hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
黄疸と新規タイト結合蛋白claudin-2による毛細胆管バリア制御機構

肝細胞の毛細胆管をシールしているタイト結合は、有毒な胆汁が胆道から大循環に漏出し黄疸が発症するのを防いでいる血液胆汁関門(blood-biliary barrier)を形成している。肝臓には、膜貫通タイト結合蛋白であるclaudin(CL)-1,-2,-3,-5,-14の発現がみられ、CL-1,-3は肝小葉内全体に発現しているのに対して、CL-2は小葉中心性に局在が認められる。また、CL-2は、陽イオン選択的透過性機能を有すると報告されているが、肝細胞においては、その生理的機能・発現調節に関しては未だ不明である。今回我々は,肝細胞におけるCL-2の役割の解析を目的として、まずIL-6 familyに属する多機能性のサイトカインであり、肝細胞の成熟・肝組織再生に重要な役割を果たすoncostatinM(OSM)を処置したマウス肝細胞株および初代培養ラット肝細胞におけるCL-2の発現およびその機能変化について検索した。さらに、肝細胞極性を有するWIF-B9肝細胞株を用いて、CL-2の毛細胆管形成への関与をRNAiを処置して検索した。結果、OSMによりマウスおよびラット肝細胞のCL-2の発現誘導がmRNAレベルからみられ、著しいタイト結合構造の変化を伴い、分子量依存性のバリア機能を亢進させた。さらに、OSMによるCL-2の発現調節は、PKC経路を含んだ様々なシグナル伝達を介して行われていた。WIF-B9肝細胞株においては、in vitroで毛細胆管の増加および拡張を誘導するphenobarbital処置により、CL-2の発現増加がみられた。さらに、RNAi処置によるCL-2の発現低下により、その毛細胆管形成が抑制された。以上の結果は、CL-2は、肝細胞において毛細胆管のシール機能だけでなく毛細胆管形成にも重要な役割を果たしていると考えられた。黄疸の発生の原因の一つに肝細胞の毛細胆管をシールしているタイト結合の異常が知られているが,未だ詳細なメカニズムは不明である.今回我々は,肝小葉内分布に局在がみられ,イオン選択的透過性機能を有するタイト結合蛋白claudin-2に焦点を当て,マウス肝細胞株および初代培養ラット肝細胞における増殖因子(EGF,HGF)およびサイトカイン(oncostatin M,IL-6,IL-1β)処置によるclaudin-2の発現調節を解析した.マウス肝細胞株においては,oncostatin M,IL-1β,EGF,HGF処置によりclaudin-2の発現誘導がみられた.特に肝細胞の成熟に重要なoncostatin Mによるclaudin-2の発現誘導は顕著であり,タイト結合構造物,タイト結合の機能であるバリア機能の増加をともなっていた.oncostatin Mによるclaudin-2の発現誘導は,初代培養ラット肝細胞系の増殖肝細胞においてもみられた.これらの培養肝細胞におけるoncostatin Mによるclaudin-2の発現誘導には,シグナル伝達阻害剤の実験よりPKCシグナル経路の関与が考えられた.以上の結果は,黄疸時においてもタイト結合蛋白claudin-2が関与している可能性を示唆していた.今後は,ヒト肝組織(正常および閉塞性黄疸)およびoncostatin M処置後の初代培養ヒト肝細胞を用いて実施していく予定である.肝細胞の毛細胆管をシールしているタイト結合は、有毒な胆汁が胆道から大循環に漏出し黄疸が発症するのを防いでいる血液胆汁関門(blood-biliary barrier)を形成している。

また、CL-2は、陽イオン選択的透過性機能を有すると報告されているが、肝細胞においては、その生理的機能・発現調節に関しては未だ不明である。今回我々は、肝細胞におけるCL-2の役割の解析を目的として、まずIL-6 familyに属する多機能性のサイトカインであり、肝細胞の成熟・肝組織再生に重要な役割を果たすoncostatin M(OSM)を処置したマウス肝細胞株および初代培養ラット肝細胞におけるCL-2の発現およびその機能変化について検索した。さらに、肝細胞極性を有すWIF-B9肝細胞株を用いて、CL-2の毛細胆管形成への関与をRNAiを処置して検索した。結果、OSMによりマウスおよびラット肝細胞のCL-2の発現誘導がmRNAレベルからみられ、著しいタイト結合構造の変化を伴い、分子量依存性のバリア機能を亢進させた。さらに、OSMによるCL-2の発現調節は、PKC経路を含んだ様々なシグナル伝達を介して行われていた。WIF-B9肝細胞株においては、in vitroで毛細胆管の増加および拡張を誘導するphenobarbital処置により、CL-2の発現増加がみられた。さらに、RNAi処置によるCL-2の発現低下により、その毛細胆管形成が抑制された。以上の結果は、CL-2は、肝細胞において毛細胆管のシール機能だけでなく毛細胆管形成にも重要な役割を果たしていると考えられた。
弥生時代の墳墓葬送儀礼からみた地域間交流に関する研究

本研究では、弥生時代前期の環濠集落分布圏に該当する墳墓群(特に周溝墓群)の葬送儀礼を取り上げ、当該墓葬にみられる供献土器の特徴(葬祭用土器の構成・土器配置・仮器化手法・土器製作技法)をもとに諸地域間の関係を検討した。主に祭儀の執行を示す普遍的な葬祭用土器の供献方法や土器製作技法の分析を通して、墳墓葬送儀礼の共通圏や会葬者及び造墓集団の出自を現す供献土器の移動といった葬送ネットワークからみた地域間交流の実態解明を目的としている。地域間交流をめぐる従前までの研究は、集落構造や動態、出土品の分析から描かれる歴史像が主体的であったが、本研究では経済的側面の定量的分析より定性的な観念的側面を重視し、祭儀による地域間交流の顕在化によって、地域社会復原の再検討と新たな歴史像の構築を試みたものである。初期周溝墓の墓葬形態及び墓群構成を踏まえて供献土器を検討した結果、弥生時代開始期の木棺墓/土壙墓群の副葬/供献小壺にみられた小形器種の選好性を踏襲し、使用される供献土器数の増加から造墓集団/出自集団及び会葬者が墓葬に関わった頻度の高さを周溝墓葬送儀礼の特質と位置付けた。供献土器の選択とその供献方法や仮器化行為にみる墳墓葬送儀礼は、造墓集団/出自集団の共通性を現すという構図が明確となり、他地域産/系土器の分析によって、近遠距離参列といった会葬者を含めた面的あるいは点的な地域間交流が想定できた。周溝墓は環濠集落形成以降に生成及び付加された墓葬とみなし、墓域を空間分節するための溝・土坑の採用によって、不整区画をもつ木棺墓/土墳墓群、そして周溝墓群が醸成される形成過程を描いた。墓葬土器供献の生成や周溝墓の成立背景は、環濠集落分布圏と不可分な関係に成り立っており、葬送ネットワークと物資流通ネットワークとの共通/非共通性を加味した重層的な地域間交流の実態を明らかにすることができた。
ナノメートル誘電体・薄膜の電子物性の理解と制御の研究

