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Method Article
Le but de cette enquête était d'évaluer si l'aide d'une caméra infra-rouge thermique est un outil valide pour la détection et la quantification des douleurs musculaires après l'exercice.
Retard courbatures (DOMS), aussi connu comme les dommages musculaires induits par l'exercice (EIMD), est couramment rencontrés chez les individus qui ont été physiquement inactifs pendant des périodes prolongées de temps, et commencer par un match inattendu de l'exercice 1-4, mais peut aussi surviennent dans les athlètes qui s'entraînent au-delà de leurs limites normales de la formation 5. Les symptômes associés à ce douloureux phénomène peut varier de légère sensibilité musculaire, des douleurs invalidantes graves 1,3,5. L'intensité de ces symptômes et l'inconfort lié augmente dans les premières 24 heures suivant la fin de l'exercice, et des pics entre 24 à 72 heures après l'exercice de 1,3. Pour cette raison, Doms est l'une des formes les plus courantes de blessures récurrentes des sports qui peuvent affecter la performance d'un individu, et de devenir intimidant pour 1,4 nombreuses.
Pour les trois dernières décennies, le phénomène DOMS a acquis une quantité considérabled'intérêt parmi les chercheurs et les spécialistes en physiologie de l'exercice, le sport et la réhabilitation des champs 6. Il ya eu une série d'études publiées enquête sur cet événement douloureux en ce qui concerne ses mécanismes sous-jacents, les interventions de traitement, et les stratégies préventives 1-5,7-12. Cependant, il est évident d'après la littérature que les DOMS n'est pas facile de quantifier la pathologie, comme il ya une quantité étendue de la variabilité entre les outils de mesure et les méthodes utilisées pour quantifier cette condition 6. Il est évident qu'aucun accord n'a été faite sur une meilleure mesure de l'évaluation des courbatures, ce qui rend difficile de vérifier si une intervention spécifique est vraiment utile pour diminuer les symptômes associés à ce type de douleur ou non. Ainsi, les DOM peut être considéré comme quelque peu ambiguë, parce que de nombreuses études sur la mesure de la douleur dépend en utilisant une échelle visuelle analogique (EVA) 10,13-15, qui est un élément subjectif plutôt que d'une mesure objective. Même si l'aiguilleDes biopsies du muscle, et les taux sanguins de protéines myofibre pourrait être considéré comme un étalon-or à près de 6, de grandes variations dans certaines de ces protéines du sang ont été documentés 6,16, en plus des risques élevés, parfois associée à des techniques invasives.
Par conséquent, dans l'enquête actuelle, nous avons testé une infra-rouge thermique technique d'imagerie (IR) de la peau au-dessus des muscles exercés à détecter les douleurs musculaires associées. Thermographie infrarouge a été utilisée, et trouvé le succès dans la détection des différents types de maladies et d'infections depuis les années 1950 17. Mais, étonnamment, à proximité de rien n'a été fait sur les DOM et les changements de température de la peau. Le but principal de cette enquête était d'examiner les changements dans DOMS en utilisant cette technique sûre et non invasive.
1. L'exercice
2. Infra-Red CaPréparation mera & Setup
* Une série de tests ont été effectués dans nos laboratoires utilisant le FLIR Caméra IR 660 (fig. 8), où nous avons comparé les images de la peau à des angles différents (0 (perpendiculaire), 15, 30, 45 et 60 degrés), et à des distances différentes (1, 2 et 5 mètres) de la peau, pour détecter avec précision la température de la peau. Toutes les images ont été comparées à des thermocouples calibrés, et la meilleure corrélation entre les images et les lectures des thermocouples a été à un angle perpendiculaire et à une distance de 1 mètre de distance de la peau (r = 0,93). Les différents angles et les distances a causé une perte de pixélisation, et une diminution de la corrélation globale entre les images et les lectures des thermocouples.
3. Image Acquirement
4. Image Processing & Analyses
5. Échelle visuelle analogique et d'analyse de sang
6. Les résultats représentatifs
Les résultats des images thermiques prises IR au cours de cette enquête sont clairement représentés dans la figure 1. Images prises lors de la 3 périodes (pré-exercice, 24 heures post-exercice, et 48 heures post-exercice) pour les bras exercés sur les 41 sujets, a montréune augmentation notable de la température sur deux jours (24 heures post-exercice) par rapport aux températures pré-exercice, et les températures prises à 48 heures. Comme le montre la figure 1, la température moyenne de la peau était 32,80 + / - 1,03 ° C pour le jour 1 (pré-exercice), et 33,96 + / - 1,46 ° C pour le jour 2 (24 heures post-exercice), et 32,82 + / - 1,29 pour les trois jours (48 heures post-exercice). Cette différence de température de la peau du jour 1 au jour 2 a été significative (ANOVA p <0,01).
Toutefois, pour le bras non exercé, les changements parmi les trois périodes de temps ne sont pas évidentes. La figure 1 montre que la température moyenne de la peau était 33,08 + / - 0,83 ° C pour le jour 1 (pré-exercice), et 32,79 + / - 1,42 ° C pour le jour 2 (24 heures post-exercice), et 33,17 + / - 0,95 pour le jour 3 (48 heures post-exercice). Cette différence de température de la peau sur les 3 jours n'était pas significative (ANOVA p = 0,38).
