hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
造影剤併用高分解MRIによる肝深在系リンパ管解析

平成28年度中に正常対象者31名と慢性C型肝炎患者34名を対象に、造影剤併用高分解能MRIを用い、肝深在系(門脈周囲)リンパシステムの画像評価を行い、その成果を英文雑誌Andominal Radiology 2017(インパクトファクター2.18)に論文発表した。その後、平成29年度から平成30年度は、グリッソン鞘に異常を来たす肝胆道系の悪性腫瘍患者を対象に、深在系リンパシステムの評価を行った。その結果、悪性腫瘍患者18名では正常対象者31名と比べ、深在系リンパシステムの最大横径(平均13.1mmvs2.9mm)は有意に拡張し、また信号強度(平均3.6 vs 8.3)有意に低下して見られた。以上の結果より、造影剤併用高分解能MRIは正常な肝深在系リンパシステムと、肝胆道系悪性腫瘍によるリンパ管浸潤を鑑別するのに良いMRI撮像法になり得るものと結論づけた。平成30年までに肝細胞癌や胆管癌などの肝胆道系悪性腫瘍患者30年を目標に同MRI撮像法を実施する予定だったが、平成30年度2月の時点では、18名に留まっている。その理由として、当初の目標よりも肝細胞癌や胆管癌の手術件数が大幅に減っていることが大きく影響しているものと思われる。ただ、平成31年4月の第78回日本医学放射線学会総会(横浜市開催)では、現時点(肝胆系悪性腫瘍18名)での成果を発表し、学会学術賞(銀賞)を受賞することができ、引き続き研究を進め近い将来、論文発表に繋げる予定である。論文発表するには、できれば20名以上の肝胆道系悪性腫瘍患者に対して同MRI撮像法を実施した後に踏み切りたいと考えている。これまでの状況から推測すると、平成31年の春には最低目標数の20名に達するものと思われ、引き続き研究を推進して行く予定である。そのためには、毎月一度行っているキャンサーボード(胆肝膵領域)で、消化器外科、消化器内科、腫瘍内科との連携をさらに深め、対象患者数を増やして行きたいと思っている。そしてできれば、令和元年の秋には論文投稿ができるよう、論文作成の準備をこれから進めて行く予定である。平成28年度は当院および連携施設である大分先端画像診断センターで、肝血管腫などの肝腫瘤の精査目的で撮像された正常対象者31名と、慢性C型肝炎患者34名を対象に肝深在系(門脈周囲)リンパシステムの画像評価を行った。撮像方法は、Gd-EOB-DTPA造影20分後(肝細胞相)の高分解能3T MRI(FFE3D ssfp法)で行い、その1mmスライス多断面再生画像を用いて評価した。結果として、正常対象者では、画質に関しては二人の読影者ともGrade 3(軽度のアーチファクト)の評価(81%, 87%)が最も高かった。評価不能であるGrade1(高度のアーチファクト)はなかったが、全対象者に波状のfree induction decay (FID)アーチファクトが認められた。描出能に関しては、全例で肝内三次分枝まで門脈周囲リンパシステムの同定が可能であった。門脈本幹における最大短軸径は2.9±0.4mmであった。これに対し、慢性C型肝炎患者の同最大短軸径は4.7±1.5mmと、正常対象者と比べ有意に大きかった(p<0.001)。また、線維化の指標となるFIB-4スコアは、4.6±0.4 (range 0.8-19.6)であり、門脈本幹における最大短軸径と線維化の程度(FIB-4スコア値)に有意な正の相関性がみられた。慢性肝障害における肝線維化は、生理・病理学的に類洞から中心静脈への血流障害を基盤にリンパ液の産生増加とリンパ管新生を生じることが言われており、今回の研究結果はその病態生理を良好に反映するものと思われた。本研究は、平成29年4月に横浜市で開催された日本医学放射線学会で発表し、高い評価を得られた。また、本研究内容は英文雑誌Abdominal Radiology (インパクトファクター2.18)に投稿し、受理された。平成28年度の研究計画では、肝血管腫などの肝腫瘤の精査目的で、Gd-EOB-DTPA造影後高分解能MRI検査を受けた正常対象者(目標50名)を評価することが、第一の目標であった。目標である50名には達しなかったが、十分評価が行える31名の正常対象者が集まり、MRI画像の検討を行った。一方、慢性C型肝炎患者では34名の対象者で同様なMRI画像の評価を行うことができ、消化器内科学講座との連携のもと、肝線維化の指標となるFIB-4スコアを算出してもらい、肝線維化の程度と門脈本幹におけるMRI上の最大短軸径との比較を行うことができた。同研究結果を英文雑誌AbdominalRadiologyに投稿し、受理された。現在、同時並行で、肝細胞癌や胆管癌などの腫瘍性病変の患者を対象に、同撮像法を実施しており、未だ検討するに十分な対象数に至ってないが、一年目の研究計画としては、概ね順調に進展していると自己評価する。平成28年度は正常対象者31名と、慢性C型肝炎患者34名を対象に肝深在系(門脈周囲)リンパシステムの画像評価を行い、その成果を英文雑誌Andominal Radiology