CMOSデバイスにおけるゲート絶縁膜の薄膜化に対して膜厚を実際に薄膜化するのではなく、膜の誘電率を上げることでゲート絶縁膜の機能を電気的に薄膜化するという今回の研究を通して、高誘電率薄膜における絶縁体としてのエネルギー障壁、誘電率の時間的安定性、SiO_2との界面で生ずる電気的ダイポール層の決定的確認、希土類金属酸化膜の吸湿性に対する一般的理解、あるいは新しい半導体材料(Ge)に対する絶縁膜(GeO_2)の欠陥生成機構に関する実験的証拠を確認できた。本研究の目的は、ナノメートル厚絶縁膜の電子構造、誘電性、及びその絶縁膜との界面の性質に関して、材料の物性理解に基づいた系統的な制御指針を構築することである。比誘電率(静的、動的)だけでなく絶縁膜の電子構造、さらに絶縁膜との異種材料界面に研究の焦点をあて、絶縁膜内部電界における電荷再分布、構造変化に伴う原子の動きなど直接目に見えない量を抽出し、その動きの起源を明確にする。極薄高誘電率絶縁膜に関して,今年度は基礎的な部分をもう一度見直すことによって多くの結果を得ることが出来た。大きく分けて,(1)Si上の誘電薄膜の高誘電膜物性,(2)Ge上の絶縁膜に関する研究、に関して新しい事実を見つけることができた。(1)大きくは二点の進展があった。HfLaOx/SiO2系に関して2006年度に我々の研究室が初めて見いだした絶縁膜界面のダイポールの存在の詳細解析を進めたこと,SiドープしかHfO2が純粋HfO2よりも高誘電率になるという点の二点である。前者に関して,ダイポールの大きさのLa濃度依存性を詳細に得られたこと、およびSiN中では異なる振る舞いを示すことである。これらの事実から,世界中におけるHigh-k MOSにおけるフラットバンド電圧の異常に関する理解がダイポールによるという方向に大きくシフトしてきた。後者に関しては,SiドープによるHfO2の高誘電率化か(SiO4)4-という錯イオンが(HfO4)4-と置き換わることによって,正方晶の安定化をもたらしているという新しいモデルを提案したことである。(2)に関しては,まずはGe/GeO2系の安定化に関して詳細な描像を示すことができたこと,及びGe上の高誘電率膜としてLaYO3とLaLuO3という二種類の希土類高誘心率膜を提案,実証できたことである。さらにGe上で明瞭に観測される金属のFermi-level Pinningに関して,極薄絶縁膜を挿入する事によって,このPinning位置をシフトさせることができることを実験的に示すことが出来た。以上の結果は,高誘電率膜をSiあるいはGe上に使っていく上での基本的な現象であるとともにすべての項目において新しい発見に基づいている。今後はこれらに対して微視的描像を詰めるとともに,Higher-k膜形成の指導原理を構築すべきすすめていく。本年度は昨年度に引き続き、下記に焦点をあてて研究をすすめ、非常に興味深い進展を得ることができた。High-k/SiO2界面に形成されるダイポールに関するモデルの構築をすすめていたが、それをまとめたものが国際誌に論文化された。これはダイポール形成の駆動力に関するものであり、酸化物界面に一般化できるものと考えている。また、ダイポールの直接検出に関しては、XPSによる界面SiO2中のSiのシフトからその存在を明確に検出することができた。XPSによるダイポール量の絶対値の測定は今のところまだ困難であるが、SiO2上のHigh-k材料の有無、その種類によるSiのシフトから、相対的にではあるがダイポールの存在を直接的に確認したと言える。各種High-k膜の電子構造に関しては、Au薄膜をHigh-k膜に堆積し、それを接地し、グランドレベルにあるAuを通してXPS測定することによって、Auを参照電位として各種のHigh-k膜の価電子帯端、エネルギーバンドギャップ(光吸収を併用しながら)、さらにはその両者から伝導帯端を決定することができた。この手法もHigh-k材料にかかわらず一般化できるものと考えている。さらに、非平衡熱処理によるHfO2のHigher-k相の出現を確認することができた。これはHfO2の高温相を熱処理の仕方だけで実現しようというものである。作製された膜の高誘電率の確認までは行っていないが、Higher-k相の出現に関してはかなり系統的に調べることができ、核生成とその安定化という二つの工程を考えることで全体を説明できそうである。Higher-k相の制御手法、あるいはHigh-k膜のプロセス中の質の変化を考える上での基本になるものと考えている。H22年度は、計画に記したとおり、Higher-k相の出現、High-k/SiO2界面に形成されるダイポール、さらにGeO2中の欠陥評価という観点から研究を進め、以下の進展を得ることができた。

(1)Higher-k相の出現に関しては、特にHfO2薄膜の高温安定相(立方晶HfO2)を低温で出現させることに成功しているが、この立方晶の室温安定性に関して解析を進め、相変化の温度依存性から活性化エネルギーを求めることによって相変化に対する明確な表式を得ることができた。(2)High-k/SiO2界面のダイポール形成に関しては、x線光電子分光法(XPS)による直接検出を試み、SiO2側のバンド変調を詳細に調べることによって、High-k/SiO2界面において真空レベルに段差が起きていることが示された。また、このダイポールの向きがSiO2上に堆積するHigh-k材料によることもXPSを用いて明らかにされた。(3)絶縁膜中の欠陥に関しては、GeO2をモチーフにすることによって、酸素欠損を導入したサンプルでは極めて顕著な光吸収特性が観察されている。同様に作製されたサンプルを用いてESR測定をすることによって、プロセス(酸素導入度)に応じた欠陥が明瞭に計測された。ESRの結果だけから欠陥の構造を同定できないが、酸素欠損起因のESR信号であることは間違いない。GeO2の膜質の直接的評価になりうるものを捉えることができたと言える。以上のように、今年度も極めてHigh-k絶縁膜に関して極めて新規性が高い結果を得ることができた。今年度はHigh-k絶縁膜に関する本基盤研究の最終年度として大きな進捗があった。以下にそれを列記する.1)Higher-k膜の安定化に対する指針:現在、主流の絶縁膜として使われているHfO2膜の構造相転移をうまく制御することによって、より誘電率の高い対称性のよいHfO2膜の室温安定性に関して速度論的な定式化を進め、さらに安定化た寄与するプロセス条件の具体化に関して大きく進歩した。速度論的定式化に関しては、いわゆるJMA則(Johnson-Mehl-Avrami)則に従っていることを発見し、速度パラメータを決めることができた。さらにプロセス的には、酸素の存在は転移を促すことを突き止めた。2)High-k/SiO2膜界面に存在を提案してきたダイポールに関してさらに決定的な実験結果を得ることができた。上記のダイポールモデルを提唱した時からコメントされてきたことであるが、SiO2/HfO2/SiO2構造を作ったときには、上下でダイポールが打ち消し合って、実験的には見えなくなるのではないだろうかということである。実験的にはこれが再現されていないこともあり、モデル化に関してやや疑う部分があった。今回レーザーアブレーション法で製膜した上記三層スタックにおいて、きわめて明瞭にダイポールの打ち消し効果を実証することができた。このことはHigh-kゲートスタックのしきい値制御の物理的根拠を与えるものであり、きわめて意義が大きい。3)Ge基板上のHigh-kゲートスタックの低EOT化をきわめて新しい手法によって実現する手法を見いだした。界面におけるアニール時の熱力学、速度論的制御を目指した基本的な方法である。4)各種High-k膜のバンド構造に関する実験的決定に関して、さらに一般化を進めて10種類の材料に関してほぼバンドプロファイルを定量的に決めるこどができた。
鶏深胸筋腱を用いた腱板不全断裂の修復過程について

