Termografía Pasiva

7/21/2019 Termografa Pasiva

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Termografa PasivaLeonardo M. Delgadillo De la

torre


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Termografa (TIR) Pasiva

Objetivos

Dar a conocer el concepto determografa pasiva

bordar el principio de la termografa

Dar ejemplos de aplicacionestermogr!"cas en la medicina


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#$%& es la TIR Pasiva'

La TIR pasiva sere"ere a a%ellos

casos en los %e nose %sa ning%naestim%lacin decalentamiento o

enfriamiento e*ternopara provocar %n+%jo de calor en el

c%erpo


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#Para %& sirve la TIR

clnica'

,l calor infrarrojo %e emite %n c%erpop%ede -verse con %na c!marainfrarroja. Los patrones de calor %e sepro/ectan le a/%dan al m&dico a

detectar si el +%jo sang%neo es normal oanormal. ,l +%jo sang%neo seincrementa o dismin%/e0 / ambos casosson ejemplos de problemas de sal%d.


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#,n f%ncin de %& cambia laimagen termogr!"ca'

Las im!genes cambianen f%ncin delmetabolismo del c%erpo

e*aminado. Latermografa (o laad%isicin de im!genest&rmicas) se consideracomo pro/eccin deimagen "siolgica delmetabolismo.


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plicaciones de la TIR

pasiva

/%da a detectar sntomas tempranosde cambios in+amatorios en lasartic%laciones0 tendones / tejidos0c!nceres0 trastornos en el sistema

nervioso0 problemas de c%ello /espalda0 artritis0 trastornos vasc%lares /lesiones en tejidos blandos0 entre otros.


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#$%& detecta %na c!maratermogr!"ca'

2n p%nto caliente indicain+amacin o incrementoen la circ%lacin. Los

p%ntos calientes0 por logeneral0 se vendirectamente en la piel %ec%bre la lesin. 2n p%nto

fro0 por lo general0 es %nared%ccin de sangre debidoa la 3inc3a4n0 trombosis otejido cicatricial.


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Principios 5sicos

Radiacin infrarrojaTodos los c%erpos emitenondas electromagn&ticas0

o radiacin0 dependiendode s% temperat%ra. 6%ntocon esta radiacin setransporta energa %e

permite medir sincontacto la temperat%rade ese c%erpo a partir des% radiacin.


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Principios 5sicos ,spectro electromagn&tico

,n el rango de ondas m!slargas0 el infrarrojo pr*imo(NIR) sig%e a la l%4 visible. 7e

e*tiende desde 89: nm a ;09


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Principios 5sicos

#$>e objetosemiten radiacininfrarroja'Todos los c%erpos

emiten radiacinelectromagn&tica

por encima del ceroabsol%to (: ? @A;8=0B9 C).


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Principios 5sicos

,l objeto a medir7i la re+e*in / transmisinson ig%ales a :0 esto es %n

c%erpo ideal para medir %ese denomina EcuerponegroE0 c%/a energairradiada se p%ede calc%larmediante la frm%la de

radiacin de PlancF. Dic3oc%erpo ideal tiene %naemisividad = 1.


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Principios 5sicos

%erpo Real7in embargo0 en larealidad0 dic3ascondiciones ideales noe*isten.La transmisin / la

re+e*in siempreinter"eren en lalect%ra.


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Principios 5sicos

La radiacin calor"ca se enfoca con la a/%dade %n objetivo / se aplica al sensor. ,ste >ltimoconvierte la radiacin calor"ca en %na tensinel&ctrica %e es elevada por el ampli"cador /se traspasa al microprocesador. ,l procesadorcompensa la temperat%ra medida frente a latemperat%ra ambiente / m%estra el res%ltado.


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Principios 5sicos

2na ec%acin integral de la fsicainfrarroja es bastante compleja. Porsimplicidad0 se as%me %e la pielradia isotrpicamente / %e la

e*itancia radiante sig%e la le/ de laradiacin de c%erpo negro de PlancF.


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Principios 5sicos

7e llama poderemisivoespectralde %nc%erpo es la cantidadde energa radianteemitida por la %nidad

de s%per"cie /tiempo. Donde T es latemperat%ra absol%ta

del c%erpo negro /G

c2

1

5 ( )

c 1( , T )

1Te

M

e

=

8 4 2

1 3.7418 10 /c x W m m=

2

14388c mK=


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Principios 5sicos

5rm%la de la c!mara%ando se vis%ali4a %nobjetivo ideal0 es la frm%lade la c!mara provee elvoltaje de salida delsistema.

Donde H es la ganancia delsistema electrnico0

es la resp%esta espectral delsistema0 es el !rea deldetector0 / 5 el n>meroAf (lalongit%d focal dividida entrela apert%ra del di!metro).

