hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高精度電気インピーダンス測定技術を用いた肺および循環機能のリアルタイムモニタ開発

集中治療室における多くの重篤患者は、人工呼吸器を装着している場合が多く、肺機能および循環機能のモニタと機能維持は非常に重要である。重篤患者の換気・血流動態が測定できれば、薬物や治療法の選択に非常に有益となる。そこで本研究では、電気インピーダンスCT(EIT)を用いて換気・循環機能をベッドサイドでモニタするための基本技術を開発した。本研究の目的は、高精度電気インピーダンス測定技術とElectrical Impedance Tomography(EIT)を用いて、肺機能の経時モニタと栓子検出技術を開発することにより、ICU内における肺機能・循環機能モニタを実現することである。本年度の研究成果は以下の通りである。1.三次元胸部FEMモデルの構築および局所肺密度・肺気量推定ソフトの開発:健常男性の胸部X線CT画像234枚を基にして各臓器の領域分けを行い、それらを組み合わせて三次元胸部FEMモデルを構築した。モデル表面上に、電極を水平かつ均等に8個配置した1電極スライス面とし、これを従来法の基準電極スライス面である胸骨体下端上5cmを基準とし、肺野上下部分に電極スライス面をそれぞれ3層、計7層配置した。構築した胸部FEMモデルの要素数は、2,660,960であり、節点数は527,571であった。これにより、肺野全域においてEIT画像、局所肺密度・肺気量算出が可能となった。さらに肺疾患患者7名のEITデータとCT・胸部X線との比較結果から、肺疾患部位の特定が可能であった。次年度は、血流量推定ソフトの開発を行う。2.EITのICU内使用のために必要な測定条件の検討:北里大学病院ICUの人工呼吸器装着患者ll名において、合計207回のEIT測定を行い、電極およびケーブルに必要とされる条件と臨床使用に必要なEIT情報を検討した。その結果、ケーブルはコネクタを介して一本にまとめて緊急処置時に取り外しが容易であること、リアルタイムにEIT画像・肺密度・肺気量を計算・表示できることが必要であることがわかった。次年度は、この条件を満たす測定システムを実際に開発する。1.小児の三次元胸部FEMモデル構築:男性小児(3歳)の胸部X線CT画像195枚(スライス幅0.625mm)を基にして各臓器の領域分けを行い、それらを組み合わせて三次元胸部有限要素(FEM)モデルを構築した。モデル表面上に、市販電極を水平かつ均等に8個配置し、第3から第5肋間まで3つの電極スライス面分を設定したモデル3種を用意した。構築した胸部FEMモデルの要素数は、1,889,772であり、節点数は381,916であった。これにより、成人だけでなく小児においても、肺野全域においてEIT画像、局所肺密度・肺気量の算出が可能となった。さらに小児ICU内肺疾患患者4名のEITデータとCT・胸部X線との比較結果から、上下肺野にわたる肺疾患部位の特定が可能であることがわかった。2.肺血流分布画像構築プログラムの開発:これまでに構築した三次元胸部FEMモデルと、ECG信号と測定インピーダンス信号を同期加算した信号を用いて肺血流分布を動画で構築するプログラムを開発した。これにより、EIT測定によってベッドサイドで肺の換気機能と循環機能をリアルタイムで測定することが可能となった。この技術は、他の臓器への応用が可能であるので、今後は様々な分野で利用されることが期待される。1.健常被験者における肺血流画像の測定:健常被験者14名(男性10名、女性4名)に対してEITを測定し、肺血流画像(動画)を構築した。得られた血流画像は、40ms/枚の時間分解能を有し、心臓領域と左右の肺領域の合計3カ所に検出マスク(各9ピクセル)を設定し、心電図のR波を起点とした1回心拍出周期におけるインピーダンス変化を解析した。血液は他の臓器に比べてインピーダンスが小さいので、血液量とインピーダンス量はほぼ反比例の関係があると考えられた。解析の結果、心収縮開始から心臓領域のインピーダンスが徐々に増加し、同時に左右肺領域のそれが減少し、0.32s0.36s後にピーク値を示した。この傾向は、呼吸の有無に関わらず、全ての被験者で同様に認められた。同様に、ICU、PICU患者各1名において肺血流画像が測定できたが、シンチグラフ等の血流分布を裏付ける検査が行えず、妥当性を検討できなかった。今後は、シンチグラフ等の肺血流分布が裏付けられた患者において評価を試みる。

2.導電性布電極を用いたウェアラブル測定ウェアの開発:本研究で開発する装置は換気・血流画像を非侵襲的に測定できるが、時々刻々と様々な医療処置が必要な集中治療室では、できるだけ簡単かつ短時間で電極脱着を行う必要がある。そこで導電性布電極と直径0.7mmのトライアキシャルケーブルを使用して、ウェア生地に電極が一体化した測定ウェアを試作した。この測定ウェアを用いて健常男性被験者6名の肺密度を求めたところ、従来の電極とケーブルを用いて得られた肺密度と有意差が認められなかった。試作した測定ウェアは、患者への利用の際に縫製上の問題があるため、今後はさらに改良して臨床で利用できる測定ウェアの開発を試みる。
学習に基づく６自由度カメラ位置姿勢推定

