hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者における咀嚼機能が栄養状態に与える影響

パイロット調査の段階であり、今後、さらなる調査を必要とする状態である。対象は回復期リハビリテーション病院入院中の65歳以上の患者のうち、本研究に書面にて同意を得られ、咀嚼力の評価及び体重測定を施行し得た104名(男性43名、女性61名、平均年齢77.2±7.5歳)。栄養状態として身体計測(身長、体重、BMI、上腕周囲長:AC)、および血液検査(血清総タンパク質、アルブミンなど)、咀嚼機能として、口腔内診査(天然歯数、機能歯数、アイヒナー)について検査した。咀嚼力の評価には咀嚼力判定ガム(LOTTE社製)を用いて測定した。筋力の評価として握力測定、ADLの評価としてFIMの測定、うつ傾向の評価にはGDS-6、認知症の診断にはMMSEを用いた。一般に栄養状態の指標の一つとされるBMIの分類別(グループ1<18.5、18.5≦グループ2<25、25≦グループ3)における比較では、AC(p<0.001)、アルブミン(p<0.01)、咀嚼力(p<0.05)に有意な差が見られた。咀嚼力測定結果の、25パーセンタイル群、75パーセンタイル群の分類別における比較では年齢(p<0.001)、体重(p<0.001)、AC(p<0.001)、天然歯数(p<0.001)、アイヒナー(p<0.001)、アルブミン(p<0.001)、握力(p<0.001)、BMI(p<0.01)、FIM(p<0.01)、MMSE(p<0.01)に有意な差がみられた。また咀嚼力は性・年齢調整後、アイヒナー(r=0.533,p<0.001)、機能歯数(r=0.327,p<0.01)などと相関がみられた。さらに、咀嚼力に影響を与える因子を検討するため、ステップワイズ重回帰分析を行った。咀嚼力a*値を従属変数とした結果、アイヒナー、BMI、アルブミンが咀嚼力の有意な説明変数として選択された(R^2=0.609)。咀嚼力は栄養状態と関連されていることが示唆された。また、咀嚼力の維持向上が高齢者の栄養状態やADLの維持向上へとつながることが期待される。
難治性脊柱変形の病態解明と脊柱変形手術低侵襲化への集学的挑戦

成人脊柱変形に対する新しい手術術式である、側方侵入椎体間固定術は成人脊柱変形の低侵襲化に寄与しているが、その有用性を種々検討し、成人脊柱変形手術の低侵襲化を目指した。また、成人脊柱変形のなかでも未だ概念や、手術治療の方針などのコンセンサスが得られていない重度頚椎変形の病態解明を目指して、いままでほとんど論じられることのなかった全脊柱バランスと頚椎後弯変形との関係を詳細に検討し、重心の位置によって、頚椎後弯変形が2群に分けられることを初めて報告し加えて、頚椎後弯変形矯正手術後に、全脊柱配列が良好となるように頭蓋重心と体幹重心とが一致する方向に変化してゆくことを初めて報告した。成人脊柱変形は従来大きな侵襲を伴う手術であり、高齢化社会と相伴って成人脊柱変形患者が増加しているものの、大きな侵襲からその適応には限界があった。我々はその成人脊柱変形手術の低侵襲化をめざし、様々な研究をおこなっている。パーキンソン病における姿勢異常と脊柱変形との関連性の解析に関しては、順次患者登録、ならびに全脊柱レントゲン計測を行っている。計画通りに進行していると考えているが、まだ症例数が少なくデータ解析ならびにその結果を発表する段階には至っていない。Magnetic Resonance Imaging(MRI)での筋肉内神経根描出法の開発に関しては、種々の条件設定を行いながらよりよい神経根描出のための条件設定を目指しているが、いまだ、実用化、汎用化しうる条件設定には至っていない。MRI撮像法改良の研究から派生した、近年普及してきた低侵襲側方侵入椎体間固定術(XLIF)に対する術前評価として、大腰筋と脊柱との解剖学的相互関係から、XLIFの術前計画における注意点を明らかにし、日本整形外科学会学術集会総会、Society of Lateral Access Surgeryにおいて発表した。さらに、成人脊柱変形手術前後における大腰筋の相対的位置関係の変化に関して知見をみいだしつつある。MRIでの筋肉内神経根描出法の開発に関しては、種々条件を変更しながら行っているが、実用化しうる条件は未だ見いだせていない。パーキンソン病脊柱変形患者の横断的解析に関しては、症例が順次積み上がってきているため、おおむね計画通りに進行している。また、研究計画から派生し、重度頚椎後弯変形患者における、胸腰椎での代償性変化のレントゲン学的特徴ならびに頚椎後弯変形に対する頚椎再建術後の全脊柱バランスのレントゲン学的特徴を多施設共同研究を行って解析中であり、このデータは国際学会にて採択されている。以上からMRI条件設定は遅れているものの、当初計画になかった派生研究においてかなりの進捗が認められたため、おおむね順調に進展していると考えている。成人脊柱変形は大きな侵襲を伴う手術である。高齢化社会に伴い成人脊柱変形手術の必要性が高まっているが、我々は従来からその低侵襲化を目指してきた。成人脊柱変形のなかでも、頚椎後弯変形は、前方視困難、頚部痛など日常生活に重度の影響を及ぼす。また、パーキンソン病における脊柱変形も難治性脊柱変形の代表として知られている。また、近年その概念が格段に進歩した全脊柱バランスにおいて、現在まで頚椎後弯変形と全脊柱バランスとの関係に関する詳細なデータは皆無であった。頚椎後弯変形と全脊柱バランスとの関係を頭蓋重心の位置に着目して検討し、頭蓋重心位置によって2群に分けられることを明らかとした。またパーキンソン脊柱変形は従来手術治療は禁忌とされる報告が多かったが、我々は症例を選び手術治療を行なっており、その成績や問題点に関してデータを積み上げることができ、パーキンソン脊柱変形においては、上位胸椎から仙腸骨まで固定を行なった方が合併症などが生じにくいことを明らかとした。それら成人脊柱変形に対する手術の低侵襲化においては、近年普及してきた側方侵入椎体間固定を積極的に応用し、出血量の軽減などその有用性を明らかとするとともに、手術侵入におけるより安全な展開法を工夫を重ね見出した。パーキンソン患者のレントゲン撮像が当初の予定よりも遅くなっている。しかしながら、頚椎後弯変形患者に対する横断的解析から、頚椎後弯変形患者の全脊柱アライメントは今まで報告例はなかったものの、我々はそれらを初めて解析し論文化することができた。さらに、頚椎後弯変形患者に対する頚椎矯正手術後の全脊柱バランスの変化に関しても新たな知見を見出し、各種学会で報告し、さらに成人脊柱変形に対する低侵襲手術として近年確立された側方侵入椎体間固定術の安全な手術展開方法を見出し、各種学会で報告するなど、着実に進捗はしている。近年その概念が格段に進歩した全脊柱バランスにおいて、現在まで頚椎後弯変形と全脊柱バランスとの関係に関する詳細なデータは皆無であった。頚椎後弯変形と全脊柱バランスとの関係を頭蓋重心の位置に着目して検討し、頭蓋重心位置によって全脊柱バランスが2群に分けられることを明らかとした。健常人では頭蓋重心と体幹重心が一致しているが、頚椎後弯変形においては、胸椎、腰椎のアライメント変化が生じて頭蓋重心にてバランスが取れている群と胸椎、腰椎以下の体幹ではバランスが取れているが、重度頚椎後弯変形のために、頭蓋重心は著名に前倒れしている群があることが明らかとなった。