(インパクトファクター2.18)に論文発表した。要約としては、正常対象者では全例で肝内三次分枝まで門脈周囲リンパシステムの同定が可能であり、門脈本幹における最大短軸径は2.9±0.4mmと、慢性C型肝炎患者の短軸径(4.7±1.5mm)と比べ有意に小さい結果が得られた。また、門脈本幹における最大短軸径と線維化の程度(FIB-4スコア値)に有意な正の相関性がみられた。平成28年度で正常群ならびに慢性C型肝炎患者の研究が終了したため、平成29年度は、グリッソン鞘に異常を来たす腫瘍性病変患者(特に肝細胞癌、胆管癌患者)を研究対象に絞り、術前患者に対する同MRI撮像を行ってきた。しかしながら、当初目標としていた30名に達することはできず、現在16名の前述した対象患者に対するMRI撮像に留まっている。最終年度で30名の目標数をクリアするのは多少厳しい状況ではあるが、もう一度関連診療科にお願いをして、対象患者数を増やして行くとともに、20名を越えた時点で、腫瘍性病変群の肝深在系リンパシステムの解析を試み、正常対象群との比較検討を行う予定である。この検討である程度の成果が得られた場合は、目標対象数の30名を待たずに学会発表もしくは論文投稿に踏み切る予定である。平成28年度は、31名の正常対象者と34名の慢性C型肝炎患者において同様なMRI画像評価を行い、研究結果を英文雑誌Abdominal Radiologyに投稿し、受理された。そこで、平成29年度は肝細胞癌や胆管癌などの腫瘍性病変の患者を研究対象に絞り、同MRI撮像法を実施してきたが、目標の30名には達せず、現在16名と、二年目の研究計画と比べやや遅れている状況である。その理由としては、当初の目標よりも肝細胞癌や胆管癌などの手術件数が減っていることが大きく影響しているものと思われる。平成28年度中に正常対象者31名と慢性C型肝炎患者34名を対象に、造影剤併用高分解能MRIを用い、肝深在系(門脈周囲)リンパシステムの画像評価を行い、その成果を英文雑誌Andominal Radiology 2017(インパクトファクター2.18)に論文発表した。その後、平成29年度から平成30年度は、グリッソン鞘に異常を来たす肝胆道系の悪性腫瘍患者を対象に、深在系リンパシステムの評価を行った。その結果、悪性腫瘍患者18名では正常対象者31名と比べ、深在系リンパシステムの最大横径(平均13.1mmvs2.9mm)は有意に拡張し、また信号強度(平均3.6 vs 8.3)有意に低下して見られた。以上の結果より、造影剤併用高分解能MRIは正常な肝深在系リンパシステムと、肝胆道系悪性腫瘍によるリンパ管浸潤を鑑別するのに良いMRI撮像法になり得るものと結論づけた。平成30年までに肝細胞癌や胆管癌などの肝胆道系悪性腫瘍患者30年を目標に同MRI撮像法を実施する予定だったが、平成30年度2月の時点では、18名に留まっている。その理由として、当初の目標よりも肝細胞癌や胆管癌の手術件数が大幅に減っていることが大きく影響しているものと思われる。ただ、平成31年4月の第78回日本医学放射線学会総会(横浜市開催)では、現時点(肝胆系悪性腫瘍18名)での成果を発表し、学会学術賞(銀賞)を受賞することができ、引き続き研究を進め近い将来、論文発表に繋げる予定である。平成28年度は、正常者と慢性C型肝炎患者を対象に、Gd-EOB-DTPA造影20分後(肝細胞相)の高分解能3T MRI(FFE3D ssfp法)による門脈周囲リンパシステムの画像評価を行い、英文雑誌に投稿(受理済み)するに至った。
乳幼児期の子どもへの関わりと子どもの発達に関する経済分析

本年度は、「乳幼児期の母親の就労とその後の子どもの発達に関する研究」を行うため、昨年度から引き続き「乳幼児期における子どもとの接触時間とその後の学校生活に関する分析」を中心に研究を進めた。国内外の学会や研究会等で研究報告を行い、多くの有益なコメントいただいた。いただいたコメントをもとに追加のデータ分析及び修正を行った。再分析を行った結果でも、乳幼児期の母親の就労と11歳時点での子どもの学校生活の充実度には関連が見られず、一方で、乳幼児期の親との接触時間が、その後の学校生活の充実度と正の相関を持つことを示すことが分かった。これらの結果をまとめ、査読雑誌への投稿準備を進めている。また、現在の日本において子どもが置かれている状況を把握するために、いくつかの分析も行った。具体的には、大規模な学力調査を用いて「世帯所得や家族背景が子どもの学力に与える影響(共著)」に関する分析を行い、ディスカッションペーパーの執筆を行った。加えて、「子どもの学力の性差に関する分析(共著)」では、日本のみならず、比較対象として中国のデータを用いた分析を行い、国際学会で研究報告を行った。この分析では、今後アメリカのデータも利用し、より精緻な国際比較分析に発展する予定である。今後もさらに日本や海外の個票データを用いて、乳幼児期の母親の就労と子どもの発達の関係及び日本における子どもの発達の現状に関する分析を行っていく予定である。本年度は、当初の予定通り、「乳幼児期における子どもとの接触時間とその後の学校生活に関する分析」のデータ分析を進め、国内・国外のいくつかの学会、研究会等で研究報告を行い、有益な助言をいただいた。しかし、これらの助言をもとに、より精緻な追加のデータ分析を行う必要性が生じたため、当初予定より少し遅れている。しかし、論文の改訂を行い、査読雑誌への投稿準備を着実に進めている。「乳幼児期における子どもとの接触時間とその後の学校生活に関する分析」については、学術雑誌のレフェリーコメントをもとに修正・改訂を行い、査読雑誌への掲載を目指す。加えて、動学的な分析も行っていく。本年度は、「乳幼児期の母親の就労とその後の子どもの発達に関する研究」を行うためのデータ整備を行った。具体的には、「日本子どもパネル調査(JCPS)」のデータ構築および「日本家計パネル調査(JHPS/KHPS)」との統合作業を行い、基礎的な分析を行った。加えて、「乳幼児期における子どもとの接触時間と子どもの発達に関する分析」も基礎的な分析を進め、分析の結果、特に父親の接触時間が子どもの発達と関連がある可能性が示唆された。しかし、因果関係を識別するための内生性に考慮した分析は行えておらず、引き続き分析を進めていく予定である。人口減少が進む中、女性労働力の活用は急務である。中でも、出産前後の女性の継続就業率が伸び悩む中、乳幼児期の母親の就労がその後の子どもにどのように影響を与えているのかについて明らかにすることは、女性の労働力参加推進の一助になると考える。また、現在の日本において子どもが置かれている状況を把握するために、いくつかの分析を行った。具体的には、「出生時体重と学力に関する分析(共著)」、「家庭背景と教育費投資に関する分析(共著)」、「家庭背景と大学進学に関する分析(単著)」、「多元的貧困と幸福感に関する分析(共著)」を行い、これらは書籍や学術雑誌に掲載されている。今後もさらに個票データを用いて、乳幼児期の母親の就労と子どもの発達の関係及び日本における子どもの発達の現状に関する分析を行っていく予定である。本年度は、当初の予定通り、「日本子どもパネル調査(JCPS)」のデータ構築および「日本家計パネル調査(JHPS/KHPS)」との統合作業を行った。データ構築後、基礎的な分析も終えており、順調に進展している。本年度は、「乳幼児期の母親の就労とその後の子どもの発達に関する研究」を行うため「乳幼児期における子どもとの接触時間とその後の学校生活に関する分析」を中心に研究を進めた。内生性を考慮した操作変数法による分析の結果、乳幼児期の母親の就労と11歳時点での子どもの学校生活の充実度には関連が見られない一方で、親との接触時間、特に父親との接触時間が正の相関を持つことを示した。加えて、家庭内での育児時間分担との関連では、父親の分担割合が高いほど正の相関を持つことを示し、夫婦の共同育児が子どもに正の影響を与えている可能性を示した。これらは、育児・介護と仕事の両立や長時間労働の是正等の働き方改革とも符合するものであり、乳幼児期の子どもを持つ母親の就労サポートの更なる充実に加え、父親の短時間労働や育児休暇制度の利用促進が、子どもの発達に正の影響を与えることを示唆している。具体的には、「奨学金受給とその後の社会経済達成に関する分析(共著)」、「子どもの学力の性差に関する分析(共著)」、「世帯所得が子どもの学力および教育費支出に与える影響(共著)」を行い、これらは学術雑誌やディスカッションペーパーに掲載されている。本年度は、当初の予定通り、「乳幼児期における子どもとの接触時間とその後の学校生活に関する分析」のデータ分析を進め、国内のいくつかの学会、研究会等で研究報告を行い、有益な助言をいただいた。

