慶應義塾研究者情報データベース

経歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 1992年04月

  -

  1997年03月

  神戸大学工学部, 助手

• 1997年04月

  -

  1998年03月

  慶應義塾大学理工学部, 助手

• 1998年04月

  -

  2003年03月

  慶應義塾大学理工学部, 専任講師

• 2003年04月

  -

  2007年03月

  慶應義塾大学理工学部, 助教授

• 2007年04月

  -

  2011年03月

  慶應義塾大学理工学部, 准教授

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

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• 1987年03月

  慶應義塾大学, 理工学部, 計測工学科

  大学, 卒業

• 1989年03月

  慶應義塾大学, 理工学研究科, 計測工学専攻

  大学院, 修了, 修士

• 1992年03月

  慶應義塾大学, 理工学研究科, 生体医工学専攻

  大学院, 修了, 博士

学位 【 表示 ／ 非表示 】

学位 【 表示 ／ 非表示 】

• 博士（工学）, 慶應義塾大学, 1992年03月

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

• ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 計測工学

• ライフサイエンス / 生体医工学

• ライフサイエンス / 生体材料学

研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

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• 生体計測

• 筋電図

• 筋音図

研究テーマ 【 表示 ／ 非表示 】

研究テーマ 【 表示 ／ 非表示 】

• 床反力計測による筋と関節の粘弾性推定, 

  2017年04月

  -

  継続中

• 筋音図のシステム同定による解析, 

  2005年

  -

  継続中

著書 【 表示 ／ 非表示 】

著書 【 表示 ／ 非表示 】

• 筋肉研究最前線

  森谷　敏夫　他, NTS, 2019年09月,  ページ数： 310

  担当範囲: 第6章　第4節　押し込み反力計測による筋硬度評価法の検討,  担当ページ： 245-253

• 生体システム工学の基礎

  福岡 豊，内山 孝憲，野村 泰伸, コロナ社, 2015年04月

  担当範囲: 第4章

• 日本語LaTeX2eインストールキット

  中野賢，淺山和典，内山孝憲, アスキー, 1997年11月

  　概要を見る

  科学技術論文向け日本語組版ソフトウエア日本語LaTeX2eの解説書

論文 【 表示 ／ 非表示 】

論文 【 表示 ／ 非表示 】

• Gastrocnemius muscle natural frequencies estimated from electrically induced mechanomyogram and anterior-posterior torque

  Takanori Uchiyama, Ryosei Kashiwaba

  Advanced Biomedical Engineering 15   280 - 290 2026年04月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 筆頭著者, 責任著者, 査読有り

  • Access to Document (DOI)

• Foot-cooling effects on muscle and joint stiffnesses during quiet standing

  Takanori Uchiyama, Natsumi Kaneko

  Advanced Biomedical Engineering 14   235 - 240 2025年05月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 筆頭著者, 責任著者, 査読有り

  　概要を見る

  The purpose of this study was to clarify the effect of reducing somatosensory feedback by foot cooling on the medial gastrocnemius muscle. Using a system identification technique, we estimated the natural frequencies of the muscle and the ankle joint. The natural frequencies are proportional to the square root of the muscle and joint stiffnesses and indicate the frequency characteristics of quiet standing. We measured the center of pressure (COP) of eight young volunteers aged 22–24 years before and after foot-cooling by immersing the feet in water with ice. Electrical stimulation was applied to the medial gastrocnemius muscle, and electrically induced COP fluctuation was extracted using a Kalman filter and synchronously averaged based on the stimu-lation. The synchronously averaged COP fluctuation was considered an impulse response, and the transfer function was identified using a singular value decomposition method. The natural frequencies were estimated from the poles of the transfer functions. The natural frequencies of the muscle before foot cooling ranged from 1.96 to 3.09 Hz, and those after foot cooling decreased to a range of 1.40 to 2.19 Hz. There was a significant difference (p < 0.01) between the natural frequencies before and after foot cooling. The natural frequencies of the ankle joint tended to decrease after foot cooling, although the difference was not significant. The natural frequency of the medial gastrocnemius muscle decreased significantly when foot cooling reduced somatosen-sory feedback in the feet.

