¿Cómo puedo utilizar las métricas de ThermoHuman?

¿Cómo puedo utilizar las métricas de ThermoHuman?

01/07/2021 By : Ismael Fernández Cuevas y Víctor Escamilla Galindo Destacada

INTRODUCCIÓN

Si queremos evaluar la temperatura de la piel en humanos podemos utilizar la termografía infrarroja con diferentes métodos.

Un termógrafo experimentado puede realizar un análisis inmediato utilizando el método cualitativo, es decir, examinando visualmente la imagen térmica e interpretando los colores. Es rápido y muy intuitivo, pero arriesgado, porque se basa en la interpretación subjetiva del técnico que lee colores que pueden modificarse fácilmente con la escala, por lo que es bastante fácil subestimar o sobrestimar una mancha de color.

Por otro lado, tenemos el método cuantitativo, basado en los datos radiométricos contenidos en los píxeles de la imagen térmica, lo que nos permite realizar un análisis reproducible, fiable y comparable a través de un software. Al utilizar el método cuantitativo, el principal desafío al que nos enfrentamos es la variabilidad de la temperatura de la piel, debido a la presencia de múltiples los factores de influencia, lo que nos obliga a no centrarnos en temperaturas absolutas (por ejemplo: esta rodilla está a 28,5ºC) sino en temperaturas relativas. Entre ellas, la asimetría térmica es la métrica más sólida y utilizada en la actualidad.

ASIMETRIA TÉRMICA

El cuerpo humano está diseñado para mantener un equilibrio, en las ciencias biomédicas este concepto se conoce como homeostasis. La termorregulación es uno de los principales sistemas regidos por este principio. Por eso, autores como Uematsu (1988) han demostrado en individuos normales asintomáticos que “el grado de asimetría térmica entre lados opuestos del cuerpo es muy pequeño”, con valores por debajo de 0,38ºC. Las asimetrías térmicas entre regiones bilaterales de interés (ROI por sus siglas en inglés), con temperaturas máximas o medias, se ha mostrado como un método válido en varios estudios (Formenti et al., 2018).

Por eso utilizamos asimetrías térmicas desde la primera imagen. En el software ThermoHuman, hemos creado una escala de asimetrías que resalta con diferentes colores las asimetrías térmicas por encima de 0.3ºC, con el objetivo de poder detectar de un simple vistazo áreas que no están en equilibrio térmico

ASIMETRÍA TÉRMICA DE TEMPERATURAS MEDIAS

La asimetría térmica (mostrada como Asimetría en ThermoHuman) compara la temperatura media de la piel de una ROI con la bilateral. Recomendamos utilizar esta métrica sobre todo en el caso de que se esté analizando un sujeto en la primera o primeras evaluaciones. En el siguiente ejemplo observamos la primera evaluación de un atleta, que practica un deporte colectivo que implica movimientos de alta intensidad. Los avatares de ThermoHuman nos muestran importantes asimetrías (por encima de 0,3ºC) en el tobillo y pie izquierdos, y en la zona posterior del muslo derecho que podrían producirse por esa exigencia de repetidos esfuerzos de su disciplina.

Termogramas y avatar de ThermoHuman mostrando asimetrías de temperaturas medias

ASIMETRÍA TÉRMICA DE TEMPERATURAS MÁXIMAS

El análisis de las asimetrías térmicas máximas (mostradas como «Asimetría (Max)» en ThermoHuman) es una alternativa interesante. Sigue el mismo principio que la asimetría térmica de medías, pero comparando los datos de temperatura máxima dentro de la ROI con su área bilateral. Ambas métricas (asimetrías térmicas máxima y media) están validadas y muestran resultados similares.

Esta métrica es especialmente útil cuando encontramos patologías que generan un aumento localizado y significativo de la temperatura cutánea (lo que conocemos como punto caliente o hot spot) pero que no afecta a toda la ROI y puede que no genere una alarma por asimetría térmica media. En el siguiente ejemplo, vemos el caso de los pies afectados por el virus del papiloma (en la primera articulación del metatarso derecho). A la izquierda, no observamos asimetría térmica media significativa sobre esa ROI, mientras que si lo analizamos con la asimetría máxima obtenemos una alarma muy relevante como vemos en el avatar derecho.

Asimetría de medias
Asimetría de máximas

ASIMETRÍA NEUTRALIZADA

No todas las asimetrías significan lesión”, esta es una afirmación que solemos repetir a menudo. La asimetría neutralizada es la métrica que nos ayuda a identificar mejor si una asimetría térmica es relevante o no.