本年度は、「乳幼児期の母親の就労とその後の子どもの発達に関する研究」を行うため、昨年度から引き続き「乳幼児期における子どもとの接触時間とその後の学校生活に関する分析」を中心に研究を進めた。国内外の学会や研究会等で研究報告を行い、多くの有益なコメントいただいた。いただいたコメントをもとに追加のデータ分析及び修正を行った。再分析を行った結果でも、乳幼児期の母親の就労と11歳時点での子どもの学校生活の充実度には関連が見られず、一方で、乳幼児期の親との接触時間が、その後の学校生活の充実度と正の相関を持つことを示すことが分かった。これらの結果をまとめ、査読雑誌への投稿準備を進めている。また、現在の日本において子どもが置かれている状況を把握するために、いくつかの分析も行った。具体的には、大規模な学力調査を用いて「世帯所得や家族背景が子どもの学力に与える影響(共著)」に関する分析を行い、ディスカッションペーパーの執筆を行った。加えて、「子どもの学力の性差に関する分析(共著)」では、日本のみならず、比較対象として中国のデータを用いた分析を行い、国際学会で研究報告を行った。この分析では、今後アメリカのデータも利用し、より精緻な国際比較分析に発展する予定である。今後もさらに日本や海外の個票データを用いて、乳幼児期の母親の就労と子どもの発達の関係及び日本における子どもの発達の現状に関する分析を行っていく予定である。本年度は、当初の予定通り、「乳幼児期における子どもとの接触時間とその後の学校生活に関する分析」のデータ分析を進め、国内・国外のいくつかの学会、研究会等で研究報告を行い、有益な助言をいただいた。しかし、これらの助言をもとに、より精緻な追加のデータ分析を行う必要性が生じたため、当初予定より少し遅れている。しかし、論文の改訂を行い、査読雑誌への投稿準備を着実に進めている。個票データを用いた「乳幼児期の母親の就労とその後の子どもの発達に関する研究」を中心に行っていく予定である。現在、内生性を考慮した分析を行えておらず、問題解決のために研究会等で助言をいただく予定である。「乳幼児期における子どもとの接触時間とその後の学校生活に関する分析」については、引き続き、学会、研究会等で研究報告を行うと共に、いただいたコメントをもとに修正・改訂を行い、査読雑誌への投稿を行う。加えて、動学的な分析も行っていく。「乳幼児期における子どもとの接触時間とその後の学校生活に関する分析」については、学術雑誌のレフェリーコメントをもとに修正・改訂を行い、査読雑誌への掲載を目指す。データ整備補助を依頼できる人物の選定が難しく、自らデータ整備を行ったため、人件費を抑えることができた。また、データ分析を中心的に行うのは次年度以降のため、統計分析ソフトなどの設備導入を今年度行わなかったため、繰越されている。(理由)前年度同様、データ整備に関して、適格者の選定が難しく、自らで行ったため、人件費を抑えることができた。加えて、海外での研究報告を予定していたが、国内で開催された国際学会に参加することとしたため、旅費の支払いが当初予定より減額している。(使用計画)
身体非活動と石灰化：心臓・血管における石灰化病変の運動による予防確立と機序解明

当院において既に心疾患の登録観察研究を行っている20歳以上の患者を登録し身体活動量と大動脈硬化・石灰化との相関関係、身体活動量と心血管イベントとの相関関係などを検討している。また、身体活動・運動が一旦形成された血管の石灰化病変を退縮させるか否かについて、小動物(マウス)を用いた基礎的研究を行った。運動療法はマウスにおける形成された大動脈の石灰化に対して、退縮効果を認めなかった。臨床研究:平成23年度の研究を継続して行い、毎年検査を重ねて行くが、登録時からの心血管イベントのデータも集積し、下記の身体活動量と石灰化の進行程度および心血管イベントとの相関関係も検討を行っている。評価項目:以下の10項目を、登録しておいる。1年齢、性別、身長、体重、腹囲2生活習慣病の合併の程度:メタボリックシンドローム高血圧、糖尿病、高脂血症3合併症疾患の有無:心疾患脳血管障害、腎不全、慢性心房細動4症状の重症度(NYHA分類、ACC/AHAの心不全分類)5心エコー:左室駆出率、石灰化大動脈弁硬化・狭窄の評価6胸部CT:大動脈弁および冠動脈calcium scoreの評価7治療内容(薬剤名、手術(弁手術、冠動脈バイパス術など)の有無)8身体活動能力(Specific Activity Score; SAS)9身体活動量評価(図3、健康づくりの運動指針2006より)10Cystatin-C血中濃度心血管病患者において、具体的に下記の4点、1.身体活動量と大動脈弁硬化・狭窄・石灰化との相関関係2.身体活動量と冠動脈石灰化との相関関係3.身体活動量および石灰化とcystatin-c血中濃度との相関関係4.身体活動量と心臓手術を含めた心血管イベントとの相関関係の検討中ある。基礎研究:B.心臓弁や動脈に石灰化をきたす高脂血症の小動物モデルを用いて、一旦形成された心臓弁や血管の石灰化病変に対して、運動療法が石灰化を退縮させるか否か(分子生物学的機序を含む)小動物(ApoEノックアウトマウス)に月齢1ヶ月より高コレステロール食を与え、月齢6ヶ月で心臓弁病変を確認した。月齢6ヶ月の時点で、運動療法群(トレッドミル15m/分、60分/日、5日/週)と非運動療法群の2群に無作為に分けた。臨床研究:平成24年度の研究を継続して行い、毎年検査を重ねて、登録時からの心血管イベントのデータも集積し、主として身体活動量と石灰化の進行程度検討した。評価項目である以下の10項目を登録した。1.年齢、性別、身長、体重、腹囲2.生活習慣病の合併の程度3.合併症疾患の有無4.症状の重症度(NYHA分類、ACC/AHAの心不全分類)5.心エコー:左室駆出率、石灰化大動脈弁硬化・狭窄の評価6.胸部CT:大動脈弁および冠動脈calcium scoreの評価7.治療内容(薬剤名、手術(弁手術、冠動脈バイパス術など)の有無)8.身体活動能力9.身体活動量評価10. Cystatin-C血中濃度である。身体活動量と心エコーにおける大動脈弁硬化・狭窄・石灰化は負の相関関係傾向を認めた。また、身体活動量と冠動脈石灰化との相関関係については、冠動脈CT実施例が少なく十分な検討ができなかった。基礎研究:小動物(高脂血症マウス)に,月齢2-5ヶ月で心臓弁および大動脈の石灰化病変を確認する。その時点で、運動療法群(トレッドミル15m/分、60分/日、5日/週)と非運動療法群の2群に無作為に分ける。月齢4-9ヶ月でvon Kossa染色による石灰化病変の程度の比較を上記の2群で行い、有意差が認められなかった。石灰化を促進させるBMP-2などの分子機序も検討したが、有意な変化は見られなかった。臨床研究:症例の登録を開始し、症例登録時の下記のデータを登録。以下の10項目を、登録。(1)年齢、性別、身長、体重、腹囲(2)生活習慣病の合併の程度:メタボリックシンドローム(中性脂肪、HDLコレステロール、血圧、空腹時血糖)、高血圧、糖尿病、高脂血症(3)合併症疾患の有無:心疾患(虚血、高血圧、心筋症、弁膜症、不明、その他)、脳血管障害、腎不全、慢性心房細動(4)症状の重症度(NYHA分類ACC/AHAの心不全分類)(5)心エコー:左室駆出率、石灰化大動脈弁硬化・狭窄の評価(6)胸部CT:大動脈弁および冠動脈calcium scoreの評価(7)治療内容(薬剤名、手術(弁手術、冠動脈バイパス術など)の有無)(8)身体活動能力(Specific Activity Score; SAS)(9)身体活動量評価(図3、健康づくりの運動指針2006より)。

