hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視線計測を客観的評価フィードバックに用いた学生版術後観察トレーニング教材の開発

本年度の主な研究成果:周術期熟練看護師12名を対象にモバイル型EMR9(Nac社)により視線計測を行った。全身麻酔で手術を受けた術直後の患者を想定したシミュレーションモデル人形を2回観察してもらい、2回目の映像を解析対象とした。映像から22項目の注視項目エリアを設定し,平均注視回数・平均注視時間・平均注視潜時・注視項目視線変化表・作業同時進行率・注視時の行動をカテゴリ化して視線と行動の一致率を算出した。その結果、平均注視回数の上位3項目は寝衣,布団,顔であり,平均注視時間の上位3項目は寝衣,血圧計,胸部であった。手術特有の観察エリアの平均注視回数は,フットポンプ,腹部ガーゼ,腹腔ドレーン,PCAポンプであった。平均注視潜時は顔,布団,寝衣の順で短かった。PCAポンプ,膀胱留置カテーテル,点滴刺入部は4分以上経過してから注視されていた。同時に2つ以上の作業を2割近くがしていること,視線と行動の不一致率が3割なことから,作業をしながら視線は行っている作業とは別の観察をしていることが推測された。術後観察の認知パターンを注視項目変化表で推測すると,序盤で顔・血圧・パルスオキシメーター,中盤で胸部・腹部・腹腔ドレーン,終盤で点滴・PCA・フットポンプ,膀胱留置カテーテルに共通性がみられた。質問紙による観察の優先順位は,意識レベル,循環動態,呼吸状態,創部・疼痛,点滴類などの順であった。熟練看護師の術後ケアの観察パターンは,注視項目視線変化表からの客観的観察パターンと質問紙による主観的観察の優先順位がほぼ一致していた。このことから視線による認知プロセスが推定できると考える。熟練看護師12名の視線計測分析に時間を要した。特に,熟練看護師の視線と行動の関連を解明するためEMR9解析ソフトd-Factoryでは解析できない平均注視潜時・作業同時進行率・視線と行動の一致率に時間を要した。そのため,予定していた術後観察手順に基づいた学生用術後観察シナリオ作成の着手に遅れた。熟練看護師の術後観察パターンを参考に,学生用術後観察トレーニング教材作成のためのシナリオを作成する。また、シナリオに基づいてACTUS SDKにトリガをかけた任意制御プログラムを用いて,術後管理トレーニング教育教材を作成し,看護学生に適応する。平成28年度は視線計測機器EMR-9を用いて周手術期熟練看護師の術後ケアの観察点と認知プロセスの可視化を目的とした.A大学附属病院に所属する周手術期看護を5年以上経験している看護師13名を対象にデータ収集を行った.患者設定はフィジカルアセスメントモデル人形で全身麻酔を受けた患者の術直後を再現した.フィジカルアセスメントモデル人形には酸素マスク,心電図,点滴,フットポンプ,留置導尿カテーテル、腹部ドレーンなどを装着した.また,バイタルサインは術後に呼吸機能低下をきたしている患者を設定した.実施場所はA大学附属病院のスキルスラボで行った.測定環境は,ベッド周囲をパーテーションで囲み,患者のベッド周囲以外が視野に入らないよう術後環境を再現した.また,側面からビデオカメラで被験者動作を録画した.術後観察は2回実施してもらい,その都度キャリブレーションを行った.対象者は、女性11名、男性2名で,平均年齢32.2歳,平均身長160.2cm,看護経験平均年数9.6年であった.13名の被験者のうち、キャリブレーションが不十分であったため視野映像が欠損した女性2名を除く11名を視野解析対象とした.現部署の所属は,心臓血管外科,婦人科,耳鼻咽喉科,脳神経外科,整形外科などであった.アンケート調査の結果は,1手術直後の観察の順番理由:全身麻酔後のため,生命・循環動態に関わることから異常の早期発見のため,意識レベル・バイタルサインを優先しているなどであった.2手術直後の観察時のコツやポイント:起こりうることを予想,目で見た情報と触れて得た情報が正しいか必ず確認などであった.3学生に学習しておいてほしい内容:早期回復を援助できるような看護,何が優先順位の高い情報か考えることなどであった.平成28年度はモバイル型視線計測機器EMR9を用いて周手術期熟練看護師の術後ケアの観察点と認知プロセスを可視化するため対象者を5名と予定していた.しかし,熟練看護師のケアの共通性から認知プロセスを推定するには10名のデータが必要と考え,実際は13名のデータを収集した.その結果,解析対象者全員のデータ解析に遅れが出ている.1.EMR9に関して:H28年度にモバイル型視線計測機器EMR9を用いて測定した13名のうち視野および映像の欠損した1名を除く12名に関して、22の注視項目を設定し注視回数、注視時間等のデータを抽出した。また測定時の対象者の行動を時系列に沿って作業カテゴリに分類した。熟練看護師では1つの作業を行っている最中に他の作業を同時に行うことや次の作業を行うための準備がこれまでの経験から“技"として身についていると考えられ、その認知プロセスが視線に表れると推測される。今後は熟練看護師の術後ケアの観察点の分析に加え、視線と行動の時系列データの分析を行い、認知プロセスの可視化を進めていく予定である。2.EMRACUTUSに関して:EMRACUTUSSDKにトリガをかけたシナリオ画像を任意に制御可能なプログラムの開発に関して、日進機械に委託してプロトタイプのプログラムを作成した。

プロトタイプのプログラムを用いて仮の教材シナリオを作成し、ボランティアの看護学生6名を対象に測定することでシナリオ作成時の問題点や修正の希望、測定時のエラー、出力される結果の変更点などの洗い出しを行った。これにより実験や教材として用いることのできるEMRACUTUS SDKプログラムの開発は完了した。EMR9で計測した熟練看護師の認知プロセスの共通性を抽出し、術後観察プロセスを明確化したうえで、今後はこのソフトプログラムで使用する術後シナリオの作成を進めていく予定である。熟練看護師の視線計測の解析結果に基づいて,効率的かつ適確な術後観察の手順を検討を予定していたが、手順に基づいた術後観察シナリオに着手できていない。本年度の主な研究成果:周術期熟練看護師12名を対象にモバイル型EMR9(Nac社)により視線計測を行った。全身麻酔で手術を受けた術直後の患者を想定したシミュレーションモデル人形を2回観察してもらい、2回目の映像を解析対象とした。映像から22項目の注視項目エリアを設定し,平均注視回数・平均注視時間・平均注視潜時・注視項目視線変化表・作業同時進行率・注視時の行動をカテゴリ化して視線と行動の一致率を算出した。その結果、平均注視回数の上位3項目は寝衣,布団,顔であり,平均注視時間の上位3項目は寝衣,血圧計,胸部であった。手術特有の観察エリアの平均注視回数は,フットポンプ,腹部ガーゼ,腹腔ドレーン,PCAポンプであった。平均注視潜時は顔,布団,寝衣の順で短かった。PCAポンプ,膀胱留置カテーテル,点滴刺入部は4分以上経過してから注視されていた。同時に2つ以上の作業を2割近くがしていること,視線と行動の不一致率が3割なことから,作業をしながら視線は行っている作業とは別の観察をしていることが推測された。術後観察の認知パターンを注視項目変化表で推測すると,序盤で顔・血圧・パルスオキシメーター,中盤で胸部・腹部・腹腔ドレーン,終盤で点滴・PCA・フットポンプ,膀胱留置カテーテルに共通性がみられた。質問紙による観察の優先順位は,意識レベル,循環動態,呼吸状態,創部・疼痛,点滴類などの順であった。熟練看護師の術後ケアの観察パターンは,注視項目視線変化表からの客観的観察パターンと質問紙による主観的観察の優先順位がほぼ一致していた。このことから視線による認知プロセスが推定できると考える。熟練看護師12名の視線計測分析に時間を要した。特に,熟練看護師の視線と行動の関連を解明するためEMR9解析ソフトd-Factoryでは解析できない平均注視潜時・作業同時進行率・視線と行動の一致率に時間を要した。そのため,予定していた術後観察手順に基づいた学生用術後観察シナリオ作成の着手に遅れた。
脊髄小脳変性症モデルマウスを用いたCRISPR/Cas13による新しい核酸医療

