hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電気制御量子ドットを使った光子―電子スピン相互量子状態変換の研究

4.電気的に制御された単一電子スピン状態から単一光子偏光状態への量子状態変換:電子スピンから光子偏光へコヒーレントに再結合させるため、p型領域からエネルギーが低い重い正孔のスピンの重ね合わせ状態の注入が必要であり、これは1.で実現した(110)基板を用いることで可能であることを検討した。本研究では、変換された量子状態やもつれ相関の実証には、信頼性の高いデータを効率よく多数測定して統計的処理をすることが必須で、そのためには量子状態変換の高能率化と光照射時の量子ドットの安定性を改善した新しい量子ドットを開発することが重要な課題の一つであり、励起効率が高い(110)GaAs量子ドットを実現し、アンドープ量子井戸基板を用いた2次元電子・2次元正孔系のゲート誘起型素子のプロセスをほぼ確立できたことは大きな進展である。後者についてはまだキャリアをゲート電圧で誘起することまで実現できていないが、原因にもめどが立っており、次年度早期に解決することを予定している。最終目標の単一電子スピンから単一光子偏光へのコヒーレントな変換では、p型領域からエネルギーが低い重い正孔のスピンの重ね合わせ状態を注入が必要であり、これは(110)基板を用いることで可能であることを着想した。これは研究室で(110)量子井戸を使った量子ドットの形成に平成29年度に成功した実績を受けて達成した成果で、当初の計画よりも早く、この課題について研究の方針を決定することにつながった。また強磁性/ゲルマニウムスピンバルブ素子において,スピン蓄積信号の高感度検出を実現するための界面設計(抵抗値の最適化)を行うことができたことは。今後の研究の指針となる。また本研究の主舞台となる希釈冷凍機と発光測定用分光器と検出器を速やかに導入し、必要な実験装置や実験環境が整いつつあり、順調に進展している。大岩は、東京大学との共同研究で、単一電荷検出により直線偏光単一光子から単一電子スピンへの重ね合わせ変換を実現し、理論提案された励起方法により量子状態転写が実現できる証拠をつかんだ。その実証のため、マイクロ波電子スピン操作を組み合わせ、転写されたスピン状態のトモグラフィーを行う実験のセットアップを構築した。大岩と藤田は、スピン状態トモグラフィーのような高度な実験のために、長時間光照射を行ってもキャリアの永続的な蓄積により量子ドットの状態が変化しないよう、ドーパントを添加しないアンドープ量子井戸にゲート電圧で2次元電子を誘起することに成功し、光照射を行って量子ドットが安定して動作する条件を見出した。これに従ってアンドープ量子井戸にゲート制御量子ドットを作製し、動作の確認が進行中である。この電界誘起2次元電子素子の作製では、新しい独自方法も取り入れ、2種類の作製方法で成功した。また同じ案ドープ量子井戸を用い面内pn素子の開発を行ったが、p型領域のオーミック接触に問題があり、正孔の電圧誘起を確認することはできず、当該年度内にpn接合とそのエレクトロルミネッセンスを実現することはできなかった。しかしp型2次元電子基板で条件を確立し、問題を解決する方針がった。また、単一光子検出器の納品に遅れが生じ、パラメトリック下方変換系の構築に遅れが出た。その他、木山は、InAs自己形成ドットとして初めて電荷検出に成功した。浜屋は、ゲルマニウムを利用した光-スピン量子状態変換の実証に向けて、ゲルマニウム系スピンバルブ素子(縦型及び横型)に対して、通信波長帯の光を照射する系を構築し、光照射前後にスピン信号の変化を観測することに成功した。
CPの破れの起源を探る研究

対称性は物理学の多くの分野で重要な働きをするが、この対称性の破れの起源を探る目的で種々の観点から研究を行った。(1)CP対称性の自発的破れの研究:標準模型を拡張しCP対称性が自発的に破れる模型を構築し、その理論の持つ新しい予言を調べた。持に右巻きゲージボソンW_Rの質量が400GeVぐらい軽い場合を考察し、CPの破れは主に右巻き相互作用に起因すること、Bsメソンの崩壊で大きなCPの破れの効果が期待されること等の結果を得た。(2)ハドロン間の力学の有効理論の研究:クォーク間の相互作用をハドロン間の相互作用に焼き直すことは大変困難なしかし大変電要な問題である。カイラル力学や重いクォークの理論、またこれらを融合した理論を用いて、長距離効果や種々ハドロンの崩壊を調べた。(3)電荷非保存の可能性の研究:標準模型をヒッグス2重項が2個と1重項が1個ある場合に拡張することにより電荷非保存が起こることを示した。その結果、ニュートリノ、中性子や原子は小さなしかし測定可能な程度の電荷をもってよいことが示された。(4)太陽ニュートリノの研究:ニュートリノが大きな磁気双極子能率をもてば太陽内部の活動の探索手段となることを示した。特に、トロイダル磁場のひねりは太陽ニュートリノの季節変動を起こす。この季節変動は適当なひねりを仮定すると、ホームステークの実験結果をうまく再現し、また、神岡の実験とも矛盾しないことを示した。(5)ヒッグス粒子の質量スペクトラムの研究:ヒッグス粒子の質量の上限をヒッグス2重項が2個ある場合に摂動論が有効である条件のもとに調べた。この模型で現れる4個のヒッグス粒子の内、最も軽いものの質量の上限は標準理論の場合の上限の1/√<3>になる、つまり上限は580GeVであることを示した。標準模型では,3世代のクォ-クを考えとCP不変性は一般に破れるが,これは小林・益川機構と呼ばれている.CPの破れはクォ-クとヒッグス粒子の結合である湯川相互作用が複素数に成っていることに起因し,3世代以上ではじめて現れる.CP不変性は初めから破れている理論である.これに対し,CP不変から出発しゲ-ジ対称性が自発的に破れると同時にCP対称性も破れる場合はCPが自発的に破れると呼ばれ,制限の強い予言性をもった理論と成る.当研究ではCPが自発的に破れる模型を,右巻相互作用のある理論に基づいて構築した.この模型の新しい点は,軽い右巻ゲ-ジ粒子W_Rの可能性を調べた事である.実験と矛盾しない様に軽いW_Rを実現するためには,右巻相互作用に現れる混合行列V_Rが右巻相互作用の小林・益川行列V_Lと異なっていなければ矛盾する.我々はどの様な混合行列が許されるか種々の実験デ-タと比較し,500GeVぐらいの軽いW_Rが許されることを示した.また,標準模型と大変異なった予言も得た.例えば10^<-26>e cmともの大きな中性子の電気的双極子モ-メントやある場合にはB_Sメソンの崩壊で数10%もある大きなCP非対称性を予言しているB_Sメソンは崩壊での大きなCP非対称性の可能性は大変重要である.また軽いW_Rが存在すれば,フェルミ国立研究所などでも検出可能となる.検出方法に関しても研究を行っている.

