hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
障害児・者のためのダブルアームデジタルX線撮影装置の開発

さらに、安全対策として、患者の不要な動きに対する安全対策を検討し、照射ヘッド上に照射野監視TVカメラを設置し、コントローラー部で、常時モニターにより確認することにより、より安全な撮影が可能となった。本体エックス線装置は移動型とし、支柱部および移動脚には朝日レントゲンKX-60M用を用い、X線発生装置は、KX-60Cを用いた。また、CCDはPlanmeca DIXISを用い、X線装置の本体のアームを手動式ストッパーで固定し、さらにアームの先肘にCCDセンサを保持するためのフレキシブルアーム(アーチグリップAGR-1)を装着した。さらに監視用モニターとして、CANNON社小型デジタルカメラIXY Digital 1000を雲台を介してヘッド部に装着した。臨床応用は、健常者で行い、デジタルカメラの位置や、角度、拡大率について最適条件を検討した。モニターによる照射野の確認は、離れた場所から鉛ガラスを通して直視する場合よりも明瞭で、わずかな動きにも瞬時に対応できることがわかった。またモニター画像は、撮影コントロールモニター上に組み込むことにより一層安全な対応が可能となった。本研究の目的は、障害児・者の安全な口内法X線撮影法を確立することにあり、患者自らフィルムを保持できない状況下においても術者および介助者の被曝なしに撮影が可能な装置の開発にある。平成17、18年度において撮影装置の開発を行い、平成19年度では装置問題点の整理と改良、撮影時被曝線量の測定を行い、術者被曝に関して検討を行った。また、CCDはPlanmecaDIXISを用い、X線装置の本体のアームを手動式ストッパーで固定し、さらにアームの先肘にCCDセンサを保持するためのフレキシブルアーム(カネテックMB-MX40F)を装着した。さらに、安全対策として、患者の不要な動きに対する安全対策を検討し、照射ヘッド上に照射野監視モニターを設置した、監視用モニターとして、CANNON社小型デジタルカメラIXY Digital 1000を雲台を介してヘッド部に装着したが、コントロール画面上でもモニターが可能になるように、さらに小型監視用カメラLife Cam NX-6000を設置した結果、離れた場所から鉛ガラスを通して直視する場合よりも明瞭で、わずかな動きにも瞬時に対応できることがわかった。臨床応用は、健常者で行い、デジタルカメラの位置や、角度、拡大率について最適条件を検討し、合わせて術者の被曝線量の測定を行った。術者被曝線量の測定はアロカ社ICS-151サーベイメーターを用いて、術者のコントロール部で鉛ガラスの後ろ側で測定したが、ほぼバックグラウンドレベルであることが確認された。
経常収支と輸出入産業からみる原油価格の変化と日本経済

原油価格の変化が日本経済にどのような影響をもたらすかを、原油価格と各業種の生産指数を用いて分析を行った。さらに、そのことによって原油価格の変化が経常収支などの対外バランスにどのような影響を与えるのかを定量的に分析を行った。特に、原油価格の上昇と下落による生産活動への影響が対称であるか否かについても分析を行った。149業種について研究を行った結果、ほぼすべての業種において非対称性は確認されなかった。研究スタート支援のため本年度は年度途中からの研究開始となったが、(1)経常収支をめぐるマクロ経済理論分野および計量経済学方法における先行研究のレビュー、(2)経常収支、原油価格、為替レート、鉱工業生産指数などのデータ収集、および(3)計算設備のセットアップを主に行った。(1)の文献レビューの過程で、本研究が利用する非線形多変量モデルを用いた研究では、当初予定していたシミュレーションによる衝撃応答関数の推定ではなく、近傍射影法による方が簡便であるとの研究結果が見つかったため、本研究への近傍射影法の応用可能性についても検討した。(2)データ収集については、主に所属大学が所有するデータバンクからの取得を行ったが、この際、本研究補助によりアルバイトを雇用したことが研究を進める上で大いに有効であった。(3)計算設備は本補助金により購入した高性能コンピュータとインストールしたソフトウェアにより、計算を効率的に行うことが可能となった。しかしながら、データの整理に予想以上に時間がかかっていることもあり、ブートストラップを用いた衝撃応答関数の推定にまでは至っていない。このため、平成28年度はできるだけ早い段階で衝撃応答関数をブートストラップにより推定し、その後には当初の予定通り、検定についての統計的性格を検討することにする。その後にはワーキングペーパーの執筆を行ってコンファレンス等で発表を行っていく予定である。文献レビューの過程で、衝撃応答関数の推定には当初予定していたブートストラップ法ではなく近傍射影法によるもののほうが簡便であるという研究結果を発見したため、当初の予定をはずれ、近傍射影法の本研究への応用可能性を検討したことが、当初の予定からすれば進捗に若干の遅れが出たことの直接的な原因である。しかし、研究内容について深く、かつ多方面からの考察が可能になったということもある。またデータの整理に予想以上に時間がかかり、このことも当初の予定より若干遅れをきたしたことの理由である。この点については、年度の終盤に学生アルバイトを雇用した。当初予定の通り、原油価格の変化が各産業にどのような影響を与えるのかを非線形・非対称性を許容するベクトル自己回帰モデルによって調べた。Herrera etal. (2010,2015)でも述べられているように、ほぼすべての産業において原油価格の影響は非対称を有しなかった。このことは、原油価格上昇が生産量を下げるのと同様・同程度に原油価格下落が生産量を上げるということである。ただし、注意すべきは、インパルス応答の信頼区間が大きく、このことが推定されたインパルス応答関数がさほど(統計的には)正確に推定されておらず、結果として対称性の帰無仮説を棄却できないということにつながった可能性があるということである。この点については、今後はシミュレーション法に基づくインパルス応答関数の推定だけでなく、近傍射影法(Local Projection)に基づくインパルス応答関数を推定する必要があると思われる。また、そのようにして推定されたインパルス応答関数をもとにした仮説検定についても検討が必要である。推定されたインパルス応答関数から、経常収支、その中でも財およびサービス収支は円建て原油価格の上昇によって改善すると解釈できるが、これも信頼区間が大きいためにこの解釈には注意を要する。興味深いことに、財のみの収支は原油価格の上昇によって下がると解釈できるが、これも信頼区間の大きさから、直ちにそのように結論づけることはできない。149の業種のうち、トラック、自動車ボディーなど12の業種では原油価格の上昇によって生産量が下がるが、セメント・セメント製品などの業種では反対の結果を得た。これらの結果をまとめた論文を現在執筆中であり、注意深く結果を解釈しながら完成させる予定である。研究実績の概要でも触れたとおり、直ちに衝撃応答関数の推定をブートストラップ法によって行うとともに、近傍射影法についても立ち入った考察を行う。この点については、シミュレーションによって2つの方法のいずれが本研究が目指す、経常収支、産出量、原油価格のデータに基づくモデルに適しているかを判断する。また、為替レートもモデルに組み込むべきかについて、選考研究を調べながら検討を行う。その後には当初の予定に沿って検定についての統計的性格を検討することにする。この段階ではシミュレーションを多用するためかなりの時間が必要になると考えられるが、昨年度購入した計算機と今年度購入予定の計算機を用いて効率よく行う。一通り結果が出そろったらワーキングペーパーの執筆を行い、秋ごろに行われる国際コンファレンス等での発表を目指す。28年度が最終年度であるため、記入しない。経済学28年度が最終年度であるため、記入しない。
慢性肉芽腫症をモデルとする遺伝子治療法の新戦略

