hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新しい自己炎症疾患から学ぶポストゲノム時代の蛋白機能解析

中條-西村症候群において、最初の報告から70年目に原因となる遺伝子を同定、細胞内の不良蛋白を浄化する細胞内器官(プロテアソーム)の一つの分子LMP7(b5i)の異常であり、プロテアソームの機能が低下していた。つまり、遺伝子変異によるプロテアソーム機能異常に起因した世界で初めての疾患であった。肥大性骨関節症の検討では、プロスタグランジンE2に関係したSLCO2A1遺伝子変異で生じ、自己炎症疾患の家族性地中海熱の原因遺伝子(MEFV)の変異が、炎症を増悪させている可能性が示唆された。遺伝子異常から明白なフェノタイプがヒトに出現する「自己炎症疾患」を研究することで、ヒトの遺伝子がコードする蛋白の機能が解明できると考えられる。自己炎症疾患では、ひとつの遺伝子異常によってヒトに生じる症状が明白であり、その遺伝子がコードする蛋白のヒトでの役割が解明される可能性がある。つまり、ポストゲノムの時代の有力なツールとなりうると考え、研究を計画した。平成22年度の本研究において、中條-西村症候群の疾患遺伝子を同定した。GeneChipアレイを用いてSNPsのhomozygosity mappingを行い、患者に共通かつ特異的なホモ領域の候補遺伝子座を同定、その領域にある30遺伝子を候補遺伝子として、シークエンスを行った。イムノプロテアソームの1コンポーネントPMSB8に点遺伝子変異が存在し、アミノ酸置換を伴っていた。次に、患者、患者の母親、健常者から樹立した細胞株を使用してプロテアソームの機能解析を行った。酵素活性のうち、キモトリプシン活性が著減、トリプシン活性とカスパーゼ活性も半減していた。患者の母親(ヘテロ)の線維芽細胞では、各酵素活性とも、患者と健常者の中間の値であった。さらに、プロテアソームの各コンポーネントのウエスタンブロット法にて、プロテアソーム形成不全を証明した。患者皮膚組織と患者由来培養細胞において、ユビキチン蓄積を認めた。以上の結果から、中條-西村症候群は、遺伝子変異によるプロテアソーム機能異常に起因する疾患であることが判明した。平成22年度に中條-西村症候群の疾患遺伝子が、イムノプロテアソームの1コンポーネントPMSB8であり、患者細胞株を使用したプロテアソームの機能解析では、キ-モトリプシン活性が著減、トリプシン活性とカスパーゼ活性も半減していた。さらに、プロテアソームの各コンポーネントのウエスタンブロット法にて、プロテアソーム形成不全を証明、中條-西村症候群は、遺伝子変異によるプロテアソーム機能不全症であった。平成23年度の本研究において、プロテアソームと炎症との関係を検討するために、患者血清・線維芽細胞株・末梢血を使用、健常者と比較した。患者血清中のサイトカイン・ケモカインは、IL-6、IP-10、MCP-1、G-CSFが有意に上昇、患者線維芽細胞・末梢血の検討では、NF-KB非依存性であり、リン酸化p38の核での蓄積を認めた。また、線維芽細胞では、TNFα刺激・無刺激ともに、有意なIL-6産生増加がみられた。近年、欧米から似た疾患(JMP症候群、CANDLE症候群)が報告されたが、ともに中條一西村症候群と同様、PMSB8の変異に起因するプロテアソーム機能不全症であった。これらの疾患との異同も検討しながら、プロテアソーム機能不全と慢性炎症との関係をさらに研究したい。今年度は、自己炎症性骨疾患である肥大性骨関節症の遺伝子検索を行った。原発性肥大性骨関節症(PHO)は、ばち状指、骨膜性骨新生による骨肥大、皮膚の肥厚性変化の3徴候(不全型は2徴候)に加え、炎症所見と発熱がみられ、自己炎症性骨疾患と分類されている。近年、PHOの疾患遺伝子(HPGD, SLCO2A1)が同定された。今回、PHO患者4例の臨床像と疾患遺伝子、および成人の不明熱で最も多い自己炎症性疾患である家族性地中海熱の疾患遺伝子(MEFV)を検討した。結果1)臨床的に4例は、家族性の完全型PHO 1例と孤発例の不全型PHO 3例であった。2) HPGD遺伝子変異は、4例ともなかった。3) SLCO2A1遺伝子では、完全型PHO患者でホモ変異、不全型PHO患者でヘテロ変異が複数みられた。

4) MEFV遺伝子解析では、3例にFMF variant (P369S/R408Q, R202Q/G304R)の変異がみられた。以上から、PHOは、SLCO2A1遺伝子変異で生じ、MEFV遺伝子変異が炎症を増悪させている可能性が示唆された。中條-西村症候群の解析は順調であるが、もう一つの疾患「肥厚性骨膜症」の解析が遅れている。中條-西村症候群の解析に時間・労力を費やしすぎたことが原因であり、今年度は、「肥厚性骨膜症」の解析に力を入れたい。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、骨と発熱との関連が示唆される発熱を伴う「肥厚性骨膜症」の症例を利用して、肥厚性骨膜症患者の発熱機構を解明したい。病態解明と同時に、次世代シークエンサーを利用した疾患遺伝子も同定したい。
細胞内輸送機構による神経機能の制御