また頚椎後弯変形矯正手術後に全脊柱配列が変化ることを明らかとした。従来、胸腰椎矯正手術後に頚椎配列が変化することは知られていたが、頚椎矯正手術後に胸腰椎の配列変化が生じるのかは明らかでなかった。頚椎矯正手術後においても胸腰椎配列が変化し、全脊柱の配列が良好となることを初めて明らかとし、未だ統一した見解が得られていない、重度頚椎後弯変形に対する手術戦略解明の一助となる成果がえられた。さらに、パーキンソン脊柱変形においては、上位胸椎から仙腸骨まで固定を行なった方が合併症などが生じにくいことを明らかとした。それら成人脊柱変形に対する手術の低侵襲化においては、近年普及してきた側方侵入椎体間固定を積極的に応用し、出血量の軽減などその有用性を明らかとするとともに、手術侵入におけるより安全な展開法を工夫を重ね見出した。低侵襲側方侵入椎体間固定術(XLIF)に対する術前評価として、大腰筋と脊柱との解剖学的相互関係から、XLIFの術前計画における注意点を明らかにした。成人脊柱変形に対する新しい手術術式である、側方侵入椎体間固定術は成人脊柱変形の低侵襲化に寄与しているが、その有用性を種々検討し、成人脊柱変形手術の低侵襲化を目指した。また、成人脊柱変形のなかでも未だ概念や、手術治療の方針などのコンセンサスが得られていない重度頚椎変形の病態解明を目指して、いままでほとんど論じられることのなかった全脊柱バランスと頚椎後弯変形との関係を詳細に検討し、重心の位置によって、頚椎後弯変形が2群に分けられることを初めて報告し加えて、頚椎後弯変形矯正手術後に、全脊柱配列が良好となるように頭蓋重心と体幹重心とが一致する方向に変化してゆくことを初めて報告した。当初計画よりもMRI撮像方法進捗はやや遅れていると考えているが、研究協力者、分担者間でさらにディスカッションを重ね、条件設定を進めて行く。パーキンソン病姿勢異常のデータベース登録を今年度中に完成させ、登録時横断研究を完成させるとともに、縦断的研究を行ってゆく。臨床手術成績に関して、成人脊柱変形低侵襲化手術において一定の成果を見いだしたが、さらなる低侵襲化のアイデアが生まれたことから、それらを臨床応用するとともに短期的成績を解析、検討し更なる低侵襲化をめざしてゆくとともに、すでに採択が決定した各種国際学会にて発表ならびに論文作成を行って行く。昨年度までの研究をさらに積み重ね、パーキンソン脊柱変形に対する矯正固定術の問題点を明らかにするとともに、術前全脊柱アライメントの横断的研究を進める。低侵襲椎体間固定術の展開法のさらなる改良を進めること、頚椎後弯変形に対しては頚椎変形矯正術後の全脊柱アライメント変化の知見を見出したので英語論文化するとともに、頚椎固定術後の嚥下障害に対して、健常人ボランティアの協力を得て固定術後の頚椎アライメントと嚥下困難に対する知見を見出すよう研究を進める。整形外科学物品購入において、予定していた金額より少ない予算で購入ができたため。研究の進捗により、当初予定していた物品購入の一部を次年度に変更したため。計画に沿って物品を購入する。次年度に購入するように変更した物品を含め、研究計画に沿って必要な物品を購入する。
セレン欠乏は胎児期メチル水銀曝露の影響を増悪するか?

メチル水銀(MeHg)は強い神経毒性を持ち、感受性の高い胎児への影響が懸念されている。本研究では、水銀の毒性を軽減するSeに着目し、Seの栄養状態が胎児期MeHg曝露の生後の発達への影響をどう修飾するか、充足状態と欠乏状態とを比較し、その交絡作用を動物実験で神経行動学的側面および遺伝子発現の観点から明らかにすることを目的とした。実験群は、MeHg(as Hg)を0または1ppmとし、Se充足またはSe欠乏群で、2つの条件の組み合わせで4群設定した。行動観察の結果、43週齢頃よりSe欠乏群でマウス歩行時に後肢に跛行のある個体が観察された。またSe充足群に比較してSe欠乏群の水銀蓄積濃度が著しく低かった。さらに水銀の分別定量を行ったところ、総水銀に占めるMeHg割合はほとんどの臓器で90%以上となり、無機化はほとんど起きていなかった。Se欠乏群でみられた後肢跛行との関係を考えると、Se欠乏下ではより低濃度のメチル水銀曝露でも影響がみられる可能性を示唆した。メチル水銀(MeHg)は強い神経毒性を持っており、感受性が高い胎児期の曝露の生後の発達におよぼす影響が懸念されている。MeHgによる曝露の今日的な特徴は、低濃度であるが故に、種々の交絡要因を考える必要があることである。セレン(Se)は必須微量元素でありヒト集団での欠乏も報告されており、Se欠乏が交絡要因となりえるものと考えられる。実験によってSe欠乏の交絡作用を示すことができれば、現実に魚食によるMeHg曝露があり胎児への影響が懸念されているヒト集団におけるリスクのひとつを明らかにできる。そこで本研究では、水銀化合物の毒性を軽減すると考えられているSeに着目し、動物実験においてMeHg胎児期曝露の影響へのセレンの交絡作用を検討した。18年度は、Se欠乏の動物実験モデルの作成、および12週齢での神経行動学的解析を行った。Se欠乏飼料作成のために、トルラ酵母をベースとした合成飼料を用いた。MeHg(Hg濃度として)を、0または、1ppmとし、Se充足群は、亜Se酸を添加してSe濃度を0.4ppmとし、2つの条件の組み合わせで4組の実験群を構成した。Se欠乏飼料のSe濃度は、0.03ppm以下に抑えることができた。C57BL6Crマウス8週齢の雌に4週間、上記の実験群毎の飼料を与えた後、非曝露の雄と交配させ仔マウスを得た。出生後6-8匹に揃え3週間で離乳させ、離乳後も各群それぞれの飼料にて飼育を継続した。12週齢では、体重はMeHg曝露により減少し、Se欠乏によっても減少する傾向にあった。行動解析の結果、オープンフィールド試験のいくつかの指標において、MeHg曝露による影響、Se欠乏そのものによる影響がみられた。水迷路試験の到達時間では、雌においてのみ交絡作用がみられた。影響には、雌雄差があることが示唆された。今後、曝露を継続し詳細な解析を進める予定である。セレン(Se)は、必須微量元素でありヒト集団での欠乏も報告されており、Se欠乏が交絡要因となりえるものと考えられる。そこで本研究では、MeHgの毒性を軽減すると考えられているSeに着目し、動物実験においてMeHg胎児期曝露の影響へのセレンの交絡作用を検討した。19年度は、12週齢以降の行動観察、および67週齢での神経行動学的解析を行った。実験群は、MeHg(Hg濃度として)を、0または1ppmとし、Se充足群(亜Se酸を添加。Se濃度:0.4ppm)、Se欠乏群(飼料中Se濃度:0.03ppm以下)で、2つの条件の組み合わせで4組である。昨年度(18年度中)に、C57BL6Crマウス8週齢の雌に4週間、上記の実験群毎の飼料を与えた後、非曝露の雄と交配させ仔マウスを得た。

