hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
車載ネットワーク信号を用いた異常運転行動の検出

車載ネットワークとスマートフォンを用いて,これまで特殊なセンサを搭載した実験車両を用いなければ収録が困難であった運転行動データを容易に収録可能な小型の運転行動記録装置を開発した.同一ドライバの運転を複数の車種で収集し,車種の違いによる運転行動の変化について調査した.その結果,車種が異なってもドライバのペダル操作量の時系列パターンや分布には一貫性が見られることが分かった.また,収録した加速度等の運転信号からドライバの運転の危険度を評価する実験を行った結果,危険性評価結果は車両の特性に依存するものの,ドライバの相対的な危険性評価結果には,一貫性が見られることが分かった.構築した運転信号記録装置を用いて引き続き運転データの収録を行うとともに,ペダル操作信号の互換性について検討した.これまで我々が実験車両の運転席のアクセルペダルにひずみゲージを装着して収録していたペダル操作信号は,ペダル踏力の信号であるのに対し,車載ネットワークのCANから取得できるペダル操作信号は,ペダルの操作量を表わす信号である.そこで,ペダル踏力とペダル操作量との信号の性質の違いと関係について分析した.同じ車両に本運転信号記録装置とひずみゲージを搭載し,ペダルを踏み込んで離す反復動作におけるペダル踏力とペダル操作量の信号を同時記録した.収録した信号を分析した結果,踏力が変化しても操作量が変化しないペダルの遊びが存在し,これらの信号の関係は,ねじりコイルばねのヒステリシス特性によって説明できることを明らかにした.更に,複数の車種で収集した複数のドライバによる運転データを用いて,ドライバの運転行動の個人性と,車種の違いによる運転行動の変化について調査した.信号波形や信号の分布を比較することで,ドライバの個人性や車種による違いを示すとともに,ケプストラム分析によって個人性を抽出する手法について検討した.ガウス混合モデルを用いたドライバ識別実験において,モデル学習に用いた車種とは異なる車種の運転データをテストに用いた場合,識別率が低下した.そこで,ペダル操作量に対して,ヒストグラム平坦化に基づく車種による違いの正規化を行った.正規化により識別率に改善が見られ,車種の違いの影響をある程度吸収することができたが,同一車種による識別率には及ばないことから,車両ダイナミクスを踏まえた正規化が必要であることが分かった.また,ドライバ識別実験において,ペダル踏力とペダル操作量を比較した結果,ペダル踏力を用いた場合の方が識別率が高く,踏力信号により多くの個人性が含まれることが分かった.車載ネットワークとスマートフォンを用いて,これまで特殊なセンサを搭載した実験車両を用いなければ収録が困難であった運転行動データを容易に収録可能な小型の運転行動記録装置を開発した.同一ドライバの運転を複数の車種で収集し,車種の違いによる運転行動の変化について調査した.その結果,車種が異なってもドライバのペダル操作量の時系列パターンや分布には一貫性が見られることが分かった.また,収録した加速度等の運転信号からドライバの運転の危険度を評価する実験を行った結果,危険性評価結果は車両の特性に依存するものの,ドライバの相対的な危険性評価結果には,一貫性が見られることが分かった.車載ネットワークのCANとAndroid OSを搭載したスマートフォンを用いて,小型の運転行動信号収録装置を構築した.CANポートより送信した運転信号を,フロントガラスに設置したスマートフォン端末で受信し,SDカードに記録するためのデータ収録ソフトウェアを開発した.また,収録中のCAN信号,およびスマートフォンで取得した前方映像,加速度,ローテーション,GPS等の各種信号をリアルタイムで確認するために,信号を閲覧する機能を付加した.収録に用いる車種を選定するため,様々な車種のCANのIDとバイト系列のフォーマット等を解析した.それらの車種のうち,アクセルペダル操作量,ブレーキペダル操作量,ステアリング操作角,車速のデータが取得可能である車種を選び,データ収集に利用した.CANの解析結果は車種ごとのプロファイルとして保存した.開発した収録装置を用いて,約13kmの市街地コースにて複数名のドライバの運転データを複数の車種で収集した.データ欠損を防ぐため,上記4種類以外のCAN信号も全て記録し,必要なデータを事後的に抽出する形をとった.加速度信号については,ローテーションデータを用いてキャリブレーションを行った.CAN信号は不等間隔で記録され,車種によってもビットレートが異なるため,信号を補間してリサンプリングすることで10Hz程度の等間隔の信号に変換し,データベース化した.データ収集に参加したドライバには記述式アンケートも実施し,運転歴や普段運転している車両のタイプ等も調査した.複数車種で収録した運転データを比較した結果,車両による信号の特性の違いはあるものの,車両が異なっても操作信号の波形や分布の形状に共通の個人特徴が現れること確認した.車載ネットワークの解析を行い,データを収集可能な車種を増やすとともに,開発した運転信号記録装置を用いて運転データの収集を引き続き行った.まず,車載ネットワークとスマートフォン内蔵のセンサから得られる信号のみを用いて,これまで用いていた車載センサやドライブレコーダと同様にドライバの危険性を評価することが可能であるかについて検討した.その結果,車載ネットワーク・スマートフォン内蔵センサの信号のみでも,これまで用いていたセンサで記録した信号と同様に危険性評価が可能であることを確認した.更に,同一のドライバが異なる車種で同一コースを走行して記録した運転データを用いて,ドライバの運転行動の危険性を評価し,同一ドライバに対する運転行動の危険性評価結果が,車種によってどのように変化するか,あるいは,車種によらず共通の傾向がみられるかについて調査した.その結果,危険性評価結果は車両のダイナミクスの特性に依存はするものの,ドライバ間の相対的な危険性評価結果には一貫性が見られることが分かった.

