background image

17 

College of Medicine/Babylon University 

Medical Physics Module 

 

 

 

Session 2 

 

Lecture 3: 

 
 

Heat and Cold In Medicine 

Objectives: after the end of this lecture, the student must know: 

1-  Different methods available to measure body temperature 

2- How heat and cold can be used in medicine 

1-  The most common way to measure temperature is with glass thermometer

containing mercury or alcohol. For the thermometer to measure fractions of 

temperature degree, it requires capillary diameter to be so small (<0.1 mm). 

It has restriction just above the bulb. 

2-  Thermistor : special resistor changes its resistance rapidly with temperature 

 

~ ( 5% ) Cº 

 

Resistance are equal the bridge is balance. 

 

This used in medicine because of its sensitivity (0.01 Cº). Thermistor is placed in the 

nose to monitor breathing rate by showing temperature change between inspired and 

expired air and this type called pneumograph. 

3-  Thermocouple : consist of two junction different metals, if the two junctions 

are different temperature, voltage is produced. This can be made small 

enough to measure the temperature of individual cells. 

4-  Thermograph – mapping the body temperature. 

 

Measurements of body surface temperature indicate that it varies from point to point 

depending upon metabolic and circulatory processes near the skin. In 1950 it’s found 

that most of breast cancers characterized by an elevated skin temperature in the 


background image

18 

College of Medicine/Babylon University 

Medical Physics Module 

 

 

 

region of the cancer. The surface temperature above tumor ~1 Cº higher than 

normal surrounding tissue. 

If the temperature is sufficiently high (red hot), the radiation is visible. At body 

temperature the emitted radiation is in the infrared (IR) region. 

Boltzman law : for the total radiated power per surface area ( W ) 

W= e 

Ϭ T

4

              

T = temperature                

Ϭ =Steven boltzman constant = 5.7 X 10

- 12

  w / cm

2

 

K

4

    , e = 1 for radiation body

 

Example : what is power radiated per square centimeter from the skin temperature of 

300 Kº ~ 33 Cº 

 

W = 5.7 X 10

-12

 ( 300 ) 

4

 

What power radiated from a nod body 1.75 m

2  

( 1.75 X 10

4

 cm

2

 in area  

W = 0.05 X 1.75 X10

4

 cm

2

 = 875 w 

 

Heat therapy 

 

two primary therapeutic effects take placed in a heated area: 

 

1-  increase in metabolism  → relaxation of capillary  → vasodilatation. 

2- increase blood flow as blood moves to cool the heated area. 

There are many methods of producing heat in the body:  

     1- conductive heating 

2-  infrared heating 

 

3-  radio wave heating (diathermy)  

4- ultrasonic wave heating 


background image

19 

College of Medicine/Babylon University 

Medical Physics Module 

 

 

 

Heat from diathermy used in treatment of inflammatory diseases of the joints 

(arthritis), bursitis & neuralgia. 

Short wave diathermy used in reliving muscle spasm & bursitis. 

 

Microwave diathermy is used for fractures, sprains, strain bursitis & injuries to 

tendon. 

Ultrasound used to relieving tightness & scarring occurs in joint diseases. 

 

Use Of cold In Medicine 

 

Cryogenic methods used to destroy cells & this applications called cryosurgery 

 

Cryosurgery has several advantages:  

      1- There is minimal bleeding. 

     2- The volume of tissue destroyed can be controlled.  

3-  There is little pain sensation. 

One of first use of cryosurgery was in treatment of Parkinson disease (shaking 

palsy). 

Parkinson disease causes uncontrolled tremors in the arms and legs, it is possible to 

stop tremors by destroying the parts of thalamus in the brain that control the 

transmission of nerve impulses to other parts of nervous system. 

Cryogenic method also used in several types of eye surgery we discuss two: 

 

1-  The repair of detached retina and cataract surgery ( the removal of darkened 

lens ) 

2-  In surgical extraction of the lens, a cooled probe is touched to the front 

surface of the lens, the probe sticks to the lens making lens easy to remove. 

Caution should be taken, when cryogenic liquid or cooled gasses are used, because 

any contact between this materials and the eyes or skin results in freeze burns. The 


background image

20 

College of Medicine/Babylon University 

Medical Physics Module 

 

 

 

most care is required when oxygen is used because many materials do not burn in air 

will burn in pure oxygen. 

Much interest has been aroused by the idea of using cryogenic methods to cool the 

body into state of suspended animation so that it can pass time without aging. This 

science is called Cryonics 

One goal of cryonics is to preserve at law temperature people with fatal diseases 

with hope that in future by could be revived and their disease cured. 

Some simpler human biological system such as blood, semen and tissue have 

successfully been cooled, stored and revived. 

The results of using thermography as a screening technique for breast cancer have 

been disappointing . If 1000 random women of age 45 are studied, about one third 

will have abnormal thermograms of the breast although far fewer than 1% have 

cancer. 

Most of the false positive findings are due to different blood flow patterns in the two 

breasts. As general rule x-ray studies are much more reliable than thermography for 

detection of breast cancer they detect of  80% of known cancers. 

Thermography has been used to detect other types of cancers and is also used to 

study circulation of blood in the head, differences in temperature between left and 

right sides can indicate circulatory problem. 

Thermography has increases in reducing leg amputations in diabetics. The blood 

supply in diabetic leg is usually inadequate, but if the tissue break down and an ulcer 

is formed , the need of blood in the leg may double , the circulatory problems of 

diabetic then become evident, the ulcer does not heal and often becomes infected. 

The presence of hot spots of the foot can be determined before an ulcer forms. 


background image

21 

College of Medicine/Babylon University 

Medical Physics Module 

 

 

 

The physician can then use preventive measures such as having the patient wear 

special foot wear to try to eliminate the hot spot and avoid formation of ulcer. 

Preliminary studies resulted in a reduction of about 20% in limb amputations of 

diabetic in 1975. 




رفعت المحاضرة من قبل: علي الشبري
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 199 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل