Mas é sempre assim???

A Termografia é uma arte exigente... Não basta entender que os objetos irradiam calor, e que podemos ver esse calor irradiado com um aparelho sofisticado.

Há que entender o que se vê, ajustar o como se vê, os limites, a divisão entre as cores que o aparelho trabalha e só então aplicar nosso cérebro-mente para, além de ver, compreender o que se vê.

Apertar o botão "Automático" qualquer um faz... E o óbvio, apesar de muitas vezes ser o mais dificil de distinguir ("Estava na minha cara e eu não vi!!!") parece sempre mais acessível pelos atalhos do conforto. Pois é... A natureza nos fez preguiçosos... O que explica mas não justifica.

As imagens térmicas quando apresentadas, parecem maravilhosas e mostram muitas coisa interessantes...

Mas... é sempre assim?

Veremos que PODE ser assim, mas não é SEMPRE assim...

Vamos analisar uma mesma imagem térmica:



Nessa montagem de três termogramas acima, com o ajuste original da câmera, e sem aplicação de paletas de côr, além das formas da modelo, não há muitas informações interessantes.

Mas mudemos a apresentação para algo mais facilmente compreensível para nossos olhos e mente:


Hummm... Não mudou muita coisa. Tentemos outra distribuição de cores...
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Ahhh... Agora sim!!! Agora ficou nítido que existe uma assimetria entre a mama direita e esquerda. Há uma área em azul nitidamente definida na mama esquerda. De acordo com a codificação de cores utilizada nessa imagem, azul é mais frio, vermelho mais quente e branco mais quente ainda. O que seria essa mancha azul?

Massa adiposa? Implante de silicone? Baixa vascularização? Ou será que área azul é a normal e a contra-lateral em tons mais aquecidos, verde-azulados é que revela algum problema?

O corpo humano é complexo demais para um diagnóstico simplificado. O perfil térmico da pele humana que visualizamos pelo infravermelho é o resultado de multiplas causas: circulação sanguínea (que aquece a pele trazendo calor de outras regiões - e por isso mesmo resfriando-as), vasoconstrição ou vasodilatação, de origem vascular ou nervosa (dermátomos por exemplo), processos bioquímicos diversos, atenuação devido às camadas sobrepostas da pele, processos inflamatórios, vasodilatadores como o óxido nítrico, angiogênese, ou simples e pura particularidade anatômica.... e por aí vai...

Talvez seja por isso que o meio bio-médico ainda se debata entre a validade ou não desse método.

No entanto, não existe problema sem solução.

Assim, métodos diferenciais podem ser aplicados na triagem da causa principal do aquecimento ou resfriamento de uma determinada região da pele.

Vejam por exemplo essa imagem abaixo. A suspeita era que a paciente tivesse algum problema na tireóide. Mas tradicionalmente, a tireóide como uma glândula fina e de pequena espessura, era sempre tida como não-detectável pelo infravermelho.



Mas se aplicarmos algumas técnicas de diferenciação, tanto na paciente como no processamento da imagem, vejam quem aparece para o jantar!!!!


(Clique sobre o Termograma para vê-lo ampliado)


Curiosamente a imagem térmica obtida assim é muito similar à obtida por injeção de radioisótopos (Iodo-131 no caso) só que sem os riscos iminentes à injeção de um contraste radioativo. Nada é injetado no paciente. Apenas é analisado o infravermelho que o mesmo emite naturalmente.

Imagem da tireóide por Radioisótopo Iodo-131

Ou seja, a termografia tem muito mais a mostrar do simplemente à primeira vista!!! A questão é saber pensar e extrair dali o máximo possível. Há inumeros recursos à disposição. Basta saber combiná-los para enxergarmos o que nos interessa.

Aliás, o infravermelho térmico comercialmente disponível nas câmeras de hoje em dia, possui 23 vezes mais informação disponível do que a luz visível.

O segredo para enxergar o que já está ali é a peçinha atrás do aparelho! 8-))

Consultor Médico: Dr. Hermenio C Lima, Md PhD

Calor emitido por seres vivos?

(clique na imagem para vê-la ampliada e em resolução maior)

Isso mesmo!

Como qualquer objeto acima do Zero Absoluto (-273,15ºC) emite espontâneamente infravermelho, os seres vivos também emitem infravermelho.

Mais especificamente, e no caso de animais homeotérmicos, endotérmicos ou animais de sangue quente, a temperatura do seu corpo é mantida mais ou menos constante - e isso se chama homeostase térmica, ou equilíbrio térmico - devido ao controle bioquímico de suas taxas metabólicas ou queima de glicose a nível celular.

