hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
フレーム同期を考慮した情報源符号化に関する研究

1.分散マーカをもつ語頭同期符号の符号化・復号化アルゴリズムの導出語頭同期符号は,ブロック符号の各符号語の先頭部分に配置した共通の部分列をマーカとして用いることによって,同期のはずれた符号語系列の同期を修復する符号であり,コンマフリー符号とも呼ばれる.マーカが連続したシンボル列ではなく,値の固定された部分と任意の値をとりうる部分に分けられるものを分散マーカとよぶ.すでに著者らによって,同じマーカ長であれば分散マーカを用いた符号のほうがより多くの符号語をもつことが明らかにされている.本課題では,分散マーカをもつ語頭同期符号の符号化・復号化算法を確立した.具体的には,辞書式順序の意味での順序のもとで,各符号語の順位を計算する算法(復号化)と,与えられた順位をもつ符号語を構成する算法(符号化)を導出した.2.分散マーカの構成法分散マーカ中で値が固定されたビットの数kに対してとりうる分散マーカの最大長さと,その最長マーカを構成する方法を与えた.3.シンボル挿入・削除誤り訂正可能な語頭同期符号語頭同期符号であり,かつ,符号語中に高々2つ発生したシンボル挿入・削除誤りを訂正する符号を構成した.データ圧縮されたあとの符号語の列に生じた誤りはほんの少しでも,致命的な復号誤りがあとの符号語に伝播してしまう.本研究で構成した符号では,一つの符号語の中に同期誤りとシンボル誤りが同時に起こらない限り,同期の修復と誤ったシンボルの訂正を行うことができる.1.分散マーカをもつ語頭同期符号の符号化・復号化アルゴリズムの導出語頭同期符号は,ブロック符号の各符号語の先頭部分に配置した共通の部分列をマーカとして用いることによって,同期のはずれた符号語系列の同期を修復する符号であり,コンマフリー符号とも呼ばれる.マーカが連続したシンボル列ではなく,値の固定された部分と任意の値をとりうる部分に分けられるものを分散マーカとよぶ.すでに著者らによって,同じマーカ長であれば分散マーカを用いた符号のほうがより多くの符号語をもつことが明らかにされている.本課題では,分散マーカをもつ語頭同期符号の符号化・復号化算法を確立した.具体的には,辞書式順序の意味での順序のもとで,各符号語の順位を計算する算法(復号化)と,与えられた順位をもつ符号語を構成する算法(符号化)を導出した.2.分散マーカの構成法分散マーカ中で値が固定されたビットの数kに対してとりうる分散マーカの最大長さと,その最長マーカを構成する方法を与えた.3.シンボル挿入・削除誤り訂正可能な語頭同期符号語頭同期符号であり,かつ,符号語中に高々2つ発生したシンボル挿入・削除誤りを訂正する符号を構成した.データ圧縮されたあとの符号語の列に生じた誤りはほんの少しでも,致命的な復号誤りがあとの符号語に伝播してしまう.本研究で構成した符号では,一つの符号語の中に同期誤りとシンボル誤りが同時に起こらない限り,同期の修復と誤ったシンボルの訂正を行うことができる.本年度の主な研究成果は,1)フレーム同期のための分散マ-カをもつ語頭同期符号の符号化・複号化アルゴリズムの作成,2)2重シンボル削除・挿入誤りを訂正可能なフレーム同期符号の提案とその複号化アルゴリズムの導出,という2点である.以下にそれらの概要を示す.1)分散マ-カ語頭同期符号の符号化・復号化を行うために,まず,符号語間に定義される辞書式順序の意味での各符号語の順位を計算する算法と,その逆に,与えられた順位に対応する符号語を構成する算法を導出した.前者の算法が復号化,後者が符号化に対応している.これらの算法においては,符号サイズに関する漸化式に基づいて,符号が計算によって構成されるので,従来の同期符号のように,符号化・復号化のために膨大な大きさの符号表を用意する必要がなくなり,算術計算によって入力データを符号語に変換すること,さらにその逆変換が可能になった.2)シンボルの削除・挿入といった同期誤りに起因する符号語の破損を修復することのできるフレーム同期符号を構成し,その復号アルゴリズムを確立した.これは既に提案されている二重同期誤り訂正符号を基にしているが,従来の復号法では受け取った個々の符号語の長さが既知であるとし,長さの情報を誤り判定に利用していたが,実際には符号語は連続して受信されるので,それぞれの長さは前もって分からない.このようなより現実的な状況においても,符号語間のの境目部分の判定のみならず,たかだか二つの同期誤りを含む符号語を正しく訂正する復号アルゴリズムを求めた.1.分散マ-カをもつ語頭同期符号の符号化・復号化アルゴリズムの導出語頭同期符号は、ブロック符号の各符号語の先頭部分に配置した共通の部分列をマ-カとして用いることによって、同期のはずれた符号語系列の同期を修復する符号であり、コンマフリー符号とも呼ばれる。マ-カが連続したシンボル列ではなく、値の固定された部分と任意の値をとりうる部分に分けられるものを分散マ-カとよぶ。すでに著者らによって、同じマ-カ長であれば分散マ-カを用いた符号の方がより多くの符号語をもつことが明らかにされている。本課題では、分散マ-カをもつ語頭同期符号の符号化・復号化算法を確立した。具体的には、辞書式順序の意味での順序のもとで各符号語の順位を計算する算法(復号化)と、与えられた順位をもつ符号語を構成する算法(符号化)を導出した。

2.分散マ-カの構成法分散マ-カ中で値が固定されたビットの数kに対してとりうる分散マ-カの最大長さと、その最長マ-カを構成する方法を与えた。3.シンボル挿入・削除誤り訂正可能な語頭同期符号語頭同期符号であり、かつ、符号語中に高々2つ発生したシンボル挿入・削除誤りを訂正する符号を構成した。データ圧縮されたあとの符号語の列に生じた誤りはほんの少しでも、致命的な復号誤りがあとの符号語に伝播してしまう。本研究で構成した符号では、一つの符号語の中に同期誤りとシンボル誤りが同時に起こらない限り、同期の修復と誤ったシンボルの訂正を行うことができる。
心筋細胞の細胞周期調節と終末分化の機序の解明

実験にはラットの胎生15日、新生1、7、14、28日、及び成獣の心臓より得られた心筋細胞を用いた。AGPC法によりRNAを抽出し、ノーザンブロット法を用いて各種m-RNAの発現を検討した。検討項目は、細胞周期調節遺伝子であるサイクリンA、B、C、D1、D2、D3、E、及びcdc2、cdk2、cdk4、cdk6、p15、p16、p21、p27である。G1サイクリンであるサイクリンのD1、D2、D3は生後2週目までは強く発現したが、以後減弱した。細胞周期のS期からG2/M期に作用するサイクリンA、B、及びcdk2、cdc2は生後1週目までは強く発現したが、2週目より減弱した。また細胞周期抑制シグナルであるp21、p27は胎生期より発現が見られていたが、生後2、4週で増大し、成獣でも観察された。サイクリンC、cdc3、cdk4、cdk6、p15、p16に関しては現在検討中である。次に細胞周期調節遺伝子の発現が蛋白レベルでも認められることを確認するためにウェスタンブロット法を用いてサイクリンA、及びサイクリンD1において検討した。この結果でもサイクリンAの発現は生後2週目頃より減弱し、サイクリンD1は生後2週以後に発現が減弱する傾向で、m-RNAのレベルと同様の傾向が認められた。これより心筋細胞の細胞周期は生後1週目までは保たれ、生後2週目ころより終末分化の方向に変わっていくと考えられた。
非線形拡散反応方程式系における周期的空間パターン形成解の研究