NMDA受容体の活性化がAMPA受容体のエンドサイトーシスを引き起こし、これにより長期抑圧(LTD)というシナプス可塑性が引き起こされることが知られているが、その分子機構は明らかになっていない。我々はNMDA受容体の活性化が、PIP5K_Y661という酵素の活性とstargazinとアダプタータンパク質複合体との結合を制御することで、AMPA受容体のエンドサイトーシスとLTDの誘導にかかわっていることを明らかにした。我々は、これまでにAMPA受容体がTARPと呼ばれるタンパク質を介してアダプタータンパク質複合体の1つであるAP-4に結合すること、この結合がAMPA受容体の樹状突起への輸送に必要であることを明らかにしてきた。また、予備実験によりTARPがAP-4だけでなく、他のアダプタータンパク質複合体である、AP-2およびAP-3Aにも結合することを明らかにしていた。今年度、当該補助金の助成をうけて、これらのアダプタータンパク質複合体とTARPとの結合はTARPのリン酸化によって制御されていることを明らかにした。さらに、リン酸化に依存したTARPとAP-2及びAP-3Aとの結合が実際の電気生理学的なシナプス可塑性に必須の役割を果たしていることも明らかにした。シナプス可塑性の一形態である長期抑圧は神経活動に依存してシナプス間の情報伝達効率が長期的に抑制される現象で、記憶・学習の基礎過程であると考えられている。我々はこれまでに、TARPの九つのセリン残基に様々な変異を導入することで、AP-2にのみ結合する変異TARP、AP-3Aにのみ結合する変異TARPを作成することに成功した。AP-2に結合できない変異TARPあるいは、AP-3に結合できない変異TARPを発現させた神経細胞では、長期抑圧の誘導が阻害された。これに対して、野生型のTARPを発現させた神経細胞では、神経活動に依存して、シナプス間の情報伝達が長時間にわたって減少した。これらの結果からTARPとアダプタータンパク質との間のリン酸化による結合制御がシナプス可塑性を巧妙に制御していることが示唆された。申請時において、PIP5KγがNMDA刺激により活性化されること、またAMPA受容体-TARP複合体がAP-2およびAP-3に結合すること示すデータを得ていた。このことはAMPA受容体の細胞内輸送がPIP5KγやTARPそしてAP-Complexによって巧妙に制御されている可能性を示唆している。つまり、神経細胞がLTD誘導刺激を受けると、PIP5Kγが活性化されPIP2が合成される。PIP2により細胞表面にリクルートされたAP-2とTARPが結合することによりAMPA受容体のエンドサイトーシスが起こり、その後、TARPがAP-3と結合することでリソソームへ送られることでAMPA受容体はリサイクルされることなく分解され、長期にわたって細胞表面のAMPA受容体量が減少してLTDが誘導される可能性がある。本申請研究はこの仮説を立証することを目的としていた。この目的を達成するため、PIP5Kγの機能を阻害した神経細胞、TARPとAP-2との結合を阻害した神経細胞、あるいはTARPとAP-3との結合を阻害した神経細胞において、AMPA受容体の細胞内輸送やLTDの誘導・維持に異常が生じるか否かを解析して来た。その結果、PIP5Kγの機能を阻害した神経細胞ではAMPA受容体のエンドサイトーシスは引き起こされず、また電気刺激によってもLTDは引き起こされなかった。これの結果はNeuron誌に掲載された。またTARPとAP-2との結合を阻害した神経細胞、あるいはTARPとAP-3との結合を阻害した神経細胞においてもAMPA受容体のエンドサイトーシスやLTDの誘導が阻害されることを明らかにした。さらにAP-2およびAP-3をノックダウンした神経細胞においても同様であることを明らかにした。これらの結果は現在Neuron誌に掲載を目指し、改訂中である。
環境への排出負荷を抑制する農業排水路の管理方法の提案

琵琶湖岸の水田地区の農業排水路を調査し,底泥に含まれる窒素,リン,炭素量を明らかにした.底泥の窒素は,灌漑期に多く,非灌漑期に少ない傾向が見られた.底泥の炭素は窒素と同様の変動傾向を示した.特に,底泥へのリンの吸着量は水温に強く影響されることがわかった.したがって,水田地区からの排出負荷を削減するためには,非灌漑期前半の水管理(底泥浚渫や水門の閉鎖)が重要であると結論づけられた.琵琶湖岸の水田地区の農業排水路を調査し,底泥に含まれる窒素,リン,炭素量を明らかにした.底泥の窒素は,灌漑期に多く,非灌漑期に少ない傾向が見られた.底泥の炭素は窒素と同様の変動傾向を示した.特に,底泥へのリンの吸着量は水温に強く影響されることがわかった.したがって,水田地区からの排出負荷を削減するためには,非灌漑期前半の水管理(底泥浚渫や水門の閉鎖)が重要であると結論づけられた.本研究結果から,水田地区における排水路の底泥に含まれる窒素,アンモニア態窒素,リンの経時的な変化が明らかとなった.これにより,周辺環境に負荷を与えないための適切な施肥管理や土地利用,底泥の灌漑などの効果的な対策を講じることが可能となる.底泥に含まれる全窒素,アンモニア態窒素,全リンの2008年5月2009年1月の平均値は,乾燥底泥1kg当り1100mgN,62mgN,260mgPであった.農業排水路の底泥には,砂分が多く含まれるため,隣接する琵琶湖の底泥に比べて,栄養塩類量はおよそ半分程度であった.底泥中の窒素の経時変化としては,灌漑期に多く,非灌漑期に少ない傾向が見られた.これは,灌漑期には肥料由来の窒素を含んだ濁水が排水路に流れ込み,底泥として堆積する一方で,非灌漑期には底泥からアンモニア態窒素の溶出によって窒素が減少していくためと考えられる.底泥と排水の窒素の経時変化には,調査期間を通じて,高い相関性が見られたが,灌漑期と非灌漑期では,排水と底泥の相互関係にとって支配的な要因が異なると推察された.つまり,灌漑期においては,ポンプ稼動や営農などの人的要因および堆積や巻上げなどの物理的要因が大きく作用し,非灌漑期においては,溶出や吸着などの化学的要因が大きく作用すると推察された.底泥から窒素の供給があるため,非灌漑期の排水の窒素濃度は,晴天日においても,代かき期や降雨時と同程度の高い値を示し,年間の窒素の地区外流出負荷の5割に相当する約20kg/haの流出負荷が非灌漑期に生じた.一方で,底泥中のリンは,灌漑期の後半に多くなる傾向が見られた.したがって,底泥中の栄養塩類量から判断すれば,浚渫の実施時期は,灌漑期終了後が最適であると結論づけられた.また,本研究成果により,水田地区からの排出負荷を削減するためには,非灌漑期の排水路管理が必要であることが示された.琵琶湖岸の低平地水田地区の農業排水路を調査し,底泥に含まれる窒素,リン,炭素量を明らかにした,砂分を除いた底泥1kg(乾燥重量)中の物質量は,上層(底泥表面から0cm5cmの深さ)において窒素13g,リン24g,炭素1030gであった.底泥中の窒素は,灌漑期(4月8月)に多く,非灌漑期(9月3月)に少ない傾向が見られた。これは,灌漑期には肥料由来の窒素を含んだ濁水が排水路に流れ込み,底泥として堆積する一方で,非灌漑期には底泥から無機態窒素の溶出によって窒素が減少するためと考えられた.底泥と排水の窒素の経時変化には,調査期間を通じて,高い相関が見られた.灌漑期においては,ポンプ稼動や営農などの人的要因および堆積や巻上げなどの物理的要因が,非灌漑期においては,溶出や吸着などの化学的要因がそれぞれ強く作用することが示された.底泥から窒素の供給によって,非灌漑期の排水の窒素濃度は,晴天日においても,代かき期や降雨時と同程度の高い値を示し,年間の窒素の地区外流出負荷の5割に相当する約20kg/haの流出負荷が非灌漑期に生じることがわかった.底泥中のリンは,夏季に多くなる傾向が見られた.また,底泥を充填した水柱模型を用いた溶出試験および吸着試験の結果から,底泥中のリンの吸着量は,水温に強く影響されることがわかった.つまり,リンは,水温の高い灌漑期において,底泥に強く吸着され,水温の低い非灌漑期において,底泥から排水へ溶出するものと考えられた.本研究成果をふまえ,水田地区からの排出負荷の削減には,非灌漑期前半の排水路管理(浚渫実施や水門の閉鎖など)が重要であると結論付けられた.循環灌漑の実施や排水路魚道など,周辺環境へ配慮した水田地区管理において,農業排水路の貯水機能の拡充は重要な要素の1つである.本研究は,貯水機能の拡充に伴うマイナス面を明らかにしており,今後の水田地区管理の改善に有益な知見を提供する.
封入体筋炎における疾患感受性遺伝子の探索およびin vitro疾患モデルの確立

