Vogliamo riconoscere un contratto (WS1763368) da Pfizer Pharmaceuticals per sostenere in questo lavoro. Vorremmo anche ringraziare il saudita Ministero dell&#39;Istruzione Superiore (Mohe) per il loro supporto.

1. L&#39;esercizio <ol><li> Il muscolo di interesse per questo esperimento è stato flessori del gomito (bicipite brachiale). </li><li> La forza muscolare è stata misurata per ogni partecipante di essere in grado di dare ad ogni individuo una resistenza sufficiente. Questa è stata determinata analizzando ogni partecipante per la loro massima resistenza (RM). </li><li> Per testare la RM, abbiamo utilizzato un dispositivo di estensimetro interfacciato con un computer attraverso un (DA-100C) modulo amplificatore Biopac bioelettrica (BIOPAC Systems, Goleta, CA) per misurare la forza muscolare. Il modulo è stato collegato ad un convertitore analogico-100 MP al campionamento convertitore digitale ad una frequenza di 1.000 hertz al secondo, e con una risoluzione di 24 bit (Fig. 10). </li><li> Il dispositivo estensimetro è stata fissata ad un banco con un angolo di 45 °. I soggetti sono stati istruiti a sedersi dietro il dispositivo e resto i gomiti sulla zona imbottita, in modo che la forza sforzo è attraverso i loro polsi. Questo era il modo migliore per assicurare che il soggetto non saràt reclutare qualsiasi altro muscolo che il bicipite (Fig. 11). </li><li> Forza è stato determinato in 3 occasioni, ad ogni contrazione è di 3 secondi di durata con circa 45 secondi che separano le contrazioni. La media delle 3 misurazioni è stata la RM. </li><li> Dopo aver determinato la RM per il muscolo bicipite di ciascun partecipante, la sessione è destinato operazione è stata effettuata con il 35% del loro RM. </li><li> Tutti i soggetti sono stati sottoposti lo stesso esercizio con opportuni pesi ponderati per indurre il dolore muscolare (DOMS). Questa è stata effettuata facendo 4 serie da 25 ripetizioni di curl di concentrazione bicipiti mentre si è seduti su una sedia, e con i gomiti sostenuti sulle cosce (fig. 12). </li><li> Ogni soggetto è stato dato un periodo di 90 secondi di riposo tra ogni serie. Soggetti o ha fatto l&#39;intera serie di 25 ripetizioni, o sono stati istruiti a fermarsi se non sono riusciti a controllare costantemente il peso durante l&#39;esercizio. </li></ol> 2. Infra-Red CaMera Preparazione e configurazione <ol><li> La stanza dove i raggi infrarossi di imaging si svolge è stato fissato a una temperatura costante di ridurre al minimo eventuali distorsioni esterne da differenze di temperatura ambiente, che potrebbe portare a false letture termica. Ai fini di questo esperimento abbiamo avuto una camera a temperatura controllata che è stata mantenuta a circa 23 ° C (+ / - 0,5 ° C). </li><li> La fotocamera è stato fissato a una distanza di 1 metro di distanza, e ad un angolo perpendicolare alla pelle da misurare (Fig. 9a) *. </li><li> Dopo la distanza richiesta è stata costituita, i soggetti sono stati invitati a fermarsi fino a quando l&#39;immagine è stata presa. Questo non dovrebbe richiedere più di un paio di secondi, ma è molto critica per minimizzare i movimenti per assicurare l&#39;accuratezza delle immagini prese. </li><li> E &#39;preferibile che la camera ha più scuro vernice colorata, invece di colori più chiari, per ridurre al minimo le interferenze infrarossi. </li><li> L&#39;illuminazione è anche critico quando si tratta di immagini infrarosse, Becautilizzare fonte di luce che emettono raggi infrarossi onde come illuminazione fluorescente o tungsteno potrebbe dare falsi valori alti. L&#39;opzione migliore illuminazione sarebbe una sala attrezzata con uniforme luci a LED, le luci a LED quasi non producono alcun infrarossi interferenza (fig. 9b) *. </li></ol> * Una serie di test sono stati fatti presso i nostri laboratori utilizzando la telecamera a infrarossi FLIR 660 (Fig. 8), dove abbiamo confrontato le immagini della pelle da diverse angolazioni (0 (perpendicolare), 15, 30, 45 e 60 gradi), e a distanze diverse (1, 2 e 5 metri), dalla pelle, per individuare con precisione la temperatura della pelle. Tutte le immagini sono state confrontate con termocoppie calibrato e la migliore correlazione tra le immagini e le letture termocoppia è stato ad un angolo perpendicolare e ad una distanza di 1 metro di distanza dalla pelle (r = 0,93). Le diverse angolazioni e distanze causato una perdita pixilation, e diminuita la correlazione globale tra le immagini e le letture della termocoppia. 