hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
バイポーラ電極アレイによる大規模多項目分析システムの構築

電気化学イメージングの研究蓄積を活用し、デバイスの局所における電位分布や、従来法では観測不能な局所電流分布のマッピングに挑戦することにより、理論的根拠に基づいた効率的なデバイスデザインに反映させる。クォーツ製ピペット内壁に熱分解析出法により作製した炭素微小電極の系で閉鎖型BPEを構築し、両端の異なる酸化還元反応と見かけ上のボルタモグラムの形状の変化から、BPEの両端で進行する反応の進行を制御・解析する。BPEに接触する溶液に含まれるレドックス種の種類を変えることにより、観測されるボルタモグラムの半波電位のシフトを解析する。BPEアレイデバイスをフォトリソグラフィーにより作製し、各反応サイトにおける反応条件の均一性が担保された系において多項目分析を実施する。その結果を、配列化MWCNT/ハイドロゲルシートに基づくBPEアレイの結果と比較する。閉鎖型のBPEアレイデバイスを設計することにより、外部から印加する電圧Etotを低下させ、省電力化が期待できる。フォトリソグラフィーの技術を導入することにより、BPEアレイを構成する個々のBPE両端間には等しく均等に電圧ΔEelecを印加できる。BPEの両端で進行する酸化・還元反応は共役しており、腐食電流と同様、BPEの導体内部を流れる正味の電流は外部から観測できない。しかし局部電池や孔腐などと類似の電気化学現象であることから、走査型電気化学顕微鏡SECMをはじめとする走査型プローブ顕微鏡SPMの技術が応用可能であると期待できる。走査型電気化学顕微鏡SECMなどを用いて、酵素や生体分子を固定化したCNTを含む様々な電極基板の微細構造を評価し、多項目分析に必要な局所的・二次元的機能情報を取得する。走査型イオンコンダクタンス顕微鏡SICMにより、試料表面の局所的な電荷分布を取得する。分析化学水平配列型のMWCNT/ハイドロゲルシートでは、走査型電子顕微鏡観察の結果から、交互くし型電極のエッジ部分にMWCNTが密集している様子が観測された。多項目分析のプラットホームを構築する為には、各反応サイトにおける反応条件の更なる均一性の担保が必要であることが分かった。垂直配向型のMWCNT/ハイドロゲルシートを閉鎖型BPEセルに挟み込んで電圧を印加した結果、電気化学発光が観測できなかった。これはMWCNTの導電性が不十分であることが原因であると考えられる。また、高濃度MWCNT分散液共存下でUVの透過率が著しく低下し、UV照射に基づく光架橋ゲル化反応の進行が不安定となった。そこで、光開始剤の替わりに熱ラジカル重合開始剤AIBNによる熱ゲル化を検討した。上記予想外の試行錯誤により、研究計画に6か月程度の遅延が生じた。閉鎖型のBPEアレイデバイスを設計することにより、省電力化および各反応サイトの独立性を保ち、異なるBPE間での交差反応を抑制できる。
可積分系の理論をもとにした非線形光学現象および超高速光ファイバ伝送の研究

1.分散マネージメントソリトンの理論解析・正および負の分散値を持つ光ファイバを交互に接続した分散マネージメント伝送路を伝搬する分散マネージメント(DM)ソリトンは、振幅、パルス幅とチャープの周期的な変動を考慮して定義した平均非線形、平均分散と平均チャープの釣り合いによって形成されることがわかった。・DMソリトンのような非線形光パルスでは、同一波長の隣接パルス間の相互作用によってパルス位置が変化し、符号誤りが生じる。分散値の差が極端に大きくない場合、パルス間に位相差や振幅差を与えることが相互作用の低減に有効であることを示した。また、相互作用による位置ずれの極めて小さい伝送路パラメータが存在することを数値シミュレーションで示し、そのパラメータ領域において、2つのパルスからなる定常解である双峰ソリトンを発見した。さらに、この双峰ソリトンを応用してパルス間相互作用を抑えるための伝送路符号の割当法を提案した。2.分散マネージメントソリトンの伝送制御・伝送路中に光フィルタとソリトンパルス列に同期した振幅変調器を挿入すると、DMソリトンのエネルギーが安定化される。この効果は、分散マップ中の制御素子の挿入位置に強く依存することを明らかにした。さらに、変調器の挿入位置を適切に選べば、光フィルタなしでパルスのエネルギーを安定化できることを明らかにした。・ソリトン波長分割多重伝送の受信器においてデータ判定時刻を微調整することによってチャネル間相互作用の影響を大幅に低減できることを示した。・分散補償周期を短くした高密度DMソリトンを提案し、1波長80Gbit/s伝送への適用性を、またスロープ補償用の分散シフトファイバを光増幅器直前に置くことで効率よく分散スロープ補償が行えることを数値シミュレーションで確認した。3.単パルス発生、ソリトン伝送実験・単一モードファイバと分散シフトファイバを組み合わせた櫛形分散配置ファイバ(CDPF)をソリトン伝送に用いることを提案し、10Gbit/s周回実験において、分散距離の約2倍である増幅器間隔80kmで、2,000km伝送後の符号誤り率が10^<-9>以下を達成した。・非零分散シフトファイバで構成した60km長の伝送路を用いて40Gbit/s高密度DMソリトン周回実験を行い、1,630km伝送後のアイパターンを観測した。・CDPFを用いたピコ秒ソリトン光源について、数値シミュレーションで最適設計を行い、実験で自己相関幅3.7ps、繰返し周波数86.8GHz、圧縮技術を併用して幅1.6ps、繰返し160GHzの光ソリトンパルス列を発生させた。・分散フラットファイバで構成した高密度DM伝送路に、幅3.7ps、間隔10psの2パルスを伝送させ、パルス間相互作用によって伝送後のパルス間隔が狭くなることを観測した。さらに、幅2.6ps、繰返し周波数87GHzの高密度DMソリトン伝送実験の結果、パルス列が約600kmにわたって伝搬可能であることが確認された。4.非線形光デバイス・非線形光ループミラー(NOLM)のファイバの分散特性を非対称としたNOLMのスイッチング特性を解析し、従来のNOLMよりも消光比およびスイッチングしきい値の点で優れた特性を有することを示した。・能動モード同期ファイバレーザを分散マネージメントした場合の、出力パルスの時間ジッタおよびエネルギージッタを理論計算と数値シミュレーションによって求め、これらの分散マネージメントの強さに対する依存性や、変調器や光フィルタの位置によって両ジッタが大幅に低減できることを明らかにした。・正常分散ファイバを伝搬する非線形光パルスの整形作用を利用した新しいRZ光受信器を提案した。12,000km伝送後の10Gbit/s光ソリトン伝送の受信部に適用して、位相余裕とともに振幅余裕が大幅に拡大することを実験で示した。3.単パルス発生、ソリトン伝送実験・単一モードファイバと分散シフト