バクテリアのコロニーや細胞性粘菌の集合など多くの生物では化学物質の濃度勾配に感じて集まる走化性の現象がみられる。これは,連続体近似によって反応拡散方程式にモデル化できる。生物の個体数密度をu(x,t),化学物質の濃度をc(x,t)として非線形の偏微分方程式となる。本研究においては,この方程式の解で,周期的な空間パターンを後ろに形成しながらその先端が空間的に広がっていくものについて,解の存在条件と空間パターンの伝播速度を明らかにすることを目的として,主に計算機シミュレーションによるモデルの解析を行った。計算機シミュレーションの結果,スポット状の周期的な空間パターンが出現するパラメータの値を見いだすことに成功し、これらのパラメータの値を変えることによって伝播の速度がどのように変わるか,パターンの空間的な周期がどのようになるかが明らかにされた。方程式は本質的に5つのパラメータを含み,スポット状のパターンが出現するかどうかは走化性の強さを表すパラメータと走化性の化学物質の分解速度のパラメータに大きく依存していることが明らかになった。また,数値計算で得られたパターンとバクテリアの培養実験で報告されているパターンとの比較では,かなり良い一致を見ているが,細部では正確には一致していない。数値計算は空間2次元の偏微分方程式を差分化してx軸方向とy軸方向を交互に陰的にして時間刻みを大きくする工夫をしている。これによって800×800の格子点上で計算が可能となり良い結果が得られた。バクテリアの走化性や細胞性粘菌の集合,昆虫の集合など,化学物質の濃度勾配に感じて集まる走化性の現象は、反応拡散方程式によってモデル化できる.それは生物の密度u(x,t),化学物質の濃度c(x,t)についての非線形の偏微分方程式となる.本研究においては,この方程式の解で,周期的な空間パターンを後ろに形成しながらその先端が時間に広がっていくものについて,そのような解の存在条件と空間パターンの伝播速度を明らかにすることを目的として,本年度は主に計算機によるシミュレーションを行った.計算機シミュレーションの結果,スポット状の周期的な空間パターンが出現するパラメータの値を見いだすことに成功し,これらのパラメータの値を変えることによって伝播の速度がどのように変わるか,パターン空間的な周期がどのようになるかが調べられた.方程式は本質的に5つのパラメータを含み,スポット状のパターンが出現するかどうかは走化性の強さを表すパラメータと走化性の化学物質の分解速度のパラメータに大きく依存していることが明らかになった.また,数値計算で得られたパターンとバクテリアの培養実験で報告されているパターンとの比較では,かなり良い一致を見ているが、細部では正確には一致していない.数値計算は偏微分方程式を差分化して行っているが,そのため,必要と思われるパラメータ値での計算がうまく進められないことがあり,数値計算法上の工夫が必要で次年度の課題である.バクテリアのコロニーや細胞性粘菌の集合体、昆虫の集合など多くの生物では化学物質の濃度勾配に感じて集まる走化性の現象がみられる.これは,連続体近似によって反応拡散方程式にモデル化できる.生物の固体数密度をu(x,t),化学物質の濃度をc(x,t)として非線形の偏微分方程式となる.本研究においては,この方程式の解で,周期的な空間パターンを後ろに形成しながらその先端が空間的に広がっていくものについて,解の存在条件と空間パターンの伝播速度を明らかにすることを目的として,主に計算機シミュレーションによるモデルの解析を行った.計算機シミュレーションの結果,スポット状の周期的な空間パターンが出現するパラメータの値を見いだすことに成功し,これらのパラメータの値を変えることによって伝播の速度がどのように変わるか,パターンの空間的な周期がどのようになるかが明らかにされた.方程式は本質的に5つのパラメータを含み,スポット状のパターンが出現するかどうかは走化性の強さを表すパラメータと走化性の化学物質の分解速度のパラメータに大きく依存していることが明らかになった.また,数値計算で得られたパターンとバクテリアの培養実験で報告されているパターンとの比較では,かなり良い一致を見ているが,細部では正確には一致していない.数値計算は空間

2次元の偏微分方程式を差分化してx軸方向とy軸方向を交互に陰的にして時間刻みを大きくする工夫をしている.これによって800×800の格子点上で計算が可能となり良い結果が得られた.
上部消化器悪性腫瘍に対する遺伝子治療と、微小転移の非侵襲的イメージング

消化器癌、特に胃癌の腹膜播種に対する有効な治療法は確立されていない。このため我々は腹膜播種に対する新たな治療戦略の開発を目的として研究を行っている。具体的には腹膜播種巣でのみ増殖して抗腫瘍効果を発揮する制限増殖型アデノウイルス(Conditionally Replicative Adenovirus : CRAd)にルシフェラーゼ発現遺伝子を組み込むことで、腹膜播種を早期に非侵襲的にイメージングできて、かつ抗腫瘍効果も期待できる新規ベクターを開発した。また、一方でウイルスの腫瘍細胞への正確な感染効率の検討を行うために胃癌細胞に赤色蛍光発現タンパクであるDsRed2の発現遺伝子を組み込み赤く光る胃癌細胞を作成した。これらを用いてヌードマウスで赤色蛍光発現胃癌腹膜播種モデルを作成して、同時にルシフェラーゼ発現制限増殖型アデノウイルスをモデルマウスに投与して、このマウスを経時的に非侵襲的にイメージングすることにより、いままで視認できなかった腹膜播種を主体とした微小転移巣とウイルスの相互作用や感染効率、抗腫瘍効果の評価を正確に行うことができるようになった。In vitroの検討では、胃癌細胞の増殖・衰退の変化やウイルスの増殖の状態を経時的に追うことが可能となった。赤色蛍光タンパク発現腹膜播種モデルにウイルスを投与することにより、経時的にウイルスの増殖と腹膜播種の状態をイメージングすることが可能であった。感度・特異度は肉眼の場合に58.1%/83.2%であったが、ウィルスを用いた場合にはImaging modalityでは78.8%/99.3%と有意差をもって向上した。本研究は腹膜播種など腫瘍可視化が求められている分野で応用可能なイメージングシステムであり、今後実用臨床応用実現化に向けて期待できる。本研究はCancer Researchに投稿中である。18年度は腹膜播種でのみ増殖し、抗腫瘍効果を示すCRAdを非侵襲的にイメージングする新規ベクターを開発することを目的とした。我々は、野性株のAd5を改変することにより抗腫瘍効果を増強し、さらに蛍光蛋白を自身のプロモーターで発現をコントロールされるように挿入した野性株改変ウィルスAd-ΔE3-ADP-Lucを開発した。これにより、ウィルスの増殖を麻酔下でマウスの体外からメージング装置で経時的に計測することが可能となった。一方で、制限増殖型アデノウィルス(CRAd)が消化器癌に有効であることも報告してきた。この成果は日本外科学会、消化器外科学会、胃癌学会などで発表した。今後はAd-ΔE3-ADP-Lucをバックボーンとして用いたCRAdを作成し、腹膜播種の治療効果を非侵襲的にイメージングできるようにし、消化器癌に対する有用な遺伝子治療法として臨床応用を目指す予定である。来年度からは助教、小野秀高、大学院の小坂隆司を共同研究者として、さらに研究を継続発展させる方針となっている。具体的には腹膜播種巣でのみ増殖して抗腫瘍効果を発揮する制限増殖型アデノウイルス(Conditionally Replicative Adenovirus:CRAd)にルシフェラーゼ発現遺伝子を組み込むことで、腹膜播種を早期に非侵襲的にイメージングできて、かつ抗腫瘍効果も期待できる新規ベクターを開発している。

