肌骨疾病诊断长期依赖静态解剖影像，运动中的滑液、韧带、髌骨、血管和骨功能难以在同一套成像中同步观察。 2026年9月15日， 复旦大学附属华山医院陈俊/李云霞/中国科学院上海技术物理研究所陈福春团队完成了题为《Next-generation functional diagnostic paradigm for musculoskeletal diseases based on live SWIR imaging》的研究，他们用活体短波红外成像在雄性小鼠、兔和人膝关节中追踪运动中的多组分功能变化，并把它用于肌腱、肌腱-肌肉和骨损伤评估。
研究团队在正常小鼠膝关节屈伸中记录了滑液、内侧副韧带和髌骨的实时运动，屈膝时滑液从髌上囊经流出道进入关节腔，屈曲93°到135°间出现高速流动，峰值速度达到17.89±1.42 mm/s，流出道在93°到120°打开，滑液在120°到135°进入负重关节腔。内侧副韧带在伸展过程中逐渐拉长，膝关节从135°到30°时长度增加15.11±1.42%，它在股骨侧的角度偏差超过45°，在胫骨侧则保持小于15°。髌骨在屈膝时向下方和内侧移动，上下位移为3.66±0.41 mm，内外侧位移为1.88±0.25 mm，这些数据与宏观测量结果一致。
在肌腱损伤和联合肌腱-肌肉损伤模型中，SWIR关节成像能在运动过程中识别解剖改变，并量化髌骨轨迹差异。肌腱损伤组仍保持下方和内侧位移，联合损伤组这种位移模式消失。上下方向轨迹斜率从对照组的0.71降至肌腱损伤组的0.48和联合损伤组的0.14，内外侧方向联合损伤组斜率为0.08，小于对照组的0.23和肌腱损伤组的0.22。CT和MRI未能辨别这些运动学差异，而在保留韧带完整性的骨损伤模型中，受损组内侧副韧带的伸长能力下降，内侧副韧带与股骨、胫骨的交角变化减少，功能异常出现在解剖结构改变之前。
兔模型在完整皮肤条件下可以看到股骨，测量宽度与切开皮肤后一致，并且实时捕捉到髌骨在0.09秒内从滑车沟向外侧脱位。人尸体膝关节在1.30秒伸展过程中，无锁定运动在0.63秒出现滑液流，机械锁定运动在0.63到0.66秒发生解锁，0.72秒才出现延迟滑液流。胫骨缺损小鼠模型中，股动脉直径和灌注比在术后3天达到峰值，分支动脉先收缩后延迟扩张，SWIR骨荧光强度与CD31、α-SMA正相关，相关系数分别为1.000和0.997，micro-CT显示骨体积在7到28天保持稳定，而SWIR荧光强度持续升高。同一只小鼠还能按血管30秒、骨24小时、关节24.2小时、骨与关节24.4小时的顺序完成成像，临床转化仍受缺乏FDA批准SWIR探针和约10 mm穿透深度限制。
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