IRTI檢測AURI患者體溫的臨床研究*

張作鵬，鄧方閣，葉琛，何振鋒，伍妙韶

（廣州醫科大學附屬第一醫院 1.急診科，2.廣州呼吸疾病研究所，廣東 廣州 510120；3.廣州醫科大學第一臨床學院，廣東 廣州 510120）

IRTI檢測AURI患者體溫的臨床研究*

張作鵬1，鄧方閣2，葉琛3，何振鋒3，伍妙韶3

（廣州醫科大學附屬第一醫院 1.急診科，2.廣州呼吸疾病研究所，廣東 廣州 510120；3.廣州醫科大學第一臨床學院，廣東 廣州 510120）

目的以水銀溫度計腋下測溫值作為標準對照，探究紅外熱成像（IRTI）測量急性上呼吸道感染（AURI）發熱患者額部溫度的準確性。方法對急診71例發熱型AURI患者同時使用水銀溫度計和IRTI測溫，比較分析兩種測溫方法的差異。結果溫度定量分析顯示：發熱型AURI患者腋下溫度為（38.45±0.66）℃，IRTI測量額部最低溫為（36.30±1.08）℃，最高溫度為（38.66±0.68）℃，平均溫度為（37.57±0.76）℃；腋下溫度與額部最低溫及平均溫比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；腋下溫度與最高溫比較，差異無統計學意義（P＞0.05），腋下溫度與額部最高溫呈正相關（P＜0.05）。結論IRTI能夠通過檢測額部最高溫度替代水銀溫度計測量AURI發熱患者。

紅外熱成像；水銀溫度計；上呼吸道；交叉感染；發熱測溫

急性上呼吸道感染（acute upper respiratory infection，AURI）簡稱急性上感，多伴隨一定程度的發熱，是呼吸道最常見的一種傳染源[1]。該病發病率高，有時還可產生嚴重并發癥，應積極防治。因此，正確、快捷及非接觸式測量體溫對其診斷有重要意義。利用紅外線成像技術檢測體溫具有防止交叉感染的優勢[2]。國內外已有使用其測量體表溫度（額溫）來替代腋溫，尤其對于具有傳染性的急性呼吸道感染患者。但額部哪一區域最能反映人體真實溫度尚缺乏實驗數據和系統性地闡述。本文以水銀溫度計腋下測溫為標準對照，以紅外熱成像（infrared thermal imaging，IRTI）測量急性上感患者額部不同區域溫度，進行IRTI測溫的準確性研究，為紅外額部測溫的應用及推廣提供理論。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年4月-2016年9月于廣州醫科大學附屬第一醫院急診科檢測發熱型AURI患者71例。其中，男性42例，女性39例；年齡14～78歲，平均（35.39±16.50）歲。患者有卡他癥狀或咽喉炎等癥狀并伴隨一定程度發熱。納入標準：腋下溫度達到發熱閾值（≥37.5℃），排除標準：額部軟組織感染、外傷或其他嚴重疾病者。

采用非制冷焦平面HYIR I-1206型非制冷醫用IRTI及人體上呼吸道熱態快速自動評測系統支撐軟件IR-Flusubsy-V1.0（廣州呼研所紅外科技有限公司）。320×240非制冷焦平面紅外采集鏡頭，光譜響應8～14μm、空間分辨率為1.3 mrad、溫度分辨率0.05℃、采集速度30幀/s。

1.2 檢測方法

1.2.1 檢測條件 無陽光直接照射及空氣對流的室內，室溫20～25℃，相對濕度40%～60%。

1.2.2 檢測方法 首先保持受檢者安靜數分鐘后在進行IRTI檢測，檢測時，患者面向IRTI鏡頭，距離2 m左右，背對冷吸收布屏障，暴露頭面部和頸部，攝取正面位頭頸部的標準熱成像圖：連續拍攝3次，成像速度快，檢查全程僅需1～2 min。

1.2.3 紅外熱像定位定量評判 從低溫到高溫相應的紅外熱像圖對應為：綠色為涼區、黃色為溫區、粉色為熱區、紅色為高熱區、白色為超高熱區[3]；由軟件系統在額部相對應部位分別提取最低溫度、平均溫度和最高溫度的數據。

1.2.4 相關性實驗 以水銀溫度計測量腋溫為標準對照，進行溫度的相關性實驗分析。

1.3 統計學方法

數據分析采用SPSS 19.0統計軟件。計量資料以均數±標準差（±s）表示，用配對t檢驗，相關分析用Pearson法，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩種測溫方法溫度比較

發熱型AURI患者腋下溫度為（38.45±0.66）℃，IRTI測量額部最低溫為（36.30±1.08）℃，最高溫度為（38.66±0.68）℃，平均溫度為（37.57±0.76）℃。腋下溫度與額部最低溫及平均溫比較，差異有統計學意義（t=17.202和10.228，P=0.001和0.002）；腋下溫度與最高溫比較，差異無統計學意義（t=3.535，P=0.493），表明發熱型AURI患者額部最高溫度值能代表準確的體溫。

