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アキレス腱捻れ構造の非侵襲的評価法確立と腱の構造と特性に着目した障害予防法開発

研究課題

研究課題/領域番号 23K27948
補助金の研究課題番号 23H03258 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
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
研究機関新潟医療福祉大学

研究代表者

江玉 睦明  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 教授 (20632326)

研究分担者 佐藤 昇  新潟大学, 医歯学系, 教授 (00254756)
高林 知也  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 講師 (00780339)
石垣 智恒  新潟医療福祉大学, リハビリテーション学部, 助教 (30866231)
大森 豪  新潟医療福祉大学, 健康科学部, 教授 (70283009)
工藤 慎太郎  森ノ宮医療大学, 総合リハビリテーション学部, 教授 (70737915)
影山 幾男  日本歯科大学, 新潟生命歯学部, 教授 (90169392)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,980千円 (直接経費: 14,600千円、間接経費: 4,380千円)
2026年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2025年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
キーワードアキレス腱 / 捻れ構造 / 力学的特性 / 組織学的特性 / コラーゲン線維配向 / 踵骨隆起
研究開始時の研究の概要

アキレス腱(以下,AT)障害は難治性であり,反復負荷によりAT断裂に繋がる重大な疾患であるが,有効な予防法が確立されていない.これまでそこで申請者らは,ATの特徴的な三次元構造である「捻れ」が障害発生に関与している可能性を見出してきた.ATの力学的特性が腱障害発生に関与することから,ATの捻れの程度により力学的特性に違いが認められる可能性が考えられる.そこで本研究では,ATの捻れ構造と腱特性との関係性に着目し,超音波イメージングによる最先端の解析手法を用いて,生体を対象にATの捻れ構造の同定と捻れの程度による分類ができる非侵襲的評価法を確立するとともに,捻れ構造と腱特性との関係性を解明する.

研究実績の概要

本研究課題では,,ATの捻れ構造と腱特性(力学的特性,血流動態,コラーゲン線維配向)との関係性に着目し,超音波イメージングによる最先端の解析手法を用いて,生体を対象にATの捻れ構造の同定と捻れの程度による分類ができる非侵襲的評価法を確立するともに,捻れ構造と腱特性との関係性を解明する.具体的には,課題①「遺体による捻れの分類指標で生体を対象に検証」,課題②「ATの捻れ構造と腱特性の関係性の解明」,課題③「考案した予防法の効果検証」の3つの課題を4年計画(2023-2026年度)で遂行し,個々人の捻れ構造と腱特性の特徴を考慮したAT障害の最適な予防法の確立を目指す.
2023年度は,実験①として「遺体による捻れの分類指標で生体を対象に検証」に取り組んだ.ホルマリン固定遺体を対象に明らかにしたATの捻れの走行とヒラメ筋の踵骨隆起付着部の骨形状(Edama M, Scand JMed Sci Sports, 2015; J Anat, 2016)を参考にして,捻れ構造の分類を実施した.Thiel固定遺体(12体24足)を対象にBモード法を用いて捻れの走行を画像描出することができた.また,4Dプローブを用いてヒラメ筋の踵骨隆起付着部の形状を3D画像描出することができた.

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

2023年度は,実験①として「遺体による捻れの分類指標で生体を対象に検証」に取り組んだ.ホルマリン固定遺体を対象に明らかにしたATの捻れの走行とヒラメ筋の踵骨隆起付着部の骨形状(Edama M, Scand JMed Sci Sports, 2015; J Anat, 2016)を参考にして,捻れ構造の分類を実施した.Thiel固定遺体(12体24足)を対象にBモード法を用いて捻れの走行を画像描出することができた.また,4Dプローブを用いてヒラメ筋の踵骨隆起付着部の形状を3D画像描出することができた.

今後の研究の推進方策

2024年度は,エコー画像が分類指標を正確に可視化できているか,タイプ分類(軽度・中等度・重度)が出来るかどうかを,実際にThiel固定遺体を剖出することで検証した.検証後,同様の方法で大学アスリート(100名)の踵骨の超音波画像を描出し,Thiel固定遺体の画像との整合性を,深層学習を利用した画像認識モデル(MATLAB)を作成して判別を試みる.そして,2025年度には2023・2024年度に確立した方法で分類した3タイプ(各30足)を対象に,ATの捻れ構造と腱特性(力学的特性,血流動態,コラーゲン線維配向)との関係性を解明する.