(10) Cystatin-C血中濃度基礎研究:小動物(ApoEノックアウトマウス)に月齢1ヶ月より高コレステロール食を与え、石灰化病変モデルの作成を開始した。意義と重要性:下記を今後検討する為の土台形成を行っている。(1)身体活動量と大動脈弁硬化・狭窄・石灰化との相関関係(2)身体活動量と冠動脈石灰化との相関関係(3)身体活動量および石灰化とcystatin-c血中濃度との相関関係(4)身体活動量と心血管イベントとの相関関係上記の通り、申請書に記載した研究目的に到達しており、おおむね順調に進展している。交付申請書の研究計画通り、23年度の予定を実施しているため。月齢12ヶ月でvon Kossa染色による石灰化病変の程度の比較を上記の2群で行い、有意差が認められれば、病変部位における石灰化促進因子(BMP-2)などの分子発現や血中のcystatin-C濃度の2群比較を検討する予定である。国内外の学会にて、研究成果を発表し、論文を作成、投稿したい。交付申請書の通り、24年度予定を実行する。該当なし臨床研究:cystatin-C濃度測定用のELISAを購入。基礎研究:小動物(ApoEノックアウトマウス)を購入。学会発表、出席の為の参加費と旅費。データ管理のための、ハードを購入。
欠損蛋白補充による新しい表皮水疱症治療法の開発

表皮水疱症は軽微な外力により、皮膚に容易に水疱や潰瘍を生ずる疾患の総称である。近年の皮膚分子生物学の進歩により、表皮真皮の結合に関与する構造蛋白をコードする遺伝子の変異により本症が発症することが明らかとなったが、現在までに根本的な治療法はない。本研究の目的は、重症型表皮水疱症に焦点を絞り、それらの患者を正確に診断して将来の臨床研究や遺伝子治療に備えること、表皮水疱症で欠損している特定の蛋白を効率よく産生,精製し,外部から局所的に補充するという新しい発想に基づく治療法を開発し臨床応用することにある。北大皮膚科受診される表皮水疱症患者のみならず、国内外からの遺伝子診断依頼をうけ、多くの表皮水疱症患者の遺伝子変異を行った。この結果、多くの重症例でのVII型コラーゲンの変異を確認し、VII型コラーゲンの蛋白補充療法や遺伝子治療が適応になる患者を見いだし、目標を達成した。実際に表皮水疱症患者に、北大で初めて表皮シート移植療法を行った。また、VII型コラーゲン蛋白の合成・精製に関しては、合成が非常に難しいコラーゲンで、しかも、コラーゲンでは最長のVII型コラーゲンのsmall scaleの単離に成功した。多くの表皮水疱症症例の遺伝子検索を行い、表皮水疱症の診断や発症機序についての新知見を見出した。酵素などの蛋白を補充する療法は行われているが、構造蛋白を補充する発想は本研究が初めてといえる。本研究により、その実現の高い可能性が示唆された。表皮水疱症は先天的に皮膚が脆弱な疾患の総称である。予後不良な重症型を含む複数の病型が知られているが、いずれの病型においても有効な治療法が無く、国の稀少難治性疾患に指定されている。最近の分子生物学のめざましい発達により,表皮水疱症の複数の病型における原因蛋白、責任遺伝子が判明した。たとえば劣性栄養障害型や接合部型などの重症型表皮水疱症は、VII型コラーゲン、あるいはラミニン5という皮膚基底膜構成蛋白が欠損あるいは著明に減少するために発症することも明らかとなった。これに伴い,本症の遺伝子レベルでの診断出生前診断も可能となってきた。本研究の目的は、欠損蛋白補充療法による表皮水疱症の新しい治療法の開発である。本年度は患者由来の培養表皮シートの効率よい作製方法の樹立に成功した。具体的には、表皮水疱症の患者の非水疱部から皮膚を採取し、表皮細胞をフィーダーレーヤーを用いた方法で培養、その後患者自身の潰瘍部に移植を行った。これにより、培養表皮シートの効率的な作製方法、また実際の効果を患者自身の皮膚で確認することが出来た。さらに培養した表皮シートの一部をヌードマウスに対して移植した。蛋白補充治療で用いる少量の補充蛋白の精製に関しては、本年度はラミニン5にまとを絞った。すなわちラミニン5が培養角化細胞の培養上清に多く分泌されることを確認した。その後、ラミニン5関連遺伝子を発現ベクターに組み込み、それをヒト表皮角化細胞のcell lineに遺伝子導入する基礎実験を行った。さらに、実験動物モデルを作成するために、XVII型コラーゲンノックアウトマウスの作製を開始した。マウスの表皮の創傷治癒が,創部へのVII型コラーゲンあるいはXVII型コラーゲン外用により促進されることを、免疫組織化学的,超微形態学的にて確認できるように、条件設定を行った。また、その情報に基づき、各症例での遺伝子変異が多数報告されている。

