红外热成像技术概况介绍目前医院常用的检查设备有X光机，B超、生化分析仪等等。这些常规的检查设备在疾病诊断时都有其局限性，对病人有侵入、有伤害。医用红外热成像技术考察的是病变处的新陈代谢、血液循环状况、温度改变，检测时不需要静脉注射、没有离子辐射、对病人没有入侵，属于功能性检查。由于检测时对人体的伤害为零，且相较于其他探测，能更好地发现病变，因此，医用红外热成像有很大的应用前景。64884

    目前，医用红外热成像技术已经成功应用在医学的很多方面。其主要应用的概况如下所示：

（1）乳癌的早期检测

    早在1957年，就已经开始采用红外热成像技术探测乳房的健康。医学统计表明，红外热成像技术可以比其他检测手段早10年探查到乳癌信号，使其治疗提前。研究表明，红外热成像技术辅以其他多种手段检测乳癌，其检测准确率可达到95%,大大减低了患病致死的危险。

（2）肿瘤的早期检测

    肿瘤区域新陈代谢加快，温度相较于周围组织更高。在正常细胞发生病变到其结构形态变化期间，传统的结构影像技术是不能探测到病变的。然而这种细胞的代谢异常用红外热成像技术却能轻易的察觉。所以肿瘤的早期探测中，医用红外热成像技术有着不可代替的作用。但是，由于生物体传热的复杂性，由表面温度定量推知内部热源信息还存在很大的困难，所以对肿瘤的定位治疗等治疗手段仍在探索当中。

（3）血管疾病的诊断

    生物体中的血液循环过程包含了热量的传递，当血管存在病变时，血循环发生障碍，相应位置皮肤温度降低。如，动脉栓塞、闭塞性脉管炎、动脉瘤等，这些病变的临床表现通常是局部温度异常，用红外热像仪可以很容易的探测到这种异常，从而对血管疾病进行即使治疗，避免肢体发生严重损害。

（4）针灸原理和经络现象的应用

将红外热成像技术与中国传统医学相结合，在传统针灸治疗过程中，用红外热像仪记录下各个阶段的人体表皮温度热图，比较其特点，对改进针灸的手法和效应有很好的作用。

红外热成像技术还可用在各种炎症的诊断、健康无害体检等多个方面，且其应用随着生物传热学、红外技术的发展而不断发展着。

2 生物传热学发展概况

生物传热学主要研究生物体内传热传质规律，其研究内容很广，主要涉及对人体器官、系统正常和异常情况下热生理过程的解释和阐明，并建立复杂精确的数学模型对其过程进行描述，它是医学、生物学和传热学等等学科的交叉，其研究内容涉及到从细胞、亚细胞层次到组织、器官甚至整个生物个体内的热量和物质传输现象[9]，其中生物体传热模型的建立是生物传热学研究的关键。

 1948年，pennes在其“Analysis of tissue and arterial blood temperatures in the resting human forearm”一文中，将人体前臂组织简化为圆柱体，首次将人体组织的传热过程与一般工程材料的热传递过程区分开来，在其传热方程中加入了血流灌注项[1]，其模型形式如下：论文网

其中Qb即为血流灌注项，Qm为体内代谢产热。pennes方程较合理地描述了人体的传热过程，其中血流灌注项只用了两个跟血液有关的参数，计算简单、使用方便。但因其血流项忽略了血管的空间分布和血管的热特性差异，随着生物传热学的不断发展，pennes模型受到质疑。

     Weinbaum和jj[2]等人以解剖学为基础，建立了皮肤-肌肉复合传热的新模型。模型使用有效热导率代替简单的组织热导率，有效热导率的解析式中包含了血管的空间分布、几何大小等因素，同时，模型中的血流项也充分考虑了血管的空间分布信息，使得传热更接近真实人体。其模型如下：