これらを用いてヌードマウスで赤色蛍光発現胃癌腹膜播種モデルを作成して、同時にルシフェラーゼ発現制限増殖型アデノウイルスをモデルマウスに投与して、このマウスを経時的に非侵襲的にイメージングすることにより、いままでみることのできなかった腹膜播種を主体とした微小転移巣とウイルスの相互作用や感染効率、抗腫瘍効果の評価を正確に行うことができると考えている。現在in vitroでの検討を行っており、胃癌細胞の増殖・衰退の変化やウイルスの増殖の状態を経時的に追うことが可能になっている。本研究により、腹膜播種の新たな治療はもとより、センチネルリンパ節生検や腹腔鏡下手術でのnavigation surgeryなど応用範囲も広く、今後実用化に向けて期待できる分野であると考えられる。
高温材料開発のための新しい材料試験システムの試作とその応用

本研究では走査レーザビーム(波長670nm)におる"非接触サブミクロン変位計測"を特徴とする新しい多目的高温材料試験システム試作し,その有用性を示すべく,特に新規の高温構造用材料として注目される金属/セラミックス系複合材料を対象として様々な高温試験を実施し,種々の検討を行った.このシステムでは負荷制御のベースユニットとして汎用の油圧サーボ式疲労試験機をそのまま利用し,試験環境は10^<-1>10^<-3>Pa程度の真空中とした.まず第1ステップとして,室温1100°Cでの高温試験の実現を目指し,線光源タイプ(レーザビーム透過窓付の4重楕円筒面反射鏡式)赤外線イメージ炉を装着し,ダンベル形丸棒状試験片(ゲージ部の長さ40mm,直径6mm)を標準とする引張-圧縮用試験ジグ(ニッケル基耐熱合金713C製)を設計・製作した.使用した市販のレーザ測長器は常温使用を前提としており,しかも測定精度±3μmがカタログ上での保証値である.そのため本研究では電気的および光学的フィルター等による様々な対策を講じた.その結果,本システムの最も特色とする動的擬弾性/粘弾性試験,すなわち等温条件での低周波(1dHz1cHz)単軸周期応力負荷による応力波形(正弦波)と応答ひずみ波形の振幅比および位相差から動的ヤング率と内部摩擦を測定する場合,例えば2μmの変位振幅を測定誤差±0.1μmで計測でき,したがって"非接触サブミクロン変位計測"は実現できたと判断した.さらに室温1800°Cへの温度域拡大を目指した第2ステップでは,試験ジグの耐熱性の制約から点光源タイプ(2重回転楕円面反射鏡式)の赤外線イメージ炉による局部加熱方式を検討したが,真空中での高温加熱に際し,試験片/ジグからの蒸着汚染物によるイメージ炉の赤外線反射効率の著しい低下とレーザビームの透過阻害が問題となり,現状では変位計測可能な温度域は最高1500°C程度にとどまっている.本システムの具体的な応用として,Al/SiC粒子系およびAl/9Al_2O_3・2B_2O_3ウィスカ系の複合材料について室温500°C,Ni/ZrO_2系の複合材料について室温800°Cの温度域で動的擬弾性/粘弾性試験を実施し,この種の材料にとって重要な高温における動的剛性に関し,多くの有用な実験データを得た.それらの詳細は研究論文として逐次発表予定である.本研究では走査レーザビーム(波長670nm)におる"非接触サブミクロン変位計測"を特徴とする新しい多目的高温材料試験システム試作し,その有用性を示すべく,特に新規の高温構造用材料として注目される金属/セラミックス系複合材料を対象として様々な高温試験を実施し,種々の検討を行った.このシステムでは負荷制御のベースユニットとして汎用の油圧サーボ式疲労試験機をそのまま利用し,試験環境は10^<-1>10^<-3>Pa程度の真空中とした.まず第1ステップとして,室温1100°Cでの高温試験の実現を目指し,線光源タイプ(レーザビーム透過窓付の4重楕円筒面反射鏡式)赤外線イメージ炉を装着し,ダンベル形丸棒状試験片(ゲージ部の長さ40mm,直径6mm)を標準とする引張-圧縮用試験ジグ(ニッケル基耐熱合金713C製)を設計・製作した.使用した市販のレーザ測長器は常温使用を前提としており,しかも測定精度±3μmがカタログ上での保証値である.そのため本研究では電気的および光学的フィルター等による様々な対策を講じた.その結果,本システムの最も特色とする動的擬弾性/粘弾性試験,すなわち等温条件での低周波(1dHz1cHz)単軸周期応力負荷による応力波形(正弦波)と応答ひずみ波形の振幅比および位相差から動的ヤング率と内部摩擦を測定する場合,例えば2μmの変位振幅を測定誤差±0.1μmで計測でき,したがって"非接触サブミクロン変位計測"は実現できたと判断した.さらに室温1800°Cへの温度域拡大を目指した第2ステップでは,試験ジグの耐熱性の制約から点光源タイプ(2重回転楕円面反射鏡式)の赤外線イメージ炉による局部加熱方式を検討したが,真空中での高温加熱に際し,試験片/ジグからの蒸着汚染物によるイメージ炉の赤外線反射効率の著しい低下とレーザビームの透過阻害が問題となり,現状では変位計測可能な温度域は最高1500°C程度にとどまっている.本システムの具体的な応用として,Al/SiC粒子系およびAl/9Al_2O_3・2B_2O_3ウィスカ系の複合材料について室温500°C,Ni/ZrO_2系の複合材料について室温800°Cの温度域で動的擬弾性/粘弾性試験を実施し,この種の材料にとって重要な高温における動的剛性に関し,多くの有用な実験データを得た.それらの詳細は研究論文として逐次発表予定である.本研究は,走査レーザビーム(波長670nm)による“非接触サブミクロン変位計測"を特長とする新しい高温材料試験システムの試作に関するもので,筆者らがこれまでに開発した最高600°Cの試験システムをベースとして,その温度領域の大幅な拡張を目指すものである.本年度の目標として,室温1100°Cの温度域を設定し,そこでの高精度サブミクロン変位計測を実現すべく,一連の検討を進めた.

特に,600°C以上でS/N比が漸増し,800°C近傍で突然計測不能となる原因は,加熱に伴う赤外線スペクトル分布の変化による受光部側の問題であることが判明し,可視光透過・熱線反射フィルターとスリットを組み合わせた新たな受光系を構成して対処した.また,ニッケル基耐熱合金(インコネル713C)による高温用の試験ジグ(引張・圧縮の両振り可能)を新たに設計・製作した.さらに,コンピュータ計測・制御系を一部改良し,適切な計測・制御条件について検討した.続く本システムの性能検証にあたっては,粉末焼結法で作製したNi-Al_2O_3系複合材料を供試体として,最大ひずみ振幅0.5×10^<-4>(ゲージ長さ40mmに対する最大変位振幅2±0.1μm)という最も厳しい微小変位計測が要求される動的ヤング率および内部摩擦の測定(正弦波応力負荷による応答ひずみの振幅および位相差の計測)を試みた結果,当初の目標である室温1100°Cの温度域で満足なデータが得られることを確認した.以上により,当初計画は概ね達成されたと判断し,次年度の目標温度域である室温1800°Cに向けて,特に加熱炉の新たな設計等,一部の検討をはじめている.本研究では,走査レーザビーム(波長670nm)による"非接触サブミクロン変位計測"を特徴とする新しい多目的高温材料試験システム試作し,その有用性を示すべく,特に新規の高温構造用材料として注目される金属/セラミックス系複合材料を対象として様々な高温試験を実施し,種々の検討を行った.このシステムでは負荷制御のベースユニットとして汎用の油圧サーボ式疲労試験機をそのまま利用し,試験環境は10^<-1>10^<-3>Pa程度の真空中とした.まず第1ステップとして,室温1100°Cでの高温試験の実現を目指し,線光源タイプ(レーザビーム透過窓付の4重楕円筒面反射鏡式)赤外線イメージ炉を装着し,ダンベル形丸棒状試験片(ゲージ部の長さ40mm,直径6mm)を標準とする引張-圧縮用試験ジグ(ニッケル基耐熱合金713C製)を設計・製作した.使用した市販の"可視光レーザ外形測定器"は常温使用を前提としており,しかも測定精度±3μmがカタログ上での保証値である.そのため本研究では電気的および光学的フィルター等による様々な対策を講じた.その結果,本システムの最も特色とする動的擬弾性/粘弾性試験,すなわち等温条件での低周波(0.10.01Hz)単軸周期応力負荷による応力波形(正弦波)と応答ひずみ波形の振幅比および位相差から動的ヤング率と内部摩擦を測定する場合,例えば2μmの変位振幅を測定誤差±0.1μmで計測出来,したがって"非接触サブミクロン変位計測"は実現できたと判断した.さらに室温1800°Cへの温度域拡大を目指した第2ステップでは,試験ジグの耐熱性の制約から点光源タイプ(2重回転楕円面反射鏡式)の赤外線イメージ炉による局部加熱方式を検討したが,真空中での高温加熱に際し,試験片/ジグからの蒸着汚染物によるイメージ炉の赤外線反射効率の著しい低下とレーザビームの透過阻害が問題となった.そのため現状では変位計測可能な温度域は最高1500°C程度にとどまっている.なお本システムの応用面では,Al/SiC粒子系およびAl/9Al_2O_3・2B_2O_3ウィスカ系の複合材料について室温500°C,Ni/ZrO_2系の複合材料について室温800°Cの温度域で動的擬弾性/粘弾性試験を実施し,いずれも有意義な結果を得たので研究論文として発表予定である.
水素生産によるエクセルギー増進と再生産

高エクセルギー効率の水素生産システムの確立をめざし、本年度は水素製造法を熱化学法と低温超高速メタン改質反応にテーマをしぼり、以下の成果をあげた。UT-3プロセス反応担当:吉田(東大)は実際のプロセスの運転条件を考慮した基礎反応実験を行い、水素濃度を上げるための加水分解温度の上昇、過剰水蒸気の存在の、反応速度への影響を決定した。また、詳細なプロセスのエクセルギー解析を行った。装置材料担当:辻川(東大)はO_2^+Br_2環境で耐食性有りと判断されたNimonic80Aを基本組成として、これに保護性酸化皮膜を作る可能性のある元素を系統的に添加した試料を作製し、その耐食性を調べた。その結果、ZrおよびGdがNimonic80Aの耐食性を改善することがわかった。物性測定担当:越智(日大)は臭素水系の第2ビリアル係数を決定するため、試料供給システムを改良し、PVT関係を測定した。またTsonopoulos式に基づいて本2成分系の第2ビリアル係数の相関式を導出した。分離精製担当:大矢(横国大)は耐食性に優れたジルコニア含有率を90%から95%に上げ、基膜も従来のアルミナからジルコニアに替えた分離膜の作製に成功した。諸岡(九大)はCVD法により高温耐食性膜として新規に炭化ケイ素膜を創製し、透過温度400°Cにおいて、水蒸気に対して水素が優先的に透過することを明らかにした。ISプロセス担当:小貫(原研)は沸騰濃硫酸環境において高ケイ素鋳鉄の耐食性発現の臨界組成が12%Si付近であることを見出すとともにケイ素系セラミックスの耐食性を明らかにした。メタン改質反応担当:乾(京大)は新触媒を用いるメタンの改質により、水素を効率よく合成してエクセルギーの増大を計った。さらに、非線形制御因子を反応系に導入してその速度を飛躍させ、超高速で水素を合成することに成功した。将来のエネルギーシステムの主要媒体として期待されるクリーンで発熱量当たりのエクセルギー損失の少ない水素を、700°Cの近傍の排熱や自然エネルギーから得られる熱エネルギーを利用して熱化学サイクルにより効率的にかつ連続的に製造するプロセスの完成を目標に、各研究分担者が(1)要素プロセス:反応速度及び物性データ、生成物分離方法、(2)サイクル化:固体反応物の調製法、(3)装置材料:耐熱耐食性材料の選択について実験及び検討を行った。Ca-Br-Fe系サイクル反応からなるUT-3サイクルにおける反応解析、固体反応物の調製法担当の吉田邦夫(東大)は反応体に空隙を保持させる添加剤の検討と調製法の改良により固体反応物の反応転化率を0.8から1.0へ高めることに成功している。小貫薫(原研)は、ヨウ素-硫黄系のサイクル反応(ISプロセス)の水素発生量110l/h級の試験装置を設計し、要素行程を連結した連続化試験に成功した。分離精製担当では、大矢晴彦(横国大)がジルコニア系、諸岡成治(九大)がシリカ系を各々製膜手法を工夫して、それぞれの膜の特長を生かした、水透過性、水素透過性、HBr透過性等に優れた分離膜を作製し水素の分離精製に成功した。担当の越智健二(日大)は10MPa、200°CまでのBr_2-HBr-H_2O系のPVT関係を測定するため、モネル合金製の装置を作製し、第2ビリアル係数を求めた。

