Gostaríamos de agradecer um contrato (WS1763368) da Pfizer Pharmaceuticals para o apoio neste trabalho. Gostaríamos também de agradecer à Arábia Saudita Ministério do Ensino Superior (Mohe) para seu apoio.

1. O Exercício <ol><li> O músculo de interesse para este experimento foi os flexores do cotovelo (bíceps braquial). </li><li> A força muscular foi medida para cada participante para ser capaz de dar a cada indivíduo uma resistência adequada. Isso foi determinado pelo teste de cada participante para a sua máxima resistência (RM). </li><li> Para testar a RM, foi utilizado um dispositivo medidor de tensão a um computador através de um módulo amplificador Biopac (DA-100C) bioelétrica (Biopac Systems, Goleta, CA) para medir a força muscular. O módulo foi conectado a um MP-100 analógico para amostragem conversor digital em uma freqüência de 1.000 hertz por segundo, e com uma resolução de 24 bits (Fig. 10). </li><li> O dispositivo medidor de tensão foi fixada a um banco em um ângulo de 45 °. Os sujeitos foram orientados a sentar-se atrás do dispositivo e descansar os cotovelos sobre a área acolchoada, de modo que a força é o esforço através de seus pulsos. Esta foi a melhor maneira de garantir que o assunto não serát recrutar qualquer outro músculo do que o bíceps (Fig. 11). </li><li> Força foi determinada em 3 ocasiões, com cada contração sendo 3 segundos de duração, com aproximadamente 45 segundos separando as contrações. A média das três medidas foi a RM. </li><li> Após a determinação da RM para o músculo bíceps de cada participante, a sessão destinada do exercício foi realizado com 35% de sua RM. </li><li> Todos os sujeitos foram submetidos ao mesmo exercício utilizando halteres ponderada adequada para induzir a dor muscular (DOMS). Este foi realizado, fazendo 4 séries de 25 repetições de bíceps curls concentração enquanto estiver sentado em uma cadeira, e com os cotovelos apoiados nas coxas (Fig. 12). </li><li> Cada sujeito foi dado um prazo de 90 segundo de descanso entre cada série. Assuntos tanto fez todo o conjunto de 25 repetições, ou foram instruídos a parar se eles não conseguiram controlar o peso de forma constante durante o exercício. </li></ol> 2. Infra-Red Camera preparação e Setup <ol><li> A sala onde a imagem infra-vermelha tem lugar foi fixado em uma temperatura constante para minimizar qualquer viés externo de diferenças na temperatura ambiente, o que poderia levar a falsas leituras térmicas. Para o propósito desta experiência que tivemos uma sala com temperatura controlada, que foi mantida em aproximadamente 23 ° C (+ / - 0,5 ° C). </li><li> A câmera foi fixada em uma distância de 1 metro de distância, e em um ângulo perpendicular à pele que está sendo medido (Fig. 9a) *. </li><li> Após a distância necessária foi criada, os indivíduos foram aconselhados a ficar parado até que a imagem tenha sido tomada. Isto não deve levar mais de um par de segundos, mas é muito crítico para minimizar o movimento para assegurar a precisão da imagem obtida. </li><li> É preferível que o quarto tem mais escura tinta colorida, ao invés de cores mais claras, para minimizar qualquer interferência infra-vermelho. </li><li> Iluminação também é fundamental quando se lida com infra-vermelho imagens, because fonte de luz que emitem infra-vermelho ondas como iluminação fluorescente ou tungstênio poderia dar falsas leituras de altura. A melhor opção de iluminação seria uma sala equipada com uniforme luzes LED, como luzes LED dificilmente produzirá qualquer interferência infra-vermelho (Fig. 9b) *. </li></ol> * Uma série de testes foram feitos em nossos laboratórios usando o FLIR 660 IR Camera (Fig. 8), onde compararam as imagens da pele em diferentes ângulos (0 (perpendicular), 15, 30, 45 e 60 graus), e a distâncias diferentes (1, 2 e 5 metros) a partir da pele, para detectar com precisão a temperatura da pele. Todas as imagens foram comparados com termopares calibrados, ea melhor correlação entre as imagens e as leituras termopar foi em um ângulo perpendicular ea uma distância de 1 metro de distância da pele (r = 0,93). Os ângulos e distâncias diferentes causou uma perda de pixilation, e diminuiu a correlação geral entre as imagens e as leituras do termopar. 