ファイバを組み合わせた櫛形分散配置ファイバ(CDPF)をソリトン伝送に用いることを提案し、10Gbit/s周回実験において、分散距離の約2倍である増幅器間隔80kmで、2,000km伝送後の符号誤り率が10^<-9>以下を達成した。・非零分散シフトファイバで構成した60km長の伝送路を用いて40Gbit/s高密度DMソリトン周回実験を行い、1,630km伝送後のアイパターンを観測した。・CDPFを用いたピコ秒ソリトン光源について、数値シミュレーションで最適設計を行い、実験で自己相関幅3.7ps、繰返し周波数86.8GHz、圧縮技術を併用して幅1.6ps、繰返し160GHzの光ソリトンパルス列を発生させた。・分散フラットファイバで構成した高密度DM伝送路に、幅3.7ps、間隔10psの2パルスを伝送させ、パルス間相互作用によって伝送後のパルス間隔が狭くなることを観測した。さらに、幅2.6ps、繰返し周波数87GHzの高密度DMソリトン伝送実験の結果、パルス列が約600kmにわたって伝搬可能であることが確認された。4.非線形光デバイス・非線形光ループミラー(NOLM)のファイバの分散特性を非対称としたNOLMのスイッチング特性を解析し、従来のNOLMよりも消光比およびスイッチングしきい値の点で優れた特性を有することを示した。・能動モード同期ファイバレーザを分散マネージメントした場合の、出力パルスの時間ジッタおよびエネルギージッタを理論計算と数値シミュレーションによって求め、これらの分散マネージメントの強さに対する依存性や、変調器や光フィルタの位置によって両ジッタが大幅に低減できることを明らかにした。・正常分散ファイバを伝搬する非線形光パルスの整形作用を利用した新しいRZ光受信器を提案した。12,000km伝送後の10Gbit/s光ソリトン伝送の受信部に適用して、位相余裕とともに振幅余裕が大幅に拡大することを実験で示した。1.周期的に分散補償を施した伝送路における分散マネージドソリトンの伝送特性について次の研究成果を得た。(1)ファイバの分散値の差が比較的小さい場合には、伝搬するパルスの特性はガイディングセンターソリトン理論で記述できることを明らかにした。これによりパルス間相互作用の低減効果を説明し、さらに波長分割多重伝送路の最適設計を行った。(2)ファイバの分散値の差が比較的大きい場合には、ラグランジュの変分法によって、伝搬する定常パルスの特性が求められることを示した。また、ゴ-ドン・ハウスジッタの低減効果を説明し、波長分割多重伝送路の最適設計を行った。さらに、平均分散が正常分散となる場合にもブライトパルスが伝搬しうることを示した。(3)増幅器間の分散値および損失値にばらつきのある既設伝送路に対する分散補償の有効性を示した。2.くし形分散配置ファイバを用いて10Gbit/sソリトン周回伝送実験を行い、分散距離の約2倍である増幅器間隔80kmで、ビット誤り率10^<-9>以下で2,000km伝送させた。
九州北部地域の神楽に関する総合的研究

明治時代初期に神職による神楽執行が各種の政令等で禁じられる。そのため神楽は氏子に伝承されて存続することになるが、今日に至るまで多くの変貌をともなうことになった。一方、太平洋戦争後は憲法によって信教の自由が保証され、全国的に神楽の復活も盛んになるにつれて神職神楽も徐々に復活した。特に九州各地での復活が顕著である。本研究は、九州北部地域の神楽に関する研究として、福岡県、長崎県を中心に調査したが、録画採集、聞き取り、資料採取など、神楽上演の変貌について各種の情報を得ることができた。調査目標としては、(1)明治維新以後の神楽の歴史的状況の把握(2)舞踊や音楽の様式、構成の考察、および神楽の文言、詞章、神楽和歌等の比較検討(3)各神楽集団の相互交流の実態(4)上演形態、演目等の特徴や個性的特性、などである。調査の頭初の目標は採集資料等の多さのために十分な整理が完了していないが、結論として次の各項目が挙げられる。(1)直面採物神楽と面神楽が歴史的にも神楽の主流となっているが、現在も古事記、日本書紀等に依る古代神話の「岩戸開き」「天孫降臨」などが主要演目である。(2)伝承系統が同じと考えられる神楽でも、歴史的、時間経過と共に個性化を示している。(3)演目的変革については独自の工夫、創意が認められる。(4)太平洋戦争以後には、神職神楽の復興が多く認められるが、これは明治時代以前の形態の復興を意味するものではない。氏子集団の崩壊など時代の制約を受けて大きな変革を余儀なくされている。(5)何処の神楽集団も、技能保持者の高年齢化と若い継承者不足が最大の課題となっている。本年度は、熊本県以北の九州北部地域の神楽調査を主に行ったが、併せて、関連する神楽地域として島根県の石見神楽のうち、佐陀神能の調査(録画資料)と大元神楽の資料調査を実施した。また、宮崎県の一部の神楽(高千穂神楽系)も補足的に調査した。本年の研究調査の主眼を神楽の伝承と保持組織(保存会等)の実態の分類に置いた。世襲的神職によって伝承されてきた神楽が、明治初期の神仏分離政策により民間の氏子集団中心に移管されて、現在著名な神楽のほとんどが「座、講、社」等と呼ばれる神楽集団によって維持されるようになった。特に近年は芸能集団化するものが多く、演出、装置、衣装等も華美になりつつある。しかし、第二次大戦後は、神社の神主のみを集合し、神事中心の神職神楽を再組織しているところがあり、九州北部地域のうち福岡県、長崎県の神楽組織の多くが該当する。北九州市遠賀川東地域の「筑前御殿神楽」、鞍手郡鞍手町室木神社の「六嶽神楽」、飯塚市と周辺町村の「嘉穂飯塚神楽」、長崎県の「壱岐神楽」、「平戸神楽」、「五島神楽」などである。総括的に述べると、これらの神職神楽組織による所は、演目は限定されるが上演状況はしっかりしているのにたいして、氏子等の保存会組織では、後継者の減少、保持者の高齢化などの問題が慢性化しており、多くの神楽が消滅の危機に瀕している。さらに近年では、神楽保持組織の理念や目的が、神楽という芸能を多様化するという状況を生じさせている。すなわち、祭例等の神事を中心とする本来的なものから、幾つかの演目をもって近郊の神社の祭例に奉納して回る集団、そして神社を離れ、観光的な性格を付加した芸能集団に至るまで拡大しつつある。こうした状況を社会学あるいは芸術学(音楽学他)などの視点から再検討し、芸能としての神楽伝承の体系を再構築することが来年度の課題である。