  • Access to Document (DOI)

• Estimation of ankle joint stiffness during quiet standing using only a force plate without perturbation

  Ryu Inoue, Takanori Uchiyama

  Advanced Biomedical Engineering 14   1 - 6 2025年01月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 最終著者, 査読有り

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  We investigated a system identification method for modeling the standing posture without external perturbation. Assuming that postural sway during quiet standing is caused by internal white noise, the method adopts an autocorrelation matrix consisting of body position and velocity parameters. We showed that the method can be applied to center-of-mass fluctuation measurement data. Since we used only a force plate to minimize the burden on the subjects, the velocity could not be measured directly. Therefore, we first demonstrated through simulation that ankle joint stiffness can be estimated by numerically deriving the velocity from the displacement. The velocity was calculated using the central difference approximation, and the ankle stiffness estimation error was obtained. The system identification method was then applied to the center-of-mass measurement data, and the ankle stiffness was estimated. Simulations showed that even when the velocity was calculated through numerical differentiation, the ankle joint stiffness could still be estimated with an accuracy of less than 1% error. The ankle stiffness estimated from the measured center of mass was slightly higher than the gravitational torque coefficient, but lower than that obtained in our previous electrical stimulation study (Uchiyama T: Adv Biomed Eng. 13, 223‒229, 2024). This suggests that the control method for ankle stiffness may depend on the presence or absence of external disturbances.

  • Access to Document (DOI)

• Modeling of electrically induced floor reaction torque during quiet standing and estimation of ankle joint stiffness

  Takanori Uchiyama

  Advanced Biomedical Engineering 13   223 - 229 2024年05月

  研究論文（学術雑誌）, 単著, 筆頭著者, 最終著者, 責任著者, 査読有り

  　概要を見る

  Standing posture is stabilized by a control mechanism involving the stiffness of the ankle joint. Ankle joint stiffness has previously been studied by measuring the electrically induced fluctuation of the center of pressure. However, the fluctuation is a complex output of a neuromuscular system and a measurement system, and its mechanism has therefore remained unclear. The purpose of this study was to construct a model of the process leading from electrical stimulation to floor reaction torque and to estimate net ankle joint stiffness. The model consisted of an inverted pendulum with a Hill-type muscle model and was described by a state equation that was solved using the Runge‒Kutta method. Some of the model parameters were derived from the physical characteristics of the participants. Unknown parameters were estimated using a nonlinear least squares method by comparing the model torque with the experimental torque. The experimental torque was well reproduced using the model. The stiffness of the ankle joint (passive and active) was 627–944 Nm/rad, which was able to stabilize the standing posture.

  • Access to Document (DOI)

• 筋長－張力関係の下行脚における静的位置制御機構の実験的・理論的構築　－力・位置制御における運動単位活動の計測と筋モデルを用いた解析－

  赤澤堅造,奥野竜平,内山孝憲

  バイオメカニズム 26   43 - 52 2023年07月

  研究論文（学術雑誌）, 共著, 最終著者, 査読有り

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

• 直立姿勢の神経制御解明を目指す足関節と下腿筋のスティフネス推定法の開発

  内山, 孝憲

  科学研究費補助金研究成果報告書 2021年

• 立位姿勢における筋の粘弾性の解明

  内山, 孝憲

  学事振興資金研究成果実績報告書 （慶應義塾大学）  2018年

• 筋音による歩行中の粘弾性調節機構の解明

  内山, 孝憲

  科学研究費補助金研究成果報告書 2017年

• 筋音によるヒトの運動時における粘弾性調節機構の解明

  内山, 孝憲

  科学研究費補助金研究成果報告書 2014年

• 多チャネル多軸筋音図によるヒトの運動制御における筋粘弾性調節機構の解析

  内山, 孝憲

  科学研究費補助金研究成果報告書 2011年

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総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

• 押し込み型の硬度計

  内山 孝憲/永岡 学

  バイオメカニズム学会誌 40 （ 2 ） 92 - 102 2016年05月

  記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）, 共著

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

• 静止立位における足関節左右方向の外部摂動を用いない弾性推定

  髙橋英太郎, 内山孝憲

  [国内会議]  日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会２０２５ （明治大学生田キャンパス） , 

  2025年11月

  , 

  口頭発表（一般）, 日本生体医工学会関東支部

• つま先立ちにおける足関節の弾性の推定

  洞口陸, 内山孝憲

  [国内会議]  日本生体医工学会関東支部若手研究者発表会２０２５ （明治大学生田キャンパス） , 

  2025年11月

  , 

  口頭発表（一般）, 日本生体医工学会関東支部

• Construction of dynamic muscle model using static relationship between electromyogram and contraction force

