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热成像技术到底能不能防控疫情?

热成像技术到底能不能防控疫情?

Aaron Pressman 2020-04-29
即使热成像摄像机能准确测量一个人的体温,这并不意味着它能检测出对方是否携带了病毒。

17年前的非典,让体温检测在亚洲成为进出公共场所的惯常模式,而17年后,体温检测不再仅仅只是简单的额温枪、耳温枪。中国疫情刚一爆发,红外体温检测仪便迅速出现在商场、车站、机场等公共场合。一时间,在中国,红外热成像厂家连夜加班加点生产,这一技术成为了摄像头、人脸识别仪等之外又一个火爆的安保产品。

但从医学防控角度讲,红外热成像应对新冠疫情到底多有效?新冠病毒患者在发生症状之前就具备传染性,发烧并非必要症状,而且还有大量轻症或无症状患者。根据国外研究,红外热成像对筛查新冠病毒等传染病方面基本是无效的。更糟糕的是,研究表明,滥用该技术,甚至可能会带来一种“虚假的安全感”。

新冠疫情爆发之初,旧金山还没有发布隔离令,当时,三星为举办一场重要活动,采取了非同寻常的防护措施。这家科技业巨头聘请一家初创公司,安装了一套科幻味十足的系统,对参会者进行扫描,以识别发热人员。

参加活动的数百人必须通过一处误差不超过0.5华氏度的高分辨率热成像摄像机接受体温检测,一款在笔记本电脑上运行的软件会解读摄像机采集的数据,一旦有人发热,软件会告知技术人员,然后,发热人员需要接受额外的筛查。

提供该技术的公司名为CrowdRx,其拒绝透露在活动现场是否曾检测出疑似发热人员。但很显然,在抗击疫情和保护全球经济面前,热成像技术被新冠疫情推到了镁光灯下,受人瞩目。

由于之前的非典和H1N1疫情,亚洲的机场和火车站早已安装了热成像装置,而现在,这种装置开始遍及世界各地。从博彩业巨头永利度假村,到巴西矿业公司淡水河谷,再到纽约、洛杉矶和旧金山等地的机场,很多地方都开始采用这种设备。

热成像摄像机能够识别出异常发热人员,而高烧是感染新冠病毒的潜在症状之一。图片来源:COURTESY OF FLIR

“如果说这次疫情带来了什么好处,那就是未来在所有大型集会中,都能进行更先进的传染病筛查。” CrowdRx公司的医疗业务总监马特•弗里德曼说。

私营企业,热成像仪制造商FLIR Systems在业内领先,其CEO吉姆•加农表示,新冠疫情期间,热成像仪的需求呈指数级增长,其生产的适合医学筛查的入门级摄像机售价为每台5,000至7,000美元。

早在中国疫情期间,特别是1月20日钟南山肯定了新冠肺炎是肯定的人传人之后,红外测温探测仪在中国国内就一夜爆红。在尚未摸索出如何应对这种新型病毒的时候,搬出非典时期积累下的“测体温”经验,成为最容易采纳的防控措施。它也直接受到国家鼓励,在1月30日国务院出台的红头文件中,红外体温检测仪被纳入防疫重点物资。

据媒体报道,截止3月初,中国最大的两个人体测温设备企业,大立科技出货了超6,000套测温仪设备,高德红外的人体测温设备则累计出货超1万台,其一季度业绩暴增19倍。此外,工信部预计我国疫情期间这样的检测仪需求约6万台,未来该市场短期需求将达到100亿人民币左右。

热成像摄像机不仅只适用于医学,能源公司可以利用热成像摄像机发现管道泄露点,工厂可以用来检测机械设备的磨损元件,而军方可以利用该技术在黑暗中发现敌机,甚至可以装载在重量只有30克的无人机上,事实上,热成像技术最早来自军事用途。

但对于热成像摄像机在新冠病毒疫情中到底多有用,加农非常谨慎。他说,这种摄像机能够检测“偏高体温”,但并不一定代表检测对象发热或者感染了病毒,“摄像机不能用于任何诊断。”

这也是为什么医护人员对这种技术日益担忧,即使热成像摄像机能准确测量一个人的体温,这并不意味着它能检测出对方是否携带了病毒。有些人天生就体温偏高,或者有人在强体力活动后体温升高。而且,因为这种摄像机需要清晰地扫描检测对象的眼睛,因此配戴眼镜会影响准确度。

