hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
多軸拡散テンソル画像による統合失調症の画像解析の検討

統合失調症では大脳皮質の異常よりも、神経細胞におけるシナプス伝達の異常が指摘されている。そのため通常の放射線学的検査では病態を捉えることは難しく、多軸拡散テンソル画像による解析を試みた。その結果、右前頭葉において白質の異常を描出することができ、統合失調症などの精神疾患に対する多軸拡散テンソル画像の有用性が示唆された。本研究では、多軸拡散テンソル画像(High-angular diffusiontensor imaging:以下多軸DTI)と形態計測(voxel-based morphometry:以下VBM)を用い、統合失調症における神経線維連絡の異常と脳容積変化を解析し、疾患の評価方法として臨床的に利用可能かどうかを検討することを目的としている。健常人ボランティア10名に対して、多軸DTIおよびVBM解析用の高分解能撮像を行い、解析ソフトウェアにて神経線維束の描出能や皮質および白質の容積を評価し、3T-MRI装置における最適な撮像法を検討した。3T-MRI装置では、1.5T-MRI装置での撮像と比べ、前頭洞や鼻腔に由来する磁化率アーチファクトが想定以上に画質に影響を与えることが判明した。これに対し撮像軸を通常設定から変更させていくことでアーチファクトを軽減し、その再構成画像を解析に利用することにした。撮像軸の変更や再構成を行うことが画像解析に影響を与えるか否かを検討するために、健常人ボランティア10名の画像データをそれぞれ解析し、同等であることを確認した。本年度の研究実施計画の1)として撮像方法の改良と正常データベースの構築を挙げているが、現在15名の画像データを解析中である。また研究実施計画の2)として統合失調症を対象とした疾患群データベースの構築を挙げているが、こちらについては現在5名の撮像を終了し解析可能な画像データが得られている。来年度は健常人ボランティアおよび統合失調症患者それぞれ30名を目標に撮像を継続し、臨床評価と合わせて解析を行う。前年度に、健常人ボランティア10名に対してMRI画像データの収集を行った。このデータをもとに研究手法の検証を行い、撮像条件や画像解析手法を確立させた。今年度は健常人ボランティアと統合失調症患者の撮像を行い、健常人17名、統合失調症患者30名の画像データを得た。このデータをもとに多軸DTIおよびVBM解析を行い、群間の差異を検証中である。検証項目として、統合失調患者では健常人と比べどの領域に容量低下が存在するのかを見いだすことと、この領域と他の領域との間の線維連絡に異常があるのかを主な目的としている。多軸DTIによる神経線維連絡の解析には画像解析処理ソフトウェア(IDL上で作動するPhilips社製PRIDE)およびオックスフォード大学のFMRIB Analysis Groupが開発したFMRIB Software Library(FSL)を用い解析を行っている。今年度は、引き続き健常人ボランティアおよび統合失調症患者の撮像を行うともに、統合失調症患者における画像変化を解析する。本研究では、多軸拡散テンソル画像(High-angular diffusiontensor imaging:以下多軸DTI)と形態計測を用い、統合失調症における脳白質(神経線維)の異常と脳容積変化を解析し、疾患の評価方法として臨床的に利用可能かどうかを検討することを目的としている。平成24年度は、引き続き対象者に対してMRI画像データの収集を行い、統合失調症患者20名の画像データを得た。研究期間内で、健常ボランテイア17名、統合失調症患者50名の画像データを得ることができたが、画像の歪みや体動による画質不良などにより、最終的に健常ボランテイア17名、統合失調症患者32名の画像データを用いて解析を行った。解析にはオックスフォード大学が開発したFMRIB Software Library(FSL)を用いた。多軸DTIについてはFSLの解析法の1つであるTract-Based Spatial Statisticsを用いた。これにより脳白質の異常を水の異方性拡散(Fractional anisotropy: FA)を測定することで評価することができる。脳容積の統計学的画像解析には、FSLの解析法であるFSL-VBM、SIENAXおよびFIRSTを用いた。FSL-VBMを用いて、対象群間における各ボクセルの信号強度を解析し、局所の容積変化を評価した。次にSIENAXを用いて、各対象の脳容積を灰白質と白質に分類して測定した。さらにFIRSTを用いて、脳内の各領域(基底核、海馬など)の容積変化を評価した。健常者群と患者群との単純な2群間の比較では、白質変化や脳容積の解析に有意差を見いだすことはできなかった。本研究では、各患者に対して、陽性・陰性症状評価尺度や認知機能検査などの臨床的機能評価も行っており、さらに臨床的機能評価別の統計学的画像解析を行っている。健常人の画像データを30人分予定しているが、現在17名分とやや遅れている。来年度には予定数の到達する予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は得られた画像データを画像解析処理ソフトウェアを用いて解析を行うことに重点をおく。本研究では、通常の画像では正常と判定される統合失調症において、画像上の変化の有無を調べることである。

そのため微細な変化を多角的に検証する必要がある。そのため、画像データを数種類の専用ソフトを用いて解析し、テンソル画像や多軸テンソル画像、容積解析、線維連絡解析などを行い検証していく。またPANSS(Positive and Negative Syndrome Scale)陽性・陰性症状評価尺度などの臨床的機能評価との相関性も検討し、得られた結果を検証し研究結果の発表と研究論文の作成、海外雑誌への投稿を行う。24年度が最終年度であるため、記入しない。
胸部X線CT像による肺がん集団検診用診断支援システムの開発

