红外血管成像的原理
热红外成像通常是指3-5um的中红外成像和8-12um的远红外成像。在这些波段中,关注的是热源,而不是可见光。热红外成像有许多不同应用,如非破坏性测试、红外照相机可以拍摄设备的过热点或者建筑物热量流失位置、在医学领域可测局部体表温度的差异、在快速查找核电厂冷却系统的热泄漏点,以及安全防护等。
人眼对约0.4~0.7uum的波段敏感,看不到较长波长的热能量。要记录这些能量需使用特殊的探测器或传感器,成像光学系统也必须有效地传输这些波长的光。0.85~1.6um的近红外波段有许多应用,如NdYAG激光器发出的1.06um波长的光,可以使用大多数普通光学材料。
从图18.92可以看到,3~5um的MWIR波段和8~12um的LWIR波段通过1.8km长空气路径后的光谱透射比。大气中,水和二氧化碳的吸收将波长应用限制在这两个波段。还看到温度在100~1000K的黑体辐出射度。作为参考,环境温度约为3000K,该温度下的辐出射度峰值发生在10um左右。因此,LWIR系统趋于具有最高灵敏度。然而,LWIR探测器比 MWIR探测器昂贵且难以制造。另外,利用现代的图像处理硬件和算法,可以得到优良的 成像。
大多数光学玻璃的透射波长不大于2.5um。某些特殊玻璃的透射波长达到4.5um,熔融石英的透射波长可达4um。因此,红外透射材料是很关键的,而其选择范围却十分有限,并且存在其他问题。
二、热红外成像光学系统的特点
1,杜瓦瓶器件、冷光阑和冷屏
热成像系统观察热源时,为获得最大的灵敏度,多数热成像系统使用低温制冷的探测器,探测器工作在77K的氮液或更低的温度。如果这些探测器或红外焦平面阵列可以探测到除所观察景物以外的热能量,则灵敏度会降低。另外,如果非景物能量的幅度随视场而变化,通常会看到景物图像变形。为实现最大灵敏度并避免图像变形,要对红外FPA进行低温冷却,并将其安装在绝热杜瓦瓶组件中。
图18.93所示为一个用于红外成像的探测器-杜瓦瓶组件。右图上角的局部图显示了一个完整的扫描成像红外系统。光(实际是红外辐射)从左面进入较大的透镜,称为聚光光学系统。在形成重睑像后,被第二个较小的透镜准直。第二个透镜的另一个目的是聚光光学元件(系统的孔径光阑) 成像在扫描反光镜上。光从扫描反射镜反射后,进入图18.93中圆圈所围的区域,即下图中展示的探测器-杜瓦瓶组件。
来自扫描反射镜的准直光束首先进入聚焦透镜。该透镜一般处于低温冷却的杜瓦瓶之外,使光束在通过杜瓦窗口后聚焦在FPA上。对于图18.93中的例子,探测器阵列是沿垂直于图面方向展开的线阵。杜瓦瓶是一个瓶壁为双层并抽真空的瓶子,入射窗必须透射红外辐射,冷指与FPA的末端相接触,以保持FPA处于低温状态。冷指自身是一根由铁或钢制造的高比热金属棒,它被线管缠绕包围,而液氮从线管中被泵过。如此循环,使FPA的末端得到冷却。如图18.93所示,挡板也称为冷屏或冷光阑,他们位于杜瓦瓶内部将在后面对他们进行定义。
心理学FRMI是什么仪器
FRMI是记录脑活动的仪器。fMRI其成像原理为:当神经元活动时,其邻近血管床的血流量和血流容积增加,导致神经元活动区局部氧合血红蛋白含量增加,而增加的氧合血红蛋白量实际上多于神经元代谢所需的氧合血红蛋白量,因而在神经元活动区的毛细血管床和静脉血中氧合血红蛋白量多于非活动区,即神经元活动区...
医学上的核磁共振的原理是什么
原子核是带正电荷的粒子,不能自旋的核没有磁矩,能自旋的核有循环的电流,会产生磁场,形成磁矩(μ)。当自旋核(spinnuclear)处于磁感应强度为B0的外磁场中时,除自旋外,还会绕B0运动,这种运动情况与陀螺的运动情况十分相像,称为拉莫尔进动(larmorprocess)。自旋核进动的角速度ω0与外磁场感应...
