王元,孟令廣
鄭州大學附屬腫瘤醫(yī)院醫(yī)學裝備部 (河南鄭州 450008)
2019年12月,湖北省武漢市部分醫(yī)院陸續(xù)發(fā)現(xiàn)多例不明原因的肺炎病例,隨后證實是新型冠狀病毒引起的呼吸道傳染病[1-2]。2020年1月20日,國家衛(wèi)生健康委將該病納入《中華人民共和國傳染病防治法》規(guī)定的乙類傳染病,并按甲類傳染病管理[3]。2020年2月11日,世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)將新型冠狀病毒所致的疾病命名為新型冠狀病毒肺炎(corona virus disease 2019,COVID-19)[4]。COVID-19的主要傳播途徑是呼吸道飛沫和接觸傳播,患者的臨床表現(xiàn)包括發(fā)熱和(或)呼吸道癥狀、肺炎影像學特征及白細胞和淋巴細胞數(shù)量變化等[5-6]。因此,加強體溫篩查,特別是對醫(yī)療機構、大型商場、學校、銀行、車站等密集型場所人員的體溫監(jiān)測對防控疫情具有十分重要的意義。
體溫監(jiān)測的常用方法包括水銀溫度計、便攜式紅外線測溫儀及紅外熱成像儀等[7-8]。(1)水銀溫度計具有測量精度高、操作簡單、價格便宜、性能穩(wěn)定等特點,多數(shù)醫(yī)療機構仍然采用;但水銀溫度計存在測量時間較長、易碎、易發(fā)交叉感染風險等不足,不適用于密集型場所人員體溫的快速篩查[9]。(2)便攜式紅外測溫儀具有操作簡單、容易攜帶、測量速度快等優(yōu)勢,但存在受環(huán)境影響較大的問題[10]。(3)紅外熱成像儀具有測量時間短、非接觸式遠距離測量、靈敏度相對較高等優(yōu)勢,比較適用于密集型場所人員體溫的快速篩查[11]。本研究探討COVID-19疫情下,運用紅外熱成像儀在密集型場所篩查發(fā)熱人員的可行性,首先,安裝調試紅外熱成像儀,確定最佳測量區(qū)域并進行測溫參數(shù)配準;其次,以醫(yī)療機構門診的就診患者為研究對象,紅外熱成像儀篩查出體溫>37.3 ℃的就診人員,同時用水銀溫度計進行復測,記錄兩種方法的測量結果;最后,對兩種測量結果進行對比分析,科學評價紅外熱成像儀的精確性及可重復性。
(1)武漢華中數(shù)控股份有限公司紅外熱成像儀(HY-2005B):非制冷焦平面探測器,探測像素640×512,溫度分辨力0.05 ℃,測溫范圍20~50 ℃。(2)JQ-70MYZ1B 黑體:工作溫度40 ℃(環(huán)境溫度5~50 ℃可調),有效輻射面70 mm×70 mm,溫度穩(wěn)定性±(0.1~0.2)℃/30 min,有效發(fā)射率0.97。(3)東阿阿膠阿華醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn)的水銀體溫計。
2020年1月31日至4月20日,運用HY-2005B 紅外熱成像儀篩查出的體溫>37.3 ℃的就診人員100名。
運用HY-2005B 紅外熱成像儀對就診人員進行體溫初篩,對于體溫>37.3 ℃的人員,向其說明需要進行水銀溫度計復測的原因,取得就診人員的合作,水銀溫度計測量腋下溫度10 min,記錄數(shù)據(jù)[12]。
根據(jù)紅外熱成像儀的安裝環(huán)境,設置合理的人員通道,吊裝高度為2.2 m,垂直視場角25°。通過試驗分析距離對紅外熱成像儀測量精確度的影響,并根據(jù)試驗結果,設置最佳測量點,以保證測量的精確性。
2.1.1 試驗方法
將JQ-70MYZ1B黑體溫度設置為35 ℃,高度調節(jié)為1.7 m,從距離2 m 處開始測量,每隔1 m 測量1次,隨后將黑體溫度設置成37、40 ℃,重復上述步驟。
2.1.2 試驗結果
