| 講演名 | 2014-05-24 筋の骨上での回り込みを考慮した肩関節筋骨格モデルの改良 藤井 陽介, 林 豊彦, 田中 洋, 二宮 裕樹, 乾 浩明, 駒井 正彦, 信原 克哉, |
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| 抄録(和) | ヒトの肩関節の安定性は,骨性支持が少ないため,肩関節周辺の筋群の活動により機能分担されている.しかし,その詳しい活動様式についてはよくわかっていないが,筋電図分析が困難なことから,筋力推定にコンピュータ・シミュレーションが用いられてきた.われわれの肩関節筋骨格モデルは,次の3つのモデル1)骨モデル;2)筋モデル;2)上腕挙上運動モデルからなる.しかし,筋モデルは,起始部と停止部とを結ぶ複数の線分で表現されていたため,その一部が骨モデル内部に食い込むという問題があった.その解消を目的として,上腕骨を球と円柱で単純化し,筋モデルが骨モデルと接触するときは,その表面上を走行するように筋モデルを改良した.さらに,筋群のひとつである棘下筋のモデルを解剖学的により妥当なものに改良した.シミュレーション結果から,1)筋モデルの停止部の変更は活動パターンへの影響は少ないが,推定筋力には影響する;2)棘下筋の下部筋束は挙上後期でも活動し,運動全体で挙上トルクの発生に関与する,の2つが明らかとなった. |
| 抄録(英) | Stability of the glenohumeral joint of human beings is known to be achieved partly by the activities of the shoulder muscles. Their coordinative activities, however, have yet to be clarified. Then, computer simulations have been applied to the estimation of the muscle forces, due to the difficulty of electro-myographic analysis. Our musculoskeletal model of the shoulder consists of three different components as follows: 1) bone models; 2) muscle models; and 3) a movement model of the abduction. Because our previous muscle model is represented as line segments connecting the origin to the insertion, some of the segments have a problem of penetrating the bone models. In order to solve this problem, we improved our model into that in which the humerus model is simplified as a combination of a sphere and a cylinder, and the muscle models run along the surface of the bone models when the two models come into contact with each other. Additionally, the model of the infraspinatus, one of the shoulder muscles, was also improved into one more life-like in anatomy. Results of computer simulations demonstrated that 1) the effects of the positional change of the insertion on the muscle activities were slight; and 2) the posterior portion of the infraspinatus was activated even in the late phase of the abduction, affecting the generation of the abduction torque throughout the motion. |
| キーワード(和) | 肩 / 筋骨格モデル / コンピュータ・シミュレーション / 筋力推定 |
| キーワード(英) | shoulder / musculoskeletal model / computer simulation / estimation of muscle force |
| 資料番号 | MBE2014-5 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MBE |
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| 開催期間 | 2014/5/17(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | ME and Bio Cybernetics (MBE) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 筋の骨上での回り込みを考慮した肩関節筋骨格モデルの改良 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Improvement of a Musculoskeletal Model of the Shoulder in Consideration of the Muscular Overlap on the Bones |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 肩 / shoulder |
| キーワード(2)（和/英） | 筋骨格モデル / musculoskeletal model |
| キーワード(3)（和/英） | コンピュータ・シミュレーション / computer simulation |
| キーワード(4)（和/英） | 筋力推定 / estimation of muscle force |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 藤井 陽介 / Yousuke FUJII |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 新潟大学大学院自然科学研究科 Graduate School of Science and Technology, Niigata University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 林 豊彦 / Toyohiko HAYASHI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 新潟大学大学院自然科学研究科:新潟大学工学部福祉人間工学科 Graduate School of Science and Technology, Niigata University:Department of Biocybernetics, Faculty of Engineering, Niigata University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 田中 洋 / Hiroshi TANAKA |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 信原病院・バイオメカニクス研究所 Nobuhara Hospital and Institue of Biomechanics |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 二宮 裕樹 / Hiroki NINOMIYA |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 信原病院・バイオメカニクス研究所 Nobuhara Hospital and Institue of Biomechanics |
| 第 5 著者 氏名（和/英） | 乾 浩明 / Hiroaki INUI |
| 第 5 著者 所属（和/英） | 信原病院・バイオメカニクス研究所 Nobuhara Hospital and Institue of Biomechanics |
| 第 6 著者 氏名（和/英） | 駒井 正彦 / Masahiko KOMAI |
| 第 6 著者 所属（和/英） | 信原病院・バイオメカニクス研究所 Nobuhara Hospital and Institue of Biomechanics |
| 第 7 著者 氏名（和/英） | 信原 克哉 / Katsuya NOBUHARA |
| 第 7 著者 所属（和/英） | 信原病院・バイオメカニクス研究所 Nobuhara Hospital and Institue of Biomechanics |
| 発表年月日 | 2014-05-24 |
| 資料番号 | MBE2014-5 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | 51 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |