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実験室および実運動環境計測の複合によるランニング関連障害リスクの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H04015
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関立命館大学

研究代表者

橋詰 賢  立命館大学, スポーツ健康科学部, 助教 (50727310)

研究分担者 小林 吉之  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究チーム長 (00409682)
保原 浩明  東京理科大学, 先進工学部マテリアル創成工学科, 准教授 (40510673)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
キーワードバイオメカニクス / 多層データベース / 運動解析 / 医用画像
研究開始時の研究の概要

多くのランナーが苦しむランニング関連障害リスクの解明は危急の課題である.これまで障害を有するランナーを対象とした実験室環境における障害発症の”結果”に焦点を当てた研究は広く行われてきたものの,障害がなぜ,どのような条件・状況で起きたのかという実運動環境における障害発症の”過程”に関する研究は極めて少なく,さらに両環境計測を組み合わせた研究は皆無である.そこで本申請では実験室環境における高次元なデータと実運動環境における低次元なデータによる多層データベースを構築し,低次元データを用いた高次元データの復元技術を開発・応用することで,実運動環境におけるランニング関連障害発症リスクの解明を行う.

研究成果の概要

本研究では,実運動環境における低次元な運動データ、実験室環境における高次元な運動データ、実験室環境における高次元な筋骨格系データで構成されるランニングに関する多層データベースを構築し,低次元データを用いた高次元データ復元技術を開発・応用することで,実運動環境における障害発症リスクの解明を行うことを目的とした.その結果,実運動環境で使用可能な身体装着型センサから取得可能なデータを用い,実験室環境で取得可能な関節レベルの動力学パラメータ,および筋の損傷の程度を反映すると考えられるstiffnessの変化といった高次元データの推定・復元が可能であることが示された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ランニング愛好家が増加している昨今において,年間7-8割のランナーが苦しむランニング関連障害リスクの解明は危急の課題である.これまで実験室環境における障害発症の”結果”に焦点を当てた研究は広く行われてきたものの,障害がなぜ,どのような条件・状況で起きたのかという実運動環境における障害発症の”過程”に関する研究は極めて少ない状態にあった.本研究の成果により,身体装着型センサのみで,実験室環境で取得可能な関高次元データの推定・復元が可能となった.本研究成果を応用・実装することで,実際に障害が発症し得る瞬間を含む“過程”を評価したリアルなランニング関連障害のリスク解明が可能になると考えられる.

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 5件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Biomechanical determinants of top running speeds in para-athletes with unilateral transfemoral amputation2022

    • 著者名/発表者名
      Hobara H, Murata H, Hisano G, Hashizume S, Ichimura D, Cutti AG, Petrone N
    • 雑誌名

      Prosthetics and Orthotics International

      巻: - 号: 3 ページ: 253-257

    • DOI

      10.1097/pxr.0000000000000175

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Large and Strong Vortex Around the Trunk and Behind the Swimmer is Associated with Great Performance in Underwater Undulatory Swimming2022

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Takahiro、Hashizume Satoru、Kurihara Toshiyuki、Isaka Tadao
    • 雑誌名

      Journal of Human Kinetics

      巻: 84 ページ: 64-73

    • DOI

      10.2478/hukin-2022-0087

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Competitive-Level Differences in Trunk and Foot Kinematics of Underwater Undulatory Swimming2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka, Satoru Hashizume, Takahiko Sato, Tadao Isaka
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 19 号: 7 ページ: 3998-3998

    • DOI

      10.3390/ijerph19073998

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The large and strong vortex around the trunk and behind the swimmer is associated with great performance in underwater undulatory swimming2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka, Satoru Hashizume, Toshiyuki Kurihara, Tadao Isaka
    • 雑誌名

      Journal of Human Kinetics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 三次元計測に基づくスポーツ研究・応用事例:ランニングの場合2020

    • 著者名/発表者名
      橋詰賢
    • 雑誌名

      計測と制御

      巻: 59 号: 10 ページ: 703-708

    • DOI

      10.11499/sicejl.59.703

    • NAID

      130007927938

    • ISSN
      0453-4662, 1883-8170
    • 年月日
      2020-10-10
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Anterior-posterior ground reaction forces across a range of running speeds in unilateral transfemoral amputees2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Sakata, Satoru Hashizume, Ryo Amma, Genki Hisano, Hiroto Murata, Hiroshi Takemura, Fumio Usui, Hiroaki Hobara
    • 雑誌名

      Sports Biomechanics

      巻: in press 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1080/14763141.2020.1822434

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Walking characteristics of runners with a transfemoral or knee-disarticulation prosthesis2020

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Kobayashi, Genki Hisano, Yuta Namiki, Satoru Hashizume, Hiroaki Hobara
    • 雑誌名

      Clinical Biomechanics

      巻: 80 ページ: 105132-105132

    • DOI

      10.1016/j.clinbiomech.2020.105132

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Loading rates in unilateral transfemoral amputees with running-specific prostheses across a range of speeds2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Hobara, Hiroyuki Sakata, Ryo Amma, Genki Hisano, Satoru Hashizume, Brian S Baum, Fumio Usui
    • 雑誌名

      Clinical Biomechanics

      巻: 75 ページ: 104999-104999

    • DOI

      10.1016/j.clinbiomech.2020.104999

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of step frequency on leg stiffness during running in unilateral transfemoral amputees2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Hobara, Hiroyuki Sakata, Yuta Namiki, Genki Hisano, Satoru Hashizume, Fumio Usui
    • 雑誌名

      Scientific reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 5965-5965

    • DOI

      10.1038/s41598-020-62964-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 運動解析技術の発展2020

    • 著者名/発表者名
      橋詰賢,伊坂忠夫
    • 雑誌名

      体育の科学

      巻: 70 ページ: 554-559

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] A Limb-specific Strategy across a Range of Running Speeds in Transfemoral Amputees.2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Sakata, Satoru Hashizume, Hiroshi Takemura, Hiroaki Hobara
    • 雑誌名

      Medicine and science in sports and exercise

      巻: 52 号: 4 ページ: 892-899

    • DOI

      10.1249/mss.0000000000002203

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Between-limb differences in running technique induces asymmetric negative joint work during running2019

    • 著者名/発表者名
      Hashizume S,Hobara H,Kobayashi Y
    • 雑誌名

      European Journal of Sport Science

      巻: 19 号: 6 ページ: 757-764

    • DOI

      10.1080/17461391.2018.1539123

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Leg stiffness in unilateral transfemoral amputees across a range of running speeds2019

    • 著者名/発表者名
      Hobara H, Sakata H, Hashizume S, Kobayashi Y
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanics

      巻: 84 ページ: 67-72

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2018.12.014

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Safety Boots with Toe Spring on Foot Clearance Features during Walking2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshiyuki Kobayashi, Satoru Hashizume, Hiroaki Hobara, Emi Anzai, Kanako Nakajima, Koji Mishima, Kazuma Morizono, Aiichiro Sato, Masaaki Mochimaru
    • 雑誌名

      International Journal of Industrial

      巻: 71 ページ: 32-36

    • DOI

      10.1016/j.ergon.2019.02.009

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatiotemporal parameters in sprinters with unilateral and bilateral transfemoral amputations and functional impairments2019

    • 著者名/発表者名
      Hobara H, Hashizume S, Kobayashi Y, Namiki Y, Muller R, Funken J, Potthast W
    • 雑誌名

      European Journal of Applied Physiology

      巻: 119 号: 1 ページ: 85-90

    • DOI

      10.1007/s00421-018-4001-1

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Joint moments during sprinting in unilateral transfemoral amputees wearing running-specific prostheses2019

    • 著者名/発表者名
      Namiki Y, Hashizume S, Murai A, Kobayashi Y, Takemura H, Hobara H
    • 雑誌名

      Biology Open

      巻: 8

    • DOI

      10.1242/bio.039206

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 競技力が異なる泳者が水中ドルフィンキック中に足部で生成した渦の比較2022

    • 著者名/発表者名
      田中貴大、橋詰賢、栗原俊之、伊坂忠夫
    • 学会等名
      第28回日本バイオメカニクス学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 水中ドルフィンキックにおける上肢周りで生成される渦の大きさと泳速度との関係2022

    • 著者名/発表者名
      田中貴大、橋詰賢、栗原俊之、伊坂忠夫
    • 学会等名
      2022年日本水泳・水中運動学会年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 膝前十字靭帯損傷リスク検知のためのインソール型足底圧計測デバイスの開発と評価2022

