hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ヘルペスウィルス再活性化誘因因子の同定

ヒトヘルペスウィルスの再活性化を引き起こす宿主側要因に関して、造血幹細胞移植後患者の血液を用いて様々なサイトカイの測定を行い、再活性化した症例としなかった症例に分けて再活性化直前のサイトカインのレベルに差がないか比較を行った。その結果、CMV再活性化時にはST2(Stimulation 2)とLYVE1 (Lymphocyte vessel endothelial receptor1)が有意に変化することが明らかとなった。ヒトヘルペスウィルスは初感染後、潜伏感染状態となるが、宿主の生理状態を反映して、時として再活性化を起こす。細胞やマウスを用いた研究によりウィルス側の再活性化に必要な遺伝子やシグナル伝達機構などは解明されてきているが、宿主側の要因に関しては、ストレス、サイトカイン、ホルモンなどの可能性が今までに細胞やマウス実験により示唆されているが、ヒトにおける明確な誘因因子は明らかにされていない。造血幹細胞移植後はヒトヘルペスウィルスに属するサイトメガロウィルス(CMV)およびヒトヘルペスウィルス6型(HHVー6)が高頻度に再活性化を起こすことが知られており、時として重篤な感染症をひき起こす。また場合によっては致死的となる。このような重篤な感染症を避けるため、現在、移植後定期的に血中のウィルスモニタリングを行ない、早期に治療介入を行っているが、CMV腸炎やHHVー6脳炎など、一部の疾患では血液中ウィルス量と感染症発症が相関しないこともあり、未だウィルス感染症は移植後の重篤な合併症となっているのが現状である。本研究では、ウィルス再活性化の機序を明らかにすることにより、ウィルス感染症予防につなげたいと考えている。現在、私は自家造血幹細胞移植患者を対象として、移植前および移植後80日まで週1回血液を採取し、CMVおよびHHVー6のモニタリング行って、再活性化した症例の集積を図っている。採取した血液は血清と細胞成分に分離し、以後の更なるデータ解析のため、凍結保存して、検体の集積も行っている。倫理委員会申請に手間取ってしまった。私にとって新たな施設での研究であり、研究システムの構築に予想以上に時間を有した。また、研究協力機関である虎の門病院での倫理委員会の申請が滞っており、同院からの検体が集まっていないので、さらに研究が遅れがちとなっている。ヒトヘルペスウィルスは初感染後、細胞内で潜伏感染状態となり、宿主の生理状態を反映して、時として再活性化を起こす。細胞やマウスを用いた研究により、ウィルス側の再活性化に必要な遺伝子やシグナル伝達機構などは解明されてきてるが、宿主側の要因に関しては未だ明らかにされていない。造血幹細胞移植後はヘルペスウィルスが高頻度に再活性化を引き起こすことが知られており、時として重篤な感染症を引き起こし、場合によっては致死的となる。このような重篤な感染症を避けるため、移植後定期的に血中ウィルスモニタリングを行っているが、一部の疾患では、血中ウィルス量と感染症発症が相関しないこともあり、血中ウィルスモニタリングだけでは不十分である。そのため、ウィルス再活性化の機序を明らかにすることにより、ウィルス感染症予防につなげたいと考えている。現時点で解析可能であった17例のサイトメガロウィルス再活性化症例に対して、種々のサイトカインをELISAを用いて解析を行った。その結果、サイトメガロウィルス再活性化時に上昇するサイトカインを同定できたとともに、再活性化直前に上昇して、再活性化時に低下するサイトカインも同定することができた。これらのサイトカインは既報により、移植片対宿主病との関連も示唆されているいるものであるため、今後移植片対宿主病の有無での解析追加が必要であり、現在それを踏まえて、症例の蓄積を行っている。また、今回は再活性化が生じやすい同種移植後症例での検討であったが、移植片対宿主病を生じない自家移植後症例との比較検討が重要であると考えられ、その検体蓄積中である。患者検体収集が遅れており、それに伴って解析も遅れている。ヒトヘルペスウィルスに属するサイトメガロウィルス(CMV)およびHuman herpesvirus-6(HHV-6)は初感染後、潜伏感染状態となるが、時に再活性化を起こす。再活性化を引き起こす宿主側要因に関してこれまで明確なデータはなく、本研究では再活性化に影響を及ぼす因子を同定することを目的に研究を行った。研究対象として、高頻度にCMV, HHV-6の再活性化が起こることが知られている造血幹細胞移植症例を用い、定期的に血液を採取することにより、再活性化前の特徴的なサイトカイン、ホルモンの測定を行った。自家移植の症例の蓄積を漏れなく進めていく。また研究協力機関が増やせないか、他の施設に協力要請も検討中である。一方で症例蓄積中に、次のサイトカイン測定やRNA sequenceに関する実験のための基盤を作っておく。患者検体を積極的に集めるため、造血幹細胞移植を行っている近隣の施設および都内の有数の移植施設に呼びかけ、患者検体収集を図る。現在、PCRやELISAの系は確立しているので、患者検体が集まれば、一度に大量処理が可能であると判断する。

また、少量の検体で多数のサイトカイン測定を行えるよう、ELISAからFACSへの切り替えも検討している。本年度前半で患者検体の最終収集を図り、後半で解析を仕上げたいと考えている。造血幹細胞移植H27年度の研究遂行がやや遅れており、H27年度に行うはずであった研究が進んでいないため、次年度に研究費を回す必要がある。H28年度の研究遂行が遅れているため、H28年度に使用するはずであった研究費を次年度に回す必要がある。現在蓄積している検体を用いて再活性化直前に優位に高い因子を同定をするため、ウィルス再活性化前後のサイトカイン、ホルモンの変化をLuminexあるいはELISAを用いて解析を行う予定であり、その検査費用として用いる。また、再活性化した症例に対して、再活性化前と再活性化時のの保存細胞を用いて、RNA-sequence(Illumina HiSeq2000使用予定)を行う予定であり、その試薬費等で使用する予定である。現在蓄積している患者検体を用いて、再活性化直前に有意に変化する因子を同定するため、ウィルス再活性化前後のサイトカイン、ホルモンの変化をELISA・LuminexあるいはFACSを用いて解析を行う予定であり、その検査費用として用いる。また、再活性化した症例に対して、保存検体を用いて、RNA-sequenceを行う予定であり、その試薬費用として必要である。
多元的秩序構想における経済学統合化の試み -中間組織の経済倫理学に向けて-

