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多元レーザー蒸着法による超高密度記録材料の研究・開発

本研究は高密度記録材料(光-磁気記録、磁気記録を主とする。以下媒体と略す。)創製のため、多元レーザー蒸着法を用いることにより磁性薄膜を作製し、磁気特性及び光-磁気特性と作製条件との相関を明らかにし、かつ作製条件,組成、膜厚等を制御することにより、高密度記録再生特性の最適化を試みることを目的としている。このため多元レーザー蒸着装置を試作し、新奇な媒体を研究・開発することをねらいとしている。多元レーザー蒸着装置本装置は独創的な特徴をもった試作装置である。即ちNd:YAGレーザー(出力1.1W)を回転しているターゲット上に照射することにより作製試料の組成を連続的かつ任意に変化させることができ、又下地基板も蒸着中公転かつ自転できる機構を有している。試料作製雰囲気は眞空中(眞空度1×10^<-6>Torr以上)あるいは2種類のガス雰囲気中を選択できるようになっている。この装置を利用して将来の高密度垂直磁気記録材料として有望なSrフェライト及びCO-Agグラニュラー磁性薄膜の作製を行い、その磁気特性、構造及び光-磁気特性を系統的に調べた。特に垂直磁気記録材料として不可欠な「垂直磁気異方性」について作製条件の最適化を行った。その結果、1. SrFe_<12>O_<19>磁性薄膜は熱処理(650800°C、2時間)することにより大きな垂直磁気異方性(10^6crg/cc)を示し、垂直磁気記録材料として有望であることがわかった。2. Co_xAg_<100-x>(x:2050)グラニュラー膜は熱処理温度600650°C付近において最大の垂直磁気異方性(10^<56>erg/cc)を示すことがわかった3.本レーザー蒸着法はスパッター法に比較し、組成の変化を連続的に行うことができる為磁気特性の制御が可能となり記録再生特性の最適化に適した作製方法であることが実験的に確認できた。以下媒体と略す。本研究は高密度光-磁気記録材料(以下媒体と略す)創製の為、多元レーザー蒸着法を用いることにより、磁性薄膜を作製し、光-磁気効果特性と作製条件との相関を明らかにし、かつ作製条件組成等を記録特性に対して最適化することを目的としている。本研究は3年間にわたるものである。この為本年度は、1.多元レーザー蒸着法装置の設計、製作及び立上げ2.磁性薄膜(主に非晶質TbFeCo薄膜、Co-Pt合金及び多層膜)の創製3.上記磁性薄膜の磁性測定及び評価を行なうことをまず当初の計画として実験を実施した。多元レーザー蒸着装置本装置は市販のものでなく、いくつかの独創的な特徴をもった試作装置である。すなわち(1)1ヶのレーザー源を用いて種々の組成ターゲット上に照射、蒸発できるようにするため、ターゲットを回転できる機構をもっている。(2)は薄膜の物性及び膜厚等の均一性の向上の為、下地基板は蒸着中公転かつ自転できる機構を装備している。(3)レーザー蒸着の他にフィラメント蒸着法も可能である。(4)基板及びターゲット間の距離を変化でききる等である。レーザー源としてはNd:YAGレーザーを用いて(本備品として購入)、上記記録媒体の蒸着に必要な十分な出力密度を要している。

設計試作はほぼ完成し、作製条件の制御及び再現性等に関しての実験を平成9年度に行なう予定である。磁性薄膜の創製及び磁性評価上記多元レーザー蒸着装置の試作と平行して、媒体に対する基礎的実験を行なった。スパッター蒸着法によるTbFeCo非晶質薄膜の作製を行なった。組成として、Tb(FeCo)及びTb(FeCo)を用い、Ar雰囲気中で行なった。蒸着速度の較正(膜厚測定装置購入)、Ar圧力等に対する磁性の評価を行なった。この結果、Tb(FeCo)の場合抗磁力はAr圧力に大きく依存し、数KOeから15KOeまで大きく変化することがわかった。本ターゲットを多元レーザー蒸着装置に用い、作製薄膜の磁性の比較検討を次年度に行なう。以上のように多元レーザー蒸着装置の試作はほぼ完成した。しかしながら作製条件の制御及び再現性については今後の課題であり、又作製薄膜の磁性及びその他の物性評価は次年度以降に行なう予定である。媒体として用いるTbFeCo非晶質薄膜はスパッター法により作製した結果、垂直磁化膜であり、磁性も当初期待した結果を得ることができた。これらのタ-ゲツトを多元レーザー蒸着装置にて使用し、組成、作製条件をより最適化することを次年度以降に行なうものである。本研究は高密度記録材料(光-磁気記録、磁気記録を主とする。以下媒体と略す。)創製のため、多元レーザー蒸着法を用いることにより磁性薄膜を作製し、磁気特性及び光-磁気特性と作製条件との相関を明らかにし、かつ作製条件、組成、膜厚等を制御することにより、高密度記録再生特性の最適化を試みることを目的としている。このため多元レーザー蒸着装置を試作し、新奇な媒体を研究・開発することをねらいとしている。多元レーザー蒸着装置本装置は独創的な特徴をもった試作装置であり、Nd:YAGレーザーを回転しているターゲット上に照射し、試料組成を連続的かつ任意に変化させることができ、また地下基板も蒸着中公転かつ自転できる機構を装備している。本装置の試作はほぼ前年度に完成していたが、今年度は更に排気系の整備、レーザー照射条件(光学系)の検討を行い、作製条件を制御することにより再現性を向上することをねらいとして実験をすすめた。磁性薄膜の創製及び磁気特性の評価本装置を用いて、Srフェライト磁性薄膜の作製を行った。Nd:YAGレーザー(出力1.1W)をターゲット(SrFe_<12>O_<19>、直径2")上に約0.6mmのスポットサイズに絞り、3090rpmの回転速度で回しながら蒸着を行った。ベース真空度は1×10^<-6>Torrであり、基板として石英及びSiを用いた。膜厚1,000Åに固定して、種々の作製条件下で媒体の創製を行った。その結果、1.膜厚の均一度(±10%以内)は約5cmの広範囲にわたって保証された。2.蒸着堆積速度は約1Å/Sであり、回転速度により制御することが可能である。3.Srフェライト薄膜は膜作製後、熱処理(700800°C、2時間)することにより、垂直磁気異方性(10^6erg/cc)を示すことがわかった。以上の結果をもとにして、組成・作製条件を最適化することによりTbFeCo系媒体を含めた高密度記録材料を創製し、記録再生特性評価を行う予定である。以下媒体と略す。
肺がん手術患者の身体感覚を基盤とした生活の拡がりを支える看護援助モデルの開発

