Qu’est-ce que l’imagerie thermique et comment fonctionne-t-elle ?
Toute surface dont la température est supérieure au zéro absolu émet un rayonnement infrarouge que l’œil humain ne peut pas percevoir. L’imagerie thermique repose sur la mesure de ce rayonnement afin de déterminer la température de surface. Les dispositifs qui effectuent cette mesure sont appelés caméras thermiques. Les capteurs d’une caméra thermique détectent généralement le rayonnement infrarouge dans la plage de 8 à 14 µm (ondes infrarouges longues, LWIR). Le logiciel convertit ensuite les données reçues du capteur en valeurs de température et produit des images thermiques de la répartition de la température à la surface.
La matrice de températures créée par la caméra thermique est associée à une palette de couleurs selon une plage de températures minimale et maximale, ou définie par l’utilisateur, afin de produire des images thermiques compréhensibles par l’utilisateur. Les palettes de couleurs sont une fonctionnalité proposée par les caméras et paramétrable par l’utilisateur. Dans la palette arc-en-ciel (rainbow), utilisée à l’échelle mondiale, les zones chaudes sont représentées successivement dans des teintes jaune, rouge et blanche, tandis que les zones à température plus basse apparaissent dans des teintes vertes, bleues et violettes. Il convient toutefois de rappeler que ces couleurs ne constituent pas la mesure elle-même, mais la représentation visuelle de valeurs numériques de température selon la palette sélectionnée. Une même mesure peut paraître très différente avec une autre palette de couleurs. Il est donc impossible de formuler une interprétation objective à partir de la seule observation d’une image thermique. Des logiciels spécialisés et des modèles d’intelligence artificielle doivent être utilisés pour les valeurs régionales de température, les différences entre les côtés droit et gauche et les évolutions par rapport aux mesures antérieures dans les images thermiques (voir ai4sports, ai4body, ai4animal, ai2neo).
Pour que la caméra calcule correctement la température, des variables techniques telles que l’émissivité de la peau, la distance de prise de vue, la température ambiante et la température réfléchie par l’environnement doivent être réglées de manière appropriée. Bien que la peau humaine soit une surface adaptée à la mesure infrarouge, la transpiration, les lotions corporelles, l’humidité, la lumière du soleil et les marques laissées sur la peau par des vêtements suffisamment serrés pour affecter le flux sanguin peuvent influencer la mesure. Pour une comparaison valide, la préparation avant la prise de vue est tout aussi importante que la qualité de la caméra.
Que mesure une caméra thermique sur le corps ?
Une caméra thermique mesure la température de surface de la peau, mais elle ne détermine pas directement la température interne d’un muscle, d’un tendon, d’un ligament ou d’une articulation, pas plus qu’elle ne montre l’anatomie. Alors que l’IRM permet de visualiser les modifications structurelles des tissus musculaires et ligamentaires, l’échographie peut permettre d’examiner certains tissus pendant le mouvement. La thermographie enregistre quant à elle la répartition de la température à la surface du corps ; chacune de ces méthodes répond donc à une question différente et ne peut pas remplacer les autres.
Note importante : Alors que la plupart des systèmes d’imagerie médicale utilisent l’imagerie anatomique, la thermographie se concentre sur la visualisation de la physiologie et de la fonction.
Distinction essentielle : Une image thermique montre la température de surface. À elle seule, elle ne peut pas déterminer le type, l’ampleur ou l’emplacement précis d’une lésion des tissus internes.
La température cutanée est influencée par le flux sanguin, la transpiration et les mécanismes de thermorégulation du corps. Pendant l’exercice, les besoins énergétiques des muscles sollicités augmentent, tandis que le corps tente simultanément de transférer vers l’environnement la chaleur produite. La variation de température de la peau est le reflet en surface de ces processus. Dans les zones lésées ou sursollicitées, la chaleur interne augmente et des zones localisées de température élevée se forment vers la surface. Dans le même temps, la température diminue dans les régions où la circulation et la perfusion sanguine sont réduites pour des raisons métaboliques ou diverses. Ces zones présentant des motifs caractéristiques peuvent être observées et interprétées par imagerie thermique. En revanche, il n’est pas correct d’associer toute zone paraissant chaude à une inflammation, ni toute zone paraissant plus froide à un trouble circulatoire ou à une blessure, en raison d’effets externes tels qu’un impact, l’application de compresses chaudes ou froides, ou des entraînements intensifs.
