hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多重ストレス時における精神活動変化の可視化とストレスマネジメント方略

これにより、情動的な3水準による特徴のみならず、刺激強度による傾向が見出され、絶食時における脳活動変化の特徴を2次元的に表すことができた。以上の成果は国内学会で発表し、また、英語論文としてAdvanced Biomedical Engineeringに投稿した(accepted on 2016-04-14 21:39:11)。実験2は、解析の結果、情動刺激による脳ストレス応答の差異および正常化は検証できなかったが、だ液アミラーゼによって介入前後のストレス逓減効果を証明することができた。簡便な看護介入の評価ツールとして、客観的指標となりうることが示唆された。以上より本研究は当初目的の通り、(1)健常者の多重ストレス時の脳活動を脳磁計により解析し、絶食状況下で情動刺激を受ける多重ストレス状態における精神活動の特徴を明らかにし、(2)ストレスや精神活動を客観的に評価できるツールとして脳磁計が有する可能性、さらに他のストレス評価ツールも含めた看護への応用可能性を提言することができた。ストレスが生体に与える影響を捉えるには、客観的に測定可能なツールが必要である。快・不快な画像を見た時の反応が、絶食ストレス下で変化するのか、20名の健常者を対象に実験を行った。計測は主観的評価(VAS)、脳磁計、伝統的な自律神経系指標である脈拍、呼吸を用い、平常時と比較した。脳磁計の結果をみると、絶食時には快刺激に対する応答の低下がみられたことから、絶食時では情動的刺激に対する感受性が変化する可能性が考えられた。脈拍や呼吸では、絶食時と平常時で、違いはみられなかった。以上より、脳磁計は客観的にストレス応答を図る指標として、新たな知見をもたらす可能性があることが見出された。年度当初の計画通り、実験装置の改良およびデータ収集を開始した。しかし、計測期間中に脳磁計より原因不明のノイズが発生するようになり、計測をやむを得ず中断した。不測の事態に備えて、別途設けられている脳磁計装置の使用も検討したが、すでに半数の被験者のデータ収集が終了していたこと、異なる装置(センサー数)に変更するとこれまでのデータとの比較が出来なくなることから、一旦、実験を中止せざるを得なくなった。脳磁計の装置のメンテナンスを終え、再度、被験者のリクルートおよびデータ収集を行い、実験自体は終了した。しかし、解析以降については最終年度である本年度内に終えることができなかった。臨床看護学期間を延長して引き続き解析を行う。最終年度であるため、結果に基づき、絶食時におけるストレスマネジメント方略について検討し、看護への示唆を得る。初年度の計画通り、ストレスが身体機能に与える影響を捉えるために、複数の評価指標を選択し、脳、自律神経系活動および主観的評価について計測し、平常時における生体反応の特徴および評価指標の有用性について検討した。結果、平常時では、情動的な刺激(快/不快)に対するα帯域脳律動振幅が、中性的な刺激と比較して明確に異なる反応を示し、本実験で用いたストレス刺激セットが情意刺激として生体に有効に作用していることが確認できた。また、情意刺激直後の短い時間帯において、情意刺激に対する生体反応は応答していること、脳磁図計測によるデータにおいて有意な結果が得られることが確認できた。これら実験装置の完成および平常時におけるストレス応答の結果を踏まえ、実験の第2段階として、ストレス下において同刺激を与えた時の影響について検証した。まず本年度は、絶食状態における条件下で検証を行い、平常時との比較を行った。
高圧ガス容器の壁厚制御加工法

本研究においては、高圧ガス容器製造のために管材の端部をローラによって徐々に加工し、遂に完全に閉じてしまうクロージングについて研究を行った。クージングの差異にでき上がる管端製品の壁厚制御が本研究の主題である。著者らはクロージングの加工方法を二つに大別し、その両方について加工が行える数値制御の装置を作成し、ロールの送り速度、素材の回転数、ロールのパスピッチなど加工条件パラメータの大きさが壁厚に及ぼす影響を明らかにした。一つの方法は管の中心軸の一点を中心にしてロールを円弧状に回転し、1ピッチ毎にロールの相対位置を動かす方法である。この方法では壁を曲げる加工が主となるために壁厚を左右する事ができず、半径の減少による壁厚増加を招く丈で、外周から管の中心のに向かって壁厚が次第に厚くなって、中心部は極めて厚い壁となって接合される。これに対し、他の方法はロールを軸方向に直角に置きながら円弧滋養に移動させるものである。ロールの移動は数値制御によりコンピュータによりその位置や速度を制御した。その結果、ロール速度が小さすぎると壁部が亀裂を生じ、水平ピッチを大きくすれば破断してしうまことが判明し、ある範囲のピッチで、小さすぎないロール送り速度を採用すれば加工ができる成功範囲を指定することができた。壁厚はロール送り速度が小さいものほど壁厚が薄くなる。また、ロール丸み半径が製品を作る上に重要な因子となり、ロール進行前面に生ずる環節のコントロールが、製品の壁厚を制御するのであるという一つの結論が得られた。以上、二つの異なった方法のどちらが、軽量化、強度の両面を含めて壁厚制御に役立つかを判定する目安が得られた。今後、社会適に役立つには具体的な工具寸法、加工条件の指示が必要である。
人間の行動を考慮した室内温熱環境評価に関する研究

