hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
層状ダブルペロブスカイト・マンガン酸化物における電荷整列転移の圧力効果

しかしながら、いずれの酸化物においても相互固溶全領域において金属伝導性は発現しなかった。これは、異原子価元素置換しても母物質で生じている電荷整列が支配的であり、キャリアーが局在しているためだと考えられる。さらに、本物質と類似な構造をもつカチオン欠損型ペロブスカイトMn酸化物(LaMn)_<1-x>O_3のハーフメタル化を目指して、カチオン欠損量と物性との相関を探究した。カチオン欠損量を調整することによりMn^<3+>/Mn^<4+>の混合原子価状態が発現できるのでハーフメタル状態の発現が期待できる。まず(LaMn)_<1-x>O_3の単一相試料を常圧下で合成し、それに超高圧下酸素添加反応法よる後熱処理を施すことにより過去に報告例のない大きなカチオン欠損量(X_<max.>0.12)を持つ試料を得ることに成功した。これらの試料の物性とカチオン欠損量との相関を系統的に調べた結果、(LaMn)_<0.901>O_3試料が低磁場で鋭い磁気抵抗ピークを示し、ハーフメタル物質に特有な磁気抵抗効果が発現することが分かった。同時に、本物質のバンド構造をLDA+U法によって計算した結果、(LaMn)_<0.901>O_3がハーフメタル状態にあることが示唆された。本研究では、酸素欠損型層状ダブルペロブスカイトMn酸化物:BaREMn_2O_<5+δ>(REは希土類元素)における各RE種での酸素不定比性とこれに伴う物性変化を系統的に解明することを目的としている。該年度の研究では、H.Fjellvag教授(ノルウェー・オスロ大学・化学科)との共同研究により、本物質と類似の構造をもつ複合ダブルペロブスカイトMn酸化物:LaMn_7O_<12>における、局所構造を中性子磁気散乱法・放射光x線散乱法により解明し、局所構造変化と磁気特性、および、磁気輸送特性との相関を明らかにすることを目的とした。試料合成においては、超高圧合成法を用いることで高品質なLaMn_7O_<12>試料の作製に成功した。同試料の磁気特性を調べた結果、異なる2つの磁気秩序転移を示すことがわかった。このことはLaMn_7O_<12>が2つの副格子からなる複合磁気構造をもつことを示唆する。中性子散乱実験においても、同様に各転移温度以下で各副格子がそれぞれ独立な磁気構造を持つことを示唆する回折像を得た。とくに、高温側の磁気転移はフェリ磁性を示唆する結果であり、近年注目されている「ハーフメタル」物質の観点から非常に興味深い物質であるといえる。さらに、本物質の放射光x線回折によるその場観察の結果、本物質が380°C付近で構造転移を示すことを明らかにした。詳細な構造解析の結果、この構造転移がMn^<3+>に特有な協同Jahn-Tellerゆがみに起因することを明らかとした。以上の結果は、本物質が既知のハーフメタル物質(La,Sr)MnO_3と大変類似した特性を有することだけではなく、独自の複合構造が特異な物性を発現することを示唆しており、本物質の詳細な結晶・磁気構造とそれら物性との相関を解明することは、本研究課題であるペロブスカイトMn酸化物の化学的・物理的圧力効果を理解する上で非常に重要であるだけでなく、新規ハーフメタル物質の探究指針を構築する上で非常に重要だといえる。
弥生時代における海蝕洞穴遺跡の機能と集落との関係に関する考古学的研究

本研究では、海蝕洞穴遺跡の機能の問題と集落との関係を明らかにするための調査研究を行った。その際に、研究フィールドとして、今回は海蝕洞穴遺跡が多数分布する神奈川県三浦半島を調査対象に定めた。まず調査を実施するにあたり、海蝕洞穴遺跡と集落との年代値を整備することにした。その際に、これまで三浦半島で測定された弥生時代の炭素14年代測定値を集成し、それら既存データに対して新しい較正曲線Intcal13とMarine13で再較正を実施した。結果として、より正確性の高い数値を提示することができたと考えられる。特に、Marine 13に関しては有益な成果を得ることができた。次に、三浦半島の海蝕洞穴遺跡及び弥生集落から出土した遺物(土器・石器・その他)の悉皆的な集計を行った。集計の結果、海蝕洞穴遺跡では洞穴ごとに出土遺物比率が異なり、洞穴によって利用機能が異なることが示唆された。また、海蝕洞穴遺跡と弥生集落の関係性について、生業面から検討を行うため、三浦市において同市赤坂遺跡や海蝕洞穴遺跡の甕形土器の内面付着炭化物について採取調査を3回ほど実施した。しかし、採取できたのは赤坂遺跡出土の甕形土器3点のみであった。そのため、海蝕洞穴遺跡においては測定を行うことはできなかった。ただし、採取した3点ついては炭素窒素安定同位体測定を行ったところ、主にC_3植物あるいは草食動物に由来する炭化物と推定された。当初の目的は果たせなかったが、測定結果から少なくとも弥生集落においては、稲作農耕が行われていたことが示唆された。今後、測定試料を増やしてくことで、より詳細な分析を実施していくことにしたい。
地震時における砂・粘土互層地盤の液状化および沈下特性に関する研究

一般の自然地盤は粘土層や砂層の互層地盤である場合が多い。地震等のような繰返し載荷によって下部の砂層が液状化を起こしても,その上部に厚い粘土層が存在している場合,地表面での被害(噴砂、沈下等)が少ないという現場検証による報告がある。この様な複合地盤の非排水状態での繰返し変形特性(過剰間隙水圧の消散による後続沈下特性)はお互いの層の影響度合いに依存するものと考えられる。本研究では,室内試験レベルで(a)粘土層で砂層を挟んだ複合供試体を用いて非排水繰返し三軸試験を行い,互層地盤全体の変形特性および各層の変形,過剰間隙水圧の蓄積特性,(b)排水層の違いのよる過剰間隙水圧の消散に伴う圧密沈下特性について調べた。以下、本研究で得られた主な結論を示す。1.粘土のみの繰返し強度は砂のみ及び砂層を挟む粘土のそれより大きい。砂層を挟む粘土層の繰返し強度は砂のみのそれよりやや大きいが大差はなく、また砂層の厚さにも依存しない。2.応力比が大きい場合、粘土層の水圧があまり発生しないのに、砂層の水圧が大きくなるため、砂層のひずみのみが卓越する。3.複合地盤の繰返し載荷後の初期沈下特性は排水層に依存するが、砂層や粘土層の蓄積水圧が同じであれば最終沈下が生じるまでの時間はほぼ同じである。
女性医師増加と働き方改革の中で医療の質を維持できる病院人的資源マネジメントの研究

