hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
低線量Ｘ線動画イメージングによる肺機能診断法の開発

呼吸過程を撮影した胸部X線動画像には,肺換気および血流動態がX線透過性(=画素値)の変化としてあらわれている.この変化は,単位容積あたりの肺血管・気管支密度および血液量の変化に起因する.すなわち,X線透過性(=画素値)変化の理解は,肺の動的変化の理解だけでなく,肺機能の理解にまでおよぶ重要な評価項目である.本研究では,肺の動的変化として,肺野内局所のテクスチャ変化,移動ベクトル,画素値の変化率に注目した.これらの動的変化から肺機能評価を可能にする画像解析技術を開発するために,今年度は,申請時に計画した4番目の課題「診断ロジックの確立」に取り組んだ.本学附属病院で稼動しているX線動画撮影システム(試作機,コニカミノルタ)を用いて,2015年12月2019年3月までに肺癌,間質性肺炎,肺線維症,喘息,COPDなどの約450症例のX線動画像を取得した.取得した胸部X線動画像から骨陰影を抑制したX線動画像を作成し,肺野領域の領域を対象に,肺野内テクスチャ変化,移動ベクトル,画素値の変化量や変化率,標準偏差等を解析し,正常組織の計測結果と比較した.さらに,他の検査結果(肺シンチグラフィ,CT,肺機能検査)や臨床所見をもとに計測した動的変化について考察した.正常組織との比較においては,画素値の変化量が有意に低下することを確認した.また,人体の4次元CTをもとにコンピュータシミュレーションで作成した仮想人体ファントムを対象に,異常検出能の評価を並行して行った.その結果,画素値変化量の低下は,異常領域の前後に残存する正常組織量に比例することが明らかとなった.その他の計測項目については一定の傾向は認められなかったため,今後,症例数を増やして検討する必要がある.画像解析プログラム開発・改良と,新規症例データの収集を並行して行うことで,研究を効率的に推進した.症例数は150症例/年のペースで順調に増え,CT・肺機能検査・肺シンチグラフィ等の他の臨床データを包含した総合的な各種肺機能データベースの構築も順調に進んでいる.また新たに,肺野形状変化に追従しながら肺野内局所の動的変化を計測・定量化するプログラムを開発した.疾患・重篤度ごとの症例数が十分でないため統計的な検討には至らなかったものの,人体の4次元CTをもとにコンピュータシミュレーションで作成した仮想人体ファントム(Computational phantom)を検証対象に加えることで,臨床試験における検証を補うことができた.仮想人体ファントムによる異常検出能評価で得られた知見を国内外の学会で発表し,現在,論文化を進めている.H30年度の上記成果にもとづき,H31年度は(4)診断ロジックの確立:定量化した肺の動的変化について正常肺のパターン化と異常肺の特徴の解明を継続して行いつつ,(5)コンピュータ支援診断(CAD)システムの開発:正常パターンからの逸脱を根拠に異常を検出するCADシステムを開発,に取り組む.さらに,これらの研究開発と同時並行で新規症例を収集し,疾患・重篤度ごとの症例数の増加を図る.4次元CTをもとにモデル化した仮想人体(Computational phantom)を対象に,シミュレーション研究を並行して行い,異常検出能の予備検討や各種可変パラメータの最適化等の問題に並行して取り組み,最終的な研究成果の充実を図る.呼吸過程を撮影した胸部X線動画像には,肺換気および血流動態がX線透過性(=画素値)の変化としてあらわれている.この変化は,単位容積あたりの肺血管・気管支密度および血液量の変化に起因する.すなわち,X線透過性(=画素値)変化の理解は,肺の動的変化の理解だけでなく,肺機能の理解にまでおよぶ重要な評価項目である.本研究では,肺の動的変化として,肺野内局所のテクスチャ変化,移動ベクトル,画素値の変化率に注目した.これらの動的変化から肺機能評価を可能にする画像解析技術を開発するために,今年度は下記(1)(2)に取り組んだ.(1)軟組織X線動画像の作成(2)肺(特に,軟組織成分)の動的変化を定量化する画像解析プログラムの開発対象は,本学附属病院の呼吸器内科/外科・整形外科を受診した患者である.本学附属病院で稼動しているX線動画撮影システム(試作機,コニカミノルタ)を用いて,呼吸過程を14秒間撮影し,合計210枚のX線動画像を得た(100 kV,0.2 mAs/pulse,15 frame/秒).総被ばく線量は,ルーチンの胸部単純X線撮影2回分(正面+側面)以下である.

H28年度の1年間で肺癌,間質性肺炎,肺線維症,喘息,COPDなどを有する約100症例のX線動画像を新規に取得した.取得した胸部X線動画像に骨陰影抑制処理を適用して,軟組織X線動画像を作成した.軟組織X線動画像を対象に,肺野内テクスチャ変化,移動ベクトル,画素値の変化率を定量化する画像解析プログラムを開発した.研究成果を国際光工学学会2017(SPIE Medical Imaging2017)にて発表した.肺の動的変化を理解するための画像解析プログラム開発と,新規症例データの収集を並行して行うことで,研究を効率的に推進した.胸部X線動画像からの軟組織X線動画像の作成および胸郭運動の定量解析プログラムの開発は,これまでに構築した画像データベース収録データを対象に初年度から行った(129症例×3050フレーム).予定していた2つの課題のうち(1)軟組織X線動画像の作成,(2)肺の動的変化を定量化する画像解析プログラムの開発,を予定どおり行うことができた.しかし,(2)で開発した手法では,正常と異常の差別化ができず,解析手法の再考が必要となった.来年度,継続して検討する必要がある.呼吸過程を撮影した胸部X線動画像には,肺換気および血流動態がX線透過性(=画素値)の変化としてあらわれている.この変化は,単位容積あたりの肺血管・気管支密度および血液量の変化に起因する.すなわち,X線透過性(=画素値)変化の理解は,肺の動的変化の理解だけでなく,肺機能の理解にまでおよぶ重要な評価項目である.本研究では,肺の動的変化として,肺野内局所のテクスチャ変化,移動ベクトル,画素値の変化率に注目した.これらの動的変化から肺機能評価を可能にする画像解析技術を開発するために,今年度は計画した3番目の課題「定量化した肺の動的変化の理解」に取り組んだ.対象は,本学附属病院の呼吸器内科/外科を受診した患者である.本学附属病院で稼動しているX線動画撮影システム(試作機,コニカミノルタ)を用いて,呼吸過程を1014秒間撮影し,合計150210枚のX線動画像を得た.総被ばく線量は,ルーチンの胸部単純X線撮影2回分(正面+側面)以下である.2015年12月2017年10月までに肺癌,間質性肺炎,肺線維症,喘息,COPDなどの約125症例のX線動画像を取得し,そのうち間質性肺炎群を解析対象とした.臨床画像での検証を補う目的で,豚を対象とした動物実験も行った.取得した胸部X線動画像から骨陰影を抑制したX線動画像を作成した.CTを参照しながら呼吸器内科医がトレースした間質性肺炎所見のある領域で,肺野内テクスチャ変化,移動ベクトル,画素値の変化量や変化率,標準偏差等を解析し,正常組織の計測結果と比較した.さらに,他の検査結果(肺シンチグラフィ,CT,肺機能検査)や臨床所見をもとにと計測した動的変化について考察した.正常組織との比較においては,画素値の変化量が有意に低下することを確認したが,その他の計測項目については一定の傾向は認められなかった.症例数を増やして検討する必要がある.肺の動的変化を理解するための画像解析プログラム開発・改良と,新規症例データの収集を並行して行うことで,研究を効率的に推進した.計画していた課題を予定どおり実施できたものの,症例数の少なさから統計的な検討には至らなかったものの,人工的に病変を作成した豚の異常モデルを検証対象に加えることで,臨床試験における検証を補うことができた.動物実験で得られた知見を国内外の学会で発表した.呼吸過程を撮影した胸部X線動画像には,肺換気および血流動態がX線透過性(=画素値)の変化としてあらわれている.この変化は,単位容積あたりの肺血管・気管支密度および血液量の変化に起因する.すなわち,X線透過性(=画素値)変化の理解は,肺の動的変化の理解だけでなく,肺機能の理解にまでおよぶ重要な評価項目である.本研究では,肺の動的変化として,肺野内局所のテクスチャ変化,移動ベクトル,画素値の変化率に注目した.これらの動的変化から肺機能評価を可能にする画像解析技術を開発するために,今年度は,申請時に計画した4番目の課題「診断ロジックの確立」に取り組んだ.
食品レベルの過剰鉄で誘発される貧血ラットに特有な鉄の即時的吸収抑制の解明

