Name: Zastosowanie obrazowania termicznego w podczerwieni do wykrywania opóźnionej bolesności mięśni (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-01-22T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 51 s
Description: Poznaj metodę obrazowania termicznego w podczerwieni do wykrywania opóźnionej bolesności mięśni u ludzi. Technika ta dostarcza obiektywnych, ilościowych danych o temperaturze skóry nad ćwiczonymi mięśniami.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

playerTrialDesktop

Pragniemy podziękować firmie Pfizer Pharmaceuticals za wsparcie tej pracy w ramach kontraktu (WS1763368). Chcielibyśmy również podziękować Ministerstwu Szkolnictwa Wyższego Arabii Saudyjskiej (MOHE) za udzielone wsparcie.

1. Ćwiczenie
<ol>
 <li>Mięśniem badanym w tym eksperymencie były zginacze łokcia (mięsień dwugłowy ramienia).</li>
 <li>U każdego uczestnika zmierzono siłę mięśni, aby móc zastosować odpowiedni opór dla każdej osoby. Określono to poprzez badanie maksymalnego obciążenia (RM) każdego uczestnika.</li>
 <li>Do badania RM wykorzystano tensometr połączony z komputerem za pomocą modułu wzmacniacza bioelektrycznego BioPac (DA-100C) (BioPac Systems, Goleta, CA) w celu pomiaru siły mięśni. Moduł był podłączony do przetwornika analogowo-cyfrowego MP-100 z częstotliwością próbkowania 1 000 hertz na sekundę i rozdzielczością 24 bity (Rys. 10).</li>
 <li>Tensometr zamocowano do stołu pod kątem 45°. Polecono badanym usiąść za urządzeniem i oprzeć łokcie na wyściełanym obszarze, tak aby siła nacisku przechodziła przez nadgarstki. Był to najlepszy sposób, aby upewnić się, że badany nie zaangażuje żadnego innego mięśnia poza dwugłowym ramienia (Rys. 11).</li>
 <li>Siłę określono w 3 próbach, przy czym każdy skurcz trwał 3 sekundy, a przerwy między skurczami wynosiły około 45 sekund. Średnia z 3 pomiarów stanowiła wartość RM.</li>
 <li>Po określeniu RM dla mięśnia dwugłowego ramienia każdego uczestnika, zaplanowaną sesję ćwiczeń przeprowadzono z obciążeniem wynoszącym 35% ich RM.</li>
 <li>Wszyscy badani wykonali te same ćwiczenia przy użyciu odpowiednio dociążonych hantli w celu wywołania tkliwości mięśniowej (DOMS). Polegało to na wykonaniu 4 serii po 25 powtórzeń skoncentrowanych ugięć ramion w łokciach w pozycji siedzącej na krześle, z łokciami opartymi o uda (Rys. 12).</li>
 <li>Każdemu badanemu zapewniono 90-sekundowy okres odpoczynku między seriami. Badani wykonywali pełną serię 25 powtórzeń lub otrzymywali polecenie przerwania ćwiczenia, jeśli nie byli w stanie stabilnie kontrolować ciężaru podczas wykonywania ruchu.</li>
</ol>
2. Przygotowanie i konfiguracja kamery podczerwieni
<ol>
 <li>Pomieszczenie, w którym przeprowadzano obrazowanie w podczerwieni, utrzymywano w stałej temperaturze, aby zminimalizować wpływ zewnętrznych różnic temperatury otoczenia, które mogłyby prowadzić do błędnych odczytów termicznych. Na potrzeby tego eksperymentu zastosowano pomieszczenie z kontrolą temperatury, utrzymywaną na poziomie około 23°C (+/- 0.5°C).</li>
 <li>Kamerę ustawiono w odległości 1 metra, pod kątem prostym do mierzonej skóry (Rys. 9a)*.</li>
 <li>Po ustawieniu wymaganej odległości poproszono badanych o pozostanie w bezruchu do momentu wykonania zdjęcia. Proces ten nie powinien trwać dłużej niż kilka sekund, jednak minimalizacja ruchu jest kluczowa dla zapewnienia dokładności uzyskanego obrazu.</li>
 <li>Zaleca się, aby pomieszczenie miało ściany pomalowane na ciemniejsze kolory zamiast jasnych, co pozwala zminimalizować zakłócenia podczerwone.</li>
 <li>Oświetlenie jest również kwestią krytyczną przy obrazowaniu w podczerwieni, ponieważ źródła światła emitujące fale podczerwone, takie jak oświetlenie fluorescencyjne lub wolframowe, mogą powodować fałszywie wysokie odczyty. Najlepszą opcją oświetlenia jest pomieszczenie wyposażone w jednorodne światła LED, ponieważ diody LED niemal nie generują zakłóceń w podczerwieni (Rys. 9b)*.</li>
</ol>
* W naszych laboratoriach przeprowadzono serię testów z wykorzystaniem kamery IR FLIR 660 (Rys. 8), w których porównywano obrazy skóry pod różnymi kątami (0 (prostopadle), 15, 30, 45 i 60 stopni) oraz w różnych odległościach od skóry (1, 2 i 5 metrów), aby dokładnie wyznaczyć temperaturę skóry. Wszystkie obrazy porównano z odczytami skalibrowanych termopar; najlepsza korelacja między obrazami a odczytami z termopar wystąpiła przy kącie prostopadłym i w odległości 1 metra od skóry (r = 0,93). Różne kąty i odległości powodowały utratę jakości obrazu (pikselozę) oraz obniżały ogólną korelację między obrazami a odczytami z termopar.
3. Pozyskiwanie obrazów
<ol>
 <li>Na potrzeby niniejszego eksperymentu wykonano obraz mięśnia ćwiczonego przed wykonaniem ćwiczenia oraz w 24. i 48. godzinie po ćwiczeniu.</li>
 <li>Ciepło ciała pochodzące ze źródeł innych niż cel mógłby zakłócić obraz termiczny i spowodować błędne odczyty. Z tego powodu nikt nie powinien stać obok ani za zamierzonym celem.</li>
 <li>W badaniu tym, w celu porównania, wykonano zdjęcia zarówno ręki ćwiczonej, jak i niećwiczonej. Jedną z rąk poddano ćwiczeniom, jak wspomniano wcześniej, a druga ręka służyła jako kontrola (Ryc. 4 i 5).</li>
 <li>Numery obrazów z kamery IR zapisywano natychmiast w osobnym arkuszu, ponieważ identyfikacja tego, do kogo należy dany obraz, mogłaby być trudna.</li>
</ol>
4. Przetwarzanie obrazów i analizy
<ol>
 <li>Pozyskane obrazy IR przetworzono przy użyciu oprogramowania „ThermoVision ExaminIR” w wersji 1.10.2.</li>