また,これまでドライバの運転行動の危険性評価は,アクセルペダル操作・ブレーキペダル操作・ハンドル操作等,それぞれの操作について個別に行っていたが,これらの評価を統合することで,総合的にドライバの危険性を予測する手法についても検討した.主成分回帰を用いてこれらの指標を統合することで,単なる重回帰による統合に比較し,予測精度が向上することを確認した.運転行動信号処理当初の計画通り,ひずみゲージで記録したペダル踏力と車載ネットワークから得られるペダル操作量の信号との関係について明らかにするとともに,複数車種で収録した運転行動信号から個人性を抽出し,ドライバ識別実験により評価を行ったことから,研究はおおむね計画通り順調に進展していると判断する.ほぼ当初の計画通り,CANとスマートフォンを用いた汎用の運転データ記録装置を開発と,複数車両を用いた同一ドライバの運転データの収集を行い,車種やドライバの違いによる運転信号の違いの比較をすることができたため,研究はおおむね順調に進展していると判断する.本研究で構築した運転信号記録装置を用いて引き続き運転データの収集を行い,被験者数を増やすとともに,新たな車種の車載ネットワークの解析を行うことで,収録可能な車種数を増やす予定である.また,収録した運転データを用いて,車載ネットワークとスマートフォン内蔵センサから得られる信号のみで,ドライバの運転の危険性を,これまで用いていた車載センサやドライブレコーダと同様に評価できるかについて検討する.さらに,同一ドライバが異なる車種で同一コースを走行して記録した運転データを用いて,ドライバの運転行動の危険性を評価し,同一ドライバに対する運転行動の危険性の評価結果が,車種によってどのように変化するか,あるいは車種によらず共通の傾向がみられるかについて調査する.また,これまで,ドライバの運転行動の危険性の評価は,アクセルペダル操作・ブレーキペダル操作・ハンドル操作等,それぞれの操作について個別に行っていたが,これらの評価を統合することで,総合的にドライバの危険性を予測する手法についても検討する.ペダル操作やハンドル操作等,それぞれの運転操作行動について個別に得られた危険性の特徴量を,重回帰や主成分回帰によって統合することで,専門家によるドライバの危険性の評価値を予測する.また,得られた予測結果の精度について,順位相関や二乗誤差によって評価する.これらの研究成果について,国内外の学会や論文等において積極的に発表する.引き続き複数車種を用いた運転データの収録を行うとともに,ペダル操作信号の互換性の問題について考える.これまで我々が実験車両にペダル踏力センサを装着して収録してきたペダル操作信号はペダル踏力の信号であるのに対し,車載ネットワークのCANから取得できる信号は,ペダルの操作位置を表わすペダルポジションの信号である.
体験的実験とシミュレーション技術の連携による新たな鍛造実験方法の開発

【研究の目的】本研究で着目する鍛造シミュレーションは,機械工業分野で積極的に活用されつつあるが,これまで本校で,このような進んだ技術を実験実習に取り入れる試みは,されていなかった.現行の鍛造実習は,座学の理解を補うものであるが,その内容は単なる自由鍛造の体験である.そこで新たにシミュレーション技術を取り入れた型鍛造に関する実験を導入し,学生が機械工作法の講義で学んだ鍛造に関する知識を確認し,理解を深められる内容とする.また,鍛造模型実験も合わせて導入し,それらを効果的に活用する方法を研究する.【研究の方法】1)古くから行われ,実績のある型鍛造の代替材(プラスティシン粘土+潤滑剤)を用いた模型実験を参考に,簡易的に行える模型実験を検討した.2)本校において過去に実施された鍛造シミュレーションを用いた研究(宮澤ら,機論,C, vol.68 [674], pp.242-247)において,シミュレーションの有効性の検証がなされてきた.それらの研究成果を参考にし,実際に鍛造加工を行うことなく,パラメータを変えるだけで,容易に種々の検証を行えるシミュレーション技術のメリットを生かす実験内容となるよう,検討した.3)日本塑性加工学会主催,第116回塑性加工学講座「鍛造CAEの基礎と活用事例」に参加し,得られた関連知識を,教材開発に生かした.4)本研究による取り組み内容を,機器分析技術研究会ならびに総合技術研究会で口頭発表し,質疑応答の中で得られた知見を教材開発に生かした.【研究の成果】1)卓上プレス機,透明アクリル治具で構成する模型実験装置を製作した.金属とは物性値は違うものの,粘土と潤滑油を用いた模型実験により,鍛流線を視覚的に確認し,鍛造現象を簡易に体験できるものである.2)鍛造シミュレーションソフトウェアの操作手順を示したマニュアルを作成した.座屈を生じさせるような直径より十分長い材料の鍛造を対象にして,パラメトリックスタディを行い,鍛造メカニズムの理解を深めるものである.これら模型実験装置および鍛造シミュレーションパラメトリックスタディ教材は,平成23年度後期4年工学実験の一テーマである「生産」の教材として活用する.【研究の目的】本研究で着目する鍛造シミュレーションは,機械工業分野で積極的に活用されつつあるが,これまで本校で,このような進んだ技術を実験実習に取り入れる試みは,されていなかった.現行の鍛造実習は,座学の理解を補うものであるが,その内容は単なる自由鍛造の体験である.そこで新たにシミュレーション技術を取り入れた型鍛造に関する実験を導入し,学生が機械工作法の講義で学んだ鍛造に関する知識を確認し,理解を深められる内容とする.また,鍛造模型実験も合わせて導入し,それらを効果的に活用する方法を研究する.【研究の方法】1)古くから行われ,実績のある型鍛造の代替材(プラスティシン粘土+潤滑剤)を用いた模型実験を参考に,簡易的に行える模型実験を検討した.2)本校において過去に実施された鍛造シミュレーションを用いた研究(宮澤ら,機論,C, vol.68 [674], pp.242-247)において,シミュレーションの有効性の検証がなされてきた.それらの研究成果を参考にし,実際に鍛造加工を行うことなく,パラメータを変えるだけで,容易に種々の検証を行えるシミュレーション技術のメリットを生かす実験内容となるよう,検討した.3)日本塑性加工学会主催,第116回塑性加工学講座「鍛造CAEの基礎と活用事例」に参加し,得られた関連知識を,教材開発に生かした.4)本研究による取り組み内容を,機器分析技術研究会ならびに総合技術研究会で口頭発表し,質疑応答の中で得られた知見を教材開発に生かした.【研究の成果】1)卓上プレス機,透明アクリル治具で構成する模型実験装置を製作した.金属とは物性値は違うものの,粘土と潤滑油を用いた模型実験により,鍛流線を視覚的に確認し,鍛造現象を簡易に体験できるものである.2)鍛造シミュレーションソフトウェアの操作手順を示したマニュアルを作成した.座屈を生じさせるような直径より十分長い材料の鍛造を対象にして,パラメトリックスタディを行い,鍛造メカニズムの理解を深めるものである.これら模型実験装置および鍛造シミュレーションパラメトリックスタディ教材は,平成23年度後期4年工学実験の一テーマである「生産」の教材として活用する.
データ同化とシミュレーションによる交通状態のリアルタイム推定

