[基于红外热像技术的TTM热断层扫描成像技术的探讨] 计算机断层扫描成像
时间：2019-03-29 03:17:07 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要： 介绍了红外热像技术的功能以及该技术在各领域中的应用，介绍了刘忠齐院士在2003年香山科学会议上发表的TTM热断层理论，以及在此理论基础上研发的TTM热断层成像技术。并和其它影像技术进行区别比较，总结了TTM成像技术的优势所在。
Abstract: This paper introduces the function of infrared thermal imaging technology and its application, the theory of TTM of Academician Liu Zhong-qi published in Xiangshan Scientific Conference in 2003, and the TTM hot tomography technology based on this theory. And it is compared with other video technologies, and the advantage of TTM imaging technology is summarized.
关键词： 红外热像技术；TTM
Key words: Infrared Thermal Imaging Technology；Thermal Texture Maps
中图分类号：TB22 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）20-0205-02
0 引言
红外热像技术是利用红外辐射原理，通过测取目标物体表面红外辐射能，将被测物体表面的温度分布转化为形象直观的热像图。红外热像技术是目前最为活跃的研究热点之一，广泛应用于能源、环保、化工、冶金、医疗、航空航天等各个领域。热断层扫描成像技术（TTM技术）是基于红外热像技术的功能影像技术的突破，是刘忠齐院士研究并在2003年香山科学会议上提出的用于医学的影像技术。
1 红外热像技术在各领域的发展及应用
热成像技术是利用红外探测器将不可见的红外辐射转换成可见图像的一种技术，以该技术为核心所制成的装置称为热像仪。世界上第一台商用红外热像仪于20世纪60年代由瑞典的AGA公司研制，美国是目前红外热像技术最为先进的国家，绝大多数的红外热像仪器供应商也集中在欧美国家，如美国的FLIR、法国LETI/LIR，美国FLUKE等。国内对红外技术的研究起步也比较早，但是由于经济的限制和国外技术的封锁，一直比较落后，到了90年代后才有了较快的发展，目前从事红外热像技术研究的单位主要有中国科学院上海技术物理所、昆明物理所、华北光电技术研究所，电子十一所等单位，全国首台非制冷红外热像仪已于2001年由华中光电研究所研制成功，并投入批量生产。
外热像技术在各个领域都有广泛的应用，最早是在军事应用上，它可以在黑夜或浓厚的烟雾、云雾中探测目标、远距离识别目标、红外侦察、红外夜视、红外制导、探测隐身飞行器等，德国在第二次世界大战中率先装备了红外夜视仪、红外通讯设备等。
红外热像技术后来逐渐应用到民用上：森林火险探测，在火灾尚未大规模形成、处于初始烟雾阶段，即可发现；在火灾消防救援中，可穿透烟雾寻找火源和营救人员；港口海岸油污检测，通过探测油污与海水不同的热辐射，来检测油污污染状态；在工业上也能够进行设备热故障检测，由于有些设备在发生故障时会发热，由此探测故障源。
红外热像技术用于材料和构件的无损检测与评价，借助其非接触、高效率、安全和直观形象等诸多优势，红外热像技术为现代无损检测技术注入了新的活力。我国的北方交通大学、东南大学、华南理工大学、西安交通大学、天津大学、清华大学和哈尔滨工业大学等单位的研究人员，对此进行了较为系统和深入的研究工作，取得了一些很有价值的研究成果。
红外热像技术在电力检测上的应用也极为广泛，世界上有很多国家的电力公司都使用红外检测技术，瑞典的国家电力公司最先将红外热像技术应用于电气设备运行状态热诊断，其他欧美多国家也广泛进行电力设备的红外热像检测的研究和实践。国内很多电力大学和实验室对红外热像技术在电力设备热状态检测上进行了深入了研究，广西电力试验研究院在龙滩电厂发电机组的实验上采用了红外热像技术对试验的全过程进行温升监测，红外热像检测技术耗费人力小，检测灵敏度高，而且检测全面，不会产生漏检。2004年始广东电网公司阳江供电局开展了对变压器、电抗器、互感器、开关设备、避雷器等电气设备的红外测温工作，正在实现电力设备的维修由计划维修向预知性维修转变。
1934年，Hardv首次采用红外辐射原理，不用接触人体而准确测量到人体皮肤温度。1997 年初美国贝亿公司挂牌，完成世界上第一台具有热断层功能的热扫描成像系统。2000年2月8日贝亿公司获得美国发明专利。2001年12月，自美国以“从坦克到肿瘤”为主题的高层军事医学会议到2002年3月我国科技日报连续三天关于热断层技术的长篇报告，标志着人类预测医学时代的到来，也标志着红外技术从军事应用到民用的转变。
目前红外热像技术，可以用来进行各种疾病的早期检测，能够进行癌前期预示、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。红外热像技术应用在医学各个方面，给人类医学注入了新的血液，为人类的健康事业作出了重大的贡献。
2 TTM与其它影像技术的区别及优势
TTM（Thermal Texture Maps） 技术是一种锁定细胞新陈代谢强度的功能影像医学评估技术，根据人体细胞新陈代谢强度与健康状况、疾病的对应关系来评估人体的健康状况。TTM检查的优点是没有射线辐射，比X线、CT更安全，但它不能代替X线、CT、磁共振和化验检查，它的检查结论目前还处于概念性提示阶段，主要有评估师主观评估，无法定量，无法确定病变组织的大小。不过，TTM灵敏度特别高，能够捕捉到细胞新陈代谢的细微异常，例如有一个病人右腿肌肉拉伤，TTM马上就能显示大腿热量的异常变化。TTM影像技术的功用：可以检查亚健康状况，提示病人及早调理身体，以及结合CT、磁共振等检查，早期发现一些疾病。
