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メンタルストレス試験時の血管反応性と血管健康度および24時間血圧変動性の関係

血管健康度の性差に関して,指動脈弾性特性指標,足関節脈波伝播速度(baPWV)と体格指数(BMI)および血圧値との相関関係の観点から検討した.指動脈弾性特性指標の検討では健康な若い男子群(N=31)と女子群(N=20)を対象に,指動脈弾性特性と上腕-足関節脈波伝播速度(baPWV)を測定し,性差を検討した.指動脈弾性特性はパラメータa, b, nを用いた指数関数モデル(V=a-b×exp(-nP))で評価できる.これらのパラメータは指圧迫法を用いて3つの経壁圧の範囲,すなわち,全体,経壁圧<40mmHg,経壁圧>30mmHgにおいて推定された.パラメータaが3つの経壁圧の範囲で女子群に比べ男子群が高かったことは,指動脈のサイズの差異にその原因を求めることができる.パラメータnは経壁圧全体と経壁圧>30mmHgで男子群に比べ女子群が高かった.男子群のパラメータnとbaPWVの相関係数は,経壁圧全体で-0.395,経壁圧>30mmHgで-0.406であった.圧-容積関係の指数関数モデルは指動脈スティフネスの有用なアセスメント法であることが明らかになった.若い健常者における指動脈の弾性は,男子に比べ女子の方がより大きいことがわかった.baPWVとBMIの相関係数は男子群r=0.511(p<.01),女子群r=0.036,baPWVと収縮期血圧値の相関係数は男子群r=0.698(p<.01),女子群r=0.242と男子群にのみ有意な相関が認められた.baPWVと拡張期血圧値の相関係数は男子群r=0.762(p<.01),女子群r=0.452(p<.01)と両群とも有意な相関を示した.以上より,今回の対象におけるbaPWVの値,およびbaPWVと収縮期血圧値との相関には性差があり,女子の場合は血管の柔軟性が高いことが示唆された.24時間血圧変動性に関しては姿勢による影響を検討した.血管健康度の性差に関して,指動脈弾性特性指標,足関節脈波伝播速度(baPWV)と体格指数(BMI)および血圧値との相関関係の観点から検討した.指動脈弾性特性指標の検討では健康な若い男子群(N=31)と女子群(N=20)を対象に,指動脈弾性特性と上腕-足関節脈波伝播速度(baPWV)を測定し,性差を検討した.指動脈弾性特性はパラメータa, b, nを用いた指数関数モデル(V=a-b×exp(-nP))で評価できる.これらのパラメータは指圧迫法を用いて3つの経壁圧の範囲,すなわち,全体,経壁圧<40mmHg,経壁圧>30mmHgにおいて推定された.パラメータaが3つの経壁圧の範囲で女子群に比べ男子群が高かったことは,指動脈のサイズの差異にその原因を求めることができる.パラメータnは経壁圧全体と経壁圧>30mmHgで男子群に比べ女子群が高かった.男子群のパラメータnとbaPWVの相関係数は,経壁圧全体で-0.395,経壁圧>30mmHgで-0.406であった.圧-容積関係の指数関数モデルは指動脈スティフネスの有用なアセスメント法であることが明らかになった.若い健常者における指動脈の弾性は,男子に比べ女子の方がより大きいことがわかった.baPWVとBMIの相関係数は男子群r=0.511(p<.01),女子群r=0.036,baPWVと収縮期血圧値の相関係数は男子群r=0.698(p<.01),女子群r=0.242と男子群にのみ有意な相関が認められた.baPWVと拡張期血圧値の相関係数は男子群r=0.762(p<.01),女子群r=0.452(p<.01)と両群とも有意な相関を示した.以上より,今回の対象におけるbaPWVの値,およびbaPWVと収縮期血圧値との相関には性差があり,女子の場合は血管の柔軟性が高いことが示唆された.24時間血圧変動性に関しては姿勢による影響を検討した.メンタルストレス試験における心血管反応の個人差は将来の心血管系疾患の発症への寄与もしくは予測因子と考えられている.そこで本研究ではメンタルストレス試験時の血管反応性と血管健康度の相関関係を分析し,ストレス反応性の個人差と心血管系の健康度を予測しようとするものである.血管反応性と血管健康度の評価には,申請者グループが開発してきた独自の指標群のほかに,動脈硬化の基準測度として上腕-足関節脈波速度(baPWV)も採用した.指尖部血管の圧-容積関係を指数関数〔V=a-b×exp(-nP)〕で記述するモデルを用いて,指尖容積脈波から算出されるコンプライアンス-圧関数に基づくモデルパラメータa, b, nを決定した.平成16年度は血管反応性および血管健康度における性差を中心に検討を行った.実験は心血管系に既往歴,現病歴のない女子大学生8名を被験者として安静仰臥位でbaPWVを測定した後,座位で指圧迫法による脈波と血圧を同時に測定した.カフ圧>10mmHgの経壁圧範囲の全体で指数関数モデルの3つのパラメータを決定し,すでに得られている青年男子の結果(田中,2004)と比較した.

その結果,カフ圧>10mmHgの経壁圧範囲全体でのパラメータaにおいて女子<男子(t(37)=2.149,p<.05),パラメータnで女子>男子(t(37)=2.644,p<.05)であった.パラメータbでは男女差は認められなかった.女子のbaPWVは963±95cm/sec.であり,男女差は認められなかった(t(37)=1.265,p>.05).baPWVよりもパラメータnのほうが,性差をより鋭敏に示す指標となる可能性が考えられる.今後は血管内皮機能検査を追加し,メンタルストレス試験時の反応性が異なる被験者を性差も含めて選択し血圧の24時間アンビュラトリー計測を実施する予定である.血管健康度の性差に関して,指動脈弾性特性指標,足関節脈波伝播速度(baPWV)と体格指数(BMI)および血圧値との相関関係の観点から検討した.指動脈弾性特性指標の検討では健康な若い男子群(N=31)と女子群(N=20)を対象に,指動脈弾性特性と上腕-足関節脈波伝播速度(baPWV)を測定し,性差を検討した.指動脈弾性特性はパラメータa,b,nを用いた指数関数モデル(V=a-b×exp(-nP))で評価できる.これらのパラメータは指圧迫法を用いて3つの経壁圧の範囲,すなわち,全体,経壁圧<40mmHg,経壁圧>30mmHgにおいて推定された.パラメータaが3つの経壁圧の範囲で女子群に比べ男子群が高かったことは,指動脈のサイズの差異にその原因を求めることができる.パラメータnは経壁圧全体と経壁圧>30mmHgで男子群に比べ女子群が高かった.男子群のパラメータnとbaPWVの相関係数は,経壁圧全体で-0.395,経壁圧>30mmHgで-0.406であった.圧-容積関係の指数関数モデルは指動脈スティフネスの有用なアセスメント法であることが明らかになった.若い健常者における指動脈の弾性は,男子に比べ女子の方がより大きいことがわかった.baPWVとBMIの相関係数は男子群r=0.511(p<.01),女子群r=0.036,baPWVと収縮期血圧値の相関係数は男子群r=0.698(p<.01),女子群r=0.242と男子群にのみ有意な相関が認められた.baPWVと拡張期血圧値の相関係数は男子群r=0.762(p<.01),女子群r=0.452(p<.01)と両群とも有意な相関を示した.以上より,今回の対象におけるbaPWVの値,およびbaPWVと収縮期血圧値との相関には性差があり,女子の場合は血管の柔軟性が高いことが示唆された.24時間血圧変動性に関しては姿勢による影響を検討した.
ロタキサンスイッチ駆動型フォルダマーの合成と機能

