東海スポーツ傷害研究会会誌：Vol.33（Dec.2015）

高校野球投手に対する投球フォーム指導前後の変化－ 3 次元動作解析装置による分析－
三浦祐揮

飯田博己

愛知医科大学病院

中路隼人

愛知医科大学岩堀裕介

リハビリテーション部

岩本

尾関圭子

田中拓哉

整形外科学教室

国際武道大学神事

愛知医科大学

賢

梶田幸宏
体育学部

努

リハビリテーション科

木村伸也

った．なお対象者，保護者及び指導者に研究の趣旨・【はじめに】
不良な投球フォームは，投球障害を発生する一要因として認識されている．
「肘下がり」および「早い方法を十分に説明し，承諾を得て実施した．
2）データ収集

体の開き」は，一般的に不良とされている投球フォ撮影手順は，十分なウォーミングアップを行わせたームの代表的なものであり ，これらを改善するため後，硬式球を 5 ｍ先のネットに向かって全力の投球フに投球フォーム指導が行われている．

ォームを 5 球撮影し，専門家による投球フォーム指導１）

投球フォーム指導の効果について，関節角度や角速度などの運動学的指標の変化を評価・検証した報告を約 1 時間実施（並進運動時の軸脚下肢の使い方を中心に指導）した直後にもう一度 5 球撮影した．
投球動作の計測には光学式 3 次元モーションキャはあるが，関節力や関節トルクなどの動力

２）３）学的指標の変化は明らかにされていない．

プチャシステムVicon MX (Oxford Metrics Inc.) をそのため，投球フォームが改善すると，関節にか使用した．撮影は太陽光の影響を防ぐため，すべてかるストレスは減少するという仮説のもと , 第 39 回屋内にて行った．赤外線反射マーカは，国際バイオメ

日本整形外科スポーツ医学会学術集会で専門家のカニクス学会が推奨 4) するマーカ貼付位置を参考に投投球フォーム指導による動力学的指標の変化を検証

球側の肩・肘・手関節・手指の身体セグメント座標系する試みがなされた．今回，ここで得られたデータと関節座標系を定義するための身体的特徴点 13 箇所

から投球フォーム指導前後の運動学的・動力学的指（頚切痕，剣状突起，第 7 頚椎棘突起，第 8 胸椎標の変化を検討したので報告する．

棘突起，肩峰，肩関節前部，肩関節後部，上腕骨内側上顆，上腕骨外側上顆，橈骨茎状突起，尺骨【症例と方法】

茎状突起，第 3 中手骨遠位，第 3 末節骨遠位）と1）症例した（図 1）．ボールは 4 箇所とした．記録には専用カ

症例は県内強豪校の硬式高校野球投手で，年齢メラ（MX+ シリーズ）を 12 台使用し，サンプリング

は 18 歳，身長 181cm，体重 68kg，野 球歴 10 年

周波数は 1000Hz に設定した．角度の算出は記録しで右投げである．既往歴として投球による internal

たマーカの位置をもとに中村らの方法 5) に従った．体

impingement に対する保存的治療，および右肘内幹に対する上腕の角度を肩関節の角度，カメラ座標

側側副靭帯 (MCL) 損傷に対して靭帯再建術を受け系に対する胸部の角度を体幹の角度とした．いずれもている．撮影時は疼痛なく全力投球できる状態であ体節間をボール＆ソケットジョイントと仮定した．

Key words：投球動作 (pitching motion) , フォーム指導 (form guidance) ,三次元動作解析 (three-dimensional analysis)

肩関節後部，上腕骨内側上顆，上腕骨外側上顆，橈骨茎状突起，尺骨茎状突起，第 3 中手骨遠位，第 3 末節骨位)とした（図 1）．ボールは 4 箇所とした．記録には専用カメラ(MX+シリーズ)を 12 台使用し，サンプリング波数は 1000Hz に設定した．角度の算出は記録したマーカの位置をもとに中村らの方法 5)に従った．体幹に対東海スポーツ傷害研究会会誌：Vol.33（Dec.2015）
る上腕の角度を肩関節の角度，カメラ座標系に対する胸部の角度を体幹の角度とした．いずれも体節間をボー＆ソケットジョイントと仮定した．