本研究では,在室者の行動を考慮した温熱環境評価を実現するため,代謝量変化が温熱感覚に及ぼす影響と在室者の温熱適応性について検討を行った。まず,代謝量変化が温熱感覚に及ぼす影響について明らかにするため,被験者実験を行った。実験の結果,代謝量の増加・減少に対して,温冷感は変化直後から直ちに上昇・下降を始め,指数関数的に変化することが明らかになった。また,歩行時における温冷感の変化の速さと運動負荷との間に明確な傾向はみられなかったが,室温との間には一定の関係がみられ,低温条件において変化が速くなる傾向にあった。一方,着席時における温冷感の変化の速さは,直前の運動負荷および室温との間に明確な傾向は観察されなかった。次に,オフィスにおける在室者の温熱適応性を把握するため,オフィス6件を対象としてアンケート調査および温熱環境実測を行った。実測結果から,オフィスにおいて行われる着衣量調節について,外気温・室温・性別・服装規定との関係を明らかにした。また,オフィスを二つのグループに分類して温熱環境の操作のしやすさが温熱感覚に及ぼす影響について検討したところ,本調査においては二つのグループに明確な差が見られず,至適SET*はともに約26°Cとなっていた。本実測より推定された快適範囲はSET*22°C29°Cであった。また,オフィスにおける在室者の温熱適応性を把握するため,教室2件を対象としてアンケート調査および温熱環境実測を行った。実測結果より,教室における至適SET*は約25°C,快適範囲はSET*22°C27°Cであった。オフィスの快適範囲と比較すると,教室の快適範囲は約2°C狭くなっていた。教室では,オフィスと比べて適応行動に対する制限が厳しいために,満足度が低下しやすくなっていた可能性がある。本研究では,多人数によって利用されるオフィス空間や学校の教室などを対象とした,省エネルギー型の温熱環境設計を支援するため,温熱快適性に対する人の代謝量変化および体温調節行動の影響を正当に評価するための手法を開発する。また,知的生産性の観点から,人の体温調節行動に期待した省エネルギー型温熱環境について,従来の基準に沿った温熱環境との差を明らかにする。本研究は,平成15年度から平成17年度までの3年間の継続研究であり,初年度である本年度の研究実績は以下の通りである。1)オフィスや教室などにおける温熱的非定常性・体温調節行動・温熱快適性の実態把握・本実測の目的は,オフィスや教室などで実際に在室者が経験する温熱的な非定常性(温度や代謝量などの変化)と,それに伴う在室者の体温調節行動について,室内温湿度・風速等の実測調査並びに温熱快適性に関するアンケート調査を行うことによって把握し,基礎的なデータの蓄積を行うことである。・オフィスビルとして,仙台市内の建物2件と茨城県つくば市の建物1件を対象とし,2003年7月2003年11月の各月において,室内温湿度の長期実測とインターネットを用いたアンケート調査を12週間ずつ実施した。また,夏季,秋季,冬季においては,移動計測カートによる室内温湿度・風速分布の詳細測定を実施した。・教室として,東北大学工学部の講義棟1件と横浜国立大学工学部の講義棟1件を対象とし,2003年の夏季(7月)と秋季(10月,11月)の両季節において6同ずつ,実際の講義時間中に調査を実施した。

・その結果,用途,性能,在室者による操作性,着衣条件などに起因する温熱適応性の違いが認められ,着衣量の季節変化や快適範囲の広さに影響を及ぼしていることが明らかになった。また,同じ建物においても,季節によって快適範囲の広さが変化することも明らかになった。2)代謝量変化が温熱快適性に及ぼす影響に関する被験者実験・本実験の目的は,温熱快適性に対して,代謝量増加による影響がどれだけ早くどの程度現れるか,また,代謝量回復後にどれだけ長くどの程度残るかを明らかにすることである。・大学生または大学院生男女各5人の計10人を対象として,横浜国立大学エテコクノロジー・システム・ラボラトリー内の人工気象室にて代謝量変化の影響に関する被験者実験を行った。・その結果,代謝量のstep-change後の温熱感覚は,step-change後8分以内に50%以上の変化が現れ,30分以内に95%以上の変化が現れることが推定された。本研究では,多人数によって利用されるオフィス空間や学校の教室などを対象とした,省エネルギー型の温熱環境設計を支援するため,温熱快適性に対する人の代謝量変化および体温調節行動の影響を正当に評価するための手法を開発する。また,知的生産性の観点から,人の体温調節行動に期待した省エネルギー型温熱環境について,従来の基準に沿った温熱環境との差を明らかにする。本研究は,平成15年度から平成17年度までの3年間の継続研究であり,2年目である本年度の研究実績は以下の通りである。1)オフィスや教室などにおける温熱的非定常性・体温調節行動・温熱快適性の実態把握・昨年度に引き続き,オフィスビルとして,仙台市内の建物2件と茨城県つくば市の建物1件の他,横浜市内の建物2件,仙台市の建物1件を2004年7月から新たに追加し,各月の12週間に室内温湿度の長期実測とインターネットを用いたアンケート調査を実施した。また,夏季,秋季,冬季には,各建物において移動計測カートによる室内温湿度・風速分布の詳細測定を実施した。・昨年に引き続き,教室として,東北大学工学部の講義棟1件と横浜国立大学工学部の講義棟2件を対象とし,実際の講義時間中における温冷感の調査と室内温湿度・風速分布の詳細測定を実施した。・その結果,各建物における温熱環境特性について明らかにし,温熱適応性については,建物の用途,性能,在室者による操作性,着衣条件などに起因する違いが認められ,着衣量の季節変化や快適範囲の広さに影響を及ぼしていることが明らかになった。・来年度も新たに調査建物を追加し,引き続き調査を継続する予定である。本研究は,平成15年度から平成17年度までの3年間の継続研究であり,最終年度である本年度の研究実績は以下の通りである。1)オフィスや教室などにおける温熱的非定常性・体温調節行動・温熱快適性の実態把握・昨年度に引き続き,オフィスビルとして,仙台市の建物1件を新たに追加し,各月の12週間に室内温湿度の長期実測とインターネットを用いたアンケート調査を実施した。
北極低気圧の発達過程とノルウェー海上の水循環に関する研究

北極域の気候変動や水循環を解明する上で、ポーラーローを含む北極低気圧の発生・発達過程と北欧北極圏やノルウェー海上での水蒸気輸送や雲、降水粒子の形成過程を明らかにするために、地上リモートセンサーを用いた現地観測を行なった。1999年1月から4月までスウェーデン・キルナで現地のスウェーデン宇宙物理研究所の協力を得て気象観測用Xバンド鉛直ドップラーレーダーのデータを取得した。得られたデータを解析した結果、スウェーデン・キルナ地方の降水はスカンジナビア山脈の影響を強く受け、空気塊の斜面上昇による山岳性降水やノルウェー海上を北上する低気圧に伴う上層の前線からの弱い降水と山脈の強制上昇の影響を受けた下層雲との相互作用によって降水が増強されている様子が観測された。また、1999年10月にノルウェー海の中央に位置するベアー・アイランドのノルウェー気象局の観測所、スピッツベルゲン島・ニーオルセンの国立極地研究所の観測施設に出かけ、北極圏の低気圧に関する資料やデータを収集した。また、その際に簡易気象観測機器を設置して北極圏の低気圧に関してのデータを取得した。これらのデータは厳冬季を含む北欧北極圏やノルウェー海上での雲や低気圧の構造・発達過程、水循環・輸送過程が明らかになり、ポーラーローを含む北欧北極圏での気象擾乱の構造や水・エネルギー循環を明らかにするための基礎データとなることが期待される。冬期に行う北極圏の気象擾乱のレーダー観測の現地打ち合わせ及び資料収集のためのため、9月にノルウェー海に面したノルウェー北極圏トルムソ周辺、及び、ボドー周辺の気象官署及び研究機関を中心に視察した。その結果、スウェーデン・キルナとノルウェー海のベアー・アイランド等が観測候補地として適切であろうとの結論を得た。10月にはノルウェー気象局のヘルゲ・タンゲンさんをはじめとして国内研究分担者が北海道大学大学院理学研究科に集まり、ポーラーローを含む北極圏の大気擾乱の力学構造や雲物理学的構造についてこれまでの成果や現状のレビューを行った。さらに、12月にはスウェーデン・キルナのスウェーデン宇宙物理研究所に鉛直ドップラーレーダーを設置した。設置後、データ取得の試運転を行い、現地の研究所の協力を得て、平成11年春期までの予定で極域の大気擾乱についてのデータの取得中である。得られたデータは北極圏の擾乱の構造やスカンジナビア山脈の地形的効果等に焦点を当てて解析を進める。一昨年度12月にスウェーデン・キルナに設置し、現地のスウェーデン宇宙物理研究所の協力を得てデータを取得した気象観測用Xバンド鉛直ドップラーレーダーを6月に撤収し、日本に輸送した。得られたデータを解析した結果、スウェーデン・キルナ地方の降水はスカンジナビア山脈の影響を強く受け、空気魂の斜面上昇による山岳性降水やノルウェー海上を北上する低気圧に伴う上層の前線からの弱い降水が山脈の強制上昇の影響を受けた下層雲によって増強されていることが明らかとなった。10月にノルウェー・トルムソ、ノルウェー海の中央に位置するベアー・アイランドのノルウェー気象局の気象台や測候所、スピッツベルゲン島・ニーオルセンにある国立極地研究所の観測施設に出かけ、北極圏の低気圧に関する資料やデータを収集した。また、その際に簡易気象観測機を設置して北極圏の低気圧に関してのデータを取得した。
難削材への微細深穴加工のための三次元低周波加振技術の開発