貧血時に高濃度の鉄を投与すると、短時間でその吸収が抑制された現象について、小腸粘膜細胞膜上における輸送体タンパク質DMT1の構造変化、特に内在化とリン酸化による活性変化をターゲットとして、研究を遂行している。DMT1タンパク質は電気泳動で推定分子量(62kD)よりも低い位置(4552kD)に出現する性質がある。唯一入手可能であったラットDMT1抗体を海外から取り寄せてウェスタンブロッティングで単一バンドを確認したものの、業者に作成を依頼したラットDMT1抗体で検出したバンドの分子量とは異なっていた。各抗体の特異性を検証するために、メンブレン上で抗体が結合したタンパク質のN末端のアミノ酸配列を解析することを試みたが、解析に充分量のタンパク質を回収することが出来なかった。そこで、大腸菌にDMT1タンパク質を発現させ、DMT1のポジティブコントロールを得ることを試みている。貧血ラット小腸粘膜から抽出したtotal RNAからDMT1の全長鎖cDNAを作成し、competent cells ;XL1 blueを用いて形質転換した。得られたDMT1遺伝子の配列は1塩基異なったが、アミノ酸の配列は既報と一致した。DMT1タンパク質の充分な発現が確認できないため、温度条件およびIPTG濃度(遺伝子の発現を誘導)について検討を加えている。抗体の特異性が検証できていないため、DMT1の内在化およびリン酸化については実験が進んでいない。しかし、信頼性の高い抗体を得ることは確実に本研究の成果に繋がることから、引き続きDMT1タンパク質のポジティブコントロール合成に取り組む。
乳がん・子宮がんの検診受診率向上につながる医療リテラシー改善に関する研究

20代前半の女性を対象にがん検診受診率向上につながる情報提供のあり方を検討した。検診受診歴は10%程度と低く、がんのリスクや検診に関する理解は進んでいなかった。また、乳がんと子宮がんの検診について区別できていなかった。自分の年齢での検診の必要性を認識していること、家族と検診について対話していることが子宮がん検診の受診意志に関係していた。年齢、がん種ごとに検診の必要性に関する情報提供と、家族からの働きかけが検診受診を促進する可能性が明らかとなった。本研究の目的は、乳がん及び子宮がんの低迷する受診率を改善するために、日本人女性の検診に対する医療リテラシーの現状を明らかにし、低い受診率の背景にある文化的、心理学的な要因を分析し、さらに個人の価値観や文化的要因を尊重した情報提供手段を開発する、ことにある。平成21年度は文献調査を行った。また、子宮がん、乳がん体験者を対象としたフォーカスグループ及び個別の聞き取り調査、20代前半の女性を対象としたフォーカスグループ調査を実施した。文献調査については学会発表し、論文としてまとめた。聞き取り調査の結果は平成22年度に論文として投稿する予定である。文献調査では、国際ジャーナルを対象に乳がん及び子宮がん検診の受診態度に文化や価値観が与える影響に関する文献レビューを行った。乳がんはマンモグラフィー、子宮がんは子宮頸部細胞診を対象とし、19902008年のOvid Medline、CINAHL、PsychINFOを用いて検索を実施した。最終的に得られた67件の文献について、受診態度に影響を与える文化や価値観を抽出して分類し、記述的に考察した。その結果、「がんの予防に関する悲観的な見方」「がんの罹患を運命や神の仕業とする見方」などを内容とする<宿命論>、「性を神聖視する価値観」「性をプライベートなものとする見方」などからなる<性に関する慣習や文化>、「家族を優先する見方」「家族のために自分がいるという考え」などを内容とする<家族に関する文化>、「自分の健康は自分で守るという見方」「検査をしたり話をすることが病をもたらすという考え」などからなる<健康と医療に対する価値観>の4つのカテゴリーが抽出された。エスニックグループにより受診率に差があり、その要因として文化や価値観が何らかの影響を与えている可能性が指摘されていることから、今回見いだされたカテゴリーにみられるような文化や価値観と日本人女性の検診態度との関連について研究を進める必要性が示唆された。平成22年度は平成21年度の文献及び予備調査に基づき、20代前半の女性を対象とした質問紙調査を行った。調査の結果は3つの学会で発表した。調査からクーポン券の利用率が低いことが明かとなった。検診意志のある者の割合は高いことから、クーポン券を有効活用するための働きかけが必要だと思われる。受診行動を促すきっかけ作り、検診への抵抗を和らげる環境作り、検診施設に関する情報提供などの効果が期待できるかもしれない。クーポン券が本人に確実に渡るような工夫の必要性が示唆された。また、「他者の期待」が子宮がん検診の受診行動になんらかの影響を与えている可能性が示唆された。また、婦人科や子宮がん検診に対する心理的な抵抗感が検診受診の障壁となっていると考えられ、適切な情報提供や検診環境の整備を通じた働きかけが受診率向上につながる可能性が示唆された。さらに、検診に関する知識に比べ、子宮頸がんのリスクやHPVに関する知識が低かった。保護者を通じた働きかけが子宮頸がんに関する知識と検診意志の向上に有効である可能性が示唆された。保護者への情報提供を充実させるとともに、検診初診年齢となる20歳で適切な受診行動を取ることができるような教育プログラムの開発が望まれる。平成23年度は平成22年度の調査に基づき、20代前半の女性を対象に昨年と同じ内容の質問紙調査を行い、経時変化を追跡した。調査の結果は2つの学会で発表した。若い女性の子宮頸がん検診受診行動に影響を与える因子について継続調査の結果を発表した。北海道内A大学3、4年の女子学生300名のうち、25歳以下の300名を対象に質問紙調査を行い、52項目を対象に因子分析(主因子法、バリマックス回転)を行ったところ、5因子23項目を抽出した。「他者の期待」、「がん罹患のリスク」については検診受診経験者が未経験者より有意に高い得点を示し、この結果は昨年同様であったが、それ以外は昨年と異なり差が見られなかった。ロジスティック回帰分析で2年以内の受診意志に関連する因子を検索したどころ、「過去の受診歴」「クーポン券の認知」「クーポン券の受け取り」「親との同居」「自分の年齢で検診の必要性認知」

