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マルチフェロイックスにおける結晶・電気・磁気ドメインの微視的物性と可視化

温度変化、磁場変化、電場変化の下、マルチフェロイックスおよび関連物質の結晶、電気、磁気ドメインのその場観察を透過型電子顕微鏡法により行った。室温でマルチフェロイック物性を示すヘキサゴナルフェライトについて、らせん磁気秩序に起因したと考えられる変調構造を見出した。また新しいドメイン観察手法の開発を行った。加えて、二重ペロブスカイトコバルト酸化物について、上記手法を応用することで温度変化および磁場変化での結晶構造相転移を見出した。マルチフェロイックスの強誘電状態での結晶構造的(変調構造・欠陥構造)、電気的(強誘電)、磁気的(磁性)ドメインの外場下での挙動を明らかにするために、透過型電子顕微鏡法により温度変化、磁場変化、電場変化の下、それらドメイン構造のその場観察を行った。まず、室温でマルチフェロイック物性を示すヘキサゴナルフェライトについて、らせん磁気秩序に起因したと考えられる変調構造を見出した。この変調構造によるドメインの観察を試みた結果、明瞭なドメイン境界は存在せず、系全体にわたって均一に変調構造が生じていることが分かった。また、電場印加その場観察用試料の作製を行い、ヘキサフェライト多結晶および単結晶試料に対する電場印加その場観察を行った。その結果、ヘキサフェライトの観察においては電圧印加による大きな電場が電子顕微鏡像に影響を与え、定量的な解析に耐えうるデータを取得することが難しいということが分かった。現在、上記の電場印加その場観察技法の改良を行っている。走査電子線回折法による強誘電・磁性ドメイン観察手法を開発し、ヘキサゴナルフェライトの強誘電・磁性ドメインを観察した。しかしながら、計測されるデータは電場と磁場の両方の寄与からくるものであり、その分離は困難であることが分かった。本手法は強誘電と強磁性が共存していない系では有効である。関連物質として二重ペロブスカイトコバルト酸化物について、温度変化での電子回折により結晶構造相転移を見出した。さらにこの構造相転移における結晶学的ドメインの変化をその場観察し、その構造相転移の特徴を明らかにした。また、磁場印加その場電子回折により、磁場誘起構造相転移を観測した。この磁場誘起構造相転移は常磁性状態(磁気無秩序状態)で起こり、上記のヘキサフェライトでの磁場誘起構造相転移がらせん磁気状態(磁気秩序状態)で起こるのとは対照的である。23年度は室温でマルチフェロイック物性を示すヘキサゴナルフェライトを主に対象として研究を行った。まず、冷却実験可能な電場印加その場観察用試料の作製についてイオンミリング法による検討を行った。多結晶および単結晶試料に対しイオンミリング法で電子顕微鏡観察用試料を作製し、独自に設計したアルミナ冶具上に配置し金スパッタにより電極形成を行った。このように作製した試料を2端子を有する低温電子顕微鏡ホルダーにセットし、電子顕微鏡内で電場を印加した。本手法による電場印加は成功し、電場印加時の電子顕微鏡像の変化を観察し、同時に電圧ー電流特性の計測を行うことができた。本手法の開発により低温電場印加その場観察が可能となった。これにより幅広い試料に対して電場印加下での結晶構造的、電気的、磁気的ドメインの変化を観察できる。走査電子線回折法による強誘電・磁性ドメイン観察手法の開発について、まずはヘキサゴナルフェライトの強磁性ドメインに対して試行した。実際に試料内磁場による電子線の偏向を計測、データ収集を行った。収集したデータをコンピュータ処理により画像構築した。本手法によりドメイン計測が可能であることが分かった。観測された変調構造はらせん磁気秩序と同じ周期で発達しており、出現温度に関しても磁気転移と同様であった。このようならせん磁気秩序に関係した変調構造は他のマルチフェロイックヘキサフェライトにおいても見出されており、共通した物性である可能性がある。このヘキサゴナルフェライトについて、ローレンツ電子顕微鏡法により磁気ドメイン観察を行った結果、特徴的なドメイン構造が観察された。この特徴的なドメイン構造はらせん磁気秩序によるものと考えられた。低温電場印加その場観察手法の開発については首尾よく進行している。24年度には実際に低温での電場印加実験に取り掛かることができる。走査電子線回折法による強誘電・磁性ドメイン観察手法の開発については強磁性ドメインの観察ができるところまで達成しているが、強誘電ドメインについては現在進行中である。マルチフェロイック物質の変調構造や結晶学的、磁気的ドメインの観察にも成功しており、順調に進行している。以上のように、全体的には予定通り進行している。23年度に開発した冷却実験可能な電場印加その場観察用試料作製法をさらに改良し、耐電圧の向上を試みる。改良した手法によりマルチフェロイック物質の電子顕微鏡観察用を試料を作製し、低温電場印加その場観察により電場変化における結晶構造的、電気的、磁気的ドメインの変化の観察を行う。

走査電子線回折法による磁気的ドメインの観察における高分解能化および高精度化を試みる。また、本手法により電気的ドメインの観察を試行し、改良を通して、強誘電体およびマルチフェロイックスへの応用を行う。マルチフェロイックスに対して走査電子線回折法による観察を上記ドメインに加えて結晶学的ドメインに対しても行い、統合的にドメイン構造を解析する。マルチフェロイックスの結晶学的構造の解析を23年度より引き続き行う。特にヘキサゴナルフェライトの変調構造解析については本研究で見出した重要な構造物性であるため、重点的に行う。現在解析中のヘキサゴナルフェライトの変調構造の解析およびドメイン観察を行ったのち、らせん磁気秩序を有する関連化合物についても同様の評価を行い、本研究で見出された変調構造がらせん磁気秩序を有する物質に共通であるのか確認する。本研究の総括として、上記の走査電子線回折法をはじめ、各種のドメイン解析法を駆使し、それを23年度に本研究で開発した冷却電場印加その場観察手法および磁場印加その場観察手法と組み合わせ、マルチフェロイックスに応用する。これによりマルチフェロイックスの物性をミクロスコピックな観点で理解し、まとめる。23年度は走査電子線回折法を確立するために、研究経費の支出を主に走査電子線回折システムの導入に充てた。しかしながら外国製品のために納品に時間がかかり、それに付随する研究にかかる消耗品などの購入を先送りにしたことにより、次年度使用研究費が生じた。例えば本システムを使用した電子顕微鏡観察用の試料作製用消耗品などである。また、学会出張費について、他予算からの支出が可能となり、当初予定額の使用を行わず、24年度に繰り越した。本研究の目的を達成するために電場印加その場観察による各種ドメインの振舞を観測する必要があるが、これまでの直流電場に加えて交流電場によっての評価も興味あるところである。そこでこれまで使用してきた直流電源以外に交流電源装置を23年度繰越分を加えて購入し、交流電場下でのその場観察を行う。ひきつづき電場印加その場観察のための電子顕微鏡試料作製に使用する消耗品の購入に本研究費を使用する予定である。研究成果発表のための学会参加費、旅費、論文出版費などに研究費を使用する予定である。
消失模型鋳造における熱分解ガス層内の動的平衡と熱分解生成物の解明

消失模型鋳造における熱分解ガス層内の動的平衡と残渣欠陥発生との関係を明らかにすることを目的として、鋳造中に発生する熱分解生成物と溶湯充填速度に及ぼす溶湯温度の影響を調査した。溶湯温度が900°Cまでに動的平衡は解重合支配型であるが、950°C以上になると動的平衡はモノマが更に分解することで定常状態とはならず、熱分解液化樹脂の発生量が著しく大きくなった。その液化物中には熱分解炭素の懸濁が認められ、溶湯充填初期で湯流れが遅くなり残渣欠陥が発生することが認められた。消失模型鋳造における熱分解ガス層内の動的平衡と残渣欠陥発生との関係を明らかにすることを目的として、鋳造中に発生する熱分解生成物の捕集方法の確立を当該年度の目標とした。消失模型鋳造中に生成する発泡ポリスチレンの熱分解ガス層に捕集用細管を導入し、そこからコンデンサとガスサンプリングバックに熱分解ガス・ミスト・液化樹脂を導入させた。当初予想されたコンデンサでは熱分解液化樹脂の捕集が困難であることが分かり、捕集方法の再検討を行った。その結果、補集用細管とガスサンプリングバッグの間に液体トラップを設置することで、熱分解液化樹脂とガス・ミストの状態別捕集の手法を確立した。当初の研究計画では、捕集した熱分解生成物を「ガス」、「液化樹脂」及び「熱分解残渣」に分けてそれらを分析する予定であった。しかし、鋳造温度を種々変化させて捕集実験を行った結果、「液化樹脂」及び「熱分解残渣」がほとんど生成しない温度帯が存在することが明らかになった。そして、その温度帯では、湯流れ速度が速くなる現象を明らかにした。当該年度当初は状態別分析を行う予定であったが、鋳造温度によって生成物が大きく変化する現象の解明が目的達成にとって不可欠であることが判明したため、熱分解生成物の生成量に及ぼす鋳造温度の影響を実験項目に追加することとした。湯流れ速度が速くなるときは熱分解液化樹脂の生成量が少ないという上述の予備実験結果が得られたことから、捕集物を熱分解液化樹脂に絞り込み、その生成量に及ぼす鋳造温度の影響を調査した。その結果、溶湯温度が950°Cを超えると熱分解液化樹脂の生成量が著しく増加し、湯流れ速度が低下することが明らかとなった。前年度の研究の結果、溶湯温度が950°Cになると液化樹脂の生成量が著しく増加することと湯流れ速度の低下が明らかになった。そこで当該年度では、鋳鉄(鋳型充填中の溶湯温度:約1200°C)の鋳造実験を行い、湯流れ速度測定と生成した液化樹脂の捕集・分析を行った。捕集した液化樹脂の元素分析の結果、水素と炭素のみが検出され、その原子比率はスチレンと同じ1:1であった。比較のために鋳造温度900°C(銅合金)で生成した液化樹脂を分析した結果、原子比率は同じく1:1であった。液化樹脂中の物質同定を行うために、NMR及びGC-MSで測定を行った。その結果、鋳鉄(1200°C)及び銅合金(900°C)の鋳造で生成した液化樹脂の両方とも、主成分はスチレンモノマであることが明らかになった。さらに鋳鉄の鋳造実験で捕集された液化樹脂中にはスチレンのモノマよりも分子量の大きい物質が多種類存在することが明らかとなった。このことから、高温で分解したポリスチレンが一部再重合して液化物が増加したことが示唆された。また、鋳鉄の鋳造で捕集された液化樹脂には1μm未満の熱分解炭素が懸濁していることが光学顕微鏡観察により明らかとなった。湯流れ速度測定の結果、鋳鉄と銅合金で初期の充填速度に違いがみられた。銅合金の湯流れ速度は充填初期で最も速く、時間の経過とともに遅くなる一般的な傾向が確認されたが、鋳鉄の湯流れ速度は初期で最も遅く、その後急速に速くなった後に速度が低下する現象が認められた。これらのことから、熱分解液化樹脂の多量発生が初期の湯流れ速度が遅いことの要因であることが示唆された。前年度は液化樹脂の多量発生現象を調査する実験を優先したために、熱分解生成物の分析ができなかったが、当該年度では、元素分析に加えてNMRとGC-MSによる分析により、熱分解液化樹脂の同定を行うことができた。また、多量に発生した液化樹脂が湯流れ速度を低下させている要因であることが示唆され、湯流れシミュレーションのモデル作成に組み込むことで研究目標の達成が期待される。湯流れ速度が遅くなるメカニズムと発泡模型の熱分解と湯流れの動的平衡を明らかにするために、鋳造中の熱分解液化樹脂を溶湯充填初期、中期、末期に分けて行った。さらに、鋳造温度を変化させて発生する熱分解液化樹脂の種類・量と動的平衡との関係を調査した。溶湯温度の高い鋳鉄の鋳造実験の結果、熱分解液化物はスチレンモノマ、ベンゼンが多く、トルエンも検出された。捕集された液化樹脂の量は溶湯充填末期で最も多い結果が得られた。このことから発泡模型の分解はスチレンモノマが主体であるが、モノマの部分分解が生ずることが明らかになった。また、熱分解炭素の生成も多かったことからベンゼンが炭化した熱分解炭素が生成していることが示唆された。

