hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マルチパラメータ解析技術を利用した腫瘍マーカーの網羅的解析

多種類の細胞の細胞内物質量を同時に測定する目的で作成したセルアレイシステムを使用して多数の腫瘍由来培養細胞における各種腫瘍マーカーやがん関連遺伝子の発現レベルの網羅的な解析を行った。20種類の培養細胞について、24種類の細胞内物質の発現レベルを解析し、そ結果をもとに腫瘍分類を試みたところ、得られたデータは既存の由来組織による分類を支持するものではあったが、従来と異なった視点からの新分類を見出すには至らなかった多種類の細胞の細胞内物質量を同時に測定する目的で作成したセルアレイシステムを使用して多数の腫瘍由来培養細胞における各種腫瘍マーカーやがん関連遺伝子の発現レベルの網羅的な解析を行った。20種類の培養細胞について、24種類の細胞内物質の発現レベルを解析し、そ結果をもとに腫瘍分類を試みたところ、得られたデータは既存の由来組織による分類を支持するものではあったが、従来と異なった視点からの新分類を見出すには至らなかった本研究課題では50種類以上のヒトがん由来の細胞株について、20から30種類の腫瘍マーカー、がん関連遺伝子の発現を、セルアレイシステムおよびMI-chipを用いて網羅的に定量、解析し、それらの発現レベルを指標にした腫瘍細胞の分類を試みようとするものであるが、初年度の22年度は細胞固定法、セルアレイ作成、免疫染色およびレーザースキャニングサイトメーター(LSC)の測定などについて最適化を目指し、20種類の細胞を対象に10種類の腫瘍マーカーの発現レベルを測定した。培養細胞の固定法は厳密には測定する腫瘍マーカーごとに推奨される固定法にすべきであるが、セルアレイスライドグラス上に細胞をスポットする際の溶液の速乾性も考慮し、アルコール固定に決定した。セルアレイに細胞をスポットさせる際の細胞濃度については1.02.0×10^6個/mlに調整するとセルアレイスポッターで自動的におこなってもスポット内の細胞密度が測定に適したものになることがわかった。セルアレイには50個のスポットがあり最大50種類の細胞について一度に測定することが可能であるが、免疫染色の操作中に細胞がセルアレイからはがれてしまうことがある。このため同じ細胞を複数スポットにのせる必要があるが、検討の結果同一細胞を少なくとも5スポットにのせれば評価に十分な数の細胞が測定できることがわかった。以上の結果、今後の実験で用いるセルアレイは、1)細胞はアルコール固定、2)自動スポッターを用いる際の細胞濃度は1.02.0×10^6個/ml、3)1枚のセルアレイで測定する細胞の種類は最大でも10種類とすることを決定した。本年度は18種類のがん由来の培養細胞を培養し、セルアレイを作成し、10種類の腫瘍マーカーやがん関連遺伝子産物の発現量をレーザースキャニングサイトメーター(LSC)で測定した。セルアレイの作成プロトコールは昨年度の検討でおおむね確立していたが、培養細胞の種類によってはスポッターにセッティングする際の細胞濃度を調整した。1枚のセルアレイには正常細胞(ヒト胎児線維芽細胞由来の培養細胞)を1種類、がん由来培養細胞を9種類、合計10種類の培養細胞をそれぞれ5スポットずつスポットするようにデザインした。自動スポッターを使用し、40枚のセルアレイを作成した(Aセット)。同様の作業を別の9種類のがん由来培養細胞で行い、こちらも40枚のセルアレイを作成した(Bセット)。免疫染色に使用した一次抗体は腫瘍マーカーやがん関連遺伝子産物に対するものを使用した。それぞれの抗体についてAセット、Bセットともに少なくとも2枚のセルアレイスライドグラスに対して蛍光免疫染色を行い、RNase処理後、PI (propidium iodide)で核染色した。染色後のサンプルはLSCで各細胞における免疫染色の強度と核染色強度(核DNA量)を測定した。LSCでは細胞のスライド上の位置情報も同時に取得できるため、セルアレイの全範囲を一度に測定したのちに、各細胞がスポットされている5スポットだけを取り出して解析することが可能であり、それぞれの抗体について、細胞種類ごとにデータを抽出した。このようにして得られたデータについては、現在解析中であるが、まだ測定した細胞の種類や抗体の種類が少ないこともあり、今年度は結論がでていない。本年度も引き続き16種類の腫瘍由来培養細胞を用いてセルアレイを作成し、病理診断で検索されることの多い腫瘍マーカーおよびがん関連遺伝子産物について蛍光免疫染色を行い、それらの発現量をレーザースキャニングサイトメーターで測定した。使用した腫瘍細胞は肺がん由来のもの4種類、がん由来、乳がん由来のもの2種類、卵巣がん、腎細胞がん、十二指腸がん、肝芽腫、口腔扁平上皮癌、子宮体がん、副腎皮質腺がん、軟骨肉腫由来のものそれぞれ1種類である。1枚のセルアレイには8種類の腫瘍由来培養細胞と子宮頸がん由来培養細胞であるHeLaS3細胞および正常細胞としてヒト胎児線維芽細胞由来TIG-7細胞の計10種類の細胞をそれぞれ5スポットずつスポットした。したがって今年度も2セットのセルアレイを作成した。蛍光免疫染色では病理診断で使用する腫瘍マーカー(サイトケラチン、CD抗原、神経系マーカー、筋原性マーカーなど)やがん遺伝子やがん抑制遺伝子産物、細胞周期に関連するタンパク質(サイクリンなど)をターゲットとした。免疫染色を行ったセルアレイスライドグラスはレーザースキャニングサイトメーターで目的とするタンパク質の発現量を蛍光強度を指標に測定した。セルアレイシステムでは同一セルアレイスライドに張り付けてある10種類の細胞について、同時に蛍光量を測定することが可能であり、1枚1枚個別に免疫染色を行い、計測する場合と比較して短時間で多くのデータを得ることができた。得られたデータについて解析をし、その結果から腫瘍細胞を分類することを試みたが、データのばらつきもありクリアに分類することができなかった。

今後はさらにデータ数を増やして検討を続ける予定であるが、多数データの扱いについてはやはり専門家の知見が必要であり、バイオインフォマティクス専門家と共同して研究を進めていく予定である。2年度め終了時において、ほぼ予定通りのデータを得ることができたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度は上半期でさらに多くの細胞種および抗体でデータを得る。下半期はそれらのデータを解析し、腫瘍分類の新しい知見が得られることを目指す。
冗長駆動系のロバストなデジタル協調制御