本研究は、医師の女性増加と働き方改革が加速するなか、医療の質の低下を招くことなく、より充実した病院組織におけるワーク・ライフ・バランス支援マネジメントを構築するものであり、その参考モデルを先進国オランダの病院組織と医師に学ぶ。具体的にはより詳細なインタビューとアンケートの質的・量的両面から複眼的視点から知識をもって、日・蘭の病院組織と医師の働き方を包括的に比較分析することにより、日本が直面するこの複合的課題を同時に解決し、急速に変化する医師の労働環境に適応した新たな病院の人的資源マネジメント策を構築、提案する。
エッチングプラズマにおけるイオンの2次元的挙動の解明

ドライエッチング用のプラズマ源として、マイクロ波ECRプラズマが広く用いられている。プラズマ中のイオンはエッチングに直接関与することから、イオンのエネルギーや速度のみならずその方向性を明らかにする必要がある。本研究課題では、キャピラリープレートを第1グリッドのもつ角度分解能に優れた(12^°)方向性エネルギーアナライザを用いてイオンの2次元速度分布関数宇を精度良く測定し、マイクロ波ECRプラズマにおけるイオンの2次元的挙動を解明した。以下に得られた結果を述べる。1.イオンの2次元速度分布関数はECR領域近傍(上流域)でほぼ等方的であるが、下流域では、上流域との電位差によりイオンビームが形成される。そのム-ビは、装置に依存するある角度内で観測され、その角度以外での分布関数はおおよそ等方的である。2.イオンビームの平均速度は、ECR源から離れるにしたがい増加するが、作動気体圧力の増加とともに減少する。3.ECR源からの距離および圧力の増加とともに、イオンビームのエネルギー拡がりは増加し、バルクイオンの温度は減少する。4.装置の中心軸からずれた点では、中心軸に対してある角度を持ったイオンビームが形成される。ビーム方向は、その場での磁界の方向とおおよそ一致し、磁界配位に依存する。すなわち、下流域の磁界をcollimateするとイオンビームもcollimateされる。5.下流域の磁界をcollimateすると、上流域と下流域での電位差が減少し、下流域で観測されるイオンビームの平均速度は減少する。またそのとき、ビームの温度は増加し、バルクイオンの温度は減少する。
光沢分布に適応的な文書類の偏角分光画像計測に関する研究

文書類の色や質感と密接な関係にある偏角分光画像を、光沢度に応じた露光条件設定により、高ダイナミックレンジで取得する方法を研究した。鏡面反射近傍領域の輝度情報の利用により、ダイナミックレンジを約6倍に向上させる手法を提案し、画像撮影実験で提案手法の有効性を確認した。また測定ジオメトリの最適化を行い、鏡面反射近傍では、ピークの形状の半値全幅以下でのサンプリングが必要であることを明らかにした。本研究では、紙や文書の質感と密接な関係にある偏角分光反射特性を、フラットベッドスキャナ型の画像入力装置で測定することを想定し、直線照明光源、分光カメラ及び複眼光学系を用い、光沢度の異なるさまざまな紙に対して露光条件を空間的に適応的に設定することにより、高ダイナミックレンジな画像を撮影する方法について研究する。本年度は、画像入力システムに配置する直線照明光源、分光カメラ及び複眼光学系の配置を決定するため、測定ジオメトリの最適化を行った。その方法として、8種類の印刷用紙及び和紙の284ジオメトリでの偏角放射輝度率から少数ジオメトリのデータを抽出してBRDFモデルパラメータを推定し、ジオメトリの抽出と推定精度との関係を調査した。BRDFモデルには、先行研究で紙の偏角反射モデルとして有効性が確認されたTorrance-SparrowモデルとLambertモデルの線形結合によるモデルを用いた。その結果、表面が粗く、光沢の少ない紙(普通コピー紙、マット紙、和紙)では、12ジオメトリでのデータから284ジオメトリの場合と同等の精度が得られた。光沢の高い紙では、鏡面反射ピークの形状を適切に取得する必要があり、少なくともその半値全幅以下のサンプリング間隔が必要であることが分かった。しかしながら、密なサンプリング領域を鏡面反射方向近傍に限定しても推定精度が変わらないため、測定点数を大幅に減少できることが分かった。次年度以降は、以上の知見に基づいて、照明、光学系及びカメラを配置し、装置を構築して文書類の計測実験を行う。本研究では、画像情報コンテンツとしての重要性が増している紙や文書類について、その色や質感を忠実にデジタルアーカイブできる画像センシング技術の開発を目標とする。紙や文書の質感と密接な関係にある偏角分光反射特性を、フラットベッドスキャナ型の画像入力装置で測定することを想定し、直線照明光源、分光カメラ及び複眼光学系を用い、光沢の度合いが異なる部位が混在した文書に対して、露出条件を空間的に適応的に設定することにより、高ダイナミックレンジな偏角反射画像を取得する方法について研究を進めている。本年度は、正反射方向近傍に設置した複眼光学系を用いて、高ダイナミックレンジ画像を取得する方法について検討した。ポイントとなるアイデアは、正反射近傍の偏角画像群を、露光量の異なる画像群として取り扱うことである。高光沢物体は、正反射方向できわめて強い鏡面反射光を生じ、その偏角反射特性は、ほぼガウス型のプロファイルとして記述することができる。そこで、このプロファイルから、正反射方向からの角度と露光量との換算式を求めた。その換算式により、正反射方向近傍のジオメトリでの放射輝度率から正反射方向の放射輝度率を推定した。次年度は、今年度までに得られた知見に基づいて、直線照明光源、分光カメラ及び複眼光学系を組み合わせた高ダイナミックレンジ偏角分光画像撮影装置のプロトタイプを構築し、分光画像と正反射近傍の複眼画像群から高ダイナミックレンジ偏角分光画像を生成する。近年、紙や文書類は、画像情報コンテンツとしての重要性が増しており、その色や質感を忠実にデジタルアーカイブするための画像センシング技術の開発が求められている。本研究では、紙や文書の質感と密接な関係にある偏角分光反射特性を、直線照明光源、分光カメラ及び複眼光学系で構成されるフラットベッドスキャナ型の画像入力装置で測定することを想定し、光沢の度合いが異なる部位が混在した文書に対して、露出条件を空間的に適応的に設定することにより、高ダイナミックレンジな偏角反射画像を取得する方法について研究を行った。昨年度までに、測定ジオメトリの最適化による測定点数の減少について検討するとともに、正反射方向近傍のジオメトリでの放射輝度率から正反射方向の放射輝度率を推定する方法を提案した。本年度は、正反射方向近傍での偏角反射特性を取得する実験を行った。ガラス基板上にクロム蒸着された試料(1951USAFテストターゲット)からの鏡面反射光を、試料から焦点距離に位置する平凸シリンドリカルレンズ(f=100mm、サイズ10mm×20mm)で平行光化し、単焦点レンズ(f=105mm)を取り付けたデジタルカメラ(Nikon、D700)で画像撮影した。その結果、シリンドリカルレンズの短軸方向が反射角度変化に相当する画像が得られ、試料面の一次元方向における正反射方向近傍の約6゚の偏角反射特性が連続的に得られた。クロム蒸着部分とガラス部分の間には偏角特性の差異が認められ、光沢の度合いが異なる部位が混在する試料に対する提案手法の有効性を確認した。
脂質代謝と体温調節を連携する分子経路の解明

