hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カイラル有効模型に基づいたハドロン間相互作用とエキゾチックな励起状態の研究

カイラル動力学におけるエキゾチックハドロンについて調べた。任意のハドロンと南部ゴールドストーンボソンの2体系のs波の相互作用をカイラル対称性の低エネルギー定理により導いた。この相互作用はいくつかのハドロン励起状態を2体の共鳴として動的に生成することが知られているが、我々はエキゾチックチャンネルの相互作用が多くの場合斥力で、引力の場合とりうる相互作用の強さが一意的に決まることを、群論を用いて一般的に示した。この相互作用が束縛状態をつくる条件を調べ、物理的に知られている質量のハドロンを標的とすると、エキゾチックなチャンネルに束縛状態を作れないことを示した。この研究は、エキゾチックハドロンが実験でほとんど観測されていないという事実に対し、QCDのカイラル対称性をよりどころにして、模型に依存しない議論で半定量的な説明を与えた。これらの研究成果は以下の研究会等で発表され、関連する分野の研究者との議論が行われた。国際会議1:HYPO6(ドイツ、マインツ)3:HNP07(韓国、釜山)国内研究会1:KEK研究会「現代の原子核物理-多様化し進化する原子核の描像-」(つくば)2:日本物理学会秋季大会(奈良)4:特定領域研究会「ストレンジネスとエキゾティクス・理論の課題」(志摩)5:日本物理学会春季大会(東京)セミナー発表1:基研談話会(京都大学基礎物理学研究所)2:セミナー(東京工業大学)エキゾチック励起状態の構造を明らかにし、低エネルギーQCDの理解を深めるために以下の研究を行った。1、これまでの研究で我々が明らかにしたΘ+を含むエキゾチック状態のフレーバー表現の枠組みをもとに、Θ+の2メソン結合を表現混合が起こる場合や、異なる量子数を持つ場合に拡張して評価した。ここで得られた従来の一般的な結合を用いて、Θ+のメソン入射生成反応を計算し、内部構造が実験でどのような観測量に反映されるかを明らかにした。現在稼働中のKEKの実験結果と組み合わせることで、内部構造について知見を得ることが出来る。2、Λ(1520)とベクトルK中間子、核子の間の結合定数をカイラルユニタリー法で評価した。Λ(1520)はこれまで3クォーク状態として理解されてきたが、最近メソンとバリオンの束縛状態として記述する研究が活発に行われている。各々の状態を記述する模型を用意し、同じ結合定数を評価してみると、3クォーク状態とメソンバリオン状態で大きく異なる結果を得た。この結合定数は崩壊実験で直接観測は出来ないが、反応計算と実験を組み合わせることで調べられる可能性があり、この粒子の内部構造に関して知見を得ることができる。Θ+のようにあからさまにエキゾチックな状態以外の、これまで知られていた状態の中に含まれる5クォークの成分を引き出すことができる。これらの研究結果は国際会議PANIC05(米国)、PENTA05(米国)、HNP06(奈良)HFDO06(京都)や日本物理学会(日米合同、ハワイ)などで発表され、関連する分野の研究者と議論を行った。国際会議1:HYPO6(ドイツ、マインツ)3:HNP07(韓国、釜山)国内研究会1:KEK研究会「現代の原子核物理-多様化し進化する原子核の描像-」(つくば)2:日本物理学会秋季大会(奈良)4:特定領域研究会「ストレンジネスとエキゾティクス・理論の課題」(志摩)5:日本物理学会春季大会(東京)セミナー発表1:基研談話会(京都大学基礎物理学研究所)2:セミナー(東京工業大学)
侵害刺激に対するアセチルカルニチンの鎮痛効果について

実験1ラットアストログリァ細胞(以下RCR-1細胞)におけるLPS及びATP刺激によるTNFα産生試験実験(2)ラットミクログリ7細胞(住友ベークライト社)におけるアセチルLカルニチン(ALC)によるLPS刺激下TNFα産生抑制試験1)ラットミクログリア細胞を5×105/m2に調整iし,100μ2を96穴プレートにて37°Cで12時間培養した。PBS洗浄後,専用ミクログリア試験液を150μG添加し,LPSO,10,100ng,1,10μg/m1で刺激し,37°Cで6時間培養後,TNFα産生量を測定した。2)同様に調整したラットミクログリア細胞に,ALC濃度0,1,10,100μM,1,5mMを添加後15分後にLPS100ng/m2を加えた。37°Cで6時間培養後,TNFα産生量を測定した。結果実験(1)実験(2)1)LPS濃度依存性にTNF-α産生が増加する傾向は認められたが,データのばらつきが大きく,有意な濃度依存性は認めなかった。TNF-α産生が得られやすいLPS濃度100ng/mlで刺激したが,ALCが濃度依存性にTNF-α産生を有意に抑制する結果は現在のところ得られていない。実験(1)ラットアストログリア細胞(以下RCR-1細胞)におけるLPS及びATP刺激によるTNFα産生試験RCR-1細胞を5×105/mlに調整し、500μlを24穴プレートにて37°Cで12時間培養した。PBS洗浄後、DMEM+10%FBS 500μlを添加し、LPS濃度0,0.1,1,10,20 n g/mlまたはATP濃度0,1,10,100,500mM,1Mを加えた。37°Cで6時間培養後、TNFα産生量を測定した。実験(2)RCR-1細胞におけるアセチルLカルニチン(以下ALC)によるLPS及びATP刺激下TNFα産生抑制試験実験(3)ラットミクログリア細胞におけるALCによるLPS及びATP刺激下TNFα産生抑制試験ラットミクログリア細胞を5×105/mlに調整し、100μlを96穴プレートにて37°Cで12時間培養した。PBS洗浄後、専用ミクログリア試験液を150μl添加し、ALC濃度0,1,10,100μM、1,5mMを添加後15分後にLPS10ng/mlまたはATP1mMを加えた。結果実験(2)及び(3) RCR-1、ミクログリアともにLPS及びATP刺激下での有意なTNFα産生が認められないためALCのTNFα産生抑制効果の有無は現在のところ検定出来ておらず、研究中である。
PBN: 異種ネットワーク混在環境における論理ネットワーク構築に関する研究

