Скрининг температуры человека термографией

Термография имеет большой потенциал и может стать опорным исследованием в процессе предотвращения эпидемии, но только при правильном ее использовании. Со времени ее первого использования прошло 18 лет, но до сих пор в новостях встречаются видео, где явно видно неверное использование приборов и даже нарушение прав человека. Отсутствие основных положений по использованию и анализу данных, полученных с помощью термографии,  часто  приводит к неэффективным и неутешительным результатам.

В данной статье предоставлена информация о преимуществах и недостатках инфракрасной термографии, о размещении тепловизоров для оптимального сбора данных,  а так же о целевых областях тела для скрининга.

О контагиозном гриппе

Пандемия гриппа - это эпидемия вируса гриппа, которая распространяется во всем мире и поражает значительную часть населения. С 2002 года было три основных эпидемии:

Статистика по данным Всемирной организации здравоохранения

Вирус H1N1 затронул очень много людей, но, безусловно, лихорадка Эбола была самой смертельной. В настоящий момент не меньшую угрозу представляет короновирус. Вспышка которого наблюдается по всему миру, а в некоторых странах число жертв исчисляется тысячами.

Другие виды гриппа

По оценкам CDC ежегодно от 35 до 50 миллионов американцев болеют гриппом. В период с ноября по март, грипп становится причиной смерти от 20 000 до 40 000 человек в год.

Опрос Walgreens отметил, что 80% работников идут на работу, зная, что они больны. Официально, это основная причина распространения заболевания. Исследование показывает также, что в течение сезона гриппа в 2010-2011 годах, грипп стал причиной более 100 миллионов потерянных рабочих дней, что равно 7 миллиардам долларов заработной платы.

Однако смертность в США от сезонного гриппа еще выше. С ноября 2002 года и по настоящее время, официально зарегистрировано 30 000 смертей от вирусов H1N1, ОРВИ и лихорадки Эбола. Сезонный грипп в этот же период унес не менее 360 000 американцев. Большинство этих смертей можно было предотвратить, используя программу предотвращения распространения болезни. Одним из действенных методов является контроль и последующее отстранение от работы уже болеющих сотрудников.

Понимание преимуществ и недостатков тепловизионного сканирования больных людей

Во время скрининга повышенной температуры с помощью термографии, необходимо помнить о переменных, влияющих на точность инфракрасной системы.  К таким переменным относят человеческий фактор, влияние окружающей среды,  а так же переменные самого оборудования. Поскольку тепловое устройство измеряет температуру кожи, а не тела, важно, чтобы тепловизоры могли точно идентифицировать лихорадку. Минимизация количества ложноположительных и ложноотрицательных случаев повышает эффективность проверочных станций. Ложноотрицательных результатов следует избегать любой ценой, так как пропуск инфицированного SARS человека в процессе скрининга может привести к потенциально катастрофическим результатам.

Человеческий фактор

Течение типичной лихорадки можно разделить на три этапа:

1. Начало - это когда начинается повышение температуры. На этой стадии развития заболевания, значение температуры может быть не достаточно высоким для обнаружения тепловизорами.
2. Течение болезни – часто самый продолжительный этап. На этом этапе лихорадка проявляется активнее всего.
3. Этап спада температуры происходит постепенно или внезапно, но зачастую, при его наступлении патоген уже неактивен.

Инкубационный период для гриппа составляет минимум два дня, в зависимости от штамма. Зачастую, до проявления симптомов, человек заразен в течение 24 часов.

Факторы окружающей среды

Поскольку массовый скрининг обычно проводится на большой территории с интенсивным движением, одной из самых больших проблем является окружающая среда на контролируемом участке. Для получения достоверных данных, ISO  рекомендует использование аппаратуры при температуре от 18 до 24 ° C.  Освещение, солнечный свет, отражающие объекты и даже чрезмерно большая толпа могут стать причиной недостоверных температурных показателей.

Переменные оборудования

Не всё оборудование соответствует стандарту и может обеспечить точные показатели температур. Существует понятие шумовой разности температуры – NETD, которое тесно связано с температурной чувствительностью. Для избежание теплового шума, уровень NETD должен находиться на уровне 100 мК (0,1 ° C).

Но сегодня мы ожидаем 50 мК с возможностью обнаружения разницы температур 0,05 ° C. Идеальный спектральный диапазон составляет от 7,5 до 13 мкм.

Кроме того, существует ряд технических рекомендаций: устройство должно выполнять самокоррекцию (NUC) и работать, условно, в реальном времени для быстрого и точного скрининга. Подавляющее большинство соответствующих тепловых устройств на рынке представляют собой технологию микроболометра Focal Plane Array, которая обеспечивает разрешение 320 × 240 или 640 × 480 с 30-60 кадрами в секунду.

Международная организация по стандартизации опубликовала ISO 13154: 2009 с инструкциями по эксплуатации и внедрению для эффективного скрининга с помощью термографии.

