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潜在情報事前分布に基づくベイズ統計理論の構築と応用

ベイズ統計学における事前分布の構成法について,数理統計・計算統計学的方法の両面から研究を進めた.数理統計の面からは,ベイズ予測と推定の問題に対する事前分布の構成理論を構築した.予測の漸近理論において,Fisher計量の拡張となる計量が本質的な役割を果たすことを明らかにした.計算統計の面からは,事前分布の近似的構成法を開発した.さらに,古典統計における結果を拡張して量子統計学における対応する理論を構築した.ベイズ統計学における事前分布の構成について,潜在情報事前分布(Latent Information Prior)に基づく統一的な扱いについての研究した.予測問題における事前分布の構成法について,数理統計・計算統計の両面から研究を進めた.数理統計の側面からは,多項分布に対する潜在情報事前分布の漸近理論に基づく近似法(Komaki 2012)を拡張することにより,より広いクラスのモデルのベイズ予測に関して漸近理論に基づく研究を進めた.従来の漸近理論では説明ができなかった有限サンプルの推定において現れる現象について2つのオーダーを組み合わせて扱うことにより漸近理論に基づいた取り扱いが可能であることを明らかにした.計算統計の側面からは,最適化法と高次元数値積分法の利用による近似的に最適な事前分布の構成法と数値的な応用手法の開発を行った.例えば,正規分布モデルにおいて平均がある領域に属していることだけが既知であるような状況は応用においてよく現れる.しかし,最尤推定量を代入して得られるプラグイン予測分布は許容的ではなく,さらにそれを改良する予測分布の構成法は,モデルが正則な場合とは異なりほとんど研究されていなかった.このようなクラスの統計モデルにおいて,与えられた予測分布を改良するベイズ予測分布を構成する事前分布を数値的に求めるアルゴリズムを開発し,正規分布に基づく比較的簡単な統計モデルに適用できるプログラムを作成した.前年度に引き続き,ベイズ統計学における事前分布の構成について,潜在情報事前分布(Latent Information Prior)に基づく統一的な扱いについて研究を進めた.特に,予測問題における事前分布の構成法について,数理統計・計算統計の両面から研究を行った.数理統計の側面からは,従来知られていなかった多変量正規分布の事前分布を与えその性質を明らかにした.また,予測分布の漸近理論の幾何学において従来知られていたFisherーRao計量の拡張となる目的に依存した計量が重要な役割を果たすことを明らかにするとともに,この性質を利用して統計モデルと予測目的から決まる情報幾何学的な性質を利用してベイズ予測手法の開発を行った.さらにベイズ情報事前分布と異なる考え方により導かれる正規化最尤分布と潜在情報事前分布に基づくベイズ予測分布との関係を明らかにした.計算統計の側面からは,前年度に引き続いて,最適化法と高次元数値積分法の利用による近似的に最適な事前分布の構成法と数値的な応用手法の開発を行った.ベイズ射影に基づいて与えられた予測分布を改良する事前分布を構成するアルゴリズムと潜在情報事前分布を構成するアルゴリズムを改良しその実装を行った.昨年度に開発した正規分布に基づく比較的簡単な統計モデルに適用できるプログラムを基により現実的なベイズ予測分布を構成できるプログラムの開発を行った.さらにパラメータ空間がコンパクトで無い場合にも適用できるように改良を進めている.多変量正規分布に関する新しい事前分布の構成,条件付正規化最尤分布と潜在情報事前分布の関係について当初の想定していなかった成果が得られた.昨年度から継続して,ベイズ統計学における事前分布の構成について,潜在情報事前分布(Latent Information Prior)に基づく統一的な扱いについて研究を進めた.予測問題における事前分布の構成法について,数理統計・計算統計の両面から引き続き研究を行った.数理統計の側面からは,観測される量と予測する量が共通するパラメータをもつ事なるモデルにしたがう場合に適用できる情報量規準をベイズ予測分布の性能を評価することにより導出した.この手法は回帰モデルなどの実用的な多くのモデルを用いたデータ解析に応用可能である.また,インド統計研究所のBiswas教授との共同研究により,臨床試験におけるベイズ予測を用いた適応的計画に関する結果を得た.さらに,昨年度に構成した多変量正規分布の縮小型事前分布を応用してより実用的なモデルへの適用の研究を行なった.これらの結果に加え,予測分布の漸近理論の情報幾何学を利用して,ポアソン回帰モデルにおいて有用なベイズ予測手法の開発について見通しを得た.計算統計の側面からは,昨年度に引き続いて,ベイズ射影の方法に基づいて与えられた予測分布を改良するベイズ予測分布を数値的に構成するためのアルゴリズムと潜在情報事前分布を数値的に構成するアルゴリズムの改良を行なった.この手法を用いて,パラメータ空間に制約のあるモデルや高次元モデルを用いた性能の良いベイズ予測分布を数値的に構成する方法を開発し,従来の手法よりも性能の良い予測分布の構成を行なった.多変量正規分布に関する事前分布の構成,条件付正規化最尤分布と潜在情報事前分布の関係について昨年度までに得られた成果を順調に進展させることができた.さらに当初予想していなかったポアソン回帰モデルについて有用な結果がが得られる見通しができた.昨年度から継続して,ベイズ統計学における事前分布の構成について,潜在情報事前分布(Latent Information Prior)に基づく統一的な扱いについて研究を進めた.

数理統計の側面からは,観測される量と予測する量が共通するパラメータをもつ事なるモデルにしたがう場合の予測分布に関する情報幾何学的な理論を考察し,それに基づき,ある種のポアソン回帰モデルにおいて有用なベイズ予測手法の開発した.さらに提案したポアソン回帰モデルの予測分布が従来の手法より有限サンプルにおいても優れていることの証明を与えた.また,ポアソン回帰モデルのベイズ予測分布が多変量正規分布のモーメントを用いて記述できることを示した.計算統計の側面からは,ある種のポアソン回帰モデルにおけるベイズ予測分布を数値的に計算するためのMCMC法に基づくアルゴリズムを開発した.ベイズ予測分布は多変量正規分布の高次モーメントを用いて表現できる.多変量正規分布の高次モーメントに関しては公式が知られており,原理的にはそれを用いれば評価できるのではあるが,実用的な時間では計算できない.そのために,実用的な数値的手法が必要になる.ベイズ法では,MCMC法を用いるのが広く行われているが,単純にメトロポリスヘイスティング法を用いるのでは必要な精度が得られないため,レプリカ交換モンテカルロ法を用いた数値的な評価手法を開発し,予測分布の評価に必要な高次モーメントの計算を可能にした.ベイズ統計学における事前分布の構成法について,数理統計・計算統計学的方法の両面から研究を進めた.数理統計の面からは,ベイズ予測と推定の問題に対する事前分布の構成理論を構築した.予測の漸近理論において,Fisher計量の拡張となる計量が本質的な役割を果たすことを明らかにした.計算統計の面からは,事前分布の近似的構成法を開発した.さらに,古典統計における結果を拡張して量子統計学における対応する理論を構築した.予測問題における事前分布の構成法について,数理統計・計算統計の両面から研究を進め,数理統計の面からは漸近理論の研究において,計算統計の側面からは,予測分布の改良アルゴリズムについて成果が得られたため.前年度までに進めた数理統計・計算統計に関する研究をさらに進展させる.数理統計の側面からは,ポアソン回帰モデルなどの実用的な統計モデル,ノンパラメトリックモデルなどの無限次元モデルに対し,理論を拡張する.計算統計の側面からは,ベイズ射影と潜在情報事前分布に基づく事前分布に基づく予測の数値的構成法の研究を進める.本研究課題で研究を進めて来た方法をポアソン回帰モデルに適用することにより,多くの理論的結果を得るとともに応用が広がる見通しがある.この方針に沿って研究をすすsめ,国際会議で発表するとともに,論文をまとめる.29年度が最終年度であるため、記入しない。統計科学前年度までに進めた数理統計・計算統計に関する研究をさらに進展させる.数理統計の側面からは,観測される量と予測される量を自由に設定することにより,1期先予測の性能評価と長期予測の性能評価とを橋渡しする理論の研究を行う.これにより,目的に応じたモデル選択が可能になると期待できる.計算統計の側面からは,準乱数を用いた数値積分を用いた最適化により,パラメータやハイパーパラメータを推定したときの,最大対数尤度やそれに基づく方法の誤差評価の研究を進める.理論面で当初の想定以上の研究の進展があり,計算機環境整備のための支出が大きくなかったため.本研究課題で研究を進めて来た方法をポアソン回帰モデルに適用することにより,多くの理論的結果を得るとともに応用が広がる見通しがある.
海産物由来スフィンゴ脂質の食品機能性の解明

近年、スフィンゴ脂質の食品機能性が注目されており、経口摂取による皮膚バリア機能改善作用なども報告されている。海産物由来スフィンゴ脂質の一種であるセラミドアミノエチルホスホン酸(CAEP)は、皮膚を構成するスフィンゴ脂質とは異なった特殊な構造を有する。そこで、消化管吸収および経口摂取による皮膚バリア機能改善作用について調べた。前年度の研究において、経口摂取されたCAEPはスフィンゴイド塩基へと分解されることを確認した。そこで本年度は、ラットリンパカニューレ法を用いてCAEP分解産物であるスフィンゴイド塩基の生体内への吸収を調べた。その結果、CAEP投与後のリンパ液中でCAEP由来の遊離型スフィンゴイド塩基とそれらを構成成分とする複合スフィンゴ脂質が増加したため、投与したCAEPの一部はリンパを介して生体内へと吸収されることが明らかとなった。このとき、複合スフィンゴ脂質を構成する脂肪酸や極性基は投与したCAEPとは異なるものも含まれていたことから、CAEP由来スフィンゴイド塩基の一部は複合スフィンゴ脂質へと再合成されている可能性が示唆された。また、アトピー様皮膚炎モデルマウスを用いてCAEP経口摂取による皮膚バリア機能改善作用への影響を評価した。マグネシウム欠乏飼料によりアトピー様皮膚炎を誘発したヘアレスマウスに0.1%CAEPを含む飼料を与えたところ、CAEPを含まない対照群と比べて経皮水分蒸散量が有意に減少し、角層水分量が有意に増加した。さらにマウス背部皮膚のレプリカを作成し、三次元画像解析によるシワの測定を行ったところ、CAEP摂取群は対照群に比べてシワの数と深さが有意に減少することがわかった。これらの結果から、CAEP経口摂取による皮膚バリア機能改善促進作用が確認された。28年度が最終年度であるため、記入しない。海産物由来スフィンゴ脂質であるセラミドアミノエチルホスホン酸(CAEP)の食品機能性の解明を目指し、簡便な定量法の確立および本手法を用いた消化管における分解の評価に取り組んだ。まず、光散乱検出器を備えた高速液体クロマトグラフィーを用いた既存のスフィンゴ脂質定量法を応用し、CAEPの簡便な定量法を確立した。次に、CAEPの消化特性を明らかにするために、マウス小腸粘膜ホモジネートによるCAEPの分解を構造類似物であるスフィンゴミエリンと比較した。その結果、CAEPおよびスフィンゴミエリンの減少に伴って、各分解産物であるセラミドおよびスフィンゴイド塩基が増加することを確認した。したがって、マウス小腸粘膜ホモジネートはCAEPをスフィンゴミエリンと同様に分解できることが示された。また、スフィンゴミエリンの分解酵素であるアルカリ性スフィンゴミエリナーゼの至適反応条件(pH 9.0)では、CAEPの分解速度は、スフィンゴミエリンとほぼ同様であったが、中性条件(pH 7.2)では、スフィンゴミエリンよりも速やかに分解されることを確認した。したがって、CAEPの分解にはアルカリ性スフィンゴミエリナーゼ以外の酵素も関与している可能性が考えられた。さらに、CAEPを経口投与したマウスの小腸内容物からCAEPに由来するスフィンゴイド塩基が検出されたことより、生体においても分解されることを確認した。ラットを用いたリンパ管カニューレ法によって、CAEPを摂取したとき生体へ吸収されるか否かを現在検討中である。本年度の予定は、海産物由来スフィンゴ脂質の定量法の確立と消化管吸収機構の解明であった。そこで、海産物由来スフィンゴ脂質のCAEPについて簡便な定量法を確立し、本手法を用いて小腸におけるCAEPの分解を評価した。その結果、マウス小腸粘膜によってセラミドおよびスフィンゴイド塩基へと分解されることを見出した。経口摂取されたスフィンゴ脂質はスフィンゴイド塩基へと分解され吸収されることが報告されている。そのため、スフィンゴイド塩基へと分解されるCAEPも吸収されることが予想される。したがって、当初の目的はほぼ達成されたと考えられる。また、スフィンゴイド塩基へと分解されたCAEPの吸収については、リンパ管カニューレ法を用いて現在検討している。

