{RT}紅外熱像自動處理技術及其在麵癱診治中的應用-劉旭龍 東北大學齣版社 9787551 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉旭龍 著

圖書標籤:

• 紅外熱像
• 麵癱
• 醫學影像
• 自動處理
• 臨床應用
• 診斷技術
• 劉旭龍
• 東北大學齣版社
• 醫學工程
• 康復醫學

店鋪： 華裕京通圖書專營店

齣版社： 東北大學齣版社

ISBN：9787551709811

商品編碼：29785528137

包裝：平裝

齣版時間：2015-06-01

圖書基本信息
圖書名稱	紅外熱像自動處理技術及其在麵癱診治中的應用	作者	劉旭龍
定價	28.00元	齣版社	東北大學齣版社
ISBN	9787551709811	齣版日期	2015-06-01
字數		頁碼
版次	1	裝幀	平裝

內容簡介

從研究者的角度介紹瞭麵癱麵部紅外熱像自動處理的相關方法，可供生物醫學工程、電子信息科學、自動化以及圖像處理等相關專業的科技人員參考。

作者簡介

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目錄

章 緒論 1.1 研究背景與意義 1.2 研究現狀 1.2.1 Bell麵癱的嚴重度評估研究現狀 1.2.2 Bell麵癱的選方法研究現狀 1.2.3 紅外熱成像用於Bell麵癱嚴重度評估和針灸選研究現狀 1.3 本書的主要內容 第2章 紅外熱像麵癱客觀選與嚴重度評估理論基礎 2.1 引言 2.2 紅外熱成像的基本原理 2.2.1 紅外熱成像的光譜學原理 2.2.2 紅外熱像儀的係統組成 2.2.3 醫用紅外熱像儀基本原理 2.3 針灸治療Bell麵癱常用位 2.4 紅外熱像用於麵癱客觀選與嚴重度評估原理驗證實驗 2.4.1 實驗對象與方法 2.4.2 實驗結果 2.5 本章小結 第3章 Bell麵癱紅外熱像位自動定位方法 3.1 引言 3.2 麵部紅外熱像位自動定位算法 3.2.1 紅外熱像圖預處理 3.2.2 基於溫度特異性原理的麵部器官定位 3.2.3 基於邊緣特徵的麵部器官定位 3.2.4 基於溫度特異性與邊緣特徵的麵部器官綜閤定位 3.2.5 側麵紅外熱像圖器官定位 3.2.6 紅外熱像麵部位定位 3.3 位自動定位實驗 3.3.1 麵部器官定位實驗結果 3.3.2 麵部位定位實驗結果 3.4 軟件實現 3.5 本章小結 第4章 基於溫度分布不對稱特徵的Bell麵癱嚴重度客觀評估方法 4.1 引言 4.2 基於皮膚傳熱模型的麵部紅外熱像可視化算法 4.2.1 輻射産生的熱量轉移 4.2.2 空氣對流引起的熱量轉移 4.2.3 身體內部傳導引起的熱量轉移 4.2.4 血液充盈傳遞引起的熱量轉移 4.3 Bell麵癱麵部溫度分布不對稱特徵分析 4.3.1 麵部ROI的劃分 4.3.2 溫度分布不對稱度 4.3.3 有效熱麵積比 4.4 基於BP神經網絡的Bell麵癱嚴重度自動分類器 4.4.1 模式識彆理論和方法概述 4.4.2 用於Bell麵癱量化評估的BP神經網絡結構設計 4.4.3 Bell麵癱BP神經網絡模型的學習仿真 4.5 Bell麵癱嚴重度客觀評估實驗結果與分析 4.5.1 麵部溫度分布不對稱特徵與HB等級的相關分析 4.5.2 Bell麵癱BP神經網絡分類器的性能分析 4.6 基於形式概念分析的Bell麵癱嚴重度定性分析 4.6.1 形式概念分析的基礎理論 4.6.2 屬性偏序結構圖生成方法 4.6.3 Bell麵癱嚴重度定性評估方法與實驗結果 4.7 本章小結 第5章 Bell麵癱紅外熱像選臨床單盲對照實驗 5.1 引言 5.2 Bell麵癱臨床單盲對照實驗 5.2.1 實驗對象 5.2.2 實驗組與對照組的選與操作方法 5.2.3 臨床療效評價標準 5.2.4 觀察指標 5.2.5 不良事件的觀察與分析 5.2.6 質量控製與質量保證 5.2.7 數據管理 5.2.8 倫理學原則 5.2.9 實驗裝置與統計分析方法 5.2.10實驗結果 5.3 本章小結 結論 參考文獻 附錄1 附錄2 附錄3

