頭部衝撃実環境計測・脳変形解析・機械学習を用いたリアルタイム脳損傷予測手法の構築

• Project/Area Number: 23K27957
• Project/Area Number (Other): 23H03267 (2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59020:Sports sciences-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 宮崎 祐介 東京工業大学, 工学院, 准教授 (70432135)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中山 晴雄 東邦大学, 医学部, 講師 (10537377) ; 張 月琳 上智大学, 理工学部, 准教授 (20635685) ; 紙谷 武 東海学園大学, スポーツ健康科学部, 教授 (50951042)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2026: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2025: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2024: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2023: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000)
• Keywords: 傷害バイオメカニクス / 頭部外傷 / 脳振盪 / スポーツ頭部外傷 / 機械学習 / 有限要素解析

Outline of Research at the Start

スポーツにおける広範な衝撃条件と外力の繰り返しに対応した脳損傷発生基準を構築し，頭部衝撃管理及び傷害予防に貢献することを目的とする．具体的には (1)マウスピース型衝撃センサによる実競技環境下における衝撃条件・診断情報統合データの長期継続収集， (2)世界唯一の次世代頭部ダミーとシミュレーションによる衝撃再現に基づく脳変形情報の取得，(3)衝撃条件・診断情報・脳変形挙動からなる脳損傷データベースの構築(4)機械学習により高速計算可能な脳損傷リスク予測モデルを構築し，リアルタイム傷害予測システムの構築を行う．