新冠肺炎疫情的爆發,使人們對于公共安全的重視程度不斷提高。體溫是表征人體是否健康的重要指標之一, 通過體溫的準確測量能夠快速分離出疑似發病人群,避免疫情的大范圍爆發。在此次疫情防控工作中使用最廣泛的為紅外額溫計和紅外篩檢儀,但不少人在使用紅外測溫儀后,反饋測溫不準。
下面針對人們最關心的測溫準確度問題,探究精度多高的紅外測溫儀才是合格的醫用級紅外測溫儀,才能作為醫學診斷數據?
體溫計的分類:接觸式和非接觸式體溫計
常見的人體體溫測量方法,主要分為兩大類,即接觸式和非接觸式。
接觸式測量常見的有水銀體溫計、家用電子測溫計和醫用體溫探頭測溫等,通過與人體相關部位接觸來測量人體溫度,如腋下、口腔等,接觸式測量精度為0.1度左右,精度高,能夠滿足臨床診斷快速準確測量體溫的要求。
但是接觸式測量由于要跟人體進行直接接觸,每次測量都可能被病菌感染,需要經常消毒,且測量速度慢,無法對大量人體進行連續快速測量。比如水銀體溫計需要放腋下量15分鐘,而家用電子測溫計和醫用體溫探頭也需要3到5分鐘的測量時間。
家用電子溫度計
非接觸式測量最典型的方法是紅外測溫。自紅外輻射原理被發現以來,紅外技術被廣泛應用在溫度測量中。紅外測溫儀具有測溫范圍廣,響應速度快,靈敏度高等特點。紅外耳溫槍、紅外額溫計和紅外篩檢儀都屬于非接觸式體溫計。
但相比于接觸式測溫,非接觸式測溫的精度要低些,精度較高的非接觸式體溫計在0.2度左右,較差的測溫誤差在1度甚至1度以上。而測溫時間為5秒左右,速度非常快,因此被廣泛應用在日常測溫和工業測溫中。
紅外測溫誤差比接觸式測溫要大的原因是,紅外測溫容易受大氣狀況、環境溫度、被測物體表面發射率等環境因素的影響。如空氣中的水蒸氣、灰塵顆粒等對紅外輻射具有強烈的吸收作用;目標物體附近的熱輻射源的輻射能量對目標物體的輻射度造成干擾;環境溫度對測溫器件感測目標物體輻射度將產生影響。另外,隨著測溫距離的增加,測溫器件感測物體輻射度的能力也將受到影響。因此,在被測對象溫度一定的情況下,隨著測量距離、環境溫度等因素的不同,測溫器件感測到的物體溫度也不同,從而降低了其測量精度。
如今市面上的手持式紅外測溫儀等測溫產品,容易受測量距離和環境溫度影響,測量誤差往往在1度左右,只能用來大概判斷人體狀況,不能滿足臨床診斷快速準確測量體溫的要求。
手持式紅外測溫儀
紅外測溫儀的三大分類
根據用途與精度的不同,紅外測溫儀可大致分為醫用級紅外測溫儀、消費級紅外測溫儀和工業級紅外測溫儀。
嚴格上來劃分,醫用級紅外測溫儀對精度要求最高,精度需要在0.1到0.2度間,高精度的紅外耳溫計就可達到醫用級測溫的標準,但為了避免交叉感染,醫院使用耳溫槍時需要增加一次性護套;消費級次之,精度在0.5左右就能滿足我們日常的測溫需求,比如寶媽用于測洗澡水溫等。目前市面上,大部分手持式紅外額溫槍,價格在百元至千元之間,精度在大多0.3度左右,屬于消費級紅外測溫計;工業級最低,一般最大允許誤差為±1℃以上,且測距較遠。
各種主流測溫儀的區別 (制圖:傳感器專家網,信息來源:網絡)
其實不管是醫用,還是工業紅外測溫儀,他們使用原理都是接收人體發出的紅外波,只是物距比做了不同調整,測量的都是表面溫度。正常人體額頭溫度要比腋下溫度低2-3℃左右,而且額頭受環境影響變化較大,僅供初步排查參考,不能作為醫學診斷依據,所以醫學臨床均參考腋下體溫作為醫學測溫。另外,耳部、頸部的溫度也會比額頭溫度穩定些,受環境干擾更小,這是耳溫槍比額溫槍更準的原因之一。
紅外耳溫槍
醫用測溫儀在出廠前通過軟件已經修訂了差值或限定了相關范圍。正常人體發射率為0.98(測溫儀默認0.95)所以測量出的結果在34-35℃左右,所有的紅外產品包括(紅外熱像儀)可以通過修改發射率為0.8來修正差值避免非專業人士使用帶了的體溫不準的情況。而工業級測溫儀則更加真實反饋測溫情況,顯示的是實際檢測出的溫度。
之前,紅外測溫儀更多的是用于工業測溫,后來因市場需求,才在工業級紅外測溫儀的基礎上發展出測量范圍更小、精度更高、更適用于測溫人體體溫的醫用紅外測溫儀。
在2002年“非典”期間,使用的大多是工業級紅外測溫儀。因為當時一部工業用便攜式測溫儀的價格通常在千元左右,低的甚至600元即可買到,而市場上有售的醫用測溫儀,不僅產品供應量較小,價格還要高得多。調查表明,當時已通過國家標準認證,獲準進入市場的醫用測溫儀,多是價格在萬元以上,且需外接電腦的臺式設備,市面上真正意義的精準便攜式醫用紅外測溫儀還不存在。
近些年,隨著技術的進步,紅外測溫儀在精度、體積和成本上均得到了較大的提升,便攜式醫用紅外測溫儀和消費級紅外測溫儀才得以打破工業級紅外測溫儀的市場主導地位。在此次疫情中,醫用紅外測溫儀和消費級紅外測溫儀被廣泛應用在在醫院、機場車站、農貿商超、住宅小區等公共場所,精度相對低的工業級紅外測溫儀也隨之退出疫情防控的舞臺。
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紅外測溫儀
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