hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
深部痛覚に対するタッチの効果とその神経性機序

その結果、心拍数の変化と同様に、刺激前の神経活動レベルと神経活動の変化との間に負の相関を認めた(安静時神経活動頻度が比較的低い時に神経活動が上昇し、安静時活動頻度が比較的高い時に神経活動が低下した)。以上の結果より、骨格筋への機械的圧刺激による心拍反応は心臓交感神経により調節されていること、さらに心拍反応の方向性は心臓交感神経の安静時活動のレベルに依存することが示された。実験モデル作成の過程で、骨格筋刺激により生じる循環反応に関して予想外の知見を得ることができた。そのため、一部研究計画を変更し、同循環反応の神経性機序の解明を行った。その結果、当初の目的を達成するための研究遂行には若干の遅れが生じているが、研究自体は順調に進捗している。看護や介護の現場では、筋や骨からの痛みに遭遇することが非常に多い。痛みを緩和させる手段のひとつとして、軽微な皮膚刺激(タッチ)などが用いられるが、その作用機序は明らかになっていない。体性感覚刺激は意識や情動を誘発するため、麻酔により意識を喪失させて行う動物実験が有用である。本研究課題においては、骨格筋への侵害刺激で生じる心拍数の変化を指標に、麻酔ラットで骨格筋の痛みを評価する実験モデルを確立した。前年度までに、(1)骨格筋に対する押圧刺激は心拍数を変化(増加または減少)させること、(2)心拍数の変化は心臓交感神経活動の変化により生じること、(3)心拍数および心臓交感神経活動の変化の方向性(増加または減少)は、押圧刺激前の心臓交感神経のトーヌスレベルに依存することを見いだした。本年度は、筋は通常痛みを起こしにくい組織であることを考慮に入れ、炎症で感作した筋に押圧刺激を与え、心臓交感神経活動および心拍数への影響を検討した。筋に炎症を誘発する目的で、実験前日に下腿に起炎物質(3%λ-カラギーナン溶液)を投与した。対照として生理食塩水を対側下腿に投与した。その結果、炎症側・非炎症側いずれの下腿に対する押圧刺激でも、心拍数および心臓交感神経活動は増加または減少し、変化の方向性は刺激前の心臓交感神経のトーヌスレベルに依存していた。しかし、炎症側刺激で生じる心臓交感神経活動および心拍数の増加は、対照(非炎症)側刺激による変化よりも大きかった。以上の結果より、急性炎症が生じた骨格筋では押圧刺激時に生じる心臓交感神経活動の増加が増強し、心拍数増加が増大することが明らかになった。本研究の成果は、自律神経活動を指標にすることにより骨格筋の痛みに対するタッチやその他の介入による鎮痛効果を評価することが可能であることを示唆する。麻酔動物の下腿に押圧刺激を与えると心拍数の変化が認められる。本研究課題では、骨格筋刺激で生じる心機能変化を指標に、麻酔動物で筋痛を評価する方法を確立することを目的とした。麻酔下ラットの心拍数、動脈圧および心臓交感神経活動を記録して実験を行った。下腿筋押圧刺激により生じる心拍数の変化(増加・減少)は、心臓交感神経を遮断することによりほぼ消失した。さらに心臓交感神経活動を記録すると、押圧刺激で生じる心拍数の変化は、神経活動の変化に同期して生じることが分かった。下腿筋に起炎物質を投与して炎症を誘発すると、押圧刺激により生じる心臓交感神経活動および心拍数の増加反応が増強することが示された。今年度は骨格筋への侵害刺激により生じる循環反応に対するタッチの効果を検討する計画であった。しかし、実験モデルを改良する際に、骨格筋への侵害刺激により生じる循環反応に、皮膚への侵害刺激で生じる反応とは大きく異なる特性を見出した。そのため、骨格筋への侵害刺激により生じる循環反応の機序を明らかにする実験を行ったため、研究全体の計画としてはやや遅れが生じた。しかしながら、実験自体は順調に進行している。
水陸画の展開と影響に関する研究

平成9年度より継続の本研究の最終的な目的は水陸画の展開を明らかにし六道絵や十王図をはじめとする関連主題との関係を解明することにある。本年度は、水陸画が関連主題との間になした影響関係を明らかにすることに主眼をおいた。そのためにまず前年度において抽出された水陸画の図像的特徴との間に類似関係のみられる作例について申請者の専門とする六道絵関係を中心に博捜し、水陸画との影響関係について分析を加えた。この分析の過程で、新知恩院本六道絵(重文)の主題が従来言われてきたような六道絵ではなく『法界聖凡水陸勝会修斎儀軌』と密接な関係をもつ水陸画である可能性が高いことが明らかとなった。この新知見は密教図像学会第18回学術大会(於金沢文庫)においてすでに口頭発表され、さらに論文が近く同学会誌『密教図像』第18号に掲載される予定である。また、水陸画との関連を指摘されぬままに地方の文化財目録などに紹介されている作例がまだ多数存在するだろうという仮説に立って地方の文化財関連の図版も極力収集・検討した。こうした収集の過程で、岡崎市妙源寺本をはじめとする若干の水陸画残闕を新たに確認し得た。なお新確認の残闕のうち愛知県に存する作例については『愛知県史研究』第4号に掲載すべく論文を執筆中である。なお、先年度は申請した予算額よりも減額されて補助金が支給された都合上、図書の購入や資料の収集の一部に支障をきたしたことが惜しまれる。この問題を本年度において解消できるよう予算の使用内訳を設備備品費(図書費)と国内旅費に重点化した。研究計画では本年度はデータベースの構築に主眼をおく計画であった。図像的なデータについては計画通り着実に収集され、その結果、本来次年度に計画されていた個別の作品に関する分析作業も一部実施され、予想外の成果を上げることができた。本年度の最も大きな実績としてはこれまで十王地獄図とみなされてきた高達本が実は中国における水陸画の図像集であったことを解明されたことが挙げられよう。この実績は学会において口頭発表された後、論文化されて学術雑誌上での発表を終えている。この解明にあたっては関連絵画作品に関する中国図書の補助金による集中的購入が大きく寄与した。また、日本に将来された関連作品については、写真資料の収集と実地における調査がなされた。この調査作業の過程で、新知恩院本六道絵が水陸画であることもほぼ明らかとなり、来年度には論文としてまとめ得る状況に至った。この作業については補助金によって購入した写真機材や支給された旅費が不可欠であったし、外部の研究機関からの資料写真調達も補助金によって有効に行われた。なお、申請した予算額よりも減額されて補助金が支給された都合上、図書の購入や資料の収集の一部に支障をきたし具体的には道教経典関連の資料収集が十分でなかったことが惜しまれる。この問題は次年度において解消できるよう、補助金支給額の算定について配慮を求めたい。
触媒反応生成高エネルギー水分子ビームを用いた高品位酸化亜鉛薄膜成長技術の構築

