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【摘要】本文就红外热像技术在国内外的发展现状予以了详细的阐述，并且对于红外热像技术的不断革新，领域范围的不断扩大给与关注，尤其是其在运动领域中的发展，是新兴的研究课题，本文就红外热像技术的特点联想其在运动训练领域中应用前景。
【关键词】红外热像技术；运动领域；前景
红外热像技术是当今研究比较热门的项目，主要也是因为它技术的革新使它的发挥的空间在逐步扩大，现在的红外热像仪测温的响应时间已经提升到了微秒级，响应速度较快，而且测量物体时不用与物体接触就能测得物体的温度场变化情况，因此说它比较适合测量一些运动的物体，而且测量温度范围广泛，人体本身是一个天然的生物红外辐射体，并且会因为运动的负荷大小而发生机体相应部位的温度场变化[1，2]，所以本文就其在运动领域中的应用前景予以了阐述：
1.国内外研究现状及研究意义
1.1 国内外研究现状
红外热像技术首先在军事领域获得应用，德国在第二次世界大战中率先装备了红外夜视仪、红外通讯设备等。世界上第一台商用红外热像仪于20世纪60年代由瑞典的AGA公司研制，美国是目前红外热像技术最为先进的国家，绝大多数的红外热像仪器供应商也集中在美国。红外热像技术的应用研究美国最为活跃，其次是瑞典、英国和日本等国家。
红外热像技术在我国起步较晚，1976年以前还是一片空白。1975年上海率先成立了科研、生产、使用三结合的HWX-Ⅰ型医用红外热像仪研制协作组，于1976年试制成功第一台样机并投人临床试用（讫今仍在服役），通过临床证明这种红外热像仪能满足临床需要，填补了我国医学上的空白，为我国生物医学开展红外诊断和科学研究奠定了物质基础。自此以后，红外热像技术引起了国内医学界和红外研究领域的广泛关注，20多年来，不论在热像的研制和生产，还是在临床应用方面都有一定的发展，取得一定的成就。随着红外热像技术的飞速发展，它在医学范围内的应用已扩展到临床各个领域：内科、外科、神经科等，目前世界上有更多的国家把红外热像技术与其它先进的诊断技术联合使用或联机使用，大大提高了诊断符合率，尤其近年来焦平面红外热像仪的诞生更加提高了空间分辨率和温度灵敏度，给红外热像技术的应用带来更加广阔的前景[3-5]。
1.2研究意义
目前，对运动训练效果和患者运动功能康复的评价应用的技术与方法有肢体运动定位法，通过定位为点的跟踪监测，判断肢体的运动位置。还有人手三维运动检测装置，监测和分析手的运动空间活动区域，作为运动质量评价的指标。综合运动能力评价时，采用了方向控制特征、运动范围，以及速度控制特征的运动学评价指标，实施定量功能的评价。上述方法作为运动训练效果的评价无疑是行之有效的检测手段。在肌肉的运动评价中，肌电图和肌力测试是最直接的测试方法。应用生化和分子生物学方法对运动后的代谢产物、激素水平的测试，只能了解和评价运动能力及训练效果的一个方面，诸如血肌酸激酶、血乳酸、血尿素、血睾酮/皮质醇和血红蛋白等指标均能反映肌肉运动的某方面效果。然而，在肌肉（肌群）运动过程中的监测及运动效果的直接评价方面，目前的检测方法还存在不足。肌电图测试主要是对肌肉功能的测试，它能够对人体在运动时的力量、运动量、运动强度等生理参数进行测定，了解肌肉的训练效果，评价被测人员体能状态。根据运动中每块肌肉肌电的幅度，可以对运动员的动作进行分析诊断。但是，由于一次肌电图测试的点数有限，即便是使用多导肌电记录仪，也只能对有限的肌肉或小范围肌群进行测试，而不能同步地观察
到其他相邻或远隔肌群的状态[6-8]。
红外热像仪理论上可以根据人体运动时的温度变化对于人体的某个区域机体活动的强度和运动量变化进行监控，而且它体积小功能强便于携带，可以随时对运动员运动效果进行监控，但是它的应用范围，应用条件以及弊端，或者能否实际应用到运动训练效果监测中，其结果能否作为依据来对训练进行控制等问题，都是本课题所要涉及的范围，因此，本课题的研究成果对于运动训练领域可能是一次新的拓展，对于监测和评价手段起到填补作用，为以后更好的控制运动员的训练，提高运动成绩提供理论技术帮助。
2. 研究的主要内容、基本思路及方法
红外热像方法是将物体表面温度形成图像的技术，因为人体是一个天然的生物红外辐射源，运动训练时，反复进行肌肉的拉伸训练使得肌纤维选择性肥大和肌肉中有关酶活性选择性增强。骨骼肌收缩时，耗氧量明显增加。循环系统的适应性变化就是心输出量提高，局部血流量增加，肌肉组织中开放的毛细血管数目增加，用以满足肌肉组织的氧耗。运动中肌肉活动时代谢水平提高，ATP分解释能，产热量增加；而不参与运动的骨骼肌及内脏的血流量减少。上述的变化过程可以用红外热像仪予以观察和记录，运动量大的肌肉部位，血流量增加，温度升高；运动量越大则温度变化越显著。而无运动的肌肉则变化不明显。根据这一原理，我们探讨人体不同运动形式，不同功能系统在放热时应用红外热像技术进行监测的可行性，人体的温度与不同型式供能的关系，应用红外热像技术可以控制人体运动强度和运动量的可控范围，本文将围绕人体运动学原理，人体运动时生理生化变化规律，红外热像技术工作原理全面搜集资料，进行探讨对其应用前景进
行分析[9]。
3. 重点难点