3. Imagem Acquirement <ol><li> Para efeitos do presente experimento, a imagem do músculo exercitado foi tomada antes do exercício, e em 24, e 48 horas pós-exercício. </li><li> O calor do corpo de outras fontes que o alvo poderia perturbar a imagem térmica e dar leituras falsas. Por esta razão, ninguém deve estar de pé ao lado ou atrás do alvo pretendido. </li><li> Nesta investigação, as imagens de ambos os braço do exercido e não exercidas foram tomadas para fins de comparação. Nós exercido um dos braços, como foi mencionado anteriormente, e outro braço foi utilizado como controle (Fig. 4 e 5). </li><li> Números das imagens da câmera de infravermelho foram registrados imediatamente em uma planilha separada, como poderia ser difícil identificar qual a imagem pertence a quem. </li></ol> 4. Processamento de Imagem &amp; Análises <ol><li> As imagens adquiridas IR foram processadas utilizando o &quot;ThermoVision ExaminIR&quot; Versão do software: 1.10.2. </li><li> Após selecionar a imagem necessária parar análise, quatro regiões de interesse foram identificadas na imagem adquirida do braço usando caixas de estatísticas sobre a interface de software (Fig.6). </li><li> Quando as regiões necessárias em todo o braço ter sido localizado, o software mostra as médias e desvios padrão das temperaturas para cada uma das regiões selecionadas. Podemos, então, se cruzam comparar cada região individualmente ou obter uma temperatura média de todo o braço (Fig. 7). </li></ol> 5. Escala Analógica Visual e Análise de sangue <ol><li> A escala visual analógica (EVA) foi utilizada para avaliar a dor subjetiva do braço. A escala teve a 10 cm (100mm) longa linha marcada &quot;nenhuma dor&quot; em uma extremidade, e &quot;extremamente doloridos&quot; na extremidade oposta. Cada participante foi orientado a fazer uma marca ao longo da linha de 10 cm para indicar a sua resposta à dor. </li><li> O VAS foram administrados aos sujeitos antes do exercício, 24 horas após o exercício, e em 48 horas. </li><li> Sangue periférico foi colselecionado dos sujeitos para medir os níveis de concentração de mioglobina no sangue. </li><li> O sangue foi retirado da veia antecubital assuntos antes do exercício, a 30 minutos após o exercício foi superior, e em 48 horas. </li><li> O sangue foi centrifugado a 4000 rpm por 10 min para separar o soro das células. As amostras foram então armazenadas a -80 ° C até as análises de mioglobina foi feito. </li><li> Mioglobina foi medida usando um TOSOH &quot;AIA-360&quot; Analyzer Imunoensaio automatizado enzima (TOSOH Corp, Tokyo, Japão). Os kits de mioglobina Assay (Myo 025297, ST AIA-PACK mioglobina) foram utilizados de acordo com a fabrica instruções. </li></ol> 6. Resultados representante Os resultados do IR imagens térmicas tomadas durante esta investigação estão claramente representados na figura 1. Imagens tiradas nos 3 períodos de tempo (pré-exercício, 24 horas pós-exercício, e 48 horas pós-exercício) para os braços exercida dos 41 indivíduos, mostrouum notável aumento de temperatura no dia 2 (24 horas pós-exercício) quando comparado ao pré-exercício temperaturas, e as temperaturas tomadas em 48 horas. Como mostrado na figura 1, a temperatura média foi de 32,80 pele + / - 1,03 ° C para o dia 1 (pré-exercício), e 33,96 + / - 1,46 ° C para o dia 2 (24 horas pós-exercício), e 32,82 + / - 1,29 para o dia 3 (48 horas pós-exercício). Esta diferença na temperatura da pele do dia 1 ao dia 2 foi significativa (ANOVA p &lt;0,01). No entanto, para o braço não-exercido, as mudanças entre os três períodos de tempo não eram evidentes. A Figura 1 mostra que a temperatura média foi de 33,08 pele + / - 0,83 ° C para o dia 1 (pré-exercício), e 32,79 + / - 1,42 ° C para o dia 2 (24 horas pós-exercício), e 33,17 + / - 0,95 para o dia 3 (48 horas pós-exercício). Esta diferença na temperatura da pele durante os 3 dias não foi