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近代発電用ダムの成立条件としての「地域・都市」の利益調整に関する研究

本研究は,水力発電に伴う利潤を地域資源利用によって生じるものと捉え,地域と資本の間の利潤配分が国家によって制御されてきた実態を明らかにした。明治期における水力発電事業の開始から現在に至るまで,水力発電事業をめぐる市区町村,都道府県,国の動きは,地域資源から生じる利潤の帰属をめぐる関係者の要求と規制,対立,交渉の歴史であったといえる。この基本構造は不変であり,大都市一極集中が問題になる中,公営水力発電は,条件不利地域がもつ地域資源の利用形態の一つとして,その重要性がさらに高まるものと考えられる。宮崎県は,近代以降,県内資源を利用して県の振興を図ろうとした。県外送電反対運動,県営発電所の復元運動,さらに戦後にも県営発電事業の果実を県民へ還元する努力がなされたが,国により地域貢献は強く制限された。平成11年から本格的に始まった電力自由化によって,条件によっては,水力発電が大きな利潤を得る可能性がもたらされた。今後,県の水力資源を利用する他の事業者との関係も含めて,新しい調整がなされる可能性がある。近代の鬼怒川におけるダム式発電導入に伴った発電会社と農業用水の水利調整に関する研究では,以下を明らかにした。1内務省の「命令書案」(大正7年)では,「灌漑等に支障を来し又はその虞あるときは関係者と協議し水路の改築その他適当な方法を講ずべき」ことが命じられた。しかし,実際に問題が起こったとき,農業用水と発電会社の協議は合意に至らなかった。2官選知事は,上流発電所の水利権更改を,下流ダムで逆調整を行うための水利権許可条件変更の交渉材料にした。明治44年の「栃木県指令」では,下流の灌漑用水に欠乏を告げる恐れがあると認められる場合,発電会社の貯水池から放水することを命じていた。当事者同士の「協議」では問題解決に至らず,公文書に明記された「行為の命令」によって,昭和7年,紛争は解決した。発電にかかわる投資の地域社会への影響を考える枠組みとして、「発電会社の支出」について5項目(「潜在的費用」「施設建設」「補償」「利潤の地域還元」「関連地域開発」)を、「地域への影響」について3項目(「ネガティブ」「現状維持」「ポジティブ」)を配置した表を得ることができた。そして、表の意義として、以下の4つを明らかにした。1.これによって、従来、個別に議論されることが多かった、ダム建設の「地域への影響」とそれらの背景条件における「ネガティブ」「現状維持」「ポジティブ」な側面について、包括的に扱うことができるようになった。2.包括的な表があることで、複数の事例を同じ評価軸で比較できる。ダム建設に伴って生じる補償問題や地域社会との関わりの本質的な課題や構造を、近現代の発電用ダム建設、また流れ込み発電所にも適用することによって、対象の総体的な分析や解明に役立つ。それによって、ダム建設と地域との関係の事後評価ができる。3.この表に、時代的条件(近代と現代の差)と地理的条件(事例、場所によるちがい)を組み合わせることにより、様々な事例について、時代的制約や事例的制約があったのか、さらには、どのような萌芽的動きがあったのかを見ることができると考えられる。4.近現代の発電用ダム建設が、地域の発展にどのような機構で貢献してきたか、ダムの計画・建設技術を含めて検討することにより、現代への知見を見出すことができる。平成28年度は、研究課題の初年度であるので、先ず、研究全体の枠組みを検討した。そして、発電にかかわる投資の地域社会への影響を考える枠組みとして、「発電会社の支出」について5項目(「潜在的費用」「施設建設」「補償」「利潤の地域還元」「関連地域開発」)を、「地域への影響」について3項目(「ネガティブ」「現状維持」「ポジティブ」)を配置した表を得ることができた。この成果は論文にまとめて、『土木史研究講演集』に、堀川・佐藤・石井の連名で投稿することができた。本年度は、研究の枠組みの検討や事例分析を行うため、事例分析対象河川の現地調査を、黒部川については研究代表者の堀川が、鬼怒川については、堀川および研究協力者の佐藤・石井の3人で行った。佐藤・石井は、当該研究分野の第一人者であり、二人からの研究助言や協力を得たことは、研究を発展・飛躍させるうえで非常に大きな原動力となった。3人によるディスカッションや現地調査を行うことができたことは、考察を着実に進めることにつながった。また、事例にかかわる史資料や事例分析にかかわる情報について、研究代表者のこれまでの数十年にわたる研究活動の蓄積を活用できたことも研究を順調に進める上で非常に大きな原資となった。本年度に考案した枠組みの表や事例分析結果は、次年度以降の詳細事例分析および研究の総括に生かしていく予定である。本研究は、鬼怒川本川筋における最も早い水利権付与の時期である明治39年に行われた水利権申請に着目して、水力発電勃興期における水利権をめぐる動きを明らかにした。本研究では、以下の5つの結論を得た。1)明治39年、鬼怒川本川での最下流中岩地点から取水する発電のためになされた二つの競願水利権申請は、いずれも技術的に十分な検討、準備がなされておらず、水利権を獲得するために急ごしらえで行った申請、競願であった。

2)結果として水利権を得た出願者は、栃木県の住人を主体とした4府県にまたがる総勢48名からなるグループであり、子爵および男爵を含む中央の有力者と、栃木県内の地方有力者からなっていた。このグループの地元の代表格の人物は後にこの水利権を譲り受けた会社(日本水力電気)の代表者になったが、水利権はさらに他の会社に譲渡され、当初とは異なる放流位置の発電事業として実現した。日本水力電気は、水利権売買を行うブローカーのような存在であった。3)当時の県知事による水利権許可は、その後の電気事業に関する許可を経て、改めて工事施工の許可を受ける必要がある制度であった。始めの水利権許可はその後の手続きを進めるための要件であって、その意味で権利としての性格をもった。4)水利権許可権者である官選の県知事は、国策としての水力発電を推進する立場にあったが、少なくともこの時点では、全体として発電の導入は、既存農業水利を無視、侵害するような形で推進されたわけではない。5)当時の水利権許可手続きは、本来は手続き上無関係である市区町村を介することが少なくなかった。中岩水利権の出願者48名には、水源地域の藤原村の村長が加わっていた。藤原村では、発電会社からの寄付金を受け入れる制度が公的に整えられ、実際に複数の発電会社が寄付を行った。水源地域の村は、国や県、発電会社にとって無視できない強い存在であった。研究当初は民営発電に着目した研究を行っていたが、研究を進める過程で公営発電の重要性に気付き、現在は、民営発電と公営発電の双方を包含した調査分析を行っている。それによって、研究内容が格段に進展した。本研究は,水力発電に伴う利潤を地域資源利用によって生じるものと捉え,地域と資本の間の利潤配分が国家によって制御されてきた実態を明らかにした。明治期における水力発電事業の開始から現在に至るまで,水力発電事業をめぐる市区町村,都道府県,国の動きは,地域資源から生じる利潤の帰属をめぐる関係者の要求と規制,対立,交渉の歴史であったといえる。この基本構造は不変であり,大都市一極集中が問題になる中,公営水力発電は,条件不利地域がもつ地域資源の利用形態の一つとして,その重要性がさらに高まるものと考えられる。宮崎県は,近代以降,県内資源を利用して県の振興を図ろうとした。県外送電反対運動,県営発電所の復元運動,さらに戦後にも県営発電事業の果実を県民へ還元する努力がなされたが,国により地域貢献は強く制限された。平成11年から本格的に始まった電力自由化によって,条件によっては,水力発電が大きな利潤を得る可能性がもたらされた。今後,県の水力資源を利用する他の事業者との関係も含めて,新しい調整がなされる可能性がある。近代の鬼怒川におけるダム式発電導入に伴った発電会社と農業用水の水利調整に関する研究では,以下を明らかにした。1内務省の「命令書案」(大正7年)では,「灌漑等に支障を来し又はその虞あるときは関係者と協議し水路の改築その他適当な方法を講ずべき」ことが命じられた。しかし,実際に問題が起こったとき,農業用水と発電会社の協議は合意に至らなかった。2官選知事は,上流発電所の水利権更改を,下流ダムで逆調整を行うための水利権許可条件変更の交渉材料にした。明治44年の「栃木県指令」では,下流の灌漑用水に欠乏を告げる恐れがあると認められる場合,発電会社の貯水池から放水することを命じていた。当事者同士の「協議」では問題解決に至らず,公文書に明記された「行為の命令」によって,昭和7年,紛争は解決した。平成29年度の研究課題は、以下の2地域の事例分析を考えている。
歯周炎の病態に対する腸内細菌叢の影響と関連メカニズムの解明

歯周炎と全身性疾患の関連について過去に多くの報告がされてきたが、そのメカニズムについては未だ不明な点が多い。申請者はこれまでに歯周病原細菌口腔投与が腸内細菌叢の変動および腸管免疫応答の変化を介して全身性の炎症を誘導することを確認した。一方、腸内細菌叢の変動を介した全身性の炎症は歯周炎の発症・進行にも影響している可能性がある。本研究では、異なる腸内細菌叢を有するマウスを糞便移植により確立し、その後実験的歯周炎を惹起させることで、歯周炎の発症・進行に対する腸内細菌叢の影響とその関連メカニズムを解明することを目的とする。本研究は、歯周炎の発症と進行に対する腸内細菌叢の影響とその関連メカニズムを解明することを目指す。主要目的は、糞便移植により確立した異なる腸内細菌叢を有するマウスに実験的歯周炎を惹起させることにより、腸内細菌叢の違いが歯周炎の病態に与える影響について解析することである。第二の目的は、腸内細菌叢の違いと歯周炎の病態との関連メカニズムの解明することである。これまでに、異なる腸内細菌叢をもつマウス群を確立するために糞便移植実験を行った。糞便移植は過去の報告をもとにSpecific pathogen free(SPF)環境にて行い、抗生剤投与を行った後、ドナーマウスの糞便を経口投与にて移植した。移植糞便として腸内細菌叢の変動と全身性の影響が報告されている高脂肪食給餌マウスの糞便(HFD群)と、コントロールとして普通食給餌マウスの糞便(NC群)を使用した。糞便移植後のマウス腸内細菌叢メタ16S rRNAを行ったところ、2群間で腸内細菌叢が異なることが確認された。その後、絹糸結紮法にて実験的歯周炎を誘導したところ、NC群と比較してHFD群で歯槽骨吸収が重度に進行することが明らかになった。中間データを2019年5月に日本歯周病学会学術大会にて発表予定である。腸内細菌叢の違いと歯周炎の病態との関連メカニズムとして、腸管バリア機能の低下、腸管免疫能のバランス崩壊、腸内細菌代謝産物が影響しているという仮説のもと検証を行った。NC群とHFD群で腸管バリア機能、腸管免疫応答に変動は認められなかったが、血清中の腸内細菌代謝産物に違いが認められた。以上より、歯周炎の発症・進行に腸内細菌の代謝産物が影響している可能性が示唆された。本研究の主要目的である腸内細菌叢の違いが歯周炎の病態に与える影響については、糞便移植により確立した異なる腸内細菌叢を有するマウスに実験的歯周炎を誘導したところ、歯周炎の重症度に違いが生じたことより明らかとなっている。また第二の目的であるメカニズムの検証についても、マウス血清中のメタボローム解析を行ったところ、いくつかの腸内細菌代謝産物濃度に違いが生じることが明らかになったことから、腸内細菌代謝産物の影響が示唆される。また、候補となる腸内細菌代謝産物について、歯周炎に与える影響についての検証を開始した。以上より、研究仮説を検証するために必要なデータを集める目途がたってきている。最終年度は、腸内細菌叢の違いと歯周炎の病態との関連メカニズムの解明を目指す。そのために、マウス血清中のメタボローム解析により変動が認められた腸内細菌代謝産物が歯周炎に与える影響について検証を行う。また、腸管バリア機能、腸管免疫能についても解析をおこない再現性の確認していく。また、試料採取終了後得られたデータを用いて学会発表、論文作成を行う。

中間データを2019年5月に日本歯周病学会学術大会にて発表予定である。腸内細菌叢の違いと歯周炎の病態との関連メカニズムとして、腸管バリア機能の低下、腸管免疫能のバランス崩壊、腸内細菌代謝産物が影響しているという仮説のもと検証を行った。NC群とHFD群で腸管バリア機能、腸管免疫応答に変動は認められなかったが、血清中の腸内細菌代謝産物に違いが認められた。以上より、歯周炎の発症・進行に腸内細菌の代謝産物が影響している可能性が示唆された。本研究の主要目的である腸内細菌叢の違いが歯周炎の病態に与える影響については、糞便移植により確立した異なる腸内細菌叢を有するマウスに実験的歯周炎を誘導したところ、歯周炎の重症度に違いが生じたことより明らかとなっている。また第二の目的であるメカニズムの検証についても、マウス血清中のメタボローム解析を行ったところ、いくつかの腸内細菌代謝産物濃度に違いが生じることが明らかになったことから、腸内細菌代謝産物の影響が示唆される。また、候補となる腸内細菌代謝産物について、歯周炎に与える影響についての検証を開始した。以上より、研究仮説を検証するために必要なデータを集める目途がたってきている。最終年度は、腸内細菌叢の違いと歯周炎の病態との関連メカニズムの解明を目指す。そのために、マウス血清中のメタボローム解析により変動が認められた腸内細菌代謝産物が歯周炎に与える影響について検証を行う。また、腸管バリア機能、腸管免疫能についても解析をおこない再現性の確認していく。また、試料採取終了後得られたデータを用いて学会発表、論文作成を行う。
オートリソゾーム膜に見出された新奇KISGQ蛋白の構造と機能