二年目の平成21年度は,前年度の成果に加えて3つの研九行よっこ.一つ目は、PBNゲートウェイ間のネットワークを、首藤らによるOverlayWeaverというDHTベースの実装を採用した.昨年度のプロトタイプ実装では、10台程度までしかスケールしない設計であったのに対し、今年度は数万台単位でのPBNゲートウェイの接続も可能としている.今後は、PBNの想定する環境に最も適したDHTアルゴリズムの選定を行なって行く予定である.二つ目は、異種ネットワークノードにより構成されるオーバレイの管理APIの整備である.前年度は単一のオーバレイの利用のみ可能であったが、今年度のAPI整備により、任意の名前を持つ任意個数のオーバレイの作成が可能となった.異種ネットワークノードは、任意の数のオーバレイに参加可能である.今後は異なるオーバレイを結合させる際、どのようにアドレスやルーティングを変更するべきかについて研究を進めて行く予定である.最後は、仮想アドレスに関してである.昨年度のプロトタイプ実装では、仮想アドレスはスタティックなアドレス空間しか利用できなかったが、本年度の実装では、任意のアドレス空間を指定し、オーバレイネットワークのアドレスとして利用可能にした.また、異なるオーバレイが結合した際に発生しうる、アドレスの衝突の回避アルゴリズムについて考案した.一年目の平成20年度は,研究実施計画に記述した「アドレスマッピング機能」と「経路選択機能」に相当するプロトタイプ実装を行った.現在アドレスマッピング機能は「ネットワークマスカレード機能」と呼んでおり,アドレス変換に加え,異種ネットワークにより異なるネットワークセマンティクス,例えば生存確認の有無など,を吸収する機能も有する.ネットワークマスカレード機能により,各ネットワークに接続されているノードは,異なるネットワークのセマンティクス(アドレスや機能の有無など)を意識することなく,通信可能となる.異種ネットワークのセマンティクスは,PBNゲートウェイにおいてアドレス変換と機能補完を行うことで実現されている.現在,経路選択機能は異種ノードによるオーバレイネットワーク構築により実現されている.本機能は,ネットワークセマンティクスの異なるネットワークノードを構成要素とし,さらに離れた空間に存在するネットワークノードも構成要素とするオーバレイネットワークを構築し,全ての参加ノードに対してフラットなネットワークを提供する.フラットなネットワークとは,構造化されていないネットワークを指し,たとえばTCP/IPネットワークでは同一サブネットのネットワークを意味する.以上2機能を利用することで,たとえばTCP/IPネットワークに接続するノートから,センサネットワークに接続するセンサノードに対して,IPアドレスを利用してデータ送信が可能となる.これはネットワークマスカレード機能により実現される.また,TCP/IPネットワークノードがブロードキャストによりデータを配布すると,離れた空間に存在するノードに対してもデータが配信される.2機能により,コンテキストアウェアサービス開発者は,異なるセンサノードの存在を意識せず,一つのネットワークを利用したプログラミングのみでサービス構築が可能となるため,開発コストが低減されることが目される.二年目の平成21年度は,前年度の成果に加えて3つの研九行よっこ.一つ目は、PBNゲートウェイ間のネットワークを、首藤らによるOverlayWeaverというDHTベースの実装を採用した.昨年度のプロトタイプ実装では、10台程度までしかスケールしない設計であったのに対し、今年度は数万台単位でのPBNゲートウェイの接続も可能としている.今後は、PBNの想定する環境に最も適したDHTアルゴリズムの選定を行なって行く予定である.二つ目は、異種ネットワークノードにより構成されるオーバレイの管理APIの整備である.前年度は単一のオーバレイの利用のみ可能であったが、今年度のAPI整備により、任意の名前を持つ任意個数のオーバレイの作成が可能となった.異種ネットワークノードは、任意の数のオーバレイに参加可能である.今後は異なるオーバレイを結合させる際、どのようにアドレスやルーティングを変更するべきかについて研究を進めて行く予定である.最後は、仮想アドレスに関してである.昨年度のプロトタイプ実装では、仮想アドレスはスタティックなアドレス空間しか利用できなかったが、本年度の実装では、任意のアドレス空間を指定し、オーバレイネットワークのアドレスとして利用可能にした.また、異なるオーバレイが結合した際に発生しうる、アドレスの衝突の回避アルゴリズムについて考案した.
東シナ海及び黄海の海洋科学研究

長崎大学と釜慶大学校は学術協淀に基づき、長崎大学水産学部附属船練習船長崎丸を用いて、両大学の研究者が乗船し、東シナ海及び黄海の海洋科学に関する共同研究を行い、これまでに次の結果を得た。1)動物プランクトンの生態:プランクトンの種組成及び日周期垂直移動の特性を解明した。2)稚仔魚分布:50種以上、数万個体の稚仔魚を得た。その多くはカタクチイワシで、サンマ、アジ類、サバ類等の浮魚類ガンゾウビラメ類、カナガシラ類の底魚類が多く出現した。3)底魚類の生物学的特性:トロールネットで漁獲される底魚類の年齢と成長、産卵と成熟について研究し、最近の年齢組成は若年齢群が多くなり、成熟年齢が早い傾向が認められた。また、産卵期は長くなる傾向が認められ、産卵盛期が春と秋の2回認められる魚種もあった。4)海洋の物理環境:予報的結果によれば大陸系淡水によって東シナ海及び黄海に搬入され、さらに対馬暖流によって日本海へ運搬され中国大陸産排出物は、年変化等の長期変動よりも、潮流等の短期変動が卓越していると推定された。5)海底堆積:対馬西北海域で、過去1万年の地殻変動に関して新しい見地が示唆された。6)計量魚探による魚群密度:底魚資源としては、キアンコウ、キグチ、クロソイ、コウライガジ、ジンドウイカ、ナシフグマナガツオ等、浮魚量としては、カタクチイワシ、マサバ、ゴマサバ、コノシロ等が認められた。長崎大学水産学部附属練習船長崎丸の研究航海は、平成7年4月826日に行われた。乗船研究者は、長崎大学から教官4名、大学院生等6名、釜山水産大学校から教官2名、大学院生等6名の、計20名であった。今回以下の調査が行われた。1)稚仔魚類調査は、ウナギネットの傾斜びき、マルチネットの水平びきで、毎夕日没1時間後に、計6点で行われ、計300個体以上が採集された。最も多いのはマイワシ、カタクチイワシ等の浮魚類であった。他は精査中である。2)動物プランクトンの採集はボンゴネットによる海底からの傾斜びきを、東シナ海と黄海の計14点で行い、計20個のサンプルを得て、現在分析中である。3)海洋の物理環境はCTD(15点)及びXBT(3点)によって観測した。予備的分析によれば、大陸からの淡水輸送には短期変動が認められた。4)海底堆積の調査は、ピストンコアラー(2点)及びスミスマッキンタイア-(9点)で行われた。5)計量魚探による生物資源調査のため1390マイルの航走を行った。6)トロールの試験操業は、底層7点、中層2点、計9点で行われた。多数の魚類、甲殻類、頭足類等が得られたので、計量魚探の結果との対応関係を検討する。多獲された魚類はコノシロ、カタクチイワシ等が認められた。以上の観測、採集結果についてこれまで、釜山水産大学校、韓国海洋研究所、京都大学において共同検討、討論を行い、この他、水産大学校、東京大学海洋研究所等においても種査定、討論等を行って、来年度の研究航海計画を検討した。長崎大学水産学部附属練習船長崎丸の研究航海は、平成8年5月923日の間に行われた。乗船研究者は、長崎大学から教官2名、大学院生等4名、釜慶大学校から教官2名、大学院生6名の、計14名であった。今回は以下の調査、研究が行われた。1)稚仔魚類調査は、ウナギネットの傾斜びき、マルチネットの表層水平びきを、毎夕日没1時間後に、計7点で行われ、数千個体のカタクチイワシを除いて、ウナギネットでは12種以上、197個体、マルチネットでは10種以上、387個体が採集された。

