热敏图像消退后再还原技术发明及其在影像医学中的应用研究

牟建民

泰山医学院附属莱钢医院，山东莱芜 271126

热敏图像消退后再还原技术发明及其在影像医学中的应用研究

牟建民

泰山医学院附属莱钢医院，山东莱芜 271126

目的 研究如何使消失的热敏图像资料还原再现，通过运用自己发明的热敏图文还原仪，使已消退的图像资料信息再次显示，探讨该技术的临床应用价值。 方法 通过对热敏型心电图记录资料从保存开始到图像信息消失的有效保存时间的长短将资料分为A﹑B﹑C三组，分别测定各组的显色温度后，以显色温度为基准，确定各组资料复原时所需要的还原温度，评价图像还原效果。 结果 三组比较，A图文保存时间最长，其显色温度最高，图像还原温度也最高；而C图文保存时间最短，其显色温度最低，图像还原温度也最低；图像保存时间的长短与显色温度的高低呈正相关。组间两两比较，对纸面烘烤3s，温度＜80℃时，各组纸面无变化，为无效温度；温度升高至80～100℃时，C组图像信息再现；100～20℃时，B组图像信息再现；120～150℃时，A组图像信息再现；各组图像信息均以反像形式显示，该温度为理想的还原温度。温度＞200℃时，各组纸面信息消失，纸质由棕色逐渐变为棕褐色并渐趋焦糊，为过高温度。 结论 热敏图像信息消褪后，采用热敏图像还原技术可使消褪的图像信息还原再现。

热敏图像还原；热敏型心电图记录纸；临床应用

目前，热敏打印技术已在各行各业得到广泛应用，临床工作中，采用热敏打印记录的原本清晰的心电图在经过一段时间后，记录的信息逐渐消退直至模糊不清[1]，不仅影响了病史资料完整和疾病的诊治，也给医疗工作带来潜在的风险和隐患。因此，如何还原已消退的热敏图像资料就显得尤为重要。我们根据热敏图像的形成原理，采用自己发明的热敏图文还原仪，对已记录应用的热敏纸资料整体均匀加热，使原先未受热显影的部分重新受热显影发生颜色变化，而已消失的图像不再发生颜色变化从而使图像资料以反像形式清晰显示。实验证明这样做是完全可行的。从理论上来说，这相当于延长了热敏纸图像资料寿命的一倍，而且可以在我们需要的任何时候进行还原，该技术在实践中取得了良好的应用效果。

1 资料与方法

1.1 一般资料

随机抽取2006年5月～2008年9月在我院留存的心电图资料50例，其中三导联心电图资料10例，12导联心电图资料40例。所有样本均在常温下保存，保存条件：室温16～28℃，相对湿度：20%～60%。

1.2 仪器

热敏图文还原仪；秒表。

1.3 方法

1.3.1 心电图记录资料保存时间 将资料按档案上从保存开始到图像信息消失的有效保存时间的长短分为A﹑B﹑C三组，分别观察记录保存过程中图像信息消退所需时间，若图像信息字迹浅淡消褪，但尚能辨认，为信息保存有效时间。其中，保存有效时间＞49个月且＜69个月的为A组；保存有效时间＞29个月且＜45个月的为B组；保存有效时间＞12个月且＜24个月的为C组。

1.3.2 不同组别图像还原显色温度测定 对A﹑B﹑C三组心电图资料的图纸各抽取其中一份样本，对每一份样本资料选取其中的极少一部分边角，采用热敏图文还原仪进行烘烤以纸质变为棕色为基准，时间3s，温度在80～200℃，以10℃为一递增单位，观察心电图纸面颜色变化，如果其纸面颜色由白色逐渐变为棕色，即为该组纸质的显色温度。

测试结果如下：A组的样本显色温度为130℃；B组的样本显色温度为100℃；C组的样本显色温度为80℃。

了解了各组的显色温度后，将各组的显色温度设定为该组资料还原时所需要的还原温度参考值。这样可以避免各组资料在进行还原时避免温度过高或过低导致的还原失败，确保各组还原资料在一定的温度范围内保证图像信息资料的还原成功。同时，通过各组的显色温度，分析显色温度与保存时间的相关性。