肺がん検診用診断支援システムでは,胸部X線CT像から肺野領域を切り出す処理が重要な前提条件となっている。対象領域を絞り込むことによって,対象領域外のものを見間違う誤検出の防止と処理の高速化の効果がある。研究代表者はこれまでに,モデルベースの肺野領域抽出手法の研究を行ってきた。その手法では,左右の肺野領域と縦隔領域をひとまとめにした肺野領域を抽出していた。そこで本研究では左右の肺野領域と縦隔領域を分割し,縦隔側の肺野輪郭線を抽出する手法を新たに検討した。本手法では,左右の肺野と縦隔の内側に設定した3つの初期輪郭をActive Cylinder Modelを用いて膨らませ,それぞれの領域を抽出する。その際に,まず平滑化した画像を使って大まかに位置合わせを行う。その後,段階的に平滑化の度合いを弱め,徐々に細かい位置合わせを行う処理とした。段階的に抽出することにより,Active Cylinder Modelが誤った極小値に陥ることを防ぎ、肺野形状の個人差に対応できるようにしている。本手法を68症例に適用し,その有効性を確認した。また,診断支援システムの動作環境の整備も行った。研究代表者がこれまで開発に携わってきた診断支援システムは,UNIX上で実現されていた。本研究の診断支援システムの利用者は集団検診の現場で画像診断にあたる医師であり,彼らはUNIXの操作に不慣れな面がある。そこで,診断支援システムの画像表示部を,一般に広く利用されているWindows環境下で実現する必要性が出てきた。本研究では,このシステムのWindows化に取り組み,読影の現場で利用しやすい環境を構築する第一段階として,診断支援システム開発者向けの画像表示ツールの作成を行った。このツールは,医師が利用する診断支援システムの画像表示部のベースとなるものである。CT像では,肺野内はその濃度値が他の組織と比べてかなり低いことから,肺野領域抽出処理はしきい値処理を基本とする手法が用いられてきた。しかし,肺がん以外の肺疾患を含む大量の症例に適用したところ,十分な精度での抽出はできなかった。その手法は,まず,典型的な1症例を用いて肺野の形状を手動で抽出した3次元肺野モデルを作成した。一方,入力した3次元胸部X線CT像からは,いくつかの基準点の座標を求めた。この基準点座標から回転・拡大縮小・平行移動させる変形係数を求め,肺野モデルに対して線形変換(アフィン変換)を行った。このようにして,肺野モデルを入力画像の肺野領域に近づけた肺野粗決定を得た。次に,この肺野粗決定領域の輪郭線を真の肺野領域の輪郭線に近づけるために,Active Cylinder Modelを用いた精密決定処理を行った。上記手法では,左右の肺野領域と縦隔領域をひとまとめにした肺野領域を抽出していたため,左右の肺野領域と縦隔領域を分割し,縦隔側の肺野輪郭線を抽出する手法を新たに検討した。段階的に抽出することにより,Active Cylinder Modelが誤った極小値に陥ることを防ぎ,肺野形状の個人差に対応できるようにしている。

本研究では,このシステムのWindows化に取り組み,読影の現場で利用しやすい環境を構築する第一段階として,診断支援システム開発者向けの画像表示ツールの作成を行った。このツールは,医師が利用する診断支援システムの画像表示部のベースとなるものである。
植物の受容体型キナーゼによる病原菌感染認識と過敏感反応誘導の解析

植物は病原菌への防御反応の1つとして、病原体由来の分子(エリシター)を認識し、過敏感反応(HR)を引き起こす。本研究では、HR誘導への関与が報告されているシステインリッチ受容体型キナーゼ(CRK)の病原菌認識機構の解析を行った。酵母破砕物中にCRKと相互作用するエリシター候補成分を見出し、X線結晶構造解析によりCRKの立体構造を決定するとともに核磁気共鳴を用いた解析により相互作用に関わる部位を明らかにした。植物は病原体に対する誘導抵抗性として、過敏感反応(HR)を引き起こす。HRは植物の抵抗性遺伝子由来のタンパク質が病原体由来の分子(エリシター)を認識することで引き起こされる。本研究ではHRの誘導に関与することが報告されているCysteine-rich受容体型キナーゼ(CRK)に着目し、CRKが病原菌を認識するメカニズムを明らかにすることを目指している。本年度はCRKの1つであるCRK2の細胞外領域のC末端ドメイン(CRK2-ECD2)について、大腸菌での大量発現系を構築し、精製法を確立し、エリシターの探索を行った。Hisタグ融合CRK2-ECD2タンパク質に対して酵母Saccharomyces cerevisiaeの菌体破砕物を添加したところ、Niカラムに対する吸着性が変化し、S.cerevisiaeに含まれる物質と相互作用する可能性が示唆された。その物質との相互作用部位を同定するため、^<15>N標識CRK2-ECD2を調製し、核磁気共鳴(NMR)解析により主鎖の帰属を行った後、S.cerevisiae cerevisiae破砕物添加前後の^1H-^<15>NHSQCスペクトルの化学シフト変化を観察した。その結果、この物質はCRK2-ECD2のC末端部の4番目と5番目のβストランドを構成すると予測される領域と強く相互作用することが示された。さらに、相互作用する物質を探索するため、CRK2-ECD2にS.cerevisiaeの細胞壁を構成するマンナン等の糖成分を添加して^1H-^<15>N HSQCスペクトルを観察したが、相互作用は認められなかった。以上のように、本年度はCRK2のエリシター候補成分がS. cerevisiaeに含まれることを明らかにした。来年度はさらなる相互作用解析および構造解析を進め、相互作用成分の同定と相互作用メカニズムを解明し、病原菌感染の認識機構を明らかにする予定である。植物は病原体に対する誘導抵抗性として、病原体由来の分子(エリシター)を認識し、過敏感反応(HR)を引き起こす。本研究ではHR誘導への関与が報告されているCysteine-rich receptor-like kinase(CRK)の病原菌認識機構の解明を目指した。本年度は真菌感染を認識する受容体候補の1つであるCRK2の細胞外領域のC末端ドメイン(CRK2-ECD2)について、結晶を得て、大型放射光施設Photon Factory BL17AでX線回折データの収集を行い、イチョウ種子由来抗真菌タンパク質Gnk2の結晶構造をモデルとした分子置換法により位相を決定し、分解能2.79Aで立体構造を決定した。CRK2-ECD2は5本のβストランドからなる一枚の逆並行βシートと2本のαヘリックスからなる構造を形成していた。また、CRKに共通に保存されているC-X_8-C-X_2-Cモチーフはジスルフィド結合を形成し、本タンパク質の安定化に寄与していることが分かった。この結果から、H22年度に酵母Saccharomyces serevisiaeの破砕物と相互作用すると同定された部位は、CRK2 ECD2の逆平行βシートを構成する4番目と5番目のβストランドとそれをつなぐループ部分であることが判明し、この領域がエリシター(生体防御反応を誘導する物質)認識部位となる可能性が示唆された。一方、CRK5とCRK13を過剰発現させた植物では、病原性細菌Pseudomonas syringaeの感染および細菌の鞭毛タンパク質フラジェリン由来ペプチドfig22によりHR誘導が促進されることが知られている。そこで、GSTプルダウンアッセイによりCRK5あるいはCRK13の細胞外領域ドメインとfig22の相互作用解析を行ったところ、どちらも相互作用は認められなかった。
GATA1およびコヒーシン遺伝子変異による白血病発症の分子機構の解明