近年,データベース技術の発展により,トラフィックカウンターなどによる交通流の観測データを長期間に渡って蓄積することが容易になり,膨大な過去の観測データの活用が可能となっている.本研究では,過去の大量の観測データを活用した統計的な推定手法と,確率的なシミュレーション手法を用いることにより,確率的な交通状態の推定手法を構築することを目的としている.このことにより,交通流理論に整合的な統計的処理を大量の観測データに適用することにより,シミュレーションのみでは推定することが難しい交通状態の変動を推定する手法を構築した.近年,データベース技術の発展により,トラフィックカウンターなどによる交通流の観測データを長期間に渡って蓄積することが容易になり,膨大な過去の観測データの活用が可能となっている.本研究では,過去の大量の観測データを活用した統計的な推定手法と,確率的なシミュレーション手法を用いることにより,確率的な交通状態の推定手法を構築することを目的としている.このことにより,交通流理論に整合的な統計的処理を大量の観測データに適用することにより,シミュレーションのみでは推定することが難しい交通状態の変動を推定する手法を構築した.近年,データベース技術の発展により,トラフィックカウンター(トラカン)などによる交通流の観測データを長期間に渡って蓄積することが容易になり,膨大な過去の観測データの活用が可能となっている.本研究では,過去の大量の観測データを活用した統計的な推定手法と,確率的なシミュレーション手法をベイズ統計学の理論に基づいて融合することにより,確率的な交通状態のリアルタイム予測手法を構築することを目的としている.平成25年度は,モデル開発を行った.具体的には,「(1)交通状態推定手法およびデータ同化に関する既往研究の整理」,「(2)長期間に観測されたトラカンデータからの交通状態推定用データベースの作成」,「(3)データ同化による交通状態推定モデルの構築」を実施した.(1)では,ストックホルムで開催された2nd Symposium of the European Association for Research in Transportationや国内の学術会議等を聴講し,最新の研究事情を把握した.(2)のトラカンデータのデータベース作成,(3)のモデル構築も概ね順調に進んでおり,これらの成果をもとに,次年度は,解析結果の可視化,旅行時間の短期予測への適用,ボトルネック容量低下・インシデント検出への適用を通じて,本年度構築したモデルの検証及び適用性の検討を行う予定である.また,本年度の研究成果のとりまとめを行ったのち,国内外の学会(土木学会,交通工学研究会,TRB等)での発表を行う予定である.近年,データベース技術の発展により,トラフィックカウンター(トラカン)などによる交通流の観測データを長期間に渡って蓄積することが容易になり,膨大な過去の観測データの活用が可能となっている.本研究では,過去の大量の観測データを活用した統計的な推定手法と,確率的なシミュレーション手法をベイズ統計学の理論に基づいて融合することにより,確率的な交通状態のリアルタイム予測手法を構築することを目的としている.平成26年度は,前年度の成果を踏まえ,「(4)実際のデータへの適用とモデルの検証」及び「(5)研究成果のとりまとめと発表」を行った.(4)では,「(3)データ同化による交通状態推定モデルの構築」で構築したモデルを「(2)長期間に観測されたトラカンデータからの交通状態推定用データベースの作成」で作成したデータベースを用いて実際のデータへ適用したうえで,開発したモデルの検証を行った.具体的には,これまでの研究で開発してきた可視化手法を本手法のシステム上に実装し,解析結果の可視化を行うことで,開発モデルの実データへの適用可能性を検討した.これにより,トラカンやプローブカーなどの取得されたデータの状況が解析結果に与える影響を示すことができた.また,ボトルネック容量低下・インシデント検出方法の検討を行った上で,モデルの検証を行った.(5)では,研究成果のとりまとめ,国内の学会(土木学会計画学研究発表会,論文誌交通工学)に投稿を行った.交通工学交通流理論に整合的な統計的処理を大量の観測データに適用することにより推定する手法の開発は概ね順調に進んでおり,次年度実施予定であったインシデントのボトルネック容量低下・インシデント検出への適用について,初期段階ではあるが,成果が出ている状況である.平成26年度は,前年度の成果を踏まえ,「実際のデータへの適用とモデルの検証」及び「研究成果のとりまとめと発表」を行う.「実際のデータへの適用とモデルの検証」では,平成25年度の「データ同化による交通状態推定モデルの構築」で構築したモデルを「長期間に観測されたトラカンデータからの交通状態推定用データベースの作成」で作成したデータベースを用いて実際のデータへ適用したうえで,開発したモデルの検証を行う.

具体的には,朝倉・井料・日下部が過去の研究で開発してきた可視化手法を本手法のシステム上に実装し,解析結果の可視化を行う.福田は,「データ同化による交通状態推定モデルの構築」のモデルを,旅行時間の短期予測への適用を検討するとともに,分析を通じてモデルの検証を実施する.朝倉・井料は,ボトルネック容量低下・インシデント検出への適用の検討を行った上で,モデルの検証を行う.さらに「実際のデータへの適用とモデルの検証」では,上記に示したデータ同化による交通状態推定の結果で得られる交通流の状態量及びそれらを用いて算出した旅行時間について分析することで,開発した手法の検証を行う.また,「実際のデータへの適用とモデルの検証」での検討・検証の結果を踏まえて「データ同化による交通状態推定モデルの構築」で構築したモデルの改良を行う.「研究成果のとりまとめと発表」では,研究成果のとりまとめを行ったのち,国内外の学会(土木学会,交通工学研究会,TRB等)で発表を行う予定である.次年度使用額が生じた理由は,購入予定であった書籍・コンピュータ関連消耗品については,他の研究課題で使用が終了した記憶媒体等が一時的に利用可能となり,購入を延期したためである.平成26年度購入予定であった記憶媒体(SSD)のスペックをあげるとともに,大学院学生による数値計算の補助,および資料整理の補助にあてたい.
歩行パターン制御と多自由度振動制御による４足歩行ロボットのリミットサイクル制御

