La termografia è stato un tema caldo quest'anno, a causa della necessità di una diagnostica più rapida per rilevare e prevenire la diffusione di COVID-19. I termometri a infrarossi senza contatto (NCIT) sono attualmente uno strumento primario per lo screening della febbre, ma il loro uso diffuso è stato soggetto a imprecisioni. Una tecnologia medica correlata, termografia mediante termografia a infrarossi (IRT), consente maggiori opzioni per la stima della temperatura con maggiore precisione. Sebbene sia improbabile che l'uso della termografia come metodo di rilevamento autonomo per COVID-19 prevenga la diffusione, prove emergenti e consenso internazionale suggeriscono che è effettivamente possibile utilizzare efficacemente gli IRT per rilevare temperature corporee elevate.

Un rapporto pubblicato su Giornale di ottica biomedica fornisce informazioni approfondite per ottimizzare lo screening della febbre basato su IRT. La ricerca, eseguita da Quanzeng Wang e dai collaboratori del Center for Devices and Radiological Health della Food and Drug Administration (FDA) statunitense, valutato l'uso di IRT in condizioni standardizzate. Hanno esaminato i dati clinici per più di 500 individui demograficamente diversi, inclusi 47 soggetti con temperature orali elevate (> 37,5°C), correlando le temperature facciali alle misurazioni del termometro orale sotto la lingua. Il team ha confermato l'utilità di standard riconosciuti a livello internazionale (ISO) per ottenere risultati costantemente accurati, e specificatamente riportato l'efficacia dei metodi ISO, compresi gli obiettivi dell'area facciale.

Come funzionano gli IRT?

Irradiamo calore come energia infrarossa, che cambia man mano che ci scaldiamo. Gli IRT sono sistemi di telecamere in grado di rilevare l'energia a infrarossi, permettendoci di "vedere" le onde infrarosse. Queste letture vengono visualizzate come una distribuzione della temperatura bidimensionale correlata ai livelli di temperatura alla sorgente. Un volto umano mostra tipicamente temperature variabili, più caldo dove le arterie più grandi sono più vicine alla superficie della pelle come i canthi interni (gli angoli degli occhi dove risiedono i dotti lacrimali) e le tempie.

Ottimizzazione degli IRT

Come ogni tecnologia, Gli IRT sono soggetti a variazioni fondamentali del dispositivo e delle prestazioni, che influiscono sulla precisione complessiva quando vengono utilizzati nella pratica medica. Per minimizzare tali variazioni, I ricercatori della FDA hanno incorporato le linee guida ISO nei loro esperimenti (ad es. controllo delle condizioni ambientali, richiedere alle persone di acclimatarsi per 15 minuti prima dello screening, eccetera.). Hanno riportato eccellenti prestazioni IRT con chiare correlazioni tra le letture IRT e i dati di riferimento della temperatura orale.

Oltre a dimostrare l'efficacia dei metodi standardizzati per lo screening della febbre, alcune intuizioni chiave sono emerse dall'analisi del team.

Una delle intuizioni più significative è stata che il targeting dell'intera faccia per lo screening della temperatura ha portato a una maggiore precisione rispetto al targeting ristretto del canthi interno, come raccomandato dalle linee guida ISO. Questa intuizione potrebbe essere utile per stabilire direzioni future con questi dispositivi, poiché l'imaging di tutto il viso è molto più facile da implementare poiché non richiede un software complesso di rilevamento delle caratteristiche facciali per identificare le regioni canthi interne. La successiva migliore performance includeva l'area di canthi interna estesa che include ma è più ampia delle regioni di canthi interne raccomandate dalle linee guida ISO. Prendere di mira le regioni strette dei canthi ha prodotto la terza migliore precisione.

I ricercatori della FDA hanno calcolato una serie di livelli di cutoff per ottimizzare i valori di sensibilità e specificità delle letture IRT. Sebbene non vi sia un consenso uniforme su quale temperatura costituisca una febbre, una temperatura orale compresa tra 37,5°C e 38°C (99,5°F e 100,4°F) è più comunemente utilizzata nella professione medica come soglia. Gli autori avvertono che la determinazione di una temperatura limite appropriata per lo screening della febbre nel mondo reale comporta considerazioni complesse, come il probabile tasso di falsi positivi o negativi, così come questioni come i tempi di ritardo, personale, malattia asintomatica, e relativi costi per le agenzie sanitarie.

Screening della febbre basato su IRT

Se condotto secondo protocolli standardizzati per garantire l'accuratezza, Lo screening della febbre basato sull'IRT può identificare efficacemente gli individui con temperature corporee elevate, comprese febbri di basso grado (temperatura orale ≥37,5°C) associate a infezioni in fase iniziale e sintomi moderati. Secondo Zane Arp, Direttore della Divisione di Fisica Biomedica presso la FDA, "Screening della febbre basato su IRT, soprattutto per quanto riguarda l'affrontare il COVID-19, dovrebbe essere un elemento in un processo diagnostico a più livelli che includerebbe altri strumenti utili. Se utilizzato in combinazione con altri strumenti diagnostici e screening medico, è uno strumento molto più utile per individuare i malati." In particolare per il COVID-19, la FDA ha pubblicato schede informative sull'uso corretto e sui limiti di questi sistemi.

Dato il potenziale valore degli IRT per la diagnostica medica, è importante ottimizzare lo screening della febbre basato su IRT, eppure resta molto da imparare. Secondo Wang, il team della FDA prevede ulteriori analisi per valutare il potenziale impatto di fattori quali la variabilità ambientale e intersoggettiva.