次世代紫外LDや紫外LED、低抵抗透明導電膜作製を目指して触媒表面での水素、酸素の燃焼反応により生成した高エネルギーH2Oビームを用いたZnO結晶膜作製技術の構築を行った。その結果、サファイア基板上で世界最高レベルの大きな電子移動度のZnO結晶膜の作製に成功した。窒素酸化物ガスによりドーピングを行った結果、電子濃度の減少、中性アクセプタ束縛励起子による発光を観測し、窒素ドーピングが確認された。H2Oビームについて反応空間での断熱膨張過程での冷却状態を観測したところ、開口角が大きいノズルからの噴出されたH2Oビーム程、低温になりノズル構造によってビームエネルギー分布に違いが生じることが分かった。本研究課題は、Ptナノ粒子表面での水素・酸素の燃焼反応を用いた金属酸化物薄膜の堆積技術を元に、(1)次世代紫外LDや紫外LEDのための高品位ZnO結晶薄膜の成長とp型ドーピング技術の構築(2)低抵抗ZnO系透明導電膜作製のための省エネルギーCVD技術の構築(3)触媒反応で生成した高エネルギーH_2Oビームのエネルギー状態、構成活性種の同定と気相反応の解析を行うことを目的にしており、初年度は以下の研究成果を得た。(1)については、装置構造の最適化を行った結果、サファイア基板上堆積膜において3μm以下の膜厚で189cm^2/Vs、8μmで207cm^2/Vsという室温で大きな電子移動度を有する結晶膜の成長に成功した。更にp型結晶膜の作製を目指して二窒化酸素(N_2O)ガスを添加したところ、微量な添加(10^<-3>Paオーダー)でn型膜であるものの電子移動度が234cm^2/Vsと更に大きくなり、窒素の微量添加がZnO膜の結晶性、電気伝導特性を向上させることを見出した。この電子移動度が234cm^2/Vsという値はサファイア基板上で成長させたあらゆる成長手法で報告されている値よりはるかに大きな値であり、本手法が高品質なZnO結晶膜の成長手法として優れていることが証明された。(2)については、ガラス基板上へのZnO膜堆積においてスパッタバッファー層及び低温CVDバッファー層の挿入効果を調べた。結果、ガラス基板上への直接堆積膜では電子移動度が25cm^2/Vs以下であったのに対し、どちらのタイプのバッファー層挿入においても32cm^2/Vs以上の値を得ることが出来、適切な下地層の挿入で移動度が向上することを見出した。ただ配向性の優れた結晶膜の成長には500°Cの基板温度が必要であった。省エネルギープロセスの確立にはより低温での成長条件の確立が必要であり、今後更に成長プロセスを最適化し低温堆積条件で50cm^2/Vs以上の電子移動度を有する結晶膜を目指す。(3)については、研究分担者(梅本)が真空紫外レーザーを用いた一光子レーザー誘起蛍光によるH及びOラジカルの測定を行ったが、検出することは出来ず、殆ど生成されていないことが分かった。また紫外レーザー誘起蛍光を用いてOHラジカルの測定も行ったが、同じく検出されなかった。本研究課題は、Ptナノ粒子表面での水素、酸素の燃焼反応を用いたCVD技術を元に、(1)次世代紫外LDや紫外LEDのための高品位ZnO結晶薄膜の成長とp型ドーピング技術の構築(2)低抵抗ZnO系透明導電膜作製のための省エネルギーCVD技術の構築を行うことを目的にしており、H25年度は以下の研究成果を得た。(1)については、サファイア基板上堆積膜において8μmの厚膜で300Kで197 cm2/Vs、二窒化酸素(N2O)ガスを微量添加した膜で218 cm2/Vsの大きな電子移動度の膜を得た。これらの結晶膜について低温フォトルミネッセンス測定を行った結果、N2O無添加膜の10Kでのバンド端発光の半値幅は、0.9meVと非常に小さく、さらにN2O添加膜においては0.7meVとこれまでにサファイア基板上に成長したZnO膜に関するいずれの報告値よりも小さな値を示し、光学的にも非常に高品質な結晶膜が成長することが分かった。更に断面TEM観察から基板との界面付近(基板から30 nmまでの領域)は10^11 cm-2の非常に高密度の転位が存在しているものの界面から100nm以上離れると急激に転位密度は減少し、膜厚約5μmのZnO膜の表面近傍2μmの層の転位密度は、1.1x10^9 cm-2に減少していることが分かった。

(2)については、ガラス基板上へのZnO膜堆積において低温バッファー層の挿入効果を調べた結果、ガラス基板上への直接堆積膜では電子移動度が25 cm2/Vs以下であったのに対し、バッファー層挿入により33 cm2/Vsの値を得ることが出来、適切な下地層の挿入で移動度が向上することを見出した。ただ配向性の優れた結晶膜の成長には500°Cの基板温度が必要であった。省エネルギープロセスの確立にはより低温での成長条件の確立が必要であり、今後更に成長プロセスを最適化しより低温での堆積条件で高電子移動度を有する結晶膜の作製を目指す必要がある。本研究課題は、白金ナノ粒子表面での水素,酸素の燃焼反応を用いた金属酸化物薄膜の堆積技術をもとに、(1)次世代紫外LDや紫外LED作製のための高品位ZnO結晶膜の成長とp型ドーピング技術の構築(2)低抵抗ZnO系透明導電膜作製のための省エネルギーCVD技術の構築(3)触媒反応により生成した高エネルギーH2Oビームのエネルギー状態、構成活性種の同定と気相反応の解析を行うことを目的としている。これまでの2年間で(1)の高品位ZnO結晶膜の成長については一定の成果を得ている。また(2)の低抵抗ZnO系透明導電膜作製についてはサファイア基板上でアルミニウムのドーピングにより1E20 cm-3の電子濃度で54cm2/Vsの高い電子移動度の膜も得、更にガラス基板上で低温バッファー層の挿入により直接堆積膜にくらべ、約10cm2/Vs大きな電子移動度の結晶膜を得た。(3)については真空紫外レーザーを用いた一光子レーザー誘起蛍光法によるラジカルの検出を行ったが、反応空間でのガス圧が1Pa以下と低いため検出出来なかった。最終年度であるH26年度は以下の研究成果を得た。(1)に関して窒素ドーピング用のガスとしてNOガスを添加した結果、P型結晶は得られなかったもののガスの添加に伴い電子濃度の減少が見られ、窒素ドーピングの可能性が推察された。並行して低温でのフォトルミネッセンス測定において強い自由励起子による発光、強いイオン化ドナー束縛励起子由来の発光を観測し、NOドーピングにより結晶品質の向上が見られた。(2)に関してはガラス基板上への堆積において成長初期層にN2Oガスを添加する事で、31 cm2/Vsの大きな電子移動度結晶膜を得た。(3)に関してはH2Oビーム中に熱電対を挿入する事で、反応空間での断熱膨張過程での冷却状態を観測したところ、開口角の大きなノズルから噴出されたH2Oビーム程、低温になることが分かった。26年度が最終年度であるため、記入しない。薄膜・表面界面物性26年度が最終年度であるため、記入しない。高品質結晶膜の作製について1年目の目標であるサファイア基板上で200cm^2/Vs以上の電子移動度、10^16cm^<-3>オーダーの残留キャリア密度の高品質エピタキシャル膜の作製は達成出来た。また微量の窒素添加によりさらに大きな電子移動度(234cm^2/Vs)を有するZnO膜の成長に成功しており、サファイア基板上でのノンドープZnO膜の高品質膜について目標を達成できている。また低抵抗透明導電膜を目指したガラス基板上での成長膜では充分な低抵抗膜は得られていないものの適切な低温バッファー層の挿入により電子移動度の向上が得られることを見出しており、バッファー層形成条件の最適化で目標を達成出来ると考えている。(理由)高品質結晶膜の作製についての目標であるサファイア基板上で200 cm2/Vs以上の電子移動度、1016 cm-3オーダーの残留キャリア密度の高品質エピタキシャル膜の作製は達成出来た。
原子間力顕微鏡を用いた表面原子振動測定技術の開発と局所表面物性状態の解明

本研究の目的は、原子間力顕微鏡法(AFM)を応用して新たに表面原子の振動状態や電荷分布を高感度に測定する技術を開発し、表面上の局所的な物性状態(結合弾性状態、電荷秩序分布)を明らかにすることである。本研究では先ず、原子の振動状態を高感度にサブ原子スケールで捉えるために、探針ー試料表面間に働く相互作用力を3次元ベクトルで空間的な分布を取得できる技術を世界で初めて確立した。この研究成果は国際的に著名な学術誌(Nature Physics)に掲載された。また、固体表面電荷分布やその変化を捉えるための新しい電荷計測技術を開発し、表面弾性状態と表面電荷分布を同時測定することを可能とした。本研究の目的は、原子間力顕微鏡法(AFM)を応用して新たに表面原子の振動状態や電荷分布を高感度に測定する技術を開発し、表面欠陥や不純物周りの局所的な表面物性状態(結合弾性状態、電荷秩序分布)を明らかにすることである。まず、既存装置である原子間力顕微鏡(AFM)を高感度化するために、AFM力センサーであるカンチレバーの励振の信号ノイズの低減化を行った。具体的には、カンチレバーフォルダーを固定する部位を設計をしなおし製作した。これによってカンチレバー励振のノイズ密度を下げることに成功し、より高感度なAFM観察が可能となった。表面の物性状態を原子スケールで空間的に取得するための多周波数モード原子間力顕微鏡法(MF-AFM)の開発を行った。MF-AFM法の開発においては、高周波帯域を持ち複数の信号を計測できる高速ロックインアンプを購入し、これを用いることでカンチレバー振動の2次のたわみモードとねじれモードの両モードで励振する技術を確立した。この手法によって、探針ー試料間に働く近距離相互作用力の表面垂直成分:Fz(2次たわみモードから取得)と水平成分:Fx(ねじれモードから取得)の同時取得できるようになった。また、それぞれの励振モードの振動振幅を最適化(それぞれ200300pm、40pm)することで、表面原子と探針試料間に働く相互作用力をベクトル場表示できるようになった。また、固体表面の電荷分布状態を高感度に検出するため、従来のケルビンプローブ顕微鏡法(KPFM)の信号取得法を改良し、信号フィードバックを使用しない新しいKPFM法を開発した。現在まで探針ー試料表面間に働く相互作用力をサブ原子スケールで空間的にベクトル表示できる技術を確立した。この研究成果はこれまでの顕微鏡技術では達成できなかったものであり、論文にまとめて国際的に著名な学術誌に投稿中である。表面原子の振動励起状態を探針ー試料表面間に電圧印加することでAFM観測しようとしてきたが、想像以上に微弱な振動であることが判明した。これを捉えるためには、振動励起方法の見直しと既存の原子間力顕微鏡装置の力検出感度をさらに向上させる必要がある。そこで、AFMユニットを改良し現有の光干渉を用いた力センサーの変位検出法から光てこ法の検出方式に変更した。この改良によって、検出される力のノイズ密度を30-40fm/√Hzから15-25fm/√Hzに向上させることに成功した。また、固体表面の電荷分布やその変化(電荷移動)を捉えるために新しいケルビンプローブ力顕微鏡法(KPFM)を考案した。現在原子スケールの電荷秩序を持つTiO2(110)表面を用いて電荷移動現象の観測も行っている。固体表面原子の振動励起状態を観測するためにさらなるAFMの力検出感度の向上を余儀なくされたため、AFMユニットの改良を行った。この新しいユニットの作製に時間を要したため当初予定から進捗が遅れている。また、固体表面電荷分布やその変化を捉えるための新しい電荷計測技術を開発しており、これを用いることで、効率よく表面弾性状態と表面電荷分布を同時測定することが可能となっているため、今後の研究をスムーズに行える体制を整えている。先ず、原子の振動状態を高感度にサブ原子スケールで捉えるために、既存のAFM装置の高感度化を図った。具体的には、光干渉法を用いたAFM力センサー(カンチレバー)の変位検出方式から光てこ法を用いた検出方式に変更した。さらに表面原子変位を精密に捉えるために探針ー試料表面間に働く相互作用力の3方向(X,Y,Z)成分を全て取得する手法を考案した。表面原子が感じる力を得られた3方向力成分から3次元ベクトルで表し、その空間分布を取得できる技術を確立した。こ技術はこれまでの顕微鏡法では達成できなかったものであり、今後のナノスケール物性計測に新たな展開が期待できる。この研究成果は論文にまとめて国際的に著名な学術誌(Nature Physics)に掲載された。

