hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
NMRを用いたソフトなタンパク質相互作用解析法の開拓

本研究では生体機能の発現に重要かつ創薬開発における標的タンパク質である膜タンパク質を研究対象とし、その機能解明を行うことが可能な核磁気共鳴法の測定法開発を行い、複数の系において機能解明を行った。交差飽和法では、分子間距離に強く依存した双極子相互作用により相互作用部位を決定するため、従来NMR研究で行われていた化学シフト摂動法などに比較して、高い精度をもって相互作用部位を特定できるNMR測定法である。本年度は、リガンド蛋白質を膜蛋白質に対して過剰量加え、リガンド蛋白質の膜蛋白質結合状態と非結合状態間の交換系を作り出し、これに交差飽和法を適応することにより、リガンド蛋白質の膜結合界面を精度良く同定できる測定条件の検討を行なった。バクテリアKcsAチャネルは、Streptomyces Lividance由来のpH活性を持つイオンチャネルである。チャネルポアードメインの立体構造は、X線結晶構造によりすでに明らかにきれているものの、pH依存的なゲーティング機構の詳細は不明である。また、Charybdotoxin, Agitoxin2などのチャネルブロッカーとの相互作用機構も明らかになっていない。KcsAチャネルの高効率発現系の確立およびそのインヒビター蛋白質Carybdotoxinなどの発現系の構築を行い、発現量の最適化に向けた検討を行なった。カリウムチャネルKcsAとカリウムチセネル阻害ペプチドAgitoxin2の発現には大腸菌による大量発現系をもちいた。また、NMR測定に用いるAgitoxin2は、最小培地により、15Nおよび重水素で均一標識をおこなった。これらの測定試料を用いてNMR実験を行ったところ、感度良く交差飽和現象を観測できる条件が見出せた。ポアーブロッカーと呼ばれる一群のペプチドは、K+チャネルのポアードメインに細胞外から結合することでそのイオン透過活性を物理的に阻害する。電位依存性K+チャネルはサブクラスによってポアーブロッカーに対する感受性が大きく異なることが知られているが、感受性を左右する要因は明らかでない。このような状況において、電位依存性K+チャネルとポアーブロッカー間の相互作用を立体構造に基づいて解析し、両者の結合において鍵となる残基を特定できれば、電位依存性K+チャネルのポアーブロッカー感受性を明らかにする重要な情報を与えると期待される。そこで本研究では、電位依存性K+チャネルと高い相同性を示し、かつポアーブロッカー感受性であるStreptomyces lividans由来のK+チャネル:KcsAとポアーブロッカー:Agitoxin2(AgTx)の相互作用をNMR法により解析した。AgTx上のKcsA結合界面は、転移交差飽和(TCS)法を用いることにより同定した。TCS法は、従来のNMR法と異なり、蛋白質複合体の分子量に依存せず結合部位を決定できることから、膜蛋白質の解析における分子量的問題を克服することが可能である。TCS実験により影響を受けた残基はAgTx上において一つの連続した面を形成し、それらの残基に対する変異導入は、KcsAに対する結合活性を低下させた。よって、同定された結合界面が結合親和性に寄与していることが示された。TCS実験結果に基づいてKcsA-AgTx複合体モデルを構築し、複合体モデル中における相互作用残基対の特定を行った結果、ポアーブロッカーの分子表面に保存された構造モチーフを見出し、それに対応するチャネル上の相互作用残基を特定した。チャネル上で特定された相互作用残基は、ポアーブロッカーに対する感受性の有無により異なる保存性を示しことから、ここで明らかとなった相互作用は、電位依存性K+チャネルのポアーブロッカー感受性を決定する要因と考えられた。サイトカインの一種であるケモカインは、白血球遊走活性・活性化作用を有する。これらの活性は、T細胞およびマクロファージなど免疫系細胞表面に発現しているG蛋白質共役型受容体(GPCR)を介したシグナリングにより発揮される。近年、ケモカイン受容体の一つであるCCR5が、HIV-1の標的細胞への感染時にCD4とともに共受容体として作用することが明らかとなり、CCR5とそのリガンドとの相互作用メカニズムの解明は注目を集めている。一方、CCR5のリガンドの一つであるケモカインRANTESは、細胞表面に存在するGAG(glycosaminoclycan)と結合することによって、細胞表面付近の局所濃度が高まることが知られており、作用部位周辺で二量体あるいはそれ以上の多量体として存在することが示唆されている。しかし、これまでにRANTESがCCR5と結合する際、単量体として結合するのか、あるいは二量体として結合するのかという問題には明確な結論が得られていない。この点を明確にするためには、核磁気共鳴法などの構造生物学的手法による解析が有効であるものの、膜蛋白質・リガンド複合体に対する適切な測定法および試料調製法がなかったため、手付かずの状態であった。そこで本研究では、(i)GPCRとそのリガンドとの相互作用を構造生物学的に解析するため、転移交差飽和法および発芽バキュロウイルスを用いた戦略を開発し、(ii)RANTES上のCCR5結合界面が、二量体分子の表面および、二量体界面の近傍にあるV49・C50により形成されていることを明らかにした。タンパク質の分子認識機構を立体構造の見地から解明することにより、生体内の多様なシステムである細胞認識や免疫機構、シグナル伝達などの重要な知見を得ることができる。タンパク質の結合界面を決定するNMR手法として、化学シフト

