• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2021 年度 実績報告書

姿勢動揺特性に着目した膝前十字靭帯損傷のリスク予測基盤の確立

研究課題

研究課題/領域番号 19K11491
研究機関大阪大学

研究代表者

小笠原 一生  大阪大学, 医学系研究科, 助教 (70443249)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード姿勢動揺 / 前十字靭帯 / 予防 / バイオメカニクス / 加速度センサ / 判別
研究実績の概要

膝前十字靭帯(ACL)損傷は重篤なスポーツ外傷であり、本邦においても頻度高く発生している。ACL損傷は適切な予防トレーニングによってある程度予防できると報告されているが、予防効率を高めるためには、ハイリスクな選手を事前に特定するスクリーニング手段の確立が望まれる。 本研究の目的は、個人ごとの姿勢動揺の特徴に基づいたACL損傷リスクの予測基盤を確立させることであった。これを達成するため小型ウェアラブル加速度センサによる姿勢動揺の定量化と、ACL損傷の性質を踏まえて最適化された機械学習法を組み合わせた独自手法によってACL損傷者に共通する姿勢動揺の特徴量を前向き的に同定し、個人の危険度を判別できるリスク予測技術の確立に取り組んだ。主たる成果としては、当グループが開発した「片脚ドロップ着地テスト(20cmの台から前方に接地した床反力計上に片脚でジャンプ着地し姿勢を保つテスト)」を用い、研究期間を通じて1097名のアスリートの姿勢動揺データを取得し、大規模なデータベースを構築できた。さらに、床反力データと並行して膝部に取り付けた小型ウェアラブル加速度センサからのデータも取得した。
2020年度以降は新型コロナ感染症のためにデータ計測がほぼ中止となり、さらにスポーツ活動が大きく制限されたことから新規なACL損傷の発生が極めて少なかったため、リスクある姿勢動揺特徴量を学習するためのデータサンプルが不足し、研究計画の変更を余儀なくされた。他方で、2020年度に本研究で取り組んだ小型ウェアラブル加速度センサによる関節動揺の評価法(計測と解析方法)については特許申請を行った。また、本研究で確立した姿勢動揺に着目した下肢外傷リスク評価は、現場実装として、東京オリパラ大会に出場した日本代表女子ハンドボールチームを始めとするトップ選手に活用され、スポーツにおける安全環境づくりに貢献した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (7件) (うちオープンアクセス 3件、 査読あり 5件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Exploring Pre-Impact Landing Kinematics Associated with Increase and Decrease in the Anterior Cruciate Ligament Injury Risk2022

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi Kaito、Ogasawara Issei、Suzuki Yasuyuki、Nakata Ken、Nomura Taishin
    • 雑誌名

      SSRN Electronic Journal

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.2139/ssrn.4066398

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of the foot-strike pattern on the sagittal plane knee kinetics and kinematics during the early phase of cutting movements2022

    • 著者名/発表者名
      Uno Yuki、Ogasawara Issei、Konda Shoji、Wakabayashi Kaito、Miyakawa Motoi、Nambo Megumi、Umegaki Kaho、Cheng Haotian、Hashizume Ken、Nakata Ken
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanics

      巻: 136 ページ: 111056~111056

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2022.111056

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Rearfoot Strikes on the Hip and Knee Rotational Kinetic Chain During the Early Phase of Cutting in Female Athletes2021

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara Issei、Shimokochi Yohei、Konda Shoji、Mae Tatsuo、Nakata Ken
    • 雑誌名

      Sports Medicine - Open

      巻: 7 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s40798-021-00368-w

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Causal relationships between immediate pre-impact kinematics and post-impact kinetics during drop landing using a simple three dimensional multibody model2021

    • 著者名/発表者名
      Wakabayashi Kaito、Ogasawara Issei、Suzuki Yasuyuki、Nakata Ken、Nomura Taishin
    • 雑誌名

      Journal of Biomechanics

      巻: 116 ページ: 110211~110211

    • DOI

      10.1016/j.jbiomech.2020.110211

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Successful Reboot of High-Performance Sporting Activities by Japanese National Women’s Handball Team in Tokyo, 2020 during the COVID-19 Pandemic: An Initiative Using the Japan Sports?Cyber Physical System (JS?CPS) of the Sports Research Innovation Project (SRIP)2021

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara Issei、Hamaguchi Shigeto、Hasegawa Ryosuke、Akeda Yukihiro、Ota Naoki、Revankar Gajanan S.、Konda Shoji、Taguchi Takashi、Takanouchi Toshiya、Imoto Kojiro、Okimoto Nobukazu、Sakuma Katsuhiko、Uchiyama Akira、Yamasaki Keita、Higashino Teruo、Tomono Kazunori、Nakata Ken
    • 雑誌名

      International Journal of Environmental Research and Public Health

      巻: 18 ページ: 9865~9865

    • DOI

      10.3390/ijerph18189865

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 機械学習によるスポーツ外傷予測、予防の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      小笠原一生
    • 雑誌名

      体育の科学

      巻: 71 ページ: 778-784

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ウェアラブル慣性センサーを用いた運動解析2021

    • 著者名/発表者名
      小笠原一生, 近田彰治, 中田研
    • 雑誌名

      整形・災害外科

      巻: 64 ページ: 535-545

  • [学会発表] Free Moment Resists The Knee Rotational Loading By Ground Reaction Force In Early Stance Phase Of Cutting Maneuver2022

    • 著者名/発表者名
      Issei Ogasawara
    • 学会等名
      American College of Sports Medicine
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2022-12-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi