MUNI MED Měření teploty Erik Staffa Biofyzikálni ústav LF MU i TEPLO VS. TEPLOTA Teplota je stavová veličina, která charakterizuje stav termodynamické rovnováhy uvažované soustavy (tělesa) Změna teploty je způsobena přenosem energie (tepla) mezi systémem a okolím, kdy dochází ke změně i vnitřní energie. m u n i MED Tepelná rovnováha a) Mezi tělesy neprobíhá tepelná výměna, QA= QB Tělesa jsou ve vzájemné tepelné rovnováze, mají stejnou teplotu. b) Probíhá tepelná výměna - tělesa mají různou teplotu větší nebo menší teplota podle změny AU výsledná teplota soustavy po nastolení rovnovážného stavu m u n i MED HISTORICKÉ SOUVISLOSTI - 1592(5)- první teploměr- termoskop-G.Galilei (teplotní roztažnost vzduchu) - 1631 - kapalinový teploměr francouzský Lékař J. Rey - 1641 - lihový teploměr - 1650 - první normalizovaná stupnice - 1724 - D.G. Farenheit - rtuťový teploměr s první teplotn stupnicí - 1742 - A. Celsius zavádí Celsiovu stupnici - 1848 - W.Kelvin zavedl termodynamickou stupnici - 1866 - první lékařský teploměr (Thomas Clifford Allbut) Teplotní stupnice * Kelvinova * Celsiova * Fahrenheitova -> OK, absolutní nula y °C = xK + 273,15 y °F = x 9/5 °C + 32 * Reamurova * Rankinova * Newton * Romerova * Delislova Kelvin Celsius Fahrenheit Rankirie Rěaumur 373 I 100 1-212— j 672 i 80—var vody 30— teplota těla 16 — pokojová teplota 0— tání ledu -62—suchý led 157 tuhnutí vzduchu 219 absolutní nula Způsob měření teploty Zprostředkovaně za pomocí teplotních čidel -odporová -termoelektrická - polovodičová -emisivní - radiační - krystalová Další dělení - dotykové - bezdotykové ODPOROVÉ SNÍMAČE - TERMISTOR -Čidlem a tedy převodníkem teploty je (elektrický) odpor - Elektrický odpor je závislý na teplotě (pro převod musíme znát VA charakteristiku - není lineární). -Materiály měrného odporu: Mn, Pt, Ni, Cr, Cu nebo slitiny Rh-Fe, PtRh-Fe, CrNi. -f, . m n^^^^^H Teplotní závislost odporových senzorů teploty MED Termoelektrické snímače - Pracují na principu vzniku termoelektrického napětí v místě (bodě) spojení (svaru) dvou vhodných materiálů s rozdílným termoelektrickým potenciálem. - Vlastnostmi použitých kovů je pak dán i pracovní rozsah měřených teplot. - Seebeckův jev - převod tepelné energie na elektrickou. V teplejší části vodiče mají nositelé náboje větší energii a difundují do chladnějších míst ve větším množství než nositelé z chladnějších míst - Termočlánky jsou složeny (spojené svařením, pájením) vždy ze dvou kovů různého materiálu. V uzavřeném obvodu protéká proud pouze tehdy, pokud mají spoje různou teplotu. Při rozpojení obvodu můžeme naměřit napětí, které bude závislé na rozdílu teplot na spojích Používají se pro rozsah teplot od -50 až do + 650°C U= a . (t2 - tl) termonapětí U = «(t -1^} muni MED muni MED Bimetalový teploměr -teploměr, ve kterém se k měření teploty využívá bimetalový (dvojkovový) pásek složený ze dvou kovů s různými teplotními součiniteli délkové roztažnosti. Při změně teploty se pásek ohýbá a tento pohyb se přenáší na ručku přístroje. 10 m u ni MED kontaktní mereni teploty v lékařství LEKÁRSKY TEPLOMER MAXIMÁLNI (DILATAČNÍ) - rtuťový- kapilára je nad rezervoárem zúžená a po dosažení maximální teploty se přetrhne vlivem kapilárních sil a ukazuje max. dosaženou teplotu, nevýhodou je dlouhá časová konstanta - 3-5 min a nutnost sklepání. Nyní se používá kapalina na bázi Ga, In, Sn a Sb. LÉKAŘSKÝ TEPLOMĚR RYCHLOBĚŽNÝ (DILATAČNÍ) - lihový - kapilára není zaškrcena, teplotu je nutno odečíst během měření, časová konstanta - do 1 min. TEPLOMĚR DIGITÁLNÍ »1* Nařízeni Komise c. 552/2009/ES ze dne 22. června 2009, kterým se meni nařízeni Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1907/2006 o registraci, hodnocení, povolování a omezování chemických látek, pokud jde o přílohu XVII (viz 18a. la v tabulce přílohy), [cit. 2017-12-28]. m u r j i ED KAPALNÉ KRYSTALY • Citlivost - okolo 0,1 °C • Výchozí teplota -teplota, při níž začíná změna barvy • Teplotní interval - 25 - 42 °C • Prostorové rozlišení - množství rozeznatelných barev • Tepelná setrvačnost - doba setrvání barvy po změně teploty • organické sloučeniny: Cholesteryl-nonanoát; Cholesteryl-benzoát; Cholesteryl-oleylkarbonát https://www.googlexom/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fwww.sciencephotoxom%2Fmedia%2F264184°/o2Fview%2Fliquid crystal-thermography-of-a-back-injui78qjsig=AOvVaw0RT6Z8CUxpaMB_E09C$BU8uJst=162^ KBq_ECFQAAAAAdAAAAABAX https://www.google.com/url?sa=i&url=https0/o3A°/o2F°/o2Fwww.scirp.org%2Fhtml%2F7- 1010105_42466.htm&psig=AOvVaw0RT6Z8OJxpaIdB_E09Q8BU&ust=1624443337458000&source=images&cd=vfe&ved=0CAoQj| xq FwoTCLj Aq J KBq_ECFQAAAAAd AAAAABAL 1UMI ED u r j i ED Bezkontaktní metody mg*... _ HISTORICKÉ SOUVISLOSTI ■ 1678 - Christian Hyugens popsal vlnové vlastnosti světla a položil tak základy pro Maxwellovu teorii elamg. záření ■ 1800 - William Herschel objevil při experimentech s viditelným světlem infračervenou oblast záření ■ 1859 - Robert Kirchhoff vytvořil obecnou teorii emise a radiace, definoval absolutně černé těleso jako objekt, který absorbuje a vyzařuje IČ záření ■ 1879 - Joseph Stefan stanovil vztah mezi množstvím energie vyzařované AČT a jeho teplotou ■ 1884 - Ludwig Boltzmann odvodil a popsal matematicky Stefanův experiment o vyzařování AČT m u n i https://www.google.com/url?sa=i&url=https%3A%2F%2Fnirs-rö^ of-the-light-infraroja- |y 2%2F&psig=AOvVaw22hax_BOnLg_NGcLEFhcEI&ust=1624444821486000&source=images&cd=vfe&ved Gq_ECFQAAAAAdAAAAABAj 0CAoQjŘxqFwoTCIjey9e -1893 - Wilhelm Wien empiricky stanovil vztah mezi termodynamickou teplotou a vlnovou délkou AČT, odvodil zákon popisující závislost hustoty vyzařování na vlnové délce -1894 - Max Plaňek zkoumal spektrum záření emitovaného AČT -1900 - Max Plaňek odvodil správný zákon vyzařování AČT -1931 - první komerčně dostupné radiační termometry - 60. léta 20. století - vznik společnosti FLIR Systems Oflir 16 Zápatí prezentace m u ni MED 1970 - první termovizní diagnostické pracoviště v ČR na LF MU (Fakultní dětská nemocnice) - Kamera AGA Termovision, doc. Stavratjev a prof. Holý. «e«*tcké ttřeéhke techniky Infračerveného záření lékařské fakulty UJEP v Brně é6263 Brno, Čer n o pol ní 9 Vedoucí: »ti.MffBr.Mlch«! SUvrotjov, DrSc -1990 - zánik pracoviště a zařízení AGA převedeno pod Biofyzikálni ústav LF MU, až do r. 2000 sloužila kamera nadále k diagnostickým účelům pod prof. Hrazdírou a prof. Holým 17 Zápatí prezentace IDIUNI ED Elektromagnetické spektrum — Vzrůstající frekvence (ŕ) 1024 1022 1020 101S 1016 101J 10? 101ů 10s 10e 104 io2 10 (Hz) zarem gamma rentgenové záření UV IR 10-i& 10-1410-1í 10-in 1Q-8 10" IQ"4 mikrovlny FM AM rádiové vlny dlouhé rádiové vlny 10"2 10 io2 io« io6 ioa (m) 0,8 17 3 LW 8 14 Název Zkratka z angl. Vlnová délka Qim] Krátké IR SWIR 0,9-2,5 Střední IR MWIR 2-5 Dlouhé IR LWIR 7-14 IR-A (760 nm - 1,4 |jm) IR-B (1,4 - 3 |jm) IR-C (3 - 1000 um) m u n i ED Zdroje infračerveného záření • 760 nm - lmm • Ve vakuu se šíří rychlostí světla a platí pro něj stejné zákony jako pro viditelné světlo (lom a odraz, interference,...) • infračervené záření může generovat hmota s teplotou vyšší než je absolutní nula (OK) • velikost