Infrarot-Thermografie zur Diagnose von muskuloskelettalen Infektionen

Dies ist eine Pilotstudie zur Machbarkeitsbeweisung, um die Wirksamkeit der Hochauflösenden Infrarot-Thermografie-Bildgebung (HRTI) zur Unterstützung der Erkennung von muskuloskelettalen Infektionen bei Kindern zu untersuchen. Bei HRTI wird eine empfindliche Wärmebildkamera verwendet, um das Temperaturprofil des vermutlich infizierten Körperbereichs in Form von Bildern aufzunehmen. In dieser Studie wird ein 10-Sekunden-Video aufgezeichnet, um eine dynamische Überwachung zu ermöglichen. Das resultierende Video wird verarbeitet und interpretiert, um festzustellen, ob eine muskuloskelettale Infektion vorliegt.

Knochen-, Gelenk- und Weichteilinfektionen können durch Bakterien verursacht werden, die durch unbeabsichtigte Verletzungen, Operationen oder Implantate in den Körper gelangen können. Einmal im Körper, zirkulieren sie über den Blutkreislauf, bis sie einen Knochen, ein Gelenk oder einen Muskel erreichen, sich vermehren und eine Infektion verursachen. Diese Zustände können bei Kindern und Erwachsenen erhebliche Komplikationen verursachen und unbehandelt sogar zum Tod führen.

Knocheninfektionen, sogenannte Osteomyelitis, können das Knochenwachstum bei Kindern hemmen. Infolgedessen benötigen Kinder, die an Osteomyelitis gelitten haben, möglicherweise später in der Kindheit eine umfangreiche Behandlung. Obwohl Osteomyelitis nur 1% der Krankenhausaufnahmen bei Kindern ausmacht, hat ihre Inzidenz bei Kindern in den letzten Jahrzehnten zugenommen. Dies ist mit einer Zunahme der Prävalenz von antibiotikaresistenten Bakterien wie MRSA verbunden.

Gelenkinfektionen, sogenannte septische Arthritis, sind ein Notfallzustand, der eine schnelle Diagnose und Behandlung erfordert. Lange Verzögerungen bei der Diagnose und der chirurgischen Drainage des Gelenks können zu irreversiblen Schäden am Knorpel und zur Knochenzerstörung führen.

Derzeit besteht ein Bedarf an verbesserten Technologien zum Screening und zur Überwachung von Knochen-, Gelenk- und Weichteilinfektionen. Einfache Röntgenaufnahmen erscheinen in den ersten 7 bis 10 Tagen der Osteomyelitis normal. Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist die empfindlichste Modalität zur Diagnose von Osteomyelitis. Allerdings sind MRT-Scans teuer, ihre Verfügbarkeit ist begrenzt, und der Scan kann 30 Minuten dauern. Da das Kind während des Scans still liegen muss, ist eine Sedierung erforderlich.

Infrarot-Thermografie ist eine harmlose, kosteneffektive und schnelle Scanmethode, die sich in industriellen Anwendungen wie der Zustandsüberwachung von Maschinen und der Fehlerfindung bewährt hat. Es besteht auch großes Interesse an der Nutzung dieser Technologie für medizinische Diagnose und Überwachung. Diese Studie baut auf unserer früheren Arbeit auf, die HRTI zur Erkennung von Entzündungen im Bauchbereich bei Säuglingen einsetzte. Diese Technologie könnte eine zeitgerechtere und kosteneffektivere Diagnose des Zustands ermöglichen. Das Sheffield Children's Hospital und die Sheffield Hallam University arbeiten bei der Durchführung der Studie zusammen.

Die Studie umfasst die Rekrutierung von 30 Patienten am Sheffield Children's Hospital mit Verdacht auf Infektion von Knochen, Gelenk oder Weichteilgewebe. Ihre HRTI wird aufgezeichnet und verarbeitet, um den Forschungsfragen der Studie nachzugehen. Die Ergebnisse der Studie werden die routinemäßige medizinische Behandlung der Patienten nicht verändern, und die Teilnahme ist freiwillig.