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Wärmebildtechnik beim Screening auf erhöhte Körpertemperatur

Die Wärmebildkameras von FLIR können ein nützliches, effizientes Werkzeug sein, um Menschen auf Zeichen erhöhter Hauttemperatur zu screenen.

Leider eignet sich nicht jede Wärmebildkamera für diesen Zweck. Um verarbeitbare Daten zu erhalten, benötigt man eine ausreichende Wärmebildauflösung und Messgenauigkeit sowie die richtige Vorbereitung und Scan-Methode.

Um Klarheit über die bewährten Methoden für diese kontaktlose Screening-Option zu schaffen, bietet FLIR die folgenden Antworten auf häufig gestellte Fragen an.

Fragen

F: Können FLIR-Kameras dafür verwendet werden, ein Virus wie das neuartige Coronavirus (COVID-19) zu erkennen?

Antwort: Nein

Wärmebildkameras lassen sich nicht dafür verwenden, eine Infektion zu erkennen oder gar zu diagnostizieren. Jedoch werden Wärmebildkameras von FLIR heutzutage an öffentlichen Orten wie Flughäfen und Krankenhäusern sowie von wichtigen Dienstleistern im Bereich Herstellung und Versand als wirksames Werkzeug zum Messen der Hautoberflächentemperatur verwendet. Personen, bei denen eine erhöhte Hauttemperatur festgestellt wird, können sodann von medizinischen Fachkräften mithilfe weiterer Instrumente, wie zum Beispiel einem Fieberthermometer, untersucht werden.

F: Wie funktioniert Wärmebildtechnik?

Antwort:

Die Wärmebildkameras von FLIR erkennen Wärmestrahlung und können verwendet werden, um die Oberflächentemperatur von Gegenständen und Personen zu messen. Dank dieser Fähigkeit werden Wärmebildkameras von FLIR üblicherweise als kontaktloses Screening-Tool verwendet, um Unterschiede in der Hautoberflächentemperatur sowie Änderungen im Muster zu erkennen. Tatsächlich ist FLIR bei der US-Behörde für Lebens- und Arzneimittel (FDA, Food and Drug Administration) registriert und bietet verschiedene seiner Wärmebildprodukte an, um in Verbindung mit zusätzlichen Screening-Tools auf erhöhte Hauttemperatur zu screenen.

F: Wie sollten Benutzer die Wärmebildkameras für das Screening der Hauttemperatur verwenden?

Antwort:

Hier kommen mehrere Tipps, um eine optimale Messleistung mit einer Wärmebildkamera von FLIR zu erzielen:

  • Die Kameranutzer sollten Personen einzeln screenen, um nach abweichenden Temperaturwerten zu suchen.
  • Kameranutzer sollten die Temperatur am Tränenkanal (innerer Augenwinkel) messen, da die dortige Temperatur der menschlichen Kernkörpertemperatur am nächsten kommt.
  • Ein Kameranutzer, der eine Person mit erhöhter Körpertemperatur ausfindig macht, sollte darum bitten, dass diese Person mit einem Gerät speziell für die Messung der Körpertemperatur, zum Beispiel einem Fieberthermometer, untersucht wird.

F: Welche Produkte verkauft FLIR für das Screening auf erhöhte Körpertemperatur?

Antwort:

Die folgenden, unten stehenden Wärmebildkameras und kontaktlosen Thermometer von FLIR sind bei der US-Behörde für Lebens- und Arzneimittel dafür registriert, Unterschiede bei der Hautoberflächentemperatur zu erkennen.

Tragbare Wärmebildkameras

Fest installierte Wärmebildkameras

Infrarot-Thermometer

  • Extech IR200

F: Was ist der Screening-Modus?

