應用方案—使用紅外熱成像評估吸氣和呼氣時間

呼吸是醫護人員對患者進行監測和疾病管理的重要生命體征之一。目前常用的幾種方法為呼吸感應體積描記法、阻抗呼吸描記法、生物聲學方法、肺活量測定法和人工評估。但這些設備中的大多數都需要在患者身上進行外部連接，如果長時間使用可能會帶來不便。隨著技術的進步，對病人的監護以無障礙、無接觸、可靠為需求的替代方案也在增加，為的是改善病人的生活質量并優化醫療資源的使用。

紅外熱成像是一種可檢測溫度變化的非接觸式設備，正好可以用于評估呼吸。因為熱空氣顆粒會通過鼻子釋放到周圍，從而在呼吸過程中產生溫度變化。紅外熱成像的最大優勢是它不需要與患者接觸，并且攝像機放置在相當遠的距離，無需連接任何電線或設備即可使患者保持舒適的環境。此外，紅外熱成像也不會放出任何有害輻射，具有使用安全的特點。而且也不需要照明源，無論是白天還是夜晚都可以進行測量。

圖為呼吸期間的紅外熱像圖

因此，本研究通過使用紅外熱成像評估了正常，長時間呼氣和快速呼吸這三種不同呼吸模式下的吸氣時間和呼氣時間。同時使用紅外熱成像方法和呼吸感應體積描記器記錄吸氣時間和呼氣時間。從紅外熱像圖獲得的結果繪制在圖上，顯示出一致的偏轉，反映了吸氣和呼氣的過渡點。分析表明，紅外熱成像方法和呼吸感應體積描記器之間獲得的讀數沒有顯著差異。這些發現表明，紅外熱成像技術可以用作評估呼吸動力學的替代方法。

參考資料：

Muhammad Faiz Md Shakhih, Asnida Abdul Waha, et al. BAssessment of inspiration and expiration time using infrared thermal imaging modality [J]. Infrared Physics & Technology, 99:129-139, 2019.