Summary
इस जांच का उद्देश्य आकलन है कि एक इन्फ़रा लाल थर्मल कैमरे का उपयोग कर पता लगाने और व्यायाम के बाद मांसपेशियों की व्यथा बढ़ाता लिए एक वैध उपकरण है.
Protocol
1. व्यायाम
- इस प्रयोग के लिए ब्याज की मांसपेशियों कोहनी flexors (मछलियां brachii) था.
- मांसपेशियों की ताकत प्रत्येक भागीदार के लिए मापा गया था प्रत्येक व्यक्ति को एक उपयुक्त प्रतिरोध देने के लिए सक्षम होना. यह उनके प्रतिरोध अधिकतम (आरएम) के लिए प्रत्येक भागीदार परीक्षण द्वारा निर्धारित किया गया था.
- आर एम के परीक्षण के लिए, हम एक तनाव गेज BioPac (DA-100C) bioelectric प्रवर्धक मॉड्यूल (BioPac सिस्टम्स, Goleta, सीए) मांसपेशियों की शक्ति को मापने के माध्यम से एक कंप्यूटर के साथ interfaced डिवाइस का इस्तेमाल किया. प्रति सेकंड 1000 हर्ट्ज की एक आवृत्ति पर एक सांसद 100 अनुरूप डिजिटल कनवर्टर नमूना लेने के लिए मॉड्यूल से जुड़ा था, और 24 बिट (10 छवि) के एक संकल्प के पर.
- तनाव गेज डिवाइस एक 45 डिग्री कोण पर एक बेंच के लिए तय की गई थी. विषयों डिवाइस के पीछे बैठते हैं और गद्देदार क्षेत्र पर अपनी कोहनी आराम के निर्देश दिए थे, ताकि परिश्रम बल उनकी कलाई के माध्यम से है. यह बीमा है कि विषय नहीं होगा का सबसे अच्छा तरीका थामछलियां (11 छवि) की तुलना में किसी भी अन्य मांसपेशियों की भर्ती.
- शक्ति 3 अवसरों पर प्रत्येक संकुचन की अवधि में 3 सेकंड के लगभग 45 सेकंड के साथ संकुचन अलग किया जा रहा है के साथ निर्धारित किया गया था. 3 माप की औसत RM था.
- प्रत्येक भागीदार की मछलियां मांसपेशियों के लिए आर एम का निर्धारण करने के बाद, व्यायाम के लिए सत्र से बाहर उनके आर एम के 35% के साथ किया गया.
- सभी विषयों ही उपयुक्त भारित dumbbells का उपयोग करने के लिए मांसपेशियों की व्यथा (DOMS) प्रेरित व्यायाम लिया. यह मछलियां एकाग्रता कर्ल के 25 repetitions के 4 सेट कर रही है जबकि एक कुर्सी पर बैठा कर बाहर किया गया था, और साथ कोहनी उनकी जांघों पर समर्थित (12 छवि).
- प्रत्येक विषय के प्रत्येक सेट के बीच एक 90 दूसरा आराम की अवधि दिया गया था. विषय या तो 25 repetitions के पूर्ण सेट किया गया है या को रोकने के निर्देश दिए है अगर वे करने के लिए लगातार अभ्यास के दौरान वजन को नियंत्रित करने में विफल रहा है.
2. इंफ्रा - रेड Caमेरा तैयारी और सेटअप
- कमरे के तापमान में अंतर है, जो झूठी थर्मल रीडिंग करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं किसी भी बाह्य पूर्वाग्रह कम से कम कमरे में जहां इन्फ़रा लाल इमेजिंग जगह लेता है एक निरंतर तापमान पर सेट किया गया था. इस प्रयोग के प्रयोजन के लिए हम एक तापमान नियंत्रित कमरे है जो लगभग 23 पर बनाए रखा गया था डिग्री सेल्सियस (+ / - 0.5 डिग्री सेल्सियस).
- कैमरा दूर 1 मीटर की दूरी पर स्थापित किया गया था, और त्वचा के लिए एक सीधा कोण पर (9a छवि) मापा जा *.
