Optical thermography infrastructure to assess thermal distribution in critically ill children

Shcherbakova, Monisha (2021). Optical thermography infrastructure to assess thermal distribution in critically ill children. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Goal: The aim of this study is to explore and assess infrared thermography as a method to analyze temperature profiles of critically ill children. Methods: Critically ill patients admitted to the pediatric intensive care unit of Saint Justine Hospital with features of respiratory, hemodynamic or neurological failure were included prospectively in this study. A FLIR Lepton 3.5 infrared sensor was used to take images of the patients in real clinical condition, after obtaining informed consent. The temperatures of their core (either thorax or inner eye) and of their extremities (fingers or toes) were extracted. The gradient between the central and extremities temperature of the patients was calculated by taking their difference and the ratio was calculated by dividing the two values. Continuous temperature analysis along the body was also performed by taking the temperatures along a line joining the core to the extremities. Spearman correlation tests were performed to study any relation between the gradient and the clinical background of the patients. Results: In total, 36 patients were included. The median central temperature [interquartile range] extracted from the IR images of the subjects was 33.88°C [32.74-34.19], and the median temperature of the extremities was 30.21°C [28.89-33.13]. There was a good correlation between the central temperature extracted via thermography and the clinical axillary temperature (correlation factor of 0.39, p value= 0.016). There was also a very good correlation between the central and extremities temperature extracted via thermography (correlation factor of 0.66, p value = 1.2 e-05). The correlation tests with clinical markers did not give any statistically significant results. The temperatures extracted along the line joining the core to the limbs were plotted on a graph and gave insightful results into the artefacts present on the body. Conclusion: Thermography was found to be effective to estimate the temperature of the core and limbs of the patients included in this study. Correlation with specific clinical conditions such as shock or sepsis needs further study with a larger sample size.

Titre traduit

Infrastructure de thermographie optique pour évaluer la distribution thermique des enfants hospitalisés en soins intensifs

Résumé traduit

L’objectif de cette étude était d'explorer et d'évaluer la thermographie infrarouge en tant que méthode d'analyse des profils de température des enfants hospitalisés en soins intensifs. Méthode: Il s’agit d’une étude prospective chez des patients admis aux soins intensifs pédiatriques de l'hôpital Sainte Justine présentant des signes de détresse respiratoire, hémodynamique ou neurologique. Un capteur infrarouge FLIR Lepton 3.5 a été utilisé pour prendre des images infrarouges des patients. La température centrale estimée (mesurée au niveau du thorax ou au niveau du canthus interne de l’oeil) et celle mesurée au niveau de leurs extrémités (doigts ou orteils) ont été extraites. Le gradient et le ratio entre la température centrale estimée et celle des extrémités ont été calculé. Une analyse a été réalisée sur l’ensemble des températures situées le long d'une ligne joignant le point de mesure de la température centrale aux extrémités. Des tests de corrélation de Spearman ont été effectués pour étudier la relation entre le gradient de température et le contexte clinique des patients. Résultats : Au total, 36 patients ont été inclus. La température médiane centrale estimée extraite des images IR des sujets était de 33,88°C [32,74-34,19], et la température médiane des extrémités était de 30,21°C [28,89-33,13]. Il y avait une bonne corrélation entre la température centrale extraite par thermographie et la température axillaire clinique (facteur de corrélation de 0,39, valeur p = 0,016). Il y avait aussi une très bonne corrélation entre la température centrale estimée et celle des extrémités extraites par thermographie (facteur de corrélation de 0,66, valeur p = 1,2 e-05). Les tests de corrélation par rapport à l'état clinique n'ont donné aucun résultat statistiquement significatif. L’analyse des températures extraites le long de la ligne reliant le point de mesure de la température centrale estimée aux membres ont permis de mettre en évidence les artefacts présents sur le corps des patients. Conclusion : La thermographie s'est avérée efficace pour estimer la température centrale et celle des extrémités des patients. Afin de corréler ces mesures avec des conditions cliniques spécifiques tels que le choc ou le sepsis, il est nécessaire de réaliser une étude avec un plus grand effectif.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Manuscript-based thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment for a master’s degree with thesis in electrical engineering". Comprend des références bibliographiques (pages 53-57).
Mots-clés libres:	soins intensifs, stress hémodynamique, thermographie infrarouge, caméras IR, gradients thermiques
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Noumeir, Rita
Codirecteur:	Codirecteur Jouvet, Philippe
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt:	26 janv. 2022 15:27
Dernière modification:	26 janv. 2022 15:27
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/2856

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