本研究代表者らはこれまでに,非線形振動子であるvan der Pol方程式を多数相互に結合した多結合van der Pol方程式の同期パターンを制御する手法を考案し,4足歩行ロボットの歩行パターン生成手法として応用してきた.また,多数の質点やバネで構成される振動系を目標とする振幅や位相を持つリミットサイクルに安定化させる多自由度振動制御法を構築し,弾性脚を持つ4足歩行ロボットに適用して,バネの弾性エネルギーを効率よく利用した高速走行を実現してきた.本研究では,これまで構築してきた4足歩行ロボットの歩行パターン生成法と多自由度振動制御を組み合わせて,4足歩行ロボットの歩行運動を目的とするリミットサイクルに安定化させる手法を新たに構築する.本手法により4足歩行ロボットの移動方向制御と歩行から走行までの幅広い歩行制御が同時に実現できる.平成30年度は4足歩行ロボットの歩行パターン生成法と多自由度振動制御を組み合わせた新たな制御手法を構築した.開発するロボットは関節部に弾性を持ち,弾性エネルギーを積極的に利用して歩行動作を行う.各弾性脚は目標リミットサイクルとなるようにエネルギー制御されており,各リミットサイクルは歩行パターン制御器により任意の位相で制御される.4足歩行ロボットのシミュレータを製作し,構築した制御手法の有効性を確認した.また,また,シミュレーションと平行して歩行ロボットの脚部を設計した.本年度は4足歩行ロボットの歩行パターン生成法と多自由度振動制御を組み合わせた制御手法を構築し,その有効性をシミュレーションにより確認することを予定していた.弾性脚を持つ4足歩行ロボットの歩行運動を目的とするリミットサイクルに安定させながら,各脚の同期タイミングを変化させることにより,走行しながら移動方向を制御できる制御手法を構築した.さらに4足歩行ロボットのシミュレータを製作し構築した制御手法の有効性を確認できた.さらに,これまで開発してきた弾性脚を持つ4足歩行ロボットよりも高速で走行が可能な脚部を設計し,シミュレーションにより走行速度が速くできることを確認できた.来年度は,脚部の試作,周囲の環境に応じて歩行パターンを変化させながらロボットを制御できるかどうかをシミュレーションにより確認すること,試作した脚部を搭載した4足歩行ロボットの設計・製作を予定している.本研究代表者らはこれまでに,非線形振動子であるvan der Pol方程式を多数相互に結合した多結合van der Pol方程式の同期パターンを制御する手法を考案し,4足歩行ロボットの歩行パターン生成手法として応用してきた.また,多数の質点やバネで構成される振動系を目標とする振幅や位相を持つリミットサイクルに安定化させる多自由度振動制御法を構築し,弾性脚を持つ4足歩行ロボットに適用して,バネの弾性エネルギーを効率よく利用した高速走行を実現してきた.本研究では,これまで構築してきた4足歩行ロボットの歩行パターン生成法と多自由度振動制御を組み合わせて,4足歩行ロボットの歩行運動を目的とするリミットサイクルに安定化させる手法を新たに構築する.本手法により4足歩行ロボットの移動方向制御と歩行から走行までの幅広い歩行制御が同時に実現できる.平成30年度は4足歩行ロボットの歩行パターン生成法と多自由度振動制御を組み合わせた新たな制御手法を構築した.開発するロボットは関節部に弾性を持ち,弾性エネルギーを積極的に利用して歩行動作を行う.各弾性脚は目標リミットサイクルとなるようにエネルギー制御されており,各リミットサイクルは歩行パターン制御器により任意の位相で制御される.4足歩行ロボットのシミュレータを製作し,構築した制御手法の有効性を確認した.また,また,シミュレーションと平行して歩行ロボットの脚部を設計した.本年度は4足歩行ロボットの歩行パターン生成法と多自由度振動制御を組み合わせた制御手法を構築し,その有効性をシミュレーションにより確認することを予定していた.弾性脚を持つ4足歩行ロボットの歩行運動を目的とするリミットサイクルに安定させながら,各脚の同期タイミングを変化させることにより,走行しながら移動方向を制御できる制御手法を構築した.さらに4足歩行ロボットのシミュレータを製作し構築した制御手法の有効性を確認できた.さらに,これまで開発してきた弾性脚を持つ4足歩行ロボットよりも高速で走行が可能な脚部を設計し,シミュレーションにより走行速度が速くできることを確認できた.来年度は,脚部の試作,周囲の環境に応じて歩行パターンを変化させながらロボットを制御できるかどうかをシミュレーションにより確認すること,試作した脚部を搭載した4足歩行ロボットの設計・製作を予定している.ロボットの運動をシュミレーションするPCおよび新たなシミュレーション用ソフトウェアの購入を予定していた.その性能を評価・検討した後,購入を検討していたところ,PCの部品不足により年度内購入が困難になったので,次年度購入とした.次年度使用額にて,PCおよびシミュレーション用ソフトウエアを購入する.
新規トリフルオロメチルラジカル試薬の創製

フッ素原子を有する化合物はフッ素原子がもつ特異的な性質により,医薬,農薬,高分子材料,および液晶材料等の様々な産業分野において重宝されている。特にメチル基の3つがフッ素に置換されたトリフルオロメチル基を有機分子に効率的に導入する手法の開発は重要な研究課題である。本研究ではビニルトリフラートを用いた新規なトリフルオロメチル基の導入法を開発した。本手法では様々な化合物へと変換可能なケトンのα位にトリフルオロメチル基を効率的に導入することができる。本研究は,新規トリフルオロメチルラジカル源の開発を目的としている。トリフルオロメチル基を有する化合物は医薬品,農薬および機能性材料など広範囲に用いられている。今後さらなる展開が見込めるため,新規トリフルオロメチル基の導入手法の開発は重要な研究課題である。これまで数多くのトリフルオロメチル化試薬が開発されてきたが,これらを用いる限りは大幅な発展は見込めない。本研究では,ビニルトリフラートの新たなトリフルオロメチルラジカル源としての可能性を検討した。まず,ビニルトリフラートをトリフルオロメチルラジカル源およびラジカルアクセプターとしたαートリフルオロメチルケトンへの変換反応を検討した。ビニルトリフラートに対してアゾラジカル開始剤であるAIBNを作用させると,低収率ながら期待した化合物が得られることを見いだした。ラジカル開始剤としてトリエチルボランを用いることで,αートリフルオロメチルケトンの収率が大幅に向上した。適切な塩基を選択することで,ビニルトリフラートを単離することなくOne-potでケトンからのトリフラート化に続く形式的なトリフルオロメチル基の転位を達成した。本手法は単離が困難なビニルトリフラートに対して非常に有用である。また,ビニルトリフラートの代わりにビニルペルフルオロアルカンスルホナートを用いても同様の反応が進行し,αーペルフルオロアルキルケトンを効率よく得ることができた。研究実績の概要に記したように,ビニルトリフラートを新規トリフルオロメチルラジカル源としての利用法を開発することができた。また,ビニルペルフルオロアルカンスルホナートを用いることで,ペルフルオロラジカル源としても作用することを見いだした。また,適切な塩基を選択することでケトンからワンポットでトリフルオロメチルケトンへの変換を達成した。トリフルオロメチル基を有する化合物は化合物の代謝安定性や生物学的利用能が向上することから,創薬デザインにおいてかかせない手法である。本研究では創薬デザイン合成に利用可能な新規トリフルオロメチル化試薬の開発に注力した。1.ビニルトリフラートをトリフルオロメチル源とする新規トリフルオロメチル化反応遷移金属触媒反応やイオン反応において求電子剤として広く用いられていた,ビニルトリフラートをトリフルオロメチルラジカル源として新規利用する手法を開発した。例えば,アリール置換ビニルトリフラートにラジカル開始剤としてトリエチルボランを作用させると,トリフラートのトリフルオロメチル部位が形式的に転位した生成物であるα-トリフルオロメチルケトンを良好な収率で得た。なお,アリール置換ビニルトリフラートは単離する必要はなく,アセトフェノン誘導体に対してトリフルオロメタンスルホン酸無水物を適切な塩基存在下で作用させ,次いでトリエチルボランで処理することで対応する生成物が得られる。2.トリフルオロメタンスルホン酸無水物を用いるトリフルオロメチルトリフラート化反応トリフルオロメタンスルホン酸無水物がトリフルオロメチルラジカル源およびトリフラート源として利用する手法を開発した。例えば,アリールアルキンに対し,適切な活性化剤存在下でトリフルオロメタンスルホン酸無水物を作用させると,トリフルオロメチル-トリフラート化反応が進行することを見いだした。初年度の検討によりトリフルオロメタンスルホン酸無水物をビニルトリフラートへと変換することで,効率よくトリフルオロメチルラジカルが生成しさらにビニルトリフラート自身がトリフルオロメチルラジカルの捕捉剤として働くことがわかった。今後はトリフルオロメタンスルホン酸無水物を直接トリフルオロメチルラジカル源として用いる手法を検討する。トリフルオロメタンスルホン酸無水物は高い反応性を有しているため意図しない反応が生起する場合がある。その場合は,トリフルオロメタンスルホン酸無水物を一時的に変換し,トリフルオロメチルラジカル源として用いる手法も検討する。有機合成化学少ない実験量で成果に結びついたため,試薬やガラス器具などの消耗品費が削減できた。申請の段階ではガスクロマトグラフの備品を購入する予定であったが,内定時において減額されたので減圧蒸留用圧力調整器の購入に予定変更した。しかし,比較的安価なコックを購入DIYすることで代用でき備品費が減額できた。そのため次年度使用額が生じた。次年度以降に請求する研究費を合わせた使用計画としては,試薬・ガラス器具などの消耗品,研究図書の購入,学会への参加のための旅費,論文投稿における英文校閲費などに充てる。
高周波数超音波照射による水の化学反応を利用した新規凝集沈殿方法の開発