優性遺伝性脊髄小脳変性症(SCD)は小脳性運動失調を主症状とする神経変性疾患です。原因遺伝子が多数明らかにされてきましたが病態が多岐にわたり、根本的治療のための低分子医薬品は未開発です。申請者らは、T型Caチャネルの点変異がSCDの原因遺伝子であることを見出しモデルマウスを作製しました。このマウスはヒトと同様緩徐な進行性の運動失調症状を示しました。本研究において、SCDモデルマウスを用い新しい核酸医療の開発を行います。
損傷コンクリート構造物の補修・補強へのポリマーの有効利用に関する研究

コンクリート構造は従来半永久的な耐用期間を持つとされてきたが、近年、設計,施工,材料,荷重,環境など種々の要因によって発生する早期劣化現象が各地で報告されている。特に、現在種々の報道機関によって採り上げられ始めているアルカリ反応性骨材による損傷は、わが国においてはその可能性が皆無に近いとされてきていただけに、その補修・補強については体系的な研究がなされた例はないのが現状である。本研究では近年種々な性能が開発されつつあるポリマー材料を利用し、その特徴を考慮したうえで、ひびわれ注入、コンクリートへの含浸、コンクリート表面樹脂ライニング等の手法を用い、アルカリ骨材膨張により劣化したコンクリート部材の補修・補強効果を検討するとともに、著しく損傷を受けた部材の耐荷性状を健全部材と比較検討した。本研究の範囲内で得られた主要な結論を以下に示す。1.適切にエポキシ樹脂系パテおよび注入剤によって補修した損傷はり部材においては、静的耐荷力は健全なものと同等以上となり、剛性についてもほぼ同程度まで回復した。また、疲労強度についても補修効果が得られた。2.コンクリート表面樹脂ライニングのひびわれ追従性については、曲げおよびせん断のいずれも同様の傾向を示し、使用樹脂の伸度の大きな仕様およびガラス繊維補強のもので大きな追従性が得られた。3.レジンコンクリートはポルトランドセメント系に比べてはるかに高い衝撃摩耗抵杭性を有していた。4.コンクリートの含水量をポリマー系材料によって制御することにより、アルカリ骨材膨張を抑制することができる。コンクリート構造は従来半永久的な耐用期間を持つとされてきたが、近年、設計・施工・材料・荷重・環境など種々要因によって発生する早期劣化現象が各地で報告されている。特に現在種々の報道機関てよってとり上げられているアルカリ反応性骨材による損傷は、わが国においてはその可能性が皆無に近いとされていただけに、その補修・補強について体系的な研究がなされた例はない。補修・補強効果の検討にあたっては、損傷を受けた構造物に対する種々のレベルでの補修・補強がアルカリ骨材反応そのものを抑制する効果はもちろん、その静的および動的な耐荷特性の検討を行なう必要がある。本研究では、近年種々の性能が開発されつつあるポリマー材料を利用し、その特徴を考慮した上で、ひびわれ注入、コンクリート含浸、コンクリート表面ライニング等の手法を用い、アルカリ骨材反応により劣化したコンクリート部材を補修・補強することによって、これらの方法が反応膨張を抑止する効果を検討するとともに、著しく損傷を受けた部材の静的・動的な耐荷性状を健全部材と比較検討しその効果の定量化を試みるものである。まず、種々荷重レベルでの高サイクルの曲げ繰返し荷重を与えた鉄筋コンクリートはり部材にエポキシ樹脂によるパッチングおよびひびわれ注入を行い、その曲げ耐荷性状について検討した。次にコンクリート表面樹脂ライニングの主としてひびわれ追従性に注目し、曲げ、せん断および両引試験によってライニング仕様およびひびわれの型がひびわれ追従性に与える影響についての検討を行った。また、不飽和ポリエステルレジンコンクリートの補修・補強用材料としての要求特性の定量化を試みた。さらに、アルカリ骨材反応を生じているコンクリート供試体に対して、コンクリート表面ライニングおよび含浸を種々材料によって行ない、これらの効果を検討した。

本研究では、近年種々の性能が開発されつつあるポリマー材料を利用し、その特徴を考虜したうえで、ひびわれ注入、コンクリートへの含浸、コンクリート表面樹旨ライニング等の手法を用い、アルカリ骨材膨張により劣化したコンクリート部材の補修・補強効果を検討するとともに、著しく損傷を受けた部材の耐荷性状を健全部材と比較検討した。本研究の範囲内で得られた主要な結論を以下に示す。1.適切にエポキシ樹脂系パテおよび注入剤によって補修した損傷はり部材においては、静的耐荷力は健全なものと同等以上となり、剛性についてもほぼ同程度まで回復した。また、疲労強度についても補修効果が得られた。2.コンクリート表面樹脂ライニングのひびわれ追従性については、曲げおよびせん断のいずれも同様の傾向を示し、使用樹脂の伸度の大きな仕様およびガラス繊維補強のもので大きな追従性が得られた。3.レジンコンクリートはポルトランドセメント系に比べてはるかに高い衝撃摩耗抵抗性を有していた。4.コンクリートの含水量をポリマー系材料によって制御することにより、アルカリ骨材膨張を抑制することができる。
発光性イオン液体複合材料の開発とセンサーへの応用