冗長駆動系においては各アクチュエータにかかる負荷を分散でき、駆動系の小型化や、負荷容量の拡大、位置決めの高速・高精度化などの利点がある。本研究では、ロバスト性を考慮したデジタル協調制御系の系統的な設計法を理論的に確立し、かつ、高速な協調作業を実現する実験によってその有効性を検証することを目的として、以下の成果を得た。●実験装置の設計と試作:二つのアクチュエータを協調させて、一つの物体の位置を高速移動する目標位置に高精度に追従させる実験装置を設計・試作した。ここでは、アクチュエータとしてダイレクト・ドライブモータを用いた。●制御方式の理論的検討:申請者が以前にマニピュレータに関して考案した協調制御系のコンセプトに基づき、上記試作装置に対して、連続時間の定式化で制御系の設計法を与えた。さらに、ロバストな制御系とするために、H^∞制御の一つであるループ整形法を利用して制御系を構成している。●実験検証:試作装置を対象として提案した制御系を構成し、(a)比較的重量の大きな物体を二つのアームが協調把持持して目標値軌道に高精度に追従させる実験と、(b)倒立振子を協調把持して振子を安定化させる実験を行った。前者によって、アクチュエータに大きな負荷がかかる場合の高速目標値追従性を検証し、後者によって不安定系を安定化するだけの高速・高精度な協調制御を実現していることを確認した。今後の課題として、自由度の大きな制御系での実験検証、最適な補償器の最適なデジタル化などが残されている。
薬学部臨床系教員の病院薬剤部における実地研修(OJT)に関する検討

【目的】2006年に開始された薬学部6年制の大学設置基準(文科省告示第175号)に基づき、実務経験を有する多くの現場の薬剤師が薬学部の教員となった。一方、創薬技術等の進歩により医療現場では常に新しい治療概念の薬剤が登場し、その変遷スピードは非常に速い。日本学術会議の提言(2014年1月20日)では、薬学部臨床系教員による「最新の医療の現状に合わせた教育」の重要性が示され、医療現場における継続的な研修が必要とされた。医療など高度な知識・技能が必要な職場において、日常の実務を行いながら指導・研修を行う方法としてOJT(On-the-Job Trainingの略)がある。慶應義塾大学病院では、本邦で初となる薬学部臨床系教員のOJTを2014年12月から開始した。本研究では、薬学部臨床系教員へのOJTの効果を検証し、より効果的なOJT体制を構築することを目的とする。【方法】OJTでは、実務の基礎的能力を習得する初期研修(1ヶ月)と、その後に継続的に実務に従事する継続研修(週1回程度)の2種類の研修を組み合わせて行った。また、調剤や注射薬混合調製などの「技術系業務」と薬剤管理指導業務や各チーム医療の回診などの「臨床系業務」の研修を各教員のニーズに応じて行った。OJTに参加した教員に対して自記方式でアンケート調査を行い、得られたアンケート結果を解析した。また、諸外国の薬学領域のOJTに関する実施状況も調査し、国内の現状との比較検討を行った。【結果・考察】これまでOJTの体制を構築し、4名の臨床系教員が継続研修に至っている。これらの教員へのアンケート調査の結果、技術系業務、および臨床系業務共に75%100%の教育効果が得られた。一方で、初期研修期間(1ヶ月)が長い(50%)や、継続研修の頻度が少ないとする回答(25%)も見られたことから、各教員へのプログラムの適正化の重要性も示唆された。欧米との比較では、米国の病院薬剤師は直接病院内で臨床コースの生徒に対して多くの時間を取って教育をする方法を取っており、日本との制度上の違いが明らかとなった。薬学領域のOJTは、知識・技能の維持・向上にとって有用であり、各教員が必要とする専門性やニーズに合わせてプログラムを組むことにより効果的なOJT体制を構築できると考えられた。
鉄筋コンクリートの劣化進行過程のマルチスケールモニタリング

本研究は,デジタル画像相関法(DIC)を用いて鉄筋コンクリート表面から劣化進行過程を捉えるための技術開発を行うとともに,ミクロスケールな観察・計測を行い,これらを組み合わせることでマルチスケールな計測技術の開発を行ったものである。ASRと鉄筋腐食に着目し, DICを用いて劣化進行過程を評価し,その有用性を示した。また,ミクロな損傷過程とマクロな損傷過程を関連付けることにより,劣化による損傷機構を明らかにした。さらに, DICとマルチロゼット解析法を組み合わせることで, ASRによる過去の膨張履歴を推測できる可能性が示された。本研究は,光学的全視野計測技術の一つであるデジタル画像相関法(Digital Image Correlation : DIC)を用いて鉄筋コンクリート表面から劣化進行過程を捉えるための技術開発,モデル実験による各種劣化現象の機構解明に向けたミクロスケールな計測を行い,最終的にはマルチスケールな計測技術の開発を目標としている.本年度は,ASRおよび鉄筋腐食を生じることによる劣化進行過程について,DICを用いてコンクリート表面から長期的な計測,また計測・解析方法の最適化を行った.その結果,鉄筋腐食やASRによりコンクリート表面にひび割れが生じる前にその兆候を捉えることができた.鉄筋腐食について,DICで検出可能な変状は,腐食が発生した時点では無く,腐食が進行してコンクリート表面に引張応力が発生した時点であり,腐食モニタリングと併用することが有用であることが分かった.ASRについては,無筋コンクリートにおいて亀甲状のひび割れが確認され,ひび割れ発生以前にその兆候を捉えることが可能であった.DICの手法の問題として,計測条件の変化などによって長期計測を行う場合にはひずみ算出精度が低下することが分かった.実構造物への適用のためには,よりロバスト性の高い計測法とする必要がある.ただし,本研究で考案した画像間の差分の補正方法を用いることで,パターンマッチングにおけるサブセット自身の時間依存性の影響を極力排除することができた.DICによるモニタリングの応用例として,ASRにより膨張を生じた後のコンクリートの膨張量を評価できる可能性が示唆された.来年度の検討課題の一つとしたい.本研究は,光学的全視野計測技術の一つであるデジタル画像相関法(Digital Image Correlation:DIC)を用いて鉄筋コンクリート表面から劣化進行過程を捉えるための技術開発を行うとともに,ミクロスケールな観察・計測を行い,これらを組み合わせることでマルチスケールな計測技術の開発を目標としている.本年度は,特にASRについて,コンクリート中におけるミクロな損傷過程とコンクリートのマクロな損傷過程を関連付けることとした。ASRによる膨張現象を様々なスケールで計測することにより,作用機構の理解を深めた。ASRによるミクロな劣化進行過程は,既往の研究の通り,骨材中のひび割れ,骨材からペーストへのひび割れの進展と進行する。ASRにより生成されるアルカリシリケート水和物(A-S-H)の膨張機構は骨材種類によって異なり,A-S-H周囲の反力障壁の形成,また微細ひび割れ発生後における二次的な反力障壁の存在がASR膨張過程において重要であることを示した。一方,骨材にひび割れが発生した時点でコンクリート表面にはひび割れが発生しており,ミクロな微細ひび割れの発生機構とマクロなひび割れの発生機構は異なることが明らかとなった。これは,コンクリート表面に形成される非膨張層の影響であると考えられた。初期のひび割れ発生以後において,コンクリートの膨張量はセメント硬化体へひび割れが進展した骨材量の増加に伴って大きくなった。この結果は,A-S-Hが周囲から反力を得てコンクリートの膨張に寄与していることを裏付けている。また,DICとマルチロゼット解析を組み合わせた新たな手法により,鉄筋に残留する膨張ひずみを計測する手法を考案した。鉄筋拘束により鉄筋コンクリートに蓄積された膨張エネルギーと本手法から得られるひずみから算出したエネルギーには良好な相関が認められた。本手法により,これまで計測が困難であったASRによるコンクリートの膨張履歴を推定できる可能性が示された。
水稲直播栽培の成立と展開に関する調査研究