1.3.3 不同组别退色心电图记录资料还原温度记录 以上述测定的A﹑B﹑C三组资料的显色温度结果为基准，分别对各组心电图记录资料图像消褪辨认不清或完全消失的心电图采用热敏图文还原仪进行烘烤，观察各组纸面变化，若消失的心电图图像信息以反像的形式清晰柔和的还原再现，那么，此时温度即为图像还原温度。心电图图像信息以反像的形式清晰的还原再现就是本研究中力途达到的实验效果。

1.3.4 心电图记录资料还原效果评价 采用主观评价法中的成对比较法对被评价的样本按加热温度的不同，由低到高顺序进行排列比较，以反像的形式还原再现图像颜色细腻柔和清晰度高者为理想还原温度；图片无变化或颜色灰白且图文信息不易辨认为无效温度；图像变为棕褐色乃至焦糊状，图像无法识别为过高温度。

1.4 统计学分析

2 结果

同组别的图像保存时间﹑图像还原温度比较，见表1。

表1 组别心电图记录资料保存时间、还原温度比较

表1 组别心电图记录资料保存时间、还原温度比较

组别 n 保存时间（月） 还原温度（℃）A组 20 59.01±9.97 140.20±15.01 B组 20 37.23±8.01 110.32±12.18 C组 10 18.51±6.04 90.12±10.14 F 82.39 55.07 P Ȟ ＜0.01 ＜0.01

三组比较，A组20例的图像保存时间最长，为（9.00±9.97）个月；显色温度最高，为摄氏130℃；图像还原温度也最高，在（140.00±15.01）℃范围内。B组20例的图像保存时间居中，为（37.00±8.00）个月；显色温度居中，为摄氏100℃；图像还原温度也居中，在（110.00±12.18）℃范围内。而C组10例的图像保存时间最短，为（18.00±6.04）个月，其显色温度最低，为摄氏80℃；图像还原温度也最低，在（90.00±10.14）℃范围内。通过比较可以看出，图像保存时间的长短与显色温度的高低有关，显色温度高的，保存时间长。

组间比较，对纸面烘烤3s，温度＜80℃时，各组纸面无变化，为无效温度；温度升高至80～100℃时，C组图像信息再现；温度升高至100～120℃时，B组图像信息再现；温度升高至120～150℃时，A组图像信息再现；各组图像信息均以反像形式显示，该温度为理想的还原温度。温度＞200℃时，各组纸面信息消失，纸质由棕色逐渐变为棕褐色并渐趋焦糊，为过高温度。

3 讨论

心电图以无创﹑简便﹑准确性高﹑重复性好等优点成为临床医师诊断﹑治疗和预防疾病必不可少的重要检查工具，同时，心电图资料是重要的医学资料，在患者的诊断﹑临床教学及科研工作中不可或缺。然而，在临床工作中我们发现，热敏心电图图像信息在放置一定时间后（短者几个月，长者数年）会自然消褪，这使我们痛失许多宝贵的资料，影响疾病的诊治[2]。比如，患有陈旧性心肌梗死的患者，若本次心电图检查提示既往发生心梗的部位ST段出现弓背形抬高，是发生了再梗死还是室壁瘤所致？这时如果有以往的心电图资料作对照则诊断不难。但是，如果出具的心电图图像信息消退，则会给疾病诊断带来不便。

心电图图像信息消褪，是由心电图机所用的热敏打印机打印的心电图纸为热敏型心电图纸所致。由于热敏打印机具备体积小﹑重量轻﹑可靠性高﹑打印字符清晰﹑噪声小﹑走纸均匀等特点，因此成为心电图机打印的首选[3]。研究发现，临床常用的心电图记录纸多属热敏型纸质，热敏型纸质之所以会出现图像信息消褪现象，是由它自身的结构和特点所决定的；同时，热敏纸质量的优劣也是决定图像信息消褪快慢的重要因素。热敏型心电图记录纸其结构一般分为三层，最底层为纸基，第二层为热敏涂层，第三层为保护层。在受热条件下，热敏涂层中的成分会发生化学反应而显色[4]。在这一过程中，打印纸局部感热的部位变色，不感热的部位不变色，从而形成了心电图图像资料信息[5]。但是，随着时间的推移，热敏心电图记录纸上生成的图像信息会自然消褪。但是，直至目前，其中发生的一系列化学变化机理尚不太清楚，一般认为是其有色产物会不同程度地自行分解，字迹颜色慢慢褪色，直至完全消失之故[6]。

