Name: 赤外線サーモグラフィーを用いたアマチュアサイクリストの筋肉疲労および生体力学のモニタリングのための標準プロトコル (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-03-20T14:30:00.000+00:00
Duration: 6 min 19 s
Description: 学ぶ赤外線サーモグラフィーを用いたアマチュアサイクリストの筋肉疲労と生体力学の標準モニタリングプロトコル。非侵襲的に皮下筋肉の非対称性や局所的温度上昇を検出し、早期の怪我予防と運動効率の最適化に貢献する。

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<ol><li>Gou, X., Xiong, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Research+on+the+application+of+sports+biomechanics+in+optimizing+the+effect+of+physical+training%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Cell+Biomech%22%5BJournal%5D)">Research on the application of sports biomechanics in optimizing the effect of physical training.</a> Mol Cell Biomech. 22 (2), 1133(2025).</li>
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<li>Hadžić, V., Širok, B., Malneršič, A., Čoh, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+infrared+thermography+be+used+to+monitor+fatigue+during+exercise%3F+A+case+study%5BTitle%5D)+AND+%22J+Sport+Health+Sci%22%5BJournal%5D)">Can infrared thermography be used to monitor fatigue during exercise? A case study.</a> J Sport Health Sci. 8 (1), 89-92 (2019).</li>
<li>Hu, C., Du, N., Liu, Z., Song, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Can+infrared+thermal+imaging+reflect+exercise+load%3F+An+incremental+cycling+exercise+study%5BTitle%5D)+AND+%22Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Can infrared thermal imaging reflect exercise load? An incremental cycling exercise study.</a> Bioengineering. 12 (3), 280-280 (2025).</li>
<li>Verderber, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+alternative+metrics+in+the+application+of+infrared+thermography+to+detect+muscle+damage+in+sports%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Meas%22%5BJournal%5D)">Assessment of alternative metrics in the application of infrared thermography to detect muscle damage in sports.</a> Physiol Meas. 45 (9), 095014-095014 (2024).</li>
<li>Raharjo, A., Akhiruyanto, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+roll+spike+techniques+in+sepak+takraw+players+reviewed+based+on+sport+biomechanics%5BTitle%5D)+AND+%22Sports+Sci+Health%22%5BJournal%5D)">Analysis of roll spike techniques in sepak takraw players reviewed based on sport biomechanics.</a> Sports Sci Health. 14 (2), 224-230 (2024).</li>
<li>Huang, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+impedance+myography+applied+to+monitoring+of+muscle+fatigue+during+dynamic+contractions%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Access%22%5BJournal%5D)">Electrical impedance myography applied to monitoring of muscle fatigue during dynamic contractions.</a> IEEE Access. 8, 13056-13065 (2020).</li>
<li>Sheng, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Toward+an+integrated+multi-modal+sEMG%2FMMG%2FNIRS+sensing+system+for+human-machine+interface+robust+to+muscular+fatigue%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Sens+J%22%5BJournal%5D)">Toward an integrated multi-modal sEMG/MMG/NIRS sensing system for human-machine interface robust to muscular fatigue.</a> IEEE Sens J. 21, 3702-3712 (2021).</li>
<li>Qu, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Continuously+monitoring+of+muscle+fatigue+based+on+a+wearable+micromachined+ultrasonic+transducer+probe%5BTitle%5D)+AND+%22Sens+Actuators+A+Phys%22%5BJournal%5D)">Continuously monitoring of muscle fatigue based on a wearable micromachined ultrasonic transducer probe.</a> Sens Actuators A Phys. 365, 114892-114892 (2024).</li>