本研究は,水稲直播栽培に焦点を絞り,日本稲作における技術・経営革新の可能性と方向性を実証的に明らかにすることを狙いとして実施された。直播技術には,乾田,湛水土壌中および折吏直播などの諸形態が存在するが,これらは地域的並びに個別農家の条件によって規定されている。本研究では,これらの異なる形態の直播技術の特性を解明するため,日本における代表的な水稲直播栽培の実態を調査した。実態調査を行った地域は,静岡県大東町,磐田市,福井県坂井町,春江町,富山県富山市,立山町,福野町,岡山県岡山市などである。これらの地域では,岡山市の乾田直播栽培を除き,他はすべて湛水土壌中直播が行われていた。本研究で明らかとなった主要な点を述べると,第一に地域性を考慮することの重要性である。同じ湛水土壌中直播の技術でも,表日本と裏日本,暖地と寒冷地では技術対応に大きな差がみられた。また、地域間の直播栽培をめぐる社会経済的条件の相違も大きく,静岡では施設野菜による複合化や兼業化による稲作の省力化が直播栽培導入の直接的な目的となっていたのに対し,北陸地域の直播はコシヒカリなどの優良品種でしかも高収量を達成していかないとその定着が困難であった。したがって,現在ではそうした高度な直播技術体系を確立するとともに、農家がそれを容易に導入できるような条件整備が不可欠と思われた。第二に,今日米の需要が高品質米へ確実にシフトしている中で,稲作農家としてもそれに対応した高品質・高収益の方向で対応しようとする動きが急速に進み,直播栽培の導入に大きな問題を提起している。たとえば,静岡県磐田市での直播栽培の急速な減少の背景にも,高収益を狙った早期コシヒカリの導入と水利問題があった。いずれにしても,本研究は,直播栽培の導入をめぐる技術と経済との相互依存関係を実証的に解明し,今後の水田農業研究に新しい視角を構築した。
1998年9月台風7号による近畿地方を中心とした強風災害に関する調査研究

1998年9月22日午後1時過ぎ,和歌山県田辺市付近に上陸した台風7号は,奈良盆地西部葛城・生駒山系を通過し,近畿地方を縦断しなから夜半に日本海へ抜けた.上陸時の中心気圧は約970hPaであり,従来の巨大台風に比べてそれほど大きな規模とは言い難いものの,奈良盆地および周辺のいくつかの気象官署で最大瞬間風速50m/sを超える強風が観測され,建物,鉄道,樹木や神社仏閣などの歴史的建造物に多大の被害を及ぼした.本研究では,これらの経緯から被害状況の広域的な調査を実施すると共に,被害程度からの風速の推算,当時の気象状況の把握,建物被害率と風速との関連,地形による強風への影響,等について分担して調査研究を実施した.それらの概要は以下の通りである.(1)被害状況の調査奈良盆地および大阪府南東部葛城・金剛山系,和歌山県紀の川流域,三重県伊賀盆地の被害分布と被害状況を上空より撮影した.とくに樹木の倒壊が河道に沿った風上側の山間斜面で顕著であり,地上付近の強風は地形の影響を強く受けたものと判断された.奈良県下の公共機関(県庁出先機関,消防署,学校,など)を対象にアンケート調査を実施し,当日の被害の有無,被害発生時刻と風向などについて広域的なデータを得た.(2)風速の推算道路標識,トラックの横転から現地の風速を推算し,約50m/s前後の値を得た.この結果は近隣の気象官署の観測値にほぼ匹敵するものであった.(3)当時の気象状況奈良,和歌山,大阪,兵庫,京都,滋賀,福井,愛知,三重,岐阜,各府県の消防署レーダー,アメダス気象観測データの収集を行い,台風通過前後の気象状況の変化の解析を行った.1998年9月22日午後1時過ぎ,和歌山県田辺市付近に上陸した台風7号は,奈良盆地西部葛城・生駒山系を通過し,近畿地方を縦断しなから夜半に日本海へ抜けた.上陸時の中心気圧は約970hPaであり,従来の巨大台風に比べてそれほど大きな規模とは言い難いものの,奈良盆地および周辺のいくつかの気象官署で最大瞬間風速50m/sを超える強風が観測され,建物,鉄道,樹木や神社仏閣などの歴史的建造物に多大の被害を及ぼした.本研究では,これらの経緯から被害状況の広域的な調査を実施すると共に,被害程度からの風速の推算,当時の気象状況の把握,建物被害率と風速との関連,地形による強風への影響,等について分担して調査研究を実施した.それらの概要は以下の通りである.(1)被害状況の調査奈良盆地および大阪府南東部葛城・金剛山系,和歌山県紀の川流域,三重県伊賀盆地の被害分布と被害状況を上空より撮影した.とくに樹木の倒壊が河道に沿った風上側の山間斜面で顕著であり,地上付近の強風は地形の影響を強く受けたものと判断された.奈良県下の公共機関(県庁出先機関,消防署,学校,など)を対象にアンケート調査を実施し,当日の被害の有無,被害発生時刻と風向などについて広域的なデータを得た.(2)風速の推算道路標識,トラックの横転から現地の風速を推算し,約50m/s前後の値を得た.この結果は近隣の気象官署の観測値にほぼ匹敵するものであった.(3)当時の気象状況奈良,和歌山,大阪,兵庫,京都,滋賀,福井,愛知,三重,岐阜,各府県の消防署レーダー,アメダス気象観測データの収集を行い,台風通過前後の気象状況の変化の解析を行った.
lncRNAによる癌幹細胞制御メカニズムに基づいた肝細胞癌治療・診断法の開発

本研究は、hepCSCにおいてNEAT1によるp21発現抑制が持つ意義を解明しさらにNEAT1特異的なhepCSCの分泌マーカー分子の同定を行う。具体的には以下の項目について検討する。1NEAT1によるp53非依存的p21発現抑制メカニズム、2NEAT1によるp21発現抑制を介したhepCSCの細胞周期および細胞老化の制御、3DNA損傷によるhepCSCのNEAT1、p21発現変化と放射線感受性の検討、4NEAT1高発現hepCSC特異的なエキソソームRNAの同定。以上からNEAT1による癌幹細胞制御メカニズムを解明しこれに基づいた肝癌細胞の放射線治療法とその診断法開発を行う。
中小規模病院に勤務する中堅看護師の職務満足を促す看護管理者の支援プログラムの開発

