經過此波新冠肺炎(Covid-19)疫情之後,各大醫療院所、大型公共場所等地廣用紅外線熱像儀快速篩檢表面溫度,以輔助額溫槍、耳溫槍等體溫量測。不僅大眾對熱像儀的熟悉度增加,熱像儀也成為了大家趨之若鶩購買的工具。未來廣設熱像儀的情況,可預見成為常態。
延伸閱讀》》》 FLIR紅外線熱像測溫儀即時量測體表溫度,有效地達到快速篩檢的目的
圖:北榮鳳林分院安裝現場照(來源:強將)
實際上,紅外線熱像測溫儀與醫學的關係,並不是近年才開始,也絕非只作表面溫度快篩之用。紅外線測溫技術在醫療技術之研究、精密儀器的生產上,早已經是不可或缺的角色。
對於開發或生產醫療器材的產業來說,溫度資料的收集與觀測,一直是產品設計上極為重要的一環。若是妥協於堪用的測溫設備,不僅容易因不察之故障造成損失,更會因為不精確的溫度數據,增加不必要的開發成本。
過去業界普遍使用的測溫設備,多為探針型測溫器(熱電偶、電阻溫度計、熱敏電阻等)和點溫槍。但這兩種設備都有著「速度慢」或「量測不便」的缺點,更無法綜觀整體設備的溫度分布狀況,容易遺漏設備運作時的異常溫升,而錯失了解決問題的黃金時間點。
使用紅外線熱像測溫儀,則完全不受上述缺點的限制。非接觸式的測溫方式,不僅能夠獲得更多、更精確的溫度數據,更能觀測到即時的溫度分布情形。大幅提升設計與生產環節的效率,減少不必要的錯誤,節省開發成本。
左圖:快速運動的物體也能輕易量測溫度;右圖:可以同時量測多點溫度(來源:FLIR)
例如:當特定組織細胞受到刺激時,會自體產生螢光反應。此特性在臨床上多用於區別健康細胞與癌細胞,尤其在手術清除癌細胞時能夠更明確的掌握界線,不僅能夠清除徹底,也能夠減少健康組織的損傷。近來有學術單位嘗試去連結產生螢光和溫度之間的關係,唯有非接觸式的紅外線測溫技術才能夠提供品質優良的溫度數據,幫助研究的進行。
圖:研究單位利用熱像儀觀察細胞組織的溫度狀況(來源:FLIR)
在牙醫學上,了解牙齒溫度的狀態對於牙齒重建、修補也是重要的面向。牙齒鑽孔時鑽頭旋轉時產生的熱效應,若溫度達到攝氏56度至60度左右,便會對骨組織有害,有可能導致變異;若是牙根溫度超過攝氏47度,可能會對牙骨質、牙周組織、牙槽骨等周邊組織造成熱傷害。紅外線測溫技術便能夠直接觀測到牙齒在進行鑽孔時的溫度變化,進而去決定鑽孔的時間長度、鑽孔的器具選擇與冷卻的方式。
圖:鑽牙時的溫度分布狀況清楚呈現於熱像(來源:FLIR)
圖:鑽牙同時輔以水冷卻,紅外線熱像清楚呈現牙齒熱分布(來源:FLIR)
植入人工耳蝸(人工電子耳)的手術十分複雜且侵入性高,手術時溫度的掌握也是極為關鍵。因為要將人工耳蝸植入在耳朵後面的皮膚下,鑽孔時的升溫,極為容易傷害到臉部神經。故透過紅外線測溫儀,能夠精確的顯示每分每秒的溫度情形,幫助技術的開發研究,改善現有手術方式,如:鑽頭種類、鑽孔頻率、冷卻機制等。
圖:可以於鑽孔時,持續觀測物體的溫度變化(來源:FLIR)
強將公司在紅外線領域耕耘多年,也和各大醫療院所、學術機構有長期的合作關係。除了在SARS和新冠肺炎(Covid-19)疫情期間,不遺餘力地供應各處最高品質的紅外線熱像儀之外,強將也一直與疾管署密切合作。2003年起,便將紅外線測溫技術導入體表溫度監控,協助機場在出入境通道處安裝熱像儀以監測入境者的體表溫度狀況,在國門第一線為全民把關。
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2007年時,將紅外線熱像檢測技術導入醫學領域,協助台大醫學院進行乳癌研究。2015年時,協助高雄醫學院附設醫院及長庚中醫部進行針灸研究,精確觀測人體針灸部位的溫度分佈情形,取得更有效的治療方法。同年新北市八仙樂園不幸發生塵爆,強將公司也提供FLIR紅外線熱像儀,協助台大醫院進行傷者皮膚的移植研究。
圖:視覺化人體皮膚溫度的分布差異(來源:強將)
結論
醫學研究與醫材研發關係到人體的健康,些微數據的差異皆可能影響到最後的結果。非接觸式的紅外線測溫技術,擁有溫度即時呈現、視覺化溫度整體分布的優勢,才能有效地幫助學術研究及產品開發。
參考資料
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