またこうした解析のための理論の精密化,特に長距離相互作用の効果などに関する解析を行った.また,保存則(不変性)の破れの観点から,何故,電荷保存則は天文学的な精度で保たれているのか大変興味のある問題である.この観点からニュ-トリノが電荷を持つようなミニ電荷非保存の模型を世界で初めて構築した.この模型では,光子の質量を大変小さく保ちながら,中性子やニュ-トリノが電荷を持つ事が出来る特徴を持つ.SU(2)×SU(2)×U(1)ゲ-ジ理論に基づき、CP対称性が自発的に破れる模型を構築したが、この模型では右巻相互作用を伝達するゲ-ジ粒子の質量が通常考えられている質量(2TeV)に比べ大変軽い500GeV場合もありうること、CPの破れは主に右巻相互作用に起因すること、Bsメソン崩壊で大きなCPの破れが起こりうる(標準模型では大変小さい)等の大変ユニ-クな特徴を持っていた。この模型に基づいて、希崩壊でのCPの破れやヒッグスの効果等に関して現在解析中である。理論で導かれた相互作用はクォ-クやレプトンで表される。実際観測される粒子は、クォ-クから成る複合粒子ハドロンとレプトンなので、クォ-クを結び付ける強い力による長距離効果の見積りは理論の精密化に重要である。このため、カイラル対称性とその小さな破れを考慮した模型を構築した。この模型は光子を含む各崩壊の実験値を再現することが分かった。対称性の起源を探るため、電荷の量子化や電荷保存則の破れを考察し、標準模型でも、ニュ-トリノや原子が僅かに電荷を帯びている可能性を示した。また電荷非保存の模型を構築し、光子の質量を大変小さく保ちつつ、中性子が僅かな電荷をもつ可能性が示された。ニュ-トリノ性質を探ることは、理論の根底にある対称性を解明する重要なヒントを与えてくれる。もしニュ-トリノが10^<-10>10^<-11>μ^Bの異常磁気能率をもてば、太陽からのニュ-トリノ量は太陽内部磁場(捻りのある磁場)の影響をうけ、特異な季節振動が起こることを示した。この性質を利用すれば、太陽の内部流体の観測されることを示した。実際には磁場相関や、ニュ-トリノにより反跳された電子の角分布を調べることにより、ニュ-トリノによる太陽内部の断層写真を撮れる可能性がある。対称性の破れの起源を探るため、多方面からの研究を行った。特に(i)太陽ニュートリノの問題、(ii)ヒッグスに粒子の質量の上限、(iii)重いクォークや軽いクォークの束縛状態であるハドロンの相互作用の統一的理解について重点的に研究を行った。(i)太陽中の磁場は、11年ごとの黒点対の極性の反転を説明するために、トロイダル磁場にひねりがあることが理論的に予言されている。我々は、ニュートリノが大きな磁気双極子モーメントをもっていれば、太陽ニュートリノを観測することによりこのひねりを調べることができることを示した。具体的には太陽磁場のひねりにより太陽ニュートリノのフラックスは春と秋とで変化する。この変動はホームステークの実験とよい一致を示し、また神岡の実験とも矛盾しないことを示した。(ii)標準模型では対称性を自発的に破るヒッグス二重項は1個であるが、CPを自発的に破る理論や超対称性理論のように二重項が複数個ある可能性がある。二重項が2個ある場合ヒッグス粒子の質量の上限を摂動論が意味をもつ条件から求め、5個のヒッグス粒子のうち最も軽い粒子の質量の上限は1個の二重項の時の上限に比べ1/3倍であること、言いかえると、質量の上限は580GeVであることを示した。(iii)軽いクォークからなるハドロン間に成り立つカイラル対称性と重いクォークのもつ対称性を同時に考慮することにより、π中間子からB中間子までまでのさまざまな質量をもつハドロンを統一的に記述するラグランジアンを構成した。
精密観測時代における宇宙論的揺らぎの非線形性解析手法の確立

本年度は、現在の宇宙の加速膨張を説明する一つの手だてとして注目される拡張型重力理論に対し、空間勾配展開法を適用することにより、隠れた重力理論の性質を明らかにする研究を行った。拡張型重力理論の代表格として知られるスカラー・テンソル理論、その中でも特に、重力場とスカラー場の方程式が2階までの微分方程式に従う一般論であるHorndeski理論に注目する。この理論の1つの大きな特徴として、スカラー場と重力場の運動項の間に結合が存在する点が挙げられ、これにより宇宙膨張に際して宇宙の非等方性が増大する可能性がある。空間的に一様だが、非等方性が存在するような宇宙を考え、空間勾配展開法を用いることにより、宇宙の非等方性のふるまいを解析した。その結果、比較的簡単なモデルの場合には「宇宙無毛仮説」の予言と一致し、宇宙の非等方性は指数関数的に減衰することがわかった。一方、スカラー場と重力場の運動項の間に結合があるような場合には、一般的には有限の非等方性が残ることを見出した。また本年は、宇宙マイクロ波背景輻射(CMB)の偏光に関する研究も行った。CMB光子の温度揺らぎの発展は、Boltzmann方程式により記述されるが、その方程式の非線形項からの寄与を正確に評価することが、観測技術の発展と相まってこれからますます重要になる。他方、私は過去に共同研究者と共に、光子の温度揺らぎに寄与する非線形効果をうまく評価するための方法、「Curve-of-sight」公式の導出を行った。そこで本年は、光子の温度揺らぎのみならずその偏光に対しても、生成される非線形効果を評価できるように、既存の公式の拡張を行った。得られた公式に基づいて、Boltzmann方程式のいくつかの非線形項からの影響を定量的に評価した。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度はまず、PLANCK衛星によって観測された宇宙マイクロ波背景輻射(CMB)の温度揺らぎの非線形性(非ガウス性)に対し、理論的に予想される非線形性を定量的に明らかにするために、宇宙マイクロ波背景輻射の温度揺らぎが従う基礎方程式である、(非線形)ボルツマン方程式を解くための新しい手法の開発を行った。PLANCK衛星によって観測された温度揺らぎの非線形性(非ガウス性)から、最終散乱面からの光子の伝搬過程において生成される非線形性を上記の方程式に基づいて正確に引き抜くことにより、始原密度揺らぎの非線形性が明らかになり、それは宇宙初期の貴重な情報となる。それゆえ、光子の伝搬において生成される非線形性を定量的に明らかにすることは、至極重要である。次に、通常仮定されるCMBの温度揺らぎの統計的等方性に対し、その破れを予言するインフレーションモデル、非等方インフレーションモデルにおける宇宙論的揺らぎの解析を行った。詳細な解析の結果、インフレーション中のド・ジッター時空からのずれの効果により、温度揺らぎの統計的非等方性の理論的予言は既存のものから変更を受けることがわかった。加えて、温度揺らぎの統計的非等方性はインフレーション中の時空の対称性、特に空間回転に対する対称性の破れと結びついていることが分かった。現在の統計的非等方性の観測的制限をもとに、インフレーション期における時空の空間回転対称性の破れに対し、初めて理論的制限を与えた。また、非等方インフレーションにおいて生成された宇宙論的揺らぎがその後どのように発展していくか、一様非等方時空における宇宙論的揺らぎの振る舞いについて、揺らぎの線形理論に立ち戻り調べた。その結果、揺らぎの基礎方程式と背景時空の方程式の類似性を見いだし、背景時空の発展が分かれば揺らぎの進化も理解できることを見いだした。本年度はまず、修正重力理論に対する空間勾配展開法の応用を念頭に、修正重力理論の性質を明らかにする研究を行った。修正重力理論の代表格であるf(R)重力理論(Rはリッチスカラーを表す)は、共形変換と呼ばれる計量の変換を行うことにより、Einstein重力とスカラー場の系に書き換えることができる。一方で近年、離形変換と呼ばれる計量の変換が、重力理論の間の関係を結びつける新しい変換として注目を浴びている。そこでこの離形変換のもとでの観測量や理論の作用・諸性質の変換性を明らかにする研究を行った。また、f(R)重力理論の拡張としてRの微分を含んだ理論、「重力的スカラー・テンソル理論」の提案を行い、それらと既存のスカラー・テンソル理論との関係を明らかにした。加えて本年は、PLANCK衛星で観測された宇宙マイクロ波背景輻射の温度揺らぎの非線形性(非ガウス性)に関する研究も行った。現在までに観測された温度ゆらぎの非ガウス性の起源としては、光子が重力ポテンシャル中を伝搬することによりその軌道がずれる効果、いわゆるLensing効果に起因するものとされている。ところが、これらの効果に起因する非ガウス性の評価は、光子の温度揺らぎの発展を支配するBoltzmann方程式を正確に解いて得られたものではなく、別の方法を用いて与えられたにすぎない。そこで本年は、初年度に開発を行ったBoltzmann方程式を解くための新しい手法を用いて、この評価法の妥当性の検証を行った。加えて、これまで評価されてこなかった、非ガウス性の起源となりうるその他の様々な非線形効果についても、系統的に定量評価を与えた。

