医用红外热像仪的发展、原理及应用.docx

一：医用红外热成像技术的发展史最早使用生物热学诊断技术的记录可以在大约公元前 480 年希波克拉底（希腊名医） 的著作中找到方法是将病人的身体表面涂满泥巴，观察什么部位干的最快，以此判断器官 疾病情况20 世纪 50 年代，军队开始使用红外热成像技术监控夜间行进的队伍，引领了热 成像诊断技术的新纪元到了 20世纪50年代中期红外热成像技术允许医学目的的应用红 外热成像技术第一次的诊断应用是在1956年，Lawson发现患有乳癌的乳房皮肤表面温度要 高于正常的组织温度他还发现癌症患者的血管温度要高于动脉温度在1972年美国卫生教育和福利部发表一篇论文，其中部长Thomas Tiernery写到，“医 学顾问证实当前红外热成像技术作为一种诊断技术在以下 4 个领域的发展已经超越了实验 阶段：（1）女性乳房病理检查，（2）…” 1982年1月29日，美国食品药品监督局批准红 外热成像技术做为一种乳癌成像检测手段 20 世纪 70 年代之后，大量的医学中心和诊所开 始将红外热成像技术用于各种目的的诊断二、 医用红外热成像技术的原理上海欧美大地的医用红外热成像技术的原理，所有高于绝对温度（一273K ）的物体都 会发射红外辐射，霍尔兹－波兹曼发现红外辐射及温度之间的关系。

物体表面发射的红外辐 射与物体表面的辐射率及绝对温度成正比人体的辐射率接近1%，类似黑体，即几乎能100% 辐射红外能量这样就可以通过人体皮肤的红外辐射得出人体温度分布医用红外热成像技术就是通过接收病人身体表面的红外辐射，对病人身体表面及热区温 度进行检测、记录、成像图像可以提供被检测区域的温度对比信息，对被检测区域进行定 性和定量检测三、 医用红外热成像技术与其他诊断技术的区别目前医院一般常用的检查设备有B超、12导心电图机、生化分析仪、骨密度测定仪、 近红外乳透仪、彩色超声多谱乐、电子胃肠镜、肺功能仪、X光机等常规的检查设备在疾 病的的诊断方面都有其局限性，对病人有侵入或伤害性红外热成像技术没有离子辐射，无 需静脉注射，也没有其他入侵程序此技术完全无害、无毒、非入侵，属于绿色检测手段 而且B超和X射线检查设备通常是在肿瘤形成的中晚期发现，而医用红外热像仪是在肿瘤 早期发现，这对于疾病的早期诊断具有重大的临床价值，不但明显提高疾病检出率，使病人 获得生存机会，而且显著降低医疗费用四：医用红外热像仪与其他成像设备的区别诊断方式X光、B超、CT红外热像仪诊断性质结构影像学功能影像学诊断特点考察病变的组织结构和机理考察病变的新陈代谢，血液循环状况温度 改变以及神经调节五：活性癌细胞数量成倍变化情况90天 2 个细胞1年 16 个细胞2年 256 个细胞3年 4,896 个细胞4年 65,536 个细胞5年 1,048,576 个细胞（仍未检测）6年 16,777,216 个细胞7年 268,435,456 个细胞8年 4,294,967,296个细胞（2的32 次方）* 此阶段用乳房钼靶X射线检测10年将发展到2 的40次方,癌细胞可以致命.六、医用红外热成像技术在细胞代谢异常早早期及时发现医学研究表明，病变就是温变，温变早于病变。

细胞学认为，我们人体就是由无数个细胞构成的人体的细胞多种多样，像血液中的红 细胞是圆饼形的；皮细胞是柱状的；肌细胞是一丝丝的他们形态不一样，功能上也有分工， 形态和功能相似的细胞聚在一块就组成了各个器官：皮细胞连在一起形成了皮肤，肝细胞聚 在一起就组成了肝脏人体细胞能生长、衰老和死亡如，各种疾病形成初期，人体病兆局部的单个细胞或细胞群开始发生温度变化，这种变 化表现为单个细胞或细胞群的温度升高或温度降低，或随着异常细胞的增多，异常温度的蔓 延，疾病也在不同程度的发展然而，在温度变化早期，人体对这些细胞温度的变化是毫无知觉的，只有异常细胞温度 达到一定的量变之后，才形成了人体可以察觉的自我症状当人体的解剖结构还没有发生改 变时，传统的影像技术对于疾病的诊断是无能为力的所以往往当传统的影像技术能够检测 出病变时，肿瘤已经到了晚期红外热成像技术就可以在人体结构尚未发生改变，只产生功能性改变时及早发现异常区 域，在病情发展的早早期进行调理，低成本拥有健康传统影像技术与医用红外热成像技术检测细胞代谢强度上图是传统的影像技术与医用红外热成像技术检测细胞代谢强度的对比,由图可以清晰 的看到，医用红外热成像技术可以在细胞代谢发生异常的早早期（100多天）及时发现，细 胞代谢异常初期红外热成像技术可以轻易的察觉，但传统的影像技术检查敏感度较低。