特に、重症型表皮水疱症は、VII型コラーゲン、ラミニン5など皮膚基底膜構成蛋白が欠損あるいは著明に減少するために発症することが証明された。このような診断技術の向上と相反して,表皮水庖症に対する効果的な治療法は,まだ開発されていないのが現状である。本研究の目的は表皮水疱症で欠損している特定の蛋白を効率よく産生,精製し,外部から局所的に補充するという新しい発想に基づく治療法を開発し臨床応用することにある。今年は、昨年、VII型コラーゲンのcDNA全長を発現ベクターに挿入し、そのコンストラクトを表皮細胞に導入することにより、VII型コラーゲンの持続産生表皮細胞を確率した。今年は、その細胞からVII型コラーゲンコラーゲンを抽出した。動物に皮膚潰瘍を作成し、その部に合成VII型コラーゲンの外用してから表皮シートの移植を行ったところ、有意に潰瘍の治癒促進が認められた。さらに、潰瘍部に合成VII型コラーゲンを外用しただけでも、潰瘍の治癒促進が認められた。しかしながら、将来の遺伝子治療を考慮し、VII型コラーゲン遺伝子を導入した表皮細胞から作成された表皮シートを動物の潰瘍に移植したが対照と比較して潰瘍の治癒促進は認められなかった。今回の研究の目的は、重篤で患者数が多い劣性栄養障害型(VII型コラーゲン遺伝子の変異による)表皮水疱症を対象として、欠損あるいは,きわめて減少している蛋白を体外から補充する新しい治療法を開発することであった。1)第一の研究実績として、実際に表皮水疱症患者への培養表皮シートの移植臨床研究を行った。12歳男児の重症型表皮水疱症患者から皮膚を採取し培養表皮シートを作成した後、患者の数カ所の潰瘍部に移植した。一部のシートはそのまま正着し著効した部分もあったが、やはり患者自身の皮膚を使用しているため、欠損するVII型コラーゲン蛋白や遺伝子を補う必要性が再び明らかになった。2)次に、実際に用いるVII型コラーゲンの合成と単離を行った。遺伝子導入細胞を蛍光抗体法で確認したところ、蛍光が認められVII型コラーゲンが産生されていることがわかった。合成されたVII型コラーゲンはウエスタンブロットで290kDのバンドとして検出され、VII型コラーゲン全長が合成されているのが明らかになった。培養HaCaT細胞、3T3細胞、293細胞では、293細胞が一番産生が多かった。また、VII型コラーゲンを認識するモノクローナル抗体であるLH7.2のカラムを使用して、アフィニテイークロマトグラファイを行い、VII型コラ-ゲンをsmall scaleにて単離した。3)さらに、その合成VII型コラーゲンの創傷治癒促進作用を確認した。VII型コラーゲン産生細胞の情勢を濃縮して、ラットに作成した皮膚潰瘍に外用したところ、潰瘍の治癒が促進された。この結果は、VII型コラーゲン自体に創傷治癒促進作用があることを示し、表皮水疱患者への補充療法への期待がさらに高まった。研究開始時点での目標のほとんどを達成できた。今回の研究である程度の有効性を示すことができた蛋白補充療法を表皮水疱症患者の治療に臨床応用可能であると結論した。
大気・海洋間での海表面を通しての熱と物質の輸送量の評価とその輸送機構の解明

本研究は、二酸化炭素による地球の温暖化予測を行う上で重要な問題である大気・海洋間の炭酸ガスの交換機構を流体力学的な観点から解明することを目的とした。具体的には、風波水槽及を製作し、その水槽内でシアーの働く気液界面を通しての物質の移動機構を界面領域の乱流構造と関連させて解明することを試みた。実験は、液側の炭酸ガスの移動速度を炭酸ガスの放散実験により測定し、流体の速度を熱線流速計及びレーザ流速計を用いて測定した。その結果、次のことが明らかになった。シアーの働く気液界面を通しての物質移動はウインドシアーにより促進させる。しかし、シアーがある程度まで大きくなると物質移動速度の増加は止まり飽和する傾向を示す。このシアーが物質移動に及ぼす効果は界面近傍の乱流構造と関連づけて説明されることができる。すなわち、液側に誘起された表面更新渦が物質移動を支配し、物質移動速度は表面更新渦の出現周波数でよく相関される。この相関関係は気液界面にシアーが働かない場合と全く同じである。この表面更新渦の出現周波数を考える場合、シアーが増加すれば周波数は増加するが、ある程度までシアーが強くなると、周波数は増加しなくなる。これが物質移動速度の飽和傾向につながることが明らかになった。さらに、これら物質移動機構は乱流の間欠性を考慮した渦セルモデルでよく説明することも明らかにされた。これらの実験の他にも本研究では、乱流の直接数値計算法を気液界面をもつ開水路乱流場に適用し、表面更新渦の発生機構及び物質移動機構との関連性を数値的に説明することに成功した。本研究は、二酸化炭素による地球の温暖化問題として最近クロ-ズアップされている大気中の炭酸ガス濃度が上昇した場合の炭酸ガスの海洋中への吸収速度の評価、逆に深海投棄された、あるいは、深海生物の死骸などから発生する濃縮炭酸ガスが海洋大循環流に乗って海面近くに移動し、海面から大気中へ放散される場合の輸送速度の評価を基礎研究を通して行うことを目的としている。第1年度である本年度は、海洋面と同じ波状気液界面を通しての炭酸ガスの輸送機構と界面近くの乱流構造との関連性を解明するための基礎的実験を風洞水槽を製作することにより行った。実験は、水溶性の高い炭酸ガスのようにヘンリ-定数があまり小さくない気体の気液界面を通しての物質輸送は、液側の乱流の流動状態に強く依存することを考慮し、風波水面下での乱流速度変動を2カラ-レ-ザ流速計を用いて測定することにより行った。また、炭酸ガスの放散ガスの放散実験を行い、炭酸ガスの移動機構に及ぼす界面シア-の影響を明らかにした。その結果、界面シア-により作られる表面更新乱流渦が界面を通しての物質移動を著しく促進することが明らかになった。また表面更新渦の出現周波数を評価することにより、気液界面を通しての物質移動係数は表面更新渦の出現周波数の1/2乗に比例し、界面シア-の存在する乱流場でも表面更新の概念が適用できることが明らかになった。二酸化炭素による地球の温暖化問題の予測を行うためには、大気・海洋間での熱と物質の移動速度を正確に評価することが重要であるが、従来の研究では熱と物質の移動機構が解明されていないため、移動速度の評価の十分になされていない。そこで、本研究では、海水面状態を実験室内の風波水槽の中に再現し、この実験装置の中で熱と物質の移動速度を評価する実験を行うことにより、大気・海洋間での熱と物質の移動機構の解明を行うことを目的とした。本年度は、昨年度に続き、風波海水面を通しての炭酸ガスの移動を支配する乱流構造の解明を行った。具体的には、流れの可視化により風波界面近傍の乱流構造を明らかにした。