体温調節の基本は熱の産生・吸収と放散の平衡であり、環境温の変化に応答した個体のエネルギー摂取・消費の微妙なバランスの上に成り立っている。ヒトを含む哺乳動物では、熱産生の約70%が脂質代謝に依存するが、体温調節と脂質代謝の両システムがいかなる分子機構で協調・連関して働いているのか、未だ明らかではない。我々は、ショウジョウバエのΔ9脂肪酸不飽和化酵素DESAT1がショウジョウバエの温度選択行動とエネルギー代謝に強く影響を及ぼすことを見出した。本研究では、DESAT1の発現制御について詳細な検討を加え、DESAT1結合タンパク質を同定し、ミトコンドリア機能及び個体サイズに及ぼす影響を解析した。体温は生体の恒常性維持において最も重要な因子の一つであるが、その分子レベルでの調節機構については未だ不明な点が数多く残されている。申請者らは、ショウジョウバエの温度選択行動を指標にした分子遺伝学的手法を駆使することにより体温調節に関わる分子群の同定を進めている。その過程で、脂肪酸のΔ9位に二重結合を挿入する脂肪酸不飽和化酵素desat1が、個体の脂質代謝ならびに温度選択行動の制御において重要な役割を果たすことを見出した。本研究では、脂肪酸不飽和化酵素desat1の体温調節における分子機能の解析を足がかりに、脂質代謝と体温調節の連携を司る分子群をショウジョウバエの分子遺伝学的手法を駆使して同定することを第一の目的とする。本年度は、組織特異的RNA干渉を用いて様々な組織でのdesat1の発現を抑制した結果、ショウジョウバエの脂肪組織である脂肪体において発現を抑制した際に最も顕著な温度選択性の変化(高温域を選択する)ことを見出した。さらに、desat1の発現抑制により脂肪体における貯蔵脂質であるトリアシルグリセロールの顕著な減少が観察され、さらに成体の体重・体長の減少、蛹のサイズの減少、さらに細胞サイズの減少を伴うことを見出した。これらの知見により、desat1が脂肪体における脂質・エネルギー代謝の調節を介して体温調節行動を制御していることが明らかとなった。申請者らは、脂肪酸のΔ9位に二重結合を挿入する脂肪酸不飽和化酵素DESAT1が、個体の脂質代謝ならびに温度選択行動の制御において重要な役割を果たすことを見出した。昨年度までの解析により、組織特異的RNA干渉を用いて様々な組織でのDESAT1の発現を抑制した結果、ショウジョウバエの脂肪組織である脂肪体において発現を抑制した際に最も顕著な温度選択性の変化(高温域を選択する)ことを明らかにした。さらに、DESAT1の発現抑制により脂肪体における貯蔵脂質であるトリアシルグリセロールの顕著な減少が観察され、さらに成体の体重・体長の減少、蛹のサイズの減少、さらに細胞サイズの減少を伴うことを見出した。これらの知見により、DESAT1が脂肪体における脂質・エネルギー代謝の調節を介して体温調節行動を制御していることが明らかとなった。本年度、DESAT1の発現を制御する分子機構を明らかにすべく研究を進めた。まず、外来性プロモーターによりN末端にFLAGタグを付加したFLAG-DESAT1を強制発現することにより膜中の不飽和脂肪酸の量を増加させると、内因性DESAT1の発現が著しく抑制されることを見出した。一方、脂肪酸不飽和化酵素の阻害剤を添加することにより膜中の不飽和脂肪酸の量を減少させると顕著な発現誘導が認められた。これらの知見は、膜脂質中の細胞膜中の不飽和脂肪酸量あるいは膜脂質流動性の変化を読み取ることによりDESAT1の発現が制御されていることを示唆している。現在、DESAT1の発現を制御する膜センサーの同定を進めている。哺乳動物においては、摂取した総エネルギーの60%以上を熱に変換することにより体温の調節を行い、また熱産生の約70%が脂質代謝によることから、脂質代謝と体温調節の連携の破綻が様々な代謝疾患を引き起こす可能性が指摘されている。しかし、体温調節系と脂質代謝系の両システムがいかなる分子機構で協調・連関して働いているのかは明らかではない。アシル-CoAのΔ9位に二重結合を導入するステアロイル-CoA不飽和化酵素は、膜流動性の調節に重要な役割を果たすことが古くから知られていたが、申請者らはショウジョウバエのΔ9脂肪酸不飽和化酵素DESAT1が個体の脂質代謝、個体サイズ、温度選択行動の制御において重要な役割を果たすことを見出している。本年度は、ショウジョウバエ培養細胞を用いてDESAT1と相互作用する分子の検索を行った。具体的には、C末端にAPEX2を融合させたDESAT1(および小胞体に局在するSyt2の膜貫通ドメイン)を過剰発現させたショウジョウバエ培養細胞S2へbiotin-phenolとH2O2を作用させることで、DESAT1近傍のタンパク質をビオチン標識した。細胞質画分からstreptavidin agarose resinによりビオチン化タンパク質を精製し、MALDI-TOF MSにより同定した。その結果、解糖系のピルビン酸キナーゼがDESAT1と相互作用する可能性が示された。

