Снимался кадр до лечения, затем после. Далее картинки сравнивались. Лишь взглянув с помощью теплового телевидения на биообъект как на качественно нестационарную систему, физики поняли, что до сих пор за кадром оставалось самое, пожалуй, интересное: наполненная событиями «внутренняя жизнь» организма, где «все течет и изменяется». Изменяется внешняя среда и учащается дыхание человека, изменяется период биений его сердца, кровь приливает к коже, и это мгновенно отражается на параметрах, излучаемых им полей. Чтобы диагностировать весь организм в его сиюсекундной «динамике», нужно учесть, что у дыхательной системы свой ритм, у терморегуляционной — другой, у сердечно-сосудистой — третий. Например, динамику дыхания можно описать тепловизионным фильмом, кадры которого отснимаются через 100 мс. За несколько секунд можно проследить изменение кровотока в течение дыхательного цикла, что во многих случаях позволяет, загодя, распознать симптомы надвигающегося заболевания сосудов.
Для тепловидения наиболее информативны открытые части тела — руки, лицо. Вот на экране цифрового дисплея серия термограмм, на которых запечатлен процесс дыхания человека. Компьютер пометил синим холодные, а красным горячие участки кожи, причем так, что различается тепловой контраст в 0,01 градуса. Хорошо видно, как в процессе дыхания — от выдоха до вдоха ноздри меняют окраску от оранжевой до фиолетовой. Причина простая: мы выдыхаем теплый воздух, а вдыхаем холодный.
Однако всевидящее око тепловизора подметило и нетривиальные детали. Отчего вдруг в момент выдоха кожные покровы лица приобретают голубоватый оттенок, остывают? Оказалось, это регистрируется спад давления крови в капиллярной сети в момент выдоха, характеризующий «качество» работы системы кровообращения.
Каким же образом расшифровываются заповедные тайны нашего организма? Записываются последовательно несколько сот термоизображений, отражающих один период дыхания. Далее с помощью специальных алгоритмов ЭВМ оконтуривает или выделяет разным цветом области, где сосуды характеризуются «однотипным» поведением. Таким образом и был впервые получен функциональный «портрет» системы, позволивший весьма детально оценить, где сосуды бодро откликаются на ритм дыхания, а где вяло, с опозданием. Его информационная значимость, как считают медики, может быть выше, чем у традиционной термограммы. Самое же главное заключается в том, что отклонения организма от нормы можно обнаружить до того, как в системе кровообращения возникают патологические изменения.
Но, строя динамичные ИК-термоизображения, удается зарегистрировать лишь те процессы, что происходят на поверхности тела, или, говоря точнее, в миллиметровом слое эпидермиса. А вот как оценить состояние внутренних органов? Ведь они в ИК-диапазоне «молчат», поскольку человеческое тело для инфракрасных волн непрозрачно.
Докладывает СВЧ-излучение
Быстро узнать температуру человека и в считанные секунды дать ответ — здоров он или заболел? — можно по каналу радиотеплового диапазона. Мозг, сердце, печень с глубины 5-10 см активно «сигналят» своим радиотепловым излучением о температурных и других жизненно важных ритмах организма. Характерная деталь: чем длиннее волны, тем с большей глубины приходит излучение. И наоборот, чем короче излучаемая волна, тем ближе к поверхности находится сигнализирующий орган.
Учтя эту тонкость и работая на более коротких волнах, исследователи прицельнее определяли параметры органа «излучателя», соответственно и его радиотепловой «портрет» получался более четким. Зато переходя на более длинные волны, удается, как уже говорилось, увеличить глубину зондирования. Компьютерная обработка приходящих с разных глубин сигналов уже сейчас позволяет воссоздать пространственную картину температурных полей организма.
Вдумаемся в этот факт, сулящий в самом недалеком будущем переворот в медицинской практике. Еще сегодня, ставя градусник под мышку больному, терапевт констатирует лишь «среднее» повышение температуры тела у своего пациента. А тут благодаря чувствительным радиометрам можно абсолютно точно указать температурящий орган.
Разумеется, чтобы уловить весьма слабый «огонек» сигнала, биообъект приходится ограждать от мощных «прожекторов» помех как природного, так и техногенного происхождения с помощью специальных экранированных камер. Для построения полной картины поля на входе измерительно-вычислительного комплекса устанавливается матричная система антенн-датчиков. Четыре чувствительных радиометра, каждый настроенный на одну из волн в диапазоне от 3 до 30 см, уверенно регистрируют температуру любой точки тела — от поверхности до четырехсантиметровой глубины.
Гак впервые в мире были получены динамические радиотепловые карты, скажем, брюшной полости, карты радиояркостной температуры головного мозга и т. д.
В волнах электрического и магнитного полей