醫用紅外熱像儀

紅外熱像技術被應用到醫學領域已有40多年歷史，自從1956年英國醫生Lawson用紅外熱像技術診斷乳腺癌以來，醫用紅外熱像技術逐步受到人們的關注。紅外熱像技術在我國起步較晚，1976年上海率先試製成功第一台樣機，但由於成像質量差及熱像規律複雜，進展較慢。近5年來，隨著光電技術、計算機多媒體技術，尤其是半導體技術的發展，使熱像儀的分辨能力、清晰度達到了臨床需求的水平，成為國際上新的研究熱點。

一、紅外探測技術的進展及紅外熱像儀的分類

紅外探測器是熱成像技術的核心，探測器的技術水平決定了熱成像的技術水平。探測器從早期的單元發展到多元，從多元發展到焦平面經歷了一個緩慢的過程。通過光學機械掃描，用單元紅外探測器就能獲得目標的熱圖象，用多元紅外探測器可以提高系統的性能。在紅外技術、材料技術和微電子技術等的推動下，紅外探測器迅速向焦平面組件（FPA）方向發展。FPA有兩大特徵：一是探測元數量很大，達到10³-10 個探測元，以至於可以直接放在望遠鏡的焦面上面而無須光機掃描結構；二是探測器信號的讀出、處理工作由與探測器晶元互連在一起的集成電路完成。紅外熱像儀按其採用的探測技術和致冷方式有以下三種類型：

1、單元光機掃描型 採用單元紅外探測技術和液氮致冷，結構簡單，屬早期產品，目前國內使用的大多數醫用紅外熱像儀都是該種類型。

2、電致冷型熱像儀 採用焦平面紅外探測技術和司特令內循環致冷成像，但雜訊大、易磨損、壽命短、致冷器更換成本高，一般應用于軍事方面。

3、非致冷焦平面陣列型 採用目前世界先進的非致冷焦平面陣列技術，可批量生產，成本和組件的複雜性大大降低，可靠性提高，掃描速度快，無雜訊，可長期連續工作，體積小，重量輕，攜帶方便，是理想的發展目標。

二、 M301型醫用紅外熱像儀的優勢（相對於液氮致冷型或單元光機掃描型）

1、技術的先進性

A、探測器 紅外探測器是熱成像技術的核心，探測器的技術水平決定了熱成像的技術水平。M301型採用的是目前國際上最先進的非致冷焦平面陣列紅外探測器技術，該技術只有美國、以色列、法國掌握，因此紅外探測器晶元必須從國外進口，而該技術主要應用于軍事方面，屬出口管制範疇，獲取晶元有一定難度，重慶偉聯科技有限公司是通過法國國防部許可將之應用於民用市場的進口單位。而液氮致冷型產品採用的是單元光機掃描方式，需灌液氮，技術含量相對較低，因此這兩種產品在本質上有很大差別，液氮致冷型屬早期的初級技術產品，M301型屬先進的高精尖端產品。

B、晶元像素 M301型產品的像素為384×288，相當於110592個像素；而液氮致冷型產品的像素為256×256，相當於65536個像素，因此， M301型產品的成像清晰度更高。

C、成像速度 M301型產品的成像速度快，為每秒50幅，基本上是實時成像；而液氮致冷型產品成像速度慢，需逐行掃描，每5秒鐘才形成一幅圖象，兩者相差250倍，因此M301型產品的診斷效率更高。如果紅外熱像儀的響應時間不夠會降低測量精度，從而會影響到從熱圖上獲得的信息量，並最終影響診斷的結果。

D、空間解析度 M301型產品的空間解析度為0.9-1毫弧度；而液氮致冷型的空間解析度一般為1.5毫弧度，空間解析度的高低直接影響到測量的精度，空間解析度的值小，測量精度就相對較高，因此M301型產品有一定優勢。

E、可靠性 M301工作時無需添加液氮，可長時間連續工作，不受外界干擾，可靠性高；而液氮致冷型產品需定時加液氮和維護，易受電磁干擾，發生電磁干擾時，圖象不穩定，甚至不能工作，可靠性差。

F、成本 M301的購置成本在理論上相對高些，但基本不需消耗；液氮致冷型的購置成本理論上要低些，但要消耗液氮，維修成本高。

2、使用的方便性

A、M301產品由於成像速度快，患者不需長時間保持一個姿勢，感覺輕鬆，易於接受；而液氮致冷型由於成像速度慢，患者不能移動，否則圖象易扭曲，需重拍，感覺不舒服，接受度較低。

B、 M301產品體積小、重量輕、電動控制、遠程調焦，可任意角度拍攝，配上三腳架和筆記本電腦也可使用，便於攜帶，尤其適合上門體檢；而液氮致冷型由於裝有液氮罐，體積大、重量重，不易搬動，只適合在有液氮的地區，且需保持直立放置，傾斜角度一大，液氮就會溢出，因此攝像頭俯仰角度小，縮小了檢測範圍，甚至影響檢測效果。

3、醫用軟體的專業性

M301醫用軟體是重慶偉聯科技有限公司和第三軍醫大學新橋醫院聯合開發的高度專業化的醫用診斷系統，是經過近十年的技術積累，基於4萬多個臨床病例開發而成的，更適合醫生的使用習慣和職業特點，完全人性化的操作，界面友好，操作簡單方便，易學易用。

我國醫用紅外熱像儀的研製起步較晚，由於技術和市場的原因，銷售量一直較小，目前在使用的醫用紅外熱像儀產品大概在二百多台。近兩年的發展速度較快，應用面也在不斷拓寬。國內生產醫用紅外熱像儀的廠家不多，且都是採用單元光機掃描的探測器技術和液氮致冷技術，生產非致冷焦平面紅外熱像儀的僅有重慶偉聯科技有限公司一家。綜上所述，重慶偉聯科技有限公司生產的M301醫用紅外熱像儀無論在技術上，還是在性價比上都比液氮致冷型產品具有明顯的競爭優勢，兩者是分屬不同檔次的產品。尤其是非致冷焦平面技術的先進性，必將逐步替代早期的單元光機掃描和液氮致冷技術，隨著成本的降低和市場的成熟，非致冷焦平面紅外熱像儀以其卓越的性能價格比必將被廣大用戶所接受，並最終取代液氮致冷型產品佔據市場的主導地位。