- आवश्यक दूरी के बाद स्थापित किया गया था, विषयों के लिए अभी भी खड़ा है जब तक छवि लिया गया है सूचित किया गया था. यह सेकंड के एक जोड़े से अधिक नहीं लेते हैं, लेकिन यह बहुत महत्वपूर्ण है के लिए आंदोलन को कम करने के लिए लिया छवि की सटीकता की बीमा है चाहिए.
- यह बेहतर है कि कमरे में गहरा रंग पेंट, बजाय हल्का रंग, किसी भी इन्फ़रा लाल हस्तक्षेप कम से कम है.
- प्रकाश भी महत्वपूर्ण है जब इन्फ़रा लाल छवियों, beca के साथ काम करप्रकाश स्रोत है कि फेंकना फ्लोरोसेंट या टंगस्टन प्रकाश की तरह इन्फ़रा लाल लहरों झूठी उच्च रीडिंग दे सकता है का उपयोग करें. सबसे अच्छा प्रकाश व्यवस्था के विकल्प वर्दी एलईडी रोशनी के साथ सुसज्जित कमरे, एलईडी रोशनी के रूप में शायद ही कोई हस्तक्षेप इन्फ़रा लाल (9b छवि) का उत्पादन होता है *.
* हमारे FLIR 660 आईआर (8 छवि) कैमरा, जहाँ हम विभिन्न कोण (0 (सीधा), 15, 30, 45, और 60 डिग्री) में त्वचा की छवियों की तुलना का उपयोग प्रयोगशालाओं में परीक्षण की एक श्रृंखला किया गया था, और त्वचा (1, 2 और 5 मीटर) से अलग दूरी पर, सही त्वचा के तापमान का पता लगाने के लिए. सभी छवियों कैलिब्रेटेड thermocouples की तुलना में थे, और छवियों और thermocouple रीडिंग के बीच सहसंबंध सबसे अच्छा एक सीधा कोण पर और 1 मीटर की त्वचा (नि. 0.93 =) से दूर दूरी पर था. विभिन्न कोणों और दूरी pixilation हानि का कारण बना, और छवियों और thermocouple रीडिंग के बीच समग्र सहसंबंध की कमी हुई.
3. छवि Acquirement
- इस प्रयोग के प्रयोजन के लिए प्रयोग मांसपेशियों की छवि के व्यायाम करने से पहले, और 24 पर ले लिया था, और 48 घंटे के बाद व्यायाम.
- लक्ष्य की तुलना में अन्य स्रोतों से शरीर की गर्मी थर्मल छवि को बाधित और गलत रीडिंग दे सकता है. इस कारण से, कोई भी इच्छित लक्ष्य के बगल में या पीछे खड़ा होना चाहिए.
- इस जांच में दोनों प्रयोग और गैर - प्रयोग बांह की तस्वीरें तुलना प्रयोजनों के लिए ले जाया गया. हम हथियारों के प्रयोग, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया था, और दूसरे हाथ एक नियंत्रण के रूप में इस्तेमाल किया गया था (4 छवि और 5).
- IR कैमरा से छवि नंबर तुरंत एक अलग स्प्रेडशीट पर दर्ज किया गया है, के रूप में यह जो छवि किसे है की पहचान मुश्किल हो सकता है.
4. इमेज प्रोसेसिंग और विश्लेषण
- 1.10.2: अधिग्रहीत आईआर छवियों "ThermoVision ExaminIR" सॉफ्टवेयर संस्करण का उपयोग संसाधित किया गया.
- के लिए आवश्यक छवि का चयन करने के बादr विश्लेषण, सॉफ्टवेयर इंटरफ़ेस (Fig.6) पर सांख्यिकीय बक्से का उपयोग कर हाथ का अधिग्रहण छवि पर ब्याज की चार क्षेत्रों की पहचान की गई.
- जब हाथ भर में आवश्यक क्षेत्रों में स्थित किया गया है, सॉफ्टवेयर मतलब चयनित क्षेत्रों में से प्रत्येक के लिए तापमान और मानक विचलन से पता चलता है. हम तो या तो पार प्रत्येक क्षेत्र की तुलना कर सकते हैं व्यक्तिगत रूप से या पूरी बांह के एक औसत तापमान (छवि 7) को प्राप्त करने के.