ダウン症児は、白血病発症リスクが健常児の10-20倍高いと言われている。約10%ものダウン症新生児が、未熟な巨核球が一過性に増殖する血液疾患(TAM)を発症し、また、その約20%が巨核球性白血病(ML-DS)へ進行する。本研究の目的は、ML-DS発症の分子機構を明らかにすることである。TAMとML-DSのほぼ全例に、巨核球系転写因子GATA1の遺伝子変異が検出される。本研究では、細胞の生存と増殖を支持するKIT遺伝子の発現制御にGATA1変異が影響を及ぼすことを明らかにした。一方、ML-DSで高頻度に遺伝子変異が検出されるコヒーシン複合体については、遺伝子発現制御への影響を調査中である。ダウン症新生児の約10%は、未熟な巨核球が一過性に増殖する血液疾患(TAM)を発症する。そしてその約20%は巨核球性白血病(ML-DS)へ進行する。研究代表者らは、TAMにおける転写因子GATA1s低発現(L)タイプの遺伝子変異がML-DS発症の危険因子であること、ML-DSにおいてはコヒーシン複合体を形成する因子に遺伝子変異が高頻度に存在していることを報告している。そこで、本研究は1.GATA1sの低発現がどのように白血病化に影響するのか2.遺伝子変異によるコヒーシン複合体の機能低下とML-DS発症との関連性の検証の2点に注目して実施している。1.については、まず、TAM検体のGATA1s(L)群と(H)群のマイクロアレイにて遺伝子発現プロファイル比較を行なった。Gene Set Enrichment Analysis (GSEA)で有意に変動した遺伝子セットのうち、白血病化に関与する可能性のある候補をピックアップしている。続いて、白血病化に関与する可能性のあるGATA1sの標的遺伝子を抽出するため、TAM細胞やML-DS由来細胞株のGATA1sのクロマチン免疫沈降-シークエンス(ChIP-seq)を計画していたが、完全長型GATA1の標的遺伝子とも比較する必要性を考慮し、まずはGATA1変異のない巨核球系細胞株でChIP-seqを実施した。次に同細胞株を用い、CRISPR/Casシステムによるゲノム編集で完全長型GATA1に代わってGATA1sのみが発現する細胞株(LタイプおよびHタイプ)を作成したところである。2.については、コヒーシン遺伝子の発現量をノックダウンするため、CRISPR/Casシステムによるゲノム編集を準備中である。今後は細胞増殖能や遺伝子発現への影響を解析する予定である。多くは自然寛解するものの、TAMの約20%は4年以内に急性巨核芽球性白血病(ML-DS)を発症する。ML-DSは、TAM期の芽球が体内に一部残存し白血病化したものである。研究代表者らは、TAMにおける転写因子GATA1sの低発現(L)タイプの遺伝子変異がML-DS白血病発症の危険因子であること、ML-DSにおいてはコヒーシン複合体を形成する因子に遺伝子変異が高頻度に存在していることを明らかにしている。そこで、TAMにおいては、GATA1s低発現がどのように白血病化に影響するのか、ML-DSにおいては、コヒーシン複合体の機能低下とML-DS発症の関連性について注目し、研究を行なっている。赤血球・巨核球系細胞株にGATA1遺伝子のゲノム編集を行ない、完全長GATA1に代わってGATA1sのみが発現するGATA1s細胞株(Lタイプ、Hタイプ)を作成した。これらのGATA1s細胞株では、野生型と比較してTAMの発症と関連する可能性のある因子の発現量が増加しており、また、Lタイプの方が発現量の多い傾向もみられた。どのような機序が存在しているのか、ChIP-seq等により解析中である。2.遺伝子変異によるコヒーシン複合体の機能低下とML-DS発症との関連性の検証コヒーシンと機能的に関連する因子であるCTCFの遺伝子変異を有するML-DS由来細胞株を用い、野生型のCTCFを過剰発現させ細胞増殖への影響をみたところ、増殖の減速がみられた。今後は、遺伝子発現への影響等を解析する予定である。平成27年度に計画していた実験は以下の2点であったが、進行度からやや遅れていると評価した。1. GATA1s低発現がTAM細胞の白血病化に及ぼす影響についての、TAMの細胞やML-DS由来細胞株を用いた検証細胞株での研究がよい成果を挙げつつあるが、TAMの細胞を使用するにあたっては、ChIP実験などのために細胞数を得ようと培養をしているうちに細胞の分化度に変化が生じ、GATA1s量も減少するため、実験をこのまま進行するのは適切でないと判断し、一時停止している。TAM細胞での確認にはピンポイントで少量の細胞数で実験を行なうなどの、工夫を模索中である。2.コヒーシン複合体の機能低下とML-DS発症との関連性の検証まず、コヒーシン複合体およびCTCFに変異のない巨核球系細胞を使用して、siRNAおよびアンチセンスオリゴでCTCFのノックダウンを行なった。しかし、大きな変化は掴めなかった。

そこで、CTCFに変異のあるML-DS由来細胞に野生型のCTCFを過剰発現させて実験を行ない、ようやく増殖の減速を確認したところである。これから遺伝子発現への影響等を解析する予定である。ダウン症新生児の約10%は、未熟な巨核球が一過性に増殖する血液疾患(TAM)を発症する。そしてその約20%は巨核球性白血病(ML-DS)へ進行する。TAMからML-DSへ移行する症例を早く見出して治療介入することは、予後の改善につながるものと期待される。本研究の目的は、ML-DS発症の分子機構を明らかにすることである。研究代表者らは、TAMにおける転写因子GATA1s低発現タイプの遺伝子変異がML-DS発症の危険因子であること、ML-DSには、コヒーシン複合体を形成する因子およびコヒーシンと機能的に関連の強い因子であるCTCFの遺伝子変異が高頻度に存在していることを報告しており、これらの因子について注目して研究を実施した。コヒーシンと白血病発症については、CTCFに変異のあるML-DS由来細胞株に野生型CTCFを発現誘導したところ、細胞増殖速度はわずかに低下した。DNAメチル化はCTCFのDNA認識を阻害することから、同細胞にDNAメチル化阻害剤を加え、野生型CTCFの発現誘導を実施したが、依然としてCTCFの細胞増殖へのはっきりとした影響はみられなかった。遺伝子発現への影響を継続調査中である。ダウン症児は、白血病発症リスクが健常児の10-20倍高いと言われている。約10%ものダウン症新生児が、未熟な巨核球が一過性に増殖する血液疾患(TAM)を発症し、また、その約20%が巨核球性白血病(ML-DS)へ進行する。TAMとML-DSのほぼ全例に、巨核球系転写因子GATA1の遺伝子変異が検出される。本研究では、細胞の生存と増殖を支持するKIT遺伝子の発現制御にGATA1変異が影響を及ぼすことを明らかにした。一方、ML-DSで高頻度に遺伝子変異が検出されるコヒーシン複合体については、遺伝子発現制御への影響を調査中である。平成26年度に実施予定の実験は主に以下の4点を計画していたが、達成度はChIP-seqとコヒーシンの実験の進行度から、やや遅れていると評価した。1. GATA1s(L)タイプと(H)タイプのTAM検体での遺伝子発現プロファイリング比較については達成済みである。2. ML-DS由来細胞株やTAMの細胞でのGATA1sのChIP-seqは、完全長型GATA1の標的遺伝子とも比較する必要性を考慮し、まずはGATA1変異のない巨核球系細胞株でChIP-seqを実施するという計画変更を行なった。ChIP-seqがサンプル調整の条件が結果に多大な影響を及ぼすため、条件の検討に時間と労力を費やした。ようやく本実験に移行したところである。3.遺伝子発現プロファイリングとChIP-seqの結果の統合については、計画変更でTAMの細胞でのGATA1sのChIP-seqを実施していないため、現時点では未達成である。しかし、GATA1変異のない巨核球系細胞株を用いたCRISPR/Casシステムによるゲノム編集で、GATA1sのみが発現する細胞株の実験系を構築したため、この系でChIP-seqとRNA-seqを実施してデータを統合して、それを参照してTAMのサンプルのデータを解析することも有効だと考えている。
易転倒高齢者の姿勢と足圧中心動揺特性による転倒スクリーニング方法の開発

