La termografia in medicina

La misurazione della temperatura si è dimostrata un valido mezzoper la diagnosi di alcune malattie, come i tumori e le artriti,e per il controllo dell'efficacia di trattamenti terapeutici.

di Jacob Gershon-Cohen

M

isurare la temperatura di unmalato per ricavarne infor-mazioni relative alla sua ma-

lattia è diventata una pratica talmentecomune che difficilmente si potrebbeimmaginare un medico, una infermie-ra o una famiglia sprovvisti di termo-metro. Negli ultimi anni, questa prati-ca si è però estesa e si sono incomin-ciate a fare accurate misurazioni delcalore emesso dal corpo. Questa tecni-ca, nota con il nome di termografia, sibasa sul principio che la temperatura

della cute può variare da zona a zona,in rapporto con i processi circolatori ocellulari che hanno luogo all'interno delcorpo. La termografia, praticata via viada un numero sempre maggiore di me-dici, è riuscita a ottenere interessantirisultati nella individuazione di tumori,nella determinazione della sede e del-la estensione di processi artritici, nellamisura della profondità di distruzionitessutali da ustioni e congelamenti, ein altri impieghi diagnostici. Un modoper misurare la quantità di calore emes-

sa da una data regione del corpo è diapplicare sensori termici sulla pelle.Nelle nostre ricerche all'Albert EinsteinMedical Center di Filadelfia, abbiamoinvece preferito impiegare un sistemache esplora a distanza una determinataregione corporea e ne rileva le varia-zioni termiche trasformando le radia-zioni termiche in segnali luminosi ri-producibili su pellicola fotografica. Ilrisultato è una fotografia in cui le partipiù calde della regione corporea esplo-rata appaiono di colore grigio chiaro,

Termogramma delle mani che mostra variazioni della tempera-tura ottenuto con il termografo di Barnes. L'apparecchiaturafornisce una fotografia nella quale le zone calde risultano piúchiare di quelle fredde. In alto si può vedere la scala di riferi-mento che viene normalmente posta a fianco della parte del cor-

po da analizzare; la scala emette calore a temperature note ren-dendo cosi possibile un confronto sufficientemente accurato conle temperature riscontrate nella regione corporea analizzata. Ledistorsioni che appaiono nel termogramma sono dovute alle pro-prietà ottiche del sistema analizzatore nel termografo di Barnes.

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Termogramma ottenuto con un'apparecchiatura, l'evaporografo, ancora sperimentale,ma molto promettente dal punto di vista qualitativo: le immagini, che sono a colori,non consentono, almeno per ora, una precisa discriminazione delle temperature rilevate.

LENTI RIFLETTENTI

SELETTOREDEL FASCIO

RIVELATORE

LUCE MODULATA

LENTE

LASTRASPECCHIOANALIZZATORE

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SOGGETTO

APPARECCHIATURAELETTRON ICA

mentre le parti più fredde hanno uncolore grigio scuro (si veda l'illustrazio-ne a pagina 27). L'apparecchiatura dicui ci siamo serviti si chiama termogra-fo di Barnes, ma esistono, o sono infase di realizzazione, molti altri tipi ditermografi che operano su basi di fun-zionamento diverse.

credo che pochi, anche tra gli stessimedici, sappiano che la pratica di

misurare accuratamente la temperaturaagli ammalati non ha più di cento an-ni. Che la febbre fosse un segno di ma-lattia lo si sapeva dall'antichità : tutta-via, prima del XVII secolo, la si misura-va solo al tatto. Il primo tentativo dimisurare la temperatura corporea conmezzi strumentali si può dire che risa-le al 1595, anno in cui Galileo inventòun termometro e il suo collega Santo-rio di Padova incominciò a provarlo.Per 250 anni questo strumento non riu-sci ad affermarsi, né in fisica né in me-dicina, anche se molti uomini illustridel tempo si sforzarono di promuover-ne l'adozione.