「カメラの位置姿勢推定」とは,さまざまな応用場面で必要となる重要な技術であり,カメラ映像から「撮影している人は今どこにいるのか(位置)どこを向いているのか(姿勢)」を認識することである.本研究では,画像情報や復元された3次元情報からカメラ位置姿勢を高速に推定する手法の開発を目的とした.本研究の成果として,カメラ映像から2次元特徴量を抽出し,既知の3次元シーンから抽出した3次元特徴量と対応を取ることで,カメラの姿勢推定を行う方法を開発した.もう一つは,カメラ映像などから復元した3次元シーンに対して,既知の3次元シーンとの対応を取る頑健な方法を開発した.カメラを構えたら,自分のいる位置やどこを向いているのかが瞬時に分かる.写っているものの位置や向きも知ることができる.このような知的なカメラが実現すれば,これまでにない歩行者ナビゲーションカメラや自律移動ロボットビジョンなどへの応用が期待できる.本研究は,そのような知的なカメラを実現する基礎を築くために,画像情報からカメラ位置姿勢を高速に推定する手法の開発と理論の構築を目的とする.本年度の研究成果は次の通りである.学習済みの3次元シーンと現在のシーンが変化している場合,3次元的に変化を検出し,位置合わせを行う手法を開発した.これは3次元シーン中の物体の配置関係を利用するものであり,物体同士の類似度に加えて,物体ペアの配置の類似度を利用する.配置の類似度を利用することにより,厳密に一致しないシーン同士の位置合わせが可能になる.またこれは従来の剛体と非剛体の位置合わせの中間に位置するものである.これにより,シーン中の変化にも頑健なカメラ姿勢の推定方法が実現できる.また実際の状況を想定したオンライン処理のシステムを構築し,複数台のタブレット型端末で姿勢推定が行えることを確認した.このシステムはJavaで動作するサーバとAndroidタブレット端末のクライアントからなる.クライアントが撮影した画像をサーバに転送すると,サーバにおいて3次元姿勢推定処理を行い,その結果をクライアントに返送する.クライアントでは,姿勢推定結果を画像に重畳表示して,ユーザに提示する.現在はまだ処理速度に問題が残るものの,実時間処理に向けた検討を行った.本研究は,画像情報からカメラ位置姿勢を高速に推定する手法の開発と理論の構築を目的とする.本年度の研究成果は次の通りである.1.異なる時刻に撮影された画像セットによって復元された3次元シーンのスケールを合わせる手法を開発した.学習済みと現在の3次元シーンのスケールが大きく異なると,ICPなどの手法を用いた位置合わせは失敗することが多い.そのため,各3次元シーンのスケールをあらかじめ推定し,スケールを合わせた後に位置合わせする方法を開発した.この手法は,spin imageなどの3次元局所特徴量の近傍の大きさ(スケール)を徐々に変化させた時の累積寄与率曲線を,スケール方向の1次元のみに変化させて曲線同士の位置合わせを行うため,scale ratio IPCと名づけた.実シーンを用いた実験により,複雑な物体が存在する場合でも2つの3次元シーンのスケールを推定し,位置合わせに成功することを示した.2.スケールの異なる3次元物体を位置合わせする場合に用いる新たな特徴量を開発した.3次元点群に対する局所特徴量はスケール固定のものがほとんどであり,物体のスケールが異なる場合には,位置合わせに用いることができない.スケール不変な特徴検出を用いる方法もあるが,3次元ボリュームやサーフェスメッシュに対するものがほとんどであり,3次元点群に直接適用できる手法は少ない.提案した特徴量は,一般的な局所特徴量とは異なり,大域的な形状を記述するものである.本手法の精度をシミュレーション実験により評価し,パラメータ変化などに頑健であることを示した.「カメラの位置姿勢推定」とは,さまざまな応用場面で必要となる重要な技術であり,カメラ映像から「撮影している人は今どこにいるのか(位置)どこを向いているのか(姿勢)」を認識することである.本研究では,画像情報や復元された3次元情報からカメラ位置姿勢を高速に推定する手法の開発を目的とした.本研究の成果として,カメラ映像から2次元特徴量を抽出し,既知の3次元シーンから抽出した3次元特徴量と対応を取ることで,カメラの姿勢推定を行う方法を開発した.もう一つは,カメラ映像などから復元した3次元シーンに対して,既知の3次元シーンとの対応を取る頑健な方法を開発した.カメラを構えたら,自分のいる位置やどこを向いているのかが瞬時に分かる.写っているものの位置や向きも知ることができる.このような知的なカメラが実現すれば,これまでにない歩行者ナビゲーションカメラや自律移動ロボットビジョンなどへの応用が期待できる.本研究は,そのような知的なカメラを実現する基礎を築くために,画像情報からカメラ位置姿勢を高速に推定する手法の開発と理論の構築を目的とする.本年度の研究成果は次の通りである.1.学習済みの3次元シーンと現在のシーンが変化している場合にも,頑健にカメラ位置を推定する手法を開発.画像を用いてカメラ姿勢を推定する場合には,学習済みのデータベースに登録されている3次元シーン(画像,特徴量)等を利用する.しかし対象となるシーン中の物体が全て制止しているとは限らないため,シーン中の変化にも頑健なカメラ姿勢の推定方法と,その副産物として変化した箇所を検出する手法を開発した.2.画像に基づく姿勢推定手法の高精度化.様々な方向から撮影した物体の画像から,物体の姿勢やカメラ姿勢を推定する場合に,全ての画像を利用すると大局的な情報を利用できるが,推定は困難になる.

そこで,少数の画像を先に選択し,それらを用いて局所的な見えの変化と姿勢パラメータの変化とを関連づけ,写像の学習が容易で安定になる方法を開発した.これは画像の見えを直接利用しており,より安定な局所特徴量に基づく手法に拡張するための方法を検討した.当初の目的である,カメラ位置姿勢の推定のための頑健な手法の開発,高速化,実環境での処理の見通しが立ったため,順調に目標を達成していると言える.姿勢推定のために当初予定していた,局所特徴量分布と姿勢パラメータとを組み合わせるための最適な方法を開発するには至っていない.これは今後継続して検討する.本年度までに開発した変化に頑健なカメラ姿勢推定手法を更に進める.実環境における変化は多様なものであり,机上の単純なデータセットで姿勢推定が可能というだけでは,実際の状況で頑健に動作する保証がない.そのため,多様な変化にも耐えうるカメラ姿勢推定手法を検討する.本年度で変化に頑健なカメラ姿勢推定手法が開発できたため,次年度では局所特徴量分布と姿勢パラメータとを組み合わせるための最適な方法と,多様体学習に基づく手法を検討する.当初の計画通り,主に研究課題推進のための物品購入と情報収集・成果発表のための旅費に使用する.当初の計画通り,主に研究課題推進のための備品購入と情報収集のための旅費に使用する.
無機硫黄化合物の酵素化学の確立とその応用

