• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Study of indices reflecting muscle contraction performance during dynamic exercise

Research Project

Project/Area Number 19K19967
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research InstitutionKawasaki University of Medical Welfare

Principal Investigator

Fukuhara Shinichi  川崎医療福祉大学, 医療技術学部, 講師 (70745497)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords筋音図 / 筋電図 / 筋パフォーマンス / ペダリング / 変位筋音図 / 筋収縮パフォーマンス
Outline of Research at the Start

筋電図(EMG)と筋音図(MMG)の同時計測によって筋機能の正確な評価が可能となる。これまで申請者は両者を同時に計測できるMMG/EMGハイブリッドセンサシステムを開発してきた。本研究では運動中における筋機能を評価するために、MMGとEMGを用いて新たな筋収縮パフォーマンスIndexを開発し、その有用性の確立を目指す。本研究によってスポーツやリハビリテーション等の実施と評価を簡単に結び付けることが可能となり、運動継続のモチベーションを高める効果が考えられ、我が国のスポーツ立国戦略の一翼を担えるものと期待される。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to establish new absolute indices to describe muscle contraction performance during dynamic exercise by combining EMG and displacement MMG (dMMG).Study participants were eight healthy male non-athletes (controls) and eight male athletes. EMG and dMMG of the vastus medialis were measured for 30 s during four cycles of recumbent bicycle pedaling (30, 60, 90, and 120 W). Muscle contraction performance was verified with the slope of regression line (SRL) and the residual sum of squares (RSS) obtained from EMG and dMMG correlation.
Athletes had significantly higher SRL and significantly lower RSS than controls. The average value divided by SRL and RSS was higher in athletes than in controls. The indices presented by the combined approach of EMG and dMMG showed a clear contrast between the investigated groups and may be parameters that reflect muscle contraction performance during dynamic exercise.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究成果により、スポーツや運動の実施と評価を簡単に結び付けることが可能であり、運動継続のモチベーションを高める効果が考えられることから、さらなるスポーツ人口の増加が見込め、我が国のスポーツ立国戦略の一翼を担えるものと期待される。
また、ロコモティブシンドロームやサルコペニア等の筋の機能的評価にも応用可能であり、患者の治療やリハビリテーションなど、多くの運動器に関する分野で筋機能の客観的評価を可能にすると考える。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Pedaling stroke length effects on the muscle mechanical and electrical activity during recumbent cycling2021

    • Author(s)
      Shinichi Fukuhara, Hisao Oka
    • Journal Title

      Gazzetta Medica Italiana - Archivio per le Scienze Mediche

      Volume: 180(9) Issue: 9 Pages: 455-463

    • DOI

      10.23736/s0393-3660.20.04516-7

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Indices reflecting muscle contraction performance during exercise based on a combined electromyography and mechanomyography approach2021

    • Author(s)
      Shinichi Fukuhara, Takaki Kawashima, Hisao Oka
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11(1) Issue: 1 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1038/s41598-021-00671-2

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluation of biceps brachialis muscle function in the elderly using the MMG / EMG hybrid sensor2020

    • Author(s)
      中山 淳、幸田 仁志、福原 真一、岡 久雄
    • Journal Title

      Rehabilitation Engineering

      Volume: 35 Issue: 4 Pages: 160-168

    • DOI

      10.24691/resja.35.4_160

    • NAID

      130007940563

    • ISSN
      1342-3444, 2433-748X
    • Year and Date
      2020-11-01
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Simplified Analysis of Real-time Monitoring of Muscle Contraction during Dynamic Exercise Using an MMG/EMG Hybrid Transducer System2019

    • Author(s)
      Shinichi Fukuhara, Hisao Oka
    • Journal Title

      Advanced Biomedical Engineering

      Volume: 8 Issue: 0 Pages: 185-192

    • DOI

      10.14326/abe.8.185

    • NAID

      130007769924

    • ISSN
      2187-5219
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 人工心肺用鉗子操作における筋電図学的分析2022

    • Author(s)
      福原 真一
    • Organizer
      第35回医療福祉研究報告会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋音/筋電ハイブリッドセンサによる等速性膝伸展時の筋疲労評価2021

    • Author(s)
      河島 隆貴, 石田 弘, 岡田 裕, 福原 真一
    • Organizer
      第58回日本リハビリテーション医学会学術集会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 運動中の筋パフォーマンスを反映する新たな評価指標の確立 ― 筋音/筋電図による複合的アプローチ ―2021

    • Author(s)
      福原 真一, 岡 久雄
    • Organizer
      第60回日本生体医工学会大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋電図に基づいた人工心肺の鉗子操作における筋活動の特性分析2021

    • Author(s)
      福原 真一, 榎本 敦樹, 小田 由布子, 岡寺 菜香, 熊谷 亮哉, 杉野 太軌
    • Organizer
      第11回中四国臨床工学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ECMOにおける教育の体系化を目指したシミュレーションシステムの開発2021

    • Author(s)
      原 真一, 小山 智也, 枝村 優真, 山岡 明加, 柳田 恵佑, 堀内 優之介
    • Organizer
      第11回中四国臨床工学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Opposing responses of electromyography and mechanomyography with increasing pedaling cadence2021

    • Author(s)
      Shinichi Fukuhara, Hisao Oka
    • Organizer
      43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 臨床工学技士の業務を中心とした補助循環シミュレーションの教育手法の考案と評価2021

    • Author(s)
      小野 紗佑里、福原 真一、正木 久男
    • Organizer
      第34回医療福祉研究報告会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 足漕ぎ車椅子の治療効果について ~脳挫傷にて下肢の弛緩性麻痺を呈した患者への導入~2021

    • Author(s)
      吾郷 竜一、岩田 知穂、前田 拓郎、井川 明帆、田野 俊平、岡 久雄、福原 真一
    • Organizer
      回復期リハビリテーション病棟協会2020年度研究発表会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ECMOにおけるシミュレーション教育の効果(第2報)2020

    • Author(s)
      小野 紗佑里、木口 友、福田 実咲、又川 桂、阿部 翔吾、宇野 愛花、掛谷 和生、本田 浩輝、福原 真一
    • Organizer
      第8回日本シミュレーション医療教育学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Estimation of muscle contraction performance by ratio of displacement-mechanomyogram and electromyogram during recumbent bicycle pedaling2020

    • Author(s)
      Shinichi Fukuhara, Hisao Oka
    • Organizer
      The 23rd International Society of Electrophysiology and Kinesiology
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 筋音/筋電比による運動中の筋収縮パフォーマンスの検証2020

    • Author(s)
      福原 真一、岡 久雄
    • Organizer
      第59回日本生体医工学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 変位筋音図による力調節安定性の検出2019

    • Author(s)
      福原 真一, 河島 隆貴, 佐藤 宏樹, 岡 久雄
    • Organizer
      第42回日本生体医工学会中国四国支部大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi