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超音波診断装置を用いた野球肘内側障害のリアルタイム関節不安定性計測システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 21K21228
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0909:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関北里大学

研究代表者

河端 将司  北里大学, 医療衛生学部, 講師 (00908551)

研究期間 (年度) 2021-08-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード野球肘 / 投球障害 / 関節不安定性 / 超音波 / 動態評価 / リハビリテーション / スポーツ科学 / 肘内側障害
研究開始時の研究の概要

肘内側障害は投球障害の中で最も発症率が高く、野球選手の全ての年代で問題となる障害の一つである。超音波診断装置は肘関節の不安定性を簡便に可視化できるが、実際の診療で動態を数値化するには解決すべき課題は多い。
本研究は、①野球選手の肘関節内側の関節動態を超音波診断装置を用いてリアルタイムに計測できるシステムを開発し、②この計測システムを用いて野球選手の肘関節不安定性を定量的に評価することを目的とする。この計測システムが実現すれば,既存の静的画像だけでなく「関節の動き」を捉えた新たな機能的評価指標を提供できる可能性がある。

研究実績の概要

肘内側障害は投球障害の中で最も発症率が高く、野球選手の全ての年代で問題となる障害の一つである。特に肘関節の不安定性が生じると、投球時の肘痛やパフォーマンスの低下が危惧される。この関節の不安定性を評価するツールの一つに超音波診断装置がある。非侵襲的かつ簡便に使用でき、関節の動態を可視化することに優れているが、実際に動いている関節を正確に定量化するにはさまざまな課題が残っている。本研究の目的は、関節の動態をリアルタイムに追跡して自動計測できるシステムを開発し、関節不安定性の定量評価を行うことである。
2021年度から開発に取り組んだ自動追跡計測システムを用いて、2022年度はエコー動画の二点間距離を計測誤差0.4mm以下の精度で計測できること示し、これを英文誌に公表した(Kawabata et al. Sci Rep. 2023)。これによって、「関節の動き」をリアルタイムに自動認識して追跡し、関節間距離を定量化できるようになった。2022-2023年度は小学生・高校生・大学生の野球選手の肘関節外反ストレス時の肘内側裂隙エコー動画を収集し、関節間距離の計測とともに関節不安定性を示唆する線状高エコー像(Ring-down artifact: RDA)の陽性率を調査した。小学生と高校生の健常者におけるRDA陽性率は、先行研究の内側側副靭帯損傷者と同率であることが判明し、診断・評価の解釈に留意する必要があることを発表した(第34回日本整形外科超音波学会で口述、英文誌で査読中)。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本研究のコアである自動追跡計測システム(足関節用)の成果を公表したが(Kawabata et al. Sci Rep. 2023)、肘関節に対する解析で使用するには再現性の課題を解決する必要があった。年代別の肘内側裂隙エコー動画を収集したが、それらの肘外反ストレス時の自動計測の精度を改善させる方法を模索して再検証を重ねている段階である。

今後の研究の推進方策

現在取得したエコー動画の解析と精度の再検証を行い、その結果をまとめて超音波関連学会やスポーツ医学系学会の演題発表や英文誌への投稿に向けて準備を進めている。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 2件) 図書 (5件)

  • [雑誌論文] Association of Head-Neck Rotation With History of Pitching-Related Elbow Pain in Youth Baseball Players2024

    • 著者名/発表者名
      Yoshimoto Masumi、Kawabata Masashi、Miyata Toru、Sato Yosuke、Naoi Daichi、Ashihara Mitsuaki、Suzuki Nobuyuki、Ikoma Chihiro、Tatsuki Hiroaki、Kuratsubo Ryota、Watanabe Hiroyuki、Kusaba Yohei、Watanabe Daiki
    • 雑誌名

      Orthopaedic Journal of Sports Medicine

      巻: 12 号: 2 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1177/23259671241229079

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reliability and validity of ultrasonographic automated length measurement system for assessing talofibular anterior instability in acute lateral ankle sprain2023

    • 著者名/発表者名
      Kawabata Masashi、Kumazawa Yusuke、Takagi Kazuya、Okada Hirokazu、Miyatake Kazuma、Kobayashi Takumi、Nanri Yuta、Kenmoku Tomonori、Watanabe Hiroyuki、Takahira Naonobu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 3098-3098

    • DOI

      10.1038/s41598-023-30079-z

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] インターバルトレーニング中に排出される飛沫・エアロゾル濃度の粒子径による違い2023

    • 著者名/発表者名
      渡邊裕之, 河端将司, 高平尚伸
    • 雑誌名

      日本臨床スポーツ医学会誌

      巻: 31 ページ: 39-47

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of flexor digitorum superficialis function in adolescent baseball players2023