動的にランダムコイル構造とらせん構造の変換が可能なフォルダマー挙動をもつポリマーの構造制御は、分子認識や添加剤あるいは溶媒により制御されてきた。本研究では新たな制御方法として分子素子であるロタキサン分子スイッチを用いて可逆的に制御し、ポリマーの高次構造由来の物性を随意に制御しようとする目的で行った。ロタキサン分子スイッチを側鎖に有する構造明確なポリ(m-フェニレンジエチニレン)の合成法を確立し、ポリマーの側鎖においても酸・塩基応答性のロタキサン分子スイッチが良好な応答性を示すことを確かめた。さらにキラルなロタキサンを用いてらせんのキラリティー制御も達成した。本研究ではフォルダマー挙動を示す共役系ポリマーの側鎖にキラルなロタキサンを導入してフォルダマー形成を制御し、さらにロタキサンスイッチによるπ集積系を制御することを目的としている。これまでに側鎖に光学活性なビナフチル基をもつ輪成分を導入したロタキサンモノマーおよび分子不斉ロタキサンモノマーから、酸化カップリング重合によりポリ(m-フェニレンジエチニレン)を合成し、その構造をCDおよびUVスペクトルから評価した。その結果、主鎖近傍に輪成分が移動可能な3級アミン(塩基性条件)では、貧溶媒中のCDスペクトルからキラルな高次構造の形成が示唆されたが、適当な酸を滴下して3級アンモニウム塩化すると、輪成分が主鎖から遠ざかり、CDスペクトルにおけるコットン効果が著しく弱まることが観察された。また良溶媒中においても輪成分が主鎖近傍に存在する状態においては、主鎖に貧溶媒中とは異なる片巻きらせん構造が誘起され、輪成分を主鎖から遠ざけると完全に主鎖のらせんキラリティーが消失することが観察された。特に分子不斉ロタキサンは明確なスイッチ効果とらせんキラリティー誘起効果を有することが明らかとなった。これらの成果に基づき24年度はアキラルなロタキサンと分子不斉ロタキサンとを共重合して得られたコポリマーにおいても、同様にらせん構造制御について検討した結果、コポリマーであってもSergeants-Soldiers効果に基づく不斉増幅が観察された。また、こうしたフォルダマー形成の知見をもとに新たな機能性π共役系ポリマーへの分子不斉ロタキサン導入に向けた検討についても着手した。これまでに側鎖に光学活性なビナフチル基をもつ輪成分を導入したロタキサンモノマーおよび分子不斉ロタキサンモノマーから酸化カップリング重合によりポリ(m-フェニレンジエチニレン)を合成し、その構造を各種スペクトルから評価した。酸と塩基によりロタキサンの軸中のアミノ基をアミン<->アンモニウム塩に変換すると、クラウンエーテル骨格を有する輪成分との相互作用が変化して、その結果主鎖と輪成分の距離を制御できる。前述のポリマーにおいて酸・塩基処理すると、塩基性で輪成分が主鎖近傍に存在(アミン型)の場合、貧溶媒中ではポリマー主鎖がキラルな高次構造を形成することを見出した。同様に分子不斉ロタキサンを側鎖に導入したポリアセチレンでは、ビナフチルをもつ輪成分の系よりも明確なスイッチ効果とらせんキラリティー誘起効果が得られることがわかった。25年度はらせん構造の詳細について確かめるために、ユニット構造のモデル分子を合成しそのスペクトル解析を行ったところ、前述のキラルな高次構造は内孔を有するらせん構造であることを支持する結果を得た。また、さらに分子スイッチによるらせん構造制御について検討するために、酸や塩基に対して輪成分の移動がこれまでのモノマーとは反対の方向に移動するようなモノマーも設計・合成し、そのポリマーの高次構造についても評価を行った。その結果、酸性で輪成分が主鎖近傍に存在(アンモニウム塩型)する場合、主鎖の極性が高く、らせん形成の駆動力となる主鎖間のπスタックが起こりにくくなるため、内孔を有するらせん構造を形成しずらくなることがわかった。そこで側鎖にロタキサン構造を有する高分子量かつ十分ならせん持続長をもつような共役系ポリマーの合成が必須であることから、ロタキサンモノマーの重合によるポリマー化を検討した。m-置換芳香族およびその拡張構造は本質的にフォルダマー構造であり、そのポリマーもフォルダマー特性を有すると考えられている。23年度はm-フェニレンジエチニレンの酸化カップリング重合について検討を行った。モノマーにはクラウンエーテルを輪成分として有するロタキサンを用いた。

さらにロタキサンのスイッチングの動作制御部位となる、軸成分中のアミン部位についても2級および3級アンモニウム塩、3級アミン誘導体を合成して重合性について精査した。検討の結果、3級アミン型ロタキサンモノマーは良好な重合性を示し、最適条件では分子量2万以上のポリマーを与えた。また、このポリマーを酸処理すると、定量的にアミン部位にプロトン化が起こり、クラウンエーテルが軸中のアンモニウム塩部位を包接することがNMRから確認された。これに塩基を加えるとクラウンエーテルは、窒素原子との電子反発により主鎖近傍に移動し、選択的にロタキサン部位のスイッチングが行えることが確認された。この知見をふまえて光学活性なビナフチル基を含むクラウンエーテルを輪成分とするロタキサンモノマーから重合して得たポリ(m-フェニレンジエチニレン)の構造をCDおよびUVスペクトルから評価した。その結果、主鎖近傍に輪成分が移動可能な3級アミン(塩基性条件)では、貧溶媒中のCDスペクトルからキラルな高次構造の形成が示唆され、らせん制御とスイッチングが側鎖ロタキサンで制御可能なことを検証できた。分子不斉なロタキサンモノマーから酸化カップリング重合により、側鎖にロタキサン構造をもつポリ(m-フェニレンジエチニレン)を合成した。また、アキラルなロタキサンと分子不斉ロタキサンを様々な比で共重合し、コポリマーを得た。各々のポリマーの構造について溶媒および温度依存性を調べた。また、ロタキサンの分子スイッチ挙動によるらせん構造制御について検討した。コポリマーでも輪成分が主鎖近傍に局在する場合には、貧溶媒中、内孔をもつような片巻きのらせん構造が形成されることを示唆するCDスペクトルが得られ、不斉増幅が可能な系であることを明らかにした。本成果については、現在論文投稿に向けて補足データの収集と論文執筆を行っている。また、新たなπ共役系高分子の構造制御を指向して、モデルロタキサンの合成を行った。ter-チオフェン構造を末端に有するロタキサンの合成と、m-フェニレンチオフェン構造を末端に有するロタキサンを合成し、その吸収および発光スペクトルの評価を行った。輪成分に不斉官能基を有するロタキサンモノマー、および分子不斉なロタキサンモノマーから各々酸化カップリング重合により、側鎖にロタキサン構造をもつポリ(m-フェニレンジエチニレン)を合成した。また、ポリマー中におけるロタキサンの分子スイッチ挙動を検討した結果、低分子系と同様に良好な応答性を示した。また、ポリ(m-フェニレンジエチニレン)は、輪成分が主鎖の近傍に存在する場合には、貧溶媒中でフォルダマー構造(内孔をもつ巨大らせん)を形成し、輪成分を遠ざけるとフォルダマー構造からランダム鎖へと変換が起こることを確認した。分子スイッチの効果に加えて、ポリマーの極性の変化も関与している可能性があるものの、ロタキサン中の不斉官能基から空間を介して、フォルダマーの巻き方向を制御出来ることを見出すことができたため、当初の計画の初年度の目的は達成したといえる。24年度には新たなπ共役系ポリマーの高次構造制御をロタキサンスイッチで行うことを指向したモデル分子の設計・合成および各種スペクトル評価をおこなった。モデルで得られた知見をもとに、最終年度は強い発光特性を有するπ共役系高分子のフォルダマー制御を検討する。
圧迫性脊髄症増悪期における脳脊髄液バイオマーカーの同定