5. दृश्य एनालॉग स्केल और रक्त विश्लेषण
- एक दृश्य अनुरूप पैमाने (वीएएस) के लिए हाथ के व्यक्तिपरक व्यथा का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया गया था. पैमाने पर एक 10 (100mm) लंबे समय तक एक छोर पर "कोई दर्द" के रूप में चिह्नित लाइन सेमी, और विपरीत अंत में "अत्यंत पीड़ादायक" था. प्रत्येक भागीदार के लिए 10 सेमी की रेखा के साथ एक निशान बनाने के लिए उनकी व्यथा के जवाब का संकेत करने के लिए निर्देशित किया गया था.
- वीएएस से पहले व्यायाम, व्यायाम के बाद 24 घंटे, 48 घंटे और विषयों दिलाई गई.
- परिधीय रक्त कर्नल थाविषयों से lected रक्त में मायोग्लोबिन एकाग्रता के स्तर को मापने के लिए.
- रक्त विषयों कोहनी के सामने नस से व्यायाम करने से पहले तैयार किया गया था, व्यायाम के बाद 30 मिनट पर किया गया था, और में 48 घंटे.
- रक्त 10 मिनट के लिए 4000 rpm पर centrifuged करने के लिए कोशिकाओं से सीरम अलग किया गया था. नमूने फिर -80 में संग्रहीत थे डिग्री सेल्सियस जब तक मायोग्लोबिन का विश्लेषण किया गया था.
- Myoglobin TOSOH "AIA-360" स्वचालित एंजाइम Immunoassay के विश्लेषक (TOSOH कार्पोरेशन, टोक्यो, जापान) का उपयोग मापा गया था. मायोग्लोबिन परख किट (०,२५,२९७ myo, अनुसूचित जनजाति myoglobin AIA पैक) निर्देश बनाती अनुसार इस्तेमाल किया गया.
6. प्रतिनिधि परिणाम
IR थर्मल इस जांच के दौरान लिया छवियों के परिणाम स्पष्ट रूप से संख्या 1 में प्रतिनिधित्व कर रहे हैं. 3 41 विषयों के प्रयोग हथियारों के लिए समय अवधि (पूर्व व्यायाम, 24 घंटे के बाद व्यायाम, और 48 घंटे के बाद व्यायाम), पर लिया छवियों से पता चला2 दिन तापमान में उल्लेखनीय वृद्धि (24 घंटे के बाद व्यायाम) जब पूर्व व्यायाम तापमान, और 48 घंटे में लिया तापमान की तुलना में. संख्या 1 में दिखाया गया है, औसत त्वचा तापमान 32.80 था + / - 1.03 ° 1 दिन के लिए सी (पूर्व व्यायाम), और 33.96 + / - 2 दिन के लिए 1.46 ° C (24 घंटे के बाद व्यायाम), और 32.82 / + - 3 दिन के लिए 1.29 (48 घंटे के बाद व्यायाम). 1 दिन से 2 दिन के लिए त्वचा के तापमान में यह अंतर महत्वपूर्ण था (एनोवा पी <0.01).
हालांकि, संयुक्त राष्ट्र के प्रयोग के लिए हाथ, 3 समय अवधि के बीच परिवर्तन स्पष्ट नहीं थे. चित्रा 1 से पता चलता है कि औसत त्वचा तापमान 33.08 था + / - 1 दिन के लिए 0.83 ° C (पूर्व व्यायाम), और 32.79 + / - 1.42 ° 2 दिन (24 घंटे के बाद व्यायाम), और 33.17 के लिए सी + / - 0.95 के लिए 3 दिन (48 घंटे के बाद व्यायाम). त्वचा के तापमान में 3 दिन से अधिक यह अंतर महत्वपूर्ण (एनोवा पी = 0.38) नहीं था.