ウナギネットでは中下層稚魚類、マルチネットでは表層性稚魚類がみられ、両ネットの出現種は明らかに異なった。2)動物プランクトンの採集はボンゴネットによる海底からの傾斜びきを、東シナ海と黄海にお12点で行い、計24個のサンプルを得て、現在分析中である。3)海洋の物理環境はCTD(15点)及びXBT(3点)によって観測した。予備的分析によれば、大陸起源の浮遊物及び淡水の海流による輸迭には短期及び長期の2つの変動が認められた。4)海底堆積の調査は、ピストンコアラー(2点)及びスミスマッキンタイア-(9点)で行われ、目下精査中である。5)計量魚探による生物資源調査のため1500マイルの航走を行い、同時に種類確認のためトロール操業は、底層、中層の計11点で行われた。多数の魚類、甲殻類、頭足類等が得られ、計量魚の結果との対応関係を検討している。多獲種はカタクチイワシ、コノシロ、スルメイカ等であった。以上の観測、採集結果についてわが国及び韓国の各大学、研究機関において、種査定、結果の討議を行い、来年度の研究航海計画を検討した。また、長崎大学で行われた海洋シンポジウム、九州大学で行われた日本水産学会秋季大会等で講演発表した。長崎大学水産学部附属練習船長崎丸の研究航海は平成9年5月721日に行われた。乗船研究者は、長崎大学から教官等7名、釜慶大学校から教官ら10名の、計17名であった。1)稚仔魚類調査は、ウナギネットの傾斜びき、マルチネットの表層水平びき計6点で行われ、数千個体のカタクチイワシを除いて、ウナギネットでは15種以上、300個体以上、マルチネットでは15種以上、約400個体が採集された。2)動物プランクトンの採集はボンゴネットによる傾斜びきを、東シナ海と黄海において12点で行い、計24個のサンプルを得て現在分析中である。ノルパックネットによる微少プランクトンの採集は4点で行われ、そのサンプルについても現在分析中である。3)海洋の物理環境はCTD及びXBTによって観測した。本年度は昨年度予想された大陸起源の浮遊物及び淡水の海流による輸送の短期及び長期変動を確認した。4)海底堆積の調査は、ビストンコアラー及びスミスマッキンタイマーで行われ、目下精査中である。5)計量魚探による生物資源調査のため1200マイルの航走を行い、同時に種類確認のためトロール操業は、底層、中層の計9点で行われた。以上の観測、採集結果についてわが国及び韓国の各大学、研究機関において、種査定、結果の討議を行い、釜慶大学校の海洋シンポジウム、広島大学の日本水産学会秋季大会等で講演発表した。
腱板断裂術後における肩関節運動量及び筋活動量を指標とした評価法の開発

本研究では肩腱板断裂に対して外科的に修復手術を行った後に日常生活でどれくらい肩関節や周囲の筋を動かしているか、およびどの時期に正常レベルまで回復するのかを調べた。腱板修復術後1、3、6、9、12ヶ月の患者(計24名)、および健常者(10名)を対象とした。データロガーを用いて肩関節運動量と三角筋中部線維の筋活動を日中の8時間計測した。腱板断裂術後患者の肩関節運動量は術後1か月で健常者の22%と少なかったが、3ヶ月以降は健常者の60%程度まで回復し、手術していない側と差はなくなった。一方で、三角筋中部線維の筋活動量は術後早期から健常者より大きく活動し、次第に減少していることが明らかとなった。本研究の目的は肩腱板修復術後の患者において日常生活における肩関節運動量および筋活動量がそれぞれ術後1年間でどのように推移していくか測定し、既存の主観的・客観的指標との一致度や修復腱板の再断裂発生との関連について調べることである。本研究では下記の3点を明らかにする。1)肩腱板修復術後の患者において日常生活における肩関節筋活動量、および運動量がそれぞれ術後1年間でどのように推移していくか、2)肩関節筋活動量、および運動量の推移は肩関節疾患に関する既存の主観的・客観的指標の推移とどの程度一致するか、あるいは既存の評価法では捉えられない変化を示しているか、3)肩腱板修復術後の肩関節筋活動量、および運動量は再断裂発生に関係するか、である。そのために肩関節の筋活動量や運動量を長時間計測できる小型のデータロガーが必要となる。そして実際にデータロガーを症例に装着して筋活動量や運動量を正しく計測することが可能か、また長時間計測することが可能かどうかを確認する必要がある。平成27年度には選定したデータロガーを購入し、それを用いて肩関節の筋活動量や運動量を測定する妥当性を既存の三次元動作解析装置や筋電計と同時に計測することで比較検討した。その結果、短時間計測での比較ではあるが、データロガーと既存の計測機器のデータは良好な相関を示していた。これはデータロガーで肩関節の筋活動量や運動量を正しく計測できていることを証明している。また、健常者のボランティアにデータロガーを長時間装着してもらい、不快感を最小限にして装着する方法を決定することができた。これらの前実験により、本実験での測定が実現可能となり妥当性をもって行うことができる。発注先の問題で測定機器の発注から納品まで予定より大幅に時間がかかった。また、機器の性能に関する問い合わせに対する返答にも2か月以上時間がかかり、測定の信頼性や妥当性を確認する前実験に遅れが生じた。本研究の目的は肩腱板断裂に対する腱板修復を受けた患者が、術後の日常生活で手術を受けた方をどの程度動かし、どのような回復過程を経ていくかを計測することである。さらに、この計測が既存の評価指標と独立した要因の評価として有用であるかどうかを検討し、腱板術後に一定の確率で生じる腱板再断裂と術後の肩関節活動量や筋活動量が関連しているかを調べることを目的としている。平成27年度には肩関節活動量や筋活動を長時間計測可能な小型のデータロガーを購入した。それに続き、これらのデータロガーを当施設に既存の三次元動作解析装置や筋電計と同時に用い、測定の信頼性や妥当性を確認している。平成28年度では、これらのデータロガーを現実的に被験者に装着して長時間計測できるかを確認し、機器トラブルの有無や計測のエラーが生じないかを確認した。開始当初はデータの計測や取り込みにエラーを生じていたが、28年度後半より本実験に取り掛かることができ、現時点では腱板修復術後1か月の症例を5名、術後3ヶ月の症例を8名、術後6ヶ月の症例を7名、術後9ヶ月の症例を5名、術後12ヶ月の症例を1名計測した。今後計測を継続するとともに、術後6か月または12か月で行うMRI検査の結果で腱板再断裂の有無を確認し、肩関節活動量や筋活動の術後推移や再断裂との関連性を評価する予定である。また、再断裂が術後6か月の時点で生じていても、その後の肩関節活動量を調査することで再断裂が肩関節活動量に及ぼす影響についても評価していく。長時間計測に伴うデータロガーの電池消費のコントロール、およびデータの取り込み障害といった機器トラブルが続き、本実験の計測の開始に遅れが生じた。本研究は肩腱板断裂に対する腱板修復術を受けた患者が、術後の日常生活で手術を受けた肩を健常レベルまで活動させていくまでの過程と、その間の筋活動量の推移を明らかにすることを目的とした。また、術後1年まで追跡調査することで再断裂が生じる症例において術後の肩関節の活動量および筋活動量が影響しているかどうかを調べた。肩関節活動量と筋活動の計測には小型のデータロガーを使用し、日中8時間連続の計測を実現することができた。これを使用し、1年追跡しえた腱板断裂術後患者24名、および年齢をマッチングさせた健常者10名と対象とし、日中の肩関節活動量および三角筋中部線維の筋活動量を計測した。腱板断裂術後患者は術後1か月、3か月、6カ月、9カ月、1年の時点で計測を行い、3か月の時点では術後と反対側肩の計測も行った。健常者は任意の1日に測定を行った。