手術を受ける肺がん患者の身体の捉えと反応として、「覚悟に基づく苦痛程度の見極め」「術後に生じた予想外のことへの対処」「呼吸の感じをつかんだ工夫」「回復に向かう感じ」「傷との関係性の変化」「身体の取り戻し」の8つのテーマが抽出された。患者は、手術前に決めた覚悟に基づき、身体に生じた現象を注意深く見極め、回復に向けて取り組み、成果を得ていた。実際の患者の身体の状態を注意深く見て、患者自身が回復を実感し、それを活力として回復に向けた行動を促進する援助を提供する看護援助モデルを作成した。在院期間の短縮化、在宅医療の推進により、退院後も身体管理や処置が必要になるケースが増加している。手術を受けた患者の無力感を緩和し、回復の促進、そして退院後の生活のマネジメントに向けて支援していくことは重要な課題である。そこで、本研究は手術を受けた肺がん患者が体験する苦痛や無力感を超えて、自己の捉える身体感覚に基づき、生活を拡げていけるようにするための看護援助モデルの開発をすることである。平成20年度は、手術を受けた肺がん患者が身体感覚をどのように捉え、反応しているのかを明らかにすることを目的に研究を進めた。まず、国内外の文献や書籍を基礎資料として、文献検討を重点的に行い、Body Awarenessという視点から患者の身体体験を明らかにしていくこととした。Body Awarenessの概念分析を行い、その結果に基づき、インタビューガイドを作成した。手術を受ける肺がん患者の看護に携わる看護師から助言を受け、インタビューガイドの洗練化を行い、患者が自分自身の身体にまつわる体験を語れるよう慎重に検討した。所属施設の倫理審査委員会で承認を受け、研究協力施設の倫理審査の申請中である。今年度はデータ収集の準備を丁寧に行ったことや、倫理審査委員会に提出する書類の準備や施設側との調整などに、当初予定していた以上に時間を費やした。しかし、研究協力者の身体に関する体験を気持ちよく語っていただくための準備期間として、この期間は必要なものであると考えている。本研究の目的は、手術を受けた肺がん患者が体験する苦痛や無力感を超えて、自己の捉える身体感覚に基づき、生活を拡げていけるようにするための看護援助モデルの開発をすることである。平成20年度の文献検討の成果により、術後肺がん患者の身体に関する体験をBody Aworenessという視点から明らかにすることで、患者自身が回復を実感し、それを活力として、回復に向けての行動を促進し、術後早期から退院後の生活マネジメントへの援助につなげていけると考える。平成21年度は、手術を受けた肺がん患者が身体感覚をどのように捉え、反応しているのかを明らかにすることを目的に研究を進めた。3施設に研究協力を依頼し、研究対象者を紹介してもらい、研究参加への同意の得られた患者に対し面接調査を行った。術後早期の患者からは同意が得られにくい現状があり、予定面接者数20名のうち、4名の面接が終了したところである。面接内容の逐語録を作成し、個別分析を行った結果を対象者に確認してもらい、真実性の確保に努めながら進めている。対象者からは、「何となく感じる身体の違和感」「普段と違う感じ」「生きていることの実感」「痛み」などについて語られている。今後、20名程度まで対象者を増やして、手術を受けた肺がん患者の身体感覚を記述したいと考えている。そして、その成果を基盤として、看護師を対象とした面接調査を行い、術後肺がん患者の身体感覚に関する看護援助の抽出を行い、看護援助モデルを開発していきたいと考えている。肺がん術後.患者に面接を行い、手術を受けた肺がん患者が身体感覚をどのように捉え、反応しているのかを明らかにした。肺がん術後患者は、「覚悟に基づく苦痛程度の見極め」「術後に生じた予想外のことへの対処」「回復に向かう感じ」「傷との関係性の変化」「身体の取り戻し」を行っており、手術前に決めた覚悟に基づき、自分自身の身体に生じた現象を注意深く見極め、回復に向けて取り組み、成果を得ていると考えられた。つまり患者は自らの《身体への意識を高め》、置かれた《位置や空間を意識する》中で、身体からわき上がってくる《感覚に焦点を当て》、《その反応を注意深く見る》ことや手術後の身体から発せられる《合図を見分ける》ことで、<資源を動員>し、<機能的能力が高まり>、<苦しいことをコントロール>していける。また、看護師からは、提供している看護援助として、【身体をアセスメントする】、【危険を回避し回復を促進する】、【安楽をもたらす】、【退院後の生活につなげる】が抽出された。患者の体験理解の重要性は認識されているものの、看護師の見方による情報収集、援助に留まっている現状の課題があると考えられた。

以上の結果を基に、患者の身体の捉えや反応、実際の患者の身体の状態を注意深く見て、患者自身が回復を実感し、それを活力として回復に向けた行動を促進する援助につなげていくための看護援助モデルを作成した。今後.は、フォーカスグループインタビューを実施し、看護援助モデルを洗練化する。そして、モデルの効果や妥当性を検証することにより、肺がん術後患者の生活の拡がりをもたらし、患者のQOLの向上へとつながると考えている。
日本人体験者のナラティブに基づくペリネイタル・ロスのケアガイドラインの開発

研究目的は、日本で活用できるペリネイタル・ロスのケアガイドラインを開発することである。まず、ナラティブに基づくペリネイタル・ロスに関するケアガイドラインの海外での開発過程を明らかにした。そして、英国のガイドラインの翻訳を基に、日本で活用できるケアガイドラインに編集した。そのなかで、継続ケアについては、セルフヘルプ・ミーティングへの参加が死別後13ヶ月頃が多いことや、両親に与える影響などを盛り込んだ。さらに、海外におけるペリネイタル・ロスのケアに関する新たな取り組みとして、Bereavement Midwifeやペリネイタル・ホスピスケアの概念があり、日本に取り入れていくことを検討した。研究目的は、ペリネイタル・ロスのケアに関する、質的研究を取り込んだ日本独自のケアガイドラインを開発することである。本年度は、ガイドライン開発に必要な文献調査と、研修・情報収集を行った。1.文献調査ペリネイタル・ロスのケア、ペリネイタル・ロスのケアのガイドライン、ガイドライン開発、質的研究の批判的吟味などに関する文献を収集した。ペリネイタル・ロスのガイドラインとして、SANDS( Stillbirth and Neonatal Death Society)のガイドライン(Schott, 2007)とRCOGのガイドライン(RCOG, 2010)を入手した。2.研修・情報収集わが国のガイドライン開発の研究者2名に講演を依頼し、「質的研究を組み込んだケアガイドラインの開発」のテーマで講演会を開催した。講演では、ガイドラインの開発の実際や質的研究を取り込んだガイドライン開発の可能性について学びを深めた。また、米国で開催されたInternational Conference on Perinatal and Infant Deathへの参加、イギリスの2つの病院、SANDS、Child Bereavement Charityの視察を通し、日本のペリネイタル・ロスのケアを海外に紹介するとともに、海外の最新の研究やケアの動向について、情報収集を行った。さらに、イギリスのSANDSのガイドラインの著者であるJudith Schott氏から、開発の変遷、開発方法、評価方法などを直接伺うことができ、それを基に、ガイドライン開発に関する今後の方向性を検討した。本年度は、昨年度の海外研修と講演会からの学びを共有し、枠組みを検討して、文献検討を継続中である。1.枠組みの検討と文献検討ガイドラインの使用者および、対象とする時期、死別の種類、ケア内容など、ガイドラインの範囲を検討した。また、イギリスで入手した、RCOG(Royal College of Obstetricians and Gynecologists)がエビデンスに基づいて開発したガイドライン(RCOG,2010)を翻訳し、基礎資料を整えた。現在クリニカル・クエスチョンを挙げて、文献検討を実施中である。2.講演会・シンポジウムの共催、広報活動ペリネイタル・ロスに関する知識を深めると共に、グリーフケアの専門家、医療者の皆様にペリネイタル・ロスについて学んでいただける機会を設けるために、世界でも有数な「死生学・グリーフ学講座」で知られるKing's University Collegeより、Darcy Harris教授をお招きし、「「生きがい感」を高める教育の開発と科学的評価」研究班、東京大学人文社会系研究科死生学・応用倫理センター上廣死生学講座、グリーフ・カウンセリング・センターと共催して、「お産をめぐる喪失と生きがい」というテーマでシンポジウムを開催した。また、第17回日本臨床死生学会大会のシンポジウムで講演した。さらに、ガイドライン開発メンバーで組織する、聖路加看護大学ペリネイタル・ロス研究会のホームページを開設し、本研究の基盤となるこれまでの研究会の活動内容を公開した。ガイドライン開発後は、このホームページで公開を予定している。研究目的は、ペリネイタル・ロスのケアに関する質的研究を取り込んだ日本で活用できるケアガイドラインを開発することである。本年度は、Royal College of Obstetricians and Gynaecologistsがエビデンスに基づいて開発したガイドラインであるGreen-top GuidelineNo.55 (2010)の翻訳を校正し、それを基に、文献検討の結果および、ペリネイタル・ロスの研究者である研究分担者や研究協力者と共にディスカッションを重ねて、日本の状況に合うように注釈を加える編集作業を行なった。内容は、1.陣痛と出産、2.産褥、3.ケアの心理的及び社会的側面、4.フォローアップ、5.死産に続く次の妊娠、6.臨床管理、7.今後の研究、である。完成したものは、製本・印刷して広く医療者に公開予定である。なお、ガイドライン開発は、今後も継続して実施していく。また、体験者の声を反映するため、研究者らが2004年から継続して運営しているペリネイタル・ロスのセルフヘルプ・グループ「天使の保護者ルカの会」の参加者を対象に実施した質問紙調査の分析と、参加者基礎データ(死別の種類、死別からの期間、母親父親の別、参加回数、参加の契機など)の集計を行い、体験者の地域におけるグリーフケアのニーズについて考察した。さらに、ガイドライン開発のためのイギリスとアメリカへの視察の成果を、第27回日本助産学会学術集会(金沢)のワークショップ「

イギリスおよびアメリカにおけるペリネイタル・ロスの新たなケア」を主催して報告した。内容は、「英国St Thomas Hospitalにおけるペリネイタル・ロスのケア」、「妊娠期からのケアの構築ーペリネイタル・ホスピスケア・プログラムー」、「英国のエビデンスに基づいたガイドライン」であった。文献検索や文献検討に、予想以上の時間を要しているため。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究分担者、研究協力者の役割分担を明確にし、月1回開催している会議の時間を有効に活用する。また、ガイドライン開発の専門家に助言をいただく。
インドシアニングリーンの網膜脈絡膜における超微細形態的証明

本研究の目的は、実験的に蛍光造影剤として静注されたインドシアニングリーン(ICG)投与後の網脈絡膜組織におけるICGの局在を超微細形態学的に証明し、更に投与後の経時的変化をみることでICGの蛍光造影の読影を確実なものとすることにある。次に、各種の眼疾患モデル(レーザー光凝固による脈絡膜新生血管モデル、オルニチンによる網膜変性モデル)においてICG蛍光造影を行いICGの網膜脈絡膜組織における超微細レベルでの局在と病変との関係を解明する。これらの所見は、今後の臨床におけるICGの読影の解釈に寄与するものである。平成8年度の実験計画として、実験動物には成熟有色ラット(Brown-Norway系)を用いてICGの網脈絡膜における経済的局在の変化を、ICGの金属沈澱物の分布を電子顕微鏡的に観察する予定で研究を進めた。当初の実験計画は、(1)ICGを25mg/kgの割合で静脈内投与後、30秒、5分、20分に眼球を摘出し塩化第二鉄を添加した2.5%グルタールアルデヒド液にて固定した後、アルコール系列で脱水しエポン包理を行った(ICG、金属沈澱法)。(2)網脈絡膜の超薄切片を作成し、電子顕微鏡を用いて超微細構造を、ICGを投与していない対照群と、ICGを投与し各時間で摘出したICG投与群をそれぞれ観察した。(3)ICGの金属沈澱物の分布を、対照群とICG投与群で比較検討すると同時に、ICGの網脈絡膜構造における経時的な局在の変化を細胞内外で観察した。以上の方法で超薄切片を作製し電子顕微鏡で観察したが、網脈絡膜におけるICGの金属沈澱物を明確に証明することは出来なかった。平成7年時より明瞭な金属沈殿物らしい粒子を認めたが、再現性に乏しかった。塩化第二鉄が非常に不安定な物質でICGとの沈澱物をin vivoで組織内に固定するのが難しかったのが原因と考えられた。現在固定法及び塩化第二鉄の投与方法を改善し網脈絡膜の超微細構造におけるICGの局在を確実に証明する様研究を進めている。本研究の目的は、実験的に蛍光造影剤として静注されたインドシアニングリーン(ICG)投与後の網脈絡膜組織におけるICGの局在を超微細形態的に証明し、さらに投与後の経時的変化をみることでICG蛍光造影の読影を確実なものとする。次に、眼に種々の操作を加えてICG蛍光造影を行いICGの網膜脈絡膜組織における超微細レベルでの局在と病変との関係を解明する。これらの所見は、今後の臨床におけるICGの読影の解釈に寄与する。平成7年度の実験計画として、実験動物に成熟有色ラット(Brown-Norway系)を用いてICGの網膜脈絡膜超微細構造における経時的局在変化を、ICGの金属沈澱物の分布を観察することで細胞内外で明らかにする予定で研究を進めた。

当初の実験計画は、(1)ICGを25mg/Kg静脈内投与後、30秒、5分、20分に眼球を摘出し塩化第二鉄を添加した2.5%グルタールアルデヒド液にて固定した後、アルコール系列で脱水しエポン包埋を行った(ICG、金属沈澱法)。(2)網脈絡膜の超薄切片を作成し、電子顕微鏡を用いて超微細構造をICGを投与していない対照群と、ICGを投与し各時間で摘出したICG投与群をそれぞれ観察した。(3)対照群とICG投与群を比較検討すると同時に、ICGの網脈絡膜超微細構造における経時的局在変化をICG金属沈澱物の分布を細胞内外で観察した。以上の方法で超薄切片を作製し電子顕微鏡で観察したが、網膜脈絡膜におけるICGの金属沈殿物を明確に証明することは出来なかった。金属沈殿物らしい粒子を認めたが、再現性に乏しかった。原因としては、塩化第二鉄が非常に不安定な物質であるためにICGと塩化第二鉄の沈澱物をin vivoで固定することが難しいと思われた。現在固定法及び塩化第二鉄の投与方法を検討改善し網膜脈絡膜超微細構造におけるICGの局在を確実に証明するよう研究を進めている本研究の目的は、実験的に蛍光造影剤として静注されたインドシアニングリーン(ICG)投与後の網脈絡膜組織におけるICGの局在を超微細形態学的に証明し、更に投与後の経時的変化をみることでICGの蛍光造影の読影を確実なものとすることにある。次に、各種の眼疾患モデル(レーザー光凝固による脈絡膜新生血管モデル、オルニチンによる網膜変性モデル)においてICG蛍光造影を行いICGの網膜脈絡膜組織における超微細レベルでの局在と病変との関係を解明する。これらの所見は、今後の臨床におけるICGの読影の解釈に寄与するものである。平成8年度の実験計画として、実験動物には成熟有色ラット(Brown-Norway系)を用いてICGの網脈絡膜における経時的局在の変化を、ICGの金属沈澱物の分布を電子顕微鏡的に観察する予定で研究を進めた。当初の実験計画は、(1)ICGを25mg/kgの割合で静脈内投与後、30秒、5分、20分に眼球を摘出し塩化第二鉄を添加した2.5%グルタールアルデヒド液にて固定した後、アルコール系列で脱水しエポン包埋を行った(ICG、金属沈澱法)。(2)網脈絡膜の超薄切片を作成し、電子顕微鏡を用いて超微細構造を、ICGを投与していない対照群と、ICGを投与し各時間で摘出したICG投与群をそれぞれ観察した。(3)ICGの金属沈澱物の分布を、対照群とICG投与群で比較検討すると同時に、ICGの網脈絡膜構造における経時的な局在の変化を細胞内外で観察した。以上の方法で超薄切片を作製し電子顕微鏡で観察したが、網脈絡膜におけるICGの金属沈殿物を明確に証明することは出来なかった。平成7年度より明瞭な金属沈殿物らしい粒子を認めたが、再現性に乏しかった。塩化第二鉄が非常に不安定な物質でICGとの沈殿物をin vivoで組織内に固定するのが難しかったのが原因と考えられた。現在固定法及び塩化第二鉄の投与方法を改善し網脈絡膜の超微細構造におけるICGの局在を確実に証明する様研究を進めている。
レインボー法による液体の高精度屈折率測定と水質検査への応用

現在、物性研究の面から、また河川や海水などの環境水の汚染度を測定する目的からも、簡便かつ高精度の液体の屈折率測定法の開発が求められている。我々はレインボー法と呼ぶ新しい液体の屈折率測定法を開発した。この方法は自然界で見られる虹の仕組みと密接な関係がある。円柱状のセルに試料を入れレーザー光線を最小振れ角となるよう入射させると、セルから出てくるレーザービームは干渉縞をともなっている。この細かい干渉縞が、液体の屈折率が変化することによって生じるレーザー光線のわずかな振れを観測するマーカーとなり、高い精度で屈折率を測定することができる。この干渉縞の強度分布やその振れをホイゲンス・フレネルの原理にもとづいてコンピューターシミュレーションする方法を開発した。実験結果と計算結果は完全に一致することを確認した。また、逆に、測定されたレーザービームの干渉縞の強度分布より液体の屈折率を求めることが可能となった。干渉縞の変位の測定には最も変位が敏感となる干渉縞強度の中間点を用い、かつ約十個の複数の中間点の変位を求めそれを統計的に処理する方法を採用した。リニアーイメージセンサーでとらた干渉縞の強度分布から自動的に試料の液体の屈折率が求まる装置も開発できた。屈折率測定の再現性および測定精度の検討を標準試料の水を用いて行い、その結果、屈折率変化10^<-7>が確実に求められることを実証した。また、このシミュレーションによって、屈折率としての感度と、使用する最小振れ角の次数、用いるレーザー光線の波長、セルの半径やセルの肉圧の最適条件を決定し、今後の改良点も明らかにした。このレインボー屈折率計と市販の示差屈折計との比較実験もおこなった。地下水や河川の屈折率測定を多数おこない、それらの元素分析の結果と照合した。液体の屈折率測定法としていろいろの方法が提案され、実際に市販品としても売り出されている。それぞれに長所、短所があるが、高精度でかつ短時間に測定する方法はなかった。我々は、レインボ-法とよぶ新しい液体の屈折率測定法を開発した。本年度の研究において、この方法の理論的解析を主におこなった。まず、幾何光学的取り扱いにもとづく光線追跡を行い、コンピューターシミュレーションによって最小振れ角を求めた。計算で求めた主虹、副虹、さらに高次の振れ角は実験値と非常に良く一致している。このシュミュレーションによって、次数を高くすると屈折率測定の感度が向上することや、用いるレーザー光の波長にはほとんど影響されないこと、全反射が起こらない条件下で、セルの肉厚が厚いほど屈折率測定の感度が高くなることがわかった。さらに発展した理論解析を行うために、ホイヘンスの原理にもとづく波動光学的取り扱いをコンピューターシミュレーションで行った。補正関数などを導入することで、迅速かつ高い精度のシミュレーションができるようになり、計算で求めた干渉縞の強度分布は実験と完全に一致する。これによって、干渉縞全体の分布から屈折率が決定でき、単に干渉縞列の第一縞の位置のみを用いるのに比べて測定精度は一桁以上向上した。また、このシュミレーションによって、適正なレーザービーム幅や屈折率感度に与える円柱セルの半径や肉厚の影響が詳しく調べられた。このレインボ-屈折率計と市販の示差屈折計との比較実験も行った。その結果、純水との屈折率の差は主に水中のカルシュウムイオンによることがわかった。また、屈折率と電気伝導度との相関に注目する簡単な方法が水質を調べる上で非常に有効であることがわかった。

我々はレインボー法と名付ける新しい液体の屈折計を開発してきた。この方法は従来のプリズム法屈折計にはない、いくつかの特徴を有する。それは、液体の屈折率変化を干渉法による屈折率測定に近い高精度でかつリアルタイムでできる可能性をもっていること、またその屈折率の絶対測定も可能であることなどである。昨年は主に幾何光学を用いてこの装置を理論的に解析する他、波動光学的取り扱いについても方向性を明らかにした。本年度はこの波動理論をさらに改良し、液体の屈折率を与えることで干渉縞の強度分布を完全に計算できるシュミレーション法を完成させた。これによって、逆に、測定されるたレーザービームの干渉縞より液体の屈折率を求めることが可能となった。リニアーイメージセンサーでとらえる干渉縞の強度分布から自動的に試料の液体の屈折率が計算できるコンピューターソフトも開発した。実験装置においても、試料の温度測定の精度を千分の一度の精度まで高め、また、装置の機械的安定性も向上させた。屈折率測定の再現性および測定精度の検討を標準試料の水を用いて行い、その結果、屈折率変化10^<-7>が確実に求められることを実証した。本研究の目的の一つは、この屈折計を迅速な水質検査法として用いることである。昨年度の研究より通常の河川や地下水の中に含まれるカルシュウムなどの元素が屈折率に大きく影響していることがわかったので、屈折率測定法の開発と水中の元素分析を迅速に行う方法について検討を行った。その結果、従来から我々の研究室で行っているレーザー発光分光分析法が液体試料の場合でも適用できることがわかった。水を蒸発させることによって生じた残留物をシリコングリースで回収し、銅板を補助ターゲットとしてヘリユム雰囲気の中で短パルス炭酸ガスレーザーを照射した。そのレーザープラズマの発光を分光分析に用いることで好結果が得られることを確認した。
de Branges分解とJ-縮小作用素値関数

de Brangesの分解は、縮小作用素に関連して、ヒルベルト空間を必ずしも直交しない2つの部分空間の和に表示するもので、縮小作用素の研究に新しい方法を提供するばかりでなく、進んで不定内積空間(クレイン空間)でのJ-縮小作用素の解明にも甚だ有効であることが判った。1.安藤は、de Branges分解の着想で、欠落している幾つかの条件を補って縮小作用素として完備化するParrottの問題の新しい解明法を見いだした。また、クレイン空間のユニタリ作用素が、正空間から負空間への縮小作用素をパラメーターとして、それぞれの空間の回転を除いて、一意的に表示できることを利用して、行列の空間の中の凸集合{X:X(] SY.gtoreq. [)A,B}の極小点をパラメーター表示することに成功した。2.中路は、縮小作用素の関連で、Hardy空間の極値問題を考察し、実際に極値を与える関数を決定した。3.高橋は、縮小作用素でその特性関数が両側innerな作用素値関数ではなるが、極小(数値)関数を持たないときは、どんな自然数nに対しても重複度がnのシフトはこの縮小作用素にinjectionすることができることを見いだした。4.中村は、ヒルベルト空間のシフト作用素の1次元の摂動が縮小作用素となる場合は、それに付随して定義されるある解析関数でパラメーター表示できることを示し、再生核からde Branges分解を途中に構成することにより、摂動してできた作用素のユニタリ部分のスペクトルの状況を詳細に解明した。5.榊原は、古典的な半群であるN^k及びZ^kの部分半群の中で、その上の正定値関数がすべて積分表示(モーメント問題)できるもの、さらに積分表示の測度が一意的に定まるような部分半群をすべて決定した。
動静翼干渉流れ解析によるディフューザポンプ内圧力脈動の理論的予測

3年間にわたり行ってきた研究を通じ、所定の目的を達成した研究成果は、以下の通りである。(1)ディフューザポンプの羽根付きディフューザ間および渦巻室内の圧力変動を計測し、動静翼干渉による圧力脈動の時間的・空間的な性質を明らかにした。(2)動静翼干渉による流体力変動を調べる目的で、羽根車に作用する非定常流体力を計測し、動静翼干渉固有な周波数成分が卓越した変動現象があることを確認した。(3)離散渦法による非定常流れ計算により、流路内の非定常流れ場を求め、変動圧力や羽根車に作用する流体力を計算した。計算結果を実験結果と比べた結果、定性的な傾向はとらえられていた。(4)非定常定性流れ解析を行い、流路内の非定常圧力場を求めた。計算された圧力脈動は実験地と定性的には一致したものとなっていた。一方、当初の目標に対して十分な成果が得られず、今後引き続き継続する項目は以下の通りである。(1)部分流量域への展開当初、全流量域における流れ解析を考えていたが、不安低流量域の計算手法確立に手間取り、設計点近傍の流れ解析の段階に留まっている。(2)定量的予測精度の向上非定常粘性流れ解析を行い、流路内の非定常圧力場を求めた。計算された圧力脈動は実験値と定性的には一致したものとなっているが、絶対値は実験値よりもかなり大きい。よって、計算コードの(1)対流項スキーム、(2)境界条件設定方法、(3)乱流モデル、(4)流路形状格子生成方法、について評価検討する必要がある。1.ディフューザポンプの羽根付きディフューザ内の動静翼干渉による圧力脈動を時間的・空間的に測定することによって、圧力脈動の発生・成長・減衰の構造、および、それに寄与するパラメータを特定し、その性質を明らかにしょうとした。2.ディフューザポンプを測定対象として、(1)羽根付きディフューザ間および渦巻室内の圧力変動を計測した。(2)動静翼干渉による流体力変動を調べる目的で、羽根車に作用する非定常流体力を測定した。(3)上記データの統計解析により、圧力脈動の時間的空間性質や羽根車に作用する非定常流体力の性質を調べた。その結果、動静翼干渉固有な周波数成分が卓越した変動現象であることが確認された。3.離散渦法による非定常流れ計算により、流路内の非定常流れ場を求め、変動圧力や羽根車に作用する流体力を計算した。計算結果を実験結果と比べた結果、定性的な傾向は捉えられていた。4.非定常粘性流れを行ない、流路内の非定常圧力場を求めた。計算された圧力脈動は実験値と定性的には一致したものとなっているが、絶対値は実験値よりかなり大きい。よって、計算コードの(1)対流項スキーム、(2)境界条件設定方法、(3)乱流モデル、(4)流路形状格子の生成方法、について評価検討する予定である。研究実績の概要1.ディフューザポンプの羽根付ディフューザ内の動静翼干渉による圧力脈動を時間的・空間的に測定することによって、圧力脈動の発生・成長・減衰の機構、および、それに寄与するパラメータを特定し、その性質を明らかにしようとした。2.ディフューザポンプを測定対象として、(1)羽根付きディフューザ間の圧力変動を計測した。(2)動静翼干渉による流体力変動を調べる目的で、羽根車に作用する非定常流体力を計測した。(3)上記データの統計解析により、圧力脈動の時間的空間的性質や羽根車に作用する非定常流体力の性質を調べた。

3.非定常粘性流れ解析を行ない、流路内の非定常圧力場を求めた。計算された圧力脈動は実験値と定性的には一致したものとなっているが、絶対値は実験値よりかなり大きい。よって、計算コードの(1)対流項スキーム、(2)境界条件設定方法、(3)乱流モデル、(4)流路形状格子の生成方法、について評価検討した。4.動静翼干渉によると思われる不安定特性の存在を確認した。3年間にわたり行ってきた研究を通じ、所定の目的を達成した研究成果は、以下の通りである。(1)ディフューザポンプの羽根付きディフューザ間および渦巻室内の圧力変動を計測し、動静翼干渉による圧力脈動の時間的・空間的な性質を明らかにした。(2)動静翼干渉による流体力変動を調べる目的で、羽根車に作用する非定常流体力を計測し、動静翼干渉固有な周波数成分が卓越した変動現象であることを確認した。(3)離散渦法による非定常流れ計算により、流路内の非定常流れ場を求め、変動圧力や羽根車に作用する流体力を計算した。計算結果を実験結果と比べた結果、定性的な傾向はとらえられていた。(4)非定常定性流れ解析を行い、流路内の非定常圧力場を求めた。計算された圧力脈動は実験値と定性的には一致したものとなっていた。一方、当初の目標に対して十分な成果が得られず、今後引き続き継続する項目は以下の通りである。(1)部分流量域への展開当初、全流量域における流れ解析を考えていたが、不安低流量域の計算手法確立に手間取り、設計点近傍の流れ解析の段階に留まっている。(2)定量的予測精度の向上非定常粘性流れ解析を行い、流路内の非定常圧力場を求めた。計算された圧力脈動は実験値と定性的には一致したものとなっているが、絶対値は実験値よりもかなり大きい。よって、計算コードの(1)対流項スキーム、(2)境界条件設定方法、(3)乱流モデル、(4)流路形状格子生成方法、について評価検討する必要がある。
10年後の計算機環境での超大規模流体計算を目指した計算アルゴリズム研究

現行の数値流体力学の最大の問題点は、計算結果が格子および物理モデルに常に依存するために信頼性に欠けていることである。それを解決するために、Building-Cube Methodと名付けた新しい計算アプローチを昨年に国際会議にて提案した。格子および物理モデル依存性を除去するために高密度な格子を用いた計算法であり、近未来の大規模重列計算機で効率よい数値解析および計算後処理を意識したものである。2年目の今年度は、Building Cube Methodのための2次元の完全自動格子生成プログラム、ナビエ・ストークスソルバーを構築し、また物体壁近くでの境界条件の与え方、Cube領域間のデータの受け渡し法、計算時間を短縮する方法、および並列計算機への対応アルゴリズム等の独自の計算法を開発した。その成果を平成16年1月に米国航空宇宙学会航空宇宙科学会議にて発表した。さらに並列化効率を議論した論文を平成16年5月の国際並列数値流体力学会議にて、また乱流遷移トリップワイヤーをも含んだ翼型周りの高レイノルズ数流れを平成16年7月にカナダで開催される国際数値流体力学会議で発表する予定である。2年間の研究において提案通りの基本的なアルゴリズムを構築し、大規模計算を指向した本計算法のコンセプトが有効であるという確信を得た。基本アルゴリズムは国際学術誌に投稿準備中であり、今後は大型計算機を用いて3次元問題により本アプローチの実証計算を行う。今年度は、並列計算機上での超大規模流体計算を目指してBuilding Cube Methodと名付けた新しい計算アプローチを国際会議等で提案した。格子解像度を高めるために格子点当たりの必要メモリーを最小限にした直交格子を基本とし、かつ物体近くの微小な流れ特性長から遠方場での大きな特性長を並列計算機にて効率良く解像するために、空間を様々なサイズの正方形領域(3次元場では立方体)で覆う方法であり、近未来の大規模並列計算機での効率よい数値解析、および計算後処理を意識したものである。このBuilding Cube Methodのための2次元の完全自動格子生成プログラム、ナビエ・ストークスソルバーを構築し、また物体壁近くでの境界条件の与え方、Cube領域間のデータの受け渡し法、並列計算機への対応アルゴリズム等を開発した。これらの方法を衝撃波と境界層の干渉問題や単独翼型および多要素翼型周りの流れの計算で試験し、ソルバーの精度と性能を確認した。かつ、大規模計算を指向した本計算法のコンセプトは大きな問題点もなく、近未来の並列計算機に非常に適していることを確認した。
原始地球のマグマオーシャンが、巨大衝突と地球-月系の形成に与える影響の評価

今から46億年前に起きた地球への天体の衝突を「巨大衝突」と呼ぶ。主にコンピューターシミュレーションによる惑星科学の分野において、この現象は月の誕生の一因として有力視されている。巨大衝突の際、地球の表面のマグマオーシャンが、月の誕生において重要な意味を持つ可能性が近年示唆された。しかしながら、マグマオーシャンを持った惑星への衝突について、コンピューターシミュレーションを用いた研究は未だ行われていない。本研究では、現在の地球の月が誕生する過程で巨大衝突が要因となるかどうかに関して、コンピューターシミュレーションを行い、検証する。
代表民主制下における市民の投票と棄権の行動について結託を用いる理論分析

