红外成像技术在生命科学中的应用

红外成像技术是利用物体自身各部分对红外热辐射的差异把红外辐射图像转换为可视图像的技术.对红外成像技术历史进行了简单介绍,对远红外成像技术在生命科学包括医学、植物、动物及农业中的应用进行了综述,并对红外成像技术在生命科学中的应用作了展望.     

幽默与可卡因同效——研究证明有助于早期诊疗忧郁症

神经学家近日发现,人在听到笑话时,大脑中受到刺激的区域与吸食可卡因后产生快感的区域相同。     

采用红外热扫描成像系统研究归胃经寒性中药对胃热证大鼠的热效应

目的:利用红外热扫描成像(thermal texture maps,TTM)系统探讨归胃经寒性中药对胃热证大鼠全身不同部位热效应的影响。方法:用干姜水煎剂连续灌胃大鼠(5 g.kg-1.d-1)15天,造成胃热证模型,再分别予以黄连、蒲公英、石斛、枳实4味寒性中药水煎剂分大、小剂量治疗10天,采用TTM仪测定造模及治疗前后大鼠全身各部位的热效应变化情况。结果:与造模前比较,胃热证大鼠的中腹、上腹部温度有非常显著的升高(P<0.01),头、颈、左腋下、胸、温度有显著的升高(P<0.05)。治疗10天后,与胃热证模型组比较,黄连大小剂量组的头、左腋下、胸部及大剂量组的颈部温度显著降低(P<0.05),中腹和上腹部温度非常显著降低(P<0.01);蒲公英大小剂量组的左腋下、胸、中腹、上腹部在治疗后的温度显著降低(P<0.05),而大剂量组的头、颈部在治疗后的温度亦显著降低(P<0.05);石斛大剂量组的左腋下、中腹、上腹部及小剂量组的中腹、上腹部温度在治疗后显著降低(P<0.05);枳实组中,仅大剂量组的左腋下、上腹部温度在治疗后显著降低(P<0.05)。结论:大鼠灌胃干姜煎剂造成胃热证模型后,全身多部位温度明显升高,但经黄连、蒲公英、石斛、枳实这4味寒性中药治疗后,各部位温度又降低。大鼠体温降低的程度因药物而异,药物寒性越强,温度降低的部位多且程度大;药物寒性弱,则温度降低的部位少、程度低,且对大鼠全身各部位热效应的影响以上腹部及中腹部最为明显。     

基于红外热成像探讨830nm微激光治疗背肌筋膜炎的临床研究

利用红外热成像技术观察830 nm微激光治疗背肌筋膜炎的疗效。采用自主研发的半导体激光光灸仪(波长为830 nm,功率密度0.335 W/cm~2)对13例背肌筋膜炎患者的肌筋膜扳机点(MTrPs)、养老穴和承山穴进行光灸,每次4 min,每周3次,共治疗4周;用红外热像仪分别在首次、第7次和末次光灸前后对患者上背部采集图像,对MTrPs进行压痛阈值(PPT)的测定并进行VAS评分,对所得数值进行分析。在光灸6次、末次后患者VAS数值与治疗前相比均有显著性降低(P≤0.001);而治疗6次后有6个、末次治疗后有4个感兴趣区(ROIs)与治疗前相比PPT数值显著降低(P≤0.05)。红外热成像结果显示,首次、第七次和末次光灸后患者ROIs温度与相应部位治疗前相比均有增加,部分增高显著(P≤0.05);但整个疗程结束后,上背部ROIs温度与首次治疗前相比未见显著变化,红外热成像数值与PPT数值也未见显著相关。830 nm微激光光灸治疗背肌筋膜炎疗效确切,但红外热成像技术用于微激光光灸治疗背肌筋膜炎累积疗效评价尚缺乏有力证据。     

下肢动脉硬化闭塞症的热像图研究

目的 分析下肢动脉硬化闭塞症的热像图表现,并探讨其诊断价值。方法 应用红外热像仪检查４４例下肢动脉硬化闭塞症患者及１８例正常人的双下肢。结果 正常人热图像呈现双下肢皮温无明显差异,大腿与小腿中央呈现淡红色、周边绿色、膝部淡绿色、足背淡兰上肢动脉硬化闭塞症热图像,双下肢温差在１℃以上,色彩明显不一致,患者的闭塞区呈现绿色,在闭塞区以上呈现高温为淡红色,以下低温为兰色。结论 红外热像图能直观显示下肢动     