本研究は、経済秩序論における二元的枠組みを批判的に検討し、多元的な秩序構想のもとで、各種のコミュニティやNPOなどの中間組織を経済倫理学的に基礎付けることを目指した。経済倫理学的分析、自然法論的分析、フォーマルな経済組織、およびインフォーマルな経済組織をそれぞれ対象とする経済分析の4つのアプローチから、二元論的枠組みの問題点を抽出し、中間組織の存在を価値の多元性の中で捉える理論的枠組みを構築するための基礎理論をそれぞれ展開した。経済分析における二元論的枠組みを批判的に検討し、これを克服するための基礎理論を展開することによって、多元的秩序構想を経済学的に基礎付けることを目的とした諸研究を行った。主な具体的成果は以下のものである。A.経済社会における国家の役割に関する最新の学説として、E.ナスとW.ケルスティングの国家論をそれぞれ取りあげ、経済領域と倫理領域を統合的に説明しようとする政策構想のあり方を検討した。B.トマスの自然法論に依拠しながら、経済主体の多元性に関する考察を中心に、多元的秩序構造の再構築に関する思想的な基盤を検討した。C.社会的セクターにおける組織(NPOや協同組合組織など)の活動について、「関係財」概念を用いて理論化することによって、企業組織の経済分析において狭義の経済的価値以外の価値をどのように組み入れることができるかについて検討した。D.地域共同体などのインフォーマルな組織の調査研究を通じて、それらの社会的機能、特に公的介護保険制度との相互連関についての実証的分析を行った。これらの基礎研究は、福祉国家から福祉社会への展開、あるいはNPOや協同組合、各種のコミュニティーなど、純粋営利部門でも公的部門でもない領域の役割と機能といった、きわめて現代的な課題に取り組むための枠組みの構築に寄与するものである。本研究では昨年度に続き、経済分析における二元論的枠組みを批判的に検討し、これを克服するための基礎理論を展開することによって、多元的秩序構想を経済学的に基礎付けることを目的とした諸研究を行った。A.経済社会における市場と国家の役割に関する最新の学説として、K.ホーマンの社会的市場経済の構想を取りあげ、経済領域と倫理領域を統合的に説明しようとする政策構想のあり方を検討した。B.トマスの自然法論に依拠しながら、ペルソナの多元性、および経済主体の多元性に関する考察を中心に、多元的秩序構造の再構築に関する思想的な基盤を検討した。C.社会的セクターにおける組織(NPOや協同組合組織など)の活動について、「関係財」概念を用いて理論化することによって、企業組織の経済分析において狭義の経済的価値以外の価値をどのように組み入れることができるか、特にソーシャル・キャピタルと非営利組織の機能との関連について検討した。D.地域共同体などのインフォーマルな組織のアンケート調査研究を通じて、それらの社会的機能、特に公的介護保険制度との相互連関についての実証的分析を行った。さらに、ドイツの基礎保証制度に関する考察を行った。これらの基礎研究は、福祉国家から福祉社会への展開、あるいはNPOや協同組合、各種のコミュニティなど、純粋営利部門でも公的部門でもない領域の役割と機能、および社会保障制度をはじめとする関連諸政策のあり方といった、きわめて現代的な課題に取り組むための枠組みの構築に寄与するものである。本研究3年目にあたる今年度は、これまでの研究の展開を踏まえ、主に以下のような研究を行った。A.この2年間の経済倫理学研究を全体として整理する作業を行った。ドイツ語圏における主要な経済倫理学研究の基本的特徴・限界を全体として整理し、既存研究を本研究の基盤となる新たな経済倫理学構想へと結びつける作業を行った。その成果を経済社会学会東西合同研究会で報告するとともに、論文として発表した。B.人間の連帯性に関する様々な次元での研究を行なった。経済学の分野では学会誌に査読つき論文が掲載される一方、哲学では哲学者の連帯性について発表し、また、宗教思想の分野では、「共同体と連帯性」という博士論文の作成に着手した。加えて、京大中世哲学研究会で企画したThe Cambridge Companion to Medieval Philosophyの翻訳においては、政治哲学を担当した。C.非営利経済セクターおよび非営利組織に関して、その経済的機能を経済システムにおいてどのように位置づけるかを課題とした研究を行った。特に、社会関係資本(ソーシャル・キャピタル)概念の展開とその諸問題を再検討することによって、関係財理論を用いた非営利組織分析の特徴と意義を明らかにした。D.中間組織としての地域組織に焦点を当て、阪神淡路大震災の復興過程におけるその意義と役割について量的・質的データにより実証的に明らかにするとともに、それを踏まえた東日本大震災の復興課題と復興政策の方向性について検討した。これらの研究は、経済分析における二元論的枠組みを批判的に検討し、それを克服するための基礎理論を展開することによって、多元的秩序構想の経済学的基礎付け、および関連する経済政策研究に寄与するものである。多元的秩序構想を経済学的に基礎付けることを目指して、経済分析における二元論的枠組みを批判的に検討し、これを克服するための分析基礎の形成を試みた。

この課題にむけて、昨年度に引き続き、われわれは四つの方向(AD)からこれにアプローチした。A:所得保障制度の制度改革は、ワークフェアの考えを基礎に実施されてきているが、ワークフェアに代わる制度構想としてベーシック・インカム論の構想がある。本年度は、ドイツにおけるベーシック・インカム論の諸構想の比較検討を行い、その基本的特徴を明らかにした。B:「政治哲学」とトマス・アクィナスの自然法論等にもとづいて二つの学会発表を行い、来年度南山大学へ提出する予定の博士論文である「共同体と連帯性」に関連する二つの論文と、今夏出版予定の『経済社会学の新しい地平』に掲載される「トマス・アクィナス自然法論の現代的可能性」という論文を作成した。C:非営利セクターにおける組織行動の考察を通じて、企業組織の経済分析において経済的価値以外の価値をどのように組み入れることができるかについて検討した。特に、経済主体間の個別的関係が経済行動に与える影響、およびソーシャル・キャピタルに着目して検討した。D:インフォーマルな組織として地域を基盤にした老人クラブ活動に焦点をあて、阪神淡路大震災の復興過程を事例に、コミュニティの再生に向けたインフォーマル組織の役割を明らかにすると共に、その際の公的人材を配置した見守りシステム構築の事例から、新たなコミュニティ形成のあり方とインフォーマル組織の限界を検討した。そのうえで、これらの経済学的・倫理学的研究をさらに発展させるべく、中間組織を統合的に把握するための研究プロジェクトを準備・計画した。中間組織に関わる経済政策分析の基礎理論を構築しようとする本研究の目的に向けて、各研究分担者はそれぞれの研究の展開と発表を行い、同時に代表者はそれらの諸研究を統括するべき経済倫理学的基盤の形成を進展させている。24年度が最終年度であるため、記入しない。来年度は本研究の最終年度にあたるため、各研究分担領域におけるそれぞれの研究成果を相互に参照し、そこから新たな知見を見いだす作業を進めたい。その上で、具体的分析対象の違いや、分析アプローチの違いによって生じる諸問題を認識することを通じて、多元的秩序論を軸として統合された本研究が各研究領域にどのようなフィードバックをもたらしうるかを示すことを課題とする。
〈災害時経済〉から新しい復興論をめざして

阪神・淡路大震災以降の数多くの災害の中の復興過程で最も弱い箇所、それはなかなか復興自立できない、個人(世帯)の領域である。それは復興に必要な公的資金や市場の財源が、コミュニティ領域や個人(世帯)の領域をカバーできないからである。そこで私たちはこの問題を捉えるため、〈モラル・エコノミーmorals economy〉、〈ボランティア経済圏〉、〈市民的共同財=現代的コモンズ〉という3つの概念から構成される〈災害時経済Disasters-Time Economy〉という概念を措定し、以下の視点から研究を進めた。非営利法人関係資金、社会的支援活動等の非行政的、非市場的領域たる市民社会の、震災等の災害時に自立しようとする人々を、「いのち」・「くらし」・「ちいき」を基礎的に支える、根源的なエコノミーの出現とその役割の検証を求た。その検証とは、市民社会の被災地支援の財源の形成と、その持続の可能性を発見することである。今年度は、〈市民的共同財=現代的コモンズ〉として、市民等の寄附による、被災者支援活動のための基金の実態とその理論的把握を行った。市民等の〈市民的共同財=現代的コモンズ〉がどのような経緯で形成され、また市民による市民活動や市民事業への実践的配分の理論的意義は何か、を問うた。この問いによって、それらはどのような意味で「連帯経済」という社会的仕組みとなりうるのか等について、阪神・淡路大震災以降の、市民基金、コミュニティ基金等の進展状態を概観する。そこから、復旧・復興過程の全体的仕組みの実態と各経済領域の果たす役割の実態、地域再生のプログラム、災害時に形成される「市民社会」の「連帯経済」の社会的意義等についての将来的課題を検討し、復興から新しい社会形成を支える「連帯経済」の物的基盤条件を明らかにする手がかりを得た。平成29年度の研究実施計画であった、〈社会的災害共同財〉を形成していく非市場的経済行為としての〈モラル・エコノミー〉、その財の形成・配分・消費に形成される社会的関係と空間的広がり〈ボランティア経済圏〉の実態と、共同財の実践組織と配分ルールの実態を明らかにするための、a)95年阪神・淡路大震災以降設立され今日まで活動している神戸市の「しみん基金・KOBE」等5つの団体を対象に、市民が運営・管理する仕組みの基金の必要性の活動史と設立思想について調査、b)東日本大震災では、2016年「困窮者への緊急支援を行い、将来の相互扶助の仕組みにつながる支援体制を構築」を目的に、設立された「扶助基金」実行委員会(宮城県南三陸町)の活動の調査は、順調に実施された。その研究成果は、地域社会学会報告(2018年03月)及び日本災害復興学会分科会「市民による支援経済(連帯経済)の現状とその可能性」(2017年09月)、『東日本大震災と〈復興〉の生活記録』(吉原直樹・似田貝香門・松本行真編六花出版,2017年03月)で発表した。復旧段階(第2STEP)から復興段階(第3STEP)は、支援者にとって大きな、かつ長い「踊り場」状況であることが大きな課題として浮かび上がった。この停滞的混迷ともいえる「踊り場」で、多くの支援団体は、「撤退」した。従って、支援活動から見えてくる、あるいは見ようと復興の展望が、語られないまま支援は終焉してしまう(復興論なき支援論)。多くの支援団体が撤退していった後の復興段階までの長い踊り場(停滞的混迷/生産混迷)を支援活動として、どのように対応するか、が新たに一つのテーマとなった。支援活動にとって、復旧と復興の極めて長い「踊り場」状態の確認と、支援の復旧段階から、多くの支援団体が撤退していった後、1)支援活動から復興論(復興プラン=次なる社会の像)をどのように構築するか、2)撤退していった後の復興段階までの長い踊り場(停滞的混迷/生産混迷)の支援活動を、どのように考えるか、が一つのテーマ。支援活動は、概ね復旧段階〈第2STEP〉で事実上、撤退=終焉していく現実がある。したがって、この段階では、1復興段階(第3STEP)の主体とそれを支える支援者が不在となりがちで、2復興主体と支援との関係性も不明、3そこから、支援者による復興構想や復興論が曖昧となる。国や地方自治体の「復興計画」のみが一人歩きする。ここに復興論(構想)なき支援論の現実がある。つまり、復旧段階(第2STEP)から復興段階(第3STEP)は、支援者にとって大きな、かつ長い「踊り場」状況となっている。めざされる実践としては、こうした復旧段階と復興段階の間の複雑な様相期なかで、改めて支援の対象を見いだし、復旧段階(第2STEP)から復興段階(第3STEP)へと意識的に向かう支援論=復興論を目指すことが必要である。以下、次年度以降、復旧段階までの支援経済の到達点とその限界と、復旧段階から復興段階への過渡期を乗り越えようとするいくつかの支援実践とその実践論理を展開したい。そのため、復興グッズ支援活動による、石巻のいくつかの支援団体(「応援のしっぽ」の地域経済構想、「シャロームいしのまき」の「障がいで町興し」、「はまのね」の蛤浜プロジェクト等を対象に、改めて地域に根ざした集合経済(コミュニティ経済、「地域経済」の別様な視点)を作り上げていく支援の力と構想力を考えたい。

