Thermographie Infrarouge : mise en application en sport
Depuis de nombreuses années maintenant, nous nous rendons compte aisément de l’augmentation de la mise en place des stratégies préventives dans le sport de haut niveau. Le développement des nouvelles technologies appliquées au sport, entre totalement dans cette recherche d’amélioration de la prévention, en permettant une meilleure compréhension des réponses du sportif à l’entrainement et à la compétition. En effet, depuis plusieurs années, nous voyons apparaître bon nombre de publications scientifiques dans ce sens, que ce soit en rapport avec le monitoring de la variabilité cardiaque (HRV), le contrôle de la créatine kinase ou encore l’étude GPS des performances des sportifs.
L’ensemble de ces études a pour point commun la recherche d’un marqueur fiable, qui puisse rendre compte de l’adaptation ou non du sportif aux charges d’entrainements ou de compétitions qui lui sont imposées. Ces outils issus des nouvelles technologies, ont pour objectif d’aider les staffs techniques et médicaux à adapter leur processus d’entrainement, et ainsi de potentialiser la gestion de leur sportif tant du point de vue de la prévention que de la performance.
Récemment, la thermographie infrarouge (InfraredThermohraphy – IRT) a été proposée comme un outil intéressant en médecine du sport pour déterminer les charges d’entrainement.
Description de la technique
L’objectif de la technique IRT est d’enregistrer les variations de température cutanée via les variations d’émission infra-rouge.
Lors de l’utilisation de la technique IRT, la visualisation de la température cutanée se fait en temps réel, avec une sensibilité de 0,025°C et une précision de 99%.
La technique IRT est non invasive et non rayonnante et permet d’analyser les anormalités thermales locales qui se caractérisent par une augmentation ou une diminution de la température à la surface de la peau.
Les variations des flux sanguins affectent la température de la peau, ce qui permet de déterminer des zones de lésions, en fonction d’une hyper ou hypothermie relevée lors de l’examen IRT.
D’après les études récentes, les conditions normales (sans lésions) d’une structure corporelle révèlent une température de la peau (Tsk) identique des deux côtés.
Une différence de plus de 0,7°C comparativement au côté contro-latéral est associée avec un dommage structurel ou physiologique chez l'athlète.
Il est important lors de la mise en place de technique visant à évaluer le risque lésionnel ou une lésion déjà en place, d’avoir établi au préalable des normes pour réduire la subjectivité de l’évaluation.
C’est en effet, l’objectif de l’étude de J.C Bouzas et al. en 2014, qui publient en 2014 dans le RevistaAndaluza deMedicinadelDeporte l’étude suivante : Thermographic profile of soccer player’slowerlimbs.
L’ensemble de ces études a pour point commun la recherche d’un marqueur fiable, qui puisse rendre compte de l’adaptation ou non du sportif aux charges d’entrainements ou de compétitions qui lui sont imposées. Ces outils issus des nouvelles technologies, ont pour objectif d’aider les staffs techniques et médicaux à adapter leur processus d’entrainement, et ainsi de potentialiser la gestion de leur sportif tant du point de vue de la prévention que de la performance.
Récemment, la thermographie infrarouge (InfraredThermohraphy – IRT) a été proposée comme un outil intéressant en médecine du sport pour déterminer les charges d’entrainement.
Description de la technique
L’objectif de la technique IRT est d’enregistrer les variations de température cutanée via les variations d’émission infra-rouge.
Lors de l’utilisation de la technique IRT, la visualisation de la température cutanée se fait en temps réel, avec une sensibilité de 0,025°C et une précision de 99%.
La technique IRT est non invasive et non rayonnante et permet d’analyser les anormalités thermales locales qui se caractérisent par une augmentation ou une diminution de la température à la surface de la peau.
Les variations des flux sanguins affectent la température de la peau, ce qui permet de déterminer des zones de lésions, en fonction d’une hyper ou hypothermie relevée lors de l’examen IRT.
D’après les études récentes, les conditions normales (sans lésions) d’une structure corporelle révèlent une température de la peau (Tsk) identique des deux côtés.
Une différence de plus de 0,7°C comparativement au côté contro-latéral est associée avec un dommage structurel ou physiologique chez l'athlète.
Il est important lors de la mise en place de technique visant à évaluer le risque lésionnel ou une lésion déjà en place, d’avoir établi au préalable des normes pour réduire la subjectivité de l’évaluation.