オートファジーは、リソゾームで細胞自身の蛋白質が分解される主要な機構であり、絶食や飢餓条件下で著しく促進される。オートファジーでは、細胞質成分を取り込んだ二重膜のオートファゴゾームが先ず形成され、これがリソゾームと融合してオートリソゾームとなり、取り込んだ蛋白を分解する。私は、オートファゴゾーム膜の特性を明らかにする手がかりを得るために、リソゾームとオートファゴゾームの融合したオートリソゾームの膜蛋白を解析してきた。KISGQ蛋白(p32)はこの過程で見出された新奇の蛋白で、N末端からのアミノ酸配列がKISGQで始まる。初年度において、イムノブロットやRT-PCRの結果から、p32は最近cDNAクローニングによってその全アミノ酸配列が決定されたbetaine homocysteine methyltransferase(BHMT.p44)というサイトゾルの酵素の限定分解フラグメントであることが判明し、p44は、やはりオートリソゾーム膜に新しい成分として見つがったAPIAG蛋白と同一のものであることが解った。次年度では、BHMTがオートファゴゾームに取り込まれ、最終的にリソゾームで分解されるまでの機構を明らかにするための検討を行った。その結果、p44はオートファゴゾームに取り込まれ、オートファゴゾームがオートリソゾームに熟成する過程で完全に分解されること、リソゾームのシステインプロテアーゼ阻害剤を予め細胞に与えておくと、p32が分解されずに残り蓄積すること、が明らかになった。強調すべきは、p32の蓄積量は、オートファゴゾームからオートリソゾームへの熟成を反映することである。システインブロテアーゼ阻害剤存在下のp32の蓄積を特異抗体を用いたイムノブロットで検出することによって、オートファジーの簡便なアッセイが可能となり、オートファジーを研究する有効な手だてが確立された。1.ラット肝から分離されたオートリソゾーム膜には、N末端のアミノ酸配列から、3つの新奇なポリペプチドと考えられる成分が見出された。それぞれ最初の5つのアミノ酸配列をもとに、APIAG蛋白、YVAEK蛋白、KISGQ蛋白と呼ぶこととする。最も主要なKISGQ蛋白は分子量32kの成分である。KISGQ蛋白は、YVAEK蛋白のN末端からYVAEの4つのアミノ酸が切断されたものであることが分かっている。KISGQ蛋白のN末端のアミノ酸10残基からなるペプチドを合成し、ペプチド抗体を得、イムノブロットを行ったところ、抗体はKISGQ蛋白およびYVAEK蛋白のみならず、APIAG蛋白にも反応し、この3者が共通のプロ体からプロセスされたものである可能性が示唆された。2.3者のうち分子量の最も大きいAPIAG蛋白(44k)と小さいKISGQ蛋白のアミノ酸配列をもとにオリゴヌクレオチドプライマーを合成し、ラット肝のmRNAに対してRT-PCRを行い、得られたDNA断片の塩基配列を決定した。その塩基配列はAPIAG蛋白、YVAEK蛋白、KISGQ蛋白の全てをコードし、APIG蛋白のN末端から数えて88番目からYVAEKISGOという配列に連なることが判明した。この配列はごく最近cDNAの全塩基配列が決定されたベタイン・ホモシステインメチルトランスフェラーゼ(BHMT)のものと一致した。BMHTは肝臓のサイトゾルに豊富に存在する酵素であることから、オートファジ-において基質蛋白としてオートファゴゾームに取り込まれ、オートファゴゾームがオートリソゾームに熟成する過程で分解され残ったものが保持され、オートリソゾーム膜に結合していたと考えられる。

ところで、YVAEK蛋白はオートリソゾームよりも密度の軽い膜分画にはるかに多く局在し、この膜分画がオートファゴゾームからオートリソゾームへの中間体であるという興味深い可能性が示唆された。当初期待したオートファゴゾームの膜マーカーという可能性は否定されたが、BHMT(APIAG蛋白)がYVAEK蛋白を経てKISGQ蛋白に分解される過程はオートファジ-の機構と密接に関連し、その意味でオートファジ-のモニターとして有益な情報を得ることが出来ると期待される。ラット肝から分離されたオートリソゾーム膜には、肝臓のサイトゾル酵素であるベタイン・ホモシステインメチルトランスフェラーゼ(BHMT、p44)とその分解産物である2つのフラグメント、p35とp32が存在することが明らかになった。BHMTはオートファジーにおいて他の細胞質成分とともにオートファゴゾームに取り込まれ、最終的にリソゾームのカテプシンで分解されると推量されたが、その機構を明らかにするために、p44、p35、p32のそれぞれに特異的なペプチド抗体を使ったイムノブロットを行い、以下のことを明らかにした。1)オートリソゾームをさらに細分画し、限界膜分画と、取り込まれた蛋白が酸変性して凝集体を形成しているセディメント分画とで、それぞれの分布の比較を行った。p44とp32は、両分画に含まれるが、p35は膜分画のみに存在した。2)新鮮な分離直後のオートリソゾームのプロナーゼ消化実験から、p44とp32は小胞の内側に存在するが、p35は外側の膜表面に付着していることが明らかになった。またp44からp35への分解はBHMTの基質や生成物を共存させておくと起こらなくなることから、サイトゾルで起こる人為的な反応でオートファジーとは無関係であると結論された。3) p32は、オートリソゾームに取り込まれたp44から生成され、阻害剤非存在下ではp44は速やかに分解を受けるのに対し、カテプシン阻害剤存在下では限定分解フラグメントとして残ると考えられた。このことから、逆にロイペプチンやE64などのカテプシン阻害剤存在下で細胞にオートファジーを誘導し、p32が蓄積することを指標にしたオートファジーの簡便なアッセイ法が考えられ、初代培養肝細胞を使ってそのアッセイ法の有効性が確かめられた。
遺伝性腫瘍発症予防に貢献するための情報提供による効果的な医療者間連携の構築