鉄硫黄酸化細菌の一種Acidithiobacillus ferrooxidansを研究の対象とし、硫黄化合物を代謝する酵素であるテトラチオン酸ハイドロラーゼ(4THase)について詳細な研究を行った。この4THaseは、無機硫黄化合物の加水分解反応を触媒し一部の好酸性微生物にのみ確認されている極めてユニークな酵素である。当該研究では既に、A. ferrooxidansの4THase遺伝子(Af-tth)を世界で初めて同定し、これを大腸菌組換え発現で得た封入体から酸性refolding処理により活性型酵素を獲得する新規な手法を開発し、その結晶化にも成功した。本研究にて得られたAf-Tth結晶をSPring-8を利用したX-線照射実験で1.75オングストロームの解像度で結晶構造データを回収することができた。基質のテトラチオン酸を浸漬した結晶のX-線照射データの解析から本酵素の反応機構を推測した。Af-Tthは他の硫黄代謝関連酵素で見られるCys依存性の反応機構とは全く異なり、Asp325の基質へのプロトン供与による加水分解メカニズムであることを解明し、部位特異的変異酵素(D325N)の活性の消失からこれを証明した。また、さらなるX-線結晶構造解析の結果、上記のAsp325付近から伸長する硫黄のオリゴマーと推定される電子密度、およびこれを捕捉する様な構造を持つ3つのメチオニン残基の存在を発見した。この3つのメチオニン残基は、本酵素における極めて特徴的な構造であり、他の好酸性微生物に由来する4THaseにも保存されている。まずはこのMet残基が捕捉している原子が硫黄原子であることを証明するためにSe-Met置換したAf-Tthの結晶を作成し、硫黄の吸収端に近い長波長X-線による解析を行なった。この結果、3つのメチオニン残基が捕捉した原子は単一の硫黄原子であることが分かった。硫黄酸化細菌に由来する硫黄代謝関連酵素テトラチオン酸ハイドロラーゼ(4THase)は、無機硫黄化合物の一つテトラチオン酸を加水分解する反応を触媒する、好酸性硫黄酸化微生物においてのみその存在が確認されている極めてユニークな酵素である。当該研究課題において、これまでに本酵素の精製から機能未知であった本酵素遺伝子の同定、組換え発現とrefoldingによる活性型酵素の取得、および結晶化に成功した。さらにX-線結晶構造解析によりこの新規な酵素の立体構造を決定した。昨年度は、結晶構造解析をさらに推進することで活性中心となる部位を特定し、そこに関わるアミノ酸残基を特定し、Asp325が基質のテトラチオン酸を加水分解することを変異導入実験と合わせて証明した。これは本酵素反応の第一段階であること、そして更なる酵素反応に3つのメチオニン残基が関わる可能性を発見したことは、大きな成果であると考えられる。メチオニン残基が関わる硫黄代謝酵素の反応は、全くの新規な反応メカニズムであり、これを解明することによって極めてユニークな研究成果が期待できる。本酵素の立体構造の決定、およびAsp325が関与した反応の第一段階の証明に関する研究成果について、現在論文を作成している。2019年度(令和元年度)は、Af-Tthの構造と加水分解反応の第一段階についての論文の作成・発表を行いつつ、3つのメチオニン残基の活性への役割の特徴付けを行って、本酵素の完全な反応メカニズムの解明に取り掛かることを計画している。具体的には、昨年度から継続してSe-Met置換した本酵素の結晶化とX-線結晶構造解析の推進。さらに3つのメチオニン残基を部位特異的変異による置換変異酵素を作成して、それぞれの活性への影響を調べることで、その役割と本酵素の完全な反応メカニズムの解明を目指したい。また、その他の硫黄代謝関連酵素についての解析も行い、本研究課題である無機硫黄化合物の酵素化学に関する知見を深めていきたい。当該研究では既に、A. ferrooxidansの4THase遺伝子(Af-tth)を世界で初めて同定し、これを大腸菌組換え発現で得た封入体から酸性refolding処理により活性型酵素を獲得する新規な手法を開発し、必要十分量の酵素を獲得、結晶化にも成功した。本酵素は空間群(P32)格子定数(a=b=94.7, c=234.3)であった。さらに基質のテトラチオン酸を浸漬した結晶のX-線照射データの解析から本酵素の反応機構を推測した。さらに海洋性硫黄酸化細菌SH株に検出された4THase活性から、本酵素の部分精製とこれをコードする遺伝子(SH-tth)の単離と組換え発現を行った。大腸菌組換え

発現による封入体をAf-Tthと同様に酸性refolding処理により可溶性で活性型の組換えSH-Tthの獲得に成功した。本酵素は高濃度塩化ナトリウムで活性化されるなど海洋性細菌由来の特徴を示した。また、好酸性硫黄酸化微生物に分布する4THaseの多様性を示唆する興味深い性質を解明することができた。本研究は、鉄硫黄酸化細菌Acidithiobacillus ferrooxidans由来の4THase(Af-Tth)の結晶構造解析と、これを基に反応メカニズムを解明することで、無機硫黄化合物の酵素化学という新たな学問分野を確立させることを目的として執り行っている。今回はAf-Tthの結晶に基質であるテトラチオン酸を浸漬させた結晶のX-線構造解析を行うことで、本酵素の活性中心とそれに関わるアミノ酸残基の特定を目指した。この結果、1.75オングストロームの解像度で基質と推定される電子密度の確認とそれに関与するD325残基を特定した。このD325の役割を解明するために作成した部位特異的変異酵素Af-Tth D325Nは活性が完全に消失したため、D325が活性に関与することを証明し、その反応メカニズムを解明することができた。これまで無機硫黄化合物を基質とした酵素は、ほとんど全てシステイン残基のチオール基が基質の硫黄原子と相互作用することによって反応することが報告されており、アスパラギン酸残基が関わる反応は極めて珍しい。その反応メカニズムは、基質のテトラチオン酸のalpha位の硫黄原子をアスパラギン酸残基がプロトン供与することで加水分解反応を触媒している反応モデルを確立した。また、海洋性硫黄酸化細菌Acidithiobacillus sp. SH株由来の4THase(SH-Tth)についても分離・精製および遺伝子の同定と組換え発現、酸性refoldingによる活性型酵素の取得に成功した。これを利用して本酵素の生化学的性質を検討したところ、1MのNaClの存在下で2.5倍に活性化することが分かった。一方、淡水性細菌に由来するAf-Tthの場合は同条件で極度に阻害されるため、この性質は海洋性細菌に由来する酵素の特徴を示した。本研究で4THaseの生化学的・生理学的多様性を示した。鉄硫黄酸化細菌の一種Acidithiobacillus ferrooxidansを研究の対象とし、硫黄化合物を代謝する酵素であるテトラチオン酸ハイドロラーゼ(4THase)について詳細な研究を行った。この4THaseは、無機硫黄化合物の加水分解反応を触媒し一部の好酸性微生物にのみ確認されている極めてユニークな酵素である。当該研究では既に、A. ferrooxidansの4THase遺伝子(Af-tth)を世界で初めて同定し、これを大腸菌組換え発現で得た封入体から酸性refolding処理により活性型酵素を獲得する新規な手法を開発し、その結晶化にも成功した。本研究にて得られたAf-Tth結晶をSPring-8を利用したX-線照射実験で1.75オングストロームの解像度で結晶構造データを回収することができた。基質のテトラチオン酸を浸漬した結晶のX-線照射データの解析から本酵素の反応機構を推測した。Af-Tthは他の硫黄代謝関連酵素で見られるCys依存性の反応
大規模流量・生物データ解析による攪乱レジーム－河川生物群集関係の解明