圧迫性脊髄症における脳脊髄液検体を解析した結果、軸索損傷を反映するpNF-H、Tauの発現上昇が起こっており、軸索への障害は顕著であったのに対して、髄鞘、アストロサイト、ニューロンの損傷を反映するMBP、S100b、NSEの発現上昇は起こっておらず、これら神経細胞そのものの細胞死は軽度にとどまることが示唆された。さらに、術前のpNF-Hが高値の症例では手術成績が良好であったことから、圧迫性脊髄症急性増悪期には可逆性の軸索障害が起こっている、ということが示唆された。本研究計画では、圧迫性脊髄症急性増悪期患者における髄液中各種蛋白の発現量を定量するため、研究材料として患者の髄液の採取が必要となる。圧迫性脊髄症患者においては通常手術の適応となるため、手術前に脊髄造影検査が必須となる。その際、髄液採取、髄液検査は必ず施行するため、その一部を研究材料として使用する。採取した髄液については、急性増悪群:直近の1ヵ月に日本整形外科学会頚髄症判定基準(JOA Score)にて2点以上の悪化を認めた例、脊髄症群:急性増悪を認めない例、対照群:腰椎疾患に対して脊髄造影検査で髄液採取を行った症例の3群に分け、入院、脊髄造影検査の際に髄液採取を行い、下の方法で比較検討、特異的蛋白の同定を行う。脊髄症群、対照群は脊髄造影検査後、通常の治療方針と同様に早期に手術を施行し、治療に関して患者に不利益とならないようにする。また、髄液採取時、及び術後1年時に神経学的評価を行い、脊髄障害の程度、及び術後の改善率についても評価する。平成25年度に関しては、急性増悪群8例、慢性悪化群6例、対照群37例の髄液を同意を得た後採取しえた。これに対して、まず軸索損傷を反映するphosphorylated neurofilament subunit NF-H (pNF-H)の定量を行った。すると、急性増悪群において、慢性悪化群、対照群に比し有意に高値を示し、pNF-Hは圧迫性頚髄症急性増悪期におけるバイオマーカーとなりうる可能性が示唆された。本研究計画では、圧迫性脊髄症急性増悪期患者における髄液中各種蛋白の発現量を定量するために、研究材料として患者の髄液の採取が必要となる。圧迫性脊髄症患者においては、通常手術の適応となるため、手術前に脊髄造影検査が必須となる。採取した髄液については、直近の1ヵ月に日本整形外科学会頚髄症判定基準(JOA Score)にて2点以上の悪化を認めた脊髄症急性増悪群、慢性脊髄症群、対照群として腰部脊柱管狭窄症に対して脊髄造影検査で髄液採取を行った症例、の3群に分け、平成26年度も入院、脊髄造影検査の際に髄液採取を行った。結果として、圧迫性脊髄症急性増悪期においてはpNF-Hの発現が優位に上昇した一方で、Tau、S100βの発現は上昇せず、圧迫性脊髄症急性増悪期には軸索障害が優位に起こっている可能性が示唆された。また、手術による臨床成績を検討した所、急性増悪群では慢性脊髄症悪化群と比べて術前のJOA score改善率は優位に高く、pNF-Hの発現量と相関を認め、pNF-Hが圧迫性脊髄症急性増悪期を示唆するバイオマーカーとなりうる可能性が示唆された。これを受けて、その他の髄鞘、アストロサイト、ニューロンといった神経細胞そのものへの細胞障害の程度をみるため、軸索損傷を反映するpNF-Hの他に、軸索の微小管を構成するTau、神経細胞質の障害を反映するNSE、アストロサイトの損傷を反映するS100β、髄鞘の障害を反映するMBPについて、得られた検体に対し、EIA、ELISA、ECLIA法を用いて脳脊髄液中の蛋白発現量を測定した。さらに、手術症例については術後1年以上の経過観察が行われたため、臨床成績との比較検討、相関の解析を行った。その結果、pNF-H、Tauは圧迫性脊髄症急性増悪期において著明な発現上昇がみられたのに対し、他の蛋白の発現量上昇はみられないという結果であった。このことから、圧迫性脊髄症急性増悪期には軸索が優位に障害を受けるが神経細胞への障害は軽度にとどまる可能性が示唆された。さらに、術前脳脊髄液中pNF-H値と手術成績には正の相関を認め、pNF-Hの高い時期の手術成績は良好であったことから、pNF-Hは圧迫性脊髄症の術後予後を予測するバイオマーカーとして有用となり得る可能性が示唆された。圧迫性脊髄症の病態について、軸索が優位に障害を受けるが神経細胞への障害は軽度にとどまるという病態の一部を解明し得た。また、手術成績、予後を予測するバイオマーカーとしてpNF-Hが有用である可能性も示唆され、当初の研究目標は概ね達成されたと考えられる。これを受けて、軸索以外の髄鞘、アストロサイト、ニューロンといった神経細胞の障害の程度をみるため、軸索損傷を反映するpNF-Hの他に、軸索微小管を構成するTau、アストロサイトの障害を反映するS100b、髄鞘の障害を反映するMBP、神経細胞質の障害を反映するNSEの発現量の解析を行った。

