ダイナミックな上肢・体幹運動における肩関節とその周囲筋群の役割の解明

阐明肩关节及其周围肌肉群在动态上肢和躯干运动中的作用

• 批准号: 22KJ2991
• 负责人: 相見 貴行
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Doshisha University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ2991/
• 关键词: 胸鎖関節; 後方回旋; 肩鎖関節; 筋骨格モデル; 筋骨格シミュレーション; 肩鎖靭帯; 烏口鎖骨靭帯; 鎖骨; モーションキャプチャ; MRI; サーフェスマッピング; 無侵襲計測

2022年度は胸鎖関節後方回旋の無侵襲推定法として、まず2021年度から取り組んできた多数の体表マーカで計測した体表形状を利用した方法（手法1）の開発を継続し、ゴールドスタンダードとしてMRI撮影により計測した胸鎖関節後方回旋と比較することで、推定法の妥当性を検証した。しかしながら予備的な検討の段階で、いくつかの姿勢において、軟組織の変形が大きく骨の運動の推定が困難であると判明した。そこで方針を転換し、最適化手法を用いて、上腕骨と肩甲骨の姿勢に鎖骨の姿勢を最適化することで、胸鎖関節後方回旋を推定する手法（手法2）を開発した。手法2で推定した胸鎖関節後方回旋をMRI撮影による計測と比較した結果、手法2は従来の手法と比較して高い妥当性を有することが分かった。したがって手法2により、軟組織変形の影響を受けず、かつ無侵襲で、胸鎖関節後方回旋を妥当に推定することが可能となった。この成果の一部はバイオメカニズム学会で発表したほか、国際誌に学術論文を投稿し、改訂手続きを進めている。さらに開発した胸鎖関節後方回旋推定法をモーションキャプチャ計測に応用し、鎖骨・肩甲骨の運動を正確にモデル化した筋骨格シミュレーション手法の開発に取り組んできた。鎖骨・肩甲骨運動を正確に考慮することで、筋張力の高精度な推定や、これまで困難であった肩鎖関節周りの靭帯への作用力の推定が可能となる。2022年度は筋骨格モデルの構築、筋張力・靭帯張力の推定手順の確認、シミュレーションスクリプトの作成、妥当性評価手法の検討を行った。現在、筋電図との比較によりこの手法の筋張力推定の妥当性を評価している最中である。2022年度中に2名の対象者での評価を終え、その内容を2023年度の国際会議に発表を申し込み承認を得た。引き続き対象者を増やして評価を行い、手法の妥当性を明らかにして、学術論文として国際誌に投稿する予定である。

2022年度，我们将继续开发一种方法（方法1），该方法使用自2021年度以来我们一直在研究的大量体表标记测量的体表形状，作为胸锁关节后旋的非侵入性估计方法。通过与MRI成像测量的胸锁关节后旋度进行比较，验证了该估计方法的有效性。但在初步研究阶段发现，在某些姿势下，软组织变形较大，难以估计骨运动。因此，我们改变了方法，开发了一种方法（方法2），通过根据肱骨和肩胛骨的姿势优化锁骨的姿势，使用优化方法来估计胸锁关节的后旋转。通过将方法2估计的胸锁关节后旋与MRI成像测量的胸锁关节后旋进行比较，发现方法2比传统方法具有更高的有效性。因此，通过方法2，可以不受软组织变形影响、非侵入性地合理估计胸锁关节后旋。除了在日本生物力学学会展示部分成果外，一篇学术论文已提交给国际期刊，修订程序正在进行中。我们还将开发的胸锁关节后旋估计方法应用于运动捕捉测量，开发了一种肌肉骨骼模拟方法，可以准确模拟锁骨和肩胛骨的运动。通过准确地考虑锁骨和肩胛骨的运动，可以高精度地估计肌肉张力和作用在肩锁关节周围韧带上的力，这在以前是很困难的。 2022年度，我们构建了肌肉骨骼模型，确认了肌肉张力和韧带张力的推算程序，制作了模拟脚本，并研究了有效性评估方法。我们目前正在通过与肌电图比较来评估这种估计肌肉张力的方法的有效性。我们于2022年完成了两名参与者的评估，并申请在2023年的国际会议上展示结果并获得批准。我们计划通过增加受试者数量、阐明方法的有效性并将其作为学术论文提交给国际期刊来继续评估结果。

项目成果

サーフェスマッピング法を用いた鎖骨後方回旋の推定

使用表面映射法估计锁骨后旋转

• 发表时间: 2022
• 作者: 相見貴行;中村康雄;相見貴行
• 通讯作者: 相見貴行

胸鎖関節後方回旋の無侵襲推定法の開発およびMRIを用いた精度評価

胸锁关节后旋无创估计方法的开发及MRI精度评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 相見貴行;中村康雄
• 通讯作者: 中村康雄