hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ロボット型膝装具のリハビリテーション介入効果の検証

近年,ロボットを使用したリハビリテーションが注目され,世界中において機器の開発や臨床研究が進んでいる.歩行支援型のロボットには,骨盤帯から両下肢を覆う両脚タイプと膝関節,足関節,腰部などの局所的な動きを補助する単脚・局所タイプのものがある.現在までの臨床研究では,両脚タイプのランダム化比較試験(Randomized Controlled Trial: RCT)の報告がある一方,単脚・局所タイプは症例報告のみである.そのため本研究では単脚・局所タイプの1つであるロボット型膝装具(Robotics Knee Orthosis: RKO)に着目して研究を行った.研究は,回復期の脳卒中片麻痺患者に対してRKOを用いた練習の効果をRCTにて検討した.対象者は短下肢装具を使用して歩行練習が可能な片麻痺患者28名とし,RKOを使用した練習を実施する群(RKO群)と通常の起立・歩行の練習を行う群(対照群)に割付した.介入期間は10日間と設定し,評価は介入前,介入後,介入後1か月の3回実施した.10日間の介入期間中は60分間の通常の理学療法(関節可動域練習,筋力増強練習,基本動作練習,日常生活動作練習)に加え,介入群と対照群のそれぞれで20分間の追加練習を行った.評価項目は歩行能力,バランス能力,日常生活動作とした.統計学的解析は,反復測定二元配置分散分析を行い,有意水準は5%とした.結果では,脳卒中片麻痺者に対するRKOを使用した練習は,スクワットとステップ練習の量を増加させること,麻痺側下肢の片脚支持時間割合を向上させること,10日間の即時効果で片脚支持時間割合の左右対称性が向上させることが認められた.一方,歩行速度や歩行効率などの時間的側面,バランス能力,日常生活動作能力においては対照群との差は認められなかった.また,RKOのアシスト量の設定において,Brunnstrom recovery stageが基準の一つとして使用できることが示唆された.本研究の目的は、回復期リハビリテーション病棟に入院する脳血管障害片麻痺患者を対象に、ロボット型膝装具(RKO)を使用したリハビリテーションの効果をランダム化比較試験にて検討することである。研究方法は、介入群(RKOを装着した練習群)・非介入群(通常練習群)の2群に封筒法で無作為に振り分け、RKOを使用した練習の介入期間は10日間とし、評価は介入前、介入後、介入後1ヶ月目の3回実施した。介入期間中のリハビリは通常の理学療法60分に加え、介入群はRKOを使用下練習を20分間、非介入群は通常の起立、立位、歩行練習を20分間追加した。評価項目は、10m歩行速度、歩行率、BBS、重複歩距離、歩幅と歩行の片脚支持期の左右対称性割合の絶対値とし、統計学的解析は反復測定二元配置分散分析を実施していく計画である。平成28年度の研究計画では、「倫理委員会の承認を得ること」「ロボット型装具を購入すること」「研究のデータ測定を開始すること」とし、初年度は上記を達成した。研究は、医療法人沖縄徳洲会千葉徳洲会病院で実施しており、目標症例数の介入群15名・非介入群15名の計30名に対し、平成28年度末までに介入群9名・非介入群7名の16名のデータ測定が終了している。途中経過として、現在までの介入群9名に対して、RKO練習前後(介入前・介入後・介入後1ヵ月)の効果判定を行った。結果は、介入後1か月歩行速度、歩行率、バランス能力、歩行の左右対称性の向上が有意に確認でき、その中で、重複歩距離、歩幅と歩行の片脚支持期の左右対称性においては、10日間の介入後にも有意な向上が見られた。この途中経過の結果は、平成29年6月に開催予定のアジア理学療法士学会(ACPT)にて発表予定である。倫理委員会の準備と手続き、機器購入の手続きが迅速であったため、平成27年5月の早い段階でのデータ測定が可能となった。研究実施場所である千葉徳洲会病院では、医師、リハビリテーション科スタッフ、研究参加者の理解と協力も得られ、現在は目標症例数に対して約50%のデータ測定が終了した。予期していない事象として、対象基準を満たす脳卒中患者の減少と時期による研究参加者数の変動があったが、現状までの進行状況としては概ね計画通りに順調に進展している。本研究の目的は、回復期リハビリテーション病棟に入院する脳卒中片麻痺患者を対象に、ロボット型膝装具(RKO)を使用した効果をランダム化比較試験にて検討することである。目標対象者数30名(内2名は除外)の測定を行い、平成30年3月にデータ測定は終了した。研究方法は、介入群(RKOを使用した練習群、対照群(RKOを使用しない練習群)の二群に封筒法にてランダムに振り分けた。介入期間は10日間とし、評価は介入前・介入後・介入後から1か月の3回実施した。介入期間中のリハビリは、両群ともに通常の理学療法60分間に加えて、20分間の追加練習を行った。追加練習の項目は、スクワット練習5分、ステップ練習5分、歩行練習10分とし、介入群と対照群の違いは、RKOを使用しているか否かとした。評価項目は、歩行速度、歩行率、重複歩距離、歩幅の左右対称性割合の絶対値、歩行周期中の麻痺側・非麻痺側下肢それぞれの片脚支持時間割合、歩行周期中の片脚支持時間割合の左右対称性、バランス評価(BBS)、日常生活動作能力(FIM)とした。

