常见问题:用于体表温度升高筛查的红外成像技术

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FLIR红外热像仪是有用且高效的体表温度升高筛查工具

遗憾的是,并非每款热像仪都适合此项应用。获取可行数据需要足够的热像仪分辨率、稳定性和测量精度,以及正确的准备和扫描方法。

为了阐明该非接触式筛查方案的良好实践,FLIR对常见问题作出以下回答。

 

问:FLIR产品能用于检测像新冠病毒(COVID-19)这样的病毒吗?

答:不能,红外热像仪不能用于检测或诊断感染。但是,生产和运输等基本服务机构在机场和医院等公共场所使用FLIR红外热像仪,作为测量体表温度的有效工具。然后,医学专业人士使用口腔温度计等工具对检出体表温度升高的人员进行进一步筛查。

 

问:红外成像技术的工作原理是什么?

答:FLIR红外热像仪检测热辐射,可用于识别物体和人体表面温度。凭借这种能力,FLIR红外热像仪常被用作非接触式筛查工具,用于检测体表温度差异和模式变化。事实上,FLIR已通过美国食品药品监督管理局的批准,供应用于体表温度升高筛查的热像仪,配合其它检查工具使用

 

问:应该如何进行体表温度筛查?

答:美国食品药品监督管理局(FDA)提供周全的红外热像仪系统使用建议(红外热成像系统/红外热像仪)。以下是确保FLIR红外热像仪使用性能的数条建议:

  • 每次检查一个人,以确定是否存在温度异常情况。
  • 距离被筛查者1至2米处进行检查。
  • 测量泪腺处(内眦)的温度,该部位的温度最接近人的核心体温。这不是测量核心体温,读数在35℃左右很常见。
  • 使用测体温专用医疗器械(如体温计)对体表温度升高者进行二次检查。

 

问:若要检测出某人的体温升高情况,需要距离多远进行检测?

答:为了获得理想的温度读数,建议预定目标尽可能接近热像仪(但要在热像仪的最小焦距外)。热像仪可能需要根据所处位置使用不同的镜头。例如,如果操作员想把热像仪放在较远距离处,FLIR可能推荐使用长焦镜头。因此,目标距离是一项重要考虑因素,正如焦距一样。

设置应用很重要,以便所有预定目标在筛查过程中在焦点上,从而创建优秀的图像。除了调焦,优秀的图像取决于数个额外功能和设置,某些功能和设置对图像的影响更大。操作员需要设置和/或调节的功能和设置包括:

  • 调节红外热像仪焦距
  • 调节红外图像(自动或手动)
  • 选择一个合适的温度范围
  • 选择一个合适的调色板
  • 更改测量参数
  • 执行一次非均匀性校正(NUC)

对于FLIR非接触式测温仪(参阅以下与非接触式测温仪有关的部分),建议测量距离是5 cm到15 cm

 

问:FLIR销售的哪些产品可用于体表温度升高筛查?

答:FLIR近期发布了专门针对体表温度升高筛查用途配置、校准和封装的新款手持式和固定式红外热像仪。新款热像仪经美国食品药品监督管理局注册可用于检测体表温度差异:

手持式红外热像仪

FLIR E54-EST、E86-EST、T540-EST、T560-EST

固定式红外热像仪

FLIR A500-EST、A700-EST

之前用于体表温度筛查的FLIR热像仪仍可订购,并且继续在美国食品药品监督管理局注册可用于检测体表温度差异:

手持式红外热像仪

FLIR E53、E95、E85、E75、T530、T540、T620、T640、T840、T860、T1020、T1040

固定式红外热像仪

FLIR A320 Tempscreen、A300、A310、A315、A325、A615、A655和A400/A700(高级智能传感器配置)

红外测温仪

Extech IR200

 

问:FLIR Screen-EST模式是什么?

答:某些型号的FLIR红外热像仪内置FLIR Screen-EST筛查模式,从而简化测量体表温度升高的流程。当热像仪检测到一个物体或人的温度高于平均采样温度值,该模式会发出报警声或显示报警图标。如果筛查模式发现了体表温度升高的人员,可以使用医疗器械(如体温计)进一步检查。通过这种方式,Screen-EST在人流量大的场所提供一种更快速且更安全的体表温度筛查方法。筛查模式测量的不是绝对温度,并且不需要参考黑体或其它设备。Screen-EST模式不需要采集、保存或传输任何个人可识别信息(PII)。

筛查数据表明,在一天的不同时间,由于环境和其它因素的变化,体表温度可有多达数度的温差。这就是Screen-EST模式在整个筛查期间不断更新,用最近10个受测者的体温的平均值作为标准的原因。这有助于降低人与人体表温度变化和环境变化的影响,提升体表温度升高筛查精度。由于筛查模式测量的不是绝对温度,因此不需要参考黑体或其它设备。

FLIR热像仪的筛查模式在室温下极其稳定,因此非常适合此应用。具有FLIR Screen-EST模式的热像仪包括:

FLIR E54-EST、E86-EST、T540-EST、T560-EST、A500-EST、A700-EST

FLIR E53、E95、E85、E75、T530、T540、T620、T640、T840、T860、T1020、T1040、A320 Tempscreen。

 

问:FLIR Screen-EST模式的工作原理?