その結果、圧迫性脊髄症急性増悪期においてpNF-H、Tauの発現上昇が起こっているのに対し、MBP、S100bの発現上昇は起こっておらず、さらにNSEは低値を示すという結果が得られ、軸索障害は顕著に起こっている一方で、アストロサイト、ニューロンといった神経細胞そのものの細胞死は軽度にとどまることがわかった。圧迫性脊髄症における脳脊髄液検体を解析した結果、軸索損傷を反映するpNF-H、Tauの発現上昇が起こっており、軸索への障害は顕著であったのに対して、髄鞘、アストロサイト、ニューロンの損傷を反映するMBP、S100b、NSEの発現上昇は起こっておらず、これら神経細胞そのものの細胞死は軽度にとどまることが示唆された。さらに、術前のpNF-Hが高値の症例では手術成績が良好であったことから、圧迫性脊髄症急性増悪期には可逆性の軸索障害が起こっている、ということが示唆された。圧迫性脊髄症急性増悪期において著明に上昇する蛋白の存在が確認でき、また各種神経系の障害を反映する蛋白と比較検討することで、いまだ詳細な病態が不明な圧迫性脊髄症急性増悪期における病態の一部が解明されつつある。各種神経細胞についての解析結果は現在英文論文を作成中であり、症例を若干数増やした解析結果にて、European Spine Journalへの投稿を予定している。また、ごく最近得られた知見をもとに、解析蛋白の追加も検討しており、若干の費用を要する可能性がある。また、2016年の第45回日本脊椎脊髄病学会、第89回日本整形外科学会総会への発表が決定しており、発表予定である。また、2016年のEurospineにも発表を予定している。(採択結果は未)脊椎、脊髄外科プロテオミクス解析は行っていないが、圧迫性脊髄症増悪期に上昇する蛋白の存在が確認され、病態の一部が解明された。今後は、追加してオリゴデンドロサイト、ニューロンの障害マーカーについて蛋白の定量化を行っていく予定である。臨床検体の採取は同意を得て順調に進んでいる。また、軸索損傷を反映するphosphorylated neurofilament subunit NF-H (pNF-H)の定量を行った所、圧迫性頚髄症急性増悪群において、慢性悪化群、対照群に比し有意に高値を示し、脳脊髄液中pNF-Hは圧迫性頚髄症急性増悪期におけるバイオマーカーとなりうる可能性が示唆され、今後症例数を増やしてその有用性を実証できる可能性が考えられる。2015年度までの研究計画で、圧迫性脊髄症急性増悪期において発現量が上昇する蛋白、上昇しない蛋白がある程度同定され、予定より低予算で圧迫性脊髄症の病態の一部を解明するに至った。このため、さらに症例数を増やして蛋白を同定すること、また、ごく最近の発表で得られた知見をもとに新たな蛋白(MAGなど)についてのELISA解析を追加することにより、圧迫性脊髄症の病態解明においてさらに一歩を踏み込めると考え、延長を申請するに至った。試薬の購入に際し、予想より金額を抑えることができたため、予算の使用を抑えることができた。また、消耗品の使用も予定より抑えることができたため、予算の使用を抑えることができた。2016年度に最終の研究成果を英文論文として作成、投稿を予定している。その際、症例数の追加、ELISA検討項目の若干の追加を検討しているため、その症例の検体解析、各種物品など消耗品、及び英文校正に費用が必要となる予定である。また、2015年度中に2016年度開催予定の学会に演題登録を行い、採用となったため、学会参加が必要となり、費用が必要となる予定である。軸索損傷を反映するマーカーの発現量が圧迫性頚髄症急性増悪期において慢性悪化群、対照群(腰椎疾患手術群)に比し著明に増加している結果が今回得られた。このため、今後は、圧迫性頚髄症病態解明という点でも、他のマーカーについての検討を計画している。
1930年代〜戦時期日本の都市開発と都市計画

1,本年度は、昨年度から実施している事例対象地への資料収集、不動産資本に関する資料収集、戦時期の都市開発のなかで重要な意味を持つ工業開発と都市計画との関係に関する研究論文の取りまとめを行った。以下、新たに得られた知見を大きく三点に分けてまとめる2, 1930年代戦時期日本の都市開発には、地主による土地区画整理事業、土木建築資本による臨海部埋立事業、地方公共団体による土地造成事業などが存在した。これらの事業は、開発に基づく地価上昇を前提とした事業という共通の性格を有する。民間で実施された事業はもとより、日中戦争期に増加する公共団体施行土地区画整理においても、農地から宅地への転用に基づく地価上昇を前提として、減歩により生じる替貸地の売却益を事業費に充当した。戦時期における軍需工場の立地は、これらの開発に拍車をかけたのである。3,これに対して当該期の都市計画を見ると、東京市板橋区においては都市計画用途地域制に即した土地造成事業が実施されたが、都市開発の展開にあわせて都市計画が変更される事例も多数存在した。日中戦争開始後においても、農地から宅地への転用による地価上昇を目的とした開発が放任された結果、都市計画に基づく都市形成が阻害され、市場原理に基づく土地売買を媒介とした都市形成を都市計画は追認せざるを得なくなった。4,以上述べた1930年代における都市開発と都市計画の特徴は、土地の投機的売買や工場労働者向け住宅の不足を生み出す要因ともなった。1940年代に入って、国土計画構想とそれに基づく都市計画が新たな政策理念として提起され、土地商品の統制のために宅地建物等価格統制令や臨時農地等管理令が施行された。これらの政策によって投機的土地売買はある程度抑制されたが、農地から宅地への転用による地価上昇は続いた。市場原理に基づく土地商品の運動を統制する手法を用いた都市計画の実施は、戦時期の日本において定着しなかったのである。1,本年度の研究は、研究課題を明らかにする上での方法論の検討、基礎的統計資料・雑誌記事の整理、事例研究の対象である京浜地区での資料収集の3つに分けることができる。2,方法論の検討については、当該テーマに関する研究史の整理を中心に行った。1930年代戦時期の都市開発や都市計画に関する研究を経済史学に限らず、法学・行政学や都市工学、土木工学などの隣接諸科学の研究を含めて検討した。戦前の都市開発の具体的実証研究が乏しい一方で、都市計画史研究は制度論や官僚論に傾斜しており、民間レベルでの都市開発の実証研究と制度論との関連を検討することが今後の課題であることを確認した。3,基礎的統計資料・雑誌記事の整理について、フィールドとする京浜地区の諸都市(東京市、川崎市、横浜市)に関して行った。第一に、当該期の府県統計書などを用いて、都市化の実態を示す指標として、人口増加率・産業別人口の変化・工業化の展開の三点についてデータの整理を行なった。第二に、都市化を捉す民間の都市開発事業(土地区画整理事業や不動産資本による宅地造成や埋立地造成など)と都市計画についての資料収集を『都市公論』『区画整理』などの検討を中心に行った。その結果、1930年代において都市計画に基づき都市開発が進むケースは存在するものの事例としては少なく、当該期の現実の都市化は、民間の都市開発によって促されているケースが多いこと、このことが、経済統制のすすむ戦時期に継承されていくことを明らかにした。4,事例研究の対象である京浜地区での資料調査と資料収集を、対象地域における図書館、公文書館などを中心に行った。今年度は、都市計画と土地区画整理事業についての主要な資料を複写・写真撮影するに留まったが、来年度は3で得た論点に関連する資料を集中的に収集し、研究論文としてまとめに入る予定である。

これらの政策によって投機的土地売買はある程度抑制されたが、農地から宅地への転用による地価上昇は続いた。市場原理に基づく土地商品の運動を統制する手法を用いた都市計画の実施は、戦時期の日本において定着しなかったのである。
結合量子系における非線形コヒーレント電子振動を利用した電子波デバイス

