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红外热像仪

何为红外热像仪?

通过人体发出的极微量红外线,以彩色图像显示人体疼痛或患病部位的微小体温变化。该设备可查看 CT 或 MRI 无法检测到的神经病变、肌肉疼痛、循环障碍、炎症性疾病等 。另外,其对人体无创、无害,因此孕妇和婴儿均可使用。

1. 红外热像仪的原理

红外热像仪检测方法是利用光学系统检测从人体表面发出的红外线,并且根据检测到的红外信号计算体表的温度分布,从而创建图像并将其用于医疗诊断的设备。所有物体在绝对温度(0 Kelvin or -273.15°C)下都会自然发射红外线。 绝对温度条件,即非冷却型红外相机感知人体发出的红外范围8~12μm,红外能量释放较多的部分,即血流分布较多的部分进行高温处理,红外能量释放较少的部分进行低温处理,并将模拟信号转换为数字信号,计算机将其显示为彩色图像。

体温与皮肤的关系

皮肤在人类热生态学中起着重要作用。 皮肤在人体和周围环境之间起到热边界的作用。 因此,皮肤的温度会受到人体内部和外部因素的影响。 人体具有保持人体内部温度恒定的稳态,与外部的边界皮肤温度也保持恒定。 因此,如果皮肤的某一部分温度因外部因素局部变化,就会改变其周围的血液流动,维持温度。 皮肤的温度依赖于血液供应和皮下组织的导热性。 因此,在肿瘤等局部新陈代谢增加的地方,皮肤的温度会上升。 外部环境对皮肤温度测量的影响是一个重要的变量。 药物或化妆品起到屏障作用,无法测定,对服装、湿度、温度、被测定者周围的空气流动也会产生影响。 热出入是通过皮肤进行的,但25%左右是通过传导,25%左右是通过蒸发进行的,只有45%左右是通过辐射向外流出的。 另外,由于辐射是在表面进行的,因此根据被测量者的姿势会有很大的差异,对于人体各部位,也会根据其解剖学结构而有所不同。 由于运动导致体温上升,所以要保持一定的稳定,食物和饮料也会产生影响。

饮酒和吸烟等影响血液循环的因素也要控制。 在这种条件下,人体的热平衡会保持,停止维持稳态的活动。 要达到这一条件,气温应在30°C左右,湿度应在30%以下,空气流动也应在0.5m∕s以下。 但是,由于要在被测量者感到舒适的状态下进行测量,因此实际上在低温下进行测量。 在17°C以下的温度下会发生血管收缩,在25°C以上会因出汗而蒸发,因此应在两个温度之间的温度下测量。

2. 红外热像仪的诊断标准

我们人体的体温调节由下丘脑的体温调节中枢主管,保持稳态,以正常成人为基准,体表温为左右对称组成。 因此,诊断的最基本是,当两侧体热的分布为左右不对称情况(asymmetrical thermographic Pattern)时,视为异常,并成为诊断的标准。 (美国医学协会 - AMA 也以这个标准判断) 正常人左右温差(Temperature difference ᇫT)平均在0.3度以内,出现严重不对称现象时视为病态。

结构性异常而温差显示0.5度以上(不同的研究人员 - 不同领域存在差异),主要有助于判断神经疼痛综合征引起的特征性体热异常模式出现的病理生理状态。(双侧性疾病时,可以通过正常人的上、下温差出现的体热分布进行观察。 )

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3. 红外热像仪实际温度和相对温度的概念

所有用红外热像仪拍摄的热图像都具有测量温度随周围环境温度变化而变化的特点。 红外热像仪是利用人体左右两侧的温差来帮助诊断疾病的设备,而红外线摄像头采用的是相对温度测量方法, 当环境温度发生变化时,测量温度会发生变化。

即使在 30 度的相同温度下进行拍摄,相对温度测量方法会根据周围环境显示不同的测量温度。 反之,如果测量目标的温度相同,则即使周围环境的温度发生变化,实际测温方法也能准确测量目标的温度。 Medicore 以实际温度校正算法和相机制造技术为基础,以实际温度测定方式提供拍摄数据。 另外,为了能够用于人工智能、大数据、体热标准化等,正在持续研究开发中。 实际温度是人工智能、大数据、体热标准化的重要数据。