активное согревание не применяется, температура тела больного должна быть не менее 36°C в течение 30 минут до и 15 минут после документально подтвержденного прекращения анестезии. Через некоторое время данная методика была обновлена, температурный порог был изменен минимум до 35.5°C, также была устранена возможность только сообщать об „использовании активного согревания” [55, 56].

Sessler DI и соавт. (2021) отмечают, что „неразогретые” пациенты во время оперативного вмешательства становятся наиболее подвержены гипотермии, что нередко приводит к развитию осложнений, при этом даже незначительная степень гипотермии может спровоцировать серьезные осложнения вплоть до коагулопатии. Целью мониторинга температуры является выявление тепловых нарушений и поддержание соответствующей температуры тела во время анестезии. Большинству пациентов, получающих общую анестезию, следует измерять или достоверно оценивать основную температуру тела в течение более 30 минут. Если гипотермия специально не показана (например, для защиты от ишемии), следует приложить усилия для поддержания интраоперационной температуры выше 36°C [54].

Любые оперативные вмешательства представляют собой потенциальный триггер, провоцирующий развитие воспалительной реакции, а несбалансированное и неограниченное интраоперационное воспаление может развиться вплоть до системной воспалительной реакции, включающей активацию эндотелиальных клеток, повреждение гликокаликса, высвобождение воспалительных медиаторов и активацию нейтрофилов и других иммунных клеток и, в конечном итоге, разрушение тканей и органов [57]. Помимо воспалительного стимула прямой травмы тканей, оперативное вмешательство также несет в себе высокий риск развития интра- и послеоперационных инфекций [58, 59]. Знание основных патофизиологических изменений в воспалительных условиях, в особенности температурных, имеет решающее значение для клиницистов, чтобы интерпретировать диагностические тесты и принимать решения об адекватных терапевтических вмешательствах [52].

Некоторые авторы проводили тепловизионную оценку воспалительного процесса в ходе операции. Polidori G и др. (2017) выполнили интраоперационную термографию, при этом антисептический спиртовой раствор был нанесен на воспалительные участки перед визуализацией, чтобы сделать различия между здоровой и воспаленной кожей более очевидной [60]. Кроме того, о возможностях комбинирования термографии с другими инструментальными методами визуализации доложили Derruau S и соавт. (2018), в своем исследовании они продемонстрировали потенциал совместного применения тепловидения совместно с магнотно-резонансной томографией. Первоначально участки воспаления были выявлены в предоперационном периоде с помощью МРТ, а термография проводилась в режиме реального времени непосредственно в операционной [6].

Chava SK и соавт. (2023) применяли инфракрасную термографию в процессе проведения операций по пересадке тканей и заметили, что после отсепарирования лоскута от донорской области он вступает в стадию ишемии, во время которой его температура понижается до комнатной и теряется активная циркуляция. После создания сосудистых анастомозов лоскуты становятся теплее из-за восстановления кровообращения, о чем свидетельствует динамическая инфракрасная термография, серийные статические изображения или видео. При выявлении на термограммах нарушений восстановления температуры принимались коррективные меры для предотвращения сжатия и перегиба сосудов [61].

Термография в послеоперационном периоде

Термографический мониторинг больных в послеоперационном периоде имеет не меньшее значение, чем в интраоперационном периоде, он помогает выявить первые признаки развивающихся осложнений. Особую эффективность метод демонстрирует на ранних стадиях, когда клинические признаки еще не проявили себя [4, 62]. 

Гнойно-воспалительные осложнения

Послеоперационные инфекционные осложнения развиваются в 0.5–3% случаев всех оперативных вмешательств. Инфекция области оперативного вмешательства является основным источником внутрибольничных инфекций у травматологических больных, характеризующаяся сложным и многофакторным патогенезом. Поверхностные раневые инфекции составляют более 50% среди всех послеоперационных инфекций и характеризуются поражением кожи и мягких тканей, регулярно проявляющихся и персистируют в виде абсцессов, требующих оперативного вмешательства [63, 64, 65]. Ультразвуковое исследование при абсцессах выявляет неспецифические скопления жидкости в мягких тканях с характерной зернистостью. Отмечается, что разница температур между пораженной и контрлатеральной незатронутой стороной для абсцесса составляет 1.49±1.0°C [66]. Больные с данной патологией обычно не проявляют системных признаков инфекционного поражения, могут присутствовать лихорадка и лейкоцитоз. При этом термографическое исследование может первоначально выявить признаки воспалительного процесса в пораженной области, однако для составления более точной клинической картины его использование рекомендуется совместно с дополнительными методами лучевой и лабораторной диагностики [67].

