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Elucidation of the medical effect to manipulative therapy by visualizing muscle blood flow

Research Project

Project/Area Number 21K11457
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 InstitutionNippon Sport Science University

Principal Investigator

Yasuhiro Matsuda  日本体育大学, 保健医療学部, 准教授 (20760200)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小野 弓絵  明治大学, 理工学部, 専任教授 (10360207)
服部 辰広  日本体育大学, 保健医療学部, 准教授 (20739768)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords手技療法 / 拡散相関分光法 / 筋血流計測 / 生体医工学 / 可視化 / 光計測
Outline of Research at the Start

筋過緊張状態の治療やスポーツ選手のコンディショニングでは,擦る,揉む,押す,叩くなどの手技療法やストレッチングなどの「徒手的な施術」が用いられている。これらの研究領域は,他の医学分野に対して立ち遅れ,計測方法や評価方法がいまだ確立されていない。本研究は,筋血流の評価システムの開発と徒手的な施術によってもたらした局所や全身の筋血流の変化について検討し,科学的根拠をもとに明らかにすることを目的とする。

Outline of Final Research Achievements

Manual therapy uses various techniques such as rubbing, kneading, pressing, tapping, and stretching. However, research in these areas has lagged behind other medical fields, and the methodology for measuring and evaluating the effects of manual therapy has not been established. The purpose of this study was to investigate changes in local muscle blood flow due to manual therapy using a novel optical measurement technique of diffuse correlation spectroscopy. The results showed that five minutes of manual therapy increased muscle blood flow approximately 2-fold in the trapezius muscle and approximately 1.4-fold in the gastrocnemius muscle. Our results suggest that the diffuse correlation spectroscopy could be a reliable and quantitative method for measuring and evaluating the effect of manual therapy.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

徒手的な施術は施術部位の血流促進効果があると考えられている。しかし,深部に位置する筋の微小循環を計測できる方法がないため,この分野の研究は他の医学分野に対して大幅に立ち遅れているのが現状である。本研究では人体に無害な光を使用して組織血流変化を評価可能な拡散相関分光法を用いた筋血流計測システムを開発し,施術前後の筋血流の変化を計測した。施術により局所の筋血流が増加する結果となり,施術による血流促進を客観的に評価する方法を確立できた。提案する計測手法は,医療やスポーツの場における術者の施術意欲の向上や患者の満足度の向上,ならびに施術技術の伝承・教育の効率化への応用が期待される。

Report

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

    (41 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (33 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Quantitative Evaluation of Manipulative Therapy Effects by Tissue Blood Flow and Muscle Stiffness Measurements2024

    • Author(s)
      HIRASAWA Rin、NAKABAYASHI Mikie、MATSUDA Yasuhiro、ONO Yumie
    • Journal Title

      Advanced Biomedical Engineering

      Volume: 13 Issue: 0 Pages: 66-72

    • DOI

      10.14326/abe.13.66

    • ISSN
      2187-5219
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Differential changes in blood flow and oxygen utilization in active muscles between voluntary exercise and electrical muscle stimulation in young adults2024

    • Author(s)
      Katagiri Makoto、Nakabayashi Mikie、Matsuda Yasuhiro、Ono Yumie、Ichinose Masashi
    • Journal Title

      Journal of Applied Physiology

      Volume: 136 Issue: 5 Pages: 1053-1064

    • DOI

      10.1152/japplphysiol.00863.2023

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deep-learning-based separation of shallow and deep layer blood flow rates in diffuse correlation spectroscopy2023

    • Author(s)
      Nakabayashi Mikie、Liu Siwei、Broti Nawara Mahmood、Ichinose Masashi、Ono Yumie
    • Journal Title

      Biomedical Optics Express

      Volume: 14 Issue: 10 Pages: 5358-5358

    • DOI

      10.1364/boe.498693

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      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluation of Local Skeletal Muscle Blood Flow in Manipulative Therapy by Diffuse Correlation Spectroscopy2022

    • Author(s)
      Matsuda Yasuhiro、Nakabayashi Mikie、Suzuki Tatsuya、Zhang Sinan、Ichinose Masashi、Ono Yumie
    • Journal Title

      Frontiers in Bioengineering and Biotechnology

      Volume: 9 Pages: 800051-800051

    • DOI

      10.3389/fbioe.2021.800051

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Diffuse Optics for Probing Oxygen Metabolism of Active Muscles2021

    • Author(s)
      Ono Yumie、Nakabayashi Mikie、Ichinose Masashi
    • Journal Title

      2021 IEEE Photonics Conference (IPC)

      Volume: 2021 Pages: 1-2

    • DOI

      10.1109/ipc48725.2021.9592861

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Muscle Blood Flow Improvement in Manipulative Therapy by Diffuse Correlation Spectroscopy2021