その結果、術後1か月の時点では健常者の肩関節活動量より有意に少ない活動量を示していたが、術後3か月からは術後1か月と比べて有意に肩関節活動量が多くなり、健常者の活動量と有意差はなくなった。一方、三角筋の筋活動量は術後3か月まで健常者より有意に多い結果となり、術後経過に伴って増加していく肩関節活動量の推移パターンと反対の推移パターンを示していた。術後再断裂は1例のみであり、関連因子を特定することはできなかった。本研究により、肩関節活動量は術後3か月には健常レベルに到達していることがわかった。このことより、活動量としては社会復帰レベルに到達できているといえるが、一方で再断裂が多いとされる術後3か月以内に肩関節活動量が増加しており、再断裂に寄与している可能性も考えられた。また、術後早期は三角筋活動量が多く、腱板筋群との筋活動バランスの速やかな是正が術後リハビリテーションでは重要となる可能性が示唆された。本研究では肩腱板断裂に対して外科的に修復手術を行った後に日常生活でどれくらい肩関節や周囲の筋を動かしているか、およびどの時期に正常レベルまで回復するのかを調べた。腱板修復術後1、3、6、9、12ヶ月の患者(計24名)、および健常者(10名)を対象とした。データロガーを用いて肩関節運動量と三角筋中部線維の筋活動を日中の8時間計測した。腱板断裂術後患者の肩関節運動量は術後1か月で健常者の22%と少なかったが、3ヶ月以降は健常者の60%程度まで回復し、手術していない側と差はなくなった。一方で、三角筋中部線維の筋活動量は術後早期から健常者より大きく活動し、次第に減少していることが明らかとなった。前実験が完了しているため、順次腱板断裂患者の測定を開始していく。測定は術後1年まで行う予定でいるが、腱板修復術後に再断裂してしまう症例の89割は術後6か月以内に再断裂が生じる。そのため、平成28年度末の段階で術後6か月までのデータについて一度統計解析を行い、測定人数の再検討や学会での中間経過報告を行っていく。計測は開始しており、定期的に腱板断裂手術の予定が組まれているため被験者数の確保は十分に行えると見込んでいる。再断裂の有無はMRIで行う予定でいるが、整形外科医の診察時に超音波検査でも確認することが可能であるため、再断裂症例については術後12か月まで待たずにデータ処理を行う。総合領域次年度の研究使用額は生じたのは、今年度の予算を効率的に使用したことと、機器納入遅延などによる計測開始の遅れによる消耗品や謝金などの経費発生しなかったことによって未使用額が生じたためである。計測開始が遅れ、当該年度に予定していた被験者数よりも実際に計測した被験者数が少ない分、謝金および物品費の支払額が少なかったため。平成28年度請求額とあわせ、平成27年度では行えなかった測定に関連する経費と合わせて平成28年度の研究遂行に使用する予定である。平成29年度に予定していた被験者数を増やし、それに伴う物品費と謝金に使用する。
非線形分散型方程式の解の長時間挙動について

本研究では流体中の渦糸運動といった,物理学,工学に現れる非線形偏微分方程式の解の振る舞いを調べることを通して,流体運動の数学的理論の構築を試みた.具体的には,軸対称な渦糸の運動を近似する非線形偏微分方程式の解の長時間挙動をフーリエ解析といった数学の手法を用いて解析した.更にこの方程式よりも,より渦糸の運動を高次近似している非線形偏微分方程式の解の長時間挙動についても調べた.この方程式は非線形性が強いため解析が難しいが,本研究では特殊解の構成,線形化方程式の解析により解の挙動についてのいくつかの見通しを与えることができた.本研究では流体中の渦糸運動といった,物理学,工学に現れる非線形偏微分方程式の解の振る舞いを調べることを通して,流体運動の数学的理論の構築を試みた.具体的には,軸対称な渦糸の運動を近似する非線形偏微分方程式の解の長時間挙動をフーリエ解析といった数学の手法を用いて解析した.更にこの方程式よりも,より渦糸の運動を高次近似している非線形偏微分方程式の解の長時間挙動についても調べた.この方程式は非線形性が強いため解析が難しいが,本研究では特殊解の構成,線形化方程式の解析により解の挙動についてのいくつかの見通しを与えることができた.本年度は、渦糸運動の高次近似モデルとして福本-モハットにより提唱された4階非線形シュレディンガー型方程式について研究を行った。具体的には4階非線形シュレディンガー型方程式の解の存在と一意性について、定在波解の具体的な形状について、という2つの問題に取り組んだ。1、4階非線形シュレディンガー型方程式の解の存在と一意性現象から導かれた微分方程式が解を持つか?また微分方程式の解が存在するとき、ある初期条件の下で解が唯一つに定まるか?という問題は方程式を研究する上で最も基本的な問題である。4階非線形シュレディンガー型方程式の解の存在と一意性についてはいくつかの既存の結果があるが、それらの証明は煩雑であった。そこでわれわれは、ある調和解析の定理を用いることにより、既存の結果より見通しのよい証明を与えた。2、4階非線形シュレディンガー型方程式の定在波解の形状について微分方程式の解の長時間挙動を調べることは数学的に興味深いだけでなく物理学的にも重要である。しかしながら4階非線形シュレディンガー型方程式は方程式自体がかなり複雑なため、その解の長時間挙動を調べるのは容易ではない。われわれは4階非線形シュレディンガー型方程式の解の長時間挙動を調べる第一歩として、4階非線形シュレディンガー型方程式の特殊解、特に定在波解について研究を行った。われわれは福本-モハットのモデルが非線形シュレディンガー方程式の高次近似モデルであるという事実からそれらの定在波解の形は類似しているだろうと予測し、4階非線形シュレディンガー型方程式の定在波解の具体的な構成を試みた。その結果、福本-モハットのモデルが完全可積分となる、ある特別な場合には、非線形シュレディンガー方程式に類似した定在波解を見つけることが出来た。平成20年度は,平成19年度に引き続き非線形分散型方程式の解の長時間挙動について,調和解析的手法を用いて研究を行なった.具体的には4階非線形シュレディンガー型方程式の線形化方程式の解の挙動について解析を行なった.これまでは線形項が未知関数の時間1階偏導関数と空間4階偏導関数のみからなる場合の線形分散型方程式の解の性質を調べてきたが,今年度は上記の線形方程式にさらに空間2階偏導関数が加わった場合の線形分散型方程式の解の長時間挙動の解析を行なった.この方程式は3次元非圧縮非粘性流体中の渦糸運動の高次近似モデルを解析する際に現れる.この方程式を解析する場合,空間4階偏導関数の項と2階偏導関数の項がどのように影響を及ぼしあうか?ということを調べる必要があるが,われわれは解の表示式で現れる振動積分の停留点の近くの挙動を詳しく解析することによりこの方程式の解の長時間挙動を得ることができた.今年度得られた線形化方程式の解に対する漸近公式を用いることにより,4階非線形シュレディンガー型方程式の解の漸近形を形式的に求めることができた.しかしながらこの結果を数学的に正当化するためには非線形項に含まれる微分項の処理をしなければならない.今後はこの問題の解決方法を模索し4階非線形シュレディンガー型方程式の解の長時間挙動に対する数学的理論を構築していきたい.
制約付き包含と排除の原理に基づく画像分解に関する研究