वीएएस से दर्द रीडिंग के परिणाम आंकड़ा 2 में दिखाया गया है. के रूप में अंजीर में देखा2 ure, रिपोर्ट दर्द दिन 2 और 3 पर एक नाटकीय वृद्धि की गई थी. प्रयोग मांसपेशियों के दर्द के स्तर 3.6 + / - 1 दिन 6.1 वृद्धि 36.3 करने के लिए, + / - 3 दिन 25,3 - 22.8 2 दिन पर, और 37.5 + /. 1 दिन से यह वृद्धि महत्वपूर्ण था (एनोवा पी <0.01).
मायोग्लोबिन एकाग्रता स्तर के परिणाम आंकड़ा 3 में दिखाया गया है. के रूप में यह आंकड़ा देखा, वहाँ शायद ही 2 दिन 1 मायोग्लोबिन सांद्रता (पूर्व, और 30 मिनट के बाद व्यायाम) के बीच किसी भी परिवर्तन किया गया था. लेकिन 3 दिन पर, मायोग्लोबिन में वृद्धि बहुत बड़ी थी. 3 दिन पर यह वृद्धि लगभग 147 मिली लीटर प्रति (एनजी एमएल /) खून की nanograms था जब 1 दिन पहले 2 सांद्रता की तुलना में. Myoglobin सांद्रता 30.12 थे. + / - 7.66 एनजी / एमएल आधारभूत पर, 31.66 + / - 11.89 एनजी / एमएल के 30 मिनट के बाद व्यायाम, और 178.96 + / - 249.51 एनजी / 3 दिन एमएल. 3 दिन पर यह वृद्धि अत्यंत महत्वपूर्ण था (एनोवा पी <0.01).
एक सहसंबंध विश्लेषण त्वचा तापमान के बीच किया गया थाआईआर छवियों, वीएएस और व्यथा स्तरों से प्राप्त की. यह पाया गया कि 2 दिन वीएएस रीडिंग, और 2 दिन पर त्वचा तापमान माप के बीच एक काफी संबंध था. इस संबंध महत्वपूर्ण था (नि. = 0.312, पी <0.05). हालांकि, वहाँ वीएएस रीडिंग और 3 दिन पर त्वचा के तापमान के बीच कोई स्पष्ट संबंध था. इस संबंध तुच्छ था (नि. = 0.047, 0.77 = पी).
चित्रा 1. प्रयोग हथियार (हीरे) में त्वचा के तापमान में अंतर, और 3 दिन की समय अवधि में 41 विषयों के संयुक्त राष्ट्र के प्रयोग हथियार (चौकों) के एक प्रतिनिधि ग्राफ .
चित्रा 2. कथित मांसपेशियों की व्यथा में मतभेद सभी 41 विषयों के लिए 3 दिन समय अवधि में वीएएस के साथ मापा का एक प्रतिनिधि ग्राफ .
चित्रा 3. 3 समय अवधि में सभी 41 विषयों के लिए मायोग्लोबिन सांद्रता में अंतर का एक प्रतिनिधि ग्राफ.
चित्रा 4 ए) व्यायाम करने से पहले एक ठेठ एक विषय का प्रयोग हाथ के IR छवि . बी) के व्यायाम के बाद 24 घंटे में एक ही विषयों के हाथ के एक IR छवि.
चित्रा 5 ए) व्यायाम करने से पहले एक ठेठ एक विषय संयुक्त राष्ट्र के प्रयोग हाथ की IR छवि. बी) के व्यायाम के बाद 24 घंटे में एक ही विषयों के हाथ के एक IR छवि.
चित्रा 6 थेर्म का विश्लेषण करने के लिए ब्याज के 4 क्षेत्रों का एक उदाहरण है .अल हाथ की छवि.
7 चित्रा "ThermoVision ExaminIR" एक प्रयोग हाथ के एक IR छवि पर ब्याज की 4 बक्से दिखाने के लिए सॉफ्टवेयर इंटरफ़ेस . इसके अलावा रहे हैं दिखाया प्रत्येक बॉक्स के लिए सांख्यिकीय व्याख्याओं.
8 चित्रा IR थर्मल कैमरा (660 FLIR) इस जांच के लिए इस्तेमाल किया.
9 चित्रा ए) IR कैमरा 1 मीटर के विषयों हाथ से दूर सेटअप. बी) एलईडी रोशनी प्रयोगशाला में इस्तेमाल किया जहां छवियों ले जाया गया.