摂動法やH-D交換法などが用いられるが、当研究室ではこれらの手法よりも正確な結合界面決定法として、交差飽和法(CS法)の開発を行っている。CS法は目的分子(アクセプター)に結合している標的分子を交差飽和源(ドナー)とし、空間的に近接するアクセプター上の結合部位へと磁化飽和の移動を行う手法である。CS法により、アクセプター上の結合界面を明らかとすることが可能であるが、ドナー全体を交差飽和源とするため、ドナー上のアクセプター結合部位に関する情報は得られない。そこで、より詳細な相互作用様式を明らかとするために、両分子間の結合残基対の決定を可能とする測定法の開発を行った。すなわち、ドナーに対して特定のアミノ酸以外を2Hとするアミノ酸選択的1Hラベルを行い、交差飽和源を1種類のアミノ酸に限定したアミノ酸選択的CS法を考案した。本手法を検証する相互作用系として、76アミノ酸残基であるyeast ubiquitin(Ub)と、その加水分解酵素であり、234アミノ酸残基であるyeast ubiquitin hydrolase C90S変異体(YUH1)を選択し、検証したところ、ドナー上においてアクセプターへ近接するアミノ酸残基に関する情報が得られ、近接残基対の同定が可能であることが示された。膜タンパク質試料の調製法の開発:GPCRをはじめとした膜タンパク質は、可溶化によって失活するものも多く、膜に埋め込まれた状態で解析をおこなうことが望ましい。前年度までに、BVシステムがこの点に関して有効であることを示した。しかし、BVシステムなど、膜成分を試料として用いる際の問題点として、夾雑タンパク質の多さがあげられる。これにより、膜タンパク質の実効的な濃度が低くなってしまう他、非特異的な相互作用の影響も生じる。これを克服するため、京都大学藤吉教授により開発された、シナプス後膜のmGluR(代謝型グルタミン酸受容体)のクラスター化を模倣したCo-LET(co-localaized expression technique)法(Biochem. Biophys. Res. Commun. 295(2002)756-765)を用いて、CCR5、CXCR4などを昆虫細胞上でクラスター化させる試みを行った。蛍光標識等を用いてクラスター化は確認されたが、mGluRの共発現により膜タンパク質全量の発現は低下し、収量に問題点があることが判明した。イオンチャネルにおけるゲーティング機構の解明:KcsAチャネルは外部pHに従い、チャネルの開閉を行う。チャネルの開閉はミリ秒オーダーの運動性を有することから、KcsAのNMRシグナルを解析することにより機能しているチャネルを直接的に捉え、その開閉機構を明らかにすることが可能である。特に膜貫通ヘリックスの細胞質側に存在し、X線結晶構造中において互いにスタッキングしたKcsAの2つのTrp残基に着目し、チャネルの開閉に伴う立体構造変化を鋭敏に反映するプローブとして利用することにより、開閉に伴う立体構造変化を解明した。
ULF炭素系固体潤滑剤の複合宇宙環境下におけるシナジェティックス効果

本研究は摩擦係数0.001レベルの超低摩擦現象が観察されるダイヤモンドライクカーボン(DLC)の宇宙環境でのトライボロジー特性を研究するものである。そのために、本研究グループが所有する宇宙環境模擬試験装置を用いて、水素化DLCに軌道上と同一環境で原子状酸素照射を照射し、その前後におけるトライボロジー特性の変化ならびに表面分析を行った。表面炭素原子の結合状態は放射光励起光電子分光法(SR-PES)で、水素含有量は高エネルギーイオン加速器を用いた弾性散乱分析法(ERDA)分析で、さらに炭素密度はラザフォード背面散乱分析法(RBS)により分析を行った。SR-PESの結果からは、原子状酸素を照射したDLC表面の炭素原子の結合状態は表面第一層に酸化物起因のピークが観察されるものの照射前と大きく変化がなく、表面第一層での原子反応が支配的であることが再確認された。一方、ERDA,RBS測定結果からは水素量ならびに炭素密度の低下が確認された。特に2eV以上の運動エネルギーで酸素原子が衝突する場合には、急速な炭素のガス化反応が生じることが、QCMを用いた質量分析ならびにRBS測定より確認され、DLCのエロージョンレートは酸素原子の衝突エネルギーに強く依存していることが明らかになった。さらにNEXAFSの測定結果からは原子状酸素を照射後にはDLC表面のsp2/sp3比が小さくなっていること、相手材がTiの場合にはTiの移着膜がDLC表面に形成されること等も明らかになった。これらの実験結果より、宇宙環境下では保護膜のないDLCは長期間の使用に耐えられないことを明らかにした。この問題を克服するためには、金属ドーピングが有効であることを見出し、水素化DLCの応用範囲を広げることに成功した。さらにULF特性の解明にも貴重な情報が得られた。平成17年度は研究初年度であるため、レーザーパワーの高出力化・安定化により潤滑剤の寿命試験に対応した長時間照射を可能とし、MOS_2に比べて長寿命(長時間照射が必要)なDLCに関する研究を可能とするため、原子状酸素発生装置に付属する炭酸ガスレーザーを半導体スイッチ仕様のALLTECH、ALLMARK APSに変更した。装置系の改良と平行して、水素含有量を変化させた水素化DLCをプラズマCVD、直流アーク法でSUS440C基板上に作製し、原子状酸素照射前後におけるトライボロジー試験を行った。水素含有量は高エネルギーイオン加速器を用いたERDA分析により解析した。これらの試料を用いて原子状酸素照射中に同時摩擦試験を行った。その結果、原子状酸素照射によってDLCの摩擦係数は一時的に増大するが、原子状酸素の照射を中止すると超低摩擦状態に回復すること、二次イオン質量分析法から原子状酸素照射により再表面の高分子成分が減少すること、放射光励起光電子分光法からSi添加DLCではSiの酸化により原子状酸素によるDLCのエロージョンを抑えられる可能性があることなどが明らかになった。さらにフランス側でリヨン工科大学のトライボスコープを用いた解析を行い、現在、データ解析を行っている。これらの結果を踏まえて、平成18年度には平成17年度に整備を行った原子状酸素発生装置を用いて、紫外線を照射したDLC固体潤滑剤のトライボロジー特性についても個々に比較検討を行い、個別の宇宙環境要因がDLCのトライボロジー特性ならびに表面組成・構造に与える影響について考察する。平成18年度には前年度に整備した宇宙環境模擬試験装置を用いて水素化DLCに原子状酸素照射を照射し、その前後におけるトライボロジー試験ならびに表面分析を行った。

表面炭素原子の結合状態は放射光励起光電子分光法(SR-PES)で、水素含有量は高エネルギーイオン加速器を用いた弾性散乱分析法(ERDA)分析で、さらに炭素密度はラザフォード背面散乱分析法(RBS)により分析を行った。SR-PESの結果からは、原子状酸素を照射したDLC表面の炭素原子の結合状態は若干の酸化物起因のピークが観察されるものの、照射前と大きく変化の無いことが確認された。一方、ERDA,RBSからは水素量ならびに炭素密度の低下が確認され、DLC内部で炭素の酸化によるガス化反応が生じていることが推定された。一方、Siを添加したDLCではSi酸化膜の形成により原子状酸素によるDLCのエロージョンが抑制できることが明らかになった。さらにフランス側でリヨン工科大学のトライボスコープを用いた解析の結果から、Si添加量には最適値があることなども確認された。現在、紫外線を照射したDLC固体潤滑剤の表面状態の変化についても解析中である。来年度は個別の宇宙環境要因、ならびにその複合環境がDLCのトライボロジー特性ならびに表面組成・構造に与える影響について考察するとともに、原子ビームによるDCL成膜についても研究を行う予定である。本研究は摩擦係数0.001レベルの超低摩擦現象が観察されるダイヤモンドライクカーボン(DLC)の宇宙環境でのトライボロジー特性を研究するものである。平成19年度には前年および平成17年度に整備した宇宙環境模擬試験装置を用いて水素化DLCに原子状酸素照射を照射し、その前後におけるトライボロジー試験ならびに表面分析を行った。SR-PESの結果からは、原子状酸素を照射したDLC表面の炭素原子の結合状態は表面第一層に酸化物起因のピークが観察されるものの照射前と大きく変化がなく、表面第一層での原子反応が支配的であることが再確認された。一方、ERDA,RBS測定結果からは水素量ならびに炭素密度の低下が確認された。特に2eV以上の運動エネルギーで酸素原子が衝突する場合には、急速な炭素のガス化反応が生じることが、QCMを用いた質量分析ならびにRBS測定より確認され、DLCのエロージョンレートは酸素原子の衝突エネルギーに強く依存していることが明らかになった。さらにNEXAFSの測定結果からは原子状酸素を照射後にはDLC表面のsp2/sp3比が小さくなっていること、相手材がTiの場合にはTiの移着膜がDLC表面に形成されること等も明らかになり、宇宙環境でのDLC利用のみならず、DLCの一般的な摩擦条件下でのULF特性の解明に貴重な情報が得られた。
核融合炉低放射化材料の低サイクル疲労特性に関する研究