比内緑色凝灰岩懸濁液を中心に、超音波の化学反応を利用した新規凝集方法を検討した。比内緑色凝灰岩懸濁液はpH7でゼータ電位-40mVを有すが、pH4で0mVとなり沈殿することが明らかとなった。そこで高周波数域の超音波を懸濁液へ照射することにより得られるラジカルや硝酸に着眼し、ゼータ電位0mVであるpH域まで照射することで、緑色凝灰岩懸濁液から懸濁粒子を沈殿回収することに成功した。本研究は高周波数の超音波照射により、水と空気から沈殿に必要な酸性化剤を生成するため、外部からの薬品添加を一切必要としなかった。超音波照射による酸性化は、溶存空気量に依存するため、溶液の温度が低いほどその効率は高いことが明らかになった。また、高周波数の照射では粒子の微細化は抑制されていた。緑色凝灰岩のみならず、他の懸濁液に対しても有効であった。採石場において、切削・成形段階で水を使用するため、微細な切削粉末は懸濁液として得られる。そのため、切削粉末の回収は沈殿処理が必要となる。課題は凝集剤を用いるため、産業廃棄物になることである。そこで、本研究は凝集剤を用いない新規沈殿方法を提案し、純粋な録色凝灰岩微粒子を回収することで、商品として利用し、資源利用効寧を上昇させることを目的とした。新規凝集法の具体的な考え方は、(1)懸濁液のゼータ電位を測定し沈殿域のpHを把握する(2)高周波数の超音波を水溶液に照射することにより、水に特殊な化学反応(ラジカル生出)を起こさせ、それをpHコントロールに利用し沈殿得るというものである。測定により、秋田県大館市の緑色凝灰岩採石場における懸濁液のゼータ電位はpH7で・.40mVであり、沈殿域はpH4であることが明らかになった。本研究で用いた200kHz200Wの超音波を純水50mlへ照射したところ、硝酸、過酸化水素が生し、pHは低下することが確認できた。特に溶存空気量が増すほど、硝酸生成量は大きいことがわかった。この生成すろ酸性化剤を,緑色凝灰岩懸濁液(50ml)に用いたところ、石から放出されるアルカリアルカリ土類金属による緩衝作用により、急激なpH低下は得られなかったが2時間以上の照射でpHは沈殿域である4以下に達し、沈殿が得られた。ゼータ電位測定および濁度測定から硝酸生成による酸性化作用が沈殿に大きく関与し, OHラジカルや超音披の振動iが沈殿に与える影響は少ないと考察している。また・本周波数において、2時間程度の照射は粒径に与える影響は少ないことがわかった。本研究は「薬品を用いずに超音波照射時間の設定のみで沈殿を得ることを可能」とした点で、大変興味深く、意義のある基礎結果が得られた。資源、工業分野へ応用が期待できるため、継続研究を必要とする重要な研究といえる。超音波化学作用を用いて、懸濁液のpHを等電領域まで操作することで、無機凝集剤等を添加することなく沈殿処理することが可能であることを昨年度明らかにした。本年度は、緑色凝灰岩に加え安山岩および酸化チタンの懸濁液(0.05wt%) 50mlを超音波照射により沈殿処理することを試み、さらにその特徴を考察した。周波数は28kHzと200kHzを用いた。ゼータ電位測定にて各溶液の等電領域を調査したところ、緑色凝灰岩pH2.0-3.8、安山岩pH2.0-3.4、酸化チタンpH2.7-5.7であった。溶液pHを各等電領域まで調整するために、200kHzで13時間照射した。その結果、3時間静置後の溶液濁度は緑色凝灰岩が520から9.81NTU、安山岩は210から21.7NTU、酸化チタンは1628から221NTUと大幅に低下した。一方28kHzではどの懸濁液にも大きな濁度変化が見られなかった。28kHzは振動や衝撃波といった物理的作用は強いが、硝酸生成といった化学作用が弱くpH操作ができなかった。しかしながら28kHzでは2μm程度の大きな粒子の沈殿が確認されており、物理作用による沈殿と考えられる。200kHz超音波照射により懸濁粒子から溶出したイオン量(Fe, Mg, Ca, Al, Si, K)を調査した。

溶液が酸性となるため、すべてのイオン量が増加した。これは硝酸、塩酸を添加した場合と同じであった。ただし、鉄については薬品を添加するより超音波を照射するほうが溶出量は少なかった。これは照射により生成したOHラジカルにより2価鉄イオンが3価鉄化合物へ変化したためと考えている。粒径変化は、200kHzでは見られなかったが28kHzでは微細化が見られた。微細化は表面電荷を大きくし、沈殿処理を困難にするため、望ましくない。最後に、大型超音波装置にて110Lの懸濁液処理を行った。濁度低下は確認できたが、処理に時間を要すため、出力の向上等が今後の課題である。
異常分泌タンパク質のERADエスケープとその相補的分解機構の解析