本研究は、易転倒性高齢者でも計測可能な静止立位時の姿勢と足圧中心動揺を用いた転倒スクリーニング方法を開発することである。まず、易転倒性高齢者に多い、膝関節障害によって、歩行(大きなステップ)や階段昇降、起居動作などに制限があることを明らかにした。次に、足圧中心動揺と静止立位姿勢分析(円背判定)を同時に計測できる機器を開発した。加えて、前方のモニタ上を移動するターゲットに自身のCOP位置を合わせる指標追従検査プログラムを開発した。円背の高齢者は、非円背高齢者に比べCOP移動範囲が有意に小さかった。また、指標追従検査において、転倒経験者は、左右方向の誤差総和が有意に大きかった。高齢者の転倒を予防する取り組みは重要であり、各自治体では、地域高齢者を対象とした転倒予防教室が開催されている。転倒予防教室は、転倒に関する理解を深める学習型教室と運動器を中心とした身体機能水準を高める運動型教室に大別される。転倒予防においては、両者とも重要であるが、身体機能水準が低い、または身体活動に自信を喪失した高齢者は、運動型教室を回避する傾向にある。しかし、これらの高齢者こそ、転倒リスクが高く、且つ転倒時の骨折など重篤な傷害を引き起こしやすい易転倒性高齢者であることが多い。本研究では、これら運動型教室を回避するような易転倒性高齢者に対して、身体機能による転倒リスクを簡便に、且つ有用性高くスクリーニングできる方法の開発を目的とした。この研究目的を達成するために、3つの研究課題を設定した。本年度は、昨年度試作した足圧中心位置を計測する装置と静止姿勢を分析装置を組み合わせて、1)静止立位姿勢時の姿勢と足圧中心位置の計測、2)前後左右への最大足圧中心位置移動距離の計測を継続して行った。さらに、様々な転倒関連体力テスト、認知機能検査、転倒リスクプロファイルを合わせて調査・測定し、関連を検討した。また、計測時間を短縮するために両測定装置の連動など改良を重ねた。昨年度から蓄積したデータ解析の結果、円背、または骨盤後傾の高齢者と、正常姿勢高齢者の足圧中心位置に差が認められた。また、円背、または骨盤後傾の高齢者は、前後左右の足圧中心移動距離が有意に小さいことが明らかにされた。易転倒高齢者への転倒予防運動は重要であるが、運動教室の参加に消極的、または実践困難である場合も少なくない。転倒の発生を防ぐのであれば、転倒しそうな方向をスクリーニングし、その方向への安定性を高めるための補助具の使用や移動・移乗動作方法を教育した方が有効と考えられる。易転倒高齢者は立位姿勢時の重心位置の偏位や、円滑に重心移動できない方向があるため、転倒しそうな方向は十分予見できると考えられる。本研究は、易転倒性高齢者の立位姿勢および足圧中心動揺特性から転倒しそうな方向を簡便にスクリーニングする方法を開発し、その有効性を検討することである。本年度では、課題1:計測装置の開発、および課題2:判定方法の開発に取り組んだ。まず、プレート四隅に配したロードセルの荷重値から足圧中心位置を計測する装置と静止姿勢を撮影する装置を組合せ、パソコンで一元管理できるシステムを設計し、協力業者とともに製作した。試作器を用いて、在宅自立高齢者183名(男性20名、女性163名)の静止立位姿勢、足圧中心動揺、および前後左右のLimits of Stabilityを計測した。女性高齢者の静止立位姿勢におけるアライメントの個人差は大きく、側面からの画像診断により姿勢パターンを分類できることが示唆された。また、女性高齢者において、姿勢パターンと関節障害、生活空間、足圧中心動揺、Limits of Stabilityとの間に関連が窺えた。されに、易転倒性高齢者を含む在宅高齢者を対象として、転倒経験、および転倒方向や状況、運動器障害などの調査を実施した。この調査は現在も継続中である。地域高齢者の転倒の一次予防事業は、多くの自治体で取り組まれている。転倒は、個人の姿勢制御限界を突破させる外乱の発生によって生じる。そのような外乱の発生を回避する日常生活行動や心構えを教育することも大切であるが、加齢に伴い体力が低下しやすい状況で、姿勢制御能力の改善や、転倒を回避できる身体能力の獲得、つまり、転倒関連体力の向上に取り組むことが重要といえる。しかし、重要なターゲットである易転倒性高齢者は、運動プログラムに対して消極的であるし、転倒リスク状況を確認する体力テストも回避しがちである。