本年度は、九州北部地域の重要な神楽地帯である長崎県壱岐、平戸、五島神楽(有川町祖母君神社神楽を除く)を中心として調査した。また、福岡県豊前市、築城町の豊前系神楽、大分県庄内地方の豊後系神楽、宮崎県諸塚村戸下神楽を引き続いて取材調査した。調査資料に基づいて各地の神楽の音楽的特徴、神楽和歌、舞の形態、維持組織の様態等について比較検討を行っているが、かなりの膨大な資料に及び、また検討中のものがほとんどであるので、以下に本年度の主調査地域である長崎県北部の神楽について要約して示す。長崎県壱岐、平戸神楽と南松浦郡五島の神楽は同系統といわれている。演目の名称は共通するものが多いが、各地に異同がある。壱岐神楽には「湯立」が神楽が上演されている拝殿横の庭で行われる。五島の岐宿神楽には岩戸開きに相当する演目名がなく、他の演目に岩戸系の神名が割り当てられている。維持組織の様態、神楽上演の舞人の資格は、壱岐と平戸は神社の神職が寄り集まって実施されるが、五島では社人が担当している。上五島町青方神社では子供の参加が多いのが特徴的である。また、舞所は平戸は2畳の薄べり、五島青方神楽は2畳の敷物を置き、岐宿は板敷である。太鼓は平戸が1面に対して、他は共通して一対が並んで設置され、2人によって演奏されるのが原則である。笛は複数人で演奏されるので、ピッチが調整された笛(龍笛)が用いられる。しかし、伝承の実態は次第に変化しており、特に神楽和歌の比較ではバラツキが目立っており、より詳細な検討が必要である。壱岐・平戸・五島の神楽は、明治以降に全国の大多数の神楽が民間組織に編成替えして伝承されているのに対して神職神楽としての伝承を維持している点が重要な特質である。
イオン注入および埋め込み再成長を利用したSiC超接合パワーMOSFETの研究

次世代の高性能パワーデバイスとして期待されるSiCパワーMOSFETの特性を極限まで向上させるため、多層pn接合の多次元空乏化を利用する超接合構造に着目した。イオン注入や埋め込み成長により形成したpn接合特性の解析、MOS界面特性の向上、高精度デバイスシミュレーションによる構造設計や微細加工技術を集約して、耐圧1580V、オン抵抗40mΩcm2という優れた性能を達成した。この特性はSiデバイスの理論限界より20倍優れている。次世代パワーデバイス用半導体SiCを用いて、超低損失(超高効率)・高耐圧のパワーデバイスを実現するための基本構造となる多層pn接合からなる超接合構造の作製技術と構造設計に関する研究を推進した。本年度に得られた主な成果は以下の通りである。(1)イオン注入および埋め込み成長によるSiC超接合構造の作製SiCに高エネルギー(500keV-3MeV)でドナーあるいはアクセプタ型不純物のイオン注入を行うことにより、2-3ミクロンの深いpn接合を形成できることを明らかにした。1700°C以上の高温アニールにより、注入不純物の電気的活性化率は100%に近づき、漏れ電流の小さいpn接合を形成できることが分かった。さらに、微細pn接合パターン形成に有効な自己整合プロセス(SiO2マスク)を考案した。また、反応性イオンエッチングによりSiC基板に形成したトレンチ溝をCVD成長により埋め込むことを試み、成長時のC/Si比などの条件を最適化し、反応種の表面マイグレーションを促進することで完全埋め込みに成功した。試験構造として多層pn接合ダイオードを試作し、1kV以上の高耐圧を得た。(2)数値計算によるSiC超接合構造の構造設計二次元デバイスシミュレーションによってSiC超接合構造の設計を行った。現実に作製できる構造を仮定した場合、同耐圧のSiCユニポーラ限界より一桁程度オン抵抗を低減できることが判明した。端部での電荷バランスが特に重要であること、および各領域の電荷バランスが理想値からずれた場合に耐圧に及ぼす影響について定量的に明らかにした。また、オン抵抗の低減を目指す上で、ゼロバイアス時におけるpn接合界面の空乏層の影響を考慮する必要があることを示した。(1)MOSチャネル移動度の向上と短チャネル化通常の熱酸化により形成したSic MOSFETのチャネル移動度は約10cm2/Vsと低いが、1300°Cの高温でN20による直接酸化を行うことにより、チャネル移動度を25cm2/Vsまで向上した。さらに、酸化膜を堆積した後に、高温N20処理を行うことで35cm2/Vsの移動度を得た。さらに、(000-1)面を活用することによって51cm2/Vsという高い移動度を達成した。MOSキャパシタを用いた評価により、導電帯近傍の界面準位密度とチャネル移動度に明確な相関があることを明らかにした。また、様々な条件で酸化膜を形成した試料のSIMS分析を行い、N20処理により界面近傍の残留炭素が低減されることが分かった。さらに、短チャネルMOSFETを作製し、SiCにおける短チャネル効果の発現条件を実験および数値解析により明らかにした。(2)SiC超接合構造の数値解析二次元デバイスシミュレーションによってSiC超接合構造の設計を行った。特に多層pn接合の空乏化と電界分布に重点を置いて解析を行い、最適なドーピング密度を明らかにした。また、デバイス端部での電界集中を解析し、これを抑制するための指針を提示した。前年度までの成果により、イオン注入により多層pn接合を形成することが最も精度や再現性に優れることが分かった。そこで本年度は、イオン注入技術を駆使して多層pn接合を有するSiCパワーMOSFETの性能向上とそれに関連するデバイス物理の研究に注力した。得られた主な成果は以下の通りである。(1)実験(デバイス試作)と二次元デバイスシミュレーションによって、横型SiC MISFETにおいて高い耐圧と低いオン抵抗を実現するための構造設計を行い、npnp接合(トリプルRESURF)構造では、pnp接合(ダブルRESURF)構造に比べ、電流経路がMOS界面から伸びる空乏層の影響で狭くなること、また寄生の抵抗成分が存在することを指摘し、オン抵抗の低減にはpnp接合(ダブルRESURF)構造が優位であることを見出した。(2) pnp接合(ダブルRESURF)構造についてオフ時の電界分布やオン時の電流経路を詳細に解析し、オン抵抗の低減だけでなく、SiC MOSFET特有の課題である絶縁膜の破壊を回避でき、耐圧の向上にも効果的な構造であることを明らかにした。また、この構造で優れた特性を得るための設計指針を提示した。

