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热成像摄像机:如何在减缓冠状病毒传播中发挥关键作用

2020-08-05 15:59         

自疫情爆发以来,热成像摄像机已部署在人流密集的地区,如机场、购物中心、疗养院、工厂、办公楼、学校,甚至理发店,这引起了一些人对其安全性和准确性的质疑。

虽然这些设备的准确性取决于它们如何使用,但我们可以肯定地说,这项技术不会对人类造成伤害,是绝对安全的。

热感摄像机是如何工作的?

红外热成像照相机测量物体表面(如人体皮肤)的辐射能量,而不需要接触物体表面。不同的温度以不同的颜色显示在热图上,热图可以改变颜色,例如,在发烧的阈值(38℃)。

这个想法要追溯到1800年,当时因发现天王星而闻名的皇家天文学家威廉·赫歇尔首次描述了红外辐射的存在。他让阳光通过玻璃棱镜,并用不同的温度计测量每一种彩虹的温度。他注意到黑暗区域的温度较高,并称之为“辐射热”:我们现在称这种辐射为红外辐射。

早期的热成像仪在1959年左右问世,最初是用来测量患关节炎的部位热量。其他医学应用还包括雷诺现象(影响血液循环)、糖尿病症状和黑色素瘤,不过,发热筛查已成为目前最常见的临床应用。

过去,发烧是用水银温度计诊断的,但出于安全考虑,这种温度计已经被测量鼓膜温度的红外仪器所取代。然而,这些需要与人密切接触,这对于筛查潜在冠状病毒病例并不理想。

如今的红外摄像机非常可靠,只有很少的活动部件,操作简单,但要精确,关键是用户要瞄准面部的正确区域。

来自国际标准化组织的温度记录仪的更新证实,能给出最稳定结果的区域是靠近泪管的区域,因为它直接位于大动脉之上。如果这个区域比基线平均温度(37℃)高1度或1度以上,那么这个人很有可能发烧了,然后应该用传统的红外鼓膜温度计以通常的方式验证这一点。

热感摄像机的局限性

发烧是COVID-19感染的一个重要迹象,但并不总是存在。在疾病的早期阶段,感染者可能没有任何症状,或者有一些症状,但没有发烧。

这就是为什么英国药品和保健产品监管机构警告说,不能依靠体温筛查来发现COVID-19病例。

尽管如此,仍有临床证据支持使用热像仪进行发热筛查。事实上,只要配上合适的热成像相机、合适的镜头,并遵循正确的指南和标准,它就可以成为一种有效的筛选工具。

怎样才能得到最好的效果

为了最大限度地提高成功的几率,热感摄像机应该放置在眼睛附近并与眼睛保持水平,以便从泪腺附近捕获一簇图像像素。

相机和镜头的类型是非常重要的——对于20-24度的标准镜头来说,至少需要320 x 240像素的红外辐射计。理想情况下,脸部应该占据图像至少75%的位置,因此建议被扫描者与相机之间的距离为70-120cm。

如果这些距离延长,就会导致温度下降。你可以看到同一个人在600厘米处的温度差异导致1.6℃的下降。

定期校准相机和记录环境温度对图像是至关重要的,因为室温和湿度的变化也会影响结果。通风和阳光直射也会造成困难,应该避免。

对于那些担心安全的人来说,最重要的是要知道,红外线相机和其他相机一样,捕获人体释放的能量,本身不产生任何辐射。所以没有风险。

然而,虽然正确和谨慎的使用可以减少假阴性和阳性结果,但这些问题还是会发生,所以了解这项技术筛查的局限性,并与其他措施一起使用,以限制冠状病毒的传播是很重要的。如果与保持社交距离、戴口罩和洗手一起使用,热感摄像机仍可成为人们控制这一疾病的武器之一。


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