2.2 兩種測溫方法的相關性分析

發熱型AURI患者IRTI所測額部最高溫度和水銀溫度計所測腋下溫度之間呈正相關（r=0.734，P=0.001）。見附圖。

附圖 發熱型上感腋下溫度與額部最高溫度測量值的相關性分析

3 討論

AURI的典型病理特點為炎癥反應，表現為鼻腔與咽部充血、水腫，多伴隨一定程度的發熱。其70%～80%由病毒引起，若不注意隔離患者，人群容易受到傳染。因此，首先準確檢測體溫對于患者的評估、治療或者轉診至關重要[4]。臨床上通常采用水銀溫度計測量人體腋下溫度，其相對比較穩定，并且是反映身體狀況的重要指標[5]。使用傳統水銀體溫計是測量體溫公認的金標準，也是目前國內應用最廣泛的測溫工具[6]。但水銀溫度計的使用會存在諸多問題：對于情緒激動、不愿配合或者昏迷的患者，難以保證≥3 min的測溫時間；也存在易破碎產生環境污染、定期消毒不便、尤其是交叉感染等缺點[7]。趙麗江等[8]也認為，傳統的水銀式溫度計會增加患者的不適或影響休息，玻璃易碎導致汞中毒，需要消毒處理，增加護士工作量并存在一定潛在的交叉感染。因此，水銀溫度計在臨床上的應用受到了限制。

醫用IRTI則無以上缺點，并且更為耐用。因其具有快捷、無損、非接觸式及清潔衛生等優點，是理想的測溫工具。由于AURI的炎癥部位細胞新陳代謝較正常部位的細胞更快，向外散發出的熱能也更多，因此炎癥能導致局部性的溫度升高。這種必然性的病理變化，可以快速而準確地被紅外設備捕捉到，并且被記錄顯示出來。IRTI可以把人體檢測部位的熱能轉換成電信號并掃描成像，從而直觀地觀察人體溫度的分布和變化規律。其通過采集不同體表瞬間溫度而得到多元的診斷信息，并且使用快捷、方便、無輻射、信息量大、敏感性高及無損傷[9]。和傳統體溫計相比，IRTI是一種新型的功能成像檢測手段，能夠利用紅外非制冷鏡頭清晰地記錄和測量機體表面輻射出的紅外線，以提取不同的機體表面溫度，并進行動態監測。

近年來紅外測溫技術的應用越來越普及，尤其是在許多公共場所人群密集的地方，大多配有紅外測溫儀或紅外點溫計，通過對體溫的監測查找熱源，快速、非接觸地篩查發熱型AURI甚至是流感的疑似或患病人群，為疫情的防控發揮著重要作用。國內外許多地方均有利用紅外熱成像技術測量體表溫度（額溫）來代表腋溫，尤其對于具有傳染性的AURI患者。在人體體表溫度中，額部與耳周的最高溫相關性最好[10]。王英慧等[11]利用紅外熱成像技術，以面部區域的平均溫度作為基線溫度，分別將頭面部各部區域（額部、眼部、鼻部、口部及頸部）的平均溫度與之進行比較分析，結果發現，額部溫度最高，鼻部溫度最低，而兩者與面部溫度相比較，均存在差異。這是由于人體額面部動脈的血流量與其相應皮膚溫度直接相關，而額部是機體表面中毛細血管分布密集的部位，血循環豐富，其溫度高、輻射能量也最大。江月媚等[2]利用非接觸式紅外測溫儀隨機測量243例新入院患者額溫結果顯示，紅外測溫儀與水銀溫度計對比在準確度上同樣有效。所以，現在許多公共場所甚至醫院都會采用紅外測溫儀或紅外點溫計進行非接觸式測溫，而部位通常選用人體額部正中位。但是，EY等[12]認為，紅外測出的體表溫度是人為假設的穩定外周表面溫度，而實際上體表溫度并不穩定，容易受年齡、環境等因素影響。曾菊華等[13]使用紅外線測溫儀隨機對140例門診患兒的額部溫度與肛表溫度進行比較，發現兩者有差異，認為紅外測溫儀不能很好地反映真實的體溫。由此可見，關于紅外熱成像技術臨床上額部測溫的準確性尚缺乏更多的實驗數據和系統性地闡述。尤其對于具有一定傳染性的AURI患者，額部哪個部位最能反映真實體溫尚無定論。

筆者通過IRTI測溫研究發現，并非所有受試者額部最高溫度區域都固定在正中位，而是部分偏左或部分偏右。對于發熱型AURI患者，腋下體核溫度分別與額部最低溫及平均溫有差異；而腋下體核溫度與額部最高溫比較無差異，并呈現高度正相關。說明利用紅外技術測溫時，AURI患者額部溫度值的最佳提取區域非常重要，這是由于人體生理位點所表達的熱信息及性能特征是保證紅外篩查準確性關鍵所在，而患者額部最具代表性的生理位點因人而異以及因炎癥病理變化位置而異。所以，即使是額部，也應利用紅外熱成像儀選擇提取額部最高溫度來篩選發熱患者，而一般的紅外測溫儀或紅外點溫計并無此功能。試驗結果反映出IRTI與紅外測溫儀或點溫計比較，在選擇合適溫度測量值方面更為準確與可靠。在本研究中，筆者以水銀溫度計測量腋下體核溫度作為標準對照，利用IRTI分別將發熱型AURI患者的額部最低溫、平均溫和最高溫的測量值與腋下溫度進行對比分析，以評價紅外測溫的有效性及可靠性。結果發現，IRTI所測額部最高溫與水銀溫度計所測腋溫的測量值之間具有高度相關性，在找到最佳測溫點的前提下，IRTI能夠代替水銀溫度計對AURI發熱患者進行測溫。

[1]閆培清. 現代臨床內科學[M]. 天津, 天津科學技術出版社,2010: 1.