通常、高分子電解質の交互積層(Layer-by-Layer)法による薄膜の作成には水媒体が用いられるが、水分の存在は薄膜の応用を大幅に制限している。特に、水素貯蔵材料などの禁水系材料や電子デバイスのコーティングには無水条件が望まれ、非水系へのLayer-by-Layer法の展開が必要とされる。我々は、イオン液体がそのイオン組成により種々の物質、特に、ポリマーに対する溶解性を制御できることから交互積層膜作製の媒体として利用できると考えた。さらに、いくつかのイオン液体はセルロースやシルクならびにカーボンナノチューブなど難溶性の物質を容易に溶解できることから、分子性溶媒では達成できない薄膜が作製できると期待される。また、ナノメートルスケールで垂直方向に設計が可能な交互積層薄膜作製法の開発により、イオン液体含有高性能センサー作製のための基礎技術が確立できる。以上より、本研究では、典型的な高分子電解質、カーボンナノチューブならびにセルロースを材料とした交互積層薄膜の作製を行った。いずれの材料においても、規則的な膜厚成長が確認され、特にセルロースにおいては高透明、高強度の薄膜を与えた。我々はこれまで水溶性のCdTeナノ結晶がカチオン交換機構により疎水性のイオン液体(bmimTFSI)に効率的に抽出され、イオン液体中において優れた発光特性、耐久性を示すことを報告した。本公募研究では、このイオン液体-半導体ナノ結晶コンポジットの光機能性を評価し、いくつかの興味深い特性・機能を見い出すことが出来た。本年度は、以下の2点について重点的に検討を行い、下記の成果を得た。半導体ナノ結晶は、イオン液体をマトリックスとすることで、低温で高い発光効率を示し、また、極低温での分光分析から、その励起状態が明るい励起子と暗い励起子にエネルギー分裂することを見出した。高温状態では、主に明るい励起子に励起状態が分布するのに対し、50K以下の低温では暗い励起子が支配的となる。また、その励起状態の分裂のエネルギー幅が量子閉じ込め効果により、サイズ依存することを見出した。イオン液体を溶媒とした高分子電解質およびカーボンナノチューブの交互積層薄膜の作成にはじめて成功した。
水土分離による土砂・土塊移動の制御

本研究の目的は、土砂災害軽減のために、土石流から水成分を減らして粘性を高め、停止距離や衝撃力を減少させる方法を開発することでる。水土分離の方法を開発し、粘性の変化に伴う土石流速度、氾濫面積、衝撃力の変化を実験水路で計測し、その効果を明らかにする。また、現地調査も併せて行い、実施タイミングやメンテナンスについても提案する。成果として、通常の土石流から2.3倍給水すれば、流速は1/2、衝撃力は1/8になることを明らかにした。これにより、現地では土石流の到達距離を短くし、衝撃力を減じるには、スクリーンダムを用いることが有効であるが、土石流堆積後の除石などメンテナンスには問題が残ることを示した。土砂災害の防止軽減には、移動体において水と土砂の物理的な分離によって、移動体自身の粘性(内部摩擦角)を高めることが、ひとつの重要な鍵となっている。そのために、力学的方法に加えて化学反応を利用した移動体の変質も視野に入れる。解決すべき課題は、1力学的方法と化学的方法の組み合わせ方、2現実の河川渓流での準備・設置方法、3それぞれの方法の適用タイミング、4化学反応後のゲル物質等の除去・撤収方法、5平常時における維持・メンテナンス方法がある。これらの課題解決のために、初年度は実験設備の設計・製作および予備実験による実験手法の確立を行った。【実験水路製作】力学実験と化学実験を併用できる勾配可変(14度18度)型で、幅広のアクリル製実験水路を設計・製作し、流量も調節できるような水循環を可能とした。水路全体はスチール枠で固定して、水路下流端に土砂氾濫場所とワンセットで実験室に据え付ける。また。実験用周辺測定機器として、ロードセルを利用した瞬間衝撃力測定装置を自前で製作し、水路下流端に設置する。【実験手法の確立】河川渓流における土砂流出において巨礫や流木の混入も考慮して、土砂濃度の変化と氾濫亭積範囲の計測を行えるようにする。また、水路製作の現実との対比のために、現地調査により実際の土砂移動の様子を観察した。これらのことにより、フルード相似則に準拠しつつも、現実の土砂移動体に近い土石流実験を可能にする。【予備実験】予備実験としては、化学的方法を実施する前に、まず力学的方法により土石流の発生と停止を実現させるように、流量、濃度等のパラメータを確定し、ロードセル衝撃測定装置によって、実際の現象を再現するに有意な差が出るかを検証する。本研究の目的は、土砂災害とくに土石流災害の防止軽減のために、移動流体の水と土砂を分離し、その粘性を高めることにより、停止距離や堆積範囲と衝撃力とを減少させることである。具体的には、力学的及び化学的方法により水土分離を起こすこと、そのために仕組みを実際の河川渓流に設置する方法を検討すること、また水土分離の実施タイミングと水土分離施設の維持・メンテナンスを考察することである。本年度は、すでに作成した長さ8m、幅及び深さ0.2mの勾配可変型直線実験水路および既存の衝撃力測定システム(ロードセル)を用いて、研究を実施した。実験に利用する資材は実験の進展に応じて調達し、1水土分離の方法開発、2水土分離による粘性の変化と速度の変化、3水土分離による土砂氾濫面積の変化、4水土分離による衝撃力の変化について成果を得た。また、実地渓流での水土分離工法の代表であるスクリーンダム(桜島野尻川)を調査し、その実態と分離のタイミング、メンテナンスの問題点を明らかにした。実験では、スクリーンダムなしの場合は、0.7ー1.6kgまで2.3倍の吸水により、流速は0.9m/sー0.4m/sまで1/2.2に、衝撃力は4.1Nー0.5Nまで1/8.2に落ちた。また、スクリーンダム有りの場合は、0.6kg1.6kgまで2.7倍の吸水により、流速は0.9m/sー0.5m/sまで1/1.8に、衝撃力は3.4N(ニュートン)ー0.6Nまで1/5.7に落ちた。これらのことから、水土分離は、確実に土石流の流速を落とし、すなわち到達距離を縮め、衝撃力においても数倍の差を生じ、建物など構造物への衝撃緩和の効果が極めて大きいことを示した。また、桜島で得たモニタリングより水土分離のタイミングは、土石流のフロント通過時が最適であるが、堆積後のメンテナンス(土砂の除去など)には、手間がかかり経済的には検討すべきことが明らかになった。【実験設備の設計・製作】本研究に特化した実験用水路を製作するために、まず現地で自然の河川渓流の特徴把握を行った。

