医用红外热成像系统技术应用

医用红外热成像系统
前言
随着我国经济的快速发展, 人民生活水平的提高以及健康意识的不断加强, 人们对于体检的早期、快速、准确、方便、无创有了更高的要求。

开创绿色健康检查评估也是各个医疗机构及体检中心的一个新兴项目, 并且有了快速的发展和进步。

中国健康体检产业无疑是当前的朝阳产业, 得到了国家卫生部及中华医学会等有关部门和领导的大力支持和肯定。

医用红外热成像技术无疑是医疗影像领域的一支奇葩。

由于它是被动接收检查者自身的热量, 因为没有辐射, 又被行业中称为“绿色检查”。

如今, 数字式医用红外热像仪已与B超、MRI、CT、X线等组成了现代医学影像体系。

目前, 医用红外热成像技术主要用于医疗机构和体检中心的健康普查、疾病的初筛、肿瘤的早期预警、心脑血管疾病、疼痛、神经疾病、中医“治未病”等方面。

做到了疾病的早期发现和疗效评估作用, 为现代医学作出了杰出的贡献。

医用红外热像仪技术
一、医用红外热像仪发展综述
红外热像技术被应用到医学领域已有40多年历史, 自从1956年英国医生Lawson 用红外热像技术诊断乳腺癌以来, 医用红外热像技术逐步受到人们的关注。

中华医学会成立了中华医学会红外热像分会, 并将红外热成像技术列入医科大学课程
2011年红外热成像被中华医学会疼痛分会列入二级以上挂牌医院五项基本设备之一, 同年被国家卫生部中医药管理局列入二级及三级中医院设备配置标准案中的医院共有诊断设备之一。

2012年中国中医药管理局将红外热成像正式列入中医医院诊疗配置表中, 成为中医医院必备的仪器。

二、红外热像诊断技术的基本原理
任何温度大于绝对零度(－273. 1 5℃)的物体都要向外辐射能量, 而人体所辐射电磁波的波长主要是在远红外区域, 其波长范围为4～14µm, 峰值为9. 34µm, 故利用波长为8～14µm的红外探测器可以方便地检测到人体辐射的红外线。

通过接收人体辐射的红外线, 利用影像光学和计算机技术, 将人体表面的不同温度分布以黑白或伪彩色图像显示并记录下来。

利用人体红外辐射成像原理, 研究体表温度分布状态的一种现代物理学检测技术。

三、红外热像诊断技术的临床应用
（一）红外热像与望诊
1.红外热像与面诊。

将面部划分为10个区域, 分别对应不同脏腑, 研究发现面部各脏腑反应区温度存在一定差别, 表明正常人面部不同部位皮肤的红外辐射量是不同的。

面部红外热图目、鼻、唇、额、颊、颏等区域的热值数据进行分析, 发现平和体质人群面部热结构是两目温度最高, 左右额头温度次之, 鼻子温度最低, 右面颊略高于左侧, 嘴唇和下颏温度与额头接近, 且偏颇体质或疾病状态人群面部热结构出现热秩序紊乱, 其寒热偏离规律与中医理论吻合。

2.红外热像与舌诊
望舌是中医望诊中不可缺少的一部分, 红外热像的引入拓展了中医学望舌的范围, 使得舌温也可以视觉化。

阴虚组舌尖、舌边、舌中的即刻温度均大于正常舌；阴虚组舌尖、舌边的延时后温度也大于正常组。

阴虚证、阳虚证、气滞血瘀证、气血两虚证、湿热证5个病症与中医辨证理论吻合。

（二）红外热像与中医辨证
1.红外热像辅助脏腑辨证
正常情况下, 机体的代谢状况和热分布情况是有一定规律的, 当机体的脏腑代谢水平出现异常时, 就可能导致疾病的发生。

红外热图上显示的脏腑热能量高低, 直接反映的是相应脏腑功能状态。

肝气郁结证红外热图显示肝区可见多个团片状异常热分布, 额头热像呈M型；心脾两虚证热图显示鼻区低热, 心区低热, 脐周为凉区；脾胃
虚寒证热图显示胃区低热, 大腹低热, 唇低热；肺燥证热图显示胸廓出口、肺部、口唇高热；肾阴不足热图显示手心、面部热, 腰椎两侧热。

将脏腑经络等在红外热图中进行定位, 并根据热力学理论进行能量差异计算, 通过比较正常人体热结构特征, 研究中医证候与脏腑结构。

2.红外热像辅助六经辨证
采用红外热像仪探索三阴病皮温热像图热态分布特点显示: 太阴病证以腹部、四肢皮温低为主。

少阴病证, 热化时督脉红外轨迹断续, 全身皮温较高；寒化时周身皮温偏低, 督脉红外轨迹或有局限；头面或手足心皮温高, 余处低温者为阴盛格阳。

厥阴病证皮温高低错杂。

3.红外热像辅助辨证, 指导治疗
用红外热像技术辨识出高热阳明腑实证型。

热图见患儿整个结肠区有异常热源, 足阳明胃经热度升高, 沿经多穴如足三里、上巨虚等穴位有异常热源, 手阳明大肠经及手少阴心经见经络沿线温度升高现象, 腋下及腹部脾经段热源升高, 背部脾胃腧和肺腧穴附近有异常热源。