Глубокие раневые инфекции поражают глубоколежащие ткани, включая мышцы и фасции. Причины послеоперационных раневых осложнений разнообразны, начиная от прямого контакта или воздушно-капельного передачи и заканчивая загрязнением эндогенными микроорганизмами, на чувствительность которых влияют различные факторы. Схемы инфицирования могут варьироваться в зависимости от хирургической манипуляции, оперативного подхода и географического местоположения. Факторы риска можно классифицировать на факторы пациента и процедуры. Пациенты с глубокими раневыми инфекциями с большей вероятностью будут демонстрировать системные признаки инфекционного процесса. Лабораторное обследование обычно показывает лейкоцитоз со сдвигом влево, при проведении также может наблюдаться повышенный уровень прокальцитонина и С-реактивного белка. При использовании медицинской термографии можно увидеть локальные изменения температурного фона, что даст возможность заподозрить наличие инфекционного раневого процесса [65].

Отдельную группу представляют некротизирующие инфекции мягких тканей, так как они способны затрагивать любые ткани, включая мышцы и фасции, а также быстро распространяться по фасциальным или тканевым плоскостям. Термографические исследования могут помочь подтвердить диагноз, но при этом не должны задерживать оперативное вмешательство [68].

Концепция применения медицинского тепловидения в диагностике патологий основана на измерении выделяемого в ответ на воспаление тепла и количественной оценке температуры поверхности, тем самым обеспечивая оценку микроциркуляции в определенной области. Aboushady MA и соавт. (2021) отмечают, что разница температур более 3°C, как правило, указывает на наличие инфекционного процесса [67].  Несмотря на то что диагностика поверхностной раневой инфекции обычно не вызывает затруднений, выявление глубоких раневых патологий, особенно у пациентов с ожирением может привести к определенным проблемам в ходе установления диагноза. Визуализация пораженной области с помощью инфракрасной термографии в комплексе с ультразвуковыми методами или компьютерной томографией может помочь установить глубину, масштаб и анатомическое поражение [69]. 

Отдельно следует выделить остеомиелит, так как он занимает особое место среди осложнений травматологического профиля. Диагностика остеомиелита является многогранной, где для постановки диагноза требуется сочетание клинического обследования и диагностической оценки [70, 71]. Как правило, для постановки диагноза остемиелит необходимо наличие у больного хотя бы одного из четырех клинических признаков, таких как лихорадка (более 38°C), явления местного воспаления, подозрение на остеоартриальную инфекцию и снижение подвижности и отек суставов, а также одного положительного исследования (культуральное исследование крови, гнойная суставная жидкость, культура от аспирации сустава или визуализация воспалительного процесса области пораженной кости или сустава). При этом визуализация играет решающую роль в диагностике остеомиелита, но в то же время влечет за собой дополнительные расходы для пациента или системы здравоохранения. Наиболее распространенным методом является рентгенологическое исследование, оно дает возможность выявления признаков остеомиелита, таких как остеопения, разрушение костной ткани с последующими периостальными реакциями. Однако, описанные признаки проявляются на более поздних стадиях и отсутствуют у 80% больных в первые 2 недели, что существенно затрудняет диагностику и удлиняет начало проведения терапии. При цветной допплерографии вокруг пораженной кости определяется отек мягких тканей. Компьютерная томография имеет более высокое разрешение по сравнению с вышеперечисленными методами и более точно определяет периостальные реакции и секвестрацию. Вместе с этим данные методы информативны только на более поздних стадиях развития остеомиелита. Термография способна выявить признаки остеомиелита еще на доклинических стадиях за счет локального усиления микроциркуляции и, как следствие, повышения температуры [72, 73, 74]. 

Тромбоз вен травмированных конечностей

Тромбоз является не менее частым и серьезным осложнением оперативного вмешательства и характеризуется прижизненным свертыванием крови в просветах сосудов, обтурирующих их и препятствующих нормальной гемодинамике. Чаще всего для переломов характерно образование тромбов как в поверхностных, так и глубоких венах конечностей. При этом тромбоз глубоких вен более проблематичен в диагностике и наиболее опасен с точки зрения дальнейших осложнений, так как является промежуточным звеном развития тромбоэмболии магистральных сосудов. Статистика говорит об увеличении частоты возникновения тромбозов и тромбоэмболий, а также о высокой летальности больных, составляющей от 20 до 35%. В основе своевременной специализированной помощи лежит ранняя и наиболее точная диагностика развивающихся осложнений [75, 76, 77, 78]. Вместе с этим стоит отметить, что в 3–5% известных случаев тромбоэмболия протекает в практически бессимптомной форме. Невозможность своевременной диагностики приводит к летальным осложнениям – тромбоэмболии легочной артерии и ее крупных ветвей, при этом тромбоэмболия развивается раньше, чем проявляются первые клинические признаки тромбоза, что сильно усложняет ее профилактику [79, 80, 81, 82].