分子遺伝学の発展により遺伝性腫瘍症候群の遺伝学的検査が可能となってきた。本研究では、遺伝カウンセリングがクライエントに与える影響および山陰地方の一般看護職の遺伝性腫瘍症候群に関する認識を調査した。遺伝カウンセリングはクライエントの疾患や遺伝の理解、さらに心理面において有用であり、役に立つと思っていることが示唆された。一方、山陰地方の看護職は遺伝性腫瘍症候群に関する相談に対して、遺伝および疾患の専門知識・情報の提供や専門外来の紹介などに困難を感じていたことより、遺伝性腫瘍症候群に関する知識の向上をはかり、適切な支援を提供していくための医療者間連携によるサポート体制を構築する必要がある。遺伝学的検査による遺伝性腫瘍の確定診断や発症前診断は腫瘍の発症予測となり、早期発見・早期治療が可能となる。このことは、患者や家族、血縁者に大きく影響するが、日本の現状に即した遺伝医療が十分に提供できていない。本研究は、鳥取大学医学部附属病院遺伝子診療科を来談したクライエントおよび家族・同伴者を対象に遺伝性腫瘍の認識および理解、血縁者への対応、遺伝学的検査実施に関する思い、医療者への期待を調査する。さらに、山陰地域における遺伝性腫瘍を含む遺伝性疾患に関する一般医療者の認識、対応等の調査を行い、遺伝医療を促進するための要因を明らかにし、遺伝性腫瘍患者・家族の要望を反映させた、情報提供による効果的な医療者間連携を構築することを目的としている。本年度は、当科初診時にクライエントおよび家族・同伴者の受診準備状況および遺伝カウンセリングで提供された情報の理解、満足度等についてアンケート調査と主観的側面である気分・感情の変化の測定(日本版POMS;Profile of Mood States)を開始する。さらに、遺伝学的検査を実施したクライエントに対し、遺伝カウンセリングがどのように影響したのかを心理的側面を含め半構造化面接により明らかにし、遺伝学的検査に関する思い、医療者への期待を調査するため、鳥取大学医学部倫理審査委員会へ倫理審査申請を行った。倫理委員会の承認が得られ次第、調査、測定および半構造化面接を実施する予定である。本研究は、鳥取大学医学部附属病院遺伝子診療科を初めて来談したクライエント、同伴者の遺伝性腫瘍の認識、理解、心の動き等に着目して遺伝カウンセリングが与える影響を明らかにし、遺伝性疾患に関する医療者の認識等を調査し、患者・家族の要望を反映させた、情報提供による効果的な医療者間連携を構築することを目的としている。本年度は、研究協力が得られたクライエント・同伴者7人に対し、受診のきっかけ、「遺伝カウンセリング」の認知、遺伝カウンセリングで提供された情報の理解、満足度さらに情報、気持ちの整理等についてのアンケート調査を行い、気分・感情の変化の測定(日本版POMS;Profile of Mood States)を実施した。クライエントの多くは「遺伝カウンセリング」について知らずに、主治医に紹介されて来談し、患者や自分自身についての相談だけでなく、こどもへの影響について心配、不安を抱いていた。臨床遺伝専門医らによる遺伝、疾患、遺伝学的検査等の情報提供、説明の理解、期待したものだったかについては個人差があったが、情報や気持ちの整理は大体できており、満足感があり、役に立つと思っていた。一方、遺伝カウンセリングについては、家族に尋ねられれば伝えると回答した人が最も多かった。気分・感情の変化では、遺伝カウンセリングの前より後の方が、不安、抑うつ、怒り、活気、疲労、混乱で低下傾向にあった。したがって、遺伝カウンセリングにより説明の理解には差があるが、情報や気持ちの整理ができ、不安等の軽減につながり、有意義な時間になっていることが考えられる。研究協力が得られた対象者の背景、相談内容も様々であり、遺伝性腫瘍に関連した相談は1人であった。種々の目的で来談したクライエントについて調査を実施し、症例を重ねていくことが、遺伝性腫瘍を含む患者・家族の要望を反映した医療者間連携の構築には重要であると考える。1.遺伝性腫瘍に関する遺伝カウンセリングを初めて受診するクライエントの来談が少なく、また、種々の目的で初めて来談したクライエントの協力が得られない場合があったため、調査等が進まなかった。2.遺伝学的検査を実施し対象者がいたが、クライエントの事情で検査後の面接が実施できなかったため、血縁者への対応、検査に対する思い、医療者への期待について調査できなかった。3.山陰地域における医師・看護職を対象とした遺伝医療の必要性や対応等のアンケート調査について現在準備中であり、今後実施予定である。本研究は、鳥取大学医学部附属病院遺伝子診療科を初めて来談したクライエント、同伴者の遺伝性腫瘍の認識および理解、心の動き等に着目して遺伝カウンセリングが与える影響を明らかにし、さらに、遺伝性腫瘍に関する医療者の認識および遺伝医療促進のための要因を明らかにし、遺伝性腫瘍患者・家族の要望を反映させた情報提供による効果的な医療者間連携を構築することを目的としている。本年度は、当科を初めて来談し、研究協力が得られたクライエント2人に対し、受診のきっかけ、「遺伝カウンセリング」の認知、遺伝カウンセリングで提供された情報の理解、満足度さらに情報、気持ちの整理等についてのアンケート調査を行い、気分・感情の変化の測定(日本版POMS;Profile of Mood States)を実施した。クライエントは主治医に紹介されて来談し、こどもについて心配、不安を抱いていた。臨床遺伝専門医らによる遺伝カウンセリング内容の理解については個人差があったが、期待したものではなく、あまり満足していなかった。気分・感情の変化では、遺伝カウンセリング前より後で不安、抑うつ、怒り、疲労、混乱で低下したが活気は低下しておらず、不安等が軽減したと考えられる。

再診の研究協力者4人のうち1人は遺伝学的検査実施および検査結果説明時、検査結果説明1ヵ月後で、1人は遺伝学的検査実施および検査結果説明時で、2人は検査結果説明時に日本版POMSを遺伝カウンセリング前後で実施した。遺伝学的検査実施時の気分・感情の変化は遺伝カウンセリング前より後で不安、抑うつ、活気は低下傾向を示した。検査結果説明時は遺伝カウンセリング前より後で不安、抑うつは上昇傾向にあり、怒り、活気は低下傾向にあった。今後も症例を重ねていくことが、遺伝性腫瘍を含む患者・家族の要望を反映した医療者間連携の構築には重要であると考える。1.遺伝性腫瘍に関する遺伝カウンセリングを初めて受診するクライエントの来談が少なく、また、来談したクライエントの協力が得られない場合があったため、調査等が進まなかった。2.遺伝学的検査を実施した対象者がいたが、クライエントの事情で検査後の面接が実施できなかったため、血縁者への対応、検査に対する思い、医療者への期待について調査できなかった。3.山陰地域における医師・看護職を対象とした遺伝医療の必要性や対応等のアンケート調査について現在準備中であり、今後実施予定である。本研究は、鳥取大学医学部附属病院遺伝子診療科を初めて来談したクライエント、同伴者の遺伝性腫瘍の認識、理解、心の動き等に着目して遺伝カウンセリングが与える影響を明らかにし、さらに、遺伝性腫瘍に関する医療者の認識および遺伝医療促進のための要因を明らかにし、効果的な医療者間連携を構築することを目的としている。本年度は、山陰地域の常勤看護師1362人を対象に、基本属性、遺伝医療に関する認識、遺伝性腫瘍の相談や対応、情報の入手方法、対応で困ること、知識の必要性に関する無記名質問紙調査を行った。622人から回答を得、有効回答数は578人であった。有効回答者の平均年齢は39.6歳、男性は25人、女性は553人、看護師経験平均年数は17.0年、看護師が92.9%であった。遺伝カウンセリング、ヒト遺伝学的検査を知らない人が約50%であった。遺伝性腫瘍の情報はインターネット、主治医・身近な医師から得ている人が多かった。家系内に同じがんあるいは決まった種類のがんを発症した人が多い場合、若年発症の場合に遺伝性腫瘍の可能性を考える人が多かったが、過去1年間に相談を受けた人は20人だった。他の医療者に相談して72.1%が対応するとしていた。困ることは、「遺伝に関する専門的知識・情報の提供」「疾患に関する専門的知識・情報の提供」「ヒト遺伝学的検査について」「遺伝の専門外来・施設等の紹介」が60%以上であった。遺伝カウンセリング等について約半数が認識しておらず、遺伝性腫瘍の相談を受けた経験がある人は少数だったが、内容については90%以上の人が必要性を感じていた。遺伝性腫瘍に関する相談あるいは可能性が考えられた場合、医師へ相談する傾向がある。その背景には遺伝医療に関する知識が十分でないことが示唆された。効果的な医療間連携を行うためには、看護師への遺伝医療の知識・情報提供が重要であると考える。
日本の国会議員の政治行動におけるパーソナリティの役割