結合量子構造におけるコヒーレント量子振動およびそのデバイス応用について理論的研究を行った。96年度の本研究では(1)二重結合量子構造のコヒーレント量子振動とレーザ光の相互作用を解析し、レーザ光により量子振動を制御できること、(2)多重結合量子構造において個々の量子構造のクーロン帯電エネルギーが電子の局在現象を導くことを明らかにした。具体的には結合量子構造のコヒーレント量子振動をレーザ光によって制御することを解析的に検討し、下記の結果を得た。レーザ光の周波数と強度を変えることにより結合係数を制御でき、これらのある特定の値で結合係数をほぼ完全にゼロにすることが可能であり、この条件で電子を一方の量子構造に局在させることができる。この局在条件を最終的に満たすパルス光を用いれば、始めに非局在の電子を一方の量子構造に局在でさらに、2つの量子構造のエネルギー準位が非共鳴の場合、この非共鳴エネルギーがレーザ光子エネルギーの整数倍のときに光子介在トンネルが現われる。これらの現象は定性的に、レーザ光の交流電界が量子構造のエネルギー準位を正弦波的に振動させ、ラジオの搬送波の周波数変調と同様の理由で、1つの準位がレーザ周波数の高調波成分に分裂することと、そのn次の高調波の振幅が第1種のn次のベッセル関数で与えられることから簡単に理解できた。また、直線鎖および円形鎖状に結合した多重量子構造における電子のコヒーレント局在現象を解析し、各量子構造にトラップされる電子の電荷量に比例したクーロン帯電エネルギーが結合方程式に非線形項をもたらし、この効果により電子の局在が起ることを示した。
中世南都観音伝承の形成と展開に関する総合的研究

本研究では、未翻刻資料である天理大学附属天理図書館蔵『泊瀬深秘之事』を翻刻・紹介した。また長谷寺の天神信仰、興福寺の動向とも密接な関わりをもった長谷寺大念仏衆、神奈川県・称名寺蔵『長谷寺密奏記』の叙述と京の太子堂速成就院、奈良の室生寺、鎌倉の称名寺との関わり、長谷観音の台座石伝承の展開につき検討を加えた。本年度は、東京大学史料編纂所・神奈川県立金沢文庫・国立国会図書館における調査を重点的に行った。特に笠次文庫では、中世南都観音伝承と特に関連をもつと思われる縁起類や神道書を調査し、本研究計画を推進する上で基礎的かつ重要な知見を得ることができた。また本年度は天理大学附属天理図書館での調査研究をもとに、同図書館蔵『泊瀬深秘之事』の翻刻(全文)を公にし、本資料のもつ意義につき考察を加えた。『泊瀬深秘之事』は従来、中世南都の観音信仰を考える上でしばしば参照されてきた。かつて『泊瀬深秘之事』の本文の一部を紹介したのは永島福太郎氏である。同氏著『奈良文化の伝流』(目黒書店、昭和26年、初出昭和19年)142頁及び『豊山前史』(総本山長谷寺、昭和38年)10頁で引用された「日ハ泊瀬ヨリ出ル也」以下の本文がその一例であり、長谷寺開基の徳道が伊勢に参詣したこと、その地で伊勢の神宮寺として長谷寺を創建すべしとの託宣を得たこと、天照大神と長谷観音は同体であること、伊勢は「日」でありかつ観音でもあること等が記されている。しかし永島氏の著書においては『泊瀬深秘之事』そのものの説明はほとんどなく、唐突に本文が引用されている。実のところ本書は、長谷寺周辺の名所等の項目を列挙し、その上で名所の所在地や関連する伝承・和歌などを記した書である。例えば「日ハ泊瀬ヨリ出ル也」以下の本文は、泊瀬山の別称である「豊山」の解説から「扶桑」という言葉が導かれ、その「扶桑」とはなにかを説く文章の一節である。上述の論考では、本資料にかんするこうした基礎的な書誌的事項及び概要を示し、その全文を紹介した。このことを通じ、中世南都の観音信仰を考える上でひとつの基礎となる知見を学界に提供できたものと考える。こうした基礎的な調査研究を今後も続けていく予定である。本年度も前年度に引き続き、神奈川県立金沢文庫・国立国会図書館における調査を重点的に行った。特に金沢文庫では、中世南都観音伝承と特に関連をもつと思われる縁起類や神道書を調査し、本研究計画を推進する上で基礎的かつ重要な知見を得ることができた。また本年度は、夏に奈良国立博物館で行われた特別陳列「初瀬にますは与喜の神垣與喜天満神社の秘宝と神像」に際し、「長谷観音と天神信仰」と題する論考を発表した。長谷寺の縁起・説話にみる天神道真は、初瀬の地主神であるのみにとどまらず、縁起の作者や長谷観音の化現という重層的な役割をになう存在として形象されている。本論考では、長谷寺が、天神道真をその信仰世界に加えることで、霊地としての相貌を新たにしたことについて論じた。加えて本年度は、中世長谷信仰の担い手であった長谷寺大念仏衆の活動に関する論考を発表した。史料上は四十八人大念仏衆という集団の存在も知られてはいたが、長谷寺大念仏衆との区別は従来あいまいなままであり、両者を混同するような研究もまま見られるところであった。本研究ではその区別を明確にするとともに、長谷寺大念仏衆と本寺興福寺との関わりや中世南都における浄土教の展開、長谷寺の勧進活動との関連について言及した。こうした研究を通じ、本年度は、当初の研究目的であった中世南都の観音信仰をめぐるネットワークの解明に貢献できたものと考える。今年度は、愛知県西尾市岩瀬文庫及び神奈川県立金沢文庫、国立国会図書館における調査を重点的に行い、中世南都観音伝承の形成と展開を知る上で基礎的かつ重要な知見を得ることができた。またそれらの調査をふまえて、南都の観音伝承に関わる論文2点を公にした。このうち一点の論考では長谷寺の神道書として重要な位置を占める『長谷寺密奏記』を分析した。本書は神奈川県立金沢文庫に現存最古写本が所蔵されるが、その本文や奥書はいまだ検討されてこなかった。しかるにそれらの分析を通じ、本書に叙述された秘説が、長谷寺だけにとどまらず、京の太子堂速成就院、奈良の室生寺、そして鎌倉の称名寺等に展開したことなどが明らかになった。本研究は、科研のテーマである中世南都観音信仰の展開の一端を明らかにしたものであり、当初の研究計画で予定していた課題をひとつ解決できたものと考えている。この研究成果は『金沢文庫研究』(査読付)に掲載した。さらにもう一点の論考では、長谷観音の台座石の問題を扱った。

金輪際から生じたというその台座石は、歴史の展開の中でさまざまな秘説をうみだした。そのことは長谷信仰の独自性を示すものだが、他の聖地でも類似する伝承が語られる。本年度はその問題を考察する上での、いわば基礎固めとなる論考を『大阪大谷国文』誌上に公にした。なお本研究計画の実施を通じ収集した資料及び知見は、平成25年度大阪大谷大学・特別研究費「長谷観音伝承の形成と展開に関する総合的研究」で発展的に継承する予定である。本研究は、平成1921年度に受けた科学研究費補助金・若手研究(B)「長谷観音伝承の形成と展開に関する基礎的研究」(研究課題番号19720044)の発展として位置づけており、「研究の目的」欄に記した、長谷寺を中心とする中世南都の観音信仰と説話伝承の特質、及び中世文学史における意義の解明は、漸次進みつつある。24年度が最終年度であるため、記入しない。中世長谷観音伝承に関する一覧を基礎とし、それを継承・発展させる。和歌・連歌・能・狂言・お伽草子といった中世の文学諸ジャンルの事例検索は、国文学研究資料館のデータベース「日本古典文学本文データベース」も適宜利用する。上記の調査をふまえ、国内の学会および海外のシンポジウム等で研究成果を公表し、査読付き学術雑誌にそれを投稿する。その成果は、将来的には論文集『中世南都の観音伝承』(仮題)に結実させる。
ケインズ主義的福祉国家の危機と再編成に関する比較研究

