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低温手术及高温热疗是当前肿瘤微创治疗方面颇具前景的物理疗法，但目前在手术剂量的实时数字化评估方面仍缺乏方便有效的定量措施。在各类可对人体组织实施成像的方法中，远红外热成像技术是唯一不对人体造成辐射风险的无损监测措施，因而具有显著的临床价值。由于目前对冷热疗作用下的生物组织传热机理的认识严重不足，临床上应用热成像方法在引导和调控冷热疗手术方面的尝试极少。本文以作者实验室在该领域的前期研究进展为主线，系统评述肿瘤冷热治疗手术中对过程实施调控及对疗效加以快速评估的动念热影像监测方法，并指出需进一步努力的方向。由于人体表面的温度分布与其对应的内部目标组织所在深度、形状、受冷热强度以及外部环境因素之间存在对应关系，因而借助于生物传热学及远红外热成像原理，可望实现对皮下组织温度分布的计算机自动分析和图像显示，从而建立可用于精确引导肿瘤冷热疗手术进程的高效热成像方法。