本研究は,既存の国内流量・生物データを活用した大規模解析を行うことにより,流量変動ー河川生物群集関係を広域的に解明することを目的とした。この結果,国内河川において底生動物・魚類の保全に考慮した流量管理を行う際には,出水の継続時間および春季出水規模に注目するべきであることが示された。これら流量レジーム特性の改変に関与しているダムの運用方法の改善および土地利用の影響の緩和が河川生態系の保全にあたっては重要であることが示唆された。本年度は,まず,研究実施計画の「(1)多様な水文指標を取り入れた流量解析による流量レジーム変数の算出」を実施した.日本全国2078観測所の流量データを整理・分析し,解析対象を1992-2011年までの20年間,399地点とした.各地点にて流量レジームの5構成要素について計171種類の水文指標を算出し,主成分分析により12の流量レジーム変数を算出した.次に,「(2)流量レジームの改変要因の把握とリファレンス地点の抽出」について予備的な解析を実施し,ダム建設等により著しく流量レジームが改変されている地点を特定するとともに,これら以外をリファレンス地点の候補として抽出した.流量レジーム解析の対象地点および河川水辺の国勢調査の実施地点をGIS上で整理することにより,「(3)流量観測ー生物調査地点のマッチング」に関する準備を進めた.(1)で得られた流量レジーム変数をベイジアンクラスターにより分類し,現況の改変流況による「(4)流量レジーム特性による水文地域分類」を実施した.399対象地点は,流量変動の規模,頻度,継続時間,タイミング,変化率により特徴づけられる17の水文学的グループに分類することができた.さらに,河川水辺の国勢調査の魚類・底生動物に関するデータについて,「(5)生物データの整理と群集変数の算出」を進めている.(1),(2)および(4)の大規模流量レジーム解析は世界的に導入が進められているものの,国内では実施例が無い.今後,(3)および(5)の結果と統合して,「(6)流量レジームー底生動物・魚類群集関係の解析」を実施することにより,生態系保全を目的とした流量管理手法に応用可能な具体的情報を提供する予定である.本年度は,まず,昨年度に実施した研究実施計画の「(1)多様な水文指標を取り入れた流量解析による流量レジーム変数の算出」の改善を図った.データ整備状況を精査し解析対象地点を見直した結果,昨年度の399地点から418地点に増加した.当該地点にて主成分分析により6個の流量レジーム変数を算出した.次に,「(2)流量レジームの改変要因の把握とリファレンス地点の抽出」を実施した.環境変数を説明変数,流量レジーム変数を応答変数とする一般化線形モデルにより,治水目的の貯水ダムおよび流域の土地利用(水田および都市域)が流況改変要因であることを特定した.これら人為改変の程度が小さな69地点を自然流況に近い流量レジームを有するリファレンスとして抽出した.(1)で得られた流量レジーム変数をクラスター解析により分類し,現況の改変流況による「(4)流量レジーム特性による水文地域分類」を実施した.418対象地点を8個の水文学的グループに分類することができた.流量レジーム解析の対象地点および河川水辺の国勢調査の実施地点をGIS上で整理することにより,「(3)流量観測ー生物調査地点のマッチング」を行った.底生動物については285地点,魚類については230地点にて解析可能であることを明らかになった.次に,水辺国調の魚類・底生動物に関するデータを整理・解析し,「(5)生物データの整理と群集変数の算出」を実施した.底生動物については分類群数および序列化解析により算出した群集構造変数を,魚類については種数を算出した.続いて「(6)流量レジームー生物群集関係の解析」を実施した.流量変動が激しい地点では,底生動物の分類群数は少なく攪乱耐性の高い分類群が優占すること,魚類の国外移入種数が減少することが明らかになった.次年度は(6)の結果が見られた原因を,種レベルの解析を行うことにより解明する.申請時に実施を計画していた6項目のうち,「(1)多様な水文指標を取り入れた流量解析による流量レジーム変数の算出」,「(2)流量レジームの改変要因の把握とリファレンス地点の抽出」,「(3)流量観測ー生物調査地点のマッチング」,「(4)流量レジーム特性による水文地域分類」,「(5)生物データの整理と群集変数の算出」の5項目を完了した.「(6)流量レジームー底生動物・魚類群集関係の解析」についても大枠の解析を既に実施し,今後の解析の方向性も明らかになっている.以上の成果に関連する内容の一部は,既に1編の雑誌論文および16件の学会発表(内,海外3件,発表予定2件)として公表している.学会発表のうち1件は応用生態工学会第18回大会優秀ポスター研究発表賞を受賞した.これらを総合すると,本年度までで申請時の研究目的のうち大部分を完了させ,結果の公表状況も順調であるため,達成度は「概ね順調に進行している」と評価できる.本年度は,まず,研究実施計画の「(3)流量観測ー生物調査地点のマッチング」を実施した.前年度までに流量解析の対象地点として抽出した418流量観測所と河川水辺の国勢調査に含まれる989地点についてGIS上で地理的な対応を検討し,285地点を解析対象地点として抽出した.次に,「(5)生物データの整理と群集変数の算出」を行い,底生動物および魚類の多様性および群集構造に関する変数を算出した.さらに,

これら変数と「(1)多様な水文指標を取り入れた流量解析による流量レジーム変数の算出」により得られた流量レジーム変数との間で,「(6)流量レジームー底生動物・魚類群集関係の解析」を実施した.この結果,底生動物の多様性は出水継続期間の観点から撹乱の程度が大きな河川で低下することが明らかになった.構成分類群の生態的特性に注目した解析から,この関係は固着性の高い造網性トビケラの減少によることが示唆された.一方,魚類については,春季の出水規模が大きな地点で外来種の出現頻度が低下することが明らかになった.本研究の成果を研究実施計画に沿って概略すると次のとおりである.418流量観測所を対象に国内河川の流量レジーム特性と地理的分布を把握した.貯水ダムおよび土地利用が流量レジーム改変の主要因であることを解明し,これら人間活動の影響が小さな観測所をリファレンス地点として抽出した.流量レジームー生物解析が可能な285地点において既存生物データの整理し,流量レジームー底生動物・魚類群集関係の解析により生物分布に影響を及ぼす流量レジーム要素を特定した.最終的に,本研究により,河川生物・生態系保全においては出水の規模および継続期間が流量管理の指標として重要であり,これら流量レジーム要素の主要な改変要因である貯水ダム運用および土地利用状況の改善が求められることが示唆された.本研究は,既存の国内流量・生物データを活用した大規模解析を行うことにより,流量変動ー河川生物群集関係を広域的に解明することを目的とした。この結果,国内河川において底生動物・魚類の保全に考慮した流量管理を行う際には,出水の継続時間および春季出水規模に注目するべきであることが示された。これら流量レジーム特性の改変に関与しているダムの運用方法の改善および土地利用の影響の緩和が河川生態系の保全にあたっては重要であることが示唆された。申請時に平成26年度の実施を計画していた,「(1)多様な水文指標を取り入れた流量解析による流量レジーム変数の算出」を完了した.データ整理から主成分分析までの一連の解析手法を確立したため,将来的に解析結果の見直しが必要になった際にも短時間で再解析を行うことが可能になった.「(2)流量レジームの改変要因の把握とリファレンス地点の抽出」については完了には至らなかったものの,予備的な解析と今後の解析に必要な地理情報データの整備が完了している.「(3)流量観測ー生物調査地点のマッチング」についてもGIS上での整理を完了しており,近日中に作業が完了する予定である.これらの成果に加え,申請時に平成27-28年度での実施を想定していた「(4)流量レジーム特性による水文地域分類」に既に取り組んでおり,一部の成果を既に得ている.また,「(5)生物データの整理と群集変数の算出」についても,魚類・底生動物分布のデータセットの整備がほぼ完了している.以上の成果に関連する内容の一部は,既に1編の雑誌論文および8件の学会発表(内,海外1件)として公表している.
現代物理学におけるウッドワードの因果概念

