Распределение глубинной температуры в теле человека и животных несет важную информацию о функционировании организма. Измерение температуры позволяет определить динамику спонтанных процессов и реакций на различные стимулы. Полученные данные могут быть использованы в целях медицинской диагностики, а также при лечении. Наиболее привлекательно решать эту задачу неинвазивным способом - это можно сделать, измеряя тепловое излучение. Появление излучения связано с тем, что у всякого физического тела его атомы и молекулы находятся в непрерывном тепловом хаотическом движении. Соответственно организм человека и животных излучает электромагнитные и акустические волны. Интенсивность этого излучения зависит от распределения температуры и коэффициента поглощения г(z) его тканей по лучу, с которого идет прием излучения (координата ). Глубина, с которой воспринимается излучение, определяется величиной г(z), и достигает нескольких сантиметров. Оба метода измерения глубинной температуры имеют общую физическую основу - измеряется так называемая "яркостная" температура , соответствующая температуре "черного тела", которое дает ту же интенсивность излучения, что и исследуемый объект:

,

где  - коэффициент отражения от датчика приемного устройства, расположенного при =0. В методе динамической микроволновой радиометрии, разработанном в ИРЭ РАН, измеряется интенсивность излучения с длиной волны л=38 см (в свободном пространстве) посредством 12 контактных антенн-аппликаторов размером около 3 см каждая. Этим методом построены динамические двумерные функциональные карты температуры коры головного мозга при различных физиологических пробах. Зарегистрированные изменения температуры в ряде случаев превышают 1 К (точность измерений не хуже 0,1 К). Обсуждены возможные источники излучения и их локализация. Акустическое излучение мегагерцового диапазона имеет длину волны существенно меньшую (l~1 мм), и нет ограничений на размер датчиков. Это позволяет, используя много сканов под различными углами, построить пассивный термоакустический томограф, т.е. построить внутри объекта 2-D и 3-D распределения температуры, а также коэффициента поглощения. Методом численного моделирования показано, что при ошибке единичного измерения 0,1 К среднеквадратичная ошибка восстановления температуры может составить около ~0,3 К, и она определяется в основном не точностью физического измерительного устройства, а используемыми алгоритмами решения обратной задачи. Приведены примеры экспериментального опробования метода на моделях и в ладони человека. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проекты №№ 98-01-00100, 97-04-50110).