 <li>Po wybraniu obrazu przeznaczonego do analizy, na pozyskanym obrazie ramienia zidentyfikowano cztery obszary zainteresowania, wykorzystując ramki statystyczne w interfejsie oprogramowania (Rys. 6).</li>
 <li>Po zlokalizowaniu wymaganych obszarów na ramieniu, oprogramowanie wyświetla średnie i odchylenia standardowe temperatur dla każdego z wybranych regionów. Można następnie porównać poszczególne obszary lub wyznaczyć średnią temperaturę całego ramienia (Rys. 7).</li>
</ol>
5. Wizualna Skala Analogowa i Analiza Krwi
<ol>
 <li>Do oceny subiektywnego odczucia bólu ramienia wykorzystano wizualną skalę analogową (VAS). Skala składała się z linii o długości 10 cm (100 mm) z oznaczeniem „brak bólu” na jednym końcu oraz „silny ból” na końcu przeciwległym. Każdy uczestnik został poproszony o postawienie znaku na linii 10 cm w celu wskazania poziomu odczuwanego bólu.</li>
 <li>Pomiary VAS przeprowadzono u badanych przed ćwiczeniami, 24 godziny po ćwiczeniach oraz po 48 godzinach.</li>
 <li>Od badanych pobrano krew obwodową w celu pomiaru stężenia mioglobiny we krwi.</li>
 <li>Krew pobierano z żyły łokciowej badanych przed ćwiczeniami, 30 minut po zakończeniu ćwiczeń oraz po 48 godzinach.</li>
 <li>Krew wirowano z prędkością 4000 rpm przez 10 min w celu oddzielenia surowicy od komórek. Próbki przechowywano następnie w temperaturze -80°C do czasu przeprowadzenia analizy mioglobiny.</li>
 <li>Stężenie mioglobiny mierzono przy użyciu automatycznego analizatora immunoenzymatycznego TOSOH „AIA-360” (TOSOH Corp., Tokyo, Japonia). Zestawów do oznaczania mioglobiny (Myo 025297, ST AIA-PACK Myoglobin) używano zgodnie z instrukcjami producenta.</li>
</ol>
6. Reprezentatywne wyniki
Wyniki obrazowania termowizyjnego IR wykonanego podczas niniejszego badania zostały przedstawione na rycinie 1. Obrazy wykonane w trzech przedziałach czasowych (przed wysiłkiem, 24 godziny po wysiłku oraz 48 godzin po wysiłku) dla ramion ćwiczących 41 badanych wykazały wyraźny wzrost temperatury w dniu 2. (24 godziny po wysiłku) w porównaniu z temperaturami przed wysiłkiem oraz temperaturami zmierzonymi po 48 godzinach. Jak pokazano na rycinie 1, średnia temperatura skóry wynosiła 32.80 +/- 1.03 °C w dniu 1. (przed wysiłkiem), 33.96 +/- 1.46 °C w dniu 2. (24 godziny po wysiłku) oraz 32.82 +/- 1.29 °C w dniu 3. (48 godzin po wysiłku). Różnica temperatury skóry między dniem 1. a dniem 2. była istotna (ANOVA p &lt; 0.01).
Jednak w przypadku ramienia niepoddanego ćwiczeniom nie odnotowano istotnych zmian w trzech przedziałach czasowych. Rycina 1 pokazuje, że średnia temperatura skóry wynosiła 33,08 +/- 0,83 °C w dniu 1. (przed ćwiczeniami), 32,79 +/- 1,42 °C w dniu 2. (24 godziny po ćwiczeniach) oraz 33,17 +/- 0,95 °C w dniu 3. (48 godzin po ćwiczeniach). Różnica temperatury skóry w ciągu tych 3 dni nie była istotna (ANOVA p = 0,38).
Wyniki pomiarów bólu uzyskane za pomocą VAS przedstawiono na rysunku 2. Jak widać na rysunku 2, zgłaszany poziom bólu gwałtownie wzrósł w dniach 2. i 3. Poziom bólu w ćwiczącym mięśniu wzrósł z 3,6 +/- 6,1 w dniu 1. do 36,3 +/- 22,8 w dniu 2. oraz 37,5 +/- 25,3 w dniu 3. Wzrost ten w stosunku do dnia 1. był istotny (ANOVA p &lt; 0,01).
Wyniki poziomu stężenia mioglobiny przedstawiono na rysunku 3. Jak widać na tym rysunku, między dwoma pomiarami stężenia mioglobiny w dniu 1. (przed wysiłkiem i 30 minut po wysiłku) niemal nie było różnic. Jednak w dniu 3. wzrost stężenia mioglobiny był bardzo znaczny. Wzrost ten w dniu 3. wyniósł około 147 ng/mL krwi w porównaniu do pierwszych dwóch pomiarów w dniu 1. Stężenia mioglobiny wynosiły 30,12 +/- 7,66 ng/mL w punkcie wyjściowym, 31,66 +/- 11,89 ng/mL 30 minut po wysiłku oraz 178,96 +/- 249,51 ng/mL w dniu 3. Wzrost ten w dniu 3. był wysoce istotny statystycznie (ANOVA p &lt; 0,01).
Przeprowadzono analizę korelacji między temperaturą skóry uzyskaną z obrazów IR a poziomami tkliwości w skali VAS. Stwierdzono istotną korelację między odczytami VAS w 2. dniu a pomiarem temperatury skóry w 2. dniu. Korelacja ta była istotna (r = 0,312, p &lt; 0,05). Jednakże w 3. dniu nie stwierdzono wyraźnej korelacji między odczytami VAS a temperaturą skóry. Korelacja ta była nieistotna (r = 0,047, p = 0,77).
<img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig1.jpg" alt="Wykres liniowy zmian temperatury skóry; porównanie danych sprzed i po wysiłku; kończyna ćwicząca vs niećwicząca." data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 1"> 
Rycina 1. Reprezentatywny wykres różnic w temperaturze skóry w ramionach ćwiczących (Romby) oraz ramionach niećwiczących (Kwadraty) u 41 badanych osób w okresie 3 dni.
<img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig2.jpg" alt="Wykres liniowy wyników VAS; od stanu przed wysiłkiem do 48 godzin po; trend oceny bólu; dane badawcze." data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rysunek 2"> 
Rysunek 2. Reprezentatywny wykres różnic w odczuwalnej bolesności mięśni mierzonej skalą VAS w okresie 3 dni dla wszystkich 41 badanych osób.
<img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig3.jpg" alt="Wykres stężenia mioglobiny wykazujący wzrost od stanu przed wysiłkiem do 48 godzin po wysiłku." data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 3"> 
Rycina 3. Reprezentatywny wykres różnic w stężeniach mioglobiny dla wszystkich 41 badanych w trzech przedziałach czasowych.