IBMは骨格筋に縁取り空胞と呼ばれる特徴的な組織変化を生じ炎症細胞浸潤を伴う難治性疾患である。26Sプロテアソームの機能低下が筋封入体形成に寄与するとの作業仮説を立てpmsc4/Rpt3の骨格筋特異的欠損マウスを作成した(JCS 2014)。次世代シークエンサーを用いた解析によりhnRNPA1遺伝子に変異を持つ家系を見出し、Neurology Genetics誌に報告した。IBM患者骨格筋より筋芽細胞培養を行なう方法を確立し、症例を積み重ねている。さらに報告したhnRNPA1変異家系の患者より同意を取り、iPS細胞の樹立を行なった。東北大学ではIBMの病態における免疫応答を重視し病態研究を進めてきた(Tateyama J Neurol Sci 2009)。一方で細胞の恒常性維持のためにはオートファジーやユビキチンプロテアソーム系に代表される不要蛋白処理機構が重要である。我々は京都大学神経内科との共同研究でミスフォールド蛋白質の分解に関わると考えられる26Sプロテアソームの機能低下が筋封入体形成に寄与するとの作業仮説を立てpmsc4/Rpt3の骨格筋特異的欠損マウスを作成し、筋特異的なプロテアソームの役割に関して検討した。筋特異的Rpt3欠損マウスではコントロールに比して筋成長不全ならびに筋力の有意な減退を呈した。2週齢にてプロテアソーム活性の有意な減少がみられたが、成長とともに活性は異常亢進となった。オートファジー関連の遺伝子発現は上昇していたが、C2C12マウス骨格筋細胞株を用いたin vitroでの薬理学的解析と合わせると、Rpt3欠損によりオートファゴゾーム形成能が低下することが示唆された。免疫染色、ウエスタンブロットでは,ユビキチン、p62、TDP-43、FUS/TLS、VCPなどのタンパク質の異常蓄積を認めた。電子顕微鏡解析では筋原線維の走行の乱れがみられた。適切なプロテアソーム活性が骨格筋ホメオスタシス維持に必須である。本モデルはプロテアソーム系およびオートファジー系の相互連関を明らかにするのに適していると考えられる。(Kitajima, Suzuki etal.JCell Sci 2014)。MFMやIBMでは蛋白分解の異常が分子病態の背景にあると考察している。今後も骨格筋幹細胞におけるプロテアソーム系の役割やタンパク質凝集筋疾患の病態との関わりについて研究を進めていきたい。平成21年度より当科を中心にIBMの全国的な臨床調査を開始しDNAを含めた臨床検体を蓄積してきている。細胞の恒常性維持のためにはオートファジーやユビキチンプロテアソーム系に代表される不要蛋白処理機構が重要であり、京都大学神経内科との共同研究でミスフォールド蛋白質の分解に関わると考えられる26Sプロテアソームの機能低下が筋封入体形成に寄与するとの作業仮説を立てpmsc4/Rpt3の骨格筋特異的欠損マウスを作成し、このマウスで筋萎縮がみられることを確認した(JCS 2014)。MFMやIBMでは蛋白分解の異常が分子病態の背景にあると考えられる。今年度は次世代シークエンサーを用いた解析によりhnRNPA1遺伝子に変異を持つ家系を見出し、Neurology Genetics誌に報告した。さらにIBM患者骨格筋より筋芽細胞培養を行なう方法を確立し、生検筋から筋芽細胞を培養・凍結保管し、検討可能症例数を積み重ねている。今後、筋芽細胞を用いた培養実験により、患者筋でのプロテアソームの役割について検討を進めていく。運動ニューロンや骨格筋への分化を行ない、各細胞系列のマーカーの発現を認めた。今後、病態解析研究を継続して行なっていく予定である。適切なIBM患者がおらず生検が行えなかった。神経内科学疾患特異的な培養を確立し、in vitroでの表現型を見出したい。またIBM病態に関連するRNAや蛋白の病理学的解析を進め、バイオマーカーの確立も目指す。
低線量・低線量率放射線被ばくが疾病モデル動物の全身免疫能に及ぼす影響

腫瘍モデルマウスを用いて、全身免疫能、腫瘍の生着、および担がんマウスの生存日数を、改善するまたは悪影響する放射線被ばく線量を検討した。(1)放射線被ばくが全身免疫能に及ぼす影響:5週齢のマウスを購入して広島大学原爆医科学研究所の動物飼育施設において一週間馴化させ、7週齢で様々な線量の放射線被ばくを施し、8週齢で放射線被ばくが全身免疫能に及ぼす影響を検討した。無被ばく対照群のマウスに較べ、全身免疫能が増強される線量と減弱される線量が確認された。(2)放射線被ばくが腫瘍の生着に及ぼす影響:55週齢のマウスを購入して広島大学原爆医科学研究所の動物飼育施設において一週間馴化させ、6週齢で様々な低細胞数の同系統マウス由来腫瘍細胞株を移植し、様々な線量の放射線被ばくを施し、14週齢まで放射線被ばくが腫瘍の生着に及ぼす影響を検討した。無被ばく対照群のマウスに較べ、腫瘍の生着が抑制される線量と促進される線量を明らかにした。(3)放射線被ばくが担がんマウスの生存日数に及ぼす影響:5週齢のマウスを購入して広島大学原爆医科学研究所の動物飼育施設において一週間馴化させ、6週齢で致死細胞数の同系統マウス由来腫瘍細胞株を移植し、様々な線量の放射線被ばくを施し、14週齢まで放射線被ばくがマウスの生存日数に及ぼす影響を検討した。無被ばく対照群のマウスに較べ、生存日数が延長される線量と短縮される線量を明らかにした。さらに詳細な検討を進めてゆく。研究計画調書に従い、研究を進める。節約努力により残額が生じた。引き続き節約を心がけ、より有効に使用する。
腹腔鏡下胃がん切除術患者の多職種連携による退院支援システムの開発・実践・評価