スーパーオキシド産生に関わるgp91、p47、p67各遺伝子につき、これらの遺伝子とヒトのPグライコプロテイン遺伝子(多剤耐性の性質を持つMDR遺伝子)を効率よく共発現するレトロウイルスベクターRVを癌研杉本らと共同で開発した。先の遺伝子に欠損が生じると慢性肉芽腫症CGDとなる。このRVはpHaに当該遺伝子とMDR遺伝子をIRESを介して結合させたもので、生体内で選択可能、次世代のCGD遺伝子治療法としてその有用性が期待される。これらのRVは培養細胞で両者の遺伝子産物を効率よく発現できた。たとえば我々はgp91に対するベクターでは当初のタイターが低いにも関わらず、患者由来のB細胞株で薬剤選択後70%の細胞が修復される結果を得た。これらの細胞株は、本邦のgp91欠損CGD患者から樹立したもので、その変異遺伝子の解析も進めているが、その発現には変異種類による大きな違いは認められなかった。また、インディアナ大学Dinauerにより作製されたgp91欠損CGDモデルマウスの骨髄より造幹細胞を分離し、先のベクターを用いて遺伝子導入を試みたところ、gp91の遺伝子産物であるヒト型シトクロムが発現した。一方この間、既にp47遺伝子治療法を試みているNIHのMaleckは(最大0.5%の修復)、新たなパケージング細胞を用いることによりgp91に対するMFGSベクターで、タイターの非常に高いウイルス粒子(10^7)を分離することに成功した。そこで患者由来のB細胞ににその導入を試みた。その結果最大98%、低い例でも30・40%の細胞が修復され、これに伴ってスーパーオキシド産生能も回復することを明らかになった。従ってこのパケージング細胞を用いて先に開発したRVのタイターを上げれば、より効率のよい遺伝子治療が見込めると考えられる。造血幹細胞を用いた遺伝子治療の基本的な問題点を解決するため、慢性肉芽腫症CGDをモデルに研究を進めている。この疾患は好中球など食細胞がスーパーオキシドを産生出来ないために重得な感染を繰り返す疾患であるが、遺伝子治療が有効と考えられるだけでなく、その効果判定が容易である故に治療法自体の研究にも貢献すると考えられる。我々は既に生体内で選択可能にしたベクターを開発し、本研究ではその有用性について検討中である。使用したベクターは4つの型CGD遺伝子の内gp91、p67、p47で、レトロウイルスベクターにMDRを組み込んだものに、IRESを通じて結合させたもので、多剤耐性遺伝子Pグリコプロテインと当該遺伝子が共発現するよう設計されている。まずこれらのベクターをヒトK562細胞に導入したところ、Pグリコプロテインと共に、当該の遺伝子産物が発現し、薬剤を用いた選択が可能であった。そこでgp91欠損と認定した本邦の7人のCGD患者の変異遺伝子の解析を進める一方、患者由来のB細胞株を樹立し、これらの細胞にその導入を試みた。患者由来のB細胞株で薬剤選択後70%の細胞が修復される結果を得た。最近米国のH.L.Malechが、タイタ-の非常に高いgp91に対するMFGSベクター(10^7)を分離することに成功したので、我々は緊急に患者由来のB細胞株にその導入を試みた。その結果、導入処理後5週間前後には最大98%、低い例でも30-40%の細胞が薬剤選択なしに修復され、これに伴ってスーパーオキシド産生能も回復した。このベクターは安全性の面がほぼクリーア-されており、我々のベクターの改良が進むまでは当面の遺伝子治療には有効と考えられる。スーパーオキシド産生に関わるgp91、p47、p67各遺伝子につき、これらの遺伝子とヒトのPグライコプロテイン

遺伝子(多剤耐性の性質を持つMDR遺伝子)を効率よく共発現すレトロウイルスベクターRVを癌研杉本らと共同で開発した。先の遺伝子に欠損が生じると慢性肉芽腫症CGDとなる。作製したRVはpHaベクターに当該遺伝子とMDR遺伝子をinternal ribosomalentry siteを介して結合させたもので、生体内で選択可能にしてあり次世代のCGD遺伝子治療法としてその有用性が期待される。これらのベクターは培養細胞では両者の遺伝子産物を効率よく発現させることができた。たとえば我々はgp91に対するベクターでは当初のタイターが低いにも関わらず、患者由来のB細胞株で薬剤選択後70%の細胞が修復される結果を得た。これらの細胞株は、本邦のgp91欠損CGD患者から樹立したもので、その変異遺伝子の解析も進めているが、その発現には変異種類による大きな違いは認められなかった。また、インディアナ大学Dinauerにより作製されたgp91欠損CGDモデルマウスの骨髄より造幹細胞を分離し、先のベクターを用いて遺伝子導入を試みたところ、gp91の遺伝子産物であるヒト型シトクロムが発現した。一方この間、既にp47遺伝子治療法を試みているNIHのMaleckは(最大0.5%の修復)、新たなパケージング細胞を用いることによりgp91に対するMFGSベクターで、タイターの非常に高いウイルス粒子(10^7)を分離することに成功した。そこで患者由来のB細胞ににその導入を試みた。その結果最大98%、低い例でも30-40%の細胞が修復され、これに伴ってスーパーオキシド産生能も回復することを明らかになった。従ってこのパケージング細胞を用いて先に開発したRVのタイターを上げれば、より効率のよい遺伝子治療が見込めると考えられる。
先端幹細胞技術と既存医療の合流がもたらす社会的インパクトに関する研究