significativa (ANOVA p = 0,38). Os resultados das leituras dor da VAS são mostrados na figura 2. Como visto na figA Figura 2, a dor relatada teve um aumento dramático nos dias 2 e 3. Níveis de dor do músculo exercitado aumentou de 3.6 + / - 6,1 no dia 1, para 36,3 + / - 22,8 no dia 2, e 37,5 + / - 25,3 no dia 3. Este aumento desde o dia 1 foi significativa (ANOVA p &lt;0,01). Os resultados dos níveis de concentração de mioglobina são mostrados na figura 3. Como pode ser visto nesta figura, não havia quase nenhuma mudança entre as duas concentrações de mioglobina no dia 1 (pré, pós-exercício e 30 minutos). Mas no dia 3, o aumento da mioglobina foi muito grande. Este aumento no dia 3 foi de cerca de 147 nanogramas por mililitro (ng / mL) de sangue quando comparado com os 2 primeiros concentrações no dia 1. Concentrações de mioglobina foram 30,12 + / - 7,66 ng / mL no início do estudo, 31,66 + / - 11,89 ng / mL 30 minutos pós-exercício, e 178,96 + / - 249,51 ng / mL no dia 3. Este aumento no dia 3 foi altamente significativa (ANOVA p &lt;0,01). A análise de correlação foi feita entre as temperaturas da peleobtidos a partir das imagens IR, e os níveis de VAS dor. Verificou-se que havia uma correlação significativa entre as leituras de VAS no dia 2, ea medição da temperatura da pele no dia 2. Essa correlação foi significativa (r = 0,312, p &lt;0,05). No entanto, não houve correlação evidente entre as leituras VAS e as temperaturas da pele no dia 3. Essa correlação foi insignificante (r = 0,047, p = 0,77). <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig1.jpg" alt="Figura 1"/> Figura 1. Um gráfico representativo das diferenças de temperatura da pele nos braços exercidas (Diamonds), e não-exercido braços (quadrados) dos 41 temas ao longo do período de 3 dias. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig2.jpg" alt="Figura 2"/> Figura 2. Um gráfico representativo das diferenças de dor muscular percebido medida com o VAS durante o período de tempo três dias para todos os 41 indivíduos. Figura 3. Um gráfico representativo das diferenças nas concentrações de mioglobina para todos os 41 temas ao longo dos três períodos de tempo. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig4.jpg" alt="Figura 4"/> Figura 4. A) imagem de um típico IR do braço exercido um sujeito antes do exercício. B) uma imagem IR do braço mesmos assuntos 24 horas após o exercício. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig5.jpg" alt="Figura 5"/> Figura 5. A) imagem de um típico IR no braço de um sujeito não-exercidos antes do exercício. B) uma imagem IR do braço mesmos assuntos 24 horas após o exercício. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig6.jpg" alt="Figura 6"/> Figura 6. Uma ilustração das 4 regiões de interesse para a análise da thermal imagem do braço. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig7.jpg" alt="Figura 7"/> Figura 7. Interface Software para o &quot;ThermoVision ExaminIR&quot; mostrando as quatro caixas de juros sobre uma imagem IR de um braço exercido. Também são mostradas as interpretações estatísticas para cada caixa. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig8.jpg" alt="Figura 8"/> Figura 8. A câmera IR térmico utilizado para esta investigação (FLIR 660). <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig9.jpg" alt="Figura 9"/> Figura 9. A) A instalação da Câmara IR 1 metro de distância do braço assuntos. B) As luzes LED usada no laboratório onde as imagens foram tiradas. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig10.jpg" alt="Figura 10"/> Figura 10. A) Os Módulos Biopac utilizado para medir a força muscular. B) O dispositivo medidor de tensão fixa para a 45 ° banco inclinado e ligado ao sistema Biopac. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig11.jpg" alt="Figura 11"/> Figura 11. Um exemplo de tema exercer força no dispositivo medidor de tensão. <img src="/files/ftp_upload/3551/3551fig12.jpg" alt="Figura 12"/> Figura 12. Um assunto submetidos ao protocolo de exercícios para induzir a dor muscular.