Hermann Boerhaave, medico olande-se del XVIII secolo, usando un termo-metro costruito appositamente per lui

da Gabriel Fahrenheit, imparò ad ap-prezzarne l'utilità pratica, impiegandoloper i suoi pazienti all'Università di Lei-da. Uno dei suoi allievi, il vienneseAnton de Haen, continuò ad applicare imetodi di Boerhaave. Egli notò le flut-tuazioni della temperatura che si mani-festano con la vecchiaia, quando c'èfebbre e nelle infezioni; notò inoltre chein certe malattie la temperatura rimaneelevata anche dopo l'apparente guari-gione della malattia stessa. Fatto impor-tantissimo, riconobbe il contrasto fra lasensazione soggettiva di caldo o freddoe la misurazione oggettiva della tempe-ratura reale. Ma nessuna di queste os-servazioni ne stimolò l'applicazione nel-la pratica clinica.

Nel 1851 Carl Wunderlich di Lip-sia introdusse il termometro nella suaclinica. Studiò almeno 25 000 pazienti,raggiungendo e forse superando un nu-mero di osservazioni individuali pari aun milione. I suoi studi lo portaronoinfine a formulare delle leggi di termo-metria nelle varie malattie. Quando lesue conclusioni vennero confermatedalla sperimentazione clinica, l'uso deltermometro si era ormai universalmen-te imposto.

La resistenza, che cosí spesso ha ca-ratterizzato l'introduzione e l'accet-

tazione di nuovi strumenti, si ripeté agliinizi di questo secolo a proposito disensibilissimi strumenti termoelettrici,ideati dai francesi Antoine Becquerel eGilbert Breschet. Nell'impiego clinicoquesti erano di solito applicati sulla pel-le: probabilmente l'efficienza potenzialedi un tale sistema termometrico non po-té essere apprezzata a causa delle limi-tazioni nell'accurata misurazione delletemperature locali della pelle che si ave-vano con gli strumenti termoelettrici.La ragione va ricercata nel fatto chequesti sensibili strumenti premuti con-tro la pelle modificano la circolazionesanguigna nella zona di contatto, alte-rando i valori di lettura. Il nostro in-teresse per la termografia ci venne daR.N. Lawson, dell'ospedale Royal Vic-toria di Montreal, e da K. Lloyd Wil-liams, dell'ospedale Middlesex di Lon-dra, i quali avevano riferito che latemperatura della cute in corrisponden-za di un tumore mammario era supe-riore a quella che si riscontrava neitessuti sani circostanti.

Da molto tempo andavamo studian-do il modo di diagnosticare con i rag-gi X i tumori del seno. I lavori diLawson e Williams ci fecero intravede-re l'importanza che avrebbe potuto ave-re la rilevazione fotografica della tem-peratura della pelle eseguita con i mo-derni bolometri, i quali determinanol'intensità del calore mediante variazio-ni nella resistenza elettrica di un semi-conduttore. Ci mettemmo in contattocon R. Bowling Barnes, presidente del-la Barnes Engineering Company diStamford, che ci mise a disposizioneuna macchina fotografica, costruita perscopi militari, che sfrutta non le radia-zioni luminose, ma quelle termiche. Iprimi risultati che riuscimmo a ottenerefurono tanto promettenti che la Barnesprogettò appositamente un termografoper scopi medici, col quale, nel 1962,assieme a Jo Ann e Erich E. Brueschkeabbiamo studiato più di 5000 pazienti.I termogrammi, cioè la rappresentazio-ne fotografica della temperatura dellapelle ottenuta con il termografo, dannoin pratica mappe termiche, la cui inter-pretazione promette di diventare un im-portante mezzo per la diagnosi, la pro-gnosi e la cura di molte malattie.

