¿Cómo puede ayudarte la termografía infrarroja?

11/26/2020 Infografías

¿Te imaginas poder hacer una fotografía a la energía que desprende tu cuerpo?

Pues eso es lo que permite la termografía infrarroja. Esta herramienta ha evolucionado dentro de la rama de las ciencias ópticas y optométricas, más concretamente de la teledetección, pasando de tener un uso principalmente en el sector de la ingeniería a una aplicación biomédica.

Las cámaras térmicas son capaces de medir la radiación de la superficie de los objetos, transformándola en grados centígrados y representándolos en forma de una imagen en colores conocida como termograma. En el sector de la construcción, por ejemplo, la termografía se utiliza para detectar variaciones de temperatura que pueden indicar materiales dañados o estructuras térmicamente ineficientes.

Sin embargo, en las ciencias biomédicas se emplea para observar la temperatura de la piel. De la misma manera que cuando nos encontramos enfermos medimos la temperatura con un termómetro en un punto específico de nuestro cuerpo, con la termografía podemos obtener gracias a los datos radiométricos que contiene cada termograma, tantos puntos de medida como píxeles tiene la imagen (una imagen de 320×240 contiene 76.800 píxeles).

Reportaje sobre ThermoHuman.

Evolución de la termografía infrarroja

La primera aplicación de la termografía en el campo de la medicina se centró principalmente en el diagnóstico. Durante los años 60 y 70 su rapidez, inocuidad y objetividad para detectar asimetrías térmicas impulsó la investigación y el interés clínico para diagnosticar determinadas patologías. Entre ellas, el diagnóstico de cáncer de mama fue (y, de hecho, sigue siendo) uno de los principales usos. Si bien algunos autores recomendaron su aplicación como prueba de cribado preliminar (Isard et al., 1972), muchos profesionales la utilizaron como diagnóstico autónomo, provocando cientos de falsos positivos por su falta de sensibilidad y especificidad (Williams et al., 1990). Como consecuencia, la reputación de la termografía infrarroja en el sector de la salud se vio dramáticamente dañada (Feig, et al. 1997).

Actualmente, las mejoras técnicas y el uso complementario con otras tecnologías han permitido mejorar la sensibilidad de la termografía para detectar el cáncer de mama hasta el 83%. Estos datos alcanzan el 95% si se complementa con una mamografía (Kennedy, et. al. 2009).

Es por ello que una correcta base científica y un amplio conocimiento sobre la termografía es absolutamente necesario para su uso profesional correcto. Necesitaremos herramientas objetivas de análisis que sean fiables y optimicen los resultados, con el objetivo de evitar errores al relacionar falsos diagnósticos con la temperatura de la piel.

Este último aspecto es de gran importancia: la temperatura de la piel está relacionada con la energía producida y liberada por el cuerpo; los músculos, los ligamentos, sus articulaciones y sobre todo el sistema cardiovascular que es el encargado de repartir más o menos sangre, y consecuentemente generar respuestas hiper o hopetérmicas (Hooshmand, et al. 2001; Neves, et. al. 2015)

En resumen, el flujo sanguíneo es el principal encargado de mostrar las consecuencias de un cambio en la temperatura corporal, ya sea por la influencia del sistema nervioso o por un evento local.

La temperatura de la piel se relaciona con la actividad muscular.

Este aspecto es de especial relevancia, dado que la temperatura de la piel medida con termografía va a estar relacionada (pero no necesariamente) con la actividad muscular (Escamilla, et al 2017; Chudecka, et al. 2015; Sancibrian, et al. 2016; Cham, et al 2016).

Explicación: el exceso de energía generado por la musculatura profunda o rodeada de grasa tiene un mayor camino de convección hasta llegar a la piel, por lo que su intensidad se muestra con mayor dificultad en un termograma. Mientras que en la musculatura más superficial, más próxima a la piel, o en los sujetos con menores porcentajes de grasa sí que vamos a encontrar una relación directa entre su temperatura y su actividad. Por ejemplo, en la musculatura de las piernas, sobre todo de atletas, la termografía es una gran aliada para observar cambios a consecuencia de los entrenamientos, tratamientos, cirugías, etc. con el objetivo de observar la eficacia y el seguimiento de la intervención.