出生後3週間で離乳させ、離乳後も各群それぞれの飼料にて飼育を継続した。行動観察の結果、43週齢頃よりマウス歩行時に後肢の動きに違和感(後肢の跛行)のある個体が観察された。67週齢では、オープンフィールド試験の結果、Se欠乏群で潜時の短縮が見られた。歩行時の後肢の跛行については、71週齢において、セレン欠乏群でMeHg曝露により跛行個体数が顕著に増加した。MeHgが1ppmという低濃度であったが、セレン欠乏した場合にMeHgの毒性が顕在化してくることを示した。これらは、セレンがMeHg毒性に対して防御的に作用していることを示す結果と考えられる。メチル水銀(MeHg)は強い神経毒性を持ち、感受性の高い胎児への影響が懸念されている。メチル水銀は、主に魚介類からの低濃度ばく露である。魚介類には、水銀の毒性を軽減するセレン(Se)も同様に含有している。Seは必須微量元素でありヒト集団での欠乏も報告されており、Se欠乏が交絡要因となり得るものと考えられる。そこで本研究では、水銀の毒性を軽減するSeに着目し、動物実験においてMeHgばく露の影響に対するセレンの交絡作用を検討した。20年度は、19年度までに実施した実験で得た動物組織を用いて、12および79週齢時の水銀蓄積量とセレン濃度との関係について検討を行った。またセレン欠乏下のメチル水銀ばく露がどういった遺伝子の発現に影響を及ぼすかについて検討した。実験群は、MeHg(Hgとして)を、0または1ppmとし、Se充足群(亜Se酸を添加。Se濃度: 0.4ppm)、Se欠乏群(飼料中Se濃度: 0.03ppm以下)で、2つの条件の組み合わせで4群設定した。その結果、12および79週のどちらにおいても、セレン充足群に比較してセレン欠乏群の水銀蓄積濃度が著しく低下した。また含有した水銀について、分別定量を行ったところ総水銀に占めるメチル水銀割合は90%以上となり、無機化はほとんど起きていないことが明らかとなった。昨年度(19年度中)に報告したセレン欠乏のMeHgばく露群でみられた後肢跛行との関係を考えると、セレン欠乏下ではより低濃度のメチル水銀ばく露で影響がみられる可能性がある。
フルカラー動画像表示が可能な計算機合成ホログラムの無線伝送システムの開発

3D表示方式の1つである計算機合成ホログラム(CGH: Computer Generated Hologram)では,ホログラフィと同様に自然な立体視を実現可能であり,かつ,高い臨場感を持つため,将来の3D表示技術として注目されている.本研究では,フルカラーCGHの計算(撮影・記録),無線伝送,表示を組み合わせたシステムを開発し,伝送エラーによる画質劣化の影響のないフルカラーCGH無線伝送システムの開発を目的とする.CGHの無線伝送時に発生する伝送エラーが与える画質劣化の影響をシミュレーションおよび光学再生実験により解明し,フルカラー3次元動画像のストリーミング再生を実現する.3D表示方式の1つである計算機合成ホログラム(CGH: Computer Generated Hologram)では,ホログラフィと同様に自然な立体視を実現可能であり,かつ,高い臨場感を持つため,将来の3D表示技術として注目されている.本研究では,フルカラーCGHの計算(撮影・記録),無線伝送,表示を組み合わせたシステムを開発し,伝送エラーによる画質劣化の影響のないフルカラーCGH無線伝送システムの開発を目的とする.CGHの無線伝送時に発生する伝送エラーが与える画質劣化の影響をシミュレーションおよび光学再生実験により解明し,フルカラー3次元動画像のストリーミング再生を実現する.
π共役安定ラジカルの光励起高スピン状態を介した光誘起スピン整列

本研究課題は、多電子相関が関与する多スピン系有機分子の光学的励起状態の電子状態とスピン整列の支配的機構の解明を目的として行った。(1)申請計画どおり過渡吸収装置、時間分解蛍燐光測定装置を組み上げた。この過渡吸収スペクトルの時間減衰から、光励起高スピン系の寿命を見積もる事に成功した。(2)ラジカル種をフェルダジルラジカルに変えた系でも励起四重項および五重項項スピン状態の検出に成功した。さらに、アントラセン以外の純有機縮合多環芳香族として、ピレン-フェルダジルラジカル系を取り上げ、予測どおり光励起四重項高スピン状態を時間分解ESRにより検出する事に成功した。これらの研究成果から光励起高スピン状態の生成に対する必要条件に関する更なる知見が得られ、光励起高スピン状態をとる系の分子設計を行う上での明確な設計指針を確立できた。(3)ラジカル種をt-Butyl-Nitroxideに変えた系での励起状態におけるスピン整列を調べる事により、πトポロジーの役割を検証する事に成功した。(4)4つの不対電子スピンからなる、特異な最低光励起三重項状態の検出に成功した。また、その特異な電子状態を全スピンハミルトニアンを用いた理論的取り扱いにより解明した。(5)光励起高スピン状態が形成される縮合多環安定ラジカル系の電子供与性を高める目的で、ジメチルアミノ基を導入した系を設計・合成し、電気化学測定、光学測定、磁化率測定及び時間分解ESR測定を行った。これらの測定結果から、適切な分子設計を行う事により、電子供与性を高め、かつ励起高スピン状態をとる特質を保持した分子が得られる事が明らかになった。(6)π共役有機スピン系を利用した、光誘起励起状態スピントラッピング(LIESST)の可能性を探索する目的で、π共役スピン系と電子受容体との電荷移動結晶を作成し、その基礎的性質を磁化率測定、ESR、時間分解ESR等により明らかにした。申請計画どおり高スピン励起状態を与えるπ共役安定ラジカルの温度変化も含めた詳細な光学スペクトル測定を行う目的で、光学測定用温度可変クライオスタットを組み込んだ過渡吸収装置、時間分解蛍燐光測定装置を組み上げました。また、ラジカル種をフェルダジルラジカルに変えた系でも励起四重項および五重項項スピン状態の検出に成功しました(Y. Teki et al.,Mol. Phys. in press.)。さらに、アントラセン以外の純有機縮合多環芳香族分子にスピン源として安定有機ラジカルを一つ以上つけた分子として、ピレン-フェルダジルラジカル系を取り上げ、この系でも予測どおり光励起四重項高スピン状態を時間分解ESRにより検出する事に成功しました(Y. Teki et al.,投稿準備中)。以上の結果、これまでアントラセン-イミノニトロキシド系の光励起状態と光誘起スピン整列の研究で明らかにしてきたπ共役スピン系の光励起高スピン状態の生成条件を,種々の異なる系で検証する事ができました。上記の研究成果から光励起高スピン状態の生成にたいする必要条件の更なる知見が得られ、光励起高スピン状態をとる系の分子設計を行う上での明確な設計指針が得られました。