本研究では、そのような高齢者であっても簡便に取り組み、転倒リスクを具体的に評価できる転倒スクリーニング方法を開発することを目的とした。本年度は、まず昨年度までの成果を踏まえ、計測機器の改良に取り組んだ。計測部は、試作器と同様に静止姿勢撮影(側面)部と足圧中心動揺計測から構成され、二つの計測データを統合するソフトウェアの開発と新たな足圧中心動揺計測として、前後左右の荷重移動限界範囲(Limits of Stability)に加えて、対象者前方のモニターに表示される指標を足圧中心の移動により追従するバランステストを作成した。対象者の一年後の転倒状況を調査し、転倒経験群と非転倒経験群別で姿勢、Limits of stability、及び追従テストの結果を調査した。両群で円背と判定された割合に有意差は認められなかった。一方で、Limits of stability及び追従テストは、有意な群間差が認められ、転倒経験群は、Limits of stabilityが前後左右とも小さく、追従テストは左右方向の指標追従スコアが低いことが明らかにされた。以上より、本研究で開発した計測器は転倒スクリーニング検査に有用であることが示唆された。健康科学測定において出された試作器の問題点の改良が順調に行われ、姿勢および足圧中心位置の計測が順調に行うことができた。また、虚弱高齢者から元気高齢者まで幅広いデータの蓄積ができた。初年度の計画どおり試作器を製作でき、試作器を用いた測定、転倒パターンの調査を実施できた。26年度は、これまで蓄積したデータに基づき、転倒リスクの高い姿勢の評価基準の設定に取り組み、転倒パターン(方向)との関係から姿勢評価システムの完成を目指す。しかし、これまでのデータ解析結果から、姿勢異常や足圧中心位置の偏位があっても転倒リスクの低い高齢者も存在するため、静止立位姿勢のみでは判定が難しいと判断された。そこで、股関節の移動などの簡便な動作を加えて検証を行う。25年度は、易転倒性高齢者の転倒リスクを反映する立位姿勢、簡便な動作、およびその時の重心動揺を探索する作業を継続するとともに、24年度に測定した姿勢計測結果から、姿勢パターン分類を詳細に検証する。また、姿勢パターンと運動器障害の関係が示唆されたことから、運動器障害を伴う高齢者を対象とした測定を計画する。年度末に計画していた測定の一つが次年度に延期となったため、その測定旅費、消耗品等購入費が残額として繰り越されることになった。延期された測定は、今年度5月か6月には実施する計画となっており、その測定において計画通り使用する。研究費の多くは、高齢者測定を実施するための旅費、人件費、会議費、測定関連消耗品の購入費、そして成果発表費に使用される。25年度も200名程度の測定を計画しており、10回以上の測定を予定している。
知的障害のある生徒の自己理解の指導に関する研究

日本障害者雇用促進協会障害者職業総合センター(平成14年)は,障害者の就労実現のためには本人が自分を肯定的に認知すること,「現場実習」を通じて自己理解が促進されることを指摘している。また,広島県立教育センター(平成20年)においては,「働く意欲や態度」が雇用者の雇用意欲の形成に影響し,自己理解を促進することが就労に結び付くことが示唆されている。しかしながら,知的障害のある生徒の自己理解を促進する指導については,系統的な授業実践の蓄積には至っていない。このため,本研究においては,知的障害のある生徒に対する自己理解の指導の現状と課題を明らかにし,自己理解を促す指導プログラムを開発することとした。具体的には,研究協力員会議及び特別支援学校高等部に対する調査を行った。その結果,「現場実習」の事前学習として,まず自己の認知的側面の理解を促し「現場実習」を経て,社会人としてのマナーに関する指導を進める進路学習の流れがあること,協調性を育成する指導が重視されていること,生徒が課題を設定し解決する学習など自己評価活動を取り入れた指導が行われていることなどが分かった。また,自己理解の促進については,自分について考え,次に他者とかかわった場面を通して自分について振り返るという順序性があること,自己理解促進要因として,「他者視点の獲得」「参加スキルの獲得」「将来設計の具体化」「自己肯定の具体化」の4因子があることが分かった。この調査結果及び自己理解と学習意欲との関連を踏まえ,知的障害のある生徒の自己理解の指導プログラムを開発した。知的障害のある生徒の自己理解の指導については,今後は,「現場実習」の事前学習において自己理解を深め意欲をはぐくむ指導,「現場実習」の事後学習においては,自己と働くこととの関係について自己評価活動を有効に活用して理解を深め,将来設計を具体化する指導の充実が必要であると考える。
SfMによる3D手法を利用した風食木簡痕跡明瞭化の研究

1、研究目的本研究は長い年月埋もれることによって、木地に墨書された文字資料で墨書の墨が何らかの理由により消失してしまったものの、その木質と墨書部分との腐食(風食)進行の差異により文字部分が浮き上がる「浮き上がり文字」を鮮明に判読するための研究である。特に遺跡から出土する木簡資料は墨書が明瞭でなく、浮き上がりのみが残存するものも少なくない。これらの木簡を明瞭にする新たな手法を加えることにより木簡研究の前進に役立てることが可能と考える。2、研究方法研究にあたっては、浮き上がり文字資料に対して鋭角で高コントラスト名な光線状態を作るために、従来の照明機材を活用し、まずはくぼみ状態の文字資料である焼き印を対象に検討をすすめた。撮影画像を解析するためにAGI社のPhotoScanを導入し、撮影画像の3D解析をおこなった。得られた3Dデータは微地形復元技術であるPEAKIT(特許: (株)ラング)の処理を実施し、よりノイズの少ない文字痕跡抽出をおこなった。また、事前情報収集として早稲田大学の調査する埴輪の制作痕跡3D調査に参加し、三次元解析処理技術の情報収集をおこなった。3、研究成果本研究を進めるポイントとなる技術の3D解析は色差・色相差を利用して画像解析をおこなっている。本研究で使用する照明方法の斜光線写真は、影を強く付けるために光を硬質に設定して撮影する必要がある。一般的に写真撮影に使用する軟質の光はコントラストが低く、撮影対象物の色差・色相差も少なくなる。硬質の光はコントラストが高く、SfMに使用した場合斜光線での明瞭画像と相まって3D的に墨痕を明瞭化できることを確認した。本研究は視覚的に盛り上がりを拡大することで墨痕のみが残った木簡を明瞭化する手法である。PEAKIT処理を使い、ノイズの影響を排除してより精度を高めることが可能と確認することが出来た。使用する機材等は通常のカメラでも問題無く、ソフトウェアも比較的安価に入手できる。それらの技術を簡便にする手法の確立が今後の課題である。
オリゴ型大腸癌肝転移における遺伝子発現解析についての検討