[2]江月媚, 鐘小芳. 紅外線測溫儀的臨床測溫效果觀察[J]. 國際護理學雜志, 2013, 32(8): 1895-1896.

[3]DENG F G, TANG Q, ZHENG Y, et al. Infrared thermal imaging as a novel evaluation method for deep vein thrombosis in lower limbs[J]. Med Phys, 2012, 39(12): 7224-7231.

[4]BODKIN R P, ACQUISTO N M, ZWART J M, et al. Differences in noninvasive thermometer measurements in the adult emergency deparment[J]. Am J Emerg Med, 2014, 32(9): 987-989.

[5]GASIM G I, MUSA I R, ABDIEN M T, et al. Accuracy of tympanic temperature measurement using an infrared tympanic membrane thermometer[J]. BMC Research Notes, 2013, 6(1): 1-5.

[6]FADZIL F M, CHOON D, ARUMUGAM K A. Comparative study on the accuracy of noninvasive thermometer[J]. AustFam Physician, 2010, 39(4): 237-239.

[7]李爭華, 許瑞華. 非接觸式紅外線額溫計與水銀體溫計的臨床測量值比較[J]. 護士進修雜志, 2014(4): 360-361.

[8]趙麗江, 阮艷玲, 劉仕娟, 等. 紅外線額溫計與水銀式體溫計在新入院非發熱病人中的臨床研究[J]. 健康必讀, 2012, 11(4):113.

[9]倪金霞, 高思華, 田甜, 等. 基于紅外熱像技術的健康人臟腑功能的可視化研究[J]. 北京中醫藥大學學報, 2012, 35(4): 666-669.

[10]鄧方閣, 鄧秀芳, 鐘南山. 紅外技術及其在發熱測溫中的應用[J]. 中華生物醫學工程雜志, 2010, 16(2): 190-192.

[11]王英慧, 呂少文, 何文彤, 等. 成年女性額面頸部紅外熱像的定位定量研究[J]. 武警醫學院學報, 2004, 2(13): 98-l00.

[12]EY N G, KAW G J, CHANG W M. Analysis of IR thermal imager for mass blind fever creening[J]. Microvascular Research, 2004,68(2): 104-109.

[13]曾菊華, 馬逸文, 龍順蘭. 智能紅外線測溫儀在小兒不同部位測量的效果觀察[J]. 長江大學學報, 2014, 11(18): 78-80.

（李科 編輯）

Infrared thermal imaging for monitoring temperature in fever patients with acute upper respiratory infection*

Zuo-peng Zhang1, Fang-ge Deng2, Chen Ye3, Zhen-feng He3, Miao-shao Wu3
(1. Department of Emergency, 2. State Key Laboratory of Respiratory Diseases, the First Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, Guangzhou, Guangdong 510120, China; 3. The First Clinical School of Guangzhou Medical University, Guangzhou, Guangdong 510120, China)

ObjectiveTo investigate the accuracy of infrared thermal imaging (IRTI) by comparing the forehead temperature of the fever patients with acute upper respiratory infection (AURI) detected by IRTI with the armpit temperature of the patients by mercury thermometers.MethodsThe body temperature of 71 fever patients with AURI in the Emergency Room was simutaneously detected by mercury thermometers (armpit temperature) and IRTI(forehead temperature), and then compared.ResultsThe quantitative analysis showed that the armpit temperature of the fever patients was (38.45 ± 0.66)℃ ; and the lowest forehead temperature of the patients was (36.30 ± 1.08) ℃ ,the average forehead temperature was (37.57 ± 0.76) ℃ , the highest forehead temperature was (38.66 ± 0.68) ℃using the IRTI. There were statistical differences between the axillary temperature and the lowest and average forehead temperature of the patients (P＜ 0.05). However, there was no significant difference between the axillary temperature and the highest forehead temperature (P＞ 0.05) and they were positively correlated (P＜0.05).ConclusionsIRTI can replace mercury thermometer to detect the body temperature of the fever patients with AURI by measuring the highest forehead temperature.

infrared thermal imaging; mercury thermometer; upper respiratory; cross-infection; temperature detection

R443.5

A

10.3969/j.issn.1005-8982.2017.29.012

1005-8982（2017）29-0058-04

2016-10-09

廣東省廣州市醫藥衛生科技項目（No：20151A010093）

鄧方閣，E-mail：parisdeng256.student@sina.com