我々は、ショウジョウバエのΔ9脂肪酸不飽和化酵素DESAT1がショウジョウバエの温度選択行動とエネルギー代謝に強く影響を及ぼすことを見出した。本研究では、DESAT1の発現制御について詳細な検討を加え、DESAT1結合タンパク質を同定し、ミトコンドリア機能及び個体サイズに及ぼす影響を解析した。脂肪酸不飽和化酵素DESAT1は環境温の変化(低温環境下)により発現誘導されることが知られているが、その分子機構は未だ明らかではなかった。本年度の研究により、膜脂質の脂肪酸組成の変化あるいは膜流動性の変化が同酵素の誘導に重要な役割を担っていることを明らかにすることが出来た。27年度が最終年度であるため、記入しない。生化学DESAT1を介する脂質代謝と温度選択行動を連携する分子経路の特定を進めるとともに、細胞が如何に温度環境の変化を感知しDESAT1の発現制御を行っているのか、膜脂質を介する発現制御に着目して研究を推進する。脂肪酸不飽和化酵素desat1が脂質代謝と体温調節を連携する分子として働き、同酵素が脂肪体における脂質・エネルギー代謝制御に重要な役割を果たすことを明らかにすることができ、当初の研究目的は達成された。遺伝子改変個体の作製が遅れた為、遺伝子改変ショウジョウバエ個体を用いた一連の研究を次年度に繰り越すこととなった。本年度は、主に培養細胞株を用いたDESAT1発現の制御機構の解析を中心に研究を進めた。本年度は、desat1を介する脂質・エネルギー代謝制御に関わる分子経路の特定とdesat1の発現を制御する分子機構を明らかにすべく研究を推進する。遺伝子改変個体の作製を完了し、DESAT1を介する脂質代謝と温度選択行動を連携する分子経路の特定を進める。
強力集束超音波治療におけるキャビテーションの力学的作用に関する数値解析

キャビテーションを援用した強力集束超音波による結石破砕や組織破砕を対象に,生体中のキャビテーションの力学的作用に関する知見を得ることを研究目的として今年度実施した内容は以下のとおりである.昨年度までに開発された集束超音波キャビテーションのアプリケーションソフトウェアに対して,気液間のスリップがある場合の気泡の並進運動を取り扱うためのソフトウェアの高度化を実施し,気泡の並進運動と集束超音波によるキャビテーションの空間分布の関係についてBjerknes力等による影響を検討することが可能になった.また,結石破砕や組織破砕で使用される超音波は強度が強く,短時間でも焦点近傍の温度上昇が生じるため,温度上昇に伴う物性の変化の影響について検討するために,物理量の温度依存性を考慮した物理モデルの導入を行った.これらのソフトウェアの高度化によって,結石表面に生じる集束超音波の定在波音場において,気泡核から成長した気泡が,Bjerknes力によって定在波の腹に集まる傾向が本シミュレーションによって再現された.とくに,低周波数の超音波が生成する集束超音波音場では,気泡クラウド内において局所的に高ボイド率の領域が形成された.一方,高周波数の集束超音波で結石表面に生成されたクラウドキャビテーションを低周波数の集束超音波で崩壊する結石破砕法における超音波照射パラメータについて検討した結果,高周波数の超音波が結石表面で反射することで,追随する低周波数の超音波による結石表面から離れた位置での気泡クラウド生成が抑制されることや,高周波数の超音波に追随する低周波数の超音波波形を反転することによって,結石表面に形成される気泡クラウドの崩壊によって生じる最大圧力が改善されることなどが明らかになった.これらは,キャビテーションを援用した超音波治療法の安全性の向上と高効率化において重要な知見であるといえる.集束超音波キャビテーションのマルチスケール・マルチフィジックス解析のためのアプリケーションソフトウェアの開発において,Bjerknes力による気泡の並進運動の影響や物性の温度依存性に関するソフトウェアの高度化を実施した.とりわけ,キャビテーションを援用した結石破砕の高効率な治療法につながる知見を得るため,さまざまな超音波照射パラメータおよび初期気泡条件についてシミュレーションを実施することによって,結石のような硬い弾性体表面での集束超音波キャビテーションの挙動について検討した.ここで得られた知見は非線形音響に関する国際会議やキャビテーションに関する国内会議において公表された.さらに,固体表面近傍での気泡クラウド崩壊によって生じる固体内部応力の評価に基づいて,組織破砕のモデリングについて検討を行った.以上のように研究計画に沿って,結石破砕における集束超音波キャビテーションの力学的作用について詳細な検討を行ったが,組織破砕対して検討するまでには至っていないため,研究の現在までの進捗状況についてはおおむね順調に進展していると評価した.生体の軟組織表面での気泡の崩壊および軟組織内での気泡の膨張による組織破砕を対象に柔らかい弾性体への集束超音波キャビテーションの力学的作用について検討する.また,キャビテーションを応用したHIFU治療の確実な実現に向けて,音速不均一な生体中を伝播する集束超音波の焦点制御法に対する新たな手法について,アレイトランスデューサの各素子のOn/Offや位相の変化が音場に与える影響をシミュレーションし,位相パラメータの探索を最適化問題として自動的に行う方法について検討する.このとき,最適化で得られた解を時間反転法のシミュレーションによって得られるアレイトランスデューサの位相パラメータの解と比較することで,新たな手法の有効性について検討する.一方,前年度までに高度化した数値計算モデルによって,対応する実験を対象にしたシミュレーションを実施し,結果を検討することで本解析手法の有効性を検証する.また,新たに得られた知見を随時学会等で公表する.キャビテーションを援用した強力集束超音波による結石破砕や組織破砕を対象に,生体中のキャビテーションの力学的作用に関する知見を得ることを研究目的として今年度実施した内容は以下のとおりである.研究代表者によって開発された集束超音波キャビテーションのアプリケーションソフトウェアに弾性体モデルを新たに導入した.これによって,結石のような硬い弾性体が集束超音波焦点にある場合に形成される定在波音場と弾性体内を伝播する弾性波の挙動を再現することが可能になった.一方,キャビテーションが発生するような音圧では,集束超音波焦点に生じる音響流によって気泡が移動する.このような気泡の並進運動が結石表面に形成されるクラウドキャビテーションの空間分布に与える影響を明らかにするため,今年度は気液間のスリップがない状態での気泡の並進運動を考慮したソフトウェアの高度化についても行った.高周波数の集束超音波で結石表面に生成されたクラウドキャビテーションを低周波数の集束超音波で崩壊する結石破砕法を数値シミュレーションした結果,焦点領域の定在波音場に生成されたクラウドキャビテーションの非定常な振舞いを再現することができた.また,気泡周囲の媒質に溶存している不凝縮ガスの析出によって成長した気泡が形成するクラウドキャビテーションと超音波の圧力振幅の関係について検討した.このような数値シミュレーションが実施された例はなく,本研究で開発されたソフトウェアおよび得られた成果は,近年注目されているキャビテーションを援用した超音波治療法の開発に貢献するものと考えられる.