これを基にして、スチール枠で支持したアクリル製(土砂摩擦部のみガラス貼り)の長さ8m、幅及び深さ0.2mの勾配可変型直線水路を製作した(業者発注)。また、現地観察によって得た知見から、水路中流部に落差部(幅0.2m長さ0.1m深さ0.1m)を10箇所設け、上蓋によって落差部の数を調節できるようにした。さらに、水路下流端に自前の(瞬間)衝撃力測定用のロードセルを設置し、運動エネルギーの変化を計測できるようにした。水路上流端には、土石流等の運動をイメージして、土砂濃度を調節した後に段波を発生するためのゲートを設けた。【予備実験】実験は、比重2.32.5の混合土砂で、最大粒径D_max=5mm15mm、平均粒径D_50=0.7mm1.05mmの土砂を用いて、水路勾配16度(土石流発生限度14.8度)で落差部をすべて閉鎖して行った。また、移動体に流木を610%混入させる実験も行った。その結果、移動体の質(粘性)をけることにより、衝突加重が2.88Nの範囲で変わることがわかり、化学的方法を用いた粘性制御の実験に意義のあることがわかった。【本年度の達成度】本年度は、物理的に移動体の土砂の比重、粒径、流木混入、水路勾配などを変化させて、移動体の粘性とロードセルによる衝撃力に有意な変化が現れるかを解決した。これらのパラメータを、落差部の開放によって、これを利用して変化させることにより、またそれを化学反応により実現することにより、本研究の目的が達成される。これにより、本年度は全体2年間の計画の60%以上が進捗し、本年度の達成度は100%といえる。砂防26年度において、実験水路の製作、予備実験棟をすべて終えたので、27年度は物理的・化学的条件(パターン)を変えて、それぞれのパターンの試行回数を増やす。また、その結果を現地での自然状態の土砂動態と比較して、水土分離による土砂移動体のエネルギー減殺の効果を明らかにする。さらに、これらの成果を広く普及するために、国内外の学会等で発表する。【実験】1落差部を開放し、河道起伏によるエネルギー低減を計測する。2力学的な水土分離の限界性を明らかにする。3ゲル化剤の投入・敷設により移動体への取り込みによる移動速度(衝撃力)低下を計測する。4化学的な水土分離の限界性を明らかにする。5力学的・化学的な水土分離対策の併用による移動体のエネルギー減殺効果を明らかにする。【現地との比較】火山性荒廃渓流および堆積岩荒廃渓流において、現地での土砂移動と比較し、人工的な水土分離による土砂流出のエネルギー減殺効果を証明する。比較の方法は、流出土砂総量、流体力(実験では衝撃力として計測)を用いる。また、流木を含んだ実際の土砂移動体の災害実例と実験結果を比較し、その減殺効果も評価する。【研究発表】研究成果を国内外の学会等で発表し、討議した上で適用範囲を提案する。
ビアトリス・ウェッブの福祉経済学とフェミニズム

1886年の若きビアトリス・ポッターの経済学観から、経験を経て成熟した1926年のビアトリスの学問の方法への発展を対象として彼女の福祉経済学とフェミニズムを分析して、以下の成果を得た。(1)1880年代の彼女の社会学的経済学の方法の社会進化論的性格を確認し分析した。(2)1897年の『産業民主制論』のナショナル・ミニマムの男性労働組合中心の性格を指摘して位置づけた。(3)1900年代サフラジズムを受容し、1919年の戦時内閣委員会報告書の「マイノリティ・レポート」で彼女が男女平等賃金論と家族的生産様式での家事労働と養育労働を強調したことへのフェミニスト賃金論の影響を分析した。平成21年度の佐藤公俊の業績は以下のとおり。(1)「ビアトリス・ポッターの福祉経済学」を社会理論学会の研究会で報告した。(2)「ビアトリス・ポッターの経済学とフェミニズム」を仙台経済学研究会で報告した。(3)「ビアトリス・ポッターの社会学的経済学の歴史的方法-生理学的方法から進化論的方法へ-」を『長岡工業高等専門学校研究紀要』第45巻に掲載した。(4)栗木安延記念論文集『危機の時代を視る-現状・歴史・思想』に、「ビアトリス・ポッターとハーバート・スペンサー」を寄稿した。2008年の「ビアトリス・ポッター・ウェッブ「経済学の本性について』の紹介と翻訳」(『長岡工業高等専門学校研究紀要』、2008年3月)、および、(1)と(2)にもとづき、(3)と(4)が執筆された。佐藤公俊は(1)と(2)と(3)で、ビアトリス・ウェッブの経済理論の特質を市場経済に限られない福祉経済や社会経済を捉えるもので、社会システム論の労働分析の嚆矢となると把握した一昨年以来の認識に基づき、ビアトリスの方法的指摘が,進化する社会システムの研究方法の先駆的指摘と評価したのである。それは、経済学の領域を市場から外部に、人間・生活・社会へ開いてゆくと捕らえる認識であり、進化の観点を有する社会生理学/病理学を含む生理学的方法から、複数の生産様式が進化しつつ相関的に社会を形成するとする認識であり、また、両者が結びついて新たな経済学の方向を示すものであるからなのである。(4)で佐藤公俊は、1886年草稿でのビアトリスの「社会病理学の研究を含ませる経済学の領域について」の「定義」と、「機能的適応」の社会進化論の提起は、進化する社会システムの研究方法の先駆的指摘である点を確認した。それは、ビアトリスが、スペンサーから受け継いだ社会進化論的方法で、コントの社会学からの社会「領域」の分析を、コレクティビズム的社会主義、すなわち協同組合主義の観点でまとめたものであると評価できるものである。また、それは社会病理学と進化の観点を含む生物学的方法でもある。佐藤公俊の平成22年度の研究の成果は以下のとおりである。(1)「ビアトリス・ウェッブのフェミニズム」を経済理論学会第58回大会において報告した。(2)「高橋九郎と神谷信用組合」を平成22年度全国高専教育フォーラム・教育教員研究集会において報告した。(3)「神谷信用組合と産業組合-高橋九郎の挑戦とウェッブ夫妻の長岡調査、日本の農協の源流-」を『長岡工業高等専門学校研究紀要』第46巻に発表した。(4)「ビアトリス・ポッターの1886年論文The History of English Economicsの原稿のトランスクリプションと解説」を『長岡工業高等専門学校研究紀要』第46巻に発表した。(5)「高橋九郎と神谷信用組合:日本の先駆的協同組合」を『論文集「高専教育」』第34号に発表した(6)調査旅行:2010年6月4日12日、イギリスのニューラナークの資料館にてロバート・オウエンの工場システムについて、ロンドン大学政治経済学院図書館にてビアトリス・ポッターの協同組合論と運動について、資料収集を行った。本研究では、イギリスのミドルクラスからのフェミニズムと、ウェッブ夫妻のナショナルミニマムなどの福祉経済学の基礎となったビアトリス・ウェッブの社会経済学と福祉活動や協同組合運動との関係を追及しており、その中間報告として(1)を報告した。(4)でビアトリスの社会経済学形成過程の最初期の草稿の解説と前半を活字化した。(6)でビアトリスの福祉活動や協同組合運動についての資料を収集し、協同組合の先駆者であるオウエン関係の資料を収集した。