人の生と死に関与する生殖細胞と神経細胞を創出する幹細胞技術について、研究進展を見極め、規制隘路、倫理的課題、社会への影響を考察した上で、その応用の正当性を検討した。生殖細胞創出技術は、倫理的課題や規制上の問題が残るものの、がん治療生存者の妊孕性確保のための生殖医療応用に正当化の可能性を見出した。神経細胞創出技術の検討深化はまだ不要と判断した。研究の中で、幹細胞技術に統合しつつあった新しい遺伝子工学、ゲノム編集に検討の必要性を認め、倫理的、法的、社会的課題を分析し、その成果を論文や全米科学アカデミーで発表した。また、日本学術会議の検討員会に参画し、提言とりまとめに貢献した。本研究は、先端幹細胞技術の中で人の生と死に関与する生殖細胞および神経細胞を創出する技術を中心にして、これらを用いる研究や医療の進展を予測し、現在の医療規制をふまえつつ倫理的課題を明確化した上で社会への影響を多角的に考察し、議論活性化に貢献する。H26年度は、まず、臨床試験の歴史が長い中絶胎児由来幹細胞、および近年世界的に利用が進む胚性幹細胞を用いる臨床試験の系譜を、幹細胞研究者へのヒアリングを行いつつ、踏査した。その結果、インフォームドコンセントの正当性や生命滅失の必然など克服し難い倫理的、社会的問題がありながらも多くの試験が国際的に実施されていることを見出した。一方でiPS細胞など倫理的問題が少ない幹細胞技術の台頭が、従来幹細胞技術の問題点を一層明瞭にしている現状を確認した。その後、生殖細胞を創出する幹細胞技術について文献調査を行なった。その上で、この人工生殖細胞を用いる生殖補助医療の合理性として、現代の生殖補助医療が求める、夫婦から受精可能な配偶子が採取可能であるという前提を打破する可能性を認めた。一方で自己由来の人工生殖細胞が生むであろう倫理的、社会的問題の比較整理を進めた。神経細胞を創出する技術については、パーキンソン病に対する胎児由来中脳黒質移植治療の系譜を整理しつつ、幹細胞技術の進展の評価を進めている。一方、幹細胞技術が大きく開発支援してきた、卵子や胚の核移植に基づくミトコンドリア病の予防医療、ミトコンドリア移植について、倫理的、法的、社会的検討を行ない、論文発表した。また、幹細胞技術と対比しつつ、ゲノム編集による胚の遺伝的改変技術が生殖補助医療に統合された場合の倫理的、法的、社会的問題についても論文発表した。これら2つの検討の過程で、39か国について生殖細胞系の遺伝的改変の規制状況を調査し、公表した。本研究は、先端幹細胞技術の中で人の生と死に関与する生殖細胞および神経細胞を創出する技術を中心にして、これらを用いる研究や医療の進展を予想し、現在の医療規制を踏まえつつ、倫理的課題を明確化した上で社会への影響を多角的に考察し、議論活性化に貢献する。H27年度、生殖細胞を創出する幹細胞技術に関しては、H26年度に整理した医療応用の目的と社会への正と負の影響の可能性について共同研究者と分析を進め、現在、正当性あると考えられる目的を見出した。一方、この技術はゲノム編集との融合で一層進展している状況にあることが分かった。生殖補助医療の規制状況を調査しなおし、日本は少数派、すなわち米国とともにほとんど法規制がない国であることを確認した。社会に問題提起が必要と判断されたため論文投稿し、受理された。神経細胞を創出技術は、少なくとも現状は倫理的課題があるとは断定できなかったが、進展予測をさらに進めることにした。幹細胞技術に統合しつつある新しい遺伝子工学、ゲノム編集について、本課題のH26年度推進の中から生まれた、緊急性ある問題と認識し、受精卵、卵子、精子幹細胞(生殖細胞系列)のゲノム編集の基礎研究を詳細に調査しなおすとともに、臨床応用に際する倫理的、社会的課題の分析を一層進め、論文発表した。その成果は全米科学アカデミーやオランダ医療会議などの主催するシンポジウムで発表するとともに、新聞などへの寄稿、コメント協力を行った。人工生殖細胞については、共同研究者と良好に連携しながら、当該研究の動向分析と、いくつか想定される医療目的の分析を行った。その結果、ヒトiPS細胞などから精子の分化誘導は精細胞まで進んでいること、また現在、唯一正当性があると思われる医療目的は、男性がん生存者のための精子の再生と結論に至った。一方、日本および米国ともに生殖補助医療の国による規制はあまりなく、社会的問題を生む恐れも認識した。この結果を論文投稿し、受理された。本課題の推進から生まれた、生殖細胞系列のゲノム編集の倫理的、法的、社会的課題に関する論文成果は、Nature誌や海外新聞などで取り上げられ、オランダ医療会議主催シンポジウムへの講演招待や、全米科学アカデミーで開催されたヒトゲノム編集サミットに日本人で唯一の招聘者としての参加につながった。また、新聞寄稿や、サイエンスカフェでの市民対話を通じて国内での議論活性化も進めることができた。生殖細胞を創出する幹細胞技術に関しては、医療応用の目的と社会への正と負の影響の可能性について分析を進め、現在、正当性があると考えられる目的として、がん治療生存者の妊孕性確保のための利用を見出し、論文発表した。また、この成果については欧州生殖医学会でも発表を行った。

一方、この幹細胞技術の基礎研究は、臨床応用を目指す段階でなくても、「試験管内でのヒト卵子、精子、胚の無節操な生産」といった、倫理的懸念の声が世界的に上がりつつある。その一方で、その基礎研究自体が生殖医学的価値も見出されることから、倫理的、法的、社会的分析を行ない、論文投稿の準備を進めた。神経細胞を創出技術は、現状は倫理的課題があるとは断定できず、研究期間中は進展予測を行うことにした。幹細胞技術に統合しつつある新しい遺伝子工学、ゲノム編集について、本課題のH26年度推進の中から生まれた、緊急性ある問題と認識し、生殖細胞系列のゲノム編集の、臨床応用に際する倫理的、社会的課題の分析を進め、論文発表した。その成果をもとに新聞などへのコメント協力を行った。また、日本学術会議医学・医療領域におけるゲノム編集技術のあり方検討委員会に委員参画し、論点の明確化、議論活性化に貢献した。人工生殖細胞については、現在、唯一正当性があると思われる医療目的は、男性がん生存者のための精子の再生と結論に至り、Nature Biotechnology誌にて論文発表した。また、欧州生殖医療学会にて研究成果発表も行った。本課題の推進から生まれた、生殖細胞系列のゲノム編集の倫理的、法的、社会的課題に関する論文成果をもとに新聞社へのコメント協力や寄稿を行った。また、日本学術会議医学・医療領域におけるゲノム編集技術のあり方検討委員会の幹事に就任し、論点の明確化、議論活性化に貢献した。ゲノム編集とはことなる生殖細胞系列の操作、ミトコンドリア置換については海外での拙速な臨床応用が報道された際に新聞社にコメント協力した。本研究は、先端幹細胞技術の中で人の生と死に関与する生殖細胞および神経細胞を創出する技術を中心に、これらを用いる研究や医療の進展を予想し、現在の医療規制を踏まえつつ、倫理的課題を明確化した上で社会への影響を多角的に考察し、議論活性化への貢献を目指した。生殖細胞を創出する幹細胞技術に関しては、医療応用の目的と社会への正と負の影響の可能性について分析を進め、目下、正当性があると考えられる目的としてがん治療生存者の妊孕性確保のための利用を見出し、成果を学会や論文にて発表した。一方、この幹細胞技術の基礎研究は、科学的な目的であっても「試験管内でのヒト卵子、精子、胚の無節操な生産と破壊」などの懸念がある。この科学的な研究は生殖医療の治療成績の改善につながる有益な知見を提供する見込みもあるため、一般の人々の理解と、適切な規制の下、節度ある研究の実施を問いかける論文を発表した。神経細胞創出技術は、現状、倫理的課題があるとは判断されなかったが、試験管内でヒトiPS細胞から皮質や血管を有するオルガノイドを形成する技術は急速に進展しており、時期を改めて検討しなおす予定である。本研究の実施の中で、幹細胞技術に統合しつつある新しい遺伝子工学、ゲノム編集について緊急性のある課題と認識し、生殖細胞系列の遺伝的改変の臨床応用に際する倫理的、法的、社会的課題の分析を進め、論文発表した。また、日本学術会議医学・医療領域におけるゲノム編集技術のあり方検討会に参画し、提言とりまとめに貢献した。
特徴ベクトルによるキャビテーション・ボイド率分布のCT計測法に関する研究