C’est en effet, l’objectif de l’étude de J.C Bouzas et al. en 2014, qui publient en 2014 dans le RevistaAndaluza deMedicinadelDeporte l’étude suivante : Thermographic profile of soccer player’slowerlimbs.
Description de l’étude
L’objectif de l’étude est de déterminer un profil thermographique des membres inférieurs chez des jeunes joueurs de football d’élite.
L’étude s’est portée sur un ensemble de 100 jeunes joueurs de football qui ont entre 15 et 19 ans, évoluant dans la première division Brésilienne.
L’utilisation de deux thermogrammes a permis de répertorier un maximum de données sur la température cutanée (Tsk) et ainsi de déterminer une moyenne, sur 4 régions précises (ROIs – Region of interest) du membre inférieur, correspondant aux parties antérieures et postérieures de la cuisse et de la jambe.
Ces joueurs s’entrainent 5 fois par semaine, avec une durée de 90 minutes d’entrainement lors de la saison régulière.
Pour limiter les interférences sur la température cutanée (Tsk) qui peut être rencontrée, les critères d’exclusions suivants ont été mis en place :
-Problème de rein.
-Exercices physiques dans les deux jours précédents.
-Consommation d’anti diurétique ou anti pyrétique dans les deux dernières semaines.
-Fumeur.
-Brûlures de la peau.
-Traitement avec de la crème ou lotion.
-Douleur dans une région corporelle.
-Fièvre dans les 7 jours.
-Troubles du sommeil.
-Blessure musculo-squelettique d’après les critères de la F-MARC.
L’objectif de l’étude est de déterminer un profil thermographique des membres inférieurs chez des jeunes joueurs de football d’élite.
L’étude s’est portée sur un ensemble de 100 jeunes joueurs de football qui ont entre 15 et 19 ans, évoluant dans la première division Brésilienne.
L’utilisation de deux thermogrammes a permis de répertorier un maximum de données sur la température cutanée (Tsk) et ainsi de déterminer une moyenne, sur 4 régions précises (ROIs – Region of interest) du membre inférieur, correspondant aux parties antérieures et postérieures de la cuisse et de la jambe.
Ces joueurs s’entrainent 5 fois par semaine, avec une durée de 90 minutes d’entrainement lors de la saison régulière.
Pour limiter les interférences sur la température cutanée (Tsk) qui peut être rencontrée, les critères d’exclusions suivants ont été mis en place :
-Problème de rein.
-Exercices physiques dans les deux jours précédents.
-Consommation d’anti diurétique ou anti pyrétique dans les deux dernières semaines.
-Fumeur.
-Brûlures de la peau.
-Traitement avec de la crème ou lotion.
-Douleur dans une région corporelle.
-Fièvre dans les 7 jours.
-Troubles du sommeil.
-Blessure musculo-squelettique d’après les critères de la F-MARC.
Les tableaux ci-dessous, répertorient les températures cutanées, sur les parties antérieures et postérieures de la cuisse et de la jambe des sujets.
Les résultats de l’étude nous montrent qu’il n’existe pas de différence statistiquement significative, lorsque l’on compare les températures cutanées (Tsk) des deux côtés dans les zones spécifiquement sélectionnées (ROIs).
Les résultats de l’étude nous montrent qu’il n’existe pas de différence statistiquement significative, lorsque l’on compare les températures cutanées (Tsk) des deux côtés dans les zones spécifiquement sélectionnées (ROIs).
Discussion
La principale conclusion de l’étude est l’identification d’une température cutanée (Tsk) symétrique entre les côtés controlatéraux lors de l’étude de zones spécifiques (ROIs) chez les jeunes joueurs de football. Il n’existe pas de différence significative dans les mesures de températures cutanées entre la gauche et la droite, que ce soit au niveau antérieur ou postérieur, pour la cuisse et la jambe. Les joueurs de football U-19 de l’étude montrent une symétrie thermale avec des valeurs deTsk qui varient de 0,2°C entre les différentes ROIs.
Les auteurs nous montrent donc qu’il existe un équilibre thermal chez les jeunes joueurs de football non blessés. Ces derniers parlent de symétrie thermale.
Cette distribution symétrique suggère que les athlètes possèdent une évaluation thermographique normale.