集束超音波キャビテーションのマルチスケール・マルチフィジックス解析のためのアプリケーションソフトウェアの開発において,弾性体モデルの導入を研究計画に沿って実施した.本研究で開発されたソフトウェアによって,結石のような硬い弾性体が集束超音波焦点にある場合に形成される定在波音場に生じるクラウドキャビテーションの非定常な振舞いが初めて再現されたが,実験で観察されるような結石表面だけに生成するクラウドキャビテーションの分布と定性的に異なる分布となった.このような実験との違いについては本研究の計画時に想定されており,集束超音波音場の音響流や定在波音場の腹もしくは節に向かうBjerknes力による気泡の並進運動とキャビテーションの空間分布の関係について検討することが研究計画に含まれていたため,今年度は気液間のスリップがない状態での気泡の並進運動を取り扱うためのソフトウェアの高度化を行った.ただし,Bjerknes力等による影響を明らかにするまでには至っていないため,研究の現在までの進捗状況についてはおおむね順調に進展していると評価した.キャビテーションを援用した強力集束超音波による結石破砕や組織破砕を対象に,生体中のキャビテーションの力学的作用に関する知見を得ることを研究目的として今年度実施した内容は以下のとおりである.昨年度までに開発された集束超音波キャビテーションのアプリケーションソフトウェアに対して,気液間のスリップがある場合の気泡の並進運動を取り扱うためのソフトウェアの高度化を実施し,気泡の並進運動と集束超音波によるキャビテーションの空間分布の関係についてBjerknes力等による影響を検討することが可能になった.また,結石破砕や組織破砕で使用される超音波は強度が強く,短時間でも焦点近傍の温度上昇が生じるため,温度上昇に伴う物性の変化の影響について検討するために,物理量の温度依存性を考慮した物理モデルの導入を行った.これらのソフトウェアの高度化によって,結石表面に生じる集束超音波の定在波音場において,気泡核から成長した気泡が,Bjerknes力によって定在波の腹に集まる傾向が本シミュレーションによって再現された.とくに,低周波数の超音波が生成する集束超音波音場では,気泡クラウド内において局所的に高ボイド率の領域が形成された.一方,高周波数の集束超音波で結石表面に生成されたクラウドキャビテーションを低周波数の集束超音波で崩壊する結石破砕法における超音波照射パラメータについて検討した結果,高周波数の超音波が結石表面で反射することで,追随する低周波数の超音波による結石表面から離れた位置での気泡クラウド生成が抑制されることや,高周波数の超音波に追随する低周波数の超音波波形を反転することによって,結石表面に形成される気泡クラウドの崩壊によって生じる最大圧力が改善されることなどが明らかになった.これらは,キャビテーションを援用した超音波治療法の安全性の向上と高効率化において重要な知見であるといえる.集束超音波キャビテーションのマルチスケール・マルチフィジックス解析のためのアプリケーションソフトウェアの開発において,Bjerknes力による気泡の並進運動の影響や物性の温度依存性に関するソフトウェアの高度化を実施した.とりわけ,キャビテーションを援用した結石破砕の高効率な治療法につながる知見を得るため,さまざまな超音波照射パラメータおよび初期気泡
歯周病関連菌リボゾーム画分に存在する免疫活性物質の研究

歯周疾患関連菌のリボゾーム蛋白質の免疫活性を研究する前段階として、リボゾーム蛋白質をコードしている遺伝子およびその遺伝子から推測されるアミノ酸配列について検討をおこなった。そのために、Porphyromonas gingivalisについてはそのゲノムDNAを4塩基対認識酵素で部分分解後、λファージを用いて遺伝子ライブラリーを作成した。Actinobacillus actinomycetemcomitansについては6塩基対認識酵素で完全分解ゲノムサザン法をおこなった。両者に対するプローブとして、既知のBacillus属あるいはMycobacterium属のリボゾーム蛋白質遺伝子を用いクローニングをおこなった。その結果、A.actinomycetemcomitansのリボゾーム蛋白質遺伝子については興味深い知見が得られた。S10オペロン、spcオペロンのクラスター配列が、A.actinomycetemcomitansにおいては他の細菌とは異なっていた。この理由として、この菌ではS10オペロンの下流に存在した挿入配列様構造(ISAal)が原因と考えられる。他のリボゾーム蛋白質遺伝子のオペロンもこのISAalによって、オペロン間の配列が乱されていることが示唆された。次にISAalのコピー数について検討した。血清型a,b,cの数株について調べたところ、ISAalのコピー数は血清型によって異なることが示唆された。このことについてはさらにサンプル数を増やして検討する必要がある。以前より血清型bの病原性が強いことがいわれているが、このISAalのコピー数、挿入部位(特にリボゾーム蛋白質遺伝子のオペロン)との相関関係の有無については今後の検討課題である。
有害イオン除去用複合新吸着剤の開発

1.ハイドロキシアパタイト系複合吸着剤の開発ハイドロキシアパタイト(Ca/Pのモル比:1.67,表面積:54【m^2】/g)による【Zn^(2+)】,【Cd^(2+)】,【Pb^(2+)】,【Hg^(2+)】の除去特性を検討した結果,【Zn^(2+)】,【Cd^(2+)】,【Pb^(2+)】は共存陰イオンの種類に関係なくアパタイト中の【Ca^(2+)】と陽イオン交換反応により容易に除去されるが、【Hg^(2+)】は配位能力のため対陰イオンの影響をうけしかも単純な陽イオン交換反応ではなく結果的にアパタイト構造を破壊して、【Hg_3】【(PO_4)_2】として除去される事が判明した。【Hg^(2+)】系の反応生成物であるHg【(PO_4)_2】はpHが4.0,3.0のような低pH領域でも安定に存在でき、しかも試料アパタイト中に吸着した状態で存在し得るので、このアパタイトは酸性雰囲気排水中からの【Hg^(2+)】の除去剤(gあたり少くとも20mg)としても十分使用可能である。次にアロフェンを主組成とするY-1,Y-2と名ずけた火山灰土より【BF_4】の除去特性を検討した結果、gあたり3040mgの【BF(^-_4)】の除去が可能であった。【BF(^-_4)】はハイドロキシアパタイトでは除去不可能なので、このY-1,Y-2とハイドロキシアパタイトの複合系にすれば各種排水中に含まれる【Zn^(2+)】,【Cd^(2+)】,【Pb^(2+)】,【Hg^(2+)】,【BF(^-_4)】,【F^-】等の有害陽,陰両イオンの同時除去が可能であると考えられる。2.ポリマーグラフト化シリカ系複合吸着剤の開発シリカ表面にポリスチレンをグラフト導入した改質シリカにより【Hg^(2+)】の除去特性を検討した結果、1ppm以下の低濃度の【Hg^(2+)】を各種イオン共有下でも選択的によく除去できる事が判明した。3.重金属イオン除去プロセスの平衡・速度論的検討実用的な除去プロセス開発の基礎データを得るために回分攪拌槽を用いてハイドロキシアパタイトによる【Pb^(2+)】,【Cd^(2+)】の平衡吸着量,吸着速度,活性化エネルギー等を求めた。その結果、一般に吸着平衡は直角平衡とみなせる事,速度過程は境膜拡散律速である事が判明した。現在実用的な吸着装置を設計中である。
ニュートリノ振動現象論の新展開と新物理の探求