<img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig4.jpg" alt="Obrazowanie termiczne, rozkład ciepła w ramieniu, analiza w podczerwieni, porównanie pomiaru temperatury, schemat." data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 4"> 
Rycina 4. A) typowy obraz IR ćwiczącego ramienia badanego przed ćwiczeniami. B) obraz IR ramienia tego samego badanego 24 godziny po ćwiczeniach.
<img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig5.jpg" alt="Porównanie obrazowania termicznego, analiza w podczerwieni, rozkład temperatury, mapa ciepła, wynik eksperymentalny." data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 5"> 
Rycina 5. A) typowy obraz IR nieużytkowanego ramienia badanego przed ćwiczeniem. B) obraz IR ramienia tego samego badanego 24 godziny po ćwiczeniu.
<img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig6.jpg" alt="Schemat anatomiczny bicepsa, regiony mięśniowe oznaczone od 1 do 4, ilustrujący badanie anatomii ramienia." data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rysunek 6"> 
Rysunek 6. Ilustracja 4 obszarów zainteresowania służących do analizy obrazu termicznego ramienia.
<img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig7.jpg" alt="Analiza obrazu termicznego, rozkład temperatury, kamera podczerwieni, mapowanie ciepła, wizualizacja danych." data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rysunek 7"> 
Rysunek 7. Interfejs oprogramowania „ThermoVision ExaminIR” przedstawiający 4 obszary zainteresowania na obrazie IR ćwiczącego ramienia. Przedstawiono również interpretacje statystyczne dla każdego obszaru.
<img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig8.jpg" alt="Konfiguracja kamery termowizyjnej; sprzęt do analizy rozkładu ciepła i przechwytywania danych podczerwonych." data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rysunek 8"> 
Rysunek 8. Kamera termowizyjna IR zastosowana w tym badaniu (FLIR 660).
<img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig9.jpg" alt="Układ kliniki fizjoterapii, stół badawczy, nadstawka chirurgiczna, konfiguracja sprzętu." data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rysunek 9"> 
Rysunek 9. A) Ustawienie kamery IR w odległości 1 metra od ramienia badanego. B) Diody LED użyte w laboratorium, w którym wykonano zdjęcia.
<img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig10.jpg" alt="Układ analizy biomechanicznej; sprzęt monitorujący siłę mięśni; akwizycja danych; środowisko laboratoryjne." data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 10"> 
Rycina 10. A) Moduły BioPac wykorzystane do pomiaru siły mięśni. B) Urządzenie z tensometrem przymocowane do ławki ustawionej pod kątem 45° i podłączone do systemu BioPac.
<img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig11.jpg" alt="Badanie biomechaniczne; ramię z czujnikami; ocena aktywności mięśniowej; konfiguracja laboratoryjna." data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rysunek 11"> 
Rysunek 11. Typowy badanym wywierający siłę na urządzenie z tensometrem.
<img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig12.jpg" alt="Równowaga statyczna; ilustracja metody uginania ramion z hantlami pokazująca ułożenie ramienia; biomechanika ćwiczeń." data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 12"> 
Rycina 12. Osoba poddana protokołowi ćwiczeń w celu wywołania bólu mięśniowego.