Aunque Uematsu (1988) y otros autores mostraron que no es habitual obtener asimetrías térmicas, en ocasiones encontramos alarmas por encima de los 0,3ºC (incluso mucho más) en áreas sin dolor, lesión previa o afectadas por factores de influencia. Con una sola imagen, es difícil diferenciar, pero si tenemos la oportunidad de evaluar a alguien con frecuencia, podríamos observar alarmas consistentes y repetidas en alguna región.

Esta métrica requiere varias evaluaciones para establecer, siempre que no haya dolor o lesión, un umbral individual localizado basado en el promedio histórico de cada ROI. Eso es lo que conocemos como construcción de un perfil térmico individualizado. Un ejemplo de la utilidad de esta métrica es neutralizar las asimetrías que genera, por ejemplo, un deporte asimétrico como el tenis o el judo donde el antebrazo dominante presenta una asimetría hipertérmica producida por la adaptación al propio deporte (Arnaiz-Lastras et al.2011).

Imagen sacada del trabajo de Arnáiz-Lastras et al. 2011

En el siguiente ejemplo, vemos el informe de seguimiento de un sujeto con alarma de asimetría constante en su rodilla izquierda. Como es indoloro, no hay lesión ni factores de influencia, cuando elegimos la opción de asimetría neutralizada, la alarma en la rodilla solo aparece en la sexta evaluación, cuando es realmente significativo.

Informe de seguimiento con asimetrías medias constantes en la rodilla izquierda
Mismo sujeto pero mostrando la asimetría neutralizada, solo relevante en la sexta sesión

COEFICIENTE DE VARIACIÓN

Usar solo asimetrías térmicas (independientemente de si son medias, máximas o neutralizadas) tiene dos limitaciones principales: en primer lugar, no somos capaces de detectar problemas bilaterales; y en segundo lugar, nos centramos principalmente en el área más cálida, pero no sabemos si en realidad es porque es ROI con alarma se está calentando o la región bilateral se está enfriando.

El coeficiente de variación es la métrica perfecta para resolver esos problemas y complementar el uso de las asimetrías. Como también sucede con la asimetría neutralizada, el coeficiente de variación requiere varios termogramas para construir un perfil térmico consistente a lo largo del tiempo. Básicamente nos permite analizar la tendencia térmica de una ROI independientemente del región bilateral y la temperatura absoluta, es una métrica basada en la temperatura media histórica y la desviación típica de cada ROI en evaluaciones realizadas sin dolor, lesión o factores de influencia.

En el siguiente ejemplo podemos observar el primer informe de seguimiento que muestra los avatares de asimetría promedio de un jugador de fútbol. Es destacable la asimetría térmica en la rodilla izquierda. Cuando usamos el coeficiente de variación (segunda imagen), podemos ver claramente en la segunda sesión que tanto los tobillos como las rodillas se estaban calentando (independientemente de la asimetría). En la cuarta sesión, la rodilla izquierda estaba más caliente que la derecha (eso es lo que nos dice la asimetría) y el coeficiente de variación la complementa mostrando una tendencia hipotérmica, es decir: la rodilla izquierda está más caliente que la derecha, pero se estaba enfriando.

Informe ThermoHuman de seguimiento mostrando la asimetría de medias
Mismo ejemplo pero mostrando el coeficiente de variación

Este es un factor clave para entender los procesos de termorregulación de los diferentes tejidos, dado que el coeficiente de variación nos permite entender a lo largo del tiempo, si una cierta asimetría es el resultado de un ROI que aumenta la temperatura, que la bilateral se está enfriando o incluso ambas fenómenos a la vez. Un ejemplo muy práctico de esto lo encontramos en los casos de una lesión muscular: por lo general encontramos una asimetría, pero en el región opuesta. ¿Por qué? Porque en caso de asimetrías importantes, ThermoHuman siempre destaca la ROI más caliente, pero eso no siempre significa que el problema se de ahí (echa un vistazo a esta infografía sobre la importancia de la hipotermia y la hipertermia).

El coeficiente de variación nos ayuda a comprender que lo que está sucediendo es que la región lesionada se está enfriando, y no al revés. Esto se observa en el siguiente caso de lesión del soleo derecho, primero mostrando la asimetría neutralizada, luego con el coeficiente de variación (la región lesionada aparece con una línea morada, lo cual indica que existía dolor).