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Não há conflitos de interesses declarados.

O objetivo principal desta investigação foi avaliar a utilidade da imagem IR térmico em detectar e medir a dor muscular após o exercício extenuante, e nossos resultados sugerem que IR imagem poderia ser uma técnica válida para detectar DOMS, especialmente nas primeiras 24 horas de exercício. Isto não é surpreendente, como Pennes 18 forneceu um modelo muito detalhado do fluxo de calor dos músculos para a pele nos membros. Este modelo prevê que o calor em tecidos mais profundos, como músculos pode ...

<table border="1"><tbody><tr><td> Nome do dispositivo </td><td> Companhia </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentários </td></tr><tr><td> Infra-Red Camera Thermal </td><td> FLIR </td><td> FLIR SC660 </td><td></td></tr><tr><td> Software de análise térmica Infra-Vermelho </td><td> ThermoVision ExaminIR </td><td> Software Versão 1.10.2 </td><td></td></tr><tr><td> Módulo Amplificador bioelétrica </td><td> Biopac </td><td> DA100C </td><td> O DA100C fornece ajustes de ganho variável, e referências de tensão ajustável. </td></tr><tr><td> Analógico para o Módulo Conversor Digital </td><td> Biopac </td><td> MP100 </td><td></td></tr><tr><td> Analisador de imunoensaio automatizado enzima </td><td> TOSOH </td><td> AIA -360 </td><td> Este dispositivo foi utilizado para analisar as amostras de sangue, e obter as leituras mioglobina. </td></tr>
 </tbody>
</table>

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

Dor muscular de início retardado (DOMS), também conhecido como exercício lesão muscular induzida (EIMD), é comumente experimentada em indivíduos que tenham sido fisicamente inativos por períodos prolongados de tempo, e começar com um ataque inesperado de exercício 1-4, mas também pode ocorrer em atletas que se exercitam além dos seus limites normais de treinamento 5. Os sintomas associados a este fenômeno doloroso pode variar de sensibilidade muscular leve, a dor debilitante severa 1,3,5. A intensidade desses sintomas e os aumentos desconforto relacionado nas primeiras 24 horas após o término do exercício, e picos entre 24-72 horas pós-exercício 1,3. Por esta razão, DOMS é uma das formas mais comuns recorrentes de lesões esportivas que podem afetar o desempenho de um indivíduo, e se tornar intimidante para 1,4 muitos. Para as últimas 3 décadas, o fenômeno DOMS ganhou uma quantidade considerávelde interesse entre os pesquisadores e especialistas em fisiologia do exercício, esportes e campos de reabilitação 6. Tem havido uma série de estudos publicados investigando esta ocorrência dolorosa no que diz respeito a seus mecanismos subjacentes, intervenções terapêuticas e estratégias preventivas 1-5,7-12. No entanto, é evidente a partir da literatura que DOMS não é uma patologia fácil de quantificar, como há uma enorme quantidade de variabilidade entre as ferramentas de medição e os métodos utilizados para quantificar esta condição 6. É óbvio que nenhum acordo foi feito em uma melhor medida de avaliação para DOMS, o que torna difícil verificar se uma intervenção específica realmente ajuda a diminuir os sintomas associados a este tipo de dor ou não. Assim, a dor tardia pode ser visto como algo ambíguo, porque muitos estudos dependem de medição dor usando uma escala visual analógica (VAS) 10,13-15, que é uma medida subjetiva, em vez de um objetivo. Mesmo que a agulhabiópsias do músculo, e os níveis sanguíneos de proteínas myofibre pode ser considerado um padrão-ouro para cerca de 6, grandes variações em algumas dessas proteínas do sangue têm sido documentados 6,16, além dos altos riscos, por vezes, associada a técnicas invasivas. Portanto, no presente inquérito, testamos uma térmica infra-vermelha técnica de imagem (IR) da pele acima do músculo exercitado para detectar a dor muscular associada. Infra-vermelho termografia tem sido usada, e encontraram para ser bem sucedido na detecção de diferentes tipos de doenças e infecções desde 1950, 17. Mas, surpreendentemente, quase nada tem sido feito em DOMS e mudanças na temperatura da pele. O principal objectivo desta investigação era examinar mudanças nos DOMS usando esta técnica segura e não invasiva.

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

O objetivo desta pesquisa foi avaliar se usando uma câmera infra-vermelha térmica é uma ferramenta válida para detectar e quantificar a dor muscular após o exercício.

O Uso de Imagens Infra-Vermelho térmico para detectar dor muscular de início retardado

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

19.2K visualizações.  Loma Linda University. O objetivo desta pesquisa foi avaliar se usando uma câmera infra-vermelha térmica é uma ferramenta válida para detectar e quantificar a dor muscular após o exercício.