3. Immagine Acquirement <ol><li> Ai fini di questo esperimento, l&#39;immagine del muscolo esercitato è stata presa prima che l&#39;esercizio, e a 24, e 48 ore dopo l&#39;esercizio. </li><li> Il calore del corpo da fonti diverse il target potrebbe disturbare l&#39;immagine termica e dare false letture. Per questo motivo, nessuno dovrebbe essere accanto o dietro il bersaglio. </li><li> In questa indagine, le immagini sia del braccio allenato e non esercitati sono stati prelevati a fini comparativi. Abbiamo esercitato una delle braccia, come è stato detto in precedenza, e l&#39;altro braccio è stato utilizzato come controllo (Fig. 4 e 5). </li><li> Numeri delle immagini dalla telecamera a infrarossi sono stati registrati immediatamente su un foglio separato, in quanto potrebbe essere difficile identificare quale immagine appartiene a chi. </li></ol> 4. Image Processing &amp; analisi <ol><li> Le immagini acquisite IR sono stati elaborati utilizzando il &quot;ThermoVision ExaminIR&quot; Versione software: 1.10.2. </li><li> Dopo aver selezionato l&#39;immagine desiderata perr analisi, quattro regioni di interesse sono stati individuati l&#39;immagine acquisita del braccio utilizzando le caselle statistiche sull&#39;interfaccia del software (Fig. 6). </li><li> Quando le regioni richiesto in tutto il braccio sono stati individuati, il software mostra le medie e le deviazioni standard delle temperature per ciascuna delle regioni selezionate. Possiamo allora o croce confrontare ogni regione singolarmente o per ottenere una temperatura media di tutto il braccio (Fig. 7). </li></ol> 5. Scala analogica visiva e analisi del sangue <ol><li> Una scala analogica visiva (VAS) è stato utilizzato per valutare dolore soggettivo del braccio. La scala era di 10 cm (100 mm) lunga serie scritta &quot;nessun dolore&quot; ad una estremità, e &quot;molto dolorante&quot; alla fine opposto. Ogni partecipante è stato diretto a lasciare un segno lungo la linea da 10 cm a indicare la loro risposta al dolore. </li><li> La VAS sono stati somministrati ai soggetti prima dell&#39;esercizio, 24 ore dopo l&#39;esercizio, e in 48 ore. </li><li> Sangue periferico è stato colraccolti da soggetti per misurare i livelli di concentrazione di mioglobina nel sangue. </li><li> Il sangue è stato tratto dalla vena soggetti antecubitale prima dell&#39;allenamento, 30 minuti dopo l&#39;esercizio era finita, e dopo 48 ore. </li><li> Il sangue è stato centrifugato a 4000 rpm per 10 minuti per separare il siero dalle cellule. I campioni sono stati poi conservati a -80 ° C fino a quando le analisi di mioglobina è stato fatto. </li><li> Mioglobina è stata misurata utilizzando un Tosoh &quot;AIA-360&quot; Automated Analyzer immuno-enzimatico (Tosoh Corp., Tokyo, Giappone). I kit di analisi mioglobina (Myo 025297, ST AIA-PACK Mioglobina) sono stati utilizzati secondo le istruzioni produce. </li></ol> 6. Rappresentante Risultati I risultati di immagini termiche a infrarossi scattate durante questa indagine sono ben rappresentati nella figura 1. Le immagini prese al 3 periodi di tempo (pre-esercizio, 24 ore post-esercizio, e 48 ore post-esercizio) per le braccia esercitato dei 41 soggetti, ha dimostratoun notevole aumento della temperatura il giorno 2 (24 ore dopo l&#39;esercizio) rispetto al pre-esercizio temperature, e le temperature prese a 48 ore. Come mostrato in figura 1, la temperatura cutanea media era 32,80 + / - 1,03 ° C per il giorno 1 (pre-esercizio), e 33,96 + / - 1,46 ° C per il giorno 2 (24 ore dopo l&#39;esercizio fisico), e 32,82 + / - 1,29 per il giorno 3 (48 ore post-esercizio). Questa differenza di temperatura della pelle dal giorno 1 al giorno 2 è risultata significativa (ANOVA p &lt;0,01). Tuttavia, per il non-esercitato braccio, i cambiamenti tra i 3 periodi di tempo non erano evidenti. La Figura 1 mostra che la temperatura cutanea media era 33,08 + / - 0,83 ° C per il giorno 1 (pre-esercizio), e 32,79 + / - 1,42 ° C per il giorno 2 (24 ore dopo l&#39;esercizio fisico), e 33,17 + / - 0,95 per il giorno 3 (48 ore post-esercizio). Questa differenza di temperatura cutanea oltre i 3 giorni non è risultata significativa (ANOVA