Thermographic imaging in physical activity and sports : methodology and specific responses = La termografía infrarroja en la actividad física y los deportes : metodologia y respuestas específicas

Gomes Moreira, Danilo (2018). Thermographic imaging in physical activity and sports : methodology and specific responses = La termografía infrarroja en la actividad física y los deportes : metodologia y respuestas específicas. Thesis (Doctoral), Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte (INEF) (UPM). https://doi.org/10.20868/UPM.thesis.51176.

Description

Title: Thermographic imaging in physical activity and sports : methodology and specific responses = La termografía infrarroja en la actividad física y los deportes : metodologia y respuestas específicas
Author/s:
  • Gomes Moreira, Danilo
Contributor/s:
  • Sillero Quintana, Manuel
Item Type: Thesis (Doctoral)
Date: 2018
Subjects:
Freetext Keywords: termografía infrarroja; guía; lista de control; termorregulación; concentración de lactato; judo = Infrared thermography; guideline; checklist; thermoregulation; lactate concentration; judo
Faculty: Facultad de Ciencias de la Actividad Física y del Deporte (INEF) (UPM)
Department: Deportes
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

Introducción: La importancia del uso de la termografía infrarroja (IRT) para medir la temperatura de la piel (tsk) está aumentando en las condiciones de salud y enfermedad. Recientemente, su uso ha ido creciendo especialmente en deportes y medicina del ejercicio; sin embargo, no existe un consenso para abordar los métodos de registro de datos en tales situaciones. Esta falta de estandarización y control de las variables de influencia en la recopilación de datos con IRT se suele atribuir como una fuente de sesgo, y en la mayoría de los casos puede influir en los resultados. Además, dada la posible influencia de factores individuales en la respuesta de la temperatura cutánea registrada por IRT, es difícil identificar si los cambios en la tsk se deben a ajustes termorreguladores del cuerpo, como sudoración y aumento del flujo sanguíneo periférico, o si estos cambios dependen de parámetros antropométricos o fisiológicos. La literatura sobre esto es escasa y necesita nuevos estudios. Objetivos: Esta tesis se dividió en dos estudios con objetivos complementarios. El objetivo del primer estudio fue desarrollar una lista de verificación para la recopilación de tsk utilizando IRT en deportes y medicina del ejercicio. El objetivo del segundo estudio fue analizar la respuesta tsk en judokas después de una prueba incremental específica y determinar si las medidas antropométricas y fisiológicas pueden explicarse por la variación en la media tsk. Métodos: En el primer estudio, se llevó a cabo un estudio Delphi para establecer una lista de verificación basada en el acuerdo de consenso de expertos líderes en ámbito de la termografía. Los miembros del panel de expertos (n = 24) representan a las áreas de ciencia del deporte (n = 8; 33%), fisiología (n = 7; 29%), fisioterapia (n = 3; 13%) y medicina (n = 6; 25%), de 13 países diferentes. Se propuso una lista inicial de 16 puntos que fue evaluada y comentada por los miembros del panel en tres rondas de encuestas anónimas siguiendo un procedimiento estándar “Delphi”. En el segundo estudio, se analizaron un total de 23 judocas masculinos (edad: 20.1 ± 4.7 años, altura: 173.1 ± 8.1 cm, masa corporal: 71.7 ± 8.1 kg) que realizaron una prueba de judo incremental específica. Las evaluaciones de la temperatura de la piel se recogieron en 26 regiones de interés (ROI), y la media de tsk se calculó usando una ecuación que incluía diez de ellas. Los momentos antes de la prueba (pre-prueba), inmediatamente después (0 min) y después de 5, 10 y 15 min de la prueba se establecieron para medir la tsk, la tsk media, la temperatura auricular (tau) y el lactato sanguíneo. Además, el VO2pico se midió durante la prueba de judo específica a través del analizador de gases. Resultados: En el primer estudio, los resultados del Delphi produjeron la lista de verificación titulada "Imágenes termográficas en deportes y medicina del ejercicio (TISEM)", que es una propuesta para estandarizar la recopilación y el análisis de los datos de tsk mediante IRT. En el segundo estudio, los atletas completaron una media de 7.0 ± 1.0 etapas de la prueba, 95% CI [6.2; 7.1]. El VO2pico logrado fue 48.7 ± 5.3 ml.kg-1.min-1, 95% CI [46.4; 51.0]. En comparación con los valores previos a la prueba, solo la frente disminuyó significativamente 5 minutos después de la prueba (p <.05). El brazo posterior derecho y el brazo posterior izquierdo permanecieron aumentados 10 minutos después de la prueba (p <.05). Después de 15 minutos, 19 de las 26 ROI analizadas disminuyeron significativamente (p <.05). Entre todos los modelos probados de regresión lineal, solo dos fueron significativos, la diferencia de tsk 5 min en comparación con la prueba previa (F1, 21 = 16.49, p = .001) y la diferencia de tsk 10 min en comparación con la prueba previa, para predecir la concentración de lactato al final de la prueba (F1, 21 = 9.30, p = .006). Conclusiones: Esta tesis ha proporcionado una lista de verificación con 15 ítems dirigidos a estandarizar la evaluación de tsk usando IRT para una amplia gama de usuarios finales que incluyen profesionales, científicos deportivos, médicos de ejercicio y otros. Esta lista de verificación no se limita a estos ámbitos, y también se podría utilizar en otros campos aplicables a seres humanos, como medicina laboral y salud pública. Se