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

Quantitative Visualization and Detection of Skin Cancer Using Dynamic Thermal Imaging

In 2010 approximately 68,720 melanomas will be diagnosed in the US alone, with around 8,650 resulting in death 1. To date, the only effective treatment for melanoma remains surgical excision, therefore, the key to extended survival is early detection 2,3. Considering the large numbers of patients diagnosed every year and the limitations in accessing specialized care quickly, the development of objective in vivo diagnostic instruments to aid the diagnosis is essential. New techniques to detect skin cancer, especially non-invasive diagnostic tools, are being explored in numerous laboratories. Along with the surgical methods, techniques such as digital photography, dermoscopy, multispectral imaging systems (MelaFind), laser-based systems (confocal scanning laser microscopy, laser doppler perfusion imaging, optical coherence tomography), ultrasound, magnetic resonance imaging, are being tested. Each technique offers unique advantages and disadvantages, many of which pose a compromise between effectiveness and accuracy versus ease of use and cost considerations. Details about these techniques and comparisons are available in the literature 4.
Infrared (IR) imaging was shown to be a useful method to diagnose the signs of certain diseases by measuring the local skin temperature. There is a large body of evidence showing that disease or deviation from normal functioning are accompanied by changes of the temperature of the body, which again affect the temperature of the skin 5,6. Accurate data about the temperature of the human body and skin can provide a wealth of information on the processes responsible for heat generation and thermoregulation, in particular the deviation from normal conditions, often caused by disease. However, IR imaging has not been widely recognized in medicine due to the premature use of the technology 7,8 several decades ago, when temperature measurement accuracy and the spatial resolution were inadequate and sophisticated image processing tools were unavailable. This situation changed dramatically in the late 1990s-2000s. Advances in IR instrumentation, implementation of digital image processing algorithms and dynamic IR imaging, which enables scientists to analyze not only the spatial, but also the temporal thermal behavior of the skin 9, allowed breakthroughs in the field.
In our research, we explore the feasibility of IR imaging, combined with theoretical and experimental studies, as a cost effective, non-invasive, in vivo optical measurement technique for tumor detection, with emphasis on the screening and early detection of melanoma 10-13. In this study, we show data obtained in a patient study in which patients that possess a pigmented lesion with a clinical indication for biopsy are selected for imaging. We compared the difference in thermal responses between healthy and malignant tissue and compared our data with biopsy results. We concluded that the increased metabolic activity of the melanoma lesion can be detected by dynamic infrared imaging.

We demonstrated that malignant pigmented lesions with increased metabolic activity generate quantifiable amounts of heat and the measurement of the transient thermal response of the skin to a cooling excitation allows quantitative identification of melanoma and other skin cancers (vs. non-proliferative nevi) at an early stage of the disease.

Visualization quantitativos e Detecção de Câncer de Pele Usando imagens térmicas dinâmico

In 2010 approximately 68,720 melanomas will be diagnosed in the US alone, with around 8,650 resulting in death 1. To date, the only effective treatment ...

Medicina

A Protocol of Manual Tests to Measure Sensation and Pain in Humans

Numerous qualitative and quantitative techniques can be used to test sensory nerves and pain in both research and clinical settings. The current study demonstrates a quantitative sensory testing protocol using techniques to measure tactile sensation and pain threshold for pressure and heat using portable and easily accessed equipment. These techniques and equipment are ideal for new laboratories and clinics where cost is a concern or a limiting factor. We demonstrate measurement techniques for the following: cutaneous mechanical sensitivity on the arms and legs (von-Frey filaments), radiant and contact heat sensitivity (with both threshold and qualitative assessments using the Visual Analog Scale (VAS)), and mechanical pressure sensitivity (algometer, with both threshold and the VAS). The techniques and equipment described and demonstrated here can be easily purchased, stored, and transported by most clinics and research laboratories around the world. A limitation of this approach is a lack of automation or computer control. Thus, these processes can be more labor intensive in terms of personnel training and data recording than the more sophisticated equipment. We provide a set of reliability data for the demonstrated techniques. From our description, a new laboratory should be able to set up and run these tests and to develop their own internal reliability data.

The goal of this procedure is to demonstrate a battery of quantitative techniques for sensory and pain measurement in humans. The equipment and techniques described are commonly found in pain clinics or are easy to obtain.

Um protocolo de testes manuais para medir Sensation e a dor em humanos

Numerous qualitative and quantitative techniques can be used to test sensory nerves and pain in both research and clinical settings. The current study ...

