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研究題目
3Dセンサを用いた膝前十字靭帯損傷診断に関する研究
研究の目的について
スポーツ中で一番怪我をしやすいといわれている膝の靭帯は前十字靭帯(ACL:Anterior Cruciate Ligament)といわれています。現在、複数のカメラを使った動作解析システムである光学的モーションキャプチャーシステム(Vicon、Optitrack等)を用いて、このACL損傷を予防する手段が研究されていますが、装置の規模が大きい、高価であるといった問題があります。この研究室ではこの大規模な測定装置を使用せずに小型軽量な3Dセンサを用いて膝動作解析を行いACL損傷予防をより簡単に行おうという研究をしています。

研究の内容
ACL損傷予防に用いられる「膝動作解析」は、大腿骨と脛骨の成す角を分析することで行います。 現在分析している運動は、ドロップジャンプ着地時の膝動作です。 ドロップジャンプ着地中はACLに多くの負荷がかかっていると言われており、特に大腿骨・脛骨の成す外反角にその影響が現れます。 実験では大腿部と下腿部に取り付けた3Dセンサ姿勢を3Dの角速度および加速度から推定し、二つのセンサの相対関係から脛骨と大腿骨の動作解析を行います。3Dセンサを用いた膝動作解析の開発は、実際の膝や膝モデルへ取り付けたセンサの推定角度、光学的モーションキャプチャを用いた実測角度の比較から、3Dセンサによる膝の屈曲伸展、内外反、内外旋の推定精度解析を行います。
膝動作解析
将来の展望
臨床現場(病院、リハビリテーションセンターなど)での使用

弘前大学大学院理工学研究科2年
吉田 嶺

PreOp Anterior Cruciate Ligament Patient Education