本年度は、当初の計画にある通り、修正重力理論に対する空間勾配展開法の応用を念頭に、修正重力理論の性質を明らかにする研究を行った。その結果、近年注目されている離形変換がどのような変換であるか、観測量や理論の作用・諸性質の変換性を調べることにより、その性質が明らかになった。また、宇宙マイクロ波背景輻射の温度揺らぎの非線形性解析に関する研究については、初年度に見つかった数値計算の困難を劇的に軽減する手法を用いて、系統的に種々の非線形効果の定量的評価を行った。加えて、これまで非線形効果の解析に用いられてきた手法について、Boltzmann方程式に基づく結果と比較することにより、その解析手法の正当性を示すことができた。それゆえ、当初の研究計画の内容に従って、研究はおおむね順調に進んだと言える本年度は、現在の宇宙の加速膨張を説明する一つの手だてとして注目される拡張型重力理論に対し、空間勾配展開法を適用することにより、隠れた重力理論の性質を明らかにする研究を行った。拡張型重力理論の代表格として知られるスカラー・テンソル理論、その中でも特に、重力場とスカラー場の方程式が2階までの微分方程式に従う一般論であるHorndeski理論に注目する。この理論の1つの大きな特徴として、スカラー場と重力場の運動項の間に結合が存在する点が挙げられ、これにより宇宙膨張に際して宇宙の非等方性が増大する可能性がある。空間的に一様だが、非等方性が存在するような宇宙を考え、空間勾配展開法を用いることにより、宇宙の非等方性のふるまいを解析した。その結果、比較的簡単なモデルの場合には「宇宙無毛仮説」の予言と一致し、宇宙の非等方性は指数関数的に減衰することがわかった。一方、スカラー場と重力場の運動項の間に結合があるような場合には、一般的には有限の非等方性が残ることを見出した。また本年は、宇宙マイクロ波背景輻射(CMB)の偏光に関する研究も行った。CMB光子の温度揺らぎの発展は、Boltzmann方程式により記述されるが、その方程式の非線形項からの寄与を正確に評価することが、観測技術の発展と相まってこれからますます重要になる。他方、私は過去に共同研究者と共に、光子の温度揺らぎに寄与する非線形効果をうまく評価するための方法、「Curve-of-sight」公式の導出を行った。そこで本年は、光子の温度揺らぎのみならずその偏光に対しても、生成される非線形効果を評価できるように、既存の公式の拡張を行った。得られた公式に基づいて、Boltzmann方程式のいくつかの非線形項からの影響を定量的に評価した。一様非等方時空における宇宙論的な長波長揺らぎの関する研究を進めていく中で、非等方インフレーションモデルにおける揺らぎの統計的非等方性の理論予言を修正する必要があることに気づいた。本年はその解析を集中的に行ったため、当初予定していた計画を変更し研究を進めた。当初の研究計画の内容についても、おおむね順調に進んでいる。一方、宇宙マイクロ波背景輻射の温度揺らぎの非線形性解析に関する研究については、数値計算の困難を劇的に軽減する手法が見つかり、その開発に精力的に取り組んだ。次年度以降に計画していた研究を前倒しで進める形になり、当初の計画を変更し研究を進めた。本年は、昨年度までに得た研究結果をもとに、修正重力理論に対する空間勾配展開法の適用を吟味する。
パソコン通信による電子縁コミュニティ形成の事例研究