El cuerpo genera diferentes respuestas térmicas en función del tipo de estímulo. Por ejemplo, los problemas agudos de carácter traumático van a derivar en una inflamación local y cursarán con hipertermias. Mientras que los problemas orgánicos relacionados con el sistema nervioso van a cursar con hipotermias. Por ese motivo y con el objetivo de resolver o prevenir posibles patologías, la termografía ayuda a detectar los cambios producidos en la temperatura de las regiones corporales (Sillero-Quintana, et al. 2015).

Equilibrio térmico

El cuerpo tiende a mantener un equilibrio, un concepto que en el campo científico se denomina homeostasis (Uematsu, et al. 1985; Cagnacci, et al. 1997; Vardasca, et al. 2012). Por ello, cuando encontramos ante una asimetría en alguno de los parámetros corporales, bien sea en la producción de fuerza de una pierna con respecto a la otra, en la velocidad de contracción de la musculatura o en la temperatura de la piel, ese hecho nos está indicando un parámetro a vigilar.

Esta es una de las bases metodológicas sobre las que se fundamenta ThermoHuman, un software validado y único en el mundo por su implementación de algoritmos de visión artificial y machine learning. Este software permite analizar objetivamente las imágenes térmicas de humanos de forma automática, ahorrando una gran cantidad de tiempo (hasta el 86% con respecto a otras técnicas) y mejorando la fiabilidad del análisis (Requena-Bueno, et al 2020), para cuantificar y representar métricas como la asimetría de una manera rápida, intuitiva y personalizable.

¿Qué valor me aporta ThermoHuman?

¿Cuánto valoras tu tiempo? nosotros mucho. Por ello hemos desarrollado ThermoHuman para analizar automáticamente las imágenes, sin necesidad de que tú hagas nada sobre ellas y en un tiempo record. Pero eso no es todo, además nuestra fiabilidad está por encima del análisis manual intersujeto.

El procedimiento es sencillo: tomas una imagen termográfica, accedes a la plataforma online con tu cuenta de usuario, seleccionas el sujeto sobre el que has hecho el análisis, cargas la foto en el avatar correspondiente de la región corporal y ya está analizada.

Al finalizar el reconocimiento automático, el software te muestra las regiones corporales, detectando las asimetrías térmicas y representándolas intuitivamente en un informe personalizable, con bloques de gráficas, tablas, imágenes y avatares.

La implementación de un protocolo de intervención basado en estas alarmas de asimetría se ha demostrado como una herramienta eficaz para la reducción de lesiones. En equipos profesionales de futbol se han obtenido resultados de entre un 63% (Côrte, et al. 2019) y un 70% (Gómez-Carmona, et al. 2020) de reducción de lesiones musculares usando la termografía como herramienta de valoración.

Además, en los resultados científicos publicados hasta la fecha se ha demostrado que la termografía puede ser un herramienta fiable en el apoyo al diagnóstico médico (Sillero-Quintana, 2015).

Si ya te estás preguntando cómo puedo usarla, te diremos que es bastante sencillo: necesitas una cámara térmica, habilitar correctamente un espacio para poder tomar los termogramas y te recomendamos especialmente tener una formación y un software para poder realizar un uso lo más profesional y correcto posible. Recuerda que al captar la temperatura del cuerpo la evaluación es totalmente inocua, puedes hacer tomar tantas imágenes como quieras ya que es completamente segura y no invsiva.

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Isard, H. J., Becker, W., Shilo, R., & Ostrum, B. J. (1972). Breast thermography after four years and 10000 studies. Am J Roentgenol Radium Ther Nucl Med, 115(4), 811-821.

