Comparison of iOS smartphone-attached infrared camera and conventional FLIR camera for human temperature measurement: an agreement study

Fбbio Marcon Alfieri, Caren da Silva Dias, Natбlia Cristina de Oliveira Vargas e Silva, Artur Cesar Aquino dos Santos, Linamara Rizzo Battistella

SUMMARY

BACKGROUND: Low cost infrared sensors have been recently released, and despite lacking a high resolution, they have already been employed in clinical research The objective of this study was to demonstrate the agreement of thermal images captured by a low-cost smartphone-attached Infra-Red camera compared to a professional Infra-Red camera.

MATERIALS AND METHODS: This is a cross-sectional study with 20 healthy male individuals whose skin temperature has been assessed. Anterior and posterior thermal images were simultaneously captured by FLIR T650sc camera and FLIR ONE Pro for iOS, a smartphone-compatible infrared (IR) imaging device. The subjects stood 4 meters away from both IR devices, subject's preparation and image recording were standardized according to specialized literature, and all images were processed by the software FLIR Tools. Skin temperatures were recorded in 10 different regions of interest: thigh, leg, knee in the anterior view and thigh and leg in the posterior view. Agreement of absolute temperature values obtained by either infrared device was evaluated using Lin's Concordance Correlation Coefficient test (CCC) and Bland & Altman’s limits of agreement (LOA); secondary analysis was conducted to identify sources of temperature disagreement.

RESULTS: 20 participants (38.2 ± 9.42 years) were included, and the temperatures in 180 ROIs were compared for agreement. Both devices managed to show thermal symmetry in all participants, however Lin's CCC and Bland & Altman LOA evidenced poor or absent agreement of temperatures obtained by either device ( c = 0.03, p = 0.453 and bias of -1.23, CI95% -6.85 to 4.4, respectively). The analysis after stratification to ROIs showed similar results. Secondary regression analysis did not evidence relevant sources of disagreement.

CONCLUSIONS: Considering the methodology used, FLIR ONE Pro for iOS managed to show thermal symmetry on the lower extremities, however, there was no evidence of agreement with absolute temperature values obtained with the FLIR T650sc, neither in pooled nor in stratified analysis.

KEYWORDS: infrared thermography, mobile thermography, affordable IR cameras, FLIR ONE

VERGLEICH EINER SMARTPHONE-KOMPATIBLEN INFRAROTKAMERA MIT EINER KONVENTIONELLEN FLIR-KAMERA ZUR MESSUNG DER MENSCHLICHEN TEMPERATUR: EINE UNTERSUCHUNG AUF ÜBEREINSTIMMUNG

HINTERGRUND: Kostengünstige Infrarotkameras stehen seit kurzem zur Verfügung, und obwohl sie keine hohe Auflösung haben, wurden sie bereits in der klinischen Forschung eingesetzt. Das Ziel dieser Studie war es, die Übereinstimmung von Wärmebildern zu demonstrieren, die von einer kostengünstigen, mit dem Smartphone verbundenen Infrarotkamera im Vergleich zu einer professionellen Infrarotkamera aufgenommen wurden.

MATERIALIEN UND METHODS: In dieser Querschnittsstudie die Hauttemperatur von 20 gesunden Männern 0anhand von Wärmebildern erhoben, die gleichzeitig mit einer Infrarotkamera (IR) der Marke FLIR T650sc und mit der Kamera FLIR ONE Pro für iOS aufgenommen worden waren. In einem Abstand von 4 Metern zu beiden IR-Geräten wurden Wärmebilder der Probanden nach einer der Fachliteratur entsprechenden Standardisierung angefertigt und alle Bilder wurden mit der Software FLIR Tools bearbeitet. Die Hauttemperaturen wurden in 10 verschiedenen regionalen Messarealen (ROIs) erhoben: Oberschenkel, Unterschenkel und Knie in der Ansicht von vorne sowie Oberschenkel und Unterschenkel in der Ansicht von hinten. Mit dem "Lin's Concordance Correlation Coefficient Test (CCC)" und Bland & Altman's "Limits of Agreement (LOA) wurde die Übereinstimmung der absoluten Temperaturwerte geprüft, die mit jeder Kamera erhoben worden waren. Sekundäre Analysen wurden durchgeführt, um den Ursprung einer mangelnden Übereinstimmung der Temperaturen zu identifizieren.

ERGEBNISSE: 20 Teilnehmer (38,2 x 9,42 Jahre) wurden einbezogen, und die Temperaturen in 180 ROIs wurden auf Übereinstimmung untersucht. Beide Geräte konnte eine symmetrische Temperaturverteilung bei allen Teilnehmern nachweisen, jedoch zeigten Lin's CCC und Bland & Altman LOA eine schlechte oder fehlende Übereinstimmung der Temperaturwerte beider Geräte rc = 0,03, p = 0,453 und Bias von -1,23, CI95% -6,85 bis 4,4). Eine Analyse nach einer auf die Messareale bezogenen Datenschichtung zeigte ähnliche Ergebnisse. Die sekundäre Regressionsanalyse entdeckte keine relevanten Faktoren für die geringe Temperaturübereinstimmung.

SCHLUSSFOLGERUNG: Unter Berücksichtigung der verwendeten Methodik gelang es mit der FLIR ONE Pro für iOS, eine symmetrische Temperaturverteilung zu zeigen, jedoch gab es weder in der gepoolten, noch in geschichteter Analyse Beweise für eine Übereinstimmung mit den absoluten Temperaturwerten, die mit der FLIR T650sc erhoben wurden.

SCHLÜSSELWÖRTER: Infrarot-Thermographie, Mobiltelefon-Thermographie, kostengünstige Infrarotkamera, FLIR ONE

Thermology international 2020, 30(3] 91-96