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Dynamic MRIを用いた膝伸展筋群の収縮変形挙動の解析法確立とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K01671
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 スポーツ科学
研究機関兵庫教育大学

研究代表者

小田 俊明  兵庫教育大学, 学校教育研究科, 准教授 (10435638)

研究分担者 曽我部 晋哉  甲南大学, スポーツ・健康科学教育研究センター, 教授 (90388760)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード動的MR / 変形解析 / バイオメカニクス / 筋生理 / 画像処理 / 動的MRI / 筋バイオメカニクス / phase contrast / 収縮動体 / 腱膜 / 筋パワー / 中間広筋 / 筋生理学 / 筋力発揮 / スポーツ医学 / トレーニング科学
研究成果の概要

本研究の目的はVEPCMRを用いた大腿四頭筋の収縮動態解析の方法論確立と,その方法の応用としての膝関節の機能的な状態による大腿四頭筋収縮動態の差異の検討であった.既に取得したデータの解析方法の改善を図り,一般成人の筋を対象とした実験と解析を進めた.その結果,大腿部の深部に存在する中間広筋において大きな変位が観察され,その仕事量への貢献度の高さが示唆された.また,筋内の中間腱膜の周辺の変位は筋が変化しても同程度であり,中間腱膜を介した周辺筋群の共同的な働き合いが推察された.収縮中に深部筋である中間広筋の挙動を経時的に計測し腱膜との関係にも言及し考察を行った研究は新しい知見を含んでいる.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で対象とされた大腿四頭筋は,スポーツパフォーマンスの良し悪しや高齢者のフレイルや生活の質に大きく関連する筋であるため,これらの筋の働きの詳細を計測できたことの意義は高いと考えられる.また,身体の深部に位置する形態の複雑な筋群の詳細挙動を収縮時に解析するようにできたことは,今後の各種応用が期待できることからも今後の被験者実験への発展が大きく期待できる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 9件、 招待講演 3件) 図書 (3件)

  • [国際共同研究] California University, San Diego/Department of Radiology(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Juvaskyla University/Department of Sports Sciences(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] カリフォルニア大学サンディエゴ校(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] California University, San Diego(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Juvaskyla University(Finland)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] The Passive Mechanical Properties of Muscles and Tendons in Children Affected by Osgood-Schlatter Disease2020

    • 著者名/発表者名
      Enomoto Shota、Tsushima Aiko、Oda Toshiaki、Kaga Masaru
    • 雑誌名

      Journal of Pediatric Orthopaedics

      巻: 40 号: 4 ページ: e243-e247

    • DOI

      10.1097/bpo.0000000000001426

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 小学校1年生から中学校3年生の体組成の特徴や発育による変化 -Inbody470を用いて-.2020

    • 著者名/発表者名
      秋原悠,小田俊明,山本忠志,曽我部晋哉.
    • 雑誌名

      発育発達研究.

      巻: -

    • NAID

      130007961355

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 日本代表候補パラバドミントン立位クラス男子選手の形態特性 -日本代表候補バドミントン男子選手および健康成人男性との比較-.2019

    • 著者名/発表者名
      兒玉友,久野峻幸,佐野加奈絵,石川昌紀,小田俊明.
    • 雑誌名

      アダプテッドスポーツ科学

      巻: -

    • NAID

      40022355463

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between the morphological and mechanical properties of muscle-tendon units and sprint performance in prepubescent sprinters.2019

    • 著者名/発表者名
      Shota Enomoto, Toshiaki Oda, Masaru Kaga.
    • 雑誌名

      Translational Sports Medicine.

      巻: - 号: 5 ページ: 263-269

    • DOI

      10.1002/tsm2.80

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The characteristics of the muscle-tendon unit in children affected by Osgood-Schlatter disease.2019

    • 著者名/発表者名
      Shota Enomoto, Aiko Tsushima, Toshiaki Oda, Masaru Kaga.
    • 雑誌名

      Translational Sports Medicine

      巻: - 号: 4 ページ: 196-202

    • DOI

      10.1002/tsm2.79

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リバウンドジャンプ・ コンビネーション指導プログラムの有効性2018

    • 著者名/発表者名
      志方 亮一, 筒井 茂喜, 小田 俊明
    • 雑誌名

      兵庫教育大学学校教育学研究

      巻: 31 ページ: 145-152

    • NAID

      120006542438

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 筋腱の力学的性質とランニングにおけるその重要性2018

    • 著者名/発表者名
      小田俊明
    • 雑誌名

      スプリント研究

      巻: 27 ページ: 19-25

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Kinematic and kinetic characteristics of bouncing movement in aerobic gymnastics athletes.2019

    • 著者名/発表者名
      N Nogami, T Oda, T Yamamoto.
    • 学会等名
      International Society of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中距離選手における筋スティフネスと競技力との関係.2019

    • 著者名/発表者名
      岩崎涼,榎本翔太,齋藤壮馬,横山留依,小田俊明.
    • 学会等名
      日本体育学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アキレス腱の形状が断裂や障害に及ぼす影響の予測:CADと有限要素シミュレーションを用いて.2019

    • 著者名/発表者名
      横山留依,小田俊明.
    • 学会等名
      日本体育学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脳性麻痺(CP)サッカー選手の重心動揺と足趾力の特長.2019

    • 著者名/発表者名
      東祐希,禿隆一,新宅幸憲,小田俊明,田中利明.
    • 学会等名
      日本体育学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 陸上競技800m選手の競技記録とレース中のキネマティクスとの関係について.2019

    • 著者名/発表者名
      桒垣威千介,栗田昇平,浦田達也,小田俊明,齋藤壮馬.
    • 学会等名
      日本体育学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 小学校1年生から中学校3年生の体組成の特徴や発育による変化  体組成分析装置を用いて2019