難削材料に対する穴径0.2mm以下、板厚穴径比20以上の微細深穴あけにおける、工具折損防止や工具長寿命化による高能率化さらには加工の高精度化を目的とし、加工対象物の低周波振動加振技術の開発を実施した。チャック上に固定された耐熱合金製噴射ノズルの表面に対して任意方向に低周波振動(数百Hz前後)を与える手法を開発した。前後運動・楕円振動を加工対象物に付与する把持システムおよび制御手法の開発を行い、実際に微細穴加工を実施し有効性を検証した。実験結果では、切屑切断に最適な150Hzの低周波振動条件下で、長径10μm短径3μmの楕円振動を正確に付与し微細深穴加工を実現できた。本研究では、難削材料に対する微細深穴あけ技術の実用化を目的とし、加工対象物の低周波振動加振技術の開発を実施する。具体的な対象として、ディーゼルエンジンの噴射ノズル穴加工において、チャック上に固定された耐熱合金製ノズルの表面に対して任意方向に低周波振動(数百Hz前後)を与える手法を開発し、切削主軸の超音波振動加振(40kHz)と併用することによりL/D比20以上、穴径0.2mm以下の微細深穴加工における工具折損防止および工具長寿命化を実現することを目指す。平成25年度には、昨年までに開発していた加工対象物把持システムについて、ノズルの重量に対して十分な振幅を与えるための把持機構、および加振システムの設計を行い、実機上での実験を可能にした。加振源として、複数のボイスコイルモーターを1つのアンプを用いて振動させ、これらを固定する皿バネの剛性を変化させることによって、加工対象物の表面上で任意の方向でかつ十分な振幅で加振する手法を開発した具体的な内容として、耐熱合金に対して直径0.3mm、LD比20の微細穴の加工を実施する際に、最もドリル先端部のチゼル部分の摩耗が小さくなる加振条件として振動周波数193Hz、振幅10μmを設定し、これを満たすための機構の設計・試作とバネ剛性の設定方法を開発した。機構の設計にあたっては、穴あけ加工時にドリルより加工対象物に作用するスラスト力による変位が穴の位置決め精度に対して十分小さくなるよう、高い剛性を有しつつ、ドリルの中心軸方向のみに加工対象物が振動し穴径に誤差が生じないよう、システムの共振周波数が水平方向と垂直方向で異なるバネ剛性を決定する手法を開発した。今年度は実際に微細穴加工を実施し、切削時の環境下でのシステムの有効性を検証し、また、2つのアンプを用いてモーターを個別に駆動する手法の開発を行う。平成24年度は、1年目の課題として計画していたI.3次元加振機能を有する加工対象物把持機構の開発を行った。NC制御されたトラニオンテーブルや複合加工機の旋削主軸に装着可能な加工対象物把持機構を試作し、複数の振動子を内蔵した把持機構によって加工対象物の表面に正弦振動を付与できるかの検証を行った。本機構の設計では、後の切削実験の実施のため、チャックの面板等を一般的なトラニオンテーブルや複合加工機に搭載可能な形状と一致させており、手法検証時の切削実験での利用を可能としている。また、II.振動子駆動位相・振幅計画技術の開発のうち、1.計算機モデルを用いた加振条件の解析的な計画技術の開発を開始した。この解析システムの開発においては、実機上での振動試験を行い、意図した方向への正弦振動を付与するため、外部からの任意の周期で把持機構全体を加振することが可能な機構の開発が必要になる。従来のピエゾモーターを用いた手法では、Iで開発した把持機構では振幅および推力が不足することが明らかとなり、解決が必要となった。これに対し、今年度は高出力なボイスコイルモーターを使用する加振機構の開発を実施し、加工対象物の加振に十分な推力を得ることを可能としている。

具体的な対象として、ディーゼルエンジンの噴射ノズル穴加工において、チャック上に固定された耐熱合金製ノズルの表面に対して任意方向に低周波振動(数100Hz前後)を与える手法を開発し、切削主軸の超音波振動加振(40kHz)と併用することによりL/D比20以上、穴径0.2mm以下の微細深穴加工における工具折損防止および工具長寿命化を実現することを目指す。平成26年度には、先年までに開発を完了した把持機構に対して、直進運動以外の楕円振動を付与する制御システムの追加を行い、実際に微細穴加工を実施し、切削時の環境下でのシステムの有効性を検証した。具体的な内容としては、昨年までに開発を完了した加工対象物把持機構上に設置され、垂直方向、および水平方向へ同位相、同周期の振動を与えていた加振システムの設計改良を行った。個々のボイスコイルモーターの制御回路を独立させ、加工時の加工対象物の振動を任意の方向に設定可能なシステムを開発し、運動精度の評価を行った。また、開発機構をマシニングセンタに搭載し、L/D比20の微細穴の加工における真円度、および直進性の精度評価を行った。実験結果では、切屑の切断に最適な150Hzの低周波振動条件下で、位相を1/16ずらした条件において、ドリルの進行方向に10μm、ドリルの径方向に3μmの楕円振動を正確に付与することが可能となった。また、加工後の微細穴径においても、径0.3mmの目標に対して誤差を無振動条件での30μmから8μm程度まで向上させることができることを確認し、提案手法の有効性を検証することができた。生産加工学平成25年度中には、1年目に試作した加工対象物の把持機構において、加振時の駆動アクチュエーターとして予定していたピエゾ素子において生じる加振力の不足を解決するため、代替の振動素子としてボイスコイルモーターを選定し、把持機構の設計・製作を行っていた。ボイスコイルモーターの加振時の作用力と、板バネの調整による水平・垂直方向の剛性の変更により、加工時の加工対象物の固定と、加振中の振幅を共に満足させる機構の実現に成功している。単独での加振実験に際しては、まず、任意姿勢で固定された把持機構および加工対象物上の各位置に対して、加振時の相対変位を複数のレーザ距離センサによって3次元的に計測するシステムを開発し、これを用いてシステムの検証を行った。検証実験ではドリルの中心軸と一致する任意の方向に対して加工対象物を振幅10μmで正弦波状に振動させることが可能な結果が得られており、振動加工に必要となる諸条件をすべて満たした把持機構が実現できたと考えられる。平成24年度内において、当初計画のI.にて試作した加工対象物の把持機構では、加振時の駆動アクチュエーターとして予定していたピエゾ素子では使用した板バネの剛性との釣り合いより、加振力に不足があることが判明した。これを解決するため、代替の振動素子としてボイスコイルモータを選定し、試験機構の改設計を行う必要が生じた。ボイスコイルモーターの選定と機構の再設計、およびモータードライバ等の調整に数ヶ月を要したため、計画は2013年4月時点にて、当初計画より約4ヶ月程度遅れて実施されている状態となっている。平成26年度は、まず、25年度内に開発した把持機構をマシニングセンタ内部に設置し、微細穴あけを行った場合の効果について検証する。検証では、幾何学的な振動方向のブレが穴加工の精度に与える結果を検証するため、快削性を有する諸材料を用いて穴あけ実験を行い、振動に伴う微細穴の加工精度の悪化について調査を行う。そののち、耐熱合金に対する微細穴加工実験を実施し、工具摩耗防止における効果を検証する。また、これと並行して、複数のアンプを用いた正弦振動以外の加工対象物加振技術の開発を行う。
反復的経頭蓋磁気刺激によるneurogenesisの誘導