    • Author(s)
      Matsuda Yasuhiro、Nakabayashi Mikie、Ono Yumie
    • Journal Title

      Biophotonics Congress 2021 OSA Technical Digest

      Volume: 2021 Pages: JTu4A.8-JTu4A.8

    • DOI

      10.1364/boda.2021.jtu4a.8

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Dual-channel Diffuse Correlation Spectroscopy for Simultaneous Blood Flow Measurement of Multiple Muscles2021

    • Author(s)
      Tsuchiya Tomohiro、Yamamoto Yukihiko、Nakabayashi Mikie、Ichinose Masashi、Ono Yumie
    • Journal Title

      Biophotonics Congress 2021 OSA Technical Digest

      Volume: 2021 Pages: JTu4A.7-JTu4A.7

    • DOI

      10.1364/boda.2021.jtu4a.7

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 第16~28回柔道整復師国家試験における解剖学からの 出題傾向に関する研究 ―解剖学教科書の記載量と出題傾向との関係性に着目して―2021

    • Author(s)
      服部辰広,松田康宏,伊藤譲,久保山和彦
    • Journal Title

      日本体育大学紀要

      Volume: 50 Pages: 1031-1035

    • NAID

      120006960123

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] The Accuracy of Continuous and Non-invasive Peripheral Blood Flow Monitoring Using Diffuse Correlation Spectroscopy in Hypovolemic Shock: An Animal Study.2024

    • Author(s)
      H Matsushita, K Kurono, M Nakabayashi, S Yokota, H Morita, K Sato, Y Yoshida, M Ichinose, Y Ono, K Saku
    • Organizer
      The 24th KSCCM-JSICM Joint Congress, The 3rd Joint Scientific Congress of TSCCM, TSECCM and JSICM
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  • [Presentation] 拡散相関分光法による経皮的血流モニタリングは出血性ショックにおける末梢血流量を連続的に可視化する2024

    • Author(s)
      松下裕貴、黒野晃暉、中林実輝絵、横田翔平、森田英剛、佐藤 啓、吉田祐希、一之瀬真志、小野弓絵、朔 啓太
    • Organizer
      第51回日本集中治療医学会学術集会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of Motor Imagery on Peripheral Muscle Blood Flow2023

    • Author(s)
      R Ugata, M Nakabayashi, Y Ono, M Ichinose
    • Organizer
      EMBC2023
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      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 非侵襲光計測による血液透析中の下肢筋血流モニタリング2023

    • Author(s)
      小野弓絵,中林実輝絵
    • Organizer
      第62回日本生体医工学会大会
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 筋血流速度と筋硬度の測定による手技療法施術効果の可視化2023

    • Author(s)
      平沢 倫、中林実輝絵、松田康宏、小野弓絵
    • Organizer
      第62回日本生体医工学会大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋電気刺激が局所的な血流および酸素代謝に与える影響2023

    • Author(s)
      片桐 誠、中林実輝絵、松田康宏、一之瀬真志、小野弓絵
    • Organizer
      第62回日本生体医工学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 拡散相関分光法による深部組織血流計測能の検証:生体模擬ファントムによる検証2023

    • Author(s)
      中林実輝絵,一之瀬真志,小野弓絵
    • Organizer
      第62回日本生体医工学会大会(コニカミノルタ科学技術振興財団・日本生体医工学会大会奨励賞/学生賞受賞)
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋温度が局所の骨格筋循環動態に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      廣田俊作、中林実輝絵、古賀俊策、一之瀬真志、小野弓絵
    • Organizer
      第62回日本生体医工学会大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋を意識した運動が脳活動と筋活動に与える影響の検討2023

    • Author(s)
      宇賀田麗衣、中林美輝絵、一之瀬真志、小野弓絵
    • Organizer
      第62回日本生体医工学会大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋代謝受容器反射が呼吸筋血流量に及ぼす影響‐拡散相関分光法を用いて‐2023

    • Author(s)
      一之瀬真志、中林実輝絵、小野弓絵
    • Organizer
      日本運動生理学会31回大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋温度が活動筋の酸素消費速度に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      廣田俊作、中林実輝絵、古賀俊策、一之瀬真志、小野弓絵
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 運動への意識が活動筋酸素代謝率に与える効果の検討2023

    • Author(s)
      宇賀田麗衣、中林実輝絵、一之瀬真志、小野弓絵
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋電気刺激の刺激周波数および皮脂の厚さが局所筋血流・酸素代謝率に与える影響2023

    • Author(s)
      片桐誠、中林実輝絵、松田康宏、一之瀬真志、小野弓絵
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Quantitative Evaluation of Manipulative Therapy Effects by Tissue Blood Flow and Muscle Stiffness Measurements2023