(1)61,62の両年度にわたって, 1970年代から80年代にかけての先進資本主義諸国に共通してみられた顕著な政治的社会的変動に関して,比較分析の形で共同研究を行った.(2)第一の研究成果としては, 1950年代から60年代にかけての高度経済成長時代の各国の国家のあり方(機能,構造,統合イデオロギーなど)に関しての比較研究を通じて,いわゆるケインズ主義的福祉国家としての共通点と各国の特殊性とを明らかにしえたことが挙げられる.(3)第二の成果は,各国におけるケインズ主義的福祉国家が70年代に入って深刻な危機に陥っていく背景や原因と,その危機の内容・性格とについて,これも各国毎の特殊性を重視しながら共通点を引き出す形で明らかにしたことである.ただ,危機の発生メカニズムの共通の重要な背景となった国際秩序の変動を必ずしも十分に研究の中に取り込めなっかた点は今後の課題だ.(4)第三の成果は,危機に対応してし各国において行われた国家再編成について,機構=制度,政策,理念=イデオロギーなどの諸側面から総合的に明らかにしたことである.そして,こうした危機と再編成の過程を通じて各資本主義国家の国家形態レベルでの変化が進行していることが結論された.新たな国家形態を規定する概念は未だ十分に用意しえていないが,新保守主義政権によって経済成長国家に代わる新たな国家形態が形成されつつあるのは明らかである.このことは,資本主義国家の変革を目ざす左翼勢力の側の戦略もまた,従来のような一国的な福祉国家を目ざすものとしては既に有効性を失いつつあることからも確認しうる.(5)最後に,危機や再編成の内容における日本の顕著な特殊性と,国際的な変動において日本の占める位置の重要性が改めて確認された.(1)61,62の両年度にわたって, 1970年代から80年代にかけての先進資本主義諸国に共通してみられた顕著な政治的社会的変動に関して,比較分析の形で共同研究を行った.(2)第一の研究成果としては, 1950年代から60年代にかけての高度経済成長時代の各国の国家のあり方(機能,構造,統合イデオロギーなど)に関しての比較研究を通じて,いわゆるケインズ主義的福祉国家としての共通点と各国の特殊性とを明らかにしえたことが挙げられる.(3)第二の成果は,各国におけるケインズ主義的福祉国家が70年代に入って深刻な危機に陥っていく背景や原因と,その危機の内容・性格とについて,これも各国毎の特殊性を重視しながら共通点を引き出す形で明らかにしたことである.ただ,危機の発生メカニズムの共通の重要な背景となった国際秩序の変動を必ずしも十分に研究の中に取り込めなっかた点は今後の課題だ.(4)第三の成果は,危機に対応してし各国において行われた国家再編成について,機構=制度,政策,理念=イデオロギーなどの諸側面から総合的に明らかにしたことである.そして,こうした危機と再編成の過程を通じて各資本主義国家の国家形態レベルでの変化が進行していることが結論された.新たな国家形態を規定する概念は未だ十分に用意しえていないが,新保守主義政権によって経済成長国家に代わる新たな国家形態が形成されつつあるのは明らかである.このことは,資本主義国家の変革を目ざす左翼勢力の側の戦略もまた,従来のような一国的な福祉国家を目ざすものとしては既に有効性を失いつつあることからも確認しうる.(5)最後に,危機や再編成の内容における日本の顕著な特殊性と,国際的な変動において日本の占める位置の重要性が改めて確認された.1今年度の研究の重点は、ケインズ主義的福祉国家とその危機の実態について、対象とする6ケ国の比較研究を行なうことに置かれた。2その結果、高度成長期の国家のあり方については、各国毎の特殊性や時期的なズレはあるものの、ケインズ主義的経済政策の採用や福祉国家化の傾向など重要な共通点が見出された。それを我々は、とりあえず「ケインズ主義的福祉国家」として理解するが、その理論的内容の一層の精緻化、及びその各国類型の一層の明確化などは次年度の課題である。3ポスト高度成長期、すなわち1970年代半ばの世界同時不況の開始以後の時期においては、福祉国家の定着度などに規定されて、むしろ各国の特殊性が際立ってくることが注目される。同じように福祉国家の危機という認識を持ち、それを克服することを目標として掲げながらも、その方向は大きく分岐している。すなわち、仏、西独などヨーロッパ大陸諸国では、福祉国家を基本的には維持しつつ新たな状況に取り組むという方向が基調であるのに対して、英、米では、福祉国家的諸理念に対する正面からの攻撃を行ない、自由主義への復帰を叫ぶ政権が長期にわたって維持されている。日本の場合もこの後者のグループに分類されるが、ここでは、新自由主義に日本的伝統の再評価が加味されて、日本型福祉社会が政権の目標とされているのが独自の特徴である。4以上の認識を前提として、次年度においては、各国毎に大きな分岐をみせているケインズ主義的福祉国家の危機の実態、及びそれへの国家の側からの打ち返しに研究の重点を移していく。新自由主義の諸国の打ち返しが危機に対してどこまで有効でありえたのか、ヨーロッパ大陸諸国の試みの中から福祉国家を引きつぎつつ新たな状況の中でそれを越える方向が見出されるのか、等の問題に展望を得たい。
IL-33とマスト細胞による新しいネガティブフィードバック機構