Antwort:

Bestimmte FLIR-Kameras haben einen Screening-Modus, der einen Alarm ausgibt, wenn ein Gegenstand oder eine Person eine erhöhte Temperatur im Vergleich zu dem Durchschnittswert einer Vergleichsgruppe aufweist. Der Screening-Modus ist keine absolute Temperaturmessung. Beim Aktivieren des Screening-Modus erscheinen auf der Kamera-Anzeige ein Messkasten und Screening-Daten, die Folgendes umfassen:

  • Durchschnittlicher Temperaturwert der Vergleichsgruppe
  • Grenztemperaturwert, bei dem ein Alarm ausgegeben wird
  • Gemessene Temperatur

Im Screening-Modus speichert der Benutzer die Hauttemperaturdaten von zehn Personen an der Prüfstelle, um den durchschnittlichen Temperaturwert der Vergleichsgruppe festzulegen.  Dann legt der Benutzer den Grenztemperaturwert fest, bei dem ein Alarm ausgegeben wird, indem er einen Deltawert ansetzt, der üblicherweise zwischen 1°C und 3°C liegt. Das ergibt eine Grenztemperatur, die 1-3 °C höher liegt als der durchschnittliche Temperaturwert der Vergleichsgruppe. Dann wird jede Person einzeln untersucht und ihre gemessene Temperatur wird mit dem Grenztemperaturwert verglichen.

Der durchschnittliche Temperaturwert der Vergleichsgruppe sollte während der Dauer des Screenings immer wieder aktualisiert werden. Dadurch werden im Screening-Modus die vielen potenziell unterschiedlichen Temperaturwerte im Laufe eines Tages berücksichtigt, einschließlich der Schwankungen bei der durchschnittlichen Körpertemperatur von Personen aufgrund von natürlichen Umgebungsbedingungen wie zum Beispiel Temperaturänderungen. Der Screening-Modus macht es weniger notwendig, über den Tag hinweg mit absoluter Genauigkeit zu messen, und er kalibriert sich sogar selbst, um potenzielle Fehler bei der absoluten Genauigkeit zu beseitigen, die von Kamera zu Kamera auftreten können.

FLIR-Kameras mit Screening-Modus sind bei Raumtemperatur äußerst stabil, wodurch sie sich für diese Art der Verwendung sehr gut eignen. Zu den Kameras mit Screening-Modus gehören:

Tragbare Wärmebildkameras

Fest installierte Wärmebildkameras

F: Wie nahe muss man den Personen sein, um jemanden mit erhöhter Temperatur ausfindig machen zu können?

Antwort:

Um eine zuverlässige Temperaturmessung zu erzielen, wird empfohlen, dass die Kamera dem vorgesehenen Screening-Ziel so nahe wie möglich ist (unter Berücksichtigung des Mindestabstands zum Scharfstellen). Der Standort der Kamera erfordert möglicherweise ein anderes Objektiv. Zum Beispiel empfiehlt FLIR ein Teleobjektiv, wenn der Benutzer die Kamera in beträchtlicher Distanz aufstellen möchte. Daher ist die Entfernung zum Screening-Ziel eine wichtige Überlegung, ebenso wie die Schärfeneinstellung.

Es ist wichtig, dass die Kamera so eingestellt wird, dass sie während des Screenings auf alle Screening-Ziele scharf stellt und so ein gutes Bild erzeugt. Zusätzlich zur Schärfeneinstellung hängt ein gutes Bild noch von mehreren weiteren Funktionen und Einstellungen ab. Dabei wirken sich bestimmte Funktionen und Einstellungen stärker auf das Bild aus als andere. Zu den Funktionen und Einstellungen, die der Benutzer einstellen und/oder anpassen muss, gehören die Folgenden:

  • Schärfeneinstellung der Infrarotkamera
  • Einstellung des Infrarotbildes (automatisch oder manuell)
  • Auswahl eines geeigneten Temperaturbereichs
  • Auswahl einer geeigneten Farbpalette
  • Änderung der Messparameter
  • Durchführung einer Abweichungskorrektur

Beim kontaktlosen FLIR-Thermometer (siehe unten stehenden Abschnitt zu kontaktlosen Thermometern) beträgt die optimale Messdistanz 5 bis 15 cm.

F: Wie genau sind die Wärmebildkameras?

Antwort:

FLIR-Wärmebildkameras „sehen“ bzw. erkennen Temperaturunterschiede mit Temperaturmessungen zwischen -20 °C und 2.000 °C). Die Genauigkeit eines Standardproduktes von FLIR liegt bei ±2 °C bzw. 2 % der Temperaturmessung bei 30 °C Umgebungstemperatur und gilt für alle Temperaturbereiche, die das Produkt misst, sowie für all die vielen Verwendungszwecke.