    • Author(s)
      R Hirasawa, M Nakabayashi, Y Matsuda, Y Ono
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 活動筋の皮膚・筋血流を分離する拡散相関分光法の深層学習アプローチ2023

    • Author(s)
      小野弓絵、中林実輝絵、Nawara Mahmood Broti、劉司威、一之瀬真志
    • Organizer
      第29回医用近赤外線分光法研究会
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 脈波伝播時間を用いた血圧推定の最適アルゴリズムの検討2023

    • Author(s)
      水野晴香、田渕 瞳子、中林実輝絵、小野弓絵
    • Organizer
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 末梢の2部位間の脈波伝播時間を用いた血圧推定法の検討2023

    • Author(s)
      田渕瞳子、水野晴香、中林実輝絵、小野弓絵
    • Organizer
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ダイオードレーザーを用いた拡散相関分光法による組織血流計測2023

    • Author(s)
      山本智也,中林実輝絵,小野弓絵
    • Organizer
      日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会2023
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 筋電気刺激による筋運動と随意筋運動における骨格筋血流動態の比較2022

    • Author(s)
      片桐誠, 中林美輝絵, 松田康宏, 一之瀬真志, 小野弓絵
    • Organizer
      第61回日本生体医工学会大会
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  • [Presentation] 筋電気刺激は同等の強度の随意運動と比較して局所的な酸素代謝および血流を促進する2022

    • Author(s)
      片桐誠、中林美輝絵、松田康宏、一之瀬真志、小野弓絵
    • Organizer
      生体医工学シンポジウム2022
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Sensing your mind by wearable devices: a challenge of Neuroengineering for human well-being2022

    • Author(s)
      Yumie Ono
    • Organizer
      IEEE-NEMS2022
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      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 拡散相関分光法による組織血流イメージング:原理と応用2022

    • Author(s)
      小野弓絵
    • Organizer
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 拡散相関分光法を用いた血液透析中の下肢筋血流動態の計測2022

    • Author(s)
      土屋智裕, 中林実輝絵, 髙山卓, 藤島理恵, 小島茂樹, 櫻田勉, 柴垣有吾, 一之瀬真志, 小野弓絵
    • Organizer
      第61回日本生体医工学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 拡散相関分光法と近赤外分光法の同時計測による局所筋の血流動態と酸素動態の評価2022

    • Author(s)
      中林実輝絵,一之瀬真志,小野弓絵
    • Organizer
      第61回日本生体医工学会大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 運動開始時の微小循環レベル酸素消費量~拡散相関分光法とNIRS法の併用~2022

    • Author(s)
      古賀俊策、中林実輝絵、廣田俊作、一之瀬真志、奥島 大、小野弓絵
    • Organizer
      呼吸研究会
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  • [Presentation] 筋血流・脳血流計測による手技療法効果の客観的評価に関する検討2022

    • Author(s)
      松田康宏,中林実輝絵,鈴木達也,小野弓絵
    • Organizer
      第33回実社会におけるマルチモーダル脳情報応用技術研究会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Evaluation of Muscle Blood Flow Improvement in Manipulative Therapy by Diffuse Correlation Spectroscopy2021

    • Author(s)
      Y Matsuda, M Nakabayashi, Y Ono
    • Organizer
      Biophotonics Congress 2021
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dual-channel Diffuse Correlation Spectroscopy for Simultaneous Blood Flow Measurement of Multiple Muscles2021

    • Author(s)
      T Tsuchiya, Y Yamamoto, M Nakabayashi, M Ichinose, Y Ono
    • Organizer
      OSA Biophotonics Congress: Optics in the Life Sciences
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Diffuse optics for probing oxygen metabolism of active muscles2021

    • Author(s)
      Y Ono, M Nakabayashi, M Ichinose
    • Organizer
      IEEE Photonics Conference
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 拡散相関分光法を用いた局所筋血流計測による手技療法の評価2021

    • Author(s)
      松田康宏,中林実輝絵,鈴木達也,章斯楠,一之瀬真志,小野弓絵
    • Organizer
      第27回医用近赤外線分光法研究会・第25回酸素ダイナミクス研究会合同研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 拡散相関分光法と近赤外分光法を組み合わせた局所筋の酸素代謝率検出に関する検討2021

    • Author(s)
      中林実輝絵,一之瀬 真志,小野弓絵
    • Organizer
      第27回医用近赤外線分光法研究会, 第25回酸素ダイナミクス研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 僧帽筋への手技療法による血流促進作用の評価2021

    • Author(s)
      松田康宏
    • Organizer
      第30回日本柔道整復接骨医学会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 松田康宏,中林実輝絵,鈴木達也,小野弓絵2021

    • Author(s)
      筋血流・脳血流計測による手技療法効果の客観的評価に関する検討
    • Organizer
      日本生体医工学会専門別研究会・第33回実社会におけるマルチモーダル脳情報応用技術研究会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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