本研究は、がん医療における多職種連携を基盤にがん患者の適応支援、症状緩和によりQOLの向上を目指すものである。特に早期に退院し社会復帰することが可能な腹腔鏡下胃切除術を受けたがん患者の社会復帰による問題を明確にし、対応策を多職種で開発した。この対応策や情報をホームページで公開し支援している。支援は、医師、看護師、栄養士、理学療法士、ソーシャルワーカー等で行っている。また、がん患者による相互支援を助けるためにWEB版サバイバーシップも運営している。そして、ホームページ利用者の活用頻度とQOLの関連を調査しアウトカムを評価した。腹腔鏡下胃がん切除術を受けた、働く世代の患者の職場復帰と継続における問題を特定する目的で、6月9月の期間に計11日間で49名の対象者にインタビュー調査を行った。このうち9名の働く世代の患者の職場復帰と継続における問題には、「疲労感と生活」「胃がん治療後のストレス」「食事に関する問題」「消化器症状に関する問題」の4カテゴリ、23サブカテゴリがあることを明らかにした。また、33名の対象の問題の分析結果は、11月に学会で成果を報告した。特定化された問題を多職種および患者、研究組織によりカンファレンスおよびワークショップを開催し解決策を作成する目的に対しては、「胃がん切除術患者の社会復帰における多職種連携患者さんとともに社会復帰の支援策を考える」をテーマにワークショップを開催した。講演は、医師、看護師、産業保健師、社会復帰している患者(2名)、管理栄養士が行い、ワークには、理学療法士、薬剤師、ケースワーカー、患者18名が参加し、問題と解決策について検討した。このワークショップは、医療福祉eチャンネルで無料配信し、社会復帰している対象者の方々に広く情報を提供している。特定化された問題の解決策を入院から職場、地域においてシームレスに対応できるシステムの開発に向け、国際医療福祉大学三田病院のホームページにWEBサイトの立ち上げの準備を行っている。ホームページに掲載する情報の項目と内容について、カンファレンスを計8回開催し検討した。また、平成25年度の成果報告書を作成し活動内容を広く公表した。【問題や疑問に対する回答の作成・ワークショップ開催・ホームページ公開】平成25年度に実施した調査で明らかになった、腹腔鏡下胃がん切除術を受けた患者様の社会復帰に伴う問題に対して、平成26年度は、医師、看護師、保健師、管理栄養士、理学療法士、ケースワーカー等の多職種で、調査で明らかにした問題や疑問について全12回会議を開催し、検討し、情報提供できる回答を作成した。この情報を「胃がんの手術をされた方をさまざまな専門職でサポート・あなたの社会復帰に向けて一緒に課題を考えます」というホームページhttp://www.iuhw.ac.jp/ipagp/index.htmlを作成し、平成26年11月に掲載、公開した。このホームページのは、WEB版サバイバーシップといカテゴリを設け、患者様の投稿された体験談を掲載し、サバイバー同士の情報交換や共有の機会を作っている。さらに、平成25年度に実施したワークショップ(参加者は患者様)の映像および平成26年度実施した「胃切除術後における食事と運動の多職種連携によるサポート」のワークシップ(参加者は患者様)を「You Tube」形式で公開した。相談窓口についても国際医療福祉大学三田病院のケースワーカーが無料でどなたにも対応できることもホームページで公開している。現在、ホームページの情報ギャラリーを充実するための検討会を行い、5月には、完成の予定である。ホームページ公開を周知するための情報カードを作成し、病棟および外来に設置し、胃を患った患者様に提供し、周知した。【広報活動】国際医療福祉大学大学院公開講座乃木坂スクールにて講演乃木坂スクールにて「看護ケア本質その基礎と最新の実践知を学ぶ」において、「胃がん患者に関する研究と地域貢献」について講演し本研究活動をアピールした。【活動報告書】平成26年度の成果報告書を作成し活動内容を広く公開した。【ホームページの運営および会議】国際医療福祉大学IPA-GP:Inter Professional Approach toGastrectmized Patientsによる「胃がんの手術をされた方」のホームページhttp://www.iuhw.ac.jp/ipagp/index.html運営の継続を行った。2015年は、以下の内容を新規に追加公開した。1ホームページに食事対処編(2014年)に加えて、「ストレス対処編」「仕事復帰に向けた対処編」「症状対処編」「疲労感への対処編」「生活習慣編」のアイテムを追加公開した。2「WEB版サバイバーシップ」として、7名の患者様の投稿内容を公開した。3「がん情報関連リンク集を公開した。42014年12月2016年2月上旬のWebサイトの訪問者数4315件であった。5平成27年度IPA-GP会議日を10回行いホームページ内容の検討および研究活動について協議した。【広報活動】12015年(平成27年)6月7日日曜日に下野新聞に「胃切除後の生活支援ー「体験談」サイト開設」の記事を掲載した。2国際医療福祉大学2015.8.31発行IUHWvol.102に「医療福祉大学IPA-GPチームの活動について」を掲載した。3国際医療福祉大学保健医療学部看護学科平成25年27年度科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)(基盤研究(C))研究成果報告書,2016.を458中規模病院に配布した。【研究実績】

