A Budapesti Műszaki Egyetem Természettudományi Karán, a Nukleáris Technikai Intézet, Tanszék valamint a Műegyetemi Természettudományi Egyesület szomatológiai laboratóriumában 1979 óta folynak vizsgálatok, felmérések és kutatások az emberi szervezet fiziológiai (élettani) állapotának meghatározásáról. A kutatások arra irányulnak, hogy minden ember egészségi állapotát nem befolyásolva – kornak és nemnek megfelelően, az egész testre kiterjedően, minden összefüggésében – vizsgálni lehessen.
A szomatodiagnosztika a teljes test anatómiai és élettani összefüggésének vizsgálati módszere alkalmazza a korszerű számítástechnikai, műszertechnikai és képalkotó vizsgálati eljárásokat. Az összetett vizsgálati módszer lehetővé teszi, hogy rövid időn belül több kérdésre pontos és megbízható válaszokat kapjunk a vizsgált személy kornak-nemnek megfelelő fizikális állapotáról. Jelenleg a világban több száz „szűrővizsgálatot” ismernek és ajánlanak. Ezek a szakszűrő vizsgálatok csak egy anatómiai területre, vagy problémára korlátozódnak, sok időt vesznek igénybe, sok esetben fizikálisan is hatnak az emberi testre, és költségesek.
A szomatometria (méréseken alapuló test-vizsgálat) képalkotó vizsgálati eljárása a SZOMATOINFRA felvételezés. A módszer non-invazív, károsító sugárzást nem bocsát ki. A testből kisugárzódó infravörös hullámok képpé alakításával lehetséges az élettani folyamatokat monitorozni és megjeleníteni. Az infravörös monitorozás elméleti és gyakorlati feldolgozását az egyetemi kutató csoport végezte el.
A kutatásokat a munkacsoport két fő területre terjesztette ki: az epidemiológiai, valamint a szakorvosi és szakszűrő vizsgálati területekre. A módszer akkor értelmezhető komplexitásában, ha a kutatási területeket és fogalmakat, amelyek a leírásban szerepelnek, pontosan definiáljuk. A részleteknek tekinthető hivatkozások és a kutatási eredmények együttesen alkotják a módszer, eljárás és technika alkalmazhatóságának egészét.
Szomatológia: „a szomatológia a testtel, mint élő szervezettel (annak anatómiájával, élettanával) foglakozó tudományág.”
A szomatológia a humánbiológiához tartozó tudományterület. A „soma” görög szó, ami testet jelent. A somatológiát nevezhetjük ezek alapján „testtannak”. Az elmúlt évszázadban a szomatológia fontos szerepet töltött be a biológia, orvostudomány, pszichológia stb. területein. A szomatometria a test mérőpontjait (anatómiáját) mérte, a mérőpontok alapján lehetett un. szomatotipizálást (test, alkattani) elkészíteni. Az adatok rendezése tette lehetővé, hogy olyan vizsgálatokra is sor kerüljön, amit pl. orvosi alkattannak neveztek. Ezekre a vizsgálatokra azért volt szükség, mert objektív és összetett információkat tartalmazó diagnosztikai módszerek nem álltak rendelkezésre. A legnagyobb gondot az állapot felvételezésnél, egészségi állapot meghatározásánál a képalkotó diagnosztikai rendszerek hiánya okozta.
A diagnosztikai eljárások bővülésével a szomatológiai vizsgálatok, a szomatotipizálás folyamatosan szorult ki a tudományból, és az orvosi tevékenységekből. A modern szomatológia ezért szakított a konzervatív, csak antropológiai jellegű szemlélettel. Célul tűzte ki az élő emberi szervezet anatómiai és élettani folyamatainak komplex vizsgálatát és elemzését. A feladatot nagyban nehezíti, hogy a szomatológusok csak olyan vizsgálatokat végezhetnek, amelyek semmilyen hatással nincsenek a vizsgált személyre. Nem alkalmazhatnak károsító sugárzásokat, mechanikai hatásokat, és nem hatolhatnak a vizsgált testbe. Ezek a feltételek szinte lehetetlenné tették a szomatológia mindennapi alkalmazhatóságát.