到了 细胞代谢异常晚期（约400天），传统的影像技术检查比红外热成像技术占据优势，但此阶 段往往肿瘤已经发展到中晚期由图可见医用红外热成像技术与传统的影像技术是相互辅助 的设备，早期通过红外热成像技术检查，发现异常再由传统的影像技术定位，这样可以提高 诊断的准确率，提高病人存活的几率七、医用红外热成像技术可检测范围（1）乳房健康的早期评估健康的妇女，两侧乳房的热图是对称的，乳房热图出现不对 称性往往与疾病和细胞活性有关若出现乳房疾病，病灶周围血 管丰富，其温度大多高于正常组织一个不正常的红外热图像是 判断具有发展成乳腺癌风险的最重要的手段从 1950 年开始，在美国乳房热成像技术得到较为广泛的研究，并经历了30 年的历史， 包括现存800 例乳房红外热成像病例的收集在这个数据库中，有超过30 万的女性作为研 究对象参与研究，在很多研究中参加者的数目很大，从1万到8万5 千人不等为了检验此 种技术的预测能力，一些患者被跟踪长达12 年结果发现乳房红外热成像检测可以比其他检测手段早十年检查出乳癌信号乳房红外热 成像检测可以增加存活率，而且此种技术的接受者达61%如果使用多种手段（医生检查+ 钼靶检测+红外检测），可以检测出 95%的早期乳癌患者。

2）肿瘤的早期提示由于肿瘤区域早期细胞代谢出现异常，细胞代谢旺盛温度升高医用红外热成像技术可 以在细胞代谢发生异常的早早期（100 多天）及时发现，细胞代谢异常初期红外热成像技术 可以轻易的察觉，但此阶段传统的影像技术检查敏感度较低，所以红外热成像技术对肿瘤的 早期诊断有着不可忽视的价值3）血管疾病的诊断人的肢体温度主要由血液循环状态所决定，当存在血管病变时，血循环发生障碍，皮温 降低如闭塞性脉管炎、动脉栓塞、动脉瘤等，通常表现为病变部位温度异常，用红外热像 仪可清楚显示出病变部位及范围用红外热成像技术，不但能显示出病变的存在，而且能看 出各趾病变的程度和范围，通过早期诊断和及时治疗，可避免肢体发生严重损害，如溃疡和 坏死4）各种炎症的诊断由于炎症部位局部充血，皮温上升，容易被红外热像仪检测出来此外，用红外热成像 技术还可鉴别各种关节炎的类型，探测出发炎面积大小和热变化程度5）针灸原理和经络现象的研究热成像技术对祖国传统医学的研究很有价值，它是研究针灸原理和经络现象的一个很有 效的手段在对患者进行针刺治疗过程中，记录下针刺前、留针中和起针后各阶段的热图， 比较其升温幅度、升温区域的范围和升温的特点。

例如中国中医研究院的研究人员在用针灸 治疗面瘫和甲状腺疾患的过程中，应用配有计算机的红外热像仪进行实际观察和研究通过 对热图资料进行计算机统计、分析及特殊图像的显示，得到了针灸前后体温分布及其变化结 果，从而对针灸治疗面瘫和甲状腺疾患的作用机制，对针法和手法的效应，对穴位的功能作 用及经络穴位的特殊温度性质等均有深入了解6）健康体检健康体检医用红外热成像技术无辐射、无副作用，适合辅助大量的医务检查工作；热图 像所显示的异常热区或低温区，反映了人体全身的健康状况及潜在疾病的部位，有绿色体检 王的美誉八、红外热像仪可检测的病症• 食道炎症• 胃部炎症• 肠胃消化功能紊乱• 颈椎病• 腰肌劳损• 糖尿病• 脑血管病• 乳腺病• 背部受伤• 纤维肌痛• 脉管综合症• 椎间盘疾病• 皮肤病• 扭伤• 中风筛查• 头痛• 神经损伤• 原因不明的疼痛• 牙龈炎• 妇科炎症上海欧美大地科技有限公司独家代理Meditherm医用红外热像仪，Meditherm创始人堪称医学红外热像仪之父与同类产品相比 Meditherm 红外热像仪的特点：Meditherm med2000 最大限度的挖掘了红外热成像仪应用于医学诊断和治疗的潜能。

这源自med2000的极高灵敏度和专业性，这是其它红外热成像设备所不具有的Med2000 红外热像仪是通过专业优化设计，将工作温度控制在很窄的温度范围内，该 范围恰好覆盖了人体新陈代谢范围而大部分工业用的红外热像仪最小测量范围也是150° C,这样导致探测器阵列就必须采取自动平均技术来校准，这样就导致了精确度的下降Meditherm公司在全球有很广的专业医生和技术人员构建的网络公司具有悠久的历史从设备制造，市场开拓，技术培训和售后支持享誉欧美独特灵活的校准技术使IRIS系列消除了其它工业用红外热像仪常见的温度漂移，使得 测温更精准温度读数十分精准，每一个像素的测量值都可以相互比较，也可以在不同图像之间比较， 还可以随着时间的变化自我比较，这样可以捕捉到微小的差异而其他工业用的红外热像仪 在一个大范围内采用色彩映射，比如背景指定某种颜色，这样会漏掉很多特征另外还会采 取边缘增强技术，这样也会失去很多微小差异的捕捉机会不需要任何手动干预，就立即可以自动保存图像到电脑上，这样立即可以进行图像处理 和数据统计分析而其他工业用的红外热像仪必须停帧保存图片后导入电脑分析十分友好的用户软件可以在两英寸至无穷远范围内聚焦，100%接收人体红外辐射。

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