    • 著者名/発表者名
      Masuma Hiroyoshi、Kenmoku Tomonori、Saito Kazuo、Kawabata Masashi、Watanabe Hiroyuki、Miida Kazumasa、Onuma Kenji、Sukegawa Koji、Tazawa Ryo、Otake Yuya、Takaso Masashi
    • 雑誌名

      JSES International

      巻: 7 号: 1 ページ: 143-146

    • DOI

      10.1016/j.jseint.2022.09.009

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Effectiveness of an Intelligent Foot Orthosis in Lateral Fall Prevention2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Rieko、Itami Sho、Kawabata Masashi、Shiraishi Toshihiko
    • 雑誌名

      Journal of Engineering and Science in Medical Diagnostics and Therapy

      巻: 5 ページ: 041009-041009

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lifestyle Changes and Baseball Activity among Youth Baseball Players before and during the First COVID-19 Pandemic in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Kuratsubo Ryota、Kawabata Masashi、Nakamura Emi、Yoshimoto Masumi、Tsunoda Satoshi、Takazawa Yuji、Watanabe Hiroyuki
    • 雑誌名

      Children

      巻: 9 号: 3 ページ: 368-368

    • DOI

      10.3390/children9030368

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Medial Elbow Joint Space Gapping Associated with Repetitive Baseball Pitching in Preadolescent Baseball Players.2022

    • 著者名/発表者名
      Koji Matsuo, Hiroyoshi Masuma, Masashi Kawabata, Toru Miyata, Kazumasa Miida, Hiroyuki Watanabe
    • 雑誌名

      J Shoulder Elbow Surg.

      巻: 31(5) 号: 5 ページ: 1035-1041

    • DOI

      10.1016/j.jse.2021.11.009

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasonographic prevalence of ulnar nerve displacement at the elbow in young baseball players.2021

    • 著者名/発表者名
      Masashi Kawabata, Toru Miyata, Hiroaki Tatsuki, Daichi Naoi, Mitsuaki Ashihara, Kazuma Miyatake, Yohei Kusaba, Daiki Watanabe, Masashi Matsuzaki, Yuta Suzuki, Kentaro Kamiya
    • 雑誌名

      PM & R

      巻: - 号: 8 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1002/pmrj.12658

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] COVID-19流行に伴う地域少年野球メディカルチェック中断期間前後の 理学所見および肘エコー異常所見と身体所見の比較2023

    • 著者名/発表者名
      内田悠登、渡邊裕之、河端将司、對比地優介、平岡龍大、渡邉勇人、大井望咲、山口善弘、石井大輔、見目智紀、高平尚伸
    • 学会等名
      日本スポーツ整形外科学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 少年軟式野球選手における上肢挙上位と頚部回旋位での手指ピンチ力の変化2023

    • 著者名/発表者名
      對比地優介、渡邊裕之、河端将司、内田悠登、平岡龍大、渡邉勇人、加藤雄大、茂木古遥、山口善弘、石井大輔、見目智紀、高平尚伸
    • 学会等名
      日本スポーツ整形外科学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 学童野球選手における肘関節内側裂隙の Ring-down artifact の陽性率2023

    • 著者名/発表者名
      對比地優介、河端将司, 内田悠登,  渡邊裕之,  宮武和馬,  見目智紀,  高平尚伸
    • 学会等名
      第34回日本整形外科超音波学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] サイレント・マニピュレーションに対する本音:大きな声では言えない理学療法2023

    • 著者名/発表者名
      河端将司、宮田徹、直井大地、宮武和馬
    • 学会等名
      第34回日本整形外科超音波学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 凍結肩の理学療法にエコーを活用する2023

    • 著者名/発表者名
      河端将司、宮田徹、直井大地、宮武和馬
    • 学会等名
      第50回日本肩関節学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 視標追従課題における追跡眼球運動能力と頭頚部の代償的動揺の関係2023

    • 著者名/発表者名
      安達陽平、河端将司、半田知也、渡邊裕之、加藤雄大、對比地優介、高平尚伸
    • 学会等名
      第34回日本臨床スポーツ医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 理学療法士としての運動器エコー活用法 ~見えた、触れた、動かせた~2023

    • 著者名/発表者名
      宮田徹、河端将司、小林明裕
    • 学会等名
      日本超音波医学会第96回学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 関節周囲の骨折術後拘縮に対するエコーガイド下運動療法のすすめ2023

