Inimeste kehatemperatuuri mõõtmine töökohtades ja õppeasutustes on üks meetod, kuidas vähendada viiruse levikut. Seoses uue kooliaasta alguse ja SARS-CoV-2 viirusesse nakatanute arvu järjepideva kasvuga[1] suve lõpust alates on tegemist taas päevakohase teemaga.
Kontaktivaba termomeetriga mõõdetakse soojuskiirgust
Temperatuuri mõõtmiseks on kaks põhimõtteliselt erinevat viisi. Esimene neist, mis on tehniliselt lihtsam, on viia termomeeter uuritava kehaga kontakti. Keha soojendab termomeetrit ja nii saabki teada keha temperatuuri. Ka õhu temperatuuri mõõtmine on kontaktne mõõtmine, sest siis on termomeeter õhuga kontaktis. Meetod on küll lihtne, aga õige lugemi saamiseks kulub aega, sest termomeeter peab saavutama uuritava kehaga sama temperatuuri. Mäletate, kuidas kraadiklaasi tuli hoida mitu minutit?
Teine võimalus on mõõta kehatemperatuuri eemalt, ilma, et kehaga oleks soojuslik kontakt. Sellised termomeetrid on näiteks soojuskaamerad, laser-termomeetrid[2], otsmiku termomeetrid ja kõrvatermomeetrid. Need seadmed ei mõõda mitte keha temperatuuri, vaid seda, kui kuum uuritava keha pind neile paistab.
Iga keha, ka kõige külmem, kiirgab elektromagnetlaineid ja sõltuvalt keha temperatuurist on need kas raadiolained, soojuskiirgus või isegi nähtav valgus[3]. See on ka põhjus, miks päike paistab silmale valge, hõõglamp kollane ja hõõguvad söed punased. Mida kõrgem on keha temperatuur, seda eredamana see näib ja lühemal lainepikkusel on ka kehalt lähtuv soojuskiirgus.
Inimkeha temperatuur on võrdlemisi madal, seepärast jääb inimese soojuskiirgus spektripiirkonda. Seda silmale nähtamatut infrapunavalgust, mis keha temperatuuri reedab, kontaktivabad termomeetrid mõõdavadki.
Ebatäpsuse põhjus on kiirgamisvõime
Keha temperatuuri mõõtmise soojuskiirguse kaudu muudab keeruliseks see, et tuleb hästi teada, missugune on keha kiirgamisvõime selles elektromagnetlainete piirkonnas, milles seade töötab. Tavaliselt valitakse selleks jupike infrapuna piirkonnast (lainepikkuste vahemik 5 µm…14 µm), milles enamike ainete kiirgamisvõime on lähedane ühele, kuid täpne väärtus pole lõplikult teada[4].
Kui nähtavas valguses on kiirgamisvõimet keeruline määrata, siis soojuskiirguse lainepikkustel on see tehniliselt veelgi komplitseeritum. Sellepärast on teadaolevalt täpseimate soojuskiirgusel põhineva seadmetega mõõdetud temperatuuri kõrvalekalle tegelikust pinna temperatuurist ± 0,3°C. Laialt levinud seadmete tootjad lubavad erinevuse hinnanguks isegi ± 1–2°C.
Kas kontaktivabad termomeetrid ja termokaamerad üldse sobivad kehatemperatuuri täpseks määramiseks?
Inimese naha pinna temperatuur on madalam keha sisetemperatuurist. Seepärast on ka inimese naha pinna temperatuur näiteks otsmiku piirkonnast mõõtes alati märgatavalt madalam keha sisetemperatuurist. Selleks, et viia mõõdetud naha temperatuur vastavusse keha sisemuse temperatuuriga, teostab seadme elektroonika korrigeeriva teisenduse ja ekraanile kuvatakse mõõdetud tulemusele vastav arvatav keha sisetemperatuur.
Termomeetrite puhul on teada, et teisenduse algoritmi väljatöötamiseks viivad seadme tootjad[5] läbi konkreetse seadmega uuringu, milles võrreldakse kontakttermomeetriga mõõdetud keha sisetemperatuuri kontaktivaba termomeetriga mõõdetud pinnatemperatuurist. Üldjuhul on sellistesse katsetustesse kaasatud 100-200 inimest. Eeskujulikumad termomeetrite tootjad lisavad selle info oma toote kasutusjuhendisse[6]. Saadud tulemustest arvutatakse välja iga konkreetse seadme tüübi jaoks sobilik parand. Kahjuks jääb parandi arvväärtus ja teadmine, kuidas seda täpselt kasutatakse tootjate hästihoitud saladuseks. Kuna inimesed on erinevad ja tootjad ei soovi kogutud statistika kohta infot avaldada, on ka mõõtetulemused mitmesugused ja tuleb arvestada n-ö keskmise õpilase paratamatusega. Ehk me ei tea, kui palju konkreetne inimene nii-öelda keskmisest erineb.
