红外热像辅助诊断系统的研究及应用

红外热像辅助诊断系统的研究及应用

王家豪1   王向鹏 2  吴嫚 3

1. 西交利物浦大学   西安市，邮编，215123
2. 2.郑州市第九人民医院   郑州市，邮编：450000

3.郑州大学   郑州市，邮编：450000

摘要：本项目开发了一套红外热像辅助诊断系统，通过硬件设备红外摄像头动态的采集人体热信息，并结合云诊系统，准确、高效、低成本的对红外图像进行诊断分析，实现诊断可视化、客观化和数据化。

关键词：红外热像、医生端软件、云诊系统。

一、引言

人体是一个天然的生物发热体,由于解剖结构、组织代谢、血液循环及神经状态的不同,机体各部位温度不同,形成不同的热场。当局部存在疾病或功能发生改变时，该处血流和细胞代谢发生变化，导致局部温度偏高或偏低，因此，测定人体温度的变化，也就成为临床医学诊断即便的一项重要指标[1]。红外热成像技术及其在医学领域的应用，就是把人体温度作为观察与衡量人体机能正常与否的指标。

二、背景及研究现状

红外热成像技术在医学临床上的应用始于20世纪50年代后期的乳腺肿瘤诊断。医用红外热像技术由于其直观、无创及对疾病的早期诊断等优点而日益受到关注和应用[2]。红外热成像技术将采集的红外信息经计算机分析和图像处理后形成热像图，以不同色彩显示体表温度，用二维图像展现三维分布的人体温度。该技术最早应用于乳腺检查，后来推广到神经外科、血管外科、心外科、皮肤科、泌尿科等，作为一种新的医学诊断方法，其诊断过程快捷、无辐射，诊断结果准确，是一种绿色诊断技术。

目前红外热成像现在开始在各大医院临床研究应用，并在头部、颈部、心血管、肺脏、乳腺、胃肠、肝、胆、前列腺、脊椎、四肢血管等各领域作为诊断应用，全身热成像以世界领先的全身热成像技术，可以全面的针对全身多种疾病进行预警分析。

三、红外热像辅助诊断系统的搭建

本项目开发一套红外热像辅助诊断系统，该系统包含了医院方舱端软件、医生端软件、后台云诊系统、微信小程序软件等模块。

（1）医生端软件与硬件设备红外摄像头相连接，用于在红外检查获取图片。

（2）医生端软件与方舱端软件连接，转发实时红外图像与患者信息，并播放引导视频；存在患者信息时，方可播放引导视频，引导视频可根据患者信息自动切换引导视频组别，可通过双击引导视频缩略图，播放对应引导视频，可通过单击正在播放的视频，暂停视频的播放，可通过上下图标，向上或向下滑动引导视频列表。

（3）医生端软件与后台云诊系统连接，完成云端诊断，预约导入。

（4）后台云诊系统，实现系统管理、系统监控、公众号管理和信息管理，并与微信端连接，完成云端诊断通知，消息列表查看，预约上传，报告查看等。

其中，医生端软件的主要功能如下所示。

人体的红外热辐射经过红外摄像头转换成可视化的图像，再通过医生端软件进行图形预处理，借助可视化的红外热图和相应模型数据库，红外专业评估医生根据不同方位立体热图进行由浅入深的层层剖析，并给出相应诊断结果。

正常的机体状态有正常的热图。异常的机体状态有异常的热图,比较两者的异同, 结合临床就可以诊断, 推论疾病的性质和程度。其中，正常热图和异常热图都保存在模型数据库内，在诊断时可以调用对比。

四、红外热像辅助诊断系统的实施及应用

目前，红外热像辅助诊断系统已经全部搭建完成，正处于推广应用阶段，主要采取3种模式，

（1）前期，免费体验，根据产品特色确定吸引消费群的价值诱因、免费体验的时间长度、对顾客每个接触点的提供同质服务。

（2）中期，采用社区店+会议营销，即低价配合“跑腿式”，中端挈合“会议营销”型，高端采用“体验中心”。

（3）后期采用“分成”模式，减少终端用户一次性投资，与医院等机构签订协议，将设备免费布置与医院，按照一定比例从检查收费金额中抽成。

最终，随着产品的推广，被检查人员的数量越来越多，样本数量也越来越多，在保证被检查人员隐私和同意的前提下，本项目提出深度模型的训练，增加辅助智能诊断的准确性，适应不同体质人员的多种疾病预警，真正实现治“未病”。

五、结束语

随着人们生活水平的逐渐提高，健康意识的不断增强，对于诊断的早期、快速、准确、方便、无创有了更高的要求，由于热像仪被动摄取人体自身发出的红外热辐射 ,对机体无任何损伤,可反复进行，计算机化后的红外热图 ,由磁盘保存图像,可以反复调读，方便周期性对比，在早期探查期间，能及时发现异常和异常苗 ,以利患者去作进一步深查和及早治疗, 使许多疾病消灭于早期阶段，在诊断阶段，能对病情进行局部和全身的动态监视 ,及时发现新的变化 ,对诊断及治疗进行修正。医用红外热像辅助诊断系统在这样的市场背景下会飞速发展，将会为人类健康事业做出巨大的贡献！

参考摘要：

[1]李莉、唐伟伟等，医用远红外热像在健康体检中的应用分析，中华医学会疼痛学分会第八届年会暨CASP成立二十周年论文集《中国疼痛医学杂志》编辑部。

[2]李想、史慧研，医用红外热像技术的应用现状，国际中医中药杂志，2013，5(35)。

作者简介：

王家豪，男，汉族，2002.10，河南省灵宝市，目前就读于西交利物浦大学，应用数学专业。主修高等代数、数值分析、概率论、偏微分方程等专业课程，选修的金融数学导论、热模型分析、量子力学等。

王