hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規自己免疫性難聴トランスジェニックマウスによる蝸牛イムノバイオロジーの新展開

内耳性難聴の原因のひとつに古くから自己免疫の関与が考えられており、自己抗体や標的タンパクの同定を中心に国内外で多くの基礎的・臨床的検討がされてきている。当研究では自己免疫発症の実態である免疫寛容の破綻に焦点を当て、発生工学を駆使して新規自己免疫性難聴トランスジェニックマウス(Tg)モデルを樹立し解析している。内耳有毛細胞に外来抗原HA(Hemagglutinin)を強制発現するTgとしてMath-HAを樹立した。Math-HAマウス用の外挿遺伝子作製には、HA遺伝子(HA,A/PR/8 H1N1 (PR8), HA512-520ペプチド)を米国UCR, Scripps研究所(Carlson博士)から供与を受け、内耳有毛細胞特異的遺伝子発現には過去に定評のあるMath1遺伝子J2X enhancerをUT Southwestern医学センター, Johnson博士から供与を受けて用いた。さらにこのHA抗原を特異的に認識するCD4+ T細胞、CD8+T細胞を有するTg (6.5TCR,CL4-TCR)をそれぞれハーバード大学医学部のvon Boehmer研究Northwestern大学Khazaie博士より導入した。それぞれをMath-HAと交配させたところ、前者との二重Tgは一側性低音障害から始まる変動性進行性感音難聴を、後者との二重Tgは緩徐進行性両側性高音障害型難聴を呈した。また、変動性難聴を呈する二重Tgを経時的に解析すると、難聴の進行に伴って姿勢障害、歩行障害を呈する個体が現れ、本モデルにおいては前庭機能障害を合併する可能性が示された。組織学的解析から前庭障害を呈する個体の蝸牛において内リンパ水腫が認められ、内耳有毛細胞へのCD4陽性T細胞による自己免疫が内リンパ水腫を引き起こすことがprospectiveに示された。内耳有毛細胞に外来抗原HAを強制発現するMath-HAを樹立し、さらにこのHA抗原を特異的に認識するCD4+ T細胞、CD8+T細胞を有するTg (6.5TCR,CL4-TCR)と交配させたところ、前者との二重Tgは一側性低音障害から始まる変動性進行性感音難聴を、後者との二重Tgは緩徐進行性両側性高音障害型難聴を呈した。また前者の一部に、難聴の進行に伴って姿勢障害、歩行障害を呈する個体が現れ、組織学的には内リンパ水腫を呈していた。前庭障害については新たに共同研究を策定し、眼振検査、カロリックテストで評価を進める。聴覚障害については、これまでに樹立した全自動耳音響反射システムで頻回な聴力測定による表現形の詳細な評価を行っており、引き続き推進していく。CD4陽性T細胞による内耳への自己免疫発動が内リンパ水腫を引き起こす現象の、分子生物学的メカニズムの探索をする。特に(1)担当細胞の同定、(2)(1)の表面抗原の同定、を行うことで、橋渡し研究に役立つ治療標的の探索を進めたい。29年度が最終年度であるため、記入しない。耳科学29年度が最終年度であるため、記入しない。
ロボット義足による歩行運動への介入から解き明かす昆虫の脚間協調メカニズム

本研究では,昆虫と同等の外骨格構造を有するロボット義足による歩行運動への介入を通して,昆虫が示す適応的移動能力の基盤となる脚間協調機序を解明することを目的とした.初年度に構築した筋電位アンプとハイスピードカメラを用いた計測システムにより,コオロギの脚切断前後の歩行パターンを解析した.具体的には,歩行中の左右中脚,右後脚の3つの筋電位活動と脚の運動を計測し,脚切断前後における筋活動パターンおよび脚運動の変容を解析した.5匹の成虫コオロギ(雌)に対して,それぞれの個体で,(A)通常のコオロギ,(B)右脚を脚中央で切断,(C)右脚を脚根本で切断,そして,(D)左右両脚を根本で切断,の4条件で順に計測した.計測システムは,できるだけコオロギが自然な状態でのロコモーション中の筋電位を計測するため,球状トレッドミル上で行い,筋活動と脚の運動の変化の様子を同時計測した.H29年度に計測したN=5のすべての個体のデータを解析した結果,両脚の中脚切断後の筋電位パターン,左右で同相同期に変化していくことが示された.さらに,最終年度には,義足介入予備実験を行い,両中脚切断後に,脚の切断部分に義足を取り付けることによって脚切断前の歩行パターンが再生成されることが確認できた.これらの結果から,潜在的な神経回路には左右の脚を同相同期で制御するパターン生成器と,脚の機械刺激受容器からの入力によってそのパターンを上書きするメカニズムが,昆虫の脚間協調において重要な役割を果たすことが示唆され,脚間協調モデルの精緻化に有用な知見が得られた.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,昆虫と同等の外骨格構造を有するロボット義足による歩行運動への介入を通して,昆虫が示す適応的移動能力の基盤となる脚間協調機序を解明することを目的とする.具体的には,(1)対象昆虫の筋骨格構造をX線マイクロCTで徹底的に調べ,ロボット義足を3次元プリンタで製作する.(2)申請者らが提案した脚間協調制御則を拡張し実装したロボット義足による介入実験を行い,運動学,床反力,筋活動を同時計測することで制御モデルを改善する.(3)介入→モデル改善を繰り返すことで昆虫の適応的移動能力を再現しうる制御則へと精緻化し,昆虫型外骨格ロボットにより実世界での適応能力の再現実験を行う.平成28年度には,(1)昆虫のロコモーション時の運動学・床反力・筋活動同時計測システムを構築する,(2) X線マイクロCTにより対象昆虫の詳細な外骨格構造,筋構造,筋配置,神経構造を解明する,(3) CTデータに基づく外骨格ロボット義足を製作する,という3項目を柱として研究を進める.(1)について,手持ちのモーションキャプチャシステムを用いた運動学計測システムを整備すると同時に,筋活動計測用アンプを購入,自作することで,昆虫のロコモーション時の筋活動を多チャンネルで,同時に計測する環境を整備した.ナナフシおよびコオロギを用いて,予備的なデータ取得を行った.(2)について,まずコオロギを対象昆虫とし,その外骨格構造および筋配置構造のCTスキャンデータを得た.同データは研究グループ内で共有し,構造解析と(3)での外骨格ロボット設計に用いている.昨年度は動作解析システム整備を中心に研究を進めており,おおむね順調に進んでいる.本年度は同システムを用いたデータ取得を行う予定である.また,マイクロX線CTを用いた昆虫の筋骨格構造解析も進めており,ロボット義足設計・開発の準備も整っている.対象昆虫については,動作解析,実験が容易であるナナフシ,入手・飼育・CTデータ取得が容易なコオロギを中心に実験を進めていく予定である.本研究では,昆虫と同等の外骨格構造を有するロボット義足による歩行運動への介入を通して,昆虫が示す適応的移動能力の基盤となる脚間協調機序を解明することを目的とする.具体的には,(1)対象昆虫の筋骨格構造をX線マイクロCTで徹底的に調べ,ロボット義足を3次元プリンタで製作する.(2)申請者らが提案した脚間協調制御則を拡張し実装したロボット義足による介入実験を行い,運動学,床反力,筋活動を同時計測することで制御モデルを改善する.(3)介入→モデル改善を繰り返すことで昆虫の適応的移動能力を再現しうる制御則へと精緻化し,昆虫型外骨格ロボットにより実世界での適応能力の再現実験を行う.初年度に構築した計測システムを用い,コオロギの脚切断前後の歩行パターンを解析した.具体的には,歩行中の脚の筋電位活動を計測し,脚切断前後における筋活動パターンの変容を解析した.その結果,通常歩行時においては,左右中脚において逆相同期の歩行パターンを示すのに対して,脚切断後は左右中脚が同相同期への変化していく様子を確認することができた.この結果は.進化的に昆虫が左右の同相同期回路を潜在的に有しており,脚の有する機械刺激受容器からのセンサフィードバックの働きによって,通常歩行時においては逆相同期の歩行パターンが発現していることを示唆する結果である.