また、固体表面の電荷分布やその変化(電荷移動)を捉えるために3倍振動を用いた静電気力分光法を新たに開発した。この手法と多周波数モード計測を利用して探針-試料間の静電気力によるカンチレバーの共振周波数の変化(周波数シフト)を三次元的に測定し、数値計算(アルゴリズムは開発済み)により、静電気力の空間分布、さらにはクーロンポテンシャルの空間分布を原子スケールで導出できる技術を開発した。本研究の目的は、原子間力顕微鏡法(AFM)を応用して新たに表面原子の振動状態や電荷分布を高感度に測定する技術を開発し、表面上の局所的な物性状態(結合弾性状態、電荷秩序分布)を明らかにすることである。本研究では先ず、原子の振動状態を高感度にサブ原子スケールで捉えるために、探針ー試料表面間に働く相互作用力を3次元ベクトルで空間的な分布を取得できる技術を世界で初めて確立した。この研究成果は国際的に著名な学術誌(Nature Physics)に掲載された。また、固体表面電荷分布やその変化を捉えるための新しい電荷計測技術を開発し、表面弾性状態と表面電荷分布を同時測定することを可能とした。本研究では、微弱な表面原子振動状態を高感度に観測しなければならない。そのための今年度の研究計画目標は、1原子間力顕微鏡(AFM)により計測される探針ー試料間相互作用力の検出感度を向上させることと2空間的な表面原子の弾性状態を計測するために多周波数モード原子間力顕微鏡法(MF-AFM)を開発することであった。まず、AFMを高感度化するために、カンチレバー励振の信号ノイズの低減化を行った。具体的には、カンチレバーフォルダーを固定する部位の剛性を向上さるため、新規にこの固定部位を設計をしなおし製作した。その結果、カンチレバー励振のノイズ密度を60fm/√Hzから35fm/√Hzに下げることに成功した。これによって、より高感度なAFM観察が可能となった。MF-AFM法の開発においては、高周波帯域を持ち複数の信号を計測できる高速ロックインアンプを購入し、これを用いることでカンチレバー振動の2次のたわみモードとねじれモードの両モードで励振する技術を確立した。この手法によって、探針ー試料間に働く近距離相互作用力の表面垂直成分:Fz(2次たわみモードから取得)と水平成分:Fx(ねじれモードから取得)の同時取得できるようになった。また、それぞれの励振モードの振動振幅を最適化(それぞれ200300pm、40pm)することで、表面原子と探針試料間に働く相互作用力(弾性状態)を原子スケールでベクトル場表示できるようになった。現在この結果をもとに論文を執筆中である。また、固体表面の電荷分布状態を高感度に検出するため、従来のケルビンプローブ顕微鏡法(KPFM)の信号取得法を改良し、信号フィードバックを使用しない新しいKPFM法を開発した。これにより、さらなる高感度な表面電荷状態分布の取得が期待できる。以上より、本研究は当初の予定通り順調に進展している。1)高周波パルスや電荷注入による原子振動励起の観測---探針試料間への単純な電圧印加で原子振動励起状態を捉えることが困難であるため、交流電圧や高周波パルス電圧の印加を試みることで表面原子振動励起を試みる。また、STM状況下での電荷注入によりGeダイマー原子のロッキングモード振動が励起されることもわかっているため、その場合、AFM探針による電荷注入励起を試みる。2)新しい周波数変調静電気力分光法の開発と表面電荷分布の観測
骨格筋興奮収縮連関の分子機構

本研究では、骨格筋の興奮収縮連関のうちT管-小胞体連関機構に目標を絞り、現在我々が使用できる方法を駆使してこの機構の分子機序の解明を目指した。まず4量体として存在する微量のリアノジン受容体を、二次元電気泳動法により非変性状態でも解析が可能であることを明かにし、リアノジン受容体蛋白質の化学修飾の有無を解析できる方法を開発した。また、リアノジン受容体と密接に関連する蛋白質を同定するため、化学架橋法を行った。化学的に切断可能な架橋試薬を用い部分精製リアノジン受容体を架橋し、2、3、4量体の架橋産物を観察することが可能となった。テトラマーよりさらに大きな架橋産物は条件により観察された。これにはリアノジン受容体以外の蛋白質が含まれている可能性があり、構成成分を現在解析中である。リアノジン受容体の機能ドメインを明かにする目的で、カルパインによる限定分解を行った。リアノジン受容体はカルパインによりN末端から全長の約1/4の部分で切断を受け、これによってCa^<2+>放出速度が約2倍に促進されることが明かになった。また、節小胞体標本では、抑制効果を持つカルモジュリンがスキンドファイバー標本では促進効果も持つことをはじめて明かにした。ドキソルビシンは、Ca^<2+>放出チャネルを促進するとともに、紫外光によってCa^<2+>放出チャネルと共有結合を作るので、これを用いて機能修飾部位の決定を試みている。現在までの結果では、C末端から分子量にして20万以内に結合部位があることが示唆されている。また、生理実験と生化学実験を同一標本で行うため、カエル骨格筋Ca^<2+>放出チャネルの_CDNAをクローニングし構造を決定する試みを開始している。現在までの研究成果により、骨格筋興奮収縮連関の分子機構の解明に向けた基礎が整備された。骨格筋興奮収縮連関において最も重要なステップであるが、いまだ明らかにされていないT管ー小胞体連関機構の解明を本研究は目標としている。初年度は、この機構の入力端と出力端に対応するDHP受容体(ジヒドロピリジン系Ca拮抗薬結合蛋白)とライアノジン受容体(ライアノジン結合蛋白質)が相互に接触して相互作用しているのか、あるいは、両者の間に第三、第四の蛋白が介在するのかを、生きた骨格筋細胞に対して蛋白間架橋試薬を用いてまず明らかにする予定でいる。まだ目標は完全には達成されていないが、以下のように目的達成のための準備が進んでいる。まずDHP受容体とライアノジン受容体の一次構造が明らかにされているウサギを用い、これらの蛋白を同定するための抗体の準備を行った。抗ライアノジン受容体抗体については、部分アミノ酸配列に対応する合成ペプチドを用いて7種作製した。さらに反応部分を変えた抗体を2種作成中である。抗DHP受容体抗体も作製中である。蛋白間架橋解析の予備実験として、筋小胞体膜標品あるいは単離抽出したライアノジン受容体蛋白について種々の架橋試薬を用いて、架橋条件の検討を行なっている。現在までのところ架橋試薬を選べば種々の大きさの架橋産物が生成されることが明らかになった。また、ライアノジン受容体の解析の一手段として、蛋白質を変性させることなく生体内と同じ状態で泳動するnative電気泳動法を開発中である。さらに、微小なスキンドファイバ-標本から得られた全蛋白の電気泳動後、抗ライアノジン受容体抗体を用いたイムノブロット法によりライアノジン受容体を同定する方法を確立した。この方法を用いてスキンドファイバ-中のライアノジン受容体=Ca^<2

+>放出チャンネルをカルパインによって限定分解した産物の同定に成功し、この蛋白のNH_2末端側から全長の約1/4を切断してもCa^<2+>感受性には変化がないが最大Ca^<2+>放出速度が2倍程度に亢進することが明らかになった。これはライアノジン受容体に機能的ドメインがあることを示しており、架橋実験の結果と合わせて重要な示唆を与えると期待される。本研究では、骨格筋の興奮収縮連関のうちT管-小胞体連関機構に目標を絞り、現在我々が使用できる方法を駆使してこの機構の分子機序の解明を目指した。本年度は、4量体として存在する微量のリアノジン受容体を未変性の状態で電気泳動を行い、蛋白質の修飾の様子あるいは関連蛋白質を発見できるかの試みを行った。リアノジン受容体蛋白質は、高分子量であること、および膜蛋白質であることため可溶化が難しいなどのことから、主に一次元のSDSポリアクリルアミドゲル電気泳動のみを用いて解析されてきたが、二次元電気泳動法により非変性状態でも解析が可能であることが明らかになり、リアノジン受容体蛋白質の修飾の有無も解析可能となった。また、リアノジン受容体は、分子量560kDaでこのホモテトラマーが筋小胞体のCa^<2+>放出チャネルを形成している。化学的に切断可能な架橋試薬を用い部分精製リアノジン受容体を架橋し、2、3、4量体の架橋産物を観察することが可能となった。テトラマーよりさらに大きな架橋産物は条件により観察されたが、この構成成分は現在解析中である。また、ドキソルビシンは、Ca^<2+>放出チャネルを促進するとともに、紫外光によってCa^<2+>放出チャネルと共有結合を作るので、これを用いて機能修飾部位を決定できると考えられる。ビオチン化ドキソルビシンを用いた系では、ドキソルビシンの結合部位はC末から200KDaのCa^<2+>放出チャネル部分を含むペプチドフラグメントに少なくとも一か所存在すると考えられた。一方、多くの生理学的実験はカエル骨格筋単一線維で行われているのに対し、生化学的な実験はウサギなどの哺乳類で行われてきた。本研究の目的を最終的に達成するためには、生理学的実験と生化学的実験の両方を行う必要がある。そこで、カエル骨格筋のcDNAライブラリーから、Ca^<2+>放出チャネルのcDNAをクローニングし構造を決行する試みを開始した。
非定常パネルデータの新しい検定手法に関する精度評価及び改良