それは復興に必要な公的資金や市場の財源が、コミュニティ領域や個人(世帯)の領域をカバーできないからである。そこで私たちはこの問題を捉えるため、〈モラル・エコノミーmorals economy〉、〈ボランティア経済圏〉、〈市民的共同財=現代的コモンズ〉という3つの概念から構成される〈災害時経済Disasters-Time Economy〉という概念を措定し、以下の視点から研究を進めた。非営利法人関係資金、社会的支援活動等の非行政的、非市場的領域たる市民社会の、震災等の災害時に自立しようとする人々を、「いのち」・「くらし」・「ちいき」を基礎的に支える、根源的なエコノミーの出現とその役割の検証を求た。その検証とは、市民社会の被災地支援の財源の形成と、その持続の可能性を発見することである。今年度は、〈市民的共同財=現代的コモンズ〉として、市民等の寄附による、被災者支援活動のための基金の実態とその理論的把握を行った。市民等の〈市民的共同財=現代的コモンズ〉がどのような経緯で形成され、また市民による市民活動や市民事業への実践的配分の理論的意義は何か、を問うた。この問いによって、それらはどのような意味で「連帯経済」という社会的仕組みとなりうるのか等について、阪神・淡路大震災以降の、市民基金、コミュニティ基金等の進展状態を概観する。そこから、復旧・復興過程の全体的仕組みの実態と各経済領域の果たす役割の実態、地域再生のプログラム、災害時に形成される「市民社会」の「連帯経済」の社会的意義等についての将来的課題を検討し、復興から新しい社会形成を支える「連帯経済」の物的基盤条件を明らかにする手がかりを得た。平成29年度の研究実施計画であった、〈社会的災害共同財〉を形成していく非市場的経済行為としての〈モラル・エコノミー〉、その財の形成・配分・消費に形成される社会的関係と空間的広がり〈ボランティア経済圏〉の実態と、共同財の実践組織と配分ルールの実態を明らかにするための、a)95年阪神・淡路大震災以降設立され今日まで活動している神戸市の「しみん基金・KOBE」等5つの団体を対象に、市民が運営・管理する仕組みの基金の必要性の活動史と設立思想について調査、b)東日本大震災では、2016年「困窮者への緊急支援を行い、将来の相互扶助の仕組みにつながる支援体制を構築」を目的に、設立された「扶助基金」実行委員会(宮城県南三陸町)の活動の調査は、順調に実施された。その研究成果は、地域社会学会報告(2018年03月)及び日本災害復興学会分科会「市民による支援経済(連帯経済)の現状とその可能性」(2017年09月)、『東日本大震災と〈復興〉の生活記録』(吉原直樹・似田貝香門・松本行真編六花出版,2017年03月)で発表した。復旧段階(第2STEP)から復興段階(第3STEP)は、支援者にとって大きな、かつ長い「踊り場」状況であることが大きな課題として浮かび上がった。この停滞的混迷ともいえる「踊り場」で、多くの支援団体は、「撤退」した。従って、支援活動から見えてくる、あるいは見ようと復興の展望が、語られないまま支援は終焉してしまう(復興論なき支援論)。多くの支援団体が撤退していった後の復興段階までの長い踊り場(停滞的混迷/生産混迷)を支援活動として、どのように対応するか、が新たに一つのテーマとなった。
電子書籍向けタイポグラフィ技法の研究

物理的制約にとらわれない電子書籍時代のタイポグラフィ技法として、巻物のメタファを利用し、コンテンツの流れに応じたレイアウトによるスクロール表示方式を開発した。インタラクティブな操作と自動スクロールを組み合わせることにより、ユーザは通常時は受動的に閲覧し、必要に応じて能動的な読みが可能となる。また、空白を文節や行間に挟むことでスクロール速度を制御し可読性を向上させるとともに演出効果を表出できる手法を実装した。本研究の目的は、書物の読み方及び作者の意図する表現を中心に据え、物理的制約にとらわれない電子書籍時代のタイポグラフィ技法を模索することにある。そのために、1.コンテンツレイアウト手法、2.コンテンツ記述手法と処理系、3.インタラクション手法、の3項目について、平成25年度は下記の研究開発を行った。1.コンテンツレイアウト手法については、前年度に実装した1行のみの表示でスクロールする閲覧ソフトウェアを拡張し、縦書き表示機能、表示領域の中心に近いほど文字を拡大表示するズーミング表示機能を実装した。また、読解時のコンテキストを与えるため、読解中の段落の前後の段落も同時に表示する複数行のスクロールビューアを実装した。実際に書籍を読み進めて有効性や問題点の抽出を行っている。2.コンテンツ処理系については、スクロール方法を制御するコンテンツ記述手法の検討を開始した。スクロールの制御方法としては一旦停止や高速・スロー再生といった速度制御と、文字間の空白量による空間制御が考えられる。これらを調整することによって場面切り替えや強調といった演出効果が見込める。制御記述はコンテンツ制作者が意図的に行う他、文章表現から自動的に生成する方法を検討している。3.インタラクション手法については、前年度に実装したスクロールビューアについて可読性を評価するために、まず文節間に空白を挿入して表示する分かち書きの効果を調査した。その結果、最適な分かち書き量は個人に依存するものの可読性が向上することが分かった。また、先行研究でも調査されているとおり、スクロール表示においては十数文字程度の表示で十分な可読性があることを確認した。そのために、1.コンテンツレイアウト手法、2.コンテンツ記述手法と処理系、3.インタラクション手法、の3項目について、平成24年度は下記の研究開発を行った。1.コンテンツレイアウト手法については、1行のみの表示でスクロールする1次元方向の巻物方式レイアウトによる閲覧ソフトウェアをJava言語で実装した。後述の前処理を行った文章を、文節、句読点、段落単位で空白を調整して表示することで可読性が向上することを確認した。本ソフトウェアは今後様々な表示方式を試すための基本となるものである。2.コンテンツ処理系については、可読性を向上させるためには分かち書きが有効であることから、形態素解析ツールを利用して予め文節単位で文章を切る前処理プログラムを実装した。この処理は可読性の向上に有用である。また、品詞情報や係り受け情報を利用して、読解支援や表現力の向上への寄与が見込める。3.インタラクション手法については、上述の閲覧ソフトウェアにおいて、インタラクティブな操作と自動スクロールを実装し、通常時は受動的に読み、読み返しなどの必要に応じて能動的に閲覧する読み方を実現した。これらの操作はPCでのマウス操作やタブレット端末でのタッチ操作を想定している。並行して、慣性スクロールを可能にするローラー型デバイスをLEGO Mindstormsとセンサーを使って試作した。そのために、1.コンテンツレイアウト手法、2.コンテンツ記述手法と処理系、3.インタラクション手法、の3項目について、平成26年度は下記の研究開発を行った。1.コンテンツレイアウト手法については、前年度に実装した複数行のスクロールビューアを試用し改良した。このビューアは読解時のコンテキストを与えるために読解中の段落の前後の段落も同時に表示するが、すべての段落がスクロールできてしまうと混乱するので中央に限定する一方で、他の段落は表示位置を「ピン留め」できるようにした。また、読解中の段落の移行が理解しやすいようにアニメーション効果をつけた。更に、段落を手動で移行できるようにした。2.コンテンツ記述手法と処理系については、スクロール方法を制御するコンテンツ記述手法を検討し、スクロールビューアに反映した。通常の静止する表示でもそのまま扱うことができ、コンテンツ制作者が手動でも記述しやすい方法として空白量でスクロール速度を制御する方法を考案した。3.インタラクション手法については、開発したビューアを様々な装置で試用した。前年度の調査結果を元に文字間隔や分かち書きの間隔の設定、一行の文字数の初期値を決め、PC以外に幾つかの画面サイズのスレート型端末、ヘッドマウントディスプレイなどで試用した。スレート型端末については、小画面では表示行数が少なく能動的操作が少ない方が適切で、大画面では提案する表示方式のメリットが薄れる結果となった。ヘッドマウントディスプレイでは文字列方向のスクロールはあまり好まれなかった。