对于疫情防控人员来说,更糟糕的是,有些人在感染病毒几天之后才会出现症状,在此期间可能已经传染了其他人。而且,新冠病毒和非典病毒最大的区别就是,发烧是非典患者的典型症状,但新冠肺炎患者并非所有人都发烧,更何况还有大量的轻症甚至无症状患者。此外,还会有感染者通过吃药来降低体温,热成像摄像机也会漏过这些人。

欧洲疾控中心最近做了一项研究,对从中国来欧洲的游客进行热扫描,然后进行其他方面的筛查,包括询问是否有咳嗽和呼吸困难等症状,结果发现,仍有四分之三的感染者没有被检测出来。

更致命的是,今年3月,颇具影响力的美国急救医学研究所(ECRI),分析了热成像仪应对新冠疫情等传染病效果的研究,结果表明,该技术无论单独使用还是结合调查问卷,“对于检测感染者没有任何效果”,并且“可能导致虚假的安全感”。

该研究所的执行董事安德鲁•弗曼解释称,此次评估之前,一家大医院曾征求ECRI的意见,询问是否应该安装热成像摄像机对进入医院的人员进行筛查,弗曼回答说,“即使在最好的情况下,热扫描也会漏掉超过一半感染者。实证显示,这种技术对于疫情防控没有帮助。”

CrowdRx的弗里德曼也认为热成像技术并不完善,他同时担任洋基体育场、麦迪逊广场花园和美网公开赛的首席内部医生。但他引用其它一些研究称,热成像技术能找出90%的发热人员,而且,他说,发热人员的传染性比无症状感染者更强。

“当然,热成像技术识别感染者的敏感度不可能达到100%,”弗里德曼说,但即使这样,他认为,在大型集会时,无论是职场还是大型活动,使用热成像技术“应该是最低要求”。

未来的大流行病防控工具

为了应对下一次疫情大流行,世界各国的开发创意可谓脑洞大开。

抗菌织物

一家以色列公司将铜粒子融入织物,能够吸住细菌和病毒,这样的材料可用于制作防护服。而英国研究人员则在口罩织物上添加了蛋白质涂层,研究人员表示,这种口罩可以阻隔96%的空气传播病毒。

绘制哺乳动物体内的所有病毒

在一项投入高达数十亿美元的计划中,研究人员将某种蝙蝠体内发现的全部55种病毒全部绘制出基因谱,并以此为基础,准备识别和分析哺乳动物体内的所有病毒。项目方称,在前十年,研究人员预计可以绘制32万种病毒,这样,未来再次出现病毒从动物传播到人体而导致疫情时,卫生官员们能够占得先机。

消毒机器人

中国和丹麦公司开发的机器人能够在移动过程中,对医院和办公室进行紫外线消毒。有些国家则尝试使用无人机,向潜在感染区域喷洒消毒剂。

在虚拟现实中聚会

即使政府发布了隔离令,人们依旧喜欢群聚,这种情况并不鲜见。更先进的虚拟现实技术为用户提供更逼真、更沉浸式的体验,未来将成为一种更安全的社交方式。

监控咳嗽声预测未来疫情

未来,咳嗽和打喷嚏的声音可能对即将发生的疫情提供预警。马萨诸塞大学的研究人员开发了一款设备,连接到话筒,可以对诊所和医院的候诊室进行监控。如果软件检测到候诊室内清喉咙和气喘的情况增加,理论上,该软件会发出警报。去年在一家诊所内进行的测试显示,该设备所预测的发病率,与实验室检测的结果一致。(财富中文网)

本文另一版本登载于《财富》杂志2020年5月刊,标题为《热成像技术能否帮助防控新冠疫情?》。

翻译:Biz

责编:雨晨

17年前的非典,让体温检测在亚洲成为进出公共场所的惯常模式,而17年后,体温检测不再仅仅只是简单的额温枪、耳温枪。中国疫情刚一爆发,红外体温检测仪便迅速出现在商场、车站、机场等公共场合。一时间,在中国,红外热成像厂家连夜加班加点生产,这一技术成为了摄像头、人脸识别仪等之外又一个火爆的安保产品。

