红外热像仪如何用于生物医学

红外图像捕获和分析是一项出色的技术，可以在临床前和在患者的评估中对生物系统进行非接触式和非侵入式研究。被调查对象将不会受到任何有害辐射或其他干预，因此红外热成像可以被认为是为数不多的真正绿色成像技术之一，具有在以下生物医学不同专业领域和研究环境中广泛使用的巨大潜力。

1.临床应用
红外热像仪已被确立为临床医学的宝贵诊断工具，尤其是在评估人体方面。红外热像仪图像具有明确的科学基础，循环系统和炎性疾病状况会对某些身体部位的热稳态产生重大影响，可通过红外热成像法轻松评估其动态平衡。

2.类风湿关节炎
类风湿关节炎的特征在于关节的反复发炎过程，伴随着盖关节的皮肤表面的高温。红外热成像技术可以对关节受累的强度和程度进行客观、量化、重复的测量。能够客观且定量地评估不同治疗选择对减轻炎症过程的强度的疗效，并通过红外热成像相互比较。这为当前使用的半定量计分方案提供了替代方案。

3.雷诺氏病
雷诺氏病的特征是手指的动脉突然间歇性疼痛性血管痉挛，这种刺激是由寒冷或情绪紧张引起的。通过红外热成像可以量化疾病的严重程度，并且可以将连续发作进行比较。由于潜在疾病过程的差异，雷诺氏综合征的主要和次要形式也可以通过红外成像来区分，这为进一步的诊断程序和疾病的个体化管理提供了有价值的信息。

图为手指的雷诺氏病，左手的指尖温度过冷。

4.膝盖骨关节炎
膝关节以其细腻，复杂的结构暴露于连续的重负荷下，随之而来的骨关节炎是膝关节组织的变性疾病，并伴有不同程度的炎症过程。即使使用敏感的成像方法（超声，MRI，闪烁显像），也只能在疾病迹象和症状发作后的很长一段时间（通常是数年）后才能检测出通过成像方法观察到的形态变化。由于这些原因，在疾病的早期，不能基于传统成像方式的结果来评估治疗效果以及决定是否继续某种疗法或以另一种疗法替代。在膝盖发炎的情况下，通常较凉的部位会变形或完全消失，并且覆盖发炎的膝盖组织的皮肤温度会升高。通过红外热成像技术对疼痛相关的热功能障碍进行定量评估。

图为左膝盖骨关节炎

5.整形外科
在整形外科和整形外科中，红外热成像正在许多方面获得认可。这是一种出色的诊断工具，可在进行游离皮瓣手术之前识别主要的穿支血管，有助于进行术前计划。术中将游离皮瓣的血管（动脉和静脉）连接到重建部位后，监测游离皮瓣的灌注是一种出色的方法。在术后阶段，这是一种评估有价值的游离皮瓣并确定临床症状是与皮瓣灌注问题有关还是由于其他原因（感染等）引起的敏感。
当然红外热像仪还能用于乳腺癌检测、小动脉微循环评估、非接触测谎仪的心理生理检测、皮质脑灌注分析等。

参考资料：
Andras Szentkuti, Hana Skala Kavanagh, Simeon Grazio. Infrared thermography and image analysis for biomedical use. Periodicum Biologorum. 113(4):385-392, 2011