红外成像技术在医学中的应用技术及应用

能力拓展训练任务书

学生姓名：青蛙哥专业班级：电子科学与技术0803班指导教师：封小钰工作单位：信息工程学院

题目：红外成像技术在医学中的应用技术及应用

初始条件：

具有扎实的电子科学与技术专业基本理论和系统的专业知识；具备初步的文献查阅和专题调研技能；一定的中英文文献阅读与综合能力。

要求完成的主要任务：

1.在电子科学与技术专业体系范围内确定选题，题目自拟。

2.查阅与选题相关的文献资料，通过对文献资料的阅读分析与综合，写出调研报告；

要求报告内容的可读性强，撰写格式规范，图标的使用正确，参考文献的引用恰当；

字数不少于6000字，参考文献不少于10篇，其中外文文献不少于2篇。

时间安排：

1．2011年7月8日分班集中，能力拓展训练任务；讲解训练具体实施计划、报告格式的要求与答疑事项。

2．2011年7月11日至2011年7月15日完成选题的确定、资料查阅、能力拓展训练报告的撰写。

3. 2011年7月16日提交能力拓展训练报告书，进行验收和答辩。

指导教师签名：年月日

系主任（或责任教师）签名：年月日

目录

1 引言...................................................... 错误!未指定书签。2红外热成像技术............................................ 错误!未指定书签。

2.1 光纤通信技术的定义.................................. 错误!未指定书签。

2.2红外热成像技术的应用原理............................. 错误!未指定书签。3红外技术在医学领域应用的历史，现状，和前景................ 错误!未指定书签。4红外技术在医学上的应用.................................... 错误!未指定书签。

4.1红外技术在医学检测上的应用........................... 错误!未指定书签。

4.1.1乳腺瘤的早期诊断............................... 错误!未指定书签。

4.1.2血管疾病的诊断................................. 错误!未指定书签。

4.1.3皮肤损伤病症的诊断............................. 错误!未指定书签。

4.2 红外技术在医疗监护上的应用.......................... 错误!未指定书签。

4.3其他................................................. 错误!未指定书签。

5 结束语.................................................... 错误!未指定书签。参考文献.................................................... 错误!未指定书签。

摘要

红外热成像技术由于军事需求得以迅速发展，并逐渐向民用领域渗透。自从第一次应用于乳腺癌的诊断以来，红外热成像技术广泛应用于医学诊断，人们越来越关注这项技术的发展。医用红外热成像技术是一种记录人体热场的影像装置，与、磁共振、B超等以检查组织形态结构为主的医学影像技术具有不可替代的互补作用，是现代医学影像的一个崭新分支。主要介绍了红外热成像技术在医学领域的应用，阐述了其发展概况及其医学应用原理，并对其进一步发展作了展望。

关键词：红外热成像技术医学应用医学诊断医疗监护

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1 引言

早在1800年，英国天文学家就发现了热与红外辐射的关系[1]。1929年等人研制的蒸发式热像仪标志了红外热成像技术的诞生。红外热成像兴起于二十世纪六十年代，由于技术上及其他一些原因，致使这一先进的技术过早的夭折。上世纪九十年代，由于非制冷红外焦平面阵列技术的突破与实用化，使其在民用方面逐步得到广泛应用，几乎涉及到社会生活的方方面面。

红外热成像技术在医学临床上的应用始于五十年代后期用于乳腺肿瘤的诊断。医用红外热像技术是医学技术、红外摄像技术和计算机多媒体技术结合的产物，是一种记录人体热场的影像装置。该技术开辟了以功能学为主的全新医学影像领域，与、磁共振、B超等以检查组织形态结构为主的医学影像技术具有不可替代的互补作用，是现代医学影像的一个崭新分支。

2红外热成像技术

2.1 光纤通信技术的定义

红外热成像技术是一种辐射信息探测技术，就是把不可见的红外辐射能量密度分布图转化为可见光图像的过程，将人类的视觉感知范围从传统的可见光谱区扩展到裸眼所不能看见的红外辐射光谱区，使人类能够进行夜间或恶劣气象条件下的观察和跟踪等。红外热成像技术可分为致冷式和非致冷式两种类型，前者又有一代、二代、三代之分，后者使用非致冷阵列热电探测器，被称为第四代[3]。红外热成像技术正经历从低性价比的光机扫描成像系统到高性价比的焦平面阵列成像系统的转变。红外焦平面阵列成像技术是近三十年才发展起来的，是红外成像系统史上的一个划时代的进步。从目前情况来看，光机扫描热像仪由于工艺条件比较成熟性能较好，有着较为广泛的应用，但是焦平面阵列红外成像系统结构更加简单，性能更优越，随着红外焦平面阵列制造工艺的不断完善，最终将会成为热像仪中占主导地位的产品。

2.2红外热成像技术的应用原理

人体细胞的新陈代谢活动不断将化学能转换成热能。通过组织传导和血液对流换热，热能从体内传向体表，体表通过导热、对流、辐射、蒸发等方式与环境进行热交换，即“人体体内的热一定会传到体表”[4]。作为天然的热辐射体，人体正常的干燥皮肤非常接近于理想黑体表面，其辐射率约为0.98。人体内外各部分辐射能量不同，其波长在2~20μm （远红外区）之间，其中8~14μm波段的辐射占人体总辐射量的46%。当人体为37℃时峰值波长为9.3482μm，所以通常选用敏感波长为8~14μm的红外探测器探测人体红外辐射。医学应用中，红外热成像技术通过光学电子系统将人体辐射的远红外光波经滤波聚集、调制及光电转换，变为电信号，并转换为数字量，经多媒体图像处理技术，以伪彩色热图形式显示人体的温度场。该技术通过红外热像仪被动接收人体发出的红外辐射信息，对人体无损害，对环境无污染，具有无创、安全、客观、直观、可自动比较分析等优点；临床应用范围广，凡能引起人体组织热变化的疾病都可以用它进行检查；提供人体器官代谢功能影像显示手段，开辟了以功能学为主的医学影像新领域。