但从医学防控角度讲,红外热成像应对新冠疫情到底多有效?新冠病毒患者在发生症状之前就具备传染性,发烧并非必要症状,而且还有大量轻症或无症状患者。根据国外研究,红外热成像对筛查新冠病毒等传染病方面基本是无效的。更糟糕的是,研究表明,滥用该技术,甚至可能会带来一种“虚假的安全感”。

新冠疫情爆发之初,旧金山还没有发布隔离令,当时,三星为举办一场重要活动,采取了非同寻常的防护措施。这家科技业巨头聘请一家初创公司,安装了一套科幻味十足的系统,对参会者进行扫描,以识别发热人员。

参加活动的数百人必须通过一处误差不超过0.5华氏度的高分辨率热成像摄像机接受体温检测,一款在笔记本电脑上运行的软件会解读摄像机采集的数据,一旦有人发热,软件会告知技术人员,然后,发热人员需要接受额外的筛查。

提供该技术的公司名为CrowdRx,其拒绝透露在活动现场是否曾检测出疑似发热人员。但很显然,在抗击疫情和保护全球经济面前,热成像技术被新冠疫情推到了镁光灯下,受人瞩目。

由于之前的非典和H1N1疫情,亚洲的机场和火车站早已安装了热成像装置,而现在,这种装置开始遍及世界各地。从博彩业巨头永利度假村,到巴西矿业公司淡水河谷,再到纽约、洛杉矶和旧金山等地的机场,很多地方都开始采用这种设备。

“如果说这次疫情带来了什么好处,那就是未来在所有大型集会中,都能进行更先进的传染病筛查。” CrowdRx公司的医疗业务总监马特•弗里德曼说。

私营企业,热成像仪制造商FLIR Systems在业内领先,其CEO吉姆•加农表示,新冠疫情期间,热成像仪的需求呈指数级增长,其生产的适合医学筛查的入门级摄像机售价为每台5,000至7,000美元。

早在中国疫情期间,特别是1月20日钟南山肯定了新冠肺炎是肯定的人传人之后,红外测温探测仪在中国国内就一夜爆红。在尚未摸索出如何应对这种新型病毒的时候,搬出非典时期积累下的“测体温”经验,成为最容易采纳的防控措施。它也直接受到国家鼓励,在1月30日国务院出台的红头文件中,红外体温检测仪被纳入防疫重点物资。

据媒体报道,截止3月初,中国最大的两个人体测温设备企业,大立科技出货了超6,000套测温仪设备,高德红外的人体测温设备则累计出货超1万台,其一季度业绩暴增19倍。此外,工信部预计我国疫情期间这样的检测仪需求约6万台,未来该市场短期需求将达到100亿人民币左右。

热成像摄像机不仅只适用于医学,能源公司可以利用热成像摄像机发现管道泄露点,工厂可以用来检测机械设备的磨损元件,而军方可以利用该技术在黑暗中发现敌机,甚至可以装载在重量只有30克的无人机上,事实上,热成像技术最早来自军事用途。

但对于热成像摄像机在新冠病毒疫情中到底多有用,加农非常谨慎。他说,这种摄像机能够检测“偏高体温”,但并不一定代表检测对象发热或者感染了病毒,“摄像机不能用于任何诊断。”

这也是为什么医护人员对这种技术日益担忧,即使热成像摄像机能准确测量一个人的体温,这并不意味着它能检测出对方是否携带了病毒。有些人天生就体温偏高,或者有人在强体力活动后体温升高。而且,因为这种摄像机需要清晰地扫描检测对象的眼睛,因此配戴眼镜会影响准确度。

对于疫情防控人员来说,更糟糕的是,有些人在感染病毒几天之后才会出现症状,在此期间可能已经传染了其他人。而且,新冠病毒和非典病毒最大的区别就是,发烧是非典患者的典型症状,但新冠肺炎患者并非所有人都发烧,更何况还有大量的轻症甚至无症状患者。此外,还会有感染者通过吃药来降低体温,热成像摄像机也会漏过这些人。

欧洲疾控中心最近做了一项研究,对从中国来欧洲的游客进行热扫描,然后进行其他方面的筛查,包括询问是否有咳嗽和呼吸困难等症状,结果发现,仍有四分之三的感染者没有被检测出来。