zářivého toku generovaného tepelným zdrojem, spektrální složení a směr šíření závisejí na vlastnostech a teplotě zdroje. (zvýšení teploty = vzrůst energie zářivého toku, kratší vlnové délky ) • infračervená radiace je proud fotonů • Pro infračervené záření platí zákony vlnové optiky (odraz, lom,..) m u ni MED Energie fotonu h -c 1,986-10" E........energie fotonup] h........Planckova konstanta [J-s] f.........frekvencefs"1] c.........rychlost svetlafm-s"1] X......... vlnová délka[|im] • pro tepelné zářiče v jeho zorném poli je reprezentován tokem fotonů v infračervené části spektra. muni MED Základní zákony vyzařování Planckův vyzařovací zákon Stefan-Boltzmannův zákon Wienův posunovací zákon Absolutně černé těleso Absolutně černé těleso Proud fotonů pohlcování záření a vyzařování absolutně černého tělesa je vysvětleno Kirchhoffovvm zákonem (podle Gustava Roberta Kirchhoffa, 1824-1887) MUIUI MED Absolutně černé těleso • ideální těleso, které pohlcuje veškerou radiaci na něj dopadající, bez ohledu na vlnovou délku a úhel, pod kterým na těleso dopadá • pokud je AČT zdrojem radiace je ideální absorber i emiter radiace • vyzařuje na všech vlnových délkách při dané teplotě maximální dosažitelnou energii zářivého toku • Pro infračervené záření platí zákony vlnové optiky (odraz, lom,..) Černé těleso •S3 > O sí- .černé těleso selektivní zářič šedé těleso JS í.o- > w E o Q. W černé těleso šedé těleso selektivní zářič vlnová délka vlnová délka m u r j i ED Kirchhoffův zákon v zájmu zachování energie musí být v termodynamické rovnováze emitovaný tok a absorbovaný tok na všech vlnových délkách a ve všech směrech při dané teplotě stejný Koeficienty popisující vlastnosti těles ozářených radiačním tokem: Koeficient pohltivosti (absorpce) - a Koeficient odrazivosti (reflexe) - p Koeficient propustnosti (transmise) -r l = a + r + p ^ ^ pohlcený^^ ^ ^prošlý^ ^ P ^ odrazený^ ^ Kirchhoffův zákon - termodynamická rovnováha tělesa v poli infračerveného záření: absorbovaný výkon [W] a x E[W.nr2] x plocha[m2] z x M[W.rrr2] x plocha[m2] vyzářený výkon [W] E........ozáření, expozice M.......intenzita vyzařování Vztahy mezi jednotlivými zákony Planckův vyzařovací zákon spektrální měrná zářivost Lat TT spektrální intenzita vyzařování J>0O O Y celkový zářivý výkon Me,T o Stefan-Boltzmannův zákon Wienův posunovací zákon m u r j i ED Planckův vyzařovací zákon Max Planck (1858-1947) Planckův vyzařovací zákon • základní zákon tepelného vyzařování AČT • Záření o frekvenci f může být vyzařováno, nebo pohlcováno jen po kvantech energie o velikosti e = h . f. LJT) = £ [W • sr~l • cm'2 • jum~l ] e17 -\ ch Cx — 2hc2, C2 = — L.........spektrální měrná zářivost h........Planckova konstanta 6,6256 ■ 1034[J ■ s] kB....... Boltzmannova konstanta 1,3807 ■ 1 o 23[J ■ K1] c......... rychlost světla 2,9979 ■ 108[m ■ s1] ......1. vyzařovací konstanta 1,191 ■ 1016[W ■ m2] C2......2. vyzařovací konstanta 1,4388 ■ 102[K ■ m] lili u M I MED Planckův vyzařovací zákon - spektrální měrná zářivost L (výkon generovaný z jednotky plochy povrchu zdroje na dané vlnové délce do jednotkového prostorového úhlu) při absolutní teplotě zdroje T [K] v energetickém tvaru - Spektrální intenzita vyzařování absolutně černého tělesa M v energetickém tvaru: MeX (Z, T) = tt- LeX (Z, T)[W • ctn2 • jLon1 ] m u ni MED Planckův vyzařovací zákon spektrální měrná zářivost L (výkon generovaný z jednotky plochy povrchu zdroje na dané vlnové délce do jednotkového prostorového úhlu) při absolutní teplotě zdroje T [K] v energetickém tvaru V grafu jsou vidět křivky spektrální měrné