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热扫描成像系统(TTM)

上海天呈医流科技股份有限公司2014年7月25日 11:23 点击:757

  一、热扫描成像技术

    正常人体是一个代谢基本平衡的热辐射体,若某一区域的新陈代谢出现代谢异常活跃或减低,则提示该部位组织细胞发生了异常,出现病理性改变。

  热扫描成像系统(Thermo Scanner Imaging System),简称热断层扫描,又称热CT。该系统与一般红外线热像仪不同之处是经过热断层可以测出热源的深度及热辐射值。探测器灵敏度高,能测出人体内部由于功能异常而产生的0.1 相对热辐射度的变化,可对人体全身各部位进行扫描,目前每帧对于机械扫描型只需5秒时间,电子扫描型每秒可高达30帧。这种扫描系统的优点是被动接受人体的热辐射,不象其它医学影像设备需用X射线、超声波、放射性核素、强磁场等通过人体,因而对人体无损害,对环境无污染,被许多环保组织称之为绿色CT。它与以往的组织形态学影像技术不同,开辟了以功能学为主的医学影像技术新领域,同时还具有目前其它影像诊断设备所无法做到的人体器官代谢功能影像显示,这一功能将对祖国传统中医理论的科学实践及总结产生巨大影响,并使中医学的辨证施治几千年来第一次具有了自己的医学诊断数据和医学影像显示手段。

  二、红外线的物理性质及热扫描诊断原理

  红外线也是一种电磁波,与微波的差别在于所属波段的不同,红外波长范围是0.72-1000μm。红外线在工程中应用时常进一步被划分为近红外,中红外和远红外。目前常采用的划分方法如下图所示:

  红外线又称为热线,以热效应著称。根据黑体辐射理论,温度高于绝对零度(-273℃)的物体均能产生电磁波辐射,不同的物质辐射的能量和方式有所不同,各有各的规律。人体是个天然辐射体,而且具有高达0.98的辐射率,几乎接近黑体辐射。根据普朗克光量子理论计算,人体辐射的峰值波长为9.3482μm,按照人体各部分热辐射度的差别(包括体内),峰值在8-12μm之间,主要红外辐射能量分布范围在2-20μm,此能量根据波长被划分为远红外线,为不可见光。人体内部的细胞在进行新陈代谢的过程中产生热量,形成热辐射,不同细胞产生的热量不一,热量由体内向体表传递,不同细胞的热量传递均有一定的规律。

  热扫描成像系统的原理是利用红外热辐射接收扫描器接收人体细胞新陈代谢过程中的红外线辐射信号,经计算机处理、分析,基于特定规律和算法重建出对应于人体所检查部位的细胞相对新陈代谢强度分布图,并加以断层,测量出热辐射源的深度和数值,依据正常与异常组织区域的热辐射差来诊断疾病,为定性诊断疾病提供定量依据。这是该系统区别于其它红外热像仪的根本之处。

  由于热扫描成像系统是根据功能学原理设计而成,因此它能在细胞组织新陈代谢发生变化时(即人体细胞功能强弱的变化)实时捕捉到信息,并根据正常细胞与非正常细胞代谢时的热辐射差、经计算机专用系统分析处理后,在屏幕上以不同的色彩显示出人体细胞相对新陈代谢强度的分布情况,通过分析测量某一部位变化的程度(""表示),来判别人体该部位的病变性质,并进行诊断。临床应用证明,它可以较早期发现无主诉或临床其它检查手段尚未发现的病灶,尤其是对癌前期、早期及原发癌的鉴别诊断、指导临床治疗提供了极有价值的参考。

  三、热扫描成像系统结构及组成

  热扫描成像系统由操作系统、扫描系统和扫描床组成,如下图所示。操作系统包括控制台、主机、彩色显示器、彩色打印机等。操作者通过控制台对扫描系统和扫描床进行控制。

  扫描系统包括扫描头、扫描架和扫描架外罩三部分、扫描架置于扫描架外罩中,新型扫描架二者合一,扫描头通过云台架设在扫描架上。扫描头通过控制台可作升降、左右及上下旋转扫描。并可进行图像的聚集、扫描的启动和停止控制。扫描床可沿轨道进行前后移动,其下部的旋转盘可进行360度正反旋转,转动扶手可以升降并随下部旋转盘随动旋转。

  整个系统的配置充分考虑到临床检查的需要,既可站位,也可坐位或卧位进行方便的扫描。

  四、热扫描成像系统应用特点及前景

1)应用特点

由于热扫描成像系统在热扫描过程只接收人体热辐射,对人体无介入损伤,对环境无污染,热扫描过程灵敏快捷,无需特殊准备,可以同时进行多部位的扫描,如头、颈、胸、腹、盆腔等,操作简单,临床应用范围广,在癌前期预示、肿瘤的鉴别诊断及普查、心脑血管疾病、外科、皮肤科、妇科、五官科、中医、人体健康状态的综合检查和评估以及对各类疾病的治疗和药物疗效过程及结果的观察、分析等方面都有着极其重要的应用前景,是对我国目前现有大中型医院已普及了CTMRI及彩超等以组织形态学为主的影像设备、但又缺少以功能学为主的影像设备现状的完善和补充。该机因价格不像CT等昂贵,对缺少经费又要提高医院整体医疗水平的中、小医院则应是首选的理想设备,因此非常适合国内各类医院推广普及。许多医院应用已证实,通过使用热扫描,不但没有减少其它影像仪器的使用率,反而提高了其它检查方式的应用率、减少贵重检查仪器的假阳性/假阴性率,提高正常人群普查的准确率。

  当前,癌症是主要威胁人类生命的疾病之一,也是各单位医药费支出的重点。各国的专家一致认为:癌症的早期发现,及时治疗是目前解决这类问题的重要途径。热扫描的问世,为癌症的前期、早期发现提供了新的手段,也为患者治疗赢得了时间。据临床应用统计,对早期恶性肿瘤诊断符合率已达81%;对早期心梗、脑出血、栓塞可提出准确诊断和早期预示,其准确率可达85%以上:对甲状腺、乳腺、前列腺、妇科疾病诊断准确率可达95%以上。

 

(来源: 上海天呈医流科技股份有限公司


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