(3)イオン注入、微細加工、MOS界面制御、電極形成技術などを集約してpnp接合(ダブルRESURF)構造を有するSiC MOSFETを作製し、多層pn接合の優位性を実証した。高いチャネル移動度が得られるSiC(000-1)面を活用することで、耐圧1580V、オン抵抗40mΩcm2という当該分野で最高の性能を達成した。この特性はSiデバイスの理論限界より10倍以上優れた特性である。さらに、独自の堆積酸化膜に高温窒化処理を施したMOS構造を適用することで、オン抵抗を30mΩcm2以下まで低減することにも成功した。(4)作製した多層pn接合を有するMOSFETの温度依存性やスイッチング特性を測定し、半導体物理と関連付けて議論した。多層pn接合構造では各々の領域のドーピング密度を高く設定できるため、温度上昇時のキャリヤ密度の増大率が大きく、かつ移動度の低下率が小さい。この結果、多層pn接合構造では従来構造に比べて高温での特性劣化を大幅に抑制できることを明らかにした。
南米アンデス・アイマラ語の口承資料の採録・回復と分析

今般の助成を受けたことにより、これまでの調査結果について原文資料の整備・公開及びその分析の双方で重要な進展が得られた。原文資料については、アイマラ語原文の校訂・スペイン語および日本語への翻訳を進め、2015年度より原文対訳の公刊を開始することができた。また、分析についても、20世紀前半のアイマラ先住民運動についてのアイマラ語オーラルヒストリー資料がもつ独自の重要性について、日本及び現地ボリビア双方で学会発表を行い、併せて日本語論文の刊行を行った。また、アイマラ語資料の言語的重要性についてはアイマラ語へのスペイン語からの外来語の取り込みの独自性について分析を進め、国際シンポジウム発表を行った。2014年度においては、それまでのアイマラ語の口承文学がもつ語りの仕組みについての考察を、論文の形でまとめ、刊行した。また、現地調査を通じてアイマラ語の話の録音をさらに進め、アンデスの宗教に関するイリャ、あるいはヘンティレスに関する調査地域独特の考え方や伝承につき、インタビューと録音を行った。また、これまでに録音した資料の聞き起こしと翻訳を進めており、将来的な公開・公刊に向けた準備作業を進めた。また、20世紀前半のカシーケス・アポデラードスの運動についてのアイマラ語のオーラルヒストリー資料について、回復された資料の整理とスペイン語への翻訳を進め、公刊に向けた作業を行った。また、1980年代当時にインタビューされたアイマラのお年寄りはほぼ全員が亡くなっているが、唯一人生存している96歳のお年寄りに連絡を取ることに成功し、新たなインタビュー作業を開始した。2年度にわたって実施した研究の最終年度においては、ここまでの研究成果をまとめつつ、新たな展開に向けた布石を置くことに取り組んだ。これまでの研究成果としては、本研究で取り組んだ20世紀前半のボリビアにおける先住民運動であるカシーケス・アポデラードスの運動についてのオーラルヒストリー資料について、これまで進めてきたその資料の意義と読みの可能性についての考察を前進させ、現地で開催されたボリビア研究学会(Asociacion de Estudios Bolivianos)の大会においてスペイン語で成果を報告するとともに、日本語ではジャーナル論文の形でまとめ、発表した。また、アイマラ語の口承文学の資料整理についても順調に進めることができ、原文対訳をアイマラ語とスペイン語と日本語で整備するとともに、その最初の成果をテクストに関する考察を含めて日本の査読付ジャーナルに投稿し、発表した。同時にこれらの資料におけるアイマラ語におけるスペイン語からの借用語の使用についても考察を進め、アンデス・スペイン語に関する国際集会において研究発表を行った。それぞれの分野において調査自体の進展もあった。カシーケス・アポデラードスの運動に関しては、資料の被インタビュー者のうち90歳を超え唯一存命の者一人を訪問することができ、二度にわたって長いインタビューを実施した。これは時期を隔てた追加調査として、また今では少なくなってしまったアイマラ語の単一言語話者のお年寄りへの聞き取り調査として、貴重な価値をもつものであり、引き続き聞き起こしと翻訳と考察に取り組んでいる。それ以外にも、口承文学に関する聞き取り調査が本年度も進展し、さらなる資料の充実を実現することができた。2014年度については、当初の計画通り二度の現地調査を実施した。口承文学の研究・調査については、当初予定していたラジオ局の関係者の調査がやや遅れているが(当人たちより調査に関する承諾は既に得られた)、アンデスの宗教に関するアイマラ語の語りをインタビューしつつ録音をすることができ、全体として順調に進展している。また、アイマラ語に関する新たな公刊文献、隣接するアンデス先住民言語であるケチュア語の口承の語りのメカニズムについての文献についての調査・検討が進んだ。また、回復と刊行に向け作業を進めているアイマラ語のオーラルヒストリー資料については、まず最初のものの刊行に向けた準備が大きく進み、また現在96歳になった当時の語り手と連絡を取ることに成功し、新たなインタビュー調査をアイマラ語で行うことができ、その点で大きな進展をみた。言語人類学2015年度には現在整理に当たっている資料の公刊開始を目指すとともに、さらなる考察を進め論文にまとめ、また現地調査を通じたインタビュー・録音の作業をさらに進めたい。
死滅サンゴ礁からガラモ場への遷移に伴う魚類群集の変化

造礁サンゴが大規模に死滅した場所にホンダワラ類などの大型褐藻類が繁茂した場合、そこの魚類群集がどのように変化するかを明らかにするため、19971999年10月に沖縄県西表島の網取湾で野外調査を行った。網取湾のサンゴは1981年頃にオニヒトデの食害を受け、ほぼ完全に死滅したが、現在このような死滅サンゴ域が存在する一方で、サンゴの回復がみられる場所や大型褐藻類が繁茂しはじめた場所(以後、ガラモ場と呼ぶ)が一部存在する。そこで、死滅サンゴ域とガラモ場(大型褐藻類の被度は1997年で約9%,1999年で約36%、高さは1997年で約40cm,1999年で約70cm)にそれぞれ1m×20mのトランセクトを5本設置し、魚類(成魚と稚魚)の種数と個体数を計数した。観察した成魚の種数をガラモ場と死滅サンゴ域で比較すると,どの年においても有意な差はみられなかった。一方,個体数ではすべての年でガラモ場の方が有意に多かった。また,稚魚の種数と個体数においては,どの年にも両域間で有意な差は認められなかった。このように、死滅サンゴ域にガラモ場が形成されると、成魚の個体数は有意に増加することが判明した。しかし,この個体数の増加はわずかであり(20m^2あたり56個体),また,成魚の種数や稚魚の種数と個体数が増加しなかったことから,ガラモ場が形成されてもそこの魚類群集はあまり変化しないことが明らかとなった。死滅サンゴ群集域にホンダワラ類などの大型褐藻類が繁茂した場合、そこの魚類群集がどのように変化し、生存サンゴ群集域のものとどの程度異なった魚類群集が形成されるかを明らかにするため、1997年10月に沖縄県西表島の網取湾とそれに隣接する崎山湾で野外調査を行った。網取湾のサンゴは1981年頃にオニヒトデの食害を受け、ほぼ完全に死滅したが、現在このような死滅サンゴ群集域が生存する一方で、回復途上や完全に回復したサンゴ群集域、および大型褐藻類が繁茂しはじめた場所(ガラモ場と呼ぶ)が一部存在する。さらに、崎山湾では95%以上のサンゴが存在している。そこで、網取湾からガラモ場(大型褐藻類の被度は約9%で、高さは約40cm)と死滅サンゴ群集域、および崎山湾から生存サンゴ群集域を選出し、各々に1m×20mのトランセクトを5本設置し、魚類の種数と個体数を計数した。ガラモ場で観察した魚類の種数はトランセクト(20m^2)あたり11.4種で、死滅サンゴ群集域(94種)と有意な差はなかったが、生存サンゴ群集域(34.2種)と比較すると著しく少なかった。個体数では、ガラモ場(25.8個体)は死後サンゴ群集域(18.4個体)より有意に多かったものの、生存サンゴ群集域(188.6個体)より著しく少なかった。ガラモ場で個体数が死滅サンゴ群集域より増加したのは、移動性が強い底生無脊椎動物食の成魚(特にベラ類)がガラモ場で多く観察されたためであった。このように、死滅サンゴ群集域がガラモ場へ移行する初期状態においては、魚類の種数と個体数はあまり変化しないことが判明した。今後も引き続きガラモ場の魚類群集を観察し、ガラモ場がさらに発達した場合、魚類群集がどのような変化を示すか調べる必要がある。