A szomatológia ismert terminológia szerint írja le vizsgálati eredményeit. Néhány kiemelés a meghatározások közül:
Szomatikus: testi, a testre vonatkozó
Szomatogén: testi eredetű, a testből kiinduló
Szomatoszkópia: testi vizsgálat
Szomatoinfra: a termoregulációnak az a jelensége, amely a dinamikusan zajló életfolyamatokat, a metabolizmust, a homeosztázis jelenségét reprezentálja a kültakaróról emittálódó infravörös elektromágneses sugárzás érzékeny leképezésével.
Az elektromágneses sugárzás fizikája ismeret. Tudott, hogy a 700–32000 nm tartomány a fény és a mikrohullám között az infravörös tartomány, amelyet hősugárzásnak is neveznek. Ha az emberi testet, mint sugárzó, dinamikusan változó organikus biológiai rendszernek tekintjük, akkor kimondhatjuk, hogy az emberi emissziós elektromágneses sugárzás mérhetően az infravörös hosszúhullámú tartományba esik. Az infravörös hősugárzás mérésének – mint hőmérsékletmérés – információs tartalma, reprodukálhatatlan szenzitivitása, specificitása rendkívül gyenge. Az ismert és évtizedek óta folyó thermovíziós, hőtérképezési humán vizsgálatok ezért nem tudnak tért nyerni az orvos diagnosztikában.
A méréstechnika alapfeltétele, hogy pontos ismeretünk legyen arról, mit mérünk, milyen érzékelővel, és a pontosan mért értékeknek milyen az információ tartalmuk. Abban az esetben, amikor e három tényező közül akár csak egy is ismeretlen vagy reprodukálhatatlan, akkor nem beszélhetünk evidencián alapuló mérésről, képalkotásról, diagnosztikáról.
A kutatás bizonyította, hogy az emberi életfolyamatok, mint megmásíthatatlan természeti jelenségek, a szervezeten belül zajló életfolyamatokról, a termoregulációs (sugárzásos) állapotról magas információtartalommal bíró, folyamatos és szakadatlan, a test minden pontján jelenlévő emissziót folytatnak. A leképezése csak megfelelő méréstechnikai és képalkotó eszközzel lehetséges, amely alkalmas arra, hogy a széles spektrumban emittálódó infravörös fotonokat intenzitásuk alapján, mint fotonenergia-differenciát leképezzék, és megfelelő algoritmusokkal azok információtartalmát ismerté tegyék.
A komplex humán szomatoinfra diagnosztikai rendszereknek a méréstechnikai pontosságon túl biztosítani kell az adat- és képarchivációt, az utófeldolgozás lehetőségét és utókontrollját, a széles tartományon belüli leképezés lehetőségét, ami a multiképalkotás területének alapja lehet.
Egy összehasonlító adat a thermovíziós (hőtérképezés) és a somatoinfra vizsgálat méréseinek különbsége között. A thermovíziós vizsgálat a test hőtérképe alapján statikus képfelvételezést készít, amire maximum 10 hőmérsékleti mérőpontot tud feltenni. A hőmérsékletmérésnél nem alkalmazza azokat a faktorokat, ami a valós hőmérséklet és a hőmérsékleti sugárzás által mért különbségek kiküszöbölésére valók (pl. a gyorsan változó un. abszopciós-emissziós értékek). A hőmérsékletmérésnél a legjobb thermovíziós kamerák maximum 0,05 C fok érzékenységet mérnek, de az ambritestnek nincs egy olyan pontja sem, ahol stabilan visszamérhetők ezek a hőmérsékleti értékek. A vizsgálat azt mutatta, hogy az egyes pontok folyamatos mérése akár 2 C fok között is ingadozhat úgy, hogy a kórfolyamat nem ismert. Ez olyan mérési hiba, ami eleve lehetetlenné teszi a thermovíziós rendszerek alkalmazását az orvosi diagnosztikában.