Les résultats des relevés des douleurs de l'EVA sont présentés dans la figure 2. Comme vu dans la figureUre 2, la douleur avait rapporté une augmentation spectaculaire des jours 2 et 3. Les niveaux de douleur du muscle exercé augmenté, passant de 3,6 + / - 6,1 le jour 1, à 36,3 + / - 22,8 le jour 2, et de 37,5 + / - 25,3 le jour 3. Cette hausse du jour 1 a été significative (ANOVA p <0,01).
Les résultats des niveaux de concentration de myoglobine sont présentés dans la figure 3. Comme on le voit sur cette figure, il n'y avait pratiquement aucun changement entre les deux concentrations de myoglobine le jour 1 (pré, & 30 minutes après l'exercice). Mais le jour 3, l'augmentation de la myoglobine était très grande. Cette augmentation au jour 3 était d'environ 147 nanogrammes par millilitre (ng / ml) de sang par rapport aux 2 premières concentrations au jour 1. Les concentrations de myoglobine ont été 30,12 + / - 7,66 ng / mL au départ, 31,66 + / - 11,89 ng / ml 30 minutes après l'exercice, et 178,96 + / - 249,51 ng / ml au jour 3. Cette augmentation sur trois jours était hautement significative (ANOVA p <0,01).
Une analyse de corrélation a été faite entre la température de la peauobtenu à partir des images IR, et les niveaux de l'EVA douleur. On a constaté qu'il y avait une corrélation importante entre les lectures VAS le jour 2, et la mesure de la température de peau sur deux jours. Cette corrélation était significative (r = 0,312, p <0,05). Cependant, il n'y avait pas de corrélation évidente entre les lectures VAS et les températures de peau le jour 3. Cette corrélation a été négligeable (r = 0,047, p = 0,77).
Figure 1. Un graphique représentant les différences de température de la peau dans les bras exercées (diamants), et non exercés bras (carrés) des 41 sujets au cours de la période de 3 jours.
Figure 2. Un graphique représentant les différences dans la douleur musculaire perçue mesurée à l'EVA au cours de la période 3 jours pour tous les 41 sujets.
Figure 3. Un graphique représentant les différences dans les concentrations de myoglobine pour tous les 41 sujets au cours des 3 périodes de temps.
Figure 4. A) une image typique IR du bras exercé un sujet avant l'exercice. B) une image infrarouge de la même bras sujets 24 heures après l'exercice.
Figure 5. A) une image typique de l'ONU-IR a exercé un sujet bras avant l'exercice. B) une image infrarouge de la même bras sujets 24 heures après l'exercice.
Figure 6. Une illustration des 4 régions d'intérêt pour l'analyse des therml'image du bras al.
Figure 7. Interface logicielle pour la "ExaminIR ThermoVision" montrant les quatre boîtes d'intérêt sur une image infrarouge d'un bras exercés. On trouvera également les interprétations statistiques pour chaque boîte.
Figure 8. La caméra infrarouge thermique utilisé pour cette enquête (FLIR 660).
Figure 9. A) La configuration de la caméra IR à 1 mètre du bras sujets. B) Les lumières DEL utilisés dans le laboratoire où les images ont été prises.
Figure 10. A) Les modules BIOPAC utilisé pour mesurer la force musculaire. B) Le dispositif de jauge de contrainte fixée à un 45 ° banc d'angle et accroché au système BIOPAC.
Figure 11. Un sujet typique exerçant une force sur le dispositif de jauge de contrainte.
Figure 12. Un sujet subissant le protocole d'exercice pour induire la douleur musculaire.
L'objectif principal de cette enquête était d'évaluer l'utilité de l'imagerie infrarouge thermique pour détecter et mesurer les douleurs musculaires après un exercice intense, et nos résultats suggèrent que l'imagerie infrarouge pourrait être une technique valable pour DOMS détecter, surtout dans les premières 24 heures de l'exercice. Cela n'est pas surprenant, comme Pennes 18 a fourni un modèle très détaillé du flux de chaleur à partir de muscle à la peau dans les...
Pas de conflits d'intérêts déclarés.
Nous tenons à reconnaître un contrat (WS1763368) de Pfizer Pharmaceuticals pour le soutenir dans ce travail. Nous tenons également à remercier les Ministère saoudien de l'Enseignement Supérieur (MOHE) pour leur soutien.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Nom de l'appareil | Société | Numéro de catalogue | Commentaires |
Caméra infra-rouge thermique | FLIR | FLIR SC660 | |
Logiciel d'analyse thermique infra-rouge | ThermoVision ExaminIR | Software Version 1.10.2 | |
Module amplificateur Bioelectric | BIOPAC | DA100C | Le DA100C fournit les réglages de gain variable, et des références de tension réglable. |
Convertisseur Analogique Numérique Module | BIOPAC | MP100 | |
Analyseur automatisé dosage immuno-enzymatique | TOSOH | AIA -360 | Ce dispositif a été utilisé pour analyser les échantillons de sang, et d'obtenir les lectures myoglobine. |
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