En raison de ces caractéristiques, l’imagerie thermique est utilisée dans le sport davantage comme une méthode de suivi continu et de surveillance du risque de blessure et de fatigue que comme un outil de diagnostic. Il est possible d’évaluer, à partir des données de température de surface, si une région donnée a évolué par rapport à la mesure précédente de l’athlète, si les deux côtés répondent de façon similaire après le même exercice, ou comment la répartition observée lors d’un jour de repos se modifie après l’entraînement. Les tendances de répartition de la température de chaque région musculaire ou articulaire sur une période donnée, ainsi que les perturbations de ces tendances, doivent également être prises en compte dans les évaluations des risques.
Pourquoi l’imagerie thermique est-elle utilisée dans le sport ?
Dans le suivi des athlètes, une seule source de données est souvent insuffisante ; différents spécialistes évaluent donc conjointement les résultats relevant de leur domaine. L’entraîneur suit la charge externe à l’aide de données telles que le GPS et les montres Polar, et la charge interne à l’aide de données telles que l’effort perçu et la fréquence cardiaque, tandis que le physiothérapeute examine la qualité du mouvement, la force et les plaintes rapportées par l’athlète. Le médecin du sport s’appuie également sur l’examen clinique et, au besoin, sur les méthodes d’imagerie structurelle. La thermographie ajoute à cette évaluation des données relatives à la répartition de la température à la surface du corps. Avec ai4sports, la réaction des muscles à la charge physiologique induite par l’entraînement est analysée de façon objective et rapportée simultanément en 15 secondes. Ainsi, ai4sports fait le lien au sein d’un club sportif entre les équipes de santé et de performance athlétique, en tant qu’outil commun facilitant le partage d’informations.
Suivre la réponse régionale à l’exercice
Après l’exercice, il ne faut pas s’attendre à ce que la température cutanée évolue dans la même direction dans toutes les régions. Le type d’exercice, les régions qu’il active davantage, son intensité, sa durée et le moment où l’image est prise influencent le résultat. Une revue systématique publiée en 2024 a montré que les réponses thermiques dans les études sur le sport et l’exercice varient selon ces facteurs [1]. La température peut augmenter dans certaines régions et diminuer dans d’autres. Pour cette raison, les interprétations fondées sur une seule image restent limitées pour évaluer l’ensemble de la situation, tandis qu’un suivi régulier et une analyse des tendances améliorent la précision en imagerie thermique.
Lorsque les données thermiques sont enregistrées régulièrement, les réponses de l’athlète à des charges similaires peuvent être comparées. Par exemple, si la répartition de la température observée dans la région de la cuisse chez un footballeur après un entraînement intensif s’écarte nettement des mesures des semaines précédentes, l’équipe peut examiner ce changement conjointement avec la charge d’entraînement, le signalement de douleur de l’athlète et les résultats de performance. À ce titre, l’imagerie thermique génère des informations très importantes pour les équipes de santé et de performance athlétique.
Suivre l’évolution entre les côtés droit et gauche
Le corps humain n’est pas entièrement symétrique. Le côté dominant, les caractéristiques motrices de la discipline, les blessures antérieures et les habitudes quotidiennes peuvent créer des différences naturelles entre les deux côtés. Par conséquent, toute différence de température n’est pas considérée comme un signe de risque. L’utilisation d’un seuil universel unique sans connaître les mesures antérieures propres à l’athlète serait trompeuse.
Dans une étude menée auprès de 27 footballeurs U19 ayant des antécédents de blessure à la cheville, il a été rapporté que les asymétries thermiques de la cheville et de certaines régions des membres inférieurs évoluaient avec la charge d’entraînement [2]. Comme le montre également cette étude, des informations telles que les antécédents de blessure, les analyses antérieures et le côté dominant de l’athlète sont des facteurs importants dans l’évaluation du résultat d’une analyse thermique.
Examiner après la charge les changements non visibles au repos
Certains risques et différences de température peuvent ne pas être observables sur une image prise chez un athlète au repos. Dans un rapport de cas de 2024 consacré au muscle sartorius, une asymétrie qui n’était pas visible sur l’image initiale est devenue manifeste après 10 minutes d’exercice contrôlé sur vélo, puis l’athlète a été évalué par IRM [3]. Comme le montre ce cas, lors d’évaluations qui suscitent des soupçons, l’utilisateur peut révéler des problèmes sous-jacents par de courts exercices sollicitant les muscles, et la thermographie est l’outil qui les évalue le plus rapidement et objectivement.
Cette approche ne signifie pas faire pratiquer à l’athlète un exercice non contrôlé. L’exercice à appliquer doit être sûr, contrôlé et adapté à l’état actuel de l’athlète. Chez un athlète présentant des douleurs ou une blessure connue, la décision de mise en charge relève de l’équipe de santé.