本研究で提唱しているオーバーラップ制約付き分解法は,領域4分木の正規化という問題に対して有効であることが知られている.そこで、オートマトン理論でよく知られている決定性有限オートマトンの状態数最少化アルゴリズムをグラフ圧縮技術の一種と見なし,領域4分木のポインター構造を簡略化するアルゴリズムとして適用することで4分木圧縮形式の実用性を検討した。結果として,2値画像ではGIFやPNGといった既存の画像圧縮形式に対して圧倒的に優位な圧縮率を達成できることが分かった.次に,矩形の紙を規則的に折り畳んだ際に生成される図形パターンの生成過程をモデル化し,行列Lシステムと呼ぶ新たな形式文法を提案した。更にこのような折り畳み操作とともに紙を切断するという操作を併用することで,これまで知られていない多種多様な2次元画像を生成し得ることを計算機シミュレーションによって確認した。一方理論面においては,2次元交代性インクドット有限オートマトンは2次元非決定性ペブル有限オートマトンよりも真に受理能力が高いかどうかという長年の未解決問題を解決した。更に,loglog n以上log n未満の領域計算量において、1ペブル交代性チューリング機械は非決定性のものより真に受理能力が高いことを示した。また,2次元画像を回転して走査した結果を総合した上で受理の可否が決定されるオートマトンの認識能力に関し,回転入力をもつ3方向2次元決定性ならびに交代性有限オートマトンにおいて,結合するオートマトンの個数に関する受理能力の階層性,AND型とOR型の比較不能性等の結果が得られた。オートマトン理論でよく知られている決定性有限オートマトンの状態数最少化アルゴリズムをグラフ圧縮技術の一種と見なし,画像圧縮の一手法として古くから知られている領域4分木のポインター構造を簡略化するアルゴリズムとして適用することで4分木圧縮形式の実用性を検討した.なお,本研究で提唱しているオーバーラップ制約付き分解法は,領域4分木の正規化という問題に対して有効であることが知られている.結果として,2値画像ではCIFやPNGといった既存の画像圧縮形式に対して圧倒的に優位な圧縮率(簡略化4分木では平均28%であるのに対してGIF, PNGではそれぞれ38%,43%)を達成できることが分かった,しかしながら,グレースケール画像やカラー画像に対しては2値画像用の簡略化4分木を単純に重ね合わせただけの構造を採用したために思うような圧縮効率が得られなかった.このことは2値画像からカラー画像へ圧縮法を一般化する際には画像ビットプレーン間の関連性を十分考慮する必要があることを示している.なお,本手法に基づく画像圧縮解凍ルーチンを初心者でも気軽に行なえるようGUIインターフェースを持つJavaシステムを開発した.一方,純粋な理論ではあるが2次元画像上で動作するオートマトンの認識能力に関して,o(log n)以下の領域計算量しか持たない1ペブル決定性チューリング機械は非決定性のものより真に受理能力が劣るという結果が得られた.領域計算量とはアルゴリズムを実行する際に作業用に用いる内部メモリーの使用量のことであり,また決定性1ペブル2次元有限オートマトンが2値画像の連結性を認識できるという事実を考えれば実用的にも興味深い結果である.まず、純粋な理論ではあるが、2次元画像上で動作するオートマトンの認識能力に関して,回転入力をもつ3方向2次元決定性有限オートマトンにおいて、結合するオートマトンの個数に関する受理能力の階層性、AND型とOR型の比較不能性等の結果が得られた。この種のオートマトンはCT(Computer Tomography)に代表される断層画像技術をモデル化しており、2次元画像を様々な方向から走査(投影)し、得られた複数の低次元情報を1つに統合することで原画像の特徴を判別するという2段階の動作からなる。本結果は、特定の圧縮操作を行うことで原画像の情報がどの程度欠落するかを理論的に例示している。また、2次元交代性インクドット有限オートマトンは2次元非決定性ペブル有限オートマトンよりも真に受理能力が高いかどうかという長年の未解決問題を解決できた。これらの2次元オートマトンはいずれも2値画像の連結性を認識できるという事実を考えれば、実用的にも興味深い結果である。