1.本年度は、前年度調査を補充するための現地調査を実施するとともに、調査対象者とパソコン通信で継続的にコンタクトをとることで面接調査を補完した。前年度同様、(1)岐阜地区の草の根BBS、(2)仙台地区のBBS、(3)名古屋地区ならびに東京地区のマスターネットの会員グループを対象に、とくに電子縁コミュニティ集団の形成過程を重点的に調べた。なお、派生的に他のいくつかのBBS関係者(とくにシスオペ)ともコンタクトをとった。2.特定ケースのものなので必ずしも一般化することはできないが、調査から得られた知見を整理すると、(1)パソコン通信の機能は実に多様だが、電子縁コミュニティを形成する作用をもつ点で「コミュニケーション機能」(データベースやトランザクションではなく)、とくに電子会議室の機能は特筆すべきである。(2)電子会議室/電子メール機能によって、パソコン通信以外のメディアでは出会うことがなかったであろう多様な階層のユーザが、親しく密接に交流するにいたる経緯を具体的にたどることができた。これは異業種間時間差コミュニケーションを可能とするパソコン通信のメディア的特性によるものである。(3)電子縁による連帯集団は、きっかけが電子縁である点が特異であるものの、そのオフラインつまり実生活上での交流は他の「同好の士」集団ととくに大きく異なるものではない。ただし、その連帯感が、ネットワーク上での時間的空間的制約から自由なコミュニケーションによって絶えず維持・強化される点は特徴的である。(4)ただし、そのメディア的特性の故に、利用者のフレーミングや「燃え尽き」現象などネットワーク・コミュニケーションのマイナス面も目立ってきている。1.以下のBBSのシスオペと有力メンバーを対象に、BBS運営活動の経緯とユーザー間の電子縁コミュニティの形成過程を中心に現地調査(面接聴取)を実施した。(1)岐阜地区の草の根BBS(岐阜ゴールデンネット、フルーツネット)(2)仙台地区のBBS(シャローム、コミネット仙台、AGNESS)(3)名古屋地区ならびに東京地区のマスターネットの会員グループ。なお、上記対象者との関連で、派生的に他のいくつかのBBS関係者(とくにシスオペ)にも面接した。2.面接聴取と平行して全国ネットのパソコン通信でオンライン参与観察を実施するとともに、上記調査対象者と随時コンタクトをとった。3.特定ケースのものなので必ずしも一般化できないが、以下の点について有意義な調査結果が得られた。(1)パソコン通信をメディアとした電子縁の具体的内容はBBSごとに、またユーザーごとに様々だが、パソコン通信以外のメディアでは出会うことがなかったであろう多様な階層のユーザーが、異業種間時間差コミュニケーションによって連帯意識をいだくにいたる経過は共通している。(2)地方の小規模BBSの場合、その電子縁コミュニティの内容はシスオペ(または実質的な議長)の世話役としての活動いかんである。とくにオフライン交流の効果が高い。(3)全国商用ネットが身近になってきたため地方の草の根BBSには衰退の兆しが見られるが、一度形成された電子縁は一見オンラインでのアクティブな活動が停止しても継続されており、オフラインの会合など何かのきっかけで容易に復活する。
創造性開発を目指す生活主義音楽科授業構成に関する研究

本研究は、生活主義教育の原理に基づいて構想・実践された音楽科授業構成のあり方を明らかにすることを目的としている。我が国に多大な影響を与えた1920-1960年のアメリカ音楽教育を研究対象とし、教育課程や授業実践記録など、関連する資料を幅広く発掘した。それらを整理・分析することによって、生活主義音楽教育の歴史的展開を概観し、創造性開発を目指す音楽学習の内容と方法を明らかにした。本研究は、生活主義の原理に基づいて、子どもの創造性開発を目指す音楽科授業構成の在り方を明らかにすることを目的としている。すなわち、子どもの各発達段階における音楽表現欲求に即しながら、主体的な活動を通して、生活における音楽の楽しみを味わう力の育成を目指す授業である。本年度は、三カ年計画における初年度にあたるため、過年度の成果や資料収集状況を確認し、今後の研究の方向性を検討した。それを踏まえて、国内の大学が所蔵する関係資料の収集を行った。さらに、アメリカ合衆国の音楽教育研究者の協力を仰ぎながら、研究課題に関する情報を収集し、それを手がかりに、今年度は、アメリカ合衆国東部地区の大学において研究調査を行った。とりわけ、メリーランド大学(University of Maryland)に設置されているMENC(Music Educators National Conference)の歴史センター,では、未刊の関係資料を収集することができた。現在までに収集した資料は次の三つに分類される。1,音楽教育研究者が編纂した音楽教科書と指導書、2,各大学附属の実験学校が出版した授業実践報告、3,アメリカ合衆国各州各市の教育局によって提案された指導計画、である。現在、これらの資料を翻訳・分析しながら、1,生活主義教育における音楽学習の位置、2,創造性開発を目指す音楽科授業のあり方、を明らかにしているところである。今後は、さらなる資料の充実を目指して、アメリカ合衆国中部地区の基幹大学において研究調査を行う予定である。本研究は、生活主義の原理に基づいて展開された、音楽科授業構成のあり方を明らかにすることを目的としている。すなわち、子どもの創造性開発を目指して、子どもの各発達段階における音楽表現欲求に即しながら、主体的な学習活動を組織し、それらが、生活における音楽の楽しみを味わう力の形成へとつながっていく授業構成のあり方を明らかにすることである。本年度は、3カ年計画の2年目にあたる。前年度までに収集した、1)音楽教科書や指導書、2)州教育局などによって提案された指導計画・授業計画、3)各大学附属実験学校による授業実践報告、などの翻訳・分析を進めた。また、研究計画に従い、アメリカ合衆国中部地区における音楽教育実践資料の収集・整理・分析を行った。国内の大学において調査を行い、国内において入手不可能な資料収集のために、アメリカ合衆国の音楽教育学者の協力を仰ぎながら、海外出張を計画・実行した。さらに、収集した資料の整理・分析を行い、創造性開発という目的のもとで様々に実践された音楽授業のあり方を歴史的・類型的に概観した。創造性開発を目指す音楽学習活動は、1)一連の総合的な学習活動から派生的に生じるもの、2)音楽学習の時間になされるもの、の二つに分類される。また、それらの特質に応じて「創造性」の概念が定義され、その開発のための授業が構成されるため、多種・多様なものが展開されている。それらは、大きくは、次の二つの視点から検討・分析できる。つまり、1)子どもの生活や人間形成における音楽の意義から導出される内容と方法、2)音楽性育成の視点から組織される内容と方法、である。現在は、新たに入手した資料の翻訳・分析を進めながら、音楽科授業の類型化を進めている。今後は、さらに資料を充実させるために、アメリカ合衆国西部地区の基幹大学において研究調査を行い、実践資料等を収集し、分析・検討をする予定である。本研究は、生活主義教育の原理に基づいて展開された、音楽授業構成のあり方を明らかにすることを目的としている。ここで研究対象となるのは、創造性開発を目指して、子どもの各発達段階における音楽表現欲求に即しながら主体的な学習活動を組織した授業である。研究計画にしたがって、国内の各大学から資料を収集するとともに、入手不可能な資料については、アメリカ合衆国の音楽教育研究者の協力を仰ぎながら、その存在を確認し、収集のための海外調査を行った。特に、アメリカ合衆国西部地区の音楽教育関係資料を中心に収集し、整理・分析を行った。今年度は、本研究の最終年度にあたる。研究期間中には、アメリカ合衆国の東部、中部、西部それぞれの地区で、多くの音楽教育関係資料を収集しており、それらの検討・総括も行った。創造性開発を目指す音楽学習に関する研究は、研究組織の様々なレベルで行われていたが、それらは、1、州、郡、市などの教育局によるもの、2、各教育研究団体によるもの、3、各学校によるもの、4、音楽教育研究者や実践者によるもの、の四つに分類される。それぞれで提案・実践された音楽学習について検討・分析を行った。音楽学習は、一般に、1、総合的な学習の一部として、2、内容的に音楽と近接した教科を統合した広域の学習の一つとして、3、単独のものとして、なされていた。