<ol><li>Cheung, K., Hume, P. A., Maxwell, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delayed+Onset+Muscle+Soreness%3A+Treatment+strategies+and+Performance+Factors%5BTitle%5D)+AND+%22Sports.+Med%22%5BJournal%5D)">Delayed Onset Muscle Soreness: Treatment strategies and Performance Factors.</a> Sports. Med. 33, 145-164 (2003).</li>
<li>MacIntyre, D. L., Reid, W. D., McKenzie, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Delayed+Muscle+Soreness%3A+The+Inflammatory+Response+to+Muscle+Injury+and+its+Clinical+Implications%5BTitle%5D)+AND+%22Sports.+Med%22%5BJournal%5D)">Delayed Muscle Soreness: The Inflammatory Response to Muscle Injury and its Clinical Implications.</a> Sports. Med. 20, 24-40 (1995).</li>
<li>Armstrong, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Mechanisms+of+exercise-induced+delayed+onset+muscular+soreness%3A+a+brief+review%5BTitle%5D)+AND+%22Medicine+and+Science+in+Sports+and+Exercise%22%5BJournal%5D)">Mechanisms of exercise-induced delayed onset muscular soreness: a brief review.</a> Medicine and Science in Sports and Exercise. 16, 529-538 (1984).</li>
<li>Howatson, G., Someren, K. A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Prevention+and+Treatment+of+Exercise-Induced+Muscle+Damage%5BTitle%5D)+AND+%22Sports.+Med%22%5BJournal%5D)">The Prevention and Treatment of Exercise-Induced Muscle Damage.</a> Sports. Med. 38, 483-503 (2008).</li>
<li>Petrofsky, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+Different+Heat+Modalities+for+Treating+Delayed-Onset+Muscle+Soreness+in+People+with+Diabetes%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetes+Technology+%26+Therapeutics%22%5BJournal%5D)">Comparison of Different Heat Modalities for Treating Delayed-Onset Muscle Soreness in People with Diabetes.</a> Diabetes Technology & Therapeutics. 13, 645-655 (2011).</li>
<li>Warren, G. L., Lowe, D. A., Armstrong, R. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+Tools+Used+in+the+Study+of+Eccentric+Contraction-Induced+Injury%5BTitle%5D)+AND+%22Sports.+Med%22%5BJournal%5D)">Measurement Tools Used in the Study of Eccentric Contraction-Induced Injury.</a> Sports. Med. 27, 43-59 (1999).</li>
<li>Hilbert, J. E., Sforzo, G. A., Swensen, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Effects+of+Massage+on+Delayed+Onset+Muscle+Soreness%5BTitle%5D)+AND+%22Br.+J.+Sports.+Med%22%5BJournal%5D)">The Effects of Massage on Delayed Onset Muscle Soreness.</a> Br. J. Sports. Med. 37, 72-75 (2003).</li>
<li>Symons, T. B., Clasey, J. L., Gater, D. R., Yates, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Deap+Heat+as+a+Preventative+Mechanism+on+Delayed+Onset+Muscle+Soreness%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Strength+and+Conditioning+Research%22%5BJournal%5D)">Effects of Deap Heat as a Preventative Mechanism on Delayed Onset Muscle Soreness.</a> Journal of Strength and Conditioning Research. 18, 155-161 (2004).</li>
<li>Vaile, J. M., Gill, N. D., Blazevich, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Effect+of+Contrast+Water+Therapy+on+Symptoms+of+Delayed+Onset+Muscle+Soreness%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Strength+and+Conditioning+Research%22%5BJournal%5D)">The Effect of Contrast Water Therapy on Symptoms of Delayed Onset Muscle Soreness.</a> Journal of Strength and Conditioning Research. 21, 697-702 (2007).</li>
<li>Stone, M. B., Merrick, M. A., Ingersoll, C. D., Edwards, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preliminary+Comparison+of+Bromelain+and+Ibuprofen+for+Delayed+Onset+Muscle+Soreness+Management%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Journal+of+Sports+Medicine%22%5BJournal%5D)">Preliminary Comparison of Bromelain and Ibuprofen for Delayed Onset Muscle Soreness Management.</a> Clinical Journal of Sports Medicine. 12, 373-378 (2002).</li>
<li>Barlas, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Managing+Delayed-Onset+Muscle+Soreness%3A+Lack+of+Effect+of+Selected+Oral+Systemic+Analgesics%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Phys.+Med.+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Managing Delayed-Onset Muscle Soreness: Lack of Effect of Selected Oral Systemic Analgesics.</a> Arch. Phys. Med. Rehabil. 81, 966-972 (2000).</li>
<li>Jackman, S. R., Witard, O. C., Jeukendrup, A. E., Tipton, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Branched-Chain+Amino+Acid+Ingestion+Can+Ameliorate+Soreness+from+Eccentric+Exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Medicine+%26+Science+in+Sports+%26+Exercise%22%5BJournal%5D)">Branched-Chain Amino Acid Ingestion Can Ameliorate Soreness from Eccentric Exercise.</a> Medicine & Science in Sports & Exercise. 42, 962-970 (2010).</li>
<li>Law, F. rey, A, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Massage+Reduces+Pain+Perception+and+Hyperalgesia+in+Experimental+Muscle+Pain%3A+A+Randomized%2C+Controlled+Trial%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Pain%22%5BJournal%5D)">Massage Reduces Pain Perception and Hyperalgesia in Experimental Muscle Pain: A Randomized, Controlled Trial.</a> The Journal of Pain. 9, 714-721 (2008).</li>