Assim, os organismos de corpos vivos de sangue quente são um prato cheio para a termografia.

Os primórdios da termografia aplicada aos animais de sangue quente, surgiu quando se descobriu que cristais de colesterol mudavam sua coloração quando refletiam a luz visível, de acordo com a temperatura em que se encontravam.

A partir daí, passou-se à produção em massa de todo tipo de "fitas térmicas" que indicavam a temperatura do corpo onde estavam encostadas. Ainda hoje é possivel encontrar esse tipo de "termometro" para aquários e alguns outros usos mais específicos.

No caso que nos interessa que é o corpo humano, abaixo pode-se ver algumas imagens de uma placa de colesterol aplicada sobre a pele. Esse tipo de "mapeamento" ainda é usado para fins estéticos, mas com resultados para lá de duvidosos. Explicaremos após as imagens.



Placa de cristais de colesterol aplicada sobre a pele.


Imagem fotográfica das variaçoes de cor dos cristais de colesterol.


Imagem fotográfica das variaçoes de cor dos cristais de colesterol, onde se destaca os contornos da coxa..

Imagem fotográfica das variaçoes de cor dos cristais de colesterol em mãos.


Essa imagem eu não sei o que quer dizer. Parece uma coxa, mas deve estar gelada, ou sem vascularização... Ou ser de uma placa defeituosa, ou de outra faixa de temperatura.. Ou até de um cadáver... Não dá para saber...

Bom... As placas de cristal de colesterol evidentemente não funcionaram como se esperava para o corpo humano. A razão mais óbvia é que as cores que ela apresentava dependiam fundamentalmente da pressão exercida pelo filme sobre a pele. E além do mais, as superifícies onde as placas eram aplicadas, muitas vezes eram irregurares como as mãos, ou o ombro. E nessas superfícies, o contato da placa era extremamente pobre levando a erroe e mais erros de interpretação.

Mais pressão, melhor contato, mais fiel as cores seriam com as temperaturas da pele. Mas, mais pressão, quer dizer também mais compressão e isso quer dizer menos sangue quente passando pela pele, o que mudava a temperatura. Outro fator é que a pele é um orgão dinâmico, como todo organismo vivo; se bloquearmos a sua transpiração, ela começa a mudar o seu comportamento térmico. A pele é a grande interface tátil humana com o meio ambiente e uma das suas principais funções, além de isolar o meio interno do externo, é regular a temperatura interna pela transpiração.

Assim os resultados que eram obtidos usando os cristais de colesterol foram caindo no descrédito e a TERMOGRAFIA CUTÂNEA, como ficou conhecida no meio médico, ficou desacreditada. Basta perguntar a algum médico menos informado que ele vai afirmar que a termografia não funciona porque, no conhecimento dele, termografia é placa de cristal de colesterol.

Mas, e só para quem tem memória, as coisas mudam...

Com as câmeras infravermelhas atuais, podemos observar o corpo humano irradiando calor sem tocar nele. E isso faz, já de início, uma grande diferença.

Vejamos algumas imagens:
(clique nas imagens para vê-las ampliadas e em resolução maior)


Essa é uma imagem de uma família no infravermelho, já defasada (sem o sistema de codificação para o padrão Raios-X), e portanto codificada de acordo com o sistema antigo de cores. Mas já dá para ter uma idéia de como é o calor irradiado por um corpo humano. Nesta imagem, as temperaturas vão aumentando do preto para o branco, passando por um arco-íris em que cada cor representa uma temperatura diferente.

Podemos notar nitidamente que o tronco é a região mais aquecida do corpo e que os membros são sempre mais frios. As extremidades como pés e mãos, por serem menos vascularizadas, quase nem aparecem, fundindo-se com a temperatura do meio ambiente.

Cada região do corpo tem a sua temperatura característica e por isso não é possivel aplicar o mesmo critério de interpretação para todas as partes do corpo. Além do mais, faltam estudos sobre como o corpo humano se comporta estatísticamente em termos térmicos, em situações de repouso, de carga mecânica ou térmica, ou carga química, ou ainda em situações de doença generalizada ou localizada.

(clique na imagem para vê-la ampliada e em resolução maior)

Essa é a dificuldade atual da termografia por infravermelho na áreas bio-médicas. Como o infravermelho irradiado é o produto final de um processo neurológico, vascular, metabólico, a simples imagem não vai dizer muito sobre o que está acontecendo em uma determinada parte do corpo. E todo o corpo muda continuamente para manter-se em homeostase.

