Бесконтактные исследования температуры тела во время пандемии

Аномальная температура тела – естественный индикатор болезни. Инфракрасная термография – это быстрая, пассивная, бесконтактная и неинвазивная альтернатива обычным клиническим термометрам. Хотя устройства, которые могут дистанционно «видеть» тепловое излучение, уже более полувека привлекают внимание исследователей в медицине, только во время пандемии, они стали по-настоящему незаменимы. Сегодня они обеспечивают безопасность пациентов, посетителей и врачей в больницах и поликлиниках, особенно в сочетании с дополнительными цифровыми устройствами. Применение тепловизоров стало важной технологией возможного обнаружения потенциальных случаев COVID-19, позволяя выявлять в общественных местах, подозреваемых в заражении вирусом. 

Конечно, эта технология не может напрямую идентифицировать COVID-19. Повышенная температура может быть связана с лихорадкой, как одним из самых распространенных симптомов болезни, но она может указывать на лихорадку, возникшую в результате заболевания, не связанного с коронавирусом, или как следствие беременности, менопаузы или воспаления. Не все пациенты с COVID-19 испытывают повышенную температуру, и люди обычно снижают температуру с помощью обычных лекарств. И, тем не менее, тепловизионные камеры позволяют властям и предприятиям контролировать большое количество людей в режиме реального времени, что делает их идеальными для цифрового медицинского мониторинга общественных мест.

Цифровые технологии могут сыграть ключевую роль в быстром и эффективном проведении необходимых проверок здоровья и безопасности. Так как ключевым признаком вируса является высокая температура, важно использовать температурные проверки и другие ненавязчивые методы, чтобы не вызывать задержек или очередей в больницах. Применение бесконтактного измерения температуры становится основной тактикой управления пандемией и ее сдерживания.

В Китае тепловизионные камеры с функцией распознавания лиц наблюдают за многими общественными местами; некоторые системы могут даже уведомлять полицию о людях без масок. В нескольких городах провинции Чжэцзян полиция и другие официальные лица носят специальные тепловые очки Rokid, чтобы следить за людьми в общественных местах, таких как парки и дороги. Эти очки сочетают тепловизионное изображение с распознаванием лиц, так как они также записывают фото и видео. Во многих городах используются дроны с тепловым зондом.

В некоторых районах Великобритании полиция использует тепловизионные камеры, чтобы выявлять людей, нарушающих правила социального дистанцирования в ночное время.

В США не принято использовать тепловизионные камеры в качестве инструмента общественного наблюдения. Однако полиция в штате Коннектикут, еще в апреле протестировала «пандемический дрон» Draganfly, который будет использоваться для измерения температуры и обеспечения социального дистанцирования.

Руководитель направления интеллектуального видеонаблюдения Mobotix Konica Minolta Business Solutions Russia Андрей Лунев рассказывает, для чего в здравоохранении могут применяться тепловизоры и как в целом они помогают ещё на домедицинском этапе.

– Как тепловизоры помогают проводить исследования?

А. Лунев: Проведение бесконтактных исследований – основная сфера применения тепловизоров в медицине, ведь они помогают увидеть то, что недоступно человеческому глазу. Для этого направления даже существует отдельный вид научных исследований – термография. Она работает так: тепловизионные устройства обнаруживают инфракрасное излучение. На его основе создаются изображения, которые помогают определить участки со слишком высокой или слишком низкой температурой (такие изображения называют термограммами). Как правило, высокая температура говорит о воспалении – и поэтому тепловизор помогает при постановке диагноза.

Термография может применяться наравне с другими видами исследований – скажем, УЗИ, МРТ или рентгеном. Однако лучший результат показывает сочетание нескольких видов исследований – например, температурные измерения в паре с ультразвуковыми исследованиями. Ультразвуковой импульс позволяет определить размеры воспалённого органа, когда как тепловизор показывает, насколько распределён очаг с высокой температурой, а также насколько она высока.