本研究は、核融合低放射化材料として有望な、低放射化フェライト鋼(JLF-1)およびV-4Cr-4Ti合金(NIFS-HEAT)について、それぞれ重要な設計データである低サイクル疲労試験、破壊靭性試験を規格あるいはそれに準じたサイズの試験片を用いて行ない、原子炉照射用などに進められている各種微小試験片による評価試験のベースを得ることを目的とした。まず、核融合炉構造材料候補材として期待され、大学の共同研究で開発した低放射化フェライト鋼JLF-1について、低サイクル疲労試験およびその基礎特性としての組織安定性の研究を実施し、JLF-1の優れた疲労特性を明らかにした。また、低サイクル疲労特性の基盤データとなるJLF-1の組織安定性に及ぼす熱処理条件の効果を明らかにした。特に、熱処理による格子定数や硬度、内部応力の変化と、溶接材料内部の変化の対応を明らかにし、溶接部の疲労特性の予測データおよび最適な溶接後熱処理条件や時効変化の特性を明らかにすることができた。さらに、評価された規格サイズ低サイクル疲労特性と、ミニサイズ試験、および中性子照射したミニサイズ試験の特性との比較が行なわれるとともに、高温硬度計、高温X線回折装置を持いて、高温保持中の強度変化と組織変化の同時観察が行なわれ、疲労特性の基礎情報となる動的な相安定性に関する知見が得られた。次にV-4Cr-4Ti合金について、製作した高温真空試験チャンバーを用い、超高真空と大気での破壊靭性の比較試験を行った。バナジウム合金は一般に試験雰囲気の影響を受けやすいとされるが、試験の結果、雰囲気が破壊靭性試験に有意な影響を与えないことが明らかになった。本合金は、製作過程の影響で、圧延方向にチタンの析出物が層状分布しており、強度の異方性が懸念されたが、破壊靭性に関しては方向依存が認められなかった。また、規格サイズ試験を行なうのに必要な1インチ厚板の最適な熱処理を求める必要があり、板厚を変えた各試料につき熱処理温度と結晶粒成長の関係を明らかにし、950-1000°Cが最適な温度であることが明らかになった。以上より、V-4Cr-4Ti合金の規格サイズ破壊靭性試験の手法を確立することができた。得られた試験データは、材料評価だけでなく、微小試験技術の確立のためにも極めて有益である。核融合炉構造材料候補材として期待され、大学の共同研究で開発した低放射化フェライト鋼JLF-1について、低サイクル疲労試験を実施した。従来低放射化材料は溶解量が少なくしかも原子炉照射などへの適用を目指す立場から、微小試験片による評価が中心であり、低放射化フェライト鋼JLF-1においても、疲労試験は砂時計型微小試験のみが行われていた。本研究では、JISなど規格を満たす平行部試験片及びそれに適した試験治具を設計作製し、初めて規格サイズの低サイクル疲労試験を実施した。本研究は、JLF-1の信頼できる評価を行うのみならず、微小試験法の特徴と限界を示すためのスタンダードとしての意義も大きい。本試験は初めに室温大気中で行ったが、今後真空中試験、高温真空試験と発展させてゆく予定である。

本試験により、試験直後の硬化の後軟化する傾向が認められるとともに、弾性領域、塑性領域の疲労寿命に関する経験式との良い一致を見出すことが出来た。日本原子力研究所で開発した低放射化フェライト鋼F82-Hと比較すると、同じ室温試験において寿命が約2倍大きいことが分かり、本材料の性能の高さを実証することが出来た。一方、試験においては変位計の測定範囲以外あるいは変位計取付け位置から亀裂が発生し進展する例も見られ、変位計の取付け方法や試料の表面処理について一層の工夫が必要であることが明かになった。試料の表面処理については、酸化しやすい鉄合金であり、試験直前まで真空雰囲気で保存することで安定した特性は得られるとの結論に達した。今後TIG溶接部材についても同様な試験を行い、溶接部の疲労特性の健全性についての評価も進める予定である。核融合炉構造材料候補材として期待され、大学の共同研究で開発した低放射化フェライト鋼JLF-1について、低サイクル疲労試験およびその基礎特性としての組織安定性の研究をを実施した。さらに、低サイクル疲労試験後の試料から電子顕微鏡観察試料を切り出し、組織観察を行なった。また、高温真空環境下での試験が可能な高温真空チャンバーの設計と製作を行なった。今まで低サイクル疲労試験は室温大気中で進めてきたが、本年度は真空中試験、高温真空試験について温度制御性、真空の安定性などを調査し、予備的な調整試験を開始した。また、低サイクル疲労特性の基盤データとなるJLF-1の組織安定性に及ぼす熱処理条件の効果を明らかにした。特に、熱処理による格子定数や硬度、内部応力の変化と、溶接材料内部の変化の対応が明らかになり、溶接部の疲労特性の予測データおよび最適な溶接後熱処理条件や時効変化の特性を明らかにすることができた。また、時効熱処理中のマルテンサイト相の回復や硬度の低下をその場で観察測定する試験を行ない、JLF-1の熱処理効果、時効効果の速度論的な評価を可能にした。低放射化バナジウム合金の低サイクル疲労特性を試験するための大型厚板試料の製造を行ない、不純物濃度が低く、組成一様性の高い1インチ厚V-4Cr-4Ti合金板の製作に成功した。厚板の熱処理条件の調査を行ない、結晶粒、残存転位、析出分布の点から最適な条件を明らかにした。板材の析出分布、粒径分布を明らかにし、試料の切り出し方向や荷重方向を決定した。核融合炉構造材料候補材として期待され、大学の共同研究で開発した低放射化フェライト鋼JLF-1および高純度V-4Cr-4Ti合金(NIFS-HEAT-2)について、低サイクル疲労試験、破壊靭性試験およびその基礎特性としての組織安定性の研究をを実施した。本年度はとくに、雰囲気の影響を受けやすいとされるV-4Cr-4Ti合金について、前年度製作した高温真空試験チャンバーを用い、超高真空と大気での破壊靭性の比較試験を行った。その結果、雰囲気が破壊靭性試験に有意な影響を与えないことが明かになった。本合金は製作過程の影響で、圧延方向にチタンの析出物が層状分布しており、強度の異方性が懸念されたが、破壊靭性に関しては方向依存が認められなかった。また、規格サイズ試験を行なうのに必要な1インチ厚板の最適な熱処理を求める必要があり、板厚を変えた各試料につき熱処理温度と結晶粒成長の関係を明らかにし、950-1000°Cが最適な温度であることが明かになった。以上より、V-4Cr-4Ti合金の規格サイズ破壊靭性試験の手法を確立することができた。
訪問看護におけるスタンダードプリコーション遵守に関する検討