将来の長基線実験計画のHKとDUNEを組み合わせた場合の測定精度を議論し、階層性縮退とoctant縮退が解決できることを示した。非標準相互作用に関して、HK・DUNE・T2HKKの各計画の感度とその感度の系統誤差への依存性・T2HKKのoff-axis角度の最適化について考察することにより将来計画への指針の一助を与えた。軽いステライルニュートリノの新たなCP位相による新しい種類の縮退を発見した。IceCube Gapとμ粒子の異常磁気能率を説明する模型を提唱してその現象論を議論し、Belle-II実験・COMET実験・LHC実験・ILC実験でのレプトンフレーバーの破れの可能性を議論した。研究代表者(安田)は、木村ー高村ー横枕によるニュートリノ振動確率の解析的取扱いを、非断熱的遷移があり、かつ伝播距離が長くて振動の平均化が起こる場合に拡張した。その議論の過程で、レベル交叉が2レベルで近似できるという仮定のもとに、混合角が木村ー高村ー横枕の方法で与えられる量で書けることを示した。又、協力研究者(深澤)とともに、大気ニュートリノによる非標準的相互作用に対する制限を、現行のスーパーカミオカンデと近未来のハイパーカミオカンデの場合に議論した。研究分担者(佐藤)は、通常の超対称模型においてスタウとニュートラリーノが質量において強く縮退する模型を考えると宇宙初期の元素合成の謎であるリチウム問題を解決出来ることをこれまで示してきたが、特に多くの人が興味を持っている制限型超対象標準模型においてこのシナリオが実現するかを調べた。連携研究者(太田)は、主にレプトン数及びレプトンフレーバーの破れた過程を手がかりとした低エネルギー・スケールでのニュートリノ有効理論の構築、並びにその有効理論が高エネルギー・スケールの物理に与える示唆について系統的・網羅的な手法を採り研究を行なっている。無ニュートリノ二重崩壊過程は、典型的なレプトン数の破れた過程であり、昨今の実験によるこの過程に対する制限の更新は目覚しい。連携研究者(太田)は、次世代の実験で観測可能な非標準的な有効相互作用を列挙し、その起源となる高エネルギー模型を系統的に分類することで、各模型のLHC等加速器実験での検証可能性を議論した。さらに、タウ・レプトンの超対称粒子が比較的軽い場合に宇宙論的観測と加速器実験の結果の双方を満足する暗黒物質の性質を調べ、その質量が強い制限を受けることを示した。ニュートリノのフレーバーに依存する非標準相互作用が存在する場合、ニュートリノの伝播中の物質効果が修正を受けるが、その電子・タウ成分に関する制限は非常に弱い。現行のスーパーカミオカンデと将来のハイパーカミオカンデにおける大気ニュートリノ観測実験において、この非標準相互作用の電子・タウ成分に関する制限をどれだけ与えられるかを議論した。昨年度はレートのみによる解析を行ったが、さらにスペクトルを考慮するとどのように制限が改善するか等の問題を議論した。IceCubeは宇宙ニュートリノのスペクトラムを観測したが、それによると、エネルギーが400TeV-1PeVの範囲にある宇宙ニュートリノは現在のところ地球に飛来していない。これを素粒子論的に説明するために、10MeV程度の軽いゲージボソン(いわゆるダークフォトン)を導入する模型を考えた。この模型はミューオンの異常磁気能率の理論値と測定値の差も説明出来、実際両方を同時に説明するパラメタ領域があることを確認した。COMET実験がもうすぐ始まることを受けて、COMETがミューオン電子転換を発見する一方で、ミューオンが電子と光子に崩壊する現象が測定されない場合にどのような模型及び他の実験からの間接的な検証があり得るかをRパリティを破る超対称性模型を基準として考察した。現在の無ニュートリノ二重ベータ崩壊実験は、電子ボルトスケールのニュートリノ質量だけでなく、テラ電子ボルトスケールのレプトン数の破れた新物理にも感度がある。この実験により探索可能な物理模型を網羅的に調べあげ、各模型における無ニュートリノ二重ベータ崩壊過程と加速器実験、更にはニュートリノ質量の起源の間の関係を系統的に議論した。2014年6月には、京都大学で研究会を開催し、国内のニュートリノの理論研究者の間でニュートリノ研究の今後の可能性を議論した。太陽ニュートリノとカムランドからの質量自乗差の違いが非標準相互作用の効果であるという仮説を、近未来のハイパーカミオカンデにおける大気ニュートリノの観測でかなりの信頼度でテストできることがわかった。荷電レプトンにおけるフレーバーの破れを見る現象であるミューオン原子におけるμ(-)+e(-)->e(-)+e(-)の反応率を、これらのレプトンの波動関数を相対論的に正しく取り扱うことにより詳細に評価した。IceCubeで観測された宇宙ニュートリノのスペクトルに見えるギャップを説明するため、L(μ)-L(τ)ゲージ模型を導入し、実際にどのようなスペクトルになるかについて計算した。Next-to-Minimal SUSY SMにおいて、超対称性がミラージュ伝搬機構によって我々のセクターに伝えられたとした場合の現象論的な研究をおこなった。これによりLHC実験や暗黒物質探索での特徴的なシグナルを明らかにした。L(μ)-L(τ)模型を考え、この模型に現れる中性ゲージ粒子の質量と結合定数の大きさに対してニュートリノ三重生成過程から制限を与えた。さらにSMの予言に対するこの模型のイベント数の比は、ニュートリノエネルギーが小さいほど大きくなる事を明らかにした。無ニュートリノ二重ベータ崩壊に関わるレプトン数の破れた質量次元7と次元9の有効相互作用の起源を網羅的に調べあげ、ニュートリノに質量を与える機構との関わりを包括的・系統的に議論した。

