2020 Fiscal Year Research-status Report
Developing a methodology for the estimation of muscle fiber length during dynamic movement
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20K11330
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
竹下 大介 東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (60847060)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 筋線維長 / 超音波測定器 / 筋腱複合体 / Hillモデル / バイオメカニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
走行や跳躍におけるパフォーマンス向上のためには、筋線維が収縮する際に大きな張力を発揮する必要がある。筋線維の最大発揮張力の決定要因は、筋線維自体の長さや収縮速度であるため、運動中の筋線維長変化を知ることはパフォーマンス向上のために重要である。
2020年度は運動中の筋束長変化を実測するために、超音波診断装置の購入と装置のセットアップ、等速性力発揮のような単関節運動中の筋束長変化を定量し、既存の筋-腱複合体モデルから推定される筋束長変化と比較することを予定した。
超音波診断装置購入のため、複数の超音波診断装置のデモ機を借用し、画質やフレームレートを検討した。運動中の下腿三頭筋の超音波画像を取得し検討した結果、２社の製品が最終的な候補となった。そのうち、フレームレートはやや劣るが画質が良い方のものを採用した。また、取得した超音波画像からほぼ自動的に筋束長を決定する方法が提案されており、ソースコードもオープンソースのソフトウェアとして提供されている。そこで、ソースコードを取得して本研究で使用するシステムに利用可能かを検討した。当該ソフトウェアので使用されている超音波装置と、本研究で使用する超音波装置のメーカーが異なるため、コードを改変する必要があった。コードの改変後はソフトウェアは正常し作動し、取得した画像データから筋束長を決定可能であることを確認した。
コロナ感染症の影響で進捗が遅れているが、2021年度は遅れを取り戻すように進めていきたいと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
2020年度前半はコロナ渦でのオンライン授業実施の準備とそれに伴う教務業務、後半はコロナ渦でのハイブリッド授業（隔週でオンラインと対面授業を交互に実施）実施に伴う教務業務の増大により、例年より大幅に学内業務が増大した。それに伴い、本研究の進捗状況は予定より遅れていると言わざるを得ない。
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| Strategy for Future Research Activity |
超音波測定装置のセットアップを早めに進め、運動中の筋束長の測定を実施する予定である。特にダイナミックな運動において、既存のモデルによる推定からの逸脱が大きくなると予想されるため、ホッピングのような運動における計測を予定している。
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| Causes of Carryover |
コロナ感染症により研究の進捗が遅れ、計画していた超音波測定器の購入が次年度に持ち越しとなったこと、学内への入構規制により実験実施が困難であったため。超音波測定器の購入は2021年度前半に早急に行い、実験を実施する予定である。
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