Cependant, les auteurs parlent d’une distribution asymétrique chez 9 des sujets, avec des températures plus importantes sur la jambe droite que la gauche (jambe droite dominante). Les différences sont acceptables au regard de la référence de 0,7°C (Hildebrandt et al.) déterminée comme acceptable et non représentative d’une blessure. Malgré tout, les auteurs mettent en lien ces résultats avec ceux de Gomez-Carmona et al. qui montrent qu’il existe des températures cutanées (Tsk) plus importantes au niveau de la jambe dominante chez les joueurs de football professionnels, dues à des charges physiques plus importantes sur cette jambe. Cette observation thermale serait considérée comme normale chez ce type de sujet pratiquant le football, sans risque plus important de blessure.
Les auteurs ouvrent les possibilités à la mise en place de profils thermaux spécifiques dans les sports asymétriques (tennis, judo) où l’asymétrie des températures cutanées dans certaines zones serait représentative d’une normalité et non l’inverse. Cette asymétrie qui serait par contre considérée comme pathologique dans des sports à mouvement symétrique comme la course à pied.
Nous savons par exemple qu’une augmentation anormale (aiguë ou chronique) au niveau de la température cutanée (Tsk) sur les deux jambes ou sur une seule jambe, dans une zone d’intérêt (ROIs) par rapport au côté controlatéral, pourrait signifier la présence d’un processus inflammatoire qui résulterait d'une blessure.
Les microtraumatismes musculaires qui sont dus à l'entraînement et à la compétition sont accompagnés d'une réponse inflammatoire qui augmente la Tsk.
Les auteurs expliquent que l’IRT, pourrait donc être utilisée comme moniteur de la charge d'entrainement.
L'identification d'une asymétrie dans la balance thermale peut donc être un outil intéressant dans l'objectif de prévention des blessures.
La principale conclusion de l’étude est l’identification d’une température cutanée (Tsk) symétrique entre les côtés controlatéraux lors de l’étude de zones spécifiques (ROIs) chez les jeunes joueurs de football. Il n’existe pas de différence significative dans les mesures de températures cutanées entre la gauche et la droite, que ce soit au niveau antérieur ou postérieur, pour la cuisse et la jambe. Les joueurs de football U-19 de l’étude montrent une symétrie thermale avec des valeurs deTsk qui varient de 0,2°C entre les différentes ROIs.
Les auteurs nous montrent donc qu’il existe un équilibre thermal chez les jeunes joueurs de football non blessés. Ces derniers parlent de symétrie thermale.
Cette distribution symétrique suggère que les athlètes possèdent une évaluation thermographique normale.
Cependant, les auteurs parlent d’une distribution asymétrique chez 9 des sujets, avec des températures plus importantes sur la jambe droite que la gauche (jambe droite dominante). Les différences sont acceptables au regard de la référence de 0,7°C (Hildebrandt et al.) déterminée comme acceptable et non représentative d’une blessure. Malgré tout, les auteurs mettent en lien ces résultats avec ceux de Gomez-Carmona et al. qui montrent qu’il existe des températures cutanées (Tsk) plus importantes au niveau de la jambe dominante chez les joueurs de football professionnels, dues à des charges physiques plus importantes sur cette jambe. Cette observation thermale serait considérée comme normale chez ce type de sujet pratiquant le football, sans risque plus important de blessure.
Les auteurs ouvrent les possibilités à la mise en place de profils thermaux spécifiques dans les sports asymétriques (tennis, judo) où l’asymétrie des températures cutanées dans certaines zones serait représentative d’une normalité et non l’inverse. Cette asymétrie qui serait par contre considérée comme pathologique dans des sports à mouvement symétrique comme la course à pied.
Nous savons par exemple qu’une augmentation anormale (aiguë ou chronique) au niveau de la température cutanée (Tsk) sur les deux jambes ou sur une seule jambe, dans une zone d’intérêt (ROIs) par rapport au côté controlatéral, pourrait signifier la présence d’un processus inflammatoire qui résulterait d'une blessure.
Les microtraumatismes musculaires qui sont dus à l'entraînement et à la compétition sont accompagnés d'une réponse inflammatoire qui augmente la Tsk.
Les auteurs expliquent que l’IRT, pourrait donc être utilisée comme moniteur de la charge d'entrainement.
L'identification d'une asymétrie dans la balance thermale peut donc être un outil intéressant dans l'objectif de prévention des blessures.