10 चित्रा.) BioPac मांसपेशियों की शक्ति को मापने के लिए इस्तेमाल किया मॉड्यूल. बी) तनाव गेज डिवाइस एक 4 करने के लिए तय5 ° angled पीठ और BioPac प्रणाली के लिए कांटे की शकल का.
11 चित्रा एक ठेठ तनाव गेज डिवाइस पर बल exerting विषय.
12 चित्रा मांसपेशियों की व्यथा उत्प्रेरण के लिए व्यायाम प्रोटोकॉल के दौर से गुजर विषय.
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Discussion
इस जांच के प्राथमिक उद्देश्य का पता लगाने और ज़ोरदार व्यायाम के बाद मांसपेशियों की व्यथा को मापने में थर्मल आईआर इमेजिंग की उपयोगिता का आकलन किया गया था, और हमारे परिणाम बताते हैं कि IR इमेजिंग DOMS का पता लगाने के लिए एक वैध, विशेष रूप से व्यायाम के पहले 24 घंटे के भीतर तकनीक हो सकता है. यह आश्चर्य की बात नहीं है, के रूप में 18 PENNES मांसपेशियों अंगों में से त्वचा के लिए गर्मी के प्रवाह की एक बहुत विस्तृत मॉडल प्रदान की. इस मॉडल भविष्यवाणी है कि ऐसे मांसपेशियों के रूप में में गहरी ऊतकों में है कि गर्मी प्रवाहकीय गर्मी विनिमय के माध्यम से रक्त में और त्वचा में व्यस्त हो सकता है. जब मांसपेशियों व्यायाम, जाहिर है, मांसपेशी फाइबर की और वृद्धि की चयापचय की वजह से घर्षण बलों के कारण मांसपेशियों में जबरदस्त गर्मी विकसित की है. पेशी के लिए वृद्धि रक्त प्रवाह भी व्यायाम के बाद मांसपेशियों में वृद्धि की गर्मी के लिए योगदान होगा. क्योंकि मांसपेशियों एक खोल ऊतक है, तापमान आमतौर पर 32 33 सी सेंटीग्रेड के लिए, लेकिन जब रक्त के प्रवाह का प्रयोग मीटर की वृद्धि हुई हैuscle यह कोर ऊतकों के तापमान है, जो 37 ° 18,19 सी दृष्टिकोण. इस वृद्धि की रक्त प्रवाह को सामान्य करने के लिए वापस व्यायाम समाप्ति के बाद घंटे के एक जोड़े के भीतर जाना चाहिए. लेकिन जब तापमान अभी भी 24 घंटे के बाद व्यायाम पर ऊंचा कर रहे हैं, यह दिखाता है कि प्रयोग मांसपेशियों को नुकसान हुआ है. इस नुकसान की मांसपेशी में मांसपेशियों से overlying त्वचा, जो त्वचा के नीचे एक detectable हॉट स्पॉट का कारण बनता है अतिरिक्त गर्मी हस्तांतरण का कारण बनता है.
IR इमेजिंग का पता लगाने के लिए और कई 17,19-24 रोगों का निदान करने के लिए इस्तेमाल किया गया है. मानव शरीर के तापमान में परिवर्तन हमेशा शिथिलता के संकेतक, जहां वृद्धि हुई गर्मी सूजन या 17 संक्रमण के कुछ प्रकार के साथ मुख्य रूप से जुड़ा हुआ है किया गया है. इस प्रकार, तरक्की त्वचा तापमान पाया है कि सभी विषयों में 24 घंटे के बाद व्यायाम संभवतः उच्च रक्त प्रवाह मांसपेशियों में सूजन की वजह से, और ऊतकों को नुकसान 2 मरम्मत का परिणाम है. इसके अलावा, कोई नजर incrसंयुक्त राष्ट्र के प्रयोग बांह की त्वचा के तापमान में आसान बनाता है अध्ययन के तीन दिनों के दौरान हुई. इसलिए, अगर मांसपेशियों में रक्त प्रवाह का प्रयोग हाथ में बुलंद बने रहे, गर्म रक्त मांसपेशी गर्म रखने के लिए और इसलिए overlying त्वचा गर्म रहना होगा. एक परिणाम के रूप में, महिलाओं और त्वचा कैंसर में स्तन ट्यूमर को आसानी से IR इमेजिंग द्वारा पता लगाया जा सकता है वृद्धि हुई रक्त की वजह से प्रभावित घाव 20,21 साइट बहती है.