Feig, S. A., Shaber, G. S., Schwartz, G. F., Patchefsky, A., Libshitz, H. I., Edeiken, J., … & Wallace, J. D. (1977). Thermography, mammography, and clinical examination in breast cancer screening: review of 16,000 studies. Radiology, 122(1), 123-127

Kennedy, D. A., Lee, T., & Seely, D. (2009). A comparative review of thermography as a breast cancer screening technique. Integrative cancer therapies, 8(1), 9-16.

Hooshmand, H., Hashmi, M., & Phillips, E. M. (2001). Infrared thermal imaging as a tool in pain management-An 11 year study, Part II: Clinical Applications. Thermology international, 11(3), 1-13.

Neves, E. B., Vilaça-Alves, J., Rosa, C., & Reis, V. M. (2015). Thermography in neurologic practice. The open neurology journal, 9, 24 ; Thermographic correlates of chronic pain: analysis of 125 patients incorporating evaluations by a blind panel

Escamilla-Galindo, V. L., Estal-Martínez, A., Adamczyk, J. G., Brito, C. J., Arnaiz-Lastras, J., & Sillero-Quintana, M. (2017). Skin temperature response to unilateral training measured with infrared thermography. Journal of exercise rehabilitation, 13(5), 526.

Chudecka, M., Lubkowska, A., Leźnicka, K., & Krupecki, K. (2015). The use of thermal imaging in the evaluation of the symmetry of muscle activity in various types of exercises (symmetrical and asymmetrical). Journal of human kinetics, 49(1), 141-147.

Sancibrian, R., Gutierrez-Diez, M. C., Redondo-Figuero, C., Sarabia, E. G., Benito-Gonzalez, M. A., & Manuel-Palazuelos, J. C. (2016, April). Thermal Imaging-Based Muscular Activity in the Biomechanical Study of Surgeons. In International Conference on Bioinformatics and Biomedical Engineering (pp. 163-174). Springer.

Cham. ; Novotny, J. A. N., Rybarova, S., Zacha, D., Bernacikova, M., & Ramadan, W. A. (2015). The influence of breaststroke swimming on the muscle activity of young men in thermographic imaging. Acta Bioeng Biomech, 17(2), 121-9.

Sillero-Quintana, M., Fernández-Jaén, T., Fernández-Cuevas, I., Gómez-Carmona, P. M., Arnaiz-Lastras, J., Pérez, M. D., & Guillén, P. (2015). Infrared thermography as a support tool for screening and early diagnosis in emergencies. Journal of Medical Imaging and Health Informatics, 5(6), 1223-1228.

Uematsu, S. (1985). Symmetry of skin temperature comparing one side of the body to the other. Thermology, 1, 4-7.

Cagnacci, A., Kräuchi, K., Wirz-Justice, A., & Volpe, A. (1997). Homeostatic versus circadian effects of melatonin on core body temperature in humans. Journal of Biological Rhythms, 12(6), 509-517.

Vardasca, R., Ring, E. F. J., Plassmann, P., & Jones, C. D. (2012). Thermal symmetry of the upper and lower extremities in healthy subjects. Thermology international, 22(2), 53-60.

Requena-Bueno, L., Priego-Quesada, J. I., Jimenez-Perez, I., Gil-Calvo, M., & Pérez-Soriano, P. (2020). Validation of ThermoHuman automatic thermographic software for assessing foot temperature before and after running. Journal of Thermal Biology, 92, 102639.

Côrte, A. C., Pedrinelli, A., Marttos, A., Souza, I. F. G., Grava, J., & Hernandez, A. J. (2019). Infrared thermography study as a complementary method of screening and prevention of muscle injuries: pilot study. BMJ open sport & exercise medicine, 5(1).)

Gómez-Carmona, P., Fernández-Cuevas, I., Sillero-Quintana, M., Arnaiz-Lastras, J., & Navandar, A. (2020). Infrared thermography protocol on reducing the incidence of soccer injuries. Journal of sport rehabilitation, 1(aop), 1-6.)