筋骨格モデルを用いた変化球投球時の上肢関節負荷の推定

• Project/Area Number: 18H03150
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59020:Sports sciences-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 松尾 知之 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (00209503)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森下 義隆 新潟医療福祉大学, 健康科学部, 講師 (50549483)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥14,430,000 (Direct Cost: ¥11,100,000、Indirect Cost: ¥3,330,000); Fiscal Year 2021: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2019: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2018: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
• Keywords: スポーツ科学 / スポーツ医学 / 運動制御 / 生体工学 / 投球障害

Outline of Annual Research Achievements

これまで、変化球を投げると投球障害に陥りやすいということが信じられてきた。それを実証する疫学的研究結果が報告されている一方で、変化球を投げることによる肩や肘への負担は、直球と同程度か、むしろ低い傾向にあるというバイオメカニクス的研究結果も報告されており、未だ変化球と投球障害との関連性については、明白になっていない。このような矛盾する研究結果は、変化球投球時の指の使い方に大きな個人差があること、そしてバイオメカニクス研究においては、指の動きを考慮しない分析によって結論を導き出していることが主な原因になっている、との仮説のもとに、実証実験を行っている。
これまで大学野球投手6名を対象に、全身45か所に反射マーカーを貼付するとともに、第１指から第３指の各関節部に11個の微小マーカーを貼付し、投球動作計測を実施している。計測は、16台のカメラのモーションキャプチャーシステム（Vicon VX, VICON）を用い、サンプリング周波数500Hzで計測しているが、指の動きは高速度で広範囲を動く上に、ボールや他の指によってマーカーが遮蔽されることも多く、分析に時間を要している。
対象者がまだ少ないが、これまでに以下の点を確認している。１）カーブの投球時に最も個人差が現れるのは第２指の使い方である、２）カーブの投球時には第３指の動きが主にボールの回転に寄与している、３）スライダー時投球時は、カーブ投球時と異なり、第２指と第３指が類似した動きをしており、指の屈曲はカーブ投球時の第３指の屈曲よりも浅い。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

２月および３月に予定していた投球実験が、新型コロナウィルスの影響により中止となり、データ収集ができなくなったため。

Strategy for Future Research Activity

新型コロナウィルスが収束するのを待って、投球実験を再開することになる。今後は、２つの目的を持った投球実験をする予定である。１つは、センサーボールとモーションキャプチャーシステムの同時計測を行うもので、これはモーションキャプチャーシステムだけでボールへ加わる力を推定する際の妥当性検証のために実施する。これまでの投球実験の結果から変化球ではセンサーボールを使って実際に力を計測することが難しいために、直球でモーションキャプチャーシステム単独で推定する際の妥当性を検証する。もう一つは、モーションキャプチャーだけを使った投球動作計測である。指の動きは極めて高速で広範囲を動くために、自動追跡が難しく、計測と分析に時間を要する。このため、この実験をできるだけ早い段階で進められるようにする。