液化樹脂の量が少ない銅合金の鋳造実験の結果、熱分解液化物はスチレンモノマとベンゼンでほぼ100%を占めた。熱分解炭素は認められず、炭化までは進んでいないことが明らかになった。したがって、鋳造中の分解物の大半はガスであることが明らかとなった。溶湯温度の高い鋳鉄では、ベンゼンやトルエンの生成量が比較的多く、ラジカル化したベンゼン環が生成したと考えられる。したがって、溶湯充填初期の動的平衡はスチレンモノマの生成とモノマガスの系外への排出する平衡状態であることが知られた。そして溶湯の充填が進むにつれてのラジカル化した物質の影響で液化物と炭化が進み動的平衡は液化物増加の方向に移動し、溶湯充填末期に多量の熱分解液化樹脂が残ることが明らかになった。また、充填初期では、ラジカル化した物質により分解物の大量発生が生じることが明らかになり、このことが初期の充填速度を低下させていることが明らかとなった。したがって、溶湯充填初期の爆発的な熱分解の現象を明らかにすることで本法のシミュレーション技術の開発が可能になることが示唆された。消失模型鋳造における熱分解ガス層内の動的平衡と残渣欠陥発生との関係を明らかにすることを目的として、鋳造中に発生する熱分解生成物と溶湯充填速度に及ぼす溶湯温度の影響を調査した。溶湯温度が900°Cまでに動的平衡は解重合支配型であるが、950°C以上になると動的平衡はモノマが更に分解することで定常状態とはならず、熱分解液化樹脂の発生量が著しく大きくなった。その液化物中には熱分解炭素の懸濁が認められ、溶湯充填初期で湯流れが遅くなり残渣欠陥が発生することが認められた。当該年度で計画していた熱分解生成物の状態別捕集方法は確立したが、それらの分析を行うには至らなかった。しかし、当初予想されていなかった、熱分解液化樹脂の多量発生が特定の鋳造温度帯において生じることが明らかになった。このことは最終目的である消失模型鋳造法のシミュレーションモデルに組み込む必要がある重要な現象であり、この点は期待以上の成果であるが、上述したように当初予定されていた分析は次年度に行うこととした。最終年度では、溶湯充填の初期、中期、末期における熱分解液化樹脂を捕集・分析することで、シミュレーションに用いる基本データを求めることとする。溶湯の充填初期に液化樹脂が多量に発生する現象をモデルに組み込み、溶湯温度や塗型の通気度をパラメータとして補完実験を行い、モデルの精度向上を行う。鋳造工学平成26年度に実施できなかった熱分解生成物の分析を行い、その結果から、平成26年度に明らかになった鋳造温度と熱分解液化樹脂の多量発生との要因を明らかにすることで、研究の最終目標の達成に近づくことが期待される。分析方法には元素分析及び質量分析を第一段階の分析とし、得られた結果から熱分解生成物の構造分析を行うか否かを判断して研究を推進する。当初の予定では、熱分解液化樹脂の分析を外注する予定であったが、NMRやGC-MSを学内で行う環境が整ったため、それらの費用は発生しなかった。一方で、鋳造実験では熱分解液化樹脂の捕集のための実験に加えて、溶湯充填初期の湯流れ速度を測定する実験を追加したために鋳造実験の消耗費用が増加した。しかし、その増加分は分析で生じなかった費用よりも少なかったために、次年度使用額が生じた。当初の予定では熱分解生成物の状態別分析を行う予定であったが、熱分解液化樹脂の生成量が鋳造温度によって変化するという現象が明らかになり、その解明を行ったため、熱分解生成物の分析を行わなかった。その結果、直接経費におけるその他の費用(分析委託費)を使用しなかったため、次年度使用額が生じた。平成28年度では、シミュレーションモデルの構築とその精度向上のための鋳造実験を行う。
神田本を中心とした『太平記』の生成と表現世界に関する研究

この研究では、神田本などの古い形態を保った『太平記』を中心に取り扱った。また、『太平記』の享受についても研究し、絵巻物など江戸時代の作品について検討を加えた。前者については主に2点の観点から考察を行った。(1)『太平記』の諸本を調査し、文献学的に本文の研究を行った。(2)神田本を中心とした『太平記』の古態本の表現性を追究した。同様に、後者についても主に2点の観点から研究を進めた。(1)江戸時代の「太平記」という名を書名に含む作品の検討から、江戸時代における『太平記』のイメージを考えた。(2)未紹介の『太平記』と関わりの深い絵巻物を紹介し、その内容について検討を加えた。本年度は、1『太平記』の叙述の分析から作品の特徴を抽出すること、2『太平記』の享受の問題、3学位申請論文の執筆、の三点を中心に研究を進めた。1の成果は、「『太平記』「序」の機能」(「日本文学」61-7)に発表した。この論では、従来見過ごされてきた論文にも目を配りながら「序」の研究史を丁寧にまとめ、その上で「序」が作品の中で現世を映し出す役割を果たしてるという新視点を提示した。2は、これまで注目されてこなかった『楠公一代絵巻』を翻刻し、この絵巻が『太平記秘伝理尽抄』の影響も受けた、従来知られている『太平記』絵巻とは性格の異なる作品であること、「元禄八年」という半ば通説化していた成立年次は再考すべきであること等を、実証的検証から明らかにした。この成果は、「翻刻楠妣庵観音寺蔵『楠公一代絵巻』上巻/下巻」(「亜細亜大学学術文化紀要」21/22)に発表した。その他に、「「太平記」を纏う物語の展開ー実録『慶安太平記』を軸としてー」(『もう一つの古典知』勉誠出版)において、近世文学を代表する実録小説『慶安太平記』の検討から、この作品が『太平記秘伝理尽抄』を踏まえて作品世界を形成していることや、『慶安太平記』をパロディ化した作品『太平気』についても取り上げ、近世社会における『太平記』の多様な享受の様相について明らかにした。3は、これまでの成果を踏まえて、20本の論考をまとめたものである。「『太平記』生成と作品世界」と題し、早稲田大学に提出した。すなわち、今年度は、五本の論考を発表したほか、加能越文庫にも調査に行った。最終年度には、これまでの成果をも踏まえ学位論文を早稲田大学に提出し、博士(文学)の学位を取得した。このことがもっとも特筆すべき点である。個々の研究としては、神戸大学付属人文図書館蔵『太平記』(釜田喜三郎氏旧蔵本)や阪本龍門文庫蔵豪精本『太平記』といった丁類に分類される伝本調査を行った。これにより、『太平記』諸伝本の本文異同についての調査をさらに進める環境を整えることができた。また、神田本『太平記』本文ときわめて近いとされてきた京都の仁和寺蔵本も調査した。その結果、神田本と類似した本文を有する一方で、異なった本文をも有することが確認され、これまでの指摘を一部修正する部分を発見することができた。この成果を含めた内容は、8月に開催された太平記国際集会(於;法政大学)において発表したので、近々その内容を活字化したいと考えている。論文としては、「近世における軍記物語絵巻の一様相」(『絵が物語る日本』、2014年3月)において、先年調査した楠妣庵観音寺蔵『楠公一代絵巻』についても検討を加え、当該絵巻の性格についてこれまで以上に明らかにすることができた。本年度の研究の重要性は、一つに丁類本系伝本の様相を明らかにすることが一歩前進したことがある。また、仁和寺蔵本を調査することにより、神田本『太平記』の性格を明らかにする対校本文として利用できる部分とそうでない部分とを知ることができたことも重要であると考える。これらの成果についても、今後公表していきたいと考えている。23年度の実績は大略以下の2点にまとめられる。(1)神田本などの古態本『太平記』を中心とした表現世界の研究。(2)『太平記』および『太平記秘伝理尽鈔』の享受に関する研究。(1)については、申請時の予定以上に研究が進んだ。申請時には、作品の擱筆部分の位置付けのみを行う予定であったが、2月に冒頭部分についての研究発表も行うことが出来た。擱筆部分についての研究は、「文学・語学」201号(査読雑誌)に投稿し、掲載を許された。

