2016 Fiscal Year Annual Research Report
スポーツ用義足における生体力学的特性の解明とデータベースの構築
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26702027
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
保原 浩明 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 人間情報研究部門, 研究員 (40510673)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | バイオメカニクス / 義足 / ランニング / パラリンピック |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではスポーツ用義足の形状，剛性，アライメント（装着方法）の違いがランニング中の生体力学的特性に及ぼす影響を明らかにする．また，得られた知見に加えて，義足ユーザの体力特性や形態学的特徴を組み込んだデータベースを構築する．本年度は昨年度に引き続き，義足スプリンターのレース分析データベースの拡充に取り組んだ．2016年4月から2017年3月まで，動画共有サイトにアップロードされている義足スプリンターの動画から各選手の時空間変数（平均速度，平均ピッチ，平均ストライド）を算出し，全データ数は健常者含めて1046名を超えるものとなった．このデータベースをもとに，下腿義足を装着する義足ランナー14名の身長と時空間変数との関連を調べた．その結果，義足スプリンターの身長はいずれの時空間変数とも関連していないことが明らかとなった．これは義足のアライメント（構造的高さ）を考慮するうえで，極めて重要な知見といえる．また，下腿義足ランナーの競技レベル（A標準突破，B標準突破，それ以外）の違いは主に平均ストライドの違いによるもであることも明らかにしている．上記の結果はそれぞれ学術雑誌に筆頭著者として掲載が決定している．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究テーマに関して解析したすべてのデータがIF付きの査読誌論文にて掲載が決定している（８報）ことは，本研究テーマの国際的認知度が飛躍的に高まっていることを示すものである．また，世界チャンピオン数名の３次元動作解析を行う機会にも恵まれ，計測データは一般ユーザから世界チャンピオンまで，非常に幅広いものとなっている．これらは動画共有サイトから大量に抽出した義足スプリンターのレース分析データベースと同様にデータベース化され，スポーツ用義足の開発や走行リハビリテーションの構築に大きく貢献しうると考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は計測してデータを取得することに加え，データベースの運用を行う．具体的には，義足スプリンターのレース分析データベースには多変量解析のアナリティクス技術を応用し，義足スプリンターがパフォーマンスを向上するための方策について調査を行う．また３次元動作解析に関しては，断端長や板バネの違いによってランニング特性がどのように変化するかを定量的に評価していきたい．
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| Causes of Carryover |
Webコンテンツを利用したレース分析データベースはの作成運用による支出減があったため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
計測データの運用に関して，積極的に成果公開を行い，海外研究機関とも連携しながら多変量解析技術の高度化を進めたい．
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