La termografia impiega le radiazioniinfrarosse, cosí chiamate da Sir

William Herschell nel 1800, in seguitoall'osservazione che il riscaldamento delbulbo di un termometro a mercurio erasoprattutto dovuto alle radiazioni chenello spettro visibile si trovano oltre

Il termografo di Barnes è una macchina fotografica a raggi in- in corrente elettrica la quale modula una luce visibile di inten-frarossi. L'energia termica emessa da un corpo è trasformata sità variabile che viene registrata su una lastra fotografica.

PREAMPLIFICATORE

Il principio operativo del termografo di Barnes si basa su un misure in segnali elettrici che amplificati innescano un tuborivelatore di calore. Il rivelatore confronta la radiazione infra- a scarica. Il tubo emette una luce visibile di intensità variabile,rossa proveniente da un paziente con quella proveniente dal proporzionale alla quantità di calore rilevato. La luce viene poiselettore, mantenuto a una temperatura nota, e converte le riflessa su una lastra fotografica dando origine al termogranuna.

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Termogramma di un paziente che rivela la presenza di un tumore alla tiroide, incorrispondenza della zona chiara che si vede alla base del collo. Normalmente i tumorihanno una temperatura che è di uno o due gradi centigradi più alta delle zonecircostanti. Perciò la termografia si è rivelata utile nella diagnosi precoce dei tumori.

A

D

Il tumore mammario che compare nel termogramma è segnato con una X. La lettera Lsopra di esso sta a indicare la sinistra (left) e è posta direttamente sul corpo delpaziente perché nei termogrammi, come succede del resto anche nelle fotografie, èfacile scambiare la destra con la sinistra. La ragione sta nel fatto che il paziente du-rante la termografia è sdraiato e il calore del suo corpo viene riflesso nel rivelatoremediante uno specchio. Sotto il termogramma sono rappresentati i grafici ottenuti conapparecchiature elettroniche; in A le temperature della scala di riferimento, in B, C, e Dinvece sono rappresentati i profili termici delle linee marcate con le medesime letteresul termogramma. La temperatura del tumore è indicata con una X nel grafico D.

.....

.....

l'estremo rosso. Il comportamento del-le onde invisibili infrarosse obbedi-sce alle stesse leggi che regolano il com-portamento delle altre onde elettroma-gnetiche. Ogni oggetto che abbia unatemperatura superiore allo zero assolu-to emette energia : la lunghezza d'on-da e l'intensità della radiazione emessadipendono dalla temperatura assoluta

dell'oggetto stesso e dal potere emissivodella sua superficie. Il rapporto fra latemperatura e l'energia irradiata è sta-bilito dalla legge di Stefan-Boltzmann :la radiazione totale emessa da un og-getto è proporzionale alla superficie del-l'oggetto, al potere emissivo e allaquarta potenza della sua temperaturaassoluta. Perciò se si conosce il potere