出芽酵母カルボキシペプチダーゼY(CPY)の255番目のグリシンがアルギニンに置換された変異型カルボキシペプチダーゼY(CPY*)は小胞体関連分解(ERAD)を受ける異常分泌タンパク質のモデル基質として広く利用されている。この基質に分泌タンパク質インベルターゼを融合したCPY*-Invは小胞体に留まらずに液胞で分解された。このことから、ERADと小胞体からの輸送は競合していることが分かった。すなわち、タンパク質の分泌効率は、分泌タンパク質とERAD装置や輸送装置との親和性やそれぞれの小胞体内での濃度に依存する反応動力学で説明できる。シングルドメインからなる単純な分泌タンパク質のERAD装置や輸送装置との親和性は、分泌タンパク質の熱力学的安定性に依存することが考えられた。そこで、CPYの255番目のグリシンを他のすべてのアミノ酸に置換した変異体シリーズを作製し、それぞれの野生株、ERAD欠損株、液胞プロテアーゼ欠損株に置ける半減期を解析した。その結果、大半の変異体はERADで分解を受けたが、バリン置換体は主に液胞で分解された。しかし、CPYの小胞体エクスポートレセプターErv29の欠損株では小胞体に留まり分解された。変異体の熱力学的安定性を解析するために、それぞれの変異体のプロテアーゼ耐性を調べた。野生型CPYは加えたトリプシンに対して非常に安定であったのに対し、CPY*は著しく不安定であり、バリン置換体はそれらの中間的な安定性を示した。このことより、分泌タンパク質の安定性と小胞体からの輸送効率は相関関係にあり、輸送とERADは競合していることが示唆された。変異型カルボキシペプチダーゼY(CPY*)は小胞体品質管理により小胞体に留まり、小胞体関連分解(ERAD)を受ける異常分泌タンパク質のモデル基質である。CPY*に正常型の分泌タンパク質インベルターゼを融合させたCPY*-InvはERADを逃れ、ゴルジ体以降の分泌経路に入り、最終的に液胞で分解を受けた。小胞体-ゴルジ体間の小胞輸送を阻害したところ、CPY*-InvはERADで分解された。このことはCPY*-Invは異常タンパク質としての性質は保持しているが、効率よくゴルジ体以降に輸送されることを示している。さらにインベルターゼの小胞輸送に関わるレセプタータンパク質を欠損させることによりCPY*-lnvの選択的な輸送を阻害すると、CPY*-InvはERADで分解された。これらの結果より、小胞体ルーメンにおいて異常分泌タンパク質のERADと小胞への取り込みは競合していると結論した。この競合は分泌タンパク質の熱力学的安定性に依存していることが推定された。そこで、異常な立体構造を持つがERADを回避するCPYの変異体を取得することにより、タンパク質の熱力学的安定性とERAD/小胞輸送の関係を解析することとした。255番目のグリシン残基がバリンに置換したCPYは一部がERADをバイパスし、ゴルジ体へ到達し最終的に液胞で分解された。今後、この変異体と野生型CPY、CPY*の輸送及び分解を詳細に解析するとともに、それらの熱力学的安定を解析し、タンパク質の熱力学的安定性とERAD/小胞輸送の関係を議論する。
大学と医療施設との連携による胃切除術後患者の体力向上のための運動プログラム開発

昨今、がん患者のリハビリテーションが推奨されている。その目的は、がんの治療により生じる2次的障害を予防し、運動機能や生活機能の低下予防・改善に繋ぐことである。しかし、がんサバイバーとなった患者の退院後の活動については、未だ医療者の経験的な判断および患者の認識や判断にまかされている現状にあり、がん患者の術後の身体活動や体力の向上とQOLの向上は、不明な点が多い。このため、胃切除術後患者のQOL向上には、その回復過程を明らかにすること、医療施設内の職種間連携だけでなく、地域社会にある運動の専門研究機関や健康増進施設における専門的な知や施設の連携が求められている。
酸化物高温超伝導体の原子層エピタキシー成長表面の光学的観察と成長機構の解明

1.原子層MOCVD成長基板温度500°CでMgO基板上にYBCO超伝導薄膜を堆積した。500°C程度の低温では、プレカーサの分解は一部で、分子状の化学種が形成されるので、低温でも成長基板表面を十分にマイグレーションして反応サイトを見つけることが出来る。つまり、この温度条件が分子プレカーサを原料とするMOCVDの特長を最大に発揮できる領域である。2分子層(2.4nm)厚の試料の抵抗温度特性は半導体的であったが、3分子層(3.6nm)厚では超伝導オンセットが観察され4分子層(5nm)ではTco=30K、12分子層(15nm)ではTco>80Kであった。YBCO超薄膜の最表面層と基板と接する界面の1分子層は超伝導性を失うことを考慮すると、単分子層のYBCOに超伝導電流が流れていることになり、反応性蒸着やレーザ法のベストの条件に匹敵する最高品質の超伝導薄膜をMOCVD法により作製できることが分った。1原子層毎の原料供給をコンピュータ制御するレイヤー成長も行なった。YBCOのユニットセルに対応する原料を20周期分供給したときに作製できたYBCO膜の厚さはほぼ20分子層に相当しTcoは85Kであった。2.原子間力顕微鏡による表面モフォロジーの評価AFM観察によりステップフロー型やスパイラル型の結晶成長様式を観察することが出来た。成長化学種の表面マイグレーション拡散長の目安とも言えるテラス幅の代表的な値は、同時堆積法の場合MgO基板に対して30nm、STO基板に対しては90nmであった。原子レイヤー成長の場合、成長ステップのテラス幅は、MgO基板に対して160nm、STO基板に対して330nmと増大しており、STO基板の析出物間隔は45μmに達しているところもあった。このことは、GaAsの結晶成長で知られているように、原子レイヤー成長によりマイグレーションを増大する効果があることを示している。3.光学的結晶成長その場モニター結晶成長のその場モニター法として、光学反射測定を提案した。MgO基板上にYBCOのレイヤー成長を行なったとき、結晶性、超伝導特性の良好な条件では光学反射強度が成長時間に対して階段状に変化すること、階段の周期は分子層の形成に対応していることから、結晶成長の2次元性を評価出来ることを示した。さらに、STO基板上のYBCO成長について、AFMによる表面モフォロジーの評価と対応を付けながら研究を進行中である。また、YBCO中の酸素組成と光学定数との相関が大きいことを利用して、光学反射測定をYBCO中の酸素量(キャリヤ濃度)の評価に応用することを検討している。
高齢者の外見的特性の社会的認知に関する研究

本研究の目的は、女性高齢者の外見的特性の評価がどのような要素や特性に基づいているかを検討することであった。また、女性高齢者の外見的特性を評価する手がかりとして、どのような要因が重視されているかを検討した。さらに、高齢者・社会人・大学生では女性高齢者の外見的特性の認知にどのような差異があるかを検討することを目的とした。女性高齢者の外見的特性の評価に関する調査票を設計し、「女性の高齢者で、外見的特性の優れている人物とそうでない人物」の諸特性について評価することを求めた。なお、本研究における最終的な分析対象者は、高齢者が585名(平均71.3歳)、社会人が312名(平均47.6歳)、大学生が409名(平均19.9歳)であった。本研究の主要な結果は、以下の通りである。1.外見的特性の優れている女性高齢者はそうでない女性高齢者に比べて、高齢者・社会人・大学生ともに総じてスタイルが良いと認知され、社会的地位が高く、好ましい人物と見なされていた。2.外見的特性の優れている女性高齢者に対するイメージを因子分析した結果、各回答者層に共通して「積極性」と「成熟性」の2つのイメージ因子が抽出された。3.外見的特性の優れている女性高齢者のイメージを規定している要因を特定するために重回帰分析を実施したところ、各回答者層ともに「積極性」のイメージには装飾性の要因、「成熟性」のイメージには洗練性の要因が強い影響力を有していた。これに加えて、「成熟性」のイメージには高齢者および社会人で体型の要因がマイナスに影響し、社会人では装飾性の要因もマイナスに影響していた。これに対して、大学生では日本的趣味性の要因が「成熟性」のイメージにプラスに影響しており、各回答者層で異なる結果も見出された。本研究では、高齢者の外見的特性の評価がどのような要素や特性に基づいているかを検討することを目的とする。また、高齢者の外見的特性を評価する手がかりとして、どのような要因が重視されているかを検討し、その特徴を明らかにする。さらに、高齢者・成人・大学生では高齢者の外見的特性の認知にどのような差異があるかを検討することを目的とする。平成7年度は、高齢者の外見的特性の評価に関する基礎調査のための調査票の設計、および基礎調査を実施した。調査票の設計に関しては、「高齢者の女性で、外見的特性が優れている人物」の諸特性について評価することを求めた。調査票に含まれる主要な項目は、(1)印象・イメージ(2)容姿・服装などの外見的特性(3)所属・趣味・購買行動などの行動特性(4)身長・体重などの体型(5)職業・年齢などのデモグラフィック特性などであった。本調査の実施によって、高齢者は500名、成人は300名、大学生は500名のデータを収集しており、当初の目標を大きく上回る多くのサンプルを集めることができた。次に、調査票への回答をコンピュータに入力可能なように整理し、コード化を行い、データ・ファイルを作成した。また、多変量解析を試みることにより、高齢者の外見的特性を評価するための予測モデルを検討したり、高齢者の外見的特性がどのようなクラスターに分類することができるかについて検討しているところである。本研究では、女性高齢者の外見的特性の評価がどのような要素や特性に基づいているかを検討することを目的とした。さらに、高齢者・一般会社人・大学生では女性高齢者の外見的特性の認知にどのような差異があるかを検討することを目的とした。

女性高齢者の外見的特性の評価に関する調査票を設計し、「女性高齢者で、外見的特性の優れている人物とそうでない人物」の諸特性について評価することを求めた。なお、本研究における最終的な分析対象者は、高齢者が585名(平均71.3歳)、一般社会人が312名(平均47.6歳)、大学生が409名(平均19.9歳)であった。本研究の主要な結果は、以下の通りである。1.外見的特性の優れている女性高齢者はそうでない女性高齢者に比べて、高齢者・一般社会人・大学生ともに全体的にスタイルが良いと認知され、社会的地位が高く、好ましい人物と見なされていた。2.外見的特性の優れている女性高齢者に対するイメージを因子分析した結果、各回答者層に共通して「積極性」と「成熟性」の2つのイメージ因子が抽出された。外見的特性の優れている女性高齢者のイメージを規定している要因を特性するために重回帰分析を実施したところ、各回答者層ともに積極性のイメージには装飾性の要因、成熟性のイメージには洗練性の要因が強い影響力を有していた。これに加えて、成熟性のイメージには高齢者及び一般社会人で体型の要因がマイナスに影響し、一般社会人では装飾性の要因もマイナスに影響していた。これに対して、大学生では日本的趣味性の要因が成熟性のイメージにプラスに影響しており、各回答者層で異なる結果も見出された。
広帯域・広角度プラズモニック集光体を用いた薄膜系光電変換システムの創出

プラズモニック構造をその固有電磁状態から詳細に研究し、多くの構造に対してその特性を明らかにした。プラズモニック集光体を組み込んだ薄膜系光電変換システムにおいて、可視光から近赤外にわたる広帯域かつ120度以上の広角度で80%程度の光吸収を示すことを現実的かつ高精度数値計算から見出した。プラズモン共鳴の光電変換系への応用を目的として、平成22年度ではとくに局在プラズモン共鳴の新規探索、共鳴状態の解明を中心に研究を実施した。光の波長よりも小さい空間スケール(サブ波長スケール)においてプラズモン共鳴を制御することにより、光電変換系サイズの極小化が可能になると考えられるから、金属のサブ波長構造におけるプラズモン共鳴を対象として、透過率・反射率などの光学応答の実験的・数値計算的評価、共鳴状態の数値計算による可視化を行い、共鳴状態の詳細を明らかにした。具体的な構造としては、相補的な2つの層を近接させた積層構造を作製する相補的積層構造を集中的に検討し、プラズモン場で結合させて、回転磁場型、回転電場型の新しい局在プラズモン共鳴が発現することを見いだした。これらはサブ波長スケールにおける新たなプラズモン状態であり、極小空間において共鳴電磁場分布を操作できることを示す結果である。この相補的積層構造は光の偏光状態を選択的に操作することができ、サブ波長の厚さで数センチメートル厚さのプリズムと同等以上の性能を有することも明らかにした。また、円偏光の操作もサブ波長構造の複合的積層構造によって可能であることを示した。このように極小サイズの構造でありながら、既存の光学素子に遜色ない光操作性を有する構造を見いだしたことは今後のサブ波長光電変換構造の具体的設計、作製を肯定的に支持する結果であると言える。以上の結果を論文3報(いずれも査読有)に発表し、さらに特許出願1件も行い、成果の発信にも努めた。本年度はプラズモニック構造における固有状態を明らかにすることをさらに推し進めて基礎的な知見の充実を図ったことに加えて、プラズモニック集光体を有する光電変換素子の数値的な設計を重点的に実施した。実用を視野に入れて、加工における工程の簡素化と稀少元素を使わないなどのコスト面、技術面での要請を満たすように設計を行うことは単純な構造探索アルゴリズムだけではなしえないことであり、総合的な考察のうえに設計を実施した。これらの設計は実際の光電変換素子の作製時に直接生かされるものである。実際の設計においては、電極としての機能を同時に持たせる事が可能な構造のなかから、可視光から近赤外光域にわたる広い波長域において集光効果を得るための構造を見出した。この構造は広い波長範囲かつ広い入射角度範囲で80%を超える吸収率を示しながら、入射光の偏光依存性が生じないように考慮されたもので、これまでの報告例にあるプラズモニック集光体と比較して、広帯域・広角度で機能するより良い構造に到達したことは一つ明示的な成果であると考えている。光吸収率のようなマクロな量に加えて、典型的なプラズモニック結晶においてミクロな電磁場増強効果も詳細な第一原理解析を実施し、論文2報、著書2件のなかで発表した。国内向けの情報発信として日本語解説記事の3件発表し、成果の国内還元にも努めた。また、学会発表などを通じての研究成果の発信にも努め、計5件(内登壇発表4件)の発表を行った。
消化管穿孔時の定圧自動送気内視鏡の安全性と有用性に関する前臨床研究