B factoriesやLHCbにより報告されているB中間子の様々な崩壊モードにおける2シグマ程度の標準理論からのズレを同時に説明し得る有効相互作用の組みを調べあげ、その起源となる粒子(レプトクォーク)の加速器実験での検証可能性等を議論した。ニュートリノ振動現象の解析的・数値的研究に関して、大体当初の計画通りに進んでいる。将来計画のHKとDUNEを組み合わせた場合の振動パラメーターの測定精度を議論した。T2HKK計画の非標準相互作用への感度を議論し、感度の系統誤差への依存性を議論した。軽いステライルニュートリノの(3+1)-スキームにおける質量行列で、テクスチャが4個ある場合の現象論を議論した。さらに軽いステライルニュートリノ1個を含むI型の拡張されたシーソー模型にテクスチャ構造に関する解析も行った。パラメータ共鳴が起こる条件をニュートリノエネルギーと物質密度分布のフーリエ周波数との間の関係として示した。7Li元素の残存量に対する標準軽元素合成理論の予言値と観測値のずれを超対称標準模型の長寿命スタウ粒子によって解決する機構を議論した。relaxion模型について、宇宙論的な制限を調べ、許されるパラメーター領域を明らかにした。8Be原子核の励起状態が基底状態へ遷移する際に放出される電子-陽電子対の不変質量および放出角度に対する理論の予言値と観測値ののずれが、B-L対称性を持つ輻射シーソー模型によって説明できる事を示した。Lμ-Lτ模型において、Belle-II実験におけるMeVスケールのU(1)ゲージボソンの検出可能性を議論した。TeVスケールの質量を持つレプトクォーク粒子の結合定数の間にあるフレーバー対称性を仮定することで、B中間子のレプトンを含む崩壊モードのレプトンフレーバーの普遍性の破れを説明し得る解が存在することを示した。近い将来の実験で観測可能な大きさのレプトン数の破れた質量次元7の有効相互作用項を導出し得る模型の現象論を議論した。democratic湯川行列から観測と矛盾しないような軽いニュートリノの質量と混合を導出した。ヒッグス粒子と物質粒子との間の相互作用(世代構造)の起源を探るために、離散的な世代対称性S3L×S3Rを持つような大統一理論の構築を試みた。太陽ニュートリノと長基線原子炉ニュートリノ実験カムランドの質量自乗差の違いから示唆されている非標準相互作用の領域に対し、T2HKK実験とDUNE実験がどれだけ感度を持つかを調べ、太陽+カムランドのグローバルフィットのベストフィット点に対しては両実験ともに3σ以上の感度があることがわかった。小加速器からのμ粒子の静止崩壊するデータをT2HKと組み合わせることにより、質量パターンとCP位相に対する感度が増大することを示した。ステライルニュートリノを含む(3+1)-スキームでパラメーター縮退を考察し、新しい種類の縮退を発見した。
多分化能を有する幹細胞を用いた唾液腺組織再生の試み

6週齢、雄性C57BL/6マウスから顎下腺を摘出し、コラーゲンおよびヒアルロニダーゼにより間質組織を消化することにより上皮塊を採取した。さらに、採取した上皮塊をトリプシンにより分散化した後Fluorescence activated cell sorting(FACS)を用いてside population cells(SP細胞)と呼ばれる細胞分画を純化した。次に、純化したSP細胞における発現遺伝子をRT-PCRにより検出した結果、SP細胞が組織幹細胞に特異的なマーカー分子であるBcrp-1,Sca-1を強く発現していたので、この分画がstem cell richな分画であることが明らかとなった。さらに、SP細胞を用いた細胞移入療法が唾液分泌障害に対する治療法として応用可能か否かを明らかにする目的で、唾液分泌障害マウスを用いた治療実験を行った。すなわち、マウスの顎下腺に限局して総量15Gyの放射線を照射し、照射2週後にピロカルピン刺激後の唾液量が減少していることを確認した。これらのマウスの片側顎下腺にGreen Fluorescence Protein(GFP)を恒常的に発現しているトランスジェニックマウスより採取したSP細胞を移入し、移入後4週、8週にピロカルピン刺激による唾液量を測定した。その結果、SP細胞を移入した群においてコントロール群と比較して有意に分泌量の回復が認められた。加えて、SP細胞を移入したレシーピエントの唾液腺にGFP陽性細胞が存在することが確認された。以上の結果からSP細胞を用いた細胞治療が唾液分泌障害を呈するドライマウス患者の新規治療法となりうる可能性が示唆された。C57BL/6マウス(6週齢)10匹から摘出した唾液腺組織をコラゲナーゼとヒアルロニダーゼを用いて細片化し40μmのフィルターにより赤血球や線維芽細胞などの非上皮系細胞を除去した。さらにフィルターにより濾過された細胞塊をトリプシン処理し細胞を分散化し、この分散化した細胞をABC transporterの阻害剤であるレゼルピンで処理した後Hoechst33342で染色した細胞群と、Hoechst33342のみで染色した細胞群にわけFACS(自動細胞分離装置:フローサィトメトリー)により解析した。その結果、組織幹細胞を多数含むと考えられ骨髄や肝臓などではすでに同定されているSide population cell(SP細胞)と呼ばれる細胞が同定されsortingにより純化された。また、SP細胞はbreast cancer resistant protein1(Bcrp1)を発現しているためHoechst33342色素の排除能を持つと考えられているので、唾液腺のSP細胞をBcrp1の阻害剤であるレゼルピンで処理した後SP細胞を検出した結果、その消失が認められた。従って、同定された唾液腺のSP細胞も他臓器のSP細胞と同様にBcrp1の機能を有していると確認された。加えて、RT-PCRにより、その発現を確認した結果SP細胞ではnon-SP細胞(MP細胞)と比較して強いBcrp1 mRNAの発現が認められた。次に、これまで組織幹細胞のマーカーとして報告されているSca1、Oct4、c-Kit、およびCD34の発現についてRT-PCRにより解析した結果、MP細胞でも発現はみられSP細胞特異的ではないものの唾液腺にSca1陽性細胞の存在が確認された。次年度は唾液腺SP細胞を用いた、疾患モデルマウスの治療実験を行う予定である。
現職教員研修機関における科学・技術系科目の研修に関する経年変化研究