【目的】鶏の深胸筋腱不全断裂の修復過程におけるprocollagenα1I、α1III、TGFβ-1mRNAの発現様式を研究し、in vivoでの腱板治癒過程におけるこれらのmRNAの発現様式について研究すること.【対象と方法】ヒトと同様に非荷重関節である鶏の深胸筋腱を用い関節面と滑液包側面とで、腱板不全断裂のモデルを作製した。切創作成後1,2,3,4,6,8,24,52週で各5羽ずつ深胸筋腱を取り出した。摘出標本よりRNA抽出後、RT-PCR法およびSouthern-hybridization法にてα1I、α1III、TGFβ-1mRNAを半分量化した。【結果】α1Iおよびα1IIIのmRNA量は、創作成後2週をピークとする同様の発現性を示したが、常にα1Iはα1IIIより有意に高く(p<0.05)、さらにα1I、α1IIIとも関節側断裂群より滑液包側断裂群が有意に高値であった(p<0.05)。また長期経過例としての24,52週でも、コントロール群より有意(p<0.01)の出現を認めた。TGFβ1mRNAは関節包側断裂よりも滑包側断裂で高値を示した。【結論および考察】今回の発現で(1)成鶏の深胸筋腱不全断裂では、滑液包側断裂の方が関節側断裂より高い治癒能力を持つこと。それはTGFβ1mRNAの発現に先導されること。(2)断裂作成1年後でも遺伝子レベルでの腱修復が起きている可能性を見いだした。procollagen α1I、α1IIImRNAについての要旨は第24回日本肩関節学会(1997年10月)にて発表した。TGFβ-1mRNAについては今年の日本整形外科学会基礎学術集会において発表予定である。現在、同腱のα1Iとα1IIIのmRNAの局在を調べるためにin situ hybridization法を実験中であり、臨床における遺伝子レベルでの治療の礎を築いていく予定である。今回の実験は、細胞増殖因子の投与時期や、腱への投与によるその他の細胞増殖因子とのネットワーク(周囲細胞に及ぼす影響を含め)等、の今後の実験への礎になるものと思われる。鶏深胸筋腱に不全断裂を作成し、プロコラーゲンα1 type I、α1 type III、およびTGF-β1の遺伝子発現を観察する実験を行っている。現在のところプロコラーゲンα1 type I(α1 I)とα1 type III(α1 III)のmRNA量を測定し終わり、滑液包側断裂と関節側断裂の腱修復過程について検討したところである。【対象と方法】ヒトと同様に非荷重関節である鶏の深胸筋腱を用い関節面と滑液包側面とで、腱板不全断裂のモデルを作製した。摘出標本よりRNA抽出後、RT-PCR法およびSouthern-hybridization法にてα1 I、α1 III mRNAを半定量化した。【結果】α1 Iおよびα1 IIIのmRNA

量は、創作成後2週をピークとする同様の発現性を示したが、常にα1 Iはα1 IIIより有意に高く(p<0.05)、さらにα1 I、α1 IIIとも関節側断裂群より滑液包側断裂群が有意に高値であった(p<0.05)。また長期経過例としての24,52週でも、コントロール群より有意(p<0.01)の出現を認めた。【結論および考察】今回の発現で(1)成鶏の深胸筋腱不全断裂では、滑液包側断裂の方が関節側断裂より高い治癒能力を持つこと。(2)断裂作成1年後でも遺伝子レベルでの腱修復が起きている可能性を見いだした。現在、同腱のα1 Iとα1 IIIのmRNAの局在を調べるためにin situ hybridization法を実験中であり、プロコラーゲンの産生に関与するサイトカインの同定と共に、臨床における遺伝子レベルでの治療の礎を築いていく予定である。要旨は第24回日本肩関節学会(1997年10月)にて発表し、現在投稿中である。【目的】鶏の深胸筋鍵不全断裂の修復過程におけるTGFβ-1mRNAの発現様式を研究し、in vivoでの鍵板治癒過程における発現様式について研究すること。【対象と方法】ヒトと同様に非荷重間接である鶏の深胸筋腱を週で各5羽ずつ深胸筋腱を取り出した。摘出標本よりRNA抽出後、RT-PCR法およびSouthern-hybridization法用い関節面と滑液包側面とで、腱板不全断列のモデルを作成した。切創作後1,2,3,4,6,8,24にてTGFβ-1mlNAを半定量化した。【結果】TGFβ1mRNAもα1Iおよびα1IIIのmRNAと同様にr間接断列群より滑液包側断列群が有意に高値であった(p<0.05)。【結果および考察】今回の発現で(1)成鶏の深胸筋腱不全断列では、滑液包側の方が間接側断列より高い治癒能力を持つこと。それはTGFβ1mRNAの発現に先導されることを見いだした。procollagenα1I、α1IIImRNAについての要旨は第24回日本肩関節学会(1997年10月)にて発表した。TGFβ-1mRNAについては今年の日本整形外科学会基礎学術集会において発表予定である。現在、同腱のα1Iとα1IIIのmRNAの局在を調べるためにin situ hybridization法を実験中であり、臨床における遺伝子レベルでの治療の礎木を築いていく予定である。今回の実験は、細胞増殖因子の投与時期や、腱への投与によるその他の細胞増殖因子とのネットワーク(周囲細胞に及ぼす影響含め)等、の今後の実験への礎になるものと思われる。
流通業の情報化と空間構造の変容