非定常パネルデータに対する新しい検定手法の検定パフォーマンスの評価と検定の拡張及び実データへの適用を行った。特筆すべき事柄は以下の3点である。ブートストラップ法に基づくRomano and Wolf (2005)の多重検定をパネル単位根・共和分検定に応用することで、1多重性問題を回避し、従来の多重検定手法が持つ検出力の低さを補い、実用に耐えうる検定となることが示された、2他のパネル検定手法に比べて経済構造変化や非線型性といったデータの特性を検定に取り込み易く、検定パフォーマンスの面においても十分な性能を持つことが示された、3実データを用いた為替・金融市場の分析において、有意義な結果を得た。得られた成果のうちの特筆すべき事柄の1つとして、Romano and Wolf (2005)(Econometrica誌掲載)の手法をパネル単位根及びパネル共和分検定に応用することで、Bonferroni、Holm、Simesなどの多重検定手法の検出力の低さを補い、実用に耐えうる検定となることが示されたことと、さらに、他のパネル検定手法に比べて経済構造変化や非線型性といった時系列データの持つ特性を検定に取り込み易く、また検定パフォーマンスの面においても十分な性能を持つことが示されたことが挙げられる。計量経済学交付申請書の研究計画におおむね沿う形で研究が進行していると考える。本年度中に計画されていた既存検定手法の拡張(経済構想変化や非線形性を考慮した検定)についても、モンテ・カルロ・シミュレーションや実際のデータへの適用において、実用に耐えうるものであることが確認できた。また、それらの結果も2編の論文として執筆し、学会や研究会においても報告を行うことができた。既存検定の改良については、現時点において結果の整理・集計中であり、論文執筆の段階までには至っていない。そのため、この点については研究速度を上げていくように努める。交付申請書の研究計画に沿う形で研究が進行していると考える。本年度中に計画されていた関連研究の調査及び整理は終了し、また既存手法の検定精度の評価についても、ある程度予想したような結果を得ることができ、その一部は論文で既に発表した。基本的に交付申請書の研究計画に沿う形で研究を進めていく予定であり、昨年度の研究成果を統計関連学会連合大会において発表する予定である。また、既存検定の改良に関する論文の執筆及び成果発表も行う予定である。基本的に交付申請書の研究計画に沿う形で研究を進めていく予定であり、ほぼ変更点はないと思われる。本研究では、単位根の存在有無を扱う検定手法を主な考察対象としているが、時間的余裕があれば、一部の共和分関係にまで広げていくことも視野に入れたいと考えている。次年度繰越分については、一部次年度請求分と合算して、英語論文の校閲料として使用する予定である。
慢性的な容量負荷刺激により惹起される持続性心房細動に関与する治療標的分子の解析

動静脈瘻モデル動物を用いた本研究において、心房細動持続時間はアルドステロンの慢性投与により用量依存的に延長し、transient receptor potential canonical 3 (TRPC3)チャネルに対する阻害薬により有意に抑制されることが実験的に示された。この結果は、慢性容量負荷とアルドステロン負荷により生じる心房リモデリングに、TRPC3チャネルの活性化が関与する可能性を示しており、このチャネルを阻害する薬物は持続性心房細動に対する治療薬として期待される。腹部大動脈と下大静脈に外科的な処置を施すことにより作成した動静脈瘻ラットでは、心臓に対する慢性的な容量負荷により心房の拡大や心房内伝導遅延が生じ、心房細動が発生しやすくなることが当研究室の実験結果より明らかにされている。このような組織学的ならびに電気的リモデリングが成立する過程に神経体液性因子が関与する可能性があるため、心臓血管系におけるリモデリング機構で中心的な役割を担うことが知られているレニン・アンジオテンシン・アルドステロン系の因子が動静脈瘻ラットにおける心房細動誘発性に与える影響を検討した。アルドステロンを慢性投与した動静脈瘻ラットでは、発作性心房細動の自然発生が観察され、高頻度刺激により誘発された心房細動の持続時間は動静脈瘻ラットに比べて3倍程度延長した。一方、アンジオテンシンIIを慢性投与した動静脈瘻ラットでは、発作性心房細動の発生は認められず、高頻度刺激により誘発された心房細動の持続時間は動静脈瘻ラットと同程度であった。本検討で投与したアルドステロンとアンジオテンシンIIは、心臓の形態学的指標や心房内伝導時間や心房有効不応期といった電気生理学的指標に有意な変化を及ぼさなかった。以上の結果より、アルドステロンは心房細動の誘発促進因子として作用する生体内物質であり、慢性容量負荷存在下でこの作用が強力に発揮されることが明らかとなった。従来の知見では、心房細動の誘発促進には組織学的ならびに電気的リモデリングの関与が示されてきたが、本実験モデルにおいてこれらと異なる機序の関与が想定される結果を得ることが出来た。慢性的に投与したアルドステロンが心房細動の誘発促進因子として作用することが明らかとなり、研究は概ね順調に進んでいる。ここまでの研究ではアルドステロンを4週間にわたり持続投与してきたが、アルドステロンの最大効果を見極めるためには、投与量や投与期間を含めた至適な実験条件を見出すことが課題となっている。腹部大動脈と下大静脈に外科的な処置を施すことにより作成した動静脈瘻ラットでは、心臓に対する慢性的な容量負荷により心房拡大や心房内伝導遅延が生じ、心房細動が発生しやすくなる。昨年度の検討で、アルドステロンは心房細動の誘発促進因子として作用する生体内物質であり、慢性容量負荷存在下でこの作用が強力に発揮されることが判明した。本年度はアルドステロンの血中濃度を1.54.5倍に上昇させる投与量を4週間にわたり持続投与した際の心房細動発生率に与える影響を検討した。コントロールの動静脈瘻ラットにおける心房細動持続時間の平均値は13秒であったが、アルドステロンを0.5、1.0および1.5 μg/hで慢性投与された動静脈瘻ラットではその持続時間はそれぞれ51、75および99秒であった。本検討で観察された最長の心房細動持続時間は27分45秒であり、これは1.5 μg/hで投与された動静脈瘻ラットで観察された。また、心房期外収縮の自然発生がコントロールの動静脈瘻ラットでは殆ど認められなかったが、アルドステロンを持続投与した動静脈瘻ラットではしばしば観察された。アルドステロンの持続投与により心房有効不応期、心電図P波幅ならびに心房の組織重量は変化しなかった。従来の知見では、心房細動の誘発促進には組織学的ならびに電気的リモデリングの関与が示されてきたが、本実験モデルにおいてこれらと異なる機序の存在が想定される結果が得られた。今後は機序を明らかにする検討を進めていく予定である。原発性アルドステロン症の患者で心房細動が発生しやすい現象を一部反映していることが推定される。アルドステロンの心房細動促進効果を観察する上で1.01.5 μg/hの投与量が至適と考えられた。また、実験条件が定まったことにより、アルドステロンが心房細動を促進する機序の検討を進めることが可能となった。ラット心房に電気刺激を与えることで実験的に心房細動を誘発することが可能であり、当研究室では心房細動持続時間が慢性容量負荷モデルである動静脈瘻ラットで顕著に延長することを既に見出している。本研究では、このモデル動物を利用して心房細動促進因子の検索を行い、以下の知見を得た。1アルドステロンは心房細動の誘発促進因子として作用し、慢性容量負荷存在下でこの作用が強力に発揮されることを見出した。コントロールの動静脈瘻ラットでは心房期外収縮の自然発生が殆ど認められなかったのに対し、アルドステロンを持続投与した動静脈瘻ラットでは高頻度に観察された。