医師の習熟度に依存してきた内視鏡的粘膜下層剥離術をより安全で標準的な治療法として普及させるべく送気法の改良を試みた。胃壁に意図的に穿孔をきたしたモデルを作成し定圧自動送気法(A群)と手動送気法(B群)との間で比較検討した。その結果A群では胃内圧、腹腔内圧ともに設定圧以下の推移となったが、B群では胃内圧、腹腔内圧共に内圧が上昇し過送気状態となった。またA、B両群に穿孔部のクリップ閉鎖を試み、A群では設定した胃内圧を大きく逸脱する圧上昇は来さなかったがB群では腹腔内圧が設定圧を大きく超えた。より実臨床に使いモデルを用いた検証では全層性胃穿孔+送気モデルにおいてもB群でA群よりも腹腔内圧が上昇した。【目的と初年度計画】あらかじめ設定された圧まで消化管にガスを自動で送り込む新しいコンセプトの内視鏡「定圧自動送気内視鏡(Steady Pressure Automatically Controlled Endoscopy:SPACE)」には、送気操作の自動化による内視鏡視野の安定性向上という利点に加え、万一の穿孔時にも胃内から腹腔内への過剰送気を回避できるという潜在的な利点が期待される。本研究の目的は、胃穿孔時のSPACEの安全性と有用性を現行の手動送気による内視鏡との比較を通じて明らかにすることであるが、研究初年度は、まず胃穿孔時における胃・腹腔内の圧挙動、内視鏡視野の安定性の変化ならびに呼吸循環動態への影響を、手動送気、SPACEそれぞれで解析し、次年度以降の研究に必要なベースライン・データを集積することであった。【方法】雌ブタの胃前壁にφ20mm大の穿孔部を作成(n=5)。胃内、腹腔内に圧測定用のラインを留置し、それぞれをデジタル内圧計に接続した。オーバーチューブの口側に接続した逆流防止弁の側管から外科用送気装置を用いて設定圧8mmHgで10分間SPACEを施行し、その間の胃内、腹腔内圧を連続測定し、循環動態の変化とともに評価した。対照は従来通りの手動送気群とした。【結果】穿孔時の循環動態は手動送気下、SPACE下共に変化は認めなかった。SPACEでは胃内圧、腹腔内圧共に設定圧(8mmHg)以下で推移した。一方、手動送気では送気開始後2分間は胃内圧、腹腔内圧共に設定圧以下にとどまっていたが、3分後より腹腔内圧が上昇しはじめ、7分後には49.87mmHgに達した。胃内圧も5分後より上昇を始め、9分後には38.21mmHgに達した。【まとめ】ブタ胃穿孔モデルにおいては、従来の手動送気では胃内、腹腔内ともに過剰な圧上昇を来したのに対し、SPACEでは過剰な圧上昇を認めなかった。研究初年度に得られたベースライン・データをもとに、当初計画通り「より実臨床に近い状況を想定した」動物実験を行った。すなわち、体重35kg前後の雌ブタを全身麻酔下に開腹し、胃前壁にφ20mm大の穿孔部を人為的に作成し、胃内・腹腔内に留置した圧測定用のラインをデジタル内圧計(MT210F、横河電気)に接続し閉腹。圧制御を行わない手動送気(手動送気群)と、外科用送気装置(設定圧8mmHg)を用いた定圧自動送気(Steady Pressure Automatically Controlled Endoscopy:SPACE、以下SPACE群)のもとで、それぞれ軟性内視鏡(GIF-H260Z、オリンパス)と回転式内視鏡用クリップ(HX-110LR、オリンパス)を用いて穿孔部の閉鎖を試みた。手技中は胃内・腹腔内圧を循環動態の変化とともに連続記録した。[結果]手動送気群(n=2)、SPACE群(n=2)それぞれにおいて、穿孔部のクリップ閉鎖を試みたが、消化管外から人為的に作成した全層性の穿孔が大きく、確実に閉鎖するのに想定以上の長時間を要した(手動送気群では33分および50分、SPACE群では44分および55分)。この間、胃内から腹腔内へと漏出する送気ガスに伴う腹部膨満が経時的に進行したが、SPACE群では設定した胃内圧(8mmHg)を大きく逸脱する圧上昇は来さなかったのに対し、手動送気群では腹腔内圧が20mmHgを超える等、当初仮説を部分的に裏づけるpressure studyの結果となった。なお循環動態には両群間で大きな差を認めなかった。[考察]漿膜側からの全層性穿孔は内視鏡的にクリップ閉鎖することが予想された以上に技術的に困難であったため、手技時間が想定以上に長くなり、結果として送気様式の違いによる両群間での差を検証するにふさわしいモデルとは言えないものとなった。(1)胃穿孔時の消化管圧動態胃穿孔モデルの作成:雌ブタの胃前壁に開腹下にφ20mm大の穿孔部を作成し、胃内、腹腔内に圧測定用のラインを留置し、それぞれデジタル内圧計に接続した。穿孔時の循環動態は手動送気下、SPACE下共に変化は認められず、SPACEでは胃内圧、腹腔内圧共に設定圧(8mmHg)以下で推移した。送気方式の差異検証モデルの作成:オーバーチューブの口側に接続した逆流防止弁の側管から外科用送気装置を用いて設定圧