多年來，隨著技術(shù)的發(fā)展，紅外熱成像技術(shù)利用了納米技術(shù)和透鏡工程技術(shù)在人體工程學上取得了飛躍。在過去的20年中，紅外熱成像技術(shù)已經(jīng)獲得了合理的應用，特別是在臨床上它具有用于軟組織篩查的潛力。

總體而言，健康人在熱量分布方面表現(xiàn)出雙側(cè)對稱性。通常，皮膚溫度差不超過0.25°C，而高于0.65°C的溫度差經(jīng)常與病理相關(guān)聯(lián)。超過200例患者的腳踝受傷表明：當雙腿與周圍組織表現(xiàn)出等溫線時，這種損傷將在1-2周內(nèi)解決；受傷部位與周圍組織之間的單邊體溫在1-4°C之間，或者當扭傷的腳踝和未受影響的腿之間的這種熱不對稱范圍為1.5°至2.0°C時，康復大約需要四個星期。最近的研究已經(jīng)觀察到，踝關(guān)節(jié)扭傷會顯示出由于受傷而引起的溫度變化，隨著損傷嚴重程度的增加，溫度變化也隨之增加。當將患病的腳踝與未患病部位進行比較時，溫度的升高尤為明顯。

圖為運動前后的紅外熱像圖，表明人群樣本的溫度趨勢

無論用戶是醫(yī)務(wù)人員，科學家，教練員乃至運動員，紅外熱成像都能直接反映運動員的體格。此外，紅外熱成像為評估肌肉酸痛的治療提供了途徑，并進一步提供了針對肌肉疲勞對策的反饋。由于紅外熱成像的非技術(shù)性和用戶友好性，即使是與臨床醫(yī)生不相關(guān)的業(yè)余愛好者也可以執(zhí)行此評估，以明確指出韌帶拉伸或破裂的起源。

通過使用紅外熱成像，可以深入了解損傷的類型，損傷的程度以及恢復率。該技術(shù)的無創(chuàng)性以及可視化評估使運動員免于更長的康復等待時間并避免進一步的傷害，因為運動員在等待尋求幫助之前通常要等待數(shù)周甚至數(shù)月。由于感覺上的偏差，運動員無法查明身體疼痛的直接原因，但是紅外熱成像的特異性和敏感性可以指導醫(yī)師或治療師的工作重點，從而更快地局部解決問題。在受傷前后對運動員進行定期檢查可以幫助教練根據(jù)在關(guān)節(jié)，韌帶和肌肉上的壓力來適應負荷，從而始終監(jiān)控并避免過度訓練造成的傷害，并在下一次訓練之前留出足夠的恢復時間。

圖為受傷的左腳外側(cè)在三個不同區(qū)域的紅外熱像圖

因此，本研究旨在檢查功能性紅外熱成像在評估運動或受傷導致的踝關(guān)節(jié)生理變化方面的適用性。當前的研究包括一例腳踝扭傷和一系列理療后溫度行為的病例報告。20名參與者進行了30分鐘的跑步機跑步訓練，并記錄了休息和運動后腳踝的照片。觀察到，進行體育鍛煉的參與者的腳踝溫度在考慮到腳踝的內(nèi)側(cè)和外側(cè)后平均上升了2.4°C。此外，患者的左腳踝似乎比未受影響的右腳踝溫度高2.5°C。

圖為受傷的左腳內(nèi)側(cè)在三個不同區(qū)域的紅外熱像圖

通過獲得的結(jié)果，我們已經(jīng)證實紅外熱成像足夠靈敏，可以描繪出病理以及組織應變的溫度變化。盡管運動和損傷可能以相似的熱模式表現(xiàn)出來，但踝關(guān)節(jié)扭傷表現(xiàn)為覆蓋范圍更廣的集中熱斑片，其中熱分段在周圍組織中廣泛傳播。紅外熱成像為篩選軟組織應變和損傷提供了可靠的工具。實施的分析方法提供了一種建議的簡單方法，不僅可以直觀地看到創(chuàng)傷，還可以看到身體疲勞。

紅外熱成像可以在任何環(huán)境設(shè)置中用作相鄰工具，以獨立于常見的主觀評估方法（例如，疼痛和生物運動受限）評估軟組織損傷的程度。盡管有關(guān)運動醫(yī)學的這種技術(shù)仍未得到很好的開發(fā)，但可以與主流工具（如MRI核磁共振）一起使用，以評估康復水平和恢復率，從而定量評估運動員接受的治療水平。

參考資料：

Stephanos Loannou. Functional Infrared Thermal Imaging: A Contemporary Tool in Soft Tissue Screening. Scientific Reports. 10(9303):1-9, 2020.