平成18年度の質問紙調査結果から、スタンダードプリコーション(以下SP)遵守に影響を与えている管理的要素として、管理者のSPに関する理解不足、感染対策マニュアルの内容の不備・活用の問題、物品の供給不足等が明らかとなった。今年度は、管理者の知識・意識に介入することによって改善が期待できる点を明らかにするとともに、介入しても感染管理の改善が困難である揚合の要因について分析した。管理者のSPについての知識・意識に介入するための方法として、ワークショップ(以下WS)を2回開催した。1回目のWSの内容は、X県内の訪問看護ステーション管理者を無作為に選出し同意が得られた8名で、2回のWSに参加するよう依頼し、参加前後で質問紙による追跡調査を実施した。質問紙による回答は、WS開催前に質問紙A(SPを遵守する上で問題となることとその原因)、2回目WS終了10日後に質問紙B(WS参加後、立案した感染予防策)、2回目WS終了3ケ月後に質問紙C(実行している感染予防策、継続できなかった感染予防策とその原因)を無記名で郵送するよう依頼した。その結果、WS終了2ケ月後までに改善できたことは、感染予防のマニュアル作成、手指衛生の物品・個人防護具(以下PPE)・針刺し防止物品等の購入、毎日のガウン洗濯等で、改善が見られない内容にスタッフの手指衛生・PPE不適切があり、その要因はWSの伝達だけではスタッフの認識が低いというものだった。X県内の全訪問看護ステーション83施設を対象に、スタンダードプリコーション(以下SP)遵守の実態と影響要因に関する質問紙調査を実施した。質問紙の内容は、《手洗い場面》《手洗い方法》《手拭きの方法》《手袋装着場面》《マスク着用場面》《ガウン着用場面》《ガウンの種類と着用方法》《廃棄物処理の対象物》《廃棄物処理方法》《器材の取り扱い》に関する計87項目に対して、実施の程度4段階で回答し、その中で、"実施していないが必要と思う"と回答した者を対象に、実施しない理由を、選択肢法と自由記述で回答を得てSHELLモデルで分析した。また、針刺し事故の実態について、事故の回数や遭遇した場面、使用器材について回答を得た。調査結果は、SP遵守にばらつきがあり、看護師の感染性物質曝露や感染性物質伝播の危険性が明らかとなった。SP遵守の影響要因として、ケア提供場面である利用者の住居環境や利用者や家族と看護師の関係性の問題、ケア継続の困難性、物品購入による経済的負担、病院における指導内容とのギャップ、スタッフ・管理者のSPに対する意識・知識不足、スタッフの健康管理の不備、物品の供給不足等が挙げられた。次に、SP遵守が困難であった実施内容に焦点をあて、感染予防策にSPを導入し活動している訪問看護ステーションのケア実践場面の観察と、その管理者並びに感染管理のエキスパートへのインタビューを実施した。ケア場面では、防護用具・手洗い用具の使用と利用者毎の交換、ステーションでの管理等、感染性物質による曝露や伝播予防が実施されていた。インタビューにより、管理者の感染に関するリスクの認識やSPについての知識が、スタッフの健康管理や感染管理のための物品供給・体制作りに影響していることが示唆された。今後、管理者へ感染管理に関する知識を投入した結果、スタッフにどのようなSP遵守行動の変化が生じるのかを調査する必要がある。
放射線性心毒性低減を目指す食道癌への超短時間強度変調放射線治療技術の開発