耐熱耐食性装置材料担当の後藤孝(東北大)はMOCVD法によりIr(2.5μm)、Pt(25μm)を被覆したSUS304が、辻川茂男(東大)は自己補修性を持つ合金成分の探索結果からNimonic80Aが、それぞれサイクル反応条件下で耐食性を持つことを見出した。水素はクリーンであると同時に、発熱量当たりのエクセルギー損失がきわめて少ない物質である。エネルギーとしての質が低く、エクセルギー存在率の少ない排熱や、変動して使い勝手の悪い太陽光等の自然エネルギー等から直接水素を生産することによってエクセルギーの質を高める技術を確立することが、水素を主要媒体とする将来のエネルギーシステムの構築に必要不可欠となる。本研究は700°C近傍の熱を利用した水の熱化学分解反応(UT-3およびISプロセス)による水素製造法を検討し、高エクセルギー効率の水素生産システムの確立を目的とする。各分担者の本年度の研究実績の概要を以下に示す。反応担当:吉田(東大)は固体反応物中のミクロ孔とマクロ孔を別々に制御する方法を見出し、サイクル反応性に優れた反応物を調製することに成功した。装置材料担当:辻川(東大)はUT-3プロセス中第2段の反応環境(O_2+Br_2,700°C)下で耐食性のあるNimonic80Aに種々の合金元素を添加し、当該環境およびH_2O+HBr(700°C)環境中における耐食性を調べた。後藤(東北大)は、耐熱金属材料の耐食性向上のために、MOCVD法によりIr膜を被覆し、UT-3での環境にも耐えられる耐食被膜の開発に成功した。物性測定担当:越智(日大)はUT-3におけるサイクル流体のPVT関係解明のため測定装置を製作し、測定法を検討して臭素のPVT関係を測定した。測定結果を第2ビリアル係数として整理し相関法を検討した。分離精製担当:大矢(横国大)は従来より高い透過係数を示し、かつ耐食性に優れたジルコニア含有率90%の膜を作製に成功した。諸岡(九大)は、アモルファスシリカ膜の高い透過性を維持しながら、クヌーセン孔を閉鎖する技術を開発し、水蒸気と臭化水素の透過を阻止して水素を透過させる膜の合成に成功した。ISプロセス担当:小貫(原研)は8時間の実験室規模連続水素製造試験に成功すると共に、電気透析法の導入によるプロセス改良のための基礎データを得た。高エクセルギー効率の水素生産システムの確立をめざし、本年度は水素製造法を熱化学法と低温超高速メタン改質反応にテーマをしぼり、以下の成果をあげた。UT-3プロセス反応担当:吉田(東大)は実際のプロセスの運転条件を考慮した基礎反応実験を行い、水素濃度を上げるための加水分解温度の上昇、過剰水蒸気の存在の、反応速度への影響を決定した。また、詳細なプロセスのエクセルギー解析を行った。装置材料担当:辻川(東大)はO2+Br2環境で耐食性有りと判断されたNimonic80Aを基本組成として、これに保護性酸化皮膜を作る可能性のある元素を系統的に添加した試料を作製し、その耐食性を調べた。その結果、ZrおよびGdがNimonic80Aの耐食性を改善することがわかった。物性測定担当:越智(日大)は臭素水系の第2ビリアル係数を決定するため、試料供給システムを改良し、PVT関係を測定した。またTsonopoulos式に基づいて本2成分系の第2ビリアル係数の相関式を導出した。分離精製担当:大矢(横国大)は耐食性に優れたジルコニア含有率を90%から95%に上げ、基膜も従来のアルミナからジルコニアに替えた分離膜の作製に成功した。
ソフトウェア開発におけるコミュニケーション力育成のための文書教育および教育評価

ソフトウェア設計書作成に求められるテクニカルライティングの必要性に気づくための導入教材と,実践的なライティングスキルを育成するためにレポート作成を題材にした問題集を作成して,実践した.初年度に実施した,プログラミングを介したソフトウェア設計書作成の演習では,プログラミングスキルを必要とするため,受講生のスキルによって,我々が期待した気づきに至らないケースがあった.また,気づきから,具体的なライティングスキルの向上については,受講者に委ねられていた.そのため,気づきがスキル向上に寄与するかどうか,ライティングスキルが身につくか確認できない.そこで,プログラミングを介したソフトウェア設計書の作成を含む演習を,一連の教育カリキュラムの応用に位置づけた.さらに,新たな導入教材として,説明文を作成する課題とし,従来の演習で用いたペアワークを用いた教材を作成した.さらに,具体的なライティングスキルを育成するために,学生が作成することが多いレポート作成に関連する演習問題を作成した.これら,導入教材と演習問題までのカリキュラムを実践した.実践の結果,導入にて得てほしい気づきのモデルを構築し,そのモデルに沿った気づきが得られたか,教育を評価した.さらに,作成した演習問題にて,レポート作成等に生かせられる学びが得られている様子が見受けられた.導入教育が演習に自ら参加するモチベーションとなる面については,改善の余地がある.今後,プログラミングを介したソフトウェア開発文書作成による応用演習も含めた,一連のカリキュラムを全体で通して実践する.予定では,前年度に検討した演習課題を改良し,評価方法を検討することであった.しかし,受講者のスキルに合致した導入教材にすることと,気づきから具体的なスキルを身に着けさせる必要があると考えた.そこで,ライティングスキルの必要性に気づくための導入教育について,新たに教材を開発し,実践した.また,評価方法について,文書品質モデル基づいた評価方法が合致しないと判断し,新たに気づきのモデルを構築し,このモデルに基づいて評価を試みた.さらに,具体的なライティングスキルの育成について,対象となる学生の必要性に応じたテーマで演習問題を作成して,実践できた.学生が実際に多く作成する文書の作成に生かせる学びとなる可能性が示唆された.これらと,昨年度作成した,プログラミングを介したソフトウェア設計書作成による演習を応用演習に位置づけることで,本研究の目的としている教育に必要な教材がすべてそろったことになる.評価方法については,新たな気づきのモデルに沿った方法を検討したので,その評価を定量的に可能な方法を検討する余地がある.したがって,当初の予定とは異なる,新たな教材構築について実施できており,評価についても,その端緒を与えることができているといえる.昨年度までに準備することができた,説明文による導入教材,具体的なライティングスキル養成の演習問題,そして,応用としてのプログラミングを介したソフトウェア開発文書の演習,これらを通して実施して,教育を評価し,改善する.導入教材については,気づきは与えられたが,具体的なスキル養成の後押しになる点については十分ではない.そこを改善する必要がある.そのために,気づきをペアだけでなく,グループで共有して,自分に必要なスキルを認識する演習を追加したい.さらに,ライティングスキルを養成したあと,応用課題にてライティングスキルが使えることを実感させ,スキルをさらに高める必要があることに気づかせることができることを確認する.気づきを評価するための,気づきのモデルについては,これらに合致する気づきがペアワーク等で見いだせているか,確認するための方法を分析する.自然言語処理で処理することができるように,その特徴となる語彙や表現を分析したい.これらの課題について,カリキュラムを通して実施することで確認し,改善点を見出して,教材を改善する予定である.ソフトウェアの設計書作成をテーマとした教育カリキュラムを整備し,教育カリキュラムにて用いる教材を作成した.作成した教材を用いて,予備実施と全体への教育を実施した.実施した結果を評価する方法として,ディスカッションシートへの記述語句の出現個数による方法を試行した.これらを実施した結果を学会等において発表した.教育カリキュラムについては,イントロダクションの座学,ソフトウェア設計書の作成,設計書に基づくプログラミング,設計書とプログラムをもとにしたペアディスカッションからなるカリキュラムを構成した.教材については,本カリキュラムで用いる「設計書を作成させ,プログラミングさせる」ための演習課題2題を作成した.また,ディスカッションに用いるディスカッションシートを作成し,ディスカッションのためのトピックを設定した.さらに,評価のために,自然言語処理を用いて,ペアになった学生同士のディスカッションで用いた文言に現れた語句について,体験した立場と,演習成果の対象物における違いの検討を実施した.結果として,設計書作成のための演習課題における入力情報として与えた図解表現が十分な役割を果たすことが確認できた.これにより,ソフトウェア開発プロセスに沿った演習教材になり,技術者を対象に,違和感を与えることなく実施することが可能になった.教育を実施した結果から,目的の学習目標にかなう発話が得られたことから,カリキュラム構成として,演習の形式を用いた方法が適切であることを確認できた.さらに,評価方法として,立場と対象に分けた分析方法により,出現語句の個数の違いや,語句の種類の違いが確認できた.これにより,文書の読み手となったときに,気づきを多く与えられることが確認できた.計画していた教育を実施するために必要とするカリキュラムの検討,教材の作成を実施することができた.作成した教材を用いた教育を実施することができた.実施した結果を用いて,教育を評価することができた.演習課題については,必要とする2題について,図解を用いた提示方法を実現することができた.ディスカッションについては,ディスカッションシートを改良し,立場と対象を踏まえながらディスカッションを進められるように工夫した.これらの教材を用いて,教育を実施することができた.