上の(2)で、ウェッブ夫妻の日本でのナショナルミニマムの講演と日本の社会問題調査における、長岡地域の高橋九郎の神谷信用組合の調査について、平成22年度全国高専教育フォーラム・教育教員研究集会において報告し、(5)を『論文集「高専教育」』第34号に発表した。さらにそれに加えて、日本の産業組合の展開を考察して、(3)を発表した。平成23年度では、佐藤公俊は研究テーマのビアトリス・ウェッブの福祉経済学とフェミニズムのうち、彼女のフェミニズムについての研究と翻訳、および、福祉経済学研究の関連テーマの研究を行った。これらの研究と翻訳は、ビアトリスのフェミニズムのフェビアン社会主義的性格と19世紀英国の中産階級的性格を明らかにするものであり、ビアトリスの思想研究に新たな観点をもたらすものである。佐藤公俊の平成23年度の研究の成果は以下のとおりである。(1)共著である、清水敦、櫻井毅編著『ヴィクトリア時代におけるフェミニズムの勃興と経済学』をお茶の水書房から出版した。その第4章として単著「ビアトリス・ウェッブのフェミニズムと賃金論」を執筆した。(2)「ビアトリス・ウェッブのフェミニズムと賃金論」について、櫻井研究会において報告した。(3)「神谷信用組合と産業組合-高橋九郎の挑戦とウェッブ夫妻の長岡調査、日本の農協の源流-」(『長岡工業高等専門学校研究紀要』第46巻所収)について、ビアトリス・ウェッブ研究会で報告した。(4)『長岡工業高等専門学校研究紀要』第46巻に発表した「ビアトリス・ポッターの1886年論文The History of English Economicsの原稿のトランスクリプションと解説(上)」に続く、(下)の部分の原稿を作成した。(未発表)1886年から1920年代までのビアトリスの福祉経済学研究の大筋を明らかにした。第1次大戦後ウェッブ夫妻はフェビアン協会を主導して政治運動に貢献し、1920年代政権を取った労働党の形成とフェビアン協会の理論的基礎の提供で大きな貢献をした。従来ビアトリスの社会改革の議論や社会調査の面が主に評価されてきて、彼女の福祉経済学はほとんど研究されてこなかった。しかし、1926年出版の彼女の自叙伝My Apprenticeship『私の修業時代』の付録としてリライトされた2論文“The History of English Economics" (1886)と“The Value Theory of Karl Marx"(1887)から見て、また、自叙伝本文の叙述からも、彼女の福祉経済学は福祉国家論と「社会学的経済学」を基礎として、当時までにおおむね骨格が完成していたといえる。本研究では1886年頃から1926年までのビアトリスの経済学や福祉政策の研究の推移を検討した。彼女は1886年の草稿である“The History of English Economics"論文において古典派経済学を批判し、1890年代には協同組合運動を研究した。ウェッブ夫妻の『産業民主制論』では男性主体のナショナル・ミニマムが提起されたが、ビアトリス自身は1910年代に女性賃金論争に参加し、1819年の二度目のマイノリティレポートでは男女平等のナショナル・ミニマムとしての男女平等賃金論と家族手当の主張をした。それらを経て、夫妻は1920年にA Constitution for the Socialist Commonwealth of Great Britain『イギリス社会主義共和国連邦の憲制』を出版し、福祉国家体制を論じたのである。
H5N1インフルエンザウイルスのサイトカイン誘導能の解析

H5N1インフルエンザウイルスのサイトカイン誘導能の解析背景H5N1ウィルスによるヒトへの感染・死亡例は、依然増加している。その死因は、高サイトカイン血症であると考えられている。また、高サイトカイン血症には、肺胞マクロファージが大きな役割を担っていると考えられている。方法ヒト末梢血由来マクロファージに、様々なH5N1ウイルスおよび、コントロールとして、季節性インフルエンザウイルスを感染させ、ウイルスの増殖性と48種類のサイトカイン・ケモカイン放出量を調べた。さらに、高サイトカイン誘導能を示すH5N1ウイルス株と、低サイトカイン誘導能を示すH5N1ウイルス株で、遺伝子組み替えウイルスを作出し、サイトカイン高誘導に関わるウィルス遺伝子を同定した。結果H5N1ウイルスの中には、高いサイトカイン誘導能を示す株と、季節性ウイルスとあまり変わらないサイトカイン誘導能を示す株があることがわかった。また、増殖性に関しても、季節性ウイルスとH5N1ウイルスとで大きな差は認められなかった。さらに、組み替えウイルスを用いた実験から、H5N1ウイルスの、ヒトマクロファージにおける高サイトカイン誘導には、PA遺伝子が関与していることが明らかになった。H5N1ウイルスがヒトに対して高い病原性を示す原因は、未だ明らかになっておらず、PA遺伝子が何らかの役割を果たしていることが示唆された。今後、メカニズムを解明していきたい。H5N1インフルエンザウイルスのサイトカイン誘導能の解析背景近年、H5N1インフルエンザウイルスによる高病原性鳥インフルエンザが、アジアを中心に世界中で大きな問題となっているが、鳥への感染だけにとどまらず、ヒトへの感染、死亡例も多数報告されている。また、その死因として、免疫調節機構の異常による呼吸窮迫症候群や多臓器不全が挙げられるが、それには、肺胞マクロファージが大きな役割を果たしていると考えられている。マクロファージへの分化誘導そこで、ボランティアの方から血液をいただき、末梢血中から、プレート付着性を利用し、単球を分離し、分離した単球にGM-CSFを作用させ、マクロファージを誘導した。肺胞マクロファージのモデルになるかの確認次に、作成したマクロファージが肺胞マクロファージのモデルとして適しているかを確認するため、肺胞マクロファージのマーカーであるCD68の発現を調べたところ、CD68が発現しており、肺胞マクロファージのモデルとして使用できることが示唆された。H5N1ウイルスのヒト末梢血由来マクロファージにおける増殖とTNFα誘導ヒト末梢血由来マクロファージに、様々なH5N1クイルスおよび季節性インフルエンザウイルスH3N2およびH1N1ウイルスを感染させ、ウイルス増殖および放出されるTNFα量をELISAで測定した。結果、季節性インフルエンザウイルスもH5N1ウイルスも高い増殖性を示す株、低い増殖性を示す株があり、両者の間で明確な差は認められなかった。TNFα放出量に関しても同様の結果となった。今後ば、他のサイトカイン・ケモカインについても調べていく予定である。H5N1インフルエンザウイルスのサイトカイン誘導能の解析背景2009年、豚由来のH1N1ウイルスによる新型インフルエンザパンデミックが発生し、大きな問題となった。一方、H5N1ウイルスによるヒトへの感染・死亡例も依然増加している。方法ヒト末梢血由来マクロファージに、H5N1ウイルスおよび新型H1N1ウイルス、コントロールとして、季節性インフルエンザウイルスを感染させ、ウイルスの増殖性と48種類のサイトカイン・ケモカイン放出量を調べた。結果H5N1ウイルスの中には、サイトカイン誘導能が季節性ウイルスとあまり変わらない株もあることがわかった。一方、新型ウイルスは、季節性ウイルスに比べ、若干高いサイトカイン誘導能を示した。H5N1ウイルスの中にもあまりサイトカインを誘導しない株もあるというのは、新しい知見であり、現在論文を作成中である。
質量分析法によるリン含有酸化物の熱力学測定