今後は,この脚切断後の歩行パターンの変化に対して,ロボット義足を用いた力学的介入を行うことで,その歩行パターンがどのように変化するかを観察し,脚間協調メカニズムのさらなる解明を試みる.昨年度は,構築した計測システムを用いて,コオロギの脚切断後の筋活動パターンの変化を計測することができた.計測した筋活動の変化を,Cross-spectrum analysisを用いて解析することによって,各脚の筋活動のタイミングの位相関係の変化を据えることができる手法を確立した.得られた結果は,昆虫に内在する神経回路網の存在と,その力学的機械刺激パターンによる変容のメカニズムを示唆する結果であり,今後のロボット義足を用いた介入研究よる脚間協調メカニズムの深化につながる結果である.本研究では,昆虫と同等の外骨格構造を有するロボット義足による歩行運動への介入を通して,昆虫が示す適応的移動能力の基盤となる脚間協調機序を解明することを目的とした.初年度に構築した筋電位アンプとハイスピードカメラを用いた計測システムにより,コオロギの脚切断前後の歩行パターンを解析した.具体的には,歩行中の左右中脚,右後脚の3つの筋電位活動と脚の運動を計測し,脚切断前後における筋活動パターンおよび脚運動の変容を解析した.5匹の成虫コオロギ(雌)に対して,それぞれの個体で,(A)通常のコオロギ,(B)右脚を脚中央で切断,(C)右脚を脚根本で切断,そして,(D)左右両脚を根本で切断,の4条件で順に計測した.計測システムは,できるだけコオロギが自然な状態でのロコモーション中の筋電位を計測するため,球状トレッドミル上で行い,筋活動と脚の運動の変化の様子を同時計測した.H29年度に計測したN=5のすべての個体のデータを解析した結果,両脚の中脚切断後の筋電位パターン,左右で同相同期に変化していくことが示された.さらに,最終年度には,義足介入予備実験を行い,両中脚切断後に,脚の切断部分に義足を取り付けることによって脚切断前の歩行パターンが再生成されることが確認できた.これらの結果から,潜在的な神経回路には左右の脚を同相同期で制御するパターン生成器と,脚の機械刺激受容器からの入力によってそのパターンを上書きするメカニズムが,昆虫の脚間協調において重要な役割を果たすことが示唆され,脚間協調モデルの精緻化に有用な知見が得られた.1脚切断実験初年度に構築した運動学・床反力・筋活動同時計測システムの動作検証も兼ねた脚切断実験の計測・解析を行う.コオロギの脚切断パターンに応じた歩容の変化を対象昆虫のみならず,さまざまな昆虫種を同システムにより計測し,データの普遍性を確認する.特に,歩容の接地タイミングおよび接地位置の変化を運動学・床反力を計測することで定量的に評価する.さらに,筋活動を同時計測することで,身体構造に応じて変容する筋発火パターンを同定し,適応的歩容生成の鍵となる脚間協調制御則を拡張する.具体的には,接地位置や各筋の筋活動変化のデータから,接地タイミング制御のみならず,歩幅やアクチュエータの出力(関節剛性,トルクなど)をパラメータとして変更可能な制御則へと拡張する.2ロボット義足の設計・改良,介入の予備実験脚切断実験における計測およびマイクロCTデータを用いることで,ロボット義足の再設計および改良を行う.運動学・床反力・筋電位データを参考に,歩幅やアクチュエータの出力をパラメータとして変更可能な仕様へと拡張する.ロボット義足を用いた歩行運動への介入実験,脚間協調制御則の解明介入実験用ロボット義足を製作し,予備的な検証を行う.これまでの検討から,空気圧あるいは油圧を用いた駆動方式を第一候補とし,昆虫の歩行に介入可能な義足を実現する.これまで得られている,両中脚切断後に該当する脚を駆動する筋の発火タイミングが同期するという知見に基づき,脚切断後,義足を取り付け歩行運動に介入することで,昆虫が示す筋活動パターンの変容を計測する.
高強度フェムト秒レーザーを用いた溶液内反応による新奇炭素クラスターの生成