rTMS(反復的経頭蓋磁気刺激)の作用機作についてneurogenesisの促進効果、および神経生理学的側面から検討した。1.neurogenesisの誘導の実証とその最適パラメータの決定のための基礎的データの取得を目指した。健常ラットを2群に分け、一方の群には磁気刺激装置でラットの前頭部を局所刺激して運動誘発閾値を決定し、その120%強度で、頻度10Hz、刺激時間5秒、1日3回刺激した。他方の群には同様の条件でシャム刺激を与えた。両群のマウスにneurogenesisのマーカーとなるBromodeoxyuridine(BrdU)を12時間おきに腹腔内に注入、本操作を14日間連続施行の後、灌流固定した。neurogenesisの指標となるanti-BrdU抗体、ニューロンの指標となるanti-NeuN polyclonal抗体で蛍光色素を変えた二重免疫染色をし、共焦点レーザー顕微鏡を用いて、neurogenesis促進効果を、側脳室近傍、海馬、刺激直下の新皮質で定量し検討した。2.健常被験者での磁気刺激前後の誘発電位変化を体性感覚誘発電位高周波振動HFOs(high frequency oscillations)を用いて検討した。健常被験者7名に0.5Hz、50回の低頻度rTMSを実施し、刺激前後でのHFOsの変化を測定した。被験者全員にHFOsを認め、7名中6名にはHFOsのパワー値の有意な増大を認めたが、シャム刺激によるコントロール実験では変化を認めなかった。rTMSが直接皮質内GABA系介在神経細胞の活動を増大させ、介在神経細胞を通して抑制性入力を増強し、皮質興奮性を抑制するメカニズムが推測された。本研究ではうつ病の治療手段として応用されつつあるrTMS(反復的経頭蓋磁気刺激)の作用機作についてneurogenesisの促進効果の面から検討する。初年度は、neurogenesisの誘導の実証とその最適パラメータの決定のための基礎的データの取得を目指した。ラットを用いて基礎的データの取得を目指した。健常ラットを2群に分け、一方の群には磁気刺激装置でラットの前頭部を局所刺激して運動誘発閾値を決定し、その120%強度で、頻度10Hz・刺激時間5秒、1日3回刺激した。両群のマウスにneurogenesisのマーカーとなるBromodeoxyuridine(BrdU)を12時間おきに腹腔内に注入した。本操作を14日間連続施行の後、灌流固定した。neurogenesisの指標となるanti-BrdU抗体、ニューロンの指標となるanti-NeuN polyclonal抗体で蛍光色素を変えた二重免疫染色をし、共焦点レーザー顕微鏡を用いて、neurogenesis促進効果を、側脳室近傍、海馬、刺激直下の新皮質で定量した。健常被験者での磁気刺激前後の誘発電位変化を体性感覚誘発電位高周波振動HFOs(high frequency oscillations)を用いて検討した。被験者全員にHFOsを認め、7名中6名にはHFOsのパワー値の増大を認めたが、シャム刺激によるコントロール実験では変化を認めなかった。

他方の群には同様の条件でシャム刺激を与えた。両群のマウスにnerogenesisのマーカーとなるBromodeoxyuridine(BrdU)を12時間おきに腹腔内に注入、本操作を14日間連続施行の後、灌流固定した。neurogenesisの指標となるanti-BrdU抗体、ニューロンの指標となるanti-NeuN polyclonal抗体で蛍光色素を変えた二重免疫染色をし、共焦点レーザー顕微鏡を用いて、neurogenesis促進効果を、側脳室近傍、海馬、刺激直下の新皮質で定量し検討した。2.健常被験者での磁気刺激前後の誘発電位変化を体性感覚誘発電位高周波振動HFOs(high freqnency oscillations)を用いて検討した。健常被験者7名に0.5Hz、50回の低頻度rTMSを実施し、刺激前後でのHFOsの変化を測定した。被験者全員にHFOsを認め、7名中6名にはHFOsのパワー値の有意な増大を認めたが、シャム刺激によるコントロール実験では変化を認めなかった。rTMSが直接皮質内GABA系介在神経細胞の活動を増大させ、介在神経細胞を通して抑制性入力を増強し、皮質興奮性を抑制するメカニズムが推測された。
ダイナミックSGSモデルに基づく複雑乱流場のLESモデリング