Termogramas y avatares mostrando la asimetría neutralizada en un caso de lesión del soleo derecho
Mismo caso mostrando la métrica de coeficiente de variación, que indica claramente que lo que había sucedido era un descenso de temperatura en la región lesionada

COEFICIENTE DE VARIACIÓN SUAVIZADO

En algunos casos, el resultado del coeficiente de variación puede mostrar tendencias extremas. Como puede observarse en el siguiente informe de seguimiento, los resultados del coeficiente de variación muestran tendencias extremas de frío y calor de una evaluación a la siguiente.

Informe de seguimiento mostrando cambios drásticos del coeficiente de variación

Este puede ser el caso de sujetos que han sido analizados a lo largo del tiempo con largos periodos entre evaluaciones o con diferentes condiciones externas (temperaturas ambiente más cálidas o más frías) creando cambios globales en todo el cuerpo (como queda patente en el anterior ejemplo). Para evitar este sesgo, utilizamos el coeficiente de variación suavizado, que resta el aumento o disminución general de la temperatura de la piel para enfatizar aquellas ROI que han sufrido un cambio significativo.

RECORDATORIO

Todas las métricas que requieren varias evaluaciones, y que por consiguiente utilizan medias históricas (asimetría neutralizada y ambos coeficientes de variación) pueden mostrarte esta alarma en el informe de seguimiento:

Significa que los valores de esta sesión no se utilizan en el cálculo de métricas históricas porque se ha indicado que alguna ROI tiene dolor, lesión y / o presencia de factores de influencia. Por lo tanto, es posible que se muestre un avatar o que los resultados se basen en cálculos de otras sesiones «limpias». Puedes ver un ejemplo aquí:

Informe de seguimiento con sesiones «vacías» y recordatorios en algunas de ellas

Si deseas incluir esas sesiones en el cálculo global, simplemente haz clic en el siguiente botón de embudo:

De esta manera podrás visualizar esas métricas de manera completa, incluyendo las sesiones con dolor, lesión y / o factores de influencia.

Mismo informe pero activando el botón de embudo para incluir sesiones con dolor, lesión y/o factores de influencia

CONCLUSIÓN

La termografía nos permite utilizar métricas desde la primera evaluación. Sirva como guía el siguiente resumen práctico:

  • Una o pocas evaluaciones: Utilice principalmente asimetría térmica de temperaturas medías (“Asimetría” tal y como aparece en ThermoHuman) para detectar desequilibrios significativos, útil para la prevención y el apoyo al diagnóstico.
  • Más de 4 evaluaciones: Principalmente en los casos en los que el enfoque es la prevención, recomendamos encarecidamente que utilices la asimetría neutralizada ya que será más precisa que la asimetría térmica media para detectar los desequilibrios significativos, dado que las alarmas están basadas en la perfil térmico histórico de esa persona
  • Más de 4 evaluaciones: Independientemente de nuestra principal aplicación (prevención, apoyo al diagnóstico, seguimiento de lesiones o cuantificación de carga interna) ambos coeficientes de variación te ayudarán a comprender si, independientemente de la existencia de asimetrías, existen tendencias térmicas frías o calientes.

La termografía infrarroja es una solución que nos permite obtener información relevante desde el primer momento. Obviamente, cuantas más evaluaciones tengamos, mejor, ya que  ThermoHuman nos da la posibilidad de un análisis más rico y complementario utilizando todas estas          métricas.


Uematsu, S., Edwin, D. H., Jankel, W. R., Kozikowski, J., & Trattner, M. (1988). Quantification of thermal asymmetry. Part 1: Normal values and reproducibility. J Neurosurg, 69(4), 552-555. doi: 10.3171/jns.1988.69.4.0552

Formenti, D., Ludwig, N., Rossi, A., Trecroci, A., Alberti, G., Gargano, M., . . . Caumo, A. (2018). Is the maximum value in the region of interest a reliable indicator of skin temperature? Infrared Physics & Technology, 94, 299-304. doi: https://doi.org/10.1016/j.infrared.2018.06.017

Arnaiz Lastras, J., Fernández Cuevas, I., Gómez Carmona, P. M., Sillero Quintana, M., García de la Concepción, M. Á., & Piñonosa Cano, S. (2011, 6th-9th july). Pilot study to determinate thermal asymmetries in judokas. Paper presented at the 16th Annual Congress of the European College of Sport Sciences ECSS, Liverpool, United Kingdom.

Europa Thermohuman ThermoHuman ha contado con el apoyo de los Fondos de la Unión Europea y de la Comunidad de Madrid a través del Programa Operativo de Empleo Juvenil. De igual manera ha participado en el Programa de Iniciación a la Exportación ICEX Next, contando con el apoyo de ICEX y con la cofinanciación del fondo europeo FEDER.