「骨導マップ」による剣道難聴のメカニズム解明

• 研究課題/領域番号: 26350826
• 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: 仙台高等専門学校
• 研究代表者: 濱西 伸治 仙台高等専門学校, 総合工学科, 准教授 (00374968)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 骨導 / 剣道 / 難聴 / 打撃 / 有限要素法 / 聴覚 / 剣道難聴 / 衝撃力 / シミュレーション

研究成果の概要

剣道難聴発生メカニズムを明らかにするため，頭部において最も衝撃を受ける頻度が高い打突部に着目し，頭蓋骨模型に竹刀で打撃を与えた時の振動である「骨導」の伝播を，模型に貼り付けたひずみゲージにより測定した．また，実験より得られた結果を，ヒト頭部モデルを用いたシミュレーションの結果と比較し，剣道難聴発生メカニズムを考察した.
ヒト頭蓋骨模型を用いた骨導計測実験の結果より，ヒト頭蓋骨模型への打撃により発生した過大な骨導は，前額部および後頭部を伝播していることから，脳組織に物理的なダメージを与えている可能性が示唆された．また，これらの骨導の主要な周波数成分は約0.1kHzであることが明らかとなった．

研究成果

• [国際共同研究] Incheon National University(韓国)
• [国際共同研究] Stanford University(米国)
• [国際共同研究] Incheon National University(韓国)
• [国際共同研究] Stanford University/Massachusetts Eye and Ear(米国)
• [雑誌論文] Impact-induced bone conduction simulation to determine the cause of hearing loss in kendo players (2018)
  • 著者名/発表者名: Hamanishi S, Namkeun K, Mo S
  • 雑誌名: Proceedings of the 2017 International Budo Conference 巻: Supplement ページ: 48-49
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Development of a Finite Element Model for Normal and Pathological Middle Ears: Impedance, Reflectance, and Sweep Frequency Impedance. (2014)
  • 著者名/発表者名: Sunil PURIA, Hongxue CAI, Shinji HAMANISHI, Kevin N O'CONNOR, Charles STEELE
  • 雑誌名: The Journal of the Acoustical Society of America 巻: 135(4) ページ: 2278-2278
  • 査読あり
• [学会発表] 剣道打撃時の骨導に及ぼす頭部軟組織の影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 菊地航平，濱西伸治
  • 学会等名: 日本機械学会 東北学生会 第48 回学生員卒業研究発表講演会，福島県郡山市，2018年3月7日
• [学会発表] 頭蓋骨模型を用いた剣道打撃時の骨導分布 (2017)
  • 著者名/発表者名: 浅野崚太，濱西伸治
  • 学会等名: 日本機械学会 東北学生会 第47 回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 東北学院大学 (宮城県多賀城市)
  • 年月日: 2017-03-08
• [学会発表] 仙台高専における授業改善への取り組み (2017)
  • 著者名/発表者名: 若生一広，伊師華江，熊谷晃一，相模誓雄，櫻庭弘，佐藤徹雄，武田淳，田中ゆみ，濱西伸治，本郷哲，宮崎義久，山野内敬，矢島邦昭，奥村俊昭
  • 学会等名: 第22回高専シンポジウムin Mie
  • 発表場所: 鳥羽商船高専 (鳥取県鳥羽市)
  • 年月日: 2017-01-28
• [学会発表] 骨導マップによる剣道難聴発生メカニズムの解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 濱西伸治，Kim Namkeun，青木良浩，和田仁
  • 学会等名: 日本機械学会 第29回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: ウインクあいち (愛知県名古屋市)
  • 年月日: 2017-01-20
• [学会発表] Difference in the Dynamic Behavior of the Hearing Apparatus Between Neonates and Adults: The Effects on Tympanometry (2017)
  • 著者名/発表者名: Murakoshi M, Hamanishi S, Aithal V, Joseph K, Wada H
  • 学会等名: XVI Congress of the International Societyof Biomechanics(ISB2017), Brisbane, Australia, Jul 27, 2017
• [学会発表] Dynamic Characteristics of Neonatal Ear up to 6kHz using a Finite Element Modeling Approach (2017)
  • 著者名/発表者名: Hamanishi S, Murakoshi M, Wada H
  • 学会等名: XXVI Congress of the International Societyof Biomechanics(ISB2017), Brisbane, Australia, Jul 27, 2017
• [学会発表] Impact-induced Bone Conduction Simulation to Determine the Cause of Hearing Loss in Kendo Players (2017)
  • 著者名/発表者名: Hamanishi S, Namkeun K, Mo S
  • 学会等名: 2017 International Budo conference, Japanese Academy of Budo 50th Annniversary Conference, Osaka, Sep 6, 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Improvement of Skills in Interactive Teaching Through Objective and Quantitative Evaluation by Students and Teachers (2017)
