进入实质性审查阶段，审查又一次陷入旷日持久的马拉松式的调查。让专利官员困惑的问题包括这样几个方面：首先热与疾病之间存不存在特异性的联系；其次，TTM这一红外技术能否采集到体内热的信息，又是如何获取体内的热值的；另外，测量热源深度的数学公式为什么如此简单，不用计算机计算，只要几个参数就够了，这可能么？
面对这一系列的问题，刘忠齐必须一一作出回答。
对刘忠齐红外医学诊断技术所有的问题归结到一起，实际上总体上分为两个方面。一方面涉及机体热源的性质，另一方面涉及如何采集机体的热源。
人体是一个天然的热辐射体。而且其具有高达0.98的辐射率，几乎接近黑体辐射。根据普朗克光量子理论计算，人体辐射的峰值波长为9.3482μm，按照人体各部分热辐射度的差别，峰值在8-12μm 之间，主要红外辐射能量分布在2-20μm之间，此能量根据波长被划分为远红外线，为不可见光。在生命体内，细胞在不停地运动，这种运动即新陈代谢。细胞吸收营养，吐出废料，不停地进行生物化学反应和物理反应，并释放出热能。一般说来，机体细胞新陈代谢越快，释放的热能也就越多，如初生的癌细胞是所有细胞中新陈代谢最强的细胞，因此它释放的热能也就最多；机体细胞新陈代谢慢，释放的热量也就较少，如骨骼细胞；还有一些细胞处于老化或死亡状态，它们不仅不释放热能，还要吸收热能。从这个角度来看，热和机体细胞组织新陈代谢有着直接的联系。机体细胞组织新陈代谢释放和吸收热量，因此通过机体细胞组织热的变化情况可以反映出机体细胞组织新陈代谢的情况。
从这一认识出发，不难作出这样的结论：直接通过对体内热的变化情况的观察和测量，可以判断出细胞组织的变化情况，由此可以对疾病作出诊断。不过，事实并不是这样简单。首先碰上的一个硬钉子就不是什么别的难题，而是一个常识性的问题，即人体是一个恒温体和对流体。所谓恒温体是指人体的热的分布在各个局部都没有差异，是相同的。所谓对流体，也是说人体热的传导采取对流形式，各个局部之间的热传导非常快，相互间几乎没有差异。显然，恒温说和对流说与实际人体热的不均匀分布之间存在矛盾。
按照恒温说和对流说，机体热在各个局部的分布是一样的，那么分布在机体各个部位的热就没有差异，如果是这样，用红外探测器去感受机体内的热源也就没有任何差异，利用红外来检查疾病怎么可能呢？除非这种认识是错误的。不过，要想否定恒温说和对流说并不是容易的事情，因为人们都接受这一观点，并不加怀疑。正是基于恒温说和对流说，人们从根本上否定了热成像技术可以作为医疗诊断的有效性。就算是从事红外诊断设备发明研究的人自己也不能摆脱这种认识上的限制，认为红外不能取到机体组织内部的热，只能取到机体表面的热。
机体组织热的分布和运动真的是象人们公认的那样遵从恒温说和对流说吗？为了搞清楚人体热辐射规律，刘忠齐大胆地表示怀疑的同时，开始对人体热分布和运动规律进行深入研究。他发现正常人体表面热基本是一个对称分布体，当机体内部不同细胞组织出现改变时，热能的对称性也随之改变，尽管这种差异有时很细微，但是它足以被高灵敏度的红外探头感受并区分出来。在这一点上，刘忠齐大胆地突破人们已有的知识限制，提出机体不是恒温体，热源的分布是多元的，有差异的。同时，刘忠齐对对流说加以考察，发现机体内部热的运动方式并不象传统理论表述的那样以对流方式进行，而是以传递的方式，缓慢地进行。他还测出热的传递速度是以每5-10分钟传递1厘米的速度扩散。