キャビテーション・ボイド率分布のCT計測法を開発するべく、本研究では、その前段回として、空気-水二相流時における矩形断面内ボイド率分布を16個の電極間におけるインピーダンスを計測して行なう方法を検討した。この方法は、早矢仕らにより提案されている方法であるが、その適用例は、流速が極めて遅い範囲(5cm/s程度以下)に限られ、キャビテーションを生ずるような高速流時ではなく、また、管中央部における誤差が大きいことが指摘されている。本研究では、電極の形状を検討し、より高い精度で製作ができ、より高い精度の測定値が有られるように工夫するとともに、より高速な流速の範囲(24m/s)において、種々の電極間に対し印加電圧、印加周波数、サンプリング周波数や測定時間等を変えてその影響を調べ、インピーダンス出力を調べた。その結果、出力信号の振幅が断面平均ボイド率の増加によって、大きく変化するのが見られた。この変化に対応してサンプリングした振幅のヒストグラムが特徴的に変化することから、振幅の実行値(インピーダンス出力に相当する)の他に、分布の標準偏差も変数として加味してニューラルネットワークで学習させてボイド率計測することにより、測定精度が早矢仕らの5%から、2%に高められることが知れた。波形のヒストグラムの、他の特徴変数や周波数領域の特徴変数をさらに用いることにより、より精度の高い測定値が得られる可能性が確かめられたので、引き続き、各種気相および液相流束に対する各種特徴変数の挙動と計測可能性を調べている。
免疫反応の可視化によるセンチネルリンパ節内転移の画像診断技術の開発

がんのリンパ行性転移が初発するセンチネルリンパ節(SN)の転移状態を、SN内部の非がん組織の免疫反応を可視化することにより、間接的に診断するsurrogate imaging技術を開発し、SN生検をも省略する低侵襲がん治療の確立を目指す。具体的には、核医学検査や高磁場MRI検査を活用して、がんに対する免疫反応により増加したBリンパ球からなるリンパ濾胞の増大や胚中心の形成をインビボで可視化する方法を検討する。
手形状変形フィードバックを用いた感覚間相互作用の誘発による形状提示システムの研究

本研究の目的は,物体と手との接触点が複数ある状況でのPseudo-Haptics生起手法を確立し,多様な触り方に対応可能な視触力覚ディスプレイを実現することである.物体を触る手の動きを視覚的に変調し形状知覚を操作する従来手法には,接触点が複数ある場合,変調後の接触点間の空間的整合性が崩れ知覚操作効果が減少する問題があった.本研究では,画像変形技術を応用し手姿勢を操作することで,複数点接触においても整合性のとれた視覚刺激を合成可能なリアルタイム映像処理法を構築した.本手法により物体を複数指で把持する際の形状・硬さ知覚を操作できることを確かめ,携帯端末での触覚提示やモデリングシステムに援用した.本研究の目的は,物体と手との接触点が複数ある場合にもPseudo-Hapticsによって深部感覚を擬似提示可能な手法を確立し,多様な触り方に対応可能な視触力覚ディスプレイを実現することである.申請者らは,物体に触れる手の接触点位置を時間的・空間的に変調した映像をフィードバックすることでPseudo-Hapticsを生起し,実際とは異なる形状の物体表面に触れる感覚を提示可能なシステムを実現した.一方従来研究では,接触点が複数ある場合,変調後の接触点間の空間的整合性が崩れるため,所望のPseudo-Haptics効果が得られないという問題がある.本研究では物体と手の間の複数の接触点間の空間的整合性がとれるよう,接触点位置だけでなく手形状を自然に変形する手法を実現し,多様な触り方を許容可能な視触力覚システムの構築と実証を行う.本年度は,接触点が複数ある状況下においてもPseudo-Hapticsを生起可能にするための視覚フィードバック生成アルゴリズムとして,多点での接触に関して,指の開きや姿勢をリアルタイムに適切に変形させることで,空間的に整合性のとれた視覚提示を生成し,Pseudo-Hapticsを生起させるアルゴリズムを開発した.このアルゴリズムの効果の検証として,従来手法を用いて一指だけでなぞった場合と,提案手法を用いて二指でつかんだままなぞった場合について,それぞれどの程度形状を変化させて知覚させることができるかを実験により検証した.その結果,提案手法では従来手法と同程度の形状知覚操作が可能であることを明らかにした.また,面圧力分布の測定が可能なセンサをなぞる物体の表面に配置し,物体に触れる手の接触点位置を時間的・空間的に変調した映像をフィードバックする際の指の動き方や圧力のかけ方に変化があるかを調べたところ,視覚フィードバックに応じて実際の指の動き方が微小に変化していることを明らかにした.本研究の目的は,物体と手との接触点が複数ある場合にもPseudo-Hapticsによって深部感覚を疑似提示可能な手法を確立し,多様な触り方に対応可能な視触力覚ディスプレイを実現することである.申請者らは,物体に触れる手の接触点位置を時間的・空間的に変調した映像をフィードバックすることでPseudo-Hapticsを生起し,実際とは異なる形状の物体表面に触れる感覚を提示可能なシステムを実現した.一方従来研究では,接触点が複数ある場合,変調後の接触点間の空間的整合性が崩れるため,所望のPseudo-Haptics効果が得られないという問題がある.本研究では物体と手の間の複数の接触点間の空間的整合性がとれるよう,接触点位置だけでなくて形状を自然に変形する手法を実現し,多様な触り方を許容可能な視触力覚システムの構築と実証を行う.本年度は,昨年度構築した映像中の手姿勢をリアルタイムに自然に変形させる手法を拡張し,体験者がバーチャル物体の形状を動的に変形させた際にも,その変形に応じて自然に手映像が変調されるような手法を構築した.具体的には,物理的刺激を提示する為に実際に体験者に触らせる物体表面に圧力センサを貼り,それから得られる圧力値や物体の変形に応じて映像中の指位置を変調するためのマップをリアルタイムに生成し,それを基に表示される手映像の姿勢を変調させた.この変調により映像内に生じうる空間的不整合を解消でき,バーチャル物体の変形量が様々に変化し,その変形に手の姿勢もあうような自然な視覚刺激を生成できる.実験の結果,本手法により掴んでいる物体に対する硬さ知覚を操作できることが明らかになった.また,圧力センサの値から,映像中の物体の変形量を操作する事で実際に指にかかる圧力が変化していることがわかり,Pseudo-Haptics効果の生理指標として本手法が有用であることが明らかになった.本研究の目的は,物体と手との接触点が複数ある場合にもPseudo-Hapticsによって深部感覚を疑似提示可能な手法を確立し,多様な触り方に対応可能な視触力覚ディスプレイを実現することである.申請者らは,物体に触れる手の接触点位置を時間的・空間的に変調した映像をフィードバックすることでPseudo-Hapticsを生起し,実際とは異なる形状の物体表面に触れる感覚を提示可能なシステムを実現した.一方従来研究では,接触点が複数ある場合,変調後の接触点間の空間的整合性が崩れるため,所望のPseudo-Haptics効果が得られないという問題がある.