直接解析が適用できない複雑乱流場の解析手段としてラージ・エディ・シミュレーション(LES)が挙げられるが、工学一般の問題へ適用するには未だ研究課題を残している。Germanoらの提案したダイナミックSGSモデルは基礎的研究では多くの課題に優れた結果を与え、LESにおける汎用的な乱流モデリングとして注目される。本研究では、乱流LESのより広範囲な応用を進めることを目的として、ダイナミックSGSモデルの考え方に基づいた複数乱流場のLESモデリングの実用的な定式化を示し、その数値計算上の問題点を明らかにするため以下の研究を行った。a) G方程式に基づく予混合乱流モデルをダイナミックSGSモデルによって定式化し、剥離により保炎される燃焼器の乱流火炎予測への適用により有効性を検証した。b)固気流混相流の粒子による乱流変調を考慮したLES方程式をダイナミックSGSモデルに基づき改良し、チャンネル乱流に適用して適切なモデル定数評価が得るとともに、GS成分方程式の散逸効果が不十分である要因を考察した。c)ダイナミックSGSモデルがbackscatterの評価に不十分であることを考慮して、局所瞬時の解を明示的に反映するSGSモデルを新たに提案した。チャンネル乱流などでの数値検証により、このSGSモデルが壁近傍渦構造を抽出しうることを示した。d)ダイナミックSGSモデルを適用して外力効果を考慮したSGSモデルを構築し、回転場および浮力の働く基本的な流れ場に適用して数値検証した。e) LESの正確な検証に適用できる高精度な解析法として、基礎式の保存性を考慮した一般座標系格子差分法および有限要素法を導入した解析コードを試作し有効性を実証した。f)実用的LESの数値計算上の課題である数値不安定性に対して、陽的空間フィルタや対流項スキームの導入により生じる影響について検証した。直接解析の適用できない複雑乱流場の解析手段としてラージ・エディ・シミュレーション(LES)が挙げられるが、工学一般の問題へ適用するには未だ研究課題を残している。近年Germanoらの提案したダイナミックSGSモデルは基礎的研究では多くの課題に優れた結果を与えており、LESにおける汎用的な乱流モデリングとして注目される。本研究は、乱流LESのより広範囲な応用を進めることを目的として、ダイナミックSGSモデルの考え方に基づいた複雑乱流場のLESモデリングの実用的な定式化を示し、その数値計算上の問題点を明らかにした。具体的な研究課題として以下を行った。a) G方程式に基づく予混合乱流モデルをダイナミックSGSモデルによって定式化し基礎的な検証をDNSデータを参照して検証した。また、ガスタービン燃焼器の乱流火炎予測への適用を示した。b)粒子分散タイプの固気流混相流を取り上げ、粒子による乱流変調を考慮したLES方程式を定式化し、単純なせん断流などに適用して基礎的な検証を行った。その結果、本解析モデルではSGSモデルにより粘性スケールの散逸効果は再現できるが、GS成分方程式における散逸効果の予測が不十分であることが明らかとなった。c)ダイナミックSGSモデルなどの高次SGSモデルの正確な検証に適用できる高精度な解析法として、基礎式の保存性を考慮した一般座標系格子差分法および有限要素法を導入した解析コードを試作し有効性を実証した。d)ダイナミックSGSモデルの数値計算上の課題である数値不安定性を検証するため、Lagrange型モデルの導入、空間フィルター計算の高精度化、対流項スキームなどによる改善を試みた。また、工学事例として自動車空力へのLES適用に関する問題点について検討した。

本研究では昨年度に引き続き、乱流LESのより広範囲な応用を進めることを目的として、ダイナミックSGSモデルの考え方に基づいた複雑乱流場のLESモデリングの実用的な定式化を示し、その数値計算上の問題点を明らかにした。具体的な研究課題として以下を行った。a)G方程式に基づく予混合乱流モデルをダイナミックSGSモデルによって定式化し、剥離により保炎されるガスタービン燃焼器の乱流火炎予測への適用により有効性を検証した。b)粒子分散タイプの固気流混相流を取り上げ、粒子による乱流変調を考慮したLES方程式をダイナミックSGSモデルに基づき改良し、チャンネル乱流に適用して基礎的な検証を行い適切なモデル定数評価が得られることを示した。しかし、本解析モデルではSGSモデルにより粘性スケールの散逸効果は再現できるが、GS成分方程式における散逸効果の予測が不十分であることが明らかとなった。c)ダイナミックSGSモデルが統計量の定量的予測精度やbackscatterの評価などには不十分であることを考察して、局所瞬時の解を明示的に反映するSGSモデルを新たに提案した。チャンネル乱流などでの数値検証により、このSGSモデルが壁近傍渦構造を抽出しうることなどを示した。d)ダイナミックSGSモデルを適用して外力効果を考慮したSGSモデルを構築し、回転場および浮力の働く基礎的な流れ場に適用して数値検証した。e)実用的LESの数値計算上の課題である数値不安定性に対して、陽的空間フィルタや対流項スキームの導入により生じる影響について剥離流れを対象に検証した。
統合失調症におけるヒストンメチルトランスフェラーゼSETD1Aの役割の解明

統合失調症マウスモデルSetd1a+/-の異なる発達段階におけるニューロンのクロマチン状態及び、遺伝子発現状態をChIP-Seq、RNA-Seq等によって解析し、さらにコンディショナルノックアウトマウス(cSetd1a+/-)を使い、クロマチン状態、神経回路、作業記憶の間の因果関係を明らかにする。また、Setd1aと拮抗するH3K4脱メチル化酵素群を同定し、その阻害薬を探索し、これら薬理学的介入がニューロンのクロマチン状態及び、遺伝子発現にどの様に影響するかを解明する統合失調症マウスモデルSetd1a+/-の異なる発達段階におけるニューロンのクロマチン状態及び、遺伝子発現状態をChIP-Seq、RNA-Seq等によって解析し、さらにコンディショナルノックアウトマウス(cSetd1a+/-)を使い、クロマチン状態、神経回路、作業記憶の間の因果関係を明らかにする。また、Setd1aと拮抗するH3K4脱メチル化酵素群を同定し、その阻害薬を探索し、これら薬理学的介入がニューロンのクロマチン状態及び、遺伝子発現にどの様に影響するかを解明する
脂肪酸および胆汁酸塩による薬物の上皮細胞透過性亢進機構の生化学的解明

本研究年度は、消化管粘膜上皮細胞および肺上皮細胞の培養系、さらにはアフリカツメガエル摘出肺組織を用いて、薬物の上皮細胞透過に及ぼす胆汁酸塩やプロテアーゼインヒビターの透過生亢進効果に関する基礎的情報の収集に努めた。培養細胞は、消化管粘膜上皮細胞に関してはCaco-2細胞を、肺上皮細胞に関してはA-549細胞を使用した。これらの培養細胞をpolycarbonate膜上に単層培養し、分子量の異なるFITC-dextranをモデル高分子薬物としてその透過性を検討するとともに、胆汁酸塩やプロテアーゼインヒビターを添加した際の透過性の変化や膜抵抗値の変動についても検討を行った。Cac-2、A-549両単層培養細胞の薬物透過には分子量依存性が認められたが、その透過特性は大きく異なりCaco-2細胞の薬物透過性はA-549細胞の薬物透過性と比較して非常に低いものであった。また、膜抵抗値がCaco-2細胞においては600Ω・cm^2、A-549細胞においては150Ω・cm^2と大きく異なっていたことから、両細胞における薬物透過性の差異は両細胞のtight junctionの形成能の差異に起因する可能性が示唆された。また、こうした結果はこれまでの検討により消化管上皮細胞のtight junctionをopeningさせることが示唆されている胆汁酸を添加した際の薬物の透過性亢進が、Caco-2細胞では顕著に認められたのに対し、A-549細胞では認められなかったことからも支持されるものと思われる。同様の検討を、アフリカツメガエル摘出肺組織を用いてUssing chamber法により行った。アフリカツメガエル摘出肺組織の薬物透過性は、我々が既に報告している摘出消化管粘膜組織を用いた検討結果とほぼ一致するものであった。また、胆汁酸塩やプロテアーゼインヒビターの添加によりアフリカツメガエル摘出肺組織の薬物透過性は大きく亢進した。この結果は、A-549培養細胞の結果と相反するものであったが、A-549細胞が肺胞type-II様細胞であり肺組織における薬物透過には大きく関与していない可能性もあり、この点に関してはさらに検討を進める必要がある。
哺乳動物における必須微量元素セレンの動態とセレンタンパク質化合成の分子基盤