<li>Vaile, J., Halson, S., Gill, N., Dawson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+hydrotherapy+on+the+signs+and+symptoms+of+delayed+onset+muscle+soreness%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Effect of hydrotherapy on the signs and symptoms of delayed onset muscle soreness.</a> European Journal of Applied Physiology. 102, 447-455 (2007).</li>
<li>Vinck, E., Cagnie, B., Coorevits, P., Vanderstraeten, G., Cambier, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pain+reduction+by+infrared+light-emitting+diode+irradiation%3A+a+pilot+study+on+experimentally+induced+delayed-onset+muscle+soreness+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Lasers+in+Medical+Science%22%5BJournal%5D)">Pain reduction by infrared light-emitting diode irradiation: a pilot study on experimentally induced delayed-onset muscle soreness in humans.</a> Lasers in Medical Science. 21, 11-18 (2006).</li>
<li>Clarkson, P. M., Ebbeling, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+of+Serum+Creatine+Kinase+Variability+after+Muscle-Damaging+Exercise%5BTitle%5D)+AND+%22Clin.+Sci%22%5BJournal%5D)">Investigation of Serum Creatine Kinase Variability after Muscle-Damaging Exercise.</a> Clin. Sci. 75, 257-261 (1988).</li>
<li>Jiang, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+perspective+on+medical+infrared+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medical+Engineering+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">A perspective on medical infrared imaging.</a> Journal of Medical Engineering & Technology. 29, 257-267 (2005).</li>
<li>Pennes, H. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+Tissue+and+Arterial+Blood+Temperatures+in+the+Resting+Human+Forearm%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Physiol%22%5BJournal%5D)">Analysis of Tissue and Arterial Blood Temperatures in the Resting Human Forearm.</a> J. Appl. Physiol. 1, 93-122 (1948).</li>
<li>Ivanitsky, G. R., Khizhnyak, E. P., Deev, A. A., Khizhnyak, L. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Thermal+imaging+in+medicine%3A+A+comparative+study+of+infrared+systems+operating+in+wavelength+ranges+of+3%E2%80%935+and+8-12+%CE%BCm+as+applied+to+diagnosis%5BTitle%5D)+AND+%22Doklady+Biochemistry+and+Biophysics%22%5BJournal%5D)">Thermal imaging in medicine: A comparative study of infrared systems operating in wavelength ranges of 3–5 and 8-12 μm as applied to diagnosis.</a> Doklady Biochemistry and Biophysics. 407, 59-63 (2006).</li>
<li>Herman, C., Cetingul, M. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantitative+Visualization+and+Detection+of+Skin+Cancer+Using+Dynamic+Thermal+Imaging%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis.+Exp%22%5BJournal%5D)">Quantitative Visualization and Detection of Skin Cancer Using Dynamic Thermal Imaging.</a> J. Vis. Exp. (51), e2679-e2679 (2011).</li>
<li>Wang, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+the+diagnostic+performance+of+infrared+imaging+of+the+breast%3A+a+preliminary+study%5BTitle%5D)+AND+%22BioMedical+Engineering+OnLine%22%5BJournal%5D)">Evaluation of the diagnostic performance of infrared imaging of the breast: a preliminary study.</a> BioMedical Engineering OnLine. 9, 3-3 (2010).</li>
<li>Murray, A. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+imaging+techniques+in+the+assessment+of+scleroderma+spectrum+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22Arthritis+%26+Rheumatism%22%5BJournal%5D)">Noninvasive imaging techniques in the assessment of scleroderma spectrum disorders.</a> Arthritis & Rheumatism. 61, 1103-1111 (2009).</li>
<li>Zaproudina, N., Ming, Z., Hanninen, O. O. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plantar+Infrared+Thermography+Measurements+and+Low+Back+Pain+Intensity%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Manipulative+and+Physiological+Therapeutics%22%5BJournal%5D)">Plantar Infrared Thermography Measurements and Low Back Pain Intensity.</a> Journal of Manipulative and Physiological Therapeutics. 29, 219-223 (2006).</li>
<li>Kim, Y. -C., Bahk, J. -H., Lee, S. -C., Lee, Y. -W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Infrared+Thermographic+Imaging+in+the+Assessment+of+Successful+Block+on+Lumbar+Sympathetic+Ganglion%5BTitle%5D)+AND+%22Yonsei+Medical+Journal%22%5BJournal%5D)">Infrared Thermographic Imaging in the Assessment of Successful Block on Lumbar Sympathetic Ganglion.</a> Yonsei Medical Journal. 44, 119-124 (2003).</li>
<li>Brancaccio, P., Lippi, G., Maffulli, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biochemical+markers+of+muscular+damage%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Chemistry+and+Laboratory+Medicine%22%5BJournal%5D)">Biochemical markers of muscular damage.</a> Clinical Chemistry and Laboratory Medicine. 48, 757-767 (2010).</li>
<li>Neubauer, O., König, D., Wagner, K. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recovery+after+an+Ironman+triathlon%3A+sustained+inflammatory+responses+and+muscular+stress%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Applied+Physiology%22%5BJournal%5D)">Recovery after an Ironman triathlon: sustained inflammatory responses and muscular stress.</a> European Journal of Applied Physiology. 104, 417-426 (2008).</li>
</ol>