これは、表現世界の問題と作品の成立期の時代環境とを関連付けて論じたものである。また、冒頭部分については、「序」の研究史を整理し、これまで見落とされてきた研究史をも取り上げ再評価することを通して、「序」がなぜ置かれ作品内で如何に機能しているのかという問題について考察した。『太平記』の研究史を整理している点でも重要な考察であると考える。(2)については、23年度に行う予定ではなかった。しかしながら、調査の過程で、これまで注目されてこなかった『太平記』の絵巻に出会い、検討の結果、『太平記』の享受を考える上で興味深いものであることが判明した。具体的には、『太平記秘伝理尽鈔』などの『太平記』評判書の影響を受けた珍しい作品であることが判明したのである。そのために、当初の予定を変更し、この絵巻の書誌的な考察と内容の分析をすることにした。この調査は今後も続け、活字化したいと考えている。後述するが、原本調査は予定通り進まなかったので、残りの2年で行いたいと考えている。三年目に提出する予定であった学位申請論文を先に作成したことにより、文献調査がやや遅れ気味である。しかしながら、全体としては当初の予定通り進んでいると考えている。すなわち、『太平記』の表現世界を考える上で無視できない、「序」の問題と各筆の問題について考察し、それぞれ「日本文学」と「文学・語学」という学会査読誌に発表することができた。また、楠妣庵観音寺蔵『楠公一代絵巻』の調査および紹介をすることもでき、今後の研究の基礎的な準備を整えることができた。以上から、研究はおおむね順調に進んでいると考えている。『太平記』の表現世界の研究は当初予定していたよりも進展している。作品の最終部分だけでなくそれと対応する冒頭部分についての検討・考察も出来た。これは、原本調査に行く代わりに出来た時間を当てたことによる成果である。だが、神宮徴古館本および龍門文庫蔵『太平記』の原本調査は叶わなかった。地震の影響により、本務校の予定が変わるなどしたために、予定が立たなかったことが主な原因である。その一方で、23年度に行う予定ではなかったが、『太平記』の享受の問題に関する研究を行うことが出来た。資料の所在を確認している過程で見つけた絵巻物の調査を糸口に、近世における『太平記』の享受の問題についての研究をすることが出来た。神田本の本文研究を中心に行う。東京大学史料編纂所の写真を参照しながら、本文の特徴について考える。また、仁和寺蔵『太平記』の調査も行うほか、神田本の添え状の紹介も行う予定である。このほかに、昨年度執筆した学位申請論文を公刊したいと考えている。今後の課題は、2つある。1つは23年度に調査した結果を公表することである。絵巻の書誌学的考察結果および作品内容の分析結果の公表の他、23年度に口頭発表した内容についても活字化したい。可能な限り、これまでの表現世界の研究をまとめ、博士論文として提出したいと考えている。また、23年度に行えなかった原本調査も所蔵先の都合と調整しながら行いたい。予定としては、龍門文庫・聖藩文庫・京都仁和寺に調査に行くつもりである。今年度は、1紙焼き写真の購入2調査旅費3画像データの整理4報告書の作成、以上四点を中心に予算を使う予定である。1は、神田本等の重要伝本のほか、『太平記』の挿絵を考察する上で必要な資料類の写真を購入する予定である。2は、京都、神戸、愛知の所蔵先に調査に行くための予算として使用する。3はパソコンやスキャナ等の購入費に用いる。
成長発育期の骨格性上顎前突症患者に対するインプラント矯正治療の効果

成長発育期の骨格性上顎前突症患者に対して機能的矯正装置を用いると、下顎骨の成長が促進する。機能的矯正装置は上下歯列を固定源とするので歯性の変化を生じるが、その歯性変化の抑制が下顎骨の成長促進効果に及ぼす影響については報告されていない。本研究では従来の方法と下顎切歯の唇側傾斜を抑制しながら下顎前方誘導を行ったときの顎発育の制御効果を比較した。4週齢雄性ラット15匹を用い、下顎両側第一、第二大臼歯間の頬側歯槽骨から舌側歯槽骨まで骨穿孔を行った。実験群5匹では両側の骨穿孔部と下顎切歯を結紮線で結紮し、対照群5匹とコントロール群5匹では骨穿孔部に結紮線をそれぞれ通して結紮のみ行った。実験群と対照群では上顎歯列に下顎骨を前方誘導するジャンピングアプライアンス(JA)を装着した。装置装着直前(T0)、装着後1(T1),2(T2),3(T3),4週後(T4)にX線規格撮影を行い、下顎骨長、下顎枝高、下顎骨体長と下顎切歯歯軸の変化を経時的に解析し、群間で比較した。実験群と対照群における下顎骨の成長のスパートは、実験群がT0-T1とT2-T3で、対照群がT0-T1で、コントロール群がT2-T3であった。また、下顎骨長と下顎枝高の成長量は、T0-T1において実験群と対照群がコントロール群に比べて有意に大きく、T2-T3において実験群とコントロール群が対照群に比べて有意に大きかった。下顎切歯は、対照群ではT0からT4にかけて唇側傾斜したが、他の2群では変化しなかった。下顎骨を前方誘導すると関節頭に張力が加わり、下顎骨の成長が促進する。対照群では、下顎切歯の唇側傾斜によって下顎骨の前方誘導量が減少したため、T2-T3における下顎骨の成長量が小さくなったと考えられた。下顎切歯の唇側傾斜を抑制しながら下顎骨を前方誘導する治療は、従来の治療法よりも大きく下顎骨の成長を促進できることが示唆された。本研究の目的は、成長発育期の骨格性上顎前突症患者に対するインプラント矯正治療の効果を明らかにすることである。そこで、以下の二つの実験を行うこととした。1)動物実験において,下顎骨の成長促進のため、インプラントアンカーを固定源として歯性の変化を防ぎながら顎整形力を加えた場合と、インプラントアンカーを併用せずに顎整形力を加えた場合とで歯性の変化、顎骨の大きさの変化、関節窩、下顎頭部の骨形成とリモデリングの様相の違いを解析し,インプラントアンカー併用による歯性の変化の抑制効果、顎骨の成長の促進効果の違いを明らかにする。