本研究では、中小規模病院の515年目の看護師に焦点を当て、職務満足の内容、職務満足に関連する要因を明らかにした。その結果から、中堅看護師の職務満足を促すことを目指した看護管理者の支援プログラムを作成した。質的に職務満足の内容を分析した結果、仕事に関する内容など43のサブカテゴリー、8のカテゴリーが抽出された。量的研究において、職務満足に関連する要因はキャリア成熟度、組織コミットメント等が見出された。以上の結果と先行研究から、看護管理者の支援プログラムを作成した。支援では「教育システム」「病院内や部署内の役割」「日常の看護実践への評価」「多職種との調整」が必要であることが明らかとなった。平成25年度は中小規模病院の現状に関する文献検討、特に中小規模病院に勤務する中堅看護師の職務満足について文献検討を行った。中小規模病院は、日本の病床規模別分布において約70%を占め、地域の医療ニーズに対応しながら、住民の健康を支えるうえで重要な役割を果たしている。しかし、文献検討を行った結果は、中小規模病院を対象にした研究のなかで、特に中堅看護師に関する研究が少なかった。中小規模病院の職務満足は、人員配置や労働条件など労働環境に関する側面の課題がある一方で、組織が小規模であることからそれぞれの役割が明確で意思統一がしやすいことなどが明らかになった。この視点は、看護師の職務満足を支援する方策として、看護管理者が活かすことができる点と考えられた。さらに、詳細な中堅看護師の職務満足を明らかにするためには、質的記述的研究において515年目の中堅看護師の職務満足を明らかにする必要があると考えた。そこで、中小規模病院2か所に勤務する中堅看護師12名にインタビューを行った。インタビューで得られたデータより逐語録を作成し、語られた内容についてラベルを付け、サブカテゴリー、カテゴリーを抽出し、現在、分析を行っている。分析途中ではあるが、中小規模病院ならではの支援として、育児をしながら働ける支援や勤務時間への配慮など、働き続ける環境を整える独自の支援が抽出された。その背景として、研究対象者のほとんどが大学病院や大規模な公的病院を経験した後の第2の就職先として中小規模病院を選択しているため、中堅看護師の定着を促すには個々に応じた支援の重要性が示唆された。一方で、人間関係が固定化され、仕事に影響があるというデータや自ら実践したい看護が明確であるといったラベルも抽出された。本研究により、新たな概念が創出されたことから、その結果を踏まえて次の量的研究へと調査へつなげていく。今年度は、昨年度に行った研究結果を精選するとともに中小規模病院に勤務する中堅看護師の職務満足についてグループインタビューの分析も行った。その結果を基に、職務満足に関連する概念を見出し、量的研究への準備を行った。質的研究の結果は、43のサブカテゴリー、8のカテゴリーが抽出された。職務満足は、仕事に関する【看護する喜びを実感】【中堅看護師としての役割に邁進】、能力を発揮し成長を促す【自己開発へのチャレンジ】【看護を通して自らの存在意義を獲得】、他者との関係について【チームとしての結束力】【上司からの支援】、個々に応じた【働きやすい職場環境】、さらに【現場を変える】の8カテゴリーで構成されていた。これらには【看護を通して自らの存在意義を獲得】が密接に関わっていることが考えられた。また、インタビューでは、中小規模病院の職務満足の特徴として、人数が少なく個々の役割が明確であることから中堅看護師としての役割に邁進でき、規模が小さくやりたい看護が明確で、それに向けた自己開発へのチャレンジができる環境があることが見出された。そして、お互いの顔や行動が見え意思疎通や協力できる環境は仕事へのやりがいを後押し、中堅看護師の満足感を高めていた。一方で、働きやすい環境として融通が利く反面、体制が組織化されていないことなどが明らかになった。質的データと文献検討から、量的調査では、Professional/Occupational job satisfactionから仕事における有意義感、仕事意欲や自己に関する達成動機と自己実現、Organizational work satisfactionから仕事の量的・質的負荷、同僚や上司との人間関係、医師とのコミュニケーション、ワークライフバランスで検討を行うこととする。同時に、撫養(2013)が開発した職務満足測定尺度の信頼性と妥当性についても検討する。質的研究と文献検討を基に量的研究を行った。対象は承諾が得られた11病院の中堅看護師305名(回収率73.7%)であった。平均年齢は33.3±6.2歳、経験年数は10.1±4.1年であった。所属している病床数は99床以下32名(10.5%)、100199床88名(28.9%)、200299床81名(26.6%)、300399床91名(29.8%)、400499床6名(2.0%)で、299床以下が全体の6割を示していた。配属先は病棟219名(71.8%)で、次に外来29名(9.5%)、手術室26名(8.5%)であった。職務満足を従属変数、組織コミットメント、職場や仕事に関する項目、成人キャリア成熟を独立変数として、ステップワイズ法による重回帰分析を行った。

その結果、「人生キャリア自律性」(β=0.231,p<0.001)、「情動的コミットメント」(β=0.202,p<0.001)、「現在の仕事は自分の能力向上になる」(β=0.180,p<0.001)、「現在の働き方」(β=0.148,p<0.001)、「勤務表作成時に個人の希望が通りやすい」(β=0.137,p<0.001)、「自分の能力が生かせる仕事」(β=0.129,p<0.05)、「勤務先の将来への不安がない」(β=0.107,p<0.05)、「能力開発のための研修の実施、その参加への支援」(β=0.097,p<0.05)であった。調整済みの決定係数は0.608で、中小規模病院の中堅看護師の職務満足はこの8変数で約60%が説明できることが明らかとなった。看護管理者からのインタビューと量的研究から中堅看護師の職務満足を促すことを目的とした看護管理者の支援プログラムは人生キャリア自律性を促すことが有効であると考えられた。狩野(2015)は「人生キャリア自律性」に上司からの情緒的サポートが影響することを示した。上司とのよい関係性の中で、仕事において自分の能力が生かせていると実感できる機会を与え、そのための相談窓口や中堅看護師同士が様々なことを語り合う場を作るなどの支援プログラムを開発した。本研究では、中小規模病院の515年目の看護師に焦点を当て、職務満足の内容、職務満足に関連する要因を明らかにした。その結果から、中堅看護師の職務満足を促すことを目指した看護管理者の支援プログラムを作成した。質的に職務満足の内容を分析した結果、仕事に関する内容など43のサブカテゴリー、8のカテゴリーが抽出された。量的研究において、職務満足に関連する要因はキャリア成熟度、組織コミットメント等が見出された。以上の結果と先行研究から、看護管理者の支援プログラムを作成した。支援では「教育システム」「病院内や部署内の役割」「日常の看護実践への評価」「多職種との調整」が必要であることが明らかとなった。質的に分析した結果と文献検討から、概念の明確化を行った。質的研究の結果の分析では、中堅看護師の職務満足の内容について中小規模病院の特徴を踏まえ、大規模病院とどこがどのように異なるのか、新しい知見を見出す段階に時間を要した。その原因としては、中小規模病院を対象にした研究結果が希少であることが考えられた。そのため、当該テーマについて多面的に内外の知見を集め、文献等をレビューして総合的に考察することに時間を要し、現在までの研究の達成度はやや遅れている状況である。看護管理学今後は質的研究の結果と文献レビューから抽出した職務満足に関連する概念(要因)について量的研究を行い、最も関連する要因について明確化する。調査対象となる施設の看護管理者には、研究分担者から研究の目的と意義を説明し、同意を得ている。看護学研究倫理審査は平成27年6月に受審予定であり、審査承認後、調査を行う。調査が終了後、結果については、研究者と大学院看護管理学分野修士課程修了者と大阪府認定看護管理者委員会メンバーからアドバイスを受けながら、中堅看護師の職務満足を促す支援方法の原案を作成する。その後、原案については、大阪府内の中小規模病院の看護管理者が開催している看護管理者委員会で内容の精選を行い、作成した支援プログラムの実用性について検討する。学事や文献検討に時間を費やしたため、インタビューを行う時期が研究の計画段階で予定していた時期より遅くなった。そのため、質的研究の分析がやや遅れている。
ワクチンが目的とする免疫応答を誘導することのできるアジュバントの開発に関する研究