「がん検診の家族対話歴」「がん検診の友人対話歴」「子宮がん検診に関する知識」、に相関が見られた。これらの因子について、検診意志を従属変数としてロジスティック回帰分析を行ったところ、[自分の年齢での検診の必要性」「がん検診について家族と話した経験」との関連が見られた。乳がんとの違いを含め、子宮頸がんのリスクや検診の必要性について正しい情報を普及させること、家族を通じた働きかけが子宮頸がんに関する知識と検診意志の向上につながる可能性があると考えられた。
数学の問題解決的授業の質が個の解決過程と学習に及ぼす効果の理論的・実践的研究

本研究では,通常の授業ではなく,主にそのメタレベルにおける学習の効果を意図して計画・実施された2つの授業実践(確率の授業と正負の数の乗除法各10時間)から得られた質的データを対象として,数学の授業の質が生徒の解決過程と学習に及ぼす効果,主にメタレベルの学習への効果を調べた。結果として,数学の授業の質が生徒の数学の(メタレベルの)学習に及ぼす効果として,先行研究では明らかにされてこなかった効果(プラスの効果)がありうることを事例的に明らかにした。平成19年度前半期(4月8月)は,研究代表者が中心となり,予備調査としてのフィールドワークを近隣の中学校において行った。また,これと同時に,他のメンバーは,教室研究分野を中心として,数学科問題解決授業における集団の学習過程に関する先行研究と問題解決研究分野を中心として,個の学習過程に関する先行研究を整理する活動を行った。平成19年度後半期(9月3月)は,教授実験Iの計画し,実施した。教授実験Iは,研究協力校(上越教育大学附属中学校)の2年生1クラスを対象として,確率の単元において,・前半(授業(1)):1月29日(火)2月18日(月)の期間に7時間,・後半(授業(2)):3月14日(金)3月21日(金)の期間に3時間の合計10時間行った。授業の様子は4台のビデオカメラで記録した。授業者の活動(集団の学習過程)を中心に記録するために教室側面に1台,また,個々の生徒たちの活動の様子,より具体的には,3組の抽出生徒を中心とした活動の様子(個の学習過程)を記録するために3台のビデオカメラを設置して記録した。前半(授業(1))と後半(授業(2))の間に,研究組織のメンバー全員が上越に集まり,前半(授業(1))の授業授業について,また,平成17年度18年度に「教員養成GP」の1つのプロジェクト「確率概念の活動的・体験的理解を図る教授単元の臨床的開発研究」として実践され,記録された授業ビデオの主要場面を視聴ながら,問題解決研究の「振り返り活動」を取り入れた授業デザインについて集中的に議論した。後半(授業(2))の中で同じ問題解決課題を扱い比較することを意図していた。これによって,本研究の目的である,問題解決過程の質が個の学習過程に与える影響を調べるためである。本年度は,これらのデータの収集と整理までを行った。これらを必要に応じて文書化し,質的な違いを分析することが来年度の最初の作業となる予定である。平成20年度前半期(4月8月)は,研究代表者が中心となり,教授実験IIを計画し,実施した。教授実験Iは,研究協力校(上越教育大学附属中学校)の1年生1クラスを対象として,正負の数の乗除法の単元において,平成20年5月13日(火)6月4日(水)の期間に8時間,行った。また、個々の生徒の学習の様子を適宜評価するために、授業の始まりの5分と終了前の5分で自己評価表を記入させた。平成20年度後期(9月3月)は、平成19年度に収集し整理してきた教授実験Iのデータを文書化するとともに,授業の主要場面を中心に構造化を行った。同時に、教授実験IIのデータの整理及び文書化も行った。平成21年3月9日には、岩崎、山田、清水が福岡の都久志会館に集まり、教授実験Iの構造化されたデータを基に、分析の対象と方法について検討を行った。そこでは,「循環性」という概念が授業における集団の相互作用(解決過程)の質を特徴づける視座となりうることが明らかとなってきた。この「循環性」が実現されていると思われる教授実験Iの授業における集団の解決過程とこの学習過程(生徒ペアの活動)との間の関係を調べていくことを年度の課題とした。平成21年度前半期(4月8月)は,研究代表者が中心となり,教授実験IIを計画し,実施した。教授実験Iは,研究協力校(上越教育大学附属中学校)の1年生1クラスを対象として,正負の数の乗除法の単元において,平成21年5月12日(火)6月3日(水)の期間に8時間,行った。

また、個々の生徒の学習の様子を適宜評価するために、授業の始まりの5分と終了前の5分で自己評価表を記入させた。平成21年度後期(9月3月)は、平成19年度に収集し整理してきた教授実験Iのデータを文書化するとともに,授業の主要場面を中心に構造化を行った。同時に、教授実験IIのデータの整理及び文書化も行った。平成22年3月9日には、岩崎、山田、清水が福岡の都久志会館に集まり、教授実験Iの構造化されたデータを基に、分析の対象と方法について検討を行った。そこでは,「循環性」という概念が授業における集団の相互作用(解決過程)の質を特徴づける視座となりうることが明らかとなってきた。この「循環性」が実現されていると思われる教授実験Iの授業における集団の解決過程とこの学習過程(生徒ペアの活動)との間の関係を調べていくことを年度の課題とした。
地域一般住民のアルコール摂取量とアディポサイトカイン、生活習慣病リスクとの関係