Патогенез тромбоза имеет мультифакторное происхождение, в его основе лежит повышенная агрегация тромбоцитов, которая усиливается под действием катехоламинов, выбрасываемых в кровь еще в процессе оперативного вмешательства. Вынужденное положение травмированной конечности в послеоперационном периоде и длительная иммобилизация приводит к компрессии сосудов, замедлению кровотока, перерастяжению и микроразрывам сосудистой стенки, что также способствует образованию тромбов. Использование средств внешней фиксации практически полностью перекрывает отток крови по поверхностным венам, нарушая работу „мышечной помпы”, а малоподвижность на фоне постельного режима заметно снижает функцию диафрагмы брюшной полости как главного насоса для оттока венозной крови от таза и нижних конечностей. Заметно усугубляет ситуацию и послеоперационная воспалительная реакция, которая активирует систему свертывания крови и еще больше увеличивает вероятность тромбообразования [75, 83, 84]. Так, практически каждый пациент травматологического профиля имеет несколько факторов риска развития тромбоза вен, что говорит об особой актуальности данной проблемы и необходимости постоянного мониторинга функционирования венозного русла. Стоит отметить, что нередко тромбоз глубоких вен протекает в бессимптомной форме и без явных клинических проявлений, в особенности температурных, поэтому для более точной диагностики и выявления заболевания на более ранних стадиях рекомендуется использовать термографию в комплексе с другими методами лабораторной и инструментальной диагностики тромбоза [83, 85, 86]. 

При этом Божкова С.А. и соавт. (2022) отмечают, что больные с переломами костей нижних конечностей и таза, а также с политравмой представляют собой отдельную группу риска развития послеоперационного тромбоза. Это происходит за счет многоэтапной активации свертывающей системы, так как помимо первичной травмы они переносят оперативные вмешательства по остеосинтезу, которые повторно стимулируют гемостатический каскад, при этом пострадавшие с политравмой, как правило, нуждаются в проведении нескольких этапных операций с относительно небольшими интервалами, что в разы увеличивает риск развития послеоперационных тромбов [75]. 

Несращение переломов

Несращение перелома является достаточно распространенным травматологическим осложнением, и в зависимости от локализации перелома и проводимого лечения риск нарушения сращения кости колеблется от 5% до 10%. Данное осложнение может возникнуть в процессе заживления перелома и обуславливается отсутствием образования новой костной ткани в период заживления, которое может усугубиться сегментарной потерей костной массы, инфекциями, типом перелома, деформацией или нарушением внутренней фиксации. Внутренние термические изменения во время заживления костей отражаются на соседних тканях и связаны с изменениями в кровотоке и/или инфекцией области травмы, которые в конечном итоге проявляются в виде изменений температуры кожи [87, 88].  

Выделяют несколько стадий заживления костной ткани. Первая стадия представляет собой воспалительный процесс, при котором наблюдается усиление микроциркуляции в месте перелома, с очаговым отеком и местным увеличением температуры кожи. Вторая фаза заключается в образовании мягкой костной мозоли, для нее характерно повышение внутренней температуры кости, а также прилегающих областей за счет увеличенного кровоснабжения, необходимого для ремоделирования костной ткани. На третьей стадии образуется твердая костная мозоль, температура кости и прилежащих к ней тканей постепенно начинает снижаться и полностью возвращается к физиологической при полном завершении процессов ремоделирования, что соответствует четвертой фазе заживления кости. Последующее наблюдение за клинической динамикой заживления переломов костей проводится при помощи метода рентгенологического исследования, который считается золотым стандартом в оценке ортопедической травмы [47, 89]. 

Хорошая васкуляризация с достаточным кровоснабжением признана важным фактором для сращения костных фрагментов, так как ишемические и гипоксические среды не благоприятствуют восстановлению костей. При диагностике несращения перелома температура травмированной конечности становится ниже из-за отсутствия достаточного количества сосудов для ремоделирования кости, за счет чего кость прерывает процесс репарации [90]. Di Benedetto M и др. (1996) в своем исследовании наблюдали области с понижением температуры при нетяжелых травматических повреждениях [91].