評価方法については,自然言語処理を用いて,ディスカッションシートに記入された記述に含まれる語句の出現傾向を分析する方法を試行することができた.ディスカッションの内容をシステム開発文書品質モデルにマッピングする予定ではあったが,文書表現に関する記述が想定されたほど多くなく,演習に取り組むときの,課題の捉え方や考え方などに関する記述が多かった.これを踏まえた結果,今回実施したディスカッションシートについては,システム開発文書品質モデルにマッピングするのではなく,別の評価指標を検討すべきではないかと考えた.その一方法として,自然言語処理による語句の出現頻度や出現語句の分析を行った.システム開発文書品質モデルに即した気づきを与えるためには,別の方策を検討する必要があることが見えてきた.実施した結果に関する研究発表を予定通り実施することができた.また,自然言語処理を用いた分析手法を適用する必要がでてきたため,そのための準備を開始し,これに関する取組みの発表を実施することができた.ソフトウェア設計書作成に求められるテクニカルライティングの必要性に気づくための導入教材と,実践的なライティングスキルを育成するためにレポート作成を題材にした問題集を作成して,実践した.初年度に実施した,プログラミングを介したソフトウェア設計書作成の演習では,プログラミングスキルを必要とするため,受講生のスキルによって,我々が期待した気づきに至らないケースがあった.また,気づきから,具体的なライティングスキルの向上については,受講者に委ねられていた.そのため,気づきがスキル向上に寄与するかどうか,ライティングスキルが身につくか確認できない.そこで,プログラミングを介したソフトウェア設計書の作成を含む演習を,一連の教育カリキュラムの応用に位置づけた.さらに,新たな導入教材として,説明文を作成する課題とし,従来の演習で用いたペアワークを用いた教材を作成した.さらに,具体的なライティングスキルを育成するために,学生が作成することが多いレポート作成に関連する演習問題を作成した.これら,導入教材と演習問題までのカリキュラムを実践した.実践の結果,導入にて得てほしい気づきのモデルを構築し,そのモデルに沿った気づきが得られたか,教育を評価した.さらに,作成した演習問題にて,レポート作成等に生かせられる学びが得られている様子が見受けられた.導入教育が演習に自ら参加するモチベーションとなる面については,改善の余地がある.今後,プログラミングを介したソフトウェア開発文書作成による応用演習も含めた,一連のカリキュラムを全体で通して実践する.予定では,前年度に検討した演習課題を改良し,評価方法を検討することであった.
低酸素暴露による肺高血圧発生機序と麻酔薬のリモデルされた肺循環に対する影響

【肺血管反応性にたいするPTK系の影響】ラット摘出肺動脈セグメントの各種血管収縮薬への反応におよぼす蛋白チロシンキナーゼ阻害薬(PTK阻害薬)の影響を検討した。PTK阻害薬のうちtyrphostin、genisteinはphenylephrine、endothelin-1による収縮を有意に抑制したが、その効果はわずかなものであった。このことからα-adrenergicおよびET-A受容体を介する血管平滑筋収縮の過程にPTK系が関与することが示唆されたが、その役割は重要ではないと考えられた。【肺血管リモデリングの機序とPTK系】肺血管タモデリングのモデルとして、moncrotaline皮下投与による肺高血圧モデルにおいて、PTK阻害薬がその発症を修飾しうるか現在検討中であるが、preliminaryなデータでは影響は大きくないようである。今後、PTK阻害薬の種類、投与量を変更して検討していく予定である。また、低酸素暴露による肺高血圧モデルにおいても同様に検討する。
先天白内障の病態解明のための3次元生体測定とデーターベース構築