本研究は、1993年の総選挙で選出された衆議院の一年生議員に対して行ったものである。国会議員の政治行動におけるパーソナリティの役割を検証するため、アンケートやインタビューを通じて多くの議員からデータを集め、また彼らの著書や雑誌や新聞におけるインタビューの内容分析を行った。まず最初に、1993年から1994年にかけては、110名の国会議員から、様々な心理テストやデモグラフィック特性を含んだ質問票を用いてデータを収集した。さらにその内90人の議員に対しインタビューを行い、政治的信念、態度、政治家を目指した動機、青少年時代の経歴などを質問した。さらに政治的信念、社会的方向性などをより深く理解するため、著書やインタビューを分析した。これらの分析の結果、日本の国会議員に関していくつかの重要な側面がうかびあがってきた。まず第一に、比較文化的な視点からは、日本の国会議員はアメリカの政治家よりも教条主義的だが、イタリアの政治家に比べると、さほどでもないという点である。第二に、ほとんどの国会議員は社会や政治に関連した活動に子供時代から参加しようとする意向があったという点である。国会議員に当選したとき、彼らは少年時代の夢を実現させたわけだ。幼い頃彼らの態度に最も影響を与えたのは母親であった。そして、ほぼ全ての議員が、少年時代からすでに様々の政治的活動に関わりを持っている(生徒会長など)。第三は自尊心に関連するもので、この点について国会議員は自尊心の高いグループと低いグループとの二つに分けられる。国会議員に対して行ったインタビューによると、自尊心の低い国会議員は、自己宣伝の表現とか、政治における役割、政治的信念、政治的ビジョンの表明などの点で自尊心の高い議員とは明らかに異なる。最後に、自己複雑性(Self-Complexity)を持つ国会議員はより社交的で、大衆の要望に敏感に反応し、有権者の関心に対して献身的といえる。上述した結果は、本研究の分析においてはごく基本的なものといえよう。より高度な分析として、現在は日本の国会議員における政治的態度と行為を欧米社会におけるそれと比較分析しているところである。
マイクロＲＮＡを標的とした心筋再生療法に関する研究

マイクロRNA (MiR)-92aを標的とした心筋再生医療を試みた。ラットの左冠動脈を結紮して心筋梗塞を作成し、梗塞巣にアンタゴミア92a含有生体吸収性ゼラチンハイドロゲルパッチ(Ant-92aパッチ)を逢着した。Ant-92aパッチはパッチ単独またはAnt-92aのスクランブルオリゴヌクレオチドを含有したパッチと比較して梗塞巣において内皮細胞の増殖、心筋幹細胞の梗塞巣への集積、心筋細胞の増殖を増加させた。Ant-92aパッチ群では梗塞瘢痕組織は縮小し、左室機能は改善した。Ant-92aパッチは心筋梗塞後の血管新生と心筋再生を促し、心筋再生医療として有用であることが示唆された。(目的)心筋再生医療は他に治療法のない末期心不全患者にとっては不可欠な治療である。これまで心筋再生医療では、サイトカインやその遺伝子を導入する方法が試みられてきた。しかし、単一のタンパクや遺伝子を標的とした心筋再生療法には限界がある。そこで我々は心筋において血管新生を統合的に抑制していることが知られているマイクロRNA (MiR)-92aを標的とした心筋再生医療を試みた。(方法)ラットの左冠動脈を結紮して心筋梗塞を作成し、梗塞巣にアンタゴミア92a含有生体吸収性ゼラチンハイドロゲルパッチ(Ant-92aパッチ)を逢着した。Bromodeoxyuridine (BrdU)を取り込んだCD31陽性内皮細胞、c-kit陽性心筋幹細胞およびα-actinin陽性心筋細胞数を測定し、血管新生と心筋再生の程度を評価した。心筋梗塞14日後に超音波心エコーによって心機能を評価し、マッソントリクローム染色にて梗塞瘢痕組織の面積を測定した。(結果)Ant-92aパッチはパッチ単独またはAnt-92aのスクランブルオリゴヌクレオチドを含有したパッチと比較して梗塞巣において内皮細胞の増殖を有意に増加させた。それに伴い、心筋幹細胞の梗塞巣への集積と心筋細胞の増殖は有意に増加した。その結果、Ant-92aパッチ群では梗塞瘢痕組織は有意に縮小し、左室機能は有意に改善した。(結論)Ant-92aパッチは心筋梗塞後の血管新生と心筋再生を促し、心筋再生医療として有用であることが示唆された。【目的】心筋再生療法として血管増殖因子やケモカインを用いた分子治療が進められてきたが、単一のタンパクや遺伝子を標的とした分子治療には限界がある。そこで我々は心筋において血管新生を統合的に抑制していることが知られているマイクロRNA-92aを標的とした心筋再生医療を試みた。【方式】ラットの左冠動脈を結紮して心筋梗塞を作成し、梗塞巣にアンタゴミア92a含有生体吸収性ゼラチンハイドロゲルパッチ(Ant-92aパッチ)を逢着した。【結果】:Ant-92aパッチはパッチ単独またはAnt-92aのスクランブルオリゴヌクレオチドを含有したパッチと比較して梗塞巣においてBrdUを取り込んだCD31陽性内皮細胞を著明に増加させた。それに伴い、BrdUを取り込んだc-kit陽性心筋幹細胞とα-actinin陽性心筋細胞の梗塞巣への集積が有意に増加した。【考察】Ant-92aパッチは心筋梗塞後の血管新生と心筋再生を促し、心筋再生医療として有用であることが示唆された。目的:心筋再生療法として血管増殖因子やケモカインを用いた分子治療が進められてきたが、単一のタンパクや遺伝子を標的とした分子治療には限界がある。そこで我々は心筋において血管新生を統合的に抑制していることが知られているマイクロRNA (MiR)-92aのアンタゴミアを用いて心筋再生を試みた。方法:ラットの左冠動脈を結紮して心筋梗塞を作成し、梗塞巣にアンタゴミア92a含有生体吸収性ゼラチンハイドロゲルパッチ(Ant-92aパッチ)を逢着した。増殖細胞の指標としてBromodeoxyuridine (BrdU)を取り込んだCD31陽性内皮細胞、c-kit陽性心筋幹細胞およびα-actinin陽性心筋細胞数を測定し、血管新生と心筋再生の程度を評価した。