C60、C70、C78の有機溶媒溶液に高強度フェムト秒レーザーを照射し、生成する新奇炭素クラスターの同定を行った。同定の手段として、質量分析・可視紫外吸収・高速液体クロマトグラフィ-分析を用いた。C2脱離によって生成した炭素クラスターは不安定であり、凝集体を形成することが分かった。また、付加体の生成も示唆された。本研究においては、フェムト秒レーザーを用いた溶液内反応により、新奇炭素クラスターを生成・単離することを目的としている。本年度はC_<70>フラーレンの溶液にフェムト秒レーザーを照射した時にC_2解離によって生成するC_<68>等の炭素クラスターの単離を目指した。具体的には、以下のような結果が得られた。1.C_<70>のトルエン溶液にフェムト秒レーザーを照射した場合、黒色粉末が得られた。得られた粉末の質量スペクトルを測定するとC_<68>、C_<66>、C_<64>などのC_<70>からのC_2解離によって生成したと思われる炭素クラスターが得られた。これら炭素クラスターにおいては、一般に安定なフラーレンにおいて成り立っている五員環が隣り合わないという規則(孤立五員環則)が成り立つ構造が幾何学的に存在し得ないことが知られている。よって、五員環が隣接することにより、反応性が高い部位が存在することになり、凝集(あるいは重合)し粉末になったのではないかと推測した。2.上記のような不安定な炭素クラスターを安定に取り出すために、反応活性部位に対してハロゲン等を付加、配位させることを計画し、トルエンの代わりに四塩化炭素を溶媒に用いた。その結果、黒色粉末は生成せず透明な溶液が得られた。これはC_<68>等が塩素付加により安定化されたためではないかと推定した。付加体の同定のために質量スペクトルを測定したが、明確なシグナルを得ることはできなかった。黒色粉末の代わりに生成した物質の同定が今後の課題である。上記1,2の結果については学会において報告した。H22年度の研究の結果、C_<70>のトルエン溶液にフェムト秒レーザーを照射した場合、C_<68>、C_<66>、C_<64>などのC_<70>からのC_2解離によって生成したと思われる炭素クラスタ-を成分とする黒色粉末が得られるのに対し、C_<70>の四塩化炭素溶液にフェムト秒レーザーを照射した場合には、黒色粉末は生成せずに透明な溶液が得られた。本年度は、後者で生成する塩素で保護された解離生成物と考えられるものの同定を主たる目的として研究を行った。1.四塩化炭素を溶媒に用いた場合、トルエンを溶媒とした場合とは異なり、黒色沈殿が生じず、透明な液体が得られるというH22年度に得られた実験結果が再現された。2.紫外可視吸収スペクトルの測定では、単位物質量に対する照射エネルギーが増えるに従い(照射時間を長くするに従い)、330nm近傍の特徴的な吸収ピークの強度が増大することが分かった。このピークは、H22年度の照射実験の結果では弱くしか見えていなかった。これは、照射エネルギー量が今年度の場合に比べて少なかったためと考えられる。3.ESI-MSの測定では、質量数約830を持つピークが得られた。しかし、現在のところ、質量パターンからの組成の確定はできていない。本年度はC78、あるいは、C60を出発物質とした照射実験を行い、以下のような結果を得た。1.C78には孤立五員環則(IPR)を満たす安定な構造異性体が(主として)3種類存在する。それらを高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によって分離し、フェムト秒レーザーを照射した。C2脱離によって生成するC76にはIPRを満たす安定な構造異性体が1種類存在するため、これが生成するかどうかをHPLC分析によって調べた。その結果、IPRを満たすC76の生成は見られず、また、C78の構造異性体の間での構造変換も見られなかった。一方で、C78やC76のピークよりも短い保持時間にピークが得られ、付加体の生成が示唆された。2.C58にはIPRを満たす構造異性体は存在しない。しかしながら、C60からのC2脱離によって生成するC3v対称性を持った異性体番号1205番のnon-IPR構造異性体は、エネルギー的に安定であることが予想されており、これが生成するかどうかを調べた。同時に、ポリインなどのサイズの小さな炭素クラスターが生成しているかどうかについても調べた。

その結果、C58の生成は確認されなかったが、C78の場合と同様、付加体の生成が示唆された。ポリインの生成については、C6H2からC12H2までの生成が確認された。ポリインの生成メカニズムについては検討中である。上記1、2の結果については、学会において報告した。本年度は、塩素で保護された解離生成物の同定を行うことを目的としていた。スペクトル情報など新たな特徴をとらえることはできたが、完全に同定するところまで到達することができなかったので「やや遅れている」という評価とした。24年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度の結果、また、達成できなかった点をふまえ、本年度は次のことを行いたい。(1)C_<70>からのC_2解離生成物を塩素で保護した場合に生成したものの同定。(2)C_<70>溶液にフェムト秒レーザーを照射した時にサイズの小さな炭素クラスター(ポリインなど)が生成しているのかどうかを調べる。(3)C_<76>とC_<78>には五員環同士が隣り合わない構造を持った安定な構造が存在する。C_<78>からのC_2解離によって生成するC_<76>が安定な構造をとるかどうかを調べる。C_<78>には主たる構造異性体が3種類存在する。出発C_<78>の構造が異なることによって、C_2解離の結果得られるC_<76>の構造がどうなるかについても調べる。(4)金属内包フラーレンのハロゲン化体の生成を試みる。
高機能硬脆材料のナノ加工における挙動の統一的理解とその応用

本研究は、半導体、X線光学素子、工具などに使用されている高機能硬脆材料の高精度・高能率加工を行うための指導原理を得るために、実験的および解析的研究を行い、これらの結果を統合して加工機構が延性から脆性へ遷移する現象の統一的理解を得ることを目的とするもので、今年度の主要な成果は次の通りである。1.Si、Ge、LiNbO_3について、種々の加工条件下でダイヤモンド工具による極微小切削、ELID研削を行い、各材料における加工機構の遷移現象の観察と延性モード加工が行われる臨界切込量を求めた。2.仕上面がどのような材料除去機構によって生成されたかを知る手法として、Hertz試験を提案し、光学顕微鏡および原子間力顕微鏡による加工面の観察結果とHertz強度の低下幅との間に相関があることを明らかにした。3.それぞれの硬脆材料に固有の臨界切込量を予測する手法として、三角錐圧子による微小押し込み試験および直線切れ刃ダイヤモンド工具による微小傾斜切削を提案し、これらの手法によって推定できる臨界切込量と実際の加工における遷移切込量との間に相関があることを示した。4.分子動力学によって極微小切り込みの深さでのシリコンの切削プロセスを解析し、先在欠陥を含んでいない完全結晶シリコンの微小切削においても工具の押し込みにもとづく弾性波の発生とそれらの干渉によって、切込が大きくなれば被削材に脆性破壊を生じる可能性があることを示した。平成6年度は、各研究分担者により以下に述べる実績を得た.1.Vickers型押込試験時の変形と解析(佐田、毛利)Vickers型押込試験でSi、LiNbO_3の実験を行い、延性、脆性の遷移現象を観測し、また引かき試験も行い、両者の延性脆性遷移時の深さがオーダ的には一致することを見出した。2.Hertz型押込試験時の変形と解析およびマイクロ切削(井川、島田)Si,Ge,LiNbO_3のマイクロ切削を行い20nmスケールで延性モードの加工が可能なことを見出した。硬脆材料のHertz型押込試験またそのときせん断力を加えることのできる試験機を設計試作し、Si,Ge,LiNbO_3の研削加工面、切削加工面、今鏡面研削加工面の押込試験を行い、加工面の加工深さが小さくなると残留クラックがなくなること、押込試験により延性、脆性遷移の生ずる加工単位は材料の特性に依存することを見出した。3.研削加工における延性脆性遷移現象(中川、大森)各種粒度の砥石で研削条件を変えてELID研削を行い、延性脆性遷移現象のあることを見出した。4.有限要素法、分子動力学法によるVickers型押込と切削プロセスの解明(稲村)Siの押し込み時の変形の分子動力学法による解析を行い静的な引張応力は生じないこと、したがってクラックの発生はありえないと予測した。ただ圧子周囲で密度の大小を生じ、特に圧子の下では密度は小さくなり、ラテラルクラックによく似ていて、動的なメカニズムでクラックが発生するかも知れないと考えた。5.有限要素法、分子動力学法によるHertz型押込と切削プロセスの解明(北川)焼結硬脆材料の変形と破壊を有限要素法で解析するため小さな楕円形空孔をモデル化した均質化法を用いるアルゴリズムを完成し、それによりき列先端の応力のミクロ欠陥依存性、ビッカース圧子押込の内部損傷の進展を検討した。共有結合の原子集合体の分子動力学法にもとづく解析を行うための検討を進め、AINセラミックスについて有効なアルゴリズムを完成した。