マグネシウム欠乏飼料によりアトピー様皮膚炎を誘発したヘアレスマウスに0.1%CAEPを含む飼料を与えたところ、CAEPを含まない対照群と比べて経皮水分蒸散量が有意に減少し、角層水分量が有意に増加した。さらにマウス背部皮膚のレプリカを作成し、三次元画像解析によるシワの測定を行ったところ、CAEP摂取群は対照群に比べてシワの数と深さが有意に減少することがわかった。これらの結果から、CAEP経口摂取による皮膚バリア機能改善促進作用が確認された。CAEPの食品機能性の評価を目指す。スフィンゴ脂質の経口摂取による皮膚バリア機能改善作用が期待されている。そこで、ヘアレスマウスにCAEPを経口摂取させることで、皮膚バリア機能に与える影響を評価する。さらに、皮膚バリア機能に関与する遺伝子の発現量や皮膚中のセラミド量を測定することで、より詳細な作用の解明を試みる。28年度が最終年度であるため、記入しない。
企業行動に対する外部モニタリングの効果と限界に関する実証研究

本研究は、バブル経済後の時期における日本企業の企業再生、M&A、アクティビズム(株主行動主義)による株主行動など、市場型ガバナンス上の重要なイベントが、それぞれ企業価値の向上に結びついているかを、最新のデータに基づく実証分析により検証している。分析の結果、M&Aやアクティビズムを通して、株式市場が日本企業の経営者に対する規律付けにおいて大きな役割を果たしており、株主価値の向上にも貢献していることが判明した。これまで研究計画に基づき、「メインバンクや企業グループによる監視」と「敵対的買収の可能性」という2種類の経営者の規律付けメカニズムが日本で有効に機能しているのか、もし機能していないとすればその要因は何かを明らかにすることを目的に研究を進めている。前者の「メインバンクや企業グループによる監視」については、特に企業再生(法的整理や私的整理)において、メインバンクや企業グループが低コストの企業再生を実現するために貢献しているのかに焦点を当てて分析している。その結果、財務破綻企業への支援を行うメインバンクや企業グループに対し、第三者のスポンサーや銀行監督当局などによる外部監視が機能しているケースの方が、企業再生は市場から高い評価を受けることを示した。この結果については、英文論文"Corporate Restructuring in Japan : Who Monitors the Monitor?"にまとめ、平成18年6月に日本ファイナンス学会全国大会、平成18年12月に一橋大学経済研究所ワークショップなどで報告し、現在、複数の海外学会の発表に投稿中である。後者の「敵対的買収の可能性」に関しては、敵対的買収の経済性のサーベイとケーススタディを行い、成果を著書『M&Aと株価』の1章から3章に掲載した。さらに、敵対的買収の代替メカニズムとして位置づけられるアクティビストファンドの規律付け効果に関して分析を進めた。その結果、アクティビストファンドは資本効率の悪い、市場評価の低い企業を投資ターゲットとして、その投資先企業の市場評価を高めていることを示した。この結果については、論文「アクティビストファンドの功罪」にまとめ、平成19年3月に一橋大学経済研究所研究会で報告し、平成19年6月開催予定の日本ファイナンス学会で報告を行なうことが決定している。さらに、上記2つの研究を先に進めるものとして、企業再生における経営者交代の役割、TOB(株式公開買い付け)の経済性などの分析に着手している。本研究の目的は、企業再生とM&Aを題材に、日本のコーポレートガバナンス(特に出資者に適正なリターンを確保する監視メカニズム)の構造とその効率性を実証分析により明らかにすることである。従来の日本のガバナンスの担い手であったメインバンクやグループ企業(系列)と、新たな担い手として期待されている株式市場に焦点を合わせる。平成19年度の研究の結果、銀行やメインバンクが主導する財務破綻企業の企業再建策が、市場からは問題の先送りとして見られ、低い評価しか受けないこと、銀行に対する監督当局の監視程度が重要性を持つことを示した(論文名"Corporate restructuring in Japan:Who monitors the monitor?")。本論文は、アジアファイナンス学会での報告を経て、既にJournal of Banking and Financeの内容審査を通過している。また、株式市場については、株主間(特に大株主と一般株主)の利益相反に起因する問題点を買収を例に検証を進めている。第1に、アクティビストファンドが、資本効率の低い株価の割安な企業を投資対象とし、その投資が一般株主価値を増大していることを明らかにした(論文名「アクティビストファンドの功罪」.、『経済研究』掲載)。ただし、この効果がファンドによる規律付け効果なのかは曖昧であり(論文名「アクティビストファンドの効果:日米比較」『証券アナリストジャーナル』掲載)、平成20年度の研究テーマとしている。また、非公開化TOBを分析し、TOBプレミアムの決定要因、TOBプレミアムと株主のテンダー行動の関係を明らかにし、MBOなどで買い手が一般株主利益を収奪している可能性を示した(論文名「日本のTOBは強圧的か?」、『M&A時代のファンドと株主価値』掲載)。本研究の目的は、日本のコーポレートガバナンス(特に出資者に適正なリターンを確保する監視メカニズム)の構造とその効率性を実証研究により明らかにすることにある。従来の日本のガバナンスの担い手であったメインバンクやグループ企業(ケイレツ)と、新たなガバナンスの担い手として期待されている株式市場に焦点を当てている。まず、メインバンクやグループ企業による監視メカニズムの問題点を明らかにした論文“Corporate Restructuring in Japan:Who Monitors The Monitor"をJournal of Banking and Finance誌に掲載した。非効率な経営を行っている企業の淘汰メカニズムとしては、M&A市場の役割が重要になるが、そのM&Aが株式市場による一時的なミスプライシングに強い影響を受けているとすれば、新たな非効率を引き起こす懸念がある。論文「M&Aにおける支払手段とプレミアム」では、株式市場のミスプライシングが、日本企業のM&Aの意思決定に影響を及ぼしてはおらず、むしろ効率的な企業が、非効率な企業を吸収し、株主価値を創出していることを示した。企業経営者に対する株式市場を通した監視は、M&Aに比較して、低コストの株主行動(アクティビズム)の果たす役割も期待される。論文「アクティビズムは株主価値を増大するか?