zářivosti [W.sr1.m-2.m-1] pro 3 různé teploty [K]. (300,350 a 400K) Stefan-Boltzmanův zákon 1 j f Jozef Stefan (1835-1893) Ludwig Boltzmann (1844-1906) muni ED Stefan-Boltzmanův zákon • Vyjadřuje intenzitu vyzařování AČT. • Výsledná intenzita vyzařování černého tělesa je úměrná čtvrté mocnině jeho absolutní teploty (T): Me(T) = aeT4[W'Cm~2] • a = 5,6697.108 W.m-2.K-4 • Lze vyjádřit integrací Planckova vyzařovacího zákona: WH = )MeX{X,T)dX = ^4tjTa= aer[W-cm-2] J0 15c n Stefan-Boltzmanův zákon 150 200 250 300 350 400 Teplota [K] Závislost celkového zářivého výkonu [mW.cnr2] na teplotě [K. m u n i ED Wienův posunovací zákon Wienův posunovací zákon maximum spektrální intenzity vyzařování se mění v závislosti na teplotě, odpovídající vlnovou délku lze stanovit vyhledáním lokálního extrému odpovídajících funkcí dMeÁ(Ä,T) dÁ = 0 => ýlímx • T = 2898 [[Mn ■ K] • z toho vyplývá, že čím je těleso teplejší, tím vyzařuje na kratších vlnových délkách a tedy na vyšších frekvencích To znamená, že např. člověk při běžné teplotě 37°C; která odpovídá termodynamické teplotě 310K ( vyzařuje elektromagnetické záření s vlnovou délkou x^^, = = ^jjjj—m = 9,35 . A to odpovídá (jak se dalo předpokládat) tepelnému zářeni'. m u ni MED Wienův posunovací zákon Emisivita - £ Me,M,T) zdroje A ČT vyjadřuje zhoršení vyzařovacích vlastností zdroje ve srovnání s absolutně černým tělesem koeficient emisivitv nabývá hodnot 0 až 1. koeficient emisivity je závislý na: - typu materiálu zdroje - vlastnostech povrchu zdroje - vlnové délce - teplotě materiálu - směru vyzařování m u n i MED Koeficient emisivity materiál teplota v °C emisivita kůže lidská 32 0,98 dřevo 17 0,98 voda destilovaná 20 0,96 cihla (červená, hrubá) 20 0,88-0,93 papír bílý 20 0,7-0,9 voda sníh -10 0,85 titan leštěný 1000 0,36 stříbro leštěné 100 0,03 Detekce infračerveného záření spektrum infračerveného záření závisí od teploty vyzařujícího tělesa a jeho okolí - rozsah jednotlivých zařízení 1 r <-^ <-► MWIR LWIR m u ni Vlnová délka (^im) Konstrukce • IR radiometrické systémy pracují na principu srovnávání neznámé měřené intenzity vyzařování snímaného objektu se známou intenzitou vyzařování vnitřního referenčního zdroje • systém vyhodnocuje diferenci mezi zářivým tokem snímaného objektu a zářivým tokem referenčního zdroje • detektor je střídavě ozařován radiačním signálem ze snímaného objektu a radiačním signálem od optického modulátoru - referenčního zdroje • zavádění referenčního signálu časově odpovídá zpětnému běhu optických rozkladových prvků skeneru do výchozích bodů řádku, snímku m U l\l I MED Detektory - detektor IR záření v infrazobrazovacích systémech převádí zářivou energii na jiné formy energie (na elektrický signál) IR detektory J selektivní (fotonové) neselektivní (tepelné) r bolometricke m i kro-bolometricke mozaikové Selektivní - fotonové detektory využívají přímé přeměny dopadajícího záření na elektrický náboj, elektrický proud kvantové detektory jsou polovodičové systémy (tellurid rtuťnokademnatý HgCdTe) dopadající záření přímo excituje elektrony jejich počet a tedy i velikost výstupního elektrického signálu je úměrný intenzitě záření nutnost chlazení Quantum Detectors I T Ť T * 1 mimi annacann Un cooled (Room temperature) Cooled (Wording tempentturei muni ED Selektivní - fotonové detektory Základem je fotoelektrický jev: je-li energie elektronu ve valenčním pásmu, která mu byla předána fotonem záření, dostatečná k překonání zakázaného pásma Qg, elektron opustí valenční pásmo a pohybuje se v pásmu vodivostním (vznik párů elektron-díra). Minimální energie