emissivo di un oggetto, l'energia rac-colta da un rivelatore di radiazioni in-frarosse sarà in rapporto alla quartapotenza della temperatura dell'oggetto.Il potere emissivo della pelle umana èmolto alto nella banda dell'infrarossoche comprende le lunghezze d'onda tra4 e 20 micron. J.D. Hardy, del labo-ratorio di New Haven, ha trovato cheil potere emissivo della pelle in que-sta regione dello spettro si aggira at-torno all'i % rispetto al potere emis-sivo di un « corpo nero » (un ogget-to teorico che assorbe perfettamentel'energia e altrettanto perfettamente laemette). Le misurazioni dell'energia in-frarossa emessa dalla pelle possonoquindi essere convertite in valori di tem-peratura. Un'apparecchiatura termo-grafica sensibile può quindi registrarele differenze fra le intensità della ra-diazione infrarossa, che nei termogram-mi appariranno come zone chiare oscure in rapporto diretto con la tem-peratura. L'elemento sensibile del ter-mografo di Barnes è un termistore co-stituito da una sottile lamina di nichel,cobalto e ossido di magnesio, montatasu uno zaffiro. Il termistore, che si com-porta come un bolometro, varia la suaresistenza elettrica proporzionalmenteall'energia radiante ricevuta : la varia-zione è del 4 % per ogni grado centi-grado. Il flusso di radiazione sul termi-store viene continuamente interrotto daun selettore (si veda la figura in bassoa pag. 29). Il termistore può cosí con-frontare la radiazione ricevuta dal sog-getto in esame con quella provenien-te da un corpo nero artificiale, ottenutoannerendo la superficie del selettore.La corrente elettrica che circola nel ter-mistore subisce perciò una fluttuazione.Opportunamente amplificata, questacorrente diventa abbastanza intensa darendere luminoso un tubo a scarica :l'intensità della luce che questo tuboemette è perciò direttamente proporzio-nale alla radiazione ricevuta dal termi-store. La luce emessa dal tubo va a in-cidere sul retro di uno specchio analiz-zatore il quale la riflette in una macchi-na fotografica Polaroid: qui si forma iltermogramma. Lo specchio analizzato-re posto a 45 gradi sull'asse ottico èmosso da un eccentrico che produceuno spostamento orizzontale su un an-golo di 20 gradi. Dopo ogni analisiorizzontale, lo specchio ritorna rapida-mente nella posizione iniziale; durantequesto ritorno, un sistema di bloccag-gio impedisce che il tubo emetta lucee nello stesso tempo lo specchio analiz-zatore viene spostato in avanti di unalinea. Questo processo si ripete fino allacompleta analisi di una zona che ha

una ampiezza verticale di 10 gradi. Ilsistema ottico ha un campo istantaneodi osservazione pari a un millesimo diradiante, che equivale a 3 millimetri auna distanza focale di 3 metri. A questadistanza il campo d'osservazione del ter-mografo (10 X 20 gradi), copre un'areadi 70 per 100 centimetri. Per analizza-re questa area si impiegano 4 minuti.Ogni termogramma contiene 60 000 bit(unità) di informazione termometrica.Accanto a ogni paziente sottoposto adanalisi termografica, vengono posti deicampioni termici di riferimento che e-mettono calore a temperature note, eche appaiono nei termogrammi con di-verse tonalità di grigio. Questi campio-ni sono visibili in parecchi dei termo-grammi riprodotti in questo articolo. Èquindi possibile confrontare il termo-gramma con le diverse gradazioni dellascala di riferimento, ottenendo cosí ilvalore della temperatura di ciascunaparte del corpo del paziente riprodottanel termogramma. Poiché questa deter-minazione è molto soggettiva e può da-re risultati diversi se eseguita da perso-ne diverse, spesso si impiegano appa-recchiature che determinano elettroni-camente, in modo inequivocabile e og-gettivo, la densità dei grigi e la regi-strano, mediante oscilloscopi, carte iso-termiche o grafici, su nastri di carta.Negli ultimi tre anni sono stati appor-tati notevoli miglioramenti ai campionitermici di riferimento e alle apparec-chiature tecniche di lettura. I termogra-fi solitamente impiegati sono in gradodi registrare differenze termiche di 0,5gradi centigradi.

La temperatura cutanea normalmenteè inferiore ai 37 gradi centigradi

che si rilevano quando la si misura inbocca. La temperatura cutanea può va-riare fra i 23 e i 36 gradi : in condizio-ni normali la variazione dipende dallapelle stessa, da ciò che vi sta sotto non-ché dalla conducibilità termica dei tes-suti che la pelle ricopre. Oltre a questedifferenze, ne esistono altre che sonocausate dalle malattie o da stati fisiolo-gici anormali. Nell'esecuzione dei ter-mogrammi, il grado di pigmentazionedella pelle non comporta alcun proble-ma; è tuttavia possibile che si abbianoeffetti spuri causati dalla luce visibile edalla riflessione dei raggi infrarossi dipiccola lunghezza d'onda. Per ovviarea questi effetti si impiegano particolarifiltri; per esempio, per eliminare le ra-diazioni con lunghezze d'onda inferioria 1,8 micron si impiegano lenti al ger-manio. Alcuni materiali come il ros-setto, lo smalto per le unghie, la ci-pria, fanno apparire la pelle legger-

mente più fredda, perché il potere emis-sivo di questi materiali è più bassodi quello della pelle. I capelli, nonavendo vasi sanguigni, sono in equili-brio termico con l'ambiente, di conse-

guenza appaiono freddi. La pelle colpi-ta da infiammazione o da edema, oquella che sta direttamente sopra regio-ni a elevata concentrazione sanguigna,come, per esempio, in corrispondenza