同一の抗原に対して、アルミニウムアジュバント(alum)を用いると抗原特異的IgGおよびIgE抗体産生が誘導されるのに対し、リポソーム結合抗原は抗原特異的、IgE選択的に抗体産生を抑制する。この現象を解析することを目的として、今年度は以下の検討を行った。2.IL-12欠損マウスにおける抗体産生の検討:IL-12によって誘導されるタイプ1ヘルパー細胞(Th1)がIgE抗体産生を調節することが知られているが、Th1が誘導されないIL-12欠損マウスにおいてもリポソーム結合抗原によってIgE抗体産生の選択的抑制が誘導されたことから、タイプ1免疫応答の誘導は関与していないことが示唆された。3.IL-10に対する中和抗体を投与したマウスにおける抗体産生の検討:IL-10が隼IgE抗体産生の調節に関与することが知られているが、抗体を用いてIL-10を中和したマウスにおいてもリポソーム結合抗原によってIgE抗体産生の選択的抑制が誘導されたことから、IL-10が関与していないことが示唆された。4.リポソーム結合抗原を免疫したマウス由来CD4陽性細胞を移入したT細胞欠損マウスにおける抗体産生の検討:リポソーム結合抗原をBALB/cマウスに免疫し、このマウス由来のCD4陽性T細胞をT細胞欠損BALB/cマウスに移入した後alumを用いた免疫を行ったところ、IgE抗体産生が誘導された。このことから、リポソーム結合抗原によって誘導されるIgE産生の選択的抑制はT細胞に非依存的であることが示唆された。本年度は、アルミニウムアジュバント(alum)、リポソーム表面結合型抗原の2種類のアジュバントを用いた免疫によって誘導される免疫応答を比較するためにワクチン接種後の免疫応答を以下の方法で検討した。1.抗原特異的抗体産生(IgG、Igサブクラス、IgE)抗原として卵白アルブミン(OVA)を用い、alumとともにマウスに免疫すると抗OVA IgGとともに抗OVA IgE抗体産生が顕著に誘導された、一方、OVAをリポソーム表面に結合させたものを免疫すると抗OVA IgG抗体産生は誘導されるが抗OVA IgE抗体産生は誘導されなかった。この結果をタイプ2およびタイプ1免疫応答の誘導によって説明するためには、OVA-alum免疫群ではIgG1の、OVA-リポソーム免疫群ではIgG2aの産生が主として誘導されなければならないが、結果は両免疫群ともにIgG1優位の免疫応答であった。2.抗原特異的遅延型過敏症反応(DTH reaction)OVA特異的DTH reactionはOVA-alum免疫群、OVA-リポソーム免疫群ともに同レベル誘導された。3.免疫マウス由来CD4^+T細胞による試験管内での抗原特異的サイトカイン産生リポソーム結合OVAを免疫したマウス由来CD4 T細胞を抗原およびAPCとともに培養した上清にはTh1サイトカイン(IL-2,IFN-γ)だけでなくTh2サイトカインIL-4,IL-5)も検出された.また、リポソーム結合OVAは、正常Balb/cマウスにおいてだけでなく、IL-12ノックアウトマウス、あるいはモノクローナル抗IL-12抗体を投与したBalb/cマウスにおいても抗原特異的、IgE選択的な無反応が誘導された。以上の結果から、抗原結合リポソームによって誘導されるIgE抗体産生の調節効果はタイプ1免疫応答の誘導によるものではないことが示唆された。
認知症高齢者に対する包括的生活支援プログラムの開発と検証：ランダム化比較試験