また、追加の20分間の訓練では、スクワットとステップ練習の回数と歩行練習の総距離を記録した。統計学的解析は3段階で行い、第1段階では両群の介入前の評価と属性の比較、第2段階は各郡内比較、第3段階は、群間比較とした。結果は、介入前評価では両群に差はなく、郡内比較では両群ともに全ての評価項目で向上した。群間比較では、介入群において介入後には「歩行周期中の麻痺側下肢の片脚支持時間割合」と「歩行周期中の片脚支持時間の左右対称性」が有意に向上し、介入後1か月目においても、「麻痺側下肢の片脚支持時間割合」は有意に向上した。脳卒中片麻痺者に対するRKOを使用した練習は、麻痺側下肢の荷重時間割合を向上させるという側面で効果があることが示唆された。近年,ロボットを使用したリハビリテーションが注目され,世界中において機器の開発や臨床研究が進んでいる.歩行支援型のロボットには,骨盤帯から両下肢を覆う両脚タイプと膝関節,足関節,腰部などの局所的な動きを補助する単脚・局所タイプのものがある.現在までの臨床研究では,両脚タイプのランダム化比較試験(Randomized Controlled Trial: RCT)の報告がある一方,単脚・局所タイプは症例報告のみである.そのため本研究では単脚・局所タイプの1つであるロボット型膝装具(Robotics Knee Orthosis: RKO)に着目して研究を行った.研究は,回復期の脳卒中片麻痺患者に対してRKOを用いた練習の効果をRCTにて検討した.対象者は短下肢装具を使用して歩行練習が可能な片麻痺患者28名とし,RKOを使用した練習を実施する群(RKO群)と通常の起立・歩行の練習を行う群(対照群)に割付した.介入期間は10日間と設定し,評価は介入前,介入後,介入後1か月の3回実施した.10日間の介入期間中は60分間の通常の理学療法(関節可動域練習,筋力増強練習,基本動作練習,日常生活動作練習)に加え,介入群と対照群のそれぞれで20分間の追加練習を行った.評価項目は歩行能力,バランス能力,日常生活動作とした.統計学的解析は,反復測定二元配置分散分析を行い,有意水準は5%とした.結果では,脳卒中片麻痺者に対するRKOを使用した練習は,スクワットとステップ練習の量を増加させること,麻痺側下肢の片脚支持時間割合を向上させること,10日間の即時効果で片脚支持時間割合の左右対称性が向上させることが認められた.一方,歩行速度や歩行効率などの時間的側面,バランス能力,日常生活動作能力においては対照群との差は認められなかった.また,RKOのアシスト量の設定において,Brunnstrom recovery stageが基準の一つとして使用できることが示唆された.<平成29年度>目標症例数に達するまでデータ測定を継続し、データ測定終了後にランダム化比較試験でのデータ解析を行い、論文作成を行う。介入群のみの結果報告(概要部分に記載)として、6月にアジア理学療法士学会での発表を予定している。また、同内容を英語論文で学術誌へ投稿予定である。<平成30年度>ランダム化比較試験でのデータ解析と論文作成を継続する。英語論文の投稿と国際学会での発表を検討している。最終年度の平成30年度は、結果の解析、論文作成・投稿、学会での発表を行う。現在、海外学術誌にRKOの即時効果についての論文、国内学術誌にRKOの継続効果についての論文を投稿している。平成28年度は、研究機器の準備や情報収集での使用が多かった。
顕微鏡画像の三次元構築法の改良とその消化器発生学への応用

62年度においては、3次元立体構築システムの改良点として、顕微鏡画像の認識、取込み部分の改良及び各種臓器別像統合化能力の向力を達成した。この装置を用いて、胎生522週のヒト胎児連続切片、合計13体を用いて、合計1967切片にて、膵胆管合流部の発生学を3次元立体構築像を用いて検討出来た。各日令について、膵胆管合流部を形態学的に明示する事が出来た。その結果、膵胆管合流部が胎生7週以前には十二指腸壁外にあり、発生の進行と共に十二指腸壁内に位置する様になる事を明らかにする事が出来た。又腹側膵管と背側膵管の合流は、胎生初期には膵管腔と膵管の区別が困難であった事などのため、17週の標本で初めて解析する事が出来た。またOddiの括約筋の形成は胎令10週前後と推察出来た。計測形態学的には、組織切片という二次元平面上でのみ語られる距離、面積などの値はZ軸方向の距離を無視している為、誤差が大きく、今後慎重な取扱いを要する事を示摘出来た。63年度には当初の計画通り、NEWSエンジニアリングワークステーションが導入され、従来の立体構築システムがワークステーションに移植されたこのシステムは、胎生26日を中心としたブタのクロアーカ、直腸肛門部の発生過程の分析に用いられた。三次元立体構築像を人に理解させるためには、表示方法の工夫が必要である。現在計算機が画像を出力するのに時間がかかる事より、各画像をビデオテープに記録して、これを高速度で再現する事により、360°回転する様に見せて立体像の理解をしやすい様にする。基本的な作業として、我々の確立した鎖肛ブタ家系の維持につとめている。胎存標本の入手につとめており、既に100体以上を確保して、胎存標本作成を続けているところである。3次元立体構築システムの改良点として,顕微鏡画像の認識,取込み部分の良及び各種臓器別像統合化能力の向上を達成した.実際に,胎生5週から22週のヒト胎児連続切片,計13体の標本を用い,合計1967切片にて膵胆管合流部の発生学を3元次立体構築像を用いて検討した.形態的検討では,膵胆管合流部を各胎令において明らかにしたと同時に,膵胆管合流部が胎生7週以前には十二指腸壁外にあり,発生の進行と共に十二指腸壁内に位置する事が認められた.又,腹側膵管と背側膵管の合流は,胎生初期には膵管腔と膵管の区別が困難であることなどのため17週の標本で初めて解析しえた.またOdQこの〓約筋の形成は胎令10週前後と推察された.計画形態的には組識切片という平面上でのみで述べられている距離,面積などの値はZ軸方向の距離を無視しているため極めて誤差が大きく,慎重な取扱いの必要な事を指摘出来た.この研究成果は第24回日本小児外科学会総会に発表し,最優秀展示賞をえている.昭和62年9月にはNEWSエンジニアリングワークステーションが導入され,すでに開発されていた解析ソフトウエアを改良すると共に,同ワークステーションに改変してインストールした.顕微鏡画像情報を立体化して検討することの意義は,平面上では理解困難なミクロスコピックな形態を容易に理解させる事にある.この過程で最も困難は事柄は,再,講築のために極めて多数の連続切片をつくる必要があることである.

体長10mmの標本でも10μmで連続切片を作製すれば1000枚にもなり,実際にこの作業を続けているわけである.考え方としては,この作業をなくして立体像を得られる様にするべきであり,既在の技術では困難なため,これに必要な基礎実験をはじめた.当初の計画通りNEWSエンジニアリングワークステーションが導入され、従来使用していた立体構築システムが、ワークステーションに改良の上移植された。このシステムを用いて、ブタ胎仔標本にて、主として矢状断連続切片標本を作製して、画像入力を進め、cloacaを中心に直腸肛門部、泌尿生殖部の立体構築像を作成した。基本的には視点の高さ、回転角度を変えた多数の画像を作成して観察して新知見をえている。顕微画像情報を立体化像として観察する事は、平面上で二次元像を並べても理解が困難な、複雑な解剖学的な形態を容易に理解出来る様にする事にある。特に日常見慣れない発生学的に特定の時期の複雑な構造は連続切片でもう一つの三次元像でも理解は出来ない事が多い。人の網膜は平面であり、立体的に見える事、即ち立体感は単に両眼視機能及びこれにより得られた学習効果によるものである。従って立体構築像を作成する時に、人に理解させる為には、表示方法を考慮して工夫しなければならない。我々の行った方法は、現時点での計算機が画像を出力するのに時間のかかる事より、各画像をビデオテープに記録してこれを高速度にて再現する事により立体構造を理解させる方法である。視点の高さを一定にして1°ごとに画像を記録して行き、360°回転する様に見せるわけである。更に視点を次第に変えて行く。この成果は第26回日本小児外科学会(平成元年6月)において報告する予定である。この材料はヒト胎生10週を中心とした膵胆管合流部及び胎生26日を中心としたブタのcloaca、直腸肛門部の発生過程についてである。基本的な作業としてなお、我々の確立している鋭肛ブタ家系を維持し、この家系内交配により鋭肛ブタ胎仔標本を得る事をつとめた。2460日令のブタ胎仔100体以上を確保し、主として失状断連続切片標本を作成して、この研究を可能にする事が出来た。
H.pylori感染におけるHSP60の機能解析