    • 著者名/発表者名
      秋原悠、小田俊明、山本忠志、曽我部晋哉
    • 学会等名
      日本発育発達学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋腱複合体の形態的・力学的特性がジュニアスプリンターのスプリントパフォーマンスに与える影響 -横断的・縦断的調査を通して-2019

    • 著者名/発表者名
      榎本翔太,野上幹朗, 小田俊明, 加賀勝
    • 学会等名
      岡山体育学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] オスグッドシュラッター病罹患児における筋腱複合体の形態的・力学的特徴2019

    • 著者名/発表者名
      榎本翔太,津島愛子,小田俊明,加賀勝
    • 学会等名
      日本発育発達学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Distribution of displacement in the quadriceps muscles during isometric contractions revealed by velocity encoding phase contrast MR.2018

    • 著者名/発表者名
      T Oda, V Malis, T Finni, S Sinha.
    • 学会等名
      European Collage of Sports Sciences
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stiffer aponeuroses help to generate larger power output in muscle-tendon complex.2018

    • 著者名/発表者名
      T Oda, S Matsuo, S Enomoto.
    • 学会等名
      World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Change in mechanical properties of triceps surae muscle-tendon unit and race performance after 1 year in well trained distance runners.2018

    • 著者名/発表者名
      T Oda, T Hisano, Y Akihara, K Kusumoto, Y Kodama, M Ishikawa.
    • 学会等名
      International Society of Biomechanics in Sports
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The effect of morphologocal and mechanical properties of mscle-tendon unit on sprint performance in junior sprinters.2018

    • 著者名/発表者名
      S Enomoto, R Hashimoto, T oda, M Kaga.
    • 学会等名
      European Collage of Sports Sciences
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Does tendon stiffness in children affect jumping performance?2018

    • 著者名/発表者名
      S Enomoto, T Oda, R Ashida, T Hisano, M Kaga.
    • 学会等名
      World Congress of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウエイトリフティング選手の大腿前部筋厚と競技成績の関係~中学・高校大学ウエイトリフティング選手 を対象として~.2018

    • 著者名/発表者名
      秋原悠, 山本忠志, 小田俊明,曽我部晋哉
    • 学会等名
      兵庫体育スポーツ科学学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 中学生の膝アライメントとBMIの関係2018

    • 著者名/発表者名
      曽我部晋哉、吉岡泰幸、秋原悠、小田俊明、柴田真志、山本忠志
    • 学会等名
      第73回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 大人と子供の腱組織スラック長の差異2018

    • 著者名/発表者名
      秋原悠, 小田俊明, 山本忠志
    • 学会等名
      ournal of Training Science for Exercise and Sport
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋と腱の相互作用による身体機能の増強.ジャンプとランニングを例に2018

    • 著者名/発表者名
      小田俊明
    • 学会等名
      岡山体育学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Heterogeneity of Quadriceps Muscle Activation during Isometric Contractions as revealed by Velocity Encoded Phase Contrast (VE-PC) Imaging2017

    • 著者名/発表者名
      T Oda, V Malis, T Finni, S Sinha.
    • 学会等名
      Internatioal Society of Magnetic Resonance in Medicine
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] EFFECT OF MECHANICAL PROPERTIES OF APONEUROSES ON STATIC AND DYNAMIC FORCE PRODUCTION IN MUSCLE-TENDON COMPLEX: FINITE ELEMENT SIMULATION2017

    • 著者名/発表者名
      T Oda, T Hisano, N Yamamura
    • 学会等名
      International Society of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Musculoskeletal characteristics for elite distance runners and non-competetive Kenyans2017

    • 著者名/発表者名
      Y Kunimasa, K Sano, T Hisano, A Makino, T Oda, C Nicol, PV Komi, M Ishikawa
    • 学会等名
      European College of Sports Sciences
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 筋腱の力学的性質とランニングにおけるその重要性2017

    • 著者名/発表者名
      小田俊明
    • 学会等名
      日本スプリント学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 腱膜が硬いとパワー発揮に有利なのか?: 有限要素シミュレーション2017

    • 著者名/発表者名
      小田俊明,松尾信之介
    • 学会等名
      29.日本陸上競技学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋肥大はどのような筋長でも大きな力発揮につながるか?-有限要素シミュレーションを用いて-2017

    • 著者名/発表者名
      松尾信之介,小田俊明
    • 学会等名
      日本陸上競技学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイパフォーマンススポーツにおけるネットワークがつなぐ人と情報2017

    • 著者名/発表者名
      楠本一樹,角一哲児,加藤千穂,山田裕生,久野峻幸, 神田明典, 澤田泰輔, 橋口寛, 小田俊明, 大橋卓生
    • 学会等名
      電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 熟練者と非熟練者における垂直跳び動作パターンの比較2017

    • 著者名/発表者名
      久野峻幸,米谷司,楠本一樹,小田俊明
    • 学会等名
      兵庫体育スポーツ科学学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] コーチングと筋腱複合体のバイオメカニクス in 陸上競技のコーチング学2020

    • 著者名/発表者名
      小田俊明 編 日本陸上競技学会
    • 出版者
      大修館書店
    • ISBN
      4469268801
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 揺るぎない骨格とはー骨密度ー in スポーツでのばす健康寿命:2019

    • 著者名/発表者名
      小田俊明 編者 深代 千之、安部 孝
    • 出版者
      東京大学出版会
    • ISBN
      4130537024
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] まっちゃんと金メダル.2019

    • 著者名/発表者名
      小田俊明,松井直樹.
    • 総ページ数
      58
    • 出版者
      デザインエッグ社
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-21  

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