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Una circolazione difettosa nelle gambe è indicata dalle zonescure nel termogramma (a sinistra) e da una rappresentazioneisotermica della medesima situazione (a destra). Nella rappre-

sentazione isotermica, il termografo di Barnes converte elettro-nicamente cinque valori di temperatura rilevati in cinque to-nalità di grigio, che vengono riprodotte su lastra fotografica.

L'effetto della nicotina sulla circolazione è dimostrato dal termogramma delle bracciadi un uomo prima che egli abbia fumato (a sinistra) e 15 minuti dopo aver fumato unasigaretta (a destra). La nicotina ha ristretto il calibro dei vasi sanguigni, riducendo per-ciò la quantità di sangue nelle braccia e abbassandone conseguentemente la temperatura.

di vene, di focolai infiammatori, di tu-mori e di contusioni, è più calda. Alcontrario, nelle zone dove la circolazio-ne sanguigna è rallentata, come nell'ar-teriosclerosi e nella trombosi, la pelleappare più fredda. Qualsiasi parte delcorpo, purché non coperta da peli, puòessere termografata e l'informazionediagnostica che se ne ottiene può essereutilizzata per localizzare aree di imme-diato interesse per il medico. Inoltre,con la termografia è possibile seguireil decorso della malattia e l'efficaciadella terapia in molte situazioni nellequali il termometro risulterebbe ina-deguato. Nel nostro istituto, negli ulti-mi tre anni, sono state eseguite termo-grafie del seno a più di 3500 donne.Paragonando ogni termogramma conaltre informazioni diagnostiche, ottenu-te anche con raggi X, abbiamo potutoapprezzare l'affidabilità della tecnicatermografica. Quando i termogrammisono uniformemente grigi in entram-bi i seni, e non esistono « macchie cal-de » localizzate, si può escludere lapresenza di qualsiasi fenomeno anoma-lo. Se si rileva un aumento di tempe-ratura superiore a l °C in una zonalocalizzata della pelle, si deve pren-dere in considerazione la possibile esi-stenza di un processo canceroso. Si èvisto che più del 95 % dei casi di tu-

mori mammari si associa a una tempe-ratura cutanea che è superiore di alme-no un grado centigrado rispetto allatemperatura di zone cutanee vicine, odell'altro seno, non interessate dal tu-more.

In parecchi istituti clinici di NewYork e Filadelfia si sta esaminando lapossibilità di impiegare la tecnica ter-mografica per uno screening di massadi donne sane.

La termografia medica è stata impie-gata per lo studio di molti altri proble-mi di medicina e chirurgia. I tumorimaligni, sia quelli localizzati sia quelligeneralizzati, lasciano « impronte » ter-mografiche : lo stesso succede per lefratture, le abrasioni, le contusioni e ledistorsioni; per le bruciature e i conge-lamenti; per le infezioni localizzate, leartriti e i disturbi del sistema vascolareperiferico. La termografia in questi casiha dato spesso risultati sorprendenti. Adesempio, sono state ottenute nuove in-formazioni nello studio sperimentaledegli effetti dei farmaci. L'ipotesi che lanicotina avesse una notevole azione va-socostrittrice è stata confermata con latermografia in un modo fino a ora im-possibile (si veda l'illustrazione quisotto). Una diminuita circolazione san-guigna arteriosa nelle braccia e nel-le gambe è rivelata con l'analisi termo-