1)rHSP60のヒト免疫系に対する機能解析MALTリンパ腫患者は、HSP60に対する自己抗体ができることを報告した。この機序を解明するため、MALTリンパ腫の患者を、GM-CSFとIL-4存在下(抗原提示細胞を強く誘導)にHSP60で刺激し、リンパ球の反応を調べた。抗原刺激により、MALTリンパ腫患者のリンパ球からは、T helper2(Th-2)の免疫反応に進んだときに産生されるサイトカインであるIL-4が産生された。これに対し健常人や胃炎患者のリンパ球からは、IFN-γの産生が多く認められた。IFN-γはTh-1の免疫反応が進んだときに産生されるサイトカインであり、MALTリンパ腫患と胃炎患者では、宿主の免疫反応が異なることが考えられた。またCD4細胞よりB細胞への抗原刺激に重要なco-stimulatory signalであるCD40 ligand(CD40L)の発現を調べたところ、MALTリンパ腫患者のリンパ球ではHSP60の抗原刺激によりCD40Lの発現が増えることが確認された。菌全体を使った抗原刺激では、胃炎患者MALTリンパ腫患者のCD40Lの発現に差は認められなかった。これらの結果よりMALTリンパ腫患者では、HSP60に対するTh-2の液性免疫反応が強く誘導されB細胞の増殖が起こることが判明した。このTh-2優位の反応の関わる遺伝子の発現をDNAチップにより解析した。患者リンパ球をHSP60で刺激後、mRNAを抽出し、サイトカインやサイトカインレセプター、細胞表面マーカーなど1100の遺伝子を解析した。MALTリンパ腫患者では、HLA-DRの発現が増強し、T細胞への抗原提示能が高まること、逆に胃炎患者ではCystatinAなどのプロテアーゼインヒビターの発現が高まり、エンドサイトーシスされた抗原の処理に阻害がかかる可能性が示唆された。またMALTリンパ腫患者では、TNFやGranzymeBのようリンパ球による細胞傷害に関わる遺伝子の増強が認められた。さらにB細胞の増殖や、粘膜内の浸潤にかかわると思われるIL-4やIntegrinなどの遺伝子が発現していることが判明した。2)感染動物実験による宿主因子の解析これまでの我々の実験や他の報告より、H.pyloriに感染してもマウス系統によって、胃炎の程度が異なることが知られている。そこで、あらかじめ感染させたマウスに大腸菌のリコンビナント易熱性毒素をアジュバントとして、rHSP60を鼻腔より免疫した。HSP60に対する粘膜局所免疫反応を誘導し、マウス系統による炎症の差を検討した。Th-1優位なB57BL/6でもTh-2優位なBALB/cマウスでもHSP60を用いた局所免疫により、感染早期から胃炎が早期(1ヶ月)に高率(90%以上)に発症する事を認めた。またT細胞を活性化しやすいアミノ酸配列を含んだ領域を部分発現させたHSP60を免役すると、胃炎の発症が強く誘導された。この免疫方法で長期的な観察も行ったが、炎症は強くはなく、免疫学的寛容になった可能性が示唆された。

そこで、あらかじめ感染させたマウスに大腸菌のリコンビナント易熱性毒素をアジュバントとして、rHSP60を鼻腔より免疫した。HSP60に対する粘膜局所免疫反応を誘導し、マウス系統による炎症の差を検討した。Th-1優位なB57BL/6でもTh-2優位なBALB/cマウスでもHSP60を用いた局所免疫により、感染早期から胃炎が早期(1ヶ月)に高率(90%以上)に発症する事を認めた。またT細胞を活性化しやすいアミノ酸配列を含んだ領域を部分発現させたHSP60を免役すると、胃炎の発症が強く誘導された。この免疫方法で長期的な観察も行ったが、炎症は強くはなく、免疫学的寛容になった可能性が示唆された。我々は、H.pylori感染におけるHSP60の病原因子としての役割を研究し、平成12年度は、以下の結果を得た。1リコンビナントHSP60蛋白の作製HSP60のアミノ酸配列を調べたところ、143-190(159-175)と396-422残基にHLA ClassII分子を介してT細胞を活性化しやすい配列が集中していた(T cell epitope cluster)。また396-422残基の上流にはヒトHSP60と共通の配列が集中している場所が存在しており、その部位はMALTリンパ腫のリンパ濾胞中心部のFDCと反応するモノクローナル抗体(LK-2)の認識部位であった。そこでTcell epitope clusterを含むrHSP2(Ala100-Ser200)、rHSP4-5(Ile300-Gly435)、とHSP60の全長を含むrHSPwの3つのリコンビナント蛋白(GST融合蛋白)を作製した。2 HSP60の抗原性作成したrHSPwに対する抗価を測ったところ、H.pylori感染者のすべてがHSP60に対する抗体価が上昇していた。IgGのサブクラスについて検討したところ、MALTリンパ腫の患者ではHSP60に対するIgG1抗体価は、菌体に対する総IgG抗体価とよく相関し、感染によりTh-2の液性免疫が誘導されることが判明した。また、HSP60刺激により、B細胞増殖に関係するCD40LもMALTリンパ腫患者のリンパ球で発現が上昇することを認めた。3 H.pyloriを感染させたマウスにHSP60を粘膜免疫すると、1ヶ月で胃炎が発症し、免疫をしないコントロールマウス群より、明らかに炎症が強くでた。現在、血中及び胃液の抗体価を測定中である。我々は、H.pylori感染におけるHSP60の病原因子としての役割を研究し、平成13年度は、以下の結果を得た。作成したrHSPwに対する抗価を測ったところ、H.pylori感染者のすべてがHSP60に対する抗体価が上昇していた。HSP60刺激により、B細胞増殖に関係するCD陽性T細胞上のCD40LもMALTリンパ腫患者のリンパ球で発現が上昇することを認めた。またHSP60で胃炎患者のリンパ球を刺激すると、IFN-γの産生が上昇すること。MALT
耕うん土壌の物理性評価に関する基礎的研究