Uma região mais fria pode ser perfeitamente normal, como as patelas. E outra mais quente, também, como por exemplo os pescoços. O que vai determinar se algo é a representação térmica de uma doença ou não são protocolos que ainda não foram desenvolvidos por diversas razões que não vem aqui ao caso de serem comentadas.

Vejam por exemplo, essas outras imagens abaixo, já no padrão Raios-X:
(clique nas imagens para vê-las ampliadas e em resolução maior)

Mãos com resposta térmica diferenciadas entre dígitos, correspondendo a dermátomos



Varizes mostrando perfurantes incompetentes



Perfil térmico irregular entre mamas


Perfil térmico frontal-temporal assimétrico


Ponto gatilho em fibromialgia



Cirurgia Cardíaca de reperfusão do musculo cardíaco por ponte safena ou mamária.


Cirurgia Cardíaca de reperfusão por ponte safena ou mamária. Veja que é possível discriminar ramos de até 4ª ordem, o que não é possivel por outra tecnologia.


Estudo de resposta a medicamento específico em casos de câncer de pele.


Cada um desses termogramas teve uma maneira específica de ser obtido, seguindo procedimentos e protocolos diferenciados.

O que cada um quer dizer?

Bem.. aí é terreno dos médicos.. quando estiverem dispostos a rever os seus paradigmas!!!

Tem de ficar de olho!!!

Consultor Médico: Dr. Hermenio C Lima, Md PhD

Mas a Termografia mede mesmo a temperatura?

Bom.. essa é uma questão interessante. Pode parecer óbvio, já que existem tantas opções de equipamentos por aí e as imagens térmicas são realmente sugestivas.

Mas vamos olhar então com mais cuidado. Vamos observar mais de perto um objeto que, sabidamente, pode estar quente. Uma cafeteira.




Pela foto acima, evidentemente, não se sabe se o café está quente ou frio. A luz visível não traz essa informação, conforme já comentamos em um Blog anterior.

Vamos então utilizar uma câmera infravermelha ou termovisor para "enxergarmos" o infravermelho ou calor, emitido por essa cafeteira.



Bem... Essa é uma imagem típica dos termovisores no mercado. Na verdade é o tipo de imagem mais comum que se vê em qualquer site de termografia... Ela codifica o infravermelho recebido em tons de cores que vão desde o preto, para as temperaturas mais baixas, passando pelo roxo, um tom alaranjado, um tom amarelo e finalmente o branco para as temperatuas mais altas da imagem.

Eu pessoalmente não gosto desse tipo de imagem porque fica tudo meio igual e nossos olhos não conseguem discriminar muito bem o que está acontecendo...

Vamos tentar então um outro ajuste no termovisor, e codificar essa mesma imagem através de outro arranjo de cores, também bastante comum nas câmeras do mercado.



Hummm... também é meio confuso... muitas cores.. muita informação para que meus olhos discriminem adequadamente... Parece um daqueles fantasmas coberto com lençóis coloridos, sem contornos muito definidos... Definitivamente, também não gosto dessa apresentação.

Vamos então para o nosso velho conhecido padrão Raios-X...



Bom... Para mim, ficou bem melhor... E observe que em todas as imagens, as temperaturas superior e inferior são sempre as mesmas. Sorte sua se o seu termovisor fornecer imagens assim.

Bom.. voltemos à análise da imagem. Podemos observar então que temos o corpo do bule praticamente à mesma temperatura, aproximadamente uns 74ºC. O café está no ponto para ser tomado.

Temos também uma faixa cinza, mais fria embaixo, e uma faixa estreita mais embaixo ainda, praticamente branca, próxima dos 80ºC que é o topo da escala.

Isso é estranho.

O resistor que aquece a água até a fervura está abaixo do bule, na sua base. E depois de passado o café, o resistor permanece aquecido para manter o café quente.

Então, como pode haver uma faixa mais fria no bule, acima do resistor mais quente??? Pela foto podemos ver que a faixa mais fria corresponde à cinta metálica que serve de suporte ao cabo para que possamos servir o café.

Na teoria, todo o bule, vidro, café e cinta metálica, deveriam estar à mesma temperatura! E, na prática, se encostarmos um termômetro de contato nessa cinta metálica, veremos que a sua temperatura está muito próxima da temperatura do café!