更致命的是,今年3月,颇具影响力的美国急救医学研究所(ECRI),分析了热成像仪应对新冠疫情等传染病效果的研究,结果表明,该技术无论单独使用还是结合调查问卷,“对于检测感染者没有任何效果”,并且“可能导致虚假的安全感”。

该研究所的执行董事安德鲁•弗曼解释称,此次评估之前,一家大医院曾征求ECRI的意见,询问是否应该安装热成像摄像机对进入医院的人员进行筛查,弗曼回答说,“即使在最好的情况下,热扫描也会漏掉超过一半感染者。实证显示,这种技术对于疫情防控没有帮助。”

CrowdRx的弗里德曼也认为热成像技术并不完善,他同时担任洋基体育场、麦迪逊广场花园和美网公开赛的首席内部医生。但他引用其它一些研究称,热成像技术能找出90%的发热人员,而且,他说,发热人员的传染性比无症状感染者更强。

“当然,热成像技术识别感染者的敏感度不可能达到100%,”弗里德曼说,但即使这样,他认为,在大型集会时,无论是职场还是大型活动,使用热成像技术“应该是最低要求”。

未来的大流行病防控工具

为了应对下一次疫情大流行,世界各国的开发创意可谓脑洞大开。

抗菌织物

一家以色列公司将铜粒子融入织物,能够吸住细菌和病毒,这样的材料可用于制作防护服。而英国研究人员则在口罩织物上添加了蛋白质涂层,研究人员表示,这种口罩可以阻隔96%的空气传播病毒。

绘制哺乳动物体内的所有病毒

在一项投入高达数十亿美元的计划中,研究人员将某种蝙蝠体内发现的全部55种病毒全部绘制出基因谱,并以此为基础,准备识别和分析哺乳动物体内的所有病毒。项目方称,在前十年,研究人员预计可以绘制32万种病毒,这样,未来再次出现病毒从动物传播到人体而导致疫情时,卫生官员们能够占得先机。

消毒机器人

中国和丹麦公司开发的机器人能够在移动过程中,对医院和办公室进行紫外线消毒。有些国家则尝试使用无人机,向潜在感染区域喷洒消毒剂。

在虚拟现实中聚会

即使政府发布了隔离令,人们依旧喜欢群聚,这种情况并不鲜见。更先进的虚拟现实技术为用户提供更逼真、更沉浸式的体验,未来将成为一种更安全的社交方式。

监控咳嗽声预测未来疫情

未来,咳嗽和打喷嚏的声音可能对即将发生的疫情提供预警。马萨诸塞大学的研究人员开发了一款设备,连接到话筒,可以对诊所和医院的候诊室进行监控。如果软件检测到候诊室内清喉咙和气喘的情况增加,理论上,该软件会发出警报。去年在一家诊所内进行的测试显示,该设备所预测的发病率,与实验室检测的结果一致。(财富中文网)

本文另一版本登载于《财富》杂志2020年5月刊,标题为《热成像技术能否帮助防控新冠疫情?》。

翻译:Biz

责编:雨晨

Samsung took an unusual precaution when it held a splashy event in San Francisco during the early days of the coronavirus outbreak, before the city issued a “shelter in place” order. The tech giant hired a startup to install a ¬sci-fi-inspired system to scan con¬ference attendees for fevers.

Hundreds of people going to the event had to walk past a high-¬resolution thermal camera that is supposed to detect body temperatures with an accuracy of within one-half a degree Fahrenheit. A laptop running software interpreted the data and alerted a technician when anyone had an above-average temperature, a potential symptom of a COVID-19 infection, so the person could be pulled aside for additional screening.

The company that supplied the technology, CrowdRx, declined to say whether it had identified anyone at the event with a possible fever. But what’s clear is that the coronavirus epidemic has put a spotlight on thermal-imaging technology as a potentially important tool in combating pandemics and protecting the global economy.

Long a fixture in airports and rail stations in Asia, a result of the previous SARS and H1N1 epidemics there, thermal imaging is increasingly being installed worldwide. Casino giant Wynn Resorts, Brazilian miner Vale, and airports in New York, Los Angeles, and San Francisco are just a few of the customers that have recently started using the equipment.

“The silver lining of this outbreak is that in the future, more advanced infectious screening will be done at all mass gatherings,” says Matt Friedman, CrowdRx’s medical director and associate medical director at Maimonides Medical Center in Brooklyn.