Nie zadeklarowano żadnych konfliktów interesów.

Głównym celem niniejszego badania była ocena przydatności termowizji IR w wykrywaniu i pomiarze bolesności mięśni po intensywnym wysiłku fizycznym, a nasze wyniki sugerują, że obrazowanie IR może być trafną techniką wykrywania DOMS, szczególnie w ciągu pierwszych 24 godzin po ćwiczeniach. Nie jest to zaskakujące, ponieważ Pennes18 przedstawił bardzo szczegółowy model przepływu ciepła z mięśni do skóry w kończynach. Model ten przewiduje, że ciepło w głębszych tkankach, takich jak mięśnie, może być rozpraszane d...

<table><tbody><tr><td>Kamera termowizyjna w podczerwieni</td><td>FLIR Systems Inc.</td><td>FLIR SC660</td><td></td></tr><tr><td>Oprogramowanie do analizy termowizyjnej w podczerwieni</td><td>Thermo Fisher Scientific, Inc.</td><td>Software Version 1.10.2</td><td></td></tr><tr><td>Moduł wzmacniacza bi&amp;#8211;elektrycznego</td><td>Biopac Systems, Inc.</td><td>DA100C</td><td>DA100C zapewnia zmienne ustawienia wzmocnienia oraz regulowane referencje napięcia.</td></tr><tr><td>Moduł przetwornika analogowo-cyfrowego</td><td>Biopac Systems, Inc.</td><td>MP100</td><td></td></tr><tr><td>Zautomatyzowany analizator immunoenzymatyczny</td><td>Tosoh Corp.</td><td>AIA -360</td><td>Urządzenie to służyło do analizy próbek krwi i wyznaczenia poziomu mioglobiny.</td></tr></tbody></table>

wykorzystanie obrazowania termowizyjnego w podczerwieni do wykrywania opóźnionej bolesności mięśniowej