处方用调胃承气汤加减。

患者服药即泻数次, 排出黑黏大便, 热退身凉, 病愈。

红外热图技术与腰椎间盘突出症中医证型的相关性研究。

发现健康人群双下肢温度差异高低不明显；气滞血瘀型与湿热痰滞型患者的患侧温度要比对侧温度高；而风寒湿滞型与肝肾亏虚型患者的患侧温度要比对侧温度低, 为辨证施治提供了一个较为可靠的客观依据
（三）红外热像与针灸经络
1.红外热像辅助辨证, 指导治疗
在面瘫患者患侧局部取穴, 分别采用电针和手捻针。

发现电针后面部升温显著, 远大于手捻针的升温效果。

使用针刺、电针、温灸、火针和穴位埋线的刺激方法刺而导致循经高温线的出现, 发现温灸后循经高温线出现率最高, 电针次之, 针刺最弱。

由此可见, 在众多的刺激中, 温灸和电针的效果比较好。

该实验结果的显示为临床选择采用怎样的针灸手法以达到较好的治疗效果提供了针刺效应的观察。

例用红外热像技术对6名受试者进行观察发现：所有的受试者手指和手腕部在针灸内关后出现短期的降温效应。

随后有3例受试者出现长而持久的温热效应, 温度升高大约2℃, 而另外3例则出现较为持久的降温效应。

认为针刺后由于交感神经抑制, 从而导致了升温效应。

而部分受试者在电针后由于血管收缩, 则出现了降温。

针灸效应与交感神经机制有关。

2.针刺治疗疾病效果的观察
曾经对良性甲状腺瘤和结节性甲状腺肿病变的局部进行针刺, 发现该病变范围缩小甚至消失, 对其局部温度测定则发现温度明显升高。

他们认为这可能与针刺后局部血液循环改善、物质代谢量增加有关。

对于面瘫病人, 用红外热像仪分别测定其治疗前和治疗后的面部温度图发现, 面瘫患者面部双侧温度差不仅明显大于正常人, 而且还与病变程度和恢复程度有直接对应关系。

（四）红外热像技术在亚健康评估中的应用
用红外热成像对亚健康态颈部疲劳和亚健康态胸痹的红外热图特征进行探讨, 总结出亚健康状态下2种不适表现的热图特征, 验证了红外热图疗效评价的可靠性。

红外热图反映出的异常区域与亚健康态颈部疲劳受试者自诉不适部位基本一致。

总体干预前后的红外热图异常区域平均温度的改变系数与症状评分的改变系数的变化趋势呈正相关, 可以初步肯定, 红外热图能够应用于亚健康态颈部疲劳的疗效评价。

（五）红外热像在体质辨识中的应用
红外中医检测系统对9种体质分别进行研究, 探索出9种体质17个部位的热态特征, 并且分析出平和质与其他8种偏颇体质的热态差异。

证实红外热态与中医偏颇体质存在一定程度的相关性。

通过对夏冬季节人体红外热像图像特征的初步研究认为红外热像能有效地显示出夏冬两季人体体表温度分布的差异, 这与中医体质具有一定相关性, 并且发现阳虚、气虚分数与鼻部的相对温度呈负相关, 而平和质分数与之呈正相关；阴虚分数与足底温度呈正相关。

显示阳虚质较非阳虚质面部、头后上部、头后下部、手前臂、股后区、膝部、腘窝、小腿后区8个热图区位代谢热值低, 认为头面部和四肢区位是评价阳虚质的2个敏感区位。

（六）红外热像与中医学理论的结合已经涉及多个领域, 比如用于气功研究、疗效评价、中药药性推导等等。

红外热像仪探测的是人体的红外辐射能, 能够动态、连续、全面、重复记录人的体表温度, 从时间上（连续性、可重复性）、空间上（全面性、整体性）观察体表温度变化, 反映机体热代谢情况, 能够早期地发现人体机能发生的变化, 为临床医生提供参考, 并且还能追踪病情发展的变化, 为治疗方案的选择提供依据。

此外, 它还是一个安全无损伤、无放射性、灵敏快捷的诊断方法, 这是其他诊断仪器无法比拟的。

四、医用红外热成像仪优势特点
1.材质: 选用医用级环保材质, 使用更安全, 放心
2.升降台: 升降机以及云台控制器均采用一流构件, 从而使得控制升降和平移
的过程中稳定系数高。

3.探测器: 红外探测器是热成像技术的核心, 探测器的技术水平决定了热成像的技术水平ZR-2010型采用的是目前国际上最先进的非致冷焦平面阵列红外探测器技术, (该技术只有美国、以色列、法国掌握, )因此红外探测器芯片必须从国外进口, 而该技术主要应用于军事方面, 属出口管制范畴, 获取芯片有一定难度,
4.芯片像素: 为324×256, 相当于82944个像素, 成像速度快, 基本上是实时成像；
5.可靠性: 可长时间连续工作, 不受外界干扰,
6.使用的方便性：由于成像速度快, 患者不需长时间保持一个姿势, 感觉轻松, 易于接受。

六、医用红外热成像仪效益分析
经济收入: 日均50人次收费标准35元/部位
红外收费标准按部位收费可以分 4个部位/上半身10个部位、下半身10个部位全身按24个部位
每日收入: 50人x140元=7000元按4个部位收费
50人X350元=17500元按10个部位收费
50人X840元=42000元按24个部位收费全身
每月收入: 210000元按4个部位收费
525000元按10个部位收费
1260000元按24个部位收费（全身体检）
每年收入: 252000元（4个部位收费收入）
6300000元（10个部位收费收入）
15120000元（24个部位全身收费收入）。