地域一般住民を対象に、飲酒量とアディポネクチン、インスリン抵抗性の関係性について、QOLや生活習慣の要因も含めて検討を行った。高齢者の少量飲酒はアディポネクチン低値と関連する傾向が認められた。一般にはアディポネクチン低値と生活習慣病との関連が知られているが、高齢者ではアディポネクチン高値と死亡リスクとの関連が報告されていることを考慮すると、高齢者の少量飲酒は生活習慣病の抑制や予後の改善等に役立っている可能性が示唆された。平成25年度の壮瞥町住民健診は、7月268月3日、12月7日に実施された。受診者のなかで質問紙調査に回答があった650名中、データ欠損者、健康障害により飲酒を辞めた人、空腹時血糖140mg/dl以上の人、糖尿病治療中の人を除外した546名を解析対象とした。平成25年度は、飲酒に伴う影響を調査するため新たなバイオマーカーとして、アディポネクチン、高分子アディポネクチン、過酸化脂質、1.5AG、シスタチンC、尿中8OHDG等を追加して測定した。飲酒量(g/day)の性別3分位に非飲酒者を加えた4群での対象背景の比較では、年齢による影響がみられたため、全対象と65歳以上・未満の層別化による分析を行った。その結果高齢・非高齢群共に非飲酒者よりも飲酒者においてアディポネクチン(非高齢p<0.001,高齢(p<0.001))、高分子アディポネクチン(非高齢p<0.001,高齢(p<0.001))が低下していた。インスリン抵抗性の指標であるHOMA-IRや、炎症性マーカーである高感度CRPや白血球数と飲酒量の関連はみられなかった。アディポネクチン、高分子アディポネクチンを男女別中央値で高群・低群に2分し、飲酒量3分位(T1-T3)・年齢・性別・喫煙習慣(3群)でモデル1とし、モデル2はモデル1に腹囲を追加して、ロジスティック回帰分析を行った。その結果、高齢群において飲酒量T1でアディポネクチン高値に対するオッズ比がモデル1で0.45(95%CI:0.22-0.91)、モデル2で0.46(95%CI:0.23-0.94)であった。また高分子アディポネクチン高値においても同様にモデル1で0.39(95%CI:0.94-0.80)、モデル2で0.40 (95%CI:0.19-0.82)と関連がみられた。高齢者にとって、アディポネクチンの高値は必ずしも肯定的な効果とは限らず、アディポネクチン高値で死亡や要介護といったイベントとの関連が報告されている。本研究においても、今後はHR-QLOとの関連性などの解析を進め、少量の飲酒によるアディポネクチンの低下についての検討を深める予定である。壮瞥町で平成24年度の住民健診は7月19日28日、12月1日に実施した。受診者中質問紙調査に回答があった654名中、データ欠損者、健康障害により飲酒を辞めた人、空腹時血糖140mg/dl以上、γ-GTP200mg/dl以上を除外した564名を解析した。全員に早朝空腹時に腹囲測定、安静時坐位血圧、空腹時血糖、中性脂肪、HDL-コレステロール値、高感度CRP値、血漿インスリン値等を測定した。飲酒は質問紙で1回当たりの飲酒量、種類、飲酒頻度、飲酒歴、過去飲酒経験の有無等を調査した。総飲酒量(g/day)で性別毎に3分位・4分位で群分けを行い非飲酒者も加えて4群・5群を作成。多量飲酒(1回60g/日)有無、飲酒頻度による群分け(機会飲酒、週2-3回、4回-毎日)で解析を行った。飲酒量4群では、女性で非飲酒者に比べて飲酒群T1ー3で年齢(p<0.001)とSBP(p<0.001)が有意に低かった。男性では非飲酒者に比べて飲酒群T1ー3で年齢(p<0.001)が低く、非飲酒者に比べT3でγーGTPが有意に高かった(p<0.001)。多量飲酒の有無では、女性では非飲酒者に比べて多量飲酒群で年齢(p<0.001)、収縮期血圧が有意に低く、HDL-コレステロール値(p<0.001)と塩分推定摂取量(p<0.01)が有意に高かった。男性では多量飲酒者で年齢は有意に低く(p<0.001)、HDL-コレステロール値有意に高かった。いずれの解析でもHOMA-IRや高感度CRPでは差が見られなかった。

血圧高値を従属変数としたロジスティック回帰分析では、腹囲・年齢・空腹時血糖・γ-GTPで調整後も飲酒有無は女性で有意にオッズ比が0.55(95%CI:0.29-0.87,p<0.01)であったが、男性では関連が認められなかった。今後喫煙などの生活習慣の要因を追加しさらに解析を進める予定である。平成24年度・25年度の検討結果から、飲酒量各群とインスリン抵抗性(HOMA-IR)との関連は認められなかった。高齢者では少量飲酒群でアディポネクチン、高分子量アディポネクチン低下との関連が認められた。高齢者においてはアディポネクチン高値が必ずしも肯定的な効果とは限らず、アディポネクチン高値で死亡や要介護といったイベントとの関連が報告されている。そのため平成26年度は、生活習慣やHR-QOLなどの背景要因と少量飲酒によるアディポネクチンの低下について解析を行った。結果:1.高齢者では男性T1、女性T2という少量飲酒群でアディポネクチン低値のオッズ比が高かった(男性:T1odds ratio=3.17,95%CI:1.04-9.68.女性:T2odds ratio=3.52,95%CI:0.99-13.50)。2.高齢少量飲酒群は、運動などを生活習慣に取り入れている傾向がみられた。3.アディポネクチン低値群は中央値より低値であるだけで、<4mg/dlという病的な低値の頻度は少なかった。考察:高齢者における少量飲酒は、アディポネクチンを低下させて健康に悪影響を及ぼすというよりは、高齢者のアディポネクチン高値と予後の関連に示されるような加齢などの影響によるアディポネクチン上昇を抑制して、良い働きをしている可能性も考えられる。結論:非高齢者の少量飲酒はアディポネクチン低下を抑制し、高齢者の少量飲酒はアディポネクチン上昇を抑制して、一見逆方向に働いているように見える。しかし非高齢者ではアディポネクチンが低いことが問題、高齢者ではアディポネクチンが高いことが問題になることを考えると、少量飲酒は高齢者でも非高齢者でも生活習慣病の抑制や予後の改善等に役立っている可能性が示唆された。医歯薬学平成25年度は壮瞥町住民健診において、新たな飲酒のバイオマーカーとしてアディポネクチン、高分子アディポネクチン、過酸化脂質、1.5AG、シスタチンC、尿中8OHDG等を追加して測定した。順調にデータを蓄積することができている。平成24年度の壮瞥町健診受診者は夏・冬合計654人からのデータが得られた。血液検査、身体指標、飲酒に関する質問紙、健康関連QOLについて調査を実施している。アディポサイトカインとしては高感度CRPについて調査を実施し、順調にデータを蓄積することができている。平成26年度は、平成25・26年度のデータベースを統合しての断面での解析、またこれまでのデータベースと統合しての縦断でのデータベース構築について検討し、飲酒による影響の解析を行う予定である。平成25年度は当初の計画通り、解析対象者を増加させる目的で平成24年度と同様の健診項目を継続する予定である。またアディポサイトカインの調査種類も追加する予定である。飲酒頻度・量・種類と健康関連QOLなど心理社会的要因も加えて解析を進める。予定されていた学会に都合で参加できなくなったため今年度は学会で成果を発表予定である平成25年度健診のための経費として、謝金200,000円、検体検査料金10,000,00円、旅費200,000円その他50,000を予定している。また平成24年度執行予定の192,571円が、予定されていた分担研究者の出張が中止になったこと、また物品の購入金額が予定よりも安価で購入できたため、未使用となっている。この点については、平成25年度の検体検査料金として使用予定である。
複合材航空機の革新的損傷許容設計法の確立に向けた簡易補修技術の提案と実証