1.Si,Ge,LiNbO_3について、種々の加工条件下でダイヤモンド工具による極微小切削、ELID研削を行い、各材料における加工機構の遷移現象の観察と延性モード加工が行われる臨界切込量を求めた。2.仕上面がどのような材料除去機構によって生成されたかを知る手法として、Hertz試験を提案し、光学顕微鏡および原子間力顕微鏡による加工面の観察結果とHertz強度の低下幅との間に相関があることを明らかにした。3.それぞれの硬脆材料に固有の臨界切込量を予測する手法として、三角錐圧子による微小押し込み試験および直線切れ刃ダイヤモンド工具による微小傾斜切削を提案し、これらの手法によって推定できる臨界切込量と実際の加工における遷移切込量との間に相関があることを示した。4.分子動力学によって極微小切り込みの深さでのシリコンの切削プロセスを解析し、先在欠陥を含んでいない完全結晶シリコンの微小切削においても工具の申し込みにもとづく弾性波の発生とそれらの干渉によって、切込が大きくなれば被削材に脆性破壊を生じる可能性があることを示した。
代数体に由来する種々の作用素環の研究

作用素環論は関数解析の一分野に位置づけられるが,幅広い数学の分野と接点を持つ分野である.群や力学系など様々な数学的対象に対して,付随する作用素環を定義することによって,特有の関数解析的手法を応用することが可能になっている.本研究は代数体に付随する作用素環についての研究である.作用素環が代数体の情報をどのように反映しているかについて詳しく調べることが研究の主な目的である.作用素環論は関数解析の一分野に位置づけられるが,幅広い数学の分野と接点を持つ分野である.群や力学系など様々な数学的対象に対して,付随する作用素環を定義することによって,特有の関数解析的手法を応用することが可能になっている.本研究は代数体に付随する作用素環についての研究である.作用素環が代数体の情報をどのように反映しているかについて詳しく調べることが研究の主な目的である.
角膜血管新生、リンパ管新生における白血病抑制因子の役割

本研究では角膜血管・リンパ管新生のメカニズムにおける白血球抑制因子(LIF)の角膜血管新生のメカニズムにおけるLIFの関与とその機能について検討することを目的としている。まず角膜血管新生時におけるLIF、およびその受容体(LIFR)の発現を調べるため、通常マウスの角膜に角膜に10-0ナイロン糸を通糸し角膜に血管、リンパ管新生を誘導したモデルを作成。コントロールとして無処置眼、通糸後1,3,7日後の眼球から角膜を摘出。摘出した角膜にIsogenを用いてmRNAを抽出、逆転写酵素にてc DNAを作成し、それを鋳型にLIF,LIFRの特異的プライマーにてリアルタイムPCRを行った。また眼球の一部はOCT compoundやパラフィンに包埋し、Cryostadtで組織切片を作製し、角膜血管新生モデル中および正常角膜のLIFおよびLIFRの局在を免疫組織化学染色で比較検討を行った。結果正常角膜においてもLIF,LIFRともmRNAレベルでの発現が確認されたが、通糸後1,3日と日数の経過に従いでLIF,LIFRのmRNAの発現の有意な増加がみられた。組織学的には、正常角膜の内皮面へLIFの発現を認め、LIFRは角膜内皮、上皮基底部に主に発現していることが確認され、角膜血管新生モデルにおいてはLIFの実質内での発現、LIFRの上皮基底部での発現が正常角膜に比べより明確になっていたこれらの結果からLIFが角膜血管新生の過程で何らかの役割を果たしていると考えられ、特に実質内のLIF,上皮基底部のLIFRの発現が著明に増加していたことから、角膜に炎症反応が生じた際に実質内のkeratocyteからLIFが産生され、上皮基底部のreceptorに取り込まれるということが推察された。その後LIF-/-miceを用いて同様の角膜血管新生モデルを作成し、通常のマウスでのモデルとの比較を行っている途中であり現在までのところLIF-/-miceで新生血管量が多い傾向がありそうであるが、十分な量のマウスの確保がまだできておらず今後も継続してデータ数を増やす必要があるところであるが研究者の学外への異動により途中で研究廃止となった。
確率解析の研究

1.確率差分方程式の拡散過程近似について取扱った.これは著者による以前の研究の条件を緩和したものである.方法はマルチンゲール法によっている.2.ランダムな係数がパラメーターεに依存し,一階微分の項の係数がホワイトノイズを近似する放物型偏微分方程式の解過程はε→0である確率偏微分方程式の解に弱収束することを示す.これは確率偏微分方程式を普通の方程式でどの様に近似されるかを見ようとしたものである.1.確率差分方程式の拡散過程近似について取扱った.これは著者による以前の研究の条件を緩和したものである.方法はマルチンゲール法によっている.2.ランダムな係数がパラメーターεに存在し,一階微分の項の係数がホワイトノイズを近似する放物型偏微分方程式の解過程はε→0である確率偏微分法定式の解に弱収束することを示す.これは確率偏微分方程式を普通の方程式でどの様に近似されるかを見ようとしたものである.3.確率微分方程式によって定義される確率力学系の極限定理を総合的に研究した.これによって従来独立に研究された次の諸問題を統一的に取扱うことができた.(1)確率微分方程式の近似定理,(2)強混合性をもつ確率常微分方程式の解の漸近的性質, (3)パパニコラオ,ストルーク,バラダーンによるdriven processの極限定理.4.等角拡散過程のharmonic measureの台を,その過程を特徴付ける対称測度と(n-1, n-1)形カレントを用いて表現した.これを用いて複素モンジュニアンペル作用素に対する最小値原理の考察を行った.1.確率差分方程式の拡散過程近似について取扱った.これは著者による以前の研究の条件を緩和したものである.方法はマルチンゲール法によっている.2.ランダムな係数がパラメーターεに依存し,一階微分の項の係数がホワイトノイズを近似する放物型偏微分方程式の解過程はε→0である確率偏微分方程式の解に弱収束することを示す.これは確率偏微分方程式を普通の方程式でどの様に近似されるかを見ようとしたものである.(1)係数がパラメータεを含む確率過程である放物型方程式の初期値問題に対してεをoに近づけたとき、解が平均方程式(係数を平均値でおきかえたもの)に確率収束する事および平均値との変異を規格化すると極限確率過程は確率偏微分方程式で記述される関数に値をとる確率過程に収束することが証明できる。(2){F(xn)}が平均Oの混合型確率場であるとき【X_(n+1)】=【X_n】+εF(【X_n】,n+1,ω)+O(【ε^2】)(ε→0)で記述される離散パラメーターの確率系列に対して拡散近似を証明した。従来の結果より確率場の有界性に関する仮定を弱める事ができ、又証明の簡単化がなされた。(3)確率微分方程式によって定義される確率力学系の極限定理を総合的に研究した。これによって従来独立に研究された次の諸問題を統一的に取扱うことができた。a)確率微分方程式の近似定理,b)強混合性をもつ確率常微分方程式の解の漸近的性質,C)パパニコラオ,ストルーク,バラダーンによるdriven processの極限定理。(4)等角拡散過程のharmonic measureの台を、その過程を特徴付ける対称測度と(n-1,n-1)形カレントを用いて表現した。これを用いて複素モンジュ=アンペル作用素に対する最小値原理の考察を行った。(5)コンディショナル=マリアバンカルキュラスの手法を用いて、システム過程の観測過程に対する条件は確率の滑らかさを議論した。従来のギルサノフ変換の適用出来る場合に加え、ギルサノフ変換の適用しえない場合においても、滑らかさを得た。
視床下部CRH遺伝子発現を調整する脳内神経路および細胞内メカニズムに関する研究