本研究は、近年流通変革-とりわけオンライン化をはじめとする情報化が、卸売業の立地行動やその結果としての流通の空間構造に与えた影響を明らかにすることを目指したものであった。具体的には食品や日用雑貨など、近年のスーパー・CVSなどの発展に伴って情報化(POS・EOS)の普及が激しい業界に焦点を当て、業者組合や主要企業へのヒヤリングなども援用しながら実証的に検討を進めた。その結果、次の3点が明らかとなった。第1に情報化(オンラインネットワーク)は業者の経営規模の拡大と市場の広域化を支え促進する基盤となり、資本や市場の集中・寡占化との運動の中で市場空間の再編や諸施設の立地変容が進展している。第2に、情報化により商的取引と物理的取引の分離がかなり進展してきており、その結果企業内の諸施設の機能純化が進み、機能ごとの最適立地への指向性が強まっている。第3に、情報化はオンラインによる受発注(EOSなど)と企業内外のネットワーク化を進展させ、それが特に営業拠点や物流センターの機能変容に影響しているため、それと関連した立地変容が生じていること。とりわけ、情報化によって促進されつつある商物分離と業界再編による市場・営業圏の広域化は、支店配置網や物流網に大きな変動を与えている。今回の研究で、営業拠点(支所)や物流拠点(物流センター)の立地変容、および空間再編(物流空間再編・営業エリア再編)の実態に関する貴重な事例も収集することができたことは、今後の研究への大きなステップとなった。なお、本研究の成果は、現在学術論文として投稿準備中である。
都市形成における地域継承空間システムと近代化空間システムの関係についての研究

近代化空間システム」と「地域継承空間システム」はこれまで個別的な研究対象であった。本研究は「都市形成」という枠の中でこの2つの研究対象を関連的「関係」として位置づけ,調査・検討した。その経過は日本建築学会の特別研究等の議論・検討から始まった。本研究は空間システムの内容の研究というよりは,この「2つの空間システムの関係についての視点」についての研究であるといえる。また,新たな地域の持続的な環境形成,地域再生に向けて,本視点による計画論に価値があることを広報し,共有化を図ることが課題として最重視されている。この後者の面で,本研究は現在の要請に対応した成果が得られ,評価できるものと考える。(1)近代の都市形成を「地域継承空間システム」と「近代化空間システム」の関係からその評価を試みる。(2)日本建築学会の「近代の空間システム・日本の空間システム(MS・JS)特別研究」の目的と成果を引き継ぎ、同「サスティナブルエリアデザインとコミュニティアーキテクト(SAD&CA)特別研究」を推進する。同「地域空間文脈。計画史研究」も関連研究である。(3)地域事例調査は日本内外の対象地域の調査の中から関係文脈を抽出し、全体的空間文脈を検討する。(4)地域固有の空間遺産と近代化空間システムの関係に着目して具体的社会システムの中の活用を検討する。日本建築学会特別研究41『近代の空間システム・日本の空間システム都市と建築の21世紀:省察と展望』報告書を本共同研究者の寄稿を含めてまとめ、報告シンポジウム開催を支援した。上記報告書と著書『場所の空間学』発行によって、本研究の「地域継承空間システム」尊重の計画手法構築の視点を広く広報することができた。また上記特別研究の成果の一部を中国、建築と国際文化2008国際学術討論会(中国西安交通大学)にて発表・討議することによって、アジアにも本課題を発信することができた。また日本建築学会「サスティナブルリアデザインとコミュニティアーキテクトの形成・育成についての特別研究」を2009年度から開始することによって、本成果の具体的活用の方向についても検討する体制も整いつつあることになった。2008年度は、これまでの国内の関連研究の整理とあわせて、アジアの視点で中国・東南アジア地域に研究を広めることの準備段階と位置づけられたが、中国、タイ、カンボジア、ベトナムの宗教的地域継承空間を日本の九州・大分地域まで連続的にみれば、河川や地形に結びついて共通する、古代から中世に継承されている空間文脈の検討が可能であることが理解できた。現地研究者との研究協力体制は、西安・杭州等で実現化される見通しである。国内においては都心居住地区と郊外ニュータウン地区が本年度の主な対象であったが、来年度においては「サスティナブルリアデザインとコミュニティアーキテクトの形成・育成についての特別研究」の主な検討対象地である埼玉県・栃木県・滋賀県・大阪府における事例も加わることになる。地域継承空間システムと近代化空間システムの関係についてモデル化した整理の準備が可能となった。初年度の最も大きな研究目的は研究の方向性の検討であった。当該年度の最も大きな研究目的は研究の広がりとそのしくみの構築であった。研究の広がりについては、日本の都市形成、アジアの都市形成、欧米の都市形成別に各研究担当者が取り組んでいる。主な研究成果は以下のものである。・日本の都市形成:江戸東京の都市形成、大阪の都市形成、地方都市の都市形成江戸東京の都市形成については「路地」についてまとめて、岡本哲志他の協力をえて『まち路地再生のデザイン』(彰国社、2009年7月)を出版した。・アジアの都市形成:中国の都市形成(西安・杭州・上海)中国研究者との共同研究体制の形成ができた。1050年代に建設された集合住宅の形成調査を西安・杭州で共同調査を実施した。カンボジア、ベトナムについては、調査から、研究の視点・まとめ方を検討し、まとめ方のモデルを検討し、日本建築学会に報告した。・欧米の都市形成:スペインの都市形成他について調査を実施した。関連研究「日本建築学会サスティナブルエリアデザインとコミュニティアーキテクト特別研究」(特別研究委員会委員長宇杉和夫)と共催で埼玉県においてアンケートを実施している。なを同特別研究では以下の報告書を刊行している。・「日本のサスティナブルエリアデザインとコミュニティアーキテクト提起報告書」・「応募提案報告書私の考える日本のサスティナブルエリアデザインとコミュニティアーキテクト」本研究は「日本建築学会特別研究近代の空間システム・日本の空間システム」の発展的展開を目的にしているが、上記新特別研究の実施と検討に寄与している。初年度の最も大きな研究目的は、研究の方向性の検討であった。二年次の最も大きな研究目的は、研究の広がりであった。