本研究の目的の一つは、アインシュタイン・ポドルスキー・ローゼン(EPR)による議論を調べることである。なぜなら、この議論は量子力学における因果概念を明確にする上で重要であるからである。作用素の非可換性は、この議論において重要な役割を果たしている。我々はこの性質を操作的な観点から解釈できるような結果を示した。EPRによる議論を理解するため、ベルの不等式が重要である。ベルは彼らが暗黙に仮定していた局所性の条件を満足する隠れた変数を考え、それから不等式を導いた。本研究では、EPRが考えていた状態はベルの不等式をみたさないことを示した。この結果から考えると、彼らの結論を維持することは難しい。アインシュタイン、ポドルスキー、ローゼン(EPR)は、空間的に離れた二つの粒子に関する状態が存在して、その状態において一方の粒子(この粒子を粒子1とよぶ)の位置Q1を測定することによって、もう一方の粒子(これを粒子2とよぶ)の位置Q2を確実に知ることができ、かつ、その波動関数において粒子1の運動量P1を測定することによって、粒子2の運動量P2を確実に知ることができるということを示した。そして、この状態をもとにして、量子力学は不完全であると結論した。量子力学が不完全であるとすると、量子力学を完全にするような隠れた変数が存在することになる。それでは、隠れた変数は存在するのだろうか。この問題を考える際に重要なのは、ベルの不等式である。ベルは、局所的な隠れた変数を仮定すると、ある不等式が導かれることを示した。これがベルの不等式と呼ばれるものであり、この不等式が成立するかどうかは実験によって確かめることができる。そして実験の結果、ベルの不等式は破れていることが示された。したがって、ベルの不等式を導く際に仮定した条件のもとでは局所的な隠れた変数は存在しないことになる。つまり、これらの条件を妥当であるとするならば、EPRによる量子力学は不完全であるという結論は否定される。本年度は、非相対論的量子力学のみならず相対論的場の量子論にも適用可能な枠組みである代数的量子論において、こうした一連の議論に現れる状態、つまりEPRが考えた状態とベルの不等式が破れる状態について考察した。まず、EPRが行った議論が成り立つような状態を定義した上で、そのような状態が数多く存在することを示した。さらに、この状態は常にベルの不等式を破るということを示した。こうした考察の結果、EPRの議論が成り立つ状態とベルの不等式を破る状態の論理的関係が明確になった。アインシュタインは、ポドルスキーとローゼンとの1935年の共著論文において、空間的に離れた二つの粒子に関する波動関数が存在して、その波動関数において一方の粒子(この粒子を粒子1とよぶ)の位置を測定することによって、もう一方の粒子(これを粒子2とよぶ)の位置を確実に知ることができ、かつ、その波動関数において粒子1の運動量を測定することによって、粒子2の運動量を確実に知ることができるような状態があることを示した。これは、EPR状態とよばれる。そして、EPR状態をもちいた議論から、彼らは量子力学は不完全であると結論した。量子力学が不完全であるならば、この理論は我々が知らない隠れた変数を考えることによって完全になるかもしれない。ベルは、隠れた変数を仮定すると、ある不等式が導かれることを示した。これはベルの不等式とよばれる。このベルの不等式は破れているということが、実験によって確かめられている。つまり、ベルの不等式を導くときに仮定したような隠れた変数は存在しない。このように、EPR状態とベルの不等式を破るような状態は、いずれも量子力学の完全性に関わる状態である。本研究では、これらの状態の論理関係を明らかにした。これによって、量子力学の完全性に関わる議論が明確になったといえる。本研究課題の一つとして、量子力学が形成された時期において議論された因果に関わる概念的問題を現代的観点から明晰化するという課題がある。特に本年度は、量子力学が形成されるにあたって、大きな役割を果たしたアインシュタインとボーアによる議論に注目した。ボーアは量子力学では従来の古典的概念を放棄する必要があるということを強調する。例えば、アインシュタインは、ポドルスキーとローゼンとの共著論文において、ある時空領域における観測は空間的に離れた時空領域にある対象の実在に影響を及ぼさないと考えた。これに対して、ボーアは1935年の論文において、観測が空間的に離れた系に『力学的な擾乱』を与えることがないということを認めるものの、『その系の将来の振る舞いに関していかなるタイプの予言が可能なのかを定める諸条件そのものに対する影響』を及ぼすと述べた。しかし、このボーアの反論もまた曖昧であり、謎めいている。

ハルヴォーソンとクリフトンという科学哲学者は、ボーアが考えたこの空間的に離れた系に対する影響がどのようなものであるかについて、ボーアによる古典的記述という考え方とボーアによる客観性という考え方に注目して考察している。彼らは、ボーアによる古典的記述と客観性という考え方をあらわす数学的な条件を提案し、ボーアによるアインシュタインに対する反論が、それらの条件と整合的であるということを示した。本研究では、アインシュタイン・ポドルスキー・ローゼンが考察した状態が代数的場の量子論においても存在することを示した。つまり、代数的場の量子論においてもアインシュタインとボーアの議論は同じように成り立つ。そして、ハルヴォーソン・クリフトンの結果を拡張して、ボーアによるアインシュタインに対する反論が、それらの条件と整合的であるということを示した。量子力学における非局所性が、物理量の非可換性と密接に関係していることはよく知られている。例えば、アインシュタイン・ポドルスキー・ローゼンの議論では、位置に対応する作用素と、運動量に対応する作用素が非可換であることが重要な役割を果たしている。そこで、本年度は物理量の非可換性を調べた。注目したのは、複製不可能定理とよばれる結果である。この定理によれば、ある物理系において任意の状態を複製できるということと、その系の任意の物理量が可換であることは同値である。本年度は、この定理が不完全な複製においても成立することを示した。すなわち、ある物理系において任意の状態を不完全に複製できるということと、その系の任意の物理量が可換であることは同値である。したがって、ある系に非可換な物理量が含まれるとき、状態は不完全であっても複製できない。以上述べてきたように、本年度は、複製の観点から物理量の非可換性の操作的な意味を明らかにした。科学哲学研究業績の概要で述べたように、本研究では、EPR状態とベルの不等式を破るような状態の状態の論理関係を明らかにした。これによって、量子力学の完全性に関わる議論が明確になったといえる。この成果は、Foundations of Physicsに投稿し、出版された。このように、本研究は順調に進展しているといえる。本研究の1年目は、アインシュタイン、ポドルスキー、ローゼンの議論に対するボーアの反論、特に観測が空間的に離れた系に『力学的な擾乱』を与えることはないものの『その系の将来の振る舞いに関していかなるタイプの予言が可能なのかを定める諸条件そのものに対する影響』を及ぼすという箇所に注目し、この箇所はボーアによる古典的概念と客観性という考え方と整合的であるということを示した。しかし、これらの考え方からボーアの反論と同じ主張が導かれるかどうかは明らかではない。今後は、この点の考察を進めたい。今年度の研究に引き続き、アインシュタイン、ポドルスキー、ローゼン(EPR)によって考えられた状態を詳しく精査する予定である。特に、近年量子情報の分野で提案されている量子テレポーテーションとよばれる、EPRによる状態をもちいた操作に注目し、この操作を精査していく予定である。
寝たきり生活者の介護負担を減らすための多機能型電動車椅子の開発