ダブルクヌーセンセル-質量分析法を酸化物の熱力学測定に応用し、これを用いて、リン含有酸化物の熱力学測定を実施し、カルシウムフォスフェイトおよびアルミニウムフォスフェイトの生成自由エネルギーを明らかにした。また、鉄鋼業の脱リンに利用される溶融スラグおよび固液共存スラグについても同手法を用いたリン酸化物の活量測定方法を開発し、CaO-P_2O_5-SiO_2三元系の熱力学測定に成功した。鉄鋼業においてマルチフェイズフラックスを利用した脱リンを行う際、スラグ中に固相として存在することが想定されるCaO-P2O5-SiO2三元系の酸化物(固相)中のリン酸化物の活量測定を行う。特に、本研究では、(CaO)3P2O5-(CaO)2SiO2間の様々な組成の酸化物(固相)を測定対象とし、ダブルクヌーセンセル-質量分析法を用いて酸化物中のリン酸化物の熱力学諸量を得ること目的とした。(CaO)3P2O5-(CaO)2SiO2の状態図によれば、脱リン温度の1300-1400°Cでは、組成によりα'C2S,α'C2S+R,R,R+A,A,S+R,S,C3P+Rと様々な相が存在する。ただしR=(αC2S-αC3P)ss,A=((CaO)7P2O5(SiO2)2)ss,S=solid-solutionfieldである。本年度は、各組成の試料を作製し、ダブルクヌーセンセル-質量分析法を用いて熱力学測定が可能な条件を調査した。質量分析法では、試料と平衡するガスの蒸気圧をそれに比例したイオン電流として検出する。測定対象とした酸化物についてこの手法を用いて検出可能なガス種を調査した。酸化物の組成により異なるが、1300°C前後の温度で酸化物中の心リン酸化物と平衡するリン(P2)およびリン酸化物(PO,PO2)のイオン電流を検出することが可能であった。これらのイオン電流と標準試料からのイオン電流を比較することで、目的とする熱力学諸量を得ることができることが分かった。熱力学測定において標準試料として利用する物質、アルミニウムフォスフェイト(AIPO4)やカルシウムフォスフェイト(Ca2P2O7)ついて、ダブルクヌーセンセル-質量分析法を用いてこれらの物質の生成自由エネルギーなどの熱力学諸量を測定し、過去の報告値の検証を実施した。これらの測定結果が、測定法の異なる過去の文献値とよく一致することから、この手法による熱力学測定が妥当であることが証明された。鉄鋼業においてマルチフェイズフラックスを利用した脱リンを行う際、スラグ中に固相として存在することが想定されるCaO-P_2O_5-SiO_2三元系の酸化物(固相)中のリン酸化物(P_2O_5)の活量測定を実施した。特に、本研究では、(CaO)_3P_2O_5(CaO)_2SiO_2間の様々な組成の酸化物(固相)を測定対象とし、ダブルクヌーセンセル-質量分析法を用いて酸化物中のリン酸化物の熱力学諸量を得ること目的とした。(CaO)_3P_2O_5-(CaO)_2SiO_2の状態図によれば、脱リン温度の1300-1400°Cでは、組成によりα'C_2S,α'C_2S+R,R,R+A,A,S+R,S,C_3P+Rと様々な相が存在する。平成22年度は、電気炉内で焼成することにより各組成の試料を作製し、ダブルクヌーセンセルー質量分析法を用いて(CaO)_3P_2O_5-(CaO)_2SiO_2間の全組成域にわたり熱力学測定を試み、P_2O_5が比較的高い各組成でのP_2O_5の活量を得た。酸化物の組成および測定条件により異なるが、1300°C前後の温度では、作製した酸化物中のリン酸化物と平衡するリン(P_2)およびリン酸化物(PO,PO_2)のイオン電流を検出することが可能であり、これらのイオン電流と標準試料からのイオン電流を比較することで、目的とする熱力学諸量を得た。本来、酸化物の凝縮相(特に固体)の高温での熱力学測定は、従来の化学平衡法などでは凝縮相間の平衡到達に長時間を要するなど困難が伴った。しかしながら、この手法を用いることで、酸化物の凝縮相(固相)の熱力学測定を簡便に実施することが可能となった。
大脳皮質ニューロンの層特異性を決定する分子の検索

大脳皮質のニューロンの運命は、分裂を繰り返す脳室部の環境因子によって決定されること示唆されているが、脳室内に存在するどのような因子が大脳皮質ニューロンの分化に影響を与えているのか、現在のところ全く明かにされていない。本研究では背腹軸はどの分化に関与することが報告されているTransformioggrowth factor β(TGF-3)ファミリーに着目して,発生期の大脳皮質でTGF-βファミリーに属する分子が皮質ニューロンの分化に貢献する可能性を調べることを目的としてこれらの因子の探索を行った。昨年度、発生期の大脳皮質にBMP-5,BMP-6,BMP-7が発現することを報告したが、本年度も継続してTGF-βファミリーに保存されたC末端領域の塩基配列をもとに、E14ラットの大脳mRNAからRT-PCR法を用いてそのファミリーに属する分子の検索を行なった。その結果新たにこのクラスに属する新規分子と推定される因子の発現が確認された。さらにこれらの分子の発現が、発生期に特異的なものであるかを調べるために、E18、P2、P13のラット大脳mRNAからもRT-PCK法を行ないPCR産物の量を測定すると、BMP5,6,7は徐々に減少するもののその発現は持続していたが、新規分子の発現はE18ですでにかなり減少することが見いだされた。BMP-5,6,7はBMPファミリーの中でも特に高い相同性を持ち、背腹軸形成の分化因子として働いているBMP-2、BMP-4、dpp、dorsalin等とは異なったサブファミリーを形成していることから、大脳皮質等の中枢神経系で何らかの役割を果たしていると考えられる。今後,新規分子も含めて発現分布,培養細胞を用いたアッセイによってこれらの分子の機能を明らかにする必要がある。
光電子分光を利用した分子ビーム制御による遷移金属酸化物薄膜成長法の開発