1腹腔鏡下胃がん切除術患者の社会復帰における問題,日本看護科学学会学術集会講演集,35回,648,2015.11.2【もっとできる!検査・治療に伴う食のケアや食べられない患者への介入】退院後の生活を見据えた胃切除術を受ける患者の食事支援,消化器最新看護,20(3),1-8,2015.8.4ホームページの視聴度とQOLの関連について調査を行った。本研究は、がん医療における多職種連携を基盤にがん患者の適応支援、症状緩和によりQOLの向上を目指すものである。特に早期に退院し社会復帰することが可能な腹腔鏡下胃切除術を受けたがん患者の社会復帰による問題を明確にし、対応策を多職種で開発した。この対応策や情報をホームページで公開し支援している。支援は、医師、看護師、栄養士、理学療法士、ソーシャルワーカー等で行っている。また、がん患者による相互支援を助けるためにWEB版サバイバーシップも運営している。そして、ホームページ利用者の活用頻度とQOLの関連を調査しアウトカムを評価した。平成26年度の研究計画がほぼ達成できている。1.平成25年度に特定した問題・疑問についての回答を多職種で作成し、ホームページを作成、公開し情報提供している。2.また、平成26年度も患者様を対象にワークショップを開催し、多職種で解決策を検討した。ワークショップの映像もホームページで公開し情報提供している。3.ホームページでは、相談窓口を開設し、無料で、ケースワーカーとの相談ができるようにしている。4.ホームページ上で、WEB版サバイバーシップを立ち上げ、投稿募集で投稿された患者様の体験談を公開し、ピアサポートとしての役割を果たしている。5.平成26年度活動報告書を作成し、広く周知した。がん看護1.現在のホームページの更新を適時行い充実させる。2.ホームページを広く周知するため、新聞への掲載、雑誌の執筆を行う予定である。3.ホームページのアウトカムとして、ホープページを視聴してもらった胃を患っている方に、QOL尺度を用いて、効果を検証する。腹腔鏡下胃がん切除術を受けた、働く世代の患者の職場復帰と継続における問題について調査を実施し分析結果を明らかにした。結果の一部は、学会で報告した。特定化された問題を多職種および患者、研究組織により「胃がん切除術患者の社会復帰における多職種連携患者さんとともに社会復帰の支援策を考える」をテーマにワークショップを開催し医療福祉eチャンネルで無料配信している。国際医療福祉大学三田病院のホームページにWEBサイトの立ち上げの準備を行っている。ホームページに掲載する情報の項目と内容について、カンファレンスを計8回開催し検討した。平成25年度の成果報告書を作成し活動内容を広く公表した。以上平成25年度に予定していた計画は概ね達成している。平成26年度研究報告書の冊子代の納品が4月になってしまった。ホームページの公開がやや遅れたため、運用補助者への謝金が発生しなかった。
在宅療養高齢者のスキン-テアを含む皮膚障害の現状と早期改善ケアプログラムの開発

本研究は、訪問看護を利用する在宅療養高齢者の皮膚障害、主にスキン-テア(皮膚裂傷)と排泄物に起因する皮膚障害に対する予防対策、皮膚障害発生後の対処方法についての実態を明らかにし、皮膚障害予防対策、皮膚障害発生後の早期改善のためのケアプログラムを開発することを目的としている。前年度は系統化したインタビュー内容の結果と文献検討の結果を加え、研究分担者、研究協力者の訪問看護師、同行訪問経験のある皮膚・排泄ケア認定看護師、修士の学位をもつ皮膚・排泄ケア認定看護師、研究分担者と検討を重ね、全国調査を実施するための質問紙を作成し、全国訪問看護事業協会に掲載されている訪問看護ステーションから系統抽出法により抽出した訪問看護ステーションを対象に全国調査を実施した。今年度は、前年度に実施した無記名自己記入式質問紙調査の結果を集計した。全国訪問看護事業協会ホームページに掲載されている訪問看護ステーションから系統抽出法により抽出した訪問看護ステーション1,740箇所に調査票を郵送した。回収率16.4%であった。主な結果として、スキン-テア、褥瘡、排泄物に起因する皮膚障害の対処方法については、医師が処方した軟膏による対応が多く、皮膚の洗浄も多く実施されていた。一方、使用する材料が手に入りにくいという意見も多かった。予防対策の一つとしてはワセリンが広く使用されていた。本研究結果をもとに、必要な予防対策と皮膚障害発生後ケアプログラムを開発する。無記名自己記入式質問紙調査結果の集計に時間を要した。最終年度となる今年度は、文献検討を加え、研究分担者、研究協力者の訪問看護師、同行訪問経験のある皮膚・排泄ケア認定看護師、修士の学位をもつ皮膚・排泄ケア認定看護師、研究分担者と検討を重ね、必要な予防対策と皮膚障害発生後ケアプログラムを開発する。本研究は、訪問看護を利用する在宅療養高齢者の皮膚障害、主にスキンーテア(皮膚裂傷)と排泄物に起因する皮膚障害に対する予防対策、皮膚障害発生後の対処方法についての実態を明らかにし、皮膚障害予防対策、皮膚障害発生後の早期改善のためのケアプログラムを開発することを目的としている。初年度は高齢者の皮膚障害に関する文献検討を行うため、医学中央雑誌、MEDLINE等を用いて、高齢者の皮膚障害に関する文献検索を行った。また、高齢者の皮膚に関する国内外の学会参加、皮膚科医、診療ガイドライン等から情報収集を行った。訪問看護師2名と同行訪問を行い、訪問看護師が経験している皮膚障害の種類、発生頻度、皮膚障害発生後の対処方法についての実践状況、皮膚障害予防対策の実践状況について調査した。また、訪問看護師11名にグループインタビューを行い、在宅療養高齢者に頻度の高い皮膚障害の種類、発生頻度、皮膚障害発生後の対処方法、皮膚障害予防対策の実践状況について系統化した。文献検討の結果を加え、訪問看護師と同行訪問経験を持つ研究協力者の皮膚・排泄ケア認定看護師、修士の学位を持つ皮膚・排泄ケア認定看護師、研究分担者とディスカッションを行い、構成的質問紙案を作成中である。2年度は、第一段階として完成した質問紙の予備調査を行い、その結果に基づき質問紙を修正する。第二段階として、修正した質問紙による全国調査を行い、結果を集積する予定である。同行訪問する訪問看護師及びグループインタビューを実施する訪問看護師とのスケジュール調整に時間を要した。次年度は早急に質問紙案を作成し、予備調査実施後に修正を行い、全国調査を行う予定である。初年度は高齢者の皮膚障害に対する文献検索、高齢者の皮膚障害やスキンケアに関する国内外の学会参加、皮膚科医、診療ガイドライン等から情報収集を行った。また、訪問看護師を対象としたグループインタビューを行い、頻度の高い皮膚障害の種類、発生頻度、皮膚障害発生後の対処方法、皮膚障害予防対策の実践状況について系統化した。2年目は系統化したインタビュー内容の結果と文献検討の結果を加え、訪問看護師、訪問看護経験を持つ皮膚・排泄ケア認定看護師、修士の学位をもつ研究協力者の皮膚・排泄ケア認定看護師、研究分担者とディスカッションを重ね、全国調査を実施するための構成的質問紙の内容を検討し、構成的質問紙を作成した。完成した質問紙を用い訪問看護師を対象に予備調査を行った。その結果に基づき、修士の学位をもつ研究協力者の皮膚・排泄ケア認定看護師及び研究分担者とディスカッションを重ね、質問紙を修正した。その後、全国訪問看護事業協会ホームページに掲載されている訪問看護ステーションから系統抽出法により抽出した訪問看護ステーションを対象に、無記名自己記入式質問紙調査を実施した。予備調査後の質問紙修正案の検討に時間を要した。次年度は全国調査の結果を分析し、現在実施されている在宅療養高齢者にたいする皮膚障害予防対策および皮膚障害対策についての看護上の問題点を検証する。