( )D

R

AD

2

1

2

( ) A( , T ) d

4

D D

SYS e

RV G M

F

=


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istoria del infrarrojo

Tras el desc%brimientopor ersc3el de laradiacin infrarroja in

BJ9K0 los cient"coslemanes Robert%nsen (%mico) /H%stav ?irc33o(fsico) iniciaron lasinvestigaciones sobreespectroscopa.


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,sta le/ e*pone %e cada tipo de materia

emite energa contin%amente0 visible oinvisible seg>n la temperat%ra de la materia.?irc33o tambi&n concl%/ %e la energaradiante %e absorbe / emite %n c%erpo realest! en e%ilibrio0 por lo %e %n c%erposiempre emite la cantidad precisa de calor%e absorbe.


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EspectroscopaLa espectroscopa investiga las longit%desde onda en las %e %n objeto p%ede recibir(absorber) o emitir (repeler) la ma/orcantidad de energa en forma de ondaselectromagn&ticas o l%4.

De esta forma se est%dia la interactividadentre l%4 (ondas electromagn&ticas) /materia.


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,n BJN90 el fsico,scoc&s 6ames .Ma*ell f%e elprimero en teori4ar%e la l%4 (/ por

consig%iente lat&rmica / otrasformas de radiacin)

est! comp%esta de


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Por medio delEoscilador de ert4Edemostr por primerave4 la e*istencia de

ondaselectromagn&ticas.


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Los fsicos a%stracosJosefStefan /Ludig!olt"mannampliaron la

teora de H%stav ?irc33o enBJJ e il%straron los logrosde s% investigacin en la le/7tefanAolt4mann %e

establece %e el total de laenerga t&rmica emitida por%n c%erpo negro depende dela temperat%ra intrnseca delmismo.


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,l avance %e cond%jo alconocimiento act%al de la

radiacin electromagn&tica lodesc%bri el fsico alem#nMa$ %lanc&en BK::.

,l post%lado de la le/ de

radiacin de PlancF seconsidera como el nacimientode la fsica c%!ntica / todavasirve como base fsica para latermografa.


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D%rante la 7eg%nda H%erra M%ndial0 las

propiedades de la radiacin infrarroja se%saron principalmente para temasmilitares con la invencin de los misilesg%iados por infrarrojos.

La empresa 7%eca H lan4 al mercadola primera c!mara termogr!"ca parapropsitos civiles / comerciales en BKN:.


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Rango en el espectroelectromagn&tico

Para el campo de la tecnologa de medicin0 la radiacininfrarroja se p%ede s%bdividir en otros tres rangosG

B. 7IR (s3ort infrared Qinfrarrojo corto0 8J:nm A = Sm)0;. MIR (middle infrared Qinfrarrojo medio0 = A 9 Sm) /

=. 5IR (far infrared Qinfrarrojo lejano0 9 Sm B mm).


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Rango en el espectroelectromagn&tico

La l%4 visible para el ser 3%mano seenc%entra en el rango de longit%d deonda de =J: 8J:nm

,n relacin a la tecnologa demedicin por infrarrojos0 el rango m!ssigni"cativo es el de 9A;: Sm (5IR).


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Uentanas atmosf&ricas BV ventana atmosf&rica

;


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Restriccin del espectro

2na c!mara termogr!"carestringe s% percepcin alrango de longit%d de onda

de la radiacin infrarrojadentro del rango de JABSm / reprod%ce lainformacin %e registra

como %na falsa imagen decolor para 3acerla visibleal ojo 3%mano.


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,misin0 re+e*in / transmisin

Entre los factores'ue e(ercen la ma)orin*uencia se

inclu)en la emisi+n,la re*e$i+n ) latransmisi+n-

La emisividad .e/es lamedida de la capacidadde %n material de emitirradiacin infrarroja.


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,misin0 re+e*in /

transmisinLa re*e$i+n .p/es lamedida de la capacidadde %n material de re+ejarla radiacin infrarroja.

La transmitancia .t/esla medida de lacapacidad de %n materialde transmitir (serpermeable a) la radiacininfrarroja. Depende deltipo / grosor del material.


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Transferencia de calor

,l calor p%edetransmitirse por =distintos m&todos

ond%ccin

onve*in

Radiacin


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Transferencia de calor

Para transportar calor mediante la

radiacin infrarroja no se necesitanpartc%las0 por lo %e se p%ede a"rmar %etoda forma de radiacin electromagn&ticaf%nciona en %n vaco.

La transferencia de calor en forma deradiacin representa la base de todas lasmediciones termogr!"cas.


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!mara termogr!"ca

Las c!marastermogr!"cas se %sanpara 3acer visible elcalor radiante0

proporcionando al%s%ario la medicinde la temperat%ra.