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (29件) (うち招待講演 4件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Validation of anterior ankle soft tissue dynamics and shear modulus for anterior ankle impingement syndrome after ankle fracture surgery2024

    • 著者名/発表者名
      Osanami Haruki、Akuzawa Hiroshi、Sakamoto Kodai、Yokota Hirotake、Hirabayashi Ryo、Sekine Chie、Ishigaki Tomonobu、Edama Mutsuaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 号: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1038/s41598-024-56671-5

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of transcutaneous auricular vagus nerve stimulation at left cymba concha on experimental pain as assessed with the nociceptive withdrawal reflex, and correlation with parasympathetic activity2024

    • 著者名/発表者名
      Yokota Hirotake、Edama Mutsuaki、Kawanabe Yurika、Hirabayashi Ryo、Sekikne Chie、Akuzawa Hiroshi、Ishigaki Tomonobu、Otsuru Naofumi、Saito Kei、Kojima Sho、Miyaguchi Shota、Onishi Hideaki
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 3 号: 10 ページ: 16305-16305

    • DOI

      10.1111/ejn.16305

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of trunk muscle activity while lifting objects of expected and unexpected weight with and without low back pain2024

    • 著者名/発表者名
      Sekine C, Hayashi H, Hirabayashi R, Yokota H, Saisu K, Takabayashi T, Edama M
    • 雑誌名

      Isokinetics and Exercise Science

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of trunk muscle activity during lumbar stabilization exercises on stable and unstable surfaces2024

    • 著者名/発表者名
      Sekine Chie、Yamamoto Mayu、Hirabayashi Ryo、Yokota Hirotake、Edama Mutsuaki
    • 雑誌名

      Journal of Back and Musculoskeletal Rehabilitation

      巻: 37 号: 3 ページ: 801-809

    • DOI

      10.3233/bmr-230297

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      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elbow valgus stress during towel drills in college baseball players2024

    • 著者名/発表者名
      Ishigaki Tomonobu、Akuzawa Hiroshi、Sekine Chie、Yokota Hirotake、Hirabayashi Ryo、Edama Mutsuaki
    • 雑誌名

      Journal of Shoulder and Elbow Surgery

      巻: 33 号: 4 ページ: 765-772

    • DOI

      10.1016/j.jse.2023.09.017

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differences and relationships between weightbearing and non-weightbearing dorsiflexion range of motion in foot and ankle injuries2024

    • 著者名/発表者名
      Koshino Yuta、Takabayashi Tomoya、Akuzawa Hiroshi、Mizota Takeshi、Numasawa Shun、Kobayashi Takumi、Kudo Shintarou、Hikita Yoshiki、Akiyoshi Naoki、Edama Mutsuaki
    • 雑誌名

      Journal of Orthopaedic Surgery and Research

      巻: 19 号: 1 ページ: 1-5

    • DOI

      10.1186/s13018-024-04599-x

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      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Snack and Nutrient Intake Status of Top-Level Female University Athletes: A Cross-Sectional Study2024

    • 著者名/発表者名
      Inaba Hiromi、Hoshino Fumi、Edama Mutsuaki、Omori Go
    • 雑誌名

      Healthcare

      巻: 12 号: 4 ページ: 468-468

    • DOI

      10.3390/healthcare12040468

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anatomical study of type classification and surface area of attachment sites for tibialis anterior tendon2023

    • 著者名/発表者名
      Hirai Tomoki、Edama Mutsuaki、Togashi Ryoya、Osanami Haruki、Saito Rina、Kato Koyo、Shagawa Mayuu、Sekine Chie、Yokota Hirotake、Hirabayashi Ryo、Ishigaki Tomonobu、Akuzawa Hiroshi、Yamada Yuki、Toriumi Taku、Kageyama Ikuo
    • 雑誌名

      BMC Musculoskeletal Disorders

      巻: 24 号: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1186/s12891-023-06753-8

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      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of change in patellofemoral joint contact area by the decrease in vastus medialis muscle activation on joint stress2023

    • 著者名/発表者名
      Takabayashi T, Edama M, Inai T, Kubo M
    • 雑誌名

      Acta Bioeng Biomech.

      巻: 25(2) ページ: 41-47

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      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Participant attention on the intervention target during repetitive passive movement improved spinal reciprocal inhibition enhancement and joint movement function2023

    • 著者名/発表者名
      Hirabayashi Ryo、Edama Mutsuaki、Takeda Mai、Yamada Yuki、Yokota Hirotake、Sekine Chie、Onishi Hideaki
    • 雑誌名

      European Journal of Medical Research

      巻: 28 号: 1 ページ: 428-428

    • DOI

      10.1186/s40001-023-01418-7

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ultrasound Imaging of Subtalar Joint Instability for Chronic Ankle Instability2023