胸部食道癌に対する強度変調回転照射VMATでの固定精度確保のため、Vac-lockによる患者固定、OBIでの骨照合、CBCTを用いたIGRTシステムを開発した。次に食道の生理的移動を解析し、偏位は下部食道で大きく、個体差のため一律なマージン設定は困難との結果を得た。続いて息止め照射時の治療間位置誤差解析を行い誤差は軽微という結果を得た。自動放射線治療計画ソフトを用いたVMAT治療計画により標的の線量集中性の改善、心臓・左心室・心外膜の有意な有意な線量低減、肺の高線量域の有意な低減、肺低線量域拡大の許容値保持が達成された。自動VMAT計画法により胸部食道VMATの臨床導入が可能と考えた。強度変調放射線治療では、標的や正常臓器に対し細かな領域設定と照射線量の調整を行うため、標的の体内移動や日々の位置ずれは、腫瘍制御や有害事象に直結する。本年度我々は、4次元CTによる食道亜部位別の自然呼吸下での移動量の測定、CBCTによる呼気息止めによる日々の食道位置再現性の検討、両者における標的への至適マージン量の算出を行った。1. 4次元CTによる食道の呼吸性移動量の測定:4次元CTでは呼吸波形を取得しつつCTを撮影、1呼吸10相に分割した各位相の画像を並べ替え、呼吸性移動を反映したCT画像を作成する。本検討では、放射線治療計画前に腫瘍の口側と肛門側に留置した金属マーカの移動量を測定した。2. CBCTによる呼気息止めによる日々の食道位置再現性の検討:本検討では放射線治療装置に装填されたkV-X線発生装置によるCone Beam CT(CBCT)のデータを用いた。治療開始から3-5日間骨構造による体位補正後呼気息止めにて撮像を行い、初回を基準とした金属マーカの移動量を測定した。3.照射野に付加するマージンの算出:検討1および2で得られた21症例24病変の移動量から算出した標的体積に付加する亜部位別至適マージン(左右/腹背/頭尾の順、mm)を以下に示す。自然呼吸下上部食道2.9/1.8/5.4中部食道1.4/1.7/6.2下部食道3.5/4.3/10.0呼気息止め上部食道2.6/1.5/3.8中部食道1.3/1.3/3.0下部食道2.5/5.0/4.0「放射線性心毒性低減を目指す食道癌への超短時間強度変調放射線治療技術の開発」本治療では強度変調放射線治療技術を用いるため、標的の固定精度が重要な因子となる。我々は、これまでに治療時の患者位置誤差の軽減のために、Vac-lockとbody shellを用いた患者固定およびOn board imagerで骨照合を行った後にCone beam CTを用いて患者体位の一誤差を最小限にするシステムを開発した。食道の生理的な移動は呼吸や心拍動に由来するが、そのうち呼吸性移動の影響を把握するために治療計画時に病変位置確認用に留置する金属マーカーの移動量を4DCTにて得たデータを解析し算出した。その結果、特に下部食道における生理的移動は大きく、心臓線量低減のためには息止めでの照射が推奨されるという知見を得た。息止め照射の場合は、日々の位置誤差が問題となるため、日々の息止めでのマーカーの位置変異を算出、上記標的固定システムを用いることで誤差は軽微であることを確認した。その後、固定システムおよび息止め照射を想定した強度変調放射線治療計画法についての検討を行い、心臓線量を低減しつつ、肺野への照射線量を許容範囲とする照射法の開発を行っている。従来の治療計画コンピュータでは達成困難であった肺線量の許容値保持は最新バージョンの計画コンピュータの使用と強度変調回転照射の照射ビームの設定を試行錯誤することで達成可能な状況まで到達した。今後は、複数の放射線治療計画コンピュータを用いたシミュレーションスタディによる比較を行い、最適な短時間照射技術開発を目指す。研究は概ね順調に進捗しているが、さらなる研究進捗と研究総括を行い、成果公開を予定している。1強度変調放射線治療で重要な固定精度確保のため、Vac-lockを用いた患者固定およびOBIでの骨照合後にCBCTを用いて患者体位の位置誤差を最小限にするIGRTシステムを開発した。2食道の生理的移動把握のため早期癌患者の病変位置確認目的に留置する金属マーカーの移動量を4DCTにて解析した。結果、生理的移動は特に下部食道で大きいこと、また個人差が大きく一律なマージン設定は困難との結果を得た。この結果から心臓線量低減には息止め照射が必要と考えた。息止め照射における治療間位置誤差解析を上記IGRTシステム下で行い治療間誤差は軽微であるという結果を得た。3治療計画装置Pinnacle3の自動計画ソフトを用い肺野低線量域保持と心臓線量低減を目指すVMAT治療計画スタディを行った。本検討では3DCRT既治療胸部中下部食道癌のCTデータを使用した。予防域PTV1と肉眼病変PTV2、OARは肺、心臓、左心室、心外膜、左胸膜、肝臓、脊髄を描出し、線量制約は左心室の中高線量域低減と肺V5<50%を最重要因子とした。

3DCRTとVMATのDVHデータの比較およびVMATでのOAR線量制約の達成度を検討した結果、PTVの線量カバレージは3DCRTと同等で線量集中性は改善、心臓・左心室・心外膜は平均線量、V20-60で有意な低減を示した。肺および左胸膜は高線量域(V50,V60)が有意に低減、肺V5は3DCRT/VMATで46.6±9.6%/45.6±4.7%(p=0.72)と同等でVMAT12例中10例で50%以下、最大でも52.5%と臨床上十分に許容できる範囲であった。自動計画VMATにより心臓線量低減と肺低線量域保持可能な治療計画が作成可能であった。4胸部食道癌へのIGRT、息止め照射併用VMATは有望な手法と考えた。今後、臨床導入を目的に前向き臨床試験を開始予定である。胸部食道癌に対する強度変調回転照射VMATでの固定精度確保のため、Vac-lockによる患者固定、OBIでの骨照合、CBCTを用いたIGRTシステムを開発した。次に食道の生理的移動を解析し、偏位は下部食道で大きく、個体差のため一律なマージン設定は困難との結果を得た。続いて息止め照射時の治療間位置誤差解析を行い誤差は軽微という結果を得た。自動放射線治療計画ソフトを用いたVMAT治療計画により標的の線量集中性の改善、心臓・左心室・心外膜の有意な有意な線量低減、肺の高線量域の有意な低減、肺低線量域拡大の許容値保持が達成された。自動VMAT計画法により胸部食道VMATの臨床導入が可能と考えた。概ね予定通りに進んでいる複数の放射線治療計画コンピュータを用いたシミュレーションスタディによる比較を行い、最適な短時間照射技術開発を完遂する。その後、国際学術集会での研究成果報告と論文作成を行う。また、本技術の臨床導入に向けた新研究を考案中である。放射線治療超短時間強度変調放射線治療計画技術の開発と臨床導入食道癌に対して3次元放射線治療を施行した既治療例のデータを使用し、強度変調放射線治療の最適な治療計画法を開発する。以下のように研究を進める。1.非FFFモードでの固定多門IMRT・VMAT・ハイブリッドVMATでの最適な治療計画法の開発2. FFFモードでの固定多門IMRT・VMAT・ハイブリッドVMATでの超短時間照射法の開発3.両モードでの各照射法と3次元放射線治療の比較検討具体的には、関心領域として、原発腫瘍、リンパ節転移巣、予防的リンパ節領域、肺、心臓、胸膜、肝臓、腎臓、大腸、小腸、甲状腺、脊髄を設定し、各々への最適な線量制約を検討する。次に、各治療法間で下記検討項目について評価を行い、臨床での有用性と実用性の評価を行う。予定していた国際学会参加目的の旅費が不要となったため物品費が予定より小額で済んだため。以下の用途で使用予定である。国内および国際学術集会での成果報告および情報収集のための旅費。データ整理および解析目的のコンピュータソフトの購入。研究に必要な物品(消耗品)の購入。データ取り扱い用のタブレットの購入。本年度の旅費として使用予定である。
コロイダルナノドットの表面改質と有機メモリトランジスタへの応用