SHM技術との融合に向けた急速簡易補修技術の基礎的検討のため,パッチ補修部の引張試験を実施した.模擬損傷の位置,種類を変化させることで, SHM技術の有する損傷検知の不確定性が補修強度に与える影響を評価した.損傷情報にあいまいさがある場合の補修パッチサイズ決定指針を提案するとともに, SHM技術によって検知するべきパラメータは貫通損傷の有無および剥離の最大領域であることを示した.SHM技術との融合に向けた急速簡易補修技術の基礎的検討のため,パッチ補修部の引張試験を実施した.模擬損傷の位置,種類を変化させることで, SHM技術の有する損傷検知の不確定性が補修強度に与える影響を評価した.損傷情報にあいまいさがある場合の補修パッチサイズ決定指針を提案するとともに, SHM技術によって検知するべきパラメータは貫通損傷の有無および剥離の最大領域であることを示した.優れた機械特性を有する炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の航空機構造への適用が拡大しているが,耐損傷性等の課題により十分な軽量化に至っていないのが現状である.こうしたなか,センサを構造と一体化させることで構造の健全性を常時モニタリングし,損傷を自動的に検知する構造健全性診断(SHM)技術に注目が集まっている.SHMシステムは従来メンテナンスでの非破壊検査(NDI)に代わる損傷検知技術として実際の航空機への適用が始まりつつあるとともに,将来的にはより軽量なCFRP航空機構造設計を実現するためのキーテクノロジとしても期待されている,そこで本研究課題ではSHM技術との融合を見据えた新たな簡易急速補修技術を提案した.損傷の発生をSHM技術で自動的に検知したのち,即座に補修し構造強度を回復させることを目指したものである.構造健全性診断技術と急速補修技術を併せて用いることで,より大きな損傷の発生を許容することが可能になり,将来航空機のさらなる薄肉・軽量化(設計ひずみレベルの向上),より柔軟な運用へとつながると考えられる.本年度は異物衝突や落雷によりCFRPに発生する損傷を対象にし,Single-strap joint testを用いた基礎的検証を行った.損傷の位置・種類を変化させることで,SHM技術の有する損傷検知の不確定性が補修強度に与える影響を評価し,損傷情報にあいまいさがある場合の補修パッチサイズ決定指針を提案するとともに,SHM技術によって検知するべきパラメータは貫通損傷の有無および剥離の最大領域であることを示した.機械特性に優れる炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の航空機への適用が拡大しているが,耐損傷性等の課題により十分な軽量化に至っていない.こうしたなか,センサ素子を構造と一体化させることで構造の健全性を常時監視し,損傷を自動的に検出する構造健全性診断(SHM)技術に注目が集まっている.SHMシステムは従来非破壊検査に代わる損傷検知技術として航空機への適用が始まりつつあるとともに,将来的にはより軽量なCFRP航空機構造設計を実現するためのキーテクノロジとして期待されている.そこで本研究課題ではSHM技術との融合を見据えた新たな簡易急速補修技術を構築する.損傷の発生をSHM技術で自動的に検知したのち,即座に補修し構造強度を回復させることを目指したものであり,構造健全性診断技術と急速補修技術を併せて用いることで,より大きな損傷の発生を許容することが可能になり,将来航空機のさらなる薄肉・軽量化,より柔軟な運用へとつながると考えられる.昨年度までの梁試験片を用いた基礎検討をもとに,本年度はより実際の構造に近い板形状の供試体を用いた検討を進めた.まず有限要素解析を援用しつつ,実際の構造と同様のひずみ分布が得られる供試体形状について検討を行い,テーパ部を含めた設計を行った.次に異物衝突や落雷によるダメージを模擬した損傷を導入し,パッチと損傷の相対位置を変化させることでSHM技術の有する損傷検知のあいまいさが補修部の強度に与える影響を評価した.損傷情報にあいまいさがある場合の補修パッチサイズ決定指針を提案するとともに,SHM技術によって検知するべき損傷形状パラメータについて検討を行った.最終的に「損傷を即座に検知する構造健全性診断技術」と「強度を即座に回復する急速簡易補修技術」を融合させることによって初めて可能になる新たな損傷許容概念の枠組みを構築した。
スパッタおよびイオン注入法で作製したマイクロマテリアルの動的特性評価

マイクロマシンは、医用分野や狭隘・過酷環境中での微小作業を行う機械として、発展が期待されている。マイクロマシンを構成するマイクロマテリアルは、微小寸法で体積に比べて表面積が大きいため、接触摩擦抵抗、流体力学抵抗、吸着、ぬれ性、腐食などの表面特性が、マイクロマシンの運動特性に大きく影響する。したがって、マイクロマテリアルの表面特性の制御を目的とした表面改質と動的表面特性の評価法の開発は重要な研究課題である。本研究では、まず、耐食性に優れ、軽量で、マイクロマテリアルとして優れた特性をもつチタン基材に、TiN薄膜をスパッタ蒸着した後、窒素イオン注入を行うと、チタンの耐食性および耐水素ぜい性が大きく向上することを明らかにした。また、チタン基材にTiN薄膜をスパッタ蒸着し、ナノインデンターを用いて皮膜に繰返し荷重を加え、皮膜の変形およびはく離特性を調べた結果、圧子侵入深さが薄膜の厚さと同程度の場合、変位が繰返しとともに減少することを見出し、その原因が、薄膜内の残留圧縮応力が、はく離によって開放されるためであることを明らかにした。一方、ヘリコンスパッタ蒸着したアモルフォスSiC薄膜の場合には、繰返し変位の減少がさらに大きいこと、最小荷重近傍で大きな変位の回復が起こることを示し、原子間力顕微鏡による観察の結果から、皮膜はく離の場所は圧子直下であり、TiN皮膜の場合とはく離挙動が異なることを明らかにした。また、金属、ガラス、セラミックスなどの繰返しナノインデンテーション特性は、それぞれ異なることを明らかにした。さらに、薄膜の動摩擦係数を摩擦力原子間力顕微鏡で測定し、動摩擦係数は、押しつけ力、表面の粗さ、吸着した水分の増加につれて増加すること、プローブの走査速度には依存しないことを明らかにした。このように、マイクロマテリアル材料および薄膜の表面特性について、新しい知見が得られた。マイクロマシーンは、医用分野や狭隘・過酷環境中での微小作業を行う機械として、発展が期待されている。マイクロマシンを構成するマイクロマテリアル(MM)は、微小寸法であるための多くの問題が存在する。その第一として、MMは体積に比べて表面積が大きいため、接触摩擦抵抗、流体力学抵抗、吸着、ぬれ性、腐食などの表面特性が、マイクロマシンの運動特性に大きく影響する。第二の問題として、空孔などの内部欠陥が、MM全体の制振、動作応答性などに大きく影響する。したがって、表面特性および内部特性の制御を目的としたMMの開発と特性評価は、重要な研究課題である。本年度は、まず、第一の点を明らかにするため、チタン基材にTiN薄膜をスパッタ蒸着した後、窒素イオン注入を行った。その結果、チタンの耐食性および耐水素ぜい性が大きく向上することを明らかにした(国際会議で発表)。つぎに、ヘリコンスパッタ装置を用いて、チタン基材にTiNおよびSiC薄膜を蒸着し、ナノインデンターを用いて皮膜に繰返し荷重を加えた。その結果、条件によっては、圧子変位が繰返しとともに減少することを見出し、その原因として、皮膜内に存在する残留応力が、皮膜のはく離とともに開放されるためであることを明らかにした。また、ヘリコンスパッタ法によって作製したSiC皮膜は、アモルファスであり、はく離しにくく、弾性回復が大きく、通常の摩耗試験による摩擦係数はTiNに比べて非常に低い(DLCと同等)。この原因を明らかにするため、種々の薄膜について原子間力顕微鏡により摩擦係数(非接触)を測定したが、マクロ的な摩擦係数との対応は見られない。