ヒューマンコンピュータインタラクション当初計画していた研究項目について優先順位を見直し、コンテンツレイアウト手法における複数行のスクロールビューアの開発を優先してコンテンツ記述方法と処理系を後回しにしたが全体的には順調に進展している。受動的な読みと能動的な読みの操作の実装など、次年度に計画していた内容まで進展できた部分があった一方で、成果発表のタイミングを逸したため当初計画していた成果物自体の発表には至らなかったが、全般的には各研究開発項目についておおむね順調に進展した。平成26年度は当初の計画に沿って、1.コンテンツレイアウト手法、2.コンテンツ記述手法と処理系、3.インタラクション手法、の3項目について以下のように進める。1.コンテンツレイアウト手法については、並行して開発するコンテンツ記述手法と処理系を利用し、プレインテキストデータとして記述されている既存コンテンツの変換表示、および記述手法を利用した新たなコンテンツのオーサリングについて、読解支援手法と表現手法を中心に開発とテストを行う。また、複数行による2次元的なレイアウトのスクロールビューアについて利用実験を通じて改良を図る。2.コンテンツ記述手法と処理系については、これまでに検討した制御方法と記述方法、および記述の自動生成手法について開発する。また、コンテンツの記述実験により表現の可能性を調査する。3.インタラクション手法については、前年度に引き続き操作性と可読性の評価実験を行う。また、各種スレート型端末、情報キオスクのような大画面表示、ヘッドマウントディスプレイや小型ディスプレイなどのウェアラブル端末などで動作させてどのようなユーザ体験となるかを調査分析する。また、ビューアのアプリとソースコードを公開する。平成25年度は当初の計画に沿って、1.コンテンツレイアウト手法、2.コンテンツ記述手法と処理系、3.インタラクション手法、の3項目について以下のように進める。また、スクロール可能な領域を並列に並べる2次元レイアウトのプロトタイプを作成する。2.コンテンツ記述手法と処理系については、品詞情報や固有表現情報を付与することにより、文書構造のレイアウトによる表現や、登場人物や地名の出現場所へのジャンプを可能にする閲覧支援を開発する。また、オノマトペや絵文字などの特殊な表現への対応を検討する。3.インタラクション手法については、前年度に開発したインタラクション手法について操作性と可読性の評価実験を行う。
ヘテロ環縮合キノン類の簡便合成法の開発と天然物合成への応答

2-(1-ヒドロキシアルキル)-1,4-ナフトキノンと、エナミンまたはイミンとを、トルエン中室温で反応させるだけで、1H-ナフト[2,3-c]ピラン-5,10-ジオン誘導体を一般的に良好な収率で、一段階で合成できることを明らかにし、抗生物質であるpentalongin、(±)-eleutherinおよび(±)isoeleutherinの全合成に応用した。また、この反応を利用し、5-(1-ヒドロキシアルキル)-1H-インドール-4,7-ジオンから、新規骨格である、1H,6H-ピラノ[3,4-f]インドール-5,10-シオン誘導体を合成できることを示した。次に、2-(トリフルオロアセチル)アミノ-1,4-キノンとエナミンからはインドールキノン誘導体が合成できることを明らかにした。さらに、ナフト[2,3-b]チオフェン-4,9-シオン誘導体の合成を、2-[2-(エトキシカルボニル)エチルチオ]-1,4-ナフトキノンを出発原料として用い、エナミンと反応させ達成した。2-アシル-1,4-ナフトキノンとエナミンの反応では、1-アミノ-9,10-アントラキノン誘導体が得られることを見いだした。この反応の中間体としてナフト[1,2-b]フラン誘導体の存在を明らかにし1-ヒドロキシ-9,10-アントラキノン誘導体およびイソキノリン-5,8-ジオン誘導体のワンポツト合成へと導いた。このほか類似誘導体として、11H-ベンゾ[a]カルバゾール-5,6-ジオン、5H-ベンゾ[b]カルバゾール-6,11-ジオン、7H-フェラレノ[1,2-b]フラン-7-オン、4H-フロ[3,2-c][1]ベンゾピラン-4-オン、4H-フロ[2,3-b][1]ベンゾピラン-4-オン、4H-フロ[3,2-c]キノリン-4(5H)-オンおよびフロ[2,3-d]ピリミジン-2,4(1H,3H)-ジオンなどの各誘導体を、いずれも簡便かつ一般的に合成した。2-(1-ヒドロキシアルキル)-1,4-ナフトキノンと、ケトンとピロリジンから誘導したエナミンとを、トルエン中室温で反応させるだけで、1H-ナフト[2,3-c]ピラン-5,10-ジオン誘導体を一般的に良好な収率で、一段階で合成できることを明らかにした。エナミンの合成が困難または不可能な、アセトアルデヒドやアセトンの場合には、若干収率が低下するものの、対応するイミンを使用できることがわかり、抗生物質であるpentalongin、(±)-eleutherinおよび(±)-isoeleutherinの全合成に応用した。次に、2-アミノ-1,4-ナフトキノンとエナミンからのインドールキノン誘導体の合成では、2-アミノ-1,4-ナフトキノンを直接使用することはできなかったが、2-(トリフルオロアセチル)アミノ体とすることにより、1H-ベンゾ[f]インドール4,9-ジオン誘導体が好収率で得られることが明らかになった。

また、2-(トリフルオロアセチル)アミノ-1,4-ペンゾキノンを用いると、1H-インドール-4,7-ジオン誘導体が好収率で得られた。さらに、ナフト[2,3-b]チオフェン-4,9-ジオン誘導体の合成について検討した。2-メルカプト-1,4-ナフトキノンは極めて不安定であるので、反応中でのアクリル酸エチルの脱離を期待して、2-[2-(エトキシカルボニル)エチルチオ]-1,4-ナフトキノンを出発原料として用い、エナミンと反応させたところ、ナフト[2,3-b]チオフェン-4,9-ジオン誘導体が得られた。前年度に、2-(1-ヒドロキシアルキル)-1,4-ナフトキノンとエナミンとの室温での反応で、1H-ナフト[2,3-c]ピラン-5,10-ジオン誘導体を合成できることを明らかにし、天然物合成に応用した。この反応を利用し、5-(1-ヒドロキシアルキル)-1H-インドール-4,7-ジオンから、1H,6H-ピラノ[3,4-f]インドール-5,10-ジオン誘導体を合成できることを示した。この骨格自体が新規である。次に、2-アシル-1,4-ナフトキノンとエナミンからは、1-アミノ-9,10-アントラキノン誘導体が得られることを見いだした。この反応の中間体としてナフト[1,2-b]フラン誘導体の存在を明らかにした。この中間体の生成をTLCで確認した後、水を加え加熱することにより1-ヒドロキシ-9,10-アントラキノン誘導体へと、ワンポットで導けることを示した。本法は、従来法に較べて、一般性、選択性および簡便性の点で優れている。さらに、このナフトフラン中間体にアンモニア水を加え、室温で反応を続けることにより、ベンゾ[g]イソキノリン-5,10-ジオン誘導体を、やはりワンポットで得ることができた。この反応は、アシルベンゾキノンにも適用でき、イソキノリン-5,8-ジオン誘導体の合成も可能なことがわかった。本法も、一般性、選択性および簡便性の点で、従来法に較べて優れている。このほか類似誘導体として、7H-フェラレノ[1,2-b]フラン-7-オン、4H-フロ[3,2-c][1]ベンゾピラン-4-オン、4H-フロ[2,3-b][1]ベンゾピラン-4-オン、4H-フロ[3,2-c]キノリン-4(5H)-オンおよびフロ[2,3-d]ピリミジン-2,4(1H,3H)-ジオンなどの各誘導体を、いずれも簡便かつ一般的に合成した。
脳カルボキシペプチダーゼB特異的結合蛋白の機能解析と認知症病態診断学的意義の解明