アルドステロンは心臓の形態学的指標や心房内伝導時間や心房有効不応期といった電気生理学的指標に有意な変化を及ぼさなかったことより、不整脈の発生維持に重要とされている組織学的ならびに電気的リモデリングと異なる機序がアルドステロンに存在する可能性が想定された。2アルドステロン負荷・動静脈瘻ラットで誘発される心房細動は、transient receptor potential canonical 3 (TRPC3)チャネル阻害作用を有するpyrazole-3により有意に抑制された。TRPC3チャネルは、膜電位依存性の乏しいCa2+透過性イオンチャネル1つであり、心血管系に関与した細胞内シグナル伝達に関与することが知られているが、慢性容量負荷とアルドステロン負荷による心房細動の発生基盤構築においてもTRPC3チャネルが関わる可能性が明らかとなった。動静脈瘻モデル動物を用いた本研究において、心房細動持続時間はアルドステロンの慢性投与により用量依存的に延長し、transient receptor potential canonical 3 (TRPC3)チャネルに対する阻害薬により有意に抑制されることが実験的に示された。この結果は、慢性容量負荷とアルドステロン負荷により生じる心房リモデリングに、TRPC3チャネルの活性化が関与する可能性を示しており、このチャネルを阻害する薬物は持続性心房細動に対する治療薬として期待される。アルドステロンの至適投与量を早急に検討する。至適条件においてイオンチャネルの発現を検討し、心筋の脱分極や再分極過程ならびに静止膜電位の維持に重要な役割を担っているイオンチャネルを中心に分析を進める。同時に神経体液性因子の生体内挙動を精査し、心筋細胞に対し電気生理学的な変化を与えうる生体内因子をピックアップする。心筋の肥大や拡大ならびにイオンチャネル発現などに関わる因子に注目し、これらの因子が関わる細胞内カスケードに影響を与える薬物が心房細動の誘発性に与える影響を順次検討する。医歯薬学購入を予定していた消耗品が通常より安価に購入できたことにより次年度使用額が生じた。購入を予定していた消耗品が通常より安価に購入できたことにより次年度使用額が生じた。本研究課題の遂行に必要な実験動物や試薬など消耗品の購入し研究費を使用する計画である。
集中治療を受ける重症患者への緩和ケア看護指標の開発

海外での集中治療室(ICU)での緩和ケアに関する研究、わが国での緩和ケアの質の評価に関する研究、および、ICU看護師への面接調査や自由記述の結果から、緩和ケア看護指標の項目を抽出した。その結果、「身体症状の緩和」「安楽ケア」「精神面のケア」「家族とのコミュニケーション」「最期の時の援助」「死別後の家族支援」「QOL評価」「多職種連携」「緩和ケアチームの活用」に分類した。さらに、海外でのICUでの緩和ケアの指標との比較検討を実施した。また、看取りの質の評価指標を作成し「身体症状」「尊厳」に分類した。欧米の集中治療室(ICU)での緩和ケア看護に関する研究結果と実践状況の分析を行い、集中治療の緩和ケアで重要とされる項目の抽出と整理を行った。主に、ICUでの看取りのクリニカルパスや、ICUでの看取りの評価、クリティカルケア領域での終末期ケア教育の資料を情報源とした。更に、わが国ではICUでの緩和ケアの質の指標がないため、一般的に日本人が求める緩和ケアの質の評価指標から情報収集を行い、その指標を用いたICU入室患者の遺族調査結果を参考にし、項目の見直しを行った。その後、集中治療室看護師への面接調査結果と、質問紙調査結果による看取りの調査結果から、日本の看護師にとって、重要と考えている緩和ケア看護の内容の抽出を行い、再度、指標に含める項目の見直しを行った。項目内容は、痛みや呼吸困難等の「身体症状の緩和」、皮膚、口腔ケア、睡眠への援助などの「安楽ケア」、不安、混乱などの「精神面のケア」、家族のニーズの把握、家族の意思決定支援などの「家族とのコミュニケーション」、死の場面のセッティング、患者の尊厳などの「最期の時の援助」、グリーフケアなどの「死別後の家族支援」、「QOL評価」にそれぞれ分類した。緩和ケアチームの活用など、他職種との連携に関する内容については、更に情報収集を行う必要性があることがわかった。今後は、集中治療領域、緩和ケア看護領域の専門的知識を有するものからの意見を聴取し、緩和ケア看護指標の内容の妥当性を検証していく予定である。前年度、抽出をした緩和ケア看護の内容について、課題となった他職種連携に関する内容の分析を行った。看護師の調査から得られた記述的なデータをもとに、研究者同士で質的に分析を行った。その結果、特に、医師との関係に関する内容は多く抽出された。カテゴリは、「医師の終末期に対する判断に関すること」、「医師の説明に関すること」、「医師と看護師の関係に関すること」であった。これらのサブカテゴリーを見直し、緩和ケア看護指標に含められる内容の精選と、表現の検討を行い、評価指標に組み入れる予定である。また、緩和ケア看護指標の中で、看取りの場面での評価指標の完成に向けて、専門家から助言を得て、調査を実施した。その結果、2つのドメイン「身体症状に関すること」「人としての尊厳に関すること」と下位項目が確定した。最終年度は、作成した評価表の活用法についての検討と、分析が終了した結果の論文作成を行っていく。昨年年度の課題部分の分析ができた。また、緩和ケア看護指標の一部である、看取りの質の評価指標について、調査結果をもとに完成版を作成できた。記述データの分析結果から新たな課題があるものの、作成された指標の見直しにより、改定が可能であるため。前年度までに抽出した緩和ケア看護指標について、国内外の緩和ケアに関するカルテ調査の文献から、追加する項目の有無や妥当性について再検討を行った。看護指標については、概ね網羅されていたが、看護実践を評価するうえで、患者に対し実施されていた医療については、記載項目を追加する必要性が示唆された。また、医療の状況については、看護指標の作成当初は、呼吸補助の状況、人工透析の実施状況、補助循環の実施状況、昇圧剤の使用、モニタリングの実施等を入れていたが、それぞれのプロセスの記載方法の検討も必要であることが示唆された。また、前年度に作成した緩和ケア看護指標の看取りの評価指標については、海外での看取りの質の評価の現状から、活用の可能性について検討を行った。その結果、対象となる患者の選定方法や評価時期について、更に検討する必要があることが示唆された。前年度作成した看取りの質の評価指標については、施設別の回答結果を分析し、施設間の相違について明らかにすることができ、活用の可能性を確認することができた。他職種の連携については共同研究者と共に、看護師への調査結果の記述データの解析を進めた。他職種と看護師との関係では、カンファレンスの場や機会、普段のコミュニケーションのこと、医療者間の統一の図り方、お互い意思の反映方法、方向性の統一などの項目が抽出された。しかし、評価する項目として、どのように看護指標の中に組み入れるかが課題となった。更に、死別時の家族支援について追加項目の検討を行った。死別時の立会い状況の違いにより支援方法を検討する必要性が示唆された。今後は緩和ケア看護指標の全体的な見直しを行い、看護師に意見の聴取を行うこと、更に、成果について論文投稿の準備を進めていく予定である。作成した緩和ケア看護指標の内容の妥当性を検討した結果、新たな追加項目を考慮する必要性が示唆された。そのため、今後、作成した緩和ケア看護指標を再度見直し、全体的な調整が必要となった。また、成果に関する論文の作成中であり、投稿を終了する予定であったが、考察において既存研究を踏まえた検討が必要となった。今年度は、過年度までのデータ整理の結果から論文作成を行った。