当該年の最も大きな研究目的は、研究の仕組みの構築であった。本年度はその整理となる。研究は日本の都市形成・アジアの都市形成・欧米の都市形成に分けて取り組んでいる。日本の都市形成は『まち路地再生のデザイン』(彰国社、2010.1月)を出版後、江戸東京において調査研究を広め、一層の展開をしている。著書としての出版を準備している。中国の都市形成は、西安交通大学と共同研究で、西安交通大学内などの近代集合住宅保存活用アンケート調査を実施した。本年度はその具体的な指針案も検討の対象にしている。東南アジアの都市形成では、タイ・フィリピンの調査を実施した。昨年の成果(ベトナム調査)は、日本建築学会に報告した。欧米の都市形成では、アメリカ・ニューオリンズ調査を一昨年のリバプール、マンチェスター調査と関連して研究している。埼玉新都心地区のジョン・レノン・ミュージアムの跡地利用報告書については、その成果を一部活用している。スペイン調査については、日本建築学会総合論文第10号「場所性・地域継承空間システムと都市建築のフロンティア」論文(総論、チーフエディター宇杉和夫)に一部を発表予定である。関連研究・日本建築学会「サスティナブルエリアデザインとコミュニティアーキテクト特別研究」(委員長宇杉和夫)とは、共催で埼玉県のアンケートを実施し、報告書としてまとめている。また、全国アンケートも実施し、本年度取りまとめ中である。なお、上記したように、日本建築学会総合論文第10号は、共同研究者(中島、木多)も参加し、関連研究として位置づけている。上記特別研究では、建築学会大会時に研究協議会を実施し、その資料集をとりまとめた。2011年度は研究最終年度ということで、研究のまとめにかかっている。しかし一方、3月11日の東日本大震災の復旧復興にあたっては本研究の視点とその担い手育成による支援が欠かせないということがあり、単純なまとめとはならなくなった。上記研究報告は全てその経過の中にある。以下、主要な研究報告で、報告書が作成されたもの、雑誌特集号が刊行されたものを報告する。■報告書I編集責任者宇杉和夫:特別研究委員会委員長、科研費研究代表研究者「地域主権・地域再生とコミュニティアーキテクト」、特別研究シンポジウム資料集2011年6月、日本建築学会サスティナブルエリアデザインとコミュニティアーキテクト特別研究委員会■報告書II編集責任者宇杉和夫:特別研究委員長、科研費研究代表研究者「地域主権による地域固有の空間形成についての意向調査」報告書2011年7月、2011年6月、日本建築学会サスティナブルエリアデザインとコミュニティアーキテクト特別研究委員会、「都市形成における地域継承空間システムと近代化空間システムの関係についての研究」(基盤研究B)■企画編集宇杉和夫「地理」673号、「特集江戸の水路の原風景」企画編集、2011年8月、古今書院■編集責任者宇杉和夫日本建築学会総合論文誌第10号「場所性・地域継承空間システムと都市建築のフロンティア」企画編集:
タイ国における多剤耐性アシネトバクター・バウマニを中心とする院内感染制御支援

多剤耐性A. baumannii(MDRAb)は治療の選択肢が乏しく、世界各国で蔓延し大きな問題となっている。我々は、アジアのMDRAbが高率にblaOXA-23ICUを保有することに着目し、LAMP法による迅速検出法を確立し、スクリーニング手段として用いた。タイ国協力病院の全入院患者を対象とし、アクティブサーベイランスを行い、早期診断により院内感染防御策を約2日早く進めることができ、それにより約50%の院内感染を減らすことに成功した。LAMP法は簡便・迅速・高感度であることから、サーベイランスの手段として適している。本研究によりMDRAb院内感染における早期感染予防策の重要性が示唆された。世界的に多剤耐性Acinetobacter baumanniiによる院内感染が問題となっているが、特にタイ国では既に臨床分離株の75%がカルバペネム耐性であることが明らかとなっている。そこでわが国の高水準な院内感染制御制度や技術を用いてタイ国における多剤耐性アシネトバクター・バウマニを中心とした院内感染制御を支援し、またわが国への多剤耐性菌の侵入を抑止することを目的とし、今年度の研究では、タイ国参加病院へのサイトビジットを行い、その院内感染対策の評価をおこなった。さらにタイ国における多剤耐性A.baumannii分離菌株の遺伝学的性状を明らかにするために分子疫学的解析をおこなった。タイ国マヒドン大学医学部付属ラマチボディ病院、プラナカオ総合病院において分離された多剤耐性A.baumanniiの薬剤耐性遺伝子等プロファイルをPCR法を用いて検討したところ、173株の分離菌株中94.2%の分離株が臨床上問題となるCHDL(carbapenem-hydrolyzing class D β-lactamase)であるoxa-23を保有していた。また、他の主要なclass D β-lactamase familyであるoxa-24(aka.oxa-40),oxa-58はそれぞれ0%,1.2%であった。これらの結果から、タイ国における多剤耐性A.baumanniiにおいて世界的に主流のcarbapenem耐性遺伝子oxa-23を持つタイプの菌株が蔓延していることが考えられた。そこで、本遺伝子oxa-23をターゲットに迅速検出法の開発をおこなった。LAMP(loop-medicated isothermal amplification)法を用いて、反応性・特異性の高い特異プライマーを得るために、様々なプライマーをデザインし、これらについて検討をおこなった結果、高感度にoxa-23を検出するプライマーセットを得ることに成功した。本研究はタイ国をはじめとして世界中に蔓延し、大きな問題となっている多剤耐性アシネトバクター・バウマニの院内感染に対する感染制御の研究を行うことで、耐性率の減少を目的とし、ひいてはわが国への多剤耐性菌の侵入を抑止することを目指す。タイ国で分離されたカルバペネム耐性菌173株に対し、保有する薬剤耐性遺伝子について調べた結果、blaoxa-23を有するものが優位で、院内では耐性菌が比較的モノクローナルに蔓延していることが明らかとなった。また、当該菌の感染・保菌部位調査を行ったところ、直腸周囲と喀痰(挿管患者のみ)からの検出が多く、この2つの部位を用いればアクティサーベイランスとして有効であることがわかった。院内感染において早期発見は重要であるが、従来の培養法では、結果の判明までに約2日を要しており、その間に院内感染が起こっていた可能性がある。今回、我々はLAMP法を用いた病院で容易に行える迅速診断系を確立し、検体の採取後40分以内に結果を明らかにすることができ、早期の感染防御策の開始へとつながった。また、同時にタイ王国の協力病院で行ったサイトビジットから、感染制御対策として手袋・ガウンなどのディスポーサブル化や患者間の間隔が不十分であることなどが明らかとなり、その点についての改善を行っている。これらを行ったことによる院内感染防御に対する効果を検討している。これまでの研究で、多剤耐性アシネトバクター・バウマニの蔓延状況や院内感染の実情を明らかにすることができた。今後は早期検出による感染制御策の有効性についての検討を行っていきたい。世界で問題となっている耐性菌、特にカルバペネム耐性細菌の出現頻度は諸外国に比べてかなり低い状況にあるが、いつ日本に持ち込まれ蔓延してもおかしくない状況にあり、多剤耐性菌の院内感染防止についての研究は喫緊の課題である。そこで、我々は耐性菌の蔓延地域において、院内感染防御策について支援を行うことで、当該地域での耐性菌分離率を低下させ、副次的に日本国内への耐性菌の侵入機会の減少につなげることを目的とした。