前年度は系統化したインタビュー内容の結果と文献検討の結果を加え、研究分担者、研究協力者の訪問看護師、同行訪問経験のある皮膚・排泄ケア認定看護師、修士の学位をもつ皮膚・排泄ケア認定看護師、研究分担者と検討を重ね、全国調査を実施するための質問紙を作成し、全国訪問看護事業協会に掲載されている訪問看護ステーションから系統抽出法により抽出した訪問看護ステーションを対象に全国調査を実施した。今年度は、前年度に実施した無記名自己記入式質問紙調査の結果を集計した。全国訪問看護事業協会ホームページに掲載されている訪問看護ステーションから系統抽出法により抽出した訪問看護ステーション1,740箇所に調査票を郵送した。回収率16.4%であった。主な結果として、スキン-テア、褥瘡、排泄物に起因する皮膚障害の対処方法については、医師が処方した軟膏による対応が多く、皮膚の洗浄も多く実施されていた。一方、使用する材料が手に入りにくいという意見も多かった。予防対策の一つとしてはワセリンが広く使用されていた。本研究結果をもとに、必要な予防対策と皮膚障害発生後ケアプログラムを開発する。無記名自己記入式質問紙調査結果の集計に時間を要した。訪問看護師との同行、グループインタビューから得た情報を分析し、文献検討の結果を加味し質問紙を作成する。次に、第一段階として、研究協力者の訪問看護師を対象に予備調査を実施する。予備調査の結果から質問紙を修正する。第二段階として修正した質問紙を用い、全国訪問看護事業協会ホームページに掲載されている訪問看護ステーションを対象に質問紙を郵送する。返送された調査結果をコンピューター入力し結果を集積する。返送された質問紙の結果をコンピューターに入力し、皮膚障害の発生要因を内的、外的、環境要因に分類し、現在行われている予防的ケア、対処方法の実態について分析し、発生後の皮膚障害の早期改善に関する看護上の問題点を個体要因、環境・ケア要因の側面から検証する。これらの分析結果を基に、予防的ケアを含め、現在実施されているケアの問題点、課題、今後必要なケア内容等について、文献検討を加え、研究分担者、研究協力者の訪問看護師、同行訪問経験のある皮膚・排泄ケア認定看護師、修士の学位をもつ皮膚・排泄ケア認定看護師、研究分担者と検討を重ね分析する。最終年度となる今年度は、文献検討を加え、研究分担者、研究協力者の訪問看護師、同行訪問経験のある皮膚・排泄ケア認定看護師、修士の学位をもつ皮膚・排泄ケア認定看護師、研究分担者と検討を重ね、必要な予防対策と皮膚障害発生後ケアプログラムを開発する。質問紙作成、分析に使用するパソコン及びプリンター等の購入が次年度になった。(理由)質問紙の分析用に確保するパソコン及びプリンター等の購入が次年度になった。(計画)質問紙の分析に用いるパソコン及びプリンター等の購入に使用する予定である。質問紙の分析用パソコンの更新、プリンター等の購入が次年度になった。質問紙作成、分析に使用するパソコン及びプリンター等の購入、分析ソフトの購入に使用する予定である。
都市水循環システム構築のための総合的評価手法の開発

下水処理水の再利用の様々なオプションを中心に、それが及ぼす様々な影響を定量的に評価する手法を確立し、それを基に、具体的流域のケーススタデイーを通して、都市の種々の水循環システムのLCAを行い、実際に流域で現在及び将来実現可能性を持つ様々な水循環システムの形態へ適用することにより、都市水循環システムの総合的評価手法を開発することを目的として、研究を行った。本年度は、前年度までに確立した評価手法を用い、多摩川流域をケーススタデイーとして、遺伝子損傷性及び抗生物質耐性菌に関する水質調査を行い、その観点からの水環境質評価を行った。多摩川河川水中の抗生物質耐性菌の存在率は、都市排水或いは下水処理水が流入することにより増加し、潜在的リスクとして十分注意すべきであること、また一方親水空間創造の有効な方法として下水処埋水の活用は魅カ的であることから、高度処理のレベルはますます高くならざるをえないことなどが示された。遺伝子損傷性についても、河川水から検出され、今後の河川水質を議論する上で、本研究で提示した新たな指標により評価手法を導入すろ必要が示唆された。下水処理水を再利用する場合、末認知リスクとして何を評価するべきかが最大の問題であるが、本研究で取り上げた遺伝子損傷性及び抗生物質耐性はその代表指標になると考えられる。実際の遺伝子損傷性や抗生物質耐性或いは内分泌撹乱物質を含めても、それを処理する技術として、将来有望であるのが低圧ナノ濾過法である。従って、高度処理として、ナノ濾過技術を導入した場合のLCA(ここではLCCOST、LCE、LCCO_2に焦点をあてた)を、多摩川流域を対象に、様々な水循環システムオプション(シナリオ)について検討した結果、河川水の循環利用をはかり流域での水道供給の自給率を上げつつ、また高度処理を導入して人への健康リスクを削減する方策は十分に検討に値することが示された。本年度は、多面的な水質評価指標の開発という点、および自然水系の改変の評価などを中心に研究を進めた。LCA,エネルギー消費解析などは、次年度以降に行う予定である。新たな水質指標の開発という点では、抗生物質耐性菌と遺伝毒性物質にしぼって、現場調査を含めて検討を加えた。このうち、抗生物質耐性菌は、人間活動が抗生物質を大量に使用している点を考慮して、抗生物質の使用の結果、水環境中で耐性菌比率が上昇している可能性から検討を試みたものである。大腸菌群、一般細菌を対象に、カナマイシン、ストレプトマイシン、クロラムフェニコール、アンピシリン耐性を調査した。多摩川におけるフィールド調査、東京大学の下水配管網を利用したフィールド調査を行った結果、下水処理場からの放流水、および大学病院の排水で耐性菌比率が多かった。また、これらの排水では、多くの抗生物質に同時に耐性を持ついわゆる多剤耐性菌の存在比率も大きく、下水処理過程(活性汚泥)での耐性遺伝子の伝達の可能性が指摘された。また、多摩川の水質は、上流部では耐性菌比率が小さいのに対して、中流部、下流部では下水処理水その他の影響を受け耐性菌比率が上昇していることがわかった。さらに、トリディスク法による耐性試験を菌種をEscherichia coliにしぼった系で実験を行う手法の確立に成功した。遺伝毒性物質については、ヒト細胞を用いたコメットアッセイを用いた評価手法を検討しており、コメットアッセイでの実試料からの毒性検出に成功している。自然水系の改変の評価については、親水空間などについてのケーススタディーを蓄積している段階である。

