2018 Fiscal Year Research-status Report
カーボンナノチューブセンサーを用いた大規模ACL損傷リスク評価システムの開発
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17K17913
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
平田 和彦 広島大学, 病院診療支援部, 副部門長 (10423352)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 膝前十字靭帯損傷 / カーボンナノチューブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成30年度は、新たなカーボンナノチューブ（CNT）歪みセンサーを使用し実験を行った。さらにセンサーの貼付本数を8本に増加し、貼付位置も変更を行った。これら新しい条件について、昨年度と同様に測定の再現性・妥当性の確認を実施した。
健常男性10名を対象とし（平均年齢25.5±5.0歳、身長172.8±6.9cm、体重62.1±8.4kg）、膝関節屈曲30°、60°、90°での膝関節最大外反運動をCNT歪みセンサーと三次元動作解析装置（VICON）により膝関節外反運動の測定を行った。
結果として、CNT歪みセンサーによる膝外反運動の測定の再現性は全ての角度においてICCが0.969～0.995と非常に高い再現性を示した。これによりCNT歪みセンサーは、膝関節の運動解析において再現性の高い測定が可能であることが確認できた。また、妥当性の評価として、三次元動作解析装置による測定との相関を調査した。CNT歪みセンサーより得られた値と動作解析装置により得られた値は有意な相関を示した（r＝0.51、p<0.01）。
次に、ジャンプ着地動作での測定を実施した。ジャンプ着地動作では、CNT歪みセンサーの再現性についてICCは0.79～0.82となり高い信頼性を示した。しかし、三次元動作解析装置より得られた値とは優位な相関関係を認めなかった。これには、着地時の衝撃によりアーチファクトの影響が考えられ、現在アーチファクトを最小限にする方法を調整中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
平成30年度は、新たなカーボンナノチューブ（CNT）歪みセンサーを使用し、さらにセンサーの貼付位置の調整を実施した。これらについて、測定の再現性・妥当性の確認した。
健常男性10名を対象とし（平均年齢25.5±5.0歳、身長172.8±6.9cm、体重62.1±8.4kg）、膝関節屈曲30°、60°、90°での膝関節最大外反運動をCNT歪みセンサーと三次元動作解析装置により測定を行った。
結果として、CNT歪みセンサーによる膝外反運動の測定の再現性は全ての角度においてICCが0.969～0.995と非常に高い再現性を示した。これによりCNT歪みセンサーは、膝関節の運動解析において再現性の高い測定が可能であることが確認できた。また、妥当性の評価として、三次元動作解析装置による測定との相関を調査した。CNT歪みセンサーより得られた値と動作解析装置により得られた値は有意な相関を示した（r＝0.51、p<0.01）。
次に、ジャンプ着地動作での測定を実施した。
ジャンプ着地動作では、CNT歪みセンサーの再現性についてICCは0.79～0.82となり高い信頼性を示した。しかし、三次元動作解析装置より得られた値とは優位な相関関係を認めなかった。
研究の進捗が遅れている理由としては、ジャンプ動作における三次元動作解析装置とCNT歪みセンサーの相関が得られる方法についてまだ検討が必要であるためである。
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| Strategy for Future Research Activity |
アーチファクトの影響を除外するために、得られた値のイベントとアーチファクトの判別が必要になる。この点においては、基礎的な研究が必要となり、データの解析に関して、現在も当大学工学部研究室・他大学工学部研究室または他施設研究所に助言・協力をいただいており、H31年度前半は基礎的な実験を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由として、CNT歪みセンサーを使用したACL損傷リスク評価システムのプロトタイプの作成に遅れが生じたため、被験者への謝金の支払いや成果発表のための出張にあてる予算が不要であったため。
使用計画として今年度実験した新たなセンサーの有用性を確認できたため、スポーツ現場での測定に向けての新たなセンサーの購入と周辺機器の購入する。測定に際しての謝金等、成果報告のための学会参加費、シドニー大学との会議のための費用を予定している。
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