タイ国で分離されたカルバペネム耐性アシネトバクター173株に対し、保有する薬剤耐性遺伝子について調べた結果、blaoxa-23を有するものが優位であり、院内では耐性菌が比較的モノクローナルに蔓延していることが明らかとなった。この結果を基に、LAMP法(Loop-Mediated Isothermal Amplification法)を用いた、病院でも容易に行える迅速診断系を確立し、感度:88.6%(95% CI: 75.4-96.2%)、特異度:90.8%(95% CI: 81.9-96.2%)と良好な結果を得ることができた。この迅速診断法を協力病院集中治療室において、スクリーニング方法として導入した結果、早期診断により、院内感染防御策を約2日早く進めることができ、それにより約50%の院内感染を減らすことに成功した。また、日本国内においても、平成26年3月、平成27年2月に腸内細菌科カルバペネム耐性菌のアウトブレイクが起こったが、LAMP法を院内感染防御に役立てることができた。院内アウトブレイクにおける早期検出方法の有効性を示唆することができた。病院内で用いるためには、簡便性・迅速性が重要であり、今後もこの点について研究を進めたい。また、今後海外からNDM-1やKPC産生CREの増加も予見されることから、タイ国含む近隣諸国においてセンチネル・サーベイランスを継続したい。26年度が最終年度であるため、記入しない。感染制御学26年度が最終年度であるため、記入しない。タイ国病院における院内感染対策の現状をサイトビジットすることで明らかにし、また多剤耐性アシネトバクターの分子疫学的解析を行った。得られた成果は計画されていたものであり、研究計画は概ね順調に進展していると言える。(理由)当初の予定には含まれていなかった、耐性菌の迅速検出系を確立し、タイ国協力病院での臨床導入を行うことができた。それにより、院内感染についての疫学調査が可能となった。また、本研究の最終段階である感染制御介入と効果の検討について、もうすでに開始できている。これまでの研究計画は概ね順調に進展しており、今後、多剤耐性アシネトバクター迅速検出法の利用を含めた院内感染対策への介入を行い、その有効性を検討する。多剤耐性アシネトバクターの早期感染制御介入についての有効性の検討を予定通り進めて行く。感染制御介入については、段階的に行い、それぞれの有効性について精査を行う。同時に、タイ協力病院での集中治療室で耐性菌の保菌状況や院内感染状況についての疫学調査についても継続して行う。最終年度に当たるので、感染制御の支援を完結し、自立して行える体制を整えることを目標とする。繰越金が発生した理由は、当該年度の研究が既存の実験機材等が利用可能であったため、物品購入にかかる費用が当初予定より少なかったことによる。本年度に確立したLAMP法が当初計画より広範な薬剤耐性菌・遺伝子検出にも応用可能であることが明らかとなったため、繰越金はその実用化検討に使用される予定である。最終年度に予定していた感染制御介入を早期より行ったために、最終年度分の前倒しを行った。物品については当初の予定より安価に購入できたために、余剰金が生じてしまった。
青果物用二元調湿換気式低温貯蔵方式の実用化研究

1.研究目的本研究は,青果物の鮮度保持期間を従来より延長することが可能な二元調湿換気式低温貯蔵庫(以下,二元庫)の実用化研究を行おうとするものである。二元庫の合理的設計と効率的利用のための工学基礎理論を構築することを目的に,青果物の基礎特性の測定から,準実用規模における青果物の貯蔵条件に至るまでの総合的な研究を行い,二元庫の実用化の研究を行い,二元庫の実用化の可能性について考究する。2.研究成果1)設計建設した2.5坪型の二元庫4室のラッパールーム内の温湿度変動は,普通庫の±1.5°C,±5%RHに対し,二元庫は±0.3°C,±2%と小さく高精度の温湿度条件が得られた。2)ニガウリは,35°Cの温水に30分間浸漬した後,5°C,9095%RHの条件で貯蔵すると,貯蔵寿命は普通庫の2週間に対し,二元庫は3週間であった。3)ケールの商品寿命は25°Cでの2日間,1°Cの普通庫での38日間に対し,1°C,95%RHの二元庫では48日間であった。4)サツマイモは50°C,130分の条件での温水加熱処理の有無に拘らず,14°C±0.3°C,8590%RH,4分間換気/回・24hrの条件で,発芽もカビ発生もなく1次的には8ヵ月間,2次的には12ヵ月間貯蔵できた。5)マンゴ,バナナ,ネッリは減率乾燥速度式に従って乾燥し,果実表面積の減少過程の画像解析から乾燥速度定数の推算が可能になった。6)ハイブリッド・クーラ出口における準定常および非定常状態の温度と絶対湿度は,階層型ニューラルネットワークを用いて,高精度に予測できた。1.研究目的近年,消費者に対して年間を通じて安全かつ鮮度の高い青果物を安定供給することが益々重要になっている。本研究は,青果物の鮮度保持に必要な実用上の最適貯蔵条件を容易にかつ安価に作り出すことが可能な二元調湿換気式低温貯蔵庫(以下二元庫)の実用化研究を行おうとするものである。二元庫の合理的設計と効率的利用のための工学的基礎理論を確立することを目的に,青果物の基礎特性の測定から,準実用規模における青果物の貯蔵実験に至るまで総合的に研究を行い,二元庫の実用化の可能性について考究する。本年度は,改良型二元庫4室の設計製作ならびにその性能試験を行う。2.研究成果1)低温貯蔵庫建屋,ラッパールーム,冷凍機利用のヒートポンプ,換気扇,および加湿器からなる改良型二元庫のシステム設計を行い,2.5坪型の二元庫4室を設計製作した。2)二元庫内における温湿度の動的特性を解析し,熱・水分収支式を基礎とする温湿度変化の予測モデルを構築した。このモデルによる計算値と実測値との最大誤差は1.5°Cであった。従って,温湿度の初期値と冷凍機の性能等が既知であれば庫内の温湿度予測が十分に可能である。3)二元庫の性能試験を行った結果,庫内ラッパールーム内の温度変化は±0.3°C,湿度変化は±2.0%となり十分な性能が得られた。3.展望今後は,実際に青果物の貯蔵実験を行い,貯蔵性の評価を行った上で二元庫の有用性について明らかにしていく予定である。