結果:Ant-92aパッチはパッチ単独またはAnt-92aのスクランブルオリゴヌクレオチドを含有したパッチと比較して梗塞巣においてBrdUを取り込んだCD31陽性内皮細胞を著明に増加させた。それに伴い、BrdUを取り込んだc-kit陽性心筋幹細胞とα-actinin陽性心筋細胞の梗塞巣への集積が有意に増加した。その結果、Ant-92aパッチ群では梗塞瘢痕組織は有意に縮小し、左室機能は有意に改善した。結論: Ant-92aパッチは心筋梗塞後の血管新生を促し、心筋再生療法として有用であることが示唆された。マイクロRNA92aを標的とした再生医療の可能性を小動物のレベルでは十分に確認するする事が出来た。心筋再生に関わるマイクロRNAを検索し、特にマイクロRNA92aに着目してそれに対するアンタゴミアを作成できたことは実験を遂行する上で大きな収穫であった。さらに、組織工学の手法を用いてアンタゴミア92aを含有したゼラチンハイドロゲルパッチを作成し、その効果を検討できたことは研究が予想通りに進展していると評価できる。今後、血管新生や心筋再生に関わる他のマイクロRNAを標的とした再生医療の可能性を追求する。また、in vivoの実験において種々のマイクロRNAが血管新生や心筋再生を引き起こす機序を検討する。内因性の血管新生因子とマイクロRNAとの相互作用についても検討する。血管内皮細胞や線維芽細胞を用いたin nitroの系で血管新生に関わるマイクロRNAを検索し、その結果とラットの心筋梗塞モデルでの研究成果を踏まえて大動物を用いた臨床前研究を行う予定である。細胞培養実験を主体とする。血管内皮細胞と線維芽細胞の購入と培養、およびマイクロRNAのRT-PCRのための試薬や薬品を購入予定である。
回転立体血管撮影系の3次元画像処理装置の開発

脳卒中は、ガンや心臓病と並んで大きな死亡原因となっている。X線造影撮影法は空間分解能の優れた血管画像が得られるために最終的な診断支援となっている。しかしながら、この技術は微妙な動脈瘤な狭窄のある血管の定量的な診断には未だ不十分であり、さらに高精度な血管の3次元画像化法の開発が望まれている。本研究では、X線源とImage Intensifierからなる回転撮影装置を用い、これを2秒で高速回転スキャンさせて計測した60方向の512×512マトリクスの血管造影投影画像から0.6mmの優れた空間分解能の320×320×320画像マトリクスに高精度に血管3次元再構成し、この血管3次元画像から血管情報を正確に把握する手法について示している。まず、計測投影画像にはImage Intensifierの画像歪みがあるために画像歪みを補正する。再構成のためには回転撮影装置の撮影座標系を推定する。次に、血管3次元再構成は造影剤を注入するために短時間撮影が望まれるためにショートスキャンのコーンビーム投影のフィルタ補正逆投影法を作成して血管3次元画像を得ている。最後に、血管再構成画像をコンピュータグラフィックス技術や立体モデル作製の支援ツールを用いて微妙な血管情報を正確に把握できるように工夫している。特に血管内の観察は仮想的な内視鏡を実現して正確な診断や手術に一層役立つことが期待できる。また、グラフィックス技術では血管を十分に把握することはできない。そこで、血管3次元画像から血管形状を抽出してレーザーリソグラフィを用いて血管の立体モデルを高精度に作製し、実際の3次元世界で血管形態を観察できるようにして手術計画に有効な支援ツールとしている。これらの技術を血管障害がある患者に適用し、従来の技術ではできなかった血管障害者の正確な定量的診断や手術計画への利用ができることを示した。本年の研究実績を以下のとおりにまとめる。1.国立循環器病センタ-および日本医科大学において回転撮影装置で血管ファントムや実血管の撮影実験をして投影画像デ-タを収集した。実験は鉛粒・格子・血管ファントム,脳・肺血管を撮影した。2.日本医科大学の回転撮影装置のデ-タをワ-クステ-ションで計算処理するためにデ-タ変換(OS9ーUnix)を実行中である。ただし,デ-タ変換のデ-タ量が300_<MB>となるために多大の労力が必要である。変換の効率化が必要である。3.回転撮影装置のI.I.による糸巻き歪やS字歪を補正するアルゴリズムを開した。補正アルゴリズムは2種類作成した。一つは格子ファントムの理想投影画像デ-タを作成して格子ファントムの歪投影画像との間で歪補正テ-ブルを作成して補正する手法,二つは歪発生の物理モデルを仮定して各パラメ-タを推定して補正する手法である。各補正法を血管ファントムの投影画像に適用して3次元再構式の精度から評価した。4.計算機上で作成したSheppーLogan Headファントムと国立循環器センタ-で撮影した血管ファントムを用いてFeldkamp法の3次元再構成法を実行評価した。320×320×320の再構マトリクス上で再構式精度および計算時間を解析評価した。5.再構成した血管綱の認識支援法にレ-ザ-リソグラィを用いて血管モデルを作成する手法を研究した。この基礎としてMRI画像からの血管抽出法およびレ-ザ-リソグラフィによる血管モデルの作成法を開発して実際に血管モデルを作成した。人間の死亡原因に脳や心臓の血管障害が大きいことや最近社会問題となっている突然死が血管情報で予防できることが報告されている。このためには微妙な血管障害を早期発見して早期治療することである。