また、光励起高スピン状態の寿命を上記の過渡吸収装置を用いてアントラセン-イミノニトロキシド系の励起四重項状態では約7μ秒、励起五重項状態では約20μ秒と決定する事ができ、スピン多重度が高いほどこの系では基底状態との間のスピン禁制が強く寿命が長くなっている事が解った。さらに、次年度に予定しているパルス光検出磁気共鳴(Pulsed ODMR)の予備実験として、すでに光励起三重項状態がCW-ODMR法で検出できている寿命の長い系を標準試料として用いた予備実験を行った。(1)対象とする光励起有機高スピン系の光物理過程はこれまで研究例が殆ど無く、スピン多重度と励起エネルギー移動等の関係に興味が持たれます。13年度には、すでに光励起多重項状態(四重項状態および五重項状態)が時間分解ESRにより検出できたフェニルアントラセン-イミノニトロキシド系およびフェニルアントラセン・フェルダジル系を中心として、光学測定用クライオスタットを組み込んだ過渡吸収スペクトル測定システムを組み立て、時間分解ESRスペクトルにより得られた励起高スピン状態の寿命とその温度変化を調べました。本年度は、πトポロジーと励起状態でのスピン整列の関係をより詳しく解明する目的で、ラジカル種をイミノニトロキシド系と比較して連結炭素の1つ少ないt-Butyl-Nitroxideに変えた系で励起状態でのスピン整列を調べる事により、πトポロジーの役割を検証する事に成功しました。(2)また、2つのt-Butyl-Nitroxideラジカルが強く強磁性的に結合した基底三重項系とアントラセンとのπ共役スピン系を合成し、分子内スピン分極移動および系間交差について研究し、この系の光励起状態でのエネルギー移動過程を明らかにしました。(3)光学スペクトルとレーザー磁気共鳴で観測された高スピン状態との対応関係を明確にする目的で、発光をモニターしてESRを観測する光検出磁気共鳴(ODMR法)の測定が無輻射遷移の強い系でも可能となるように、パルス光検出磁気共鳴装置(ODMR法)を試作しました。(4)π共役有機スピン系を利用した、光誘起励起状態スピントラッピング(LIESST)の可能性を探索する目的で、上記のπ共役スピン系と適切な電子受容体との電荷移動結晶を作成を試みました。(1)前年度に引き続き、時間分解ESRと過渡吸収による時間領域測定をπ共役純有機スピン系の光励起高スピン状態に対して行い、電子状態と光物性、光励起高スピン状態の基底状態への失活等の緩和過程、光励起高スピン状態からのエネルギー移動等の光物理過程を解明した。(2)LIESSTを有機磁性系で実現するための基礎的知見として電荷移動相互作用系の研究を試みた。このための系として、光励起高スピン状態が形成される縮合多環安定ラジカル系の電子供与性を高める目的で、ジメチルアミノ基を導入した系を合成し、電気化学測定、光学測定、磁化率測定、及び時間分解ESR測定を行った。予測どおり励起高スピン状態をとる系の電子供与性を高めることに成功した。現在この系を用いた電荷移動錯体の育成を試みている。この研究により、電荷移動光励起高スピン系を実現する上での問題点の1つを解決する事ができた。(3)4つの不対電子スピンからなる、特異な最低光励起三重項状態の検出が、πトポロジーを利用した光励起状態でのスピン整列における重要な課題として残されていた。この目的のためアントラセンを挟んでπトポロジーの異なる位置(メタ位とパラ位)に安定ラジカルをそれぞれ付加した系を合成し、時間分解ESRにより励起状態のスピン整列を解明した。その結果、πトポロジーに基づく予測どおり4つの不対電子スピンからなる特異な最低光励起三重項状態の特徴である異常に小さな微細構造パラメータを持つ最低励起三重項状態を検出する事に成功した。
炭素線の腫瘍及び正常細胞特異的な生物学的効果の解明と応用

炭素線治療では炭素線の体内線量分布を見積もるためにX線に対する生物学的効果を加味した線量分布計算が行われる。しかし、炭素線の生物学的効果は腫瘍の種類によって異なることが示唆されている。本研究により炭素線の生物学的効果の腫瘍・組織特異性の基礎データを取得し、これまでに十分に明らかにされていない炭素線の生物学的効果の細胞種依存性を解明し、細胞種に応じた生物学的効果を考慮した炭素線線量計算に展開するための基盤となる研究を行う。本研究成果によって炭素線線量計算の不確さの減少に伴う、腫瘍制御率の向上や正常組織への副作用の低減、X線と炭素線の生物線量の正確な関連付けが可能となると期待される。本研究計画では以下の研究項目を予定している。1炭素線による細胞照射系の確立2炭素線の生物学的効果の腫瘍細胞および正常組織細胞を用いた細胞種依存性の解明3各種細胞に対する炭素線の生物学的効果の決定平成30年度は引き続き肉腫系細胞と正常細胞の生物学的効果を確認した。炭素線の生物学的効果の細胞種依存性、並びに腫瘍細胞と正常細胞で生物学的効果が大きく違うことを再確認した。研究実施計画に沿って研究が進捗できている。肉腫系細胞および正常細胞の生物学的効果のリピート実験、肉腫系細胞と正常細胞の数理モデルパラメータの導出を行う。1炭素線による細胞照射系の確立2炭素線の生物学的効果の腫瘍細胞および正常組織細胞を用いた細胞種依存性の解明3各種細胞に対する炭素線の生物学的効果の決定平成29年度は深部線量の実測結果と、モンテカルロシミュレーションで計算した各深さでの線エネルギー付与から、細胞を設置する位置を決定し、炭素線による細胞照射系を確立した。これにより、炭素線を細胞に正確に照射する系を確立できた。さらに平成29年度は6種類の肉腫系細胞と1種類の正常細胞の生物学的効果を確認した。炭素線の生物学的効果の基準とされているヒト唾液腺癌細胞と比べて、肉腫系細胞は最大45%、正常細胞は17%生物学的効果が異なっていた。これらの結果から炭素線の生物学的効果の細胞種依存性が大きく、さらに腫瘍細胞と正常細胞で生物学的効果が大きく違うということが分かった。特筆すべきはこれまで測定することが困難であった正常細胞の生物学的効果を示したことである。これにより正常組織を考慮した炭素線線量計算の実現可能性が示唆された。肉腫系細胞および正常細胞の生物学的効果のリピート実験、その他の正常細胞の生物学的効果を測定する実験、肉腫系細胞と正常細胞の数理モデルパラメータの導出を行う。当初購入を予定していた消耗品が、研究室内で調達できたため次年度使用額が生じた。今年度は照射実験回数を増やすとともに、予定通り消耗品を購入する。今年度は予定通り消耗品を購入する。
多世代共生コミュニティ構築と維持に向けた地域連携・協働の実態と課題