なお、現時点では未投稿論文ではあるが、L-システムと呼ばれる形式文法を用いた伝統的パターンの生成に関する研究も行った。具体的には、日本で馴染み深い桜・梅・松・竹などの樹木や和紙に描かれた模様を表現する際の最適な文法パラメータを探索し、市販のレンダリングソフトを用いてCG画像を作成した。その結果、各樹木の特徴を的確に捉えるようなパラメータの規則性をそれぞれ見出すことができた。1.loglog n以上log n未満の領域計算量において、1ペブル交代性チューリング機械は非決定性のものより真に受理能力が強いことを示した。領域計算量とはアルゴリズムを実行する際に作業用に用いる内部メモリーの使用量のことであり、また決定性2次元1ペブル有限オートマトンが2値画像の連結性を認識できるという事実を考えれば実用的にも興味深い結果である。2.2次元画像上で動作するオートマトンの認識能力に関して、1触手を持つ2次元コミュニケーションPシステムを新に導入し、細胞膜の深さが1で決定性の場合は有限オートマトンよりも真に受理能力が弱いが、深さが2以上であれば決定性、非決定性いずれの場合にも通常の有限オートマトンと等価であることを示した。Pシステムとは、細胞内で並列分散的に起こる生化学反応過程をオートマトン理論的に解釈した計算モデルであり、我々のPシステムでは触手を通じて外部にある画像情報を細胞内に取り込みながら細胞内で化学反応を進める。2次元有限オートマトンが2値画像の連結性を認識できるかどうかは未解決な問題であるが、それと等価なPシステムが見出されたことは当該オートマトンを設計する際により自由度をもたらすはずである。上記以外に、矩形の紙を規則的に折り畳んだ際に生成される図形パターンの生成過程をモデル化し、行列Lシステムと呼ぶ新たな形式文法を提案した。Lシステムは植物などのCG画像を生成するための枠組みとしてよく知られている。このような折り畳み操作とともに紙を切断するという操作を併用することで、どのような2次元画像が生成されるかを計算機シミュレーションによって調査した。当結果は国際会議に投稿中である。
希土類元素を含む銅系合金および酸化物の製造プロセシングに関する基礎的研究

1.銅-希土類合金の溶製に関する研究を行った。平成910年度で希土類元素としてLa.Nd,Sm,Ce,Gd及びYに対する実験を行った。Arガス雰囲気中でグラファイトるつぼにより15001800Kの温度領域で合金を溶解した。溶銅中の希土類の溶解度は希土類炭化物の析出により飽和に達した。採取試料の希土類金属の分析から溶銅中の希土類金属の溶解度は以下のように温度の関数として得られた。2.固体のCu-RE-O(RE:La,Nd,Gd)系の相関係を10001300Kにおいて試料急冷後の粉末X線回折により求め、等温断面図を作成した。その結果、La系では複合酸化物としてLa_2CuO_4およびLaCuO_2が、Nd系ではNd_2CuO_4およびNdCuO_2が、Gd系ではGd_2CuO_4が存在することを明らかにした。また、それぞれの系内に存在する3凝縮相平衡に対してジルコニア固体電解質を用いて酸素分圧を測定し、それぞれの複合酸化物の安定に存在する領域を温度と酸素分圧の関数として求めた。3. Cu_xO-Gd_2O_3系の状態図の作成を0.21atmの酸素分圧下で示差熱分析および熱重量測定を併用して行った。現在若干の確認実験を続行中である。本年度は銅-希土類合金の溶製に関する研究を主に行った。希土類元素としてLa,Nd,SmおよびCeを選び、Ar雰囲気下、グラファイトるつぼにて1500-1900Kの温度域で銅-RE(希土類、以後RE)合金を溶解した。使用したREは炭化物が安定なため溶銅中へのREの溶解度は希土類炭化物の生成により飽和に達した。サンプリング試料のRE分析を行った結果、溶銅合金-グラファイト-RE炭化物の3凝縮相平衡で決まる溶銅中のREの溶解度はそれぞれ温度の関数として次式で与えらる結果を得ている。また、Y,Gdについて現在実験を続行中である。一方、固体Cu-La-O,Cu-Nd-OおよびCu-Gd-Oの相関系を10001300Kにおいて試料急冷後の粉末X線回折により求め、等温断面図を作成した。その結果、La系では複合酸化物としてLa_2CuO_4およびLaCuO_2が、Nd系ではNd_2Cu0_4およびNdCuO_2が、Gd系ではGd_2CuO_4が存在することを明らかにした。現在、それぞれの系内に存在する3凝縮平衡に対してジルコニア固体電解質を用いて酸素分圧を測定中である。1.昨年度に続き、銅一希土類合金の溶製に関する研究を行った。溶銅中への溶解度について希土類元素として9年度はLa,Nd,SmおよびCeを行ったが、本年度はSmおよびGdを選び、Ar雰囲気下、グラファイトるつぼにて1500-1800Kの温度域で銅-RE(希土類、以後RE)合金を溶解した。サンプリング試料のRE分析を行った結果、溶銅合金-グラファイト-RE炭化物の3凝縮相平衡で決まる溶銅中のREの溶解度はそれぞれ温度の関数として次式で与えられる結果を得ている。なお、Yに関しては確認実験を行っている。2.固体Cu-La-O,Cu-Nd-OおよびCu-Gd-Oの相関係を10001300Kにおいて試料急冷後の粉末X線回折により求め、等温断面図を作成した。また、それぞれの系内に存在する

3凝縮相平衡に対してジルコニア固体電解質を用いて酸素分圧を測定し、それぞれの複合酸化物の安定に存在する領域を温度と酸素分圧の関数として求めた。3. CU_xO-Gd_2O_3系の状態図の作成を0.21atmの酸素分圧下で示差熱分析および熱重量測定を併用して行っており、現在若干の確認実験を続行中である。
児童・家族問題への早期公的介入システムの構築に関する研究