grafica, spesso molto prima di quantosia possibile ottenere con qualsiasi al-tro sistema di rilevazione clinica. L'ef-ficacia della terapia farmacologica ochirurgica può essere stabilita con lostudio termografico prima e dopo iltrattamento terapeutico stesso. L'inter-pretazione termografica può risultarecorretta solo nel contesto generale diun'analisi clinica completa che com-prenda lo studio angiografico (cioè laradiografia dei vasi sanguigni eseguitadopo l'iniezione di una sostanza opacaai raggi X). L'angiografia nell'area ne-erotica di un piede in un diabetico puòrivelare mancanza di apporto sangui-gno, dilatazione delle piccole arterienella zona circostante l'infiammazione,dilatazione dei capillari attorno al tes-suto connettivo infiammato. In questitre casi la termografia può arrivare arisultati diversi che possono essere in-terpretati erroneamente se non sonoesattamente correlati.

L'attività dei processi artritici puòessere controllata eseguendo ripetutiesami delle giunture interessate. La ter-mografia può rilevare un persistente ca-lore residuo in corrispondenza di frat-ture anche dopo che i frammenti osseisi sono saldati: deriva dal fatto che itessuti molli danneggiati e i vasi san-guigni si cicatrizzano più lentamente diquanto non si cicatrizzi l'osso.

Nei congelamenti e nelle bruciatureè possibile localizzare i tessuti necrotiz-zati, fornendo al chirurgo precise infor-mazioni per l'asportazione.

Nel caso di innesti di pelle, si possonoseguire con la termografia le varie fasidi attecchimento. Nella gravidanza èmolto importante conoscere la posizio-ne della placenta, sia per la buona riu-scita del parto sia per la salute dellamadre : anche in questo caso la termo-grafia riesce a fornire utili e preciseinformazioni. Inoltre con questa tecni-ca si evita l'impiego dei raggi X e deiradioisotopi che rappresentano sempreun rischio notevole.

Si possono eseguire con molta ac-curatezza delle mappe cutanee, checonsentono la distinzione tra tumorimaligni e tumori benigni. Poiché ognipersona ha una propria « immagine »termografica, è necessario acquisire unanotevole esperienza nell'interpretazionedei termogrammi, che vanno letti nel-lo stesso modo con cui i radiologi leg-gono le radiografie.

Anche quando nel termogrammacompare qualcosa di irregolare, non sipuò arrivare a una conclusione dia-gnostica senza ricorrere ad altri ele-menti, come un'attenta valutazione dei

sintomi, dei segni fisici e dei dati dilaboratorio, non esclusi gli esami ra-diologici. La termografia è un ottimoausilio diagnostico, senza tuttavia esse-re ancora conclusivo. Se con il tempoe l'esperienza si otterranno dei miglio-ramenti, questa tecnica meriterà sem-pre maggior fiducia. Le sue possibiliapplicazioni sono state per ora appenaintraviste : si può dire che la termo-grafia si trovi attualmente allo stessostadio nel quale si trovava la radiolo-gia all'inizio del secolo.

Se abbiamo illustrato il termografo diBarnes da noi usato, ciò non vuol

dire che siano meno importanti le al-tre apparecchiature termografiche. Unadi queste, l'Evaporografo realizzato dal-la ditta americana Baird-Atomic Incor-porated di Cambridge, è stata costruitaprendendo lo spunto da un'idea del te-desco Marianus Czerny che nel 1929

descrisse un sistema (evaporografia, se-condo la sua denominazione) capace divisualizzare la radiazione termica. Nel-l'evaporografo, una sottile membranadi nitrocellulosa separa in due scom-partimenti una cellula nella quale è- sta-to praticato il vuoto.