その結果、気流側の乱流構造は、波の峰の上に長さスケ-ルが風波の約1波長程度の上昇バ-スト渦が生成されることによって特徴付けられることがわかった。さらに、この気流側のバ-スト渦が、気液界面の下方へ回転しながら潜り込む液流側のバ-スト(表面更新)渦を誘起することも明確になった。また、この液流側の表面更新渦が風波界面を通しての炭酸ガスの移動を支配することが明らかになった。これらの、バ-スト渦の出現周波数をより一般化するために、風波に特有なパラメ-タである位相速度及び摩擦速度とバ-スト渦の出現周波数との相関性を検討した。その結果、気流側および液流側のバ-スト発生周波数共にこれらのパラメ-タにより良好に相関されることが明らかになり、その相関式も提出し、風波界面を通しての物質移動の評価式を一般化することに成功した。近年、二酸化炭素による地球の温暖化問題が重要な環境問題として取り上げられ、近未来の大気温度上昇に関する衝撃的な予測や、濃縮炭酸ガスの深海投棄や海洋表層での微生物処理等の温暖化防止対策が提案されてきている。それと同時に、これらの予測や対策が、炭酸ガスのミッシングソース等の問題に代表されるようにかなり不確定な要素を含んだ信頼性に欠けるものであることも指摘されている。そこで、本研究では、この問題の中の一つの重要な課題である大気・海洋間の炭酸ガスの交換機構を流体力学的な観点から解明することを目的とした。最終年度である本年度は、海洋面にシアーが働く場合の炭酸ガスの移動機構の変化を過去2年間の結果も総合して明らかにすることを試みた。その結果、界面シアーの小さな小波の領域では、バースト現象により発生する気流側の乱流渦により液側に表面更新渦が作られ、これにより物質移動が支配される。その結果、この領域では、物質移動速度は界面シアーに比例して増大する。さらに、大きなシアーの発生する領域では波が成長する領域に相当し、この領域では、表面更新渦の発生頻度が飽和状態になるため物質移動速度が一定値を示す。また、これらの領域では、表面更新の概念が完全に成立することが明らかになった。しかし、もっと大きなシアーの働く、波が崩壊する領域では、気泡が海洋表層にエントレイン(取り込まれる)されることにより、炭酸ガスの交換速度が飛躍的に促進される。なお、この風波の崩壊に伴う気泡の巻き込み機構とその気泡の海水との間の炭酸ガスの移動機構は流体力学的にはほとんど明らかにされていないので、本研究もその解明に取り組んだが、気泡の速度などの測定機を調達することができず、この問題は将来の研究課題として残された。
確率的潜在変数モデルを用いた分散学習と統合に関する研究

確率的潜在変数モデルは、柔軟なモデル設計能力により様々な科学分野で注目を集めている。例えば、ソーシャルネットワークデータ分析では、隠れたコミュニティ構造を潜在変数として抽出することができる。しかしながら、確率的潜在変数モデルの学習は局所解を多く含む最適化問題として定式化され、一般的に難しい問題である。本研究では、確率的潜在変数モデルに対して、決定論的・確率的の2つの側面から効率的な学習アルゴリズムを提案する。1つ目は、周辺化変分ベイズ法に基づく学習アルゴリズムで、2つ目は、量子アニーリングに基づくアルゴリズムである。学術文書やネットワークデータの解析で提案手法の有効性を確認した。確率的潜在変数モデルの学習アルゴリズムは、非線形最適化問題として定式化される。この最適化問題には、局所解が数多く存在し、大域的な解を得ることは計算量的に不可能である。そのため、解の近似的な探索方法が学習器の性能に大きな影響を与える。本研究では、量子揺らぎを用いた効率的な探索アルゴリズムを提案した。従来の確率的な揺らぎとはことなる揺らぎを導入することで、従来の探索アルゴリズムでは回避できなかった局所解を回避することが期待される。また、このアルゴリズムは並列学習アルゴリズムとして実装することができるため、PCクラスタを用いた並列化の効果を明らかにした。本研究で学習対象とする確率的潜在変数モデルは、ノンパラメトリックベイズモデルと呼ばれる近年盛んに研究されている確率モデルである。ノンパラメトリックベイズモデルを用いることで、データに依存する確率モデルの構造推定が可能になる。例えば、ネットワークデータにおける潜在コミュニティ抽出に対してノンパラメトリックベイズモデルを用いることで、潜在コミュニティの構造をその数も含めて抽出することができる。実際に、本研究では、論文の引用データや共著者データなどのネットワークデータに対して、提案アルゴリズムを適用し潜在コミュニティ抽出における有効性を確認した。ノンパラメトリックベイズモデルは、従来の有限混合モデルを内包するモデルであるため、本手法は、従来の有限混合モデルに対しても適用可能なアルゴリズムである。さらに、ノンパラメトリックベイズモデルの中でも、適用範囲は広く(具体的にはDirichlet Processを用いたモデル全般に適用可能)様々な応用が期待できる。近年研究が盛んである確率的潜在変数モデルLatent Dirichlet Allocation(LDA)の学習アルゴリズムである周辺化変分ベイズ法の理論解析及びその応用を行った。周辺化変分ベイズ法は、解析的に解くことが出来ない積分計算を伴うため近似計算を必要とする。これはテイラー展開により計算可能であるが、特定の次数での近似がLDAの学習では性能が良いことが経験的に知られている。この現象に対して理論的な解析を行った。変分ベイズ法及び周辺化変分ベイズ法はKullback-Leibler(KL)情報量の下での最適化として導出される。そこで、KL情報量を一般化したalpha情報量を用いて学習アルゴリズムを一般化し、パラメータであるalphaの挙動を考察することで、周辺化変分ベイズ法の挙動を理論的に解析した。また、上記で行った周辺化変分ベイズ法の理論解析を元にLDAの拡張モデルである階層Dirichlet過程LDA (HDP-LDA:Hierarchical Dirichlet Process enhanced Latent Dirichlet Allocation)における周辺化変分ベイズ法の研究を行った。LDAでは、潜在変数の次元数を予め決めておく必要がある。HDP-LDAでは、この次元数を推定することができる。HDP-LDAの周辺化変分ベイズ法はすでに提案されているが、LDAの場合と比べて近似計算に複雑な数値計算を伴うため、実装が複雑になる。また、データの十分統計量の分散値を保持しておく必要がある。例えば、文書解析においては、各単語毎にこの分散値を潜在変数の次元数だけ保持する必要があり、大規模データでは好ましくない。また、分散の計算は実装の複雑化を助長する。本研究では、LDAと同程度に実装が容易で、分散値の計算を必要としない周辺化変分ベイズ法を開発した。確率的潜在変数モデルの学習は、潜在変数という非観測の確率変数に関する統計量を学習時に保持しておく必要があるため、大規模データに対して適用する場合には、潜在変数を含まないモデルに比べて多くの計算量とメモリ使用量がかかる。特に、近年汎化性能の高い学習アルゴリズムとして注目されている周辺化変分ベイズ法では、変分ベイズ法では通常保持しない統計量を保持する必要があったため、このメモリ使用量に関する問題は顕著になる。現在の研究では、この問題に対する1つの解決策を示す事が出来た。また、周辺化変分ベイズ法の性能に関する解析は、実験的・経験的にしか示されていなかったたが、理論的に解析することができた。今後の課題として以下の2つに取り組む予定である。1.更なる省メモリ化