<li>Al-Mulla, M., Sepulveda, F., Colley, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+review+of+non-invasive+techniques+to+detect+and+predict+localised+muscle+fatigue%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+%28Basel%29%22%5BJournal%5D)">A review of non-invasive techniques to detect and predict localised muscle fatigue.</a> Sensors (Basel). 11, 3545-3594 (2011).</li>
<li>Cifrek, M., Medved, V., Tonkovic, S., Ostojic, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+EMG+based+muscle+fatigue+evaluation+in+biomechanics%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Biomech%22%5BJournal%5D)">Surface EMG based muscle fatigue evaluation in biomechanics.</a> Clin Biomech. 24 (4), 327-340 (2009).</li>
<li>Guo, W., Sheng, X., Zhu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+muscle+fatigue+based+on+motor+unit+firing%2C+muscular+vibration+and+oxygenation+via+hybrid+mini-grid+sEMG%2C+MMG%2C+and+NIRS+sensing%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans+Instrum+Meas%22%5BJournal%5D)">Assessment of muscle fatigue based on motor unit firing, muscular vibration and oxygenation via hybrid mini-grid sEMG, MMG, and NIRS sensing.</a> IEEE Trans Instrum Meas. 71, 1-10 (2022).</li>
<li>Quesada, J. I. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Relationship+between+skin+temperature+and+muscle+activation+during+incremental+cycle+exercise%5BTitle%5D)+AND+%22J+Therm+Biol%22%5BJournal%5D)">Relationship between skin temperature and muscle activation during incremental cycle exercise.</a> J Therm Biol. 48, 28-35 (2015).</li>
<li>Formenti, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamics+of+thermographic+skin+temperature+response+during+squat+exercise+at+two+different+speeds%5BTitle%5D)+AND+%22J+Therm+Biol%22%5BJournal%5D)">Dynamics of thermographic skin temperature response during squat exercise at two different speeds.</a> J Therm Biol. 59, 58-63 (2016).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>ボーグ・スケール</td><td>ボーグの知覚</td><td>RPEスケール6-20</td><td>6-20 RPEスケールは、主観的疲労と客観的な熱的非対称性および亜臨床的ホットスポットを相関させるために用いられました。</td></tr><tr><td>制御室</td><td>内部施設</td><td>生理学実験室</td><td>環境温度は18度、Cから25度まで;Cと40&ndash;湿度は55%で、皮膚温度を安定させ、対流干渉を最小限に抑えます。</td></tr><tr><td>データログシート</td><td>グーグル</td><td>Googleフォーム(デジタル入力)</td><td>個々の体温調節変数を制御するための人体計測データ(年齢、性別、BMI)および水分状態を記録するための標準化されたフォーム。</td></tr><tr><td>インフォームド・コンセント</td><td>地方倫理委員会</td><td>機関形式</td><td>地元の倫理委員会によって承認された文書で、非侵襲的な監視のためのヘルシンキ宣言の遵守が保証されます。</td></tr><tr><td>赤外線カメラ</td><td>FLIRシステム</td><td>49001-2001</td><td>高解像度(320 x 240ピクセル)サーマルイメージャーは&エプシロンに設定されています。局所的な代謝熱と熱シフトを測定するための=0.98(&Delta;T).</td></tr><tr><td>マーキングツール</td><td>BIC / ボディメッド</td><td>スキンマーカー/フロアテープ</td><td>肌に安全なマーカーと床テープを用いて、カメラと被写体の距離を正確に100cmに固定し、一貫した解剖学的ROIの整合性を確保します。</td></tr><tr><td>スタディオメーター&スケール</td><td>SECA</td><td>763(デジタル局)</td><td>身長や体重を記録するための道具;正規化されたパワーの計算や被験者ごとの生理学的ベースラインの記録に必要です。</td></tr><tr><td>標準化されたショーツ</td><td>ナイキ</td><td>HV0411-010 / CZ9831-010</td><td>黒ライクラの衣服は、皮膚の放射率を標準化し、下肢の関心領域(ROI)への障害のないアクセスを提供するために使われていました。</td></tr><tr><td>固定式自転車</td><td>モナーク</td><td>828E エルゴメディック</td><td>電磁エルゴメーターは固定の負荷(例:150W)と一定のケイデンス(80 RPM)に設定され、定常代謝熱の発生を確保します。</td></tr><tr><td>ストップウォッチ</td><td>カシオ</td><td>HS-3V-1RET</td><td>15分の順応期間のタイミングを計り、運動後5秒以内にIR捕獲を確実にして急速な熱減衰を防ぐために重要です。</td></tr><tr><td>温度計湿度計</td><td>管理会社/トレーサブル</td><td>4040</td><td>リアルタイム監視装置;大気補正のために、周囲の温度と湿度を赤外線カメラの物体パラメータに入力するために使用されます。</td></tr><tr><td>三脚</td><td>FLIRシステム</td><td>T197731</td><td>安定した支持は高さ30cm、垂直角度(&asymp;90&deg;)下肢まで繰り返し画像取得のために。</td></tr></tbody></table>