このことは、SiCの摩擦係数が、原子間力に起因するものではなく、他の材料との接触状態で現れる特性であることを意味する。アモルフォスSiCは、マイクロマテリアルおよびコーティング材料として有望であり、今後、上記第二の特性について研究を行う予定である。マイクロマシーンは、医用分野や狭隘・過酷環境中での微小作業を行う機械として、発展が期待されている。マイクロマシンを構成するマイクロマテリアル(MM)は、微小寸法で体積に比べて表面積が大きいため、接触摩擦抵抗、流体力学抵抗、吸着、ぬれ性、腐食などの表面特性が、マイクロマシンの運動特性に大きく影響する。また、空孔などの内部欠陥が、MM全体の制振、動作応答性などに大きく影響する。したがって、MMの表面特性および内部特性の制御を目的としたMMの開発と評価は、重要な研究課題である。昨年度は、まず、チタン基材に、TiN薄膜をスパッタ蒸着した後、窒素イオン注入を行い、チタンの耐食性および耐水素ぜい性が大きく向上することを明らかにした。また、チタン基材にTiNおよびSiC薄膜を蒸着し、ナノインデンターを用いて皮膜に繰返し荷重を加えた結果、条件によっては、圧子変位が繰返しとともに減少することを見出した。さらに、ヘリコンスパッタ法によって作製したSiC皮膜は、アモルファスであり、はく離しにくく、弾性回復が大きく、通常の摩耗試験による摩擦係数はTiNに比べて非常に低い(DLCと同等)ことを示した。本年度は、ヘリコンスパッタ法でSiCとTiを同時スパッタすると、あるTiの割合で、摩擦係数がDLC薄膜よりも大幅に低下することを見出した。また、スパッタ蒸着したアモルフォスSiC薄膜の繰返しナノインデンテーション試験を行い、繰返しとともに圧子変位が大きく減少すること、皮膜はく離の場所は圧子直下であり、TiN皮膜の場合と異なることを明らかにした。さらに、荷重速度が異なると、TiN薄膜の場合には変位の減少が小さくなるが、SiC薄膜の場合には、荷重速度に依存しないことを示した。また、金属、ガラス、セラミックスなどの繰返しナノインデンテーションによって得られる表面特性は、それぞれ大きく異なることを明らかにした。
希薄系２チャンネル近藤効果の検証

希薄磁性合金における磁気的な近藤効果が確立されてから,格子系の近藤効果とRKKY相互作用の競合による強相関電子系の形成は物性物理の主要なテーマとして研究されてきた。われわれは,4f2配位のPrが非磁性基底二重項をとる立方晶PrIr2Zn20において電気四極子に起因する非フェルミ液体(NFL)的挙動を見出し,局在した四極子が二つの等価な伝導バンドによって過剰遮蔽される「2チャンネル近藤効果」による格子系形成の可能性を指摘したが,実験的な確証には至っていない。そこで今年度は,Prイオンを希薄に含む系に着目し,純良単結晶を用いた極低温0.1 Kまで電気抵抗率,比熱,磁化を測定し,単サイトの効果である希薄系の2チャンネル近藤効果について調べた。比熱を温度で割ったC/Tの値は温度降下と共に-logTの温度依存性を示し,同じ温度領域で電気抵抗率はT^0.5に依存することを見出した。また,Pr組成ごとに求めた特性温度を用いると,比熱と電気抵抗率が一つの曲線にスケールすることを見出した。これは,非フェルミ液体的挙動がPrの4f2電子に起因していることを示唆している。また,これらの温度依存性は単サイトの四極子近藤効果の理論モデルによる予測と符合する。さらに,同型構造をとる4f3配位のNd系の単結晶を作製し,磁化と比熱の測定から反強磁性秩序を観測した。転移温度以上の比較的広い温度範囲において,Pr系とよく似た異常な温度変化を見出した。秩序構造について明らかにするために,粉末中性子回折実験を行った。転移温度以下で磁気反射を観測し,その強度の温度依存性から求めた転移温度は,比熱や電気抵抗率での異常が見られる温度と一致した。さらに,粉末試料を用いた核磁気共鳴測定により磁気秩序状態について調べた。また,Ndが希薄な系の単結晶を作製し,0.1 Kまで磁気転移が起こらないことを明らかにした。希薄系の2チャンネル近藤効果に関する現在までの研究は順調に進展している。進捗状況については,以下の通りである。(1) Pr希薄系Y(Pr)Ir2Zn20の純良な単結晶の育成に成功し,3He-4He希釈冷凍機を用いて電気抵抗率と比熱を測定した。電気抵抗率の測定では,今回導入したACレジスタンスブリッジを用いて高精度なデータを得ることができ,その微小な温度依存性を捉えることができた。Pr濃度によらない比熱と電気抵抗率の非フェルミ液体(NFL)的挙動を抽出し,単サイトの2チャンネル近藤効果の理論モデルによる計算と符合することを明らかにした。(2) Zn系よりもc-f混成が強いAl系のPr希薄系La(Pr)Ti2Al20の単結晶を作製した。低温で比熱と電気抵抗率を測定し,Zn系と類似のNFL的挙動を観測した。NFLの特性温度はZn系よりも高いことから,c-f混成により2チャンネル近藤効果が増強されたと考えられる。(3) Pr希薄系Y(Pr)Ir2Zn20の磁化率を測定し,磁場2 TでNFL的挙動を観測した。四極子に付随した磁気双極子の揺らぎを捉えていると考えられ,中性子散乱とNMR/NQRの微視的な磁気プローブによる観測の指針を得た。(4) 4f3配位のNdイオンを含む系の単結晶を育成し,磁化と比熱の測定から,基底Gamma6二重項を同定した。反強磁性転移温度以上で,比熱と電気抵抗率の異常な温度依存性を観測し,磁気的な2チャンネル近藤効果の可能性を指摘した。希薄系の2チャンネル近藤効果に関する実験的な確証を得ることを目指して,今後は下記の計画に沿って研究を推進する。(1)非磁性基底二重項をとるPr希薄系Y(Pr)Ir2Zn20の単結晶を用いて,四極子感受率に対応するGamma3対称性の弾性定数を測定し,理論から予測されている-logTの温度依存性が発現するか調べる。さらに,弾性定数と磁化率の測定をPr組成の異なる単結晶を用いて行い,4f2電子の四極子が非フェルミ液体的挙動にどのように関与しているのか明らかにする。(2) Pr希薄系の単結晶を用いて熱膨張と磁歪を測定する。結晶場とゼーマン効果を考慮した計算を行い,単サイトの四極子近藤効果による寄与を抽出し,その温度依存性を実験的に捉える。(3)同型構造の4f3配位をとるNdT2Zn20 (T=Co, Rh, Ir)の粉末中性子回折実験をフランス・レオンブリルアン研究所にて行い,磁気回折ピークの強度から磁気構造を同定する。また,熱膨張と磁歪を測定し,格子収縮の温度・磁場変化からNdの価数を評価するとともに,NFL的挙動の有無について調べる。(4) Nd希薄系の単結晶を作製し,電気抵抗率や比熱の温度依存性を明らかにする。Pr希薄系との比較を通して,2チャンネル近藤効果に共通する特徴を捉える。(5) Gamma3基底状態をとる新たなPr系立方晶化合物の探索を行う。候補物質である立方晶PrMgNi4ならびにその関連物質について結晶場スキームと基底状態を同定する。