pretende que el TISEM también se pueda aplicar para evaluar el sesgo en estudios termográficos y para guiar a los profesionales en el uso de la técnica termográfica en humanos. Además, con relación al segundo estudio de esta tesis, se concluyó que 5 minutos después de la prueba, los judocas presentan una temperatura auditiva más alta y una tsk más alta en siete ROI, y la tsk disminuyó 15 minutos después de la prueba en 19 ROIs consideradas. La variación en la temperatura media de la piel no está relacionada con medidas antropométricas. Solo la variación de tsk media de 5 min y 10 min después de la prueba en comparación con los valores previos a la prueba se asocia con lactato sanguíneo al final de la prueba. ----------ABSTRACT---------- Introduction: The importance of using infrared thermography (IRT) to measure skin temperature (tsk) is increasing in health and disease situations. Recently, its use has been growing especially in sports and exercise medicine; however, no consensus guideline exists to address the methods for collecting data in such situations. This lack of standardization and control of the intervening variables in the IRT data collection is commonly attributed as a source of bias, and can in most cases influence the results. Additionally, given the possible influence of individual factors on skin temperature response recorded by IRT, it is hard to identify if changes in tsk are due to thermoregulatory adjustments of the body, such as sweating and increased peripheral blood flow, or if these changes rely on anthropometrical or physiological parameters. However, the literature about this is scarce and needs new studies. Objectives: This thesis was divided into two studies with complementary objectives. The aim of the first study was to develop a checklist for the collection of tsk using IRT in sports and exercise medicine. The aim of the second study was to analyze the tsk response in judokas after a specific incremental test and to determine if anthropometric and physiological measures can be explained by the variation in mean tsk. Methods: In the first study, it was carried out a Delphi study to set a checklist based on consensus agreement from leading experts in the field. Panelists (n = 24) representing the areas of sport science (n=8; 33%), physiology (n=7; 29%), physiotherapy (n=3; 13%) and medicine (n=6; 25%), from 13 different countries completed the Delphi process. An initial list of 16 points was proposed which was rated and commented on by panelists in three rounds of anonymous surveys following a standard Delphi procedure. In the second study, it was analyzed a total of 23 male judo athletes (age: 20.1 ± 4.7 yrs, height: 173.1 ± 8.1 cm; body mass: 71.7 ± 8.1 kg) who performed a specific incremental judo test. Skin temperature evaluations were collected in 26 regions of interest (ROI), and the mean tsk was calculated using an equation including ten of them. The time points before the test (pre-test), immediately after (0 min), and after 5, 10 and 15 min of the test were established to measure the tsk, mean tsk, auricular temperature (tau), and blood lactate. Additionally, the VO2peak was measured during the specific judo test via gas analyzer. Results: In the first study, the results of the Delphi produced the checklist entitled “Thermographic Imaging in Sports and Exercise Medicine (TISEM)” which is a proposal to standardize the collection and analysis of tsk data using IRT. In the second study, the athletes completed a mean of 7.0 ± 1.0 stages of the test, 95% CI [6.2; 7.1]. The VO2peak achieved was 48.7 ± 5.3 ml.kg-1.min-1, 95% CI [46.4; 51.0]. Compared to pre-test values, only the forehead significantly decreased 5 min after the test (p < .05). The posterior right arm and posterior left arm remained increased 10 min after the test (p < .05). After 15 min, 19 of the 26 ROIs analyzed significantly decreased (p < .05). Among all tested models of linear regression, only two were significant, the difference of tsk 5 min compared to pre-test (F1, 21=16.49, p = .001) and the difference of tsk 10 min compared to pre-test, to predict lactate concentration at the end of the test (F1, 21=9.30, p = .006). Conclusions: This thesis has provided a checklist with 15 items directed at standardizing the assessment of tsk using IRT for a wide array of end-users including practitioners, sports scientists, exercise physicians, medical professionals and others. This checklist is not limited to this setting, and may also be used in others fields such occupational medicine and public health. It is intended that the TISEM can also be applied to evaluate bias in thermographic studies, and to guide practitioners in the use of this technique. Additionally, based on the analysis of the second study of this thesis, it was concluded that 5 min after the test the judokas present a higher tau and a higher tsk in seven ROIs, and the tsk decreases 15 min after the test in 19 of the considered ROIs. The variation in mean skin temperature is not related to anthropometric measures. Only the variation of mean tsk 5 min and 10 min after the test compared to pre-test values is associated with blood lactate at the end of the test.

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Item ID: 51176
DC Identifier: http://oa.upm.es/51176/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:51176
DOI: 10.20868/UPM.thesis.51176
Deposited by: Archivo Digital UPM 2
Deposited on: 06 Jun 2018 07:35
Last Modified: 05 Dec 2018 23:30
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