日本における株主提案の検証」では、アクティビストによる株主提案や、会社提案への反対活動は、株主全体の利益に一致しているが、そのことに対する個人株主の理解不足または無関心が、アクティビズムが成果を上げる上での障害となっていることを示した。
虚血性心疾患患者のセルフマネジメントを支援するICTプログラムのアップグレード

本研究では、虚血性心疾患患者を対象とした自己管理支援プログラムとしてウェブアプリケーションを作成した。ウェブアプリケーションは、「からだダイアリー」と命名した。「からだダイアリー」は大きく4つのコンテンツによって構成されている。セルフモニタリング(自己観察)の結果を記録する「日々の記録」、記録内容の経過を把握するための「グラフ表示」、教育コンテンツである「自分の病気について知る」「病気とのつきあい方」である。今後、研究協力病院で本アプリケーションによる介入を行い、効果を検証する。平成20年から平成23年にかけて開発した自己管理プログラムを用いて、モニタリングの継続と行動習慣の評価を行い、持続可能で有効なセルフモニタリング項目を精選することを計画していたが、前開発支援者による継続した支援を受けることが困難となったことにより、既存プログラムを動作することができなくなった。また、既存アプリケーションとの同期をすることにより、市販のデバイスを用いて、より簡便にセルフモニタリングを行う設計を目指したが、既存デバイスを用いることで費用が高額となることから、新たにアプリケーションソフトウェアを開発することとした。仕様書を作成し、現在はソフトウェア作成者を募集中である。これまでに、前身の自己管理プログラムの内容と構成を理解し、今回のより高いユーザビリティと実用性を備えたアプリケーションソフトウェアの開発を行えるよう、デモ機を用いてのプレゼンテーションを行ってきた。アプリケーションソフトウェアの基本機能は前身の自己管理プログラムの内容を生かしながら、利用者の学習段階や行動変容の過程に基づいた自己管理に向けた患者教育内容の配列を整理し、ユーザビリティの高いセルフモニタリング実施支援となるようモニタリング項目を精選した。個々の食塩感受性にも着目し、早朝尿による塩分摂取量の推定値と血圧の変動を継続的にモニタリングする設計とした。さらに、アプリケーションソフトウェア開発後のパイロットスタディに向け、研究協力機関として複数を候補に説明を行っているところである。研究者は、平成20年から平成24年にかけてInformation and Communication Technology(ICT)を用いた継続的な患者教育プログラムの開発と検証に携わった。少数例への介入の結果、利用者へのヒアリング調査では一定の評価を得ることができたが、モニタリング項目の精選の必要性やシステムの操作性、アウトカムの評価に課題が残った。本研究では、これまでの研究成果と課題を踏まえ、虚血性心疾患患者を対象とした自己管理支援プログラムを精錬し、検証することが目的である。本プログラムでのモニタリング項目は、血圧、体重、歩数、塩分摂取量、安静時脈拍、運動時脈拍、運動時間とした。評価するアウトカムには患者のセルフケア行動を設定した。平成27年4月にアプリケーション企画書を作成し、外部の第三者と4月・5月に打ち合わせを重ね、専門家の意見として聴取した。その後、アプリケーション作成業者との契約に向け、6月から11月にかけて、専門業者の意見を聞きながらアプリケーション遷移図の作成と仕様書の修正を繰り返し行った。利用者自身がデータモニタリングできることと同時に、外来受診時などに医療者と画面を共有することを想定した仕様とした。予算の都合上、グラフ表示が行えない可能性があり、時系列データを表示する表に関しても工夫を加えた。今後、作成業者決定後、アプリケーションの作成を進め、虚血性心疾患患者を対象に病院の協力を得て、介入を行う予定である。仕様書の作成、アプリケーション作成業者決定までに時間を要しているため。研究者は、平成20年から平成24年にかけてInformation and Communication Technologyを用いた継続的な患者教育プログラムの開発と検証に関わった。利用者の自己管理を支援する点が独自であり、少数例への介入の結果、利用者へのヒアリング調査では一定の評価を得ることができたが、モニタリング項目の精選の必要性やシステムの操作性、アウトカムの評価に課題が残った。本研究では、これまでの研究成果と課題を踏まえ、虚血性心疾患患者を対象とした自己管理支援プログラムを洗練し、検証することが目的であった。平成26年度から患者教育内容の検討を重ね、平成27年度にはモニタリング項目を決定した。平成28年12月に決定したアプリケーションソフトウェア開発委託業者により、平成29年3月に虚血性心疾患患者セルフマネジメント支援システムが完成した。本システムはウェブアプリケーションであり、スタンドアロンアプリケーションと比較して開発費用が安価であることに加え、ウェブサイトに比して利用頻度の高い端末を使用することにより操作への抵抗性の低減が見込める。作成したウェブアプリケーションは「からだダイアリー」と命名した。「からだダイアリー」は大きく4つのコンテンツで構成される。セルフモニタリングの結果を入力する「日々の記録」、経過を把握できる「グラフ表示」、教育コンテンツである「自分の病気について知る」と「病気とのつきあい方」である。教育コンテンツについては、スマートフォンサイトとして研究代表者が作成し、開発委託業者が作成したコンテンツのメニューバーからリンクするよう設計した。「からだダイアリー」を用いた介入研究について、すでに所属施設倫理委員会の承認を得ているが、現在研究協力施設の倫理審査申請中である。

平成20年から平成23年にかけて開発した自己管理プログラムを用いて、モニタリングの継続と行動習慣の評価を行い、持続可能で有効なセルフモニタリング項目を精選することを計画していたが、前開発支援者による継続した支援を受けることが困難となったことにより、既存プログラムを動作することができなくなった。さらに、既存アプリケーションとの同期をすることにより、市販のデバイスを用いて、より簡便にセルフモニタリングを行う設計を目指したが、既存デバイスを用いることで費用が高額となることから、新たにアプリケーションソフトウェアを開発することとした。作成業者の決定後、可及的速やかにアプリケーションの作成に着手する。同時に、介入研究に向けた倫理審査申請、研究協力施設への依頼等を進める。臨床看護学アプリケーションソフトウェアの試作後、完成に向けて、日本循環器看護学会理事の数名にスーパーバイズを得る。その後、アプリケーションソフトウェアを完成させ、研究協力機関(2施設を予定)において、虚血性心疾患患者を対象に3か月以上の介入を実施する。仕様書の作成と修正に時間を要し、アプリケーション作成業者が未定であるため、平成27年度の予算のうち、アプリケーションの作成に係る費用が残っている。前開発支援者による継続した支援を受けることが困難となったことにより、既存プログラムを動作することができなくなったこと、既存アプリケーションとの同期をすることにより、市販のデバイスを用いてより簡便にセルフモニタリングを行う設計を目指したが、既存デバイスを用いることで費用が高額となることから、新たにアプリケーションソフトウェアを開発することとし、その仕様の検討に時間を要した。仕様書が完成したため、アプリケーション作成業者の決定後、速やかにアプリケーション作成に着手する。平成26年度申請分の予算は、システムの維持と改善に係る経費であったため、平成27年度のアプリケーションソフトウェア作成、維持に係る費用として使用する。
超高圧位相差電子顕微鏡による金属・イオン伝導体界面の研究