答:筛查模式已存在多年,该说明包括最新版软件的更新和界面。 该最新版拥有3个筛查模式,包括Operator(操作员)、Button(按键)和Auto(自动)。 各模式采用同一EST筛查方法。

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Operator(操作员) –启用Operator(操作员)筛查模式后,热像仪屏幕上会显示测量框和筛查数据,包括:

  • 平均采样温度
  • 报警温度
  • 测量温度

筛查模式提示操作员输入(按下“P”按键)检查场所的10个人的体表温度,以设置平均采样温度,开始筛查。然后,操作员通过选择高于平均值的合适温度设置报警温度。通常,用户选择设置的报警温度比平均采样温度高1到2℃。然后单独筛查每个人,将测量温度与报警温度进行比较。

在整个筛查期间,筛查模式会自动提示操作员输入(按下“P”按键)新的筛查对象的体温数据以获得平均采样温度。这样做有助于筛查模式自动适应一天当中的变化,包括由于自然环境变化(如晴天午后温度升高)导致的人员平均体温波动。

Button(按键)– Button(按键)筛查模式采用与Operator(操作员)模式相同的筛查方法,还具有其它功能,如:

  • 通过支持蓝牙的遥控按键进行遥控操作
  • 详细的平均采样温度提示
  • 筛查对象位置安排指示
  • 通过和未通过显示(带筛查对象说明)

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在整个筛查期间,操作员会收到提示,用新的筛查对象的体温数据更新平均采样值,以计入人员和环境变化因素。

Auto(自动) –使用Auto(自动)筛查模式能通过筛查流程自动化大大减轻筛查操作员的负担。当首次启动时,热像仪将会收集必要的样本以创建平均采样基线。 

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一旦完成基线创建,自动筛查模式将会以图文形式引导筛查对象进入正确位置。

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当热像仪检测到筛查对象处于正确位置,它将会进行一次测量并与基线平均值比较。 基于比较的结果,热像仪会显示信息:通过、需要重新检测或未通过。

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FLIR E53、E95、E85、E75、T530、T540、T620、T640、T840、T860热像仪可免费升级新的操作员模式和按键模式,升级到自动模式需支付一小笔费用。 全新的FLIR E54-EST、E86-EST、T540-EST、T560-EST热像仪标配Operator(操作员)、Button(按键)和Auto(自动)筛查模式。

 

问:红外热像仪有多精确?

答:FLIR红外热像仪能够“识别”或检测介于-20℃和2,000℃之间的温度测量值的温差。标准FLIR产品精度规格,即30℃周围环境下温度读数±2℃或±温度读数的2%,适用于产品测量的所有温度范围及产品适用的多种应用。

具有筛查模式的FLIR红外热像仪在推荐的30℃至45℃环境温度下精度能达到0.3℃。

值得注意的是,许多因素会影响热像仪的精度,比如焦点、距离、目标的发射率*、周围环境和温度获得速度。

*目标的发射率表示其发射热辐射的能力。例如,陶瓷杯、衣服甚至人类皮肤具有较高的发射率,而抛光金属具有较低的发射率。

 

问:FLIR红外热像仪在Screen-EST模式下有多精确?

答:具有筛查模式的FLIR红外热像仪的精度能达到0.3℃。这符合美国食品药品监督管理局工业与食品药品管理人员指南和ISO/TR 13154规范。高精度可通过在稳定的周围环境中利用热像仪,仅检测人并根据被筛查人数更新参考样本实现。

 

问:我需要使用黑体进行体表温度筛查吗?

答:当进行体表温度升高筛查时使用黑体既有优势也有劣势。对于这种应用场合,在热像仪视场内放置一个黑体能提高系统的性能。你可以将FLIR红外热像仪配合黑体使用作为体表温度升高系统设置的一部分。事实上,我们的许多集成商和合作伙伴正在这样做,利用FLIR技术开发他们自己的软件解决方案时将黑体用作参考源。

全新的A4xx/A7xx智能传感器热像仪支持开箱即可使用黑体参考源。为做到这一点,只需在热像仪控制界面启用黑体参考源,将光标放置在黑体参考源上。带体表温度升高筛查配置的A4xx/A7xx智能传感器热像仪内置筛查模式,在该配置下,无需使用黑体。