p = 0,38). I risultati delle letture dal dolore VAS sono mostrati in figura 2. Come si vede nella figfigura 2, il dolore riferito ha avuto un drammatico aumento nei giorni 2 e 3. Livelli di dolore del muscolo esercitato aumentato da 3,6 + / - 6,1 al giorno 1, al 36,3 + / - 22.8 il giorno 2, e il 37,5 + / - 25,3 il giorno 3. Questo aumento dal giorno 1 è risultata significativa (ANOVA p &lt;0,01). I risultati dei livelli di concentrazione della mioglobina sono mostrati in figura 3. Come si vede in questa figura, non c&#39;era quasi alcun cambiamento tra i 2 concentrazioni di mioglobina il giorno 1 (pre, e 30 minuti dopo l&#39;esercizio fisico). Ma il giorno 3, l&#39;aumento della mioglobina era molto grande. Questo aumento il giorno 3 è stato di circa 147 nanogrammi per millilitro (ng / ml) di sangue rispetto ai primi 2 concentrazioni al giorno 1. Concentrazioni di mioglobina sono stati 30,12 + / - 7,66 ng / mL al basale, 31,66 + / - 11,89 ng / ml 30 minuti dopo l&#39;esercizio fisico, e 178,96 + / - 249,51 ng / ml al giorno 3. Questo aumento il giorno 3 è stato altamente significativo (ANOVA p &lt;0,01). Una analisi di correlazione è stata fatta tra le temperature della pelleottenuto dalle immagini a infrarossi e il dolore VAS livelli. Si è constatato che c&#39;era una notevole correlazione tra le letture VAS il giorno 2, e la misurazione della temperatura cutanea il giorno 2. Questa correlazione è risultata significativa (r = 0,312, p &lt;0,05). Tuttavia, non vi era alcuna correlazione evidente tra le letture VAS e le temperature di pelle al giorno 3. Questa correlazione è stata insignificante (r = 0,047, p = 0,77). <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig1.jpg" alt="Figura 1"/> Figura 1. Un grafico rappresentante le differenze di temperatura della pelle tra le braccia esercitate (Diamonds), e poco esercitato braccia (Piazze) del 41 soggetti nel periodo di tempo di 3 giorni. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig2.jpg" alt="Figura 2"/> Figura 2. Un grafico rappresentativo delle differenze di dolore muscolare percepita misurata con la VAS nel periodo di tempo 3 giorni per tutti i 41 soggetti. Figura 3. Un grafico rappresentativo delle differenze di concentrazioni di mioglobina per tutti i 41 soggetti sopra i 3 periodi di tempo. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig4.jpg" alt="Figura 4"/> Figura 4. A), una tipica immagine IR del braccio esercitato un soggetto prima dell&#39;esercizio. B) l&#39;immagine a infrarossi dello stesso braccio soggetti 24 ore dopo l&#39;esercizio. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig5.jpg" alt="Figura 5"/> Figura 5. A), una tipica immagine IR di un soggetto non-esercitato braccio prima dell&#39;esercizio. B) l&#39;immagine a infrarossi dello stesso braccio soggetti 24 ore dopo l&#39;esercizio. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig6.jpg" alt="Figura 6"/> Figura 6. Un&#39;illustrazione delle 4 regioni di interesse per l&#39;analisi del thermAl immagine del braccio. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig7.jpg" alt="Figura 7"/> Figura 7. Interfaccia software per la &quot;ThermoVision ExaminIR&quot; che mostra i 4 scatole di interesse su un&#39;immagine IR di un braccio esercitato. Inoltre mostrati sono le interpretazioni statistiche per ogni casella. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig8.jpg" alt="Figura 8"/> Figura 8. La telecamera IR termico utilizzato per questa indagine (FLIR 660). <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig9.jpg" alt="Figura 9"/> Figura 9. A) L&#39;installazione della telecamera IR 1 metro di distanza dal braccio soggetti. B) Le luci a LED utilizzati nel laboratorio dove sono state scattate le immagini. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig10.jpg" alt="Figura 10"/> Figura 10. A) I moduli Biopac utilizzato per misurare la forza muscolare. B) Il dispositivo estensimetro fissato a 45 ° panca inclinata e collegato al sistema Biopac. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig11.jpg" alt="Figura 11"/> Figura 11. Un soggetto tipico esercitando vigore il dispositivo estensimetro. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig12.jpg" alt="Figura 12"/> Figura 12. Un soggetto sottoposto il protocollo di esercizio per indurre il dolore muscolare.