また、学習活動には、歌唱、楽器の制作と演奏、創作、聴取、リズム表現などがみられた。各研究組織は、独自の生活主義教育の様式を構想しており、音楽学習は、これに即して様々な方法で組織されていた。
超大型コンテナ船に作用する船首部波浪衝撃荷重推定法の研究

オーバー・パナマジクスと呼ばれる超大型コンテナ船は、1990年代以降、極端な大型化が進んでいる。大型化によるスケールメリット追求の流れが急激に進む原因としては、アジア地区の物流の大幅な増加、競争力を増すための船社の同盟などがあるが、従来の設計技術の延長上でこれらの大型船を設計できるのかという工学上の重要な問題を生んでいる。このような問題の一つとして船首部に作用する衝撃荷重推定法がある。従来の推定手法は損傷実績による修正係数を使っていた。この修正係数には、船型の影響、船の大きさの影響、船体運動の影響等が当然含まれている訳であるが、推定手法が提案された当時の設計と最近の超大型コンテナ船の設計は大きく異なっており、特に極端な大型化や船首形状の変化は、従来手法の最新型コンテナ船設計への適用を困難にしている。本研究では、構造物の寸法、形状、運動の変化を精度良く考慮できる数値流体力学のアプローチを用いて、波浪衝撃荷重の実用的推定法を求めることを研究の目的とした。研究の結果、本問題に対しては差分法を用いた数値計算法が有力であることが分かった。また、衝撃圧力の安定的な計算には、数値計算上の種々の工夫が要求されたため、壁面と波面との衝突条件を取り扱う新しい計算法を提案した。さらに、実際の超大型コンテナ船の波浪衝撃問題に対し本研究で開発した数値計算法を適用した。計算精度確認のため、公表されている水面落下衝撃実験データや、研究者らが実施した波浪中での模型船波浪衝撃実験結果と比較した。数値計算結果はこれら実験結果の傾向に概ね良く一致している。また、2次元計算結果と3次元計算結果の比較から、2次元計算の適用限界についても検討した。数値計算に長時間を要す点を改良するため、計算プログラムの整理および数値解法の見直しを行った。しかしながら、計算時間の大幅な短縮は達成できなかった。以上の研究成果を25件の研究論文にまとめ、国内外の会議、学会、学術雑誌等で報告した。海上物流の主役を担っているコンテナ船は、1990年代以降極端な大型化が進んでいる。このような問題の一つとして船首部に作用する波浪衝撃荷重推定法がある。本研究では超大型コンテナ船の船首部に作用する波浪衝撃荷重を精度良く評価できる数値計算法を開発することを目的としている。従来の方法では不可能であった衝撃現象の把握が可能になれば、船舶建造時の船首部形状の設計手法や船級協会規則の精度向上が図れるため工学的な意義は非常に大きい。本年度は、基礎的な調査として下記の二通りの波浪衝撃問題解析コード候補に関し、それらの特徴、利点・欠点等を調査・検討した。・空間を格子により分割して、個々の格子内に定義された計算ポイントで流場を支配する物理量を定義する差分法を用いたEulerian的アプローチ。・空間上に配置した流体を代表する粒子を追跡することにより流れの場を調べる、いわゆる粒子法によるLagrangian的アプローチ。なお、差分法による計算方法は既に我々のグループで2次元計算法を一部開発済みであるので、必要な機能追加のうえ本研究に適用した。粒子法による計算方法は、初年度として2次元のパイロットプログラムを開発した。

衝撃圧力の計算精度としては、差分法が現状では優っているが、粒子法には波面の複雑な変形に対応できるという利点があるため、次年度も引き続き検討を行う予定である。オーバー・パナマックスと呼ばれる超大型コンテナ船は、1990年代以降、極端な大型化が進んでいる。大型化によるスケールメリット追求の流れが急激に進む原因としては、アジア地区の物流の大幅な増加、競争力を増すための船社の同盟などがあるが、従来の設計技術の延長上でこれらの大型船を設計できるのかという工学上の重要な問題を生んでいる。このような問題の一つとして船首部に作用する衝撃荷重推定法がある。従来の推定手法は損傷実績による修正係数を使っていた。この修正係数には、船型の影響、船の大きさの影響、船体運動の影響等が当然含まれている訳であるが、推定手法が提案された当時の設計と最近の超大型コンテナ船の設計は大きく異なっており、特に極端な大型化や船首形状の変化は、従来手法の最新型コンテナ船設計への適用を困難にしている。本研究は、構造物の寸法、形状、運動の変化を精度良く考慮できる数値流体力学のアプローチを用いて、波浪衝撃荷重の実用的推定法を求めることを研究の目的として実施している。本年度は、昨年度に検討した二つの数値計算法、すなわち差分法を用いたEulerian的アプローチと粒子法によるLagrangian的アプローチの内、差分法を用いた数値計算法に絞って計算手法の開発を行った。この理由としては、本研究で実施した検討によって、粒子法による計算法では衝撃圧の計算精度が現状では十分でないことが確認されたためである。本年度は、コンテナ船の複雑な船型を表現するために境界条件の設定法を種々検討し、3次元計算法への拡張を行った。また、衝撃圧力の安定的な計算には、数値計算上の種々の工夫が要求されたため、壁面と波面との衝突条件を取り扱う新しい計算法を提案した。次年度以降に実施する模型実験についても検討を行った。昨年度までの研究では、本研究の目的に対しては差分法を用いた数値計算法が有力であることが分かった。
鹿地亘資料から見た日中戦争期中国文学の問題点の研究

