Kinetics of shoulder girdle during baseball pitching using musculoskeletal model

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 16K12997
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 松尾 知之 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (00209503)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: スポーツ科学 / 生物・生体工学 / 運動制御 / スポーツ医学

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、投球中の肩甲骨動態を推定することを目的に実施した。まず、肩甲骨表皮部に56個のマッピングマーカー、肩峰部に3個のマーカーを取り付けたマーカークラスターを貼付することによって、それらから得られる情報や、鎖骨あるいは上腕の運動から肩甲骨の位置や向きを推定する数式モデルを作成した。このセッションでは、成人男性17名を対象に、右上肢の肢位が異なる15種類の静的姿勢時の肩甲骨特徴点（肩峰角、肩甲棘内縁交差部、肩甲骨下角）を触診および触診位置検出器によって同定した。そして、それらの位置やそれから求めた肩甲骨の向きを従属変数とし、身体特徴点に多数貼付した反射マーカーの情報を独立変数とした重回帰分析を行うことによって、肩甲骨の位置や向きを推定する数式モデルを作成した。モデルの一致度を検討した結果、中等度以上の精度を示した。また、マッピングマーカーとマーカークラスターの併用によって、劇的とはいえないものの、ある程度の精度向上が認められた。肩甲骨前後傾斜に比較して、上下回旋および内外転の精度が高い傾向を示した。
次に、この数式モデルを投球に適用した。大学野球投手21名を対象に、マッピングマーカーやマーカークラスターを含め、身体各部位に多数の反射マーカーを貼付し、投球中のマーカー位置をモーションキャプチャーシステムで計測した。投球に先立って、数種類の静的姿勢時の肩甲骨特徴点の位置を上記同様に計測するとともに、モーションキャプチャーシステムによりマーカー位置を計測することによって、推定精度の検証を行った。投球中、ストライド期の肩関節外転に伴い、肩甲骨は上方回旋し、その後の肩関節外旋に伴い、肩甲骨は後方傾斜する。リリース直前からの肩関節の水平内転に伴い、肩甲骨は外転することが確認できた。