Технологии среди нас. Как тепловизоры помогают контролировать пандемию короновируса

В ответ на пандемию коронавируса мир поспешил развернуть инфракрасные тепловизионные камеры (также известные как инфракрасные радиометры) для измерения температуры людей, и эта технология стала основополагающей в направлении предотвращения распространения COVID-19.

С начала пандемии тепловизоры для измерения температуры тела https://msk.meldana.com/catalog/dosmotrovoe_oborudovanie/cat-teplovizory/ были развернуты в районах с высокой плотностью пешеходов, таких как аэропорты, торговые центры, дома престарелых, фабрики, офисные здания, школы и даже парикмахерские. Это вызывает вопросы об их безопасности и точности.

И хотя точность этих устройств зависит от того, как они используются, можно с уверенностью сказать, что технология не наносит вреда людям и совершенно безопасна.

Как работают тепловизионные камеры?

Инфракрасные тепловизионные камеры измеряют излучаемую энергию от поверхности объекта, например кожи человека, без необходимости прикасаться к этой поверхности. Разные температуры показаны разными цветами на термограмме, которые могут менять цвет, например, на пороге болезни (38 °C).

Эта идея восходит к 1800 году, когда Уильям Гершель, Королевский астроном, который уже прославился открытием планеты Уран, впервые описал существование инфракрасного излучения. Он пропускал солнечный свет через стеклянную призму и измерял температуру каждого цвета радуги разными термометрами. Он заметил более высокую температуру в темной области и назвал это «лучистым теплом»: теперь мы называем это инфракрасным излучением.

Первые тепловизоры стали доступны примерно в 1959 году и первоначально использовались для измерения повышенного тепла в бедрах, пораженных артритом. Другие медицинские применения включают феномен Рейно (который влияет на кровообращение), симптомы диабета и меланому, однако сегодня скрининг на лихорадку стал его наиболее распространенным клиническим применением.

В прошлом лихорадка диагностировалась с помощью ртутных термометров, которые по соображениям безопасности были заменены инфракрасными приборами, измеряющими температуру барабанной перепонки (барабанной перепонки). Однако для этого требуется тесный контакт с человеком, что не идеально для выявления потенциальных случаев коронавируса.

Сегодняшние инфракрасные камеры чрезвычайно надежны, у них очень мало движущихся частей, просты в эксплуатации, но для точности важно, чтобы пользователь нацеливался на правильную область лица. Во время пандемии свиного гриппа 2009 года целевой областью был лоб, и это дало обманчивые результаты .

Последнее обновление термографических данных Международной организации по стандартизации подтверждает, что область, дающая наиболее стабильные результаты, находится рядом с внутренним уголком глаза (слезным протоком), поскольку она расположена непосредственно над основной артерией. Если эта область на один или несколько градусов выше среднего исходного уровня (37 °C), высока вероятность того, что у человека поднялась температура, которую затем следует проверить обычным способом с помощью традиционного инфракрасного барабанного термометра.

На изображении ниже мы видим разницу между тем, как мужчина без температуры (слева) появляется на тепловизионной камере, по сравнению с мужчиной, у которого температура (справа), когда камера нацелена на слезные протоки.

Ограничения тепловизионных камер.

Повышенная температура является важным признаком заражения COVID-19, но не всегда. У инфекционного человека на ранних стадиях заболевания симптомы могут отсутствовать вообще, или у него могут быть некоторые симптомы, но без температуры.

Вот почему Агентство по регулированию лекарственных средств и товаров медицинского назначения в Великобритании предупредило, что при выявлении случаев COVID-19 нельзя полагаться на температурный скрининг .

Тем не менее, есть клинические данные, подтверждающие использование тепловизионных камер для выявления лихорадки . Реальность такова, что с правильной тепловизионной камерой, правильным объективом и соблюдением правильных рекомендаций и стандартов она может быть эффективным инструментом для проверки.

Как добиться наилучших результатов?

Чтобы максимизировать шансы на успех, тепловизионные камеры должны быть расположены близко к глазам и на уровне глаз, чтобы захватывать кластер пикселей изображения вблизи слезных каналов.

Тип камеры и объектива чрезвычайно важны — инфракрасный радиометр с разрешением не менее 320×240 пикселей считается минимальным требованием со стандартным объективом с углом обзора 20-24 °C. В идеале лицо должно занимать не менее 75% изображения, поэтому для этого рекомендуется расстояние между сканируемым человеком и камерой 70–120 см.

Если эти расстояния увеличить, это приведет к падению температуры. Вы можете увидеть разницу в температуре одного и того же человека на высоте 600 см, что приводит к падению на 1,6 °C.

Регулярная калибровка камеры и регистрация температуры окружающей среды на изображении имеют решающее значение, поскольку изменение температуры и влажности в помещении также влияет на результат. Сквозняк и прямые солнечные лучи также могут вызывать трудности, и их следует избегать.

Для тех, кто беспокоится о безопасности, наиболее важно знать, что инфракрасные камеры, как и любые другие камеры, улавливают энергию, излучаемую телом, и сами не генерируют никакого излучения. Так что никакого риска с их стороны нет.

Однако, хотя правильное и осторожное использование сведет к минимуму ложноотрицательные и положительные результаты, эти проблемы будут возникать, поэтому важно понимать ограничения этой технологии для скрининга и использовать ее вместе с другими мерами по ограничению распространения коронавируса. Если их использовать наряду с социальным дистанцированием, ношением масок и мытьем рук, тепловизионные камеры все еще могут быть частью нашего арсенала в борьбе с этим заболеванием.