光電開關(guān)在紅外成像技術(shù)熱像儀的各種需求推動它迅速發(fā)展。光機(jī)掃描裝置笨重龐大、結(jié)構(gòu)繁雜,專家們首先是設(shè)法使用線列器件或面陳器件及相應(yīng)的讀出電路、信號處理系統(tǒng)來簡化或摒棄這種裝置,從而提高整個成像系統(tǒng)的穩(wěn)定性。以飛機(jī)和衛(wèi)星作平臺的成像儀,若使用線列器件和相應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng),隨平臺飛行即可實現(xiàn)帶狀物的成像。這種方式稱作推帚式成像。若把紅外焦平面陳列安裝因光學(xué)系統(tǒng)的焦平面上,只要系統(tǒng)的光學(xué)對準(zhǔn)目標(biāo),目標(biāo)通過光學(xué)系統(tǒng)直接成像在器件光敏面上,就完成了全部光電轉(zhuǎn)換和信號讀出,稱作凝視式成像。當(dāng)器件陳列規(guī)模為512*512時,圖像清晰度相當(dāng)于電視,當(dāng)用2028*2058元器件時可達(dá)電影畫面的水平。使用光子型焦平面,攝像速率可達(dá)每秒幾百幀,超過電視和電影,因此現(xiàn)代熱像食品不僅可攝取大范圍場景的熱像圖,而且可跟蹤噴氣式飛機(jī)、火箭等飛行中的目標(biāo),獲得這類高速運動體的熱圖像。
紅外熱成像技術(shù)除主要應(yīng)用軍事方面外,還可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、消防、考古、交通、地質(zhì)、公安偵察等民用領(lǐng)域。
人體是一個天然的紅外輻射源。人體皮膚的紅外輻射波段為3-50mm。當(dāng)人體患病時,人體的熱平衡受到破壞,因此測定人體溫度的變化是臨床醫(yī)學(xué)診斷疾病的一項重要指標(biāo)。熱像儀可以顯示和記錄人體的溫度分布。將病變時的人體熱像和正常生理狀態(tài)下的人體熱像進(jìn)行比較,便可從熱像是否有變化來判斷病理狀態(tài)。凡能引起人體組織熱變化的疾病都可以用它進(jìn)行檢查,如癌前期預(yù)示、腫瘤的鑒別夜查和評估以及對各類疾病的治療和藥物療效過程及結(jié)果的觀察、分析等。此外,醫(yī)用也受到國內(nèi)外的關(guān)注,取得了一些研究結(jié)果。的應(yīng)用成果包括以下幾個方案。
乳腺瘤的早期診斷。紅外熱像儀引入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,首先從檢查乳腺開始。對于健康的婦女,兩側(cè)乳房熱圖是對稱的,任何乳房熱圖的不對稱性往往與疾病和細(xì)胞活性有關(guān),更多地與腫瘤有關(guān)。惡性腫瘤周圍血管豐富,其溫度大多高于正常組織。實驗證明,由于腫瘤組織代謝旺盛,供血豐富,其熱量勢必從局部向外輻射,因此,使用熱像儀探測乳腺癌具有獨特的優(yōu)點,該 組檢測的準(zhǔn)確率達(dá)100%。
血管疾病的診斷。人的肢體溫度主要由血液循環(huán)狀態(tài)所決定,當(dāng)存在血管病變時,血循環(huán)發(fā)生障礙,皮溫降低。如閉塞性脈管炎、動脈栓塞、動脈瘤等,通常表現(xiàn)為病變部位溫度異常,用紅外熱像儀可清楚顯示出病變部位及范圍。
閉塞性脈管炎是一種慢性全身性疾病,多發(fā)生在下肢,更多見于趾端。中小動脈內(nèi)膜發(fā)生炎癥,引起血栓,使動脈閉塞,病變部位血液循環(huán)障礙,皮溫降低。用熱像儀很容易診查出病變部位及范圍,立體感強(qiáng),人為誤差小。特別是對早期脈管炎的診斷,由于其臨床癥狀沿不十分明顯,一般方法市委書記出,但用熱像儀,不但能顯示出病變的存在,而且能看出各趾病變的程度和范圍。通過早期診斷和及時治療,可避免肢體發(fā)生嚴(yán)重?fù)p害,如潰瘍和壞死。
腦動脈病變的先期診斷對于防止腦血栓的出現(xiàn)十分有效。頸動脈由頸部進(jìn)入顱內(nèi),它供給同側(cè)腦前部血液。當(dāng)血管中血栓形成像血管變窄時,對腦供血不足。血栓碎裂向上流到小腦動脈分支停留下來。引起腦血栓。當(dāng)頸動脈閉塞達(dá)到50%以上時,由于血循障礙前額皮膚的溫度有0.5度的變化,因此用熱像技術(shù),可以在發(fā)生腦血栓之前進(jìn)行手術(shù)。
此外,熱像儀對下肢靜脈交通枝或靜脈膜功能不全癥、雷諾氏病、大動脈炎等血管病癥均能進(jìn)行有效診斷。
皮膚損傷病癥的診斷。紅外熱圖一般反映皮膚本身溫度的分布,很自然,皮膚病癥的診斷是熱像儀應(yīng)用的一個合適領(lǐng)域。例如,用熱像儀很容易查出皮膚凍傷面積,其準(zhǔn)確性接近百分之百。因為凍傷部位壞死,無血供應(yīng),其溫度比周圍 皮膚明顯低。此外,皮膚燒傷的熱像診斷也很有前途。熱像儀不但可準(zhǔn)確診斷火攻 傷面積內(nèi)血管損壞的程度,判斷燒傷度數(shù),識別可存活皮膚面積、確定需植皮的面積,而且在治療過程中可觀察燒傷組織血運恢復(fù)情況,掌握發(fā)炎和感染情況及判斷植皮的成改與否,以便及時采取措施,為用藥及手術(shù)提供參考。
各種炎癥的診斷。急性炎癥由于局部充血,皮溫上升,容易被熱像儀顯示出來,但需與腫瘤皮膚溫度升高相區(qū)別。炎癥皮溫高于周圍 皮溫,而在炎癥中心點的皮溫更高于炎癥區(qū)皮溫,這是炎癥熱像的特征。炎癥和腫瘤的鑒別可用如下方法:在熱像拍照前,局部先冷卻,然后觀察溫度回升速度。 |