半導体コロイダルナノドット薄膜をフローティングゲートに用いたペンタセンメモリトランジスタにおいて、メモリ効果(伝達特性におけるしきい値電圧のシフト)が生じる最小の記録電圧が同ドットのサイズに依存し、ドットが小さい方が高いことを示した。これはペンタセン層からドットに電子がトンネルして閉じ込められることによってメモリ効果が生じるというモデルを支持する結果である。さらに、この結果に基づきドットの配位子を除去することによって記録時間の短縮を検討した。その結果しきい値シフト量が飽和するまでの記録時間を約1/3にすることができた。本研究では、コロイダルナノドット(以下ドット)をフローティングゲートに用いた有機メモリトランジスタの特性向上を目的としている。すでに、ドットの単粒子薄膜やドットを高密度に分散させた高分子薄膜をゲート絶縁膜とペンタセン層の間に形成したメモリトランジスタを作製して、大きなメモリ効果と高いキャリア移動度を両立させることに成功している。そのメカニズムとしては、コントロールゲートへの書き込み電圧印加により、ペンタセン分子からドットへ電子がトンネルして閉じ込められるモデルを提案している。このモデルによれば、メモリ効果を得るための書き込み電圧にはしきい値が存在する。トンネル効果が生じるためにはペンタセン分子の電子軌道とドット内のエネルギー準位が揃う必要があるからである。そこで、大きさの異なるドットの単粒子層をフローティングゲートに用いたペンタセンメモリトランジスタを作製し、このしきい値電圧との関係を検討した。ドットの大きさが違うと内部のエネルギー準位が変化するため、それに応じてしきい値電圧も変化すると考えられる。実際、ドットの直径が平均2.4 nmと5.3 nmの場合を比較すると、前者のほうが書き込み電圧のしきい値が約15 V高いことが確認された。これは定量的にもほぼ妥当な値と考えられ前述のモデルを支持する結果が得られた。また、前年度に引き続きCdSe/ZnSドットからのフォトルミネッセンスの時間分解測定を行い、エネルギー移動の効果を検討した。オクタデシルアミンが配位したドットでは蛍光寿命が数十ナノ秒であり、20K以下の低温で測定した場合にはエネルギー移動の時定数が8.7 nsであるという結果が得られていた。次に、配位子をピリジンに交換したドットを使って同様の実験を行った。しかし、配位子交換したドットでは蛍光寿命が数nsになってしまい、エネルギー移動の効果が測定できなかった。われわれは半導体コロイダルナノドット(以下ドット)をフローティングゲートに用いた有機メモリトランジスタを提案し、CdSe/ZnSドットやPbSドットの単粒子層をゲート絶縁膜とペンタセン層の間に形成し、コントロールゲートに書込み用の正電圧を加えることによって大きな正のしきい値シフトが生じることを示した。このシフト量はドットの密度や大きさに依存することから、書込み電圧の印加によってペンタセン層からドットへトンネルした電子が閉じ込められてメモリ効果が生じるモデルを提案している。しかし、最大のしきい値シフト量を得るためには数百秒の書込み時間が必要であり、実用化に対して大きな課題となっていた。これはドット表面を修飾している配位子が電子のトンネル確率を小さくしているためと考えられる。そこで本研究ではフォトルミネッセンス(PL)強度の時間分解測定によってドット間エネルギー移動の時定数を算出して配位子長さの影響を定量的に評価すること、さらに配位子が短いドットを作製して書込み時間への配位子の影響を明らかにすることを目的とした。まず、配位子長約2nmのCdSe/ZnSドット薄膜の低温PLの短波長領域と長波長領域での時間特性を比較することにより8.7nsというエネルギー移動の時定数が得られた。次に配位子長が0.4nmの同ドットを用いて同様の実験を行ったところ、波長領域に関わらずPL強度が1ns程度以下の時定数で減衰した。したがってこの結果からはエネルギー移動の時定数が小さくなったためか、非発光緩和過程の時定数が小さくなったためかの区別ができなかった。次に、PbSドットをフローティングゲートに用いたペンタセンメモリトランジスタを作製し、配位子が長い場合と短い場合の書き込み時間を比較した。その結果、前者では200s以上であった書込み時間が1/3以下に短縮され、配位子の影響が大きいことがわかった。コロイダルナノドットをフローティングゲートに用いたペンタセンメモリトランジスタでは、高いキャリア移動度を保持したままでしきい値電圧に大きなメモリ効果が得られることが示されている。しかし、記録を書き込むのに要する時間が長く、その高速化が課題となっている。書き込みが遅い原因としてはコロイダルナノドット表面に配位している有機分子による高い抵抗が考えられる。そこで本研究では、配位有機分子を短いものに交換し記録速度を向上させることを目的としている。平成23年度はオクタデシルアミン(ODA)が配位したCdSe/ZnSドットを用いて、配位子交換の効果を光学測定によって評価することを目的として実験を行った。配位子がODAからTOPOやピリジンに交換されて短くなると小さいドットから大きいドットへのエネルギー移動がより顕著になると考えられる。

その結果、フォトルミネッセンスピークが低エネルギー側へシフトすることや、蛍光の短波長領域と長波長領域における発光寿命の差が大きくなることが予想される。まず、配位子交換する前のコロイダルナノドットを用いて、希薄溶液の場合と薄膜にした場合のフォトルミネッセンス測定を行い、エネルギー移動の効果を調べた。室温で測定した場合は、希薄溶液では蛍光の短波長領域と長波長領域における発光寿命の差はほとんどなかったのに対し、薄膜試料にすると短波長領域より長波長領域のほうが発光寿命が長いことが確認された。次に薄膜試料を用いて、低温でフォトルミネッセンスの時間分解測定を行った。その結果、およそ20K以下の低温では長波長領域における発光の減衰曲線に特異な構造が現れた。そこで、エネルギー移動を取り入れたモデルに基づいてそれを解析したところ、その時定数は8.7 nsであることがわかった。当初の計画では平成23年度にエネルギー移動の測定に基づいてコロイダルナノドットの配位子交換技術を確立し、平成24年度はそれを有機メモリトランジスタの作製に応用する予定であった。しかし、配位子交換前のドットを用いた薄膜では、蛍光の時間分解測定におけるドット間エネルギー移動の効果が確認できてその時定数が測定できたものの、配位子交換したCdSe/ZnSドットを用いた場合には蛍光寿命がエネルギー移動の時定数より短くなってしまうという結果になった。そのためエネルギー移動の時定数の評価が難しいという予期しなかった問題が生じた。この問題が解決していないため、配位子交換したドットを用いた有機メモリトランジスタの作製に至っておらず、遅れていると評価せざるを得ない。平成23年度当初の計画では、コロイダルナノドット薄膜の発光の時間分解測定によりエネルギー移動の解析を通して、配位子交換の程度を定量的に把握することを目的としていた。配位子を交換していないドットでは、エネルギー移動の効果を確認し、その時定数を求めることができたが、配位子を交換したドットについての検討はまだ途上であるため、達成度は「やや遅れている。」と評価せざるを得ない。その一つの理由として、購入したコロイダルナノドットの光学測定を行ったところ、不良品と思われるデータが得られたため、業者を介して海外メーカーと交渉し、代替品を入手するのに3ヶ月程度を要したことが挙げられる。配位子交換したCdSe/ZnSコロイダルナノドットの蛍光寿命が短いという問題を解決するために、もともと蛍光寿命が1桁程度長いPbSドットを用いることを計画している。ただし、PbSドットは発光波長が近赤外領域にあるためCdSe/ZnSドットの場合に使用していた可視光領域の検出器が使用できないという実験上の難点がある。そこで、近赤外領域での発光の時間分解測定が低温で可能な学外の研究室を探し、本研究への協力を依頼した。幸い先方の了解が得られ、研究協力が得られることになった。
センサ情報に基づく2足歩行ロボットのインテリジェント動歩行制御に関する研究