必須微量元素セレンは、同族の硫黄と厳密に区別され、特定のタンパク質の特定の位置にセレノシステイン残基の形で取り込まれ、数々の重要な生理的役割を果たす。哺乳類では25種類のセレンタンパク質の存在が示唆されている。セレノシステイン残基は、遊離のセレノシステインから直接合成されるのではなく、セレノシステインが分解して生成した活性型セレンから、翻訳段階で合成される。本研究では、哺乳動物の系に重点を置き、セレンタンパク質合成に関与する因子を同定し、機能を解析した。また、セレンの貯蔵、体内輸送、再利用系を、セレノシステインリアーゼとの関連において、細胞レベル、分子レベルで明らかにした。1.セレノシステイン挿入配列(SECIS)を特異的に認識する新規タンパク質を探索し、nucleolinとRAD17がSECISに結合することを明らかにした。2.セレノシステインリアーゼ(SCL)はL-セレノシステインをセレンとL-アラニンに分解し、セレンタンパク質の生合成に関与する。ラット由来の野生型SCLとL-システインの複合体のX線結晶構造解析により、レシステインのチオール基がシッフ塩基に配向している様子を捕らえることに成功した。これにより、本酵素が示す高い基質特異性がCys375により補償されていることが明らかになった。3.大腸菌セレノリン酸合成酵素SelDの部位特異的変異解析を行い、バクテリアSelD間で高度に保存されているシステイン残基Cys17が本酵素活性に必須であることを明らかにした。必須微量元素セレンは、同属の硫黄と厳密に区別され、特定のタンパク質の特定の位置にセレノシステイン残基の形で取り込まれ、種々の重要な生理的役割を果たす。本研究では、哺乳動物の系に重点を置き、セレンタンパク質生合成に関与する全因子を同定し、それらの機能を解明し、また、セレンの貯蔵、体内輸送、再利用系について、セレノシステインリアーゼとの関連において、個体レベル、細胞レベル、分子レベルで明らかにすることを目的とした。(1)セレノシステイン挿入配列(SECIS)を特異的に認識する新規タンパク質を探索した。具体的には、in vitro転写反応によりSECISを調製し、クロスリンク法を用いてSECISにマウス腎臓由来のタンパク質を結合させた後、MS解析によりタンパク質を同定した。その結果、nucleolinとRAD17がSECISに結合することが明らかとなった。(2)セレノシステインリアーゼ(SCL)はL-セレノシステインをセレンとL-アラニンに分解し、セレンタンパク質の生合成に関与する。ラット由来の野生型SCLとL-セレノシステインまたはL-システインをインキュベーションし、UV/visスペクトルを測定した。L-セレノシステインの場合、補酵素であるpyridoxal5'-phosphate(PLP)とSCLのリジン残基で形成されるシッフ塩基に由来する416nmのスペクトルに変化はなく、反応産物であるセレンに由来すると考えられる低波長側の吸収の増加が見られた。一方、L-システインを酵素に加えた場合では、416nmのピークが減少するとともに、350nmの吸収が増加した。この350nmの吸収増大は、基質とならないチオール化合物の添加によっても見られた。したがって、350nmの吸収は、PLPとSCLのリジン残基とで形成されるシッフ塩基にL-システインのチオール基が配位したことに由来すると考えられた。本酵素とL-システインの複合体のX線結晶構造解析により、L-システインのチオール基がシッフ塩基に配向している様子を捕らえることに成功した。硫黄の同族元素であるセレンは哺乳類を含む多くの生物の必須微量元素であり、タンパク質のセレノシステイン残基として種々の生理機能を発揮する。生体内のセレンの量は硫黄の1/100-1/1000であり、微量なセレンが生理機能を発揮するためには、セレン特異的な系による代謝と利用が必須である。

そこで、バクテリア、メタン生成好熱性アーキア、哺乳類のセレノシステイルtRNA^<Sec>生合成系酵素の解析を行った。大腸菌セレノリン酸合成酵素SelDの部位特異的変異解析を行い、バクテリアSelD間で高度に保存されているシステイン残基Cys17が本酵素活性に必須であることを明らかにした。また、本酵素の触媒反応において、L-セレノシステインと大腸菌システインデスルフラーゼIscSをセレニド供給基質として用いた場合にもセレノリン酸が効率よく生成されることを見いだした。さらに、IscSはSelDとタンパク質間相互作用することを示す結果を得た。以上のことから、IscSの活性中心システイン残基上に生じるペルセレニドのセレンが、タンパク質間相互作用を介してSelDの活性中心へと転移されることが示唆された。また、アーキアのセレノシステイルtRNA^<Sec>生合成においては、0-ホスホセリルtRNA^<Sec>キナーゼ(MJPSTK)によるセリルtRNA^<Sec>からの0-ホスホセリルtRNA^<Sec>合成過程が必須であると考えられていた。しかし、メタン生成好熱性アーキアMethanocaldococcusjannaschii由来のSelD、MJPSTK、セレノリン酸合成酵素(MJSecS)のin vitro解析を行った結果、MJPSTKとSelD依存的な経路とMJSecSとSelD依存的な経路の二つの独立した経路によりセレノシステイルtRNA^<Sec>が生成されることを見いだした。さらに、哺乳類に存在する二つのセレノリン酸合成酵素ホモログSPS1とSPS2の機能を検討した。RNA干渉法によってSPS2を抑制したマウス肝由来Hepal-6細胞においては、セレンタンパク質生合成量の減少が認められたが、SPS1を抑制した場合、影響は見られなかった。また、これらのセレノリン酸合成酵素活性について詳細に検討した結果、SPS2の活性中心残基であるセレノシステインをシステインで置換した変異型酵素SPS2Cysはセレノリン酸合成酵素活性を示すが、SPS1は活性を示さないことが明らかとなった。以上の結果より、SPS2はセレノシステイルtRNA^<Sec>生合成において機能するセレノリン酸生合成酵素であるが、SPS1はセレノリン酸合成活性を持たず、セレンタンパク質生合成に関与しないことが示された。
ナノ構造解析のフロンティア開拓