为什么做核磁共振时,医生让家属陪患者而医生却出去呢?
不知道你为什么会这么问,你的潜台词是不是这样的,我花钱做检查,为什么要让家属陪同,让家属受辐射,为什么不是医生陪家属,医生受辐射。。凭什么医生可以躲在后面。首先,我想要告诉你,核磁共振就是我们常说的MRI检查,核磁共振的成像原理与CT和X片是不一样的,核磁共振是没有辐射的,孕妇都是可以...
心血管病影像学诊断临床关键技术目录
第2章 心血管核医学 掌握核素心肌显影的基本原理和技术、负荷心肌显像、心肌灌注显像、PET在评价心肌灌注中的应用、存活心肌检测、心肌梗死显像、心血池造影、门控心肌显像、脂肪酸显像等核医学技术。核医学展望揭示了该领域未来的方向。第3章 X线检查 学习基本原理和方法,进行心血管X线平片检查、心脏造影...
磁共振增强和磁共振增强扫描有什么区别?
是原子核与磁场发生的共振;核磁共振增强检查是在普通检查上为了进一步了解病灶影像学特性而进行的。3、磁共振是一种功能强大的医学影像技术,特别是在软组织检查上具有优良的组织对比度和空间分辨力,它可以多角度多序列多参数成像,除肺、胃肠道显示欠佳外,可以检查全身任何部位。
核磁共振能检查哪些部位病变!
– MRA脑部成像示意图 –MRA不但对血管解剖学准确定位,而且可以反映血流方式和速度等功能方面的信息,故又称磁共振血流成像。做核磁共振千万不能干这些事!由于核磁共振的工作原理是需要发射大量电磁波才能进行检查,一台核磁共振一旦被安装,就会一直运行,停机就会造成巨大损失。所以患者在核磁共振检查前,...
为什么医学影像人才不足,但是缩招似乎在成为趋势?
现代影像学的范畴包括:常规X线诊断,X线造影,DSA数字减影血管造影,CT(X线计算机体层摄影);超声成像包括B超;MRI磁共振成像;核医学包括ECT。X射线成像原理:X射线是高能量的光,它可以穿透许多物质,包括人体组织。X射线穿过人体时,和身体内部的物质相互作用,使一部分X射线被散射或吸收,其余部分的X射线...
非接触式生命体征监测的技术原理是什么?有些婴幼儿和老年人的监护器据说...
二、光学技术原理 光电容积脉搏波(PPG)技术:采用特定波长的光源(如绿光、红光或红外光等)照射人体皮肤表面,尤其是皮肤下的微血管组织。血液中的血红蛋白对光的吸收会随着心脏的搏动而发生周期性变化。当心脏收缩时,血液流向体表,光吸收量增加;当心脏舒张时,血液回流,光吸收量减少。通过光电...
磁共振什么原理
原子核是带正电荷的粒子,不能自旋的核没有磁矩,能自旋的核有循环的电流,会产生磁场,形成磁矩(μ)。当自旋核(spinnuclear)处于磁感应强度为B0的外磁场中时,除自旋外,还会绕B0运动,这种运动情况与陀螺的运动情况十分相像,称为拉莫尔进动(larmorprocess)。自旋核进动的角速度ω0与外磁场感应...
磁共振脑功能成像——任务态fMRI简介
fMRI最初用于揭示大脑在执行计算、决策等认知任务时的活动区域,如语言、运动控制等,也广泛用于精神疾病的研究,如揭示无明显器质性改变的精神疾病中大脑的工作模式。在医学上,它能帮助神经外科医生在手术中避开重要功能区,对肿瘤治疗规划和康复评估也起着关键作用。其工作原理基于生物物理机制,如神经血...
房黎二甲: 按成像原理和制造技术,夜视技术可分为: 1、微光夜视 2、红外夜视 从上面的分析的技术特点来看,被动红外热成像夜视仪是夜视设备的主流,特别是红外热像仪技术已长足发展及成本大幅度降低的今天,军方主流的光电观瞄设备都是三光合一,即集成可见光、热像仪、激光测距机.微光夜视主要是应用于某些特殊场合或者配合热像仪使用,主动红外由于易于暴露及探测距离不远的原因,主要运用于民用的低端领域.
雨花台区15868644288: 医用红外热成像技术的原理是什么? - ?