サイトカインの一つであるIL-33は喘息病態に重要な因子として理解されている。我々はIL-33による気道炎症の制御の仕組みについてのメカニズムを新規に作成したIL-33欠損マウスを用いて明らかにした。申請者らの見出した新しいTreg増幅系(C33法)で誘導されるTregの分化形質と機能について、できるだけ多くのマーカーの確認と機能検証を行い、炎症抑制機能のバリデーションを行った。分化形質マーカーとして、Treg機能分子として知られるGITR、CTLA-4、IL-10、FR4の発現を蛍光標識抗体とフローサイトメトリーにより確認した。機能の検証として、TregによるエフェクターT細胞のCD3架橋刺激時増殖に対する抑制活性評価を行った。さらに中和抗体及び遺伝子組換えマウス由来の細胞を用いて、C33法でのTreg誘導を正負に制御する因子の同定を開始した。また、研究材料として必要と考えられるIL-33遺伝子欠損マウスの作成が進捗した。in vitro Treg誘導系として最も多くの研究がある抗原提示細胞とCD4+T細胞の共培養系との比較をベースとして実験を進め、一般的に重要であるとされる因子は、MHC II、T細胞受容体、副刺激分子、TGF-b1、IL-2であるので、C33法から得られるTreg誘導因子の探索のため、まず、MHC II、マスト細胞に発現する副刺激分子、TGF-b1、IL-2について、その中和抗体や遺伝子欠損マウスを用いて特定の分子機能を欠損した細胞を使用し、C33法でのTreg誘導への影響について検討を加えた。加えて、C33法によるTreg誘導に、細胞間の接触または液性因子の重要性を確認するため、分離膜を用いた共培養による検討を開始した。IL-33遺伝子欠損マウスの開発が進み、気道炎症を中心とする各種の炎症性モデル疾患での検討により、IL-33遺伝子の生体における機能の多くを明らかにした。具体的には、IL-33が炎症に荷担する疾患モデルは、喘息モデル、DSS誘導性大腸炎モデル、LPS腹腔注射によるエンドトキシンショックモデルの3種であって、多発性硬化症モデル(EAE)、IV型アレルギーモデル(CHS,DTH)、ConA誘導肝炎モデル、STZ投与糖尿病モデル、には関与しなかった。興味深いのは、IL-33遺伝子欠損マウスでの喘息モデルでは野生型マウスと比べて、肺胞洗浄液中の好酸球数が有意に減少するにもかかわらず、血中IgEや肺胞洗浄液中Th2型サイトカイン濃度の有意な低下は認められない点であった。獲得免疫系への影響が低いことが示唆されたため、次に、感作をすることなくプロテアーゼアレルゲンの経鼻吸入のみで気道に炎症を引き起こすモデルを作成し、気道炎症を評価した。予想通り、IL-33遺伝子欠損マウスでは、このモデルにおいても好酸球浸潤が著減しており、IL-33の機能が自然免疫系に強く働きかけることが明らかとなった。申請者らの見出した新しいTreg増幅系(C33法)で誘導されるTregの分化形質と機能について、C33法によるTreg誘導に、細胞間の接触または液性因子の重要性を確認するため、分離膜を用いた共培養による検討を行った。その結果、Tregの増幅には、マスト細胞とT細胞の接触が必要である事が明らかとなった。使用中の動物管理区域内の我々のコロニーから、原虫、蟯虫、ノロウイルスの感染が判明し、2011年4月より実験を停止した。現在はコロニーの再構築を行っている段階である。購入可能な野生型近交系マウスを用いて実験を行ったが、IL-33の生体応答の特徴として、in vitroとin vivoの違いが明らかになりつつある。即ち、IL-33あるいはpapainを経鼻吸入して引き起こされる好酸球性気道炎症は、1.オスよりもメスで顕著である事、2.KitWsh/KitWshマウスで認められる気道炎症の増悪化が、オスでは全く認められないこと、3.マウスの週齢によって好酸球性気道炎症の程度が異なり、高週齢のメスでは炎症が微弱となること、などを見出しつつある。in vitroでのIL-33添加による制御性T細胞の増幅系では、マスト細胞、制御性T細胞に使用する細胞の由来する性や週齢にはほとんど影響を受けないように見受けられることから、in vitroの現象とin vivoの現象を単純に同一視することは出来ないと考えられる。また、既に報告済みのように、IL-33やpapain吸入による好酸球性気道炎症はマウス近交系の種類によっても、顕著な違いを呈する。即ち、強い炎症が起きる系統はC57BL/6であり、BALB/c系統やC3H系統では炎症はC57BL/6よりもかなり微弱であり、好酸球の出現も極めて少ない。開発したIL-33遺伝子欠損マウスを使った共同研究で中江は、IL-33がある種のウイルス感染応答に必須である事を明らかにした。
仮想的生物immuroidを用いた病理組織標本鑑別支援システムの開発

環境適応能力を持つ仮想的生物を用い,ヘマトキシリシ・エオジン染色(HE染色)した乳腺腫瘍像の良・悪性を識別する診断支援モデルの開発を行なった.個々の仮想的生物は,年齢,内部エネルギー,座標等の属性を持っている.さらに,仮想的生物は,平均,分散,エネルギー,エントロピー,コントラストという,5種類のテクスチャ特徴を用いて,良・悪性の識別を行なっている.本モデルでは,正常乳腺の細胞領域,及び,悪性腫瘍細胞領域のテクスチャ特徴を,それぞれ,自己・非自己として取り扱っている.腫瘍細胞領域の検出・評価は,学習・探索という2つのプロセスからなっており,学習ステージでは,腫瘍領域が大まかに検出され,良悪性の判別が行なわれる.探索ステージでは,より正確な腫瘍領域の検出が行なわれる.本手法を,悪性腫瘍11症例,良性腫瘍8症例,正常乳腺2症例,計21症例に適応した結果,腫瘍領域の検出及び良悪性の識別は良好に行われており,本手法の有用性が確認された.本手法では,探索ステージにおいて腫瘍領域の評価に用いられるテクスチャ特徴の値が,個々の対象症例において自動的に決定される.及び,腫瘍領域の良悪性評価では,個々のテクスチャ特徴の角度を用いている.その為,染色像の濃淡,組織の状態に依存することなく,正確に領域の検出,及び,良悪性の識別が可能である.環境適応能力を持つ仮想的生物を用い,ヘマトキシリシ・エオジン染色(HE染色)した乳腺腫瘍像の良・悪性を識別する診断支援モデルの開発を行なった.個々の仮想的生物は,年齢,内部エネルギー,座標等の属性を持っている.さらに,仮想的生物は,平均,分散,エネルギー,エントロピー,コントラストという,5種類のテクスチャ特徴を用いて,良・悪性の識別を行なっている.本モデルでは,正常乳腺の細胞領域,及び,悪性腫瘍細胞領域のテクスチャ特徴を,それぞれ,自己・非自己として取り扱っている.腫瘍細胞領域の検出・評価は,学習・探索という2つのプロセスからなっており,学習ステージでは,腫瘍領域が大まかに検出され,良悪性の判別が行なわれる.探索ステージでは,より正確な腫瘍領域の検出が行なわれる.本手法を,悪性腫瘍11症例,良性腫瘍8症例,正常乳腺2症例,計21症例に適応した結果,腫瘍領域の検出及び良悪性の識別は良好に行われており,本手法の有用性が確認された.本手法では,探索ステージにおいて腫瘍領域の評価に用いられるテクスチャ特徴の値が,個々の対象症例において自動的に決定される.及び,腫瘍領域の良悪性評価では,個々のテクスチャ特徴の角度を用いている.その為,染色像の濃淡,組織の状態に依存することなく,正確に領域の検出,及び,良悪性の識別が可能である.1.画像処理を用いた客観的な組織診断支援では,腫瘍細胞領域の形態的特徴を評価し,その差異に基づき良悪性の可能性を示唆するシステムを構築する必要が有る.しかし,腫瘍領域の形態的特徴を評価する際,選択すべき評価方法,及び,評価特徴の組み合わせが未知であるという問題が有る.2.平成11年度に購入した高機能CCDカメラを用い,種々の乳腺組織像をディジタル画像として取得し,腫瘍領域の特徴を検討した.その結果,良性腫瘍細胞領域と悪性腫瘍細胞領域を識別する方法として,複数のテクスチャ特徴の角度を用いることが有効である点が明らかとなった.3.上記の評価方法を用い,乳腺腫瘍像の良悪性判別を試みたがあまり良好な結果は得られなかった.この理由は,個々の乳腺腫瘍によって識別に必要なテクスチャ特徴が異なっているためと考えられる.そこで,複数のテクスチャ特徴から乳腺腫瘍個別の特徴が選択されるアルゴリズムの開発を試みた.4.複数のテクスチャ特徴を識別遺伝子として付加した仮想的生物を用い,乳腺腫瘍領域の検出を行なった.その結果,良性腫瘍と悪性重傷では選択される,識別遺伝子の組み合わせが異なっている点が明らかとなり,提案手法が乳腺腫瘍細胞領域の形態的特徴を評価するための,客観的指標となる可能性が見出された.5.平成12年度はより多くの腫瘍像に適応し,開発手法の有意性を確認すると共に,より複雑な識別遺伝子を用い,乳腺腫瘍の良悪性の判別だけでなく,乳腺腫瘍の種類を判別可能なモデルの開発を行なう.1.平成11年度に購入した高機能CCDカメラを用い,種々の乳腺組織像をディジタル画像として取得し,腫瘍領域の特徴を検討した.その結果,良性腫瘍細胞領域と悪性腫瘍細胞領域を識別する方法として,複数のテクスチャ特徴の角度を用いることが有効である点が明らかとなった.2.上記の評価方法を基に,正常乳腺と乳癌領域のテクスチャ特徴を識別遺伝子として付加した仮想的生物を用い,複数のテクスチャ特徴から乳腺腫瘍個別の特徴が選択されるアルゴリズムの開発を試みた.3.正常乳腺特徴と悪性腫瘍特徴の角度類似性に基づき,乳腺腫瘍領域の検出を行なった.その結果,良性腫瘍と悪性腫瘍では選択される,識別遺伝子の組み合わせが異なっている点が明らかとなり,提案手法が乳腺腫瘍細胞領域の形態的特徴を評価する,客観的指標として有意である点が見出された.4.本研究で開発された診断支援モデルは,正常乳腺特徴と悪性腫瘍特徴の角度類似性に基づいた,supervisedな手法である.5.今後の課題としては,種々のテクスチャ特徴を組合せた仮想的生物を用い,個々の乳腺腫瘍の特徴が自動的に検出されるunsupervisedな手法の開発を行ない,より実用的な診断支援システムをめざす必要があり,研究を進めている.
可変運転条件における設備の異常早期検出法及び異常診断法に関する研究