現在の周辺化変分ベイズ法では、1つの潜在変数に対して、潜在変数の次元だけ確率ベクトルを保持しておく必要がある。この問題は周辺化変分ベイズ法がもつ特有の問題として不可避である。しかし、確率的最適化の理論を用いることで、この問題を近似的に解決することができると考えられる。2.並列化周辺化変分ベイズ法では、1つの潜在変数のパラメータ更新が全体の統計量に影響し、間接的に他の潜在変数のパラメータ更新に影響を与える。これは、従来の変分ベイズ法やEMアルゴリズムがもつ並列化の容易性とは異なり、並列化アルゴリズムを導出したとしても近似的なアルゴリズムとなってしまう。周辺化変分ベイズ法の理論解析の結果、同様の汎化性能を持ちつつ、並列化アルゴリズムを導出し易い新たなアルゴリズムを開発できるのではないかと考えている。研究発表等の英文校正・旅費として、国内では400,000円、海外では1,000,000円必要と考えられる。物品費等として600,000円、人件費・謝金として400,000円を予定している。
骨膜の骨折修復過程での10型コラーゲン遺伝子の早期発現に関する分子病理学的研究

【目的】コレ-ゲンI、II、X型遺伝子発現を軟骨細胞および骨芽細胞の分化マーカーとし、骨膜細胞の多分化能に関して幼鶏脛骨の骨折修復過程においてin situ hybridization法にて検討した。【方法】徒手的に骨折を生じさせた幼鶏(1日目)脛骨を骨折後2週目まで経時的に採取し、4%パラホルム固定、パラフィン包埋し検索材料とした。一部増殖骨膜細胞の分裂能を検討するため、骨折部組織採取前にBrdUを皮下注射しS期細胞をラベルした。ISH法によりI、II、X型コラーゲンmRNAの局在を、抗BrdU抗体を用いた免疫組織化学によりS期細胞の同定を行った。【結果と考察】骨折修復1日目ですでに骨折部近傍の骨膜細胞の増殖が始まり、新生骨および軟骨細胞の増殖分化像が見られたが、X型コラーゲン遺伝子は軟骨細胞が十分に肥大化軟骨細胞へと分化する以前に早期より高レベルで発現を示していた。X型コラーゲン遺伝子発現を示す軟骨細胞の核はBrdUで標識されず、すでに細胞分裂能を消失していた。骨膜細胞のX型コラーゲン遺伝子の早期発現は骨折部仮骨形成における骨膜細胞の関与と骨折部過剰骨の改築にX型コラーゲンの機能マトリックスとしての重要性を示唆させた。
日本中世における内水面の環境史的研究

本研究では、内水面の陸域と水域とが推移する環境(推移帯)の中世における広範な展開に注目し、そこにおいては網野善彦氏が強調したような特権的漁撈は貫徹しておらず、多様な主体による小規模で素朴な漁撈から大規模で高度な漁撈まで異質な漁撈が競合しつつも併存していたことを明らかにした。また、淡水魚介類等の首都京都での消費動向を解明し、京都における堅田産フナ属の需要の拡大と堅田漁撈の展開とが連関していた可能性を指摘した。本研究は、日本列島の内水面の中世的特質を究明して、そこにおける漁撈を中心とした生業の実態と展開を解明し、その上で、そうした環境を管理する主体としての村落の歴史的意義を考察することを目的としたものである。具体的には、(1)内水面の環境の中世的特質の解明、(2)推移帯での多様な漁撈の解明、(3)都市における魚介類消費と漁撈秩序との関係性の解明、(4)環境管理主体としての村落の歴史的意義の解明を行う。1、中世のクリーク地帯に関する文献を含め、広く環境史研究に関わる文献・図書を収集し、整理した。その上で、特に歴史地理学の立場から琵琶湖を中心とした内湖の環境史研究に取り組んでいる佐野静代氏の業績を網羅的に検討し、いくつかの問題点を指摘した。また、併せて環境史研究の意義と今後の可能性についても考察を加えた。2、岡山県吉井川下流域の旧豊原庄域に関して、「堀」を含む環境の復元作業を行った。(1)この地域の水路網を描いている近世の「邑久郡図」(岡山大学所蔵)の写真を入手し、トレース図を作成して検討を加えた。(2)この地域の中心的寺院の一つである餘慶寺が所蔵する「涅槃図裏書」には、奉加者の一覧が村落単位で書き込まれているが、現在は近世に解体、改装されて保存されている。そこで、コンピューター上で原形態への復元作業を行った。(3)岡山県立図書館での文献収集と地元瀬戸内市教育委員会での史料調査および現地調査を行った。これらの成果を基に、旧豊原庄域の中世前期、鎌倉期までの通史的叙述を行っている。3、中世の内水面における中心的な生業である漁撈の実態を解明するため、河川と湖沼、そして「河原」に関する中世前期の史料を網羅的に検討し、その環境の中世的な特質を明らかにした上で、中世前期における魚撈の実態を追究した。その結果、網野善彦氏による特権的な自由魚撈を中軸とした中世漁業・漁撈理解が実証的に成り立たないことや武者・武士による漁撈から「河原」での活計のための漁撈まで、様々な階層や集団による異質な漁撈が併存していたことなどを明らかにした。<I研究史整理>環境史に関する研究史整理の一環として、佐野静代氏の研究を取り上げ、幅広い視野に基づく業績を評価するとともに、研究史の理解や実証についての問題点を指摘した。その上で、環境史が「協業の装置」として有効であることを強調した。<II内水面の環境と荘園制>陸域と水域とが不定期に可逆的に推移する「水辺」という環境が「河原」、「河辺」、「浜際」などとして認識されていたことを確認し、日本中世における支配・統合の地域単位であった領域型荘園は「水辺」という環境を前提として成立していたことを強調した。また、吉井川下流左岸に展開した王家領備前国豊原庄と東大寺領南北条以下を取り上げ、「河成」という推移する水域の認定のシステムが構築されていたことや近世までに水路網が構築されていたことなどを明らかとした。<III内水面の環境と漁撈>網野善彦氏の非農業民論と海民論について実証的な批判を行った。「河原」、「河辺」、「浜際」など「水辺」における漁撈の実態を追究し、網野氏が強調してきた海民による特権的な漁撈が一方的な主張に基づくいわばフィクションであり、現実の「水辺」では地頭御家人・荘官層から住人等まで様々な階層による異質な漁撈が競合しつつ併存していたことを明らかにした。特に、村落の生業と関わる重要な漁撈として、その日の生活のための小規模で素朴な漁撈があったことを断片的な史料からではあるが主張し、そうした小規模な漁撈も市場を前提とした可能性があることを推測した。当該年度の成果は下記のとおりである。