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文摘

《東北大學齣版社 紅外熱像自動處理技術及其在麵癱診治中的應用》： 　　利用紅外熱成像輔助麵癱的嚴重度評估和治療是目前的一個研究熱點，其中，周章玲等發現遠紅外熱像可較好地反映急性周圍性麵癱患者治療前後頭麵部供血狀態的變化，治療前急性期麵癱側呈充血性改變，患側麵頰、眼角、眶上、額及舌區五個測溫區溫度明顯高於健側，錶明遠紅外熱像可為臨床診斷和治療急性麵癱提供無創的客觀評價指標；Popat等提齣利用非結構化紅外投影的方法對麵部肌肉運動進行3D建模；張棟等使用紅外熱成像係統分彆測定Bell麵癱患者治療前後的麵部溫度分布熱像圖，發現Bell麵癱患者的麵部左右雙側溫差顯著大於健康人群，而且與Bell麵癱病情的嚴重程度以及恢復程度相關，如果治療後位的升溫效果比較明顯，那麼預後較好，此項研究為臨床預測Bell麵癱預後提供瞭一個新指標。吳振英等使用紅外熱像儀觀察麵癱患者每一療程前安靜狀態下麵部區溫度情況，統計雙側位溫度不對稱性係數，結果顯示，陽白、攢竹、地倉、魚腰、顴髎、頰車六溫度不對稱性係數與麵癱麵部殘疾指數存在顯著負相關性，麵癱患者麵部雙側位溫度不對稱性係數可以作為一種新的麵癱嚴重度客觀評估指標。高宇紅等指齣遠紅外熱像可較好地反映Bell麵癱患者頭麵部供血狀態的變化，急性期麵癱側呈充血性改變，慢性期麵癱側呈缺血性改變，錶明遠紅外熱像可為臨床診治Bell麵癱提供無創的客觀評價指標。 　　……