本研究では,介護者と被介護者のQOLの向上を目的として,移動,睡眠,入浴,排泄に関する支援機器のシステム開発をおこなった.1)簡易ベットになる多機能型電動車椅子,2)介護者が一人で入浴介護ができる簡易入浴槽,3)車椅子とベット間の移送や入浴作業を支援する機器となるリフト装置,4)排泄物タンクを居宅のトイレまで運ぶことができ,車椅子に収納でき,オムニホイールやパンタグラフを用いた排泄介護用移動ロボット,そしてその制御装置を開発した.このシステムにより,寝たきり患者に対して心身機能の回復を図り,介護者に対して介護負担を低減させた.本研究では,介護者と被介護者のQOLの向上を目的として,移動,睡眠,入浴,排泄に関する支援機器のシステム開発をおこなった.1)簡易ベットになる多機能型電動車椅子,2)介護者が一人で入浴介護ができる簡易入浴槽,3)車椅子とベット間の移送や入浴作業を支援する機器となるリフト装置,4)排泄物タンクを居宅のトイレまで運ぶことができ,車椅子に収納でき,オムニホイールやパンタグラフを用いた排泄介護用移動ロボット,そしてその制御装置を開発した.このシステムにより,寝たきり患者に対して心身機能の回復を図り,介護者に対して介護負担を低減させた.介護者の負担を軽減させうため,被介護者が電動車椅子の上で生活の大半を過ごすことができ,特に失禁者である場合には,電動車椅子に座ったまま排泄ができるシステムを提案した.以前から,オムニホイールの車輪機構を有するトイレ移動旦ポットを開発してきたが,この白ポットには二つの問題点があった.一つは,機構的に洋式便座の真上まで排泄物タンクが持ち上がらなかった.もう一つは,ラックギアとスライドレールによる持ち上げ機構が洋式便器をまたぐことができる横幅を有していなかった.本年度は,移動トイレロボットを改良し,洋式便器の上まで脚が伸びる機構を取り付け,排泄物タンクを持ち上げると同時に脚部分力瀬方向へ広がり,居宅のトイレの上から排泄物を捨てることができるようにした.一般的な洋式便器め寸法は,幅,高さともに四十センチメートル程度であるが,移動トイレロボットは,車椅子の座席の下に収まるときには小さく,逆に,排泄物を捨てるときには洋式便器より高く,横幅も必要となる.脚が高く伸びると同時に拡幅する機構として,一般的に二自由度の動き(二つのモータ)が必要になるが,本年度は,脚の機構を工夫することによつて,一脚につき,一つのモータで脚の横方向と縦方向の伸縮を可能にした.今後,移動トイレロボットが車椅子の下に完全に収まるように,さらなる小型化設計をおこない,自律的に居宅のトイレまで移動させる実験をおこなう.また,移動トイレロボットを自動清掃させるために,移動トイレロボットに二つのアームを取り付ける。一つのアームによりトイレの永タンクから給水し,もう一つのアームで排泄物タンクの中を清掃する.本システムは,リクライニング機構の改良によって簡易ベッドにもなり,その上に簡易入浴槽を設置可能であるが,これらのシステムをより実用性の高いものにする.寝たきり生活者に対する介護者の負担を軽減させるための多機能型電動車椅子システムについて,二年目の開発をおこなった.まず,車椅子をフルリクライニング仕様へ改良した簡易ベッドが完成した.失禁者に対応させるトイレ移動ロボットについては,昨年度,洋式便座の上まで脚が伸びる機構を取り付け,排泄物タンクを持ち上げると同時に,脚部分が横方向へも広がり,居宅のトイレの上から排泄物を捨てることができる機構を提案した.本年度は,本体の伸縮機構として,パンタグラフ機構に変えたことにより,さらに小型化が実現し,居宅トイレの上をまたぐ動作を実現でき,かつ,車椅子の下に完全に収納でき,トイレ用水タンクをトイレ移動ロボットの上部に載せても車椅子の下に収めることができた.トイレ移動ロボットの移動性能については,マイクロコンピュータを用いて,直進,旋回,回転の基本的なロボットの自律走行試験を完了した.なお,トイレ移動ロボットを自動清掃させるためのトイレ移動ロボット搭載用ロボットアームについては,制御系の設計が完了し,機構の設計段階に入っている.一つのアームを用いてトイレの水タンクから給水し,もう一つのアームで排泄物タンクの中を清掃する方式をとる.簡易浴槽については,キャスタ付きアルミフレームを製作し,アルミフレーム内に簡易浴槽を固定した.軽量であるため,部屋の中を一人で簡単に移動できる.さらに,介護者の手動のハンドル操作により,寝たきり生活者を車椅子からベッド,簡易入浴槽に移すことができる手動リフトを現在開発中である.寝たきり生活者に対する介護者の負担を軽減させるため,主に家庭内で用いる介護システムについて,最終年度の開発をおこなった.1)今までに,失禁者に対応可能なトイレ移動ロボットを開発してきたので,最終年度は,ロボットの移動制御実験に基づく走行性の検証をおこなった.マイクロコンピュータを用いたシステムによって,直進,旋回,回転の基本的な自律移動に加えて,廊下などの比較的長距離の自律移動を検証した.2)トイレ移動ロボットの機構については,居宅のトイレの洋式便座の上までロボットの脚が伸長し,ロボットの上部に取り付けた排泄物タンクの位置を高くすることができると同時に,脚が横方向へ広がることで,ロボットに搭載された簡易トイレに保存された排泄物を居宅のトイレの真上から排出できる可能性を見出した.本体の伸縮機構にパンタグラフ機構を用いたことにより,小型化が実現し,トイレ移動ロボットを車椅子の下に収納することも可能となった.3)介護者の手動によるハンドル操作により,寝たきり生活者を車椅子からベッド,簡易入浴槽などに移送することができる手動リフトを開発した.操作者は手動リフトを動かしながら,簡易ベット(電動車椅子)に被介護者(被験者)を寝かせた状態から,容易に被介護者を持ち上げることが可能となった.