Documenter le processus de récupération
Des images prises à différents jours durant la période de récupération peuvent montrer l’évolution dans le temps de la répartition régionale de la température. Dans une étude préliminaire menée auprès de trois footballeurs professionnels présentant des blessures documentées, les athlètes ont été imagés à plusieurs reprises pendant les périodes de repos et de traitement [4]. L’étude montre que des images successives prises selon le même protocole peuvent être utilisées pour documenter les changements au cours du processus de guérison.
Toutefois, la décision de retour au sport ne doit pas être prise en se fondant uniquement sur l’image thermique. Alors que sont évalués conjointement la douleur, la force, l’amplitude articulaire, les tests de performance spécifiques à la discipline et la réponse à une mise en charge contrôlée, les mesures thermiques peuvent apporter des données supplémentaires et une orientation à ce processus. Le rapprochement de l’image vers une répartition habituelle ne suffit pas, à lui seul, pour un retour au sport ; de même, la persistance d’une différence de température ne nécessite pas l’arrêt immédiat de l’entraînement. Dans ce contexte, les méthodes d’entraînement personnalisées et la conception d’exercices protégeant ou renforçant la région concernée sont des sujets que les équipes techniques et de santé doivent décider ensemble.
Pourquoi suivre l’évolution plutôt que de se limiter à une seule mesure ?
Une image thermique n’enregistre que l’instant où elle est prise. Le fait que l’athlète vienne d’entrer dans la salle de mesure depuis un environnement froid, qu’il se soit assis peu auparavant, qu’il ait porté des vêtements serrés ou qu’il ait bougé immédiatement avant la mesure peut modifier l’image. Il est difficile de tirer une conclusion solide sur l’état habituel de l’athlète à partir d’une telle image. C’est pourquoi les images thermiques doivent être prises dans un environnement stable, selon les normes définies.
Dans un suivi régulier, les mêmes régions corporelles sont mesurées de nouveau dans des conditions similaires et la nouvelle image est comparée aux valeurs historiques personnelles de l’athlète. Les mesures avant et après la mise en charge peuvent être enregistrées séparément afin de déterminer si le changement persiste lors de la prise suivante. Cette organisation permet de mieux distinguer des données thermiques les effets environnementaux transitoires et le bruit récurrent.
Pour la comparaison la plus pertinente avec les données historiques, il faut utiliser les mesures antérieures de l’athlète lui-même. Il est normal que deux athlètes soumis à la même charge d’entraînement présentent des réponses thermiques différentes, et cette différence est naturelle. Les résultats de l’analyse thermique jouent ici un rôle crucial pour évaluer quel athlète présente un risque plus élevé et pour prioriser le traitement, tout en mesurant la réaction des athlètes à l’entraînement.
Comment se déroule le processus d’analyse thermique ?
La déclaration de consensus TISEM, élaborée afin de standardiser la mesure de la température cutanée en médecine du sport et de l’exercice, définit les variables à contrôler, de la préparation avant la prise de vue à l’analyse de l’image [5]. Le protocole utilisé peut varier selon l’objectif de l’application. Néanmoins, les étapes suivantes doivent être clairement définies dans un processus de mesure fiable.
- Le moment du dernier exercice de l’athlète, le fait qu’il ait pris une douche ou ait été exposé au soleil, les produits appliqués sur sa peau et les autres conditions susceptibles d’influencer la mesure sont consignés.
- La température et l’humidité de la salle de prise de vue sont contrôlées. L’athlète s’acclimate à l’environnement pendant la durée prévue par le protocole.
- La distance de la caméra, l’angle de prise de vue, la posture de l’athlète, les régions à imager et l’échelle de température restent identiques à chaque mesure.
- Il est clairement précisé si l’image a été prise au repos, après l’échauffement, après l’entraînement ou lors d’un jour de récupération.
- Les régions droite et gauche sont comparées à l’intérieur des mêmes limites anatomiques. Les valeurs numériques sont examinées avant toute interprétation fondée sur la palette de couleurs.
- Les résultats sont interprétés conjointement avec les données historiques de l’athlète, les données de charge, ses plaintes et l’évaluation des spécialistes.
Lorsqu’une des conditions de mesure change, la différence entre les images peut ne pas provenir de l’athlète. La première question avant l’analyse est donc de savoir si les deux prises sont comparables. Une image thermique haute résolution prise dans des conditions non standard ne fournit pas une comparaison fiable.