本年度は、抗生物質耐性などの従来見過ごされがちであったリスクを考慮することによる水環境の評価および親水空間の価値のアンケートによる評価を行った。抗生物質耐性菌についての調査では、本年度は菌種Escherichia coliに限定し、ペニシリシ系、セフェム系、アミノグリコシド系、テトラサイクリン系、クロラムフェニコール系、キノリン系の抗生物質に対する耐性を多摩川河川水および下水処理場流入水、放流水、病院廃水について調査した。多摩川の結果から上流の羽村堰の河川水に比較して、下水処理水が大量に混入する河川水では、耐性菌の割合が有為に上昇していたが、多剤耐性度については有為な変化がなかった。一方、下水流入水および放流水は、高い耐性菌割合並びに多剤耐性度を持っており、多摩川においては、耐性因子のソースに下水処理水がなっていることが示唆された。一方、遺伝毒性物質については、ヒトリンパ球細胞を用いたコメットアッセイを用いた評価手法を検討しており、コメットアッセイをumu試験と比較検討している段階である。水源の枯渇した都市河川に下水処理水を流した時の親水空間としての価値について調べることを目的に、多摩川と平行して流れている小河川である丸子川を対象にして、川沿いを歩いている人60名、学生41名に対し、合成写真を用いた直接聞き取りによるアンケート調査を行った。水のある状態と無い状態の丸子川の平均得点について因子分析による評価をおこなった結果、水のある状態の方が人にとって良いと感じる評価が高くなった。また、水のない状態から水のある状態になった場合の金銭的価値について質問した結果、現在維持管理費として世田谷区が支出している額以上の価値を認識していることがわかった。LCA,エネルギー消費解析などは、次年度以降に行う予定である。下水処理水の再利用の様々なオプションを中心に、それが及ぼす様々な影響を定量的に評価する手法を確立し、それを基に、具体的流域のケーススタデイーを通して、都市の種々の水循環システムのLCAを行い、実際に流域で現在及び将来実現可能性を持つ様々な水循環システムの形態へ適用することにより、都市水循環システムの総合的評価手法を開発することを目的として、研究を行った。本年度は、前年度までに確立した評価手法を用い、多摩川流域をケーススタデイーとして、遺伝子損傷性及び抗生物質耐性菌に関する水質調査を行い、その観点からの水環境質評価を行った。多摩川河川水中の抗生物質耐性菌の存在率は、都市排水或いは下水処理水が流入することにより増加し、潜在的リスクとして十分注意すべきであること、また一方親水空間創造の有効な方法として下水処理水の活用は魅力的であることから、高度処理のレベルはますます高くならざるをえないことなどが示された。遺伝子損傷性についても、河川水から検出され、今後の河川水質を議論する上で、本研究で提示した新たな指標により評価手法を導入する必要が示唆された。下水処理水を再利用する場合、未認知リスクとして何を評価するべきかが最大の問題であるが、本研究で取り上げた遺伝子損傷性及び抗生物質耐性はその代表指標になると考えられる。実際の遺伝子損傷性や抗生物質耐性或いは内分泌撹乱物質を含めても、それを処理する技術として、将来有望であるのが低圧ナノ濾過法である。
HTLV-1関連疾患における異常DNAメチル化解析と高特異度リスクマーカーの開発

ヒトT細胞白血病ウイルス1型(HTLV-1)は、関連疾患である成人T細胞白血病/リンパ腫(ATL)及びHTLV-1関連脊髄症(HAM)を引き起こす。これらの疾患は一旦発症すると非常に予後不良で、有効な治療が確立されていない。同一ウイルスが、血液腫瘍のATL或いは慢性炎症疾患のHAMを引き起こす分子機構については、未だ不明である。この全く異なる病態形成機序に、DNAメチル化異常がどのように関与するのか、免疫学的機能との関連も含めて総合的に解析する。そして、この分子メカニズムを解明し、新たな診断法や治療薬の開発につなげることを目的としている。今年度は、健常者、HTLV-1感染キャリアとATL患者末梢血検体を用いて、DNAメチル化異常を同定した。解析する遺伝子は、網羅的遺伝子解析により8つの遺伝子を選定した。これらの遺伝子は、癌抑制遺伝子(p15、p16、p73)、DNA修復酵素関連遺伝子(hMLH1, MGMT)、アポトーシス関連遺伝子(DAPK)、細胞接着関連遺伝子(HCAD)、血液細胞に特異的なプロテインチロシンフォスファターゼ(SHP1)であり、methylation specific PCR (MSP)法を用いてメチル化の有無を検出した。その結果、健常者ではDNAメチル化異常はほとんど認めないのに対し、HTLV-1感染キャリアとATL患者では、有意にDNAメチル化異常の頻度が増加していた。さらに、同一患者検体における追跡調査例の検討では、病態に連動してDNAメチル化異常も変動を示した。統計学的解析から、DNAメチル化異常の頻度と臨床病理学的因子との関連性も示唆された。今年度より異動したため、研究環境の整備等に時間がかかり、予定より研究がやや遅れている。しかし、実験ができなかった期間は、臨床の先生方と解析する症例の選定や臨床経過について詳細に確認し、議論することができた。特に、HTLV-1感染キャリアからATLを発症した症例は個人差が大きく、本解析に適切な症例かどうかの判定に苦慮した。現在、健常者、HTLV-1感染キャリアとATL患者におけるDNAメチル化異常解析を行い、結果の解釈の仕方について、統計の専門家に相談しながら、共同研究者と議論をしているところである。現在行っている研究結果の統計学的解析が終了したら論文を作成し、投稿する。論文準備中に、今年度中に遂行できなかったHAM患者検体も含めて、今後の解析で使用する検体の手続き等を進めていく。今後の研究体制を整え、同一患者症例やHAM患者症例におけるDNAメチル化異常を解析し、臨床病理学的因子との関連を詳細に比較検討する。免疫学的機能の解析についても準備を進めていく。HTLV-1関連疾患では、「病態の揺らぎ」が大きく、解析が難しい。DNA異常メチル化が「病態の揺らぎ」に関与するのかどうか、適切に評価できる指標や統計学手法について、統計の専門家と検討していく。

今後の研究体制を整え、同一患者症例やHAM患者症例におけるDNAメチル化異常を解析し、臨床病理学的因子との関連を詳細に比較検討する。免疫学的機能の解析についても準備を進めていく。HTLV-1関連疾患では、「病態の揺らぎ」が大きく、解析が難しい。DNA異常メチル化が「病態の揺らぎ」に関与するのかどうか、適切に評価できる指標や統計学手法について、統計の専門家と検討していく。今年度より異動したため、研究環境の整備等に時間がかかり、実験の開始が遅くなってしまったからである。翌年度分も合わせた助成金は、現在行っている統計学の専門家への相談料と論文作成・投稿に必要な経費に使用する。また、新たな患者検体の解析に使用するDNAの抽出に必要な試薬類の購入、メチル化解析関連試薬、免疫学的機能解析関連試薬の購入に充てる予定である。研究成果の学会発表、共同研究者との打ち合わせ等にかかる旅費としても使用する。
平面レーザとLEDを用いた単眼カメラによる3次元スキャナの開発