造礁サンゴが大規模に死滅した場所にホンダワラ類などの大型褐藻類が繁茂した場合、そこの魚類群集がどのように変化するかを明らかにするため、1998年10月に沖縄県西表島の網取湾で野外調査を行った。網取湾のサンゴは1981年頃にオニヒトデの食害を受け、ほぼ完全に死滅したが、現在このような死滅サンゴ域が存在する一方で、サンゴの回復がみられる場所や大型褐藻類が繁茂しはじめた場所(以後、ガラモ場と呼ぶ)が一部存在する。そこで、死滅サンゴ域とガラモ場(大型褐藻類の被度は約20%で、高さは約40cm)にそれぞれ1m×20mのトランセクトを5本設置し、魚類の種数と個体数を計数した。ガラモ場で観察した魚類の種数はトランセクト(20m^2)あたり13.4種で、死滅サンゴ域(9.6種)よりも有意に多かった。また、個体数でもガラモ場(26.2個体)は死滅サンゴ域(19.2個体)より有意に多かった。ガラモ場で種数と個体数が死滅サンゴ域より多かったのは、移動性が強い底生無脊椎動物食の成魚(特にベラ類)がガラモ場で多く観察されたためであった。このように、死滅サンゴ域がガラモ場へ移行し、大型褐藻類の被度が約20%になると、魚類の種数と個体数は増加することが判明した。今後も引き続きガラモ場の魚類群集を観察し、ガラモ場がさらに発達した場合、魚類群集がどのような変化を示すのか調べる必要がある。造礁サンゴが大規模に死滅した場所にホンダワラ類などの大型褐藻類が繁茂した場合、そこの魚類群集がどのように変化するかを明らかにするため、1999年10月に沖縄県西表島の網取湾で野外調査を行った。そこで、死滅サンゴ域とガラモ場(大型褐藻類の被度は約36%で、高さは約70cm)にそれぞれ1m×20mのトランセクトを5本設置し、魚類の種数と個体数を計数した。ガラモ場で観察した魚類の種数はトランセクト(20m^2)あたり16.8種で、死滅サンゴ域(13.0種)と有意な差はなかった。一方、個体数ではガラモ場(25.2個体)は死滅サンゴ域(18.6個体)より有意に多かった。ガラモ場で個体数が死滅サンゴ域より多かったのは、移動性が強い底生無脊椎動物食の成魚(特にベラ類)がガラモ場で多く観察されたためであった。このように、死滅サンゴ域がガラモ場へ移行し、大型褐藻類の被度が約36%になると、魚類の個体数は増加することが判明した。しかし、ガラモ場の魚類の個体数は生存サンゴ域のものと比べると著しく少ないことがわかった。今後、ガラモ場がさらに発達した場合、魚類群集がどのような変化を示すのか調べる必要がある。
K中間子ヘリウム原子のX線精密分光

K中間子ヘリウム3原子およびK中間子ヘリウム4原子の3d→2pX線のエネルギーを精密に測定して、反K中間子と原子核の間の強い相互作用について明らかにする実験を進めている。本実験はJ-PARCハドロンホールK1.8BRで行なわれるが、このビームラインでの先行するK中間子原子核探索実験と多くの共通の機器を使用する。当該年度はこのK中間子原子核探索実験に参加することによって、X線実験と共通であるK中間子ビームの調整や各種ビームライン検出器、崩壊粒子検出器の解析コードの開発を進めた。またもっとも軽いとされるK中間子原子核、K-pp束縛状態の探索を主に3He(K-,n)X欠損質量分布の解析を通して行った。その結果K-pp束縛領域に既知の1核子反応では説明できない信号強度を観測した。また他の実験が観測したと主張する100MeV程度の束縛に相対する状態は統計的に有意な強度では観測されなかったため、生成上限値を決定した。これらは反K中間子-核子相互作用の定量的な理解へ向けて重要なヒントとなりうる。この成果は国内学会、国内セミナー、国際会議等で発表した。X線実験については当初予定のシリコンドリフト検出器に変えて超伝導遷移端(TES)型マイクロカロリメータを使用することとし、基礎的な研究を進めた。この検出器により6keVのX線に対して25 eV(F冊M程度と分解能を2桁向上されることができ、従来を凌駕する精密な測定が可能となる。K中間子原子探索実験により目的とする反K中間子-核子相互作用について重要な物理結果を得ることができた。またX線実験と共通の検出器の解析コード開発が終了した。X線検出器についてはアップグレードができる目処がたった。(抄録なし)K中間子ヘリウム3原子およびK中間子ヘリウム4原子の3d→2pX線のエネルギーを精密に測定して、K中間子と原子核の間の強い相互作用について明らかにする実験を進めている。本実験では大面積高分解能のシリコンドリフト検出器を用いて世界最高精度での測定が可能である。またX線エネルギーの測定に加えネオジム箔を用いたK中間子ヘリウム3原子の3d→2pX線幅の測定も検討している。このX線幅は従来の検出器分解能では計測できないほど細かったため、もし有限の幅を計測できればK中間子と原子核の間の強い相互作用について重要な情報を与える。当該年度はこのK中間子原子核探索実験に参加することによって、K中間子ビームの調整や各種ビームライン検出器、崩壊粒子検出器のコミッショニングを行なった。ビーム調整ではスリットやマグネットの調整によりKビームの収量を最適化した。またビームラインスペクトロメータで運動量1GeV/c近傍のビームに対し約0.2%の精度でビーム運動量を決定できることを確認し、運動量ビームの分布を得た。これらはK中間子ヘリウム原子X線の実験でのビーム条件の決定や、K中間子ビームを標的に止めるためのシミュレーションに必須の重要なデータである。ビームライン検出器および崩壊粒子検出器のコミッショニングでは要求性能達成することが確認された。また液体ヘリウム標的の数日間にわたる安定した運用を確認した。これらの成果や実験の準備状況について国内学会1件および国際会議2件で報告した。本研究で高精度のX線分光を行なうためには、Kビームを効率的に標的に静止させて数多くのK中間子原子を作ることや、崩壊粒子検出器を用いて反応点を再構成するなどするなどしてバックグラウンドを減らすことが非常に重要である。当該年度ではこれらに関わるビームや検出器のコミッショニングが順調に進んだ。