    • 著者名/発表者名
      岡本紗英、安在絵美、橋詰賢、才脇直樹
    • 学会等名
      日本人間工学会第63回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 競技力が異なる泳者が水中ドルフィンキックで生成した渦の比較ー流体シミュレーションによる分析ー2021

    • 著者名/発表者名
      田中貴大、橋詰賢、栗原俊之、伊坂忠夫
    • 学会等名
      日本バイオメカニクス学会第3回彗ひろば
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 腹直筋の起始部を動かすペルビックチルトと停止部を動かすクランチ間で腹直筋の動態は異なるのか?―超音波による筋束動態の観点から―2021

    • 著者名/発表者名
      小林夢芽華, 水野凜, 福谷充輝, 橋詰部, 伊坂忠夫
    • 学会等名
      京都滋賀体育学会台150回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 腓腹筋内側頭の硬さはアキレス腱の硬さを超えるのか?―反動効果に貢献し得る生体組織の再検討―2021

    • 著者名/発表者名
      水野凜, 小林夢芽華, 福谷充輝, 橋詰部, 伊坂忠夫
    • 学会等名
      京都滋賀体育学会台150回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] The Relationship Between Trunk Kinematic Variables and Underwater Undulatory Swimming Performance in Competitive Swimmers2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Tanaka, Takahiko Sato, Satoru Hashizume, Naruhiro Shiozawa, Tadao Isaka
    • 学会等名
      38th Conferences of the International Society of Biomechanics in Sports
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relationship between step length and step rate during walking in unilateral transfemoral amputees2019

    • 著者名/発表者名
      Hisano G, Hashizume S, Amma R, Nakashima M, Hobara H
    • 学会等名
      Congress of the 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] Full Body Joint Angle Characteristics of Elite Endurance Runners Using PCA2019

    • 著者名/発表者名
      Murasawa C, Kobayashi Y, Hashizume S, Hobara H, Koseki M
    • 学会等名
      Congress of the International Society of Biomechanics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Braking and propulsive impulses across a range of running speeds in unilateral transfemoral amputes2019

    • 著者名/発表者名
      Sakata H, Hashizume S, Takemura H, Hobara H
    • 学会等名
      International Conference on Biomechanics in Sports
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of walking speeds on loading rate in unilateral transfemoral amputees2019

    • 著者名/発表者名
      Amma R, Sakata H, Hisano G, Hashizume S, Usui F, Takemura H, Hobara H
    • 学会等名
      World Congress of the International Society for Prosthetics and Orthotics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Straight walking in unilateral transfemoral amputees: Symmetric mediolateral force impulse throught asymmetric gait strategy2019

    • 著者名/発表者名
      Hisano G, Hashizume S, Nakashima M, Hobara H
    • 学会等名
      World Congress of the International Society for Prosthetics and Orthotics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regional differences in damage among the hamstring muscles after a full marathon2019

    • 著者名/発表者名
      Higashihara A, Nakagawa K, Inami T, Fukano M, Hashizume S, Iizuka S, Maemichi T, Narita T, Hirose N
    • 学会等名
      European Collegea of Sport Science
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Less muscle volumes but longer jump distance -Olympic champion & Paralympic champion with unilateral transtibial amputation-2019

    • 著者名/発表者名
      Hashizume S, Hobara H
    • 学会等名
      第1回彗ひろば
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] スポーツ用義足を装着した際の「怪我のリスクと予防」2019

    • 著者名/発表者名
      橋詰賢
    • 学会等名
      第401回精密工学会講習会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スポーツ科学分野における運動計測2019

    • 著者名/発表者名
      橋詰賢
    • 学会等名
      第40回バイオメカニズム学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 長距離アスリートランナーの下肢運動解析2019

    • 著者名/発表者名
      牧野志穂, 村澤智啓, 橋詰賢, 小林吉之, 小関道彦
    • 学会等名
      日本機械学会第32回バイオエンジニアリング講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] スポーツと運動のバイオメカニクス2023

    • 著者名/発表者名
      柳谷登志雄、川本竜史、長野明紀、谷川聡、広瀬統一、小田俊明、工藤将馬、橋詰賢、若原卓、竹下大介、小野響也、峯田晋史郎、江波戸智希、秋山圭
    • 総ページ数
      480
    • 出版者
      メディカル・サイエンス・インターナショナル
    • ISBN
      9784815730642
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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