O que será que está acontecendo? Será que o termovisor está lendo errado a temperatura de cada componente do bule? Ou será que é um erro do software que codifica as imagens?

Para esclarecer um pouco mais, vamos traçar um gráfico de linha sobre a lateral do bule e ver o que ele mostra.



Veja que interessante: quando a linha azul passa por cima da faixa cinza, podemos observar no gráfico, uma queda acentuada na temperatura medida. E isso acontece mesmo que a cinta metálica - que é essa faixa - esteja em contato com o vidro que está a uns 74ºC.

Vamos então, para esmiuçar um pouco mais as coisas, e ler as temperaturas específicas em cada área marcada com uma seta amarela. Vamos ser um pouco cientistas, que nunca estão satisfeitos com a primeira resposta e sempre querem saber um pouco mais...



Veja na imagem abaixo, os resultados das temperaturas máximas de cada uma das áreas apontadas pelas flexas amarelas:



Ora... Vejam que há uma diferença de 34.5 C para o café e de 51,2C para o resistor abaixo do bule!!!

Como explicar isso, se a cinta metálica está firmemente fixada e em contato com o vidro? Como pode que a temperatura da faixa metálica seja MENOR que a temperatura da base da cafeteira em mais de 50C?

Isso se explica por um fator chamado EMISSIVIDADE!

A emissividade é um coeficiente que representa uma característica de superficie dos materias, e que define quanto do calor do corpo será transformado em radiação infravermelha e será emitido para fora!

Se não corrigirmos adequadamente as leituras de temperatura por radiação infravermelha, de acordo com a característica de emissividade dos corpos observados, chegaremos a esses erros grosseiros.

Agora... Como contornar e conviver com a emissividade no mundo infravermelho, é outra história... Ela depende basicamente da habilidade e treinamento do inspetor que verifica centenas ou milhares de equipamentos diariamente...

Mas como fazer isso?

Bem.. isso não é assunto para um Blog! 8-))

Mas porque o infravermelho?

Bem...

Podemos afirmar que o infravermelho é um universo "à parte"... Após anos e mais anos anos de experiência é que começamos a ter uma pequena compreensão de tudo que está oculto ali.

Onde buscar esse entendimento, essa compreensão? Como entender tudo isso que pode ser visto pelos termovisores? Abaixo vamos dar uma pequena pincelada do que já descobrimos. Na verdade é muito material para um Blog... Mas não custa levantarmos um pouquinho a ponta do tapete para quem não é da área.

É claro que não se sabia que o infravermelho era isso tudo antes de o mesmo ser pesquisado a fundo... Mas depois de dezenas de anos aprimorando e refinando técnicas e mais técnicas, temos uma visão mais precisa do que é isso chamado espectro eletromagnético... Uma representação gráfica seria essa aí abaixo...









Mas o que isso quer dizer afinal? A "radiação" eletromagnética é uma coisa estranha. Poderíamos dizer que é uma onda de "perturbação elétrica", que se propaga sobre si mesma (já que ela "prescinde" de um meio que a suporte) encaixada a 90º com uma outra "perturbação magnética". É meio estranho imaginar isso, mas os modelos matemáticos é que nos fazem entender a coisa assim...

Abaixo uma animação ilustrativa...



Bom... Mas, afinal, porque o infravermelho então? Porque o interesse nessa região específica do espectro?

Se você olhar a figura lá de cima, perceberá que o "infravermelho" é muito mais "largo" que a luz visível... Ou seja: há 24 vezes mais informação disponível contida, só na faixa dita térmica do infravermelho (3 - 12 µm) que nossos olhos podem ver!!! Se for no infravermelho completo, chegamos ao numero absurdo de 2.700 vezes mais informação.

Assim, a tecnologia de termovisores, sim, termo-visores, porque infravermelho é calor irradiado, nos permite fazer essa mudança de faixa espectral. Com o auxílo desses "transformadores de imagem", podemos enxergar como são as coisas no infravermelho e "repassá-las" para a luz visível. Um exemplo bem simples é aquecermos um prego em uma boca de gás: quanto mais ele esquenta, mais "vermelho" fica.. Se o esquentarmos mais ainda, ele passará ao amarelo e por fim derreterá...

Então...

Objetos simples na luz visível, podem trazer muito mais informaçoes no infravermelho.

Veja por exemplo a fachada lateral de um prédio...














O que podemos concluir olhando para ele na luz visivel não nos diz muita coisa...

Mas se olharmos no infravermelho, vejam só...