またX線実験と共通の検出器の解析コード開発が終了した。X線検出器についてはアップグレードができる目処がたった。引き続きK中間子原子核探索実験に参加することによって、ビームラインや共通に使用する検出器の評価を行う。ハードウェアについては既に目処がたっているため、主に解析ツールなどソフトウェアの開発を中心に行なう。また、今までに得られたデータをもとにK中間子を標的に止めるシミュレーションを行って減速材を最適化し、実際にKビームを標的中に止める調整を行なう。その上でX線検出器をインストールし物理データの取得を目指す。(抄録なし)
慢性虚血性心疾患に対する在宅体外式カウンターパルセーション治療の有効性の検討

われわれは日本人の体格にあったサイズの体外式カウンターパルセーションのシステムを開発し、外来患者に対し治療を行ってきた。しかしながら長期の治療を継続するには、患者の外来通院の負担が大きいため、それを軽減する目的で、在宅で治療が行える家庭用体外式カウンターパルセーションシステムの開発を進めることとした。まず心電図モニターの無線化に関しては、すでにテレメトリーは開発されているため、今現在外来で有線を用いて治療中の患者にテレメトリーを同時に装着し、心電図の取り込みと心拍同期駆動の信号検出のデータを集積している。今後有線とテレメトリーのデータを比較し、トリガーなどにずれなどなければ、テレメトリーを用いて実際に駆動を行い、非観血性血圧モニターの波形を比較する予定であるが、テレメータを本システムに組み込むにあたって、ハード面およびソフト面での調整が必要であり、今現在も進行中である。次に下肢に巻くカブに関しては、当初目的としていたストッキング型にはできなかった。しかしながら、チューブの形状を変更し、カブと給排気チューブとの接続部を簡便化し、さらに、カブとチューブの位置関係を工夫することにより、以前に比べて明らかに人体に装着しやすくはなった。これにより、カフを巻く負担は時間的にも労力的にも明らかに軽減することができた。また、最終的にマッサージチェア型に組み込むことを考えると、現在の形状のままのほうがよいと判断し、カフに関する改良は達成できたと考える。最後に、学会発表ではないが、2010年11月18日から20日まで仙台国際センターにて行われた第48回日本人工臓器学会において、アカデミック展示を施行した。ベッド上で実際に駆動しているところを見ていただき、多くの方に興味を持っていただけた。また、これを動画にて撮影してあるため、今後多くの施設に配信し、啓蒙活動ができたらと考えている。
敗血症病態における血小板数減少と細胞死のmicroRNA網羅的解析による機序解明

患者予後と関連する敗血症時の血小板数減少の原因として、過度の血小板活性化と、引き続き起こる血小板細胞死の現象が関与すると考えている。その機序と新しい予防法・治療法を見出すために、次世代シーケンサーを用いた血小板内と、血漿中の網羅的なmicroRNA(miRNA)発現解析等を通じて、その病態解析を展開したい。
機能性分子を導入した高原子価金属ポルフィリンの合成と光反応

アンチモン(V)テトラフェニルポリフィリンにおいて、軸配位水酸基に対してトランス位(反対側)の他の軸配位子(例、-OMe,-OEt,-OCH_2CF_3)をそれぞれ導入した軸非対称型のアンチモン(V)ポルフィリン錯体の簡便な合成に成功している。本研究においては、さらに導入しる軸配位子の種類を拡張し、軸配位子としてフェノキサイド(-OPh)が同様の手法で導入できることを見いだした。このようなπ電子計を有する軸配位子はポルフィリンπ電子計との相互作用が期待され、新たなポルフィリン錯体の物性の発現が予想される。今回、軸配位子として、フェノキサイドとメタージメチルアミノフェノキサイドを持つ新規非対称型アンチモン(V)ポルフィリン錯体の合成し、そのキャラクタリゼーションを行った。その結果、特に蛍光スペクトルの測定において、従来のアルコキシド軸配位子を持つポルフィリンよりも今回合成したポリフィリンの方が蛍光量子収率が顕著に減少するという大変興味深い結果が得られた。このことは、フェノキサイドのπ電子計からアンチモン(V)ポルフィリンの励起一重項状態への分子内荷移動が起こり、分子内CT状態になったためと考えられた。すなわち、導入した軸配位子は電子共与体として機能したと言える。従って、今回行った本研究の結果は、導入する軸配位子の機能(電子的効果)によって、アンチモンポルフィリン錯体からの分子内電子移動が十分に引き起こせることを強く示唆している。
細胞外環境での小さな操作分子イメージングツールの開発

