关于人体温度

1.1.4　关于人体温度

凡是温度高于绝对零度的物体就能发射出红外辐射。物体的分子运动越剧烈，红外辐射的能量越大;反之，辐射的能量越小。

人的体温恒定在36～37℃，人体皮肤的发射率为0.98，可近似为一种300K的黑体。当室温低于体内温度时，人体内部的热能即传递至体表，并以皮肤发射出肉眼看不见的红外辐射向周围环境传递能量。该能量的大小及分布状态与人体的解剖结构和生理活动相关联，同时与体表温度分布（surface temperature distribution，STD）又称体表热态分布（surface thermal state distribution）相对应并成正比。当人体某些部位发生病变时，同时也将产生功能和热能分布的改变，就会引起相应体表温度的分布变化，它的体表温度分布会升高（如炎症、肿瘤等病理和功能改变），有时体表温度表现为降低趋势（如组织纤维化、组织代谢降低等）。借助于红外热成像技术（infrared imaging technology）可以清晰、准确、及时地发现人体由于不同原因而引起的微小体表温度分布变化，并通过多维热传递数学模型计算机信息处理，即可得到与其相对应的人体内部组织的功能状态数据（图1.4）。

20世纪的中下叶，由于计算机硬件和图像处理技术比较落后，人们的认识还停留在红外热成像仪检测出来的人体温度的改变是一种基本恒定的体表温度，是不可改变的。且缺乏科学理论来支持和推导人体深部温度［热源（sources of heat）或热能］投射到体表不同区域的温度，应该具有显著性差异的论断，以及红外热成像的“除噪技术”还没有达到现时的技术水平，大量的干扰信息而“真假难辨”，影响分析与判断，因此，本技术在临床医学应用研究领域发展缓慢，甚至有被全盘否定的趋势。到了21世纪初，红外热成像“除噪技术”得到快速发展，测温的精确度有了明显提高，通过对体表不同区域的温度测量，便可以推导其深度区域的热态（thermal）变化，称为人体内部温度（body internal temperature）或称体核温度（core temperature），并具有显著性差异的理论得到证实。我们建立了热代谢能量变化数学物理模型，然后对所采集的医学数字红外热成像图（infrared thermal imaging figure）进行反向模拟实验，以及大量临床应用经验，得到了同样的结论。“坚冰开始融化”，这是医学数字红外热成像（medical digital infrared thermal imaging）理论和实践非常重要的突破和飞跃。

图1.4　环境温度对体表温度及体表温度分布（体核温度）的影响