本研究ではこれらの臨床医の要求を満足する高度な画像診断機器の開発を目標にしている。この特徴はX線撮影法を回転撮影方式にして多方向の血管投影画像を高速撮影すること、これらの投影像から血管3次元網を高精度再構成すること、臨床医が診断や手術において必要な要求仕様を満たす血管網の3次元表示および3次元形状・位置情報を柔軟に検索できる対話システムを開発することである。当年度は次のことを明らかにした。1.実用機のX線回転撮影装置で実血管投影画像を測定して3次元再構成実験を実行した。本研究の目標である高分解能血管網を3次元再構成することを検証した。この中で、投影画像歪の補正法、回転撮影装置の幾何系の測定法および3次元再構成法が画質に及ぼす影響を評価した。2.回転撮影装置が理想円軌道でないために撮影装置の幾何系の正確な推定法の開発が必要となった。この推定手法を研究して高精度に回転軌道を推定し、この回転軌道に基づく高精度な3次元再構成アルゴリズムを開発して高精度な画像再構成を実行した。3.回転撮影装置のAD変換器のビット長が再構成画像に大きな影響を与える。特に、低ビット長であると再構成画像に雑音成分が混入して画像劣化の大きな原因となる。計算機シミュレ-ションにより、AD変換器には12ビット程度が必要であることがわかった。4.脳血管網の3次元情報の把握が3次元表示では不十分であり、臨床医から血管網の実物モデルの作成が求められた。再構成画像から血管像を抽出し、レ-ザ-リソグラフィを用いて実物モデルを作成し、実3次元世界で視察や計測して高度な診断を可能にした。本年の研究実績の概要を以下の通りにまとめる。1.血管の3次元再構成法の評価と改善日本医科大学の回転立体撮影装置で撮影した頭部の血管投影画像を用いて3次元再構成実験を行って総合的に評価した。特に、再構成には短時間撮影を可能にするショートスキャンの画像再構成を作成し、その有効性を明かにした。3次元再構成画像の画素間隔は0.6mmと優れた分解能を実現し、正確な診断や手術が期待できる精度を可能にした。2.血管3次元画像の認識支援システムの評価と改善血管3次元画像を臨床医が診断や手術に有効な血管情報を検索できる3次元表示システムを開発した。これは血管の管状形態を内側や外側から観察ができ、特に血管内の観察は正確な診断や手術に一層役立つと考えている。これを血管径や血管壁の特性を定量化するシステムへと拡張している。3.血管3次元綱の立体モデルの作製と評価3次元グラフィックス技術では血管の形態を十分に把握することはできない。そこで、血管3次元画像から血管形状を抽出してレーザーリソグラフィを用いて立体モデルを高精度に作製し、実際の3次元世界で血管形態を観察できるようにして診断や手術に有効な情報を提供できる支援ツールを作成した。血管の立体モデルは脳外科医に高い評価を得た。4.3次元画像処理の高速化3次元画像再構成、診断や手術の支援ツールのためには超高速化が望まれる。13個の高速演算プロセッサを用いて画像処理の基本的アルゴリズムを並列計算を実行した。
栽桑体系におけるバイオテクノロジ-技術の応用に関する研究

桑のバイオテクノロジ-技術の開発とその技術の栽桑分野への導入をはかり、新栽桑体系の確立についての検討を行った。そして、以下のように主題の研究目的に対して意義深い研究が行われた。大西は低温馴化処理を施し、桑遺伝資源としての桑カルスの長期保存法を冷蔵と冷凍の2方法について検討を行い、まず、冷蔵による方法を開発した。そして、冷蔵にともなって起るカルスの休眠類似現象を発見し、これに関する2,3の生理的起因について追及した。本間は桑園雑草ハルジオンがパラコ-トに抵抗性を示すその機構について研究し、桑園内でパラコ-ト連用により抵抗性個体が増加することを認めた。それらの抵抗性個体と感受性個体とを用いて組織培養を行い、それらに由来するカルスやプロトプラストにも抵抗性があるという結果を得た。久野はクマリンおよびブラシノライドはカルスの誘導を促進することを認めた。そして、クマリンは誘導後のカルスの増殖を促進するが、ブラシノライドはベンジルアデニンと同程度であり、クマリンで増殖したカルスはfriableであるが、ブラシノライドで誘導したものはcompactであるという結果を得た。押金は分離芽にコルヒチン処理を行った結果、3倍性品種より2n=84の6倍体を得た。また、PFP処理培養芽に2n=1426および2n=3056の減・増数性細胞を認めた。柳沢は桑のサイトカイニン含量の季節変化について調べた。その結果、葉、枝条および冬芽いずれにおいても品種間の差異が認められ、しかもその差異を保ちながら季節変化を示すことを認めた。岩田は桑苗作出のための冬芽・茎頂培養にはMs(Fe)培地がよく、ジェランガムは発根の観察に適すること、また、NAAの好適濃度は0.1mg/lで、馴化にはジフィ-ポットにバ-ミキュライトを用いることにより、良結果を得ることを得た。桑のバイオテクノロジー技術の開発とその技術の栽桑分野への導入をはかり、新栽桑体系の確立についての検討を行なった。大西は62年度に検討した低温馴化処理を施し、桑遺伝資源としての桑カルスの長期冷凍保存法を開発した。本間は組織培養の研究を行なうための基礎的実験として桑園雑草のパラコート耐性を調査し、耐性個体占有率が'86年には24.3%であったのが、'88年には38.2%となったことを見出した。そして、耐性種と感受性種の乾量生長を比較検討した。久野は0.1ppmブラシノライドの処理で桑カルス中に葉肉様細胞、仮道管の分化を、10ppmクマリンの処理ではカルス増殖は著しいが組織の分化は明瞭でないことを観察した。押金はパラフルオロフェニールアラニン(PFP)を2倍体桑の培養芽生に処理した結果、正常細胞に混じて、増および減異数性細胞や3、4倍性細胞が混数性の状態で培養個体内に存在することを観察した。柳沢は冬期間の桑枝条と冬芽中のサイトカイニンレベルの変化を検討し、秋から翌春までに検出されたサイトカイニンはZ、ZRと2ipで、特に、Z含量は休眠期に少なく、その解除後には増加することを見出した。岩田は桑の茎頂培養用のMS基本培地を改良し、初期生育が良好となる培地を開発した。また、幼若苗の移植馴化にはバーミキュライトにビートモスを加えた培地が良好であることを見出した。