最終年度として、これまで作成したプローブ全体について、評価をとりまとめ、応用への可能性について検討した。本課題が最重要課題とした、細胞外環境イメージング、さらに分子間相互作用解析が、この課題内で作成した一連の蛍光プローブを用いてはじめて可能となったことが、細胞外マトリクスタンパクにおいて証明できた。分子間相互作用では光変換型蛍光タンパク改変体を用いて、その変換特性を利用したFLIM-FRETが有効である事を示した。さらにまた、小胞体内腔での分子ダイナミクスを厳密に測定する場合に、特にこの改良した光変換型蛍光プローブが有用性を持つことも示した。これらを用いる事により、小胞体構造の変化の見かけの分子拡散に与える影響について知る事ができた。蛍光タグの大きさの問題に着目したプロジェクトにおいては、phototropin由来フラビン結合タンパクから改変された分子においてもっともよくその有用性が示され、これまでライブイメージングで再現されてなかった分泌タンパクの変異の異常性が、この改変体において唯一、再現されることを示した。さらに、このタグの最大の課題であった輝度について、飽和変異を重ねることにより、最終的に、既報のプローブの2倍程度に改善することができた。これは分子イメージングとして実用に足りる明るさである。最終的に、本研究目的において開発した蛍光タグは10種類を超える。これらは、細胞がどのようにして酸化的環境における生存戦略を進めてきたかを理解する新たなツールとなると期待される。27年度が最終年度であるため、記入しない。私は以前、Cysteine-freeな蛍光タンパク質改変体について報告した。これらは細胞外や分泌系など、酸化的環境でのバイオイメージングに特に有用であった。本研究ではこのアプローチを更に発展させ、以下について検討を行った。i)光変換型蛍光タンパク質の改変体開発:mKikGRやDendra2などの光変換型蛍光タンパク質は、405nmのパルスを照射することで励起と蛍光の特性が変化する特性を有する。これは分泌系などで輸送されるタンパク質をリアルタイムでトラッキングできるタグとして有用である。これらの蛍光タンパク質もシステインとN型糖鎖修飾部位があるため、それらを排除した改変体を開発した。ii)小さな蛍光プローブの改良:SNAPtagなど、低分子蛍光物を用いた標識系は多数報告され市販されているが、非結合物の蛍光のためにs/nが悪いという問題点がある。そこで従来型GFPよりも小さいイメージング用蛍光タグとして、FMN結合型のphiLOV2.1に注目した。phiLOV2.1の分子輝度は低く、また改善はされたものの光褪色耐性も低い。そこでこれを分泌系タンパク質のタグとしてライブセルイメージングに耐えられるよう、改変を行った。小さな蛍光蛋白として検討を行ってきたGFPファミリーの半分程度の大きさのタグの中で、PhiLOVの改良型(PhiLOV2.1)に対して、徹底的な飽和変異を行うことで、一アミノ酸変異によって一分子輝度と光耐性も大幅に改善できると思える箇所を見いだした。現在、その確認を行っている。ただ、この変異体では小胞体内において不必要な修飾を受けるので、これを排除できるよう、周辺領域の改変を行っているところである。得られた蛍光特性の改良が、実際にinertな分泌系の蛍光タグとして機能するかはさらに研究が必要である。また、蛍光イメージングの幅を広げるために、各種蛍光蛋白を分泌系で正しく挙動するように改変を行っており、こちらのほうは、可視光領域での蛍光タンパクについては、輝度を落とすこと無く、分泌系環境に適した形に予定通りに改変できた。赤外領域の蛍光特性を持つビリベルジンを蛍光基とする一連の蛍光タンパクについては、蛍光基においてCysを含み、周辺アミノ酸も含めて飽和変異を行ったものの輝度を保持することはできず、改変は困難と判断された。光変換タンパク質についても3種類について改良を行い優れた特性の分子が得られているが、その過程において、光変換の性質を利用して、FLIM-FRET(蛍光寿命ー蛍光共鳴エネルギー転移)によって、分子の単量体ー2量体変換の検出にも、おそらく成功している。これはさらに確認が必要だが、分子のダイナミクスに依存しない形での解析が可能で、信号伝達解析などにおける応用が期待できる。ほぼ申請書の予定通りに進捗しており、順調と判断される。

最終的に、本研究目的において開発した蛍光タグは10種類を超える。これらは、細胞がどのようにして酸化的環境における生存戦略を進めてきたかを理解する新たなツールとなると期待される。i)mKikGRはシステインの数が多く、糖鎖修飾部位もあるため改変が難航したが、改変前と遜色の無い光変換特性を維持したままCysteine-glycan-freeな改変体を得ることができた。また一分子輝度計測の結果は、改変により若干の改善が見られている。ii)今回着目したphiLOV2.1は輝度が低いことに加え、論文の報告から想定していた以上に光褪色が早いことが実測結果から判明した。そこでいくつかのアミノ酸に変異を加えたところ、分子輝度が改善された改変体を得られた。この改変体は特に顕著であった光褪色耐性を大きく改善している。蛍光プローブの改良だけでなく、その応用面も確認して、実用性の高い蛍光タンパクプローブを作成することに重きを置く。27年度が最終年度であるため、記入しない。分子輝度については若干の改善が見られたcgfmKikGRではあるが、その他の光化学特性についての検討が求められる。そのためまず、改変前後での精製標品を作製し、吸収波長やpKaなどの測定を行う。さらに偶然発見された蛍光寿命の変化から、分子会合状態の測定について、適正な解析方法も含めた詳細な検討を行う。分泌系での蛍光寿命を用いたライブセルイメージングは十分信頼置ける測定となっているため、これを応用したイメージング例についても模索する。小さな蛍光タグphiLOV2.1については、作成した改変体ベースにN型糖鎖修飾部位を除去した改変体の開発を目指す。さらに分泌系タンパク質のタグとしてのアプリケーション例を模索し、従来型GFPタグとの差異について検討する。
基本設計・意匠設計から詳細設計まで連続支援する一気通貫高度CADシステムの開発