1.研究目的近年,消費者に年間を通じて安全かつ鮮度の高い青果物を安定供給することが強く望まれている.本研究は,青果物の鮮度保持と年間供給に必要な,実用上の最適貯蔵条件を容易かつ安価に作り出すことが可能な二元調湿換気式低温貯蔵庫(以下,二元庫)の実用化研究を行おうとするものである,二元庫の合理的設計と効率的利用のための工学基礎理論を構築することを目的に,青果物の基礎特性の測定から,準実用規模における青果物の殺菌処理適性と貯蔵条件に至るまで総合的に研究を行い,二元庫の実用化の可能性について考究する.本年度は,二元庫4室の性能試験,ニガウリの低温貯蔵適性予備実験,サツマイモの殺菌処理適性予備実験を行う.2.研究成果1)庫内ラッパールーム内の温湿度変動は5,10,15,20°C,8095%RHに設定の場合,普通庫の±1.5°C,±5%RHに対し,二元庫は±0.3,±2%RHと小さく高精度の温湿度条件が得られた.2)ニガウリの低温貯蔵条件の目安は5°C,95%RHであった.また,概略の貯蔵寿命は目減りを指標とすると,普通庫の約2週間に対し,二元庫は3週間であった.3)サツマイモは(1)次亜塩素酸ナトリウム1%濃度水による洗浄(2)水洗い(3)自然乾燥(4)30°C,95%RH,5日間のキュアリング(5)53°C,45分以内の温水処理の条件で殺菌処理後13°C,85%RHで貯蔵したものが,現時点で最もよい結果を示した.3.展望各産物の実用的な殺菌処理菌適性に関する実験データの蓄積を図りながら,実用上の低温貯蔵条件を明らかにしていく予定である.1.研究目的近年,消費者に年間を通じて安全かつ鮮度の高い青果物を安定供給することが強く望まれている.本研究は,青果物の鮮度保持と年間供給に必要な,実用上の最適貯蔵条件を容易かつ安価に作り出すことが可能な二元調湿換気式低温貯蔵庫(以下,二元庫)の実用化研究を行おうとするものである.二元庫の合理的設計と効率的利用のための工学基礎理論を構築することを目的に,青果物の基礎特性の測定から,準実用規模における青果物の殺菌処理適性と貯蔵条件に至るまでの総合的な研究を行い,二元庫の実用化の可能性について考究する.本年度は,ニガウリの低温貯蔵適性実験,サツマイモの温水加熱処理適性実験を行う.2.研究成果1)ニガウリは,35°Cの温水に30分間浸漬した後,5°C,9095%RHの条件で貯蔵し,目減り,カビ,硬度および色彩を指標として判定すると,貯蔵寿命は普通庫の約2週間に対し,二元庫は約3週間であった。2)サツマイモは(1)次亜塩素酸ナトリウム1%濃度水による洗浄(2)自然乾燥(3)30°C,95%RH,5日間のキュアリング(4)52°C,40分の条件で温加熱処理後,13°C±0.3°C,8590%RH,4分間換気/回・24hrの条件で発芽もカビ発生もなく5カ月間貯蔵できた。ただし,この時点で実験材料がなくなった結果である。3)温水処理によってサツマイモのグルコースは対照区に比べて約2mg/gDM減少したが、シュークロース,フラクトースへの影響はほとんどなく,走査型電子顕微鏡による観測でも,澱粉粒子形状への影響はみられなかった。1.研究目的近年,消費者に年間を通じて安全かつ鮮度の高い青果物を安定供給することが強く望まれている。本研究は,青果物の鮮度保持期間を従来より延長することが可能な二元調湿換気式低温貯蔵庫(以下,二元庫)の実用化研究を行おうとするものである。二元庫の合理的設計と効率的利用のための工学基礎理論を構築することを目的に,青果物の基礎特性の測定から,準実用規模における青果物の貯蔵条件に至るまでの総合的な研究を行い,二元庫の実用化の可能性について考究する。本年度は,青汁原料のケールの低温貯蔵適性実験,サツマイモの温水加熱処理および低温貯蔵適性実験,熱帯産果実の乾燥・貯蔵実験,二元庫クーラのニューラルネットワーク制御数理モデルの構築を行う。2.研究成果
オペラ検出器によるニュートリノの研究

これまでに振動で現れた4例のタウニュートリノ反応を検出し、統計的有意性4.2σでミューニュートリノからタウニュートリノへの振動の存在を確立した。またそのうちの1例は崩壊の娘粒子であるμ粒子の電荷をマイナスと同定でき、正タウニュートリノ反応であると同定し、98%の確率で確かに正ミューニュートリノが正タウニュートリノへ振動している事を確認した。電子ニュートリノ事象に関しても探索を行ない、2年間の照射統計を用いて19事象を検出(期待値21.3事象)、混合角θ13に制限を与えると共に、LSND実験がクレームしている電子ニュートリノへの振動のパラメータ領域について制限を与えた。タウニュートリノを直接検出することによりニュートリノ振動現象の存在の最終検証を行う長基線ニュートリノ振動実験OPERAの原子核乾板に記録されたニュートリノ反応の解析を継続して行っている。2013年度末までに約6000反応を原子核乾板中にとらえ、その中から4つ目となるタウニュートリノ反応の検出に成功し、ミューニュートリノ→タウニュートリノの振動の存在を4.2σ(99.999%)の有意性で確立し、OPERAの実験提案書で予定していた目的をほぼ達成した。また、地下で照射された史上最大規模の原子核乾板実験であるいう特徴を生かし、記録されている大気ニュートリノ反応などの宇宙線反応の解析を開始した。大気ニュートリノ反応中に期待されるタウニュートリノ反応数は5例以下と少ないが、一例でも大気タウニュートリノ反応を検出できれば、タウニュートリノへの振動の検証において加速器を使ったOPERA本体の検証とともに意味のあるものとなろう。2012年度のニュートリノ照射と、蓄積されたニュートリノ反応の解析を行った。照射した陽子数は2012年度は3.9×10^19個であり、総蓄積陽子数で18×10^19となり、実験提案書で承認されたものの8割に到達した。蓄積反応数は約17000反応であり、今年度解析した反応の総数はその約6割に到達した。この中に2例の新たなタウニュートリノ反応を検出し計3個のタウニュートリノ検出となった。これらが確かにタウニュートリノ反応であり、背景事象によるものではない統計敵有意性は、反応のらしさをふくめた評価方法で3.8σとなり、いわゆるEvidenceをとらえたと行って良いレベルを越えた。特に3例目の事象は、τーがμーへ崩壊したものであり、μ粒子の符号がーと同定できた事により、反タウニュートリノ反応による物ではなく確かにタウニュートリノが反応したものであることを確定した。このことにより、起こっているニュートリノ振動が、確かに牧・中川・坂田の提唱したフレーバーの振動すなわちミューニュートリノからタウニュートリノへの振動である事が明解になった。ニュートリノに質量があると起こるニュートリノ振動現象の有無に、振動して現れたタウニュートリノを直接検出する事で最終的な答えを与える日欧共同実験OPERAを推進している。平成26年度-27年度は、5つめのタウニュートリノ事象を検出し解析を行い、5.1σの有意性でニュートリノ振動の存在を実証し、実験の当初目的を達成した。27年度が最終年度であるため、記入しない。素粒子物理学実験解析は最終段階を迎えているが、運用状態にあるシステム(イタリアグランサッソー地下研究所の検出器・周辺機器、ならびに名古屋大学の自動原子核乾板飛跡読み取り装置のメインテナンスを着実に行い、シフト体制を保持することにより、解析は順調に推移している。予定した照射ニュートリノ数の8割の照射を完了した。解析もほぼ予定通り進捗しており、あと2年で解析を終了出来る見込みである。また次世代の原子核乾板読取装置HTSの準備も進展しており、解析を加速できる予定である。H26も解析を継続し、さらなるタウニュートリノ反応候補の検出、電子ニュートリノ反応の検出を行ってゆく。またタウニュートリノ反応としての条件をぎりぎり満たさないようなバックグラウンドとの境界イベントも含めた振動解析を行い、タウニュートリノ出現からの振動パラメーターの導出も行ってゆく。また研究実績の概要に示したように、現在宇宙線反応の解析を推進すべくカウンターに記録された宇宙線反応の反応選別などを推進しており、今後原子核乾板中での反応探索を行い解析を推進してゆく。2013年度中に次世代の読み出し装置を投入し解析能力を強化し、統計的有意性5σのDiscoveryをめざす。また並行して地下で蓄積された宇宙線反応の解析を開始し、大気ニュートリノ反応の解析などにも解析の対象を広げ、地下で行われた史上最大規模の原子核乾板実験で可能な物理の探索を極める。
手技に応じて適切な力で運針結紮可能な小児内視鏡外科手術支援システムに関する研究