本研究は、地域連携・協働による多世代共生コミュニティ構築の成功先進事例として知られる、社会福祉法人佛子園が開設運営する「シェア金沢」及び、平成30年4月に開設された佛子園による「生涯活躍のまち」認定プロジェクト「輪島KABULET」を調査対象とし、生涯活躍のまち構想、まちづくりと連携したサービス付き高齢者向け住宅のあり方に示唆を得ようとしている。1.「輪島KABULET」に関して以下のヒアリング調査を実施した。1平成29年度に実施した「輪島KABULET」所在の河井町区長(7区,11区)のうち11区長が交代したため、新しい区長に対し、河井町の住民の交流状況や輪島KABILETと町内会との協力・交流状況についてヒアリングを行った。2周辺世帯に対し、世帯状況、輪島KABULET施設の利用状況・意識、地域交流の状況などについて悉皆ヒアリング調査を実施した。全197世帯のうち106世帯から回答を得た。平成29年度の同様の調査結果と合わせ、開設前後の状況や意識の変化について分析中である。2.「シェア金沢」について、サービス付き高齢者向け住宅居住者に対し、アンケート調査に向けたヒアリング調査を実施し、22名のうち15名から回答を得た。サ高住に居住する高齢者の健康状態、他の居住者との交流に関する意識、高齢期の居住の場としての居心地などについて話を聞いた。「シェア金沢」は多世代共生、連携のまちづくりを推進し、敷地内に多様な主体が居住・就労・来訪していることから、施設内の交流を期待して入居した者も多く、交流意欲のある者が多いものの、つかず離れず、あるいは放っておいてもらう状況や距離感を求める者も少なからずいた。このことは、特にサ高住における健康状態が良好でない場合や終末期の居場所の場を考える場合に、施設内の地域交流や空間のあり方について、検討すべき課題の一端を知ることができた。「輪島KABULET」では開設後、いくつかのイベントを開催し、地域との交流を図っている。イベントは計画的というより試行錯誤し地域に合った形を模索している段階であると思われる。周辺住民には、昨年度計画した通り、これらのイベントの参加状況や施設の利用状況の他、「輪島KABULET」に対する評価などについて詳細なヒアリング調査により意見を聞いた。「輪島KABULET」が、地域住民に対して期待する地域交流の参加のあり方や、温泉が無料となる地域の無料であることに対する意識など、ヒアリング調査によらなければ得られない内容の意見が得られたことは、十分に成果があったといえる。今後も一人一人に対しヒアリング調査を行うことで、より地域の状況や住民の意識の把握が可能となることがわかった。しかし、平成29年度のヒアリング調査結果と変化がうかがえるところもあるものの、開設後半年程度であり明確な変化や違いは現在のところ見いだせていない。次年度も継続して調査・分析を行う。当初、「シェア金沢」についてはサ高住住民に対して、「シェア金沢」内外の多世代との交流、地域住民との交流の実態や意識、評価等についてアンケート調査をし、多世代共生の意義や協働のあり方について明らかにする予定であった。アンケート調査票作成のための事前調査としてヒアリング調査を実施したが、高齢者の状況や意見が多様であることから、平成30年度はヒアリング調査を続けることに変更した。予定したアンケート調査は実施できなかったが、時間をかけて居住者の生の声を得られたことは、より正確な状況の把握につながったと思われる。以上のことから、おおむね順調と判断した。今後も、「シェア金沢」とともに「輪島KABULET」についても、詳細な調査研究を進め、本研究の2本目の柱とする。平成31年度は「シェア金沢」については、他の居住者との交流に消極的な居住者の状況や意識の把握の方法を検討し、アンケート調査を実施入居者に対するアンケートを実施し、「シェア金沢」内外の多世代との交流、地域住民との交流の実態や意識、評価等を把握することで、高齢期居住、サービス付き高齢者住宅における多世代共生の意義、協働のあり方等について明らかにする予定である。また、周辺地域住民についても、アンケート調査に向けた準備を行う。「輪島KABULET」については、平成29年度、平成30年度同様、周辺地域世帯悉皆調査を実施し、施設の利用状況、意識の変化について分析する。また、サ高住居住者についても、ヒアリング調査について検討する。「シェア金沢」及び「輪島KABULET」の居住者と周辺地域世帯に対する調査を実施していくにあたり、予算面では問題なく遂行できる。しかし、悉皆ヒアリング調査やアンケート調査では、関係者、対象者への説明・了承、調査補助者の確保等の調査準備や、集計や調査資料整理などの資料整理補助者の確保が必要であるが、予定の時期にできず遅れがちとなることが多々ある。あるいは準備の段階でアンケート調査の実施が困難となることもありうる。その場合は、ヒアリング調査に振替えるなど、他の調査方法により実施することを検討し、大きな問題は生じないと予想している。高齢期居住には近隣との交流や地域からの日常的支援が重要であるが、地域と連携・協働した多世代共生コミュニティの構築と維持には困難性も指摘される。本研究は、地域連携・協働による多世代共生コミュニティ構築の成功先進事例として知られる、社会福祉法人佛子園が開設運営する「シェア金沢」を主な調査対象とし、生涯活躍のまち構想、まちづくりと連携したサービス付き高齢者向け住宅のあり方に示唆を得ようとしている。1.「シェア金沢」に関して以下を対象にヒアリング調査を実施した。1新・旧施設長2施設内事業者代表(佛子園による事業を含め全16事業所のうち主要9事業所)