本研究では,以下のシステムを開発した.(a)スタイルに関する消費者嗜好の分析に基づくトレンド予測システム(b)意匠設計のためのスケッチ入力による三次元デジタルモデル構築システム(c)設計形状多様解(多様デザイン)の創発による発想支援システム(d)部品設計のためのスケッチ入力による三次元デジタルモデル構築システム(e)部品設計のための三次元スケッチ入力による三次元デジタルモデル構築システム(f)ハイライトライン入力に基づく意匠形状の高品位化システム(g)印象フィーチャ入力に基づく意匠形状の作り込みシステム(h)意匠形状評価パラメータに基づく意匠形状の高品位化システム(i)経験の浅い設計者でも高度(熟練)な設計を可能とする詳細設計支援システム本研究では,以下のシステムを開発した.(a)スタイルに関する消費者嗜好の分析に基づくトレンド予測システム(b)意匠設計のためのスケッチ入力による三次元デジタルモデル構築システム(c)設計形状多様解(多様デザイン)の創発による発想支援システム(d)部品設計のためのスケッチ入力による三次元デジタルモデル構築システム(e)部品設計のための三次元スケッチ入力による三次元デジタルモデル構築システム(f)ハイライトライン入力に基づく意匠形状の高品位化システム(g)印象フィーチャ入力に基づく意匠形状の作り込みシステム(h)意匠形状評価パラメータに基づく意匠形状の高品位化システム(i)経験の浅い設計者でも高度(熟練)な設計を可能とする詳細設計支援システム平成20年度では,以下の成果が得られた.◇トレンド予測システムに関して,システムの仕様を決定するとともに理論・方法論・アルゴリズムの基本を開発し,基本システムの構築により基本機能の有用性を検証した.◇スケッチ入力による三次元デジタルモデル構築システムに関して,システムの仕様を決定するとともに理論・方法論・アルゴリズムの基本を開発し,基本システムの構築により基本機能の有用性を検証した.◇設計形状多様解創発による発想支援システムに関して,システムの仕様を決定するとともに理論・方法論・アルゴリズムの基本を開発し,基本システムの構築により基本機能の有用性を検証した.◇スケッチ入力による三次元デジタルモデル構築システムに関して,システムの仕様を決定するとともに理論・方法論・アルゴリズムの基本を開発し,基本システムの構築により基本機能の有用性を検証した.◇三次元スケッチ入力による三次元デジタルモデル構築システムに関して,システムの仕様を決定するとともに理論・方法論・アルゴリズムの基本を開発し,基本システムの構築により基本機能の有用性を検証した.◇意匠形状の高品位化システムに関して,システムの仕様を決定するとともに理論・方法論・アルゴリズムの基本を開発し,基本システムの構築により基本機能の有用性を検証した.◇意匠形状の作り込みシステムに関して,システムの仕様を決定するとともに理論・方法論・アルゴリズムの基本を開発し,基本システムの構築により基本機能の有用性を検証した.◇意匠形状の高品位化システムに関して,システムの仕様を決定するとともに理論・方法論・アルゴリズムの基本を開発し,基本システムの構築により基本機能の有用性を検証した.◇詳細設計支援システムに関して,システムの仕様を決定するとともに理論・方法論・アルゴリズムの基本を開発し,基本システムの構築により基本機能の有用性を検証した.本研究は,平成20年度平成22年度の3カ年計画で,平成21年度では以下の成果が得られた.(a)スタイルに関する消費者嗜好の分析に基づくトレンド予測システムを構築し,その有用性を検証した.(b)意匠設計のためのスケッチ入力による三次元デジタルモデル構築システムを構築し,その有用性を検証した.(c)設計形状多様解(多様デザイン)の創発による発想支援システムを構築し,その有用性を検証した.(d)部品設計のためのスケッチ入力による三次元デジタルモデル構築システムを構築し,その有用性を検証した.(e)部品設計のための三次元スケッチ入力による三次元デジタルモデル構築システムを構築し,その有用性を検証した.(f)ハイライトライン入力に基づく意匠形状の高品位化システムを構築し,その有用性を検証した.(g)印象フィーチャ入力に基づく意匠形状の作り込みシステムを構築し,その有用性を検証した.(h)意匠形状評価パラメータに基づく意匠形状の高品位化システムを構築し,その有用性を検証した.(i)経験の浅い設計者でも高度(熟練)な設計を可能とする詳細設計支援システムを構築し,その有用性を検証した.下記のシステムを意匠デザイン支援システムと部品設計支援システムに統合し,それらの統合システムが所期の機能を達成しているかを評価・検証した.意匠デザイン支援システムでは,システム(a),(b),(c)をシステム(f)に統合し,さらに,システム(g),システム(h)へとプロセスを進行するようにシステムを統合した.部品設計支援システムでは,システム(c),(e),(d)からシステム(i)へとプロセスが進行するようにシステムを統合した.(a)スタイルに関する消費者嗜好の分析に基づくトレンド予測システム(b)意匠設計のためのスケッチ入力による三次元デジタルモデル構築システム(c)設計形状多様解(多様デザイン)の創発による発想支援システム(d)部品設計のためのスケッチ入力による三次元デジタルモデル構築システム(e)部品設計のための三次元スケッチ入力による三次元デジタルモデル構築システム(f)ハイライトライン入力に基づく意匠形状の高品位化システム(g)印象フィーチャ入力に基づく意匠形状の作り込みシステム(h)意匠形状評価パラメータに基づく意匠形状の高品位化システム(i)経験の浅い設計者でも高度(熟練)な設計を可能とする詳細設計支援システム
患者本位の医療に向けた患者のヘルスリテラシーと診療への参加に関する研究

近年、患者本位の医療を目指した改革が提唱される中、医療への患者の主体的な参加が重視されてきている。とりわけ、慢性疾患においては、患者自身が自分の健康状態や治療方法を理解し、医療者との協働関係のもと適切な自己管理をしていくことが必要とされる。一方、マスメディア、インターネットの普及など、保健医療に関する情報が氾濫する中、患者の「健康に関する情報を活用する能力」(ヘルスリテラシー)が、医療への患者の主体的な参加を促し、健康状態の改善にもつながる重要な要因として注目を集めている。本研究は、ヘルスリテラシーの向上を通じて患者本位の医療の実現を促進する患者教育・介入プログラムの開発に向けた、理論および概念の整理と基礎的データの収集を目指した。本年度は、昨年度、文献レビューおよび予備調査の結果をもとに、慢性疾患をもつ患者において、ヘルスリテラシーが診療でのコミュニケーションにおける患者参加および患者アウトカムに与える影響を検討することを目的とした。帝京大学附属病院の内科外来において、再診の糖尿病患者157名を対象に、自記式質問紙および診察場面の会話の録音を含む調査を行った。会話の録音は、Roter Interaction Analysis Systemを用いて分析した。新たに作成したヘルスリテラシーの測定尺度について、一定の信頼性および妥当性が確認された。患者のヘルスリテラシーは、患者の年齢、学歴などの属性によって異なり、診察における医師、患者のコミュニケーション行動と関連を示すとともに、患者による医師の説明への満足度、薬についての理解、糖尿病に関する知識、疾病管理の自己効力感など、様々なアウトカムと関連をもつことが明らかになった。今後、患者本位の医療の実現を目指した情報提供、患者教育プログラムの開発を考える上で、ヘルスリテラシーが重要な概念になることが期待される。特に、本年度は、1)マスメディア、インターネットの普及など、保健医療に関する情報が氾濫する中、患者が自分の健康や病気に関する情報をどのように収集し、判断し、活用しているのかを明らかにすること、2)健康に関する情報を活用する能力(ヘルスリテラシー)を測定する日本語版の尺度を作成することを目的として、文献レビューおよび実証研究を行った。まず、本研究の理論枠組みの構築とそれに基づく調査デザイン・質問紙の設計のため、関連する先行の実証研究、理論、モデルなどの文献をレビューし、批判的吟味を行った。特に、本研究の中心概念であるヘルスリテラシーと診察への患者参加については、レビューの結果を総説としてまとめ、投稿中である。次に、患者の情報収集行動、ヘルスリテラシーの実態を探るため、帝京大学病院内科外来において患者に半構造化面接をおこなった。対象数は男性10名、女性17名である。慢性疾患をもつ患者の主な医療健康情報の情報源や情報収集に対する意向、その過程での困難、健康管理に関する自己効力感などについて回答を得た。以上に基づき、ヘルスリテラシー尺度項目をふくめ、次年度の調査に用いる質問紙を作成し、同病院の内科外来において、再診の糖尿病患者を対象とし、予備調査を行った。ヘルスリテラシーの尺度は、一定の内的信頼性を示し、糖尿病に関する知識などとも正の関連を示した。来年度は、この結果のさらに詳細な分析に基づき、質問紙策定と調査の実施を行う予定である。