本研究は切除検体を利用したマイクロRNA発現に関する研究であるが、信頼性のある患者の臨床データの構築、作成が最も重要でありエフォートが必要な部分である。今回われわれは2005年から2018年までに当科で大腸癌肝転移と診断され肝切除を含む局所治療で治療された184例を対象として、周術期因子、再発因子、長期予後について臨床データベースを作成した。内容は原発腫瘍に関する因子から再発腫瘍に関する因子まで多岐にわたった。また臨床検体を収集し検体バンクとして管理システムを構築した。臨床のデータベースの解析から本データベースにおいて患者の5年生存率は66%、5年無再発生存率は45%であることがわかった。また患者予後は同時性転移の症例より異時性転移の症例の方が予後が良好であった。他に腫瘍の数、原発腫瘍切除から再発までの時間などの予想されていた因子が予後予測因子となることが判明した。一方、腫瘍サイズは予後因子ではなかった。本データーセットにおいては大腸癌取扱い規約における、腫瘍の個数とサイズをパラメータとした肝転移分類(H分類)が良い予後予測に有用であった。さらに病勢、すなわち腫瘍の数/原発腫瘍切除から再発までの時間、をパラメータとしてオリゴ型転移とポリ型転移の患者を定義するとオリゴ型転移を認めた患者で予後が良好であったことがわかった。それらは本研究の仮説に矛盾しない結果であり、今後オリゴ型およびポリ型それぞれの切除標本から核酸を抽出してマイクロRNAの測定を順次すすめていく予定である。2005年から2018年までに当科で大腸癌肝転移と診断され肝切除を含む局所治療で治療された184例を対象として、周術期因子、再発因子、長期予後について臨床データベースを作成した。臨床データのうち、一部の古い患者データについては紙カルテを参照する必要があり、データベース化に時間を要した。実際に切除標本から核酸を抽出してマイクロRNA値を測定する。そしてオリゴメタおよびポリメタの患者で発現の程度に違いがあるマイクロRNAを同定する。臨床データベース作成に予想より時間がかかったため。マイクロRNA発現の測定のためのアレイの費用として次年度使用額は翌年度分としての請求額と合わせて使用する予定である。
びまん性呼吸器疾患におけるサーファクタント特異蛋白に関する研究

サーファクタント・プロテイン-A(SP-A)は、サーファクタント特異蛋白の一つであり、脂質の気層液層界面への吸着促進、II型肺胞上皮細胞を介する脂質の取り込み促進および分泌抑制、血清由来サーファクタント阻害因子の不活化、肺胞マクロファージの貪食促進、など多彩な機能を営んでいる.しかし、正常ヒト肺からのSP-Aの分離はこれまで報告がなく、また成人呼吸窮迫症候群や特発性肺線維症など難治性肺疾患におけるSP-Aの動態および機能に関する情報は乏しい.今回我々は、これまで繁雑であったSP-A精製の簡易化を試み、微量臨床検体からSP-Aを分離精製しその動態および機能の追及を目的とした.今年度前半は、基礎的検討として、ラット肺洗浄液からサーファクタントを精製しSP-A分離を試みた.その結果、精製サーファクタントをEGTAで処理しカルシウムをキレートするとSP-Aがサーファクタント脂質より遊離した.このことから、SP-Aがカルシウム依存性にサーファクタント脂質に結合することが判明し、この性質がSP-A精製に応用可能であることを証明した.その成果は裏面の如く論文に掲載した(J.Jpn.Med.Soc.Biol.Interface.,1994,25:89-97).今年度後半はこのシステムを臨床検体に応用すべく実験を進めてきた.臨床検体としては各種肺疾患患者の気管支鏡検査時の気管支細胞洗浄駅または剖検液を用い、現在までこれら洗浄液から数回の超遠心を繰り返すことによりサーファクタントを精製してきた.その結果、剖検肺のサーファクタントから本法を用いてSP-A分離に成功した.また、このSP-Aは、ラットII型肺胞上皮細胞からのサーファクタント脂質分泌を抑制能することが示され、近く学会発表および論文掲載予定である.今後は各種肺疾患からの検体について分析する予定である.サーファクタント・プロテイン-A(SP-A)は、サーファクタント特異蛋白の一つであり、脂質の気層液層界面への吸着促進、II型肺胞上皮細胞を介する脂質の取り込み促進および分泌抑制、血清由来サーファクタント阻害因子の不活化、肺胞マクロファージの貪食促進、など多彩な機能を営んでいる.しかし、正常ヒト肺からのSP-Aの分離はこれまで報告がなく、また成人呼吸窮迫症候群や特発性肺線維症など難治性肺疾患におけるSP-Aの動態および機能に関する情報は乏しい.今回我々は、これまで繁雑であったSP-A精製の簡易化を試み、微量臨床検体からSP-Aを分離精製しその動態および機能の追及を目的とした.今年度前半は、基礎的検討として、ラット肺洗浄液からサーファクタントを精製しSP-A分離を試みた.その結果、精製サーファクタントをEGTAで処理しカルシウムをキレートするとSP-Aがサーファクタント脂質より遊離した.このことから、SP-Aがカルシウム依存性にサーファクタント脂質に結合することが判明し、この性質がSP-A精製に応用可能であることを証明した.その成果は裏面の如く論文に掲載した(J.Jpn.Med.Soc.Biol.Interface.,1994,25:89-97).今年度後半はこのシステムを臨床検体に応用すべく実験を進めてきた.臨床検体としては各種肺疾患患者の気管支鏡検査時の気管支細胞洗浄駅または剖検液を用い、現在までこれら洗浄液から数回の超遠心を繰り返すことによりサーファクタントを精製してきた.その結果、剖検肺のサーファクタントから本法を用いてSP-A分離に成功した.また、このSP-Aは、ラットII型肺胞上皮細胞からのサーファクタント脂質分泌を抑制能することが示され、近く学会発表および論文掲載予定である.今後は各種肺疾患からの検体について分析する予定である.
「非母語話者による日本語話し言葉コーパス」における印象評定と音声的特徴

『非母語話者による日本語話し言葉コーパス』に収録された音声に対して印象評定を行うための評定対語を,以下の手続きにより策定した。前年度行った,自由記述によって得られた評定語は数が多く,その妥当性も不明である。そのため,自由記述で得られた結果を元にして,印象評定対語を定めるための実験を行った。まず,「評定対語抽出のための印象評定」を行った。これは,前年度作成した「聴取単位^*」を1つの刺激とし,各被験者個別に,PC上で評価を実施した。音声刺激は18,被験者は50名,質問項目は50,評定尺度は7段階とした。被験者ごとに刺激をランダムに提示し,評定語の提示順もランダムにした。つまり,被験者は非母語話者による日本語の音声を聞き,それについて「上手-下手」等の評定を7段階で行うのである。この実験,及び因子分析により,評定対語を20抽出した。次に,これら20の評定対語の構造に安定性があるかを確認するための印象評定を行った。上記の実験方法と同様に行ったが,質問項目は前述の実験で得られた20項目とした。これら2つの実験により20の評価対語が得られた。この評価対語の集合が,非母語話者による日本語話し言葉(モノローグ)を評価する尺度となり得ると考えられる。*聴取単位:講演を,「講演の冒頭」「講演の中盤」「講演の終盤」に分け,その中から意味上のまとまりを持ち,文末表現で終わるように切り出したデータ。約1分。今年度は印象評定尺度を決定するための前段階の作業を行った。まず、印象評定尺度に用いる候補となる語を抽出し、次に印象評定をしやすくするため、「非母語話者による日本語話し言葉コーパス」の各講演から3箇所の聴取単位を切り出した。1.印象評定尺度策定(自由記述式)音声や音楽、ニュースなどに対する印象評定を行っている研究発表・論文などから、用いられている評定語を収集した。また、実際に『非母語話者による日本語話し言葉コーパス』に収録されている講演音声(6名分)を被験者に聴取させ、各講演に対する印象を自由記述させた。この自由記述文より音声の印象を表す形容語を抽出し、収集した評定語のうち、同義語や了解性の低い語を削除した。2.音声の切り出し講演の時間的推移に伴う印象の変化を評定するには、講演を分割してそれぞれの箇所に対して評定する必要がある。また、各講演は短いものでも10分以上あり、講演全体に対して印象評定を行なうのは多大な負担がかかる。そこで、以下の方法で各講演から3箇所の聴取単位を切り出した。(1)講演を、「講演の冒頭」「講演の中盤」「講演の終盤」に分ける。(2)これらの中から意味上のまとまりを持ち、文末表現1で終わる箇所を選ぶ。(3)この際、200ms以上のポーズまたは明確な文末表現で区切られた転記基本単位で切る。(4)「これから○○というタイトルで発表します」などのようなメタ的表現を述べている箇所は外す。(5)10秒以上のポーズを含む箇所は対象としない。(6)1つの聴取単位が1分前後の長さになるようにする。約1分。
サンスクリット写本識語の研究　―ネパール写本を中心として―