序言

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【AI提示：以下內容將盡力模仿人類寫作風格，避免AI痕跡，並根據用戶要求，不包含提及書籍名稱、作者、齣版社、ISBN等具體信息。同時，內容將盡可能詳細，並嚴格圍繞“紅外熱像技術在麵癱診治中的應用”這一核心主題展開，但不會直接提及用戶提供的書籍名稱，而是以一種更加普適、學術性的方式來闡述。】 導言：現代醫學影像技術的革新與挑戰 在當代醫學診斷領域，影像技術扮演著至關重要的角色，它為醫生提供瞭深入瞭解人體內部結構和生理功能的窗口。從早期的X射綫到後來的CT、MRI，醫學影像技術的每一次飛躍都極大地推動瞭疾病診斷和治療的進步。然而，隨著對疾病認識的不斷深入，以及對診斷精度和效率要求的日益提高，傳統影像技術在某些特定疾病的早期發現、動態監測以及無創性評估方麵，依然麵臨著一些挑戰。 特彆是在神經係統疾病的研究與診治中，如何精準、客觀、動態地捕捉病竈的細微變化，對於早期乾預、療效評估以及預後判斷具有不可替代的意義。麵癱，作為一種常見的神經係統疾病，其病因復雜，發病機製多樣，給臨床診治帶來諸多難題。傳統的診斷方式，如臨床視診、觸診以及肌電圖等，雖然在一定程度上能夠評估麵神經的功能狀態，但往往存在主觀性強、難以量化、對早期細微病變的敏感度不足等局限。因此，探索更先進、更客觀、更具前瞻性的診斷手段，成為當前醫學研究的重要方嚮。 第一章：紅外熱成像技術原理及其在生物醫學領域的潛力 紅外熱成像技術，作為一種非接觸式、無創性的先進影像學手段，其核心在於捕捉物體發齣的紅外輻射（熱能），並通過特定算法將其轉化為可視化的溫度分布圖。根據熱力學定律，任何溫度高於絕對零度的物體都會發齣紅外輻射，而輻射的強度與物體的溫度成正比。紅外熱像儀（Thermographic Camera）便是利用這一原理，通過高靈敏度的紅外探測器，接收並記錄物體錶麵的熱輻射，再由圖像處理係統將其轉化為具有不同灰度或顔色的圖像，即熱圖像。在熱圖像中，不同的顔色或灰度值代錶著不同的溫度，從而形象地展示瞭物體錶麵的溫度分布。 紅外熱成像技術之所以在生物醫學領域展現齣巨大的潛力，主要源於其幾個顯著的優勢： 1. 非接觸性與無創性： 這是紅外熱成像最突齣的優點之一。它無需與被測對象發生物理接觸，避免瞭交叉感染的風險，也消除瞭患者的不適感，尤其適用於嬰幼兒、老年人、危重病人或對疼痛敏感的患者。 2. 實時性與動態監測： 紅外熱成像儀能夠以極高的幀率捕捉熱圖像，實現對人體錶麵溫度變化的實時監測。這使得研究人員和臨床醫生能夠觀察到生理或病理過程中的動態熱學變化，為疾病的早期預警和療效評估提供瞭寶貴信息。 3. 客觀性與量化分析： 相較於主觀的視診，紅外熱成像能夠提供客觀的、可量化的溫度數據。通過對熱圖像進行數據分析，可以精確測量特定區域的溫度、分析溫度梯度、識彆異常溫度分布模式，從而提高診斷的客觀性和準確性。 4. 分辨率與敏感度： 隨著技術的不斷發展，現代紅外熱成像儀的靈敏度和空間分辨率不斷提高，能夠捕捉到微小的溫度差異，這對於發現早期、局部的病變至關重要。 5. 信息豐富性： 除瞭直觀的溫度分布，紅外熱成像還能反映組織的代謝狀態、血液循環情況、炎癥反應等生理病理信息。例如，炎癥區域由於代謝活躍，常錶現齣局部溫度升高；而血流受阻的區域則可能錶現為溫度降低。 正是基於這些優勢，紅外熱成像技術已在心血管疾病（如檢測肢體缺血）、骨科疾病（如評估關節炎）、皮膚病學（如監測燒傷創麵）、神經科學（如研究神經損傷）以及康復醫學等多個領域得到瞭廣泛的應用和深入的研究。 第二章：麵癱的病理生理學與現有診治方法的局限性 麵癱（Facial Palsy），又稱麵神經麻痹，是指一側或雙側麵部肌肉運動功能障礙所緻的錶情肌運動受限。最常見的類型是特發性麵神經麻痹，俗稱“貝爾氏麻痹”，其病因尚不完全明確，但通常認為與病毒感染、免疫反應、血管性損傷或神經卡壓等因素有關。此外，中風、腫瘤壓迫、外傷、手術損傷以及某些自身免疫性疾病等，也可導緻麵神經損傷，引發麵癱。 麵神經支配著麵部錶情肌、眼輪匝肌、舌前2/3味覺以及耳部肌肉等，因此，麵神經功能的障礙會錶現為同側麵部錶情肌癱瘓，如額紋消失、眼瞼閉閤不全、鼻唇溝變淺、口角下垂、露齒時口角偏嚮健側等。 當前，麵癱的診斷主要依賴於： 1. 臨床視診與觸診： 醫生通過觀察患者的麵部錶情、靜態姿勢以及動態運動，評估麵部肌力減退的程度和範圍。觸診可用於判斷麵部肌肉的緊張度。然而，這種方法高度依賴醫生的經驗，主觀性較強，且難以捕捉早期或輕度病變。 2. 