fotonu (vlnová délka) je dána šířkou zakázaného pásma. g Ac........mezní vlnová délka Qg.......zakázané pásmo energie [eV] m u ni MED Bolometrické detektory tepelné detektory v závislosti na ohřátí (absorpce energie IČ záření) se mění vlastnosti materiálů (elektrický odpor detektorů) charakteristická veličina: teplotní součinitel odporu a: odpor elektrických vodiču s rostoucí teplotou stoupá: a má kladnou hodnotu Mikrobolometrické mozaikové detektory - paralelní uspořádání mikrobolometrických elementů do detekčních mozaik (např. 320x240). - struktura je: - tepelně izolována od prostředí - tepelně stabilizována (termoelektrické chlazení na pokojovou teplotu) - uzavřená do vakuovaného pouzdra se vstupním oknem např. z germania. • každý element je izolován od sousedního, aby se vzájemně neovlivňovali • zamezení ztrátě rozlišovací schopnosti • eliminace vlivu interní radiace = • automatický teplotní kompenzační systém • přesné senzory teploty • referenční tepelný zdroj Vybavení pro měření IR na Biofyzikálnímu ústavu LF MU, Brno Fluke Ti30 FLIR ONE gen 2 Seek Thermal Für i7 Dias CS 500 FLIR B200 Workswell WIC-640 Infratec VarioCam HD TERMOGRAM Rozlišení termogramů A. 160x120 B. 320x240 C. 640x480 D. 640x512 fotonový InSb E. 1344x784 fotonový mu n i ED Hodnocení termogramů MED Využití v průmyslu, stavebnictví a energetice muni MED Tepelné izolace Biofyzikálni ústav LF MU Uzávěr vodovodního Dotrubí muni MED Inspekce materiálů MUNI ED 85.1 °C Chybný elektrický rozvod - inspekce 80 7q "Electrical fault" by Hotflashhome - Own work. Licensed under CC BY-SA 3.0 via Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.Org/wiki/File:Electrical_fault.jpg#medi aviewer/File:Electrical_fault.jpg 60 51.2 Vadný elektrický kontakt http://bradyinfrared.com/wp-content/uploads/2011/03/electrical-panel-scans.jpg Potravinářství https://www.flir.com/globalassets/industrial/discover/industrial/thermal- Sledování nedopečených potravin na lince Sledování propečenosti hamburgerů ima9|n9-cameras-|n-^^ https://www.flir.com/globalassets/industrial/discover/industrial/thermal https://www.flir.com/globalassets/industrial/discover/industrial/thermal -imaging-cameras-in-the-food-industry/food-02.png -imaging-cameras-in-the-food-industry/food-04.png 57 mu ni MED Potravinářství Vlevo otlaky chladnější než „zdravé" jablko Varith et alv 2003). 58 Zápatí prezentace Infrared termography of fresh meat after time t=0 sec. (above) and 29 hours (below). The calculus line is indicated by the white line. a b c d e Využití IRT ve veterinární medicíně Kontrola přiměřeného utažení obvazu - první případ jeho nadměrné utažení se zamezením proudění krve do končetiny snímky použity z prospektů firmy FLIR mu ni MED Využití v medicíně muni MED Výhody bezkontaktní termografie - neinvazivnost - jednoduchost - bezpečnost pro pacienta i obsluhu - nízká cena vyšetření Nevýhody bezkontaktní termografie - Příprava pacienta a parametry okolního prostředí (ordinace) - Emisivita a povrch snímaného objektu - Rozdílná hodnota teploty jednotlivých částí těla v rámci populace - variabilita - Srovnávací metoda - Měření pouze povrchové teploty m U l\l i MED •chorobou postihnuté místo vydává jiné množství tepla než okolité zdravé tkáně •na termogramu se to projeví změnou v rozdělení teploty tělesného povrchu, co může být hodnoceno jako nespecifický příznak nemoci •Neochlupený a suchý povrch lidského těla se chová jako téměř dokonalé černé těleso a to nezávisle na barvě pokožky - nutné dodržet protokol měření pacienta! M u N i MED Monitorování zvýšené teploty / horečky • termovizní kontroly na letištích (chřipkové epidemie) m u ni MED WNES.CZ I ZPRAVODAJSTVÍ uomaci Domácí Zahraničí Krimi Kraje Ekonomika Kultura Finance — voiDy Názory Koronavirus MeaiaMUD naiu iuu lei cesKe egypioiogie bpeciaiyucima ctenaru Duka trvá na omluvě, žene náznak orálního sexu k Ústavnímu soudu Francouzský prezident ztrácí oblibu i voliče. V regionech ho poráží Le Penová Kdo staví dům, musí si připlatit. Kvůli \ prudkému nárůstu cen nestačí hypotéky Zbraň nemocnic proti zavlečení covidu-19? Termokamery. Jenže neměří všude ©22. záři 2020 19:58 O * ft Q Ministerstvo zdravotnictví v březnu objednalo 520 termokamer, které měly pomoci proti zavlečení covidu-19 do českých nemocnic. Kamery už sice do jednotlivých zařízení dorazily, ani po půl roce však nefungují zdaleka všude. Teplotu příchozím pacientům zatím měří u vchodů do čtyř z devíti fakultních nemocnic. Se Zemanem jsem nemluvil od Vrbětic, řekl Prymula. Byl o něj zájem do voleb 9 m u r j i ED Metodika aplikace pro screening horečky 70 Bezkontaktní termografie (IRT) - metodika aplikace pro screening horečky IRT měření doporučujeme provádět optimálně dle standardu ISO 11 IEC £0601-2-59:2017 Particular requirements for Hie basic safety and safety Essential Performance of Screening Thermographs for Human temperature screening". Z tohoto standardu i z dalších zkušeností naše doporučení vycházejí. Vedle toho doporučujeme se seznámit s přiloženými odbornými články. Jde o reakci na tzv. prasečí chřipku a SARS publikovanou již dříve a zcela současné vyjádřeni k pandemii od odborníků z European Association of Thermology {EAT): Fever screening and infrared thermal imaging: concerns and guidelines. JB Mercer, EFJ Ring. Thermology international 2009; 19: 67-69 hfrarec the-ncg-apby for nass fev='5C'eerhg: rep=5:irg tie ni:tak=: of the ^ast? KJ Howell, J Mercer, RE Smith, Thermology International, 2020, SO, 1 Obecná doporučení jsou použitelná za předpokladu, že se uživatel seznámil s manuálem pro použití přístroje pro IRT, tedy ovládá jeho základní funkce. Doporučení mohou být mírně modifikována dle typu přístroje. • V optimálním případě by IRT přístroj měl být před použitím kalibrová n (resp. pro něj přesně zjištěna systematická chyba měření) pomocí tzv. modelu černého tělesa [či jiného zdroje o definované teplotě — ideálně 37 "C—a emisivitě za standardních podmínek měření. Mohlo by jít improvizovaně i o termastatovanau matně černou nádobu s vedou o známé teplotě aped.). Kalibraci provádí výrobce, ale někdy nemusí být správná či platná. Pokud kalibraci provést nelze, je nutno počítat se systematickou chybou měření, kterou lze bez kalibrace odhadnout jen intuitivně po větším počtu měření. • Je nutná teplotní aklimatizace IRT přístroje [rychlým změnám okolní teploty během měření je nutno se vyhýbat, protože mohou ovlivnit průběh měřeni}. • Nezávisle na předchozím je nutná časová stabilizace přístroje po zapnutí [čas nutný pra teplotní stabilizaci čipu, 5-10 min dle typu přístroje^ i když měříme vždy za stejné teploty 1] • Výhodou je měření v módu nastavení prahové detekované teploty [tedy barevné odlišení objektů o teplotě vyšší než zvolené; pozorná deklarovanou citlivost měření, viz též kalibrace IRT). • Nastavení funkce vyhledání nejteplejsího místa v ROI (region of interest). Toto by mělo být nalezeno v pozici vnitrního očního koutku, viz literární zdroje. Kvalitnější přístroje toto umí provést automaticky, aleje třeba dbát o kontrolu správnosti. Podpořeno projektem specifického výzkumu MUNI/A/1369/2019 Brno, 2020, V Bernard, E Staffa, V Momsteinr