赤外線サーモグラフィーを用いたアマチュアサイクリストの筋肉疲労および生体力学のモニタリングのための標準プロトコル

Standardized Protocol For Monitoring Muscle Fatigue and Biomechanics In Amateur Cyclists Using Infrared Thermography

The use of stationary bikes has increased significantly, making physical activity more accessible to the general population. However, the lack of precise, ...

赤外線サーモグラフィーを用いて、アマチュアサイクリストの筋疲労とバイオメカニクスを研究します。現在の手法は標準化されていません。これらのプロトコールは、赤外線サーモグラフィーを用いて疲労を検出するのに役立ちます。まず、研究への参加に同意した被験者を整列させます。各被験者の年齢と性別を記録してください。次に、被験者の身長と体重を記録します。被験者に、6から20までのボルグ心拍数（RPE）スケールについて説明します。テストの前と後に、自身の主観的運動強度を表す数値を選択するように指示してください。測定前24時間は、アルコールおよびニコチンの摂取を禁止してください。被験者に対し、テストの3時間前からはカフェインの摂取および激しい運動を避けるよう指示してください。また、テスト前12時間は、下肢にクリーム、化粧品、または軟膏を塗布しないよう指示してください。水分補給の状態を確認した後、それをテスト前データシートに記録します。臨床用体重計を用いて、テスト前の体重を記録します。被験者に、セッションの30分前に300 millilitersの水で水分補給をするよう指示してください。また、被験者に下半身の衣類をすべて脱ぎ、継ぎ目のない標準的な黒色のリサイクルショーツに履き替えるよう指示します。デジタル温湿度計を、被験者から1m離れた高さ1mの位置に設置します。これらの値を5分ごとにスプレッドシートに記録してください。体温調節に影響を与える直接的な隙間風、直射日光、または熱源や冷源がないことを確認してください。順応のため、15分間の座位安静時間を設けます。安静後、被験者を固定式自転車に乗せ、規定の姿勢に調整します。解像度が320×240ピクセル以上の赤外線サーモグラフィカメラを使用してください。カメラの内部設定メニューを開きます。「物体パラメータ（object parameters）」に移動し、放射率をヒトの皮膚に合わせて0.98に設定します。反射見かけ温度を、先に測定した周囲温度と一致するように設定してください。レーザー距離計または巻尺を使用し、三脚を自転車のクランクセットの側平面から正確に100 centimetersの位置に配置します。三脚の脚の位置を粘着テープでマークします。相対湿度と大気温度の値を機器の設定に入力します。サーモグラフィを三脚に固定し、カメラの高さを床面から30 cmに設定します。被験者の下肢に対してレンズを垂直に配置します。熱解析ソフトウェアで、ポリゴンまたは長方形のROIツールを選択します。クリックしてドラッグし、大腿直筋の上に10x5センチメートルのボックスを指定します。「Calculate」をクリックして平均温度値を抽出します。測定ポイントのプロトコルを設定するため、15分間の休息期間の直後にサーモグラフィ画像を取得してください。エクササイズの終

standardized-protocol-for-monitoring-muscle-fatigue-biomechanics

Research

JoVE Journal

Bioengineering

バイオエンジニアリング（生体工学）

この調査の目的は、赤外線熱カメラを使用すると、運動後の筋肉痛を検出および定量するための有効なツールであるかどうか評価することであった。...