Une Tsk au niveau d’une zone spécifique (ROIs) supérieure à la normale (hyperthermie locale) pourrait signer un problème inflammatoire. Par ailleurs, une hypothermie locale pourrait signer un processus dégénératif avec une réduction du flux sanguin dans la zone affectée.
La figure ci-dessous montre la distribution des valeurs des températures cutanées en fonction des zones étudiées, et permet ainsi aux auteurs de déterminer des « normes », qui permettront aux staffs de porter attention à un sportif présentant un profil anormal.
La figure ci-dessous montre la distribution des valeurs des températures cutanées en fonction des zones étudiées, et permet ainsi aux auteurs de déterminer des « normes », qui permettront aux staffs de porter attention à un sportif présentant un profil anormal.
Au niveau de la cuisse, la température usuelle est comprise entre 29 et 30°c (47,8 % sur 400 ROIs).
Au niveau de la jambe, la distribution antérieure et postérieure est plus hétérogène et s’établit entre 27 et 32°C.
Une Tsk< 27°C serait représentative d’une hypothermie (réduction du flux sanguin local), alors qu’une Tsk> 33°C révélerait un processus inflammatoire.
Dans les deux cas, il est recommandé de réduire la charge d'entrainement ou de le stopper, et procéder à une évaluation médicale du sportif
Une température cutanée anormale chez le joueur de football est établie , ce qui rend l'étude comme pionnière dans le milieu du football.
Notons cependant, que les normes de température dépendent de la ROIs analysée, mais aussi du type de caméra, du temps d'acclimatation et du climat de la pièce. Le maintien de conditions optimales et identiques est nécessaire pour réaliser des imageries thermales fiables et analysables par la suite.
Conclusion
Pour conclure, les auteurs recommandent d'inclure l'évaluation thermographique comme une routine tous les jours de l'entrainement.
La réalisation d'un profil thermal propre à chaque joueur avec la mise en place d’un suivi dans le temps (mise en place d'un historique), permettra d'être plus précis dans l'évaluation d'une éventuelle anormalité au niveau de la température cutanée (Tsk).
Les auteurs acceptent que le manque de suivi longitudinal et la non réalisation d'image diagnostique objective, pour objectiver la corrélation entre une augmentation de 0,7°C de Tsk avec un problème physique réel dans la ROI, est une limite réelle de leur étude.
Cependant, ces derniers concluent en disant, qu’il s’agit de la première étude qui permet de déterminer un profil thermographique chez les joueurs de foot Brésilien Junior, qui peut être un point de référence pour la réalisation de prochaine étude dans le football professionnel.
La distribution symétrique chez les jeunes joueurs de football suggère donc que l’évaluation thermographique est normale.
Bibliographie
1. Silva CD, Natali AJ, Lima JRP, Bara Filho MG, Garcia ES, Marins JCB. Yo-Yo IR2
test e teste de margaria: validade, confiabilidade e obtenção da frequência
cardíacamáximaemjogadoresjovens de futebol. Rev Bras Med Esporte.
2011;17:344-9.
2. Marães VRFS. Frequênciacardíaca e sua variabilidade: análises e aplicações. Rev
Andal Med Deporte. 2010;3:33-42.
3. Coelho DB, Morandi RF, Melo MAA, Silami-Garcia E. Cinética da creatina
quinaseemjogadores de futebolprofissionalemumatemporadacompetitiva.
Rev Bras CineantropomDesempenho Humano. 2011;13:189-94.
4. Suárez-Arrones L, Portillo LJ, García-Manso JM. Diferencias en el análisis de
movimiento e intensidad de una final de rugby 7’s de alto nivel. RevAndal Med
Deporte. 2011;4:135-40.
5. Merla A, Mattei PA, Di Donato L, Romani GL. Thermal imaging of cutaneous
temperature modifications in runnersduringgradedexercise. Ann Biomed
Eng. 2010;38:158-63.
6. Fernandes AA, Amorim PRS, Primola-Gomes TN, Sillero-Quintana M, Fernadez-
Cuevas I, Silva RG, et al. Avaliação da temperatura da peledurante o
exercícioatravés da termografiaporradiaçãoinfravermelha: umarevisão
sistemática. RevAndal Med Deporte. 2012;5:113-17.
7. Akimov EB, Son’kin VD. Skin temperature and lactate thresholdduring
musclework in athletes. Hum Physiol. 2011;37:621-8.
