Research on injury risk prediction of lower limbs using 3D range sensor

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K11487
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 河合 季信 筑波大学, 体育系, 准教授 (50310107)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤井 範久 筑波大学, 体育系, 教授 (10261786) ; 足立 和隆 筑波大学, 体育系, 准教授 (70221041) [Withdrawn] ; 福田 崇 筑波大学, 体育系, 准教授 (30375472)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 障害予防

Outline of Annual Research Achievements

本研究は，3D測距センサーを用いて日々の歩容データを収集し，その変化からケガの発生リスクを予測できるようにすることであった．
そのために，大学アメリカンフットボール部の学生約40人を対象として，日々の練習前後にグラウンド横に設定した計測エリアを10m程度歩行してもらい，測距センサーを用いて点群データを取得した．それらのデータから解析ソフトウエアを用いて身体各部位の関節位置を計算し，歩容データを算出することを試みた．
2019年度には，約40人分の歩行データを10分程度で連続取得できる計測方法が確立できたが，研究対象者の活動を制限しないために，計測の環境を当初計画していた硬い床面ではなく，グラウンドの人工芝に変更したことから，当初の解析ソフトウエアでは測距データから足部を特定する事ができないことが判明した．2020年度には，その課題を解決し，引き続きデータを蓄積することを目的に活動を開始したものの，新型コロナウイルス感染症の影響で運動部の活動が停止し，データ取得ができなくなった．合わせて，解析ソフトウエアの改修も思ったように進まず，研究活動がほとんど進まなかった．当初の最終年度である2021年度も，前半は運動部の活動ができなかったこともありデータ取得が進まず，年度の後半にようやく少しのデータ取得ができた．一方，解析ソフトウエアの改修については，計測エリア外で動く背景の人物との切り分けができていないという問題が新たに起こり，歩容データを得ることが困難であることがわかった．このことにより，研究期間を1年延長して研究課題を達成することを試みた．
2022年度には，計測エリア外の背景データの影響が少ない試技を対象に解析が可能な段階には来たものの，マニュアルでの作業が多いために進捗は思わしくなく，研究期間内に成果を得ることができなかった．今後も解析を続けて成果につなげる予定である．