1.層別土塊分布に関する研究(1)層別採土では,未耕土では円筒サンプラを,軟らかな耕土では箱型採土サンプラを使用した.大量のサンプルを採土するためには表層から円筒サンプラによる採土が便利であるが,耕土ではまだ問題がある.(2)篩の目開き体系は,等差数列でも等比数列構わない.従って,等比数列を篩の目開き体系に採用する方が少ない篩の数で広い範囲の土塊分布をカバーでき有利である.(3)土塊分布の近似式として, Rosin-Rammler, Gaudin, Shumann,対数正規分布,ワイブル分布(m=0.5, 1.0, 2.0)について検討した.水田あるいは畑,沖積層あるいは洪積層により適合度が異なる結果を得た.ワイブル分布を用いることによりあらゆる場合に対応できることが明らかにされた.(4)円筒採土サンプラによる採土時に生ずる土塊分布の変化について,球形モデルによるシュミレーションを行い,発生する誤差の大きさを検討した.(5)円筒サンプラの径を変えて採土し,土塊分布の差を検討した結果,シュミレーションに対応することが判明した.(6)円筒サンプラの径は,測定する平均土塊に応じて変えるのが合理的であるが, (7)ロータリ耕うんの場合には,内径200mm,深さ50mmごとの層別採土を標準化してよいと思われる.2.反転性に関する研究塩化カリを未耕土表面に散布し,耕うん前後の各層の電気伝導度Ecの変化を測定することにより,反転性を判別することに成功した.(1)アップカットロータリとダウンカットロータリの反転性の違いを検出し, (2)耕うん方向の前後および左右への土塊の移動を検出できた. (3)従来の埋没法や着色法にくらべて実験が簡単であり, (4)炎色反応を利用したイオンの追跡より電気伝導度法の方が合理的であることを明らかにした.以上のようにロータリ耕うんの反転性測定に関する方法を確立することができた.1.層別土塊分布に関する研究(1)層別採土では,未耕土では円筒サンプラを,軟らかな耕土では箱型採土サンプラを使用した.大量のサンプルを採土するためには表層から円筒サンプラによる採土が便利であるが,耕土ではまだ問題がある.(2)篩の目開き体系は,等差数列でも等比数列構わない.従って,等比数列を篩の目開き体系に採用する方が少ない篩の数で広い範囲の土塊分布をカバーでき有利である.(3)土塊分布の近似式として, Rosin-Rammler, Gaudin, Shumann,対数正規分布,ワイブル分布(m=0.5, 1.0, 2.0)について検討した.水田あるいは畑,沖積層あるいは洪積層により適合度が異なる結果を得た.ワイブル分布を用いることによりあらゆる場合に対応できることが明らかにされた.(4)円筒採土サンプラによる採土時に生ずる土塊分布の変化について,球形モデルによるシュミレーションを行い,発生する誤差の大きさを検討した.(5)円筒サンプラの径を変えて採土し,土塊分布の差を検討した結果,シュミレーションに対応することが判明した.(6)円筒サンプラの径は,測定する平均土塊に応じて変えるのが合理的であるが, (7)ロータリ耕うんの場合には,内径200mm,深さ50mmごとの層別採土を標準化してよいと思われる.2.反転性に関する研究塩化カリを未耕土表面に散布し,耕うん前後の各層の電気伝導度Ecの変化を測定することにより,反転性を判別することに成功した.(1)アップカットロータリとダウンカットロータリの反転性の違いを検出し, (2)耕うん方向の前後および左右への土塊の移動を検出できた. (3)従来の埋没法や着色法にくらべて実験が簡単であり, (4)炎色反応を利用したイオンの追跡より電気伝導度法の方が合理的であることを明らかにした.以上のようにロータリ耕うんの反転性測定に関する方法を確立することができた.1.層別土塊分布に関する研究:(1)層別採土サンプラの最適形状について検討したが、未耕土ではほとんど問題がなかった。しかし、耕うん後の柔らかな土壌では問題があり、次年度検討する。(2)篩の目開き体系は、土塊分布を簡単な関数で表現できれば、等差数列でも等比数列でもかまわない。したがって、等比数列を採用した方が広い範囲を少ない篩の数でカバーでき有利である。(3)土塊分布の近似式として、Rosin-Rammler、gaudin-Shumann対数正規分布、ワイブル分布(m=0.5、1.0、2.0)について検討した。水田または畑、あるいは沖積層又は洪積層により適合度が異なる結果を得た。ワイブル分布を用いることによりあらゆる場合に対応できることが明らかにされた。2.反転性に関する研究:塩化カリを未耕土表面に散布し、耕うん前後の電気伝導度の変化を測定することにより、反転性を判別することに成功した。(1)アップカットロータリとダウンカットロータリの反転性の違いを検出し、(2)耕うんの進行方向前後への土塊の飛散状況もトレースできた。

(3)従来の埋没法や着色法にくらべて実験が簡単であり、(4)炎色反応を利用したイオンの追跡より電気伝導度法の方が合理的であることを明らかにした。(5)検討の結果、蛍光剤散布法は実験上の難点が多く、電気伝導度法の方が実用的であるとの結論となった。(6)今後の課題は、土壌表面への簡便な散布法を開発することである。3.深耕ロータリに関する資料蒐集:(1)ヤマトイモおよびナガイモに関し調査を行い、土質による土壌硬度の変化の相違がきわめて大きいことが明らかになった。(2)十和田地区の黒ボクでは土塊分布の概念が成立しないような例が見られた。4.今後の課題土質,水分,耕うん法により土塊分布,反転性,硬度などの様態が大きく変ることが明らかとなったので少なくとも来年度は関東地方の圃場における耕うんについて土壌の物理性評価について明らかにしたい。1.反転性に関する研究昨年度は塩化カリを未耕土表面に散布し,耕うん前後の各層の電気伝導度Ecの変化を測定することにより,反転性を判別することに成功した.本年度は,さらに試験法について検討を加えた.(1)上層・中層・下層のそれぞれをKcl混合土で置換したモデル圃場で実験し,上層・中層・下層の土塊の層別移動割合を定量的に検出することができた.(2)表層散布時に,耕うんの一部区域だけにKclを散布し,土塊の左右方向の移動について検出した. (3)以上の実験結果から,反転性判別には蛍光剤散布法や稲株埋没法より,塩化カリウムをトレーサとする電気伝導度法が優れていることが実証された.2.土塊分布について,(1)Rosin-Rammler式その他とワイブル分布による近似を行った結果,ワイブル分布の適合度が高いことを明らかにし, (2)サンプラ径の土塊分布に及ぼす影響を球形モデルのシミュレーションから明らかにした.3.ロータリ耕うん以外のトレンチャによる耕うん法について調査を行った.4.2年間に行った土塊分布と反転性に関する実験結果とシミュレーション結果についてとりまとめを行った.
データ符号化による集積回路におけるデータ伝送の低消費電力化・信頼性向上の研究