A Somatoinfra rendszerrel mint műszerrel szemben támasztott elvárás, hogy az egyes régiók infravörös sugárzásának leképezésénél (pl. 100mm-100mm terület) tudjon minimum 110000 mérőpontot leképezni, és ebből az infratopográfiából automatikusan tudja meghatározni a relatív infrafoton intenzitás energia eloszlást a bevitt faktorok figyelembevételével.
A somatoinfra tehát abszolút hőmérsékletet, de még hőmérsékletet sem mér, hanem az infrafoton energiák eloszlását méri dinamikus módon. A dinamikus mérésnek az alapja, hogy 1 sec időtartam alatt 50 felvételt készít, és az érzékelők (mátrix pixel) minden pontjánál integrációt, átlagolást végez, ezzel biztosítva a gyorsan változó életfolyamatok nagypontosságú mérését. A somatoinfra kutatás bizonyította, hogy a somatotípustól függően a relatív infratopográfia és az energia (infrafoton)-eloszlás és -differencia stabilan jellemzi az életfolyamatok, kórfolyamatok dinamikus változását. A rendszerbe foglalás alapját a somatoinfra atlasz teremtette meg. A somatotipizálás elveire (mint alkattani jellemzők) építve elkészült a somatoinfra tipizálás meghatározásának elve.
Mit mérünk, mivel, és az objektív mérésekkel leképezett értékeknek mi az információ tartalmuk? – mindez a somatoinfra vizsgálatoknál számos tényezőből (faktorokból, egyénspecifikus folyamatokból) tevődik ki. Néhány kiemelés a teljesség igénye nélkül:
Homeosztázis: az emberi test belső környezet álladóságát biztosító élettani folyamatok összessége.
Termogenézis: hőképződés.
Termoreceptorok: hőinger felvételére szolgáló idegvégkészülék (Krause-féle végbunkók, Ruffini-féle végtestek összességében kb. 280 000–-300 000).
Thermoreguláció: az emberi szervezet háromféle hősszabályozó folyamata.
Metabolizmus: anyagcsere, az élőlények valamint az élő környezetek közötti kölcsönhatás, a szervezetben lezajló kémiai és fizikai folyamatok összessége, az összes életfolyamatok alapja, amely minden élőlényre jellemző.
Klinikai értelemben csak a tápanyagok és az oxigén felvételét és feldolgozását, a tápanyagoknak a kémiai átalakulása során a sejtekben és a szövetekben történő energetikai értékesítését, és a végtermékek kiválasztását jelenti.
A leírt meghatározások alapján egyértelművé tehető, hogy a somatoinfra vizsgálati rendszer az orvosi képalkotásban alkalmazott, általában morfológiai vizsgálatokra alkalmatlan, viszont hiánypótló módon – a teljes és komplex metabolizmus vizsgálati elveknek megfelelően – a dinamikusan változó életfolyamatokat képes nagy érzékenységgel és pontossággal megjeleníteni.
Az elmúlt évek kutatása bizonyította, hogy a Somatoinfra-rendszer – mint műszer – mindenben megfelel a természettudományi, méréstechnikai elvárásoknak. Az adatfeldolgozások bizonyították, hogy a mért értékek (az emberi testfelszínről, kültakaróról emittálódó elektromágneses, infravörös hosszúhullámú szelektív leképezés) reprezentálják a magas információtartalommal bíró metabolikus folyamatokat.
Az alap és alkalmazott kutatások alapján javasolható a Somatoinfra BUHU-1 alkalmazásának bevezetése a mindennapi orvosi gyakorlatba. A kutatás alapján első lépésként javasolt a preklinikai bevezetés.
A kutatási tevékenységek leírásánál megjelölt Somatoinfra módszer epidemiológiai területre való kiterjesztése jelenti talán a legfontosabb alkalmazási területet.