1.ヒト脳におけるベータアミロイドペプチドのC端消化機能の担い手であると推定されるHBCPBと、そのヒト髄液中および血液中の結合蛋白CPB-BP1および2との結合部位(binding pocket)解析結果。両蛋白の1次構造を基盤とした抗体を用いるエピトープマッピングから解析したところ、充分な特異性と感受性を併せ持つモノクロナル抗体が得られ、その結合阻害活性の解析から特異性・感受性とは別に、立体構造認識の差異に基づくと思われるグループ分けができ、今後結合ポケットの立体構造解析を進め、創薬ターゲット解析の視点から新たな研究計画を立案する基盤構築ができた。2.ヒト血清中CPB-BPおよびその近縁蛋白の探索と解析について。ハイスループット解析を可能にするため、表層プラズモン解析装置を質量分析器と組み合わせ、CPB-BPおよびその関連分子の同定解析を行った。即ちCPBのC端エピトープ分子に対応したオリゴペプチドをリガンド分子として、精製ヒト血清検体(大量発現蛋白除去血清)を解析した。免疫沈降法で得られた分子が同様に同定された他、その候補分子との相互作用が確認されている新たな分子が同定された。上記項目の解析結果との関連性も含め、同じ視点からの研究計画を構築が可能となった。3.病理標本の免疫組織化学。上記で作成し、特異性・比活性を確認したモノクロナル抗体を用い、AD由来脳および正常人高齢者由来脳の比較免疫組織化学解析を行った。AD脳及び一部の正常老人脳では海馬病態部位でのCPB-BP2免疫活性の沈着が著明であった。ヒト血清中CPB-BPに対する抗体の作成およびその近縁蛋白の探索:平成19年度の本研究期間中に、エピトープマッピングにより特異性を明らかにしたCPB-BPペプチドを合成し、それを抗原としてマウスモノクロナル抗体(7クローン)を確立した。ヒト血清中にもCPB-BPおよびその近縁蛋白が発現していることが判明しているが、本抗体を用いてその解析(蛋白、遺伝子)と、クモ膜下腔からの血液中への還流ペプチドとしてのHBCPBと結合する蛋白として、血清中CPB-BPおよびその関連分子の探索を行いつつある。これは診断マーカーとしての有用性では、髄液採取の侵襲性の大きさから、血清マーカーの確立に対する医療からの要請が強いことによる。現時点で、抗体により確認された血清蛋白として、トランスサイレチンと構造上の強い類似性を有する分子の他、2種類の蛋白の構造解析を行っている。新たな血清中バイオマーカー候補分子の探索と同定解析研究課題1-1および1-2の平成19年度の研究により、ヒト血清試料から同定解析を行い、生理的意義が推定されるペプチド分子の同定を行った。その詳細は知的財産権申請の制約から、現時点では開示できないが、髄液中にも発現しており、還流ペプチドとして血清中に存在するものであると考えて、少なくとも質量分析法による解析結果からは矛盾しない。さらに当該ペプチド分子配列を人工合成し、精製後、表層プラズモン共鳴解析等を駆使して、その結合能を検証し、さらに血清中における相互作用能を持つ分子の探索及び同定を行っており、既に病態生理学的に合理的で興味深い幾つかの蛋白分子を確認している。(なお上記研究に不可欠な質量分析機と表層プラズモン共鳴解析はともに所属研究施設に設置されており、研究代表者はその使用に習熟している。)この課題は、主にHBCPBとその特異的結合蛋白であるCPB-BPの作用機作の解析基盤研究であるが、申請書研究計画(1)が何らかの問題点から所期の目的を達成できなかった場合に対応した研究計画を兼ねていた。幸い、主として両蛋白の1次構造を基盤として、抗体を用いるエピトープマッピングから解析を進める(1)の方向性でほぼ満足のゆくモノクロナル抗体が複数得られ、現在各クローン毎にCPB-BPとの結合能の制御の解析を行っており、21年度も引き続き実施する。

多数検体についてのハイスループットな解析を可能にするため、表層プラズモン解析装置を質量分析器と組み合わせ、CPB-BPおよびその関連分子の同定解析を行った。即ちCPBのC端エピトープ分子に対応したオリゴペプチドをリガンド分子として、希釈したヒト血清検体を解析した結果、免疫沈降法で得られた分子が同様に同定された他、その候補分子との相互作用が確認されている新たな分子が同定された。1-2の解析結果との関連性も含め、本年度も解析を続ける。なお、(1-3)に記したマウスin vivo長期増強現象解析については、解析系の問題から実施に至っていない。2.病理標本等の免疫組織化学:(1-1)及び(1-2)で作成し、特異性・比活性を確認したモノクロナル抗体を用い、AD由来脳および、正常人高齢者由来脳の比較免疫組織化学解析を21年度も引き続き実施する。AD脳では海馬病態部位でのCPB-BP活性の沈着が著明であった。平成20年度解析結果から、HBCPBとその特異的結合蛋白であるCPB-BPの作用機作の解析基盤研究であるが、両蛋白の1次構造を基盤として、抗体を用いるエピトープマッピングから解析を進めたところ、充分な特異性と感受性を併せ持つモノクロナル抗体が複数(6クローン)得られ、クローン毎にCPB-BPとの結合能の制御の解析を行った。結合阻害活性の解析から、特異性、感受性とは別に立体構造認識の差異に基づくと思われるグループ分けができ、今後さらに結合ポケットの立体構造解析を進め、創薬ターゲット解析の視点からも新たなプロジェクトで研究を推進したい。1-2ヒト血清中CPB-BPおよびその近縁蛋白の探索と解析多検体についてのハイスループット解析を可能にするため、表層プラズモン解析装置を質量分析器と組み合わせ、CPB-BPおよびその関連分子の同定解析を行った。即ちCPBのC端エピトープ分子に対応したオリゴペプチドをリガンド分子として、精製(アルブミン、免疫グロブリンの抗体アフィニティカラムによる除去)したヒト血清検体を解析した。免疫沈降法で得られた分子が同様に同定された他、その候補分子との相互作用が確認されている新たな分子が同定された。上記項目の解析結果との関連性も含め、創薬ターゲット解析の視点からも新たなプロジェクトで研究を推進したい。
金属-炭素結合の形成と有機合成反応への応用に関する理論的研究