The Use of Thermal Infra-Red Imaging to Detect Delayed Onset Muscle Soreness

Opóźniona zakwaszona mięśni (DOMS), znana również jako uszkodzenie mięśni wywołane wysiłkiem (EIMD), jest powszechnie doświadczana przez osoby, które przez dłuższy czas pozostawały nieaktywne fizycznie i rozpoczynają niespodziewaną serię ćwiczeń1-4, lecz może ona wystąpić również u sportowców, którzy ćwiczą poza swoimi normalnymi limitami treningowymi5. Objawy związane z tym bolesnym zjawiskiem mogą obejmować od lekkiej tkliwości mięśni po silny, wyniszczający ból1,3,5. Intensywność tych objawów i związany z nimi dyskomfort narastają w ciągu pierwszych 24 godzin po zakończeniu ćwiczeń i osiągają szczyt między 24 a 72 godzinami po wysiłku1,3. Z tego powodu DOMS jest jedną z najczęstszych nawracających form urazów sportowych, które mogą wpływać na wyniki danej osoby i stać się dla wielu z nich zniechęcające1,4.
W ciągu ostatnich trzech dekad zjawisko DOMS wzbudziło znaczne zainteresowanie wśród badaczy i specjalistów z zakresu fizjologii wysiłku, sportu oraz rehabilitacji6. Opublikowano wiele badań analizujących to bolesne zjawisko pod kątem jego mechanizmów leżących u podstaw, interwencji terapeutycznych i strategii zapobiegawczych1-5,7-12. Z literatury wynika jednak najwyraźniej, że DOMS nie jest patologią łatwą do skwantyfikowania, gdyż istnieje znaczna zmienność między narzędziami i metodami pomiarowymi stosowanymi do oceny tego stanu6. Oczywiste jest, że nie wypracowano zgody co do jednej, najlepszej miary oceny DOMS, co utrudnia weryfikację, czy konkretna interwencja rzeczywiście pomaga w łagodzeniu objawów związanych z tym rodzajem zakwasów. W związku z tym DOMS można uznać za zjawisko w pewnym stopniu niejednoznaczne, ponieważ wiele badań opiera się na pomiarze bolesności za pomocą wizualnej skali analogowej (VAS)10,13-15, która jest miarą subiektywną, a nie obiektywną. Choć biopsje igłowe mięśni oraz poziomy białek włókien mięśniowych we krwi mogą być dla niektórych uznawane za złoty standard6, udokumentowano duże wahania poziomu niektórych z tych białek we krwi6,16, a dodatkowo techniki inwazyjne wiążą się niekiedy z wysokim ryzykiem.
W związku z tym w niniejszym badaniu przetestowano technikę termowizji podczerwonej (IR) skóry nad ćwiczonym mięśniem w celu wykrycia towarzyszącej mu bolesności mięśniowej. Termografia podczerwona jest stosowana i z powodzeniem wykorzystywana do wykrywania różnych typów chorób i infekcji od lat 50. XX wieku17. Co zaskakujące, niemal nic nie napisano na temat DOMS oraz zmian temperatury skóry. Głównym celem niniejszego badania było zbadanie zmian w przebiegu DOMS przy użyciu tej bezpiecznej i nieinwazyjnej techniki.

Celem niniejszego badania była ocena, czy zastosowanie podczerwonej kamery termowizyjnej jest wiarygodnym narzędziem do wykrywania i ilościowego określania tkliwości mięśni po wysiłku fizycznym.

Wykorzystanie obrazowania termowizyjnego w podczerwieni do wykrywania opóźnionej bolesności mięśniowej

Opóźniona zakwaszenie mięśni (DOMS), znana również jako mięśniowe uszkodzenie wywołane wysiłkiem (EIMD), jest powszechnie doświadczane przez osoby, które były poddane wysiłkowi fizycznemu...

Ogólnym celem niniejszej procedury jest identyfikacja i pomiar opóźnionej bolesności mięśniowej (DOMS) w jej początkowych stadiach przy użyciu termowizyjnej kamery podczerwieni. Pierwszym krokiem jest wykonanie obrazów bazowych obu ramion. Pomiary bólu przeprowadzono przy użyciu wizualnej skali analogowej, a następnie pobrano krew w celu oznaczenia poziomu mioglobiny w surowicy.Następnie mierzy się siłę mięśniową w ramieniu, które będzie ćwiczone. Odpowiedni ciężar niezbędny do wykonania ćwiczenia oblicza się jako procent zmierzonej siły mięśniowej. Następnie badany wykonuje cztery serie po 25 powtórzeń, korzystając z obliczonego ciężaru.Ostatnim krokiem jest wykonanie obrazów obu ramion — ćwiczącego oraz niećwiczącego — po 24 i 48 godzinach. Po ćwiczeniach pobierana jest krew i w kilku punktach czasowych stosowana jest wizualno-analogowa skalay w celu weryfikacji intensywności bólu. Ostatecznie uzyskane obrazy IR są analizowane za pomocą oprogramowania Thermo Vision Examiner, co wykazuje znaczący wzrost temperatury skóry nad ćwiczącym mięśniem.Główną zaletą tej techniki jest to, że w przeciwieństwie do wizualnych skal analogowych, które stanowią subiektywny pomiar odczuwania bólu,

the-use-thermal-infra-red-imaging-to-detect-delayed-onset-muscle

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Zastosowanie termowizji w wykrywaniu opóźnionego bólu mięśni

Wykazaliśmy, że złośliwe zmiany barwnikowe o zwiększonej aktywności metabolicznej generują mierzalne ilości ciepła, a pomiar przejściowej odpowiedzi termicznej skóry na pobudzenie chłodzące pozwala na ilościową identyfikację czerniaka oraz innych nowotworów skóry (w przeciwieństwie do zniewów nieproliferacyjnych) we wczesnym stadium choroby.