Легочные осложнения

Пневмония является одним из наиболее распространенных послеоперационных осложнений, в том числе и травматологического профиля. Так, у больных, перенесших оперативное вмешательство по поводу перелома бедра, она развивается в 3–9% случаев [92, 93]. Послеоперационная пневмония связана с негативным прогнозом и высокими показателями летальности [94]. Для обеспечения рациональной реализации профилактических мероприятий при легочных инфекциях после переломов бедра у пожилых людей необходимо оценивать ряд факторов риска, которые могут быть связаны с легочными инфекциями, в числе которых можно выделить пожилой возраст, более низкий индекс массы тела, более длительная продолжительность операции [95], а также мужской пол и более низким уровнем альбумина в сыворотке крови [96]. Эффективной стратегией лечения послеоперационной пневмонии при переломе бедра является выявление факторов риска и их предотвращение путем своевременного скрининга и лечения [97, 98]. 

Легочные инфекционно-воспалительные осложнения, такие как пневмония, являются одним из наиболее распространенных осложнений при травмах грудной клетки и политравме. Травматические повреждения структуры легочной ткани, а также общая тяжесть травмы играют решающую роль в развитии воспаления. В целях предупреждения развития осложнений и упрощения их диагностики рекомендуется провести анализ результатов компьютерной томографии грудной клетки при поступлении в стационар и по итогам проведенного лечения, а также регулярно проводить термографические исследования с целью определения динамики состояния легочной ткани в процессе проведения лечения и оценки проводимой терапии [4].

Вазодилатация капилляров легочной ткани вследствие гиперемии и воспаления связана с повышением температуры надо областью грудной клетки. Инфракрасная термография очень чувствительна для выявления даже небольших изменений в распределении температуры. Однако Martinez-Jimenez MA и соавт. (2021) отмечают, что несмотря на то, что измерение температуры с помощью инфракрасных термографов широко используется в качестве скринингового инструмента при диагностике пневмоний, ее диагностическая эффективность по-прежнему недостаточно освещена в научном сообществе. В настоящий момент в диагностике послеоперационных пневмоний большей распространенностью по-прежнему обладают методы флюорографии, компьютерной и магнитно-резонансной томографии, при этом проведение термографического исследования способно существенно дополнить полученные результаты [99].

Диагностика и профилактика осложнений при трансплантации

Отдельно необходимо остановиться на восстановительном периоде у больных с дефектами мягких тканей нижних конечностей при проведении оперативного вмешательства с использованием трансплантации [12, 54, 100, 101]. 

Мониторинг трансплантированного лоскута в послеоперационном периоде имеет большое значение, так как исход развивающихся осложнений напрямую зависит от количества времени, прошедшего с момента развития до его устранения. Если кровообращение в лоскуте не будет восстановлено в течение 8–12 часов, жизнеспособность данного свободного тканевого трансплантата может оказаться невозможным из-за феномена «no-reflow». Данное явление возникает из-за накопления осадка и тромбоза в микроциркуляции наряду с набуханием эндотелиальных клеток. Раннее распознавание нарушения приживаемости лоскута приводит к успешному восстановлению [61].

Для повышения эффективности лечения и улучшения послеоперационного качества жизни пациентов Shen H и соавторы (2022) предлагали применение медицинского тепловидения. Инфракрасная термография может использоваться для картирования и разметки трансплантационных лоскутов, а также интра- и послеоперационного мониторинга, что способствует снижению травматизации и профилактике осложнений в донорской зоне [100]. 

В исследовании Мельникова С.В. (2024) было продемонстрировано использование медицинского тепловидения с целью выявления нарушений перфузии трансплантационного лоскута. При этом мониторирование проводилось спустя 4, 8, 12 и 24 часа после оперативного вмешательства и, начиная со второго дня, по 2 раза в сутки через каждые 12 часов вплоть до седьмого дня. Подобная схема проведения обследования способствовала более точной регистрации динамики изменений прооперированной конечности [5].

Кроме того, Xiaogang Ji и соавт. (2023) предложили новую методику автоматизированного предоперационного проектирования лоскута. Авторами был предложен морфологический алгоритм выравнивания кожных ран, основанный на иерархических значениях. В первую очередь, производится трехмерное термографическое сканирование кожной раны с целью получения пространственной сетчатой модели, затем многослойная сетка топологически сопоставляется с плоскостью. Впоследствии напряжение кожи моделируется с помощью механического метода, и форма кожной раны оптимизируется слой за слоем. Наконец, метод сглаживания с несколькими разрешениями используется для сглаживания разработанного пограничного контура и подгонки кривой для получения плана руководства для предоперационного проектирования аутотрансплантата. Результаты исследования показали, что использование термографии может помочь точно определить форму кожных ран и количественно проанализировать результаты предоперационного дизайна кожных лоскутов [102]. 