看取りの質の評価指標作成に関する論文作成および投稿と掲載、医師とのコミュニケーションに関する論文作成を行った。また、作成した緩和ケア看護指標について、妥当性を検討するため、海外で使用されているICUでの緩和ケアの指標との比較を行った。まず、米国の「End-of-Life Care Research Program」で、作成されたICUにおける緩和ケアの質の指標の日本語訳と使用許可を得て、作成に着手した。患者のゴールについての話し合い等に関する「医療チームと患者と家族のコミュニケーション」8項目、患者の事前指示や代理意思決定等に関する「患者と家族中心の意思決定」16項目、終末期でのケア体制等に関する「ケアの継続性」5項目、死を迎える患者の家族との医師との関わりや家族のケアの参加等に関する「患者と家族への情緒的・実践的サポート」10項目、鎮痛や鎮静、不必要な検査の最小限化、環境調整などの「症状マネージメントとコンフォートケア」6項目、スピリチュアルニーズや宗教的ケアに関する「患者と家族へのスピリチュアルサポート」3項目、医師に対する情緒的サポートや緩和ケアに教育等に関する「ICUのスタッフに対する情緒的・組織的サポート」6項目について、研究者間で日本語訳の検討を行った。前年度までに作成した、大項目「身体症状の緩和」「安楽のケア」「精神面のケア」「宗教・信条の支援」「家族とのコミュニケーション」「死別時の支援」「死別後の支援」「緩和ケアチームの活用」と照合を行った、スタッフ自身のサポートや緩和ケアチームの活用については、今後も検討の必要があることが示唆された。海外での集中治療室(ICU)での緩和ケアに関する研究、わが国での緩和ケアの質の評価に関する研究、および、ICU看護師への面接調査や自由記述の結果から、緩和ケア看護指標の項目を抽出した。その結果、「身体症状の緩和」「安楽ケア」「精神面のケア」「家族とのコミュニケーション」「最期の時の援助」「死別後の家族支援」「QOL評価」「多職種連携」「緩和ケアチームの活用」に分類した。さらに、海外でのICUでの緩和ケアの指標との比較検討を実施した。また、看取りの質の評価指標を作成し「身体症状」「尊厳」に分類した。欧米でのICUでの緩和ケア看護に関する情報源から、緩和ケア看護指標の項目の選定ができた。また、これまで実施した調査結果から項目の見直しを行うことができた。概ね、計画通りに遂行することができたため。作成した評価表の活用法についての検討を行い、活用を推進していくとともに、結果の公表に努めていく。得られた結果の妥当性について、共同研究者との会議を頻回に行い、論文を完成させる。また、作成した緩和ケア看護指標の妥当性について、再度、専門知識のある看護師等から意見を聴取し、内容の精選を行う。緩和ケア今後は、集中治療領域、緩和ケア看護領域の専門的知識を有するものからの意見を聴取し妥当性を検証していく予定である。また、緩和ケアチームの活用について情報を収集し、内容を精選していく予定である。消耗品について、これまで購入した物品の残品の活用ができたこと。分析やデータ処理を研究者で分担することで、人件費を必要としなかった。
ステレオカメラを用いた歪曲文書の電子化