以上の研究は本研究課題に基ずいて当初より計画的に行なった分担研究であって、それぞれの分担分野では主題の研究目的に対して意義深い実験を進めた結果、概ね所期の成果をあげることができた。これらによって、桑におけるバイオテクノロジー技術の特性は概ねつかむことができたものと思われ、実用面への応用の可能性が確認できたものと考えられる。従って、第3年次には個々の研究に加えて、総合的な検討に主点をおき、課題について、研究が完結するよう進展させる予定である。それぞれの分担分野では主題の研究目的に対して意義深い実験を進めた結果、以下のような概ね所期の成果をあげることができた。大西は冷蔵3週間経過頃からカルスに休眠類似現象が認められはじめ、8週間で最も顕著となり、18週間に至ると覚醒することがわかった。そして、冷蔵期間中のカルス酵素バンドの消長は上記休眠類似現象の発現・覚醒と関係あること、また、カルス蛋白質の構成分子の大小とカルスの増殖率とは関連のあることを認めた。本間はパラコ-ト感受性および抵抗性ハルジオンの葉身とそれらの葉身を組織培養し、得られたカルスの両方を用いてプロトプラストを単離し、パラコ-トに対する抵抗性の比較を行ったところ、葉身、カルスともに感受性個体は低濃度で枯死するのに抵抗性個体は2.1×10^<-5>Mでも健全であるとの結果を得た。久野はカルスの発育はNo_2イオン10ppmを加えると抑制され、また、クマリンを添加する増殖は著しく、そして、ブラシノライドの前処理の後チアミンを添加するとカルスの増殖は更に著しいことを認めた。押金は桑種子を所定濃度のPFP加用M.S.培地で1030日間培養した結果、2n=1427および2n=3056の減・増異数性細胞のほか染色体橋、遅滞染色体などの異常細胞分裂像が正常細胞に混在することを認めた。また、これら芽生の茎頂培養による再生個体においても上記の染色体変異を確認した。柳沢は桑葉の老化とサイトカイニン含量との関係を葉位、最大光葉、貯蔵葉について調べ、桑葉のゼアチンはその老化と共に増加し、ゼアチンリボシドは反対に減少、イソペンテニルアデニンはゼアチンと同傾向を示すことを指摘した。岩田は桑の幼若苗の馴化に用いる容器はジフィ-ポットが直接定植できるため、根傷みがなく、生育は良好であること、また、馴化の培養培地は、ジフィ-ポットを用いると粘結度の低いバ-ミキュライトでも直接鉢に定植でき、順調に生長するという結果を得た。
全身操縦型パワー拡大ロボットを可能にする各種力制御の微分包含式ベースト実装理論

力を制御量あるいは操作量とする制御系設計理論はアカデミアにおいては古典的であり,数々の有用な手法を予言する.しかしこれらの手法は,ハードウェアの不完全性(機構弾性,摩擦,無駄時間,ノイズ,トルク飽和など)に敏感であり,実装上の様々な問題を生む.本研究では,不連続な微分方程式(微分包含式)にもとづく新しい制御・推定理論群と,これまでアカデミアで蓄積されてきた力制御の理論的研究を融合することによって,現実のハードウェアの限界に対して頑健な力制御の新しい実装理論群の確立を目指した.特に,大出力な操縦型ロボットの実現を長期的目標に設定した上で,そのための各種要素技術の開発を網羅的に行った.力を制御量あるいは操作量とする制御系設計理論はアカデミアにおいては古典的であり,数々の有用な手法を予言する.しかしこれらの手法は,ハードウェアの不完全性(機構弾性,摩擦,無駄時間,ノイズ,トルク飽和など)に敏感であり,実装上の様々な問題を生む.本研究では,不連続な微分方程式(微分包含式)にもとづく新しい制御・推定理論群と,これまでアカデミアで蓄積されてきた力制御の理論的研究を融合することによって,現実のハードウェアの限界に対して頑健な力制御の新しい実装理論群の確立を目指した.特に,大出力な操縦型ロボットの実現を長期的目標に設定した上で,そのための各種要素技術の開発を網羅的に行った.平成24年度は,人間のパワーを拡大する操縦型ロボット(力順送型マスタスレーブシステム)の実現を目的として各種要素技術の研究開発を行った.【1】摩擦の不連続性や非線形特性(ヒステリシスなど)を,単純な微分方程式でモデル化する数値計算手法を考案した.また,特性の異なる複数のタイプの減速器について,摩擦補償のための制御則の開発を行った.これらの技術は,スレーブロボットの関節摩擦をキャンセルして効果的な力制御を実現するために有効であると考えられる.【2】研究代表者らが考案したノイズ除去フィルタ「PSMF」の各種特性を明らかにし,パラメータの設計指針を明らかにした.また,信号の微分量を取得するための改良を施した新しいフィルタ「AW-PSMF」も提案した.これらは位相遅れが比較的小さいという特性を持つ.【3】トルク飽和時にも滑らかに挙動する新しい位置制御則を提案した(論文投稿済み).この制御則は力制御器の内部位置ループとして利用することができ,マスタスレーブシステムのマスタ側の制御に用いることができる.【4】2基の同構造の産業用ロボットを用いて力順送型マスタスレーブシステムの実験環境を構築し,上述のノイズ除去フィルタと新しい位置制御則を実装した.特に,新しいノイズ除去フィルタとセンサ信号の微分量の効果的な利用によって,システム全体を安定化できるということを示した.【5】パワー増幅に適した大出力の腕部マスタスレーブ実験装置の設計開発を行った(平成25年度に稼動開始予定).【6】脚部マスタスレーブ実験装置の設計を行い,各機構部品をほぼ完成させた(平成25年度後半に全体が組立・動作確認完了予定).特にスレーブロボットの機構においては,安定した不整地歩行を実現するための新しいアイデアがいくつか得られた.平成25年度は,人間のパワーを拡大する操縦型ロボット(力順送型マスタスレーブシステム)の実現を目的として各種要素技術の研究開発を行った.【1】力順送型マスタースレーブシステムを力の微分量の利用によって安定化する手法について詳細な実験を行い,その効果を明らかにした.現在,論文投稿を準備中である.【2】研究代表者らが以前考案したノイズ除去フィルタ「PSMF(Parabolic Sliding Mode Filter)」を修正することによって,ノイズ低減効果と位相遅れのより良いトレードオフ関係を持つ新しいフィルタを構築した.その新しいフィルタの各種特性について,国内学会の講演会で発表予定である.これによって,力順送型マスタスレーブシステムの透過性を向上できる可能性がある.【3】歯車減速機の摩擦をキャンセル制御の手法を2つ提案した.一つはすべり前弾性変位が比較的大きい減速器に適したものであり,新しい摩擦モデルにもとづいている.もう一つはすべり前変位が比較的小さい減速器に適用できるものであり,静止摩擦状態においても外力に反応しやすくなるように,振動的なトルク信号(ディザー)を用いている.順送型マスタスレーブ制御に限らず,力制御全般との組み合わせが可能である.この成果については,論文一編が採録ずみである.【4】パワー増幅に適した大出力の腕部マスタスレーブ実験装置の開発を行った.また,脚部マスタスレーブ実験装置を再設計・再組立を行っている.【5】マスタロボットの特異姿勢の取扱い,および,人間の感覚運動系の周波数特性に着目したノイズ除去フィルタの適用方法について,特許出願を行った.平成26年度は,人間のパワーを拡大する操縦型ロボット(力順送型マスタスレーブシステム)の実現を目的として,各種要素技術の研究開発を行った.【1】力順送型マスタスレーブシステムを,力の微分量とスライディングモードフィルタによって安定化する手法について,学術論文を投稿し,掲載可となった.またこの論文内において,新しいスライディングモードフィルタの利点を,詳細な文献調査と数値実験によって明らかにした.また,動的システムとしてのスライディングモードフィルタの終局有界性を,滑らかでないリアプノフ関数を用いて数学的に証明した.【2】スライディングモードフィルタの改良を行った.