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Motion analysis using Artificial intelligence and Mechanism of Sports injuries

Research Project

Project/Area Number 20K11358
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Kawaguchi Kohei  東京大学, 大学院総合文化研究科, 特任研究員 (40794227)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 武冨 修治  東京大学, 医学部附属病院, 講師 (70570018)
中村 仁彦  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (20159073)
池上 洋介  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教 (90774414)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords人工知能 / スポーツ障害・外傷 / 動態解析 / スポーツ損傷 / バイオメカニクス / スポーツ外傷・障害 / リスク因子 / スポーツ外傷
Outline of Research at the Start

我々は人工知能を用いた3次元動態解析法を開発し、この手法により場所や服装を選ばすにスポーツ選手の動態解析が簡便かつ半自動で可能となった。一方でスポーツ障害・外傷の頻度は高いが、リスク因子はほとんど解明されていない。我々はシーズン開始前の詳細な身体情報測定データと人工知能での動態解析をのデータを収集し、その後のスポーツ障害・外傷の発生を前向きに調査し、それらすべての情報をデータベース化し、人工知能を用いて多因子での解析を行うことで、スポーツ障害・外傷のメカニズムとリスク因子を解明する。

Outline of Final Research Achievements

We’ve performed motion analysis of a lot of athletes using Video motion capture using artificial intelligence (VMocap) and we’ve identified the sex differences during various motions and also revealed various functional features and differences in various kinds of athletes. Additionally, we completed database that is consisted of motion analysis data using AI VMocap, anthropometric measurements in the preseason assessment and records of sports injury. We’ve identified some important risk factors of sports injury from the database.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

スポーツ障害・外傷の予防研究では、これまでの後ろ向き研究では選手が怪我をする前に有していたリスク因子や外傷時や受傷前の動態を把握することは困難であったため、スポーツ障害・外傷のメカニズムや未知のリスク因子を十分に明らかにすることが出来ていなかった。本研究では、様々な競技のスポーツ障害・外傷に対して、前向きに調査を行うだけでなく、動態情報や身体情報を含む数多くの因子からリスク因子を抽出することによって、様々な競技における新たなリスク因子を同定することができた。今後は本研究から示された新たなリスク因子を考慮し、対策をすることで、スポーツ障害・外傷の減少につながる可能性が示された。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 2022 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Lower hamstring to quadriceps muscle strength ratio and lower body weight as factors associated with noncontact anterior cruciate ligament injury in male American football players: A prospective cohort study2024

    • Author(s)
      Taketomi Shuji、Kawaguchi Kohei、Mizutani Yuri、Takei Seira、Yamagami Ryota、Kono Kenichi、Murakami Ryo、Kage Tomofumi、Arakawa Takahiro、Fujiwara Sayaka、Tanaka Sakae、Ogata Toru
    • Journal Title

      Asia-Pacific Journal of Sports Medicine, Arthroscopy, Rehabilitation and Technology

      Volume: 35 Pages: 4347-4347

    • DOI

      10.1016/j.asmart.2023.11.006

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Factors Associated With a Lateral Ankle Sprain in Young Female Soccer Players: A Prospective Cohort Study2024

    • Author(s)
      Taketomi Shuji、Kawaguchi Kohei、Mizutani Yuri、Takei Seira、Yamagami Ryota、Kono Kenichi、Murakami Ryo、Kage Tomofumi、Arakawa Takahiro、Fujiwara Sayaka、Tanaka Sakae、Ogata Toru
    • Journal Title

      Orthopaedic Journal of Sports Medicine

      Volume: 12 Issue: 2

    • DOI

      10.1177/23259671231221481

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Risk factors for hamstring strain injury in male college American football players -a preliminary prospective cohort study2023

    • Author(s)
      Mizutani Yuri、Taketomi Shuji、Kawaguchi Kohei、Takei Seira、Yamagami Ryota、Kono Kenichi、Kage Tomofumi、Sameshima Shin、Inui Hiroshi、Fujiwara Sayaka、Tanaka Sakae、Ogata Toru
    • Journal Title

      BMC Musculoskeletal Disorders

      Volume: 24 Issue: 1

    • DOI

      10.1186/s12891-023-06565-w

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dynamic Postural Stability Is Decreased During the Single-Leg Drop Landing Task in Male Collegiate Soccer Players With Chronic Ankle Instability2022

    • Author(s)
      Kawaguchi K, Taketomi S, Mizutani Y, Inui H, Yamagami R, Kono K, Kage T, Takei S, Fujiwara S, Ogata T, Tanaka S.
    • Journal Title

      Orthop J Sports Med.

      Volume: 25;10(7) Issue: 7

    • DOI

      10.1177/23259671221107343

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 大学生男子サッカー選手における慢性足関節不安定症の走行時足底圧の検討2022

    • Author(s)
      川口航平
    • Organizer
      第14回日本関節鏡膝スポーツ医学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 女子サッカー選手における大腿四頭筋肉ばなれのリスク因子の解析2022

    • Author(s)
      水谷有里
    • Organizer
      日本臨床スポーツ医学会2023
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 走行時足底圧解析による若年女子サッカー選手の中足骨疲労骨折のリスク因子の検討2022

    • Author(s)
      武井聖良
    • Organizer
      日本臨床スポーツ医学会2023
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 若年女子サッカー選手における中足骨疲労骨折のリスク因子の縦断的検討2022

    • Author(s)
      武井聖良
    • Organizer
      第14回日本関節鏡膝スポーツ医学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 大学生男子サッカー選手における足関節捻挫のリスク因子の解析―UTSSIスポーツ障害予防プロジェクト2020

    • Author(s)
      川口航平、武冨修治、水谷有里、田中栄、芳賀信彦
    • Organizer
      第12回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会 / 第46回日本整形外科スポーツ医学会学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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