Analiza możliwości tomografii termicznej w diagnostyce oparzeń

Praca dotyczy możliwości zastosowania metody tomografii termicznej do oceny głębokości rany oparzeniowej. Zdefiniowano podstawowe założenia dla przyjętego modelu termicznego przypływu ciepła w strukturach biologicznych. Omówiono możliwe do postawienia typy rozwiązania zagadnienia odwrotnego. W celu weryfikacji jakości metody pokazano wyniki rekonstrukcji parametrów termicznych dla ran oparzeniowych pochodzących z badań na zwierzętach oraz z badań klinicznych. Przedstawiono właściwości zaproponowanych rozwiązań oraz opisano problemy związane z zastosowaniem tomografii termicznej. Omówiono ograniczenia metody.

The possibility of using the thermal tomography method for estimation of the position and depth of burn wounds is discussed. The full procedure of thermal tomography means reconstruction of distribution of thermal parameters which represent the structure properties of a tested object. It requires solution of the following problems: working out a true thermal model of the tested object and setting the proper heat transfer conditions; elaboration of measurement procedures enabling registration of transient temperature distributions forced by the employed excitation; performing the forward problem procedure simulations based on the chosen thermal model; elaboration of the foundation concerning conditions of structure identification in the inverse problem based on comparison of the simulation and experiment results. In the investigations performed by the authors, the most important is the analysis of transient processes of heat exchange taking place in a tested biological tissue. The main assumptions for the accepted heat exchange model in biological structures are defined. The types of possible solutions of the inverse problem in burn diagnostics are given. The results of thermal parameter reconstruction of burn wounds are presented for in vivo animal experiments as well as for clinical cases. The problems and limitations concerning implementation of the thermal tomography method in medical applications are discussed.