При этом термография обладает важным отличием от других видов исследований. УЗИ или рентген имеют негативное влияние на организм, и такие процедуры нельзя проводить слишком часто. А вот в случае с тепловизорами отрицательного влияния нет, и температуру можно измерять у всех людей – даже у грудных детей и беременных женщин.

В целом существуют два метода снятия термографии. Первый – это нативный, когда измерения проводятся единоразово при помощи тепловизионной диагностики. Второй метод – динамический. В этом случае врач получает возможность оценивать развитие тепловой картины за определённый период времени. Здесь могут либо проводиться несколько тепловизионных обследований через определённые промежутки времени – часы, сутки, месяцы или даже годы; либо одно исследование, определяющее уровень инфракрасного излучения как реакцию в ответ на специальную пробу.

– В каких областях используются тепловизоры?

А. Лунев: Области применения тепловизоров в медицинских исследованиях могут быть очень разными. Опыт диагностики показывает, что развитие практически любого подкожного заболевания можно наблюдать с помощью тепловизионного оборудования и контроля температуры. Возможности метода настолько разнообразны, что областей, где не может применяться термография, практически нет.

Впервые термография получила распространение в 50-х годах прошлого века. Тогда она применялась для диагностики патологий молочных желез – в первую очередь, онкологических заболеваний – по фотографиям распределения тепла. Позже исследователи пришли к выводу, что достоверно диагностировать онкологические заболевания только при помощи этого инструмента невозможно. Однако метод уже привлёк к себе внимание и начал распространяться.

Сейчас молочные железы с помощью тепловидения могут исследовать акушеры. По увеличенной температуре можно определить, что пациентка беременна – и сделать это на более ранних сроках, когда другие виды анализов ещё будут не показательны. При этом в процессе беременности результаты термографических исследований могут меняться – особенно в период с первой до шестнадцатой недели. Они помогают тщательнее следить за состоянием здоровья пациентки.

Ещё одна сфера применения тепловизоров – исследования опорно-двигательного аппарата. При помощи термографии врач может увидеть очаги воспаления позвоночника и определить, как именно нужно проводить лечение.

Однако чаще всего тепловизоры применяются для выявления заболеваний щитовидной железы: термография помогает оценить её функциональное состояние. Активная ткань на термограммах определяется тёплой областью, доброкачественные образования выделяются как холодные пятна, а злокачественные – как горячие.

Кроме того, по мнению ряда специалистов, наибольшую эффективность тепловизоры демонстрируют при наблюдении за кровеносными сосудами на ногах. Проблемы с сосудами могут быть симптомом множества заболеваний – от варикоза и атеросклероза до диабета и сердечной недостаточности.

Сегодня большое распространение тепловизоры получили и в отоларингологии – например, по тепловой карте можно выявить воспаления в носовой полости и гайморовых пазухах; а также в наблюдении за патологиями вен, артерий и суставов. Однако, помимо этого, тепловизоры могут определять и общее повышение температуры тела человека. И это играет особую роль во время пандемии.

– Почему в таком случае тепловизионные исследования назначаются достаточно редко?

А. Лунев: Несмотря на целый ряд преимуществ, тепловизионный метод исследований имеет и свои недостатки.

Во-первых, на результаты исследований могут влиять факторы, не связанные с заболеваниями. Температура тела не является абсолютным показателем и способна меняться в зависимости от множества причин: скажем, повышаться на фоне стресса, после еды или физической активности. Например, она увеличится, если пациент слишком торопился на приём к врачу. На данные исследования может повлиять и температура внешней среды – жара или холод в диагностическом кабинете.

В целом температурные показатели даже у здорового человека могут колебаться в пределах 35,5-37°C, и поэтому иногда бывает сложно отличить развитие патологического процесса от индивидуальных физиологических особенностей организма. По этой причине оценивать результаты термограммы нужно в индивидуальном порядке, обращая внимание на относительные, а не абсолютные показатели – то есть на разность температур.

Во-вторых, большое значение играет квалификация врача. В некоторых случаях достоверность термограммы составляет всего 60%, и такие результаты связаны с неверной расшифровкой результатов. Иногда они бывают ложноположительными, и тогда метод приводит к гипердиагностике. Поэтому термографию лучше сочетать с другими исследованиями, а также анализом полной клинической картины и истории болезни пациента.

Недостаточно высокая достоверность результатов также связана со спецификой самих тепловизоров: раньше они обладали низкой чувствительностью и недостаточно высоким разрешением. Эти проблемы решены в современных моделях, однако их стоимость бывает слишком высока.

Однако многие специалисты сейчас работают над устранением этих недостатков. Поэтому потенциал развития термографии как метода исследования огромен.  

– Как тепловизоры обеспечивают безопасность во время пандемии?

А. Лунев: Сегодня в больницах и поликлиниках устанавливаются комплексы, объединяющие системы видеонаблюдения с тепловизионным оборудованием. Они позволяют мониторить температуру пациентов и посетителей медучреждения. Если температура выше определённого уровня (как правило, это отметка 37,1 градус), устройство подаёт специальный сигнал. Хотя, конечно, в этом случае тепловизионные камеры не могут точно определить, что человек заболел – температура тела не является точным критерием, на основе которого можно поставить точный диагноз. Поэтому они выступают скорее в роли дополнительной меры безопасности.

Тепловизоры защищают не только пациентов, но и сотрудников медучреждений. Если врач приходит на работу, и оказывается, что у него повышенная температура, его не допустят к пациентам – отправят домой или в стационар на лечение.

Медучреждение может не бояться собирать данные: согласно пояснениям Роскомнадзора, организация может получать и хранить данные о температуре своих сотрудников, при этом не нарушая требования закона «О персональных данных». Дело в том, что сведения о состояния здоровья относятся к специальной категории персональных данных, обработка которых может допускаться без согласия сотрудника – конечно, если ведётся в соответствии с трудовым законодательством. В то же время в Трудовом кодексе указано, что работодатель может запрашивать информацию о состоянии здоровья – если это данные, на основе которых можно определить, способен ли сотрудник выполнять свои рабочие обязанности. И к ним относятся температурные показатели. 

Посетители же выражают своё согласие на измерение температуры просто тем, что хотят зайти в организацию. Но они должны быть в курсе процедуры – поэтому лучше вывесить объявление. А вот если в медучреждении ведётся журнал температуры, то, согласно требованиям закона, данные пациента в нём могут храниться не более суток.

– Как ещё могут использоваться тепловизоры в умной клинике?

А. Лунев: В области медицины тепловизоры могут применяться не только для диагностики заболеваний, но для защиты пациентов и сотрудников медучреждений от пожаров. Большое количество медицинского оборудования может сильно нагреваться, становясь причиной возгораний – достаточно вспомнить несколько случаев, когда в начале пандемии подобные инциденты происходили с аппаратами ИВЛ. Тепловизоры способны контролировать температуру оборудования и подавать сигналы в случае, если она превышает определённые показатели.

Это особенно актуально для электромеханического оборудования, а также медицинских приборов с помпами и насосами. А в случае аппаратов МРТ тепловизоры помогают не только обеспечивать безопасность, но и снижать расходы на их обслуживание. Всё дело в том, что охлаждение магнитов в аппаратах МРТ происходит при помощи гелия – дорогого газа, который нелегко добывать. И больницы могут минимизировать его расход, контролируя температуру чиллеров – приборов, которые и отвечают за охлаждение аппаратов.

В целом тепловизоры становятся всё более популярной цифровой технологией в современной медицине. Они не только просты в использовании и безопасны как разновидность бесконтактных исследований, но и становятся эффективным средством дополнительной защиты в критической ситуации. По прогнозам Markets and Markets, к 2021 году рынок тепловизоров достигнет отметки $10,27 млрд. И сегодня ситуация показывает, что этот показатель далеко не предел.