本研究では,可変運転条件における機械設備の異常診断のために,まず周波数領域の特徴パラメータを定義し、K-L展開による特徴パラメータの統合により、従来非定常振動解析に用いられる短時間フーリエ変換,ウェーブレット解析及びWigner分布の異常診断精度を比較検討した。また、従来異常診断用の良い特徴パラメータの抽出が困難な問題点を解決するために,幅広い探索空間のなかで最適解を求める強力な手法である遺伝的プログラミング(GP)を用いて,各異常の特徴を敏感に反映できるロバストなGP特徴パラメータを自己組織的に生成する方法を提案し、多種類の異常を効率的に特定する逐次診断法を提案した。異常が発生している瞬間の特徴成分を抽出することができる瞬間パワースペクトルと頻度情報量による異常信号の特徴周波数帯域の抽出法を検討し、従来の手法で可変運転条件の軸受の異常識別率が最大86.0%であったが,本手法により逐次診断の各2状態において,識別率99.9%の逐次診断用GP特徴パラメータの生成を行うことができた.更にウェーブレット解析を用いて、ウェーブレット逆変換で得られた各レベル(周波数帯域)の波形に対して、時間領域の特徴パラメータを定義し、遺伝的プログラミングにより異常診断に十分な識別能力を持つ逐次診断用特徴パラメータの生成,および識別に最適な最適周波数帯域の決定法を提案し、実機実験により得られた振動信号から逐次診断用特徴パラメータ,および最適周波数帯域を求め異常識別実験により,それらの有効性が確認された.以上の結果より,本研究で提案した諸手法は可変運転条件における機械設備の異常診断法として有効であることが確認できた.本研究では,可変運転条件における機械設備の異常診断のために,まず周波数領域の特徴パラメータを定義し、K-L展開による特徴パラメータの統合により、従来非定常振動解析に用いられる短時間フーリエ変換,ウェーブレット解析及びWigner分布の異常診断精度を比較検討した。異常が発生している瞬間の特徴成分を抽出することができる瞬間パワースペクトルと頻度情報量による異常信号の特徴周波数帯域の抽出法を検討し、従来の手法で可変運転条件の軸受の異常識別率が最大86.0%であったが,本手法により逐次診断の各2状態において,識別率99.9%の逐次診断用GP特徴パラメータの生成を行うことができた.更にウェーブレット解析を用いて、ウェーブレット逆変換で得られた各レベル(周波数帯域)の波形に対して、時間領域の特徴パラメータを定義し、遺伝的プログラミングにより異常診断に十分な識別能力を持つ逐次診断用特徴パラメータの生成,および識別に最適な最適周波数帯域の決定法を提案し、実機実験により得られた振動信号から逐次診断用特徴パラメータ,および最適周波数帯域を求め異常識別実験により,それらの有効性が確認された.以上の結果より,本研究で提案した諸手法は可変運転条件における機械設備の異常診断法として有効であることが確認できた.平成12年度には次のような研究成果を得た。(1)機械設備の重要な部品(軸受や歯車装置など)の異常信号を計測し,診断用信号に対して,従来のノイズ除去法の問題点を検討し,微小な異常信号を最も抽出し易い領域(時間領域,周波数領域および時間・周波数領域)における解析を行い,統計的検定法,GAおよびGPなどによる異常信号の最適抽出法を検討した。可変運転条件における設備の点検時に測定した信号から微小な異常信号も検出できる「瞬間パワースペクトル及びウェーブレット解析により可変運転条件における設備の異常信号特徴周波数成分を検出する方法」を提案した.(2)抽出した異常信号に対して,これまでに提案・定義されている可変運転条件の設備診断用の特徴パラメータを調査してまとめ,さらに使用しうる特徴パラメータ(これらの特徴パラメータは基礎特徴パラメータと呼ぶ)を新たに定義し,基礎特徴パラメータの異常識別感度を「識別指標Detection Index」と「識別率Detection Rate」により評価した.可変運転条件における設備の異常を検出するために、時間領域及び周波数領域の無次元特徴パラメータは有次元特徴パラメータより有効であることがわかった。(3)単一の特徴パラメータの異常診断感度が限られており、診断精度を向上するために、遺伝的プログラミング(GP)と非定常信号処理法との結合による基礎特徴パラメータの再組織化のアルゴリズムについて検討し,診断のために最適な特徴パラメータの自動生成法を提案した。(4)自動生成した特徴パラメータを診断指標として,ファジィ・ニューラルネットワーク及び可能性理論により異常有無の判定(判定基準)及び異常種類の判別を行う自動診断システムの構築法について検討し,現場データのばらつきによるあいまいな診断情報を処理する手法を考案し、設備異常の程度を可能性を用いて表す方法を確立した。(5)考案した異常信号の抽出法,特徴パラメータ自動生成法を現場データで評価し,各手法が有効であることを確認した.本研究では,可変運転条件における機械設備の異常診断のために,まず周波数領域の特徴パラメータを定義し、K・L展開による特徴パラメータの統合により、従来非定常振動解析に用いられる短時間フーリエ変換,ウェーブレット解析及びWigner分布の異常診断精度を比較検討した。