本研究の目的は、既存の3Dスキャナが抱えている問題点である、高額であること、大きくて扱いにくいこと、の2点を解決し、単純で扱いやすい3Dスキャナを開発することである。具体的には、撮像装置としてビデオカメラ1台だけを用い、機械的な制御を一切用いない単純な構造とし、計測装置としては、ラインレーザポインタにLEDを固定したものを利用し、計測の際にはこの計測装置を手に持ち、対象物体を自由に照射しながらビデオカメラで撮影する。平成18年度の研究成果の主な点は、形状のみならず色に関しても、違和感のない統合の実現である。また、LEDがさらに少ない場合でも3次元計測可能な手法に関して、その基礎研究を行った。さらに、これら成果を国内外において発表を行った。以下にそれぞれの成果について述べる。(a)形状の統合に関して非常に多くの研究がこれまでなされてきている一方で、色に関しても、違和感のない統合方法について盛んに研究されてきてはいるものの、未だ効率の良い方法は提案されていない。そこで、平成18年度は、反射特性の解析に的を絞って、違和感のない色の統合を実現した。またアルファブレンディングにより、残る誤差による統合時の違和感も解消した。(b)これまで提案してきた手法では、計測装置にLEDマーカを設置し、これを撮影することで位置決めを行っている。ところが、実際の計測場面においては、LEDマーカが撮影範囲から外れることがしばしば起こる。現在のところ、その際には3次元復元することが出来ない。そこで、LEDが撮影されていない場合でも、レーザ軌跡のみで3次元復元する手法に関する基礎的な研究を行い、理論計算および証明を完了し、さらに実験を行い基礎固めを行った。(c)3次元計測やモデリング等ではトップクラスに類する査読つきの会議である、IEEE International Symposium on 3D Data Processing, Visualization and Transmissionで発表を行った。また、国内最大のコンピュータビジョンの会議である、画像の認識・理解シンポジウムで、研究成果が最優秀論文候補に採択され、口頭による発表を行った。本年度の研究成果のうち主な点は、回転台を用いた全体形状の同時取得である。3角測量に基づく3次元計測は、原理的に撮像装置(本手法では単眼カメラ)から見えている部分の形状しか取得することが出来ない。そこで、全体形状を得るためには、物体をあらゆる方向から計測しておき、最終的に1つに統合することが通常行われる。その際、部分的に計測した複数の次元形状を位置合わせする必要があるが、その作業は非常に困難であり、自動化も未だ難しい。そこで、同一画像上のLEDとレーザ位置からレーザの3次元位置と物体の3次元形状を同時に推定するという本手法の特徴を利用して、回転台にLEDをマーカを固定し、自由に回転させながら計測することで、全体形状を一度に取得することを実現した。また、その他の成果としては、インタラクティブな形状取得を実装した点である。本手法は、ユーザが手にラインレーザ計測装置を持ち、対象物体を照射しながら計測するため、照射もれの部分が必然的に発生し、最終的な3次元形状に穴のあくことが考えられる。そこで、3次元計測のできた部分をリアルタイムにユーザに提示すれば、ユーザは穴のあいた部分を直接確認することが出来、即座にその部分を計測し穴埋めすることが出来る。そこで、3次元形状の推定と提示をリアルタイムに行うシステムの実装を行った。平成17年度の研究成果のうち主な点は、計測した形状データの精度向上手法である。本システムでは、全周形状を獲得するために複数の方向から形状を計測し、その後位置あわせを行い一つの形状に統合を行うが、その際個々の形状が持つ計測誤差により、統合結果の品質が低下するという問題があった。形状推定誤差は主に視線方向に大きいという特性を持つため、これを利用し、各視点から計測したデータを視線方向にのみ移動しながら誤差評価関数を減少させるアルゴリズムを用いれば、精度向上を実現することが出来る。このようなアルゴリズムの実装として、各ポリゴンについて繰り返し処理により実現する手法を提案・実装し良好な結果を得た。また、その他の成果としては、前年度に行った回転台による全周形状の取得手法の自動化がある。これは、これまでパターンを印刷した紙などを回転台に取り付け、事前に回転台のキャリブレーションを行う必要性があったのに対して、回転台に取り付けたLEDを計測と同時に撮影することで、オンラインでキャリブレーションを実現する手法である。提案手法により事前のキャリブレーションの手間なく高い精度で全周形状を獲得できるようになった。

本研究の目的は、既存の3Dスキャナが抱えている問題点である、高額であること、大きくて扱いにくいこと、の2点を解決し、単純で扱いやすい3Dスキャナを開発することである。具体的には、撮像装置としてビデオカメラ1台だけを用い、機械的な制御を一切用いない単純な構造とし、計測装置としては、ラインレーザポインタにLEDを固定したものを利用し、計測の際にはこの計測装置を手に持ち、対象物体を自由に照射しながらビデオカメラで撮影する。平成18年度の研究成果の主な点は、形状のみならず色に関しても、違和感のない統合の実現である。また、LEDがさらに少ない場合でも3次元計測可能な手法に関して、その基礎研究を行った。さらに、これら成果を国内外において発表を行った。以下にそれぞれの成果について述べる。(a)形状の統合に関して非常に多くの研究がこれまでなされてきている一方で、色に関しても、違和感のない統合方法について盛んに研究されてきてはいるものの、未だ効率の良い方法は提案されていない。そこで、平成18年度は、反射特性の解析に的を絞って、違和感のない色の統合を実現した。またアルファブレンディングにより、残る誤差による統合時の違和感も解消した。(b)これまで提案してきた手法では、計測装置にLEDマーカを設置し、これを撮影することで位置決めを行っている。ところが、実際の計測場面においては、LEDマーカが撮影範囲から外れることがしばしば起こる。現在のところ、その際には3次元復元することが出来ない。そこで、LEDが撮影されていない場合でも、レーザ軌跡のみで3次元復元する手法に関する基礎的な研究を行い、理論計算および証明を完了し、さらに実験を行い基礎固めを行った。(c)3次元計測やモデリング等ではトップクラスに類する査読つきの会議である、IEEE International Symposium on 3D Data Processing, Visualization and Transmissionで発表を行った。また、国内最大のコンピュータビジョンの会議である、画像の認識・理解シンポジウムで、研究成果が最優秀論文候補に採択され、口頭による発表を行った。