Using iOS Smartphone-attached infrared camera for detecting regional skin temperature symmetry

F�bio Marcon Alfieri ^1,2, Artur Cesar Aquino dos Santos¹, Caren da Silva Dias¹, Linamara Rizzo Battistella¹

¹Centro de Pesquisa Clinica, Instituto de Medicina Fisica e Reabilitacao, Hospital das Clinicas HCFMUSP, Faculdade de Medicina, Universidade de Sao Paulo, Sao Paulo, SP, Brazil

²Master Course in Health Promotion - Adventist University of Sao Paulo (UNASP), Sao Paulo, Brazil.

BACKGROUND: Regardless of the widespread use of low-resolution smartphone-attached Infra-Red cameras, even in clinical settings, to date, there is little evidence of their reliability. Hence, the purpose of this study was to test the agreement between a FLIR ONE Pro camera and a high-resolution device in detecting thermal symmetry of regional skin.

MATERIALS AND METHODS: This is a test-retest reliability study with 25 healthy individuals. They were mostly female (68%), of 35.4 (9.9) years of age. Thermal images were simultaneously captured by FLIR T650sc camera and FLIR ONE Pro for iOS, a smartphone-compatible infrared (IR) imaging device. The subjects were placed at 4 meters distance to the FLIR T650sc camera and 1,5 meters away from the FLIR ONE Pro for iOS. Thermographic examinations were conducted, one week apart, each time in the morning. Thermal image recording and subjects' preparation were standardized according to specialized literature, except for acclimation time, room temperature, and humidity. Images were processed by the software FLIR Tools. The cutaneous temperature of lower limbs was assessed in ten different regions of interest: thigh, leg, knee in the anterior view and thigh and leg in the posterior view. Kappa statistics was used to test the agreement of detecting skin temperature symmetry by FLIR ONE pro for iOS compared to FLIR T650sc, and repeatability was assessed by test-retest analysis on two different days. As a secondary analysis, Lin's Concordance Correlation Coefficient (CCC, or rc), followed by Bland & Altman Limits of Agreement (LOA), were calculated to test concordance of absolute temperatures between both cameras.

RESULTS: Both cameras (FLIR T650sc and FLIR ONE Pro) were able to identify the presence of symmetry in both days of evaluations. Kappa statistics evidenced an agreement of 88% and 90% for the first (test) and the second (re-test) day of temperature collection, respectively (p< 0.0001). Lin's CCC test did not detect satisfactory agreement between both cameras regarding absolute temperature values, regardless of the day. Rho was 0.46 and 0.31 (p<0.001) in the first and second days of data collection, respectively.

CONCLUSIONS: The FLIRONE Pro for iOS appears reliable to detect qualitative symmetry of skin temperature. However, the absolute temperature values provided by this device should be considered with caution.

KEYWORDS: infrared thermography, mobile thermography, FLIR ONE, reliability, reproducibility

DIE VERWENDUNG EINER AN EIN IOS SMARTPHONE-ANGESCHLOSSENEN INFRAROTKAMERA ZUR ERKENNUNG DER SYMMETRIE REGIONALER HAUTTEMPERATUREN

HINTERGRUND: Ungeachtet des auch im klinischen Umfeld weitverbreiteten Einsatzes von an ein Smartphone angesetzten Infrarot-Kameras mit niedriger Aufl�sung, gibt es bisher wenig Hinweise auf ihre Zuverl�ssigkeit. Daher bestand der Zweck dieser Studie darin, die �bereinstimmung zwischen einer FLIR ONE Pro-Kamera und einem hochaufl�senden Ger�t bei der Erkennung der thermischen Symmetrie regionaler Haut zu testen.

MATERIALIEN UND METHODS: Dies ist eine Test-Retest-Zuverl�ssigkeitsstudie mit 25 gesunden Personen, die �berwiegend weiblich (68%) und im Alter von 35,4 (�9,9) Jahren waren. Mit einer FLIR T650sc Kamera und eine FLIR ONE Pro f�r iOS, einer Smartphone-kompatibles Infrarot (IR) Kamera, wurden gleichzeitig W�rmebilder aufgenommen. Die Probanden wurden in 4 Metern Entfernung zur FLIR T650sc Kamera und 1,5 Meter Abstand zur FLIR ONE Pro f�r iOS platziert. Thermografische Untersuchungen wurden im Abstand einer Woche, jeweils am Morgen durchgef�hrt. Die Aufzeichnung der W�rmebilder und die Vorbereitung der Probanden wurden nach Fachliteratur standardisiert, mit Ausnahme von Akklimatisierungszeit, Raumtemperatur und Luftfeuchtigkeit. Die W�rmebilder wurden mit der Software FLIR Tools verarbeitet. Die Hauttemperatur an den unteren Gliedma�en wurde in zehn verschiedenen Messarealen bewertet: Oberschenkel, und Unterschenkel in der Ansicht von vorne und hinten, das Knie in der Ansicht von vorne. Kappa-Statistiken wurden verwendet, um die �bereinstimmung des Nachweises der Hauttemperatur-Symmetrie durch FLIR ONE pro f�r iOS im Vergleich zu FLIR T650sc zu testen, und die Wiederholbarkeit wurde durch Test-Retest-Analyse an zwei verschiedenen Tagen bewertet. Als sekund�re Analyse wurden Lin's Konkordanz-Korrelationskoeffizient (CCC, oder rc), gefolgt von Bland & Altman Limits of Agreement (LOA), berechnet, um die �bereinstimmung der absoluten Temperaturen zwischen beiden Kameras zu testen.

ERGEBNISSE: Beide Kameras (FLIR T650sc und FLIR ONE Pro) konnten das Vorhandensein von qualitativer Symmetrie an beiden Untersuchungstagen nachweisen. Die Kappa-Statistiken zeigten eine �bereinstimmung von 88%bzw. am ersten (Test) bzw. von 90 % am zweiten (Wiederholungs-Test) Tag der Temperaturerhebung (p< 0,0001). Lin's CCC-Test fand unabh�ngig vom Tag keine ausreichende �bereinstimmung der absoluten Temperaturwerte zwischen beiden Kameras. Rho lag im ersten und zweiten Tag der Datenerhebung bei 0,46 bzw. 0,31 (p<0,001).

SCHLUSSFOLGERUNGEN: Die FLIR ONE Pro f�r iOS erscheint zuverl�ssig, um die Qualit�t einer Symmetrie der Hauttemperatur zu erkennen. Die von diesem Ger�t zur Verf�gung gestellten absoluten Temperaturwerte, sollten jedoch mit Vorsicht betrachtet werden.

SCHL�SSELW�RTER: Infrarotthermografie, Mobiltelefon gest�tzte Thermografie, FLIR ONE, Reliabilit�t Reproduzierbarkeit

Thermology international 2021, 31(2) 47-52