Ilościowa wizualizacja i detekcja raka skóry z wykorzystaniem dynamicznej obrazowania termowizyjnego

Opisujemy nową technikę wektorowego obrazowania dopplerowskiego tkanek opartą na ultradźwiękach do pomiaru prędkości skurczu mięśni, napięcia i szybkości odkształcania z submilisekundową rozdzielczością czasową podczas dynamicznych aktywności. Podejście to zapewnia uzupełniające pomiary dynamicznej funkcji mięśni i może prowadzić do lepszego zrozumienia mechanizmów leżących u podstaw zaburzeń układu mięśniowo-szkieletowego.

Nowe zastosowanie obrazowania ultrasonograficznego układu mięśniowo-szkieletowego

Ten artykuł opisuje bezpieczną i niezawodną metodę indukowania i ilościowego określania wysiłkowego uszkodzenia mięśni szkieletowych u ludzi.

Indukcja i ocena wysiłkowych uszkodzeń mięśni szkieletowych u ludzi

Tutaj opisujemy proste, nieinwazyjne podejście wykorzystujące spektroskopię bliskiej podczerwieni do oceny reaktywnego przekrwienia, sprzężenia nerwowo-naczyniowego i zdolności oksydacyjnej mięśni szkieletowych podczas jednej wizyty klinicznej lub laboratoryjnej.

Sprzężenie nerwowo-naczyniowe mięśni szkieletowych, zdolność oksydacyjna i funkcja mikrokrążenia dzięki spektroskopii bliskiej podczerwieni "One Stop Shop"

Myszy i szczury są chirurgicznie wszczepiane za pomocą zdalnych transponderów temperatury, a następnie przyzwyczajane do środowiska testowego i procedury. Zmiany temperatury mięśni są mierzone w odpowiedzi na bodźce farmakologiczne lub kontekstowe w klatce domowej lub podczas zalecanej aktywności fizycznej (np. chodzenie na bieżni ze stałą prędkością).

Pomiar termogenezy mięśni szkieletowych u myszy i szczurów

Tutaj prezentujemy protokół pomiaru aktywności brunatnej tkanki tłuszczowej po posiłku u ludzi i zwierząt laboratoryjnych.

Termografia w podczerwieni do wykrywania zmian w aktywności brunatnej tkanki tłuszczowej

Tutaj opisujemy nieinwazyjne podejście wykorzystujące spektroskopię bliskiej podczerwieni do oceny reaktywnego przekrwienia kończyny dolnej. Protokół ten zapewnia standaryzowaną ocenę reakcji naczyniowej i mikronaczyniowej, która może być wykorzystana do określenia obecności dysfunkcji naczyniowej, a także skuteczności interwencji terapeutycznych.

Spektroskopia bliskiej podczerwieni podczas przekrwienia reaktywnego w celu oceny funkcji naczyniowej kończyn dolnych

Biomechanika cyklowania opiera się na efektywnej aktywacji mięśni i stabilizacji mięśni głębokich. Termografia w podczerwieni (IRT) umożliwia nieinwazyjne monitorowanie zmęczenia mięśni. Protokół ten ustanawia ustandaryzowaną metodologię integracji IRT z analizą biomechaniczną, mającą na celu optymalizację wydajności i zapobieganie urazom u amatorów rowerzystów poprzez precyzyjne monitorowanie fizjologiczne.

Ustandaryzowany protokół monitorowania zmęczenia mięśni i biomechaniki u amatorskich rowerzystów z wykorzystaniem termografii w podczerwieni

Ten protokół ocenia drenaż limfatyczny po złamaniu poprzez łączenie obrazowania w bliskiej podczerwieni z użyciem zielonej indokyaninowej (ICG) z ultrasonografią w celu ilościowego określenia usuwania ICG podeszwowego i powiększenia węzłów chłonnych okołokolanowych u myszy.

Ocena drenażu limfatycznego z wykorzystaniem obrazowania ICG w bliskiej podczerwieni i ultradźwięków po złamaniu

Opisano procedurę termicznej ablacji guza. Szczegółowo przedstawiono cały proces, w tym planowanie przedzabiegowe i badania obrazowe, znieczulenie, techniki wspomagające ułatwiające dostęp przezskórny, naprowadzanie urządzenia do ablacji na guz pod kontrolą obrazowania, zabieg termiczny, opiekę pozabiegową oraz monitorowanie pacjenta.

Ablacja termiczna w leczeniu guzów jamy brzusznej

Poznaj metodę obrazowania termicznego w podczerwieni do wykrywania opóźnionej bolesności mięśni u ludzi. Technika ta dostarcza obiektywnych, ilościowych danych o temperaturze skóry nad ćwiczonymi mięśniami.

Wykorzystanie obrazowania termowizyjnego w podczerwieni do wykrywania opóźnionej bolesności mięśniowej

Przeglądaj więcej filmów