Recentemente temos nos deparado com mudanças drásticas no nosso dia a dia por conta da pandemia de corona vírus. Chamo a atenção para um ponto específico que é a presença cada vez mais comum de procedimentos de aferição de temperatura corporal para acesso a estabelecimentos com elevada circulação de pessoas como supermercados, condomínios, centros empresariais, entre outros. Se tornou bastante comum o uso de pirômetros infravermelhos nesses locais.
Nas últimas semanas, conversei com amigos que passaram por este procedimento. Eu mesmo, tive minha temperatura aferida algumas poucas vezes. O que me deixou surpreso, tanto na minha própria experiência quanto nos relatos dos amigos, foram os valores aleatórios das leituras realizadas. Registros de temperatura corporal de 34°C, 33°C e casos extremos de 29°C (vi com meus próprios olhos um desses casos). Tais temperaturas poderiam significar que o indivíduo apresenta hipotermia ou está morto há algum tempo. Considerando que isso não é verdade (é bem claro quando alguém está morto ou com hipotermia), estamos falando de erros de medição da ordem de 20% para o caso de uma pessoa sem febre e 24%, caso haja febre.
Em resumo, a aferição de temperatura corporal da forma que vem sendo comumente realizada, não ajuda em absolutamente nada na tarefa de identificar suspeitos de febre. E pior, um diagnóstico impreciso pode deixar em circulação uma pessoa com forte indício de contágio.
Isso pode ser explicado pela falta de entendimento sobre princípios de medição de temperatura por parte de decisores e usuários dos equipamentos, responsáveis pela segurança dos locais monitorados. A decisão sobre qual princípio de medição e procedimento utilizar não deve ser tomada com base apenas no preço e simplicidade aparente da solução.
Medir temperatura corporal com erros maiores que 5% (o que corresponde à diferença entre febril e não febril) é tão ruim ou pior do que não fazer nada. Antes de falar das causas, vamos entender um pouco melhor sobre alguns princípios físicos de medição de temperatura.
Entendendo os princípios físicos
A temperatura pode ser definida como o grau de agitação das moléculas. Sendo assim, quanto maior a temperatura de um objeto, maior é o nível de agitação das moléculas que o compõem.
Existem diversas formas de se medir temperatura. A mais comum é com o termômetro de mercúrio, que se baseia na dilatação volumétrica do metal na forma líquida diante de pequenas variações positivas de temperatura (e contrações no caso de variações negativas). Isto ocorre porque o mercúrio apresenta alto coeficiente de dilatação térmica.
Em destaque está a medição de temperatura por meio da radiação térmica. Este método vem ganhando visibilidade principalmente porque permite aferições rápidas e sem contato, o que é ideal para este momento de pandemia. Equipamentos como pirômetros infravermelhos e câmeras infravermelhas possuem sensores que reagem à radiação térmica dos objetos para os quais estão apontados. Os sensores mais comuns geram uma variação de resistência elétrica proporcional à intensidade desta radiação. A radiação térmica é uma grandeza física proporcional à temperatura. Entretanto, um detalhe importante é que outra propriedade do material analisado, a emissividade, também deve ser levada em consideração. Este fenômeno é explicado pela Lei de Stefan-Boltzmann.
Diante deste e outros fatos, fique atento aos 5 detalhes que podem levar a uma aferição incorreta de temperatura corporal usando o princípio de radiação térmica.
1. Ajuste de emissividade
A emissividade é uma propriedade do material que representa a sua capacidade de emitir radiação. Essa grandeza varia entre 0 e 1, sendo o valor 0 atribuído a um material que não emite radiação térmica e 1 a um emissor perfeito. Ambos os extremos são condições idealizadas. Os objetos no mundo real possuem valores intermediários. A refletividade e a transmitância são propriedades complementares à emissividade, representando a capacidade de refletir radiação das imediações e transmitir a radiação através da matéria, respectivamente. Muitos pirômetros e câmeras infravermelhas permitem que o usuário ajuste manualmente a emissividade. Para cada tipo de material é necessário utilizar um determinado valor adequado de emissividade para que a medição de temperatura seja correta. Com a pele humana, não é diferente. Porém, muitos pirômetros industriais, assim como pirômetros de uso médico, possuem a emissividade fixa, por isso a utilização desses equipamentos para fins não recomendados pelo fabricante pode resultar em altos erros de medição, como comentado anteriormente.
2. Distância de medição
A distância de medição pode significar uma medição correta ou incorreta da temperatura. Observei casos em que pirômetros foram mantidos muito próximos à pele durante a aferição. Cada equipamento possui uma configuração óptica mais adequada para uma determinada distância de operação, que é levada em consideração durante a calibração do mesmo. Este fato é comumente negligenciado. A distância ideal de medição está contida no manual de operação fornecido pelo fabricante.
3. Ângulo de medição
A radiação térmica não incide com a mesma intensidade em todas as direções. É recomendado a medição em direções normais à superfície do objeto analisado para uma leitura mais precisa. Caso o equipamento seja mantido inclinado, as leituras de temperatura fornecidas podem apresentar maior erro.
4. Calibração com base em referências conhecidas
É importante que os sensores infravermelhos sejam constantemente calibrados, de modo que a intensidade da radiação medida corresponda a uma leitura precisa de temperatura. No caso de câmeras infravermelhas, para se alcançar a exatidão recomendada por autoridades da área da saúde (na ordem de 0,3 °C) o sistema de medição deve ser calibrado com base em uma referência conhecida. Sistemas autocalibrados com referência em corpos negros são úteis para se alcançar esses níveis de exatidão. Além disso, como em qualquer outro equipamento de medição, a faixa de calibração deve ser apropriada para a aplicação final. Muitos equipamentos de uso industrial possuem faixas operacionais muito amplas (ex.: -30 °C a 300 °C), o que os tornam imprecisos para aplicações na faixa da temperatura corporal.
5. Região do corpo analisada
Por último, deve se levar em conta a região do corpo na qual será feita a medição. A temperatura corporal corresponde a temperatura do interior do corpo humano. A temperatura na pele é ligeiramente inferior e varia de acordo com a região do corpo. A pele nas mãos e pés, por exemplo, costuma estar mais fria em dias amenos, justamente porque está afastada do núcleo do corpo. Existem regiões específicas em que a temperatura da pele tem boa correlação com a temperatura corporal. Algoritmos de visão computacional aplicados a câmeras infravermelhas são extremamente úteis medir a temperatura corporal usando essas regiões como referência.
Para finalizar...
Conforme foi discutido, monitorar febre usando pirômetros ou câmeras infravermelhas não é tão simples quanto parece. Caso sua empresa pretenda utilizar pirômetros para aferição de temperatura corporal, recomendo a compra de pirômetros específicos para uso clínico e treinamento do pessoal conforme recomendações do fabricante.
Ficou com dúvidas? Entre em contato. E, deixe seu comentário caso também tenha passado por alguma triagem de febre com resultados suspeitos.
Sobre o autor:
Eduardo Novais é Engenheiro Mecânico pela UFV, mestre em Engenharia Aeronáutica e Mecânica pelo ITA. Atualmente é o CEO da Subiter, responsável pelo planejamento estratégico e relacionamento institucional da empresa.