8. Chudecka M, Lubkowska A. Temperature changes of selectedbody’s surfaces
of handball players in the course of training estimated by thermovision,
and the study of the impact of physiological and morphologicalfactors
on the skin temperature. J ThermBiol. 2010;35:379-85.
9. Hildebrandt C, Raschner C, Ammer K. An Overview of Recent Application of
MedicalInfraredThermography in Sports Medicine in Austria. Sensors.
2010;10:4700-15.
10. Garagiola U, Giani E. Use of Telethermography in the Management of
Sports Injuries. Sports Med. 1990;10:267-72.
11. Carva
lho AR, Medeiros DL, Souza FT, Paula GF, Barbosa PM, Vasconcellos
PRO, et al. Variação de temperatura do músculoquadrícepsfemoralexposto
aduasmodalidades de crioterapiapormeio de termografia. Rev Bras
Med Esporte. 2012;18:109-12.
Au niveau de la jambe, la distribution antérieure et postérieure est plus hétérogène et s’établit entre 27 et 32°C.
Une Tsk< 27°C serait représentative d’une hypothermie (réduction du flux sanguin local), alors qu’une Tsk> 33°C révélerait un processus inflammatoire.
Dans les deux cas, il est recommandé de réduire la charge d'entrainement ou de le stopper, et procéder à une évaluation médicale du sportif
Une température cutanée anormale chez le joueur de football est établie , ce qui rend l'étude comme pionnière dans le milieu du football.
Notons cependant, que les normes de température dépendent de la ROIs analysée, mais aussi du type de caméra, du temps d'acclimatation et du climat de la pièce. Le maintien de conditions optimales et identiques est nécessaire pour réaliser des imageries thermales fiables et analysables par la suite.
Conclusion
Pour conclure, les auteurs recommandent d'inclure l'évaluation thermographique comme une routine tous les jours de l'entrainement.
La réalisation d'un profil thermal propre à chaque joueur avec la mise en place d’un suivi dans le temps (mise en place d'un historique), permettra d'être plus précis dans l'évaluation d'une éventuelle anormalité au niveau de la température cutanée (Tsk).
Les auteurs acceptent que le manque de suivi longitudinal et la non réalisation d'image diagnostique objective, pour objectiver la corrélation entre une augmentation de 0,7°C de Tsk avec un problème physique réel dans la ROI, est une limite réelle de leur étude.
Cependant, ces derniers concluent en disant, qu’il s’agit de la première étude qui permet de déterminer un profil thermographique chez les joueurs de foot Brésilien Junior, qui peut être un point de référence pour la réalisation de prochaine étude dans le football professionnel.
La distribution symétrique chez les jeunes joueurs de football suggère donc que l’évaluation thermographique est normale.
Bibliographie
1. Silva CD, Natali AJ, Lima JRP, Bara Filho MG, Garcia ES, Marins JCB. Yo-Yo IR2
test e teste de margaria: validade, confiabilidade e obtenção da frequência
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2. Marães VRFS. Frequênciacardíaca e sua variabilidade: análises e aplicações. Rev
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3. Coelho DB, Morandi RF, Melo MAA, Silami-Garcia E. Cinética da creatina
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Rev Bras CineantropomDesempenho Humano. 2011;13:189-94.
4. Suárez-Arrones L, Portillo LJ, García-Manso JM. Diferencias en el análisis de
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5. Merla A, Mattei PA, Di Donato L, Romani GL. Thermal imaging of cutaneous
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6. Fernandes AA, Amorim PRS, Primola-Gomes TN, Sillero-Quintana M, Fernadez-
Cuevas I, Silva RG, et al. Avaliação da temperatura da peledurante o
exercícioatravés da termografiaporradiaçãoinfravermelha: umarevisão
sistemática. RevAndal Med Deporte. 2012;5:113-17.
7. Akimov EB, Son’kin VD. Skin temperature and lactate thresholdduring
musclework in athletes. Hum Physiol. 2011;37:621-8.
8. Chudecka M, Lubkowska A. Temperature changes of selectedbody’s surfaces
of handball players in the course of training estimated by thermovision,
and the study of the impact of physiological and morphologicalfactors
on the skin temperature. J ThermBiol. 2010;35:379-85.
9. Hildebrandt C, Raschner C, Ammer K. An Overview of Recent Application of
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10. Garagiola U, Giani E. Use of Telethermography in the Management of
Sports Injuries. Sports Med. 1990;10:267-72.
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