ストレスから生体を防御し恒常性を保つためには、視床下部-下垂体-副腎(HPA)系が不可欠である。その中心的役割を担っているのはCRHニューロンである。最近ラットPVNにおいてノルアドレナリン(NA)がCRH mRNA発現を強力に刺激することが明らかとされ、脳内NA系によるHPA系調節機構が注目されている。CRHニューロンにはバゾプレッシン(AVP)が共存し、CRHとともにHPA系調節に与っている。我々は無麻酔ラットPVN内にNAを注入後、CRHおよびぴAVPの一次転写産物をin situハイブリッド形成により半定量した。NAはCRH転写を速やかに刺激することが明らかとなった。その立ち上がりは極めて迅速であり、新たな転写因子の合成を伴わないプロセス(例えば転写因子のリン酸化による活性化など)が想定された。AVP転写に関しては、大細胞領域、小細胞領域の両者者について、それぞれ定量を行ったが、いずれの領域においてもNAによる有意の刺激効果が認められなかった。両側副腎摘出ラットに低用量コルチコステロンを補充し、PVN内NA注入後、CRHおよび遺伝子転写レベルをsham群と比較した。その結果、血中糖質コルチコイドの両遺伝子に及ぼす影響が異なることが明らかとなった。さらに、CRH産生能を有するヒト神経芽腫BE(2)-M17細胞系において、TPAによりCRH mRNA発現が増加したことから、CRH遺伝子発現におけるCカイネース系の関与が強く示唆された。我々はin vivoの系でPVNのCRHニューロンを調節する脳内神経路の機能を研究してきている。独自に開発した無麻酔ラッ脳内微量注入法とCRH mRNAレベルの定量を特色とする研究である。この実験パラダイムを用い我々はPVNおよびその近傍における神経伝達物質NAおよびAChがCRH遺伝子発現を刺激すること、およびNAによるCRH遺伝子調節が転写レベルで発現することを世界で初めて明らかにした。これまでの研究成果をふまえ、平成11年度はNAをPVNに直接微量注入後、CRHおよびバゾプレッシン遺伝子発現を転写レベルで比較検討した。その結果NAはCRH遺伝子転写を著しく増加させるがバゾプレッシン遺伝子転写への影響は明らかでなかった。NAがCRHおよびバソプレッシン遺伝子発現に異なった作用を及ぼすのはいかなる細胞内機序によるかを明らかにするためにNA投与後のphosphoCREBの量的変化を検討中である。我々はCRHニューロン内における情報伝達系としてPKA系の重要性を実証し、さらにストレスパラダイムにおいて転写因子CREBの関与を明らかにした。一方、CRHニューロンにおけるPKC系の意義に関しては未だ定説がない。本研究ではCRH遺伝子発現におけるPKC系の意義を明らかにするために、ヒト神経芽腫BE(2)-M17細胞系を用いて分子レベルでの検討を行った。この細胞系はphorbor ester(TPA)に反応してCRH分泌を行い、しかもニューロンに近い性格を有しているためCRHニューロン内細胞環境を比較的良く再現できるものと考えられる。平成11年度の研究により、TPA投与後CRH遺伝子発現が著明に増加したことからCRH遺伝子調節にCカイネース系が関与することが明らかにされた。ストレスから生体を防御し恒常性を保つためには、視床下部ー下垂体ー副腎(HPA)系が不可欠である。我々は無麻酔ラットPVN内にNAを注入後、CRHおよびAVPの一次転写産物をin situハイブリッド形成により半定量した。

その立ち上がりは極めて迅速であり、新たな転写因子の合成を伴わないプロセス(例えば転写因子のリン酸化による活性化など)が想定された。AVP転写に関しては、大細胞領域、小細胞領域の両者について、それぞれ定量を行ったが、いずれの領域においてもNAによる有意の刺激効果が認められなかった。両側副腎摘出ラットに低用量コルチコステロンを補充し、PVN内NA注入後、CRHおよびAVP遺伝子転写レベルをsham群と比較した。その結果、血中糖質コルチコイドの両遺伝子に及ぼす影響が異なることが明らかとなった。さらに、CRH産生能を有するヒト神経芽腫BE(2)-M17細胞系において、TPAによりCRH mRNA発現が増加したことから、CRH遺伝子発現におけるCカイネース系の関与が強く示唆された。
円周上の微分同相写像群の共役問題の解決