全国の病院や介護老人保健施設などの作業療法士に参加を呼びかけ,担当する認知症高齢者の事例を送付してもらい,筆頭筆者が人間作業モデルを用いたかどうかを判定して作業実施群と非実施群に分けた.作業療法士には,対象者の基本情報,作業療法の実施内容,主要と副次的アウトカムの事前得点と事後得点を報告してもらい,2つのアウトカムの事前と事後得点の差の有意差を検討したコホート研究を発表した.その結果,全国の作業療法士48名から79事例が送られ,本研究の条件を満たした事例は作業実施群34事例,非実施群34事例であった.両群の差の比較では,作業実施群が改訂長谷川式簡易知能スケール(p=.000),認知症行動障害尺度(p=.035)に有意な改善を示した.人間作業モデル(MOHO)に基づき作業を実施した作業実施群の方が,主要アウトカムと副次的アウトカムともに有意に改善していたことから,作業実施群は作業を実施しなかった非実施群よりも,認知症の中核症状と行動・心理状態である周辺症状の改善に効果があると考えられた.しかし,ランダム化比較試験(RCT)を実施して,比較検討する必要性が改めて強調された.現在まで2年間以上に渡ってRCTを実施してきた.昨年度では,MOHOを中心に実施する実験群33名とMOHO以外の方法を中心に実施する統制群33名であったが,本年度末には実験群44名,統制群45名,合計89名になった.本研究は予備的研究から必要標本数を各群47名になっており,目標とする人数に近づいてきた.2019年度には目標を達成し,論文を投稿できると思われる.データ収集者が北海道,秋田県,千葉県,和歌山県の作業療法士であったが,今年度は鹿児島県と宮崎県の作業療法士が加わったことが大きい要因である.そのため,2017年度には,実験群33名,統制群33名,合計66名だったのが,2018年の1年間で実験群44名,統制群45名,合計89名になり,必要標本数各群47名に近づいてきた.2017年度には,実験群33名,統制群33名,合計66名だったのが,2018年度の1年間で実験群44名,統制群45名,合計89名になり,必要標本数各群47名に近づいてきた.中間解析の結果は以下の通りである.ランダム割付けされたのは実験群38名,統制群36名,合計74名であった.中断者は8名で,介入を受け,解析された対象者は66名であった.両群のベースラインに有意差はなかった.両群のアウトカムの変化量の差の比較では,統制群に比べて,実験群はHDS-Rがp=0.006, DBD-13がp=0.007と改善を示したが,有意差はなかった.両群のアウトカムの変化量は0から正(DBD-13は負)数であった.結論は,事前の両群は概ね均一な状態であった.中間解析の結果,MOHOを用いた作業中心の介入は,機能訓練を中心とした介入に比べて,有意な改善を認めなかったが,両群のアウトカムの変化量は0から正(DBD-13は負)数をとって,認知症や作業機能の維持や改善を認めた.従って,本試験の有効性と安全性は担保され,継続に意義はあると判断した.2019年度は本研究の最終年度であり,必要標本数47名を達成し,論文を作成し公表したいと考えている.認知症高齢者に対するプログラム開発のために,2つの研究を実施した.まず,認知症高齢者の作業療法介入を明らかにするために,文献レビューを実施した.66件の原著論文の発表年,雑誌の種類,エビデンスレベル,介入内容,概念的実践モデルを調査した結果,Ibの研究は1件と少ないが,IIaやIIbの研究も全体の4割を超えており,アウトカムは認知機能,認知症の行動・心理症状,作業機能の順で多かった.結果から,認知症の中核症状と周辺症状,および,作業機能の維持・改善に対する認知症治療のエビデンスが構築されていた.エビデンスレベルごとの介入内容は,IbからIVの全レベルで人間作業モデルに基づく介入の研究論文が最多であったことから,他の介入法よりも人間作業モデル(以下,MOHO)による介入のエビデンスが構築されていることがわかった.実践的概念モデルは認知モデルが多く用いられていたが,事例研究ではMOHOが最多であった.1つしかなかったIbの研究はMOHOの介入であった.また,認知症の治療に関するニーズ評価のための作業療法士にアンケート調査を実施し,用いる概念的実践モデルと,そのモデルを用いる理論的根拠を明らかにした.MOHOの講習会や事例検討会の参加者に無記名アンケーを実施した結果,作業の目標を決めるための評価法は「特にない」が半数近くを占め,具体的な評価はMOHOの評価法が多数を占めていた.知っている治療法は回想法,レクリエーション,脳活性化,日常生活活動,手工芸,音楽,園芸などがあげられ,使っている治療法は脳活性化,日常生活活動,レクリエーション,手工芸,回想法などがあげられていた.使っている理論はMOHOが多く,プログラムで用いる概念的実践モデルとしてMOHOがあげられた.MPHPを用いるための理論的根拠としては実践志向性と作業に焦点を当てた実践というMPHOの特徴があげられた.

プログラム開発はA.ニーズ評価,B.プログラム計画,C.ブログラムの実施,D.プログラムの評価の順に進行していくとされている.現在,文献レビーとニーズ評価が終わり,プログラム計画と実施に入っている.プログラムのニーズは「対象者の個別的な日常生活の文脈に即した日課の構築と支援」にあることが明らかになった.そのことは人間作業モデル(以下,MOHO)の特徴でもある.MOHOを用いるための理論的根拠としては実践志向性と作業に焦点を当てた実践,そして,クライアント中心の実践というMOHOの特徴そのものがあげられる.試験研究では,プログラム計画には,MOHOを用いて,MOHOの評価法である「認知症高齢者の絵カード評価法(APCD)」を用いて,認知症高齢者の個別的な価値と興味のある活動のニーズを明らかにし,ニーズに基づく作業療法を実施すること,また「人間作業モデルスクリーニングツール(MOHOST)」を用いて前後比較を実施することが効果的であることを示している.したがって,これらのことをプログラムとして実施し,ランダム化比較試験によってこのMOHOを用いたアプローチの評価を実施する目途が立った.全国の病院や介護老人保健施設などの作業療法士に参加を呼びかけ,担当する認知症高齢者の事例を送付してもらい,筆頭筆者が人間作業モデルを用いたかどうかを判定して作業実施群と非実施群に分けた.作業療法士には,対象者の基本情報,作業療法の実施内容,主要と副次的アウトカムの事前得点と事後得点を報告してもらい,2つのアウトカムの事前と事後得点の差の有意差を検討したコホート研究を発表した.その結果,全国の作業療法士48名から79事例が送られ,本研究の条件を満たした事例は作業実施群34事例,非実施群34事例であった.両群の差の比較では,作業実施群が改訂長谷川式簡易知能スケール(p=.000),認知症行動障害尺度(p=.035)に有意な改善を示した.人間作業モデル(MOHO)に基づき作業を実施した作業実施群の方が,主要アウトカムと副次的アウトカムともに有意に改善していたことから,作業実施群は作業を実施しなかった非実施群よりも,認知症の中核症状と行動・心理状態である周辺症状の改善に効果があると考えられた.しかし,ランダム化比較試験(RCT)を実施して,比較検討する必要性が改めて強調された.現在まで2年間以上に渡ってRCTを実施してきた.昨年度では,MOHOを中心に実施する実験群33名とMOHO以外の方法を中心に実施する統制群33名であったが,本年度末には実験群44名,統制群45名,合計89名になった.本研究は予備的研究から必要標本数を各群47名になっており,目標とする人数に近づいてきた.2019年度には目標を達成し,論文を投稿できると思われる.データ収集者が北海道,秋田県,千葉県,和歌山県の作業療法士であったが,今年度は鹿児島県と宮崎県の作業療法士が加わったことが大きい要因である.そのため,2017年度には,実験群33名,統制群33名,合計66名だったのが,2018年の1年間で実験群44名,統制群45名,合計89名になり,必要標本数各群47名に近づいてきた.現在までの進捗状況の項でも述べたが,試験研究では,MOHOを用いたプログラム計画を立てて,MOHOの評価法である「認知症高齢者の絵カード評価法(APCD)」により認知症高齢者の個別的な価値と興味のある活動のニーズを明らかにし,ニーズに基づく作業療法を実施すること,また「人間作業モデルスクリーニングツール(MOHOST)」を用いて前後比較を実施することが効果的であることを示している.したがって,認知症高齢者の大事にしていて(つまり,価値のある),興味がある活動をプログラムとして実施する.プログラムの評価としては,ランダム化比較
TDP-43異常を伴うALS病態モデルの確立