Biofyzikálni ústav LF MU, vbemard@med.muni.cz M U f J I MED Příklad vhodného a nevhodného postupu měřeni a analýzy IRT snímku: Příklad vhodného měřeni teploty osoby použitím IRT snímku obličeje a úpravou radiometrických parametrů- Celkový rozsah 30,0 - 38,0 "C, neutrální pozadí, teplotní „alarm" nad prahem 32,0 *C. Měření teploty pomocí výběru ROI a pevného bodu. Bodové měření ve vnitřním koutku oka. m x Přiklad nevyhovující velikosti monitorované osoby na IRT snímku, nevhodná pozice osoby vůči objektivu. m u r j i ED WORKSWELL MEDICAL SERIES MEDICAS SCREENING INFEKČNÍCH CHOROB TERMOKAMEROU Společnost Workswell reaguje na vysoké riziko globálního šíření infekčních chorob (aktuálně ve spojení s corona vírem) a investovala prostředky na vybudování termovizního plug& play systému s názvem Workswell MEDICAS. Systém disponuje vysokou přesností měření teploty (ta je zajištěna kontinuální rekalibrací s pomocí černého tělesa, které je součástí systému) a také teplotní citlivostí 30mK. K termokameře stačí připojit monitor a klávesnici a vseje připravené k použití. <£f DETEKCE HOREČKY % VYSOKÉ ROZLIŠENÍ S MĚŘENÍ TEPLOTY £ MOBILNÍ A PŘENOSNÉ Q TERMÁLNÍ A RGB KAMERA Ulil REALTIME ANALÝZA M u NI MED https://workswell.cz/infrakamera-pro-screening-onemocneni-infekce-nejen-na-letiste/ Historie termografie - Počátky v 50. letech 20. století Voi. 38, No. 6 THERMOGRAPHY IN BURN INJURY Fio. 1. Position of palicni in relationship to thermograph machine is shown during scanning of a burn patient. Sportovní medicína b. right foot P31 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666506920300420 MUNI ED Fyzioterapie Tendiopatie achilovy slachy Infrared thermography in the diagnosis of Achilles tendinitis. A randomized double-blind pilot clinical trial MUNI ED -Zhmoždění loktu 75 Zápatí prezentace MU NI MED before provocation after provocation zánět v oblasti lůžka nehtu palce Sledování antihistaminické aktivity Stimulace a sledování teploty pomocí kapsaicin u 0 ^^^^^^^ ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ II A \ Vil |^^| ■ V V 0 1) | ^^sMbW V i ml, IkV < i> vil Oftalmologie Skleritida (zánět bělimy) - vyšši teplota Keratitida (zánět rohovky oka) - nižší teplota Rosario Gulias-Caňizo 1 , Maria Elisa Rodrígucz-Malagcm 1 , Lnubctte Botdlo-Gonjtález 2, Valeria Bdden-Rcyes z, Francisco Amparo 2 and Manuel Garza-Leon 2'*© Detekce karcinom prsu "BreastCancerRightSamplel" by Philiphoekstra (talk) (Uploads) - Transferred from en.wikipedia to Commons.. Licensed under Public Domain via Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.Org/wiki/File:BreastCancerRightSamplel.jpg#mediaviewer/File:BreastCancerRightSamplel.jpg Dynamická termografie MUNI MED National Taiwan University - Imaging center MUNI MED Pre-operative Deep inferior epigastric artery Post-operative Internal mammary "artery TS Inferior epigastric artery Visualization of perforating blood vessels with dynamic IR-thermography •1- n *-V _1 Pre-cooling \ n i 5 mm recovery j M 328 -32 E 32 4 32.2 -32.0 ■ 31 6 -31 B 31 4 31 2 31 O -MS JO s - perforating blood vessel Mercer J. Medical Imaging Research Group, Department of Clinical Medicine, Faculty of Health Sciences, UiT - The Arctic University of Norway, Troms0 MUNI ED Infrared thermal imaging and autologous breast reconstruction surgery 6 dní po resekci Efekt prolnutí snímků Mercer J. Medical Imaging Research Group, Department of Clinical Medicine, Faculty of Health Sciences, UiT - The Arctic University of Norway, Troms0 http://www.medical-thermography.com/IMAGE%20GALLERY/bilde%205.jpg MUNI ED Termoablace