そこで,5週齢の雄のラットを用い、上顎歯列に下顎骨を前方誘導するバイトジャンピングプレートを、下顎両側臼歯部歯槽骨に0.6mmのチタンスクリューを装着するA群、同様にしてチタンスクリューと下顎切歯とを結紮線で固定するB群、チタンスクリューの装着のみを行うC群の3群に分けて実験を行った。しかし、実験途中でチタンスクリューが脱落するものが多かったため、チタンスクリューを直径1mmのものに変更し、再度実験を行っている。2)ヒトにおいて、成長発育期の骨格性上顎前突症患者(実験群)に、インプラントアンカーを併用して歯性の変化を防ぎながら顎整形力を加え、下顎骨の成長促進を図る。実験群とほぼ同じ性別、年齢層の未治療の骨格性上顎前突症患者および従来の上下顎歯列を固定源とした機能的矯正装置を用いた患者をそれぞれ未治療対照群と治療対照群として、顎骨、歯の移動量および移動方向の違いを比較検討し、本法の治療効果を明らかにする。そこで、成長発育期の骨格性上顎前突症患者に対し、インプラントアンカーを併用した機能的矯正装置を装着し、顎顔面形態や歯の位置の変化を分析中である。今後は上記の実験を継続し、得られたデータからインプラントアンカーを併用したときとしなかったときとで顎発育の制御あるいは歯性の変化に違いがあるかどうかを検証し,その結果を論文にまとめて投稿する予定である。成長発育期の骨格性上顎前突症に対するインプラント矯正治療の効果を明らかにするため、顎骨を固定源として歯性の変化を防ぎながら顎整形力を加えたときの顎発育の制御効果を検証した。4週齢のWistar系雄性ラット15匹の下顎両側第一大臼歯遠心部の頬側歯槽骨に骨穿孔を行い、結紮線を結紮した。このうち10匹のラットに対して下顎骨が前方に3mm誘導されるジャンピングアプライアンス(JA)を装着した。さらに、JAを装着した5匹のラットでは、骨穿孔部に結紮した結紮線を下顎両側切歯にも結紮した。JAを装着して骨穿孔部と下顎切歯の結紮を行った群を実験群、JAの装着のみを行った群を対照群、JAを装着しなかった群をコントロール群とした。すべての群で装置装着直前、装置装着1週後4週後まで1週毎に頭部X線規格撮影を行った。下顎骨長、下顎骨体長と下顎枝高を画像解析処理ソフトウェアーimage Jで計測して下顎骨の成長量を経時的に解析し、群間で比較した。すべてのラットにおいてX線規格写真の透写図を作成して下顎下縁平面とMeを基準に重ね合わせ、下顎切歯の歯軸変化を観察した。実験群と対照群における下顎骨長、下顎骨体長と下顎枝高の成長のピークは1週後と3週後であったが、コントロール群では3週後のみであった。1週後の実験群と対照群の成長量はコントロール群に比べて大きく、3週後の実験群とコントロール群の成長量は対照群に比べて大きかった。実験群とコントロール群の下顎切歯の歯軸は、すべてのラットで4週後まで変化しなかった。一方対照群では、すべてのラットで1週後に大きく唇側傾斜し、その後も緩やかに唇側傾斜した。以上から、ラットの上顎にJAを装着すると、下顎骨の成長促進と下顎切歯の唇側傾斜が起きるが、顎骨と下顎切歯を固定することによって下顎切歯の唇側傾斜を抑制でき、より効果的な下顎骨の成長促進を期待できることが示唆された。
日本型授業研究モデルの海外移転と教員文化に関する実証的研究

本研究では、日本と海外(イラン)の教員の授業展開を決定づける教員の授業メンタルモデルの克服過程を解明した。その結果、教師の専門的知識や経験の共有化や授業改善による能力の形成の重要性に関する研究知見が得られた。例えば、イランの教育文化においては「声に出す」ことが学習の中心であり、オーラル(聞くこと・話すこと)はリテラル(読むこと・書くこと)よりも効果的に使われる。このように、日本の文字中心の文化のあり方とは異なった特徴が明らかになった。また、日本型授業研究モデルが移転されている海外の学校文化・授業展開にどのような影響を与えるかが明確になった。研究目的:本研究の目的は、異なる学校・教員文化を持つ海外の教育実践において、日本の授業研究モデルルが移転され、実験授業が実施される中で、教員の授業メンタルモデルの克服過程とそのメカニズムを解明することである。そのために、授業研究が教員文化や学校文化に与える影響を明らかにし、教員の授業研究への参加と決定はどのような能力を形成するかを解明する。また、授業研究の進展に対する教育問題の共有の有効性を検証し、同僚など他者の存在が、教員の経験の共有を通して、教員の質的変化(学校観、子ども観、授業観、教員観、教材観、研究観)に及ぼす影響を解明する。このような研究課題の検証から、日本とイランの教員文化を比較し、教員の授業メンタルモデルの形成のメカニズムを明らかにする。研究成果:(1)日本の教員の授業メンタルモデル克服過程とそのメカニズムを解明する基礎資料として、イランと日本の授業記録を収集した。(2)日本の教員へインタビューをし、協働性の持つ各個人への意義について質的情報を整理した。(3)日本の私立と公立学校の教員に授業研究への参加とそこにおける諸決定の意義について面接調査を実施した。(4)イランの中学校の数学授業のデータ整理し、授業記録をペルシャ語から日本語に翻訳した。研究目的:本研究の目的は、異なる学校・教員文化を持つ海外の教育実践において、日本の授業研究モデルが移転され、実験授業が実施される中で、教員の授業メンタルモデルの克服過程とそのメカニズムを解明することである。このような研究課題の検証から、日本と海外の教員文化を比較し、海外の教員(イラン)の授業メンタルモデルの形成のメカニズムを明らかにする。研究成果:(1)教員の授業メンタルモデル克服過程を解明する基礎資料として、日本の私立と公立中学校の数学授業のデータ整理し、イランと日本の同じ単元の授業記録を収集した。(2)収集した資料を基に助言者や同僚の認識に関わる発言を事後検討会の発言から抽出し、カテゴリーに分類した。(3)分類したデータを基に日本のある公立中学校で国際比較授業分析・検討会を行い、日本とイランの教員文化を比較し、イランの教員の授業メンタルモデルの形成と特徴を明らかにした。(4)「授業観の改善に向けての授業研究会」を通して、同僚や外部の指導助言者など他者の存在と意見がどのように教員の認識や授業メンタルモデルに変化を与えるかを検討した。(5)国際学会(WALS, 2010)でシンポジウムにおいて研究成果の一部(Can Evidence-Based Lesson Analysis Work in other Countries?)を公表した。また、国内の学会でも研究成果を発表、雑誌でも論文を発行した。このような研究課題の検証から、日本と海外の教員文化(特に協働性の教員への影響の検証と参加と決定と資質の関係)を比較し、海外の教員の授業メンタルモデルの形成のメカニズムを明らかにする。研究成果:(1)海外と日本の同じ単元の授業記録(逐語記録)を収集し、先行研究の様々な分析視点や授業カテゴリーを参考にして、国際比較授業分析のかなめとなる複数の分析視点を設定した。(2)研究者一人による授業を分析するという従来の方式をとらず、国際比較授業検討会という協働的な授業研究の場を設けた。

まず、日本の教師と教育学研究者が同じ場に集合し、海外の授業記録を読み、授業VTRを見た上で、日本の授業と比較しながら、感想・意見・批評を率直に述べ合い、討論した。そして、日本での検討会のデータを整理し、それに対して海外の教員や研究者と検討し、彼らが感じたこと・考えたことを様々な視点から分析した。(3)協働性の教員文化への影響の検証と参加と決定と資質の関係の調査の比較を基に、日本の授業研究モデルを受容したイランやシンガポールにおける教員の授業メンタルモデルの克服過程とそのメカニズムの特徴を明らかにした。(4)研究成果を国際学会(WALS 2011)と国内学会などで発表し、国際と国内雑誌でも学術論文を発行した。
有機局在スピン-伝導電子共存系におけるスピン流の解明