3「シェア金沢」所在の田上二丁目町会長(田上校下連合町会長兼任)。これらより、佛子園と地域とが施設長と町会長を中心に関係を構築する過程や、現在の交流実態について把握できた。また事業者の「シェア金沢」への参入のきっかけを把握するとともに、地域連携や交流への積極的な動きは見られないことなどがわかった。2.佛子園による「生涯活躍のまち」認定プロジェクト「輪島KABULET(カブーレ)」に関して以下を対象にヒアリング調査を実施した。4代表者、責任者他5「輪島KABULET」所在の河井町区長(7区,11区)6周辺世帯悉皆(河井町7区,11区)(空き家、留守等含め167世帯のうち100世帯)7周辺65歳以上住民(河井町7区,11区)(100世帯のうち66人)。「輪島KABULET」は平成30年4月全面オープンとなった。地域連携・協働、多世代の交流等の開業前後の変化をみるため、当初計画にはなかったが、周辺住民の現状(開業前)・意識の把握のための悉皆ヒアリング調査を実施した。「輪島KABULET」周辺地域の平均家族人数は2.33人、単身世帯24%、65歳以上45%と、高齢化や家族の小規模化が進行している。現在結果分析中である。当初の計画どおり、「シェア金沢」施設内の事業所、施設長、町会長に対するヒアリング調査を実施できた。施設長は年度途中で異動となったため、新旧両方の施設長の意見を聞くことができた。旧施設長からは、開業前からの地域への働きかけや地域の多様なステークホルダーとの関係づくりの過程、事業所の誘致の状況など、新施設長からは地域や施設内事業所との現状を踏まえ、「シェア金沢」らしい特色のあるまちづくりの必要性を感じている等の話を聞くことができた。これまでは地域連携構築の段階であったが、今後は内容を見直し発展させていく段階であり、佛子園もそれを意識していると感じた。町会長からは高齢化の進む地域と若い世代が多い地域それぞれの地域課題や、佛子園との開設前からの意見交換、町会への働きかけの過程を聞くことができた。施設内の事業所からは、どの事業所も佛子園の理念に共感しているものの、実際には多世代交流や地域協働への積極的な活動はしていないことが把握できた。詳細なヒアリング調査でしか聞き取ることのできない内容を把握できたことは、大きな成果であった。「輪島KABULET」については、研究期間(平成2933年度)を通じて、毎年度関係者へのヒアリング調査のみを実施する予定であった。しかし、代表者及びプロジェクト責任者へのヒアリング調査の段階で佛子園の全面協力が得られたことから、急遽、施設周辺地域の区長、施設周辺住民全世帯に対するヒアリング調査を実施することにし、100世帯、66人の高齢者に聞き取り調査を実施できた。代表者だけでなく、住民に直接聞くことでより詳細で生の声を聞くことができた。これらにより住民の意識や地域の状況がわかり、今後研究を進めるうえで貴重な情報を得られたことから、おおむね順調に進展していると判断する。
太陽光高効率利用のための水分解光触媒の開発

平成29年度は太陽光照射下での光触媒による水分解のための反応容器を独自にデザインした。平成30年度は光触媒として用いたAlドープSrTiO3の助触媒改良による高活性化を行った。これまではロジウムとクロムの複合酸化物を助触媒として含侵法により担持していた。これにコバルトを第三成分として加えることにより気体生成速度が少し向上し、耐久性も向上した。次に、担持方法として光電着法を用いると活性は飛躍的に向上した。まず、ロジウムを光還元により析出させ、その後、その上にクロムを被膜として析出させることで水素生成を促進する。さらにコバルトを光酸化により析出させ、酸素生成助触媒として反応を促進する。この条件を最適化することにより水分解活性は2倍強向上した。この触媒系では水分解反応の量子収率がほぼ100%となった。これまでこのような高い量子収率での反応例はない。その他に白金やルテニウムもクロムとコバルトと共存させることで高い活性が得られた。SEM観測の結果から水素生成助触媒と酸素生成助触媒が異なる結晶面に析出していることがわかった。これにより光励起電子と正孔が上手く分離されることにより高活性を示すことがわかった。ただし、光電着法で助触媒担持した場合は含侵法に比べ耐久性が低く、改善が必要となる。本研究課題では、太陽光照射下で水を分解し、水素を製造できる光触媒系の開発を目指している。初年度は、可視光の幅広い波長領域で水を分解できる光触媒材料の開発と伴に、太陽光利用に適したベンチスケールの水分解反応器のプロトタイプ設計を開始した。一つ目の課題では、遷移金属酸窒化物を新規な方法で合成することにより、可視光照射下で水を水素と酸素に定常的に分解できることを見出した。この方法ではユニークな酸窒化物の複合体構造が得られ、従来にない特性を示している。本系は初期開発段階であり、現時点では詳細を公開できない。しかし、新規の水分解系を見出せたことは、今後の展開を大きく広げるものであり、残り2年間の研究期間でより現実的な性能が出せるように進めていく。また、後者の課題では、既存の触媒材料を用い、実際の使用条件下を想定したリアクター設計を行なった。ベンチスケールとして1平方メートルサイズのリアクターをフィールドテスト用に作製した。また、その前段階の実験として、屋内用の小型リアクターを作製し、幾つかのファクターの最適化を行った。まず、反応の形式として、固定式を検討した。これまで実験室での光触媒反応には減圧・撹拌式を用いていたが、実用段階では撹拌のエネルギー投入は無理である。ここで光触媒粒子をガラス基板に固定する方法を検討し、従来の撹拌式と同程度の活性を出すことができた。次に、反応容器の形式として、パネル型の薄型リアクターを選択した。この場合は、リアクターサイズが大きくなったときに、容器の下方にかかる水圧を低減することができるので、安価でソフトなプラスチック材料を利用できることが示された。これらの実使用を考慮したときに、光触媒活性の耐久性も必要となる。詳細は現時点では明示できないが、この点でも改善方法を見出している。初年度の過程で研究の進捗状況は良好であると思われる。当初は新規開発した光触媒の表面修飾法をベースに様々な半導体材料への適応を検討し、高活性な光触媒系を構築することであったが、研究の過程でこれまでには報告例がない複合構造を有する水分解に有効な光触媒系を新規に見出した。当初の計画とは少し開発手法が異なるが、新たな有効手段を見出したので、今後、予定以上の研究の進捗が期待できる。今年度は太陽光利用のための水分解反応容器の開発に力を入れた。これまでに水分解反応容器に関する研究例はほとんどなく、どのような状態が最適であるかという知見はなく、試行錯誤で容器の試作と検証を行った。反応にはモデル光触媒としてAl-ドープチタン酸ストロンチウムを用いた。反応容器は軽量で簡易な構造であり、大面積展開が容易であることが必要条件となる。中でも反応溶液の量を極力減らすことで、リアクターの重量が減らせる。新規に開発した反応容器は光触媒を塗布した底板に窓板を張り合わせるだけで、その2枚の板の間に表面張力で水を浸み込ませるだけで、水の重量が小さく、非常に簡易な構造になる。これまでに水深を数ミリメートルまで薄くすることは検討されていたが、張力による薄い水の層のみで反応する場合でも、反応物供給および反応速度には影響が見られなかった。水深がミリメートル単位ある場合は傾斜して使用する際に水の重量が容器の下部にかかり、その負荷に耐えるために板の厚みを持たせて強固なものにする必要があった。この超薄型容器構造の場合は、面積を拡大しても水の重量が負荷にならないために、容器の素材も薄くてプラスチックのようなソフトな材質が使用できる。この概念で作製した反応容器は1平方メートルサイズに拡大し、実際の太陽光照射下で水素製造を行った。この時に実験室規模の場合と同様のエネルギー変換効率を出すことができた。このように、触媒性能を十分に引き出し、大面積展開に適した反応容器を考案し、実験的にもその有効性を実証した。当該年度の研究実施はおおむね順調に進行していると評価する。光触媒反応容器においてはひらめきによって大面積展開に最も適した簡易構造を考案し、短期間でその有用性を実証することができ、ほぼ最終目標まで達成することができた。