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omponentes de la c!maratermogr!"ca

Objetivo,l objetivo de %na c!mara termogr!"ca

es %n sistema ptico %e incorporavarias lentes individ%ales %e de"nen elcampo de visin en el %e la c!marap%ede detectar la radiacin infrarroja. ,ntermografa0 se disting%e 3abit%almenteentre objetivo ang%lar / teleobjetivo.


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,l objetivo ang%lar mide objetos os%per"cies grandes termogr!"camente0por%e de %n solo vista4o se obtiene %naimagen bastante amplia.

,l teleobjetivo0 por el contrario0 se centraen %na seccin pe%eWa de la imagen.


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7ensoresLa tarea del sensor en %na c!maratermogr!"ca consiste en convertir laradiacin t&rmica en seWales el&ctricas.,stas seWales se envan a %n procesador %ecrea %na falsa imagen visible coloreada apartir de las mismas.


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I5OUmeas

,s el objeto medible m!s pe%eWobasado en los datos de %nteleobjetivo c%/a temperat%ra sep%ede medir de forma precisa con

%na c!mara termogr!"ca.


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ondiciones ambientales principalespara mediciones

1- 0emperatura amientein+%/e en la temperat%rare+ejada.

2- 3Radiaci+n celestial fra

difusa3 4 sol es la radiacininfrarroja %e llega del cieloraso. 2n cielo n%bosopresenta las condicionesideales para medir en

e*teriores5- 6umedaddebe ser bajapara prevenir la condensacinen la lente misma.


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plicaciones

Patologa en lasmamasDetecta c!ncer demama0 t%moresbenignos / mastitis.

Los t%mores generan

calor0 %e p%ede serre+ejado por latermografa infrarroja


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plicaciones

OncologaDistintas clases det%mores0 t%mores

locali4ados en lacabe4a / c%ello0 >tero/ ovario0 t%mores dep%lmn0 ple%ra0

t%mores en la cavidadabdominal / pelvismenor0 t%mores entejidos blandos0 etc.


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plicaciones

7istema ne%roAm>sc%loAes%el&ticoPara diagnosticar con

precisin a los pacientescon %na serie de trastornosde espalda0 c%ello /e*tremidades.

%ando el tejido m%sc%lar

se t%erce o desgarra0 liberas%stancias %micas %egeneran %n a%mento detemperat%ra.


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plicaciones

Disf%ncionesrespiratoriasLa termografainfrarroja se aplicd%rante la epidemiade n%mona atpica(7R7) en losaerop%ertos / es >tilpara la vigilancia delasma0 las alergas0 etc.


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plicaciones

Desrdenes %rinarios/%da a a3orrar eltiempo al paciente / al

m&dico en la espera delos datos dellaboratorio0 / es%tili4ada con &*ito para

controlar infeccionesde las vas %rinarias0patologas renales0 etc.


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plicaciones

Pert%rbacionescirc%latorias7e p%ede aplicar

peridicamente para eldiagnstico diferencial /es >til en la prevencinde enfermedades del

cora4n0 problemascirc%latorios graves talescomo la las venasvaricosas.


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plicaciones

Transtornosreprod%ctivosLa TIR tiene s% propiaaplicacin espec"caen problemasginecolgicos0 los

ovarios0 >tero0prstata0 etc.


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plicaciones

TrastornosendocrinosLa termografainfrarroja a/%da aeval%ar los cambios3ormonales0

trastornos de latiroides0 tales como3ipo e 3ipertiroidismo/ diabetes.


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plicaciones

sistencia $%ir>rgica,l m&dico se p%ede valerde la termografa antes /

desp%&s de %na cir%ga0para a/%dar a lalocali4acin del t%mor /para ver s% tamaWo0 as

como para s%pervisar elproceso de rec%peracin.


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plicaciones

Odontologa7e recomienda el %so dela termografa m&dica

en el seg%imiento decontrol en el proceso dein+amacin en lacavidad oral / la

reaccin de los ganglioslinf!ticos regionales0 laenfermedad deartic%lacin del ma*ilar.


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Uentajas de la tecnologa TIR

La tecnologa demedicin infrarrojarepresenta %na forma

sencilla de medirtemperat%ras.

7% a%sencia deinteraccin0 es decir0 %e

no in+%/en sobre elobjeto %e se mide0permite medicionesdirectas sin afectarlo


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Referencias 3ttpGXX.nivelatermogra"a.netXblogXBNAaplicacionesAdeAlaAtermogra"aAenAmedicinaX

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Infrared t3ermograp3ic assessment of t3e 3%man scrot%m. rt3%r T T%cFer

T3ermograp3/ of t3e %man od/. InfraredAradiant energ/ provides ne conceptsand instr%mentation for medical diagnosis. R. oling arnes

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3ttpGXX.termogra"a.com.m*XParaAProcedimientosAUeterinarios.3tml

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andbooF of Medical Tec3nolog/. R%diger ?rameY ?la%sAPeter omannY Robert 7.Po4os. 7pringer editorial.
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