磁性金属元素を含まず、伝導電子と局在スピンの両方を有機分子が担う、新しいタイプの磁性-導電性物質を開発し、そのスピン依存伝導のメカニズムを明らかにすることを目的として研究を行った。本年度は、すでに巨大磁気抵抗を示すことが見出されている(ESBN)_2ClO_4をリード化合物として、その分子構造に変調を加えた種々のドナーラジカル分子を合成し、その基礎的な物性の検討を行った。中でも臭素置換TTFドナー骨格とニトロニルニトロキシドラジカルからなるドナーラジカルであるBTBN分子においては、中性状態において、結晶中でドナー骨格が高い平面性を持ち、π共役系を重ね合わせた密な積層構造をとり、有機中性結晶としては高い伝導度(σ_<RT>=1.0×10^<-3>S cm^<-1>, E_a=0.28eV)を持つ事を明らかにした。また、導電性が極度に減少する極低温領域において、間隔2μmの櫛型電極を適用して磁気抵抗測定を試みたところ、I∝V^<15>に及ぶ高次の非線形的導電特性とともに、-70%前後に及ぶ巨大磁気抵抗が観察された。さらに、ゲート電極からの電圧印加による静電的電荷注入を試みたところ、両極性型のFET特性が見出されるとともに、磁気抵抗比がゲート電圧によって変化する挙動が見られた(2K、5Tの印加時に、V_G=-40V、0V、及び、+50V時において、それぞれ-62%、-66%、及び、-70%)。このような電荷注入による導電性の制御が容易であるのは有機物質の利点の一つであり、有機物質ならではの機能性を備えた磁気抵抗素子の開発に繋がる可能性がある。
卵巣癌の腹腔細胞診におけるファジィ理論を用いた良悪性判別モデルに関する研究

1.平成7年度に収集した症例50例と平成8年度に収集した症例40例の計90例について、それぞれの細胞所見について13項目のポイント別に診断した。2.90例の13項目のポイント別の診断を各ポイント別に1から10までの10段階で点数化した。3.13項目のポイントを大型電算機による電算処理を行った。細胞診診断における13項目のポイント毎に得られた10段階の点数よりおのおの項目毎の悪性度を計算し、それらの悪性度を総合して最終的な悪性度(教師信号)を求めるメンバーシップ関数を作成した。4.関数の作成に関しては各項目の所見が総合判定に寄与する程度を、メンバーシップ関数の係数により重み付けした。各々の症例は診断が確定しているため係数を決定するために、所見値を学習標本として電算機に入力することで係数を変化させる学習をファジ-理論で電算機が行ったが,電算機の学習により最終的に得られる結果が教師信号と一致せず、腹腔細胞診の良悪性判別モデルが作成されなかった。そのため、平成8年度に新たに得られた20例の追加症例を加えて計110例について再度それぞれの細胞所見について改めて13項目のポイント別に診断した。13項目のうち3項目については共焦点レーザー顕微鏡を使用したが、その診断精度が不確定と考えられたのでその3項目については通常の光顕レベルで診断した点数を加え、また免疫染色の手法を加え染色態度についても細胞所見の項目に加えた。新たに作成したポイントについて改めて電算処理を行い、メンバーシップ関数を作成し最終的に得られる結果を再評価したが,その結果が教師信号と一致せず、腹腔細胞診の良悪性判別モデルは完成しなかった1.平成7年度に収集した症例50例と平成8年度に収集した症例40例の計90例について、それぞれの細胞所見について13項目のポイント別に診断した。新たに作成したポイントについて改めて電算処理を行い、メンバーシップ関数を作成し最終的に得られる結果を再評価したが,その結果が教師信号と一致せず、腹腔細胞診の良悪性判別モデルは完成しなかった1.症例の抽出組織学的に良性卵巣腫瘍の症例を20例、子宮内膜症あるいは骨髄腹膜炎で反応性中皮細胞が多数出現している症例を10例、組織学的に癌性腹膜炎が証明された症例のうち腹腔細胞診で癌細胞が診断できた症例を20例収集した。腹水が存在する症例では腹水を細胞診の検体とし、腹水が存在しない症例では生理食塩水100mlで腹腔内および骨盤内を洗浄し、その洗浄液を検体とした(重松)。細胞学的所見の記載上述の50例の検体を用いて13項目(1.核クロマチンの増量、2.核クロマチン分布の不均等、3.核の肥大、4.核小体の大きさ、5.核小体の数、6.細胞集団内の核の大小不同、7.細胞集団内の核クロマチン差、8.細胞の配列、極性の乱れ、9.核配列、核間距離の不定、10.細胞の不規則重積性、11.細胞質量、12.細胞境の状態、13.孤在性異型細胞の存在)をポイントとして細胞診断を行い、検者は0から1まで0.1刻みの10段階の点数をつけた。13項目のうち3項目に関しては共焦点レーザー顕微鏡を使用した(重松、加来、坂井)。平成7年度は、子宮内膜症あるいは骨盤腹膜炎で反応性中皮細胞が多数出現している症例を10例収集したが、1症例あたりの反応性中皮細胞出現の個数が当初の予想よりも少なかったため、13項目をポイントとして細胞診断で得られた個々のデータ数が少なく、平成8年度は一層に反応性中皮細胞を収集する必要があると考えられた。また、共焦点レーザー顕微鏡の使用に慣れず、細胞の配列、極性の乱れ、核配列、核間距離の不定、細胞の不規則重積性の診断が困難であった。

2.90例の13項目のポイント別の診断を各ポイント別に1から10までの10段階で点数化した。3.13項目のポイントを大型電算機による電算処理を行った。細胞診診断における13項目のポイント毎に得られた10段階の点数よりおのおの項目毎の悪性度を計算し、それらの悪性度を総合して最終的な悪性度(教師信号)を求めるメンバーシップ関数を作成した。4.関数の作成に関しては各項目の所見が総合判定に寄与する程度を、メンバーシップ関数の係数により重み付けした。各々の症例は診断が確定しているため係数を決定するために、所見値を学習標本として電算機に入力することで係数を変化させる学習をファジ-理論で電算機が行った。しかし、電算機の学習により最終的に得られる結果が教師信号と一致せず、腹腔細胞診の良悪性判別モデルが作成されなかった。そのため、平成8年度に新たに得られた20例の追加症例を加えて計110例について再度それぞれの細胞所見について改めて13項目のポイント別に診断する。13項目のうち3項目については共焦点レーザー顕微鏡を使用したが、その診断精度が不確定と考えられたのでその3項目については通常の光顕レベルで診断した点数を加え、また免疫染色の手法を加え染色態度についても細胞所見の項目に加える。新たに作成したポイントについて改めて電算処理を行い、メンバーシップ関数を作成し最終的に得られる結果を再評価する。その結果が教師信号と一致すれば、腹腔細胞診の良悪性判別モデルとして発表する予定である。
不確実性、不確定性の下での数理的意志決定とその社会システムへの応用