  K. Maeyama, T. Uchiyama

  [国内会議]  第64回日本生体医工学会大会 （福井） , 

  2025年06月

  , 

  ポスター発表

• Estimation of vascular viscoelastic properties by measuring photoelectric pulse waves at the finger and wrist

  T. Uchiyama, T. Goto

  [国内会議]  第64回日本生体医工学会大会 （福井） , 

  2025年06月

  , 

  ポスター発表

• Identification of a center-of-mass fluctuation system driven by internal noise during quiet standing

  Ryu Inoue, Takanori Uchiyama

  [国内会議]  生体医工学シンポジウム2024, 

  2024年09月

  , 

  ポスター発表

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

• 直立姿勢の神経制御解明を目指す足関節と下腿筋のスティフネス推定法の開発

  2019年04月

  -

  2022年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 内山　孝憲, 基盤研究（Ｃ）, 補助金,  研究代表者

• 筋音による歩行中の粘弾性調節機構の解明

  2015年04月

  -

  2018年03月

  文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 内山　孝憲, 基盤研究(C), 補助金,  研究代表者

Works 【 表示 ／ 非表示 】

Works 【 表示 ／ 非表示 】

• Source code of the ankle stiffness estimation from the center of pressure fluctuation measured with a force plate

  Takanori Uchiyama. Ryu Inoue

  J-STAGE Data, Japanese Society for Medical and Biological Engineering, 

  2025年04月

  -

  継続中

  , 

  ソフトウェア, 共同

  • Access to Document (DOI)

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

受賞 【 表示 ／ 非表示 】

• 2016年度計測自動制御学会著述賞

  福岡豊/内山孝憲/野村泰伸, 2016年09月, 公益社団法人計測自動制御学会, 生体システム工学の基礎

  受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

• 2016年度計測自動制御学会論文賞

  Takanori Uchiyama/Takahiro Tamura, 2016年09月, 公益社団法人計測自動制御学会, System Identification of Mechanomyogram at Various Levels of Motor Unit Recruitment

  受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

• 科学新聞賞

  内山 孝憲, 1998年05月

• 日本ME学会 論文賞阪本賞

  内山 孝憲, 1998年05月, 日本ME学会

• バイオメカニズム学会 奨励賞

  内山 孝憲, 1997年11月, バイオメカニズム学会

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

• デジタル基礎

  2026年度

• 物理情報工学実践研究活動Ａ

  2026年度

• 物理情報工学実験Ｃ

  2026年度

• 基礎理工学課題研究

  2026年度

• プレゼンテーション技法

  2026年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

担当経験のある授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

• 物理情報数学B

  慶應義塾

  2018年04月

  -

  2019年03月

  , 

  春学期, 講義, 専任

  線形代数

• 物理情報工学実験CD

  慶應義塾

  2018年04月

  -

  2019年03月

  , 

  秋学期, 実習・実験, 専任

• バイオシステム

  慶應義塾

  2018年04月

  -

  2019年03月

  , 

  秋学期, 講義

• 生体制御

  慶應義塾

  2018年04月

  -

  2019年03月

  , 

  春学期, 講義, 専任

• デジタル基礎

  慶應義塾

  2018年04月

  -

  2019年03月

  , 

  春学期, 講義, 専任

  論理回路

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社会活動 【 表示 ／ 非表示 】

社会活動 【 表示 ／ 非表示 】

• 医療機器センター

  2006年07月

  -

  2012年03月

所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

• 電子情報通信学会, 

  2006年11月

  -

  継続中

• IEEE, 

  1996年06月

  -

  継続中

• 電気学会, 

  1996年04月

  -

  継続中

• バイオメカニズム学会, 

  1995年05月

  -

  継続中

• 日本機械学会, 

  1994年06月

  -

  2021年12月

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

• 2026年09月

  生体医工学会シンポジウム2026副編集委員長, 日本生体医工学会

• 2018年04月

  -

  継続中

  評議員, バイオメカニズム学会

• 2018年03月

  -

  2021年02月

  論文集委員会委員, 計測自動制御学会

• 2017年04月

  -

  2018年03月

  編集委員会副委員長, バイオメカニズム学会

• 2016年09月

  -

  継続中

  編集委員会委員, 日本生体医工学会

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