La cellula è collocata fra un sistemaottico e un oculare (si veda la figura apagina 35). Uno dei due compartimen-ti si riscalda, e quando in esso si intro-duce dell'olio questo si condensa su unasuperficie della membrana. Sull'altra su-perficie, ricoperta di uno strato sotti-le di oro annerito al fine di aumentarela capacità di assorbimento termico, sifocalizza l'immagine infrarossa. L'in-tensità della radiazione termica nell'im-magine varia da punto a punto, pro-ducendo una corrispondente variazionedello spessore dell'olio depositato percondensazione sull'altra superficie dellamembrana. Quando questo strato di

olio viene illuminato con luce bianca,l'interferenza delle onde luminose neipunti di differente spessore origina unafigura colorata. Dal tasso di variazionedello spessore dello strato d'olio, si -puòrisalire alla temperatura dell'intera im-magine, servendosi di un punto di rife-rimento di cui siano note la temperatu-ra e il potere emissivo. Con un sistemaottico appropriato, è possibile osservaree contemporaneamente fotografare laimmagine. I termogrammi che cosí siottengono sono promettenti e interes-santi dal punto di vista qualitativo : tut-tavia, almeno per ora, non permettonouna sufficiente discriminazione delletemperature per essere impiegati incampo medico.

Un secondo sistema termografico è ilPyroscan, ideato dalla S. Smith and

Sons di Londra. In questo sistema siimpiega un rivelatore fotoconduttivo,

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Controllo termografico dell'efficacia di un trattamento. Il ter-mogramma si riferisce a un paziente nel quale era stata riscon-

Questo termogramma e il relativo diagramma riprodotto accantosi riferiscono allo stesso paziente. Sono stati però eseguiti dopoche l'ammalato era stato sottoposto a un intervento chirurgicoche aveva lo scopo di disotturare l'arteria carotide bloccata e

34,5

35,1

35,3

33,9

34,4

34,7 34,0

34,4

34,9

34,9

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34,8

34,9

SPECCHIO SEPARATORECELLULA

LENTE r m

oLAMPADA

L'evaporografo registra la radiazione infrarossa servendosi diun sottile strato di olio. Una lente al germanio raccoglie la ra-diazione e la focalizza su una sottile membrana nel rivelatoreche è costituito da una cellula nella quale è stato fatto il vuoto.La parte della cellula che si trova oltre la membrana ha lepareti ricoperte di carta assorbente impregnata d'olio. Quando

questa parte della cellula viene riscaldata, l'olio si condensa sullamembrana in una pellicola il cui spessore varia a seconda dellediverse temperature presenti sull'altro lato della membrana. Inluce bianca, la pellicola di olio presenta diversi colori; l'im-magine è inviata in un oculare e nella macchina fotografica.Il termogramma di pag. 28 è stato ottenuto con questo sistema.

LENTE

----- -{

LENTESPECCHIO SEPARATOREMEMBRANA

LENTEAL GERMANIO

trata una circolazione cervicale asimmetrica da blocco della caro-tide. A destra, relativo diagramma delle temperature riscontrate.

ristabilire condizioni normali di circolazione cerebrale. Nel ter-mogramma sono evidenti le differenze rispetto a prima dell'in-tervento: le zone ipotermiche che dipendevano da una cattivacircolazione cerebrale sono ora completamente scomparse.

come per esempio l'antimoniuro di in-dio. È possibile aumentare la sensibili-tà del rivelatore raffreddandolo conazoto liquido. Il rivelatore è moltopronto ma può rivelare lunghezze dionda non superiori a 5,4 micron. Leradiazioni emesse dal corpo umano siestendono invece su lunghezze d'ondasuperiori; infatti l'emissione massimacomprende onde la cui lunghezza è di9,5 micron.