新しい電子線エネルギー分析器と単色化X線源を導入し、薄膜の光電子分光測定を行った。遷移金属酸化物薄膜を酸素中でアニールするなどして表面処理を行い、その清浄表面の光電子分光測定を行った。特に、Zn_<1-x>Mn_xO等の遷移金属酸化物薄膜の測定を進めている。研究計画当初に目標に掲げた、遷移金属酸化物薄膜成長中を光電子分光で観察するに至らなかったが、三角格子構造を持つ層状コバルト酸化物の光電子分光測定によってその電子状態に関する知見が得られるなどの副産物があった。特に、三角格子を持つ層状コバルト酸化物Ca_3Co_4O_9の電子状態を光電子分光で調べ、Co 2p内殻および価電子帯の光電子スペクトルからコバルトが低スピン状態をとることを示した。低スピン状態のCo^<3+>とCo^<4+>が三角格子上で電荷秩序する可能性を非制限Hartree-Fock近似計算によって調べ、その電荷秩序状態の状態密度と価電子帯の光電子スペクトルを比較した。さらに、Ca_<2-x>Sr_xRuO_4の単結晶試料を光電子分光によって調べ、表面およびバルクの電子状態を明らかにした。価電子帯の光電子スペクトルを非制限Hartree-Fock近似計算より得られる状態密度と比較した。さらに、クーロン相互作用の2次摂動で得られる自己エネルギーを計算し、自己エネルギー補正によって実験結果をよりよく再現できることが明らかになった。Ca_<2-x>Sr_xRuO_4およびCa_3Co_4O_9の光電子分光による研究成果は、平成15年3月の日本物理学会において発表する予定である。光電子分光装置に分子線源を付設し、遷移金属酸化物薄膜の成長表面を光電子分光によって観測する装置を建設した。電子線アナライザーとX線源に差圧排気装置を設けることによって、薄膜成長中の真空度の悪い状況下でのX線照射、光電子スペクトル測定が可能となるように超高真空層の設計に工夫を凝らした。先ず、光電子分光装置が真空度の悪い状況下でも稼動することを確認するため、1x10^<-6>Torr程度の酸素中でアニールする過程でVO_2薄膜表面が清浄化される様子を、X線光電子分光によって観測した。薄膜表面が清浄化される過程で、V2p,O1s内殻光電子スペクトルの形状が変化し、これは光電子スペクトルが薄膜表面の評価に有効であることを示している。現在、酸素中にてMgO基板上にCoO薄膜成長を行い、その成長表面の光電子分光観察を試みている。本研究の主目的のひとつであるAl_2O_3基板上に三角格子を持つCo酸化物の成長を試みる準備として、三角格子を持つ層状Co酸化物を光電子分光によって調べた。Co^<2+>,Co^<3+>,Co^<4+>の価数変化によって内殻光電子スペクトルの変化する様子が解明され、これらのデータは今後のCo酸化物薄膜成長の指針となる。また、三角格子を持つ層状Co酸化物における電荷整列、Mn酸化物における電荷整列の可能性を検討した。これらの電荷整列を示す薄膜を合成することが今後の目標となる。平成12年度では、電子線アナライザーとX線源に差圧排気装置を設けることによって、薄膜成長中の真空度の悪い状況下でのX線光電子スペクトル測定が可能な装置を製作した。平成13年度は、酸素中にてMgO基板上にCoO薄膜成長を行い、その成長表面の光電子分光観察を試みた。また、本研究の主目的のひとつであるAl_2O_3基板上に三角格子を持つCo酸化物の成長を試みる準備として、三角格子を持っ層状Co酸化物を光電子分光によって調べた。三角格子上でのCo^<3+>とCo^<4+>の電荷整列の可能性、さらには電荷整列によって誘起される強磁性状態についての研究を行い、その成果を平成13年3月の日本物理学会において発表した。これらの光電子分光のデータを指針として、三角格子を持つ層状Co酸化物薄膜の製作および光電子分光による評価を行う予定であったが、平成13年9月に停電によって真空ポンプが停止して、実験装置が汚染されるという事故が発生した。この事故のために、三角格子を持つ層状Co酸化物薄膜の合成には至らなかった。現在、当装置の汚染を除去し、装置の整備を行っている。平成14年度は当装置の整備・改良を継続して行って、三角格子構造を持つ層状Co酸化物およびその他のCo酸化物薄膜の作成と光電子分光による評価を行う予定である。さらに、光電子分光のデータを指針として薄膜成長条件を制御することによって、新しいCo酸化物薄膜の作成を試みる予定である。

特に、三角格子を持つ層状コバルト酸化物Ca_3Co_4O_9の電子状態を光電子分光で調べ、Co 2p内殻および価電子帯の光電子スペクトルからコバルトが低スピン状態をとることを示した。低スピン状態のCo^<3+>とCo^<4+>が三角格子上で電荷秩序する可能性を非制限Hartree-Fock近似計算によって調べ、その電荷秩序状態の状態密度と価電子帯の光電子スペクトルを比較した。さらに、Ca_<2-x>Sr_xRuO_4の単結晶試料を光電子分光によって調べ、表面およびバルクの電子状態を明らかにした。価電子帯の光電子スペクトルを非制限Hartree-Fock近似計算より得られる状態密度と比較した。さらに、クーロン相互作用の2次摂動で得られる自己エネルギーを計算し、自己エネルギー補正によって実験結果をよりよく再現できることが明らかになった。Ca_<2-x>Sr_xRuO_4およびCa_3Co_4O_9の光電子分光による研究成果は、平成15年3月の日本物理学会において発表する予定である。
動脈硬化惹起性リポ蛋白(レムナントリポ蛋白)の体内代謝動態の解明

レムナント(カイロマイクロンレムナント、VLDLレムナント)は、動脈硬化惹起性リポ蛋白と考えられているが、その体内代謝動態については不明な点が多い。そこで、今回新しいトレーサー実験法を使って、レムナント代謝異常症のヒトのモデルであるIII型高脂血症患者でのレムナント代謝を非レムナント分画と比較検討した。入院の上、5名のIII型高脂血症患者に対して、D3ロイシンを12時間点滴静注した。点滴後、0、10分、1、2、3、4、5、6、8、10、12、13、14、18、24、36、48、72時間に採血した。血清分離後、超遠心法にて、VLDL、IDL、LDLを分画し、さらに抗アポ蛋白B-100モノクローナル抗体を用いてレムナント分画と非レムナント分画に分けた。それぞれの分画からSDS-PAGE法でアポ蛋白B-100を分離し、水解、アミノ酸抽出、アミノ酸誘導化を行い、ガスクロマトグラフ質量分析計でtracer/tracee(T/T)ratioを求めた。T/TRatioを代謝モデルにあてはめ、代謝パラメーターを算出した。その結果、レムナント分画と非レムナント分画に差は認められなかった。以上から、レムナントの代謝は、非レムナントと異ならないことが判明した。研究目的:近年、レムナントリポ蛋白(以下、レムナント)の動脈硬化惹起性が注目されている。安定同位体による内因性標識法を使ったヒトリポ蛋白代謝実験でレムナント代謝を詳細に検討することによりその代謝異常のメカニズムを解明し、レムナント代謝異常症の予防と治療法の確立を目的とする。本年度は、III型高脂血症患者3名を対象に以下に示したアポ蛋白代謝実験を施行した。結果・結論:1.VLDL分画よりもIDL分画でレムナントが相対的に多く認められた。これは、レムナントがIDL分画でうっ滞していることを示し、その代謝上の機序としては異化の遅延が考えられた。次年度では、上記の点についてラベルしたアミノ酸の蛋白内出現率(tracer/tracee ratio)をガスクロマトグラフィー・質量分析計で測定し、その後代謝モデルに当てはめてレムナントの代謝パラメーターを算出する予定である。血清分離後、超遠心法にて、VLDL、IDE、LDLを分画し、さらに抗アポ蛋白B-100モノクローナル抗体を用いてレムナント分画と非レムナント分画に分けた。それぞれの分画からSDS-PNGE法でアポ蛋白B-100を分離し、水解、アミノ酸抽出、アミノ酸誘導化を行い、ガスクロマトグラフ質量分析計でtracer/tracee(T/T)ratioを求めた。
融雪の時空間分布特性および変動機構の解明に関する研究

