2022 年度研究成果報告書

カーボンナノチューブセンサーを用いた大規模ACL損傷リスク評価システムの開発

研究課題

PDF

研究課題/領域番号	17K17913
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	スポーツ科学リハビリテーション科学・福祉工学
研究機関	広島大学
研究代表者	平田和彦広島大学, 病院診療支援部, 部門長 (10423352)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2023-03-31
キーワード	膝前十字靭帯損傷 / カーボンナノチューブ / 膝関節外反
研究成果の概要	ACL損傷リスク評価システムの開発に向けて、測定精度が高くかつ動作の制限の少ないシステムが必要である。我々はストレッチセンサを用いた膝関節角度測定デバイス作成と精度検証を行った。得られた値より、膝関節屈曲角度・外反角度の推定を行った。膝関節屈曲・外反角度について、線形回帰分析によって算出した予測値と画像解析によって算出した正解値を相関係数と平均絶対誤差（MAE）で比較した。結果として膝関節外反角度について、正解値に予測値の相関は認められなかった。膝関節外反時のストレッチセンサ値の変化が微小であった事が原因と考えられ、ストレッチセンサのみでの膝関節外反運動の検出は困難であることが確認できた。
自由記述の分野	リハビリテーション
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、CNTセンサー単独での精度の高いACL損傷リスク評価システムの構築は困難であった。CNTセンサーのみでの膝関節外反運動の検出は困難と考え、今後は加速度センサ、曲げセンサなど他のセンサとの組み合わせにて推定値の精度を向上させる取り組みを継続していけば、より精度の高いACL損傷リスク評価システムの構築が可能となると思われる。このシステムが構築できれば、スポーツ現場においてウェアラブルなACL損傷リスク評価が可能となり、ACL損傷リスクのある選手のスクリーニングができる、またACL再建術後のリハビリテーションも安全に行う事が可能となり、早期復帰へ貢献できる可能性がある。