本課題研究では、代表民主制において市民の小さな結託が選挙におよぼす影響を理論的に明らかにした。私たちは選挙の際、自分が選挙の決定権を握る確率を考えながらではなく、市民同士の横のつながりを意識して投票している。そこで、横のつながりを市民同士の小さな政治的結託と考え、これが候補者決定過程にどう影響するのかについて明らかにした。また、2大政党がどのように形成されるのかについて、結託した市民の移動によってこれを説明する共同研究を完成させた。これはこの研究の元になっている。さらに間接選挙が重層的になった場合、結果が単層の選挙と比較してどう変わるのかについて、この研究と関連する別の共同研究を完成させた。本課題研究では、代表民主制下における市民の投票への参加と棄権の行動について、市民の小さな結託が及ぼす影響を理論的に明らかにすることを目的としている。私たちは、選挙の際、従来のモデルが想定するような決定権を握る確率を考えながら投票はしていない。むしろ、市民同士の横のつながり(近所の住民による選挙キャンペーンへの参加など)が投票行動に影響を与えている。そこで本課題研究では、このような横のつながりを市民同士の小さな政治的結託として考え、市民を連続で扱い、(1)市民が戦略的投票をする場合と誠実な投票の場合で参加・棄権行動はどう変わるか、(2)市民の参加・棄権行動が候補者決定過程にどのように影響するのか、の2点を明らかにする。この分析に向けて、2013年度は、選挙が重層的に実施された場合に得られる結果が単層の選挙に比べてどう変わるかという関連の共同研究の分析結果を日本経済学会2013年度春季大会(富山大学)で報告した。討論者から有益なコメントをいただくとともに、他の参加者にも興味を持ってもらい、拡張に向けたコメントをいただくことができた。これらを元に、現在、修正作業中である。また、2013年12月には、本課題研究の着想の元になっている2大政党がどのように形成されるのかを結託した市民の移動によって説明する共同研究について、Economcis of Governanceという専門誌に投稿した。2014年3月31日に改定を求めるレフリーとエディターからのレポートをもらい、現在、その修正を行っている最中である。私たちは選挙の際、従来のモデルが想定するような決定権を握る確率を考えながら投票をしない。むしろ、市民同士の横のつながりが投票行動に影響を与えている。そこで本課題研究では、このような横のつながりを市民同士の小さな政治的結託と考え、市民を連続で扱い、(1)市民が戦略的投票をする場合と誠実な投票の場合で参加と棄権の行動がどう変わるのか、(2)市民の参加・棄権の行動が候補者決定過程にどのように影響するのかの2点を明らかにする。2014年度は、選挙が重層的に実施された場合に得られる結果が単層の選挙に比べてどう変わるかという関連の共同研究を論文として完成させた。2014年12月に共同研究者と相談の上、この分野の専門誌としては評価の高いSocial Choice and Welfareに投稿した。残念ながら年度末にrejectの通知を受け取った。改善点を記したreferee reportがつけられたので、現在はそのreportに基づいて修正中である。また、本課題研究の着想の元になっている米国のような2大政党がどのように形成されるのかを、結託した市民の移動によって説明する共同研究はEconomics of Governanceから改訂要求が来ていたが、改訂版を送った。これについて年度末にrefereeから再度の改訂を求められ、現在、その指示に基づいて共同研究者と改訂中である。課題研究本体については分析の計算を進めたが、計画していた要素を組み込むとモデルが複雑になりすぎ結果を得ることが困難であることが分かってきた。現在、方向性を再検討中である。期間内の達成が困難であるため、補助事業期間延長を申請し、3月20日付でこれが認められている。本課題研究では、代表民主制下における市民の投票への参加と棄権の行動について、市民の小さな結託がおよぼす影響を理論的に明らかにすることが目的であった。私たちは選挙の際、従来のモデルが想定するような自分が選挙の決定権を握る確率を考えながら投票をしていない。そこで本課題研究では、このような横のつながりを市民同士の小さな政治的結託と考え、市民を連続で扱い、(1)市民が戦略的に投票をする場合と誠実な投票の場合で参加と棄権の行動がどう変わるのか、(2)結託が候補者決定過程にどう影響するのかについて明らかにすることが目標であった。本課題研究は分析すべきモデルが複雑で、当初の目標を達成する形で完了できなかった。しかし(2)については明らかにすることができた。これについて論文として現在まとめている。これとは別に本課題研究の着想の元になっている米国のような2大政党がどのように形成されるのかを、結託した市民の移動によって説明する共同の理論研究を2013年にEconomics of Governanceに投稿した。2015年度はこれについて編集者と査読者からの質問と修正要求に応じて改訂作業を共同研究者と進めた。結果、2015年10月に受理された。

また、選挙が重層的に実施された場合に得られる結果が単層の選挙に比較してどう変わるのかという本課題研究と密接に関連する別の共同研究の改訂作業を進め、2015年9月にJournal of Theoretical Politicsに投稿した。現在、査読結果を待っている。さらに2015年度は、本課題研究の関連する形で集団内において構成員の努力がまとまった時に初めて集団の成果になる場合、構成員はどう努力をするのかという別の共同研究を始めた。現在、その分析を進めており、本課題研究は発展的に引き継がれる。本課題研究では、代表民主制において市民の小さな結託が選挙におよぼす影響を理論的に明らかにした。私たちは選挙の際、自分が選挙の決定権を握る確率を考えながらではなく、市民同士の横のつながりを意識して投票している。そこで、横のつながりを市民同士の小さな政治的結託と考え、これが候補者決定過程にどう影響するのかについて明らかにした。また、2大政党がどのように形成されるのかについて、結託した市民の移動によってこれを説明する共同研究を完成させた。これはこの研究の元になっている。さらに間接選挙が重層的になった場合、結果が単層の選挙と比較してどう変わるのかについて、この研究と関連する別の共同研究を完成させた。本課題研究の着想の元となった土台となる共同研究については、再度の修正要求なので専門誌への掲載に近いところまで来ていると思われる。しかし、もう一つの関連する共同研究は14年度末に専門誌にrejectされたため、referee reportを参照しながらどのように修正するかを共同研究者と検討中である。加えて、課題研究本体については、計画にある要素を組み込んだモデルが複雑すぎて結果を得ることが困難なことが明らかになってきたため、分析の方向性を修正する必要がある。これらから課題研究の基礎部分についてはある程度進展したと言えるが、課題本体部分についてはモデルに組む要素を減らした上で、分析し直す必要がある状態である。財政学、政治科学本課題研究の土台となる共同研究は修正を進めて15年度内に専門誌に掲載決定を得られるものと確信している。他方、関連の共同研究は修正を施した上で、15年度前半に別の専門誌に投稿し直し、年度内に掲載決定を得られるように努める。課題研究本体部分については、投票者の参加・棄権行動を組み込んだモデルの分析が複雑化したため、少しモデルを組み替えて分析し直す。具体的には、投票に行く誘因の低い投票者の棄権行動ではなく、代わりに特定の党に属さない浮動票(swing voter)として行動する市民をモデルに組み込む。その上で、当初の研究計画に近い形で、党の候補者決定過程に浮動票がどのように影響するのかについてのモデル分析を進める。本課題研究で掲げている目的を達成するために、現在までは着想の元となった研究の進展に力を入れてきた。これを進めることは目的の達成のために必要となる部分であるが、残念ながら、目的の本体部分についてはあまり進められていないのが現状である。しかしながら、土台となる研究については、前述の通り、関連する1つの共同研究については日本経済学会での報告を経て、かなり進展させることができた。
海馬におけるGABAニューロンのシナプス形成機構

