红外热成像用于评估运动的发展进程

红外热成像的起源可追溯到1800年，威廉·赫歇尔（William Herschel）发现了热辐射，而这种不可见光被称为后来的红外。但仅在六十年代中期，红外热成像才成为温度制图技术。他证明了这种称为红外线的辐射遵循与可见光相同的定律。后来，这种现象与普朗克和斯特凡定律有关。基于热电偶和热电堆原理的第一批此类辐射探测器是在1830年左右开发的。1970年，第一台用于商业用途的红外热像仪问世。第一批模型由基于技术的热释电管组成，该热释电管具有光学红外而不是经典元件。如今，这些概念已通过电子和计算领域的新技术得到改善。红外采集系统可以达到很高的帧速率。主要论点是红外热成像法是否可以确定热变化以进行足够的定量分析。使用复杂的统计数据分析来创建计算机系统，以确保高质量的结果，并提高热敏性，从而促进了红外热成像技术的发展。

多年以来，红外热成像已成为一种强大的调查工具，可以检查从机械，电气，军事，建筑和医疗应用等许多应用程序。由于其非侵入性特征，红外热成像（IRT）可以被定义为分析非接触数据的科学。红外热像仪可检测电磁频谱红外范围内的辐射，并产生该辐射的图像，称为热谱图。该方法提供实时的实时可视图像，并在更大的距离上测量表面温度。

图为运动员比赛前后左右膝盖的红外热成像

很少有使用红外热像仪的研究致力于运动表现诊断和运动病理学诊断。众所周知，体育活动会引起复杂的体温调节过程，其中一部分热量会由运动员的皮肤散发出去。由于并非所有产生的热量都可以完全散发出去，因此会发生肌肉加热，导致皮肤温度升高。特别是，红外热成像方法将使长期量化游泳中的热量损失，并考虑中风期间的肌肉和能量输出。

红外热成像技术在皮肤温度测量中的第一个医学应用是在1960年。1980年，疾病的早期发现得到了迅速发展。在应用于体育活动的病理学诊断领域，红外热像仪（IRT）的应用历史悠久，主要是肌肉骨骼创伤，病理过程，例如腰部疼痛，椎间盘突出，脊髓病变，外伤性病变，骨折，心血管疾病等。ALBERT等（1964）是第一个通过红外热像仪评估疼痛的人。此技术是一种诊断方法，可提供有关局部和全局正常和异常的感觉和神经系统，创伤或炎症的信息。红外热像仪显示的是生理变化而不是解剖变化，并且可能是检测膝盖病理的新诊断工具。

但是，由于设备和计算方法的改进，如今对红外热成像研究的兴趣上升了。红外热成像研究的特殊之处在于，我们可以获得有关皮肤热方面以及复杂的温度调节过程的其他信息。红外热成像可以评估体育活动的效果并检测可能的创伤或功能障碍，这是当前常规方法无法显示的。红外热成像可以测量发炎关节的皮肤温度。这项开发技术用于检测以皮肤表面温度升高或降低为特征的热异常。该技术包括检测与人体区域温度分布直接相关的红外辐射。

参考资料：

Ahlem Arfaoui, Guillaume Polidori, Redha Taiar and Catalin Popa (2012). Infrared Thermography in Sports Activity, Infrared Thermography, Dr. Raghu V Prakash (Ed.), ISBN: 978-953-51-0242-7.