4)手動リフトを使って,簡易浴槽を設置した箇所まで被介護者を移送させて,ハンドル操作により,簡易浴槽の中に溜めたお湯の中に,フォーク上に乗せられた被験者を浸けることが可能になった.このリフトは,モーターや電源を必要とせず,フォークの動作速度が遅いため,安全性が高い.以上,寝たきり生活者の介護負担を減らすための,多機能型電動車椅子(簡易ベット),簡易浴槽,手動リフト,およびトイレ移動ロボットからなる家庭用介護システムの基本的な実証試験を完了した.そして,このシステムによる家庭内における新たな介護支援の可能性を実証した.
リウマチ患者由来血清IgG糖鎖の構造変化とその酵素学的背景

IgGに含まれる16種のアシアロ糖鎖を完全に分離する簡便な方法を考案した。これを用いて69例のリウマチ患者、数例ずつのSh【o! ̈】gren,Osteoarthritis,Lupus erythematosisの各患者の血清から精製したIgGの糖鎖をヒドラジン分解で少糖として遊離し比較分析した。この結果、我々が注目している血清IgGの糖鎖パターンの変化は全ての慢性関節リウマチ患者で共通に起っていること、Osteoarthritisでは弱いながら同様の変化が起るが、リウマチ程顕著ではないこと、他の炎症性あるいは自己免疫疾患では一切変化が認められないこと、このパターン変化の分子的背景は糖鎖に含まれるガラクトース残基の著明な減少によるものであり、フコース残基やbisecting GlcNAC残基の比率に殆んど差が無いことが判明した。又この変化がリウマチ治療の薬剤投与によるものでないことも確認した。一方リウマチ家系(3家系)を調べた結果からは特記すべき傾向が見つかっていない。糖鎖の変化とリウマチの病理を結びつける目的で進めた研究からは以下に述べるような興味ある知見が得られた。すなわちIgGをStreptomycesのβ-ガラクトシダーゼで処理して全てのガラクトースを除くと、貧食細胞に対する走化性は認められなかったが、補体結合反応が明らかに低下した。又糖鎖の構造変化の酵素学的背景を探る研究からは以下のような知見が得られている。ヒトIgGをプロナーゼで消化して糖ペプチドを大量に調製し、これをStreptomycesのβ-ガラクトシダーゼで消化してアガラクト糖ペプチドを得た。これを基質に用い、健常人とリウマチ患者の末梢血から分離したB細胞のホモジネートを酵素源にしてガラクトース転移酵素の性質を調べたところ、リウマチ患者の場合UDP-Galに対するKm値がほぼ2倍となった。この違いはすでに数例ずつの検体で確認されて居り、今後更に酵素を精製して性質を比較検討する必要があるが、恐らくこの変化が糖鎖変化の土台であろう。
女房日記の系譜と特質に関する研究-『御湯殿上日記』を中心にして-

当該年度においては、幕末期の宮中女房・庭田嗣子による記録に焦点をあてて検討を試みた。嗣子は、和宮親子内親王の降嫁に際して、典侍という宮中女房の身分のまま随行する。そして、嗣子は江戸城大奥において宮の動静を日次に記した『和宮御側日記』とともに、それを補完する別記を記録している。特に、別記の一つである「将軍昭徳院凶事留」は、宮中の女房によって将軍家茂の凶事が記録されるという、文学的概念にはそぐわない相貌を見せる。嗣子は、随行に際して、江戸城大奥においても御所の風儀(京風)を遵守し、皇女ひいては朝廷の威光を立て公武一和へ導くようにとの大命を帯びる。このようななかで、大奥の実権は和宮の姑である天璋院の掌中にあり、将軍正妻としての和宮の存在基盤は非常に脆弱なものであった。そこで、嗣子は、皇女の威光を立てて京風を守りつつも宮の夫である将軍家茂や天璋院に孝養・礼節を尽くすことで家風も落ち着き公武一和が結実すると和宮や御附女中に論し、京方と江戸方との拮抗を抑え、位階による身分秩序と家長を中心とした武門の家族秩序とを如何に整合付けるかを模索するのである。そして、和宮の大奥における存在基盤の確立を支える一具として記録が作成されるのである。しかし、和宮の家茂との結婚生活はわずか五年弱で終焉を迎え、家茂の死によって降嫁の意義が曖昧なものとなる。嗣子は和宮の行末の立場を案じ、妻たる御台所としての果たした役割と夫への礼節・孝養を示す最後の機会である凶事に焦点を絞り、和宮に視点を置いて宮の主体的な凶事への関わりを「将軍昭徳院御凶事記」として記し留めたのである。以上のように、複雑な様相を呈する近世期の女房日記の一特質を明らかにした。女官制度を含めた朝廷運営の組織実態を見据えつつ、禁中女官である大典侍・長橋局・大御乳人の記録を比較し、取分け『御湯殿上日記』を継承して長橋局によって物された『長橋局日記』(宮内庁書陵部蔵・函号459-103)に照準を合わせて検討を加えた。朝廷の口向(勝手向き)に関しては、「禁裏附役人令條」に見える如く、禁裏附(幕臣)と長橋局によって取り仕きられていた。長橋局は、口向の出納管理・会計事務を専門とする執次をはじめとする口向諸役人(廷臣・幕臣)を配下として、実務に当たらせていた。従って、長橋局による記録は、献上品や下賜品について詳細を極め、職務に則した「出納帳」的な性格が強いように思われる。また、大典侍の記録には、進献など勝手向きに関するものについて「長橋殿御とめに委し」と長橋局の記録に譲られている。さらに、長橋局の記録は配下の執次による記録によって補完されるという一種の重層構造が見られる。幕府の制法によって長橋局の職権が保証されるに伴って、それに拠った職務遂行の記録も制度化され、視点も勢い幕府に向けられるに至ることを明らかにした。そして、近世期の女房記が、主人と主家の慶祝事などの情況を通して繁栄を記録的に現出するという文学史の女房日記概念と単純には重ならない相貌を見せ、むしろ、女房の職責に拠った職掌上の記録・業務日誌的な性格を強く持つものであることを導き出した。
X線透過撮影法による中国請来木彫仏像の調査研究