熱電子銃(LaB6)を装着する超高圧走査環境電子顕微鏡により、固体酸化物型燃料電池の電極/電解質界面における各種イオンの振舞いを実時間その場観察する技術を確立するため、特殊位相板ホルダーと酸素雰囲気中で試料に電圧印加可能な特殊加熱ホルダーを開発した。そして、この試料ホルダーを用い電子顕微鏡像と電子エネルギー損失分光法によりPt/YSZ、Pt/GDC界面における酸素イオンの挙動を観察した。また、A-B効果位相板を用いた微分位相法により、帯電ラテックス球の内外部やGaAs化合物半導体のPN接合界面における電界分布の観察に成功した。また、非染色生体試料の超高圧電子顕微鏡高分解観察も可能とした。通常の透過電子顕微鏡では、量子力学の教える通り、透過電子波の強度(振幅)のみが観察でき、その位相の情報は失われてしまう。そのため、生体試料や電磁界等、電子の位相のみを変調し、振幅にほとんど影響を与えない物体(位相物体と呼ばれる)は、一般に、焦点を大きく外すことによって位相の情報を振幅に変換して観察されている。従って、得られる像の分解能や画質は装置の持つ本来の能力に対し十分なものとは言えなかった。本研究では、厚い試料の観察に有効ながら、生体材料や高分子材料、あるいは電磁界等の位相物体ではよりコントラストがつきにくい加速電圧1000kVの超高圧電子顕微鏡を用いた位相微分干渉顕微鏡法を開発する。そのため、本年度は、磁性細線周囲に生じるベクトルポテンシャルを用いた位相板を新しくガス環境その場観察超高圧電子顕微鏡に導入するための専用位相板ホルダーを作製した。また、位相板に用いる均一な磁性極細線を作製した。細線は、Wollaston法で作製された直径約0.65マイクロメータの白金線を用いる予定であったが、実際には直径1マイクロメータのものしか入手できず、予定より少し太いものとなった。この白金線に強磁性金属として、パーマロイとNdFeB、および、SmCoをマグネトロンスパッタ法で蒸着し比較した結果、一度消磁したSmCoを蒸着し、作製後再度着磁したものが最も適していることがわかった。予備実験として、作製した細線位相板をを200kV電子顕微鏡に装着して、カーボン薄膜、大腸菌、臍帯上皮細胞等を試料にして位相微分像を得ることが出来た。また、燃料電池その場観察用試料ホルダーの設計指針とその問題点を検討した。通常の透過電子顕微鏡では、透過電子波の強度のみが観察でき、その位相の情報は失われてしまう。そのため、生体試料や、電磁界等電子の位相のみを変調し、振幅にほとんど影響を与えない物質(位相物体)は、一般に、電子顕微鏡の焦点を大きく外すことによって位相の情報を振幅変化に変換して観察されている。しかしそれでは、十分に高い分解能を持つ像を得ることは困難である。本研究では、ベクトルポテンシャルが磁性細線周囲に生じる現象(A-B効果)を用いた電子顕微鏡用位相板を新しく開発する。そして、名古屋大学反応科学超高圧電子顕微鏡を用いた位相差電子顕微鏡法として、試料に電圧を印加しながらガス中高温下で試料中の電界変化を観察可能とするその場電子線位相微分顕微鏡法を開発する。そしてこの技術により、非染色生体試料の観察や、固体酸化物型燃料電池(SOFC)中の電界変化のその場観察を試みる。本年度は、これまでに開発した超高圧電子顕微鏡用位相板ホルダーを名古屋大学1000kV超高圧電子顕微鏡に組み込み、高い保持力を有する磁性細線を用いたA-B効果位相板によりマウスの網膜の光受容細胞を無線色の状態で観察することに成功した。そして結果を200kV冷陰極電界放出透過電子顕微鏡での観察と比較検討した。また、電圧印加・加熱試料ホルダーを超高圧電子顕微鏡用に新規開発し,SOFCの典型例として白金電極/ガドリニウム添加セリア(GDC)電解質界面の酸素雰囲気中加熱下における各元素の電子状態を電子エネルギー損失分光法(EELS)で観察した。さらに、この新規開発超高圧電子顕微鏡用試料ホルダへ、集束イオンビーム加工装置から、薄片化した試料をヒータと電極に取り付けたまま移送するトランスファーシステム開発のための検討とその設計を行った。これまでに、超高圧電子顕微鏡用位相板ホルダー、電圧印加・加熱試料ホルダーを新規開発し、実装することができた。また、非染色生体試料を用いて超高圧電子顕微鏡での微分顕微鏡法の有効性も確認することができた。通常の透過電子顕微鏡では、透過電子波の強度(振幅)のみが観察でき、その位相情報は失われてしまう。そのため、生体試料や電磁界等電子の位相のみを変調し、振幅にほとんど影響を与えない物体(位相物体)は、一般に、焦点を大きく外すことによって位相の情報を振幅情報に変換して観察されている。従って、得られる像の分解能、画質は装置の能力に対し十分なものとは言えない。本研究では、磁性細線周囲に生じるベクトルポテンシャルを用いた新奇位相板を開発し、名古屋大学のガス環境その場観察超高圧電子顕微鏡に導入して、超高圧電子線位相微分顕微鏡法を開発する。そして本技術により、固体酸化物型燃料電池(SOFC)の電極/電解質界面における伝導イオンの挙動をその場観察し、高効率電極材料の開発に資する。同時に、従来、正焦点での高分解能観察が容易ではなかった生体材料や高分子材料への応用も探る。