(1)ヘルダー連続微分をもつ円周の微分同相写像のタイヒミュラー空間を構成し,その基礎を確立した.(2)メビウス変換群の対称写像による共役の各元がヘルダー連続微分をもつ微分同相写像の場合,共役写像も同じオーダーのヘルダー連続微分をもつことを証明した.(3)オーダーが1/2より大きいヘルダー連続微分をもつ微分同相写像群が,同じオーダーの共役写像によりメビウス変換群の共役となるための必要十分条件を,微分同相写像の擬等角拡張の歪曲係数の一様可積分性より与えた.(4)オーダー1/2より大を仮定しない場合は,歪曲係数の可積分性が一様にある定数より小さいならば十分であることを証明した.ヘルダー連続微分をもつ円周の微分同相写像のタイヒミュラー空間を定義し,それに複素構造を導入した.円周上の向きを保つ自己同相写像の族を用いて,普遍タイヒミュラー空間という複素構造の変形の複素解析的パラメーター空間の部分空間を定義することに関してはこれまで多くの研究があった.この研究課題では,適切な構造を与えることも含めて上記の写像族に対してタイヒミュラー空間を定義ができた.そのためにまず,ヘルダー連続微分をもつ円周の微分同相写像を擬等角拡張の歪曲係数のノルムで特徴づけること,および,ベアス埋め込みによる正則2次微分のノルムで特徴づけることを行った.これらの空間の間には,タイヒミュラー射影,ベアス射影,ベアス埋め込みと呼ばれる写像が存在するが,新たに定義したノルムに関するバナッハ空間の複素構造に関して正則写像となることも証明している.さらにタイヒミュラー射影に関して等角重心写像から構成される切断があるが,微分同相写像のタイヒミュラー空間に制限しても等角重心写像から定義される写像が切断となることが証明できた.応用として,ヘルダー連続微分をもつ円周の微分同相写像群の各元のヘルダー定数から定まるある指数が一様に十分小さい正数で押さえられているならば実はメビウス変換群となるという剛性定理を証明した.本来の研究課題であるヘルダー連続微分をもつ円周の微分同相写像群のメビウス変換群への共役条件を与える問題については,ヘルダー連続性の指数が1/2より大きい場合には,必要十分条件として満足がいく結果が得られた.任意の正の指数に対してこれを拡張することが今後の課題である.漸近的等角写像の歪曲率の減衰オーダーと境界値である擬対称写像の微分オーダーの関係,および対応する等角写像のシュワルツ微分,対数微分のノルムとの関係を研究した単葉函数論における伝統的な結果を見直した.微分同相写像群の微分共役問題に取り組むときの最初の問題点は,微分オーダーの条件をいかに利用するである.Becker等によるconformal sewingや擬等角拡張に関する複素平面上の単葉函数論における研究成果を応用し,問題を漸近的等角写像の評価に読み替えることを行なった.とくにPommerenke-Waschawskiにおける擬円周を幾何学的に特徴づけるアールフォース3点性質の定量化およびAnderson-Becker-Lesleyの手法を見直すことにより,シュワルツ微分,対数微分のノルムの減衰オーダーから擬対称写像の微分オーダーを導出する方法を得た.微分同相写像群が等長的に作用し,かつその作用の固定点の存在が保証される空間が必要である.以前の研究においては漸近的等角写像全体の空間では固定点の存在が保証できないことがわかっていたため,新たに単位円板上のp乗可積分な正則2次微分形式からなるバナッハ空間を考えた.2乗可積分な場合はタイヒミュラー空間のベアス埋め込みを通じてCui, Takhtajan-TeoによるWeil-Petersson計量の研究があるが,目標の結果の証明のためには,その一般化であるp乗Weil-Petersson計量をもつ普遍タイヒミュラー空間を導入する必要があることがわかった.昨年度までの研究で,ヘルダー連続微分をもつ円周の微分同相写像群のメビウス変換群への共役問題について,ヘルダー連続性の指数が1/2より大きい場合には,タイヒミュラー空間のヴェイユ・ピーターソン計量に関する一様擬対称群の軌道の有界性を導く条件が共役を与える十分条件となることを証明した.微分同相写像群に関する仮定は非可換群であることが必要で,それは双曲型メビウス変換に共役である元を含んでいることを保証するためであった.証明では,双曲型メビウス変換の対称写像による共役の剛性がポイントである.今年度は,放物型メビウス変換の場合には上記の定理が成立しないことを示した.具体的には,与えられた指数のヘルダー連続微分可能性をもつ円周の微分同相写像で,放物型メビウス変換に微分同相写像で共役であるが,共役を与える写像として同じregularityをもつものがとれない例を構成した.今年度の研究では,曲面群の微分同相写像群への表現の剛性の周辺を考察した.円周上の微分同相写像群のメビウス群への共役可能性問題に関して,ある正則微分形式のなすバナッハ空間への群の等長作用を考え,固定点の存在位置から共役写像の微分オーダーを調べる方法を応用した.同相写像群がメビウス群へ位相共役となるための条件をタイヒミュラー空間論で扱うためには,擬対称性というカテゴリーで考える必要があり,共役写像にも同じ滑らかさが要求される.さらに,擬対称比が漸近的に1となる対称写像による共役は,共役の剛性に関して著しい性質をもつことがこれまでの研究で判明している.Ghysの局所剛性は十分滑らかな微分

同相写像を扱っているが,より弱い微分可能性での共役については,微分のオーダーをどのように取り込むかが問題である.オーダーを指定しない単なる微分同相写像群への表現については,共役写像が微分可能でないものを構成するための議論の方針が得られた.また,共役写像が対称写像ではない場合にも,共役で得られる群の元の滑らかさを絶対連続で微分が2乗可積分まで上げられることが示された.研究期間全体での主な成果は以下のとおりである.(1)ヘルダー連続微分をもつ円周の微分同相写像に対してタイヒミュラー空間論を適用する基礎を確立した.(2)メビウス変換群の対称写像による共役の各元がヘルダー連続微分をもつ微分同相写像の場合,共役写像も同じオーダーのヘルダー連続微分をもつことを証明した.(3)オーダーが1/2より大きいヘルダー連続微分をもつ微分同相写像群が,同じオーダーの共役写像によるメビウス変換群の共役となるための必要十分条件を得た.(4)上記の一般化として,オーダー1/2より大を仮定しない場合は微分同相写像群の各元のベルトラミ係数の可積分性が一様にある定数より小さく押さえられているならば十分であることを証明した.(1)ヘルダー連続微分をもつ円周の微分同相写像のタイヒミュラー空間を構成し,その基礎を確立した.(2)メビウス変換群の対称写像による共役の各元がヘルダー連続微分をもつ微分同相写像の場合,共役写像も同じオーダーのヘルダー連続微分をもつことを証明した.(3)オーダーが1/2より大きいヘルダー連続微分をもつ微分同相写像群が,同じオーダーの共役写像によりメビウス変換群の共役となるための必要十分条件を,微分同相写像の擬等角拡張の歪曲係数の一様可積分性より与えた.(4)オーダー1/2より大を仮定しない場合は,歪曲係数の可積分性が一様にある定数より小さいならば十分であることを証明した.ヘルダー連続微分をもつ円周の微分同相写像群のメビウス変換群への共役問題について,対称写像による剛性定理を用いる議論は既にできている.本研究課題の議論で最も工夫がされた部分について,より本質的な理由を調べる追加的考察を行ったことは,研究の進展に寄与している.タイヒミュラー空間論共役問題においてヘルダー連続性の指数が1/2より小さい場合には問題が難しく,より強い仮定のもとでしか結果が得られていない.今後は,この部分の改良をめざし,タイヒミュラー空間の「拡張された」ヴェイユ・ピーターソン計量に関する一様擬対称群の軌道の有界性を導く条件が共役を与える十分条件となることを証明したい.そのために必要なことは,この計量の凸性に関する議論であることはわかっている.その解析を中心に研究を行う.目標としている研究の主要な部分については証明が完成した.既に得られた結果の一部をサーベイとして論文にまとめることができた.またいくつかの研究集会やセミナーで講演を行って多方面の研究者から関心をもってもらえた.当初想定していた定理の主張は正しくないことが研究の途中で判明した.そのままでは大幅に研究計画の変更が必要となるところであったが,バナッハ空間の幾何ではなく複素解析的議論に立ち返ることにより,少しの修正で正しい主張を得て,証明をすることができた.年度の後半ではこの新しい結果を積極的に講演することにより,研究課題の目標へ向けての議論が活発に展開しはじめた.
次世代型多機能カプセル内視鏡に適用可能なマイクロ磁気アクチュエータ技術の確立

