Акустическую термографию (АТ) предлагается использовать для контроля медицинских процедур, связанных с нагревом внутренних тканей организма человека, а также для диагностики заболеваний, которые сопровождаются глубинным нагревом. Расчеты и модельные эксперименты показывают, что можно измерить температуру на глубине до 5-10 см, в объеме около 1 см³ с точностью 0.5-1 K за время порядка 10-50 с.

В АТ измеряют собственное акустическое излучение объекта, вызванное тепловым хаотическим движением атомов и молекул вещества. Квадрат давления пропорционален температуре объекта. Датчики находятся на поверхности объекта (как при УЗИ), никакой сигнал в объект извне не поступает, поэтому предлагаемый метод совершенно безопасен.

Если сравнивать АТ с двумя другими известными методами измерения температуры человека (ИК термометрией и СВЧ термографией), то АТ имеет следующие преимущества. Так как акустические сигналы достаточно слабо поглощаются в организме человека, то (в отличие от ИК термометрии, где измеряется поверхностная температура) акустическая термометрия позволяет измерять глубинную температуру (до 5 - 10 см). В АТ используются сигналы в мегагерцовом диапазоне с длиной волны около 1 мм. Поэтому по сравнению с СВЧ термографией АТ имеет лучшее пространственное разрешение, что позволяет восстанавливать температурные распределения в пространстве.

 

Эксперименты на модельных объектах:

·         совместное использование акустотермографии и ИК-термографии для контроля температуры,

·         2D восстановление динамики изменения температуры,

·         3D восстановление,

·         определение положения и размера нагретой области,

·         восстановление профиля глубинной температуры с использованием уравнения теплопроводности,

·         восстановление меняющейся глубинной температуры с помощью нейронных сетей.

 

 Измерения глубинной температуры человека:

·         акустотермометрическое сопровождение лазерной гипертермии молочной и щитовидной желез,

·         контроль температуры кисти человека при модельных гипертермии и гипотермии,

·         акустотермометрические данные о кровотоке и теплопродукции в предплечье при физической нагрузке. 
 

Корреляционный прием теплового акустического излучения

Тепловое акустическое излучение в модельных мембранах при фазовом переходе липидов