Comportamento

A Novel Application of Musculoskeletal Ultrasound Imaging

Ultrasound is an attractive modality for imaging muscle and tendon motion during dynamic tasks and can provide a complementary methodological approach for biomechanical studies in a clinical or laboratory setting. Towards this goal, methods for quantification of muscle kinematics from ultrasound imagery are being developed based on image processing. The temporal resolution of these methods is typically not sufficient for highly dynamic tasks, such as drop-landing. We propose a new approach that utilizes a Doppler method for quantifying muscle kinematics. We have developed a novel vector tissue Doppler imaging (vTDI) technique that can be used to measure musculoskeletal contraction velocity, strain and strain rate with sub-millisecond temporal resolution during dynamic activities using ultrasound. The goal of this preliminary study was to investigate the repeatability and potential applicability of the vTDI technique in measuring musculoskeletal velocities during a drop-landing task, in healthy subjects. The vTDI measurements can be performed concurrently with other biomechanical techniques, such as 3D motion capture for joint kinematics and kinetics, electromyography for timing of muscle activation and force plates for ground reaction force. Integration of these complementary techniques could lead to a better understanding of dynamic muscle function and dysfunction underlying the pathogenesis and pathophysiology of musculoskeletal disorders.

We describe a new ultrasound-based vector tissue Doppler imaging technique to measure muscle contraction velocity, strain and strain rate with sub-millisecond temporal resolution during dynamic activities. This approach provides complementary measurements of dynamic muscle function and could lead to a better understanding of mechanisms underlying musculoskeletal disorders.

A Aplicação da novela da Musculoskeletal Ecografia

Ultrasound is an attractive modality for imaging muscle and tendon  motion during dynamic tasks and can provide a complementary methodological  approach ...

Measuring Skeletal Muscle Thermogenesis in Mice and Rats

Skeletal muscle thermogenesis provides a potential avenue for better understanding metabolic homeostasis and the mechanisms underlying energy expenditure. Surprisingly little evidence is available to link the neural, myocellular, and molecular mechanisms of thermogenesis directly to measurable changes in muscle temperature. This paper describes a method in which temperature transponders are utilized to retrieve direct measurements of mouse and rat skeletal muscle temperature.
Remote transponders are surgically implanted within the muscle of mice and rats, and the animals are given time to recover. Mice and rats must then be repeatedly habituated to the testing environment and procedure. Changes in muscle temperature are measured in response to pharmacological or contextual stimuli in the home cage. Muscle temperature can also be measured during prescribed physical activity (i.e., treadmill walking at a constant speed) to factor out changes in activity as contributors to the changes in muscle temperature induced by these stimuli.
This method has been successfully used to elucidate mechanisms underlying muscle thermogenic control at the level of the brain, sympathetic nervous system, and skeletal muscle. Provided are demonstrations of this success using predator odor (PO; ferret odor) as a contextual stimulus and injections of oxytocin (Oxt) as a pharmacological stimulus, where predator odor induces muscle thermogenesis, and Oxt suppresses muscle temperature. Thus, these datasets display the efficacy of this method in detecting rapid changes in muscle temperature.

Mice and rats are surgically implanted with remote temperature transponders and then habituated to the testing environment and procedure. Changes in muscle temperature are measured in response to pharmacological or contextual stimuli in the home cage or during prescribed physical activity (i.e., treadmill walking at a constant speed).

Medindo a termogênese do músculo esquelético em camundongos e ratos

Skeletal muscle thermogenesis provides a potential avenue for better understanding metabolic homeostasis and the mechanisms underlying energy expenditure. ...

Induction and Assessment of Exertional Skeletal Muscle Damage in Humans

Contraction-induced muscle damage via voluntary eccentric (lengthening) contractions offers an excellent model for studying muscle adaptation and recovery in humans. Herein we discuss the design of an eccentric exercise protocol to induce damage in the quadriceps muscles, marked by changes in strength, soreness, and plasma creatine kinase levels. This method is simple, ethical, and widely applicable since it is performed in human participants and eliminates the interspecies translation of the results. Subjects perform 300 maximal eccentric contractions of the knee extensor muscles at a speed of 120&#176;/sec on an isokinetic dynamometer. The extent of the damage is measurable using relatively non-invasive isokinetic and isometric measures of strength loss, soreness, and plasma creatine kinase levels over several days following the exercise. Therefore, its application can be directed to specific populations in an attempt to identify mechanisms for muscle adaptation and regeneration.

This article describes a safe and reliable method to induce and quantify exertional skeletal muscle damage in human subjects.

Indução e Avaliação da Exertional lesão muscular esquelético em humanos

Contraction-induced muscle damage via voluntary eccentric (lengthening) contractions offers an excellent model for studying muscle adaptation and recovery ...