Функциональные требования ISO:

• Обнаружение инфракрасного излучения, испускаемого ЛИЦОМ, по крайней мере, в диапазоне от 30 ° C до 40 ° C;
• Получение показания температуры от ЦЕЛЕВОГО СЕГМЕНТА (между глазами);
• Сравнение этого значение температуры с пороговым значением, для определения, лихорадит ли человек;
• Наличие изотермического цветного дисплея для визуальной интерпретации и быстрой идентификации цели, а так же индикация температурного диапазона с цветовым кодом / температурной шкалой;
• Экранирующая термограмма должна быть снабжена как минимум одним режимом цветового картирования, где цвета следуют по порядку видимого спектра - синий цвет холоднее, а красный горячее;
• Отображение даты и времени, когда было получено изображение;
• Отображение значений пороговой температуры;
• Создание термограммы ЛИЦА. На дисплее, в области РАБОЧЕГО ЦЕЛЕВОГО СЕГМЕНТА, должна быть направляющая или маска.
• Наличие СИГНАЛА ТРЕВОГИ, который включается, когда ПЕРЕХОДНАЯ ТЕМПЕРАТУРА была превышена в ЦЕЛЕВОМ СЕГМЕНТЕ.

Ручные сканеры, которые часто показывают в новостях, не соответствуют требованиям ISO.

Измерение и целевая зона

Организм человека является почти идеальным источником излучаемого тепла/ энергии, но температура от головы до ног может колебаться в пределах 8 ° C у здорового человека – голова обычно самая горячая, а ноги - самые холодные.

Диапазоны во внутренних (базальных) температурах:

• Температура может повышаться или понижаться на 1-2 градуса в течение дня;
• Нормальная температура, измеряемая орально (во рту), у здорового взрослого человека составляет около 98,6 ° F (37 ° C);
• Для людей старше 70 нормальное значение температуры - 96,8 ° F (36 ° C);
• Температура выше 100,4 ° F (38 ° C) указывает на жар, который в медицинских терминах называется гипертермия;
• Температуры между 99 ° F (37,2 ° C) и 100,4 ° F (38 ° C) называются субфебрильной температурой;
• Температура между 100,4 ° F (38 ° C) и 105,8 ° F (41 ° C) называется гипертермией;
• Температура между 105,8 ° F (41 ° C) и 109,4 ° F (43 ° C) является серьезной;
• Температура выше 109,4 ° F (43 ° C) обычно смертельна.

Температура поверхности тела обычно ниже базальной в пределах от 1 до 1,3 градусов.

Целевая область (целевой сегмент термографии) – это область слезного канала – внутренняя часть глаз

 Поскольку термография измеряет температуру поверхности, единственными возможностями получения точных данных являются измерения температуры в следующих областях:

1. Ушной канал (барабанная перепонка) - одно из лучших мест. Несколько артерий примыкают к гипоталамусу, который регулирует температуру тела. Поскольку ушной канал скрыт наружной раковиной, этот вариант не подходит для термографии.
2. Внутренняя часть глаза (область слезного протока) - идеальная область для измерения EBT. Стабильная и удобная область для измерения (целевой сегмент) составляет всего 5-6 мм.

Для точности измерений, ЛИЦО не должно быть закрыто волосами, очками и другими предметами.

При измерении температуры с помощью термографа, здоровый человек будет показывать температуру в диапазоне от 35 до 36,5 градусов по Цельсию (в среднем).

Позиционирование камеры и поток трафика

Важным условием использования термографа при массовом контроле температуры, является отсутствие препятствия движению человеческого потока и транспорта. При монтаже также следует учитывать рекомендации ISO.

1. Камеру необходимо располагать так, чтобы она находилась непосредственно перед лицом людей, а значит необходимо учитывать разницу в росте.
2. Чтобы получить точное измерение, человек должен находиться на расстоянии не более 4 футов (122 см) от камеры с матрицей 320 × 240 пикселей и не более 10 футов (304 см) от камеры с матрицей 640 × 480 пикселей.
3. Люди должны иметь возможность остановиться на несколько секунд и посмотреть в камеру. 
4. Область позади сканируемого человека должна быть свободной от артефактов, включая других людей. 
5. Место проведения скрининга на повышение температуры тела должно сопровождаться специалистом. В случае обнаружения сканером повышенной температуры, специалист должен провести повторную проверку ушным термометром. Последующее обследование должно проводиться отделено и квалифицированным медицинским работником. 
6. Наличие отдельной карантинной зоны.

Как видите, зона скрининга должна быть хорошо спланирована.

Вывод:

В соответствии с Международными медико-санитарными правилами 2005 года о событиях в области здравоохранения, имеющих международное значение, каждая страна обязана обеспечить профилактику и контроль эпидемических случаев для предотвращения распространения заболевания через международные границы.

К сожалению, внедрение протоколов скрининга откладывается до тех пор, пока не возникнет чрезвычайная ситуация. Существуют массовые сомнения в инвестировании в оборудование, которое считается бесполезным при отсутствии пандемии. Это делает оптимальное планирование очень трудным.

Хотя скрининг в аэропортах, больницах и других общественных учреждениях предлагает бесконтактное решение в периоды возможной пандемии, было бы намного эффективнее использовать термографы для регулярного скрининга сотрудников учреждений при входе на рабочее место. Это будет значительным экономическим преимуществом.

Повышение температуры тела является распространенным симптомом при многих заболеваниях, включая инфекционные заболевания. Тепловизоры являются полезными инструментами для массового скрининга температуры тела не только при ОРВИ, но также и во время других кризисов общественного здравоохранения.

Мы будем рады предложить вам наилучшие решения для определения повышенной температуры людей.

Для покупки тепловизора для температурного эпидемиологического контроля обращайтесь по телефону: +7 (495) 540-43-17 или направьте запрос на почтовый ящик: info@gkresurs.ru