利用红外热像诊断人体内部病灶机理的研究

论文摘要

医学红外热成像技术,用以研究人体健康情况,是一种无创的检查手段。首先,与B超、X-CT等医学影像相比,它所表现的是人体机能的图像;其次,它具有灵敏度高、信息量大、非接触、无侵袭、无副作用、无辐射、病人无痛苦、检查方便迅速等特点。并且热成像系统对于癌症的前期、早期的鉴别诊断具有很重要的作用,为指导临床治疗提供极有价值的参考。医学红外热成像具有广阔的应用前景,但在我国研究水平尚处于初级阶段,其检测理论还很不成熟。因此,研究利用红外热像诊断人体内部的病灶具有很重要的现实意义。本文以研究人体内部病灶为主要方向,通过建立导热微分方程,利用反问题的基本原理对其进行求解,为定量地分析人体内部病灶提供必要的理论依据。具体的工作有以下几个方面:第一,简述了医学成像的方法,并详细介绍了医学红外热像诊断技术;第二,根据应用于医学影像中的断层原理,探究了利用被测物体表面温度分布特征,定量分析内部热源的可行性;第三,简述了导热反问题的理论以及研究方法。在热传导原理的基础上,结合红外热像的特点阐述了当内部存有热源,即病灶时,利用热传导方程研究内部热源状态的方法,为人体内部病灶的定量分析提供了理论依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 医学成像技术的概况
• 1.1.1 分子成像
• 1.1.2 红外热成像
• 1.1.3 电阻抗断层成像
• 1.1.4 光学相干断层成像
• 1.1.5 其它成像方式
• 1.2 医学红外热像的研究背景
• 1.3 医学红外热像的特点及红外热像处理的研究意义
• 1.3.1 医学红外热像的特点
• 1.3.2 医学红外热像处理研究的意义
• 1.4 国内外研究状况
• 1.4.1 国外医学红外热像研究的发展状况
• 1.4.2 国内医学红外热像研究的发展状况
• 1.5 课题的提出及研究内容
• 第二章 红外成像技术及医学应用
• 2.1 红外热成像工作原理
• 2.1.1 红外辐射的理论基础
• 2.1.2 人体红外辐射的探测原理
• 2.2 医用红外热像仪的系统组成及发展
• 2.3 红外热成像技术在医学中的应用及其最新进展
• 2.3.1 红外热成像技术的医学应用
• 第三章 医用红外热像定量诊断的理论基础
• 3.1 人体红外辐射的特性和生理结构基础
• 3.1.1 人体红外辐射生理结构基础
• 3.1.2 体内热量的传递和散发
• 3.2 医学红外热像的诊断原理
• 3.3 临床红外热像
• 3.4 红外热断层技术可行性的探讨
• 3.4.1 断层成像的应用及其原理
• 3.4.2 热断层成像系统的原理的探究
• 第四章 导热反问题在利用红外热像诊断人体内部病灶时的应用
• 4.1 导热反问题概述
• 4.1.1 导热反问题的应用
• 4.1.2 导热反问题的研究与发展状况
• 4.1.3 导热反问题的分类及特点
• 4.2 导热反问题在红外诊断学中的应用
• 4.3 求解导热反问题的理论基础
• 4.3.1 一维热传导方程的数学模型
• 4.3.2 二维热传导方程的数学模型
• 4.4 导热反问题的研究方法
• 4.4.1 建立定解方程
• 4.4.2 具体求解定解问题
• 4.4.3 数值实验
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 研究生期间参与科研及发表论文
• 致谢