体内异常热源参数与体表温度关系的热像研究

人体内异常热源的位置信息在体表上表现为对应部位温度较高。体表温度可以通过医用红外热像仪摄取,这是诊断体内异常热源的方法之一。但是其摄取的体表温度分布并不能直接反应体内异常热源位置等信息,因此对热源深度、温度、热物性等参数与体表温度分布之间相互关系的研究是非常必要的。该文基于生物热传导方程,通过建立有限元模型,仿真分析了体内热源参数对体表温度分布的影响;将研制的温度可调的恒温热源埋于分层生物组织内,并以红外热像仪摄取各层生物组织的温度,给出体内、体表温度场的分布,对理论仿真结果进行实验验证。研究结果表明,体表温度分布与体内热源深度的关联性最大,为体内异常热源诊断的热像技术研究提供理论与实验依据。     

体内异常热源信息的红外无损探测模拟

为了有效地探测人体内部异常热源信息,基于傅里叶定律和能量守恒定律建立了含球状热源的传热微分方程,通过表面等温线分布求解微分方程,得到表面温度分布与内部异常热源的深度、大小和温度之间的关系,从而建立体表面温度分布与体内球状异常热源之间的球状热源传热模型;采用有限元分析软件COMSOL对该模型进行模拟仿真和数值分析,同时利用红外热像仪采集实体模型的表面温度分布,逆向求解内热源信息。将仿真分析和实际数值分析得到的内部异常热源信息与实际对比,两者所得的结果与实际达到毫米级误差。     

一种新的红外热像图分析方法及其在乳腺肿瘤诊断中的应用

本文基于热断层的思想,提出了用于分析人体内热源信息的一种新的热像图分析方法。通过建立有内热源的热传导微分方程,得出方程的解。再结合实际,应用叠加原理将体表的正常体温和异常热源的温度叠加起来,得出了有内热源的体表温度分布表达式,利用该表达式对红外热像图上可能的病变区域的温度数据进行了分析处理。处理过程中选择了两个参考变量:热源的深度h和热源的发热强度q。深度h对应于肿瘤解剖位置的深度,发热强度q对应于肿瘤的性质:良、恶性的判断。临床病例证明,这两个参数对肿瘤的定性、定位是很有效的。     

一种新的红外热像图分析方法及其在乳腺肿瘤诊断中的应用

本文基于热断层的思想,提出了用于分析人体内热源信息的一种新的热像图分析方法.通过建立有内热源的热传导微分方程,得出方程的解.再结合实际,应用叠加原理将体表的正常体温和异常热源的温度叠加起来,得出了有内热源的体表温度分布表达式,利用该表达式对红外热像图上可能的病变区域的温度数据进行了分析处理.处理过程中选择了两个参考变量:热源的深度h和热源的发热强度q.深度h对应于肿瘤解剖位置的深度,发热强度q对应于肿瘤的性质:良、恶性的判断.临床病例证明,这两个参数对肿瘤的定性、定位是很有效的.     

连续波激光作用于生物组织中的一维瞬态热传导方程定解问题

根据激光热源在生物组织中热传导的实际情况,提出一维热传导方程的一类边界条件和初始条件,采用数学物理方程定解求法分别得出有血流散热和无血流散热两种情况下一维瞬态温度时空分布的解析函数表达式,适合于生物组织没有发生民化的传热过程,从而为激光热效应的医学应用提供理论依据。     

考察红外热像仪医用价值的临床试验报告

红外热像技术(The rmoaphy)y是利用红外辐射照像原理,遥感人体体表温度分布状态的一种现代物理学检测技术,红外热成像仪是一种能够探测极小温差的红外摄像机.它能将目标物的温度差异转换成实时的视频图像,显示在监视器上,故又称温差摄像.红外热像技术应用于医学领域,称为医用红外热像仪,它所摄取的图像称为医用红外热像图(Medical thermograph),简称热图. 医用红外热像仪能精确、实时、动态的采集记录人体表面的温度变化和分布形态,反映与温度密切相关的机体某些功能状况的变化,这是目前其它医用影像学所不具备的功能,同时由于它只是被动接受机体发出的热信号,本身无任何辐射,因此它是研究人体温度变化、观察疾病的一项绿色无创功能性检测技术.     

三维试件固定深度内热源几何分布识别研究

基于表面测温技术的传热反问题研究是红外无损检测技术从定性到定量发展的理论基础,同时也是其中一个重点和难点问题。为了研究三维试件固定深度上内热源的几何分布问题,通过将三维试件简化为一维模型,建立了一维问题中检测表面温度和内部固定深度的内热源的解析解关系。然后利用改进的一维修正算法对内热源不断进行修正,在给定的收敛条件下得到三维试件固定深度上的内热源的分布,使得计算温度的分布和检测温度的分布吻合得最好。数值实验结果表明,该方法具有有效性和简便性。     

蒙特卡罗方法确定生物组织体内温度分布

根据生物组织热传递理论,建立了由生物组织体表温度分布推算体内温度分布的概率模型,采用基于蒙特卡罗思想的算法快速求解生物热传导方程,确定激光辐射下生物组织体内温度场分布的情况,分析了激光功率密度、组织体内血液灌注率以及空气对流系数等因素对体内温度场的影响,研究结果具有重要的临床应用价值.     

激光点热源作用下试件内部热传导的实验研究

通过红外热像仪测温装置,对有限厚度试件在激光点热源作用下热作用区侧面温度分布进行实时测量。结果表明：对于小厚度的试件,材料内部温度分布与用傅立叶定律得到的结果完全相反,材料内部的温度高于边界温度。对比短脉冲激光作用下产生非傅立叶效应的条件,它们之间有很大差异,由此提出将实验中出现的非常规现象定义为泛傅立叶效应,认为它是由于热量传播到边界时发生反射、叠加等波动行为所致。     

利用红外成像技术分析灸疗温度特征

为研究灸疗机理进行了温度特征分析实验,使用灸盒对物理传热材料模型和人体穴位施艾灸,记录施灸中心的温度变化,并用红外热像仪记录艾灸过程中的被灸体温度分布.通过分层物理模型实验探讨了灸热由灸体表面至内部扩散的规律.相同条件下重复实验,得出被灸体中心区域的温度一时问曲线和温度由表层至内部热量扩散的函数曲线.分析红外图像发现:物理材料等非生命物体以点热源能量扩散的方式逐渐升温,其温度呈同心圆方式分布;而人体具有自我调节机能,其温度分布呈现局部皮肤温度升高,并按照血管和经络的分布走行.此文为艾灸和热疗提供了丰富的图像数据,为传统中医学的灸疗机理研究提供了新的科学依据.