Epidemiológia: „Az egészséggel kapcsolatos állapotok, jelenségek megoszlásának és az előfordulásukat befolyásoló tényezőknek a tanulmányozása egy meghatározott populációban azzal a céllal, hogy eredményeit felhasználja az egészséggel kapcsolatos problémák felügyeletéhez és megoldásához.” Hajdú – ádány: Epidemiológiai Szótár
Az epidemiológiai elvárásoknak megfelelően (a kutatott tudományterület eredményei alapján) a létrehozott Somatoinfra vizsgálati módszert a kutatócsoport minden tekintetben (szinte egyedülállóan) alkalmasnak tartja az általános népegészségügyi szűrővizsgálatokra történő széleskörű elterjesztéséhez.
Szűrés (screening): „A korai szakaszban lévő, nem diagnosztizált betegségek, elváltozások valószínűsített azonosítása gyorsan kivitelezhető tesztek és egyéb vizsgálati eljárások alkalmazásával. A szűrés elkülöníti a látszólagos egészséges személyeket valószínűleg beteg, illetve valószínűleg nem beteg személyek csoportjára. A szűrés nem diagnosztikus eljárás. A pozitív vagy bizonytalan szűrési eredményű személyek további orvosi kivizsgálása szükséges a korai diagnózis – és szükség esetén az azonnali kezelés – érdekében. A betegség, az elváltozások korai (preklinikai) szakaszában történő szűrés tehát csupán egy kezdeti vizsgálat, amely pozitív vagy bizonytalan eredmény esetén egy második vizsgálatot, éspedig diagnosztikus vizsgálatot igényel annak eldöntésére, hogy a betegség ténylegesen fennáll-e vagy sem.”
A szűrővizsgálatok többféle típusát szokásos megkülönböztetni:
– tömeges szűrővizsgálat (mass screening): az elnevezés azt hangsúlyozza, hogy a szűrővizsgálat kiterjed a teljes, érintett lakosságra;
– multifázisos vagy többirányú szűrővizsgálat (multiphasic or multiple screening): több szűrési teszt/eljárás alkalmazása, általában több betegség/elváltozás feltárására;
– előírt szűrővizsgálatok (prescriptive screening): feltételezetten egészséges egyének meghatározott időszakonként történő, rendszeres szűrővizsgálata egy adott betegség korai szakaszban történő kimutatására, ezáltal javítva az adott betegség gyógyítási esélyeit (pl. emlőrák-szűrés).
A szűrést általában a szűrővizsgálatot szervezők kezdeményezik (nem a beteg fordul panaszaival az orvoshoz), a részvétel önkéntes. Helytelenül terjedt el a hazai szóhasználatban szűrővizsgálatnak nevezni néhány vizsgálattípust – pl. gyógyító-megelőző ellátásokhoz tünetekkel fordulók kivizsgálását, a kockázati tényezőknek kitett személyek azonosítását, kémiai anyagok toxikológiai ellenőrzését a prevalencia becslés keresztmetszeti vizsgálatban stb.)
A fenti szűrésprogramok megvalósítása csak úgy lehetséges, ha a szűrési szint (screening level, cutoff point) kidolgozott és ismert: A szűrés eredményének értékeléséhez létezik előre rögzített döntési szint – normális határértékek vagy küszöbérték –, amelytől a szűrés eredményét pozitívnak tekintik. A szűrési szintek meghatározását csak megfelelő tesztek birtokában lehet meghatározni.
Szűrési teszt (screening test): A szűrés során alkalmazott vizsgálati eljárás (eszköz) a vizsgált elváltozás/betegség azonosítására, amely ideális esetben olcsó, gyors és könnyen kivitelezhető (gyakran nem orvos szakemberek is alkalmazhatják). Alapkövetelmény a szűrési tesztekkel szemben, hogy a szűrtek számára elfogadhatók legyenek, és ne jelentsenek veszélyt. A szűrési tesztek legfontosabb jellemzői: a megbízhatóság, a megismételhetőség, a hitelesség, a szenzitivitás és a specificitás, a prediktív érték.