दिन 2 और 3, और 3 दिन बढ़ा मायोग्लोबिन सांद्रता को ऊंचा व्यथा स्तर (वीएएस) DOMS के दोनों संकेतक हैं. इससे पता चलता है कि विषयों अभ्यास सत्र के बाद गले मिला. परिणामों में देखा गया था, वहाँ है कि एक ही दिन पर 2 दिन बढ़ त्वचा के तापमान, और वृद्धि की व्यथा स्तर के बीच एक रिश्ता था. Myoglobin सांद्रता अभी भी 3 दिन बुलंद थे, जबकि त्वचा तापमान सामान्य करने के लिए वापस लौट रहे थे. रक्त में मायोग्लोबिन के इस देरी रिलीज, मांसपेशियों के कारण हो सकता हैएस धीमी सूजन और नुकसान है कि व्यायाम के बाद 25,26 मांसपेशी फाइबर में होता है प्रतिक्रिया.
हालांकि, 3 से 5 दिनों के बाद, वहाँ अभी भी मामूली ऊतकों की मरम्मत और पुनर्निर्माण कर सकते हैं, भले ही रक्त का प्रवाह हो सकता है सामान्य करने के लिए करीब. 3 तीसरे दिन पर हम क्यों त्वचा तापमान और व्यथा के स्तर के बीच एक संबंध नहीं देख था, क्योंकि क्षति पहले से ही किया गया था . इसलिए, हम मानते हैं कि इस व्यथा का भविष्य कहनेवाला है, क्योंकि यह पता चलता है कि यदि आप निरंतर 24 घंटे ऊतक रक्त के प्रवाह में वृद्धि हो, तो तुम्हें पता है कि आप ऊतकों को नुकसान मिल गया है. इस नुकसान वीएएस, रीडिंग, और रक्त में मायोग्लोबिन सांद्रता के द्वारा सत्यापित किया गया था. इस प्रकार, त्वचा तापमान रीडिंग्स अधिक 24 घंटे पोस्ट व्यायाम, sorer विषय पर बाद में होगा.
इसलिए, IR थर्मल इमेजिंग महान मूल्य की अपनी प्रारंभिक अवस्था में DOMS का पता लगाने में किया जाएगा. यह भी looki का एक दिलचस्प है, और दर्दरहित तरीका होगामांसपेशियों कि प्रयोग किया गया है और गले पर एनजी, व्यायाम के बाद घंटे खत्म हो गया है. एक खेल स्थापित करने में, DOMS के इस जल्दी पता लगाने के प्रारंभिक दिनों निम्नलिखित व्यायाम पर अधिक - कसरत गले की मांसपेशियों से चोटों की घटनाओं को कम करने में मदद कर सकता है.
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Disclosures
हितों का कोई संघर्ष की घोषणा की.
Acknowledgments
हम फाइजर दवा से इस काम में समर्थन के लिए एक अनुबंध (WS1763368) स्वीकार करना चाहते हैं. हम भी उनके समर्थन के लिए सऊदी अरब के उच्च शिक्षा मंत्रालय ('मोहे) को धन्यवाद देना चाहूंगा.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Infra-Red Thermal Camera | FLIR Systems Inc. | FLIR SC660 | |
| Thermal Infra-Red Analysis Software | Thermo Fisher Scientific, Inc. | Software Version 1.10.2 | |
| Bi–lectric Amplifier Module | Biopac Systems, Inc. | DA100C | The DA100C provides variable gain settings, and adjustable voltage references. |
| Analog to Digital Converter Module | Biopac Systems, Inc. | MP100 | |
| Automated enzyme Immunoassay Analyzer | Tosoh Corp. | AIA -360 | This device was used to analyze the blood samples, and obtain the myoglobin readings. |
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