短波红外成像技术
皮肤测试是一种众所周知的过敏诊断技术:它既敏感又特异。测试包括将含有少量潜在过敏原的液体放在皮肤上，并观察皮肤的反应。如果这个人对过敏原敏感，那么一个升高的炎症反应就会发生在皮肤上，称为风疹。
困难的部分是测量皮肤上的风疹反应的大小。这个漫长的过程通常由技术人员手动完成，需要高级培训和繁琐的方法才能足够准确地提供可靠的结果。
传统的可视范围彩色相机已被用于自动化和加速这一过程，但没有成功。当皮肤对过敏原产生反应时，它通常会变成红色，有时可以用标准的可视范围相机检测到。然而，与过敏反应相对应的红肿可能是弥漫性和不一致的。此外，根据肤色的不同，在深色皮肤的患者中，很难检测到由这种反应引起的颜色变化。
因此，研究人员用红外摄像机进行了实验，试图更好地检测这种反应，而不管肤色或肤色色素沉淀如何。然而，红外波长的具体类型对这种方法的实用性有影响。通常，热红外摄像机(LWIR)不能充分检测皮肤上的过敏反应，因为它们不能很好地检测风疹。
Flare Diagnostics已经测试并使用了灵敏度在0.9至1.7微米之间的短波红外(SWIR)摄像机进行检测。下图说明了与其他技术相比，SWIR能够获得更清晰和对比良好的过敏原皮肤测试特征。Flare正在申请专利的方法在探测风团方面优于可见光范围、近红外(NIR)和热范围(LWIR)。
图1
图2
当皮肤色素沉着可能使过敏原诱导的风疹检测更加困难时，还使用SWIR技术对各种肤色进行了实验，以确定这种方法的实用性。图2显示了8名受试者数次过敏试验的SWIR成像，其中2名受试者肤色较深。这有助于说明SWIR与皮肤颜色无关，无论皮肤色素沉着如何，都能清楚地检测到皮肤上的过敏反应。这些图像将不可能使用可视范围或其他技术评估。
当SWIR相机使用适当的滤镜时，无论肤色如何，风团与周围皮肤的强烈对比都很明显。此外，SWIR成像皮肤试验反应非常清晰和尖锐，提供了一种更自动化的检测方法的可能性。与传统方法相比，这种自动化方法与人工智能(AI)相结合，有可能提高吞吐量和安全性。
带有InGaAs探测器的SWIR相机的灵敏度在0.9到1.7 μ m之间。在这个光谱波段，水会吸收光线，使得水滴很容易被探测到。
因此，SWIR相机是探测水分和水滴的强大工具。
这可以从下面的图片中看到。
图3:水滴在表面的图像，用山猫320来自Xenics的相机。
Flare Diagnostics的专有方法是利用SWIR摄像机探测水的能力作为解决皮肤过敏反应的手段。事实上，过敏原引起的风疹反应部分是由于位于皮肤下的少量液体，主要是水。
在Flare Diagnostics皮肤测试检测方法中，目前在实践中使用的SWIR摄像机是一种山猫320从异类的。该相机基于320 x 256像素的2D焦平面阵列，间距为20µm。这是一个小而轻的相机，55 x 55 x 72毫米3.而且只有285克，因此很容易在全球系统上实现。此外，由于其直观的Xeneth图形用户界面(GUI)，很容易使用或集成到一个更大的系统中。
图4:SWIR相机目前在实践中使用是一个山猫320．
Flare Diagnostics专有的AllergyScope系统由SWIR摄像机和专门设计的神经网络软件组成，可用于捕获皮肤测试图像，并自动执行风疹反应大小的详细测量。传统的测量技术需要手工和单独测量点使用尺子。这既耗时，又容易出错，而且很难集成到电子病历中。另一方面，Flare Diagnostics的AllergyScope相机系统可以获得皮肤的全局图像，由于SWIR范围内的强烈对比度，它可以即时、准确和自动地高精度记录风疹图案。因此，过敏皮肤测试更快，更容易，并可能更准确的过敏镜。此外，无论肤色或肤色，这些结果都是一致的。
Flare Diagnostics的AllergyScope系统目前基于320 x 256分辨率的摄像头，但Xenics也提供高级640 x 512分辨率的SWIR摄像头。因此，对于未来的系统，有可能获得更精确和更敏感的皮肤测试测量。Xenics的新一代莽撞的人摄像头在分辨率(像素是320 x 256摄像头的4倍)和灵敏度(提高了30%)方面有了实质性的改进。Wildcat非常紧凑(55 x 55 x 72毫米3.在CameraLink版本中)，并可通过USB3接口进行即插即用配置。
图5:Xenics的新一代未经批准的相机．
多亏了Flare诊断公司的过敏镜系统和高灵敏度短波红外成像相机通过Xenics，现在可以快速准确地进行过敏诊断成像，为医疗团队提供更大的灵活性，并简化患者的过程。此外，目前最先进的SWIR技术有助于为具有更高灵敏度的下一代系统铺平道路，从而可能更准确地诊断。
作者:
乔迪·r·特沃斯基
医学助理教授
约翰霍普金斯大学医学院
马克成为
战略营销经理
异类的nv
对异类的
Xenics是红外技术的先驱，拥有20年的可靠记录。Xenics设计和销售具有一流图像质量的红外成像仪、核心和摄像机，以支持机器视觉、科学和先进研究、运输、过程监控、安全和医疗应用。Xenics为vSWIR, SWIR, MWIR和LWIR系列提供完整的线扫描和区域扫描产品组合。通过先进的生产设施和内部的探测器，系统和软件开发技术，掌握制造过程的所有关键步骤，Xenics提供最先进的解决方案和优化的定制设计。作为一家拥有全球销售和服务网络的欧洲供应商，Xenics为客户提供简化的出口程序。更多:https://www.xenics.com/．