本文就红外热像技术应用于运动训练效果监测和评价中是否可行进行探讨，由于不能直接实验看其效果，只能对其可行性做理论层面分析，因此也就提高了研究的困难程度，这样就要求在研究过程中要全面搜集资料，多方请教专家探讨咨询建议，并且多组织相关方面的专家做研讨会，保持科学研究的科学性和严谨性[10，11]。
4. 预期效益
红外热像仪已用于医学检查和诊断、医学基础研究以及其它领域应用也很广泛，作为一种现代化的技术手段，对其能否应用在运动训练领域中，我们将在理论层次上给予科学的分析，本课题的研究结果为下一步是否要将该技术投入实验研究，给予指导性意见，并且拓宽了运动训练效果监测和评价的领域，开放体育领域的新视野，因此，该题目在研究成果方面具备研究价值。
参考文献：
[1] Xavier P VMaldague. Nondestructive evaluation of materials by infrared thermography[M]. Berlin，London：Springer-Verlag Limited，1993.
[2] Dattoma V，Marcuccio R，Pappalettere C，et al. Thermography investi-gation of sandwich structure made of composite material[J]. NDT&E International，2001，34（8）：515-520.
[3] Davor GMandic，Richard E Martin，John HHemann. Thermal imaging technique to detect delaminations in CFRP plated concrete[A]. SPIE[C].1998，3396.22-27.
[4] Girinzato E，Bison P G，Marinetti S，et al. Thermal NDE enhanced by3Dnumerical modeling applied to works of art[J]. Insight，2001，43（4）：254-259.
[5] Mujika I，Padilla S，Pyne D，et al. Physiological changes associated with the pre-event taper in athletes [J]. Sports Med，2004，34（13）：891—927.
[6] 王健，金小刚.表面肌电信号分析及其应用研究[J].中国体育科技，2000，42（8）：27—29.
[7] 杜俊敏，史海文，袁修干.一种上肢运动功能评价方法的初步研究[J].中国康复医学杂志，2007，（11）：1011—1013.
基金项目：吉林省教育厅“十一五”社会科学研究课题（吉教科文合字2010第433号）。
【关键词】红外热像技术；运动领域；前景
红外热像技术是当今研究比较热门的项目，主要也是因为它技术的革新使它的发挥的空间在逐步扩大，现在的红外热像仪测温的响应时间已经提升到了微秒级，响应速度较快，而且测量物体时不用与物体接触就能测得物体的温度场变化情况，因此说它比较适合测量一些运动的物体，而且测量温度范围广泛，人体本身是一个天然的生物红外辐射体，并且会因为运动的负荷大小而发生机体相应部位的温度场变化[1，2]，所以本文就其在运动领域中的应用前景予以了阐述：
1.国内外研究现状及研究意义
1.1 国内外研究现状
红外热像技术首先在军事领域获得应用，德国在第二次世界大战中率先装备了红外夜视仪、红外通讯设备等。世界上第一台商用红外热像仪于20世纪60年代由瑞典的AGA公司研制，美国是目前红外热像技术最为先进的国家，绝大多数的红外热像仪器供应商也集中在美国。红外热像技术的应用研究美国最为活跃，其次是瑞典、英国和日本等国家。
红外热像技术在我国起步较晚，1976年以前还是一片空白。1975年上海率先成立了科研、生产、使用三结合的HWX-Ⅰ型医用红外热像仪研制协作组，于1976年试制成功第一台样机并投人临床试用（讫今仍在服役），通过临床证明这种红外热像仪能满足临床需要，填补了我国医学上的空白，为我国生物医学开展红外诊断和科学研究奠定了物质基础。自此以后，红外热像技术引起了国内医学界和红外研究领域的广泛关注，20多年来，不论在热像的研制和生产，还是在临床应用方面都有一定的发展，取得一定的成就。随着红外热像技术的飞速发展，它在医学范围内的应用已扩展到临床各个领域：内科、外科、神经科等，目前世界上有更多的国家把红外热像技术与其它先进的诊断技术联合使用或联机使用，大大提高了诊断符合率，尤其近年来焦平面红外热像仪的诞生更加提高了空间分辨率和温度灵敏度，给红外热像技术的应用带来更加广阔的前景[3-5]。
1.2研究意义