遅発性筋痛を検出する熱赤外線イメージングの使用

このプロトコルは、非疲労運動と疲労運動の負荷を区分する筋電図疲労閾値を説明しています。この情報は、より個別化されたトレーニングプログラムを開発するために使用できます。...

シングル訪問運動試験後の電疲労閾値を決定します

このプロトコルは、72時間の回復期間中の非侵襲的な回復評価の手順を記述する。このプロトコルは、カウンタームーブメントジャンプを使用して前大腿部の筋肉疲労を誘発し、局所的なコールドカフまたは熱中枢 - カフの適用を回復様式として使用する。...

完全なジャンププロトコルに従う主観的および客観的な回復特性の非侵襲的評価

ここでは、単一のクリニックや研究室訪問の反応性充血、脳循環代謝、骨格筋の酸化能力を評価するために近赤外分光法を用いた単純な非侵襲的なアプローチについて述べる。...

骨格筋血管カップリング、酸化容量、および 'ワンストップ ショップ「近赤外分光法を用いた微小血管機能

ここでは、褐色脂肪組織(BAT)活性がヒト代謝に与える影響の生理学的意義を定量化するためのプロトコルを提示します。これは、炭水化物負荷と間接熱量測定を鎖骨上温度変化の測定と組み合わせることによって達成されます。この新しいアプローチは、ヒトにおけるBAT熱発生の薬理学的標的の開発に役立つ可能性があります。...

間接熱量測定、赤外線サーモグラフィ、および血糖値の組み合わせを使用して、ヒトの褐色脂肪組織の熱発生を測定します

ここでは、ヒトおよび実験動物における食後の褐色脂肪組織活性を測定するためのプロトコルを提示する。...

褐色脂肪組織活性の変化を検出するための赤外線サーモグラフィ

近赤外拡散光学系に基づくマルチモーダルデバイスを使用して、非侵襲的かつ継続的に微小血管の絶対血流指数と血中酸素飽和度を測定するプロトコルについて説明します。次に、血管閉塞試験を使用して、酸素消費量と反応性充血の代謝率を評価します。...

救命救急のためのハイブリッド近赤外拡散光学分光法を用いた微小血管酸素化および反応性充血の非侵襲的モニタリング

このプロトコルは、近赤外分光法(NIRS)技術を統合して、心肺運動試験中に前頭前野、呼吸器(m.肋間)、および自発運動(m.Vastus...

近赤外分光ウェアラブルデバイスを使用して、運動中の中心と末梢の制限を特定する

ラマン分光法は、生きた細胞、組織工学の構造とネイティブの組織の非接触、ラベルフリー解析に適した手法です。ソース固有のスペクトル指紋が生成され、多変量解析を用いて分析することができます。...

ラマン分光法を用いた細胞と細胞外マトリックスの非接触、ラベルフリーの監視

仕組まれた筋肉組織は、疾患モデルとして、また肉の代替源として、再生医療における大きな可能性を秘めている。ここでは、マウス筋芽細胞の前駆細胞、及び電気パルスによる刺激からこのケースでは、筋肉の構造物の工学を記述します。...

電気刺激のマウス筋芽細胞前駆細胞およびアプリケーションからの工学骨格筋組織

学ぶ赤外線サーモグラフィーを用いたアマチュアサイクリストの筋肉疲労と生体力学の標準モニタリングプロトコル。非侵襲的に皮下筋肉の非対称性や局所的温度上昇を検出し、早期の怪我予防と運動効率の最適化に貢献する。

赤外線サーモグラフィーを用いたアマチュアサイクリストの筋肉疲労および生体力学のモニタリングのための標準プロトコル

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