人間の歩行では,重力場を巧みに利用し,不安定な倒立振子としての運動を次々と続けることによって,全体として安定な運動が形成されている.本研究は,段差のある環境において,このような歩行をロボットで実現することを目指して行い,以下の結果を得た.1.両脚支持期における動力学モデルより,段差のある環境における最適な関節トルク配分を決定した.これに際しては,足底の滑り,浮き上がりを起こさないトルク配分のなかで合計トルクが最小となるものを選んだ.このトルク配分を,計算機にテーブルとして記憶し,歩行実験時に用いた.2.平成3年度まで実験に用いてきた2足歩行ロボットは,足首トルクセンサを有していたが,さらに本研究の実験のために足底圧センサを付加した.また,段差のある環境を移動するためには,正確な傾斜角および傾斜角速度の計測が必要となる.そこで,設備備品費で購入した光ファイバジャイロをロボットの胴体部に取り付けた.3.単脚支持期及び両脚支持期における動力学モデルより,段差のある環境における最適な角運動量変化パターンを求めた.歩行制御は,この角運動量変化パターンに歩行ロボットの角運動量を近づけるように行った.4.連続した登りの階段における最適な角動量変化パターンを求め,次にこの角運量変化を実現する関節トルク配分を決定した.このトルク配分を用いて,足底圧センサ及び光ファイバジャイロを用いた姿勢角センサを備えた2足歩行ロボットにより歩行実験を行った.人間の歩行では,重力場を巧みに利用し,不安定な倒立振子としての運動を次々と続けることによって,全体として安定な運動が形成されている.本研究は,段差のある環境において,このような歩行をロボットで実現することを目指して行い,以下の結果を得た.1.両脚支持期における動力学モデルより,段差のある環境における最適な関節トルク配分を決定した.これに際しては,足底の滑り,浮き上がりを起こさないトルク配分のなかで合計トルクが最小となるものを選んだ.このトルク配分を,計算機にテーブルとして記憶し,歩行実験時に用いた.2.平成3年度まで実験に用いてきた2足歩行ロボットは,足首トルクセンサを有していたが,さらに本研究の実験のために足底圧センサを付加した.また,段差のある環境を移動するためには,正確な傾斜角および傾斜角速度の計測が必要となる.そこで,設備備品費で購入した光ファイバジャイロをロボットの胴体部に取り付けた.3.単脚支持期及び両脚支持期における動力学モデルより,段差のある環境における最適な角運動量変化パターンを求めた.歩行制御は,この角運動量変化パターンに歩行ロボットの角運動量を近づけるように行った.4.連続した登りの階段における最適な角動量変化パターンを求め,次にこの角運量変化を実現する関節トルク配分を決定した.このトルク配分を用いて,足底圧センサ及び光ファイバジャイロを用いた姿勢角センサを備えた2足歩行ロボットにより歩行実験を行った.2足歩行ロボットのセンサ情報に基づく動歩行制御について実験および理論の両面から研究し,以下の結果を得た.1.両脚支持期における動力学モデルより,段差のある環境における最適な関節トルク配分を決定した.これに際しては,足底の滑り,浮き上がりを起こさないトルク配分のなかで合計トルクが最小となるものを選んだ.このトルク配分を,計算機にテーブルとして記憶し,歩行実験時に用いた.2.平成3年度まで実験に用いてきた2足歩行ロボットは,足首トルクセンサを有していたが,さらに本研究の実験のために足底圧センサを付加した.また,段差のある環境を移動するためには,正確な傾斜角および傾斜角速度の計測が必要となる.そこで,設備備品費で購入した光ファイバジャイロをロボットの胴体部に取り付けた.3.単脚支持期及び両脚支持期における動力学モデルより,段差のある環境における最適な角運動量変化パターンを求めた.歩行制御は,この角運動量変化パターンに歩行ロボットの角運動量を近づけるように行った。4.以上の制御方式を用いて平坦な床面における歩行実験を行った.単脚支持期には,くるぶし回転および爪先回転のふたつの相を持ち,両脚支持期には,蹴り点を移動させる歩容を採用した.5.2足歩行ロボットを用いて段差の登り,および下りを動的に行う歩行実験を行った.6.本研究の歩行システムでは,床面に近い6つの関節に対して力制御を行った.現時点では力ゲインが低いので,次年度には制御系を改善をすることにより,力応答の改善を計る.2足歩行という移動形態は,人間が移動する環境をロボットが移動する際には最も適した移動方法と考えられている.また医学・生理学の見地から人間の2足歩行について多くの研究がなされているが,人間の歩行がいかに制御されているかを解明するためには,ロボット工学・制御工学的見地からの研究が必要不可欠である人間の歩行では,重力場を巧みに利用し,不安定な倒立振子としての運動を次々と続けることによって,全体として安定な運動が形成されている.本研究では,段差のある環境において,このような歩行をロボットで実現することを目的としている.平成5年度は,平成4年度の研究成果を基礎に以下のことを行った.1.段差にまたがって前後の脚が着地している状態における最適な関節トルク配分について解明した.前脚が上の段にあり,後脚が下の段にある状態では,後脚の蹴りが前進及び上昇運動に最も大きな影響を持つ.本研究で用いるロボットでは,人間の足底と同様に爪先が曲がる自由度を持っている.この自由度を使って,蹴り相の前半では爪先からすこし手前で蹴り,後半では爪先で蹴る動作を行う.これは段差を滑らかに登る上では重要な動作である.

この制御について,平成4年度に導いた動力学モデルを用いて解析を行った.2.連続した登りの階段における最適な角動量変化パターンを求め,次にこの角運量変化を実現する関節トルク配分を決定した.このトルク配分を用いて、足底圧センサ及び光ファイバジャイロを用いた姿勢角センサを備えた2足歩行ロボットにより歩行実験を行った.3.連続した段差における人間の角運動量変化を計測し,このような歩行をロボットにより実現した.
『超高齢社会における病院の経営戦略と組織デザインの在り方に関する研究』