本年度は研究のまとめの年であったので、前年度に引き続き、つぎの二項がまず目標とされた。1.鹿地亘資料自体の整理の完了。2.鹿地亘資料目録の完成。前年度までに、資料を保存と利用に堪える形にすること、すなわちマイクロ・フィルム化と、個々の資料を、一つずつクリアファイルに収める仕事を終え、内容の検討を進めていたが、個々の資料の検討が進むにつれて、前年度までの資料の整理(個々の資料の作られた年代の確定、性格の分析、それに基づく分類等)に不正確な部分が残っており、一応作られていた目録にも誤りや不適切な個所が多いことが明かとなった。そのため、個々の資料の根本的再検討と、それに基づく資料目録の抜本的作り直しを行った。その結果、1.2.については、一部になお解決すべき疑問を残すとはいえ、ほぼ目標を達成し、本資料の保存・活用のための基礎的条件を整えることができたが、上記二項に予想外のエネルギ-を費やさざるを得ず、本研究着手前にはむしろ中心問題と考えていた、文学関係資料の検討・位置づけの完成は、今後の課題として残さざるを得なかったことは、遺憾であった。また、資料を検討するうちに、当初から目的の一部でもあった3.当時を中心にした鹿地亘の正確な年譜の作成。4.鹿地亘の回想録類の誤り・矛循の検討。5.当時の状況、特に鹿地についての中国側の資料との比較・対照。等が、資料の年代の確定、その性格の検討等のためにも不可欠であることが明らかになり、この点についても作業を進め、ほぼ見通しを得た。より完全なものにするためまでには、もう一歩の努力と時間が必要とするが、遠からず発表できる予定である。1.今年度は先ず何よりも、この貴重な資料が十分に整理されぬまま保存され、しかも年月の経過によって保存自体が危くなっていることにかんがみ、これらをA.安全かつ長期的に保存するための処置をとること。B.資料を広汎な研究者の利用に公開し得る形に整理すること。の2点に最大の重点を置いた。そのための具体的措置として、イ.資料全体をマイクロ・フィルム化した(保存用ネガ1、日常的利用のためのポジ2、各12リ-ル)。ロ.マイクロ・フィルムとの対応が明示された資料目録を作成した。この作業は予想以上に手間と時間を必要とする作業で、まだいくつかの問題点を残しているが、ほぼ完成の見通しを得るに至っている。ハ.原資料そのものが従来は大体の分類ごとに紙袋に入れられた形であったものを、資料ごとにクリア・ファイルに収め、目録と対応する索引番号をつけた。ニ.資料のうち、研究上の利用度が高いと思われるものについては、マイクロ・フィルムからプリントアウトし、原文を見易い形にした。ホ.手書きで難読の資料についてはワ-プロ等により活字化した。ハ及びニについては未完了の部分を残すが、研究・保存両面で改善された。2.この時期の鹿地亘の足跡について、中国の研究者の協力も得て、かなり詳細な年譜を作成することができた。これにより資料の性格が判明したものもあり、まだいくつか解明を要する点は残すが、最大限望み得る年譜ができる見込みである。1.鹿地亘資料目録の再編・整備初年度において従来初歩的に作成されていた資料目録を整備したが、今年度においてさらに原資料・目録・マイクロフィルムを細かく対照・検討したところ、初年度作成の目録(以下「初稿」と呼ぶ)には、なおかなりの遺漏があり、また整理方法においてもマイクロフィルムとの相関関係を明示する点においても少なからぬ欠点があることが明かとなった。このため資料

目録初稿をより完全なものにし、かつ大幅に再編成した資料目録(二稿)を作成するとともに、マイクロフィルムとの相関関係を再点検して必要な資料をマイクロフィルムによってより簡便に利用し得る索引の機能も果たし得るようにした。なお原資料の個々について、なおその作成年代・性格等に疑いを残すものが少なくないので、最終年度においてさらに改訂を必要とする部分があることが考えられる。2.資料の中、直接中国文学に関する資料、たとえば文学者の書簡等について検討を進め、新して知見を少なからず得ることができた。またこれらの書簡の重要なものについては、できる限り正確な複製を作成し、日本・中国の研究者に公開する予定である。3.鹿地亘資料の歴史的・学問的価値を正確に評価するために、鹿地亘自身の科学的・批判的再検討も欠かすことはできない。そのための一環として、鹿地亘及びその周辺の年表の作成を続けるとともに、鹿地亘の回想録類の再検討に着手した。本年度は研究のまとめの年であったので、前年度に引き続き、つぎの二項がまず目標とされた。1.鹿地亘資料自体の整理の完了。2.鹿地亘資料目録の完成。前年度までに、資料を保存と利用に堪える形にすること、すなわちマイクロ・フィルム化と、個々の資料を、一つずつクリアファイルに収める仕事を終え、内容の検討を進めていたが、個々の資料の検討が進むにつれて、前年度までの資料の整理(個々の資料の作られた年代の確定、性格の分析、それに基づく分類等)に不正確な部分が残っており、一応作られていた目録にも誤りや不適切な個所が多いことが明かとなった。そのため、個々の資料の根本的再検討と、それに基づく資料目録の抜本的作り直しを行った。その結果、1.2.については、一部になお解決すべき疑問を残すとはいえ、ほぼ目標を達成し、本資料の保存・活用のための基礎的条件を整えることができたが、上記二項に予想外のエネルギ-を費やさざるを得ず、本研究着手前にはむしろ中心問題と考えていた、文学関係資料の検討・位置づけの完成は、今後の課題として残さざるを得なかったことは、遺憾であった。また、資料を検討するうちに、当初から目的の一部でもあった3.当時を中心にした鹿地亘の正確な年譜の作成。4.鹿地亘の回想録類の誤り・矛盾の検討。5.当時の状況、特に鹿地についての中国側の資料との比較・対照。等が、資料の年代の確定、その性格の検討等のためにも不可欠であることが明らかになり、この点についても作業を進め、ほぼ見通しを得た。より完全なものにするためまでには、もう一歩の努力と時間が必要とするが、遠からず発表できる予定である。
大腸癌のゲノム・エピゲノム異常による短縮型癌関連糖鎖誘導と免疫抑制機構の解明

本研究者らは近年、大腸癌・腺腫の解析から、ミスマッチ修復欠損(dMMR)/マイクロサテライト不安定性の高い(MSI-H)大腸癌において、糖転移酵素遺伝子が発癌過程でメチル化により発現抑制され、短縮型癌関連糖鎖の高発現が誘導されること、それらが予後不良に関連するという新規知見を得た。本研究課題は、大規模症例を用いたゲノム医学・omicsと糖鎖生物学・分子生物学的手法により、癌細胞上の短縮型糖鎖抗原誘導のメカニズムと、免疫抑制的微小環境に与える影響を検討し、バイオマーカーおよび治療標的としての可能性に迫ることである。
看護師の異文化コミュニケーション強化のためのシミュレーション教育モデルの開発

在日、訪日外国人が急増しており、新たな在留資格の創設等により今後もインバウンドは増加すると予測されている。国内で働く日本人看護師の多くは外国人患者への対応に困惑したことがあるとの報告が複数あり、その要因で最も多かったのはコミュニケーションが取れないことによるケア上の困難であった。外国人患者に対する臨床ケアに有益な学習機会の提供は喫緊の課題である。本研究では、外国人患者にケアを提供している日本人看護師の体験と学習ニーズにフォーカスを当てそれを明確にし、臨床において外国人患者への安全で適切なケアの提供に資する異文化コミュニケーション強化のためのシミュレーション教育モデルの開発を行う。
ABCトランスポータ、アデノシンを介した発毛機構の解明