本研究では(1)COを基質とするC-C結合形成反応の素過程、(2)Pt(II)-H、Pt(II)-SiR_3結合へのアセチレン挿入反応、に関する理論的検討を主な研究課題とした。(1)の反応としては、近年村井らにより報告されたRu_3(CO)_<12>あるいは[RhCl(CO)_2]_2を用いる触媒反応に注目した。提案された反応機構では、従来単離されていないシロキシカルビン錯体が中間体として生成するとされている。このため、本研究では、シロキシカルビン錯体の構造と安定性、およびその電子状態について、密度汎関数法を用いて検討した。計算の結果、シロキシカルビン錯体に相当する錯体は、単純なカルビン錯体ではなく、金属上に負電荷がのった電子配置、シリル基が決合するCO配位子に負電荷が局在した電子配置が混ざり合った電子状態を取っていることが明らかとなった。また、この知見に基づいて、この種の反応の制御に関する触媒設計指針を提案した。(2)については、不飽和炭化水素のヒドロシリル化反応の素過程である挿入反応を、分子軌道法により検討した。アセチレンはPt-SiR_3結合よりもPt-H結合に容易に挿入しやすいことを示す一方、エチレン挿入反応と比較してPt-SiR_3結合への挿入も比較的容易に進行することを示した。また、Small-polaronモデルを用いることによって、反応熱と活性障壁の高さが単純な公式で関係づけられることを示すとともに、遷移状態構造の特徴、基質や挿入の起こる結合によって反応性が異なる理由を明らかにした。
膝蓋大腿関節疾患における〓骨回旋異常の病態解析

平成10年度では、まず、正常若年者20膝のCT撮影を行い、大腿骨上顆ラインを基準とした場合、脛骨および脛骨粗面の位置およびその膝屈曲に伴う内旋の程度は、正常者では、40歳以上と20歳代では、ほぼ同様であることを証明した。これは、若年者における膝蓋大腿関節不安症の病態を解析する上で重要であり、膝蓋大腿関節不安定症では、膝伸展位で正常より有意に脛骨が外旋し、膝屈曲30度において、内旋してくるが、やはり正常よりも有意に外旋していることが判明した。さらに、反復性膝蓋骨脱臼の症例では、亜脱臼の症例と比較して、有意に脛骨が外旋していること、また、亜脱臼の症例でも、正常膝と比較して有意に脛骨が外旋していることが確認できた。一方、anterior knee painを引き起こす病態に膝蓋大腿関節不安定症の他に、excessive lateral pressuresyndromeがあるが、MRI像を計測することにより、両者の病態の相違にも新しい事実が判明した。すなわち、膝伸展位において、脛骨粗面は両者ともほぼ同様の位置にあるか、後者が内側に位置しているが、膝屈曲30度においては、脛骨粗面は、前者では正常よりやや膝前方に位置しているが、後者では、著明に後方に位置している。従って、後者では、膝蓋骨は外側へ脱臼できず、大腿骨外側顆に圧される(MRIを用いた膝蓋鍵の位置の評価法整形外科と災害外科印刷中)。現在までに、正常30膝、膝蓋大腿関節症17膝、膝蓋大腿関節不安定症17膝のCT撮影を行い、また、正常10膝、膝蓋大腿関節症5膝のMRI撮像を行った。これらの解析により、大腿骨内外側顆の中点を基準として、外側顆と脛骨粗面のなす角(TT-LC角)を比較した場合、正常膝では、膝伸展位では平均3.9度、屈曲30度で平均15.2度であったが、関節症群では、膝伸展位で平均3.3度、屈曲30度では平均9.2度であり、不安定症群では、膝伸展位で平均-8.5度、屈曲30度で平均8.5度であった。他のパタメーターも含めた結果によると、膝蓋大腿関節症では脛骨粗面の位置は膝伸展位では正常だが、膝屈曲に伴う脛骨の内旋量が有意に少なく、膝屈曲位では脛骨は正常膝より外旋しており、脛骨結節も有意に外側に偏位している。一方、膝蓋大腿関節不安定症では全く逆で膝伸展位で脛骨は有意に外旋しており、膝蓋骨脱臼・亜脱臼を引き起こす。膝屈曲に伴い、脛骨は著明に内旋する。本研究の意義はCTを用いての大腿骨に対する脛骨や脛骨粗面の動的な回旋運動の計測方法を確立したことと、前述した如く、一見同様に見える関節症と不安定症の発症メカニズムの違いを明らかにしたことである。この成果は1998年3月の米国のOrthopaedic Research Societyにて発表を行う。また、脛骨の回旋異常の原因を調べるために、MRIを用いた解析を行っているが、膝周辺の各筋肉の付着部の異常は認めなかった。しかし、膝蓋大腿関節症膝では、高齢の患者が多く、MRI上における筋肉の萎縮が著明であった。これらのことより、膝蓋大腿関節疾患における脛骨の回旋異常の原因として、膝周囲の内外側の筋肉のバランスの悪さが一因として考えられた。現在、表面筋電図を用いてこれらの解析を行っている。
暑熱障害防止のための無線鼓膜温測定装置の実用化に関する研究