FLIR Screen-EST模式无需使用黑体。这些产品的手持版本配置齐全,最大限度地减少故障点、提高灵活性和可动性。筛查模式还有助于解释全天筛查期间的许多潜在变化,包括由于自然环境变化导致的个人体温波动。筛查模式减少了全天中绝对精度的变化,甚至考虑到热像仪之间的潜在绝对精度变化。

相比之下,使用黑体进行体表温度筛查会带来挑战。首先是解决方案中增加一块硬件会增加成本和复杂性。将黑体集成到系统中使得安装、供电以及最终的维护更加复杂。这种附件还会为总体解决方案带来另一个潜在故障点。

恰当地聚焦到黑体上对于获得精确的测量结果至关重要。为了使黑体有效,它必须和被筛查人位于同一个平面上。与被筛查人相比距离过近或过远的黑体将会离焦,不能作为准确的参考源。

如果最终筛查解决方案包含使用黑体,FLIR建议遵循ISO/TR 13154:2017中规定的以下要求:

  • 筛查温度记录器的摄像机应该放置在水平方向和垂直方向都与被筛查人面部垂直的位置,以便对两只眼睛内角同时成像。
  • 被筛查人和外部温度参考源应该处于相对于热像仪的正确位置和方向,以便获得合适的焦距、景深和图像捕获。应该有一种手段确保被筛查人员处于合适位置,例如凳子、地板上的标记。应该考虑到坐轮椅的人。
  • 被筛查人的背景和侧屏(如使用)应该具有热均一性和高发射率(不反射红外光),且颜色浅(可见光谱)。
  • 操作员应该处于对被筛查人和筛查温度记录器显示屏有清晰视野的位置。操作员可能需要施加干预,矫正被筛查人的位置。操作员应处于在需要时能将被筛查人转移到第二筛查区域的位置。
  • 应该对操作员进行评估,以判定其识别筛查温度记录器的彩虹色标的能力。

 

问:FLIR热像仪用户需要经认证/培训以了解如何判读图像和数据吗?

答:FLIR建议热像仪操作员通过参加红外培训中心(ITC)开设的热像师认证课程取得1级及以上红外成像认证。这并非医学培训或医学认证,但是能提供关于红外线成像的基本知识。红外培训中心提供更多高级培训课程。 

 

问题:能不能告诉我都有哪些企业、组织或机场采购了FLIR产品?

答:我们不能透露具体客户的信息或对于目前的销售情况作出评论,但是我们可以说的是,我们的红外热像仪被包括美国、中国、香港、台湾、新加坡、韩国、泰国、菲律宾和马来西亚等多个国家和地区的客户在进口港和人流量大的场所使用。

 

问:FLIR销售用于体表温度升高筛查的热像仪和非接触式测温仪有多长时间?

答:FLIR注意到在2003年非典型性肺炎爆发期间红外热像仪在体表温度筛查方面的使用增加。

 

问:如何使用非接触式测温仪进行体表温度升高筛查?

A: 答:FLIR销售的一款手持非接触式红外测温仪冠以Extech品牌,即IR200。非接触式测温仪主要以手持方式使用,用以扫描人的前额。操作员用非接触式测温仪从推荐的5 cm到15 cm处指向受测者;测温仪的测温范围为32℃-42.5℃。

 

问:Extech IR200是什么?IR200与其它FLIR体表温度升高筛查产品相比怎么样?

答:Extech IR200是我们体表温度升高筛查产品系列中的入门级产品。IR200是适合前线体表温度升高筛查应用的低成本、非接触式皮肤测量工具。但是像其它前额红外测温仪一样,它不具备像支持FLIR Screen-EST的热像仪解决方案一样的优势。FLIR体表温度升高筛查专用红外热像仪内置热像仪稳定性控制功能、在更远相隔距离处无需操作者输入便可自动测量温度、并且能够检查整个面部并瞄准泪腺附近内眦部位,提供一种筛查体表温度升高的更高绩效的途径。

 

问:IR200有多精确?

答:IR200利用基于点温仪的非接触式温度测量技术,当测量介于32.0℃至42.5℃之间的体表温度时精确度为0.3℃,分辨率为0.1℃。更多信息详见Extech.com

如果使用得当,IR200会是一款有效的工具,有助于检测某人是否体温升高和是否应该接受进一步筛查。

 

问:IR200是如何制造和校准的?

答:在生产检验期间,利用多个已知温度目标对每台IR200的物体模式进行校准,然后用一个偏移量进行编程以转化为人体模式。IR200校准也可由用户依据用户手册进行调节。

 

问:如何将IR200用于体表温度筛查系统?

答:与其它公司推广的许多非接触式红外测温仪不同,FLIR宣传IR200仅作为一款初步筛查工具,而非能为用户提供人体核心体温的精确读数的医用级测温仪。该指南同样列在Extech IR200网页上,如此处所示:

该测温仪预期用于筛查人员或检查个人是否存在体表温度升高的情况,它不能替代体温计。如果要求高精度体温测量,总是使用体温计。

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