Development and verification of custom-made musculoskeletal model

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 15H05362
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Sports science
• Research Institution: National Institute of Information and Communications Technology
• Principal Investigator: HIRASHIMA Masaya 国立研究開発法人情報通信研究機構, 脳情報通信融合研究センター脳情報通信融合研究室, 主任研究員 (20541949)
• Research Collaborator: KONDA shoji
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 筋骨格モデル / MRI / 筋 / シミュレーション / ポリゴン / 干渉 / GPU

Outline of Final Research Achievements

Musculoskeletal model has been used in a variety of fields such as ergonomics, rehabilitation, and sports, because it enables us to estimate physical burden during movement. However, a technique to produce personalized model which completely reproduce individual human body has not been developed, hence it has been difficult to perform diagnosis and treatment in a tailor-made manner. This study has developed a technique to produce personalized musculoskeletal model not only by extracting muscle and bone shapes from MR images but also by modeling connective tissues such as skin, fat, and fascia.

Free Research Field

バイオメカニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在、医療分野では、遺伝子解析から個人に合わせた治療薬を提供する「テーラーメイド医療」が成果をあげ注目を集めてきているが、運動器障害についてはテーラーメイドな診断・予防を行うための技術やサービスは殆んど整備されていない。その大きな原因として、個人の運動器の特徴を正確に表現できる人体モデルが存在しないことが挙げられる。本研究で開発したカスタムメイド筋骨格モデルを作成する技術は、高齢者の運動器障害だけでなく、こどもや成人のスポーツ障害の早期診断・予防にも適用可能であり、今後、健康・スポーツ分野におけるテーラーメイドサービスの創出に大きく貢献することが期待される。