    • 著者名/発表者名
      Kudo Shintarou、Aoyagi Tsutomu、Kobayashi Takumi、Koshino Yuta、Edama Mutsuaki
    • 雑誌名

      Healthcare

      巻: 11 号: 15 ページ: 2227-2227

    • DOI

      10.3390/healthcare11152227

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Posterior deltoid shoulder tightness and greater contralateral lower limb muscle strength are associated with swimmers' shoulder pain2023

    • 著者名/発表者名
      Matsuura Yuiko、Fujimoto Tomomi、Koizumi Keisuke、Mise Takao、Edama Mutsuaki、Shimoyama Yoshimitsu
    • 雑誌名

      Journal of Science and Medicine in Sport

      巻: 26 号: 12 ページ: 694-699

    • DOI

      10.1016/j.jsams.2023.09.019

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of trunk muscle thickness and brightness in collegiate female athletes with and without a history of low back pain2023

    • 著者名/発表者名
      Sekine C, Yokota H, Hirabayashi R, Akuzawa H, Ishigaki T, Kikumoto T, Edama M.
    • 雑誌名

      Isokinetics and Exercise Science

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 異なる股関節肢位における大腿直筋起始腱の伸長量の違いについて2024

    • 著者名/発表者名
      江玉睦明,坂本航大,長南晴樹,横田裕丈,平林怜,関根千恵,石垣智恒,阿久澤弘,佐藤昇
    • 学会等名
      第129回日本解剖学会学術集会
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      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大学女性アスリートの補食摂取習慣2024

    • 著者名/発表者名
      稲葉洋美,星野芙美,江玉睦明,大森豪
    • 学会等名
      第34回日本臨床スポーツ医学会学術集会
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      2023 実績報告書
  • [学会発表] 月経周期における主観的な浮腫と体水分量との関係2023

    • 著者名/発表者名
      江玉睦明,高野倖,坂本航大,長南晴樹,横田裕丈,平林怜,関根千恵,石垣智恒,阿久澤弘,高林知也,大森豪
    • 学会等名
      第34回日本臨床スポーツ医学会学術集会
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      2023 実績報告書
  • [学会発表] 地域における女性アスリート支援~新潟県における取り組み~2023

    • 著者名/発表者名
      江玉睦明,大森豪
    • 学会等名
      第34回日本臨床スポーツ医学会学術集会【シンポジウム】
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      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機能解剖学的視点から見た腱障害の予防理学療法2023

    • 著者名/発表者名
      江玉睦明
    • 学会等名
      第10回日本予防理学療法/第6回日本産業理学療法学術大会【オーガナイズドセッション】
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      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機能解剖学からひも解く運動器疾患の評価と治療2023

    • 著者名/発表者名
      江玉睦明
    • 学会等名
      第30回群馬県理学療法士学会【基調講演】
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      2023 実績報告書
  • [学会発表] 足関節前方軟部組織の動態および組織弾性の検証2023

    • 著者名/発表者名
      長南晴樹,阿久澤弘,坂本航大,横田裕丈,平林怜,関根千恵,石垣智恒,江玉睦明
    • 学会等名
      第4回足の構造と機能研究会 学術集会
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      2023 実績報告書
  • [学会発表] 扁平足の足部評価方法の現状と今後の展望2023

    • 著者名/発表者名
      高林知也,江玉睦明,稲井卓真,久保 雅義
    • 学会等名
      第4回足の構造と機能研究会 学術集会【シンポジウム】
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 足部アーチ保持に関わる足部内在筋と外在筋の歩行時筋活動2023

    • 著者名/発表者名
      阿久澤弘,森戸剛史,押川智貴,江玉睦明,金岡恒治
    • 学会等名
      第4回足の構造と機能研究会 学術集会【シンポジウム】
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      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 第一足根中足関節関節面の形状と関節変性の関係2023

    • 著者名/発表者名
      坂本航大,長南晴樹,江玉睦明
    • 学会等名
      第48回日本足の外科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Foot posture indexの各項目スコアとランニング中の足部内モーメントの関連2023

    • 著者名/発表者名
      高林知也,江玉睦明
    • 学会等名
      第48回日本足の外科学会
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      2023 実績報告書
  • [学会発表] 足趾屈曲に対する足底方形筋の機能検証2023

    • 著者名/発表者名
      阿久澤弘,江玉睦明,熊井司,金岡恒治
    • 学会等名
      第48回日本足の外科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 扁平足アライメントはランニング中の足関節・ショパール関節・リスフラン関節の内がえしモーメントと関連する2023

    • 著者名/発表者名
      高林知也,江玉睦明,稲井卓真,久保雅義
    • 学会等名
      第10回日本スポーツ理学療法学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 女性アスリートにおける仙腸関節障害の頻度2023