本研究の目的は、診断・治療機能を有する次世代型多機能カプセル内視鏡に搭載するマイクロ磁気アクチュエータの開発と、それを外部磁界で制御するための個別駆動システムの確立であり、研究期間を3年間として実施した。2年目終了までに細胞診、生検、投薬の3機能についてそれぞれに適した磁石回転型のマイクロ磁気アクチュエータの開発と実際に近い環境(食用のブタ小腸を水槽内に沈め、実際に内圧が印加されている状態)における評価を行った。また、消化管の蠕動運動に逆らいその場に停滞する機能と自走機能を考案し、上記3機能と組み合わせた個別駆動に成功した。これらの結果を受け最終年度となる本年度は、研究協力者の医師の意見を参考しながら各機能の動作の改良を図るとともに、3次元磁界発生システムを構築した。以下、それらについて簡単に述べる。細胞診機能では、ブラシを前後に擦過させるだけでなく、微小磁石をブラシ先端に取り付けブラシに回転振動を加えることで粘液の採取量の大幅な増加に成功した。生検機構では、従来の円筒刃をカプセル側面から突出させる方式が医師から穿孔や出血の問題を指摘されたため、一般的な生検鉗子をカプセル内に組み込むことを試みた。鉗子の突出・格納及び生検カップの開閉の動作を1つの磁気アクチュエータで行える機構を考案し、組織採取が可能であることを実証した。投薬機構ではシリコーンバルーン内に薬剤を入れ、バルブの開閉で散布する機構を新たに提案するとともに、穿刺機能も組み込むことに成功した。3次元磁界発生システムは、3軸のヘルムホルツコイルとPCに接続されたシグナルプロセッサから構成され、PC上で設定したプログラムによって任意の方向に直流磁界、交流磁界、回転磁界を発生させることを可能とした。また、可変抵抗器を利用したマンマシンインターフェイスでアクチュエータを直感的に動作させることにも成功した。本研究では、診断・治療機能を有する次世代型多機能カプセル内視鏡へ搭載するマイクロ磁気アクチュエータの開発を目的としている。開発を目指すマイクロ磁気アクチュエータは、内部に1個の永久磁石を組み込んだ単純な機構で構成され、外に設置した電磁石やコイルからワイヤレスで駆動することができる。本研究では、次世代型カプセル内視鏡に期待されている細胞診機能、生検機能、投薬機能を取り上げ、それぞれに適したアクチュエータを考案し、試作とブタ小腸を使った評価を繰り返し行った。その結果、いずれのアクチュエータもボルトとナットからなる機構を採用することで、回転磁界によって駆動することに成功した。以下に、成果の概要をまとめる。(1)細胞診機能:カプセルから細胞診ブラシを突出し、擦過することで消化管の粘液を採取する機構である。交流磁界による磁石の回転振動を利用した従来の機構から、回転磁界を使用した送りねじ型アクチュエータに変更した結果、採取量を増加させるとともに誤動作を格段に低下させることに成功した。(2)生検機能:ブレード等で組織を採取する機構である。微小なボルトに磁石と円筒形のブレードを取り付けた機構を考案し、回転磁界を印加しカプセル側面から円筒ブレードを回転させながら突出させた。円筒ブレード中心に歯科用のクレンザーを脱落防止機構として取り付けることで、深さ1.5mmまでの組織を採取することに成功した。(3)投薬機能:薬剤を散布する機構と穿刺で投薬する機構を検討した。薬剤散布機構では、細胞診機能と同じく送りねじ型アクチュエータを採用し、蛇腹状のゴム製薬剤タンクを押すことで薬剤を散布することができた。続いて、散布口に穿刺機構の追加を試み、基本動作の確認を行った。初年度は、カプセル内に収まる大きさで、細胞診、生検、投薬の可能なマイクロ磁気アクチュエータをぞれぞれ開発した。細胞診機能のアクチュエータに機構の見直しがあったものの、いずれも単体において所望の動作を行わせることができ、提案する外部磁界によるワイヤレス駆動の有効性を確認した。また、いずれの機能の成果も学会等で研究発表し、研究成果を公開することができた。これらの内容は交付申請書に記載した初年度に期待される内容であり、本研究はおおむね順調に進展していると判断することができる。本研究の目的は、(1)診断・治療機能を有する次世代型多機能カプセル内視鏡に搭載するマイクロ磁気アクチュエータの開発と、(2)それを外部磁界で制御するための個別駆動システムの確立であり、研究期間を3年間として実施計画を立案した。2年目となる本年度は、初年度に引き続き、細胞診機能、生検機能、投薬機能の3機能を取り上げ、それぞれに適したマイクロ磁気アクチュエータの開発と評価を行った。いずれの機能も昨年度、ボルトとナットを基本構造とする磁気アクチュエータを採用した結果、外部からの回転磁界によるワイヤレス駆動を実現することができたが、本年度はとくに実際に近い環境、具体的には食用のブタ小腸を水槽内に沈め、実際に内圧が印加されている状態を模擬して評価を行った。また、上記3機能の実現のためには処置具の位置決めや消化管の蠕動運動に逆らってその場に停滞する機能(停滞機能)が求められる。本年度はそれらの付加機能についても並行して検討を行った。停滞機能については、カプセル筐体の一部を拡張する機構を考案した。