VLSIプロセス技術・デバイス技術の進歩に伴い、システム・オン・チップなどに代表されるように、多くの機能ブロック、メモリ、プロセッサなどのIPを含んだ非常に大規模なシステムが1つのVLSIチップに実現可能になった。また、それに伴いVLSIチップの電源電圧も縮小し、結果として電源ノイズ、クロストークノイズ、ソフトエラーなどの様々なノイズに対する耐性が低減してきている。結果的に、オンチップでのデータ伝送の正確性を完全に保証することが難しくなりつつあり、将来の微細テクノロジーで製造されるVLSIシステムにおいて、何らかの信頼性向上技術が導入される必要があると言える。本研究では、オンチップデータ伝送での、高信頼データ伝送方式に対する低消費電力符号の影響についての検討を行った。SPEC2000ベンチマークを利用した実験により、提案された方法により最高33%の信号遷移削減を実現できることを示した。さらに、エンコーダ/デコーダ回路でのオーバヘッドおよびバス信号の振幅最適化を考慮した評価を行い、低消費電力符号化と高信頼符号化を組み合わせることで、将来のVLSIシステムにおいて有効なデータ伝送方式を実現可能であることを示した。さらに、エンコーダ/デコーダ回路でのオーバヘッドおよびバス信号の振幅最適化を考慮した評価を行った。実験結果より、低消費電力符号化と高信頼符号化を組み合わせることで、将来のVLSIシステムにおいて有効なデータ伝送方式を実現可能であることを示した。この研究の成果により、将来のより微細なテクノロジーを利用して実現されるシステムLSIにおける、高信頼かつ低消費電力なデータ伝送手法についての具体的な指針を示すことができた。近年の極微細プロセス技術の進歩により,高性能なシステムLSIが実現可能となったが,それに伴い消費電力の増加が大きな問題となっている.また,プロセスの微細化に伴い,配線やチップインタフェースでの消費電力が全体の消費電力に対して相対的に大きくなってきており、データ伝送をいかに低消費電力化するかということが低電力設計に大きな影響を与えている.今年度は主にマイクロプロセッサをベースとしたシステムのアドレスバスの低消費電力化のための研究を行った.通常のマイクロプロセッサをベースとしたディジタル・システムでは,アドレスバスはデータバスと比較して時間軸での因果関係が大きいため,アドレスデータの持つ冗長性を利用して非常に効率的に信号遷移頻度を削減することが可能である.今回,我々はジャンプ/分岐などの履歴に着目し,消費電力削減効果が高く,かつ非冗長な符号化手法を提案した.本手法では,データを符号化および復号化するエンコーダ/デコーダにジャンプ履歴を保持し,ジャンプ先アドレスとして出現する確率の高いアドレスに信号遷移数の少ない符号を割り当てる手法である.Instruction Set Simulator(ISS)を用いた実験結果より,提案手法を用いることで,ベンチマークプログラム(SPEC CPU2000)に対して,信号遷移頻度を平均で約90%削減できることを示した.また,エンコーダ/デコーダで用いるジャンプ履歴のサイズについての最適化を行った.さらに,実際にエンコーダ/デコーダ回路を設計し,それらの回路に対して回路シミュレーションを用いることで本手法の有用性を示した.近年の極微細プロセス技術の進歩により,高性能なシステムLSIが実現可能となったが,それに伴い消費電力の増加が大きな問題となっている.また,プロセスの微細化に伴い,配線やチップインタフェースでの消費電力が全体の消費電力に対して相対的に大きくなってきており,データ伝送をいかに低消費電力化するかということが低電力設計に大きな影響を与えている.今年度は主にマイクロプロセッサをベースとしたシステムのアドレスバスの低消費電力化のための研究を行った.通常のマイクロプロセッサをベースとしたディジタル・システムでは,アドレスバスはデータバスと比較して時間軸での因果関係が大きいため,アドレスデータの持つ冗長性を利用して非常に効率的に信号遷移頻度を削減することが可能である.前年度の当研究において、我々はジャンプ/分岐などの履歴に着目し,消費電力削減効果が高く,かつ非冗長な符号化手法を提案し、その効果を命令セットシミュレータにより示した。今年度は、提案手法を実際の回路に実装することにより、本手法のオーバーヘッド(追加回路の面積、速度)も考慮した検討を行った。レジスタ・トランスファ・レベルにおいて符号化・復号化回路の設計を行い、Spiceによる回路シミュレーションを行うことで評価を行い、符号化アルゴリズムの各パラメータにおける本手法のオーバヘッドの見積もりを行った。また、消費電力削減のみではなく、信頼性を向上させるためにエラー訂正符号等との融合についても検討を行い、来年度以降アルゴリズムの実装を行っていく。

さらに、エンコーダ/デコーダ回路でのオーバヘッドおよびバス信号の振幅最適化を考慮した評価を行った。実験結果より、低消費電力符号化と高信頼符号化を組み合わせることで、将来のVLSIシステムにおいて有効なデータ伝送方式を実現可能であることを示した。この研究の成果により、将来のより微細なテクノロジーを利用して実現されるシステムLSIにおける、高信頼かつ低消費電力なデータ伝送手法についての具体的な指針を示すことができた。
脳領域間・ニューロン間の因果的結合性とネットワーク構造の推定および実験的検証

呼吸リズムを生成する脳領域間、ならびに、ニューロン間のネットワーク構造を調べるのは生理学的に重要な課題である。そのためには、脳領域間やニューロン間の因果的結合性を時空間解析により推定すれば良いのであるが、推定だけでは仮説の域を出ない。そこで、本研究では、薬剤の添加や物理的な方法で脳領域やニューロン間の結合を離断させる阻害実験を行う。そして、阻害実験を行う前と後のデータに適用した時系列モデルのパラメータを定量比較することにより、ネットワークの実在性の検証を目指す。本研究で得られる結果は、脳神経疾患や損傷に起因する症状の予測や、機能補完を目指した再生医療などの臨床応用への発展が期待される。
セラミックス・金属接合体における接合界面部の動的環境評価