本研究は天山山脈に位置するウルムチ川、長江流域上流の怒江流域を対象として、流域の降雪、積雪、融雪の変動特性などのデータを収集しこれらの地域の気象水文特性を調べた。その結果これらの地域は降水量が300600mmと少なく乾燥性であり、気温は高所では寒冷であり、氷河の形成が見られることなどを明らかにした.さらにそれらのデータを用いて、分布型流出モデルを適用した。分布型流出モデルの適用にあたって、世界的な数値地理情報(GLOBE)を採用した.入力データとしては、降水量、気温であり、出力としての流域流出流量は実測データと比較された.分布型モデルにおいては斜面をメッシュで分割し各格子点に降水を入力し、新安江モデルにより基底流出と直接流出を算出し基底流出は貯留関数モデルにより流域流出量に変換し、直接流出は格子点間を結ぶ擬河道網を介して流域出口まで追跡計算される.降水については気温により降雨か降雪かの判定を行い、気温によっては積雪に対して融雪計算を行う.ここで融雪計算は充分な気象データが入手できないので、気温日数法を用いた.また、各格子点においては気温に応じた蒸発量も見積もられる。今回の研究で観測気温より気温減率を計算し、これを気温分布の計算とそれによる降雪量分布の計算に反映させた.降雪量分布の計算には雨量計の捕捉率と降雪量の高度依存を取り入れてモデルを同定した.その結果得られた計算流量は観測流出流量を精度良く再現し、本手法が降雪・積雪・融雪の分布を的確に再現し、流域流出量を予測できるモデルであることを示した.本研究は天山山脈に位置するウルムチ川、長江流域上流の怒江流域を対象として、流域の降雪、積雪、融雪の変動特性などのデータを収集しこれらの地域の気象水文特性を調べた。今回の研究で観測気温より気温減率を計算し、これを気温分布の計算とそれによる降雪量分布の計算に反映させた.降雪量分布の計算には雨量計の捕捉率と降雪量の高度依存を取り入れてモデルを同定した.その結果得られた計算流量は観測流出流量を精度良く再現し、本手法が降雪・積雪・融雪の分布を的確に再現し、流域流出量を予測できるモデルであることを示した.本研究は天山山脈に位置するウルムチ川、長江流域上流の怒江流域を対象として、流域の降雪、積雪、融雪の変動特性を、通常の水文気象データと衛星で得られるリモートセンシングデータを用いて、集中型および分布型水文モデルを駆使して明らかにすることを目的としている。本年度では1.ウルムチ川、怒江流域及び周辺地域の雨量、流量、蒸発、日射、日照時間等の水文気象データを収集した。2.人工衛星NOAAとGMSの可視データを一部収集し、積雪面積、土地利用等の空間分布情報の抽出と広域日射量の算出を行った。3.マイクロ波データSSM/lを用いて土壌湿潤度を評価するアルゴリズムを開発した。4.標高、河道などの流域地理情報を整備し、流域水文地理情報データベースの整備に着手した。5.融雪、凍土、不飽和帯水分移動を考慮するモデルの開発を行った。来年度では、6の分布型モデルと結合する予定である。6.分布型降雪融雪流出モデルの開発に着手し、日本国内での応用を試みた。来年度では中国北西部の水文気象条件に合わせてモデルを同定していく予定である。本研究は天山山脈に位置するウルムチ川、長江流域上流の怒江流域を対象として、流域の降雪、積雪、融雪の変動特性を、通常の水文気象データと衛星で得られる衛星リモートセンシングデータを用いて、集中型および分布型水文モデルを駆使して明らかにすることを目的としている。本年度では1.ウルムチ川、怒江流域及び周辺地域の雨量、流量、蒸発、日射、日照時間等の水文気象データを収集しそれらの変動特性を解析した。3.マイクロ波データSSM/1を用いて土壌湿潤度を評価するアルゴリズムを開発した。6.分布型降雪融雪流出モデルの開発を行い、日本国内での応用を試みた。また、中国北西部の水文気象条件に合わせてモデルを同定した。
敗血症における生体内臓器の乳酸産生および代謝に関する研究

今年度の実績の一部はすでにCirculatory Shock誌に報告している。そこで以下、そのエンドトキシン血症時に骨格筋および肝臓における細胞外液中の乳酸濃度がどのように変化するかについて報告した発表および論文の内容について簡単に述べる。【方法】雄性Wistarラットを用いた。イソフルレンによる麻酔導入後、気切をおこない、パンクロニウムおよびイソフルレン投与下、純酸素吸入下に人工呼吸をおこなった。右の大腿動静脈にカニュレーションを行ない採血および薬物投与路とした。また、左鼠経部の筋肉および肝臓内に微小透析プローブを挿入し、生理食塩水にて10μl/minの速度で環流をおこなった。ラットは2群にわけ、一群はE.coil lipopolysaccharide Bを5mg/100g投与し、その後1.4%重炭酸ナトリウムを0.5ml/100g/hrの速度で輸液した(エンドトキシン投与群、n=9)。もう一群は1M乳酸を0.1ml/100g投与後、1M乳酸-1.4%重炭酸ナトリウム混合液を0.5ml/100g/hrの速度で輸液をおこなった。(乳酸投与群、n=6)。微小透析環流は3時間行ない10分ごとに透析液を回収した。筋肉および肝臓における細胞外液中乳酸濃度は透析液中の乳酸濃度をin vivoにてあらかじめ計測した回収率で除することによってもとめた。【結果】エンドトキシン投与群の3匹は実験中に死亡したため、残りの6匹について検討した。血液中の乳酸濃度はエンドトキシン投与後すぐに上昇し、実験中3-4mMのレベルを維持した。一方、筋肉および肝臓における細胞外液中乳酸濃度はそれぞれ対照値の0.94±0.09mMおよび1.18±0.16mMから、実験終了時にはそれぞれ、1.96±0.20mMおよび1.27±0.16mMに上昇した。しかし、これらの値は血液中の乳酸濃度に比べて常に有意に低値を示した。一方、エンドトキシン投与群は乳酸投与群に比べて血液中乳酸濃度には有意な差がみられなかったにもかかわらず、筋肉内の乳酸濃度は有意に高値を示した。【考察】エンドトキシン血症時において、筋肉および肝臓は乳酸を消費していると考えられた。しかし一方で筋肉における乳酸消費能力がエンドトキシン投与後、次第に低下する可能性が示唆された。