従来の研究で等閑視されてきたサンスクリット写本識語の調査をネパール写本中心に実施した。国内外のサンスクリット写本所蔵機関で実見調査を実施し、多くの写本識語を正確に解読し電子テキストとして蓄積した上で、地名・寺院名・王名・筆写者・寄進者・所有者その他の固有名詞を収集し、日付を西暦に換算し書写年代を確定できた。既存の目録や校訂本に記載される識語に、非常に多くの誤読や年代見落とし等の欠陥が含まれていることが明らかになった。識語調査の副産物として、目録で未比定とされる写本の文献比定や目録に記載されていない断片の発見にも成功した。国内では、東京大学総合図書館・東洋文庫・東海大学付属図書館中央図書館に所蔵されるサンスクリット写本の実見調査を実施した。東洋文庫・東海大学所蔵本については、全写本の識語解読が完了した。調査の過程で新たに比定できた東洋文庫所蔵サンスクリット写本については、『東洋文庫書報』第44号に論文が掲載された。また、研究分担者がイギリス・ロンドンに出張し、大英図書館・王立アジア協会・ウェルカム図書館・ロンドン大学SOAS図書館でサンスクリット写本の実見調査を実施した。王立アジア協会所蔵本については、カタログで書写年代の記載が確認できる全写本(全所蔵写本の約半数)の識語解読が完了した。これら国内外での写本実見調査の際には、その場で識語を解読しノートパソコンでunicodeによる電子テキストとして入力した。書写完了日を明記した写本については、多くの場合、Yano & Fushimi, Pancanga Vers. 3.13を応用して、日付を西暦に換算し書写年代の確定に成功した。識語に含まれる地名・寺院名・王名・筆写者・寄贈者・所有者等の固有名詞を収集できた。調査済み写本の増加にともない、同一筆写者の作成した複数の写本の存在が確認されるに至ったため、筆写者の記名があっても書写年代の記載のない写本の年代推定が実現した。さらに、既存の目録や校訂本に記載される識語に、誤読や年代見落とし等の欠陥が含まれていることが明らかになった。前述の『東洋文庫書報』所収論文のほか、実見調査で精確に解読した識語を利用・参照した複数論文が刊行された。東京大学総合図書館が所蔵するサンスクリット写本の実見調査を実施した。また、研究分担者がイギリスに出張し、大英図書館・王立アジア協会・ウェルカム図書館・ロンドン大学SOAS図書館・ケンブリッジ大学図書館でサンスクリット写本の実見調査を実施した。本年度の成果として特筆すべきことは、東インド(現在のインド西ベンガル州・ビハール州、バングラデシュ等)で作成された後カトマンドゥ盆地にもたらされ伝承された多数のサンスクリット写本の識語を実見調査できたことである。既存の目録に全く記載されていない複数の東インド写本を新たに発見できた。目録や校訂本に記載される写本の場合も、摩耗のためマイクロフィルムでは文字が極めて不鮮明で判読困難な箇所を実見することによって、識語の読みを大幅に改善できた。その結果これら東インド写本の識語には、10世紀末から15世紀までのインド仏教史・東インド史の研究のために極めて重要な情報がしばしば含まれていることが判明した。1.国際仏教学大学院大学附属図書館の所蔵するネパール系サンスクリット写本の写真版・原典転写版・校訂版等、公刊された書籍・雑誌論文の中から識語部分を含むものをリストアップし、文献目録を作成した。2.ネパール写本所蔵機関を中心に、利用案内・閲覧方法やインターネット上で利用できるカタログ・写本画像等へのリンクを集め、「サンスクリット仏教写本所蔵機関リンク集」(http://www.icabs.ac.jp/iibs/links.html)として国際仏教学大学院大学ウェブページ上に公開した。3.国内では、東京大学総合図書館、東洋文庫、立正大学情報メディアセンター大崎図書館に所蔵されるサンスクリット写本の実見調査を行った。研究分担者はイギリス・ロンドンに出張して、大英図書館と王立アジア協会でサンスクリット写本の実見調査を実施した。これら国内外での写本実見調査の際には、その場で識語を解読しノートパソコンで電子テキストとして入力した。書写完了日を明記した写本については、多くの場合、矢野道雄教授の開発したソフトウェアPancangaを応用して、日付を西暦に換算し書写年代を確定することに成功した。