本研究では、第一原理計算に基づく理論計算技術および走査型プローブ顕微鏡を用いた物性計測・原子操作技術によるナノ構造情報獲得手法の開発を行い、酸化チタン表面の吸着原子やクラスタなどの持つナノ構造情報を定量的に抽出した。また、表面ナノ構造評価を効率的に行うため、パルスレーザー堆積法と原子間力顕微鏡の複合装置(PLD/AFM)を開発した。さらに、触媒材料だけに留まらず、機能性セラミックス界面や固体イオニクス材料についても,領域内で連携体制をとり、新規材料創製に資するようなナノ構造情報の系統的な抽出を行った。本研究では,第一原理計算に基づく理論計算技術と走査型プローブ顕微鏡(SPM)を用いた物性計測・原子操作技術の連携によるナノ構造情報獲得手法の開発を行う.そしてその連携研究を触媒材料に適用し,触媒活性の起源の解明に挑戦する.具体的には,酸化チタン表面の吸着原子やクラスタなどの持つナノ構造情報を定量的に抽出する.SPMの一つである非接触原子間力顕微鏡(NC-AFM)のフォーススペクトロスコピーによる原子識別や局所電子状態の同時測定を行うとともに,第一原理計算により表面原子構造・電子状態を解析し,触媒活性の起源となるナノ構造情報を解明する.今年度においては、以下の項目を検討した.(1)表面ナノ構造の原子レベル評価手法の開発これまで個別に開発してきた画像測定技術と原子レベルの分析顕微鏡手法を組み合わせ,触媒材料系の表面ナノ構造の原子レベル評価に適用する.より精密に表面ナノ構造情報を計測するためには,単結晶基板に成長させたクラスタや薄膜のモデル試料を用いることが有効である.そこで,NC-AFM装置に薄膜を作製できる表面ナノ構造制御装置を組みこんだ装置の開発に着手した.さらに,観察条件や試料作製条件の基礎的検討行った.(2)安定表面ナノ構造の第一原理による探索第一原理計算により,ルチル型TiO2(110)表面上のPtの単一原子の吸着安定構造を検討した.TiO2(110)表面には酸素欠損が存在することが知られており,金属原子やクラスタの吸着に影響するとされている.そこで本研究では,さまざまな表面酸素欠損サイトを含む表面モデルを作製しPt単原子吸着の安定性を第一原理計算に基づいて評価した.その結果をA01(イ)による高分解能電子顕微鏡観察の結果とも比較検討したところ,よい一致が得られた.本研究では、第一原理計算に基づく理論計算技術と走査型プローブ顕微鏡を用いた物性計測・原子操作技術の連携によるナノ構造情報獲得手法の開発を行うことを目的とする。今年度は以下の3つの項目を検討し、以下の成果が得られた。(1)表面ナノ構造の原子レベル評価手法の開発については、本プロジェクトで導入した表面ナノ構造制御装置を組み込んだNC-AFM装置を用いて、超高分解能を達成するための観察条件の系統的な検討を行った。TiO2(110)表面に特有の[001]方向のブリッジング酸素列の観察に成功した。より高い分解能を得るため、スパッタリングなどの試料調製条件のより詳細な検討も並行して進めていく必要がある。(2)安定表面ナノ構造の第一原理による探索については、TiO2(110)表面上のさまざまな大きさのPtクラスターについて検討した。しかし、表面スーパーセルサイズの影響が大きく、実験で観察されるようなPtクラスターの構造を再現することはできなかった。よって今後は、より小さなPtダイマーに焦点を絞り、再検討する。(3)強誘電体界面の特異な電気特性の解明に関する研究では、分極方向の異なる界面では、電気伝導特性が大きくことなることがわかった。しかし、一部の界面は急峻な界面形状ではないこともあり、再現性も含めて、より詳細に検討を進めていく必要がある。また、荷重をかけた場合の電気特性について基礎的検討も行い、試料表面近傍での荷重による試料破壊が生じることもあり、荷重負荷方法・条件の検討が重要であることがわかった。(1)表面ナノ構造の原子レベル評価手法の開発:本プロジェクトで導入した表面ナノ構造制御装置を組み込んだNC-AFM装置の開発を進め、観察条件および試料合成条件について検討した。特に今年度は、アナターゼTiO2を主たる観察対象とし、同装置内での成膜と表面原子ステップの存在を確認することができた。Al2O3については試料合成条件の基礎的検討を行い、スパッタ条件などを明らかにした。(2)安定表面ナノ構造の第一原理による探索:ルチル型TiO2(110)表面上のPtクラスタの吸着構造を第一原理計算で検討した。とくに今年度はPtダイマ(2原子)の研究を行った。Pt単原子と同様に、Basal酸素空孔への吸着が最も安定であることがわかった。さらに吸着時の原子配列も、電子顕微鏡観察結果を合理的に説明しうる結果であった。また、Au単原子吸着についても検討した結果、Pt単原子とは異なる表面サイトに吸着することがわかった。(3)強誘電体界面の特異な電気特性の解明:強誘電体界面に存在する転位のナノ構造を電子顕微鏡グループとの連携で検討した。転位のバーガースベクトルは界面の結晶方位に依存するが、強誘電体は元来大きな結晶構造を有するため、転位の自己エネルギーが高くなる傾向にある。その結果、強誘電体界面において複数の部分転位に分解した複雑なナノ構造をもつことがわかった。(4)固体イオニクスにおけるナノ構造解析:領域全体のCS課題への取り組みとして、固体イオニクスの研究についても検討した。