サブテロメア微細構造異常症の一つである6p25欠失症候群として、右眼無虹彩症、左眼Peters奇形の両眼の早発型発達緑内障を発症した一例について検討した。症例は0歳女児。出生直後より両眼の角膜混濁を認め早発型発達緑内障を疑われた。緑内障の家族歴は認めなかった。疾患原因遺伝子を同定する為、PAX6遺伝子の全13エキソンについてサンガー法による変異解析を実施したが変異は同定出来なかった。さらに、次世代シークエンサーを使用して全エクソーム解析を実施した。結果、FOXC1遺伝子を含む6p25領域に約4Mbのde novoの欠失が示唆された。少子化の進むわが国において、小児眼疾患の視機能を良く保つ事は必須である。先天白内障を代表とする遺伝性眼疾患は、小児の視力障害を起こす疾患として重要であるが、十分な研究がなされているとは言い難い。浜松医科大学と国立成育医療センターは、先天白内障を代表とする遺伝性眼疾患の症例が集中しており、詳細な眼所見の検査や、全身合併症や眼合併症を検討するのに既に多くの機器を整備している。遺伝子解析の体制も整っており、PAX6を伴う先天白内障等で変異解析の実績がある。更に、光干渉断層計(OCT)の臨床応用がはじまっており、今まで困難だった生体計測が可能になりつつある。本研究は、両施設における先天白内障を代表とする遺伝性眼疾患について、遺伝子異常を含めた原因に関する情報、種々の機器を用いた精細な臨床所見に加え、OCTによる生体計測のデータを蓄積してデータベースを構築し、わが国の研究の基盤とする事を目的とする。そこで本年度の研究計画は以下(1)(4)を計画した。(1)浜松医科大学と国立成育医療研究センターを含む共同研究施設に通院している先天白内障を代表とする遺伝性眼疾患患児の収集。(2)検体からのDNA精製。(3)変異解析。(4)臨床所見、全身合併症、眼合併症等のデータ収集。(1)と(2)については、興味深い先天性眼疾患の2症例を収集し、DNAを精製した。(3)については、PAX6と、FOXC1遺伝子の変異解析を行った。(4)は次年度の研究計画へ移行した。本年度は先天白内障を代表とする遺伝性眼疾患の症例収集を行った。まず、先天白内障の症例の収集を開始したが、染色体異常に伴うもの、症候群に伴うもの、遺伝子異常によるものと多彩で、優性遺伝形式も、劣性遺伝形式もあって、正確な臨床診断をして、原因遺伝子別のデータベース化するのには時間がかかることが予想された。一方で、たいへん珍しい先天性眼疾患の遺伝子検索を依頼された。ピーター奇形を伴った先天緑内障症例と、難聴と他の全身疾患を合併する先天緑内障をそれぞれ1例収集し、それぞれPAX6とFOXC1遺伝子解析を行った。PAX6遺伝子に変異はなかったが、FOXC1に原因の可能性のある変異を検出した。本研究は、両施設における先天白内障を代表とする遺伝性眼疾患について、遺伝子異常を含めた原因に関する情報、種々の機器を用いた精細な臨床所見に加え、OCTによる生体計測のデータを蓄積し、わが国の研究の基盤とする事を目的とする。(3)変異解析。(1)、(2)は前年度と同様に継続して研究を行った。(3)については前年度、PAX6遺伝子の変異解析で原因が同定出来なかったピーター奇形を伴った先天緑内障症例について次世代シークエンサーを用いて原因遺伝子の探索を行った。(4)については収集した検体について臨床所見、全身合併症、眼合併症等のデータ収集の検討を行った。本年度も引き続き先天白内障を代表とする遺伝性眼疾患の症例収集を行った。前年度PAX6遺伝子の変異解析で原因が同定出来なかったピーター奇形を伴った先天緑内障症例について網羅的な原因遺伝子探索を行う為に次世代シークエンサー(NGS)を使用したターゲットシークエンス解析を行った。当教室で遺伝性網膜変性患者の遺伝子診断の為に設計した網膜変性の原因遺伝子74個を選択した遺伝性網膜変性パネルを用いて検討した。得られたNGSデータより疾患原因変異の絞込みを行った結果、疾患原因と推測できる遺伝子は検出されなかった。少子化の進むわが国において、小児眼疾患の視機能を良く保つことは必須である。

先天白内障を代表とする遺伝性眼疾患は、小児の視力障害を起こす疾患として重要であるが、十分な研究がなされているとは言い難い。浜松医科大学と国立成育医療研究センターは、先天白内障を代表する遺伝性眼疾患の症例が集中しており、詳細な眼所見の検査や全身合併症を検討するのに既に多くの機器を整備している。遺伝子解析の体制も整っており、PAX6を伴う先天白内障などで変異解析の実績がある。更に、光干渉断層計(OCT)の臨床応用がはじまっており、いままで困難だった生体計測が可能になりつつある。本研究は、上記2施設を含む共同研究施設に通院している先天白内障を代表とする遺伝子性眼疾患患児を収集し、遺伝子異常を含めた原因に関する情報、種々の機器を用いた精細な臨床所見に加えて、OCTによる生体計測のデータを蓄積してわが国の遺伝性眼疾患研究の基盤とすることを目的とした。本研究では右眼無虹彩症、左眼Peters奇形の両眼の早発型発達緑内障を発症した1例について遺伝子解析を実施した。症例は0歳女児。出生直後より両眼の角膜混濁を認め早発型発達緑内障を疑い出生6日に岐阜大学眼科に紹介となった。全身所見としては動脈管開存症・卵円孔開存症・心房中隔欠損、両側の難聴、右副耳、鞍鼻を認めた。緑内障の家族歴は認めず、また妊娠経過中に胎児に異常の指摘はなく母体の感染も無かった。疾患原因遺伝子を同定する為、PAX6遺伝子の全13エキソンについてサンガー法による変異解析を実施したが変異は同定出来なかった。さらに、次世代シークエンサーを使用して全エクソーム解析を実施した。結果、FOXC1遺伝子を含む6p25領域に約4Mbpのde novoの欠失が示唆された。サブテロメア微細構造異常症の一つである6p25欠失症候群として、右眼無虹彩症、左眼Peters奇形の両眼の早発型発達緑内障を発症した一例について検討した。症例は0歳女児。出生直後より両眼の角膜混濁を認め早発型発達緑内障を疑われた。緑内障の家族歴は認めなかった。結果、FOXC1遺伝子を含む6p25領域に約4Mbのde novoの欠失が示唆された。(1)(3)については引き続き症例を収集し、変異解析を行う。(4)臨床所見、全身合併症、眼合併症等のデータ収集についても、年齢、出生体重、視力、屈折、眼軸長、水晶体の混濁の様子や程度、緑内障の合併、眼底所見に加えて、手術治療の有無、他の全身合併症の臨床データを蓄積する。(1)(4)については引き続き症例を収集し、変異解析を行う。原因変異を同定出来なかったピーター奇形を伴った先天緑内障症例については原因遺伝子を検出する為にヒト全タンパクコーティング領域が解析可能な全エキソーム解析を行う。また、本研究でFOXC1の遺伝子変異解析より原因変異を検出した難聴と他の全身疾患を合併する先天緑内障症例についても他の疾患原因遺伝子の寄与を否定する為、全エキソーム解析による確認実験を行う。眼科
在宅要介護高齢者の自然排便を効果的に促進するための訪問看護技術の開発