目前，对运动训练效果和患者运动功能康复的评价应用的技术与方法有肢体运动定位法，通过定位为点的跟踪监测，判断肢体的运动位置。还有人手三维运动检测装置，监测和分析手的运动空间活动区域，作为运动质量评价的指标。综合运动能力评价时，采用了方向控制特征、运动范围，以及速度控制特征的运动学评价指标，实施定量功能的评价。上述方法作为运动训练效果的评价无疑是行之有效的检测手段。在肌肉的运动评价中，肌电图和肌力测试是最直接的测试方法。应用生化和分子生物学方法对运动后的代谢产物、激素水平的测试，只能了解和评价运动能力及训练效果的一个方面，诸如血肌酸激酶、血乳酸、血尿素、血睾酮/皮质醇和血红蛋白等指标均能反映肌肉运动的某方面效果。然而，在肌肉（肌群）运动过程中的监测及运动效果的直接评价方面，目前的检测方法还存在不足。肌电图测试主要是对肌肉功能的测试，它能够对人体在运动时的力量、运动量、运动强度等生理参数进行测定，了解肌肉的训练效果，评价被测人员体能状态。根据运动中每块肌肉肌电的幅度，可以对运动员的动作进行分析诊断。但是，由于一次肌电图测试的点数有限，即便是使用多导肌电记录仪，也只能对有限的肌肉或小范围肌群进行测试，而不能同步地观察
到其他相邻或远隔肌群的状态[6-8]。
红外热像仪理论上可以根据人体运动时的温度变化对于人体的某个区域机体活动的强度和运动量变化进行监控，而且它体积小功能强便于携带，可以随时对运动员运动效果进行监控，但是它的应用范围，应用条件以及弊端，或者能否实际应用到运动训练效果监测中，其结果能否作为依据来对训练进行控制等问题，都是本课题所要涉及的范围，因此，本课题的研究成果对于运动训练领域可能是一次新的拓展，对于监测和评价手段起到填补作用，为以后更好的控制运动员的训练，提高运动成绩提供理论技术帮助。
2. 研究的主要内容、基本思路及方法
红外热像方法是将物体表面温度形成图像的技术，因为人体是一个天然的生物红外辐射源，运动训练时，反复进行肌肉的拉伸训练使得肌纤维选择性肥大和肌肉中有关酶活性选择性增强。骨骼肌收缩时，耗氧量明显增加。循环系统的适应性变化就是心输出量提高，局部血流量增加，肌肉组织中开放的毛细血管数目增加，用以满足肌肉组织的氧耗。运动中肌肉活动时代谢水平提高，ATP分解释能，产热量增加；而不参与运动的骨骼肌及内脏的血流量减少。上述的变化过程可以用红外热像仪予以观察和记录，运动量大的肌肉部位，血流量增加，温度升高；运动量越大则温度变化越显著。而无运动的肌肉则变化不明显。根据这一原理，我们探讨人体不同运动形式，不同功能系统在放热时应用红外热像技术进行监测的可行性，人体的温度与不同型式供能的关系，应用红外热像技术可以控制人体运动强度和运动量的可控范围，本文将围绕人体运动学原理，人体运动时生理生化变化规律，红外热像技术工作原理全面搜集资料，进行探讨对其应用前景进
行分析[9]。
3. 重点难点
本文就红外热像技术应用于运动训练效果监测和评价中是否可行进行探讨，由于不能直接实验看其效果，只能对其可行性做理论层面分析，因此也就提高了研究的困难程度，这样就要求在研究过程中要全面搜集资料，多方请教专家探讨咨询建议，并且多组织相关方面的专家做研讨会，保持科学研究的科学性和严谨性[10，11]。
4. 预期效益
红外热像仪已用于医学检查和诊断、医学基础研究以及其它领域应用也很广泛，作为一种现代化的技术手段，对其能否应用在运动训练领域中，我们将在理论层次上给予科学的分析，本课题的研究结果为下一步是否要将该技术投入实验研究，给予指导性意见，并且拓宽了运动训练效果监测和评价的领域，开放体育领域的新视野，因此，该题目在研究成果方面具备研究价值。
参考文献：
[1] Xavier P VMaldague. Nondestructive evaluation of materials by infrared thermography[M]. Berlin，London：Springer-Verlag Limited，1993.
[2] Dattoma V，Marcuccio R，Pappalettere C，et al. Thermography investi-gation of sandwich structure made of composite material[J]. NDT&E International，2001，34（8）：515-520.
[3] Davor GMandic，Richard E Martin，John HHemann. Thermal imaging technique to detect delaminations in CFRP plated concrete[A]. SPIE[C].1998，3396.22-27.
[4] Girinzato E，Bison P G，Marinetti S，et al. Thermal NDE enhanced by3Dnumerical modeling applied to works of art[J]. Insight，2001，43（4）：254-259.
[5] Mujika I，Padilla S，Pyne D，et al. Physiological changes associated with the pre-event taper in athletes [J]. Sports Med，2004，34（13）：891—927.
[6] 王健，金小刚.表面肌电信号分析及其应用研究[J].中国体育科技，2000，42（8）：27—29.
[7] 杜俊敏，史海文，袁修干.一种上肢运动功能评价方法的初步研究[J].中国康复医学杂志，2007，（11）：1011—1013.
基金项目：吉林省教育厅“十一五”社会科学研究课题（吉教科文合字2010第433号）。