GABAは中枢神経系における主要な抑制性神経伝達物質であり、海馬、大脳皮質においても主ニューロンである錐体細胞への重要なシナプス入力となっている。最近の我々の研究により、海馬におけるGABAニューロンはペプチド等の他の神経活性物質及び特殊なカルシウム結合蛋白パーバルアルブミンの含有の有無等によっていくつかのサブポピュレーションに分けて考えられることが明らかになりつつある。本年度は海馬のGABAニューロンのサブポピュレーションの一つであるパーブアルブミン含有ニューロンについて光学顕微鏡及び電子顕微鏡レベルでの免疫細胞化学により、主に、このニューロン群のシナプス結合について解析した。その結果、GABA性神経終末はstratum oriens、st.pyramidale、st.radiatum、及びst.lacunosum-moleculareと全層に、広く分布しているのに対し、その一部であるパーブアルブミン含有神経終末は、st.pylamidale近傍に限局して存在し、そこで錐体細胞の細胞体、軸索初節部及び近位樹状突起に対称性シナプスを形成していた。従ってパーブアルブミン含有ニューロンはかなり明確なターゲット特異性を有することが明らかとなった。更に、シナプス形成に重要な意味を有する細胞表面の化学的性質を明らかにする目的で数種のレクチンを検討した。海馬では、CA2錐体細胞及び非錐体細胞の一部が、末端N-アセチルガラクトサミン特異的なsoybean agglutinin(SBA)及びVicia villosa agglutinin(VVA)によって染められることが明らかとなり、特にこれらレクチンで染まる非錐体細胞はパーブアルブミン含有細胞の一部に一致することが明らかとなった。また大脳皮質においても、VVA、SBAはほぼパーブアルブミン含有GABAニューロンを特異的に染めることも明らかとなった。
腰痛・関節痛の機序・診断・新規治療法の開発

局所骨もしくは人工骨は脊椎固定に使用できる材料であるが、明らかに腸骨に比し骨癒合の点で劣る。本研究はこの課題に対して多血小板血漿(PRP)を使用する事で骨癒合促進効果を検討する事である.腰椎すべり症を伴う腰部脊柱管狭窄症39症例(2群に)に本試験を行った前向き非盲検ランダム化試験で(1)インプラント+局所骨群(2)インプラント+局所骨+自己血400mlから作成したPRP群であった。インプラント+局所骨群の骨癒合までの期間は平均9.8±0.53ヶ月、インプラント+局所骨+ PRP群では平均7.8±0.67ヶ月であった。有意にインプラント+局所骨+ PRP群で短縮していた(p<0.05)。新たな薬物治療(遺伝子治療を含む)の開発1)サイトカイン阻害する因子(NFkBデコイ、IKKB阻害剤)近年その疼痛伝達の主要なサイトカインとしてインターロイキンや腫瘍壊死因子(TNF-α)が挙げられてきた。しかし、一つの因子を抑制しても、十分な除痛が得られない。そこで今回RNAレベルでこれらすべてのサイトカインの上流に位置する転写因子nuclear factor kappa B decoy、IKKB阻害剤を用いて抑制し、in vivo, in vitroにて検討を行った。その結果有意なる疼痛効果をラットで証明した。2)ヒト臨床試験:脊椎固定術に対する多血小板血漿(PRP)使用による骨癒合、除痛の効果臨床試験責任医師の外来を受診した腰椎手術予定で同意を得られた患者で、腰椎すべり症、変性側弯症である。160症例(2群に)に本試験を行い、骨癒合効果、除痛、副作用等の検討を行う非盲検ランダム化試験である。手術後の骨癒合能、臨床成績、血中サイトカインアッセイ、副作用を検討した。前日に自己血400ml採取し、PRPを作成、無菌状態で4度にて保存する。PRP作成時の血球成分は術後戻し輸血とした。骨癒合判定では、インプラント+局所骨群の骨癒合までの期間は平均8.0±1.5ヶ月、インプラント+局所骨+テリパラチド群の骨癒合までの期間は平均5.5±1.5ヶ月、インプラント+局所骨+ PRP群では平均6.2±1.5ヶ月であった。有意にインプラント+局所骨+テリパラチド群、インプラント+局所骨+ PRP群で短縮していた(p<0.05)。インプラント+局所骨+テリパラチド群とインプラント+局所骨+ PRP群では有意差が無かった(p>0.05)。VASによる疼痛の評価では3群に有意差はなかった(p>0.05)。有害事象では、3群共に感染、発熱、臓器機能障害等はなかった。モデル作成は腰痛モデル(椎間板変性、骨粗鬆症、腰部脊柱管狭窄)、関節痛モデル(変形性膝関節症、変形性股関節)であった(マウス、ラット、家兎)。椎間板変性は腰椎椎間板穿刺モデル、尾椎椎間板穿刺、圧迫モデルを用いた(Orita et al., Spine 2009)。脊柱管狭窄症モデルは伊藤の方法に従い作成すした(Ito et al., Spine 2007)。骨粗鬆症モデルは卵巣摘出後27週齢であった(Orita et al., Spine 2010)。関節痛モデルは半月板、前十字靱帯を切離し、3ヶ月のものを使用した(Ochiai et al., Osteoarthritis Cartilage. 2007)。変形性股関節は炎症物質を投与して作成した(Nakajima et al., JBJS-Br 2008)。様々なモデルに対し、疼痛行動を検討した。疼痛行動は新規キャットウォークXT8.0(ノルダス社)システムを使用した。局所のサイトカイン量はELISAにて、また支配神経の高位、特性を免疫組織学的、脊髄でのin vivoパッチクランプの電気生理学的手法を用いて調べた。再生医療と疼痛の関連を調べるため、家兎変性椎間板、軟骨に対しては軟骨移植を行い、疼痛のマーカーとMRI T2、T1ρマッピングを用いその相関を検討した。現時点で、全てのモデルは作成済みであり、有意なデータが得られている.次年度の準備段階は整っていると考える。局所骨もしくは人工骨は脊椎固定に使用できる材料であるが明らかに腸骨に比し骨癒合の点で劣るのは周知の事実である。