2020 Fiscal Year Research-status Report
スキーにおける前十字靭帯損傷リスクを低下させる滑走技術の解明
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19K11545
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉岡 伸輔 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (20512312)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前十字靭帯損傷は深刻な予後を招くこともあり、スキー研究において長く前十字靭帯損傷に関する研究が進められ、その受傷メカニズムが調べられてきた。本研究は、前十字靭帯損傷リスクの低い滑走技術について明らかにすることを目的として実施中である。今回、実際のスキー滑走データと動力学シミュレーションを組み合わせた手法を用いて研究を進める。本研究の特長は２点あり、１点目は一般的にばらつきの激しいスキーの雪上データに対して、独自に開発した動作計測システムを用いてデータを多量に計測することにより頑健な解析を行うこと、２点目は動力学シミュレーションを組み合わせることにより体系的かつ網羅的にスキーヤーの動作変動が膝関節負荷に与える影響を調べることにある。H31（R1）年度はフリー滑走中の動作データの取得、R２年度以降に動力学シミュレーションのための資料収集を行った。R2年度は前十字靭帯損傷の多い制限滑降（競技スキー）時の動作データを取得した。制限滑降時の動作においてはフリー滑走とは幾分異なる動作様式で滑走が行われていること（例、急激な方向転換）が確認された。また、R1年度収集した資料に基づき、動力学シミュレーションの方式を定め、シミュレーションプログラムを新たに作成した。動力学シミュレーションでは実験データを併用することでモデルの自由度を減らし、最適化計算における探索領域を減らすことを試み、計画通り、組み合わせることができることまで確認した。R2年度において最大の成果は技術的な山場と見込んでいたシミュレーション方式の決定およびプログラム化においてクリアした点である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当研究における手続き的ポイントは、実験を通して多様な動作データを取得すること、および、実験データと動力学シミュレーションの融合により多様な動作を新たに生成することであるが、両点ともに計画通り進んでいることから順調と判断し得るものである。
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| Strategy for Future Research Activity |
残りの２年間において、シミュレーションモデルの拡張が課題として残されている。R３年度前半はシミュレーションモデルの拡張を主に進めていく予定である。また、R３年度後半（冬）は雪上実験を追加で実施し、これまでの小回りターンに加えて、大回りターンを中心としてさらに多様なデータを取得し、シミュレーションに入力する値に多様性を持たせ、シミュレーションの質向上に努めたい。このデータ取得およびシミュレーションの修正を複数回サイクルさせることでより実用性の高い成果に結びつけていきたい。
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| Causes of Carryover |
スキーを対象とした当研究は、動作データ取得が冬期に集中することから研究費の使用額において3月末に予定額とのずれが生じやすい。加えて、一昨年度および昨年度とコロナ禍の混乱の中で計測スケジュールの急な変更等も度々生じており、残額が生じた。ただし、3,491円であることから、計画自体に特記すべき変更は生じないものと予想される。
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