3）評価項目
身体部位の関節角度についてはボール・リリース（以下，BR）時の肩外転・水平内転，体幹左回旋角度を，関節の角速度については加速期最大値の肩内旋，肘伸展，体幹左回旋角速度を測定した．球速について
はボールの初速度（合成速度）を，動力学的指標としては肩関節最大外旋位（以下，MER）時の肩内旋トルク・肘外反トルク，BR 時の肩前方関節力を測定した．

図１

指導前後の各データの比較には，Wilcoxon の符

反射マーカ貼付位置

図１: 反射マーカ貼付位置

号付き順位検定を有意水準 5％未満として用いた．
頚切痕，剣状突起，第8 胸椎棘突起，肩峰，肩関節前部，肩関節後部，上腕骨内側上顆
頚切痕，剣状突起，第7 頚椎棘突起，第78頚椎棘突起，第胸椎棘突起，肩峰，肩関節前部，肩関節後部，上腕骨内側上顆，上腕骨外側

上腕骨外側上顆，橈骨茎状突起，尺骨茎状突起，第 3 中手骨遠位，第 3 末節骨遠位の 13 箇所

上顆，橈骨茎状突起，尺骨茎状突起，第 3 中手骨遠位，第 3※ 13 ○は背面を表す
末節骨遠位の箇所※○は背面を表す

３）評価項目

身体部位の関節角度についてはボール・リリース（以下，BR）時の肩外転・水平内転，体幹左回旋角度を，節の角速度については加速期最大値の肩内旋，肘伸展，体幹左回旋角速度を測定した．球速についてはボール初速度（合成速度）を，動力学的指標としては肩関節最大外旋位(以下，MER)時の肩内旋トルク・肘外反トルクBR 時の肩前方関節力を測定した．
指導前後の各データの比較には，Wilcoxon の符号付き順位検定を有意水準 5％未満として用いた．

投球フォーム指導前後の角度
図２:図２
投球フォーム指導前後の角度

MER：肩関節最大外旋位，BR1：指導前BR，BR2：指導後BR
MER：肩関節最大外旋位，BR1：指導前
BR，BR2：指導後BR
図２ 投球フォーム指導前後の角度
横軸：MER を１とした．
横軸：MER を１とした．
MER：肩関節最大外旋位，BR1：指導前 BR，BR2：指導後 BR

横軸：MER を１とした．

図３

投球フォーム指導前後の角速度

図３
投球フォーム指導前後の角速度
図３:
投球フォーム指導前後の角速度

東海スポーツ傷害研究会会誌：Vol.33（Dec.2015）
図３

投球フォーム指導前後の角速度

図４: 投球フォーム指導前後の動力学的指標
図４
投球フォーム指導前後の動力学的指標【結果】
投球フォーム指導前後の値（平均値 ± 標準偏差）であった（図４）．動力学的指標は，指導後にすべて有意に増大した．

を示す（表１）．
1）体幹・上肢の角度【考察】

BR 時における各計測角度は，体幹左回旋が指導

今回，専門家による指導前後の投球フォームを三前 26.0±1.2°，指導後 29.6±0.6°，肩水平内転が指次元動作解析装置を用いて分析した． その結果，

導前 13.5±1.9°，指導後 8.6±1.9°，肩外転が指導前

運動学的指標の変化については，指導後に , 肩外転88.7±2.3°，指導後 94.7±1.3° であった．体幹・上肢角度が有意に増大し，肘下がりに改善がみられた．の角度について，指導後に肩水平内転は有意に減少，さらに，指導後は投球毎のばらつきが減少しており，肩外転は有意に増大したが，体幹左回旋は有意差を投球フォームが安定したと考えられる．また，BR 時

認めなかった（図２）．の体幹左回旋が指導後に高値傾向を示し，肩水平2）体幹・上肢の角速度内転角度が有意に減少した．坂田ら５）は Stride 相

加速期における各計測角度は，体幹左回旋が指導での身体の開きは早期の体幹回旋終了を招くため，

前 497.6±32.5 deg/sec，指導 後 583.5±39.2 deg/

リリース時の肩水平内転角度を著しく増加させる報告

sec，肩内旋が指導前 3672.7±276.2 deg/sec，指している．本症例において，BR 時の体幹回旋がよ

導 後 5072.4±153.4 deg/sec， 肘 伸 展 は 指 導 前り大きく生じたことや，水平内転が減少したことから，1953.0±74.1 deg/sec， 指 導 後 2256.0±72.8 deg/

