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Investigation of the compensatory motor control mechanism after anterior cruciate ligament reconstruction: focus on the center of pressure control

Research Project

Project/Area Number 20K19477
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 59020:Sports sciences-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

Ishida Tomoya  北海道大学, 保健科学研究院, 助教 (30759642)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords膝前十字靱帯 / リハビリテーション / スクワット / 足圧中心 / 運動制御 / 前十字靱帯 / バイオメカニクス / 大腿四頭筋 / 筋力
Outline of Research at the Start

膝前十字靱帯(ACL)再建手術後のスポーツ復帰について,パフォーマンス低下や,高い再受傷率という問題は未だ解決されていない。この原因として,術後の機能回復が十分に得られず,代償運動が残存してしまうことが報告されている。本研究は,スクワット動作を対象に,ACL再建術後の代償運動の制御メカニズムを,足圧中心位置の制御に着目して明らかにすることを目的としている。代償運動のメカニズムを明らかにすることにより,ACL再建術後に必要な機能評価や,機能回復のための方法を確立する一助となることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

The present study showed that the asymmetry in center of pressure (COP) position is associated with compensatory motor control during double-leg squatting after anterior cruciate ligament reconstruction (ACLR), and that visual feedback training regarding symmetry in COP position improves symmetry in knee extensor moment as well as COP position during double-leg squatting after ACLR.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

膝前十字靱帯再建術後の非対称的な運動制御は,競技パフォーマンス低下や高い再受傷率との関連が報告されていることから,本研究の成果は膝前十字靱帯再建術後の競技パフォーマンス向上や再受傷予防に繋がることが期待される。また,スクワット動作は荷重下における基本動作として,筋力トレーニングや動作評価として広く用いられている。本研究の知見はスポーツ選手のトレーニングや,様々な疾患のリハビリテーションなどにおいても広く活用することができ,学術的および社会的意義を有した成果であったと考えられる。

Report

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

    (18 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Pelvic Rotation Is Associated With Asymmetry in the Knee Extensor Moment During Double-Leg Squatting After Anterior Cruciate Ligament Reconstruction2023

    • Author(s)
      Tomoya Ishida, Mina Samukawa, Yuta Koshino, Takumi Ino, Satoshi Kasahara, Harukazu Tohyama
    • Journal Title

      Journal of applied biomechanics

      Volume: 39 Issue: 1 Pages: 62-68

    • DOI

      10.1123/jab.2022-0204

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Interlimb asymmetry in knee extension moment during double-leg squatting is associated with persistent quadriceps weakness following anterior cruciate ligament reconstruction2023

    • Author(s)
      Ishida Tomoya、Samukawa Mina、Koshino Yuta、Ino Takumi、Kasahara Satoshi、Tohyama Harukazu
    • Journal Title

      Orthopaedic Journal of Sports Medicine

      Volume: -

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of Changing Center of Pressure Position on Knee and Ankle Extensor Moments During Double-Leg Squatting2022

    • Author(s)
      Ishida Tomoya、Samukawa Mina、Endo Daisuke、Kasahara Satoshi、Tohyama Harukazu
    • Journal Title

      Journal of Sports Science and Medicine

      Volume: 21 Pages: 341-346

    • DOI

      10.52082/jssm.2022.341

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The center of pressure position in combination with ankle dorsiflexion and trunk flexion is useful in predicting the contribution of the knee extensor moment during double-leg squatting2022

    • Author(s)
      Ishida Tomoya、Samukawa Mina、Kasahara Satoshi、Tohyama Harukazu
    • Journal Title

      BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 127-127

    • DOI

      10.1186/s13102-022-00523-0

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      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
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      石田 知也、寒川 美奈、遠山 晴一
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      臨床スポーツ医学

      Volume: 39 Pages: 948-953

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      石田知也,井野拓実,越野裕太,寒川美奈,遠山晴一
    • Journal Title

      日本義肢装具学会誌

      Volume: 37 Pages: 11-18

    • NAID

      130008141795

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    • Journal Title

      理学療法

      Volume: 37 Pages: 1106-1118

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      石田知也,越野裕太,山中正紀
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      理学療法

      Volume: 37 Pages: 1094-1105

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  • [Presentation] The Relationship Between Center of Pressure Position and Knee Extensor Moment During Double-leg Squatting2023

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      Ishida Tomoya、Ueno Ryo、Kitamura Yu、Yamakawa Yoshiki 、Samukawa Mina、Tohyama Harukazu
    • Organizer
      ISB/JSB 2023 Congress
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      山川 由起、石田 知也、北村 優、寒川 美奈、遠山 晴一
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      石田 知也、寒川 美奈、越野 裕太、井野 拓実、笠原 敏史、遠山 晴一
    • Organizer
      第33回日本臨床スポーツ医学会学術集会
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  • [Presentation] 膝前十字靱帯再建術後の両脚スクワット動作における膝関節伸展モーメントの非対称性と足圧中心位置の関連2022

    • Author(s)
      石田 知也、寒川 美奈、越野 裕太、井野 拓実、笠原 敏史、遠山 晴一
    • Organizer
      第14回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会・第48回日本整形外科スポーツ医学会学術集会(JOSKAS-JOSSM 2022)
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  • [Presentation] 両脚スクワット動作中の足圧中心位置フィードバックによる下肢関節モーメントの変化2022

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      遠藤 大輔、石田 知也、寒川 美奈、笠原 敏史、遠山 晴一
    • Organizer
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  • [Presentation] ACL再損傷予防を目指した動作評価と理学療法2021

    • Author(s)
      石田知也,寒川美奈,遠山晴一
    • Organizer
      第32回日本臨床スポーツ医学会学術集会
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      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Association between lower-limb joint loading pattern and center of pressure during squat exercise in subjects with anterior cruciate ligament reconstruction2020

    • Author(s)
      Ishida T, Samukawa M, Ino T, Watanabe K, Sabashi K, Hori T, Koshino Y, Tohyama H
    • Organizer
      The 23th International Society of Electrophysiology and Kinesiology Virtual Congress
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      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 下肢のスポーツ外傷・障害[大腿・膝関節・下腿・足関節・足部]2021

    • Author(s)
      遠山晴一,寒川美奈,石田知也(松本秀男、近藤英司 編集)
    • Total Pages
      400
    • Publisher
      中山書店
    • ISBN
      9784521749037
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      2021 Research-status Report
  • [Book] 軟部組織損傷・障害の病態とリハビリテーション2021

    • Author(s)
      石田知也(小林 匠、窪田 智史 編集)
    • Total Pages
      672
    • Publisher
      メジカルビュー社
    • ISBN
      9784758320115
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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