2016 Fiscal Year Annual Research Report
ＭＲＩ画像解析と骨格運動計測を融合した次世代モーションキャプチャシステムの確立
| Project/Area Number |
15J05438
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
近田 彰治 大阪大学, 医学系研究科, 特別研究員(PD)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-24 – 2018-03-31
|
| Keywords | バイオメカニクス / 肩 / 肩甲骨 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
平成27年度に実施した「MRI画像解析システムと骨格運動計測システムの同時計測による肩甲骨の位置・方位計測誤差の特定」に関する実験では健常成人男性20名を対象として，MR装置内で上肢を様々な姿勢で保持した際の3次元的な肩甲骨の姿勢と肩峰の皮膚上に貼付された骨格計測システムのセンサを模したマーカの位置計測を行った．平成28年度は，皮膚上に貼付されたマーカが肩甲骨に対してずれていく方向（並進と回転）について詳細な解析を行った．その結果，皮膚上に貼付したマーカが被験者や上肢の姿勢に関わらず，肩甲骨に対して高い確率でずれていく方向が明らかとなった．また，骨に対して皮膚上のマーカがずれていく様子を可視化することで，皮膚動揺に起因する誤差の傾向を視覚的に認識することが可能となった．
本研究の当初の計画では，各個人の形態学的特徴を有する骨と関節モデルのみをMRI画像を用いて計算機内に3次元構築する予定であった．しかし，医用画像解析に関する共同研究を開始し，MRIに含まれるノイズを低減する後処理技術等を用いることで，筋を含めた軟組織についても3次元構築する道筋がたてられたため，各個人の形態学的特徴を有する筋骨格モデルを計算機内に3次元構築することを目的とした．平成27年度に実施した実験で用いた骨関節領域に適したMRIの撮像方法では軟組織の判別性能が十分でないことが分かったため，軟組織のコントラストが明瞭になる撮像方法の検討を行った．その結果，軟組織に適した撮像方法を決定することができ，従来の骨関節領域に適した撮像方法と併用することで，MRI画像解析から精密な筋骨格モデルが計算機内に3次元構築できることが確認された．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り，MRI画像解析システムと骨格運動計測システムの同時計測による肩甲骨の位置・方位計測誤差の特定に関する実験の詳細なデータ解析と論文執筆を行い，学術誌への投稿準備に至っている．また，当初はMRI画像解析による骨・関節の3次元モデルの構築を予定していたが，共同研究によって医用画像処理技術を導入することができ，筋も含めた各個人の形態的特徴を有した3次元筋骨格モデルをMRI画像解析から構築することができたため．
|
| Strategy for Future Research Activity |
皮膚上に貼付されたマーカが，肩甲骨に対して高い確率でずれていく方向が明らかとなった為，このデータを用いた統計的な補正（真の肩甲骨の位置・向きの予測）に取り組む．MRI画像解析から得られる各個人の形態的特徴を有した「筋骨格モデル」，骨格運動計測によって得られる「運動の実測データ」，「統計的誤差補正モデル」を統合することにより，「スポーツパフォーマンスにおける各個人の3次元的な骨関節動態を詳細に分析することが可能なモーションキャプチャシステムの確立」という本研究課題の目的を達成する．データ解析手法の確立とともに，投球動作やテニスのサーブ動作といったスポーツパフォーマンスの実測データの蓄積を進めていく．
|
Research Products
(3 results)