本研究では物体と手の間の複数の接触点間の空間的整合性がとれるよう,接触点位置だけでなくて形状を自然に変形する手法を実現し,多様な触り方を許容可能な視触力覚システムの構築と実証を行う.本年度は,昨年度までに構築してきた映像中の手姿勢をリアルタイムに自然に変形させる手法を拡張し,体験者の指がバーチャル物体の指に隠れてオクルージョンが発生する場合にも適切な視覚刺激を提示できる手法を構築した.また,実物体無しに自分の指同士が接触する感覚を用いてバーチャル物体に触れる感覚を提示する手法を提案,実現した.また,実物体を使用する手法において,映像中の物体の変形量を操作する事で実際に指にかかる圧力が変化していること,指のなぞり位置が微小に変化していることを明らかにし,Pseudo-Haptics効果を客観的な指標から検証できることを示唆した.本研究の目的は,物体と手との接触点が複数ある状況でのPseudo-Haptics生起手法を確立し,多様な触り方に対応可能な視触力覚ディスプレイを実現することである.物体を触る手の動きを視覚的に変調し形状知覚を操作する従来手法には,接触点が複数ある場合,変調後の接触点間の空間的整合性が崩れ知覚操作効果が減少する問題があった.本研究では,画像変形技術を応用し手姿勢を操作することで,複数点接触においても整合性のとれた視覚刺激を合成可能なリアルタイム映像処理法を構築した.本手法により物体を複数指で把持する際の形状・硬さ知覚を操作できることを確かめ,携帯端末での触覚提示やモデリングシステムに援用した.平成26年度に,多様な形状提示手法を統合した統合型デバイスを構築し,生理指標を用いて効果を検証して成果を学会発表する予定であったが,生理計測の結果複数の生理指標の組み合わせによってPseudo-hapticsの客観定量評価が可能であることわかったため,新規デバイス構築より既存デバイスで多様な状況で生理指標を取得し,汎用的な客観的定量評価手法確立を目指すこととした.当初計画とは異なるが,計画を上回る新規の重要な知見が得られているため総合評価としては順調に進展していると考えている.バーチャルリアリティ次年度は未使用額を使用し,形状提示手法を統合したデバイスの構築と汎用的客観定量評価手法に基づく効果の解析,および学会発表を次年度におこなうこととする.計画通り順調に研究が進展しているため平成26年度に,多様な形状提示手法を統合した統合型デバイスを構築し,生理指標を用いて効果を検証して成果を学会発表する予定であったが,生理計測の結果複数の生理指標の組み合わせによってPseudo-hapticsの客観定量評価が可能であることわかったため,新規デバイス構築より既存デバイスで多様な状況で生理指標を取得し,汎用的な客観的定量評価手法確立を目指すこととしたため,未使用額が生じた.これまでに多指での接触時にもPseudo-Hapticsを生起させて形状知覚を操作する手法に関して,構築と被験者実験による評価が順調におこなわれているため,引き続き同じ体制で研究を推進し,目的の達成を目指す.このため,形状提示手法を統合したデバイスの構築と汎用的客観定量評価手法に基づく効果の解析,および学会発表を次年度におこなうこととし,未使用額はその経費に充てることとしたい.
腰椎不安定症の3次元的病態解析に関する研究

2方向同時X線撮影による3次元解析装置を開発し、腰椎の生理的な運動メカニズムあるいは不安定性をともなう各種疾患の病態を解明すべく、一連の研究を行った。1.健常成人における生体内腰椎カップリングモーションの計測2436才(平均27才)の健常成人男性15名を用いた。体幹の捻転にともなう腰椎の体軸まわり回旋角度は核椎間とも12°程度であり、腰椎全体として約7°の回旋角度であった。体幹の捻転にともない腰椎はその捻転方向を凸としL4/5椎間を頂点とする側弯を生じまた全体としてその前弯が減少するカップリングモーションを呈した。2.変性脊髄すべり症における不安定性に関する研究4079才(平均62才)のすべり症20例を検討した。すべりにともないすべり椎間での回旋不安定性は増大していた。前後屈不安定性は健常例に比し小さかった。すべり度が増すにしたがい前後動揺性は増大していた。3.脊髄分離・すべり症における不安定性に関する研究1256才(平均32才)の分離・すべり症20例を検討した。当該椎間の前後屈可動域および回旋可動域は増大しており、特に後者で著しかった。また両可動域は正の相関を示し、前後屈可動域の値により回旋不安定製造業もある程度評価しうるものと思われた。新鮮屍体標本を用いた研究では、分離作成による椎間可動域増加率は、側屈、前後屈に比し回旋時に大きかった。4.キモパパイン注入椎間板の不安定性に関する研究腰椎椎間板ヘルニア7例に対しキモパパイン注入前後の不安定性を検討した。注入後13ヵ月で前後屈および回旋可動域は、注入前に比し見かけ上減少したが1年後には回復していた。1.健常成人における生体内腰椎Coupling Motionの計測2436才(平均27才)の健常成人男性15名に対し,今回開発した2方向同時X線撮影による腰椎動態解析装置を用い,腰椎の体軸まわり回旋角度およびそれにともなうCoupling Motionにつき検討し,以下の結果を得た.体幹の捻転にともなう腰椎の体軸まわり回旋角度は各椎間とも1°2°程度であり高位による差はなく,腰椎全体として約7°の回旋角度であった.体幹の捻転にともない腰椎はその捻転方向を凸とし〓4/5椎間を頂点とする側弯を生じまた全体としてその前弯が減少するCoupling Motionを呈した.2.変性脊椎すべり症における腰椎不安定性に関する研究4079才(平均62才)の変性脊椎すべり症の患者に対し本解析装置を用いて腰椎不安定性の定量を試みた.この結果,すべりにともないすべり椎間での体軸まわり回旋不安定性は増大していた.すべり椎間での前後屈不安定性は健常例と比較し減少していた.すべり度が増すにしたがいすべり椎間での前後動揺性は増大していた.3.脊椎分離すべり症における腰椎不安定性に関する研究第4腰椎より仙椎までの新鮮屍体標本を用い,軸回旋,側屈,前後屈のトルクをかけた際の椎間可動域を本解析装置を用い計測し,分離作成前後の値を比較した.さらに脊椎分離すべり症患者5名に対し,本解析装置により腰椎体軸まわり回旋角度を解析した.その結果以下の知見を得た.分離作成による椎間可動域増加率は,測屈,前後屈に比し回旋時に大きかった.脊椎分離すべり症では正常例と比較し,分離椎間での回旋不安定性の著明な増大が観察された.1.キモパパイン注入椎間板の不安定性に関する研究