本研究の目的は手技に応じて適切な情報を提示し運針結紮動作を安全に実行可能な小児内視鏡外科手術支援システムの構築である.この目的を実現するために本年度は操作部設計の研究を遂行した.小児内視鏡外科手術では成人外科と比較して臓器が脆弱であるため,直感的に術具を操作可能という要求機能に加えて,安定して術具先端部を操作可能という制約条件が術具操作部に必要とされると考えられる.そこで,直感性と操作中の安定性を考慮した操作部を,前年度評価実験で使用した既存持針器よりも安全に運針可能な小径多自由度持針器を対象に設計・製作した.設計・製作の際に,直感的に操作可能な操作部の要求機能と安定して操作可能な操作部の要求機能を細分化,各要求機能に対して考慮すべき項目を考え操作部の設計方法を構築し実践した.本年度製作した直感性と安定性を考慮した操作部の操作中の安定性が向上しているかを検証するため,前年度多自由度持針器評価実験に使用した直感性のみを重視した操作部と本年度製作した操作部の操作中の先端部の安定性を比較する実験を遂行した.実験の結果,直感性と安定性を考慮した操作部の方が直感性のみ重視した操作部よりも操作時の先端部の揺れを減少可能であることが明らかになり,本年度構築した操作部設計の方法が正しいことが分かった.以上の研究成果は安全に運針結紮可能な小児内視鏡外科手術支援システムに適用可能であるだけでなく,操作対象に対して直感的かつ安定した操作が要求機能に含まれる道具の操作入力部に広く適用可能であると考えられる.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は,手技に応じて適切な力で運針結紮可能な小児内視鏡外科手術支援システムの構築である.既存の手術支援システムのほとんどが成人外科の内視鏡外科手術を対象としている.しかし,成人外科と小児外科とでは体の大きさが異なるだけではなく,臓器の強度や症例も異なる.よって小児外科においては成人外科よりも繊細な術具操作が要求されるため,小児外科専用の支援システムが求められている.そこで,本研究では縫合動作に関して小児外科特有の動作を定量化し,それに基づいた支援システムの構築を目指す.初年度は,運針動作において安全性・正確性を評価可能である小児外科特有の評価項目の解明を遂行した.具体的には,小児外科医6名を対象に術者に対して垂直な面の運針をタスクとした実験を遂行した.垂直面運針をタスクとした理由は,小児外科において求められる動作であるが既存の術具では困難な動作であるため,安全性・正確性を示す評価項目の発見が容易であると考えたためである.本実験において,評価項目を明らかにするために既存の術具と申請者が開発した多自由度持針器を用いてタスクを遂行した.この多自由度持針器は把持・先端屈曲・先端回転の3自由度を有しており,研究目的である手技に応じて適切な力で運針結紮可能な小児内視鏡外科手術支援システムに組み込まれているものである.実験結果から,運針時の針の角度,運針対象を引っ張る力,運針の深さが安全性・正確性の評価項目として適していることが明らかになった.次年度はこの知見を基に,術者に安全性・正確性の評価項目をリアルタイムでフィードバックするシステムを構築する.本研究の目的は手技に応じて適切な情報を提示し運針結紮動作を安全に実行可能な小児内視鏡外科手術支援システムの構築である.この目的を実現するために3つの研究を遂行した.1つ目は小児外科用多自由度持針器を用いたウサギ体内での肝門部空腸吻合実験である.実験は2013年7月から11月にかけて4回遂行した.実験は東京大学医学部倫理委員会の承認を受けて遂行した.本実験の目的は,開発した多自由度持針器が生体内で使用可能かを評価することである.結果から開発した多自由度持針器は生体内で使用可能で既存術具と比較して安全に運針可能であるが,改良の余地があることが分かった.2つ目は小児内視鏡外科手術における内視鏡位置最適化のための体腔内干渉シミュレーションである.小児内視鏡外科手術においては体内外の干渉無しでかつ最適な視野を確保できる内視鏡位置が重要となる.そこで,内視鏡と術具1本をモデル化して内視鏡が手術対象に近づいた時のワークスペースの減少量をシミュレーションした.今後この結果を基に更なるシミュレーションを遂行する予定である。3つ目は小児内視鏡外科手術用の新しい手技評価項目として術具挿入点にかかる力が適当であるかを確認したことである.これまでの研究を通して熟練医は術具挿入点に力をかけずに施術をしていることが観察されていた.そこで,実験系を製作し小児外科医と工学部学生を被験者として実験を遂行した.結果から右手持針器の挿入点にかかる力が針の取り回し時と運針時に有意な差が認められた.今後は小児外科医の中で術具挿入点にかける力に差が存在するか実験を遂行する予定である.本研究の目的は手技に応じて適切な情報を提示し運針結紮動作を安全に実行可能な小児内視鏡外科手術支援システムの構築である.