tkáně - ireverzibilní elektroporace spolupráce Biofyzikálni ústav LF MU Radiologická klinika FN Brno Termoablace tkáně - ireverzibilní elektroporace Ischemická choroba dolních končetin Pacienti s diabetem mellitus II. typu Teplota končetin u zdravé populace: průměrný rozdíl < 0,5 °C Příklad končetinové ischémie • Muž 46 let, kuřák • Klaudikace 200m, přítomny klidové bolesti • Pulsace: bilat. AF+, AP+, LDK: ADP+, ATP+, PDK: ADP+, ATP+ muni MED Hodnocení revaskularizace dolních končetin Revaskularizace pomocí endovaskulární intervence • Hospitalizace indikována na základě klaudikací a CTAg vyšetření • Termogram pořízen při hospitalizaci pacienta a dva dny po zákroku • Zároveň stanovena hodnota ABI (index kotník-paže), > 0,9 • Pozorovány byly změny mezi končetinami po revaskularizačním zákroku lliac artery- Femoral artery Catheter Demografická data pacientů Pohlaví Muži 14(66.7%) Ženy 7 (33,3 %) Priuiiěmý věk 66.2 ± 19.7 Věkový rozsah 47 až 76 Kouření 17 (81.0%) Diabetes mellitus 6 (28,6 %) Q Systolic pressure recorded in the brachial artery of the ai Q Ultrasound device amplifies the sound of arterial blood flow Balloon/stem Balloon/stent positioned expanded C Heatthwise incorporated Blood pressure cuff Q Systolic pressure sequentially recorded in of the ankle after each arterial flow is located Q Sound of arterial blood flow located in ankle Poiintot TibUI Ai tri» Ultra wund Dní f https://myhealth.alberta.ca/Hea Ith/JayoutsA^^ http://www.bpac.org.nz/BPJ/2014/April/img/systolic-pressure.jpg MUNI ED PDK: prům. T= 30,8 °C LDK: prům. T= 31,5 °C Výsledky - klinická část PTA PDK: prům. T= 33,3 °C LDK: prům. T= 30,9 °C prum. LDK: prům. T= 29,6 °C PDK: prům. T= 31,6 °C LDK: prům. T= 28,0 °C muni ED Hodnocení revaskularizace dolních končetin Angiochirurgická revaskularizace (bypass) Demografická data pacientů Pohlaví Hospitalizace indikována na základě klaudikací a CTAg Muži 9 (64,3 %) vyšetření Ženy 5 (35.7 %) Termogram pořízen při hospitalizaci pacienta a dva dny po Průměrný věk 67,8 ±5,7 zákroku Věkový rozsah 59 až 82 Zároveň stanovena hodnota ABI (index kotník-paže), > 0,9 Kouření 9 (64,3 %) a hodnota transkutánní tenze kyslíku (TcP02) Diabetes niellitus 7 (50,0 %) • Pozorovány byly změny mezi končetinami po revaskularizačním zákroku M U NI MED Kazuistika: dlouhodobé sledování pacienta s DM II. Muž 76 let, DM II, nekuřák Klaudikace a klid. bolesti neuvádí Pulsace: bilat. UZ a. dorsalis pedis (ADP) Sledován v období 12 měsíců Obr. A: průměrný rozdíl teplot AT= 1,8 °C mezi LDK a PDK Obr C - malý defekt na palci (nehtové lůžko) LDK Obr E-^F revaskularizace PTA (palec LDK zhojení) Obr. F - teplejší ložisko paty LDK (dekubitus 1. stadium, po 2 měsících vznik defektu) M U NI MED Kazuistika: končetina s defektem • Muž 68 let, DM II. • Defekt palce PDK • Bez klaudikací a klid. bolestí • Pulsace bilat. AF+, AP+, ADP+, UZ ATP+ Raynauduv syndrom 2 iniu recovery 4 mill recovery <&k sat 6inin recovery 8 min recovery 10 min recovery MUNI ED Nerve block and hand Injury Nerve block left median nerve Stab injury (red circle) http://www.medical-thermography.com/IMAGE%20GALLERY/bilde%207.jpg spolupráce Biofyzikálni ústav LF Dětská neurologická klinika, FN Brno Paréza n. ulnaris Lil prům 32,3 °C Li2 prům 29,7 °C spolupráce Biofyzikálni ústav LF Chirurgická klinika, FN Brno Resekce karcinomu tlustého střeva Proximal bowel transected /A V-:"' Indocyaninová zeleň (ICG) absorbuje světlo v oblasti přibližně 800 nm a emituje fluorescenci kolem 840 nm, což je zachytitelné infračervenou kamerou. httD://us.diaQnostiCQreenxom/wp