電生理學檢查： 肌電圖（EMG）與神經傳導速度（NCV）： 通過測量肌肉的電活動和神經的傳導速度，可以評估麵神經的損傷程度和預後。然而，這些檢查需要將電極插入皮膚或肌肉，可能引起患者不適，且對微弱的神經損傷可能不夠敏感。 神經興奮試驗（NET）： 通過給予麵神經不同部位電刺激，觀察麵部肌肉的反應，以此評估神經的傳導功能。 3. 影像學檢查： CT/MRI： 主要用於排除繼發性麵癱，如腦腫瘤、中耳炎、顳骨骨摺等。它們能提供解剖學信息，但對麵神經本身的炎癥、水腫或微細損傷的直接評估能力有限。 盡管現有方法在麵癱的診斷和評估中發揮瞭重要作用，但仍存在一些局限性： 主觀性： 臨床視診的評估結果很大程度上依賴於醫師的經驗。 侵入性： 電生理檢查可能引起患者不適，且存在一定的感染風險。 滯後性： 神經損傷的早期階段，電生理指標可能尚未發生明顯改變。 缺乏動態評估： 傳統方法多為靜態評估，難以動態監測疾病的進展和治療效果。 信息局限： 現有影像學手段主要關注解剖結構，對神經功能、炎癥、血供等生理過程的評估不足。 因此，迫切需要一種能夠提供客觀、無創、實時、動態且能反映神經生理功能變化的診斷技術，以彌補現有方法的不足，提升麵癱的早期診斷率、精準分型以及療效評估的科學性。 第三章：紅外熱成像技術在麵癱診斷與治療中的應用前景 麵癱的病理生理學改變，如神經的炎癥、水腫、缺血、神經縴維變性等，均會影響受纍區域的局部血流和代謝水平，從而導緻麵部皮膚錶麵溫度發生相應的變化。紅外熱成像技術，憑藉其獨特的優勢，為捕捉這些細微的溫度變化提供瞭可能，從而在麵癱的診治中展現齣廣闊的應用前景。 3.1. 早期診斷與病因篩查 在麵癱發病的早期，尤其是特發性麵神經麻痹，神經損傷可能尚未達到引起肌電圖顯著改變的程度，但其局部的炎癥反應和微循環改變已經開始。紅外熱成像技術能夠敏銳地捕捉到這些早期、微小的溫度異常。例如，受損的麵神經及其支配的肌肉區域，可能由於炎癥引起血管擴張、血流增加，錶現為局部溫度的輕度升高；或者由於神經水腫壓迫血管，導緻局部血流灌注不足，錶現為溫度的降低。通過對患側和健側麵部進行熱像對比分析，有助於發現早期、隱匿的麵神經功能異常，輔助醫生進行早期診斷，並可能為區分不同病因（如炎癥性、缺血性）提供綫索。 3.2. 損傷程度與範圍評估 麵神經在顱內、顱外走行過程中分支眾多，支配著不同區域的麵部肌肉。傳統的評估方法往往難以精確界定損傷的具體部位和纍及的神經分支。紅外熱成像技術可以通過高分辨率的熱圖像，精細地描繪齣麵部肌肉的溫度分布。通過分析患側與健側在不同錶情下的溫度差異，可以相對客觀地評估受纍肌群的活動度及其功能受損程度。例如，特定肌群在運動時溫度應有所上升，而癱瘓的肌群可能無法錶現齣這種升溫反應，或升溫幅度明顯減弱。這種量化的溫度變化信息，可以輔助醫生判斷損傷的嚴重程度，並為製定個體化的治療方案提供依據。 3.3. 療效監測與預後判斷 麵癱的治療是一個動態的過程，療效評估的及時性和準確性至關重要。傳統的肌電圖等檢查，在評估早期治療效果方麵存在一定的滯後性。紅外熱成像技術能夠進行實時、反復的監測，無需對患者造成額外負擔。隨著治療的進行，麵神經功能的恢復會伴隨著局部血流和代謝的改善，這會在熱圖像上有所體現，例如，癱瘓區域的溫度逐漸趨於正常，或在運動時齣現更明顯的升溫反應。通過對治療前後的熱圖像進行對比分析，可以客觀地評估治療的有效性，及時調整治療方案，並可能為預測神經功能的恢復程度提供有價值的參考信息。 3.4. 輔助鑒彆診斷 雖然麵癱的主要原因多種多樣，但一些繼發性麵癱，如由顳骨骨摺、腫瘤壓迫或炎癥引起的，可能會伴隨局部組織的溫度異常。例如，腫瘤可能影響局部血供或引起炎癥反應，從而在熱圖像上呈現齣特異性的溫度分布。紅外熱成像作為一種輔助診斷手段，可以為鑒彆特發性麵癱與繼發性麵癱提供額外的綫索，幫助醫生更全麵地瞭解病情。 3.5. 結閤其他技術，構建多模態診斷平颱 紅外熱成像技術並非孤立的診斷工具，它可以與其他診斷技術（如神經電生理、影像學等）相結閤，構建更為全麵的多模態診斷平颱。例如，將紅外熱成像獲得的溫度分布信息與MRI顯示的神經解剖結構信息相結閤，或者與肌電圖顯示的神經興奮性進行比對，可以實現優勢互補，提高診斷的精準度和信息量。這種整閤性的方法，將為麵癱的臨床診治帶來更深刻的洞察。 第四章：紅外熱成像技術在麵癱診治中的實踐與展望 盡管紅外熱成像技術在麵癱診治中的應用潛力巨大，但其在臨床實踐中仍需要進一步的探索和完善。 4.1. 標準化操作流程的建立 為瞭保證紅外熱成像結果的客觀性和可比性，需要建立標準化的采集流程。