すでに我々は、ATP依存性Kチャンネル開口剤のミノキシジル(MXD)は人の毛乳頭細胞のABCトランスポーターに作用し、アデノシン(Ad)受容体を介して最終的にはVEGF産生を促すことで、毛髪成長を促すことを発表した[1].Adの作用はこれだけとは考えられないことより、毛乳頭細胞にアデノシンを作用させて、DNAアレーで2万個以上の遺伝子発現変化を見たところ、FGF-7が著明に上昇した。その後の確認実験で、アデノシンは毛乳頭細胞のアデノシン受容体2bに結合後、FGF-7産生を促進し、毛包全体が持つFGF受容体を介して、毛髪成長を促すことが判明した[2]。この成果を元にして、アデノシン含有の養毛剤が開発され社会に出された。一方、同一人の若禿げ(脱毛)部と正常部から毛乳頭細胞を培養し、両細胞での遺伝子発現の違いをDNA macroarrayで分析したところ、脱毛部細胞ではBMP2とephrin A3の発現が顕著に抑制されていた。その後、両者とも毛包構成細胞の増殖を促進させる物質であることを確認した。若禿げ部の毛乳頭ではBMP3とephrin A3の発現が何らかの作用で押さえられることで、毛髪の成長が抑制されると考えた[3]。この研究はその後、両者の産生促進物質を含有した養毛剤の開発につながった。いずれの研究も、当初の目標である新規育毛剤開発につながったことより満足の行くものではあるが、遺伝子発現の亢進、抑制がみられたものは他にもあり今後も追求したい。現在世界的に認められている発毛剤・育毛剤はミノキシジール(MXD)だけである。MXDはK-チャネル開口剤で本来は降圧剤として開発されたが、副作用としての多毛症が注目を浴び発毛剤として認められた。しかしその発毛促進機序は全く不明であった。我々は"MXDはまず毛乳頭細胞のKチャネルを構成するスルフォニルウレア受容体(ABCトランスポータ)に働きATPを産生させ、その後ATPはアデノシンに変換され、アデノシン受容体を介して毛乳頭細胞よりVEGFを分泌させる事により発毛を促す"との仮説を証明し報告した。この結論より「アデノシン-アデノシン受容体を介しての発毛作用」が充分考えられる事より、まず毛乳頭細胞に及ぼすアデノシンの影響をDNAアレイ法で見たところ、各種の増殖因子の遺伝子発現を上昇させたが、中でもFGF7の発現促進が顕著であった。FGF7蛋白の産生はウエスタンブロット法でも確かめられた。アデノシン受容体は現在3種類以上知られているが、FGF産生促進シグナルはどの受容体を介しているのかを知る目的で、各種受容体特異的ブロッカー使用下に、FGF産生を見た所、受容体type-libを介している事が判明した。しかし、一部ではtype-liaを介する経路を示唆する所見も得られた。現在は細胞内Ca濃度、c-AMP、他のシグナルに着いて検討している。また、ヒト毛乳頭細胞は採取・培養が極めて困難で、一種類の細胞を使っての大実験をする事が困難なため、ヒト毛乳頭細胞の株化(ライン化)を試み、機能を保持したままの不死化毛乳頭細胞の培養に成功し、現在はこの細胞を使って実験を行っているすでに我々は、ATP依存性Kチャンネル開口剤のミノキシジル(MXD)は人の毛乳頭細胞のABCトランスポーターに作用し、アデノシン(Ad)受容体を介して最終的にはVEGF産生を促すことで、毛髪成長を促すことを発表した[1].Adの作用はこれだけとは考えられないことより、毛乳頭細胞にアデノシンを作用させて、DNAアレーで2万個以上の遺伝子発現変化を見たところ、FGF-7が著明に上昇した。

その後の確認実験で、アデノシンは毛乳頭細胞のアデノシン受容体2bに結合後、FGF-7産生を促進し、毛包全体が持つFGF受容体を介して、毛髪成長を促すことが判明した[2]。この成果を元にして、アデノシン含有の養毛剤が開発され社会に出された。一方、同一人の若禿げ(脱毛)部と正常部から毛乳頭細胞を培養し、両細胞での遺伝子発現の違いをDNA macroarrayで分析したところ、脱毛部細胞ではBMP2とephrin A3の発現が顕著に抑制されていた。その後、両者とも毛包構成細胞の増殖を促進させる物質であることを確認した。若禿げ部の毛乳頭ではBMP3とephrin A3の発現が何らかの作用で押さえられることで、毛髪の成長が抑制されると考えた[3]。この研究はその後、両者の産生促進物質を含有した養毛剤の開発につながった。いずれの研究も、当初の目標である新規育毛剤開発につながったことより満足の行くものではあるが、遺伝子発現の亢進、抑制がみられたものは他にもあり今後も追求したい。
水中あるいは湿潤状態におけるコンクリートの疲労強度の改善に関する研究

水中あるいは湿潤状態におけるコンクリートの疲労強度が、大気中におけるそれと比べて、著しく低下する原因の究明とその改善を目的として研究を実施した。空隙減少効果による疲労強度改善にも期待して真空処理コンクリートの疲労強度試験を行うとともに、空隙充填効果の著しい特殊モルタル材料(NEM)を用いた水中疲労試験を行って、疲労強度低下の原因を探るとともに、その改善を目指した。これらの試験においては、水の存在による疲労特性を繰り返し荷重下のひずみ測定によって明らかにするとともに、コンクリート中に存在する水溶性の水酸化カルシウムとの関わりを溶出水のpH測定によって確かめた。その結果、真空処理コンクリートによる研究では、200万回疲労強度が静的強度の41%となり、水中における普通コンクリートの疲労強度である30%という値に比べると大分改善されたが、大気中における値である56%には及ばなかった。真空処理による骨材界面における付着の改善と水密性の向上による疲労強度の改善効果をひずみおよびヒステリシスループの挙動から知ることができたが、破壊直前における水中疲労特有のひびわれの急激な拡大を抑えることはできず、水の作用の大きいことがわかった。一方、高炉スラグ組成物(NEM)を用いたコンクリートによる研究でも、200万回水中疲労強度は静的強度の41%となり、上記の結果と全く同様の改善にとどまった。pHおよびひずみの測定から推測された改善の理由も、やはり空隙充填効果による骨材界面の付着と水密性の向上にあると思われるが、高炉スラグ組成物を利用した結果、水中における疲労破壊の開始を遅らせる効果はあっても、水の作用による破壊力には抵抗できず、急激なひびわれ拡大を抑えることはできないことがわかった。
長期予後と介護ストレスに着目した障がい者乗馬療法における新たな個別化医療の提唱

