研究目的
使用基于智能手机的红外相机与高端红外相机进行对比,以验证其在糖尿病足评估中的有效性。
研究成果
基于智能手机的红外相机在评估糖尿病足并发症患者双侧足部温差方面表现出卓越的可靠性和有效性,适用于日常临床实践中监测和预防糖尿病足溃疡。未来研究应聚焦于家庭应用实施及自动评估算法的开发。
研究不足
局限性包括:感兴趣区域的人工标注易受人为误差影响;所有参与者均处于糖尿病足溃疡治疗期,缺乏溃疡发展期或长期无溃疡的病例;高端相机设备接触可能对部分足部区域的温度测量造成干扰;且由于潜在的几何形变误差,较小趾头的检测表现较差。
1:实验设计与方法选择:
采用单中心前瞻性临床研究设计,比较基于智能手机的红外相机与高端红外相机获取的足底温度数据。以高端相机为金标准,通过组内相关系数(ICC(3,1))和Bland-Altman图检验一致性,使用灵敏度、特异度等诊断准确性指标评估临床有效性。
2:样本选择与数据来源:
纳入来自特文特医院集团多学科糖尿病足门诊的32例糖尿病合并现症或近期愈合的糖尿病足溃疡患者作为便利样本,排除踝关节以上大截肢患者。
3:实验设备与材料清单:
智能手机红外相机系统包含FLIR One安卓版(第二代)、摩托罗拉XT1642 Moto G4 Plus手机、3D打印支架、相机三脚架及黑布;高端红外相机系统包含FLIR SC305热像仪、佳能Eos-40D彩色模块、热参考元件、足部支撑架及遮光木箱。软件包括"Thermal camera + for FLIR One"应用、定制Matlab程序及Photoshop CC 2015。
4:实验流程与操作规范:
受试者仰卧位暴露双足5分钟以达到温度平衡,分别使用智能手机系统(约1米距离)和高端系统(足部置于支撑杆上)采集两组足底红外与彩色图像,通过Photoshop勾画彩色图像足部边界、Matlab对齐红外图像并计算指定区域平均温度。
5:数据分析方法:
采用Matlab等统计工具计算一致性指标(ICC(3,1)和Bland-Altman图)及临床有效性指标(灵敏度、特异度等)。
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FLIR One
second-generation for Android
FLIR Systems
Used as the smartphone-based IR-camera for acquiring plantar IR images of feet for diabetic foot assessment.
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FLIR SC305
SC305
FLIR Systems
Used as the high-end IR-camera for comparison and validation against the smartphone-based camera.
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Canon Eos-40D
Eos-40D
Canon
Used for color imaging in the high-end IR-camera setup.
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Motorola XT1642 Moto G4 Plus
XT1642 Moto G4 Plus
Motorola Mobility LLC
Smartphone used to operate the FLIR One IR-camera with the thermal camera application.
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Thermal camera + for FLIR One
Georg Friedrich
Smartphone application used for image acquisition with the FLIR One camera.
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Matlab
The MathWorks
Custom-made software used for image processing and data analysis in the high-end IR-camera setup.
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Photoshop CC 2015
CC 2015
Adobe Systems
Used for delineating foot boundaries in color images during post-processing.
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