在宅要介護高齢者の自然排便を効果的に促進するための訪問看護技術を明らかにすることを目的として、在宅要介護者に対する排便援助で効果のあった事例を経験している訪問看護師を対象として援助過程について聞き取り調査を実施した。その結果、以下のことが明らかになった。訪問看護師が行っていた排便援助は、(1)要介護者の、排便方法の希望、排便及び排便を介護・援助されることに関する気持ち・考え、排便・排便動作の障害、身体精神機能等、介護者の、排便及び排便を介護する・援助されることに関する気持ち・考え、介護状況等を把握する、(2)要介護者の排便方法の希望を実現できる方法を見出して提案する、(3)早期に練習を開始して根気よく継続する、(4)薬剤の使用をなるべく減らして食・飲水・運動・腹部マッサージ等により排便を促進する、(5)失敗を肯定的に受けとめることができるように支える、(6)要介護者・介護者の状態に合わせて排便管理がだんだん自分たちでできるようにしていくという援助を行っていた。効果としては、要介護者の排便方法の希望、従来の排便習慣に近い排便が実現しており、排便障害の改善、排便動作の自立、生活の改善・拡大、家族介護者の排便介護負担の軽減、排便介護方法の習得、生活の改善・拡大等という改善がみられており、自然排便を促進することは時間・根気を要することではあるが、その意義は要介護者・家族にとって大きいと考えられた。排便に援助を必要とする在宅要介護者とその家族(以下対象とする)の状況と、効果のあった排便の看護援助を明らかにすることを目的とする。訪問看護サービスの利用者で、排便に援助を必要とするあるいは必要とした、5事例を対象とした。在宅要介護者に関しては、排便状況、身体的状況、生活状況、排便に関する気持ち・考え、家族に関しては、在宅要介護者の排便に関する介護状況、身体的状況、生活状況、在宅要介護者の排便に関する気持ち・考え、等と、排便の援助過程をデータとして記述した。分析は、排便に援助を必要とする対象の状況と、対象に効果のあった排便の看護援助と効果を抽出して分類した。1.排便に援助を必要とする対象の状況:高齢・疾患・障害による身体精神機能の低下・障害、食・水分摂取量の減少、運動量の減少、薬剤の影響が原因と考えられる排便障害(便秘、下痢、便失禁等)や排便動作の困難が生じており、そのため、睡眠不足、外出困難等生活に支障が生じていた。家族にも、排便に関する介護負担、睡眠不足、入浴の中断、外出困難等生活に支障が生じていた。対象の排便に関する価値観が実現できなくなり、現実との折り合いの問題が生じていた。2.効果のあった排便の看護援助:(1)対象及び関係者からの相談や排便の機序に照らし合わせた観察による排便に援助を必要とする状況の把握、(2)排便に関する価値観の把握、(3)排便に関する障害・困難の判断、(4)援助の方向性・優先性の決定、(5)排便に関する価値葛藤の緩和、(6)本人・家族でできる力の向上、(7)排便困難時の対応、(8)看護師を中心とした他サービスとの連携により、排便障害の改善や排便動作の自立がみられ、対象の生活に即した排便が実現できていた。排便に関する援助の効果は理解しやすく、対象が効果を認識していくなかで信頼関係が深まっていった。
ブ-ツストラップ的自己組織化過程の理論および実験

ブ-ツストラップ系とは、プロセスの機制として弱い論理と強い論理の2つを用意し、両者のコミュニケーションとして構造を現前するシステムであるが、私はこれをより一般化することで以下2つのモデルを導びいた。(1)ケ-ゲル関係-同値関係コミュニケーションに基づく貨幣モデル(2)トリ-・ループ関係コミュニケーションに基づく原生計算モデル。(1)では貨幣の一般交換性である惟移律が完全に満足されない系を考え、その不完全さを2つの関係(数学的Relation)間の均衡化とすることでシステムを構成し、完全な物々交換や完全な同値関係に基づく貨幣経済よりも、不完全なシステムの方が市場が動的となり経済効率がよいことが数値計算から明らかとなった。(2)では計算機使用者を包合する計算概念を考えると、計算機と使用者間のコミュニケーションが、フラクタル的描像を現前させることが明らかとなった。とくにここでは、有限/無限のコミュニケーションとして束論から整備できる。またアリの探索行動の関する実験から、ブ-ツストラ-プ系としてのアリは、極めて複雑な意志決定をもち合わせることが明らかとなった。
肺癌における腫瘍・宿主組織反応に基づく新しい治療法の開発

本研究は,マウス肺癌細胞とヒト肺癌細胞を用い,その宿主・腫瘍応答にみられる腫瘍組織形成と腫瘍免疫排除という相反する二律性反応を解析するシステムを構築し,腫瘍形成過程に関与する因子を解析してこれを抑制する系と,一方腫瘍免疫逸脱に関与する因子を解析し,腫瘍免疫形成を促進する系,及びその相互連関を解析することにより,治療応用の基礎検討を行うものである。遺伝子導入の手法を用いて,いくつかの遺伝子をマウスのルイス肺癌細胞とヒト肺癌細胞に導入し,その効果を解析し,以下の諸点を明らかにした。(1)ヒトIL-1β遺伝子を導入したルイス肺癌細胞(LLC)は,腫瘍からVEGFやMIP-2,間質細胞からHGFといった血管新生誘導因子を過剰分泌させることにより腫瘍組織の急速な増大を来した。この系は,腫瘍細胞が宿主細胞へ働きかけ,腫瘍組織形成にいかに関与するかのモデルとして興味が持たれる。(2)免疫原性の低いLLC細胞に,IL-2やIL-12といった単一のサイトカイン遺伝子を導入してもその効果は限定的で,宿主側の有効な免疫反応を引き起こせない。IL-2とIL-12を同時に導入することにより,宿主の強い免疫反応を誘導することが可能となり,腫瘍は拒絶され,protective immunityが獲得された。(3)強力な血管新生誘導因子であり主として間質細胞から分泌されるHGFのアンタゴニストであるNK4(HGFのクリングルを含む断片)を腫瘍組織に導入することにより,腫瘍内血管新生を抑制し,腫瘍組織の縮小が得られた。これら腫瘍・宿主組織応答の解析とこれに関与する物質の標的とした治療法の開発は,従来の腫瘍細胞を標的とする癌治療とは別の理念に基づいた治療法の開発に可能性を開くものである。
共形場理論,作用素環論とモジュラーなテンソル圏

共形場理論,作用素環論とモジュラーなテンソル圏の相互関係の現状を把握するために,二つの会議を開催し,先端研究者間の連絡を親密する機会を設けた。第一回の会議は9月12日-16日の5日間にわたり,大阪府吹田市千里ライフサイエンスセンターにおいて,共形場理論,作用素環論,低次元多様体の不変量を専門とする研究者が集合し,モジュラーなテンソル圏を機軸とする各分野の現状を解説し,他分野との関連に関する見解を報告した。この会合により,各分野の研究者が連携して今後の研究計画に参画することが確認された。なお,この会議は,土屋昭博(共形場理論),河東泰之(作用素環論),村上順(低次元多様体の不変量),松尾厚,永友清和(全体の統括)により会議の内容および参加者の選択などの準備が行われた。第2回の会議は,12月16日-18日の三日間,同じく,千里ライフサイエンスセンターにおいて,研究代表者が主に担当する共形場理論に不可欠な複素多様体の変形と複素構造のモジュライ空間,ミラー対称性に焦点をしぼり,国内の先端の研究者が参集し,討論を実施した。この会議は,企画を大阪大学大学院理学研究科の後藤竜司氏に依託し,研究代表者は情報の収集に務めた。以上,2回の会議により,企画調査の目的としていた共形場理論,作用素環論とモジュラーなテンソル圏の現状の把握が実現され,多くの研究対象を新たに発見することができた。この成果は,今後,境界横断的な新しい研究分野の育成に多大な貢献をするものと期待される。