識語に含まれる地名・寺院名・王名・筆写者・寄贈者・所有者その他の固有名詞を収集した。写本の実見調査によって、既存の目録や校訂本に記載される識語に、非常に多くの誤読や年代見落とし等の欠陥が含まれていることが明らかになった。さらに、目録で"unidentified"(未比定)とされる一部写本の文献同定に成功した。8月ウィーン大学で開催された国際仏教学会では、研究代表者・研究分担者のそれぞれが、サンスクリット写本調査の成果を踏まえて研究発表を行った。研究分担者は、15世紀に東インドで作成されたことを識語に明記するサンスクリット仏教写本について論文を発表した。13世紀初頭、東インドの大規模仏教寺院がムスリム軍の攻撃で破壊された後、インド仏教が滅亡したとする従来の通説を覆し、15世紀中葉まで東インドで仏教が存続したことが同論文で実証された。4年間の研究期間を通して国内外のサンスクリット写本の実見調査を実施し、多くの写本識語を正確に解読し電子テキストとして蓄積したうえで、地名・寺院名・王名・筆写者・寄進者・所有者等の情報を収集し、筆写年代を西暦に換算・確定できた。実見調査の副産物として写本の文献比定や目録未記載断片の発見にも成功した。従来、等閑視されてきたサンスクリット写本識語の研究に先鞭をつけたといえよう。仏教学ネパール写本所蔵機関に出向き、実見調査で識語解読し全てノートパソコンで入力したため、写本識語のデータベースが着実に蓄積されている。研究開始当初に期待していたとおり、識語データの増加により、同一筆写者の作成した複数の写本の存在が確認されるに至ったため、筆写者の記名があっても書写年代の記載のない写本の年代推定が実現した。実見調査で精確に解読した識語を利用・参照した論文が複数刊行された。サンスクリット写本所蔵機関に出向き、実見調査で識語を解読し全てノートパソコンで入力したため、写本識語のデータベースが着実に蓄積されている。実見調査で精確に解読した識語を利用・参照した論文が刊行された。ネパール写本所蔵機関に出向き、実見調査で識語を解読し全てノートパソコンで入力したため、写本識語のデータベースが着実に蓄積されている。目録で"unidentified"(未比定)とされる一部写本の文献同定に成功したことは、当初の計画になかった貴重な成果である。引き続きネパール写本所蔵機関で実見調査を実施し、識語を精確に解読しながら、その場でパソコン上に入力していく。書写完了日を明記した写本については、日付を西暦に換算し書写年代を確定する。識語に含まれる地名・寺院名・王名・筆写者・寄贈者・所有者その他の固有名詞を収集しデータベース化する。ネパール写本識語関連書籍・論文の文献目録は、より網羅的なものにする。「サンスクリット仏教写本所蔵機関リンク集」は、新たに発見したものや開設されたものを、その都度追加していく。引き続きサンスクリット写本所蔵機関で実見調査を実施し、識語を精確に解読しながら、その場でパソコン上に入力していく。実見調査では特に東インド仏教写本を優先して識語の解読を行う。
衝撃風洞を用いた超音速燃焼流れのPIV計測に関する研究

前年度製作したPIV対応型衝撃波管に超音速ノズルとテストセクションを追加し,衝撃風洞を完成させた.完成した衝繋風洞は,高圧管1.2m,二重隔膜管0.1m,低圧管6mでアルミ製(内径φ80mm),ノズル部は0.2m,測定部は0.3mで□50mmである.これに前年度製作済みのダンプタンクを接続して実験を行った.駆動気体として空気とヘリウムで実験した結果,空気では高圧部0.92MPa低圧部11.2kPaで衝撃波速度744.8m/sを,ヘリウムでは高圧部0.90MPa低圧部10.5kPaで衝撃波速度1009.4m/sを得た.それぞれについて,測定部マッハ数を2.0とし,測定部圧力33.8kPa,104.8kPa測定部温度498.5K,995.1Kの予測値を得た.一方,PIV計測に関しては,PIVの基本的な測定技術の確立を目的として風レンズ風車(つば付きディフューザ風車)周りの流れ場の計測を行った.PIV計測はディフューザ内部および後流に適用した.このPIVの1回の計測では10Hz,34枚連続で解析画像が撮影される.これらのデータを用いて,風車後流の渦構造の解明を行った.動的解析では,解析データを動画にすることで流れ場の時間的変化を可視化した.動画は0.1秒刻みで150枚以上の連続画で構成される.さらに,これらのデータから時間平均を算出し時間平均流線を書けるようにデータ処理法を考案した,それにより,時間平均流れ場をCFD計算値と比較し明らかにした.風車の作動条件に依存するが,流れ場の特徴として,つば後方のカルマン渦的なものおよびディフューザ後方に大きなブロッケージの渦があることが分かった.以上,研究成果として,当初計画していた衝撃風洞を設計製作し完成させたこと,PIV計測において時間平均流れ場を算出できるようにしたことなど多くの新しい知見を得ることが出来た.前年度製作したPIV対応型衝撃波管に超音速ノズルとテストセクションを追加し,衝撃風洞を完成させた.完成した衝繋風洞は,高圧管1.2m,二重隔膜管0.1m,低圧管6mでアルミ製(内径φ80mm),ノズル部は0.2m,測定部は0.3mで□50mmである.これに前年度製作済みのダンプタンクを接続して実験を行った.駆動気体として空気とヘリウムで実験した結果,空気では高圧部0.92MPa低圧部11.2kPaで衝撃波速度744.8m/sを,ヘリウムでは高圧部0.90MPa低圧部10.5kPaで衝撃波速度1009.4m/sを得た.それぞれについて,測定部マッハ数を2.0とし,測定部圧力33.8kPa,104.8kPa測定部温度498.5K,995.1Kの予測値を得た.一方,PIV計測に関しては,PIVの基本的な測定技術の確立を目的として風レンズ風車(つば付きディフューザ風車)周りの流れ場の計測を行った.PIV計測はディフューザ内部および後流に適用した.このPIVの1回の計測では10Hz,34枚連続で解析画像が撮影される.これらのデータを用いて,風車後流の渦構造の解明を行った.動的解析では,解析データを動画にすることで流れ場の時間的変化を可視化した.動画は0.1秒刻みで150枚以上の連続画で構成される.さらに,これらのデータから時間平均を算出し時間平均流線を書けるようにデータ処理法を考案した,それにより,時間平均流れ場をCFD計算値と比較し明らかにした.風車の作動条件に依存するが,流れ場の特徴として,つば後方のカルマン渦的なものおよびディフューザ後方に大きなブロッケージの渦があることが分かった.以上,研究成果として,当初計画していた衝撃風洞を設計製作し完成させたこと,PIV計測において時間平均流れ場を算出できるようにしたことなど多くの新しい知見を得ることが出来た.新規にPIV対応型衝撃風洞の設計を行った.衝撃風洞の達成すべき性能は、超音速旅客機の飛行経路に依存する。研究代表者が数値計算によって試算した結果、高圧管1.2m,二重隔膜管0.1m,低圧管6mでアルミ製(内径80mm),駆動気体をヘリウムとすれば,衝撃波速度1769m/s,管端での反射速度634m/s,試験時間0.88ms,よどみ点温度3600K,よどみ圧力0.28MPaを達成できることとなる.さらに,製作した高圧管・二重隔膜管・低圧管にあわせて,直径70cm・長さ1mで,試験気体をダンプする真空ダンプタンクを設計製作した.これにより,実験装置の主要構成要素である,高圧管・二重隔膜管・低圧管・ダンプタンクの設計製作を完了した.来年度は,これに,超音速ノズルおよびテストセクションを加えPIV計測を実施する予定である.一方,PIV計測に関しては,低速流での実験を行い衝撃風洞に適用できるよう調整中である.