  • 著者名/発表者名: Wako K, Sekido M, Hamanishi S, Okumura M, Takeda J, Ishi H, Miyazaki Y, Hongo S, Sakuraba H, Yamada H, Yairi S, Yagyu H, Matsubara M, Suzuki K, Tanaka Y, Oshima M
  • 学会等名: 11th International Symposium on Advances in Technology Education (ISATE2017), Ngee Ann Polytechnic, Singapore, Sep 21, 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Dynamic Characteristics of the Outer and Middle Ears in Neonates (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi WADA, Michio MURAKOSHI, Venkatesh AITHAL, Joseph KEI, Shinji HAMANISHI, Carlie DRISCOLL, Andrew SWANSTON
  • 学会等名: 33rd World Congress of Audiology
  • 発表場所: Vancouver (CANADA)
  • 年月日: 2016-09-18
  • 国際学会
• [学会発表] Physiological and Computational Approaches to Determine the Cause of Hearing Loss in Kendo Players (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinji HAMANISHI, Namkeun KIM, Yoshihiro AOKI, Hiroshi WADA
  • 学会等名: IUTAM Symposium on Advances in Biomechanics of Hearing
  • 発表場所: Stuttgart (Germany)
  • 年月日: 2016-05-17
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of Neotanal Tympanometry Using SFI Data (2016)
  • 著者名/発表者名: Michio MURAKOSHI, Nattikan KANKA, Shinji HAMANISHI, Hiroshi WADA
  • 学会等名: IUTAM Symposium on Advances in Biomechanics of Hearing
  • 発表場所: Stuttgart (Germany)
  • 年月日: 2016-05-17
  • 国際学会
• [学会発表] Physiological and Computational Approaches to Determine the Cause of Hearing Loss in Kendo Players (2016)
  • 著者名/発表者名: Shinji Hamanishi, Namkeun Kim, Yoshihiro Aoki, Hiroshi Wada
  • 学会等名: IUTAM Symposium on Advances in Biomechanics of Hearing
  • 発表場所: Stuttgart, Germany
  • 年月日: 2016-05-17
  • 国際学会
• [学会発表] SFIメータを用いた新生児中耳動特性の経時変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 石田幹，濱西伸治
  • 学会等名: 日本機械学会第46回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 福島大学
  • 年月日: 2016-03-04
• [学会発表] 有限要素法(FEM)新生児聴覚モデルを用いた中耳病変予測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 清野史崇，濱西伸治
  • 学会等名: 日本機械学会第46回学生員卒業研究発表講演会
  • 発表場所: 福島大学
  • 年月日: 2016-03-04
• [学会発表] 新生児外耳道の発達と外耳・中耳動特性の経時変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 濱西伸治，村越道生，C. Steele，S. Puria，和田 仁
  • 学会等名: 日本機械学会 第28回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2016-01-09
• [学会発表] 中耳・内耳病変診断装置用プローブの開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 油谷友樹，濱西伸治，和田仁
  • 学会等名: 平成２７年東北地区若手研究者研究発表会
  • 発表場所: 日本大学工学部（郡山市）
  • 年月日: 2015-02-28
• [学会発表] A Hybrid Ear-Canal and Middle-Ear Modeling Approach for Neonates (2015)
  • 著者名/発表者名: Shinji HAMANISHI, Michio MURAKOSHI, Charles R. STEELE, Hiroshi WADA, Sunil PURIA
  • 学会等名: Association for Research in Otolaryngology 38th AnnualMidWinter Meeting
  • 発表場所: Marriott Waterfront Hotel （Baltimore, USA）
  • 年月日: 2015-02-20 – 2015-02-24
• [学会発表] 有限要素法による新生児の外耳・中耳動特性解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 濱西伸治，村越道生，C. Steele，S. Puria，和田 仁
  • 学会等名: 日本機械学会 第27回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター（新潟市）
  • 年月日: 2015-01-09 – 2015-01-10
• [学会発表] 新生児における中耳疾患診断ティンパノメトリーの解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 村越道生，濱西伸治，和田仁
  • 学会等名: 日本機械学会 第27回バイオエンジニアリング講演会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター（新潟市）
  • 年月日: 2015-01-09 – 2015-01-10
• [備考] 仙台高等専門学校 名取キャンパス 教員業績公開（濱西伸治）
  • URL: https://www.sendai-nct.ac.jp/wp-content/themes/omc/files/college/113_03_02.pdf