希薄磁性合金における磁気的な近藤効果が確立されてから,格子系の近藤効果とRKKY相互作用の競合による強相関電子系の形成は物性物理の主要なテーマとして研究されてきた。われわれは,4f2配位のPrが非磁性基底二重項をとる立方晶PrIr2Zn20において電気四極子に起因する非フェルミ液体(NFL)的挙動を見出し,局在した四極子が二つの等価な伝導バンドによって過剰遮蔽される「2チャンネル近藤効果」による格子系形成の可能性を指摘したが,実験的な確証には至っていない。そこで今年度は,Prイオンを希薄に含む系に着目し,純良単結晶を用いた極低温0.1 Kまで電気抵抗率,比熱,磁化を測定し,単サイトの効果である希薄系の2チャンネル近藤効果について調べた。比熱を温度で割ったC/Tの値は温度降下と共に-logTの温度依存性を示し,同じ温度領域で電気抵抗率はT^0.5に依存することを見出した。また,Pr組成ごとに求めた特性温度を用いると,比熱と電気抵抗率が一つの曲線にスケールすることを見出した。これは,非フェルミ液体的挙動がPrの4f2電子に起因していることを示唆している。また,これらの温度依存性は単サイトの四極子近藤効果の理論モデルによる予測と符合する。さらに,同型構造をとる4f3配位のNd系の単結晶を作製し,磁化と比熱の測定から反強磁性秩序を観測した。転移温度以上の比較的広い温度範囲において,Pr系とよく似た異常な温度変化を見出した。秩序構造について明らかにするために,粉末中性子回折実験を行った。転移温度以下で磁気反射を観測し,その強度の温度依存性から求めた転移温度は,比熱や電気抵抗率での異常が見られる温度と一致した。さらに,粉末試料を用いた核磁気共鳴測定により磁気秩序状態について調べた。また,Ndが希薄な系の単結晶を作製し,0.1 Kまで磁気転移が起こらないことを明らかにした。希薄系の2チャンネル近藤効果に関する現在までの研究は順調に進展している。進捗状況については,以下の通りである。(1) Pr希薄系Y(Pr)Ir2Zn20の純良な単結晶の育成に成功し,3He-4He希釈冷凍機を用いて電気抵抗率と比熱を測定した。電気抵抗率の測定では,今回導入したACレジスタンスブリッジを用いて高精度なデータを得ることができ,その微小な温度依存性を捉えることができた。Pr濃度によらない比熱と電気抵抗率の非フェルミ液体(NFL)的挙動を抽出し,単サイトの2チャンネル近藤効果の理論モデルによる計算と符合することを明らかにした。(2) Zn系よりもc-f混成が強いAl系のPr希薄系La(Pr)Ti2Al20の単結晶を作製した。低温で比熱と電気抵抗率を測定し,Zn系と類似のNFL的挙動を観測した。NFLの特性温度はZn系よりも高いことから,c-f混成により2チャンネル近藤効果が増強されたと考えられる。(3) Pr希薄系Y(Pr)Ir2Zn20の磁化率を測定し,磁場2 TでNFL的挙動を観測した。四極子に付随した磁気双極子の揺らぎを捉えていると考えられ,中性子散乱とNMR/NQRの微視的な磁気プローブによる観測の指針を得た。(4) 4f3配位のNdイオンを含む系の単結晶を育成し,磁化と比熱の測定から,基底Gamma6二重項を同定した。反強磁性転移温度以上で,比熱と電気抵抗率の異常な温度依存性を観測し,磁気的な2チャンネル近藤効果の可能性を指摘した。希薄系の2チャンネル近藤効果に関する実験的な確証を得ることを目指して,今後は下記の計画に沿って研究を推進する。
アミノ酸ラセミ化年代法は5万年より古い骨の年代決定に有効か?