乗馬療法(ホースセラピー)は、脳性麻痺に代表される肢体不自由に対する有効なリハビリ手段として広く知られている。近年では本療法の有効性として、脳性麻痺児の歩行・バランス機能の改善や持久力の向上に加えて、情緒面の安定化や社交性の向上など副次的効果も指摘されている。その一方、介護者側のストレスに対する慎重な配慮が必要な場面にもしばしば遭遇する。本研究では、1)歩行機能分析を指標とした乗馬療法の長期機能予後の検証を行い、2)母子の神経心理学的評価や各種バイオマーカーの推移からその予測因子を総合的に分析し、本療法の医学的有効性を明らかにする。最終的に、従来法・乗馬シミュレーター・振動板トレーニング群での比較対照試験を実施し、障がい者と介護者双方における代替手段を考慮に入れた最善の乗馬療法の個別化プログラムを提唱する。本研究の目的は、脳性麻痺に対する乗馬療法のリハビリテーション科学上の有効性につき、身体機能・療育・介護面を含めた総合的なアプローチから明らかにし、障がい者と介護者(養育者)双方に最善の乗馬プロトコールを提供することにある。研究初年度として、「障がい者のための馬事普及協会「ピルエット」(栃木県宇都宮市)」にて幼児中学生までの児童・学童とその保護者(介護者)のリクルートを行い、実験に着手した。1回の騎乗を15-20分(毎週1回)とした施設の標準的な乗馬プログラムを設定し、乗馬前後の粗大運動機能評価による機能評価を加えた。親の生活の質(QOL)については、質問紙(WHO QOL-BREFおよびCPQOL-Child)を用いて評価した。結果として、6ヶ月の時点で歩幅と平均加速度、左右対称性の改善と、親の心理ドメイン(QOL指標の1つ)に改善が認められた。以上より乗馬療法は、障がい児の身体改善効果のみならず、親の障害受容の一部に有効である可能性が示唆された。初年度は、幼児中学生までの脳性麻痺児に対して乗馬療法を適応し、歩行分析と親のQOLの推移について検討を加えた。ランダム化比較試験とするために、デイケアでのレクリエーションを受けた年齢性別をマッチさせた対照群を設定し、1年間の縦断的研究を行った。これらの得られた予備データについて学術論文を発表した。次年度以降、子どもの心的変化および母親のストレスと障害受容の変容について、最新の脳画像研究手法や生体バイオマーカーを用いて総合的に分析し、本療法の医学的な有効性を明らかにする方針である。最終的に従来法、乗馬シミュレーター(簡易型もしくはモニター付)、振動板トレーニング(Whole Body Vibration: WBV)群での比較対照試験により、障がい者と介護者双方における代替手段を考慮にいれた最善の乗馬療法の個別化プログラムを提唱していきたい。

その他の費用として英文校正に若干の差額(14,022円)が生じたため、次年度使用額となった。次年度は、得られたデータ発表のための旅費、論文公表のための英文校正ならびに投稿費用、消耗品としての試薬等が計上される予定である。必要に応じて技術補佐員や被験者への謝金の支出を予定している。
心拍周期の最大変動量は輸液応答性閾値を示す

適切な輸液の投与判断には中心静脈圧(CVP)に加え、動脈圧の脈波振幅やパルスオキシメータ脈波振幅の呼吸性変動(それぞれPPV,POPV)が提唱されている。今回、心電図RR間隔の呼吸変動(RRV)が同様な投与判断に使用可能か検討した。豚6匹において血液量の10%輸液、20%の脱血を3回繰り返し、RRV, PPV,POPVを測定した。10%輸液による心拍出量の15%増を応答性有りとして、予測確率をROCにプロットすると、曲線下の面積はそれぞれ0.548, 0.489, 0.533とRRV > POPV > PPVであった。RRVはその他の呼吸性変動量と同様に輸液応答性を予測できると結論される。豚6頭(20Kg20Kg,イソフルラン2%, FiO2=0.6, TV=450, R=15回/min)において、全血液量の10,20,30,40%脱血ならびに10,20,30,40%返血、加えて代用血漿剤(HES)20,40%輸液時それぞれにおいて、心電図、大腿動脈圧波形、耳朶部のプレティスモグラムを測定した。ECG波形のR波振幅、RR間隔、動脈圧およびプレティスモグラム波形のパルス幅値、脈派周期を一拍ごとに測定した。各脱血、返血、HES投与時の安定期3分間を抽出し、分散を求め比較した。R波振幅、RR間隔は循環血液量減少に従い分散が減少したが、RR間隔の分散は30%脱血時を最小として40%脱血時には増加した。返血による循環血液量増加における変動では、R波振幅の分散は急速に増加したが、返血量20%をピークに下降した。一方RR間隔は返血量が増加しても増加せずHES輸液時に急速に増加した。大腿動脈圧のパルス振幅の分散は、循環血液量の減少に伴い増加し最大脱血時にピークをみたが、返血の増加に伴い減少した。脈波周期の分散は脱血の増加に伴う変動はなく、返血の増加に伴い顕著に増加した。プレティスモグラムのパルス振幅の分散、脈波周期の分散は、それぞれ脱血量の増加に伴い増加し返血量の増加に伴い減少した。RR間隔の変動量(DeltaR/DelatBP)は脱血量10%、40%にて一時的なピークを示した。輸液応答性(定量の輸液にて最大の循環動態指標を改善できる出血量)として両者が候補と考えられるが、対象データとなるプレティスモグラムの脈波振幅の変動量が脱血10%より急激に増加することより、現段階では10%脱血時であると推定される。【目的】適切な輸血・輸液量の判断には、十分な尿量と適切な比重、動脈血圧の安定、平均心拍数の安定などの定性的患者観察に加えて、心電図RR間隔の呼吸変動量(ΔRR)が指標とできないか検証する。【方法】豚6匹(平均体重:25.2kg)を対象にイソフルラン2.5%にて麻酔導入後、動脈圧の脈波振幅呼吸変動量(ΔPP)およびパルスオキシメータ脈波振幅変動量(ΔPOP)、ΔRRを測定し、コントロール値とした。続いて、推定全血液量の10%(175ml)の輸液(サリンヘス:ヒドロキシエチルデンプン6%輸液剤)、20%(350ml)の脱血を3回繰り返し、循環血液量の変化の都度、循環動態安定のため20分経過後、ΔPP、ΔPOPおよびΔRRを測定し比較した。【結果】コントロール時、初回の(10%輸液時、20%脱血時)、2回目の(10%輸液時、20%脱血時)、3回目の(10%輸液時、20%脱血時)において、ΔPPでは、それぞれ26.0、(15.8, 32.1)、(17.0, 43.1)、(23.4, 51.4)であった。また、ΔPOPにおいては、それぞれ65.0、(53.0, 68.2)、(58.2, 65.8)、(61.2, 73.2)であった。一方、ΔRRではそれぞれ1.49、(1.84, 1.70)、(1.81, 1.64)、(1.70, 1.50)であった。【結論】ΔPP,一回拍出量変動量(SVV), ΔPOPは、コントロール時に比して、循環血液量減少、増加時にそれぞれ増加、減少することが判っているが、ΔRRはそれらとは逆にそれぞれ減少、増加した。つまり、循環血液量の減少、増加による変動量においては、ΔRRはΔPP、ΔPOP、SVVと逆相の変化を示すことが判明した。また、ΔRRの呼吸性変動量の変化はΔPP、ΔPOP、SVVの呼吸性変動量と同様に、適切な輸血・輸液量の判断が可能であると結論される。