本研究は、高温環境下での運動時における無線通信による鼓膜温測定装置の開発を行った。本研究で開発した装置によって、運動中の鼓膜温の複数データのリアルタイムモニタリングとデータの保存が可能となった。この装置は、これまでに例のないもので、運動中に複数の被験者の鼓膜温をリアルタイムに観察できることから、実際の指導現場やコーチングに大変有効である。特に暑熱障害防止やパフォーマンス向上の観点から、さらなる改良が必要である。本研究は高温環境下における運動時の暑熱障害防止およびパフォーマンス向上の観点から、室内外での実際的な運動時の鼓膜温を測定するための無線通信による鼓膜温測定装置の開発および実用化を目的としている。平成27年度は、鼓膜温測定装置の小型化、軽量化について検討し開発を行った。開発にあたっては、実際の測定時に被験者の運動の妨げにならないように軽量化や装着性を重視した。また、既製品の赤外線測定装置のセンサーについての調査も行い、それらのメカニズムも検討した。今年度は無線通信として、Bluetoothを採用し測定装置の試作を行った。現段階では、腕にメモリ等を装着できるようにしている。耳に挿入する測定装置は、市販の補聴器ほどの小型化には至ってないが、耳に装着できるサイズで試作を行っている。実際に耳に装着して運動させると、軽い違和感が出たり、ずれが生じるため、サイズ・形状・素材の検討は今後も重要となる。被験者の鼓膜温の表示は、タブレット端末に表示して本人はもとより、他人も確認できるようにしている。このように体温変動の確認は、本人はもちろんのこと、実際の高温環境下の運動時においては、第三者であるコーチや指導者も確認できることが極めて重要であるため、遠隔での確認を可能にするよう開発を進める。試作の測定装置で記録したデータは、これまでの先行研究で考察してきた鼓膜温の変動と比較して、その精度についても比較・検討を進めている。装着性が良く運動時に継続して鼓膜温の測定が可能となれば、暑熱障害防止やパフォーマンス向上に大きく貢献すると考えられる。本年度は、運動中に継続して鼓膜温を測定するための無線鼓膜温測定装置を試作した。具体的には以下の内容に取り組んだ。1.赤外線温度センサーの検討。市販の非接触型の赤外線温度センサーを購入し、鼓膜温を実際に計測することで、サイズや精度面(センサーの視野角と測定対象(鼓膜)までの距離の最適化)についての検討を行った。2.センサー情報取得の無線化。無線通信としてBluetoothを採用し、無線通信モジュールを用いた鼓膜温測定装置を試作した。市販の補聴器ほどの小型化はできていないものの、43×30×20mmのサイズに収め、腕に装着できるように(ウェアラブル端末)した。3.情報取得アプリケーションの製作。無線鼓膜温測定装置のデータをタブレット端末で表示できるようなアプリケーションを製作した。現在は1秒間隔で鼓膜温を測定することが可能である。上述のとおり、当初の予定通り開発が進んでいるため、「おおむね順調に進展している」と評価した。本年度は、主に運動中に継続して鼓膜温を測定するための無線鼓膜温測定装置の試作および試作品による測定実験を行った。開発した試作装置とアプリケーションで適切な鼓膜温が得られるか、また装置の装着性について検討することを目的とした。実験は、医療用としても広く使用されている鼓膜温測定装置Geniusとの比較を行い、学術的に信頼できる測定値が得られるかを確かめた。無線通信としては、Bluetooth Low Energy(BLE)を採用し、無線通信モジュールBLE nanoを用いてリアルタイムモニタリングができるように装置の試作およびアプリケーション開発を行った。この無線鼓膜温測定装置は、ボタン電池での駆動が可能であり、モニタリングだけでなく、データの保存も可能とした。実際の運動時には激しい振動により、センサーの焦点のぶれやセンサー部の外れが発生し、正確な測定値が得られにくくなる。そこで、本装置では、装着について2つの検討を行った。1つ目は、弾性ポリマーでセンサーの周りを覆う方法である。弾性ポリマーは、耳栓などに利用されている材質であり、変形させても復元する特性がある。これにより、外耳道の内側から圧迫することでセンサーを固定する。2つ目に、3Dプリント技術を用いて装着する人の耳の形状に合わせた固定部を作成する方法である。シリコン樹脂を用いて耳の形を採取し、3Dスキャナーを使用して採取したシリコンモデルを3Dデータへ変換する、これをゴム素材の3Dプリンタで出力して使用した。装着性に関しては、さらなら改善が必要である。このように本年度は、ランニング等の運動時に測定可能な装置の試作品を開発し、測定データにおいても医療用の装置と比較しても信頼できる数値が得られた。今後は実用化に向けて、測定装置の小型・軽量化、通信距離を改善する。本年度は、無線通信による鼓膜温測定装置を試作して測定実験を行い、具体的には下記の内容に取り組んだ。1、無線通信としてBluetooth Low Energy(BLE)を採用し、無線通信モジュールBLE nanoを用いてリアルタイムモニタリングができるように装置の試作およびアプリケーション開発を行った。無線鼓膜温測定装置のサイズは43×30×20mm、重量は19g、ボタン電池での駆動が可能である。無線鼓膜温測定装置による測定データのリアルタイムモニタリングだけでなく、データの保存も可能とした。通信距離は、最終的に50m以上を想定しているので、そのための検討が必要である。2、運動時の激しい振動による対応は、弾性ポリマーおよびシリコン樹脂を素材として試作を行った。

センサーのずれ等がなければ、学術的に信頼できるデータの測定が可能となった。上記のとおり、当初の予定通り測定装置の開発が進んでいるため、「おおむね順調に進展している」と評価した。本研究は、高温環境下における運動時の暑熱障害防止およびパフォーマンス向上の観点から、実際的な運動時の鼓膜温を測定するための無線通信による鼓膜温測定装置の開発および実用化を目的とした。平成27年度から、補聴器の形状をイメージしたタイプの赤外線式鼓膜温測定装置を試作し、測定精度に関する実証実験を行い、実際的な運動時において継続測定することを試みた。この装置は、実際の運動時に装着するため、運動時にずれや外れがなく、形状および重量が支障のないものでなければならない。そのため、可能な限り小さな装置とし、運動の妨げにならないよう軽量化のための工夫をした。測定は、センサ部を外耳道に挿入することで測定可能となる。鼓膜温を測定するセンサには、非侵襲かつ短時間での測定が可能となるものを使用したため、運動時においても被験者の負担が少ない。平成28年度は、主にリアルタイムモニタリングを行うためのアプリケーションを開発した。測定データの記録機能も備えたアプリケーションであるが、1台の端末で複数の同時計測が不可能であり、数名の測定者が必要になるという課題が残った。そこで、平成29年度にはBLEデバイスとの通信に対応しているオープンソースアプリケーションを用いて、同時計測ができるように改良し、測定データも端末内に保存できるようにすることで、被験者と測定者の両者がいつでも確認可能となった。本装置とアプリケーションを使用することで、1つの端末で複数データのリアルタイムモニタリング機能と測定データ保存機能の両方を活用して、運動時の鼓膜温について検討することが可能となった。このことは現在の実際的な運動の指導現場において、複数の被験者の鼓膜温を測定し、その動向を指導に生かせることから大変有効であると考えられる。本研究は、高温環境下での運動時における無線通信による鼓膜温測定装置の開発を行った。本研究で開発した装置によって、運動中の鼓膜温の複数データのリアルタイムモニタリングとデータの保存が可能となった。この装置は、これまでに例のないもので、運動中に複数の被験者の鼓膜温をリアルタイムに観察できることから、実際の指導現場やコーチングに大変有効である。特に暑熱障害防止やパフォーマンス向上の観点から、さらなる改良が必要である。今後は以下のことに取り組み、開発および実用化を進める。1.補聴器型への改良。耳に装着できる(補聴器型)ように、ボタン電池で駆動できるようにし、測定装置の基板を独自に設計することで、さらなる小型化を図る。2.センサー部の形状最適化。現状は温度センサーに筒状の緩衝材を取り付けたものを挿入しているが、これを装着する被験者の耳形状にフィットするように形状の最適化を行う。