平成10年から平成11年度において,セラミックス・金属接合体における接合界面部の動的環境評価を行った結果,以下の成果を得た.1.動的環境評価接合界面部の動的評価は,三点曲げ、四点曲げによる定過重およびサイクル過重負荷が可能である.試験環境は,荷重負荷,加熱,真空,各種ガス雰囲気を可能とした.接合体の強度は,試験環境を維持したままで測定可能とした.2.定荷重負荷・加熱負荷試験(Si3N4/kovar活性金属法接合体)(1)接合体に対する204MPa,86.4ksの定荷重で323573Kの加熱負荷では,破断強度は450MPから試験温度の上昇に伴いほぼ直線的に強度低下した。(2)接合体の破断形態は,コパール合金側にSi3N4が固着し,このSi3N4の固着面積は423Kを境に減少し,それにともない破談強度も低下した.(3)接合体の破断位置は,反応層のTi化合物(TiN, Ti5Si3)とSi3N4の界面であった.(4)接合強度の低下は,試験温度の上昇に伴い,Si3N4と反応層の界面に働く,熱膨張率の差異による剪断応力の増加と考えられる.3.サイクル荷重・加熱負荷試験(Si3N4/kovar活性金属法接合体)(1)接合体に対する204MPaのサイクル荷重負荷で398Kの加熱負荷では,破断強度はサイクル数の増加による特徴的な傾向を示さなかった.また,204MPaのサイクル荷重負荷で448Kの加熱では,サイクル数による顕著な強度低下を示さなかった.これは,加熱によるロウ材層の軟化のため接合体の残留応力が解放と荷重負荷がろう接材部の塑性変形で完はされたためと考えられる.これらの結果から,セラミックス・金属接合体の実用的使用環境の把握が可能となった.しかし,さらに高荷重,高音負荷による試験が必要であると判断される.平成10年から平成11年度において,セラミックス・金属接合体における接合界面部の動的環境評価を行った結果,以下の成果を得た.1.動的環境評価接合界面部の動的評価は,三点曲げ、四点曲げによる定過重およびサイクル過重負荷が可能である.試験環境は,荷重負荷,加熱,真空,各種ガス雰囲気を可能とした.接合体の強度は,試験環境を維持したままで測定可能とした.2.定荷重負荷・加熱負荷試験(Si3N4/kovar活性金属法接合体)(1)接合体に対する204MPa,86.4ksの定荷重で323573Kの加熱負荷では,破断強度は450MPから試験温度の上昇に伴いほぼ直線的に強度低下した。(2)接合体の破断形態は,コパール合金側にSi3N4が固着し,このSi3N4の固着面積は423Kを境に減少し,それにともない破談強度も低下した.(3)接合体の破断位置は,反応層のTi化合物(TiN, Ti5Si3)とSi3N4の界面であった.(4)接合強度の低下は,試験温度の上昇に伴い,Si3N4と反応層の界面に働く,熱膨張率の差異による剪断応力の増加と考えられる.3.サイクル荷重・加熱負荷試験(Si3N4/kovar活性金属法接合体)(1)接合体に対する204MPaのサイクル荷重負荷で398Kの加熱負荷では,破断強度はサイクル数の増加による特徴的な傾向を示さなかった.また,204MPaのサイクル荷重負荷で448Kの加熱では,サイクル数による顕著な強度低下を示さなかった.これは,加熱によるロウ材層の軟化のため接合体の残留応力が解放と荷重負荷がろう接材部の塑性変形で完はされたためと考えられる.これらの結果から,セラミックス・金属接合体の実用的使用環境の把握が可能となった.しかし,さらに高荷重,高音負荷による試験が必要であると判断される.本年度は、接合体の動的環境評価の準備として,1.連続荷重負荷試験装置の購入・雰囲気調整加熱試験装置の設計製作及び予備試験試験装置,加熱機器等の準備状況はほぼ計画通り進み,現在装置の基礎データ収集のためのテストランを行っている。2.接合体の作製と予備試験Al203/Kovar合金接合体(ろう接),Si3N4/Kovar合金接合(ろう接)体及びSi3N4/Kovar合金接合体(固相接合法)により作製し,静的環境試験データの確認と動的環境試験条件の確立を行った。3.静的環境試験結果のまとめ(1) Al203接合体443973Kの熱サイクルでは,300回においても大きな変化は認められなく,若干の強度上昇が生じた。これは,接合時に生じている残留熱応力の開放によると判断した。熱衝撃試験では,ΔTtが200K以上でセラミックスの破壊による急激な強度低下が示され,Al203自体の熱衝撃値と一致した。酸化試験では,798Kで1080ksまでは比例的低下を示し,その後100MPa程度を維持した。酸化による強度低下は,反応層とろう材層に存在するFeを主とする合金層の優先的酸化によるものであった。(2) Si3N4ろう接体443958Kの熱サイクルでは180回までの範囲において破断強度に大きなバラツキが生じ,接合体自体の持つろう材層厚さに起因することが明らかとなった。つまり,室温での曲げ強度は,ろう材層が比較的厚いときに高い値が得られる。

しかし,熱サイクルが負荷されると全く逆の傾向が示され,ろう材層が厚い接合体において強度低下が著しいことが判明した。これは,熱サイクルの過程で膨張率の違いから,ろう材層と反応層の界面にせん断応力が生じるためであり,ろう材層が厚い場合ほど界面に生じるせん断応力が顕著となり強度低下を招くことが明らかとなった。このように,室温における静的な破断強度の測定では,接合体に予期しない結果を生じる可能性がり,動的な荷重負荷環境における評価方法を確立することが重要と考えられる。また,本研究計画が妥当であり,急務であることが明らかである。平成10年度から平成11年度において,セラミックス・金属接合体の連続荷重負荷のための荷重負荷試験機を作製し,接合体の連続荷重負荷・その場破断,強度測定を可能とした.1.動的環境評価試験機は,三点曲げ,四点曲げによる定荷重・サイクル荷重負荷が可能である.試験部位は,加熱および真空・特殊ガス雰囲気の調整が可能である.熱負荷は1073Kまで可能であり,各試験データはPCに取込み保存,解析を可能とした.接合体は,Si3N4とkovar,NiおよびAl2O3・kovar(活性金属法),Si3N4・kovar(固相接合法)を試験片とした.2.定荷重負荷・加熱負荷試験(Si3N4・kovar活性金属法接合体)(1)204MPa・86.4ksの定荷重・加熱負荷では,破断強度は323573Kの範囲において450MPaから試験温度の上昇に伴いほぼ直線的に強度低下した.(2)接合体の破断形態は,423Kを境にSi3N4の固着面積が減少し,それにともない破断強度が低下した.このことから,Si3N4の固着面積が接合強度を支配し,試験温度の上昇が接合体を劣化させている.(4)接合強度の低下は,試験温度の上昇に伴い,Si3N4と反応層の界面に働く,熱膨張率の差異による剪断応力が増加するためと考えられる.3.サイクル荷重・加熱負荷試険(Si3N4・kovar活性金属法接合体)(1)398K・204MPaのサイクル荷重負荷では,破断強度はサイクル数の増加による強度低下の傾向を示さなかった.また,448K・204MPaのサイクル荷重負荷では,サイクル数による顕著な強度低下は示さなかった.これは,加熱によるろう材層の軟化のため接合体の残留応力が解放されたためと考えられる.したがって,さらに高荷重・高温負荷による試験が必要であると判断される.これらの結果から,セラミックス・金属接合体の実用的使用環境の把握が可能となった.
黒糖焼酎残液(もろみ酢,粕)の食品・栄養学的価値と利用に関する研究

