Тепловизионный анализ характера реакции нижних конечностей на тепловую пробу при наличии сахарного диабета

Цель исследования - изучение характера температурной реакции нижних конечностей на тепловую пробу при наличии у пациентов трофических расстройств на фоне сахарного диабета и атеросклероза сосудов нижних конечностей. Материалы и методы. Тепловая проба проводилась с использованием электрической грелки в течение 20 минут. Контроль динамики температуры тыла стоп выполнялся с помощью тепловизионной камеры с температурной чувствительностью 0,02°С. В исследовании принимала участие группа испытуемых из 8 человек без сосудистых нарушений в области нижних конечностей и группа пациентов из 8 человек с трофическими нарушениями вследствие прогрессирования сахарного диабета и атеросклероза, возраст пациентов - 67±8 лет. У всех пациентов имел место сахарный диабет 2 типа и атеросклероз сосудов нижних конечностей с разным уровнем и степенью сужения магистральных сосудов. Выраженность трофических расстройств варьировала от апикального некроза и трофических язв до гангрены стопы. Рассчитывались спектральные и амплитудные параметры динамики температуры. Для спектрального анализа использовалось преобразование Фурье. Результаты. По сравнению с группой здоровых испытуемых, температурная реакция конечностей на тепловую пробу у пациентов с сахарным диабетом и нарушением магистрального кровотока характеризуется монотонным характером изменения температуры без ярко выраженных колебаний; снижением амплитуды колебаний температуры в эндотелиальном диапазоне; сравнительно большой разницей средних температур между левой и правой стопой. В группе здоровых испытуемых реакция на тепловую пробу не носит строго двухэтапного характера, связываемого в теории с первичной и вторичной вазодилатацией. Выводы. Устанавливаемое в процессе тепловой пробы снижение амплитуды температурных колебаний эндотелиального диапазона может являться признаком эндотелиальной дисфункции у пациентов с сахарным диабетом 2 типа на фоне атеросклероза сосудов нижних конечностей. Спектральные и температурные параметры реакции конечности на тепловую пробу могут быть использованы для оценки степени трофических расстройств и компенсации механизмов регуляции обменных процессов в группе больных сахарным диабетом.

тепловидение, термография, тепловая проба, тепловое воздействие, сахарный диабет, thermal imaging, thermography, thermal test, thermal impact, diabetes mellitus

1. Зубарева Н. А., Подтаев С. Ю., Паршаков А. А. Диагностика нарушений вазодилатации микрососудов кожи у больных с синдромом диабетической стопы при проведении локальной тепловой пробы // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2015. № 3 (55). С. 27-33.

2. Иваницкий Г. Р. Современное матричное тепловидение в биомедицине // Успехи физ. наук. 2006. Т. 176. № 12. С. 1293-1320.

3. Коняева Т. Н., Красников Г. В., Пискунова Г. Ми др. Тепловая проба с линейно нарастающей температурой нагрева в исследованиях механизмов регуляции системы микроциркуляции кожи человека // Вестн. новых мед. технол. 2002. Т. IX. № 4. С. 89-91.

4. Крупаткин А. И., Сидоров В. В. Функциональная диагностика состояния микроциркуляторно-тканевых систем: колебания, информация, нелинейность: рук-во для врачей. М.: ЛИБРОКОМ, 2013.

5. Пат. РФ № 2546099. МПКА61В 5/01, A61B 5/026. Заявка № 2014104428/14 от 10,02. 2014 / Сагайдачный А. А., Усанов Д. А., Скрипаль А. В., Фомин А. В. Способ визуализации колебаний кровотока. Опубл. 10.04.2015. Бюл. № 10.

6. Подтаев С. Ю., Попов А. В., Морозов М. К., Фрик П. Г. Исследование микроциркуляции крови с помощью вейвлет-анализа колебаний температуры кожи // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2009. № 8 (3). С. 14-20.

7. Протопопов А. А., Усанов Д. А., Аверьянов А. П. и др. Состояние микроциркуляторного русла у детей с сахарным диабетом 1-го типа // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2012. № 2. С. 22-27.

8. Сагайдачный А. А., Скрипаль А. В., Фомин А. В., Усанов Д. А. Восстановление спектра колебаний кровотока из спектра колебаний температуры пальцев рук, дисперсия температурного сигнала в биоткани // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2013. № 1. С. 76-82.

9. Сагайдачный А. А., Скрипаль А. В., Фомин А. В., Усанов Д. А. Методика восстановления фотоплетизмограммы в диапазоне эндотелиальных и нейрогенных колебаний по результатам измерений температуры пальцев рук // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2013. № 3. С. 22-28.

10. Сагайдачный А. А., Усанов Д. А., Скрипаль А. В., Фомин А. В. Метод тепловизионной визуализации колебаний кожного кровотока в конечностях: модификация спектральных составляющих // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2015. № 1. С. 46-52.

11. Смирнова Е. Н. , Подтаев С. Ю. , Мизева И. А. , Жукова Е. А. Нарушение механизмов вазодилатации у больных сахарным диабетом 2 типа при проведении контралатеральной холодовой пробы // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2012. № 1. С. 30-34.

12. Anticogaulant F. The role of endothelium in regulation of blood vessel tone blood flow // Gomal Journal of Medical Sciences. 2003. Vol. 1. № 2.

13. Frick P., Mizeva I., Podtaev S. Skin temperature variations as a tracer of microvessel tone // Biomedical Signal Processing and Control. 2015. Vol. 21. P 1-7.

14. Kellogg Jr D. L. In vivo mechanisms of cutaneous vasodilation and vasoconstriction in humans during thermoregulatory challenges // Journal of Applied Physiology. 2006. Vol. 100. №. 5. P. 1709-1718.

15. Medical infrared imaging /eds by N. A. Diakides J. D. Bronzino. CRC Press, Taylor & Francis Group. Boca Raton, U.S.A. 2008. 448 p.

16. Stansberry K. B., Shapiro S. A., Hill M. A. et al. Impaired peripheral vasomotion in diabetes // Diabetes care. 1996. № 19 (7). Р. 715-721.

17. Stehouwer C. D., Lambert J., Donker A. J. M., & van Hinsbergh V. W. Endothelial dysfunction and pathogenesis of diabetic angiopathy // Cardiovascular Research. 1997. № 34 (1). Р. 55-68.

18. Stephens D. P. et al. Nonnoradrenergic mechanism of reflex cutaneous vasoconstriction in men // American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology. 2001. Vol. 280. № 4. P H1496-H1504.

19. Vinik A. I. et al. Dermal neurovascular dysfunction in type 2 diabetes // Diabetes Care. 2001. Vol. 24. № 8. P. 1468-1475.