Možnosti uplatnění termografie v chovu a sportovním využití koní

Monika Dušková

Bachelor's thesis

Application possibilities of thermography in breeding and sports use of horses

Abstract:

Charakteristikou teplokrevných zvířat je téměř konstantní tělesná teplota. Z tělesného povrchu zvířete je teplo emitováno ve formě infračerveného elektromagnetického záření. Metoda infračervené termografie spočívá v zachycení této energie v infračerveném spektru elektromagnetického záření pomocí termokamery. Výsledkem je termogram − termografický snímek distribuce teploty na těle zvířete, kde teplotní rozdíly odpovídají různým nuancím barevného spektra (např. modrá značí nižší a červená vyšší teplotu). Z termogramu lze následně vyčíst informace o dynamických procesech v těle jako průtok krve a metabolismus tkání na základě hodnoty a rozšíření teploty. Teplota se již v minulosti ukázala být dobrým indikátorem zdraví a velmi dlouho se používá v klinické diagnostice. Je známo, že oblast s abnormálně zvýšenou teplotou může značit patologický proces (například zánět), místo zranění či onemocnění. Infračervená termografie začala být více používaná ve veterinární medicíně. Je mobilní, což usnadňuje použití u zvířat, která nelze snadno přepravit na kliniku nebo je k nim obtížný přístup. Její neinvazivní použití zase šetří zdraví a psychiku zvířete − nemá negativní vliv na organismus a nezpůsobuje zvířeti bolest či stres. V medicíně koní se hojně používá k detekci příčin kulhání, zánětů kopyt a šlach. Využití termografie ve veterinární medicíně se však v případě koní dostalo o něco dál. Objevuje se ve výzkumu působení jezdeckých a jiných pomůcek jako například správně padnoucí sedla, účinky udidel z rozdílných materiálů nebo používání různých typů zimních dek. Dalším odvětvím, kde nachází uplatnění, je sportovní využití koní − výzkum adaptace pohybového aparátu na trénink, zkoumání vlivu vysoké váhy jezdce na organismus koně nebo využití nelegálních metod při soutěžích. Figuruje také v samotném chovu a reprodukci koní, kde dokáže určit dobu říje či potvrdit březost. Výzkumy také ukázaly zdárné využití termografie k detekci stresu pomocí zvýšené teploty oka. Důležité pro úspěšné používání této metody je znát vlivy a faktory, které termografickou diagnostiku ovlivňují a dodržet určitá pravidla při zobrazování. Velký vliv má například sluneční záření, průvan a okolní teplota. Je důležité provádět diagnostiku v krytém, uzavřeném prostoru se stálou okolní teplotou v určitém rozmezí a zvolit správnou vzdálenost měření, dle oblasti zájmu. Neméně důležitá je také příprava koně, který by měl být předem vyčištěný a aklimatizovaný na teplotu vyšetřovacího místa. Také samotná interpretace snímků vyžaduje značné zkušenosti. Mimo výhody termografie je nutné brát v potaz i určitá omezení. Mnoho studí, naznačuje, že termografie je účinným diagnostickým nástrojem pro lokalizaci problému či odhalení patologií v subklinické fázi, kdy ještě nebylo možné odhalení jinou diagnostickou metodou. Termografie však nedokáže přímo určit příčinu vzniku patologie. Proto se jeví jako nejvhodnější pro prediagnostické použití, jež může nasměrovat na jinou, přesnější diagnostickou metodu, dále dokáže monitorovat účinky léčby a může úspěšně pracovat v kombinaci s jinými diagnostickými metodami.

Abstract:

The characteristic of warm-blooded animals is almost constant body temperature. Heat is emitted from the animal's body surface in the form of infrared electromagnetic radiation. The method of infrared thermography consists in capturing this energy in the infrared spectrum of electromagnetic radiation using a thermal camera. The result is a termogram − a thermographic image of the temperature distribution on the animal's body, where the temperature differences correspond to different nuances of the color spectrum (for example blue indicates a lower temperature and red a higher temperature). The thermogram can then be used to read information about dynamic processes in the body such as blood flow and tissue metabolism, based on the value and distribution of temperature. Temperature has proven to be a good indicator of health in the past and has been used in clinical diagnosis for a very long time. It is known that an area with an abnormally elevated temperature can indicate a pathological process (for example inflammation), a site of injury or disease. Infrared thermography has become more widely used in veterinary medicine. It is mobile, which makes it easier to use in animals that cannot be easily transported to the clinic or are difficult to access. Its non-invasive use saves the health and psyche of the animal − it has no negative effect on the organism and does not cause pain or stress to the animal. It is widely used in equine medicine to detect the causes of lameness, inflammation of the hooves and tendons. However, the use of thermography in veterinary medicine has gone a little further in the case of horses. It appears in research into the effects of riding and other aids, such as saddle fit, the effects of bit made of different materials or the use of different types of winter blankets. Another branch where it finds application is the sports use of horses − research into the adaptation of the musculoskeletal system to training, research into the effect of a rider's high body weight on the horse's organism or the use of illegal methods in competitions. It is also involved in the breeding and reproduction of horses, where it can determine the time of estrus or confirm pregnancy. Research has also shown the successful use of thermography to detect stress using elevated eye temperatures. It is important for the successful use of this method to know the influences and factors that affect thermographic diagnostics and to follow certain rules when imaging. For example, sunlight, drafts and ambient temperature have a great influence. It is important to perform diagnostics in a covered, enclosed space with a constant ambient temperature within a certain range and to select the correct measurement distance, according to the area of interest. Equally important is the preparation of the horse, which should be pre-cleaned and acclimatized to the temperature of the examination site. The interpretation of the images itself also requires considerable experience. In addition to the advantages of thermography, certain limitations must be taken into account. Many studies suggest that thermography is an effective diagnostic tool for locating a problem or detecting pathologies in the subclinical phase, when detection by another diagnostic method has not yet been possible. However, thermography cannot determine the cause of pathology. Therefore, it appears to be most suitable for pre-diagnostic use, which can be directed to another, more accurate diagnostic method, can further monitor the effects of treatment and can work successfully in combination with other diagnostic methods.

Keywords

infračervená termografie, neinvazivní diagnostika, rehabilitace, kůň

Keywords

infrared thermography, non-invasive diagnostics, rehabilitation, horse

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 25. 4. 2021

Thesis defence

• Supervisor: Ing. Cyril Neumann

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Bachelor programme / field:
Animal Science / Companion Animals