Skeletal Muscle Neurovascular Coupling, Oxidative Capacity, and Microvascular Function with 'One Stop Shop' Near-infrared Spectroscopy

Exercise represents a major hemodynamic stress that demands a highly coordinated neurovascular response in order to match oxygen delivery to metabolic demand. Reactive hyperemia (in response to a brief period of tissue ischemia) is an independent predictor of cardiovascular events and provides important insight into vascular health and vasodilatory capacity. Skeletal muscle oxidative capacity is equally important in health and disease, as it determines the energy supply for myocellular processes. Here, we describe a simple, non-invasive approach using near-infrared spectroscopy to assess each of these major clinical endpoints (reactive hyperemia, neurovascular coupling, and muscle oxidative capacity) during a single clinic or laboratory visit. Unlike Doppler ultrasound, magnetic resonance images/spectroscopy, or invasive catheter-based flow measurements or muscle biopsies, our approach is less operator-dependent, low-cost, and completely non-invasive. Representative data from our lab taken together with summary data from previously published literature illustrate the utility of each of these end-points. Once this technique is mastered, application to clinical populations will provide important mechanistic insight into exercise intolerance and cardiovascular dysfunction.

Here, we describe a simple, non-invasive approach using near-infrared spectroscopy to assess reactive hyperemia, neurovascular coupling and skeletal muscle oxidative capacity in a single clinic or laboratory visit.

Acoplamento de Neurovascular do músculo esquelético, capacidade oxidativa e função Microvascular com 'Balcão único' espectroscopia de infravermelho próximo

Exercise represents a major hemodynamic stress that demands a highly coordinated neurovascular response in order to match oxygen delivery to metabolic ...

Real-Time Magnetic Resonance Guided Focused Ultrasound for Painful Bone Metastases

Bones are one of the most common sites of cancer metastasis, which usually causes pain and impairs quality of life. Radiation therapy combined with opioids is the standard treatment for painful bone metastases. This treatment achieves effective pain control in 60&#8722;74% of patients, but limited treatment choices with limited benefits are available for recurrent or residual painful bone metastases after radiotherapy. More than 40% of patients still experience moderate to severe bone pain after reirradiation. Magnetic resonance-guided focused ultrasound (MRgFUS) combines high-intensity focused ultrasound, which achieves thermal ablation of bone metastases and subsequent pain reduction, with real-time magnetic resonance (MR) thermometry to monitor the temperature of anatomic MR images, with an accuracy of 1 &#176;C, spatial resolution of 1 mm, and temporal resolution within 3 s. As well as being increasingly used clinically for controlling metastatic bone pain, the use of MRgFUS for other diseases has also been tested. However, the use of MR software as a thermometer is the only technique available to verify the accuracy of the software and assure energy delivery. Here, we describe an efficient method of quality assurance we developed for thermal detection and energy delivery before each MRgFUS treatment and also propose a modified workflow to expedite the treatment course as well as to reduce patients&#39; pain during the procedure.

Magnetic resonance could offer real-time monitoring of the position and temperature of focused ultrasound in thermal ablation for painful bone metastases, regardless of cancer type or previous local treatments. Our innovative method of quality assurance could facilitate the application of this effective and safe treatment.

Bones are one of the most common sites of cancer metastasis, which usually causes pain and impairs quality of life. Radiation therapy combined with ...

Infrared Thermography for the Detection of Changes in Brown Adipose Tissue Activity

Measuring brown adipose tissue (BAT) activity by positron emission tomography computed tomography (PET-CT) via the accumulation of 18F-fluorodeoxyglucose (FDG) after a meal or in obese or diabetic patients fails as the method of choice. The main reason is that 18F-FDG competes with the postprandial high glucose plasma concentration for the same glucose transporter on the membrane of BAT cells. In addition, BAT uses fatty acids as a source of energy as well, which is not visible with PET-CT and could be changed along with glucose concentration in obese and diabetic patients. Therefore, to estimate the physiological importance of BAT in animals and humans, a new infrared thermography method used in recent publications is applied.
After overnight fasting, BAT activity was measured by infrared thermography before and after a meal in human volunteers and&#160;female wild-type mice. The camera software calculates the object&#39;s temperature using distance from the object, skin emissivity, reflected room temperature, air temperature, and relative humidity. In mice, the shaved area above the BAT was a region of interest for which average and maximal temperatures were measured. The phase of the estrous cycle in female mice was determined after an experiment by vaginal smears stained with cresyl violet (0.1%) stain solution. In healthy volunteers, two skin areas of the neck were selected: the supraclavicular area (above the collarbone, where BAT cells are present) and the interclavicular area (between the collarbones, where there is no BAT tissue detected). BAT activity is determined by the subtraction of those two values. Also, the average and maximal temperatures of skin areas could be determined in animals and human participants.
Changes in BAT activity after a meal measured by infrared thermography, a non-invasive and more sensitive method, were shown to be sex, age, and phase of the estrous cycle dependent in laboratory animals. As part of diet-induced thermogenesis, BAT activation in humans was also proven to be sex, age, and body mass index dependent. Further determining the pathophysiological changes in BAT activity after a meal will be of great importance for participants with high glucose plasma concentrations (obesity and diabetes mellitus type 2), as well as in different laboratory animals (knock-out mice). This method is also a variable tool for determining possible activating drugs that could rejuvenate BAT activity.