Дополнительно следует отметить, что разница температур между здоровой и травмированной конечностями продолжает сохраняться на протяжении достаточно длительного времени. В статье Величко М.Н. (2023) описан случай полного восстановления температурной симметрии по окончании 18 месяцев с момента реабилитации, что говорит об увеличении метаболической активности и местном усилении кровотока, характерных как для активных регенераторных процессов, так и для локальных воспалительных процессов. Таким образом, использование медицинской термографии способно помочь не только в предупреждении и диагностике послеоперационных осложнений, но и в оценке проведенного лечения [13].

Обсуждение.  Мнения представителей научного сообщества об использовании методик медицинской термографии неоднозначны. Так, например, Яруллина И.Х. (2021) высказывает мнение о значимой роли термографии в определении причин патологии и подборе эффективной тактики лечения, но в то же время отмечает его недостаточную распространенность в клинической практике [25]. Marina CN и соавторами (2019) было проведено перспективное исследование для оценки пред- и послеоперационного статуса пациентов травматологического профиля. Предоперационная оценка помогла оценить вовлечение костей, площадь воспалительного процесса и инфицирования, а также определить необходимость оперативного вмешательства. Послеоперационная оценка была полезна для предотвращения и снижения частоты осложнений. По их мнению, термография может стать новым полезным и неинвазивным методом инструментальной диагностики, особенно в больницах неотложной помощи, чтобы быстро и объективно оценивать состояние ран и при необходимости оперативно прибегать к оперативному лечению [103]. 

В то же время Канадский исследователь Allen GC (2022) отмечает, что термографический мониторинг все еще не является обязательным при проведении оперативных вмешательств, несмотря на то что он „настоятельно рекомендуется” к применению [100]. Интраоперационный мониторинг температуры является не менее важным, чем послеоперационный, так как не выявленные во время проведения оперативного вмешательства нарушения способны привести к более серьезным осложнениям в послеоперационном периоде, данную позицию также поддерживают Владимирова Е.С. (2021) [4], Виндерлих М.Е. (2020) [40], а также Яровенко Г.В. (2023) [24].

Каштанова А.Д. (2019) и Бондаренко С.В. (2019) придерживаются целесообразности применения неинвазивных методов мониторинга раневого процесса, к которым относится термография. Результаты термографии могут подтверждать и отрицать наличие раневых осложнений, а также предоставить более точное понимание клеточных процессов регенерации за счет оценки изменения площади раневой поверхности [104, 105]. 

Заключение. Метод инфракрасной термографии является одним из перспективных методов диагностики в современной медицине, в особенности травматологии. Он обладает рядом ряд преимуществ в сравнении с другими методами инструментальной диагностики, такими как неинвазивность, полное отсутствие противопоказаний и ограничений по количеству проведенных исследований в силу отсутствия какого-либо излучения, исходящего от аппарата. В то же время метод не является полностью самостоятельным, однако способен существенно увеличить информативность обследования при использовании в комплексе с другими диагностическими методиками. Вместе с этим, в настоящее время данный метод еще не получил достаточно широкого применения в силу недостаточной освещенности со стороны медицинского сообщества. Проведение большего количества исследований, раскрывающих потенциал медицинского тепловидения, поможет привлечь к нему внимание и поспособствует его распространению, в том числе и в травматологической практике. 

About the authors

Артем Морозов

ФГБОУ ВО «Тверской государственный медицинский университет Минздрава России»

Author for correspondence.
Email: ammorozovv@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4213-5379

кандидат медицинских наук, доцент; доцент кафедры общей хирургии

Russian Federation, 170100, Россия, Тверь, ул. Советская, д. 4

P G Kogan

Russian Scientific Research Institute of Traumatology and Orthopedics named after R.R. Vreden

Email: pgkogan@rniito.ru
ORCID iD: 0000-0002-7179-4851

кандидат медицинских наук; врач травматолог-ортопед

Saint Petersburg, Russia

Konstantin I. Khorak

National Medical Research Center for Traumatology and Orthopedics named after R.R. Vredena

Email: ammorozovv@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4043-4164

Resident in Traumatology and Orthopedics

Russian Federation, 195427, Санкт-Петербург, улица Академика Байкова, д. 8

Maria E. Piskareva

ФГБОУ ВО Тверской ГМУ Минздрава России

Email: ammorozovv@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4329-2539

Student

Russian Federation, 170100, Россия, Тверь, ул. Советская, д. 4

References

Supplementary files