早い身体の開きが矯正され，体幹と上肢の連動がsec であった（図３）．体幹・上肢の角速度は，指導改善したと推察される．また，加速期の体幹左回旋・後にすべて有意に増大した．

肩内旋・肘伸展角速度は有意に増大した．宮西ら７）3）球速は BR 時の体幹左回旋・肩内旋・肘伸展・手関節掌球速は指導前 26.6±1.2 ｍ /ｓ，指導後 29.6±0.6

屈運動がボールの合成速度に貢献していると報告しｍ /ｓであり，指導後に有意に増加した．ている．本症例においても，各角速度の増加は球速

4）動力学的指標の増加に影響したと考えられる．

MER 時の肩内旋トルクが 指導前 53.4±6.0Nm，一方，動力学的指標の変化については，すべての指導後 79.6±4.2Nm・肘伸展トルクが指導前 50.9±

動力学的指標が投球フォーム指導後に有意に増大し5.9Nm，指導後 75.3±4.1Nm，BR 時の肩前方関節た．松尾ら８）は，肘外反トルクや肩の関節力は球速

力が指導前 -219.0±89.9N，指導後 -400.3±39.6Nと正の相関があるとしている．Werner ９）らは，肘障東海スポーツ傷害研究会会誌：Vol.33（Dec.2015）*

表１：投球フォーム指導前後の値と指導後の変化

ｐ≺0.05

表１ 投球フォーム指導前後の値と指導後の変化

害を起こした投手の方が球速が速いと報告している．
本症例の動力学的指標の増大にも，球速の上昇が影響していると考えられる．
投球フォーム指導の効果として，関節への動的スト【結論】
今回，専門家による投球フォーム指導を行い，指導前後の投球フォームを三次元動作解析装置を用いて分析した．

レス軽減や球速の上昇が期待される．本症例では投投球フォームは改善したが，球速が増したため，球フォームの短期的な指導によって，投球フォーム肩肘への動的ストレスとしての動力学的指標は増大しに改善はみられたが，関節への動的ストレスは増大た．

した．球速の上昇に伴う関節への動的ストレスの増大が必然的であるならば，その程度は最小限である

謝辞：本論文は，第 39 回日本整形外科スポーツ医ことが望ましく，それが投球フォーム指導の意義と言学会学術集会ワークショップで行われたデータをまえる．今後，この点についてさらに検証していく必要とめたものである．この研究を進めるにあたり，素晴がある．

らしい機会を与えてくださった，大会長である大塚隆

本研究の限界は，症例数が 1 名のみということや，

信教授（名古屋市立大学大学院医学研究科整形外肩甲骨や下肢の評価が行われていないことである．

科）に厚く御礼申し上げます．また，選手に対するそのため，すべての選手に当てはまるかどうかは確

投球フォーム指導にご協力いただいた前田健氏およ

認できていないため結果の解釈には注意が必要であび BCS ベースボールパフォーマンスのスタッフに深くる．今後，症例数を増やすこと，肩甲骨と股関節を感謝いたします．そして，前日からのセッティングな含む下肢の運動学的指標を含めた検討も行っていきども含めワークショップの運営にご尽力いただいたイたい．

ンターリハ株式会社の皆様に深く御礼申し上げます．

東海スポーツ傷害研究会会誌：Vol.33（Dec.2015）【参考文献】
1）岩堀裕介．成長期における上肢スポーツ障害の特徴と治療．山口光國編．Skill-up リハビリテーション＆リコンディショニング投球障害のリハビ
リテーションとリコンディショニング．東京：文光堂；
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8）信原克哉．肩 その機能と臨床．第４版．東京：医学書院；2012．307．
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10）松尾知之：競技復帰のための投球フォーム―指導者の経験知とバイオメカニクス研究の融合点から探る，臨床スポーツ医学 2012；29：313319．
11）Werner，S．L．et al．Relationships
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Shoulder Elbow Surg2008；17：905-908．