Далеко не секрет, что в начале 21 века человечество оказалось на пороге новой угрозы — смертельный штамм вируса H1N1, в народе называемый свиным гриппом, грозной поступью ступает по планете, захватывая целые страны и континенты и оставляя за собой реальные человеческие жертвы. К началу февраля только в России от свиного гриппа скончалось уже свыше ста человек. При этом медики уже не говорят группах риска — новые, смертельно опасные штаммы гриппа не щадят никого в независимости от возраста, достатка, статуса и социального положения.
Как защититься от свиного гриппа, написано уже немало статей. Большинство мер для профилактики и защиты от гриппа весьма просты и сводятся к выполнению минимальных требований личной гигиены — как можно чаще мыть руки, осуществлять регулярную влажную уборку помещений, постоянно проветривать и увлажнять воздух в помещении и, конечно, стараться максимально ограничить время нахождения в местах массового скопления людей и в общественном транспорте — ведь не секрет, что основной источник вируса — это уже заболевший гриппом человек.
Но возможно ли в толпе определить зараженного гриппом человека, не проводя специальных медицинских диагностических процедур? Как распознать больного, если у него отсутствуют видимые признаки болезни? Какие меры инфекционной безопасности возможно предпринять для выявления скрытых носителей инфекции?
Как известно, одним из основных симптомов любого острого инфекционного заболевания является повешенная температура тела. И тут на помощь службам инфекционной безопасности и эпидемиологического контроля приходит современное оборудование, позволяющее измерять температуру поверхностей объектов на расстоянии — это детекторы инфракрасного излучения: тепловизионные камеры (тепловизоры или инфракрасные камеры) и инфракрасные термометры (пирометры) с лазерным прицелом для наглядного позиционирования измеряемой области.
Нормальной для человека считается температура около +36.6 °С. Все приборы Fluke для дистанционного измерения температуры работают в интересном нам диапазоне температур и позволяют проводить первичный отбор потенциальных носителей инфекции. При попадании инфекции в организм человека иммунная система поднимает температуру тела, что означает, что обращать внимание необходимо на всех людей, температура тела которых выше +37 градусов. Средняя температурная чувствительность приборов Fluke 0.1 градус, этого вполне достаточно для первичной диагностики любых инфекционных заболеваний, в том числе и свиного гриппа H1N1.
Любое дистанционное измерение температур связано с несколькими физическими процессами, зависящими от типа измеряемого объекта и места проведения измерений — это отражение, излучение и пропускание инфракрасного излучения. В зависимости от уровня прибора эти параметры можно регулировать для повышения точности получаемых результатов.
Для человеческой кожи справедливы соотношения, в которых пропусканием можно пренебречь, отражение имеет незначительное влияние на показания, если правильно установить температуру фона, а коэффициент излучения (его принято обозначать «эпсилон») можно усредненно принять за 0,97. У всех людей он будет разным, по различным данным в пределах 0,84 — 1,00, что приводит к ошибкам определения истинной температуры, однако зависимость понятна — при «превышении» коэффициэнта излучения (КИ) реальное значение температуры будет ниже измеренного, и наоборот при «заниженных» значениях КИ, действительное значение будет выше. К сожалению, для наших задач нет возможности подстраивать КИ для каждого человека из толпы и приходится идти на компромисс, используя усреднение.
Еще одно затруднение дистанционного выявления инфекционных заболеваний по косвенным признакам — это «барьер» в виде кожного покрова и одежды. У человека нам условно доступны всего два места, где температура на поверхности максимально приближена к внутренней температуре тела — это слезный канал и стенки канала, ведущего к барабанной перепонке. Условность в том, что доступ к обоим точкам с помощью тепловизора или термометра несколько затруднен. А температура в доступных для измерения местах — например, на поверхности кожи лица, обычно ниже внутренней на 1,5° — 2°.
Установка температуры фона также влияет на точность измерений, например, при ее изменении от 25° до 15°С ошибка составляет порядка 0,3°С.
Для тепловизоров основным показателем будет единица, называемая «пространственное разрешение» (IFOV) — это расчетная единица, получаемая в результате оценки совокупного влияния разрешения матрицы тепловизора и его оптической системы. Фактически это минимальный элемент, который может различить тепловизор, на определенном расстоянии, так как мы имеем дело с оптической системой. Обычно указывается в мили радианах и, чем значение ниже, тем лучше. Например, для тепловизора среднего уровня Fluke Ti300 это значение составляет 1,75 мрад — это значит, что с расстояния 1 м мы можем «увидеть» температуру круга диаметром 1,75 мм. Наглядный расчет поля зрения для разных тепловизоров на разных расстояниях можно сделать тут.
Примечание Продвинутые тепловизоры Fluke имеют функцию поиска самой горячей точки в кадре, что при определенных условиях сильно упростит задачу дистанционного определения превышения нормальной температуры человеческого тела в следствии заражения вирусами.
Для пирометров (ИК термометров) есть похожий параметр, но так как измерительная система сильно упрощена — до одного измерительного пиксела, в пирометрах принято говорить об отношении расстояния к размеру пятна измерения (Distance to Spot — D:S). Самый простой пирометр Fluke 61 имеет это отношение 8:1 (пятно 1см с расстояния 80см), против 60:1 у топового пирометра Fluke 572-2. Как мы видим использование пирометров с дальних расстояний не представляется возможным, а сложность позиционирования и скорость поиска самой горячей точки не позволит использовать пирометры в потоке. Хотя выявлять биологическую угрозу в первом приближении можно, именно так делают в некоторых азиатских аэропортах для пребывающих пассажиров персонала воздушных судов.
Для значительного снижения возможного дискомфорта и стрессовой ситуации у населения при проведении диагностических манипуляций, а также для поддержания на безопасном расстоянии от возможного носителя вируса сотрудников контроля лучше использовать тепловизоры Fluke.