Aparecem uma série de detalhes que não percebíamos antes. É claro que as cores são falsas, apenas para facilitar a discriminação de nossa visão. Mas as novas informaçoes estão lá.

Observe os detalhes.

Toda a imagem foi decodificada por um sistema patenteado chamado ThermoScala para que você possa identificar melhor onde estão as vigas de concreto dentro das paredes.

Ahhh.. e finalmente, a resposta: Porque infra-vermelho? Bem.. parece que era porque quando Willian Herschel descobriu que havia alguma coisa a mais que a luz visivel, essa coisa "a mais" estava mais para baixo em relação a ele. Se estivesse acima, poderia ter hoje ultravermelho e infravioleta... É só uma questão de referência... Maior comprimento de onda ou menor frequência? Infra ou ultra? Sub ou sobre?... Na "verdade", tudo é convenção.

CANTOS? QUE CANTOS?

Uma das coisas interessantes da termografia, é que ela - obviamente - enxerga temperaturas, calor irradiado proporcional à temperatura do objeto. Quando olhamos algum objeto, esperamos que o mesmo seja similar, pelo menos na forma, tanto no infravermelho, como na luz visível. Afinal, é o "mesmo" objeto.

Mas, curiosamente, alguns objetos não se parecem em nada com a luz visivel.

Vejamos por exemplo um objeto que tem diferenças óbvias quando visto na luz visível ao olho humano: um canto de parede.

Essa imagem aí em cima mostra um canto de parede, em junção com o teto. Há diferenças de tonalidade e cor e por isso percebemos os cantos. A mão aparece na foto apenas como uma referência.

Agora, se essas três paredes estiverem à mesma temperatura, elas aparecerão em uma imagem térmica???

Imagine um pouco antes de rolar a tela para baixo...

...


...



...




.....





..... Já imaginou?


Então tire a prova dos nove:














Aí está: se as paredes estiverem à mesma temperatura, elas serão muito dificeis de perceber.

Veja os outros exemplos abaixo:




























Ou ainda esse:




























Então aí está: as paredes podem ter ou não cantos, dependendo da temperatura que as mesmas tenham. Ou da frquencia que estamos usando para percebê-las!!!

Termografia no Século XXI

(clique na imagem para vê-la ampliada e em resolução maior)

É interessante que durante décadas os fabricantes de aparelhos e câmeras de termovisão investiram pesadamente em funcionalidades, redução de peso, sensibilidade, sensores e por aí vai.

Tudo isso para atender melhor ao mercado, fazerem seus produtos mais faceis de utilizar, divulgarem a tecnologia.

Hoje temos câmeras realmente pequenas, bastante fáceis de usar e com uma gama de aplicações simplesmente gigantesca. Os usuários estão descobrindo lentamente que há muito mais coisas para ver no infravermelho do que supunha nossa vã visão na luz visível.

O curioso nessa história toda, é que os fabricantes nunca se atentaram para que a maior interface do infravermelho com o usuário não é a câmera! Botões, menus, facilidade de comandos, maior numero de comandos (tem cameras que colocam 10 pontos diferentes de leitura de temperatura em uma mesma imagem! Imagino a bagunça que deve ser isso em uma imagem tão pequena!)

A maior interface do infravermelho, a que é realmente crítica para a correta, fácil e rápida interpretação do conteúdo de uma imagem infravermelha é O OLHO HUMANO! Tudo tem de passar por ali para chegar à mente e então ser compreendido.

Há uma série de variáveis do olho humano envolvidas; cones, bastonetes, sensores de cor e preto-e-branco, e como as imagens sao decodificadas pela mente (positivo operante... hehehe)

Por isso desenvolvemos e patenteamos as paletas mistas, tipo Raios-X como vocês podem ver nas imagens anexas. Depois de usar uma imagem dessas, quem vai querer ficar olhando para aquelas velhas e hiper-mega-coloridas imagens que parecem que até dão dor nos olhos? Ou as velhas imagens Iron????

Hoje tem coisa muito melhor melhor por aí!





























Esses aí em cima, são cabos elétricos industriais em 440 V. O terminal do cabo direito está com defeito. Em qual das imagens você acha que o defeito aparece melhor?

















Aqui, novamente, cabos com defeito. Em qual das imagens é possivel identificar melhor o que está acontecendo?

















Aqui temos um transformador. Observe como a imagem térmica fica mais limpa para analisar quando se retira as cores inúteis.















Carros na rua? Muito fácil ver qual chegou há pouco.




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