今回の研究を通して明らかになったことは、多くのケースで養護問題発生の早い時期から福祉事務所、保健所、保育所、学校等地域により密着している機関・施設が一時的にも、ある程度継続的にも介入し、続いて児童相談所、施設での介入(援助)となっている。しかしこれらの公的・私的機関、施設による介入(援助)は、それぞれの機関、施設が個別のケースに対して個別的に行っていることが少なくないいことであった。養護問題は家族の問題であり、子どもに起こっている現象としての問題だけを見て介入を行っても根本的解決は因難であり、家族全体をケースとして他機関との連携の中でトータル的な介入を行っていく必要のあることが調査をとおして明らかになり、この度の研究の仮説が裏付けられたともいえる。本研究では、養護問題の経過に沿ってエコマップ(eco-map)の作成を試みた。どのケースを見ても援助を必要とする児童や家族を支援する資源が、問題や状況の変化、児童・家族自身の成長・変化等に応じて段階毎に増加している。したがって親・家族の養育機能の遂行に何らかの困難が生じた時、親以外の全てを社会資源と捉えて、養育のためのサポートシステムを構築していく必要のあることが再確認できた。ただエコマップの作成にあたっては、家族を支援するいくつかの資源が当の児童や家族に対してどのように関わり、どの程度関わったかを図示することができず今後の課題である。児童・家族の福祉的ニーズの早期発見と早期介入に関する基礎的な資料をうるため、相談機関では宮城県(仙台市、塩竃市)、沖縄県における児童相談所、婦人相談所、福祉事務所(家庭児童相談室)の利用者に対して、また児童福祉施設等では北海道(富良野市)、東北(仙台市)、関東(東京都)、東海(名古屋市)、関西(京都市、大阪市)、九州(福岡県、沖縄県)の地域で乳児院、養護施設、自立援助ホーム利用者に対して事例調査(予備調査)を行った。予備調査をとおして明かになったことは、問題発生の早い時期から、親子を分離することなく家族ぐるみでの公的・私的機関施設による介入(援助)は、それぞれの機関・施設が特別なケースに対して極めて個別的に行っていることであった。この介入(援助)が普遍的なシステムとして確立していないことから、多くの場合、問題が深刻化してから児童の福祉を守るために、問題の家族から引き離し施設等に入所させる措置をとってきている。そのため各々の児童は養護問題の根本的な解決をみないままに成長し、自立に向けて努力しながらも、現実の社会のなかで困難に遭遇するものも少なくないのが実情であった。特に今年度の自立援助ホーム利用者(15歳20歳)57名の事例調査では、その入所経路が養護施設からの依頼10名、非行等があり家庭裁判所からの試験観察による委託8名、児童相談所からの依頼19名、福祉事務所9名、婦人相談所2名、保護観察所2名、その他7名といったように多岐にわたっており、そのいずれもが乳幼児期からの問題が未解決のまま現在に至っていることが明らかであった。親等の家族による支援が希薄なままでの彼らの社会での自立の困難さが容易に予測されることからも、彼らの問題の早期に親子ぐるみ、家族ぐるみで何らかの援助が与えられ、問題の解決が図られていることが最重要課題として再認識された。児童・家族の福祉的ニーズの早期発見と早期介入に関する基礎的な資料をうるための事例調査を実施した。調査対象は、相談機関では、児童相談所(宮城県2、沖縄県1)、福祉事務所[家庭児童相談室](宮城県2、沖縄県2)、婦人相談所(宮城県1、沖縄県1)の9機関で77ケースであった。児童福祉施設は、乳児院(宮城県1、神奈川県1、福岡県1)3施設18ケース、児童養護施設(北海道1、宮城県2、山梨県1、福岡県1、沖縄県2)7施設59ケース、母子生活支援施設(神奈川県1)1施設6ケース、自立援助ホーム(東京都1)1施設75ケースであり、機関、施設の両方合わせて235ケースであった。

調査をとおして明かになったことは、養護問題発生の早い時期から、親子を分離することなく家族ぐるみでの公的・私的機関、施設による介入(援助)は、相談機関、児童福祉施設ともそれぞれの機関、施設が特別なケースに対して極めて個別的に行っていることであった。この早期の公的介入(援助)が普遍的なシステムとして確立していないことから、多くの場合、問題が深刻化してから児童の福祉を守るために、問題の家族から引き離し施設等に入所させる措置をとってきている。そのため各々の児童は養護問題の根本的な解決をみないままに成長し、自立に向けて努力しながらも、現実の社会のなかで困難に遭遇するものも少なくないのが実情であった。ただこのようななかでも事例によっては、児童相談所や保健所、学校等が連携を密にしながら早期に児童・家族の問題解決をはかっているものもあり、公的介入、援助システム構築のための貴重な示唆が得られた。事例一つ一つのもっている意味、特にそれぞれの事例にみられる児童の正常な成長発達を保障するために、養護問題発生の早い時期からの支援システムの構築が最重要課題であることが再認識された。本年度は、前年度までに収集した事例についての分析を行った。分析の対象は、相談機関では、児童相談所45、福祉事務所[家庭児童相談室]23、婦人相談所14の82ケース、児童福祉施設では、乳児院18、児童養護施設63、母子生活支援施設6、自立援助ホーム43の130ケースで、機関、施設の両方合わせて212ケースであった。また児童を直接対象とするものは192ケース、親を対象とするもの20ケースであった。分析作業をとおして明らかになったことは、養護問題発生の早い時期からの公的・私的機関、施設による介入(支援)は、相談機関、児童福施設ともそれぞれの機関、施設が個別のケースに対して極めて個別的に行っていることが多いことであった。研究目的である早期介入(支援)システムという視点からこれらの機関、施設考えるとき、養護問題の発生に際して、最も身近な親族、近隣をはじめとして、児童委員、保育所、幼稚園、児童館、学校、児童相談所、福祉事務所(家庭児童相談室)、婦人相談所等の支援のためのネットワークをどう構築していくかということと、これらのシステムの中でそれぞれの機関、施設をどう位置づけ、どのような役割を果たしていくのかを、それぞれのケース毎に考えなければならないということであった。この度の研究では養護問題の経過に沿ったエコマップの作成を試みたが、どのケースにおいても援助を必要とする児童や家族を支援する資源が経過(段階)毎に増加していた。ただ、これらの資源が本児や家族に対してどのように関わり、どの程度関わっているのかなど質、量を図示することができず今後の課題として残されている。
イオンビーム照射にて変異誘発した冬虫夏草菌による薬理活性物質の高効率生産法の開発

キノコは、食物繊維、ビタミン、ミネラルなどの栄養素が豊富であり、薬理活性成分を含む場合も多いため、古くから漢方薬や民間薬として利用されてきた。なかでも、アガリクス・ブラゼイ、ハタケシメジ、ヤマブシタケ、メシマコブ、カバノアナタケ、冬虫夏草などは健康食品素材や薬用キノコとして特に注目を集めている。コルジセピンは、冬虫夏草の有効成分の中でも特に注目されている、抗菌・抗腫瘍・転移抑制作用を持つ物質(HIV感染症、白血病治療薬としてフェーズIIIの段階)であり、医薬品への利用が大いに期待されている。天然物由来のものには供給量に限りがあるため、現在、人工培養による生産研究が盛んに行われている。これまでに報告されている最大のコルジセピン生産量は、本研究で行われた野生株Cordyceps militarisの培養によるもので、2.5g/lであった。産業化を目指すために、その指標となる生産量10g/lを達成するような冬虫夏草菌による薬理活性物質"コルジセピン"の大量生産法の確立を目的として、まず、野生株Cordyceps militarisの菌糸体にイオンビームを照射し、突然変異を誘発させ、続いて、コルジセピン高生産株のスクリーニングを行った。さらに、得られたコルジセピン高生産株に対する最適培地条件の検討を行い、コルジセピン生産量6.8g/lを実現した。さらに、アデノシンを添加した培地で、コルジセピン高生産株によるコルジセピンの高生産化を試みた。アデノシンを6g/L以上添加することにより、Contrlと比較して有意にコルジセピン生産量が上昇した。アデノシン6g/Lの場合が最高で、生産量は8.6g/Lとなった。本研究の成果は野生株の最大生産量2.5g/lを大きく上回るものである。本研究では、冬虫夏草菌による薬理活性物質"コルジセピン"の大量生産法の確立を目的として、まず、野生株Cordyceps militarisの菌糸体にイオンビームを照射し、突然変異を誘発させ、続いて、コルジセピン高生産株のスクリーニングを行った。さらに、得られたコルジセピン高生産株に対する最適培地条件の検討を行った。その結果を以下に示す。1.Cordyceps militaris野生株への600および800グレイのプロトンビーム照射により変異を誘発し、照射菌株から8-アザアデニン耐性菌、8-アザグアニン耐性菌株を分離2.得られた8-アザグアニン耐性菌の中から、コルジセピン高生産株を選別(G81-3株と命名)3.実験計画法の適用により、コルジセピン高生産株(G81-3)に対する培地条件の最適化を行い、コルジセピン生産量6.8g/1を実現(培地条件:酵母エキス93.8g/L、グルコース86.2g/L)コルジセピンは、冬虫夏草の有効成分の中でも特に注目されている、抗菌・抗腫瘍・転移抑制作用を持つ物質(HIV感染症、白血病治療薬としてフェーズIIIの段階)であり、医薬品への利用が大いに期待されている。これまでに報告されている最大のコルジセピン生産量は、当研究室で行われた野生株Cordyceps militarisの培養によるもので、2,5g/1であった。本研究の成果はこの値を大きく上回るものである。
パーソナライズド学習を支援する学習者知識モデルに関する研究