本機構は開発済みの細胞診機能と投薬機能のアクチュエータ構造をそのまま活かしながら構成することができる特徴があり、内圧環境下での動作及び十分な停滞能力があることを実験で確認した。一方、生検機能と停滞機能との組み合わせでは、2つの磁気アクチュエータを使用し、両者を駆動する回転磁界の回転面を直交させることで、それぞれを独立に駆動することに成功した。位置決め機能についてはカプセル本体を磁気トルクで回転させて処置具の位置を合わせる手法を検討し、内圧が加わった環境における動作を確認した。これらの成果は、本研究の目指すカプセル型医療機器の多機能化の実現に対して重要な知見となると考えられる。本年度は初年度に開発した細胞診機能、生検機能、投薬機能を引き続き取り上げ、細かな改良と実際に近い環境下での評価を行った。同時に、これら3つの機能の実現に不可欠な停滞機能、位置決め機能、自走機能について検討を始め、機能の組み合わせ(多機能化)を検討した。このうち、細胞診機能・生検機能・投薬機能に対し、停滞機能と位置決め機能の組み合わせについてはブタ小腸内での評価まで実施し、当初の計画よりも早く進捗している。一方、自走機能に関しては動作を確認しているものの、評価が十分にできていないため、3年目の最初に集中的に実験を行い、遅れを取り戻す予定である。なお、いずれの機能の研究成果も学会等で発表し、研究成果を公開した。とくに生検機能については停滞機能と組み合わせて評価した成果をロボット関連の英文学術誌に投稿し、2018年4月に掲載された。以上、一部の機能の評価で若干の遅れがあるものの、総合的に判断し本研究はおおむね順調に進展していると判断することができる。本研究の目的は、診断・治療機能を有する次世代型多機能カプセル内視鏡に搭載するマイクロ磁気アクチュエータの開発と、それを外部磁界で制御するための個別駆動システムの確立であり、研究期間を3年間として実施した。2年目終了までに細胞診、生検、投薬の3機能についてそれぞれに適した磁石回転型のマイクロ磁気アクチュエータの開発と実際に近い環境(食用のブタ小腸を水槽内に沈め、実際に内圧が印加されている状態)における評価を行った。また、消化管の蠕動運動に逆らいその場に停滞する機能と自走機能を考案し、上記3機能と組み合わせた個別駆動に成功した。これらの結果を受け最終年度となる本年度は、研究協力者の医師の意見を参考しながら各機能の動作の改良を図るとともに、3次元磁界発生システムを構築した。以下、それらについて簡単に述べる。細胞診機能では、ブラシを前後に擦過させるだけでなく、微小磁石をブラシ先端に取り付けブラシに回転振動を加えることで粘液の採取量の大幅な増加に成功した。生検機構では、従来の円筒刃をカプセル側面から突出させる方式が医師から穿孔や出血の問題を指摘されたため、一般的な生検鉗子をカプセル内に組み込むことを試みた。鉗子の突出・格納及び生検カップの開閉の動作を1つの磁気アクチュエータで行える機構を考案し、組織採取が可能であることを実証した。投薬機構ではシリコーンバルーン内に薬剤を入れ、バルブの開閉で散布する機構を新たに提案するとともに、穿刺機能も組み込むことに成功した。3次元磁界発生システムは、3軸のヘルムホルツコイルとPCに接続されたシグナルプロセッサから構成され、PC上で設定したプログラムによって任意の方向に直流磁界、交流磁界、回転磁界を発生させることを可能とした。
高線量率胆管腔内照射におけるアプリケータ内蔵型PTCDチューブの開発

マイクロセレクトロン用高線量率腔内照射用アプリケータ(Nucletron社製)を内蔵するドレナージチューブの試作品を改良中である。現在の試作品は、径12Fr.のPCTD用のチューブを使用し、内腔に径6Fr.のアプリケータを設置している。現状では、試作品の改良に向けて、スペーサーの適切な位置と数、ドレナージチューブにあける穴の位置と数について検証中である。これらの位置については、チューブ留置の手技の際、ガイドワイヤーを使用することを想定し、ガイドワイヤーの通路も直線的に確保することも思案が必要である。同時に、実際の胆管留置の際は、大きな屈曲が必要となることが多いため、試作品のflexibilityも重要で、チューブの屈曲の許容周率の確定も行っている。さらに、屈曲した場合も、ドレナージチューブの内壁とアプリケータの外壁とのスペースが保たれていることも必須であり、ドレナージチューブの内壁とアプリケータの外壁とのスペースに造影剤を注入した上で、撮影実験を行い、アプリケータの偏心性の有無を確認するのと同時に、スペース確保の実証を行っている。また、次段階は、チューブの耐性について検証を行った。1)高温下および低温下での耐性テスト2)胆汁の様々なPhを想定した耐性テスト3)模擬線源による走行テストの繰り返しただし、アプリケータの偏心性を高めると硬度が増し、flexibilityが損なわれることであり、この二つの項目の両立にむけては、さらなる追及の必要性が問題点として残った。現状では、試作品の改良に向けて、スペーサーの適切な位置と数、ドレナレジチューブにあける穴の位置と数について検証中である。また、次段階は、チューブの耐性について検証を待機しており、移行へ準備も進めている。1)高温下および低温下での耐性テスト2)胆汁の様々なPhを想定した耐性テスト3)模擬線源による走行テストの繰り返し(高線量率腔内照射用アプリケータ内蔵ドレナレジチューブの試作製作過程)12Fr.のPCTD用のチューブを縦割し、内壁にシリコンの小片を全周性に数カ所接着する。また、シリコンの小片接着部材外の壁に、ドレナージ用の穴を適宜開けていく。シリコンの小片の設置目的は、ドレナージチューブの内壁とアプリケータの外壁とのスペーサーとして用いることで、胆汁の流出スペースの確保とアプリケータの在中心性を保つことである。現状では、試作品の改良型として、スペーサーの適切な位置と数、ドレナージチューブにあける穴の位置と数について試験中である。これらの位置については、チューブ留置の手技の際、ガイドワイヤーを使用することを想定し、ガイドワイヤーの通路も直線的に確保することも必要であるが、克服すべき問題点となっている。さらに、屈曲した場合も、ドレナージチューブの内壁とアプリケータの外壁とのスペースが保たれていることも必須であり、ドレナージチューブの内壁とアプリケータの外壁とのスペースに造影剤を注入した上で、撮影実験を行い、アプリケータの偏心性の有無を確認するのと同時に、スペース確保の実証をさらにすすめている。また、引き続き、チューブの耐性について検証を待機しており、移行へ準備も進めている。1)高温下および低温下での耐性テスト2)胆汁の様々なPhを想定した耐性テスト3)模擬線源による走行テストの繰り返し(高線量率腔内照射用アプリケータ内蔵ドレナージチューブの試作製作過程)12Fr.のPCTD用のチューブを縦割し、内壁にシリコンの小片を全周性に数カ所接着する。また、シリコンの小片接着部以外の壁に、ドレナージ用の穴を適宜開けていく。シリコンの小片を設置し、胆汁の流出スペースの確保とアプリケータの在中心性を保つことで作製しているが、内部の構造は複雑化するので、flexibilityを保つことが課題となっている。

現在の試作品は、径12Fr.のPCTD用のチューブを使用し、内腔に径6Fr.のアプリケータを設置している。現状では、試作品の改良に向けて、スペーサーの適切な位置と数、ドレナージチューブにあける穴の位置と数について検証中である。これらの位置については、チューブ留置の手技の際、ガイドワイヤーを使用することを想定し、ガイドワイヤーの通路も直線的に確保することも思案が必要である。同時に、実際の胆管留置の際は、大きな屈曲が必要となることが多いため、試作品のflexibilityも重要で、チューブの屈曲の許容周率の確定も行っている。さらに、屈曲した場合も、ドレナージチューブの内壁とアプリケータの外壁とのスペースが保たれていることも必須であり、ドレナージチューブの内壁とアプリケータの外壁とのスペースに造影剤を注入した上で、撮影実験を行い、アプリケータの偏心性の有無を確認するのと同時に、スペース確保の実証を行っている。また、次段階は、チューブの耐性について検証を行った。1)高温下および低温下での耐性テスト2)胆汁の様々なPhを想定した耐性テスト3)模擬線源による走行テストの繰り返しただし、アプリケータの偏心性を高めると硬度が増し、flexibilityが損なわれることであり、この二つの項目の両立にむけては、さらなる追及の必要性が問題点として残った。