限外ろ過法を用いた骨試料調製法の確立,微少炭素量による放射性炭素(14C)年代測定の実現,部位の異なる骨の化学組成解析等,本研究の基礎を固める成果を得た.5万年より古い年代をもつイラン・アルセンジャン洞窟遺跡の骨試料に対し,14C年代およびアミノ酸ラセミ化年代決定を試みたが,有機質がほとんど残存しておらず,測定まで至らなかった.この結果から,古い骨へのアミノ酸ラセミ化年代法の適用は厳しいと言わざるを得ない.(1) 5万年より古い骨のアミノ酸ラセミ化年代を求めるにあたっては、同じ埋没環境の5万年より若い骨の14C年代値からラセミ化速度を求めておくことがまず必要となる。そこで、骨の本質成分を損失することなく、外来炭素を効果的に除去する方法として限外ろ過法を試み、骨の信頼性のある14C年代測定を可能にした。さらに、少ない試料炭素量でも高確度・高精度な14C年代測定を可能にするため、新たに微少量炭素用試料調製システムを構築した。今年度は、これらの手法の信頼性チェックを行い、それぞれ結果をまとめてNucl. Instr. and Meth. in Phys. Resに公表した。以上により、微少量骨試料の14C年代測定の基盤が整った。(2)昨年度採取したイラン・アルセンジャン洞窟遺跡の15層の骨試料に対し、まず骨試料と同層から出土した炭化物の14C年代測定を行い、層の年代推定を行った。その結果、2層においては約3万年、3層においては約4万年、4層以下は5万年より古い年代を示し、この遺跡は後期中期旧石器時代の長いシークエンスをもっていることが明らかになった。骨試料の分析も開始したが、骨ゼラチン収率が0.3%以下であり、炭素/窒素比からも良好なゼラチンとは言えず、アミノ酸を抽出するのは断念した。今後、保存状態の良好な骨を得ることが、本研究遂行のための最重要課題である。(3)鎌倉由比ヶ浜から出土した3個体の中世人骨に対し、部位毎の14C年代値、炭素・窒素同位体比、アミノ酸組成の違いについて調べた。骨の部位によってアミノ酸組成に違いは見られなかったが、歯は骨より数十年古い14C年代を示し、また、骨の部位毎にわずかながら年代差が見られた。炭素・窒素同位体比も骨の部位によって異なる傾向が見られ、生前の骨の代謝速度の違いによる可能性が示唆された。一部の結果を、Radiocarbonに公表した。限外ろ過法を用いた骨試料調製法の確立,微少炭素量による放射性炭素(14C)年代測定の実現,部位の異なる骨の化学組成解析等,本研究の基礎を固める成果を得た.5万年より古い年代をもつイラン・アルセンジャン洞窟遺跡の骨試料に対し,14C年代およびアミノ酸ラセミ化年代決定を試みたが,有機質がほとんど残存しておらず,測定まで至らなかった.この結果から,古い骨へのアミノ酸ラセミ化年代法の適用は厳しいと言わざるを得ない.1.本研究で扱う骨は年代が古いため、得られるコラーゲン量が少ないことが多い。そこで、少ない炭素量でも信頼性のある14C年代測定を可能にするため、新たに微少量炭素用のグラファイトラインを作成した。14C標準試料によるチェックの結果、0.1 mgの炭素量でも、十分に高確度・高精度の14C年代測定が可能であることが明らかになった。この結果は、これまで試料の炭素量が少ないために14C年代測定ができなかった試料に、新たに14C年代値を付与することができるものであり、考古学の分野に大きな意義をもたらすものである。結果を論文にまとめ、公表した。2.平成24年3月に、筑波大の常木教授が中心となって行われているアルセンジャンA5-3洞窟遺構の発掘に参加し、本研究で用いる骨化石の採取を行った。アルセンジャンはイラン南部に位置し、ホモサピエンス拡散の拠点と考えられている。遺構は石器の型式に基づくと中石器時代から中期旧石器時代までの長いシークエンスを持っており、本研究における試料として最適と考えられる。骨の14C年代値の検証のため、骨同層から出土する炭化物も採取できた。3.古人骨に関する基本的な研究を鎌倉由比ヶ浜から出土した中世人骨を用いて行なった。3体の中世人骨の部位毎のアミノ酸組成、14C年代値、炭素・窒素同位体比値(δ13C・δ15N)を詳細に調べた結果、δ13C・δ15Nは生前の病歴あるいは骨の代謝系の違いにより、部位によって異なるが、歯の部位を除いて、アミノ酸組成、14C年代値は違いが見られないことを明らかにした。4.骨の14C年代測定のための試料調製法として、新たに限外ろ過法を試みた。限外ろ過法は、骨試料から外来炭素を効果的に除去し、正確な14C年代測定のために有効であるが、ろ紙からの汚染の可能性も示唆された。これらの結果を論文にまとめ、公表した。今年度は、特にアミノ酸ラセミ化速度算出のために必要とされる、骨の正確な14C年代測定のための基礎研究を主として行った。具体的には、微少量の炭素調製用のグラファイト化ラインの構築、ならびに限外ろ過法を用いた骨の試料調製法の検討、を行なった。

いずれも順調に進み、前者により、これまでは測定が不可能であった0.1 mgの炭素量で、信頼性のある14C年代測定が可能になり、本研究の骨試料の分析が進むと考えられる。また、後者の限外ろ過法により、古く保存状態の良好でない骨試料においても、信頼性のある14C年代値を得ることができる目処がついた。これらの成果は論文として公表するまでに至った。しかし、一方で、イラン・アルセンジャン洞窟遺構の発掘許可を得るのに時間がかかり、骨試料の入手に時間がかかってしまったため、実試料での検証を行なうことができなかった。筑波大学の常木教授のご尽力により、イランでの発掘調査が可能になり、今後の研究に大きな進展が見られると考えられる。次年度は、イラン・アルセンジャン洞窟遺構から出土した骨試料の分析を具体的に推進する。昨年度、確立した限外ろ過法を用いた骨の試料調製法を用いて14C年代測定を行なうとともに、特に、骨のアミノ酸のラセミ化測定を集中して行っていく。夏頃までに、3月に採取した骨試料の14C年代分析を終えるとともに、ガスクロマトグラフによるアミノ酸のラセミ化率測定の基礎を確立する。夏以降は、実際に骨試料のラセミ化率測定を行っていく。5万年より古い骨が含まれていない場合は、夏に実施される予定になっている別の遺構での発掘に参加し、新たな試料の入手の努力を行なう。骨試料の14C年代分析ならびにアミノ酸のラセミ化測定のために必要な物品費を主として使用していく。研究成果発表のための旅費も、必要に応じて使用する予定である。また、論文作成のための英文校閲費も予定している。
パワースプリット式ハーフトロイダル無段変速機の動力伝達性能に関する研究

ハーフトロイダル形無段変速機(CVT)の効率向上と変速比幅を広げることは継続的な課題である。これまで、ダブルキャビテイ型(前後に2セットの可変速部(バリエータ)で、変速比幅1:4.333,キャビティ半径γ_0=40mm、入力トルク容量350NmのCVTについて、研究成果を報告してきた。本研究では、このCVTに用いられているバリエータに遊星機構を付加し、動力循環型のパワースプリット機構とし、変速比幅を1:6.33まで広げるとともに、増速域におけるバリエータ通過トルクを低減することにより効率向上を目指すテストボックス(PST Boxと呼ぶ)を製作し、そのトルク伝達特性を調べた。その結果、バリエータには、直結モードからパワースプリットモードに変わると、動力の流れが反転し、その大きさは理論値ともほぼ合うことを実験的に確認した。また、高速走行モードにおけるパワースプリット状態では、バリエータ通過トルクは半減し、PST Boxの伝達効率も45%向上することを確認した。さらに、0.3sの短い時間内で理想的なモード切換え点でクラッチ締結制御をオーバラップ状態で実施すれば、出力トルクの不連続や、サージトルクの発生も抑えられることを実験的に示した。ハーフトロイダル形無段変速機(以下CVTと記す)の効率向上と変速比幅を広げることは継続的な課題である。これまで、ダブルキャビテイ型(前後に2セットの可変速部のあるもの)で、変速比幅1:4.333,キャビティ半径r_0=40mm、入力トルク容量350NmのCVTについて、多くの研究成果が報告されている。本研究では、このCVTに用いられているバリエータにパワースプリット機構を付加し、変速比幅を1:6.33まで広げるとともに、増速域におけるバリエータ通過トルクを低減することにより効率向上を目指すテストボックスを製作し、そのトルク伝達特性を調べた結果をまとめた。特に、動力が循環するカウンタ軸の伝達トルクをひずみゲージを貼り、直結モードからパワーススプリットモードモードへの切替時に生じる反転トルクを測定し、これが理論計算値とほぼ合うことを確認した。また、この、切替が0.3s以内に完了することを確認し、出力軸トルクの連続性を確保した。さらに、理想的なモード切替点からずれてバリエータを変速した場合に生じるサージトルクの発生量と変速比の理想値からのずれ量との関係も実験的に明らかにした。これまで、ダブルキャビテイ型(前後に2セットの可変速部(バリエータ)で、変速比幅1:4.333,キャビティ半径r_0=40mm、入力トルク容量350NmのCVTについて、研究成果を報告してきた。