房黎二甲: 上海欧美大地的医用红外热成像技术的原理,所有高于绝对温度(-273K)的物体都会发射红外辐射,霍尔兹-波兹曼发现红外辐射及温度之间的关系.物体表面发射的红外辐射与物体表面的辐射率及绝对温度成正比.人体的辐射率接近1%,类似黑体,即几乎能100%辐射红外能量.这样就可以通过人体皮肤的红外辐射得出人体温度分布.医用红外热成像技术就是通过接收病人身体表面的红外辐射,对病人身体表面及热区温度进行检测、记录、成像.图像可以提供被检测区域的温度对比信息,对被检测区域进行定性和定量检测.
雨花台区15868644288: 红外热像仪工作原理是什么? - ?
房黎二甲: 红外热像仪是被动红外成像.在自然界中一切温度高于绝对零度(-273.16摄氏度)的物体都不断地辐射着红外线,这种现象称为热辐射.红外线是一种人眼不可见的光波,无论白天黑夜,物体都会辐射红外线,但红外线不论强弱,人们都看不到.红外热像仪就是利用红外探测器、光学成像物镜接收被测目标的红外辐射信号,经过红外光学系统红外探测器的光敏源上利用电子扫描电路对被测物的红外热像进行扫描转换成电信号,经放大处理、转换或标准视频信号通过电视屏或监测器显示红外热图像.利用这种原理制成的仪器为红外热像仪.它通过探测微小的温度差别,产生的图像是热图像.
雨花台区15868644288: TMT医用红外热成像技术原理是什么? - ?
房黎二甲: TMT医用红外热像仪是利用红外辐射照相原理研究体表温度分布状态的温差摄像技术,其实质是一种全身温度分布扫描仪.红外辐射与人体的血液循环、组织代谢、神经的功能状态和组织结构密切相关,比较和分析正常和异常热图的差异和规律,就可用于诊断、推论机体的生理、病理状态.结合临床,可以指导和辅助临床医学的诊断及进行疗效观察评估.
雨花台区15868644288: 怎么向学生介绍红外热成像仪在医疗方面的介绍 - ?
房黎二甲: 红外热像的诊断五项功能 ①早期探查:热图检查无创 、安全 、客观 ,直观 ,计算机存档 、自动对比分析, 适于普查 、保健 ,能及时发现异常和异常苗头 ,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[6] . ②疾病诊断...
雨花台区15868644288: 什么是血管显像仪? - ?
房黎二甲: 血管显像仪采用的检测方法,皮下静脉放大仪器穿刺法,通过光束的投射,将皮下静脉的分布于走行清晰的显现出来,尤其是肉眼看不到、手摸不清的静脉,临床用于小儿静脉穿刺100例,穿刺1102次,一次成功1081次,成功率98.1%.皮下静...
雨花台区15868644288: 红外的红外基础原理简介 - ?
房黎二甲: 自然界中的一切物体,只要它的温度高于绝对温度(-273℃)就存在分子和原子无规则的运动,其表面就不断地辐射红外线.红外线是一种电磁波,它的波长范围为760nm~ 1mm,不为人眼所见.红外成像设备就是探测这种物体表面辐射的不为...
雨花台区15868644288: 红外摄像原理? - ?
房黎二甲: 红外摄像技术分为被动红外摄像技术和主动红外摄像技术.被动红外摄像技术是利用任何物体在绝对零度(一273℃)以上都有红外光发射的原理.由于人的身体和发热物体发出的红外光较强,其它非发热物体发出的红光很微弱,因此,利用特...
雨花台区15868644288: 红外光成像原因??急急急 - ?
房黎二甲: 光是一种电磁波,它的波长区间从几个纳米(1nm=10 -9m )到1毫米(mm)左右.人眼可见的只是其中一部分,我们称其为可见光,可见光的波长范围为380nm~780nm,可见光波长由长到短分为红、橙、黄、绿、青、兰、紫光,波长比紫光短的称为紫外光,波长比红外光长的称为红外光. 红外摄像技术分为被动红外摄像技术和主动红外摄像技术.被动红外摄像技术是利用任何物体在绝对零度(一 273℃ )以上都有红外光发射的原理.由于人的身体和发热物体发出的红外光较强,其它非发热物体发出的红光很微弱,所以,我们能够看见红外摄象机拍下的"发热"物体.