平成27年度は、1000kV超高圧走査電子顕微鏡内で、酸素環境下、試料温度800°Cで電極間に数Vの電圧を印加することによる電解質/電極界面での構造や電子状態の変化を観察すること、また、前年度までに導入した新奇位相板を用いるに最適な電子光学条件を求め、非染色生体試料、および電磁界観察の実用化を目指した。その結果、1000keVの電子線で帯電したプラスチック球周辺の電界を直接観察し、電磁気学的シミュレーションと良く一致する結果を得た。また、マウス光受光細胞の非染色切片を観察して、1000kV電子顕微鏡により内部のミトコンドリアの高コントラスト像や、細胞脂質二重膜の観察に成功した。さらに、SOFCの電極/電解質界面のその場観察では、高温・外部電圧印加時に電極材料の白金が加工時の損傷予防のため付加するタングステン層と反応して電池のセル構造が破壊されてしてしまい、今後モデルセル構造のさらなる検討が必要であることが判明した。これまでに、超高圧電子顕微鏡用いた電子線位相微分法、および、電圧印加・加熱試料ホルダーを新規開発し実装した。このシステムにより、固体酸化物型燃料電池の電極/電解質界面の酸素中高温電圧印加その場観察が可能となった。非染色生体試料の高コントラスト観察、電界観察等も当初の予定通りその可能性を実証できた。通常の透過電子顕微鏡では、量子力学の教えるとおり透過電子波の強度(振幅)のみが観察でき、その位相の情報は失われてしまう。そのため、生体試料や電磁界等、電子の位相のみを変調し振幅にほとんど影響を与えない物体(位相物体と呼ぶ)は、一般に、焦点を大きく外すことにより位相の情報を振幅に変換して観察されている。従って、得られる像の分解能、画質は装置の能力に対し十分なものとは言えなかった。位相物体はまた、電子線ホログラフィーでも観察されているが、そのためには電子顕微鏡に電界放出電子銃と電子線バイプリズムの装着が求められる。本研究では、新しく磁性細線周囲に生じるベクトルポテンシャルを用いた位相板を開発し、1000kV環境電子顕微鏡に導入して超高圧電子線位相微分顕微鏡法を開発する。そしてこの技術により、固体酸化物型燃料電池(SOFC)の電極/電解質界面における伝導イオンの挙動をその場実時間観察し、高効率電極材の開発に資する事を目的に、本年度は、安定化ジルコニア(YSZ)を電解質とし白金電極を持つセルの検鏡用試料作製技術を確立して、ガス中で加熱した試料に電圧を印加した際の電極/電解質界面近傍構成元素の変化を電子エネルギー損失分光法(EELS)によりその場観察した。それにより、1Paの酸素ガス中で400500度に加熱しながら試料に印加した0.51Vの電圧の正負により界面近傍における固体電解質中の酸素空孔が増減することを観察した。また、界面における電界分布観察の予備実験として、1000kV電子線位相微分顕微鏡法による帯電したラテックス球内・外部の電界とGaAs化合物半導体のPN接合界面における電界の検出に初めて成功した。熱電子銃(LaB6)を装着する超高圧走査環境電子顕微鏡により、固体酸化物型燃料電池の電極/電解質界面における各種イオンの振舞いを実時間その場観察する技術を確立するため、特殊位相板ホルダーと酸素雰囲気中で試料に電圧印加可能な特殊加熱ホルダーを開発した。そして、この試料ホルダーを用い電子顕微鏡像と電子エネルギー損失分光法によりPt/YSZ、Pt/GDC界面における酸素イオンの挙動を観察した。
プラズモン空隙光導波路を利用した高効率近接場光プローブのシミュレーションと実証

申請者らが提案したプラズモンギャップ(PG)プローブは,迷光が少なく低ノイズである開口プローブの長所と,高解像力を持つ散乱(Tip)プローブの長所を併せ持っている.平成20-21年度は主としてプローブ形状の最適設計するため,プラズモンギャップ導波路(SPGW)の伝搬定数の計算を行った.解析手法としてMethod of Lines(MoL)を利用して,計算機コードを開発した.開発したコードを利用してSPGWの様々な形状の複素伝搬定数を求め,表面プラズモン伝搬における減衰定数を詳しく求めた.その結果,軸をずらしたスラブ-スラブ構造では,減衰定数を増加することなくナノサイズ光強度分布をさらに小さく集光できることを見出した.また,プラズモンギャップ導波路を利用したプローブ先端における近接場光の性質,とくに電界ベクトルの性質を詳しく分析し,近接場光分布はプローブ先端のナノ構造に大きく依存することを見出した.この結果はプラズモンギャップ(PG)プローブの設計は慎重に実行する必要があることを示している.平成22年度はこのプローブを解析するためのシミュレーションコードを拡張改良した.現在,ほとんどのプラズモン・ナノフォトニクス研究室では,市販FDTD法コードをシミュレーションで利用している.これに対し申請者らは,体積積分方程式+Iteration法+FFTを使った高速解法(以下VIE-FFT法)に基づくシミュレーションコードを自作開発してきた.これまでの申請者らの結果と他研究室の論文との比較により,プラズモン・ナノフォトニクスの3次元大規模シミュレーションでは,VIE-FFT法はコード作成は面倒だがFDTD法より有用かつ精密な解を与えることが分かってきた.ドイツ・ミュンスターグループとの共同研究で行った三角錐プローブの大規模シミュレーションでVIE-FFT法はFDTD法に比べ高精度のナノ光分布を求めることができた.これはVIE-FFT法では,FDTD法で不可避な完全吸収層(PML)と数値安定条件,を考慮する必要がないことが大きな要因と考えられる.そこで,さらなる大規シミュレーションに適用可能なように,ソースコードの改良開発を行った.特に単精度整数しか利用出来なかったBLASの整数倍精度化,OpenMPを利用した大規模並列化を行った.申請者らが提案したプラズモンギャップ(PG)プローブは,迷光が少なく低ノイズである開口プローブの長所と,高解像力を持つ散乱(Tip)プローブの長所を併せ持っている.平成20-21年度は主としてプローブ形状の最適設計するため,プラズモンギャップ導波路(SPGW)の伝搬定数の計算を行った.解析手法としてMethod of Lines(MoL)を利用して,計算機コードを開発した.開発したコードを利用してSPGWの様々な形状の複素伝搬定数を求め,表面プラズモン伝搬における減衰定数を詳しく求めた.その結果,軸をずらしたスラブ-スラブ構造では,減衰定数を増加することなくナノサイズ光強度分布をさらに小さく集光できることを見出した.また,プラズモンギャップ導波路を利用したプローブ先端における近接場光の性質,とくに電界ベクトルの性質を詳しく分析し,近接場光分布はプローブ先端のナノ構造に大きく依存することを見出した.この結果はプラズモンギャップ(PG)プローブの設計は慎重に実行する必要があることを示している.平成22年度はこのプローブを解析するためのシミュレーションコードを拡張改良した.現在,ほとんどのプラズモン・ナノフォトニクス研究室では,市販FDTD法コードをシミュレーションで利用している.これに対し申請者らは,体積積分方程式+Iteration法+FFTを使った高速解法(以下VIE-FFT法)に基づくシミュレーションコードを自作開発してきた.これまでの申請者らの結果と他研究室の論文との比較により,プラズモン・ナノフォトニクスの3次元大規模シミュレーションでは,VIE-FFT法はコード作成は面倒だがFDTD法より有用かつ精密な解を与えることが分かってきた.ドイツ・ミュンスターグループとの共同研究で行った三角錐プローブの大規模シミュレーションでVIE-FFT法はFDTD法に比べ高精度のナノ光分布を求めることができた.これはVIE-FFT法では,FDTD法で不可避な完全吸収層(PML)と数値安定条件,を考慮する必要がないことが大きな要因と考えられる.そこで,さらなる大規シミュレーションに適用可能なように,ソースコードの改良開発を行った.特に単精度整数しか利用出来なかったBLASの整数倍精度化,OpenMPを利用した大規模並列化を行った.プラズモンギャップ(PG)プローブは,迷光が少なく低ノイズである開ロプローブの長所と,高解像力を持つ散乱(Tip)プローブの長所を併せ持っている.昨年までのシミュレーションで得られた解像力値は約9nm、スループットは1/100(約5%)程度であった。この値は,シミュレーションで使うメッシュサイズで決まった(これ以上細かい構造のモデルは計算機の中に作れない)。さらなる可能性を調べることは申請者の計算機システム(最大12GB)のメモリー不足で出来なかった.平成20年度はPGプローブの解像力・スループットの限界をシミュレーションで詳しく調べた.PGプローブを使ったNSOMで,妥当なスループットとnm以下の解像力が実現可能であるかをシミュレーションで調べた。平成20年度は最大62メガバイトのメモリサイズを持つ専用ワークステーションを購入し、シミュレーションにおいてメッシュサイズを現在の2/3まで細分化することに成功した。申請者らが提案したプラズモンギャップ(PG)プローブは,迷光が少なく低ノイズである開口プローブの長所と,高解像力を持つ散乱(Tip)プローブの長所を併せ持っている.