1、河川流域の水域と陸域とが推移する環境に注目した展示を行った。洪水によって耕作不能となった土地は「河成」として認定されるが、その際、「捨田」という土地耕作権取り消しのシステムが存在したことを解明した。これは、堤防によって河道が固定化される近世以前の自然環境を前提とした支配のあり方を示すものとして重要である。2、『賀茂社諸国神戸記』所収の中世前期の堅田漁撈について基礎資料を翻刻、紹介した。その上で、堅田の貢納、漁撈保障、漁法、漁業権について分析し、中世前期の堅田漁撈が決して自由な漁撈の特権を有していたわけではないこと、しかしながら、四季を通じた恒例・臨時の魚介類を下鴨神社に貢納していたことなどを論じた。これは、堅田台頭以前の琵琶湖漁撈の全体像を示す上で極めて重要な事実の指摘となると考える。4、中世のフナ属の都市消費のあり方の変化が漁撈秩序の変化とどのように関わっているかについて考察した。これについては論考を執筆中である。当該年度は、日本最大の内水面である琵琶湖のフナ属の消費動向から琵琶湖漁撈を照射する作業を行った。その成果は下記のとおりである。1、『琵琶湖博物館研究調査報告第25号日本中世魚介類消費の研究-五世紀山科家の日記から-』(滋賀県立琵琶湖博物館、2011年)の成果に基づき、15世紀の貴族山科家の日記からフナ属の魚介類記事を抜き出し、グレゴリオ暦に換算した。その結果、フナズシはほぼ年間を通して贈答されていると同時に、5月、6月と8月という贈答のピークがあることが明らかになった。また、フナズシ以外のフナ属の贈答と貢納を分析した結果、産卵期(4月6月)と厳寒期(12月2月)という季節性をもっており、抱卵したフナが価値をもっていたことが確定的となった。2、中世の料理書にはフナ属の料理として、膾、刺身、焼物、煮物、こごり、汁や吸物が登場することが明らかになった。これらのうち、包焼は15世紀には故実の世界の料理と考えてよく、フナ属の料理で最も重要な料理は膾料理と想定された。そして、鱠料理に欠かせない素材として登場するのが堅田鮒であり、堅田鮒は振り売りによって京都で直接販売されていたことを確認した。3、これまで堅田の漁撈を理解する上で基本史料とされてきたのが、『菅浦文書』の応永4年(1397)の堅田契約状であるが、内容、形式ともに疑うべき点があり、これを基本に堅田漁撈を考えることはできないことが判明した。それに対し、年未詳の堅田と菅浦の紛争史料により、菅浦が排他的漁業権を主張する地先十八丁の「浦前」で、旧暦3月以降、堅田が夜な夜な網を打っていたことが確認できた。これは抱卵したフナ属をターゲットとしていたとみてよいと考える。これらにより、中世前期には脆弱であった堅田漁携が、首都京都における堅田鮒の需要の増大を背景として、他浦の地先での夜間漁撈を挺子に琵琶湖で台頭したと想定した。
日常行動に基づく視覚障害者の定位支援装置の研究

産前産後休暇および育児休業の取得に伴い,平成30年(2018年)1月13日から平成31年(2019年)3月31日まで研究を中断した.産前産後休暇および育児休業の取得に伴い,平成30年1月13日から平成31年3月31日まで研究を中断したため.2018年度は産前産後休暇および育児休業取得のため,研究を中断した.今後は2018年度実施予定であった内容を2019年度に行い,システムのテストと評価を行う.さらに,ランドマーク推定や経路算出時の条件推定の信頼度を向上するために,移動経路の記録を引き続き行う.加えて,可能な限り学会発表などに参加し,研究成果を広く報告する.本研究では,視覚障害者の行動パターンから個人のランドマークを推定して,安全に目的地へ誘導するシステムを研究開発することが目的である.本研究の対象者は,単独歩行可能な視覚障害者であり,個人のランドマークを提示しながら誘導することにより身体方位の再確立を支援するシステムとする.さらに,誘導経路は個々の行動パターンを分析し推定したランドマーク情報を用いて算出し,視覚障害者の自立的な行動を支援する.平成28年度は,行動記録の収集と個人ランドマークの推定を行うことが計画であった。被験者の安全性を考慮して,健常者の行動記録の収集と行動記録からの個人ランドマークの推定を行った.平成2426年度科研費で研究開発したウェアラブルナビゲーション支援装置を用いて,一定時間の行動を記録した.小型カメラ,測域センサ(周囲8m),加速度センサを用いて,移動の経路と移動速度を記録した.移動中の加速度を同時に測定することで,静止状態の位置と時間,転倒や衝突などの状態を記録することができる.ウェアラブルナビゲーション支援装置を用いることで,屋外だけではなく屋内においても行動を記録することができた.さらに、複数回の行動記録から経路が集中する箇所,地図情報として一般的にランドマークとなるドアや階段のうち記録経路に近いランドマーク,急激な加速度の変化を用いて,個人のランドマークを推定した。推定した個人ランドマークを誘導経路計画に用いることで,安全かつ自立的な行動を支援し,周囲の個人ランドマークを提示することで身体定位の支援に役立てる.本年度の計画である行動の記録,行動分析を行い,記録した行動から個人のランドマークを推定するシステムを構築した.被験者は安全性と被験者の負担を考慮して,健常者とした.平成2426年度科研費で研究開発したウェアラブルナビゲーション支援装置を用いて,一定時間の行動を記録した.小型カメラ,測域センサ(周囲8m),加速度センサを用いて,移動の経路と移動速度を記録した.さらに、複数回の行動記録から経路が集中する箇所,地図情報として一般的にランドマークとなるドアや階段のうち記録経路に近いランドマーク,急激な加速度の変化を用いて,個人のランドマークを推定した.本年度は誘導時のランドマークの方向や距離を算出する予定であったが,ランドマークの推定を先行して行った.本研究では,視覚障害者の行動パターンから個人のランドマークを推定して,安全に目的地へ誘導するシステムを研究開発することが目的である.本研究の対象者は,単独歩行可能な視覚障害者であり,個人のランドマークを提示しながら誘導することにより身体方位の再確立を支援するシステムとする.さらに,誘導経路は個々の行動パターンを分析し推定したランドマーク情報を用いて算出し,視覚障害者の自立的な行動を支援する.平成29年度は,前年度に推定した個人ランドマークを利用して,誘導時の経路計画を実装する予定であった.誘導時の経路をより自然な経路とするために,ディープラーニングによる機械学習を取り入れた.機械学習により,行動パターンの分析と分類を行い,経路計画を行う環境を整えた.複数の学習手法の比較・検討を行い,学習環境を構築した.構築した学習環境を用いて,画像分類を試みた.さらに,データセットの形式を検討し,データの取得方法と学習に適した形式を検討した.産前産後休暇および育児休業の取得に伴い,平成30年1月13日から平成31年3月3日(予定)まで研究を中断した.当初の研究計画にはなかった機械学習を新たに導入するために,学習方法の検討,データ形式,環境構築に時間がかかり,計画通りには進まなかった.