Die FLIR-Wärmebildkamera mit Screening-Modus kann eine Genauigkeit von ±0,5 °C bei 37 °C erreichen. Das wird ermöglicht, wenn die Kamera in einer stabilen Umgebung eingesetzt wird, nur Menschen gescreent werden und die Vergleichswerte während des Screenings einer Menschengruppe immer wieder aktualisiert werden.

Es ist wichtig anzumerken, dass viele Faktoren sich auf die Genauigkeit von Wärmebildkameras auswirken können, wie zum Beispiel Schärfeneinstellung, Entfernung, Emissivität des Ziels, die Umgebung und die Geschwindigkeit, mit der die Temperaturen erreicht werden.

*  Die Emissivität eines Ziels ist seine Fähigkeit, Wärmestrahlung abzugeben.
   Zum Beispiel besitzen Keramiktassen, Kleidung und sogar die menschliche Haut eine hohe Emissivität,
   während polierte Materialien eine niedrige Emissivität besitzen.

F: Brauche ich einen schwarzen Körper für ein Screening auf erhöhte Körpertemperatur?

Antwort:

Die Verwendung eines schwarzen Körpers beim Screening auf erhöhte Körpertemperaturen hat Vor- und Nachteile. Einen schwarzen Körper in das Sichtfeld der Kamera zu bringen kann die Systemleistung bei diesem Verwendungszweck verbessern. FLIR-Wärmebildkameras unterstützen diese Konfiguration.

FLIR bietet jedoch Wärmebildkameras mit Temperatur-Screening-Modus, die nicht die Verwendung eines schwarzen Körpers erfordern. Die tragbaren Versionen dieser Produkte haben den vollen Funktionsumfang, reduzieren mögliche Fehler auf ein Minimum und sorgen für größtmögliche Flexibilität und Mobilität. Dadurch werden im Screening-Modus die vielen potenziell unterschiedlichen Temperaturwerte im Laufe eines Tages berücksichtigt, einschließlich der Schwankungen bei der durchschnittlichen Körpertemperatur einer Person aufgrund von natürlichen Umgebungsbedingungen. Der Screening-Modus reduziert die Schwankungen bei der absoluten Genauigkeit im Laufe des Tages und berücksichtigt sogar potenzielle Schwankungen bei der absoluten Genauigkeit, die von Kamera zu Kamera auftreten können.

Ganz im Gegenteil kann die Verwendung eines schwarzen Körpers beim Screening auf erhöhte Hauttemperatur gewisse Schwierigkeiten mit sich bringen. Da sind zunächst die Kosten und die Komplexität durch das Hinzufügen zusätzlicher Hardware zu der Lösung. Die Integration eines schwarzen Körpers in ein System führt dazu, dass die Montage, der Betrieb und letztlich die Wartung des Systems komplexer werden. Solch ein Zusatz eröffnet bei der Gesamtlösung eine andere potenzielle Fehlerquelle.

Das richtige Scharfstellen auf den schwarzen Körper ist entscheidend dafür, genaue Messungen zu erzielen. Damit ein schwarzer Körper eine Wirkung hat, muss er im selben Bereich aufgestellt werden wie die Person, die gescreent wird. Ein schwarzer Körper, der deutlich näher oder weiter entfernt ist als die Person, die gescreent wird, befindet sich außerhalb des Schärfebereichs und kann daher nicht als genaue Referenzgröße dienen.

Wenn die Screening-Lösung letztlich doch die Verwendung eines schwarzen Körpers einschließt, empfiehlt FLIR die Einhaltung folgender Voraussetzungen, wie sie unter ISO/TR 13154:2017 festgelegt sind:

  • Die Kamera des screenenden Thermografen muss sowohl horizontal als auch vertikal senkrecht zum Gesicht der gescreenten Person stehen, sodass der innere Augenwinkel beider Augen gleichzeitig abgebildet werden kann.
  • Die gescreente Person und die externe Temperatur-Referenzquelle müssen sich im Verhältnis zur Kamera in der richtigen Position und Ausrichtung befinden, damit die richtige Entfernung zum Scharfstellen, die richtige Tiefenschärfe und Bilderfassung gegeben sind. Es muss sichergestellt werden, dass die gescreente Person sich in dieser richtigen Position befindet, z. B. durch einen Stuhl oder Bodenmarkierungen. Personen in Rollstühlen müssen in besonderer Weise berücksichtigt werden.
  • Der Hintergrund und, falls vorhanden, die Seitenwände, vor denen eine Person gescreent wird, müssen thermisch einheitlich sein, eine hohe Emissivität besitzen (nicht reflektierend im Infrarotbereich) und eine helle Farbe haben (visuelles Spektrum).
  • Der Benutzer muss eine Position einnehmen, von der aus er die gescreente Person und die Anzeige des screenenden Thermografen deutlich sehen kann. Der Benutzer muss möglicherweise die Position der Person etwas korrigieren. Der Benutzer muss auch so positioniert sein, dass er bei Bedarf Personen zu dem sekundären Screening-Bereich dirigieren kann.
  • Benutzer müssen daraufhin geprüft werden, ob sie in der Lage sind, die Farben der Regenbogenskala des screenenden Thermografen zu erkennen.

F: Müssen Personen, die Ihre Kameras nutzen, zertifiziert/ausgebildet sein, um die Bilder und Daten richtig interpretieren zu können?

Antwort:

FLIR empfiehlt, dass Benutzer von Wärmebildkameras mindestens ein Zertifikat der Stufe 1 für Wärmebildtechnik erwerben, und zwar durch zertifizierte Thermografiekurse, die z.B. das „Infrared Training Center“ (Infrarot-Schulungszentrum) anbietet. Diese stellen zwar weder eine medizinische Schulung noch ein medizinisches Zertifikat dar, doch vermitteln sie ein grundlegendes Verständnis für Thermografie. Das „Infrared Training Center“ bietet Schulungen für Fortgeschrittene an.

Weitere Informationen finden Sie unter

F: Können Sie ein paar Unternehmen, Organisationen und Flughäfen nennen, die Ihre Produkte gekauft haben?

Antwort:

Zwar dürfen wir keine Kundennamen nennen oder Informationen zu unseren aktuellen Verkäufen geben, doch wir können sagen, dass unsere Wärmebildkameras von Kunden an Einreisehäfen und Standorten mit sehr viel Verkehr in mehreren Ländern genutzt werden. Dazu gehören die USA, China, Hong Kong, Taiwan, Singapur, Südkorea, Thailand, die Philippinen und Malaysia.

F: Wie lange verkauft FLIR schon Wärmebildkameras und kontaktlose Thermometer für das Screening auf erhöhte Hauttemperatur?

Antwort:

FLIR hat während des SARS-Ausbruchs im Jahr 2003 einen Anstieg bei der Nutzung von Wärmebildkameras für das Screening der Hauttemperatur festgestellt.

F: Wie nutzen Sie kontaktlose Thermometer für das Screening auf erhöhte Hauttemperatur?

Antwort:

FLIR verkauft unter unserer Marke Extech ein kontaktloses, tragbares Infrarot-Thermometer. Kontaktlose Thermometer werden in erster Linie in tragbarer Form genutzt, um die Stirn einer Person zu screenen. Der Benutzer hält das kontaktlose Gerät aus einer Entfernung von 5 bis 15 cm in Richtung der zu screenenden Person; das Thermometer kann Temperaturen von 32 °C bis 42,5 °C messen).

F: Welche Mindestspezifikationen gelten für das kontaktlose Thermometer?

Antwort:

Zu den Anforderungen für ein kontaktloses Thermometer gehören:

  • Kontaktloses Infrarot-Thermometer/Kontaktlose Waffe – Messung am menschlichen Körper
  • Produkt muss ein CE-Kennzeichen oder das Kennzeichen USFDA 510k haben
  • Produkt muss gemäß ISO 13485 oder einer gleichwertigen Norm gefertigt werden
  • Produkt muss EU-Normen, ISO 9001 oder einer gleichwertigen Norm entsprechen

Bei kontaktlosen Thermometern von FLIR alarmiert ein einstellbarer Alarm den Benutzer – entweder visuell oder akustisch –, wenn die Temperatur den programmierten Grenzwert überschreitet. Das kontaktlose Thermometer hat eine große hintergrundbeleuchtete LCD-Anzeige, um Temperaturen anzuzeigen.Das empfohlene kontaktlose FLIR-Thermometer wurde auf eine Genauigkeit von 0,3 °C mit einer Auflösung von 0,1 °C kalibriert.