平成21年度は主としてプローブ形状の最適設計するため,プラズモンギャップ導波路(SPGW)の伝搬定数の計算を行った。解析手法としてMethod of Lines(MoL)を利用し、計算機コードを開発した。開発したコードを利用してSPGWの様々な形状の複素伝搬定数を求め、表面プラズモン伝搬における減衰定数を詳しく求めた。その結果、軸をずらしたスラブースラブ構造では、減衰定数を増加することなくナノサイズ光強度分布をさらに小さく集光できることを見出した。また、プラズモンギャップ導波路を利用したプローブ先端における近接場光の性質、とくに電界ベクトルの性質を詳しく分析し、近接場光分布はプローブ先端のナノサイズ構造に大きく依存することを見出した。この結果はプラズモンギャップ(PG)プローブの設計は慎重に実効する必要があることを示している。申請者らが提案したプラズモンギャップ(PG)プローブは,迷光が少なく低ノイズである開口プローブの長所と,高解像力を持つ散乱(Tip)プローブの長所を併せ持っている.本年度はこのプローブを解析するためのシミュレーションコードを改良した.現在,ほとんどのプラズモン・ナノフォトニクス研究室では,FDTD法の市販コードをシミュレーションで利用している.これに対し申請者らは,体積積分方程式+Iteration法+FFTを使った高速解法(以下VIE-FFT法)に基づくシミュレーションコードを開発してきた.これまでの申請者らの結果と他研究室の論文との比較により,プラズモン・ナノフォトニクスの3次元大規模シミュレーションでは,VIE-FFT法はコード作成は面倒だがFDTD法より有用かつ精密な解を与えることが分かってきた.ドイツ・ミュンスターグループとの共同研究で行った三角錐プローブの大規模シミュレーションでVIE-FFT法はFDTD法に比べ高精度のナノ光分布を求めることができた.これはVIE-FFT法では,FDTD法で不可避な完全吸収層(PMDと数値安定条件,を考慮する必要がないことが大きな要因と考えられる.本年度は,さらなる大規シミュレーションに適用可能なように,ソースコードの改良開発を行った.特に単精度整数しか利用出来なかったBLASの整数倍精度化,OpenMPを利用した大規模並列化を行った.
パルプ漂白に由来する有機塩素化合物の性状と環境中での分解挙動

塩素投与量を種々に変えて行った塩素漂白によって得られた塩素段排液、アルカリ抽出段排液、塩素化パルプについて、全有機炭素、全有機塩素、過マンガン酸カリ消費量の測定、含水ジオキサンにより抽出した塩素化リグニンの解析などを行った結果、次の結果を得た。1)針葉樹材では塩素段よりもアルカリ抽出段での有機炭素、有機塩素の排出が多いが、広葉樹材では塩素段でのこれらの排出が格段に多い。酸素前漂白はこの傾向をさらに顕著にする。2)前処理として酸素脱リグニンを行うと、二重結合、カルボニルと共役した位置の有機塩素、いわゆる不安定性有機塩素の比率が増大する。これは種々の毒性を高める方向に作用すると考えられる。パルプ排水中の有機塩素量の測定に広く用いられるAOX法が正しい値を与えるか否かを、種々の条件で得たパルプ排液を用いて厳密に検討した結果次の結論を得た。1)アルカリ抽出段排液のAOX値は正しい有機塩素量を示すが、塩素段排液のAOX値は、正しい値の約2分の1にしかならない。2)これは、塩素段排液の有機塩素の多くが極めて不安定であり測定中に無機塩素として脱離することによる。白色腐朽菌Phanerochaetechrysosporiumを用いて漂白排水中に含まれる低分子有機塩素化合物の代表的なものであるジクロログアイアコールを処理し次の結果を得た。1)フェノールオキシダーゼ活性などの菌体外の二次代謝活性の発現後はジクロログアイアコールの酸化分解あるいは酸化重合は極めて迅速に進行するが、それ以外の時期はフェノール性水酸基のメチル化が主反応である。2)メチル化されたジクロログアイアコールはリグニンペルオキシダーゼによって酸化されず、菌自体によっても分解されない。3)リグニンペルオキシダーゼはフェノール性水酸基がメチル化されたある種の芳香核も酸化し得るが、フェノール類が共存する時は、フェノールオキシダーゼとしての作用しか示さない。毒性有機塩素化合物の環境に対する排出源のうちでパルプ工場は主要なものの一つである。本研究では、化学パルプ製造工程の排液に含まれる有機塩素化合物が環境に与える影響を評価する上で基礎となる知見を得ることを目的としている。塩素チャージ量を種々に変えて、広葉樹クラフトパルプ、広葉樹酸素前漂白クラフトパルプ、針葉樹クラフトパルプを塩素漂白、アルカリ抽出の逐次処理を行い、塩素段排液およびアルカリ抽出排液を得た。またアルカリ抽出を行っていない塩素処理剤みパルプから含水ジオキサン抽出によって、残留塩素化リグニンを得た。これらの試料について、各種の化学分析を行い、広葉樹由来の塩素化物が、針葉樹由来のものとは構造的にも生成挙動的にも異なっており、塩素段で溶出する割合が高いこと、また低分子物に富むことなどの理由から、広葉樹が環境に直接与える影響が針葉樹に比ベ大きくなることを明らかにした。なぜならば、塩素処理で生成した有機塩素化合物の毒性はアルカリ履歴をへることによって低下するが、塩素段で溶出したものはアルカリ履歴を経ずに環境に放出されるからである。一方、塩素漂白で生成する有機塩素化合物が環境中でどの挙動するかをモニターする目的で、排液中の塩素化フェノール等の低分子物をリグニン分解菌Phenerochaete chrysosporiumで処理した。その結果、メチル化物が高収率で生成することが明らかになった。これは、生体蓄積性が高まる方向で、すなわち毒性の高まる方向で、自然界での分解が進み得ることを示す。