1.文書撮影システムの構築2台のカメラを用いて文書撮像システムを構築した.具体的には,書籍を上向きに置き,ステレオカメラを用いて非接触で書籍の撮影が可能なシステムを構築した.2.紙面形状の3次元計測ステレオカメラから得られる画像2枚の視差を求めることにより,紙面の3次元形状を計測する手法を構築した.ここで,文書表面には密なテクスチャがあり,かつ近距離から撮影しているため左右画像で光の当り方が異なる.従って,照明条件の変化に強い正規化相互相関をベースとした手法を用いて対応点検出を行った.更に,形状が比較的滑らかという性質を利用し,計算時間の短縮を図った.3.紙面形状の復元(2)によって求めた計測点から,歪曲した紙面形状を曲面方程式で表現する手法を提案した.また,本の綴じ込みや紙の折れ目部分などでは曲率が不連続となるため,この部分をHough変換を用いて検出し,検出した線分で囲まれる領域に対してそれぞれ曲面を当てはめる手法を構築した.4.歪曲補正・画像合成歪曲した紙面形状を平らにしたときの画像を再構築する方法を提案するとともに,2台のカメラから得られる画像のうち高解像度の部分を合成し,綺麗な画像を生成する手法を構築した.ここでは,曲面上の2点問の距離を保存したまま形状を平面に変形させる方法を構築した.また,カメラの光軸と紙面の法線ベクトルの関係から,左右画像のうちどちらが高解像度かを決定して合成に用いた.5.左右画像の色合い補正照明条件やカメラの個差の影響により,左右カメラで文書を同時に撮影しても左右画像では色合いが異なる.そこで,(3)で求めた形状情報を用いると同時にShape from Shadingの手法を併用し,自然な合成画像を生成するために左右画像の色合い補正を行った.1.文書撮影システムの構築2台のカメラを用いて文書撮像システムを構築した.具体的には,書籍を上向きに置き,ステレオカメラ(2台のカメラ)を用いて非接触で書籍の撮影が可能なシステムを構築した.2.紙面形状の3次元計測ステレオカメラから得られる画像2枚の視差(左画像と右画像の見え方の違い)を求めることにより,紙面の3次元形状を計測する手法を構築した.ここで,文書表面には密なテクスチャ(模様)があり,かつ近距離から撮影しているため左右画像で光の当り方が異なる.従って,照明条件の変化に強い正規化相互相関をベースとした手法を用いて対応点検出を行った.更に,形状が比較的滑らか(=視差の極端な変化は少ない)という性質を利用し,計算時間の短縮を図った.3.紙面形状の復元(2)によって求めた計測点から,歪曲した紙面形状を曲面方程式で表現する手法を提案した.また,本の綴じ込みや紙の折れ目部分などでは曲率が不連続となるため,この部分をHough変換を用いて検出し,検出した線分で囲まれる領域に対してそれぞれ曲面を当てはめる手法を構築した.4.歪曲補正・画像合成歪曲した紙面形状を平らにしたときの画像を再構築する方法を提案するとともに,2台のカメラから得られる画像のうち高解像度の部分を合成し,綺麗な画像を生成する手法を構築した.ここでは,曲面上の2点間の距離を保存したまま形状を平面に変形させる方法を構築した.また,カメラの光軸と紙面の法線ベクトルの関係から,左右画像のうちどちらが高解像度かを決定して合成に用いた.1.文書撮影システムの構築2台のカメラを用いて文書撮像システムを構築した.具体的には,書籍を上向きに置き,ステレオカメラを用いて非接触で書籍の撮影が可能なシステムを構築した.2.紙面形状の3次元計測ステレオカメラから得られる画像2枚の視差を求めることにより,紙面の3次元形状を計測する手法を構築した.ここで,文書表面には密なテクスチャがあり,かつ近距離から撮影しているため左右画像で光の当り方が異なる.従って,照明条件の変化に強い正規化相互相関をベースとした手法を用いて対応点検出を行った.更に,形状が比較的滑らかという性質を利用し,計算時間の短縮を図った.3.紙面形状の復元(2)によって求めた計測点から,歪曲した紙面形状を曲面方程式で表現する手法を提案した.また,本の綴じ込みや紙の折れ目部分などでは曲率が不連続となるため,この部分をHough変換を用いて検出し,検出した線分で囲まれる領域に対してそれぞれ曲面を当てはめる手法を構築した.4.歪曲補正・画像合成歪曲した紙面形状を平らにしたときの画像を再構築する方法を提案するとともに,2台のカメラから得られる画像のうち高解像度の部分を合成し,綺麗な画像を生成する手法を構築した.ここでは,曲面上の2点問の距離を保存したまま形状を平面に変形させる方法を構築した.また,カメラの光軸と紙面の法線ベクトルの関係から,左右画像のうちどちらが高解像度かを決定して合成に用いた.5.左右画像の色合い補正照明条件やカメラの個差の影響により,左右カメラで文書を同時に撮影しても左右画像では色合いが異なる.そこで,(3)で求めた形状情報を用いると同時にShape from Shadingの手法を併用し,自然な合成画像を生成するために左右画像の色合い補正を行った.
WEB利用による原子力教育用原子炉実験シミュレータの開発

本研究の目的はWEB利用による教育用原子炉実験シミュレータの開発とし、研究期間を平成16年度から17年度の2年間。原子炉実験シミュレータは、具体的モデルを京都大学原子炉実験所臨界集合体施設(KUCA)の軽水減速架台に置き、原子炉実験シミュレータによる擬似的な原子炉実験を通して原子炉物理の理解を深めることを目的とした。所定の研究期間での研究内容は以下の通り。原子炉実験シミュレータはシミュレータの操作する担当するGUI(Graphical User Interface)部と炉心特性評価部に分けることができる。1.【JAVA言語によるシミュレータの開発】開発したシミュレータをWEB上で公開するため、利用者のPC環境に依存しないJAVA言語でプログラムを作成した。原子炉実験はPC画面上に表示されたKUCA制御卓を模擬した操作レバー、操作ボタンのGUIを介した操作によって行う。同画面上のメニュー欄から、燃料板ピッチ、燃料フレーム列数、中性子検出器位置などを選択できる。また、下記の炉心特性評価部との連携が円滑に行えるような工夫を行った。2.【炉心特性評価部】利用者のPC環境が様々であることから、PC環境に大きな負担が掛からないような工夫をした。このため、想定しうる実験体系の中性子増倍特性をあらかじめ評価しておき、これらをデータベース化しておくことで、実験シミュレーションに必要な情報を必要に応じてデーターベースから読み込むことにした。炉心特性評価部では、主要設備であるPCクラスター(HIT社製、4CPU構成)により、標準原子炉解析コード(SRAC、日本原子力研究所開発)により中性子多群拡散方程式の群定数を作成し、当研究室で開発した修正中性子源増倍法に基づいて、3次元固有値問題および3次元固定源問題の数値解析から中性子増倍特性を評価している。3.【WEBの公開】原子炉実験タミュレータを用いた実験をさらに理解を深めるため、KUCAでの原子炉実験施設や実験原理の概要やシミュレータの取り扱い説明について、下記WEBサイトで公開し、また同サイトで原子炉実験シミュレータを実効形式ファイルで配布した。研究成果は、2005年原子力学会、春の年会(東海大学・総合講演「炉物理教育の現状と将来:炉物理教育はどうあるべきか」)、および秋の大会(八戸工業大学・総論「原子力教育」)で発表した。本研究の目的はWEB利用による教育用原子炉実験シミュレータの開発とし、研究期間を平成16年度より2年間とする。本原子炉実験シミュレータは、具体的モデルを京都大学原子炉実験所臨界集合体施設(KUCA)の軽水減速架台に置き、原子炉実験シミュレータによる擬似的な原子炉実験を通して原子炉物理の理解を深めることを目的とする。研究開始1年目にあたる平成16年度内で実施した研究内容は以下の通り。1)主要設備の準備状況原子炉シミュレータ開発のための数値解析を行うPCクラスター(HIT社製、4CPU構成)を設備備品費より購入し、原子炉解析計算コードの導入・数値解析プログラム群の開発により、数値解析環境を整備した。2)原子炉実験ミュレータの開発原子炉実験シミュレータはシミュレータの操作する担当するGUI(Graphical User Interface)部と炉心特性評価部に分けることができる。以下にそれぞれについて開発状況を示す。〓JAVA言語によるシミュレータの開発:開発したシミュレータをWEB上で公開するため、利用者のPC環境に依存しないJAVA言語でプログラムを作成した。