スポーツ用義足における生体力学的特性の解明とデータベースの構築

• 研究課題/領域番号: 26702027
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: スポーツ科学
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 保原 浩明 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, 主任研究員 (40510673)
• 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: 23,660千円 (直接経費: 18,200千円、間接経費: 5,460千円); 2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2015年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円); 2014年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
• キーワード: バイオメカニクス / 動作解析 / 義足 / パラリンピック / データベース / ランニング / スポーツ用義足

研究成果の概要

本研究の目的はスポーツ用義足の形状，剛性，アライメント（装着方法）の違いがランニング中の生体力学的特性に及ぼす影響を明らかにすることである．また，得られた知見に加えて，義足ユーザの体力特性や形態学的特徴を組み込んだデータベースを構築することであった．三次元動作解析による義足スプリンター18名の運動解析を行った結果，義足ランナーは左右脚間で非対称な力発揮戦略を行っていることが明らかとなった．加えて，実レース環境中の時空間変数は切断レベル、性別、人種、競技レベルといった要因の影響を受けることが明らかとなった一方，切断側や身長といった要因による明確な影響は認められなかった．

研究成果

• [国際共同研究] German Sport University Coogne(ドイツ)
• [国際共同研究] University of Colorado/Regis University/University of Maryland(米国)
• [国際共同研究] ケルン体育大学(ドイツ)
• [国際共同研究] ケルン体育大学(ドイツ)
• [国際共同研究] レジス大学(米国)
• [雑誌論文] Differences in spatiotemporal parameters during 200-m sprint between bilateral and unilateral transfemoral amputees. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara, Sakiko Saito, Satoru Hashizume, Yuta Namiki, Yoshiyuki Kobayashi.
  • 雑誌名: Prosthetics and Orthotics International 巻: in press 号: 6 ページ: 567-570
  • DOI: 10.1177/0309364618767142
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elite long jumpers with below the knee prostheses approach the board slower, but take-off more effectively than non-amputee athletes. (2017)
  • 著者名/発表者名: Steffen Willwacher, Johannes Funken, Kai Heinrich, Ralf Muller,Hiroaki Hobara, Alena M Grabowski, Gert-Peter Bruggemann, Wolfgang Potthast.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 16-16
  • DOI: 10.1038/s41598-017-16383-5
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ground reaction forces during sprinting in unilateral transfemoral amputees. (2017)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Makimoto, Yoko Sano, Satoru Hashizume, Akihiko Murai, Yoshiyuki Kobayashi, Hiroshi Takemura, Hiroaki Hobara.
  • 雑誌名: Journal of Applied Biomechanics 巻: 33 号: 6 ページ: 406-409
  • DOI: 10.1123/jab.2017-0008
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leg stiffness during sprinting in tranfemoral amputees using running-specific prosthesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yoko Sano, Atsushi Makimoto, Satoru Hashizume, Akihiko Murai, Yoshiyuki Kobayashi, Hiroshi Takemura, Hiroaki Hobara
  • 雑誌名: Gait and Posture 巻: 56 ページ: 65-67
  • DOI: 10.1016/j.gaitpost.2017.04.038
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Relationship between body height and spatiotemporal parameters during a 100 m sprint in able-bodied and unilateral transtibial sprinters (2017)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara, Wolfgang Potthast, Ralf Mueller, Yoshiyuki Kobayashi, Satoru Hashizume, Thijs A Heldoorn, Masaaki Mochimaru.
  • 雑誌名: Prosthetics and Orthotics International 巻: 41 号: 5 ページ: 492-497
  • DOI: 10.1177/0309364616684164
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spatiotemporal parameters of 100-m sprint in different levels of sprinters with unilateral transtibial amputation. (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara, Satoru Hashizume, Yoshiyuki Kobayashi, Masaaki Mochimaru
  • 雑誌名: PLOSONE 巻: 11 号: 10 ページ: e0163712-e0163712
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0163712
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Normative spatiotemporal parameters during 100-m sprints in amputee sprinters using running-specific prostheses (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara, Wolfgang Potthast, Ralf Müller, Yoshiyuki Kobayashi, Thijs A Heldoorn, Masaaki Mochimaru
  • 雑誌名: Journal of Applied Biomechanics 巻: 32巻 号: 1 ページ: 93-96
  • DOI: 10.1123/jab.2014-0297
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Step frequency and step length of 200-m sprint in able-bodied and amputee sprinters (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara, Yoko Sano, Yoshiyuki Kobayashi, Thijs A Heldoorn, Masaaki Mochimaru
  • 雑誌名: International Journal of Sports Medicine 巻: 37巻 号: 02 ページ: 165-168
  • DOI: 10.1055/s-0035-1564171
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Ethnicity and spatiotemporal parameters of bilateral and unirateral transtibial amputees in a 100-m sprint (2016)
  • 著者名/発表者名: Hobara H, Hashizume S, Kobayashi Y, Usami Y, Mochimaru M
  • 雑誌名: SpringerPlus 巻: 5 号: 1 ページ: 343-343
  • DOI: 10.1186/s40064-016-1983-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Amputee Locomotion: Ground reaction forces during submaximal running with running-specific prostheses (2016)
  • 著者名/発表者名: Brian S Baum, Hiroaki Hobara, Yoon Hyuk Kim, Jae Kun Shim
  • 雑誌名: Journal of Applied Biomechanics 巻: in press
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Does side of amputation influence sprint performance in sprinters using running-specific prostheses? (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara, Wolfgang Potthast, Yoko Sano, Ralf Müller, Yoshiyuki Kobayashi, Thijs A Heldoorn, Masaaki Mochimaru
  • 雑誌名: SpringerPlus 巻: 4巻 号: 1
  • DOI: 10.1186/s40064-015-1470-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The fastest sprinter in 2068 has an artificial limb? (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara, Yoshiyuki Kobayashi, Thijs A Heldoorn, Masaaki Mochimaru
  • 雑誌名: Prosthetics and Orthotics International 巻: - 号: 6 ページ: 519-520
  • DOI: 10.1177/0309364614564026
  • 査読あり
• [学会発表] Latest researches on running-specific prostheses: Toward social implementations of biomechanics. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hobara H.
  • 学会等名: The 35th International Society of Biomechanics in Sport (ISBS2017), GER, 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] The limits of Paralympian performance (2017)
  • 著者名/発表者名: Hobara H.
  • 学会等名: Research findings of biomechanical studies. VISTA2017, CAN, 2017
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Joint moments of unilateral transfemoral amputees using running-specific prosthesis. (2017)
  • 著者名/発表者名: Namiki Y, Sano Y, Makimoto A, Hashizume S, Murai A, Kobayashi Y, Takemura H, Hobara H.
  • 学会等名: The 35th International Society of Biomechanics in Sport, GER, 2017.
  • 国際学会
• [学会発表] Step frequency and step length of 100-m sprint in Paralympic T42 sprinters. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hobara H, Hashizume S, Kobayashi Y.
  • 学会等名: International Society of Biomechanics XXVI Congress, AUS, 2017.
  • 国際学会
• [学会発表] Running-specific prostheses: Can amputees be the fastest sprinter on the earth? (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara
  • 学会等名: Korean Society of Biomechanics conference 2016
  • 発表場所: 釜山（韓国）
  • 年月日: 2016-12-02
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Longitudinal changes in spatiotemporal parameters of 100-m sprint: a case study (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara, Toshiki Kobayashi
  • 学会等名: Asian Prosthetic and Orthotic Scientific Meeting
  • 発表場所: ソウル（韓国）
  • 年月日: 2016-11-05
  • 国際学会
• [学会発表] Comparisons of spatiotemporal parameters of 100-m sprint among elite-, sub-elite and non-elite amputee sprinters (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara, Satoru Hashizume, Yoshiyuki Kobayashi, Masaaki Mochimaru
  • 学会等名: The 34th International Society of Biomechanics in Sport
  • 発表場所: 茨城県つくば市
  • 年月日: 2016-07-18
  • 国際学会
• [学会発表] Spatiotemporal variables of able-bodied and amputee sprinters in men’s 200-m sprint (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara, Yoko Sano, Yoshiyuk Kobayashi, Thijs A Heldoorn, Masaaki Mochimaru
  • 学会等名: International Society of Biomechanics XXV Congress
  • 国際学会
• [学会発表] Plantar loading in an amputee runner using running-specific prostheses with a rubber sole (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara, Yoko Sano, Yoshiyuk Kobayashi, Thijs A Heldoorn, Masaaki Mochimaru
  • 学会等名: Footwear Biomechanics Symposium
  • 国際学会
• [学会発表] Does side of amputation affect 200- and 400-m race time in sprinters using running-specific prostheses? (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara, Yoko Sano, Yoshiyuki Kobayashi, Thijs A Heldoorn, Masaaki Mochimaru
  • 学会等名: The 33th International Society of Biomechanics in Sport
  • 国際学会
• [学会発表] Interaction of step frequency and step length of 100-m sprint in amputee sprinters. (2014)
  • 著者名/発表者名: 17. Hiroaki Hobara, Yoko Sano, Yoshiyuki Kobayashi, Masaaki Mochimaru.
  • 学会等名: the 30th Scientific Meeting of the Japanese Society of Prosthetics and Orthotics
  • 発表場所: Okayama, JPN
  • 年月日: 2014-10-18
• [学会発表] Athletes with artificial leg(s): Gold medalists in future Olympics? (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara, Wolfgang Potthast, Ralf Müller, Yoshiyuki Kobayashi, Thijs A Heldoorn and Masaaki Mochimaru
  • 学会等名: The 5th Congress of Asian Society of Sport Biomechanics
  • 発表場所: TPE
  • 年月日: 2014-09-03
• [学会発表] Biomechanical characteristics of amputee sprinters using running-specific prostheses (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara
  • 学会等名: The 32nd International Society of Biomechanics in Sport
  • 発表場所: Tricity, USA
  • 年月日: 2014-07-14
  • 招待講演
• [学会発表] Sprint mechanics of able-bodied and amputee sprinters in men’s 100-m sprint. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara, Yoshiyuki Kobayashi, Masaaki Mochimaru.
  • 学会等名: The 7th World Congress of Biomechanics
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 2014-07-11
• [学会発表] Biomechanical analysis of running-specific prostheses (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Hobara
  • 学会等名: The 4th Congress of the International Foot nd Ankle Biomechanics Community
  • 発表場所: Busan, Korea
  • 年月日: 2014-04-11
  • 招待講演
• [備考] 研究者の所属研究機関Webページ
  • URL: http://www.dh.aist.go.jp/jp/members/hobara.php