Elektriliste meditsiiniseadmete standardis EVS-EN ISO 80601-2-59 [7] on kirjas, et soojuskiirguse põhjal on keeruline kehatemperatuuri määrata, kuid sellisel meetodil põhinevaid termomeetreid saab kasutada kõrgendatud kehatemperatuuri sõeluuringuks. Kuna selline mõõtmine on väga suure määramatusega, siis tuleb kõrgenenud kehatemperatuuri kahtluse korral alati teostada mõõtmine kalibreeritud kontakttermomeetriga ja seejuures tuleb jälgida, et mõõtmine oleks teostatud korrektselt.
Täpsus kontaktivaba temperatuuri mõõtmisel kõrvast
Uuringutes on leitud, et kõrvatermomeetriga palaviku tuvastamise tõenäosus on 70%. Selliste termomeetrite näit erineb tegelikust keha sisetemperatuurist ±0,8°C. Kui keha sisetemperatuur on 38°C või sellest kõrgem, siis 90-95% juhtudel on inimese kõrvast mõõtmisel saadud tulemus 37,5°C või rohkem. Kui aga sisetemperatuur on ≥38,3°C, siis ka kõrvatermomeetri näit on kindlasti ≥37,5°C.
Siinkohal on oluline veelkord rõhutada, et kõrvatermomeeter ei anna tulemust, mis vastab tegelikule kehatemperatuurile, vaid on ennekõike n-ö indikaatorvahend.
Täpsus kontaktivaba temperatuuri mõõtmisel otsmikult
Otsmiku termomeetri mõõtetulemus võib veelgi rohkem varieeruda tegelikust kehatemperatuurist. Võimalikud põhjused on järgnevad:
- Otsmik on väliskeskkonnale rohkem avatud kui kõrva sisemus.
- Otsmiku temperatuur sõltub verevarustusest otsmiku piirkonnas ja see võib olla igal inimesel erinev.
- Otsmikult temperatuuri mõõtes ei ole termomeetri kaugus fikseeritud. Kõrvatermomeeter läheb aga vastu kõrva, mistõttu võib öelda, et mõõtmist tehakse koguaeg peaaegu samades tingimustes.
- Juuksed, jumestuskreemid, puudrid vms otsmikul mõjutavad mõõtetulemust.
Soovitus kontaktivaba termomeetriga mõõtmiseks
Oma isikliku kõrva- või otsmikutermomeetriga on soovitatav mõõta enda temperatuuri erinevatel päevadel ja samades tingimustes, et paika saada baastase normaalolekus. Siis on hiljem kehatemperatuuri tõusu lihtsam kindlaks teha.
Kokkuvõtvalt
Kontaktivaba termomeeter või termokaamera ei ole sobiv mõõteriist klientide, töötajas- või õpilaskonna kontrollimiseks või lausmõõtmiseks, sest otsmiku termomeetrites kasutatava parandi termokaamerate vastavate algoritmide kohta on vähe infot. Eriti veel, kui selle põhjal tahetakse langetada otsus, kas lubada kedagi kooli või tööle. Kui ikkagi on kindel soov distantsilt temperatuuri mõõtvaid seadmeid kasutada, siis piisavalt kõrge näidu esinemisel tuleks klient, töötaja või õpilane suunata vabatahtlikku konsultatsiooni, kus temperatuuri mõõdetakse juba kontakttermomeetriga. Nii tegutsedes tuleb arvestada, et valenegatiivsed juhud jäävad avastamata. Oluline on arvestada seejuures, et normaalsest kõrgem kehatemperatuur on vaid üks võimalikke sümptomeid SARS-COV-2 viirusesse nakatunutel ja nakkusohtlik ollakse ka enne sümptomite avaldumist.
Viited:
- [1] Terviseamet, Koroonaviiruse andmestik, Haigestumised ajas. https://www.terviseamet.ee/et/koroonaviirus/koroonakaart
- [2] „Lasertermomeetriks“ nimetatakse rahvakeeles distantstermomeetrit, millel on lasertäppsihik, et paremini suunata termomeeter mõõdetavale objektile. Laserit selles seadmes temperatuuri mõõtmiseks ei kasutata.
- [3] Musta keha kiirgus. https://et.wikipedia.org/wiki/Musta_keha_kiirgus ja https://en.wikipedia.org/wiki/Black-body_radiation
- [4] Vaata lisaks https://en.wikipedia.org/wiki/Emissivity#Emissivities_of_common_surfaces.
- [5] See kehtib vaid kõrva- ja otsmikutermomeetrite kohta. Termokaamerate kohta vastav info puudub.
- [6] Näiteks Omron’i termomeetrite MC-720 ja Gentle Temp 521 kasutusjuhendis on kirjeldatud vastavaid tegevusi.
- [7] https://www.evs.ee/et/evs-en-iec-80601-2-59-2019