この点においては大幅に予定超過で研究を進めることができた。一方、触媒材料開発においては、モデルサンプルとして既存のチタン酸ストロンチウム光触媒を用いたが、この材料は紫外光のみ応答するだけで太陽光スペクトルの一部しか利用できない。この部分の開発に関しては予定よりは早く進んでおらず、最終年度に重点的に取り組む。平成29年度は太陽光照射下での光触媒による水分解のための反応容器を独自にデザインした。平成30年度は光触媒として用いたAlドープSrTiO3の助触媒改良による高活性化を行った。これまではロジウムとクロムの複合酸化物を助触媒として含侵法により担持していた。これにコバルトを第三成分として加えることにより気体生成速度が少し向上し、耐久性も向上した。次に、担持方法として光電着法を用いると活性は飛躍的に向上した。まず、ロジウムを光還元により析出させ、その後、その上にクロムを被膜として析出させることで水素生成を促進する。さらにコバルトを光酸化により析出させ、酸素生成助触媒として反応を促進する。この条件を最適化することにより水分解活性は2倍強向上した。この触媒系では水分解反応の量子収率がほぼ100%となった。これまでこのような高い量子収率での反応例はない。その他に白金やルテニウムもクロムとコバルトと共存させることで高い活性が得られた。SEM観測の結果から水素生成助触媒と酸素生成助触媒が異なる結晶面に析出していることがわかった。これにより光励起電子と正孔が上手く分離されることにより高活性を示すことがわかった。ただし、光電着法で助触媒担持した場合は含侵法に比べ耐久性が低く、改善が必要となる。今後の予定は前年度の研究で見出した酸窒化物複合体の担体、半導体部位について様々な組成とそれらの組み合わせを探索することにより最適化を行う。現在のところ各一種類のみの複合体で得られた結果であるが、様々な組成の化合物を探索することにより、活性と構造体の関係について系統的な知見を得る。それをもとに活性向上のための指針を明らかにしていく。また、これらの系にも当初考案していた新規表面修飾の効果を組み込んでいく。また、同時に大面積展開に適した製造方法と固定化方法等を検討する。これまでの研究で、実際の太陽光照射下でエネルギー変換効率0.5%を達成している。しかし、この材料が吸収できる波長範囲での量子収率はすでに60%程度と十分高い水準になっており、これ以上量子収率を向上させてもエネルギー変換効率は1%には到達しない。よりバンドギャップの小さいものを用いて利用できる光の波長領域を広げる必要がある。これまでに開発されている。500nm付近までに応答する材料を2種組み合わせ、主にZスキーム型水分解反応を検討する。単一の粉末を用いた一段階水分解より水分解反応へのドライビングフォースは増加するが、反応プロセスが複雑になるためその制御が困難になる。これに対して、反応サイトの分離や電子伝達系の構造を最適化し、高活性化を行う。
発光性有機固体中における電荷・励起子相互作用の解明とデバイス応用

本研究では,発光層に蛍光材料を用い,低電流密度域(J<100mA/cm^2)及び高電流密度域(J>100mA/cm^2)における励起子annihilation過程について検討を行なった。本研究では,蛍光材料系の有機LED(α-NPD/Alq_3)をモデル素子として用い,(A)発光効率が緩やかに上昇していく領域(J<100mA/cm^2),(B)発光効率が急速に減少していく領域(J>100mA/cm^2)に分類し,EL発光効率(η_<ext>)低下現象の解析を行った。(A)の領域において,陰極にCs/Alを用いた場合,電流密度に対して量子効率は一定であった。一方,MgAg陰極では量子効率が電流密度と共に緩やかに上昇する現象が観測された。このように陰極金属により量子効率の電流密度依存性が大きく変化することから,キャリア注入バランスによりη_<ext>が変動するものと結論した。次に高電流密度下(J≧100mA/cm^2)での量子効率の変動であるが,デバイスのサイズにより発光効率の低下が大きく左右されることを見いだした。特に微小デバイスにおいてはSinglet-singlet annihilation (SSA), Singlet-Polaron annihilation (SPA)モデルと良好な一致が得られることがわかった。発光層中においてドーパントがキャリアをトラップする場合はSPPモデルに,発光層中でキャリアトラップ現象が生じない場合はSSAモデルによって説明できる事がわかった。また,Joule熱の影響が懸念されるデバイスサイズの大きな素子では,Singlet-heat annihilation (SHA)モデルで発光効率の低下を説明ができることがわかった。OLEDの発光層にIr系のりん光材料を用いると低電流密度下ではη=10%以上の非常に高い発光量子効率(η)が得られるが、高電流密度下(J≧100mA/cm^2)ではTriplet-Triplet annihilation(TTA)による急激な量子効率の減少(Roll-off現象)が生じる。本研究において我々は、発光層に蛍光材料を用いた場合においても高電流密度下(J≧100mA/cm^2)ではSinglet-Singlet annihilation(SSA)による発光効率の減少機構を提案した。さらに、TTAに基づく発光効率の増大現象も報告され、OLEDにおける発光効率の電流密度依存性は精密な測定を行うと、ηの増大や減少が電流密度に応じて実に多様な様相を示すことを見出した。そこで本研究では蛍光材料系において、(A)発光効率が緩やかに上昇していく領域、(B)発光効率が急速に減少していく領域に分けて、現象の解析を行った。陰極にCs/Alを用いた場合、電流密度が70mA/cm^2以下では電流密度に対して量子効率が一定であり、MgAg陰極では量子効率が電流密度と共に緩やかに上昇している。このように電極構成の最適化からJ≦70mA/cm^2までの領域において、ηを一定に保つことが可能であり、TTAによるη向上ではなく、キャリア注入バランスによりηが変動するものと考えられる。ストリークカメラの観測結果からもAlq_3膜から遅延蛍光は観測されなかった。以上のことよりJ≦70mA/cm^2での量子効率の上昇はキャリア注入バランスが電流密度上昇に伴い均衡するためと考えられる。次に高電流密度下(J≧100mA/cm^2)での量子効率の変動であるが、陰極半径の検討によりジュール熱を抑制することによりSSA modelと良好な一致が得られた。今度、annihilationが生じないデバイス設計を検討していく。有機LEDの発光層としてIr系りん光