筋萎縮性側索硬化症(ALS)の運動ニューロンの細胞質内には、核蛋白であるTDP-43が異常蓄積する。TDP-43は自己発現量制御機構をもち、これは核内TDP-43量に応じた自己RNAのプロセッシングによっている。我々は、ALSでは転写の冗長性を基盤とするこの制御機構構に乱れがあり、TDP-43 mRNAの発現が亢進に傾いていることを見出した。この知見に基づき、この制御機構の中心をなす選択的スプライシングをアンチセンスオリゴにより攪乱させ、内在性TDP-43 mRNAの発現が亢進したALS病態モデルを、マウス脊髄よびヒトiPS細胞由来ニューロンにおいて構築した。分子・細胞レベルでみられる生体の恒常性を維持する機構に反し、神経変性疾患では特定の蛋白質が蓄積する。致死的な神経変性疾患である筋萎縮性側索硬化症では、選択的に侵される運動神経細胞内にTDP-43の蓄積を認め、病態との密接な関連が指摘されている。TDP-43はRNA結合蛋白質のひとつであり、その発現量の変化は細胞機能に広範な影響を及ぼし得るが、実際には自己蛋白量調節機構によりその発現量が厳密に制御され、その恒常性が維持されている。TDP-43の蓄積はこの恒常性維持機構の破綻を意味しており、これを反映して構築された実験モデルは、筋萎縮性側索硬化症の病態解明および治療薬開発の基盤になることが期待される。本研究ではこれまでに、このTDP-43の調節機構に対しアンチセンス核酸を用い配列特異的に介入することにより、マウス脊髄組織およびヒトiPS由来神経細胞において、内在性TDP-43の過剰発現の誘導に成功している。このTDP-43の恒常性維持機構が破綻した細胞において、TDP-43 C末断片の増加、TDP-43細胞内局在の異常などの疾患類似の病態を見出した。このことは、TDP-43の自己制御機構の乱れにより、筋萎縮性側索硬化症の類似病態が形成し得ることを示唆し、さらに本疾患の病態解明および治療薬開発のための有用なモデルとなり得ることを示している。今後は、この疾患モデルのさらなる解析と、治療薬開発のための基盤となるべく、簡便かつ高感度な病態指標の確立を目指す。当初の計画通りに研究は進行し、その解析から一定の結論を得ることができた。学会・論文発表のための準備が進んでいる。筋萎縮性側索硬化症(ALS)では、選択的に侵される運動ニューロンの細胞質内に、核蛋白であるTDP-43が異常蓄積する。TDP-43は自己発現量制御機構をもち、これは核内TDP-43量に応じた自身のpre-mRNA(TARDBP pre-mRNA )のプロセッシングによっている。我々は、TARDBP pre-mRNAはもともと過剰に転写されているが、最終エクソン内の複数の選択的スプライシングとナンセンス依存性mRNA分解機構により、その多くが分解され、細胞質内のTARDBP mRNA量が調節されていることを見出した。さらに、孤発性ALSとTARDBP変異をもつ家族性ALSの脊髄運動ニューロンでは、核内のTDP-43が消失していることにより、この自己発現量制御機構が正の方向に偏り、TARDBP mRNAが増加していることを証明した(Nucleic Acids Research 2016)。つぎに、TDP-43の異常蓄積の病態メカニズムをさらに検討するため、この自己発現量制御機構に加え、核内細胞質移行、凝集・断片化、分解などを要素に組み込んだin silicoモデルを構成し解析した。このモデルから、核内TDP-43量維持のためのロバスト性をもつ自己発現量制御機構は、ある種の擾乱因子に対しては脆弱性を有し、この自己発現量制御機構そのものがALSの病態形成と進行に寄与するというTDP-43量制御に関するトレードオフ仮説を提唱した。さらに、この仮説に基づき、自己発現量制御機構の脆弱性を露呈させた病態モデルをマウス脊髄およびヒトiPS由来ニューロンにおいて構築した。今後は、これらのモデルを用いたALSの病態解明と治療法開発への展開が期待できる。昨年度までに確立された疾患モデル作製手法を用い、筋萎縮性側索硬化症の病態研究をさらに継続する。動物モデルにおいては、より長期の変化を解析する。さらにヒトiPS由来神経細胞の実験系を活用し、簡便かつ高感度な病態指標の確立を目的に研究を遂行する。28年度が最終年度であるため、記入しない。神経内科28年度が最終年度であるため、記入しない。
超電導マグネットの冷却に関する流動と伝熱の包括的研究

1.超臨界圧強制対流伝熱の基本特性過渡プール沸騰熱伝達等の実験において実用性の高い解析結果を得るために,短時間で熱伝導率および比熱の測定ができる方形波パルス加熱による非定常測定法を検討し,その測定原理を検証するとともにベークライトおよびテフロンの熱物性値の測定を行った.結果は,両材料共に報告されている値と近い値を示した.2.プール沸騰の限界条件の基本的性質とその制御飽和液体ヘリウムの定常沸騰熱伝達に対する低熱伝導性材料被覆層の影響に関して,本年度は,特にUnconditional Stabilityなど定常安定性基準と深い関係にある極小熱流束の定量化などを図るため,昨年度行ったテフロン被層での実験に加え, formvarおよびSUS304被覆層に関する沸騰実験を行い,極小熱流束条件と被覆層材料熱物性および被覆層厚さとの相関を定量化し,低熱伝導性材料被覆による安定化導体最大通電量に関する設計資料を得た.3.過渡プール沸騰の総合的特性(1)液体ヘリウム1における飽和臨界熱流束を系圧力24.4198.6kPa,水平円柱直径0.3,0.5,1.2,2.0mmで求め,超臨界圧近傍のその値をも良く記述する表示式を与え,利用し得る他の液体のデータに対する有効性を検討した.(2)液体ヘルウム1における定常臨界熱流束を越えて,ある寿命をもって存在する準定常核沸騰現象が,先に本研究者が水において発見したと同様存在することを確認すると共に準定常状態に至る波形の影響を定量的にに考察し,準定常値の寿命を予知する方法を検討した.4.超臨界圧流体の流動安定性極低温流体の流動不安定現象の実験的・解析的研究を行った.液体窒素の場合の研究はほぼ完了し,超臨界圧ヘリウムの流動不安定現象の研究のための実験装置を設計・制作し予備実験を行った.また,超臨界圧ヘリウムの変物性を考慮した,特性曲線法による流動安定性解析コードの開発に着手し,熱流束や入口圧力に外乱が加わった場合の系の過渡応答特性の計算を数ケース行った.1.超臨界圧強制対流伝熱の基本特性過渡プール沸騰熱伝達等の実験において実用性の高い解析結果を得るために,短時間で熱伝導率および比熱の測定ができる方形波パルス加熱による非定常測定法を検討し,その測定原理を検証するとともにベークライトおよびテフロンの熱物性値の測定を行った.結果は,両材料共に報告されている値と近い値を示した.2.プール沸騰の限界条件の基本的性質とその制御飽和液体ヘリウムの定常沸騰熱伝達に対する低熱伝導性材料被覆層の影響に関して,本年度は,特にUnconditional Stabilityなど定常安定性基準と深い関係にある極小熱流束の定量化などを図るため,昨年度行ったテフロン被層での実験に加え, formvarおよびSUS304被覆層に関する沸騰実験を行い,極小熱流束条件と被覆層材料熱物性および被覆層厚さとの相関を定量化し,低熱伝導性材料被覆による安定化導体最大通電量に関する設計資料を得た.3.過渡プール沸騰の総合的特性(1)液体ヘリウム1における飽和臨界熱流束を系圧力24.4198.6kPa,水平円柱直径0.3,0.5,1.2,2.0mmで求め,超臨界圧近傍のその値をも良く記述する表示式を与え,利用し得る他の液体のデータに対する有効性を検討した.(2)液体ヘルウム1における定常臨界熱流束を越えて,ある寿命をもって存在する準定常核沸騰現象が,先に本研究者が水において発見したと同様存在することを確認すると共に準定常状態に至る波形の影響を定量的にに考察し,準定常値の寿命を予知する方法を検討した.4.超臨界圧流体の流動安定性極低温流体の流動不安定現象の実験的・解析的研究を行った.液体窒素の場合の研究はほぼ完了し,超臨界圧ヘリウムの流動不安定現象の研究のための実験装置を設計・制作し予備実験を行った.また,超臨界圧ヘリウムの変物性を考慮した,特性曲線法による流動安定性解析コードの開発に着手し,熱流束や入口圧力に外乱が加わった場合の系の過渡応答特性の計算を数ケース行った.
２回収束型スピンエコー法による拡散強調画像を利用した脳循環代謝評価法の開発