まず、ファジイ・ランダム変数を含んだ制約条件を導入した線形計画問題について、その等価確定問題を導出した.特にその等価確定条件の解析から、もとのファジイ・ランダム計画問題が通常の線形計画問題ばかりでなく、確率的線形計画問題をも含むより一般的でより現実に適応し得るモデルであることを示した.また、この問題を基礎に確率的在庫問題の品切れコストをファジイ数としたより現実的問題の解析を行い、品切れコストを確定値とした時との最適発注量についての比較を行った.予想された様に曖昧性が存在する分ファジイ品切れコストの場合の方が最適発注量が多くなる事が明かになった.需要予測に関しては主変動としての確率的要素と揺れとしての曖昧性を考慮したより現実的で一般的ななモデルを提案しその解析を行った.現在、実際のデータを用いて検証中である.さらに、スケジューリング問題については従来からのファジイスケジューリングの研究は勿論、幾つかの多目的スケジューリング、特に近似解法としてのメタヒューリスティックによる方法を考案したフローショップ問題の解法の開発や並列機械における最大納期ずれと最大完了時間の同時最小化について考察を行った.後者については2つの目的の間のトレードオフの明白な関係を求めた.その結果、既に行っているファジイ人員配置の研究と合わせて需要予測、在庫管理、スケジューリングのこれらの研究から、多様性や曖昧性を含むトータルの生産システムの構築の基礎ができたと思われる.さらに、プロダクト・ミックスについても現在フレキシブルなモデルを考察中である.一方、施設配置問題においても多様性・曖昧性・確率変動を持つ問題を考え、その最適配置についても考察した.また、政策の形成過程についてある協力ゲームとしてモデル化し、その構造を数理的に明らかにした.まず、ファジイ・ランダム変数を含んだ制約条件を導入した線形計画問題について、その等価確定問題を導出した.特にその等価確定条件の解析から、もとのファジイ・ランダム計画問題が通常の線形計画問題ばかりでなく、確率的線形計画問題をも含むより一般的でより現実に適応し得るモデルであることを示した.また、この問題を基礎に確率的在庫問題の品切れコストをファジイ数としたより現実的問題の解析を行い、品切れコストを確定値とした時との最適発注量についての比較を行った.予想された様に曖昧性が存在する分ファジイ品切れコストの場合の方が最適発注量が多くなる事が明かになった.需要予測に関しては主変動としての確率的要素と揺れとしての曖昧性を考慮したより現実的で一般的ななモデルを提案しその解析を行った.現在、実際のデータを用いて検証中である.さらに、スケジューリング問題については従来からのファジイスケジューリングの研究は勿論、幾つかの多目的スケジューリング、特に近似解法としてのメタヒューリスティックによる方法を考案したフローショップ問題の解法の開発や並列機械における最大納期ずれと最大完了時間の同時最小化について考察を行った.後者については2つの目的の間のトレードオフの明白な関係を求めた.その結果、既に行っているファジイ人員配置の研究と合わせて需要予測、在庫管理、スケジューリングのこれらの研究から、多様性や曖昧性を含むトータルの生産システムの構築の基礎ができたと思われる.さらに、プロダクト・ミックスについても現在フレキシブルなモデルを考察中である.一方、施設配置問題においても多様性・曖昧性・確率変動を持つ問題を考え、その最適配置についても考察した.また、政策の形成過程についてある協力ゲームとしてモデル化し、その構造を数理的に明らかにした.
従来の概念にはない脂肪細胞の機能解明-スカベンジ機能・貧食能と生体防御-

スカベンジャー受容体(SR)は、主にマクロファージ系において変性リポタンパクのクリアランスを担うが、この処理機構が破綻をきたすとマクロファージの泡沫化を引き起こし、動脈硬化の要因となると考えられている。脂肪細胞は従来、エネルギー産生が主要な役割と考えられてきたが、この細胞でも酸化LDLはSRの一つ、CD36を介してクリアランスされることを我々は見いだしたので、これを契機に多角的視点から詳細な解析を行い、「生体ホメオスタシス維持におけるSRを介した脂肪細胞の新しい役割」について、より一般化した概念を打ち立てようというのが本研究の目的である。2年間に亘る本研究で、(1)高血糖患者に頻見されるAGE(糖化反応後期生成物)化タンパクの脂肪細胞でのクリアランスの有無、および、(2)動脈硬化や糖尿病患者に見られる酸化LDLあるいは高グルコース条件にさらされた脂肪細胞が、細胞機能上どのような変化をもたらすのかを調べた。その結果、(1)種々の化学形をもったAGE-BSAのほとんどが脂肪細胞に取り込み・分解されること、このクリアランス機能に関与するSRはCD36で説明できること、(2)酸化LDLあるいは高グルコースで刺激された脂肪細胞では、いくつかのアディポサイトカインや、CD36あるいはGLUT-4などの酸化LDLあるいはグルコース取り込み口の発現に有意の変化が観察され、それらはいずれも病態をさらに増悪させる方向への変化であることがわかった。これらの事実は、生理学的、病態生理学的視点からも、糖尿病や動脈硬化における脂肪細胞の役割に新たな概念を提供するものである。脂肪細胞は従来、エネルギー産生が主要な役割と考えられてきたが、この細胞でも酸化LDLはSRの一つ、CD36を介してクリアランスされることを我々は発見したので、これを契機に多角的視点から詳細な解析を行い、「ホメオスタシス維持におけるSRを介した脂肪細胞の新しい役割」について、一般化した概念を打ち立てようというのが本研究の目的である。初年度の本年度は、(1)高血糖患者に頻見されるAGE(糖化反応後期生成物)化タンパクの脂肪細胞でのクリアランスの有無、および、(2)酸化LDL取込み・分解が、生理学的、病態生理学的に脂肪細胞機能にどのような変化をもたらすのかを調べた。その結果、(1)種々の化学形をもったAGE-BSAのほとんどが脂肪細胞に取り込み・分解されること、このクリアランス機能に関与するSRはCD36で説明できること、および、(2)酸化LDLで処理した脂肪細胞では、アディポサイトカインを含むいくつかのサイトカインの発現に増減の変化が観察された。これらの事実は、糖尿病や動脈硬化における脂肪細胞の役割に新たな概念を提供するものである。
看護技術の熟達化過程に伴う「感情変化」と「習熟度」に関する実証研究