黒糖焼酎蒸留残液を上清液(もろみ酢)と残渣(粕)とに分離しその生理活性について、メタボリックシンドロームの指標となる脂質代謝、糖質代謝及び血圧に対する影響を検討し、以下のような結果を得た。1)脂質代謝(特に、コレステロール)について、高コレステロール食にもろみ酢及び粕を添加し飼料を用いて実施した。血清及び肝臓のコレステロールとトリアシルグリセロールの上昇が抑制させ、この機構は、糞中へのコレステロールと胆汁酸の排泄促進による。2)糖質代謝への生理効果を検証するために、自然発症非肥満II型糖尿病モデルラットを用い血糖値への影響を検討した。2ケ月間の飼育で糖尿病ラットは106mg/dLの血糖値の上昇に対して、もろみ酢の場合は、56mg/Lの上昇となり血糖の上昇が抑制された。3)血圧に対する影響については、自然発症高血圧モデルラットを用いて実施した。2ケ月間もろみ酢を投与した場合の血圧の上昇は、94mmHgに対して高血圧ラットでの上昇は105mmHgとなり血圧の上昇が抑制された。4)ヒトに対する効果を検証するために、毎日、もろみ酢を50mL飲水させ、飲水前と飲水後の血液成分の測定を行い。動物実験で得られた結果と同様にコレステロール、中性脂肪濃度の改善が認められた。本年度は、黒糖焼酎蒸留残液から、蒸留残液(黒糖もろみ酢)ともろみ粕と分離したものを実験材料として、以下のことについて実施した。(1)黒糖もろみ酢投与による鉄欠乏性ラットの改善効果:鉄欠乏食に凍結乾燥した黒糖もろみ酢を添加した飼料で4週間飼育し、体内の鉄(ミネラル)を分析した。貧血の指標である血清鉄、ヘモグロビン、フェリチン、ヘマトクリット、総鉄結合能及び不飽和鉄結合能のいずれも、対照食とほぼ同程度の分析結果となった。(2)黒糖もろみ酢の栄養効果:対照食に乾燥黒糖もろみ酢5%を添加し4週間飼育し、栄養状態の指標である血清たんぱく質、尿素窒素、血清脂質、免疫たんぱく質及び血清酵素を分析した。とくに、免疫たんぱく質であるIgGとIgA濃度が有意に高濃度となり免疫能を高める可能性を示唆された。(3)黒糖もろみ酢と脂質代謝:高コレステロール食に5%の乾燥もろみ酢ともろみ酢のエタノール可溶部を添加し、血清コレステロール上昇抑制作用について検討した。血清及び肝臓中のコレステロール濃度がもろみ酢とエタノール可溶部で低濃度となり、エタノール可溶部の方がより有効であった。この原因は、コレステロールと胆汁酸の糞排泄量から確認できた。(4)黒糖もろみ粕と脂質代謝:凍結乾燥したもろみ粕を飼料に添加(5%,10%)し、酒粕を対照として、脂質代謝への影響を比較検討した。血清コレステロール濃度は、酒粕、もろみ粕ともに上昇を抑制し、もろみ粕の投与量が多いほど有効であった。また、肝臓の総脂質量の蓄積をもろみ粕が抑制した。黒糖焼酎蒸留残液は,廃液として取り扱われており,その処理が社会問題となっている。そのため,その有効利用を目的とし,残液の食品、栄養学的観点から検討を行った。残液中には,原料の黒糖由来の2価鉄,ポリフェノール,カリウム,メラノイジシ及び麹菌が生産するクエン酸と麹菌、酵母の菌体が含まれているのが特徴である。これらの成分は,生体内における有効な生理作用が予測されるために以下の実験を行った。1)鉄欠乏ラットに残液を投与すると,貧血の指標であるヘモグロビン,総鉄などが正常値まで回復した。2)脂質代謝への影響について,高コレステロール食に残液、粕を投与すると血清、肝臓のコレステロール、TGの上昇が抑制され,この原因は,糞中への胆汁酸とステロールの排泄増加による。3)糖質代謝への残液の効果について,自然発症糖尿病ラットを用いて検討した。2ケ月間の投与で,対照の血糖上昇値は106mg/dL,残液の場合は56mg/dLとなり,血糖の上昇を抑制した。4)血圧に対する残液の影響について,自然発症高血圧ラット(SHR)で実施した。

2ケ月間の投与で,収縮期血圧が対照105mmHgの上昇,残液で94mmHgの上昇となり,残液は血圧に対して有効であった5)ヒトに対する効果を実証するために,毎日,残液を1ケ月間50mL飲水させ,飲水前と飲水後の血圧,体重測定,排便状況及び血液成分の測定を行った。特に,高脂血漿の被験者に対しては,動物実験の場合と同様に,コレステロール,中性脂肪の改善が認められた。以上の結果から,残液にはメタボリックシンドロームの予防と改善が期待され,その有効成分は,鉄,ポリフェノール,カリウム,メラノイジン及び麹菌が生産するクエン酸等で,これらが相互に作用したものと推察される。
保険料率のリスク区分と公平性に関する国際比較研究

保険契約における公平性の検討には、保険数理や統計データのような客観的な判断基準のみならず、国民性や価値観などの主観的な判断基準も影響を及ぼす。本研究は、これらの要素がいかに組み合わさり、公平性に関する価値判断が生成されるかについて、理論的に考察することを目的とした。保険実務においては、社会保障制度、法制度や国民の意識など、各国独自の要因による影響を無視することはできない。そのため、他国の事例をそのまま導入することは妥当ではないかもしれないが、各国の情報を収集し、様ざまな立場からの議論が早期になされることが望ましい。日本では現在、生命保険・医療保険など多くの保険商品に男女別料率が導入されている。しかし近年、国・地域によっては男女別料率を「差別」として禁止する動きがある。本研究課題「保険料率のリスク区分と公平性に関する国際比較研究」は、i「保険料率のリスク区分の現況についての国際比較」とii「保険のリスク区分における公平性に関する一般社会・保険会社それぞれの判断および、社会的・経済的背景の分析とその国際比較」について調査・検討をを進めるものである。民間保険のリスク区分については、「公平性」や「平等」といった概念により、適正と判断されるか否かが決まる側面もあることを指摘できる。それらの判断は,客観的な要因だけではなく、人々の意識や価値観のような主観的な要因にも大きく左右される。海外の動向がそのまま日本の保険実務に影響するわけではないが、リスク区分の国際比較・分析を保険種類ごとに行い、「公平性」について考察することにより、日本国民の「保険観」を浮き彫りにすることが期待できると考える。平成25年度は、日本保険学会全国大会の共通論題「医療保障制度と官民の役割分担」の報告者およびパネリストとして、「国民の意識が規定する官民の役割分担」というテーマについて報告を行った。研究成果を平成25年度中に論文にまとめて投稿し,『保険学雑誌』第625号(平成26年6月)に掲載されることが決まっている。また、平成26年度に開催される国際学会年次大会において、単独報告が受理された。保険料率におけるリスク区分とその公平性を考察する際には、国・地域による社会・経済制度の相違のみならず、文化・歴史・国民性などによる影響についても検討が必要であるという視点にたち、平成26年度も研究を継続した。具体的には、国内外の文献調査に加えて、国際学会における研究報告や海外の研究者・実務家との意見交換などを通して、保険料率に関する考え方・価値観が国・地域により大きく異なっていること、その結果として保険実務に顕著な相違がみられることを調査した。このような国際比較に基づき、日本における保険観・保険文化の特徴についての分析を始めている。日本における保険観・保険文化をアンダーライティングの観点で明らかにしている研究はほとんどないため、その成果が期待されると考える。平成25年10月にパネリストとして参加した日本保険学会大会共通論題「医療保障制度と官民の役割分担」における報告「国民の意識が規定する官民の役割分担」をもとに『保険学雑誌』に論文を投稿したものが、平成26年6月に、『保険学雑誌』第625号に掲載された(『国民の意識が規定する官民役割分担ーがんをめぐる日本の状況と「公平性」の概念を題材にー」』)。また平成27年3月には,日本学術振興会およびノーベル財団により共同主催された「ノーベル・プライズ・ダイアログ東京2015」や共済研究会のシンポジウムにパネリストとして参加する機会をいただいた。本研究課題のキーワードである保険料率のリスク区分と公平性に関する国際比較を行う上では、まず自国の保険・共済の実務についての深い理解とそれに基づく分析が必要不可欠となる。平成27年度においては主に、自国の保険・共済のアンダーライティングにおける動向やその課題について検討することにより、今後、本研究を進める上での視野や問題意識を広げることを念頭に置いて研究活動を行った。そのいくつかは、直接的に本研究課題に関連するものではなかったが、平成27年3月のNobel Prize Dialogue Tokyo 2015(ノーベル・プライズ・ダイアログ東京2015)への参加と同様に、多くの示唆を得られるものであった。研究成果としては、平成27年9月に『保険学雑誌』第630号(日本保険学会創立75周年・保険学雑誌創刊120周年記念号)に論文が掲載された(「遺伝子検査の普及がもたらすアンダーライティングの新たな課題」)。また、平成27年3月にパネリストとして参加した第8回共済研究会シンポジウム『保険と共済の存在意義「歴史的・社会的役割」をどう果たしていくか』における報告内容(「共済の意義と役割ー保険学の観点からー」)やパネリストによる討論およびフロアからの質疑応答のやりとり等が、平成27年10月に『賃金と社会保障』の第1644号に掲載された。講演としては、平成27年7月に経営経理研究所主催の公開講座において、「遺伝子検査技術の発展が社会に及ぼす影響とは?」のテーマについて話す機会に恵まれた。「研究実績の概要」で述べたことからも、研究実施の状況および研究成果の発表の状況ともに、当初の計画通りに進んでいるものと考える。育休取得による研究中断を挟み、すべての研究期間を通して、保険・共済のアンダーライティングにおける動向やその課題について検討し、成果を発表してきた。2017年4月から研究を再開し、その成果のいくつかを引き続き、学会報告や論文などの形で発表する予定である。「研究実績」の概要で述べたことからも、研究実施の状況および研究成果の発表の状況ともに、当初の計画通りに進んでいるものと考える。

最終年度であるため、今までの研究成果を学会報告や書籍等を通じて広く公表していくことを心がけた。ポーランドで開催されたAPRIA(Asia-Pacific Risk and Insurance Association)の2017年度年次大会において、“The Proliferation of Genetic Testing and the Rise of New Issues in Underwriting"というテーマについて単独報告を行った。近年、遺伝子検査や医療技術の発展により多くの利点が生まれる一方で、情報やプライバシーをめぐる社会問題など負の側面もますます無視できないようになっている。APRIAの学会報告でとりあげた保険・共済における遺伝子差別の問題も、そのような負の側面の一つである。保険・共済におけるアンダーライティング実務は、社会保障制度や法律、国民性、文化などの様々な要因により、国・地域間に相違がみられるため、単なる比較検討は難しい。しかし、国際学会において問題提起し、いろいろな国の研究者等とアンダーライティングのあり方に関して意見交換したことで、有益な学問上のヒントを得ることができたと思う。また、保険と似て非なるものとされる共済と保険との相違についても、研究を進めている。様々な視点や問題意識から、保険と共済の相違を考えることができるが、特にアンダーライティングと働き方に焦点を当てて、書籍『格差社会への対抗新・協同組合論』の担当章にまとめた。保険契約における公平性の検討には、保険数理や統計データのような客観的な判断基準のみならず、国民性や価値観などの主観的な判断基準も影響を及ぼす。本研究は、これらの要素がいかに組み合わさり、公平性に関する価値判断が生成されるかについて、理論的に考察することを目的とした。保険実務においては、社会保障制度、法制度や国民の意識など、各国独自の要因による影響を無視することはできない。そのため、他国の事例をそのまま導入することは妥当ではないかもしれないが、各国の情報を収集し、様ざまな立場からの議論が早期になされることが望ましい。国際学会で初めての単独報告を行い、様々な国・地域の研究者の方々と意見交換をするなかで、今後、研究活動を行う上での刺激やヒントを得ることができた。また、欧州の保険・共済団体から資料をいただいたり、ヒアリングを行う機会にも恵まれた。26年度は研究成果の一部を、論文掲載や学会報告、パネリストとしてのシンポジウム参加、マスメディアからの取材等、多くの場で還元することもできた。全体的にみて、研究上、非常に大きな進展をした1年であったと思う。育休取得による研究中断と平成29年度からの再開を日本学術振興会に申請し、それらが全て認められた。再開時は最終年度となるので、今までの年度における文献調査、ヒアリングなどから得られた情報・知見に基づき、学会報告や論文発表などの形で研究をまとめていく。日本学術振興会より認められたので、平成29年4月から研究を再開する。最終年度となるので、今までの年度における文献調査、ヒアリングなどから得られた知見・情報に基づき、国内外の学会報告や論文発表などの形で成果を出していく。
マイクロワールドへのチュータリング機構の導入

本研究は、北海道大学で開発しているIntelligentPadを用いて教授機能を持つ学習支援システムを開発した。IntelligentPadは、パッドと呼ばれる機能部品を紙のように貼り合わせることによって、それぞれのパッドが持つ機能を併せ持った複合部品を実現するシステムである。IntelligentPadを用いたマイクロワールドは、学習者に与えられるすべての道具がパッドの貼り合わせでできており、学習者の行った操作を台紙のパッドから監視することができる。本研究では、台紙になる学習場パッドと学習者の行ったマウス操作を監視するエージェントパッド、パッドの貼付や移動を監視するエージェントパッドおよび学習者の状態を保持し情報を与える状態パッド、状態パッドからのメッセージにより音声を発したり、アニメーションを見せたりする表示パッドを作成した。本研究では、マイクロワールド内に学習者の操作を監視するエージェントや学習者の状態を保持したエージェントを配置し、それらのエージェントがメッセージを交換することによって、学習者が必要とする情報を提供することができるチュータリングシステムを実現している。教授機能もパッドで実現しているため、他の学習場から任意のパッドを持ち込んだり、与えられたパッドを他の学習場で利用することができる。また、開発した教授機能を持つ学習支援システムは、明確な学習者モデルを持たないために、学習者の自由な操作を妨げることがないばかりでなく、容易に機能を拡張することができる特徴がある。