材料を用いる場合、低電流密度下では10%以上の高効率発光が得られるが、高電流密度下(J≧100mA/cm^2)においてはTriplet-Triplet annihilationに基づく顕著なEL量子効率の低下(Roll-off現象)が生じる。一方、本研究では,蛍光材料を用いた有機LEDおいても、高電流密度下において発光効率の顕著な低下が生じることを見出した。有機LEDのレーザーデバイス化を考えた場合、高電流密度下での励起子失活の制御は重要な課題である。本研究では蛍光材料を発光層として用い、高電流密度下(J≧1000mA/cm^2)でのEL量子効率の特異な挙動について検討を行った。デバイス構造として、ITO/α-NPD(50nm)/Alq_3(50nm)/cathodeを基本に,陰極としてMgAg/Ag、LiF/Al、C_6H_5COOLi/Alを、発光層として未ドープAlq_3薄膜,クマリン6、DCMを1wt%程度Alq_3にドープしたデバイスについて検討を行った。また、測定中に発生するジュール熱の影響を調べるためにシリコン、サファイア基板上にITOをスパッタし,上記と同じデバイス構造でEL特性の温度依存性を観測した。いずれのデバイスもJ1000mA/cm^2までは、ほぼ一定のEL量子効率を示し、これ以上の電流密度から顕著な量子効率の低下が観測された。測定結果にSinglet-Singlet annihilation modelをフィッティングさせたところ良好な一致が見られ、高電流密度下においてS-S annihilationの発生が示唆された。未ドープデバイスにおいて,J1000mA/cm^2における励起子密度は約1.0×10^<17>/cm^3であり、分子数約10^<21>/cm^3に比べて低い。ここで,再結合サイトの幅を5nmと過程した場合,Alq_3におけるS-S annihilationの速度定数(k_<ss>)は1.25×10^<-10>となり,光学的に求めた実験値(γ_<ss>1.25×10^<-10>)と近い値が得られた。
加圧を伴う運動が高齢者の身体に及ぼす影響

【目的】脳卒中既往者に血流制限を伴う低負荷抵抗運動(以下加圧トレーニング)を行い、運動療法としての可能性と安全性について検討した。【対象】73歳男性。脳梗塞(被殻部位)。平成13年7月に発症。左片麻痺、感覚障害あり。高次脳機能障害、心疾患既往なし。現在ADLは自立。下肢静脈血栓症なし。【研究方法】シングルケーススタディ。4週間毎にプログラムを交代するABABデザイン。A:既存の理学及び作業療法を各40分。B:A+加圧トレーニング3040分。A、B共に治療は週2回。専用ベルトを上腕及び大腿基部に装着、空圧式加圧装置により加圧し運動を行った。1回加圧時間は10分以内。手指の屈伸、重錘1kgによる肘関節屈伸、肩関節挙上を麻痺側上肢のみ行った。下肢は、ハーフスクワット、一歩踏みだし、つま先立ちを行った。各回数は3セットにわけ合計45回とした。【測定項目】肘および膝関節等尺性収縮筋力。10m歩行速度、Timed up and go test(以下TUG)、片脚立位時間。筋力と10m歩行速度は、A、B前後に測定した。TUGと片脚立位は、すべて治療開始前に測定した。最終日上下肢各10分間の加圧トレーニングを行い、開始前、直後、終了15分後に採血、生化学検査を行った。介入前後に上腕中央部と膝蓋骨上縁10cm上位の断面をCT画像撮影した。【結果】運動中、脳貧血など健康被害はなかった。初回A期に比べ、TUG遂行時間は短縮、非麻痺側片脚立位時間は延長した。同じく終了時麻痺側筋力は、非麻痺側以上の増加を示した。10m歩行速度は23.1%増加した。成長ホルモン、IGF-1、ノルアドレナリン、硝酸イオンがトレーニング直後に増加した。CT画像では麻痺側上腕三頭筋横断面積が増加した。【まとめ】一定の実施基準のもとで、加圧トレーニングによる身体機能の改善を得ることが示唆された。農村部高齢者に筋力向上と姿勢制御の2種類のトレーニングを行い、身体機能の変化を確認した。行政の公募に応じた65歳以上の住民121人のうち、事前の検査測定で運動の適応を確認した50人を抽出した。平成16年7月初回評価を実施、無作為割付により介入群1の24人と介入群2の26人に分けた。同年7月下旬から9月上旬まで8週間の介入を実施、前後に評価を実施した。効果の指標は体重1kgあたりの膝伸展筋力を算出した体重支持指数(以下WBIとする)、Timed up and go test(座位から開始した3mの往復歩行時間)全身動作反応時間、開眼片脚立位保持時間、10m歩行時間、最大一歩幅、Pulse Wave Velocity(脈波伝播速度、以下PWVとする)、転倒に対するセルフエフィカシー、運動に対するセルフエフィカシー、PGCモラールスケールとした。解析は2群を独立変数、各測定指標を従属変数とした反復測定分散分析を行った。介入群1は筋力向上のため、1回60分週2回、専用のベルトを大腿部の基部に装着し低負荷の加圧トレーニングを行った。6種目の運動で、各種目の回数は1セット10回とし、6セットを上限とした。介入群2は1回90分週1回のバランストレーニングを行った。幅・奥行き60cm、厚さ80mmのウレタンからなるバランスマット2枚の上で、歩行、よつばい、片足立ちなど動的な姿勢制御運動を行った。介入途中の中止は介入群1で3名、介入群2で2名であった。さらに、介入群1の2名が介入後の追跡評価ができなかったため、追跡完了者は介入群1で19人(79.2%)、介入群2で25人(92.6%)となった。トレーニングの参加回数は介入群1で14.2回(全16回中)、介入群2で6.5(全8回中)であった。平均年齢は介入群1で70.7±4.3歳、介入群2で71.9±4.1歳であった。10m歩行時間、左右の最大一歩幅、全身動作反応時間、左右のPWV,転倒に対するセルフエフィカシー、PGCモラールスケールにおいて介入の主効果を認め、介入の有効性が示唆された。さらに、WBIにおいて群と時間の交互作用を認め、両介入の効果に差があることが示唆された。健康な中高年女性を対象に、加圧による血流制限を伴うトレーニング(以下加圧トレーニングとする)による循環器系への影響を検討した。長野県松本市四賀地区の55歳以上70未満の中高年女性626人のうち、転倒予防教室公募に応じた56人を対象とした。医師の診察により運動に対して医学的支障がないと考えられる42人中35人から文書で同意を得た。加圧マスター((株)サトウスポーツプラザ)を用い、大腿部基部に弾性ベルトで空気圧(120mmHg)を加えた。その後、血圧を測定し正常範囲であることを確認した後にハーフスクワットを20回×3セット行った。もし正常範囲でない場合には、20mmHgずつ値を下げ血圧を確認した。1回の動作は約23秒とした。