本研究は,都道府県の教育センター・研究所等における科学・技術系科目に関する現職教育研修の変遷について,具体的なデータを収集・整理し,また不足している情報を補うために教育センター・研究所等の科学・技術系科目担当者に対するアンケート調査を行うことによって,科学・技術系科目の研修がどのような変遷を遂げてきたかを明らかにし,今後の研修のあり方について提言することを目的とした。具体的には,堺市立教育センター,北海道立理科教育センター,東京都教職員研修センター,千葉県総合教育センターの理科担当者のご協力を得て,平成元年度以降の資料(所長,初等理科,物理,化学,生物,地学の各部会の研究協議,聴取事項,発表資料,要項,要覧等)を収集し,研修担当所員数・予算・研修講座数とともに聴取事項のデータベースを作成した。また,研修講座の現状と課題を明らかにする目的で,平成13年12月に各都道府県・政令指定都市の教育センター・研究所等の科学・技術系科目担当所員に対するアンケート調査を実施した。59機関214名の回答が得られ,その一次集計結果を上述のデータベース情報とともに,平成14年3月に中間報告書としてまとめ,刊行した。研究成果報告書では,アンケート調査の二次分析結果から,理科の現職教育に関する現状と課題を明らかにするとともに,聴取事項データベースから研修講座に関する経年変化の状況をまとめた。本研究は、都道府県の教育センター・研究所等における科学・技術系科目に関する現職教員研修の変遷を具体的なデータを収集・整理し、また不足している情報を補うために教育センターの科学・技術系科目担当者に対するアンケート調査をすることによって、科学・技術系科目の研修がどのような変遷を遂げてきたかを明らかにし、今後の研修のあり方について提言することを目的としている。平成12年度は、「全国理科教育センター研究協議会」が刊行した各部会の、年度別資料を整理(研究代表者および分担者が保有している資料を整理)することにより、不足資料のリストを作成し、それにより資料の収集を行った。具体的には、堺市立教育センター、北海道立理科教育センター、東京都立教育研究所、千葉県総合教育センターの理科担当者のご協力を得て、平成元年度以降の資料(各部会ごとの研究協議、聴取事項,発表資料、要項、要覧等)を収集した。さらに,収集・整理した資料をもとに、研修担当所員数・予算・講座数等のデータベースを作成した。平成13年度は、各分科会の聴取事項をデータベース化する作業を行なう予定である。本研究は、都道府県の教育センター・研究所等における科学・技術系科目に関する現職教員研修の変遷を具体的なデータを収集・整理し、また不足している情報を補うために教育センターの科学・技術系科目担当者に対するアンケート調査をすることによって科学・技術系科目の研修がどのような変遷を遂げてきたかを明らかにし,今後の研修のあり方について提言することを目的としている。平成13年度は、平成12年度に入力されたデータベースの整理と処理を行うとともに研究を補うものとして、各都道府県・政令指定都市教育センター等の理科担当者に対して、研修講座の現状と課題を明らかにするために、(1)「理科の教員研修に関するアンケート調査」を実施し、一次集計結果を中間報告書に掲載した。また各都道府県・政令指定都市教育センター等が該当地域の教員や児童・生徒などに限らず、国外からの理科の研修生を受け入れている実態を探るため、平成9年度以降の5年間について(2)「外国人研修生の理科に関する研修についての調査」を実施し、集計結果を中間報告書に掲載した。この他平成13年度に実施された、あるいは実施予定の理科に関する研修講座の実態を把握するために、講座名、対象校、定員、期間、内容などが記載された文書(研修講座一覧など)を収集した。これについては、平成14年度にデータを整理する予定である。本研究は,都道府県の教育センター・研究所等における化学・技術系科目に関する現職教育研修の変遷について,具体的なデータを収集・整理し,また不足している情報を補うために教育センター・研究所等の科学・技術系科目担当者に対するアンケート調査を行うことによって,科学・技術系科目の研修がどのような変遷を遂げてきたかを明らかにし,今後の研修のあり方について提言することを目的とした。

具体的には,堺市立教育センター,北海道立理科教育センター,東京都教職員研修センター,千葉県総合教育センターの理科担当者のご協力を得て,平成元年度以降の資料(所長,初等理科,物理,化学,生物,地学の各部会の研究協議,聴取事項,発表資料,要項,要覧等)を収集し,研修担当所員数・予算・研修講座数とともに聴取事項のデータベースを作成した。また,研修講座の現状と課題を明らかにする目的で,平成13年12月に各都道府県・政令指定都市の教育センター・研究所等の科学・技術系科目担当所員に対するアンケート調査を実施した。59機関214名の回答が得られ,その一次集計結果を上述のデータベース情報とともに,平成14年3月に中間報告書としてまとめ,刊行した。研究成果報告書では,アンケート調査の二次分析結果から,理科の現職教育に関する現状と課題を明らかにするとともに,聴取事項データベースから研修講座に関する経年変化の状況をまとめた。
高速酸素造影核磁気共鳴画像による慢性閉塞性肺疾患の重症度及び治療効果判定法の開発

当該研究課題は慢性閉塞性肺疾患患者において超高速酸素造影核磁気共鳴画像(Oxygen-enhanced MRI)を用いて慢性閉塞性肺疾患における(1)肺局所肺機能評価に基づく病態生理の再評価、(2)気道病変優位型及び肺病変優位型における肺局所機能に基づく新たな進行度判定法の開発及び治療方針決定のための至適肺機能画像パラメーターの同定及び(3)各種治療に対する治療効果判定法としてのOxygen-enhanced MRIの有用性の確立を行うことを目的とする。本年度においては当該研究課題は慢性閉塞性肺疾患患者において超高速酸素造影核磁気共鳴画像(Oxygen-enhanced MRI)を用いて慢性閉塞性肺疾患における(1)肺局所肺機能評価に基づく病態生理の再評価、(2)気道病変優位型及び肺病変優位型における肺局所機能に基づく新たな進行度判定法の開発及び治療方針決定のための至適肺機能画像パラメーターの同定及び(3)各種治療に対する治療効果判定法としてのOxygen-enhanced MRIの有用性の確立を行うことを目的とする。本年度においては当該研究課題は慢性閉塞性肺疾患患者において超高速酸素造影核磁気共鳴画像(Oxygen-enhanced MRI)を用いて慢性閉塞性肺疾患における(1)肺局所肺機能評価に基づく病態生理の再評価,(2)気道病変優位型及び肺病変優位型における肺局所機能に基づく新たな進行度判定法の開発及び治療方針決定のための至適肺機能画像パラメーターの同定及び(3)各種治療に対する治療効果判定法としてのOxygen-enhanced MRIの有用性の確立を行うことを目的とする.本年度においては当該研究課題は慢性閉塞性肺疾患患者において超高速酸素造影核磁気共鳴画像(Oxygen-enhanced MRI)を用いて慢性閉塞性肺疾患における(1)肺局所肺機能評価に基づく病態生理の再評価、(2)気道病変優位型及び肺病変優位型における肺局所機能に基づく新たな進行度判定法の開発及び治療方針決定のための至適肺機能画像パラメーターの同定及び(3)各種治療に対する治療効果判定法としてのOxygen-enhanced MRIの有用性の確立を行うことを目的とする。本年度においては