本研究においては、中国請来木彫仏像の制作技法と内部構造を科学的に解明するために、28件の中国および日本の木彫仏像についてX線透過撮影し、四つ切判フィルム原板717枚の透視影像資料を収集した。研究成果の第一は、練物技法をX線撮影によって影像化し、日本木彫には見られず中国木彫のみに行われる特殊技法として、練物の存在を科学的に実証したこと。これによって中国木彫像と日本木彫像は、X線影像化された練物技法の有無を基準として初めて科学的に判別することが可能になった。研究成果の第二は、頭・体の躯幹部を二材以上で彫刻して内刳りを施した寄木内刳技法が、中国唐宋時代木彫技法として存在することを、東寺、清涼寺、泉涌寺の請来木彫仏像のX線透過撮影によって初めて科学的に実証したこと。これによって平安後期における日本木彫の独創的技法と考えられて来た寄木内刳技法が、中国木彫からの影響によるものとして見直す必要性が新たに提起された。本研究によるX線透過撮影で内部構造が科学的に解明された、観音菩薩半跏像(神奈川・清雲寺、南宋時代・13世紀、像高87.5cm)、観音菩薩坐像(京都・泉涌寺、南宋時代・13世紀、像高113.8cm)、月蓋長者立像(京都・泉涌寺、南宋時代・13世紀、像高69cm)、韋駄天立像(京都・泉涌寺、南宋時代・13世紀、像高86.8cm)、韋駄天立像(岐阜・長滝寺、南宋時代・13世紀、像高97.3cm)、善財童子立像(岐阜・長滝寺、南宋時代・13世紀、像高64.5cm)は新たに重要文化財指定を受けた。したがって本研究による成果は中国請来木彫仏像の文化財指定においても大きな貢献をした。1兜跋毘沙門天立像(国宝、京都・東寺、唐時代・9世紀、像高189,4cm)2兜跋毘沙門天立像(重文、国有、平安時代・11世紀、像高164cm)3兜跋毘沙門天立像(重文、京都・清涼寺、11世紀、像高184,8cm)4法界虚空蔵菩薩騎獅像(重文、京都・東寺、唐時代・9世紀、像高75,4cm)5釈迦如来立像(国宝、京都・清涼寺、北宋時代・985年、像高160cm))6釈迦如来立像(重文、東京・大円寺、鎌倉時代・1193年、像高163,9cm)7釈迦如来立像(重文、国有、鎌倉時代・1273年、像高78,7cm)8観音菩薩半跏像(神奈川・清雲寺、南宋時代・13世紀、像高87,5cm)9観音菩薩坐像(重文、京都・泉涌寺、南宋時代・13世紀、像高113,8cm)10月蓋長者立像(重文、京都・泉涌寺、南宋時代・13世紀、像高69cm)11章駄天立像(重文、京都・泉涌寺、南宋時代・13世紀、像高86,8cm)12章駄天立像(重文、岐阜・長滝寺、南宋時代・13世紀、像高97,3cm)13善財童子立像(重文、岐阜・長滝寺、南宋時代・13世紀、像高64,5cm)14菩薩半跏像(国宝、奈良・中宮寺、飛鳥時代・7世紀、像高87cm)

15観音菩薩立像(国宝、奈良・法隆寺、唐時代・8世紀、像高37,5cm)以上15体の木彫仏作例を正面と側面からの全身をX線透過撮影し、フィルム原板にして582枚の透視写真を収集し、現像ならびに密着焼付写真を作成し、各作例の内部構造の透視観察を進め、その内部構造、内刳技法、練物技法、木質などを解明し、中国請来木彫仏に関する広範にわたる基礎的研究資料を作成した。12年度からの継続2年目。今年度は中国南宋時代木彫仏像との関連が密接である、日本禅宗木彫仏像について、集中的にX線写真資料を収集することに努めた。日本禅宗彫刻の主要資料を体系的に伝存している、石川県羽咋市永光寺の禅宗木彫仏像11体を正面・側面の二方向からX線透過撮影して、内部構造の透視観察を進め、内刳技法等について中国請来木彫仏像との比較検討を行うための基礎資料を収集した。X線透過撮影した永光寺の禅宗木彫仏像は1釈迦如来坐像(鎌倉時代・像高73)、2観音菩薩坐像(鎌倉時代・像高36)、3虚空蔵菩薩坐像(鎌倉時代・像高36)、4達摩大師坐像(鎌倉時代・像高68)、5大権修利菩薩倚像(鎌倉時代・像高72)、6聖僧文殊菩薩坐像(鎌倉時代・像高57)以下の計11体で、フイルム原板にして135枚になる。これらは、日本曹洞宗の開祖道元が、中国江南地方より日本に請来した南宋仏像美術を典拠とする木彫仏像であるから、そのX線写真は中国請来木彫仏像の日本木彫仏像への影響を科学的解明に重要な意義がある。また鎌倉時代宋風檀像彫刻の重要資料である、兵庫県宝塚市中山寺所蔵の十一面観音像について初めてX線透過撮影し、像内納入品の検出に成功した。X線写真によって捉えられた本像納入品には、頭髪の束と想定されるものが含まれており、鎌倉時代の造像背景を解明するための重要な基礎資料として注目されるので、このX線写真は早急に発表するべく準備を進めている。日本に伝えられて現存している中国唐宋時代の木彫仏像とこれに関連する日本木彫仏像を正側二方面から全身X線透過撮影し、全36体の作例についてフィルム原板618枚の透視影像を収集して、中国請来木彫仏像の像内透視に関する基礎的研究資料を作成した。さらに収集したX線透過写真資料により、外部からは観察不能の各作例の内部構造について詳細な透視調査を実施した。鉄釘等を使用した部材矧ぎ寄せ技法、像内内刳の技術、練物等の異質材を嵌入する技法など木彫独自の技術に関して透視調査を進め、木彫仏文化における中国と日本との影響関係を制作技法面から具体的かつ科学的に解明することに努めた。主要な研究成果を列挙すると、1最古の寄木彫刻作品として注目される奈良・中宮寺の菩薩像(国宝)を初めてX線透過撮影することに成功し、初期寄木彫刻技法について内部構造を含めて全面的に解明するための基礎資料を収集した。2中国唐代木彫仏像の代表である京都・東寺の兜跋毘沙門天像(国宝)について全身X線透過撮影し、本体および地天座まで大きく内刳した構造であることを解明し、同様の内刳法が同時代の日本木彫仏像にも適用されていることをX線写真資料によって証明できた。3中国唐宋時代木彫仏像に特徴的な眼球部への異質材嵌入技法が、日本木彫技法に影響したことを、東寺の五大虚空蔵菩薩像(唐時代、重文)ならびに京都・清涼寺の釈迦如来像(宋時代、国宝)と兵庫・中山寺の十一面観音像(平安時代、重文)のX線透過写真資料によって実証できた。4鳥取・三仏寺の蔵王権現像(平安時代、重文)と兵庫・中山寺の十一面観音像二体(鎌倉時代)を初めてX線透過撮影し、像内納入品の検出に成功した。