Egy módszer (módszerek összessége) általános szűrővizsgálatokra való kiterjesztése akkor tekinthető megalapozottnak, ha a szűrésre alkalmas betegségekre is kiterjeszthető.
Szűrésre alkalmas betegségek (diseases appropriate for screening): Egy betegség szűrésre való alkalmassága a rendszeres ismétlést igénylő, tömeges szűrővizsgálatokkal, és előírt szűrővizsgálatokkal kapcsolatban merül fel, s a következő főbb kérdéskörök mérlegelésével dönthető el:
– A szűréssel vizsgálható preklinikai szakasz hossza: a betegség korai – a tünetek megjelenítése előtti – szakasza elegendő hosszúságú-e ahhoz, hogy a rendszeres szűrés során az elváltozások kimutathatók legyenek. (A preklinikai szakasz hossza egyénről-egyénre lényegesen különbözhet ugyanazon betegség esetén is – az adott betegség átlagos hossza alapján dönthető el, hogy milyen időszakonként javasolt a szűrés.) Ismételt szűrések esetén egy populációban számolni lehet azzal, hogy idővel lecsökken a szűréssel vizsgálható preklinikai szakasz hossza (a hosszabb korai szakaszú esetek nagyobb valószínűséggel kerülnek hamarabb kiszűrésre), és/vagy eltolódás történik az adott szűrési technikával kevésbé kiemelhető esetek irányába.
– A betegség súlyossága: súlyos következményekkel (komplikációk, rokkantság, halál) jár-e, ha a betegség a tünetek kifejlődése után (a klinikai szakaszban) kerül diagnosztizálásra és kezelésre.
– A betegség prevalenciája: ritka betegségek feltárására a rendszeres ismétlést igénylő, tömeges szűrővizsgálatok hatékonyan nem alkalmazhatók.
Ez az állítás a nemzetközileg elfogadott állásfoglalás. A Somatoinfra vizsgálat bizonyította, hogy az összetett és komplex anatómiai és fiziológiai elemzés alkalmas a sajátos kórfolyamatok feltárására is.
Kivételes megítélést igényelnek azok a szűrések, melyek olyan állapotok/ rendellenességek/ betegségek korai felismerésére irányulnak – általában egyszeri vizsgálattal –, amikor az időben történő felismerés és kezelés elmulasztása súlyos, irreverzibilis következményekkel járna, így például:
– terhesek szűrése (OAB/Rhinkormpatibilitás):
– genetikai elváltozások kimutatása (Down-kór)
– magzati fejlődési rendellenességek
– veleszületett anyagcsere-betegségek (pl. phenylketonuria)
– továbbá magas rizikójú csoportok szűrése egy, a csoportban halmozottan előforduló (magas incidenciájú), általában genetikai hátterű betegség (pl. Tay-Sachs betegség) korai felismerése érdekében.
A Nemzeti Népegészségügyi Programot az Országgyűlés 2003-ban elfogadta (46/2003 IV.16 OGY határozat). A Somatoinfra vizsgálati rendszer lehetőséget teremt a 19 program és az alprogramok preklinikai, un. előszűrési feladatainak ellátására. A tanulmányok bizonyították, hogy egy ember esetében néha több kórfolyamat is zajlik. A Somatoinfra diagnosztika az egész testet teljes összefüggésében és komplex metabolizmusában vizsgálja, ezért a reverzibilis és esetenként irreverzibilis folyamatok feltárása esetében célzottan szakorvosi szűrővizsgálatra, illetve ellátásra irányítja a vizsgált személyt. A hét alprogram ismeretében is hatékonyan alkalmazható a Somatoinfra-diagnosztika. A kutatási program bizonyította, hogy a megfelelő, kifejezetten humán vizsgálatokra tervezett nagyérzékenységű műszerekkel a farmakokinetikai vizsgálatokat, vagy pl. a rehabilitációs programok tervezését is jó eredménnyel lehet végezni.
Szacsky Mihály
palatinus