Per eseguire un'analisi con il Pyro-scan occorrono solamente 30 secondiper un campo che abbia l'estensionedi un torace, e l'immagine può esserestampata su carta elettrostatica. In Sve-zia, da parte della AGA Aktiebolag,è stata apportata una modifica a que-sto sistema : i segnali prodotti dalle ra-diazioni infrarosse vengono sfruttati permodulare l'intensità di un raggio pro-dotto in un tubo a raggi catodici. Ilraggio spazza lo schermo del tubo ca-todico come in un apparecchio televi-sivo, e genera un'immagine costituitada aree chiare e scure, corrispondentialle varie temperature che si riscon-trano sulla cute. L'immagine è stabiledato che lo strumento opera con con-tinuità a 16 fotogrammi al secondo.Si possono ottenere registrazioni per-manenti con una Polaroid o una qual-siasi macchina fotografica a 35 mm.

Un sistema completamente diversoè stato studiato da un gruppo di ri-cerca della General Electric Compa-ny, partendo dalle osservazioni di Ed-mond Becquerel, il quale, nel 1843, no-tò che la fosforescenza residua di al-cuni materiali precedentemente eccita-

ti con luce visibile o con radiazione ul-travioletta può essere spenta dalle ra-diazioni infrarosse. Per eseguire unatermografia si applica a spruzzo unsottile strato di solfuro di cadmio sul-la pelle e poi lo si illumina con luceultravioletta. La diversa radiazione in-frarossa proveniente dalla pelle sotto-stante produce un disegno di diversaluminosità. Questa specie di grafico lu-minoso disegnato sul corpo può esse-re fotografato e successivamente stu-diato qualitativamente. Parecchi incon-venienti legati al sistema costrinsero ilgruppo a sospenderne lo studio : fragli altri, la scarsa praticità dell'appli-cazione e della successiva rimozionedella pellicola di solfuro di cadmio sul-la pelle, la difficoltà di ottenere- unapellicola di spessore uniforme, la pos-sibilità che un assorbimento del com-posto fosforescente risulti tossico e lamancanza di una sufficiente discrimi-nazione della temperatura. In seguitoè stata studiata una modifica, nota co-me termografia a proiezione », unatecnica con la quale l'immagine vienefocalizzata su uno schermo fosfore-scente. Sfortunatamente questa tecni-ca si è dimostrata ancora meno sensi-bile di quella originale.

In molti laboratori si cerca di met-tere a punto nuove tecniche termogra-fiche. Si pensa di poter impiegare perle applicazioni termografiche il lasere il maser, i quali sono in grado di ge-nerare radiazioni di lunghezze d'ondaben precise e controllate.

La cellula pneumatica di Golay po-trebbe diventare un rivelatore di raggi

infrarossi capace di generare con mez-zi meccanici un segnale. Questa cellu-la è costituita da una piccola camerariempita di gas, da una finestra per latrasmissione dei raggi infrarossi e daun ricevitore fatto di un sottile foglioannerito. Quando i raggi infrarossi ca-dono sul ricevitore, la temperatura delgas aumenta forzando il foglio a di-stendere un piccolo specchio flessibile :un sistema ottico misura il grado di di-storsione che si determina.

Un'altra possibilità per la termogra-fia è offerta dai cristalli liquidi, i qua-li variano le loro proprietà di riflessio-ne della luce a seconda della tempe-ratura. I raggi infrarossi, incidendo suuna superficie assorbente ricoperta concristalli liquidi di una sostanza come ilcolesterolo, producono una immaginetermografica a colori.

II futuro della termografia, come mez-zo diagnostico, appare molto pro-

mettente sia per la medicina sia perla chirurgia. Un ostacolo per una ra-pida affermazione di questa tecnica èsenz'altro rappresentato dal costo delleapparecchiature. Il prezzo attuale diun termografo di Barnes si aggira sui25 000 dollari. Tuttavia la nostra espe-rienza, e quella di altri ricercatori, cifa prevedere che la termografia daràuna nuova dimensione alla diagnosi ealla prognosi delle malattie.

È inoltre prevedibile che anche labiologia si avvarrà delle tecniche ter-mografiche, in particolare con la intro-duzione di sensori termici per la mi-croscopia e la spettrometria in vivo.

MACCHINA FOTOGRAFICA

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