    • 著者名/発表者名
      宮田徹、小林 明裕,都竹 伸哉,直井 大地,芦原 光明,河端将司
    • 学会等名
      第49回日本骨折治療学会骨折治療学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 足関節外側靭帯損傷者の関節不安定性重症度を定量化する自動計測システムの信頼性と妥当性2022

    • 著者名/発表者名
      河端将司,熊澤祐輔,高木一也,岡田洋和,宮武和馬,小林 匠,渡邊裕之,見目智紀
    • 学会等名
      第33回日本整形外科超音波学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動器エコーの臨床活用と研究・教育への架け橋2022

    • 著者名/発表者名
      河端将司
    • 学会等名
      第10回日本運動器理学療法学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 末梢神経で考える肩関節機能障害に対する評価・治療戦略2022

    • 著者名/発表者名
      河端将司
    • 学会等名
      第49回日本肩関節学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 今さら聞けない,運動器理学療法の基礎から実践2022

    • 著者名/発表者名
      河端将司
    • 学会等名
      神奈川県理学療法士会 生涯学習部講習会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 足関節外側靭帯損傷急性期における超音波自動計測ソフトを用いた距骨前方動揺性の定量評価と妥当性の検討2022

    • 著者名/発表者名
      河端将司,熊澤祐輔,高木一也,岡田洋和,宮武和馬,小林 匠,南里佑太,見目智紀,渡邊裕之,高平尚伸
    • 学会等名
      第9回日本スポーツ理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] エコーを駆使した新たな運動療法2022

    • 著者名/発表者名
      河端将司
    • 学会等名
      第104回福岡県理学療法士会学術研修会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動器リハエコーの活用 入門編 何ができる?どう使う?2022

    • 著者名/発表者名
      河端将司
    • 学会等名
      神奈川県理学療法士会 生涯学習部講習会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 運動器リハビリテーションにおける超音波画像診断装置を使った利点と取り組み2021

    • 著者名/発表者名
      宮田 徹, 河端 将司, 佐藤 陽介, 太附 広明, 渡辺 大樹, 井關 治和, 高野 靖悟
    • 学会等名
      日本農村医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] サッカー選手における足関節捻挫の既往と距腿関節動態の関連性2021

    • 著者名/発表者名
      宮田 徹, 芦原 光明, 河端 将司, 直井 大地, 草場 洋平, 宮武 和馬
    • 学会等名
      日本整形外科超音波学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 少年野球選手の尺骨神経脱臼の出現頻度とリスク因子に関する横断的調査2021

    • 著者名/発表者名
      河端 将司, 宮田 徹, 直井 大地, 芦原 光明, 草場 洋平, 宮武 和馬
    • 学会等名
      日本整形外科超音波学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 足関節荷重下背屈運動における距腿関節後方動態の検者内・検者間信頼性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      芦原 光明, 宮田 徹, 河端 将司, 直井 大地, 草場 洋平, 宮武 和馬
    • 学会等名
      日本整形外科超音波学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 肩関節下垂位外旋における肩前上方結合組織の形態変化に関する視覚的評価2021

    • 著者名/発表者名
      直井 大地, 河端 将司, 宮田 徹, 芦原 光明, 宮武 和馬, 草場 洋平
    • 学会等名
      日本整形外科超音波学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] よくある痛みの超音波診療の実際 膝前面痛に対する超音波診療 PTの場合2021

    • 著者名/発表者名
      河端 将司, 宮田 徹, 宮武 和馬
    • 学会等名
      日本超音波医学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 理学療法2023

    • 著者名/発表者名
      河端将司、松崎正史
    • 総ページ数
      96
    • 出版者
      メディカルプレス
    • ISBN
      9784910614311
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] 外傷エコー診療のすすめ 「肩関節外傷性骨折後の拘縮を作らない運動療法」2023

    • 著者名/発表者名
      直井大地、河端将司、小林明裕、宮武和馬
    • 総ページ数
      406
    • 出版者
      全日本病院出版社
    • ISBN
      9784865198225
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] オーバーヘッドスポーツの肩関節疾患治療の科学的基礎 :第2章「関節唇損傷」2023

    • 著者名/発表者名
      河端将司(分担)
    • 総ページ数
      218
    • 出版者
      株式会社ともあ
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 理学療法ジャーナル2022

    • 著者名/発表者名
      河端将司(分担)
    • 総ページ数
      135
    • 出版者
      医学書院
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 無理せず行う筋力エクササイズ : 運動療法とトレーニングをつなぐ実践マニュアル:第2章「体幹のエクササイズ」2022

    • 著者名/発表者名
      河端 将司(分担)
    • 総ページ数
      258
    • 出版者
      大修館書店
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-12-25  

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