Demand for thermal-imaging equipment from FLIR Systems, a leading manufacturer, has grown exponentially during the coronavirus epidemic, says Jim Cannon, the company’s CEO. The privately owned firm, based in Oregon, charges $5,000 to $7,000 for entry-level cameras that are suitable for medical screening.

FLIR’s thermal cameras aren’t just for medical uses. Energy companies install them to spot leaky pipelines; factories use them to detect worn parts in machinery; and the military uses them to spot enemy fighters in the dark, including from a drone that weighs just 30 grams.

Still, Cannon is careful when discussing what his gear can do in terms of the COVID-19 pandemic. The cameras detect “elevated body temperature,” not necessarily fevers or infection. “They can’t diagnose anything,” he explains.

And that’s a growing concern for medical professionals tasked with slowing the spread of -COVID-19. Even if a thermal camera accurately determines a person’s temperature, that doesn’t mean it can accurately detect whether he or she is carrying the virus. Some people have naturally higher body temperatures, or they may have raised their temperature through physical exertion. Moreover, wearing glasses can interfere with the technology taking accurate readings because it needs a clear view of a subject’s eyes.

And, far worse for the virus fighters, a person infected with COVID-19 can be contagious to others for several days before showing any symptoms. Other infected people may be using medication to lower their temperature, allowing them to slip past thermal cameras without being flagged.

A recent study by the European Centre for Disease Prevention and Control concluded that thermal scans of travelers from China, followed by additional screening including questions about symptoms like coughing and difficulty breathing, failed to identify three-quarters of those infected with the coronavirus.

Even more damning, in March, the influential U.S. nonprofit medical research group ECRI published an analysis of previous studies on the effectiveness of using thermal screening to fight outbreaks including ¬COVID-19. It found that the technology, used alone or in conjunction with questionnaires, is “ineffective for detecting infected persons” and that it “could provide a false sense of safety.”

The review came after a large U.S. health care system asked ECRI whether it should install thermal cameras to screen people entering hospitals, explains Andrew Furman, ECRI’s executive director. “Even under a best-case scenario, you’re going to miss more than half of the infected population,” Furman says. “The evidence is telling us that this is not going to help.”

CrowdRx’s Friedman, who has also served as the lead in-house physician for Yankee Stadium, Madison Square Garden, and the U.S. Open tennis tournament, agrees that the thermal-imaging tech is imperfect. But he cites some other studies that found the technology successfully identified fevers more than 90% of the time. And people with fevers are more contagious than asymptomatic carriers, he says.

“By no means does its sensitivity approach 100% at capturing all infected persons,” Friedman says. But still, he adds, when it comes to large gatherings, either at workplaces or major events, using the technology “should be the minimum bar.”

Pandemic-fighting tools of the future

A number of far-out ideas are being developed to combat the next epidemic.

Germ-resistant clothing

An Israeli company is infusing fabric with copper to trap germs and bacteria so that it can be used in protective gear. Meanwhile, researchers in the U.K. have developed face masks manufactured with a protein coating on the fabric that they say protects against 96% of airborne virus cells.

Mapping mammals

Researchers mapped all 55 of the viruses found in a particular species of bat as a “proof of concept” for a multibillion-dollar initiative to identify and analyze all viruses in mammals. During the project’s first 10 years, orga-nizers say they could map an estimated 320,000 viruses, which may give health officials a head start in combating future pandemics caused by viruses jumping from animals to humans.

Virus-killing robots

Chinese and Danish companies have developed robots that can disinfect hospitals and offices by emitting concentrated ultraviolet light as they maneuver around. Some countries have also tried using drones to spray disinfectant on potentially infected areas.

Meet-ups in virtual reality

As seen all too often, people like to congregate even when they’ve been or-

dered not to. Better virtual reality technology that provides more realistic and immersive experiences could provide a safer way to socialize in the future.

A cacophony of coughing

The sound of people coughing and sneezing may one day provide an early

warning about impending pandemics. University of Massachusetts researchers have created a device hooked up to microphones that monitors waiting rooms in doctors’ offices and hospitals. If software detects a rise in throat clearing and wheezing, it can, in theory, raise a red flag. In a trial in one clinic last year, the device predicted illness rates that matched the results from lab tests on patients.

A version of this article appears in the May 2020 issue of Fortune with the headline “Focusing on fevers.”

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