Here, we present a protocol for measuring brown adipose tissue activity after a meal in humans and laboratory animals.

Termografia infravermelha para detecção de alterações na atividade do tecido adiposo marrom

Measuring brown adipose tissue (BAT) activity by positron emission tomography computed tomography (PET-CT) via the accumulation of 18F-fluorodeoxyglucose ...

Avaliação ultrassonográfica da morfologia do tendão de Aquiles

Measurement of Healthy and Injured Triceps Surae Morphology

Achilles tendon injuries occur throughout the lifespan and can negatively affect quality of life and overall health. Achilles tendinopathy is generally classified as an overuse injury associated with fusiform tendon thickening, neovascularization, and interstitial tendon degeneration. Current literature suggests these structural changes are associated with&#160;symptoms and lower physical activity levels, as well as&#160;symptoms and lower extremity function in the long term. Surgically and non-surgically managed Achilles tendon ruptures result in increased tendon cross-sectional area (CSA) and a lengthened Achilles tendon. Both structural outcomes have clinical implications, as larger CSA positively predicts function, whereas increased tendon lengthening predicts reduced function after Achilles tendon rupture. Given the relationship between structural changes associated with Achilles tendon injuries for both injury severity and injury recovery, it is critical to be able to quantify Achilles tendon structure reliably and accurately. Silbernagel&#39;s group has established a valid and reliable method for efficiently evaluating triceps surae muscle and tendon structure. In this protocol, B-mode musculoskeletal ultrasound imaging is used to measure triceps surae structure, including Achilles tendon thickness and CSA, soleus thickness, and the presence of additional findings (calcifications and bursitis). B-mode extended field-of-view is used to measure Achilles tendon length and gastrocnemius anatomical CSA. Finally, power Doppler is used to identify intratendinous neovascularization. Quantification of triceps surae structure allows for comparison between limbs as well as longitudinal changes in response to exercise and treatment for healthy individuals and those with Achilles tendon injuries. This protocol has been used in many research studies to date and proves valuable in understanding the relationship between tendon structure and injury development, severity, and recovery. As ultrasound devices are becoming more affordable and portable, this protocol proves promising as a clinical tool, given its quick and efficient methods.

Autor em destaque: Explorando as complexidades das lesões do tendão de Aquiles - Pesquisa e direções futuras

Ultrasound imaging is becoming more accessible in clinical and research settings, and a consistent protocol will be beneficial for comparison between studies and for clinical interpretations. This protocol for ultrasound evaluation is a valid and reliable method to evaluate Achilles tendon morphology in healthy, tendinopathic, and ruptured tendons.

Medição da morfologia saudável e lesionada do tríceps surae

Achilles tendon injuries occur throughout the lifespan and can negatively affect quality of life and overall health. Achilles tendinopathy is generally ...

O Uso de Imagens Infra-Vermelho térmico para detectar dor muscular de início retardado

Resumo

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Visualization quantitativos e Detecção de Câncer de Pele Usando imagens térmicas dinâmico

Um protocolo de testes manuais para medir Sensation e a dor em humanos

A Aplicação da novela da Musculoskeletal Ecografia

Medindo a termogênese do músculo esquelético em camundongos e ratos

Indução e Avaliação da Exertional lesão muscular esquelético em humanos

Acoplamento de Neurovascular do músculo esquelético, capacidade oxidativa e função Microvascular com 'Balcão único' espectroscopia de infravermelho próximo

Real-Time Magnetic Resonance Guided Focused Ultrasound for Painful Bone Metastases

Termografia infravermelha para detecção de alterações na atividade do tecido adiposo marrom

Medição da morfologia saudável e lesionada do tríceps surae

Medição da morfologia saudável e lesionada do tríceps surae