轻小型无人机低空遥感及其在生态学中的应用进展

无人机低空遥感系统弥补了航天和航空遥感在影像分辨率、重访周期、云层影响以及高成本等方面的不足,为中观尺度的生态学研究提供了新方法.本文介绍了轻小型无人机低空遥感系统的组成,从物种、种群、群落和生态系统尺度综述了其在生态学中的应用现状,并指出目前存在的不足和未来的发展方向,以期为无人机生态学的后续研究提供参考.无人机生态学当前面临的挑战和未来发展的方向主要有物种形态和光谱特征库的建立、物种自动识别、光谱数据与植物生理生态过程之间关系的进一步挖掘、生态系统三维立体监测、多来源多尺度遥感数据融合等.随着无人机平台技术、传感器技术以及数据传输处理技术的成熟,以无人机低空遥感技术为基础的无人机生态学将迎来发展的机遇和曙光.     

短时间高温处理下桃树活性氧代谢与桃芽自然休眠解除的关系

以6年生曙光油桃为试验材料,研究40 ℃、45 ℃、50 ℃ 3个梯度高温短时间处理对桃树花芽和叶芽存活率、萌芽级数、活性氧含量及其相关酶活性的影响,探讨短时间高温处理对桃芽自然休眠解除的调控效应.结果表明：随着短时间高温处理时期的延后以及处理温度的升高和处理持续时间的延长,高温处理对桃芽自然休眠的解除作用增强.11月30日处理中,40 ℃处理对桃芽自然休眠的解除具有负调控效应,其萌芽级数、·OH和 O₂^-.产生速率、H₂O₂含量、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性均低于对照,而超氧化物歧化酶（SOD）活性高于对照;45 ℃和50 ℃处理对桃芽自然休眠的解除呈正调控效应,其萌芽级数、·OH和 O₂^-·产生速率、H₂O₂含量及POD、CAT活性与对照相比明显升高,而SOD活性显著降低.12月10日处理中,40 ℃处理对桃芽自然休眠解除的调控效应不明显,45 ℃和50 ℃处理与11月30日处理相同,但前者对桃芽自然休眠的调控效果优于后者.相关分析表明,活性氧的迅速增加可能是高温解除桃芽自然休眠的原因.     

艾灸足三里对人体上腹部红外热像的影响：随机对照交叉实验

通过交叉对照实验观察艾灸足三里对人体上腹部红外热像的影响以研究经穴的特异性。受试者为健康男性学生,共31人,平均年龄（23．7±1．7）岁。对受试者左右两侧的足三里或对照非穴点进行直接温和艾灸15min,在艾灸前、艾灸后即刻以及艾灸后120min内每隔40min进行红外热像观察。研究发现在艾灸后即刻,足三里组与对照非穴点组的上腹中部与右侧的温度差改变量存在组间统计学差异,该现象与艾灸足三里对人体的保健作用之间的关系值得进一步研究。     

中医隔物灸的传热学研究

运用有限元软件ANSYS进行数值建模模拟中医隔物灸产生的热在人体组织中的传导过程,并给出定性和定量分析。同时运用高灵敏度红外热像仪记录艾炷隔附子饼灸对生物组织热作用的过程,对比实验和计算结果验证了实验和数值模拟方法的合理性。然后建立简化的人体两维模型,得到穴位点横截面上热传导过程的两维温度分布图和热在生物组织中传播的整个过程。红外热像技术和数值建模方法为临床各种灸法的运用提供了理论和实验基础支持。     

下肢血栓闭塞性脉管炎的红外热像图研究

目的 分析下肢血栓闭塞性脉管炎的热像图表现,并探讨其诊断价值。方法 应用红外热像仪检查47例下肢血栓闭塞性脉管炎患者及21例正常人的双下肢。结果 正常人热图像呈现双下肢皮温无明显差异,大腿与小腿中央呈现淡红色、周边绿色、膝部淡绿色、足背淡兰色。下肢血栓闭塞性脉管炎热图像,患肢温度分布混乱。高温区与低温区温差在0.5℃以上,静脉炎区域高温呈红色,血栓闭塞区域低温呈绿色,足背与足趾低温呈兰色。结论 红外热像图能直观显示下肢血栓闭塞性脉管炎的部位并具有一定的诊断价值。