研究发现，不同型号的热敏心电图纸信息消退时间各不相同，短者几个月，长者达5年以上。究其原因，一是环境因素所致，如资料放置时间长，光照时间长，环境潮湿均会加速有色产物的分解，使图文信息消退加快。其二，热敏纸涂层不均匀，化学配方不合理，保护涂层不均匀等也会影响图文信息保存时间。同时，研究发现，不同型号的热敏心电图记录纸加热时显色温度各不相同，显色温度越高，图文资料保存时间越长，反之则越短。根据这一现象可以鉴别热敏纸质量的优劣。另一方面通过显色温度的高低，可以预测心电图资料保存时间，指导临床档案资料的保管与处理。

根据热敏图纸生成图像原理及图像消褪现象我们设想在褪色的热敏心电图资料上，利用加热使热敏纸图层发生颜色变化的原理，将已经消失褪色的心电图资料再次加热，使原来未被加热显色的部位显色，而原来显色的部位不变色，从而形成黑底白字的现象，这样消褪的图像资料就以反像的形式显示出来。

研究发现，当烘烤3s，温度＜80℃时，纸面没有发生变化；当温度在80～150℃时，图像信息以反像形式清晰再现，温度至200℃时，纸面逐渐变为棕褐色乃至焦糊，字迹显示不清，视为过高温度。可见温度的控制是图像信息还原技术的关键之所在。

目前，技术已在临床推广应用，效果可靠，可操作性强，解决了临床心电图诊断工作中的难题，具有较高的社会经济效益。 由此而研制出的热敏图文还原仪已获得了实用新型专利和国家发明专利实用新型专利号：ZL 2007 2 0157723. 8[7]。发明专利号：ZL 2007 1 0114668.9[8]。

[1] 卢喜烈.心电图诊断解读[M].北京：科学技术文献出版社，2002：11.

[2] 赵绪幸，侯爱华，梁鹏，等.中国医学创新[J]，2010，28（7）：124.

[3] 刘建超，王进亮，白静.心电图机热敏打印系统的设计与实现[J].北京生物医学工程，2008，27（2）：162-163

[4] 赵秀萍.特种印刷技术[M].北京：化学工业出版社2006：190-191.

[5] 甘心照.常用医疗诊断电子仪器[M].南京：南京大学出版社，1990：34．

[6] 于超.基于热敏打印机的心电图性快速打印方法的研究及应用实例[J].计算机应用研究，2004，21（9）21-23.

[7] 牟建民，赵绪幸.实用新型专利：热敏图文还原仪[P]国家知识产权局.专利号：ZL 200720157723.8，2008，9

[8] 牟建民，赵绪幸.发明专利：热敏图文还原仪[P].国家知识产权局.专利号：ZL 200710114668.9.

Invention of reduction technology after thermal images fading and its application research on imaging medicine

MOU Jianmin
Laigang Hospital Affiliated to Taishan Medical University,Laiwu 271126,China

Objective To research on reduction technology after Thermal images fading and explore the clinical application value of this technology by showing the image information that had faded again with self-invented thermal graphic reduction apparatus. Methods The data was divided to Group A,B and C according to the effective save time from start saving to image information fading of thermal electrocardiogram record data,and reduction temperature of recovering the data were set based on color development temperature after testing the color development temperature of all groups.The image reduction effect was evaluated. Results By comparison,Group A had longest preservation time,highest color development temperature and image reduction temperature.Group C had shortest preservation time,lowest color development temperature and image reduction temperature.The image preservation time had a positive correlation with color development temperature.By comparison of two groups,there were no changes of paper after torrefying for 3 seconds and the temperature over 80℃ .The image of Group C was reappeared when the temperature was increased to 80℃ to 100℃.The image of Group C was reappeared when the temperature was increased to 80℃ to 100℃.The image of Group B was reappeared when the temperature was increased to 120℃ to 150℃.The image information of all groups was showed reversely,and the temperature was ideal reduction temperature.The image information disappeared when the temperature was over 200℃,and the color of paper was gradually changed from brown to sepia,which was overtop temperature. Conclusion Thermal images reduction technology can reproduce the image information after the fading of thermal images.

Thermal image restoration;Thermal type electrocardiogram recording paper;Clinical application

R445

B

2095-0616（2015）16-210-03

2015-05-11）