本研究は,認知診断モデルに基づいて,学習者の躓きや学習状況を詳細に診断し,学生一人ひとりに応じたオーダーメイド学習支援を行うことを目標とする。ネット学習時代の到来を見据え,学習ログデータの活用による個別化学習支援の観点から,問題項目を認知的スキルにマッピングするQ-matrix自動学習に焦点を当て,学習データ駆動によりQ-matrixと学習者の知識習得状態を推定するアルゴリズムの検討を進めている。初年度では,まずBoolean Matrix積の基本原理を利用し,Q-matrixに基づいて,学習者の項目に対する理想反応パタンと知識習得状態の関係を示すBoolean Description Function (BDF)関数を解析的に表現した。また,得られたQ-matrixを制約条件とし,教師なし学習に用いられる人工ニューラルネットワークである自動エンコーダを利用したQ-matrix生成自動エンコーダ(Q-matrix-generated Auto Encoder: QAE)モデルを提案した。提案手法は,ディープラーニング手法を用いるため大規模データを取り扱うことができ,専門家判断によるQ-matrixを制約条件としてQAEモデルに取り入れることができるため,認知診断モデルの解釈可能性を保持できるという特徴を持っている。シミュレーションデータ,および分数の認知診断テスト等の実データに適用し,従来の認知診断モデルや行列分解法等との比較実験を行った結果,提案したQAEモデルの方が, Q-matrix自動学習において高い精度と頑健性を示した。研究成果は,該当分野のトップカンファレンスであるEDM2018等に採択され,国際学会で成果発表を行った。Q-matrixの自動学習において,ブール行列分解法のみならず,人口ニューラルネットワーク法を用いてQAEモデルを提案し,提案モデルの有効性と頑健性を示すことができた。論文は当該分野のトップカンファレンスに採択された。計画どおり推進する。計画どおり推進する。
経頭蓋超音波ドプラ法を用いた脳血流評価：発作モニタリングの新規指標の確立へ

獣医療において、重度なけいれん発作の治療モニタリングはほとんど行われてこなかった。脳波検査に基づく電気活動的な“Seizure Free"が治療の目標であるが、獣医療において現状利用可能な肉眼的観察では“Seizure Free"が達成されているかは分からない。本研究では近年獣医療で急速に普及している超音波診断装置を利用し、経頭蓋超音波ドプラ法による脳血流評価を用いたけいれん発作の新規治療モニタリング法を検討することとした。本研究では1実験的けいれん発作モデルにおける脳血流波形変化の解析、2集中治療中のけいれん発作症例犬における経時的な脳血流波形解析、のアプローチを計画した。2018年度は実験的けいれん発作モデル犬における脳血流波形変化の解析を目標とし、実験的にけいれん発作モデルを作出し、発作によって生じる脳血流波形の変化を経頭蓋超音波ドプラ法を用いて解析した。全身麻酔下の正常実験犬にペンテトラゾール持続点滴により実験的けいれん発作モデル犬を作出した。本モデルにおける発作時には脳底動脈平均血流速度の120-160%上昇、中大脳動脈平均血流速度の120-220%上昇を認め、経頭蓋超音波ドプラ法において脳血流速度上昇が発作の指標となることが示唆された。また、脳血管抵抗指標は脳底動脈で低下傾向を認め、発作時において脳血管拡張が生じていることを経頭蓋超音波ドプラ法が捉えているものと考えられた。今後、血流波形の更なる解析や他の生理的パラメータとの組み合わせにより、さらに鋭敏に発作時の血流変化を捉える指標を検討し、臨床症例において蓄積されたデータを検討する予定である。また、同手法の研究を通じて、犬の脳梗塞症例における経時的な脳血流変化を獣医学領域で初めて捉えることに成功した。学会報告および国際誌への投稿を予定している。今後も経頭蓋超音波ドプラ法の適応拡大を目標に研究を実施する。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。当該webページは研究者本人が作成。
中性子ラジオグラフィ技術の応用と実用化に関する研究

我が国の中性子ラジオグラフィの研究は、基礎研究においては世界的レベルにあるが、応用面や実用化の面では欧米と比較してかなり遅れていると云わざるを得ない。そこで各研究機関で個々別々に実施されている研究を統合して問題点を明らかにし、これらを解決していくことによって、実際にどのように応用に対処できるかを討論し、実用化に際して利用できる分野を検討することとした。具体的には、中性子ラジオグラフィ標準試料の開発、高速中性子ラジオグラフィ技術の確立、中性子テレビジョンの高速化・高解像度化、中性子ラジオグラフィおよび画像のデータベースシステムの開発、小型中性子源の開発、高感度・高解像度コンバータの開発などである。(]SY京都大学と日本原子力研究所の共同研究として行われた気液二相流の可視化と解析、●○2(〕SY名古屋大学で行われた二相流の中性子テレビジョンによる観察、●○3(〕SY東京大学研究炉YAYOIによる高速中性子による映像の標準化、●○4(〕SY武蔵工業大学原子炉による画像処理標準化、●○5(〕SY立教大学原子炉の標準試料の映像化などである。これらをまとめて、我が国の中性子ラジオグラフィ研究の現状を「放射線と産業」第42号(1988年12月)に特集号として出版した貰った。また、平成元年5月14日ー18日に、大阪国際交流センターで開催される第3回中性子ラジオグラフィ国際会議に向けて、本研究班が中心的役割を果した。平成元年3月末現在、28ケ国から155人の参加者と121編の論文発表が行われる予定で準備が進められている。科学研究費が大変有効に使われた例と云えよう。