防破口!紅外線量測儀不傷人體

記者 黃瑞雯、林怡均、許庭綸 /採訪報導

新型冠狀病毒肺炎COVID-19(以下稱新冠肺炎)疫情爆發後,民眾紛紛戴起口罩、噴酒精,擔心會因接觸而感染。政府也祭出相關規定,如體溫超過37.5度者不得進入特定場所。因此,許多公家機關及企業改用紅外線熱顯像儀測量體溫,除了減少人力成本,也大幅降低直接接觸的風險。但紅外線對人體是否會產生影響及無統一量測標準皆引起民眾疑慮。

因應肺炎來襲,公共場合紛紛改用紅外線熱顯像儀測量體溫。攝影/林怡均

「紅外線對人體不會造成任何傷害。」醫事放射師杜俊元表示,相較醫療用光,紅外線屬非游離輻射,波長較長、穿透力差;光則是屬於游離輻射,波長較短故穿透力強,照射時會由外穿透進入人體。再者,紅外線只接收目標物所散發出的訊號,不會產生任何有害物質,以人體為例,指的就是接收人體的輻射熱,通過顯像儀轉換成數據後即顯示出溫度。因此,紅外線可說是相當安全,長期應用也無危害。

杜俊元說:「紅外線熱顯像儀因準確度較低,屬於輔助工具,得依靠準確度高的耳溫槍或額溫槍複測才能避免疏漏。」但它適合大規模量測,常使用於人口流量多的地方,舉凡台鐵、北捷、機場或醫院等,都須事先規畫好通道,並將儀器設置在通道出入口作為初步篩檢,若碰上體溫過高者,則需配合現場人員指示進行複測。

耳溫槍及額溫槍則反之,雖然準確度較高,但測量上得花費不少人力及時間,也可能產生直接性接觸,大多會當作複測時使用的工具。綜合來說,兩者間皆有優缺點,主要差異在於測量時間的長短與準確度的高低,所以常會一起使用、相輔相成。

檢驗標準制定難

根據經濟部標準檢驗局訂定,紅外線醫療器材如耳溫槍因接觸人體面積廣且不易受干擾,誤差值可縮小至正負0.3度,額溫槍則因接觸人體面積小及可能因外在因素影響,誤差值約在正負0.5度左右。衛福部食藥署醫粧組科員簡執中表示,紅外線熱顯像儀用途雖廣,但目前並無確切檢驗標準及規格,只能作為測量輔助工具。

簡執中指出,紅外線熱顯像儀的運作原理雖與前兩者相同,都是透過接收人體散發的輻射熱並經過計算後,以溫度或圖像的方式呈現,但不同的是,紅外線熱顯像儀可能會因天氣、濕度等外在因素影響準確度,在訂定統一規範上較為困難。因此,在國際上也仍無確切量測標準。

此外,使用紅外線熱顯像儀前得事先設定好誤差補償值,也就是將外在干擾因素經儀器計算後進行修正,且每三個小時就需重新設定一次,才能將誤差或漏測的情形減至最小。

透過顏色的變化來分辨民眾體溫高低,左上角則會顯示溫度。攝影/林怡均

增加量測距離 避免接觸

茂盛醫院醫師呂昀珊說:「新冠肺炎病毒大多是透過飛沫傳染。」目前台灣規定人與人間應保持室內1.5公尺、室外1公尺的社交距離,因此,使用紅外線儀器測量將能減緩近距離接觸的機會。

呂昀珊也提醒,感染初期多是出現呼吸道症狀,如流鼻涕、咳嗽,且病毒可能隨著時間拉長而產生突變,導致病徵越來越多,像是結膜炎和失去味覺、嗅覺等。因此,她強烈呼籲民眾在外不要四處亂摸並勤洗手,避免接觸感染。

防疫兼救災 紅外線成輔助利器

新冠肺炎當前,紅外線測量設備扮演了相當重要的角色,交通部台灣鐵路管理局日前宣布將於三月底前針對20個車站裝設32台紅外線熱顯像儀,共同為疫情把關。而生活中,紅外線熱顯像儀的功用也不容小覷,除了能測量工廠機械的溫度變化外,還能用於救災、從事軍事活動等。

透過紅外線熱顯像儀的輔助監測,人員能快速掌握旅客健康狀況。攝影/林怡均
黃榮華說明台鐵如何配置紅外線顯像儀及如何控管。攝影/林怡均

台北車站站長黃榮華表示,紅外線熱顯像儀將分配到20個車站供站務人員做初步檢測,若民眾體溫過高,熱顯像儀會發出聲響並顯現紅色警示,此時,乘車旅客則需配合站務人員指示複測體溫。