椎間板ヘルニアの最終的保存療法として椎間板内酵素注入療法が最近日本でも注目されてきているが、生体力学的見地からの研究は少ない。本研究では、椎間板内酵素注入療法(キモパパイン)を施行した腰椎椎間板ヘルニア7症例における注入前後の当該椎間不安定性につき検討した。注入後13ヶ月では、前後屈可動域および回旋可動域は、注入前に比し共に見かけ上減少していた。これは、椎間腔狭小化による後方の椎間関節のロッキングの結果と推察された。注入後1年で椎間高の回復に伴い両可動域とも注入前に近い値まで回復していた。2.腰椎分離、すべり症における椎間不安定性に関する研究本研究では、2方向同時X線撮影による3次元解析装置を用い、腰椎分離・すべり症の脊柱回旋可動域を測定し、前後屈機能撮影の結果と合わせ当疾患の病態を解明すべく、その不安定性につき検討した。対象は腰椎分離症10例、分離すべり症10例である。高位はL_46例、L_514例であり、年令は12才56才、平均31.6才である。回旋角度の計測にあたり、被験者を基準フレーム内に立たせ体幹を左右に念転した状態にて2方向撮影を行った。得られたX線フィルムを従来より報告しているディジタイザーおよびパソコンを用いた解析装置にて測定し、各椎体の回旋角度を算定した。前後屈角度の計測は、従来の前後屈X線機能撮影の結果を用いた。腰椎分離・すべり症では、平均して当該椎間の前後屈可動域および回旋可動域は増大しており、特に後者で著しかった。また、両者は正の相関を示し、前後屈可動域の値により回旋不安定性もある程度評価し得るものと思われた。
早期胃癌におけるHER2不均一性の形成機序とトラスツズマブ治療抵抗性獲得の解明

HER2不均一性を示す早期胃癌のHER2陽性腫瘍部位とHER2陰性腫瘍部位の癌関連遺伝子変異について網羅的に解析を行い、両腫瘍部位に共通、非共通する遺伝子変異を検出する。網羅解析によって検出されたHER2遺伝子増幅と共存する遺伝子変異をHER2陽性胃癌細胞株に導入し、トラスツズマブの効果に対する影響を検証する。
山地内の地形編年に基づく重力性斜面変形速度の計測と斜面防災マップの作成

ネパール・ミッドランド(中山間地域)を流れるスンコシ流域,ボテコシ川流域,トリスリ川流域,マルシャンディ川流域およびセティ・コラ川流域について空中写真判読を行いそれら流域に分布する段丘および地すべり地形判読を行った.さらにスンコシ川流域支流のボテコシ川,インドラワティ川流域についてデジタル入力を行い,GISを用いた地形・地質解析を進めた.その結果,片麻岩地域に於いて地すべり地形が大型化することを明らかにするとともに,特にインドラワティ川流域の北西方向に単斜構造を示す流れ盤斜面に於いて,数十億立方mの移動体をもつヒマラヤ最大級の地すべりが発生していることも明らかにした.その形成年代も宇宙線生成核種蓄積年代測定から明らかにし8000年前頃であることを明らかにした.各地域に共通して発達する最高位の河成段丘の離水年代がOSL年代測定から2-3万年であること,さらにマルシャンディ川流域では土石流性の中位段丘が宇宙線生成核種蓄積年代測定(10BE)から4千年頃に発達したことを明らかにした.高位面もその中部には厚さ数十mの土石流堆積物を挟むことから,本地域においては最終氷期後半から完新世に少なくとも2回の谷の掘り込みと,土石流による急速な埋積が繰り返されてきたことを明らかにした.また新旧の土石流は,ヒマラヤ片麻岩の巨礫を挟み大ヒマラヤの山麓線から30-40km下流側まで発達している.また最高位段丘は河谷を覆い尽くすように発達することから,莫大な量の土砂が大ヒマラヤ側から中山間地の河谷に一気にもたらされたものであることが明らかになった.その結果,本調査地域における下刻・浸食速度は6-12mm/yr程度に及び,日本におけるそれに較べ最大10倍以上であることを明らかにした.研究代表者である八木は,ネパール政府測量局においてブディガンダキ川,トリスリ川流域に対する空中写真判読による地すべり地形判読を進めるとともに,年代測定試料採取地選定のための地形面区分を行い,それらをもとにボテコシ川流域で地形・地質調査を実施した.また持ち帰った空中写真デジタルデータをもとに国内でも空中写真判読を進めた.その結果,カトマンドゥ西部のマハバーラト山脈や低ヒマラヤ帯の地すべり分布図を完成させた.研究分担者で放射線蓄積量年代測定担当の松四勇騎は,2016年11月に代表者・八木とともに八木が選定した年代測定試料採取候補地点であるボテコシ川左岸の高位浸食面・段丘やマルシャンディ川中流域中位段丘面において試料12点収集し京都大学に持ち帰った.その後年代測定のための前処理を進めている.研究分担者である佐藤浩は,ボテコシ川左岸流域でInSAR画像解析を行い,2014年の地すべり災害跡におけるその後の地形変化,特に2015年地震による変位やその後のモンスーン期の地形変化をモニターを行った.その結果,2015年地震によって地表がランダムに変動したことを明らかにしたほか,地震後の乾季に於いては大きな変動が発生していないことも明らかにした.研究分担者である若井明彦は,ボテコシ川及びトリスリ川上流域で地震動による山地斜面の変形を地下水を考慮しない条件下で数値シミュレーションをおこなった.その結果遷急線周辺での大きな地形変形の発生を確認した.しかし山体斜面深部まで変形が達しているかはまだ明らかに出来ていない.地すべり地形判読は,河谷沿いの岩盤変形を推定する点で重要な情報でありその特定は今後の研究を進める上で不可欠である.その点で本研究の目的を達成するための基礎データが得られつつあるといえる.また,空中写真判読を進めることで年代測定試料採取候補地点を探し出すことが出来ることからもおおむね順調に研究を進められていると判断出来る.ボテコシ川沿いで放射線蓄積量年代測定用の岩石試料を多数採取できたことは本研究の中心的課題を明らかにする第一歩である.その点で現時点では課題達成のための初段階にたどり着けたものと思われる.現段階では岩石試料から石英粒を取り出す前処理段階にあり,試料損失率も測定に影響しない程度であることから測定が待ち望まれている.InSARによる微細な地形変形把握については,2014年の地すべり災害地が地震時に多数の岩盤崩落や浅層崩壊を受けたことを明らかに出来た.しかし,地震によって深層地すべりにまで発達したものもなかったこともあきらかにできた.雨季と乾季による地形変化にも差があることが明らかになっている.数値シミュレーションでも地震動による表層破壊を再現できた.以上を勘案すれば本研究初年度はおおむね進展できているものと思う.2017年度に実施したネパール・スンコシ流域に分布する地すべり地形判読結果のうち,支流のボテコシ川,インドラワティ川流域についてデジタル入力を行い,GISを用いた地形・地質解析を進めた.その結果,地すべり地形は斑状・眼球片麻岩類地域,千枚岩地域そして,粘板岩地域において箇所数や面積において高い発生率を示すことが明らかとなった.さらに,それらは北西方向に単斜構造を示す流れ盤斜面に於いて大規模化し,ヒマラヤ最大級の地すべりが発生していることも明らかとなった.そのため,現地に於いて発生年代解明のための年代測定試料採取を実施した.地すべり地形の地形・地質解析結果については,IAEGアジア地域大会で発表し,ネパール地質学会誌特別号への掲載も決まった.

2017年度に実施したネパール・ボテコシ流域の高位平坦面上転石の宇宙線生成核種蓄積年代の測定結果は,予想したものに較べかなり新しいもので,年間90mm程度の浸食速度を示すことが明らかとなった.その真偽については新たな測定事例を増やすことを検討している.逆に地震による崩落物質が周辺斜面からもたらされてものではないかとの作業仮設を検討するに至っている.マハバーラト山脈前縁部に残された高位平坦面の現地調査を実施したが,同面を覆う岩屑堆積物は石灰岩質で年代測定には適していないことが明らかとなった.一方で,石灰岩地域における高位平坦面が同岩の透水性・耐浸食性に由来する組織地形であることも明らかにした.マルシャンディ川流域における土石流段丘が氷河地域由来のものであることを明らかにし,その発生年代が4千年前であることも宇宙線生成核種蓄積年代から明らかに出来た.このため,同川流域の浸食速度が年間20mm弱であることも明らかとなった.ボテコシ流域においては予想した年代値よりも新しい年代値が得られ,それをもとに年間90mm程度の浸食速度が算出された.その真偽について躊躇していることから,新たな作業仮設をたてなければならない状況にある.一方で,高位平坦面状縁辺に残された巨礫の年代値が800-1800年前を示すことから,地震にともなう転石の可能性が考慮された.また,ヒマラヤ最大規模の地すべり地形が発見され,その年代計測試料も採取できた.それらは現在前処理段階にあり夏前には測定結果が示されよう.それらの年代値と前述の転石の年代値との比較をすすめることで,巨大地すべり・カタストロフィックな山体崩壊が地震にともなって発生しているのではないかという新たな研究の展開が予想されている.マルシャンディ川流域における氷河性堆積物の土石流段丘年代が4千年前頃に集中し,それらが既知の放射性炭素年代と高い調和性を示したことで,宇宙線生成核種蓄積年代の信頼性が高まった.それらから得られる浸食速度は20mm/yrでヒマラヤの隆起速度から予想された浸食速度と調和的であることが明らかになった.マルシャンディ川以外の大ヒマラヤ南面山麓部の小盆地や河谷沿いに同様な土石流段丘や,その上位にも赤色化をうけた高位土石流段丘が分布していることから,大ヒマラヤにおける浸食様式が緩やかで漸移的なものではなく,気候変化や地震などをトリガーとしたカタストロフィックな現象であることが明らかになりつつある.2017年度は,高位段丘についてもOSL年代試料を採取し研究協力者に測定を依頼したことから,数万年の時間スケールでの地形発達が明らかになることが期待される.以上から2017年度は,期待した結果と異なる面もあるが,新たな展開が予想されてきたことから全体としておおむね進展していると判断する.ネパール・ミッドランド(中山間地域)を流れるスンコシ流域,ボテコシ川流域,トリスリ川流域,マルシャンディ川流域およびセティ・コラ川流域について空中写真判読を行いそれら流域に分布する段丘および地すべり地形判読を行った.さらにスンコシ川流域支流のボテコシ川,インドラワティ川流域についてデジタル入力を行い,GISを用いた地形・地質解析を進めた.その結果,片麻岩地域に於いて地すべり地形が大型化することを明らかにするとともに,特にインドラワティ川流域の北西方向に単斜構造を示す流れ盤斜面に於いて,数十億立方mの移動体をもつヒマラヤ最大級の地すべりが発生していることも明らかにした.その形成年代も宇宙線生成核種蓄積年代測定から明らかにし8000年前頃であることを明らかにした.
難治性膀胱尿路上皮癌におけるアンドロゲンの意義と治療標的の可能性

1難治性膀胱尿路上皮癌症例におけるアンドロゲン受容体(AR)、アンドロゲン合成/代謝酵素、アンドロゲン応答遺伝子、各種癌関連因子などの発現状況の解析を行う。2上記症例でのAR遺伝子の増幅、変異、エピジェネティックな変化の有無の検索を行う。3培養膀胱尿路上皮癌細胞でのアンドロゲンの機能的役割の検討を行う。
表面筋電の実時間冗長ウェーブレット解析に基づく精細な筋状態分析手法とその応用

表面筋電は,運動中にも計測可能な筋活動情報の一つである.運動分析や筋電義手等,応用課題は多いが,表面筋電の信号特徴には筋疲労が大きく影響するにも関わらず,筋疲労影響と他要因との分離が極めて難しいことが精度向上等の妨げとなっている.そこで本研究では,高周波サンプリングして冗長ウェーブレット解析を行った結果に基づき表面筋電に特化した解析手法を開発し,運動中の筋疲労や発揮力の実時間評価の実現や応用課題の改善を目指す.表面筋電は,運動中にも計測可能な筋活動情報の一つである.運動分析や筋電義手等,応用課題は多いが,表面筋電の信号特徴には筋疲労が大きく影響するにも関わらず,筋疲労影響と他要因との分離が極めて難しいことが精度向上等の妨げとなっている.そこで本研究では,高周波サンプリングして冗長ウェーブレット解析を行った結果に基づき表面筋電に特化した解析手法を開発し,運動中の筋疲労や発揮力の実時間評価の実現や応用課題の改善を目指す.
エストロゲンレセプター発現PETを用いた子宮肉腫の新たな診断・治療法の開発