また塩素化フェノールは、本菌の分泌する代表的菌体外酵素であるリグニンペルオキシダーゼによって容易に酸化されるが、その際、反応液中に存在するベラトリルアルコールの酸化を独特に形態で阻害する。その阻害の形態について解析した。パルプ漂白排水中の有機塩素化合物の生成機構と性状に関して次の結果を得た。1)広葉樹材では、針葉樹材とは異なり、アルカリ抽出段よりも塩素段での有機塩素の排出が格段に多い。このことはアルカリ処理という一種の脱毒過程を経ずに環境に放出される塩素化リグニンの割合が高いことを意味する。2)前処理として酸素脱リグニンを行うと、二重結合、カルボニルと共役した位置の有機塩素の比率が増大するので、突然変異原性が高くなることが懸念される。有機塩素化合物の代表的測定法であるAOX法が正しい有機塩素量を与えるか否かを検討した結果次の結論を得た。1)アルカリ抽出段排液のAOX値は正しい有機塩素量を示すが、塩素段排液のAOX値は、正しい値の約2分の1にしかならない。2)これは、塩素段排液の有機塩素の多くが極めて不安定であり測定中に無機塩素として脱離することによる。塩素化リグニンの環境中での挙動を知るモデルとして、白色腐朽菌Phanerochaetechrysosporiumを用いて漂白排水中に含まれる低分子有機塩素化合物の代表的なものであるジクロログアイアコールを処理し次の結果を得た。1)フェノールオキシダーゼ活性などの菌体外の二次代謝活性の発現後はジクロログアイアコールの酸化分解あるいは酸化重合は極めて迅速に進行するが、それ以外の時期はフェノール性水酸基のメチル化が主反応である。2)メチルかされたジクロログアイアコールはリグニンペルオキシダーゼによって酸化されなず、菌自体によっても分解されない。3)したがって、塩素化リグニンは環境中で分解ではなく蓄積される方向に向かう可能性がある。
西太平洋域気候変動機構に関する準備的国際協同研究

(1)西太平洋域大気・海洋相互作用についての研究成果のレビュ-と研究計画立案1989年10月23日ー24日、東京において上記の目的のワ-クショップを開催した。国外からの参加者は、アメリカ、フランス、オ-ストラリア、韓国から合わせて8名、国内は約30名であった。新しい研究成果の中の主だったものは;(i)係留ブイ観測の展開によって、赤道域太平洋における海洋混合層の温度変動の状況が明らかになり、周期数10日のケルビン波、孤立したケルビンサ-ジ、赤道潜流の不安定によると思われる波動などの変動現象が発見された。(ii)降水による海洋混合層中の塩分躍層の形成とそれが混合を阻止する役割を持つらしいことがわかった。(iii)大気中のス-パ-クラスタ-の微細構造が明らかにされ、ス-パ-クラスタ-と西風バ-ストとの結びつきが明らかになった。同時に、ス-パ-クラスタ-の力学に関する理論が展開された。(iv)エルニ-ニョの発生に関して、大気・海洋結合モデルによる実験がいくつか行われ、従来アメリカの海洋物理学者の考えていた太平洋両岸でのケルビン・ロスビ-波の反復反射のメカニズムに疑義が出された。(v)実際デ-タをもとにしたエルニ-ニョの予報実験の結果が出はじめ、大気・海洋間フラックスに問題があるらしいことが明らかになった。以上の研究状況のレビュ-に立って、今後の計画を立案し、1992年93年の冬に、日本、アメリカ、フランス、オ-ストラリアの協力により、赤道域西太平洋の暖水プ-ルの形成、維持と変動を明らかにするための観測を行うこととした。(2)赤道域西太平洋の予備的観測上記本観測に向けて、係留ブイ(ATLASブイ)観測網を漸時作りあげるため、その第1ステップとして、1990年2月12日、東経147度に沿い、北緯5度、2度、赤道の3点に、アメリカ、日本、オ-ストラリアのブイを設置した。(3)エルニ-ニョ、南方振動現象のメカニズムを明らかにするため、イギリス、オックスフォ-ド大グル-プとの間で、大気・海洋結合モデルによる数値実験結果を比較検討した。(4)気候変動国際協同研究計画のための合同科学委員会上記委員会を1990年3月5日10日東京において開催した。参加者は、カナダ、アメリカ、イギリス、フランス、ドイツ、オ-ストラリア、ソ連、中国、インド、ブラジル、アイルランド、日本から、合計24名で、気候研究上の諸問題について検討した。
慢性血栓塞栓性肺高血圧症の血栓慢性化機序の解明と血管内超音波の有用性に関する研究

千葉大学では、これまで28例の慢性肺血栓塞栓症に対して肺血栓内膜摘除術を施行しているが、その成績として16例(57.1%)に著効が認められたものの、4例(14.3%)の死亡例も同時にみられている。死亡例並びに手術にて十分な改善の認められなかった症例の検討から、術前の肺血管抵抗により評価される重症度に加え、中枢側の肺動脈における器質化血栓付着の有無が、手術成績を左右している可能性が示唆されてきた。そこで、本研究では近年開発された血管内エコー(SSD-550,Aloka)を用い、肺動脈主幹部から区域肺動脈にかけての血管内壁の性状を観察し、同時に行った肺動脈造影(PAG)所見ならびに手術例に関しては摘出血栓内膜との比較を行い、血管内エコーの有用性について検討した。対象は肺血栓塞栓症8例(男3例、女5例;平均年齢54.8歳)で、肺動脈平均圧は12-58mmHg(30.1【.+-。】15.9mmHg;平均【.+-。】SD)、PaO2は54-87Torr(71.8【.+-。】12.9Torr)であった。操作手技上では、エコーセンサーが右室腔内を通過する際に、一過性の期外収縮を認めたが、そのほかの合併症はみられず安全に観察可能であった。また一側肺動脈の完全閉塞例を除き、全例で両側肺動脈の観察が可能であった。PAGにて内壁不整像として捉えられた部位では、エコーにて三日月状の壁在血栓として描出され、モニター上での厚さの測定が可能であった。8例中3例で肺血栓内膜摘除術を施行しているが、術前のエコー像にて2mm以上の壁在血栓の認められた部位での内膜剥離は容易であったのに対して、1mm以下では剥離が困難なことが多かった。また反復型の慢性肺血栓塞栓症では、術前に行った反復後早期の血管内エコー像では、血管内膜から遊離した血栓が明瞭に描出されていたが、手術時には同様の所見は得られず、血栓の溶解が確認された。このことから、可動性のある血栓は血栓溶解療法により溶解する可能性が示唆され、血管内エコーは診断のみならず、今後手術の適応を決定する上でも極めて有用と思われた。