プロトンや酸素イオン伝導性を示す複雑な金属酸化物中の、イオン伝導経路やエネルギー障壁について第一原理計算により検討した。とくに、プロトン伝導体の研究では機械学習による効率的な計算解析を実現することに成功した。NC-AFM装置自体の設置・開発はおおむね終了し、基本的な動作確認やテスト観察も終了した。今年度は、アナターゼTiO2成膜とその表面観察を実施したが、多くのテストを重ねることができた。その他、貴金属原子吸着のナノ構造解析、強誘電体界面の電気特性、固体イオニクスについても成果を発表するにまで至っており、以上のことから、おおむね順調にしているといえる。(1)表面ナノ構造の原子レベル評価手法の開発:本プロジェクトで導入した表面ナノ構造制御装置を組み込んだAFM装置の開発を進め、観察条件および試料合成条件について検討した。とくに本年度は、AFM内のその場で製膜したTiO2(アナターゼ)の製膜条件を絞り込むとともに、同表面の再構成構造を観察することに成功した。(2)安定表面ナノ構造の第一原理による探索:今年度は、ルチル型TiO2(110)表面上のPt吸着構造に対する還元効果を第一原理計算により検討した。その結果、Pt/TiO2界面では酸素空孔が形成されやすいことが判明し、その起源はPt-TiO2間の特殊な電子状態であることがわかった。一方、Ptに比べるとAu吸着では酸素空孔が形成されにくいことがわかった。(3)強誘電体界面の特異な電気特性の解明:強誘電体LiNbO3界面における転位構造と電気特性を明らかにした。転位のバーガースベクトルを系統的に変化させ、転位コアの構造を原子レベルで解析するとともに、SPMによる局所電気伝導測定も行った。その結果、バーガースベクトルを大きくすると、拡張した転位コア構造が形成され、局所的な電気伝導性が発現することがわかった。(4)固体イオニクスにおけるナノ構造解析:第一原理計算により固体イオニクス材料中のイオン伝導機構を調べた。とくに今年度は、機械学習を利用した解析手法の高度化に取り組み、昨年度の解析効率をさらに上回ることに成功した。本プロジェクトで開発したPLD/NC-AFM装置のTiO2への適用により、表面再構成構造を得ることができるようになった。観察構造の詳細な解析には、製膜時のプロセス条件の検討も必要だが、当初の予定通りに進んでいる。また、イオニクス材料のイオン伝導機構解析に機械学習を活用した取り組みでは、予想以上の効率化ができた。(1)表面ナノ構造の原子レベル評価手法の開発:本年度は、ルチル型およびアナターゼ型TiO2表面の観察を行った。アナターゼ型TiO2(100)表面の画像コントラストには大きく3種類あることを示し、水分子がOH基となり乖離吸着している画像の測定に成功した。ルチル型TiO2(110)表面では、これまで報告例のない表面再構成構造があることを確認した。(2)安定表面ナノ構造の第一原理による探索:第一原理計算により、ルチル型TiO2(110)表面に担持されたPtクラスタの安定構造および格子間Tiイオンの生成挙動について検討した。
真の粘り強さを付与する地盤改良技術の開発研究

本研究では,建設副産物の自己硬化性や微生物による強度回復特性を実務レベルにまで加速・強化して,ゲリラ豪雨や巨大地震などにより一旦せん断破壊を受け地盤が,せん断面を自ら「治癒・修復」し,3日以内に90%以上のせん断剛性・強度まで「自己回復」する地盤改良技術の開発を目指す。本技術の開発により,地盤材料は真の粘り強さ「自己治癒・修復・回復性」を有するため,グランドアンカーや部分固化改良などの追加対策が一切不要となり,老朽化するインフラ更新問題から解放され,国土強靭化に向けたメンテナンスフリーな恒久的地盤補強・改良が可能になる。
肝移植後C型肝炎再発における肝繊維化とその制御に関する研究

(目的)前年度に行ったファイブロスキャン(FibroScanTM502)を用いた非侵襲的肝繊維化測定に引き続き、今回は超音波を用いて組織の弾性・硬度を測定するリアルタイムエラストグラム(EUB-8500、Hitachi Medical Systems)を用い、肝繊維化の測定を行った。また、生体肝移植グラフトにおける門脈圧・肝組織圧の非侵襲的測定における可能性に関しても検討を行った。(方法)対象は2005年8月より2007年12月までに当科にて肝切除あるいは肝生検を行った症例26症例である。リアルタイムエラストグラムで肝/皮下脂肪のエラスト比を測定、肝生検・肝切除標本組織病理学的な繊維化の程度(F0、F1、F2、F3、F4)との比較検討を施行した。また血生化学的検査としてヒアルロン酸、4型コラーゲン値を測定した。また左葉を用いた生体肝移植症例(n=2)におけるエラスト比を測定し、門脈圧との関係を観察した。(結果1)病理組織学的繊維化F0(n=8)、F1(n=3)、F2(n=1)、F3(n=6)、F4(n=8)、各々の平均エラスト比1.53、1.08、0.46、0.54、0.48であった。F3及びF4の肝組織におけるエラスト比は、F0あるいはF1肝組織のエラスト比に比し、有意に低値(p<0.01)を示した。ヒアルロン酸値においてもF3あるいはF4の症例はF0症例よりも有意に高値(p<0.01)を示したが、4型コラーゲン値との相関は認めなかった。(結果2)GV/SLVは33.2%と37.8%であった。術後1日、3日、5日の門脈圧は症例1では16、11、10mmhgであり、弾性比率はそれぞれ0.96、0.90、0.87であった。症例2では20、16、14mmhgで、弾性比率は1.65、1.45、1.26で、門脈圧と弾性比率には有意な相関関係がみられた(p<0.05)。(まとめ)ファイブロスキャンのみならず、アルタイムエラストグラムでも肝繊維化あるいは、生体部分肝移植における門脈圧・肝内圧の推定が可能であった。(目的・方法)C型肝硬変に対する生体肝移植後のグラフト肝線維化再発の程度を、ファイブロスキャン(FibroScanTM502)を用いて非侵襲的に測定し、それが移植肝グラフトの繊維化評価の方法として有効な手段となりうるかの検討を行った。対象は2001年7月より2006年8月までに当科にて生体肝移植を行ったC型肝硬変症例33症例とした。ファイブロスキャンで肝の弾性度(kPa)を測定するとともに肝生検を施行し、組織病理学的な繊維化の程度(F0、F1、F2、F3、F4)を診断した。また血生化学的検査として総ビリルビン、AST、ALT、ヒアルロン酸、4型コラーゲン値を測定した。(結果)患者平均年齢は58.2歳、男/女比は17/16、HCV-RNA量は平均407KIU/ML、C型肝炎ウイルスタイプI/II型は31/2、移植グラフトは左葉/右葉が22/11、平均グラフト容積・標準肝容積比は43.5%であった。病理組織学的繊維化F0(n=15)、F1(n=5)、F2(n=4)、F3(n=3)、F4(n=4)各々の平均フィブロスキャン値は9.5、11.5、14.4、33.0、34.7であった。フィブロスキャン値と総ビリルビン値、ヒアルロン酸値、4型コラーゲン値との相関係数は各々0.76、0.61、0.73であった。F1以下あるいはF2以上の肝繊維化とフィブロスキャン値の関係は、F1以下の症例の平均フィブロスキャン値が10.0、F2以上の平均フィブロスキャン値が26.9と、F2以上症例のフィブロスキャン値はF1以下症例に比し有意に高値であった。一方F2以上の症例の平均ヒアルロン酸値は934ng/ml、F1以下の症例の平均ヒアルロン酸値は102ng/mlと有意にF2以上の症例のヒアルロン酸値が高値、また4型コラーゲン値も一方F2以上の症例の平均4型コラーゲン値は489ng/ml、F1以下の症例の平均4型コラーゲン値は215ng/mlと有意にF2以上の症例の4型コラーゲン値が高値であった。(まとめ)生体肝移植後のC型肝炎再発においてファイブロスキャンは生体肝移植後グラフト肝の線維化評価法として非侵襲的かつ有効な方法に成りうると考えられた。