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加齢によるアキレス腱の力学的特性と筋収縮様式の変化が運動機能に及ぼす影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K11426
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分59010:リハビリテーション科学関連
研究機関人間総合科学大学

研究代表者

宮澤 拓  人間総合科学大学, 保健医療学部, 助教 (40866795)

研究分担者 塙 大樹  人間総合科学大学, 保健医療学部, 助教 (00884032)
平田 恵介  東京家政大学, 健康科学部, 講師 (50862603)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード腱弾性 / 超音波エコー / 立位制御 / 加齢 / 筋-腱相互作用
研究開始時の研究の概要

筋収縮によって生じる張力は腱に弾性エネルギーとして蓄積され、俊敏かつ強力なパワーを発揮する。そのため、加齢変化は筋の質的・量的な変化のみでなく、筋と腱の相互作用としての長さ・張力変化を評価することが重要である。超音波エコーでそれらの動態を評価する場合、描出範囲が限られており、一部の筋線維の変化で筋腱全体の動きを推定することとなる。
本研究では筋腱全長のパノラマ画像を作成し、より正確に長さ変化を算出する。その画像を用いて、腱変性の程度は立位制御に影響するのか、さらに変性した腱に対して筋はどのように収縮様式を変容させているのかを明らかにし、腱の力学的特性と身体運動の関係性を探求する。

研究実績の概要

本年度は、健常若年者・高齢者を対象とした実験計測を実施した。アキレス腱の力学的特性の変化と、それに関連した姿勢動揺性のパタン抽出を行い、両者の関係性を明らかにしていく。筋の収縮は必ず腱を介して骨を動かし関節運動に至るため、筋電図を用いた筋収縮の評価と超音波エコーを用いた腱の動態評価を合わせて行うことで、より多面的な運動の分析が可能となる。
昨年度の課題であった超音波エコー画像の解析に関しては、画像処理プログラムの改善によってより正確な評価を行えるように改善されつつある。パノラマ画像における、筋腱全体の特徴や腱のstiffnessの算出が可能になっている。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本研究の主たる実験計測を行うことができた。
また画像処理プログラムも昨年度より改善し、より正確な筋腱の動態評価が行えるようになってきている。

今後の研究の推進方策

今後は、より多くの被験者計測を行うとともに、筋腱の機能と姿勢制御の関係性に関する有用なパラメータを抽出し、その関連性を探る。得られた結果を公表するための準備を進めていく。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 超音波エコー動態評価の定量的方法の考案~特徴点抽出と追跡によるアルゴリズム2023

    • 著者名/発表者名
      宮澤拓、久保田圭祐、平田恵介、塙大樹、佐々木郁也、藤野努、横山萌香、鬼塚勝哉、金村尚彦
    • 学会等名
      日本基礎理学療法学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Decompose center of pressure component affecting center of mass acceleration in quiet standing2023

    • 著者名/発表者名
      Miyazawa Taku, Hiroki Hanawa, Keisuke Hirata, Keisuke Kubota, Naohiko Kanemura
    • 学会等名
      International Society of Biomechanics Congress
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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