如表1所示,測量距離對紅外熱成像儀的測量精度影響較大,距離過大或過小均會影響測量的精確度。在紅外熱成像儀吊裝高度為2.2 m、被測黑體高度1.7 m 的情況下,9 m 及以外區(qū)域超過有效距離,無法進行精準測量;在4 m 以內及7 m 以外的測量有效距離內,測量誤差相對較大;測量距離為5~7 m 時,測量結果最接近于黑體真實溫度。
表1 距離對紅外熱成像儀精確度的影響
2.1.3 設置最佳溫度測量點
根據(jù)試驗結果,紅外熱成像儀高度設置為2.2 m,垂直視場角為25°,人員通道中距離紅外熱成像儀6 m 左右的區(qū)域設置為最佳溫度測量點。
紅外探頭只能測量物體表面的溫度,而實際需要的是腋下溫度,HY-2005B 可通過溫差曲線將體表溫度轉換成腋下溫度,即輸入幾個頂點的體表溫度與腋下溫度的對應值,系統(tǒng)自動線性插值生成溫差曲線,溫差曲線由9個溫度點將曲線分為8個溫度段,范圍為32.0~41.9 ℃,每個溫度段內的溫度值視為一種線性關系。
100名就診人員中,紅外熱成像儀測量結果為(37.556±0.241)℃,水銀溫度計測量結果為(37.341±0.400)℃,差異有統(tǒng)計學意義(t=7.183,P<0.05)。
運用Origin 軟件對兩種方法的測溫結果進行線性分析,發(fā)現(xiàn)水銀溫度計與紅外熱成像儀測量結果成正相關(r=0.665),見圖1。
圖1 兩種方法測量結果之間的線性關系
3.1結果表明,兩種方法測量結果之間有統(tǒng)計學差異,紅外熱成像儀不能完全替代水銀溫度計,但如表2所示,紅外熱成像儀與水銀溫度計測量差值在0.4 ℃以內的人員占84%,說明兩種方法測量結果非常接近(紅外熱成像儀測量結果略高于水銀溫度計),可以起到很好的體溫篩查效果。我們對兩種方法測量結果偏差較大的人員進行調查發(fā)現(xiàn),人員劇烈運動、室內外溫差較大等因素均會影響紅外熱成像儀的準確性。
表2 紅外熱成像儀與水銀溫度計的測量差值分布
體溫監(jiān)測是防止COVID-19傳播的有效方式,有利于疫情防控。紅外熱成像儀因具有響應快、非接觸、靈敏度高等優(yōu)勢,受到普遍關注。本研究通過對紅外熱成像儀的安裝調試及對我院就診人員體溫的篩查結果進行分析,得出以下結論。(1)測量距離對紅外熱成像儀的測量精確度影響較大,距離過大或過小均會影響測量的精確度;確定紅外熱成像儀吊裝高度2.2 m 及垂直視場角25°等因素后,利用黑體找出最佳測量范圍,即測量距離為5~7 m 時,測量誤差較小,結果最接近于真實體溫。(2)紅外熱成像儀安裝位置盡量避免室內外交界、風口等溫度變化較大的地點,溫度變化較大會影響儀器的測量精確度,合理的人員通道及安裝位置是精確測量的基礎,應引起充分的重視。(3)由于紅外探頭只能測量人員體表的溫度,需要通過溫差曲線將體表溫度轉換成腋下溫度,為消除紅外熱成像儀測量不確定度、環(huán)境影響等因素造成的發(fā)熱患者漏篩,疫情防控期間,可以適當調節(jié)溫度校準因子,使得紅外熱成像儀測量結果略高于真實體溫,達到更好的篩查效果。(4)運用HY-2005B 紅外熱成像儀對就診人員進行體溫初篩時,對于儀器測量溫度>37.3 ℃的人員,應向其說明原因并立即用水銀溫度計復測。
本研究結果顯示,水銀溫度計與紅外熱成像儀測量結果成正相關(r=0.665);兩種方法測量結果比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),但紅外熱成像儀與水銀溫度計測量差值在0.4 ℃以內的人員占84%,說明兩種方法測量結果非常接近(紅外熱成像儀測量結果略高于水銀溫度計),可以起到很好的體溫篩查效果。
綜上所述, COVID-19疫情防控期間,紅外熱成像儀因具有響應快、非接觸、精確度高等特點,適用于密集型場所人員體溫的篩查。
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