通常の拡散強調画像撮像法である単一収束型スピンエコー法に比べ、2回収束型スピンエコー法(TRSE-DWI)法では磁化率効果の影響を低減できる。この異なる撮像法から、脳血液量などの脳血管障害を評価できるか検討した。まず、シミュレーションによりADCの変化を検討し、TRSE-DWIで脳虚血領域の評価が可能であることを確認した。動物用MRI装置において、TRSE-DWI法を測定するシーケンスを作成し、虚血モデルラットについて評価をおこなったところ、得られた画像のS/Nは不十分であった。仮説検証について課題は残るものの、健常ボランティアおよび、脳卒中患者からの画像取得、解析を進めている。本研究課題は、異なる2つのDWI撮像法を利用した計算画像から、脳血管障害における新しいMRI画像診断法を提案するものである。昨年度の研究では脳血管シミュレーションモデルによる検証実験から、異なる2つのDWI撮像法で得られる画像の差分画像が血管径の変化を反映する可能性を示すことができた。そこで本年度は、中大脳動脈閉そくモデルラットを用いて、動物用MRI装置(Agilent Technologies社Inova)における検証実験をおこなうこととした。まず、2回収束型スピンエコー法のDWI(TRSE-DWI)法を測定するシーケンスを作成し、9匹のラットについて測定をおこなった。TR/TEは3200/100msとし、シーケンスデザインは先行研究の論文に基づき決定した。その結果、測定した画像は信号雑音比が悪く、計算画像を作成できるレベルではなかった。今後の測定では、より短いTEでの測定が必要であることが理解されたことから、先行研究のシーケンスデザインを検討したうえで、任意のTEにおけるTRSE-DWI法シーケンスを作成することとした。動物実験モデルの検討では、脳虚血領域を評価するために脳血流量計測法および、安静時fMRIの手法について検討した。脳血流量計測法では、2 coilを用いたCASL法でも磁気移動効果の影響があることを示し、その影響が虚血側において有意に異なることを示した。また、安静時fMRIの手法については、動物用MRI装置の安定度が悪く評価できないことが理解された。昨年度導入したシミュレーションコンピュータを利用した解析では、これまでのプログラムをそのまま利用しただけでは、計算速度が速くならなかった。そのため、GPGPUを利用した高速演算に最適化されたプログラムを作成する必要があり修正したうえで解析を進めているところである。本研究課題は、異なる2つのDWI撮像法を利用した計算画像を求めることで、脳血管障害における画期的MRI画像診断法を提案するものである。我々の先行研究では、SRSE-DWIにおけるCBVのADCに対する影響が、血管径の分布や密集度を反映した指標となる可能性が示唆されている。本年度は、まず、脳血管シミュレーションモデルによる検証実験をおこなった。シミュレーションでは単一収束型スピンエコー法のDWI(SRSE-DWI)法に加え、磁化率効果の影響が少ない2回の180度パルスを加える2回収束型スピンエコー法のDWI(TRSE-DWI)法を模擬できるプログラムを完成させ、信号強度の変化を模擬した。見かけ上の拡散定数(ADC)として、脳梗塞組織に相当する0.45×10-5cm2/sから正常組織に相当する1.00×10-5cm2/sまで変化させ、血管径の増大率をおよそ20%と仮定して、SRSE-DWI法、TRSE-DWI法それぞれの計算画像をシミュレーションにより求めた。その結果、2つのシーケンスで得られる信号強度は明らかに異なり、その差分画像が血管径の変化を反映する可能性を示すことができた。このことにより、脳血管障害における画像診断法を提案できる可能性が示された。動物実験モデルの検討では、自動調節能モデル動物について下半身陰圧負荷法と脱血法の違いを検討した。その結果、測定法の違いよりは動物の個体差の影響が大きく、血管径を変化させる手法としては、いずれの手法を用いても良いことが確認できた。また、ヒト臨床機におけるシーケンスプログラムを開発できる環境も整備された。本研究課題は、脳血管障害における新しいMRI画像診断法を提案するものである。昨年度の研究では中大脳動脈閉そくモデルラットを用いた検証実験をおこない、測定した画像は信号雑音比が悪く、計算画像を評価できなかった。このため、本年度は、シーケンスプログラムを工夫し、より信号雑音比の高い画像の取得を目指した。現在までに、2回収束型スピンエコー法と1回収束型スピンエコー法で得られた2つの画像から雑音レベルを超える有意な変化をモデル動物の虚血領域では見いだせていないものの、今後、より詳細な検討を進めることで脳血管障害において有用な画像が得られるものと考えている。また、ヒトへの適用を考え、臨床用MRI装置のシーケンスプログラムの検討を始め、動物実験の結果に基づき最適なパラメータをシミュレーションプログラムにより算出した。先行しておこなっている脳機能画像の研究では安静時fMRIの解析手法を検討し、運動機能の習得効果を定性的に評価した。さらに、独立成分分析の解析をおこなうことで、運動機能の特徴量が出現している頻度から経時的な変化を定量的にとらえる手法を開発した。また、短い繰り返し時間で構成されていたため、従来の解析方法では賦活領域を見いだせなかった研究課題について、独立成分分析の手法により、賦活領域を抽出できることを見出した。こうした安静時fMRIで得られた実験結果に基づき、今回研究課題としている新しい画像診断法の詳細な検討をおこなっていきたい。目標とする画像診断