通常PET検査でがん診断を行う際は、フルオロデオキシグルコース(FDG)というブドウ糖の類似体に放射性フッ素(F-18)を付加したPET薬剤を用い、がん細胞で活発になるブドウ糖代謝活性を検出します。しかし、子宮肉腫ではブドウ糖代謝が活発になるものの、良性筋腫の代謝活性は様々で、高い代謝活性を示すものもあるため、従来のFDG-PET検査のみでの診断は困難でした。そこで私たちは、子宮肉腫には女性ホルモンの作用部位である正常なエストロゲン受容体が少ないという基礎検討に基づき、フルオロエストラジオ-ル(FES)と呼ばれる女性ホルモン(17β-エストラジオール)にF-18を付加したPET薬剤を用いるFES-PET検査を、FDG-PET検査に追加すると、手術前に子宮筋腫と肉腫の鑑別診断を正確に行える、という仮説を立て検討したところ、90%以上の正診率で鑑別ができることを確認しました。EstrogenにF-18を添加した、F-18-Estradiol注射液(FES)トレーサーの開発に成功した。現在、FESは、安定的に製造することが可能になり、市販化の準備をしている。製造されたFESを用いたFES-PET検査で、エストロゲン依存性の婦人科腫瘍における、機能性エストロゲンレセプターの検索が可能になった。従来の生体内の糖代謝能を検討するFDG-PETと、我々が開発したFES-PETを用いた検討では、良性腫瘍である子宮筋腫は、FESの発現は高度で、FDGの発現は軽度であった。一方、悪性度の高い子宮肉腫ではFESの発現は軽度で、FDGの発現は高度であることが判明した。また、腫瘍におけるFES集積率と、FDG集積率の比(FDG/FES ratio)は、がんの悪性度と相関することがわかった子宮筋腫と子宮肉腫における検討でも、FDG/FES ratioは,悪性度の高い子宮肉腫では高く、良性疾患である子宮筋腫では低いという結果が得られた。即ち、子宮腫瘍のFDG/FES ratioは、子宮肉腫と子宮筋腫の生物学的特徴の差を反映することが示唆された生体機能検査であるPET-FDG, FESを用いて、生体内で機能している、エストロゲンレセプターの発現や、糖代謝能の発現を検討した。その目的は、子宮筋腫と子宮肉腫の生物学的特性を検討し、その知見から、子宮筋腫と子宮肉腫の鑑別診断法の確立を行うことである。子宮腫瘍の症例数を今回は増やし、インフォームドコンセントの得られた患者にFES-PET, FDG-PETを術前に施行し、術後の病理標本を基に、FDG集積率/FES集積率は、従来困難とされてきた、子宮筋層病変である子宮筋腫と肉腫の鑑別に、特に、変性筋腫と、子宮肉腫間に統計学的に有用であるか否かを検討した。76例の子宮腫瘍を認めた患者にFDG-PET検査を実施した。そのうち24例の患者にFDGの集積が認めたので、FES-PETを追加したところ、有意に子宮肉腫の診断効率を上げた。【目的・背景】イメージング製剤であるFESは婦人科疾患の診断やホルモン治療の効果判定に役立つと期待されている。これまで欧米を中心に乳癌に用いられてきたFES-PETを我々は婦人科腫瘍に応用した。子宮体癌や肉腫などの悪性腫瘍ではFDG集積がFES集積よりも高い傾向であるのに対して、増殖症や筋腫などの良性腫瘍においては反対にFESの方が有意に高い集積を示した。このように婦人科疾患においてはFES-PETをFDG-PETに加えることにより女性ホルモン依存性と糖代謝の程度の差を利用して良悪性鑑別が出来る可能性があることを報告した。今回子宮筋腫と子宮肉腫の鑑別診断法に有用か否かを検討した【方法】不正性器出血・下腹部痛があり、内診・超音波・MRI検査で非典型的な子宮腫瘍を有する76人にFDG-PET検査を施行した。76人中36人に、肝臓への生理的集積と同程度かあるいはそれ以上の集積を子宮腫瘍に認めた。36人中12人は、(1)子宮内膜細胞診陽性、(2)手術を拒否、(3)ホルモン療法の治療を受けている、(4)同一月経周期内のFES-PETを拒否。のため対象から除外した。最終24人にFES-PET施行し、FDGとFES集積の所見と術後の病理組織診断の関係を前方視的に検討した。最終的に対象とした患者さんは、子宮肉腫11人、子宮筋腫13人でした。【結果・結論】

肉眼では、子宮肉腫11人中10人に、FDGが集積した腫瘍内にFESの集積欠損を認めた。FDGとFESの腫瘍への集積率をSUV (Standard Uptake Value)として半定量化し、数値化し検討すると、FDGの集積がFESの集積の2倍以上ある場合、91.3%の確率で子宮肉腫でした【考察】一部の肉腫には女性ホルモンを取り込む性質のものもあり、その場合はFES-PETを追加しても判別は困難。しかし、我々が行ったFDGとFESの集積割合を比較する子宮肉腫検査法では、非常に高い精度で子宮肉腫を診断し、"筋腫なのに肉腫の可能性があるといって手術"がなされたり、"早期の肉腫なのに筋腫の保存的治療"がなされたりする患者を減らすことができると期待される。
n型有機半導体を指向したフルオロアルキル架橋型オリゴチオフェンの創製

本研究では、n型有機電界効果トランジスタ材料の開発を目的としている。有機電界効果トランジスタは拡張共役分子のデバイスへの応用という観点から学術的のみならず産業的にも注目されている研究分野であるが、n型有機半導体の開発はp型有機半導体に比べて大きく遅れている。近年、電子受容性置換基を導入したπ共役化合物は電子輸送能が増加するため、有機n型半導体への展開が見込まれている。この観点からフルオロアルキル基を導入したオリゴチオフェンの研究が行われているが、有効な共役を損なうことなく導入できる位置は限られていた。この欠点を克服する新規ユニットとして、申請者はフルオロアルキル縮環チオフェン、および、フルオロアルキル架橋ビチオフェンの開発に昨年度成功した。そこで今年度はこれらをユニットとするオリゴチオフェンの開発を行った。フルオロアルキル縮環チオフェンのみで構成されるチオフェン6量体を創製し、その薄膜をキャスト法で作製し、時間分解マイクロ波伝導度測定と過渡吸収測定を組み合わせて電子移動度を見積もった。その結果、0.20cm^2/Vsと高い電子移動度が得られた。この結果は創製したオリゴチオフェンが電子輸送性材料として十分な性能を持つことを示唆するものである。フルオロアルキル架橋ビチオフェッから誘導化したチオフェン4量体の薄膜を真空蒸着法で作製し、トップコンタクト型素子でトランジスタ特性評価を行った結果、電子移動度0.018cm^2/Vs,/on/off比1.3×10^3と良好な結果が得られ、n型有機半導体として十分に機能する事が明らかとなった。フルオロアルキル架橋の有効性が明らかとなったので、さらなる新規ユニットの開発を行い、フルオロアルキル縮環テルフェニル、および、これを含む共役オリゴマーの開発にも成功した。この観点から、フルオロアルキル基を導入したオリゴチオフェンの研究が行われているが、有効な共役を損なうことなく導入できる位置は限られていた。そこで、申請者は共役平面性を損なうことなくフルオロアルキル基を導入したこれまでに類例を見ない高い電子輸送能を有するオリゴマーの分子設計と合成手法の検討を行った結果、二種類のフッ素化反応を駆使することでフルオロアルキル縮環チオフェンの創製に成功した。さらに、このチオフェンをユニットに用いたオリゴチオフェンの創製にも成功した。X線結晶構造解析の結果、創製したオリゴマーは期待通り高い共役平面性を有する事が明らかとなった。電気化学特性を明らかとするためにサイクリックボルタンメトリー測定を行った結果、オリゴマーの還元電位は従来のフルオロアルキル導入型オリゴチオフェンより高い電位の還元波を示した。この結果は、期待通り、ヘキサフルオロシクロペンタン環の電子受容性の効果により、LUMOが低下した事を示唆している。また、フルオロアルキル縮環導入型オリゴマーよりさらに共役平面性を改善させることを目的としてビチオフェンをフルオロアルキル架橋させた化合物の開発を行い基本ユニットの合成ルートを確立した。