這包括： 環境控製： 保持室內溫度、濕度穩定，避免外界溫度變化對采集結果造成乾擾。 患者準備： 確保患者在采集前處於平靜狀態，避免劇烈運動或進食等影響體溫的因素。 成像區域與角度： 明確麵部成像的關鍵區域（如額部、眼周、鼻唇溝、口角等）以及最佳的成像角度，確保數據的完整性和可重復性。 設備校準： 定期對紅外熱像儀進行校準，確保溫度測量的準確性。 4.2. 數據分析與量化指標的開發 將原始的熱圖像轉化為有臨床意義的信息，需要開發有效的、量化的分析方法。這包括： 溫度區域分析： 提取特定麵部區域的平均溫度、最高溫度、最低溫度等參數。 溫度梯度分析： 分析麵部不同區域之間的溫度差，以及溫度在患側和健側之間的對稱性。 動態熱圖分析： 記錄患者在不同錶情下的溫度變化，分析其動態特徵。 機器學習與人工智能應用： 利用大數據和AI算法，對大量的熱圖像數據進行學習和模式識彆，開發自動化的診斷和評估係統，提高效率和準確性。 4.3. 臨床驗證與推廣應用 當前，紅外熱成像技術在麵癱診治中的應用仍處於研究與探索階段，需要通過更大規模、更規範的臨床研究，充分驗證其診斷的準確性、可靠性和臨床價值。一旦得到充分驗證，便可逐步推廣其在臨床實踐中的應用，為廣大麵癱患者帶來更精準、更便捷的診療服務。 4.4. 未來發展方嚮 未來，紅外熱成像技術在麵癱診治領域的應用可以朝著以下幾個方嚮發展： 高分辨率與多光譜熱成像： 發展更高分辨率、更靈敏的紅外熱像儀，捕捉更精細的溫度信息；探索多光譜紅外成像技術，獲取更豐富的組織生理信息。 與其他無創技術的融閤： 結閤超聲、近紅外光譜等無創技術，實現多模態信息融閤，提供更全麵的麵神經功能評估。 智能化診斷與治療決策支持係統： 利用人工智能技術，開發集數據采集、分析、診斷、療效預測和治療方案推薦於一體的智能化平颱。 結論： 紅外熱成像技術作為一種新興的、非侵入性的醫學影像學手段，憑藉其獨特的優勢，為麵癱的早期診斷、損傷評估、療效監測以及預後判斷提供瞭新的視角和強有力的工具。盡管目前仍麵臨一些挑戰，但隨著技術的不斷進步和臨床研究的深入，紅外熱成像技術必將在麵癱的精準診治領域發揮越來越重要的作用，為改善患者的生活質量做齣積極貢獻。這項技術的發展，不僅是對傳統診斷模式的補充和完善，更是推動麵癱診治進入一個更加客觀、精細、個體化時代的有力驅動。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，初翻這本書時，我對其中涉及到的大量光學和信號處理的底層數學模型感到有些吃力，但作者的輔助說明非常給力。他總能在復雜的數學推導之後，用一段非常通俗的“工程意義”來解釋這個公式究竟在物理世界中代錶瞭什麼。這種“從抽象到具體”的轉化能力，是區分優秀教材和一般參考書的關鍵。我發現它對軟件接口和兼容性的探討也相當實用，這對於將研究成果轉化為實際的醫療設備原型至關重要。書中附帶的案例分析，幾乎都是來自一綫最新的研究成果，這保證瞭本書內容的時效性和前瞻性。對於希望深入理解紅外成像係統全貌的工程師而言，這本書的價值無可替代。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書後，我最大的感受是作者在專業深度和可讀性之間拿捏得恰到好處。它沒有陷入純粹的公式堆砌，而是用大量的圖錶和實際案例來佐證每一個技術點的有效性。這種敘事方式非常適閤工程技術人員，能夠快速將抽象的理論轉化為具體的應用場景。尤其欣賞作者對不同紅外設備參數敏感度的分析，這對於實際工作中選擇最閤適的儀器至關重要。我記得有一章專門討論瞭環境溫度對測量精度的影響，講解得非常透徹，甚至考慮到瞭不同材料錶麵的發射率差異，這在很多同類書籍中是罕有提及的深度。這本書的排版也十分考究，注釋清晰，參考文獻詳實，體現瞭齣版社的專業水準和作者嚴謹的治學態度。它無疑為該領域的研究提供瞭一個堅實的參考基準。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格偏嚮於那種老派的學術論述，邏輯嚴密到幾乎不容置疑。它沒有太多花哨的修飾詞，每一個句子都像經過精確計算的結構件，承載著明確的信息。對於已經具備一定基礎的讀者來說，閱讀體驗是極度高效的，因為可以直接切入核心論點。我特彆喜歡作者在論述“不確定性分析”時的那種坦誠，他沒有過度美化技術，而是清晰地指齣瞭當前方法的局限性和未來需要攻剋的難題。這種對自身研究領域的清醒認知，反而增加瞭我對這本書的信任度。它不是一本承諾“一鍵解決所有問題”的速成手冊，而是一份關於如何進行高質量、可重復性科學研究的指南。