本研究は,看護技術の熟達に伴って起こる感情と習熟の変化を調べ,その影響について検討することである.研究Iは,光トポグラフィー検査を,研究IIは,眼球運動を測定した.研究Iでは,前頭葉中央部において,オキシヘモグロビンが有意に減少している部位と,増加している部位があり,自動化が起こっても変化は部位ごとに異なることが確認された.研究IIでは,初回は,視線の動きが不安定であった.また無駄な視線の動きが目立った.しかし,回数が増えるごとに,視線の動きは安定した.注視時間は,初回が一番長かった.しかし,測定回数が増えると短くなった.本研究は、看護技術の熟達化過程に伴う「感情変化」と「習熟度」に関する実証研究である。認知心理学では熟達化を、安定して行為が達成されている側面(「手際のよい熟達」)と、状況の変化にきわめて柔軟に対処する側面(「適応的熟達」)の2つの特徴を捉えている。本研究では、「手際のよい熟達」から「適応的熟達」に至る過程に着目し、その過程で起こる「感情喚起」の変化を心理学的及び科学的な視点から実証していくとともに、感情の変化による熟達化過程への影響度を検討することにある。平成26年度計画として、文献レビューと実験計画(実験プロトコール)の立案を行った。I.データの収集方法について、1)血圧測定に時間制限は設けない。2)血圧測定は、実習室の一角をカーテンで仕切った場所で行い、研究者はカーテンの外でデータ測定する。3)中の様子は、カーテンの隙間から、できるだけ被験者に影響のないように随時確認する。II.実験手順について、1)学生更衣室で白衣に着替えて、実習室に入室する。2)2人1組になり、看護師役及び患者役を決める。3)長机に対面して座わる。4)看護師役の被験者の前頭部に光イメージング脳機能測定装置(Spectratech OEG-16)をベルトで固定する。5)30秒間椅子に座った状態で安静にしてもらう。6)実験中、脳血流量を測定し、同時にビデオ撮影も行う。7)15回/日(5回×3セット)を行う。8)1回終了ごとに血圧値、自覚を記入する。9)1セット5回終了したら5分間の休憩を入れる。検討した実験プロトコールが妥当か否かを、研究代表者と共同研究者でプレ実験を実施した結果、脳波測定装置の装着方法と装着時間の見直しが必要となった。本研究は、看護技術の熟達化(熟達化とは:安定して行為が達成されている側面と,状況の変化にきわめて柔軟に対処する側面の2つの特徴がある.本研究では「手際のよい熟達」と「適応的熟達」に大別)に至る過程に着目し,その過程で起こる「感情喚起」の変化を心理学的及び科学的な視点から実証していくとともに,熟達化過程への影響度を検討することにある.また、看護技術の熟達化を促進させるために必要な教育方略を提案することにある.平成27年度は、光イメージング脳機能測定装置(Spectratech OEG-16)を使用し(この装置はノートパソコン半分程度の大きさながら16チャネルの計測点を同時測定できる機能をもつ簡便でかつコンパクトな前頭葉専用装置である.移動も可能で多様な測定にも対応できることから,動きの伴う看護技術に適応できる装置である),感情変化を脳波により分析することとした.熟練看護師に対し,血圧測定技術時の感情変化をみるためにプレテストを実施した.その結果,血圧測定を開始する前に,前頭葉全体のオキシヘモグロビンの増加,デオキシヘモグロビンの減少がみられた.終了後はデオキシヘモグロビンの増加がみられた.このことより,血圧測定前は,前頭葉全体で思考が活発となり,測定中は,熟練者であるため,手技的には一連の動作が反射的におこなわれた結果,前頭葉の一部のみと,聴覚をつかさどる側頭葉に近い部分の活動が活発になった可能性が考えられる.平成27年度は,プレテストに続き本実験を予定していた.しかし,測定道具として予定していたアイマークレコーダー及び簡易型動作分析システムが,本実験の分析に適さない(血圧測定は動作が小さく、眼球の動きも小さいため、解析するのが非常に難しい)ことが判明.そのため、実験の方法の見直しが必要となり,計画通りの実施ができなかったため.本研究は、看護技術の熟達化(熟達化とは:安定して行為が達成されている側面と,状況の変化にきわめて柔軟に対処する側面の2つの特徴がある.本研究では「手際のよい熟達」と「適応的熟達」に大別)に至る過程に着目し,その過程で起こる「感情喚起」の変化を心理学的及び科学的な視点から実証していくとともに,熟達化過程への影響度を検討することにある.また,看護技術の熟達化を促進させるために必要な教育方略を提案することにある.思考の深化を検証するために,光イメージング脳機能測定装置(Spectratech OEG-16)を使用し,感情変化を脳波により分析した.その結果,血圧測定を開始する前に,前頭葉全体のオキシヘモグロビンの増加,デオキシヘモグロビンの減少がみられた.終了後はデオキシヘモグロビンの増加がみられた.このことより,血圧測定前は,前頭葉全体で思考が活発となり,測定中は,熟練者であるため,手技的には一連の動作が反射的におこなわれた結果,前頭葉の一部のみと,聴覚をつかさどる側頭葉に近い部分の活動が活発になった可能性が考えられた.

一方,身体的動作向上の側面から検証するため,簡易型動作分析システムを用いることとした.しかし,このシステムは細かな動きを分析することが苦手なため,これに代わる機器を検討していたが適切な機器を選択できなかったことから,まずは簡易型動作分析システムを用いてプレテストを実施することにした.その結果,血圧測定という動きの少ない動作の解析が難しく,一部の動作向上は検証できたが,血圧測定の一連の動作について検証することはできず,他の手法の検討が必要となった.簡易型動作分析システムを使用し動作の向上を検証したが,血圧測定という一連の流れの動きは非常に繊細で小幅な動きであるため,微妙な動きの感知が難しく,一部の検証にとどまったことから,検証方法の見直しが必要となった.平成29年度は,技術の熟達化を検証することを目的に,看護学生4名を被験者として眼球運動測定装置(Talk Eye Lite)を用いて実験を実施した.この実験方法を選択した理由として,看護技術の熟達と伴に,「身体的動作の向上」と「思考が深化する」という仮説を基に,平成29年度は,眼球運動測定装置を用いて「身体的動作の向上」を検証することとし,その中で眼球の動きに着目し,技術が上達していくごとに無駄な視線が減少(視線の合理性が増す)していくかを注視時間によって検証した.実験方法は,実験場所の環境として個室を準備し,2名1組(患者役及び看護師役を交替して実施)で血圧測定を実施.看護師役の被験者に血圧測定を連続20回実施,1回毎に血圧測定値・測定時間及び上達の自覚として,技術が上達したと自覚した場合は〇,技術が自分のものになったと自覚した場合は◎を記入するよう説明した.血圧測定時に看護師役の被験者に眼球運動測定装置を装着し,研究者はパソコン上で注視点及び注視時間を観察した.分析は解析ソフトを用いた.その結果,4名の被験者ともに初回は,視線の動きが絞れず,無駄な視線の動きが顕著に現れていた.回が増すごとに視線の動きは安定されていった.注視時間については,初回は血圧値を読むときに一番長く平均0.40.5秒で,その後測定ごとに徐々に注視時間は短縮され,20回目では平均0.10.2秒と変化していた.また,測定時間については,初回2分42秒3分27秒かかっていたが,最終回は1分15秒1分35秒と短縮されていた.さらに上達の自覚においては,4名中3名の被験者が8回目以内に自覚し,また,自分のものになったと自覚した被験者は14回目に1名と15回目に1名いた.以上の結果から,看護技術の習得において,上達とともに視線の安定と注視時間の短縮,被験者自身の上達の自覚が起こることが明らかとなった.本研究は,看護技術の熟達に伴って起こる感情と習熟の変化を調べ,その影響について検討することである.研究Iは,光トポグラフィー検査を,研究IIは,眼球運動を測定した.研究Iでは,前頭葉中央部において,オキシヘモグロビンが有意に減少している部位と,増加している部位があり,自動化が起こっても変化は部位ごとに異なることが確認された.研究IIでは,初回は,視線の動きが不安定であった.また無駄な視線の動きが目立った.しかし,回数が増えるごとに,視線の動きは安定した.注視時間は,初回が一番長かった.しかし,測定回数が増えると短くなった.平成26年度に計画していた文献レビューと実験プロトコールの作成が計画通り進んだ。