Sa place en médecine du sport et dans les sciences du sport
La thermographie ne remplace ni l’évaluation du médecin du sport, du physiothérapeute ou de l’entraîneur, ni les méthodes d’imagerie structurelle. Les données de température de surface cutanée fournies par cette méthode ne deviennent pertinentes que lorsqu’elles sont considérées conjointement avec les plaintes de l’athlète, les résultats de l’examen, l’historique d’entraînement et les résultats des tests fonctionnels.
Par exemple, lorsqu’une différence de température jamais observée auparavant est détectée entre les deux côtés dans la région du mollet, les conditions de prise de vue sont d’abord vérifiées et la mesure est répétée au moment approprié si nécessaire. Sont ensuite évalués la douleur de l’athlète, sa sensibilité, la qualité de son mouvement et les données de charge d’entraînement récentes. L’équipe de santé peut recourir à des méthodes telles que l’IRM ou l’échographie si elle le juge nécessaire. Une différence de température peut donc nécessiter une évaluation plus approfondie, mais elle ne détermine pas à elle seule la décision à prendre.
L’analyse thermique se positionne également comme un outil permettant à l’équipe de santé, qui doit évaluer des dizaines d’athlètes dans un temps limité, de se concentrer sur les joueurs les plus critiques.
Courte liste de contrôle pour une utilisation correcte
- La température et l’humidité ambiantes ont-elles été enregistrées à chaque prise de vue ?
- L’athlète a-t-il attendu la durée prévue par le protocole afin de s’acclimater à l’environnement de mesure ?
- La distance de la caméra, l’angle de prise de vue, la posture de l’athlète et l’échelle de température sont-ils cohérents avec la prise précédente ?
- Le moment de la mesure et la dernière activité physique réalisée ont-ils été clairement consignés ?
- Le résultat a-t-il été comparé aux valeurs initiales personnelles de l’athlète et à ses mesures antérieures ?
- Les résultats thermiques ont-ils été considérés conjointement avec la charge, la douleur, la fonction et l’évaluation des spécialistes ?
Comment ai4sports structure-t-il l’analyse thermique ?
Pour un suivi régulier des athlètes, il est nécessaire de segmenter correctement les zones musculaires concernées dans les images thermiques, de stocker les données de température obtenues à partir des images selon la même organisation, de sélectionner des régions comparables et de transformer les résultats en un rapport lisible par l’équipe. ai4sports est un outil d’intelligence artificielle avancé qui permet de mener de façon cohérente les étapes de prise de vue, d’analyse régionale, de comparaison des deux côtés et de production de rapports structurés.
Grâce à cette organisation, la probabilité que l’image thermique soit interprétée hors de son contexte diminue, et l’équipe dispose d’un outil objectif lui permettant de suivre régulièrement les valeurs de température régionales, les asymétries et les changements au fil des mesures répétées. Le rapport produit est utilisé avec les autres résultats pour soutenir l’évaluation de l’entraîneur, du physiothérapeute et du médecin du sport.
Pour découvrir le processus de prise de vue et de création de rapports sur le terrain, consultez le parcours de démonstration ai4sports.
Que faut-il attendre d’une image thermique ?
L’imagerie thermique enregistre rapidement et sans contact la répartition de la température à la surface de la peau. Dans le suivi des athlètes, elle peut contribuer à suivre les asymétries, les réponses régionales à l’exercice et les changements durant la période de récupération. Cependant, ces données ne prennent leur sens que lorsque les conditions de mesure sont standardisées et que les images sont comparées au fil du temps.
Compte tenu de ces limites, il faut comprendre qu’une zone paraissant chaude ne signifie pas directement une blessure, et qu’une image thermique paraissant habituelle ne prouve pas non plus que tous les tissus sont sains. La thermographie doit être utilisée comme l’une des méthodes de mesure qui soutiennent l’évaluation des spécialistes et ne doit pas être considérée comme un outil de diagnostic à elle seule. Une évaluation saine ne se concentre pas sur une couleur isolée, mais sur le changement apparu par rapport aux mesures antérieures de l’athlète.
Références
1. Masur L. et al. (2024). Response of infrared thermography related parameters to (non-)sport specific exercise: a systematic review. 2. Bayrak A., Çevik M., Ceylan M. (2025). Thermal Asymmetry in Football Players Following Ankle Injury: Findings Related to Training Load. 3. Bayrak A., Ergene M.C., Ceylan M. (2024). Thermography method under the influence of exercise in the detection of muscle injuries: Sartorius muscle case report. 4. Ergene M.C., Bayrak A., Ceylan M. (2020). Tracking the injury recovery of professional football players using infrared thermography. 5. Moreira D.G. et al. (2017). Thermographic imaging in sports and exercise medicine: A Delphi study and consensus statement on the measurement of human skin temperature.