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Nessun conflitto di interessi dichiarati.

Lo scopo principale di questa indagine è stato quello di valutare l&#39;utilità delle immagini termiche a infrarossi per individuare e misurare dolore muscolare dopo l&#39;esercizio fisico intenso, ed i nostri risultati suggeriscono che l&#39;imaging IR potrebbe essere una tecnica valida per la rilevazione DOMS, soprattutto entro le prime 24 ore di esercizio. Questo non è sorprendente, come Pennes 18 a condizione di un modello molto dettagliato del flusso di calore dal muscolo per la pelle degli arti. Ques...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome del dispositivo </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Commenti </td></tr><tr><td> Infra-Red telecamera termica </td><td> FLIR </td><td> FLIR SC660 </td><td></td></tr><tr><td> Termica a infrarossi Software per l&#39;analisi </td><td> ThermoVision ExaminIR </td><td> Il software versione 1.10.2 </td><td></td></tr><tr><td> Amplifier Module bioelettrica </td><td> Biopac </td><td> DA100C </td><td> Il DA100C fornisce le impostazioni guadagno variabile, e riferimenti di tensione regolabile. </td></tr><tr><td> Analogico a digitale del modulo convertitore </td><td> Biopac </td><td> MP100 </td><td></td></tr><tr><td> Automatizzata enzima Analyzer immunoenzimatico </td><td> Tosoh </td><td> AIA -360 </td><td> Questo dispositivo è stato utilizzato per analizzare i campioni di sangue, e ottenere le letture mioglobina. </td></tr>
 </tbody>
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the use of thermal infra-red imaging to detect delayed onset muscle soreness

Indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata (DOMS), noto anche come il danno muscolare indotta da esercizio (EIMD), è comunemente esperienza in individui che sono stati fisicamente inattivi per periodi di tempo prolungati, e iniziare con un attacco inaspettato di esercizio 1-4, ma può anche atleti che si verificano in esercizio oltre i limiti normali di formazione 5. I sintomi associati a questo doloroso fenomeno può variare da dolorabilità muscolare lieve a grave dolore debilitante 1,3,5. L&#39;intensità di questi sintomi e gli aumenti disagio legate entro le prime 24 ore dopo la cessazione dell&#39;esercizio, e picchi tra 24-72 dopo 1,3 ore di esercizio fisico. Per questo motivo, DOMS è una delle forme più comuni ricorrenti di lesioni sportive che possono influire sulle prestazioni di un individuo, e diventano 1,4 intimidatorio per molti. Negli ultimi 3 decenni, il fenomeno DOMS ha acquisito una notevole quantitàdi interesse tra i ricercatori e specialisti in fisiologia dell&#39;esercizio, dello sport e campi di riabilitazione 6. C&#39;è stata una serie di studi pubblicati indagare questo evento doloroso in relazione ai suoi meccanismi di base, interventi di trattamento e strategie preventive 1-5,7-12. Tuttavia, è evidente dalla letteratura che DOMS non è una patologia facile da quantificare, poiché vi è una quantità gamma di variabilità tra gli strumenti di misura e metodi utilizzati per quantificare questa condizione 6. E &#39;ovvio che nessun accordo è stato fatto su una misura migliore valutazione per DOMS, il che rende difficile verificare se un intervento specifico in realtà aiuta a diminuire i sintomi associati a questo tipo di dolore o meno. Così, DOMS può essere visto come un po &#39;ambigua, perché dipendono da molti studi sulla misurazione dolore utilizzando una scala analogica visiva (VAS) 10,13-15, che è soggettiva piuttosto che una misura oggettiva. Anche se l&#39;agobiopsie del muscolo, e livelli ematici di proteine ​​myofibre potrebbe essere considerato un gold standard per alcuni 6, grandi variazioni in alcune di queste proteine ​​del sangue sono stati documentati 6,16, in aggiunta ai rischi elevati talvolta associata a tecniche invasive. Pertanto, nell&#39;ambito dell&#39;inchiesta in corso, abbiamo testato una termica a infrarossi (IR) tecnica di imaging della pelle sopra il muscolo esercitato per rilevare il dolore muscolare associato. Termografia a infrarossi è stata utilizzata, e trovato per avere successo nel rilevare diversi tipi di malattie e infezioni fin dal 1950 17. Ma sorprendentemente, nei pressi di niente è stato fatto sul DOMS e cambiamenti nella temperatura della pelle. Lo scopo principale di questa indagine è stato quello di esaminare i cambiamenti in DOMS utilizzando questa tecnica sicura e non invasiva.

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

Lo scopo di questa indagine è stato quello di valutare se l&#39;utilizzo di raggi infrarossi della telecamera termica è un valido strumento per rilevare e quantificare il dolore muscolare dopo l&#39;esercizio.

L&#39;uso di Thermal Imaging Infra-Red per rilevare indolenzimento muscolare a insorgenza ritardata

Delayed onset muscle soreness (DOMS), also known as exercise induced muscle damage (EIMD), is commonly experienced in individuals who have been physically ...

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Research

JoVE Journal

Medicine

19.1K Views.  Loma Linda University. Lo scopo di questa indagine è stato quello di valutare se l'utilizzo di raggi infrarossi della telecamera termica è un valido strumento per rilevare e quantificare il dolore muscolare dopo l'esercizio.