    • 著者名/発表者名
      関根千恵,江玉睦明,阿久澤弘,横田裕丈,平林怜,石垣智恒,菊元孝則,松浦由生子,大森豪
    • 学会等名
      第10回日本スポーツ理学療法学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 第一足根中足靱帯の形態学的特徴2023

    • 著者名/発表者名
      坂本航大,江玉睦明,横田裕丈,平林怜,石垣智恒,阿久澤弘,関根千恵,長南晴樹,影山幾男
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 咬合強度と咬合バランスが着地動作に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      平林怜,阿部明日香,横田裕丈,関根千恵,阿久澤弘,石垣智信,大森豪,江玉睦明
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] アスリートとノンアスリートにおける音楽聴取に対する運動パフォーマンスの変化と自律神経活動との関係2023

    • 著者名/発表者名
      横田裕丈,江玉睦明,髙杉梨紗,平林怜,関根千恵,阿久澤弘,石垣智信,大森豪
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 成長期競泳選手における外傷・障害調査~性別・パフォーマンスにおける比較~2023

    • 著者名/発表者名
      三瀬貴生,松浦由生子,熊崎昌,森清友亮,江玉睦明,大森豪
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 剪断波エラストグラフィーを用いた肩関節周囲筋弾性率とスイマーズショルダー発生との関係2023

    • 著者名/発表者名
      松浦由生子,藤本知臣,三瀬貴生,江玉睦明,下山好充,熊崎昌,森清友亮,大森豪
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 第5中足骨に皮質骨肥厚を認める男子サッカー選手の足部の形態的特徴2023

    • 著者名/発表者名
      阿久澤弘,石垣智恒,平林怜,横田裕丈,関根千恵,坂本航大,江玉睦明,大森豪
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 大学サッカー競技における頭部・顔面外傷発生状況の特徴2023

    • 著者名/発表者名
      熊崎昌,平林怜,江玉睦明,三瀬貴生,松浦由生子,大森豪
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] ユース世代男子サッカー選手の睡眠・栄養素等摂取状況に関する実態調査2023

    • 著者名/発表者名
      星野芙美,稲葉洋美,江玉睦明,大森豪
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 本学強化クラブ女子部員の貧血、鉄欠乏と鉄代謝調節ホルモンヘプシジンの検討2023

    • 著者名/発表者名
      塙晴雄,江玉睦明,稲葉洋美,阿久澤弘,小林志郎,伊藤篤司,小林真里奈,濵野礼奈,松浦由生子,菊元孝則,大島めぐみ,大森豪
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 立位および腹臥位ストリームライン姿勢における脊柱角度の違い2023

    • 著者名/発表者名
      緒方嵩人,高林知也,菊元孝則,江玉睦明,久保雅義
    • 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 実績報告書
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      鈴木駿佑,菊元孝則,高林知也,江玉睦明,久保雅義
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 月経周期における主観的な浮腫と体水分量との関係~アスリートと非アスリートの比較~2023

    • 著者名/発表者名
      高野倖,白井竜来,田中悠大,横田裕丈,平林怜,関根千恵,石垣智恒,阿久澤弘,江玉睦明
    • 学会等名
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 異なる股関節肢位における大腿直筋起始腱の伸長量の違いについて2023

    • 著者名/発表者名
      白井竜来,田中悠大,高野倖,横田裕丈,平林怜,関根千恵,石垣智恒,阿久澤弘,江玉睦明
    • 学会等名
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 低強度の経皮的迷走神経刺激がワーキングメモリーに与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      山波克彰,横田裕丈,平林怜,関根千恵,阿久澤弘,石垣智恒,江玉睦明
    • 学会等名
      第28回日本基礎理学療法学会学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 左右均衡な咬合は跳躍パフォーマンスを向上させる2023

    • 著者名/発表者名
      平林怜,山田勇輝,須貝菜央,吉川悠人,森山華帆,岡田芳幸,吉田結梨子,江玉睦明
    • 学会等名
      日本スポーツ歯科医学会第34回総会・学術大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 整形外科医のための足のスポーツ診療のすべて「足部・足関節の解剖」2023

    • 著者名/発表者名
      笹原潤,江玉睦明
    • 総ページ数
      426
    • 出版者
      日本医事新報社
    • ISBN
      9784784959310
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] <スポーツ障害>筋損傷のエコー活用術「下腿三頭筋の正常構造と機能」2023

    • 著者名/発表者名
      和田誠,熊井司,江玉睦明
    • 総ページ数
      352
    • 出版者
      日本医事新報社
    • ISBN
      9784784973569
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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