由於紅外線熱顯像儀是透過熱量的感測來判斷民眾身上溫度最高處,因此,在使用上仍可能出現小缺失,如民眾手拿一杯熱咖啡或提熱食,都可能影響到溫度的檢測。

對此,黃榮華表示,雖然外在因素的確會造成一些影響,但還不致於成為防疫破口,透過兩人一組的防疫人員組合,將有效把關民眾的健康安全。

若民眾身上任一處溫度過高,顯示器上都會出現紅色警示。攝影/林怡均

唐和股份有限公司業務王親民則說明,除了量測體溫之外,紅外線熱顯像儀也會用來測量工廠機械長時間的溫度變化。例如機器運作時通常會小幅的升溫,但異常的溫度可能導致機械損壞,因此,需要紅外線熱顯像儀輔助偵測溫度變化,延長設備使用效期。

此外,紅外線熱顯像儀還能協助海上及火場救援,藉由偵測大片海域找出熱點,搜尋不同於海水溫度的生物體。而火場也是相同原理,標記出與火源溫度有差距的人體,達到在最短時間內搜救的效果。

王親民表示,紅外線應用小至牆壁抓漏、夜視設備(如防盜器),大至遠距通信等,都能利用不同波長的紅外線達到最佳效果。在軍事方面,紅外線追熱導向飛彈技術(又稱紅外線導引)運用紅外線感測目標物的位置及動向,擔任飛彈技術重要的角色,為國防安全不可或缺的一環。

紅外線科技應用範圍廣泛,能完成許多特殊功用並減少人力成本,在防疫期間嶄露頭角,加上紅外線技術漸趨穩定、發展無遠弗屆,才能在這一波疫情衝擊中成為防疫的第一線要角。

自製額溫槍 泰高師生獻技術

隨著新冠肺炎快速傳播,在酒精、口罩、額溫槍等防疫物資匱乏之際,校園內如何把關疫情也成了防疫重點之一。2月初,新北市立泰山高中師生展現專業知識自製額溫槍,欲解燃眉之急。但自製額溫槍因未取得醫用級認證且尚在改良階段,目前僅供校內使用。未來若能通過檢測,將有望為社會盡一份心力。

泰山高中自製額溫槍應急,目前已經研發到第四代。攝影/林怡均

泰山高中電子科主任呂昇翰指出,自製額溫槍是透過收集物體或人體的紅外線能量並將其聚集於溫度感測器上,接著再將能量轉換為電子信號後即呈現溫度數值。但測量過程中,可能會受環境溫度變化、微風吹過等因素影響,導致測量上有所誤差。

「目前自製額溫槍已經研發到第四代,誤差值能夠盡量縮小到0.1度左右。」呂昇翰表示,學生將過去額溫槍專題製作重新策劃,透過不斷改良及優化,第四代額溫槍除了體積變小更易於攜帶外,操作上也更便利。此外,將外在干擾因素、測量距離經過程式改寫和演算後,已能進一步提高準確度。未來也計畫加入如「耳溫槍套」錐形外觀的工具,使紅外線能量更加集中,讓誤差值再減少。

經實測,自製額溫槍因環境變化誤差值落在0.1至0.5度內。攝影/林怡均

自製額溫槍除了組裝起來快速、方便外,成本也相對低廉許多。呂昇翰說明,市面上販售的額溫槍通常價格約落在新台幣1000元至2000元不等,若精密度更高的,價格也會更加昂貴。自製額溫槍的成本則只落在600元至800元間,讓師生能夠以低成本製造足夠應急的數量,展現了絕對優勢。

呂昇翰還提到,先前曾在技職交流上將技術分享給其他學校、共同研習,同時,也獲得其他老師建議。將來若資料建置成功,可能會在師生使用學生證、教職證刷卡進校門的同時,啟動紅外線熱像儀,並將人員身份直接與測得溫度結合,如此一來,就能大幅減少人工測量時間,還能紀錄師生的到校情況。

新冠肺炎蔓延的同時,泰高師生發揮所學技能、一展專業技術,雖然還未能達到醫用級儀器的程度,但透過持續研發、改良已能大幅降低失誤率,製作成本上也較市售來的便宜許多。透過師生協力,除了替校園內多設下一道防疫關卡外,也為物資緊缺的社會盡一份心力。

 

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