従前の戦略と組織との関係は、明確に2分化されており、「組織は戦略に従う」(A.D.Chandler,1962)という命題が示すように、先ず戦略が策定され、次に戦略を最も有効に実行する組織デザインが模索されるという適合関係にあった。しかしながら、近年のコンティンジェンジー理論によると、戦略と組織との関係は相互依存的、同時的・包括的なものであるとする。例えば、Peters(1980)は、組織というものは、(1)戦略(2)構造(3)管理システム(4)人材(5)技能(6)行動スタイル(7)共有価値といった7つの要素が相互作用しあって環境適応行動を示すと主張している。本研究は、「超高齢社会に於ける種類別・開設者別・病床規模別病院の経営戦略と組織デザインの在り方」特に「経営戦略と組織デザインの関連性」と「経営戦略と組織デザインの先行性」に焦点を当て、沖縄県の一般・私立・100床以上病院で且つ高齢社会・高齢化社会地域に所在する各々2病院の管理職への面接調査を試みたものである。先ず、「経営戦略と組織デザインの関連性」について、環境適応戦略と官僚的組織、環境創造戦略(水平統合戦略)と専門的組織、環境破壊戦略(垂直統合戦略)とマトリックス組織に何らかの相関があるように感じられた。次に「経営戦略と組織デザインの先行性」に関しては、戦略とは集合的な意思決定の産物と考えられ、この意味では、戦略を生み出すのは組織自体であり、「戦略は組織に従う」という逆命題も成立しうる。沖縄の病院の場合、短期的には、また規模が大きくなければ、「組織は戦略に従う」といえるし、長期的かつ規模が大きくなれば、「戦略は組織に従う」という可能性が高くなると思える。最後に、マトリックス組織の限界としては、戦略モードとオペレーション・モードとが並存していることが挙げられ、留意せねばならない。沖縄県の場合も、(1)行政縦割主義(2)補助金制度(3)医療施設の経営中心主義などの要因から、高齢社会・超高齢社会に不可欠と考えられる「医療・保健・福祉の統合」が不十分である。これを効率的に実現せしめる推進主体としては、大阪府松原市、岩手県沢内村などの例からも明確なように、国・県レベルではなく、市町村レベルが妥当であると考えられる。この市町村の主導の元に、沖縄の医療機関は、高齢社会・超高齢社会において、如何なる経営戦略を策定すべきであろうか。筆者は、平成2年8月から平成2年12月まで、米国ハ-バ-ド大学公衆衛生大学院で客員研究員として勤務した関係上、沖縄県の病院調査集計解析に少し時間を必要とする。しかるに、以下、「超高齢社会における沖縄県の病院経営戦略の在り方」について考察する際に十分有益と考えられる「高齢社会における米国病院の経営戦略の在り方」について論述する。旧来、米国では、(1)民間健康保険(2)加入者の保険料拠出(3)医療担当者への定額診療報酬支払い(4)プライマリケア重視・急性疾患主要対象といった特徴をもつHMOが存在している。しかしながら、1985年以来、米国厚生省は、(1)保健と長期ケアの統合(2)窓口一体化されたケ-スマネジメントのもとでの保健と長期ケアの統合(3)医療および長期ケアリスクに対する提供者サイドの全面責任(4)健康老人から障害老人に至る全老人の任意加入(5)メデケアとメデケイド両方の対象者の積極的受け入れ(6)保健と長期ケアへの公私両方の資金投入(7)長期ケアへの保険原理適用とその拡大などを特色とするSHMOを試行している。即ち、今後の米国病院の経営戦略としては、点(個々の病院)、線(同種・異種の病院水平統合)、平面(水平、垂直統合)、立体(SHMOの様な医療・保健・福祉の統合体)へと力点移動せざるおえない。戦略と組織は、一般にチャンドラ-(Alfred D.Chandler)の有名な命題にみるように、「組織は戦略に従ってつくられる」という関係にある。平成2年の文部省科学研究「超高齢社会に於ける病院の経営戦略に関する研究」において、同種類・同開設者・同病床規模では、経営戦略に関して、沖縄県の「高齢化社会」病院と「高齢社会」病院とに統計的に有意な差は見い出せなかった。只、超高齢時代において、沖縄県では、一般・国公立・大規模病院が、「環境適応型」戦略から「環境創造型」戦略へ担当移行し、他種類・他開設者・他病床規模の病院との水平統合戦略を策定し、また、一般・私立・大規模病院が、「環境創造型」戦略から「環境破壊型」戦略へ移行する可能性も考えられ、医療施設のみならず、保健・福祉施設との重直的統合戦略が策定される可能性をも示唆されうる。超高齢時代に予測される新しい環境変化((1)老人患者の短期入院化(2)チ-ム、組織医療の徹底化(3)老人医療の高度化・専門化など)と上述の新しい経営戦略に適応しうる新しい病院の組織デザインは如何にあるべきであるかについて、以下、考察結果を記述する。沖縄県に於いては、「高齢化社会」病院も「高齢社会」病院も、種類開設者・病床規模をほとんど問わず、組織デザインは、差別化、調整およびコントロ-ルを重視する官僚的組織モデルと医師個人の資格と専門能力を強調する専門的組織モデルが混然一体となっているように考えられる。

両モデルとも一長一短があり、両者の長所のみ生かす組織デザインの構築には、ライン&スタッフ的思考からマトリックス的思考への発想の展開が必要であると考えられる。即ち、病院組織における管理的権限と専門職的権限の明確な分化と統合であるマトリックス組織である。従前の戦略と組織との関係は、明確に2分化されており、「組織は戦略に従う」(A.D.Chandler,1962)という命題が示すように、先ず戦略が策定され、次に戦略を最も有効に実行する組織デザインが模索されるという適合関係にあった。しかしながら、近年のコンティンジェンジー理論によると、戦略と組織との関係は相互依存的、同時的・包括的なものであるとする。例えば、Peters(1980)は、組織というものは、(1)戦略(2)構造(3)管理システム(4)人材(5)技能(6)行動スタイル(7)共有価値といった7つの要素が相互作用しあって環境適応行動を示すと主張している。本研究は、「超高齢社会に於ける種類別・開設者別・病床規模別病院の経営戦略と組織デザインの在り方」特に「経営戦略と組織デザインの関連性」と「経営戦略と組織デザインの先行性」に焦点を当て、沖縄県の一般・私立・100床以上病院で且つ高齢社会・高齢化社会地域に所在する各々2病院の管理職への面接調査を試みたものである。先ず、「経営戦略と組織デザインの関連性」について、環境適応戦略と官僚的組織、環境創造戦略(水平統合戦略)と専門的組織、環境破壊戦略(垂直統合戦略)とマトリックス組織に何らかの相関があるように感じられた。次に「経営戦略と組織デザインの先行性」に関しては、戦略とは集合的な意思決定の産物と考えられ、この意味では、戦略を生み出すのは組織自体であり、「戦略は組織に従う」という逆命題も成立しうる。沖縄の病院の場合、短期的には、また規模が大きくなければ、「組織は戦略に従う」といえるし、長期的かつ規模が大きくなれば、「戦略は組織に従う」という可能性が高くなると思える。最後に、マトリックス組織の限界としては、戦略モードとオペレーション・モードとが並存していることが挙げられ、留意せねばならない。