評分☆☆☆☆☆

我是在尋找特定疾病診斷輔助工具的背景下接觸到這本書的，它在探討熱像技術與生物醫學信號結閤的應用方麵，提供瞭非常新穎的視角。作者似乎對臨床需求有著深刻的理解，將原本偏嚮物理和工程的紅外技術，巧妙地融入瞭生物體徵的評估體係中。書中對熱成像特徵圖譜的解讀部分，簡直是一部微觀的生理變化教科書，它教會我如何“閱讀”溫度分布所揭示的潛在病理信息，而非僅僅停留在數字的錶麵。這種跨學科的融閤，正是當前科技發展的大勢所趨。此外，本書在數據隱私和倫理考量方麵也有所涉及，顯示齣作者不僅關注技術本身，更注重其社會責任，這一點非常值得稱贊，為後續的臨床轉化鋪平瞭道路。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得相當有質感，拿在手裏分量十足，讓人一看就知道是部嚴謹的學術專著。我特彆關注瞭它在技術應用方麵的論述，感覺作者在理論與實踐之間找到瞭一個很好的平衡點。比如，它對數據采集和處理流程的描述非常詳盡，每一步驟都似乎經過瞭韆錘百煉的打磨，讓人不得不佩服作者的細緻入微。雖然我目前對紅外熱像技術隻是初窺門徑，但閱讀這本書的過程就像是跟隨一位經驗豐富的大師在實驗室裏進行操作演示，那種循序漸進的講解方式，極大地降低瞭理解復雜概念的門檻。特彆是在算法優化那一部分，作者提齣的新思路讓我眼前一亮，這絕對是同行們值得深入研究的方嚮。總的來說，這本書不僅是一本工具書，更像是一份寶貴的知識地圖，指引著技術前沿的探索者們。