hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
イノベーションデータベースの構築とオープンイノベーションの国際比較研究

オープンイノベーションに関する国際比較分析を行うため、特許データと企業情報を接続した国際的なデータベースを構築した。具体的には、国内DBとして経済センサスと日本特許庁データの接続、国際DBとして、OrbisデータをPATSTATデータの接続を行った。上記のデータを活用して、産学間、企業間のイノベーションに関する連携について、計量経済モデルや社会イノベーション分析の手法を用いた実証分析を行った。最後にイノベーションシステムの国際比較に関するマルチエージェントモデルを構築し、日米のイノベーションのタイプとオープンイノベーションの関係についてシミュレーション分析を行った。4年計画の初年度として、主にデータベース基盤の構築作業を行った。具体的には以下のとおりである。(1)イノベーションデータベース基盤の構築事業所・企業統計をベースに特許データを接続したイノベーションデータベース基盤のプラットフォームとなるデータの構築を行った。また、全国イノベーション調査については個票申請の手続きに時間がかかったため、個票の入手のみにとどまった。なお、企業活動基本調査、知的財産活動調査及び科学技術研究調査については、文部科学省科学技術政策研究所において特許データとの接続作業が行われており、同研究所との連携によって当方のデータベースにも取り込む予定である。特許データについては、日本特許に関するIIPパテントデータベースのアップデートと行い、更にEPOにおけるPATSTAT(世界の特許データ)と中国知識産権局の中国特許データを購入して、IIPパテントデータベースと接続を行った。また海外企業データ(Compustatなど)との接続についてはOECDにおけるプロジェクトとの連動を模索しており、OECDサイドに作業進捗状況の把握を行った。更に、オープンイノベーションに関して米国との比較研究を行うためにDuke/Georgia Tech American Competitiveness Surveyの質問票をベースに、日本における新商品開発プロセスを把握するための質問票を設計した。なお、調査の実施は経済産業研究所のプロジェクト経費で行った。(2)実証分析上記のデータベースを用いて、特許データから見た産学や企業間の共同研究開発(オープンイノベーション)の状況と企業の成長・生存に関する分析を行った。(3)理論・分析手法研究研究開発に関する外部連携について、技術の出し手と受け手のそれぞれにおける障害について理論的なサーベイを行った。政府統計と商用データベースを組み合わせて、オープンイノベーションの実証分析に資するデータベース基盤の整備を進めてきたところ。NISTEP(文部科学省科学技術・学術政策研究所)において、技術的イノベーションに関するデータベース基盤の整備が進んでいるところなので、本研究プロジェクトにおいては、経済センサス(事業所・企業統計)や帝国データバンクなどの官民データを用いた日本全体の企業をカバーするデータベース基盤に焦点をあててデータベース構築を行ってきたところである。今年度の主な実績としては、以下のとおりである。(1)平成18年度の事業所・企業統計を基盤的な情報として、特許データ、帝国データバンク、全国イノベーション調査などの各種統計データと企業レベルの個票接続を行ったこと。米国と中国については、PATSTAT(世界の特許データベース)の企業出願人をベースとして、米国についてはダン・アンド・ブラッドストリートデータとの接続、中国については、GTA未上場企業データベースとの接続についてめどをつけたところである。(2)更に、これらのデータベースを用いて、電気通信分野における標準化とイノベーションエコシステムの関係、中国における知財担保融資制度に関する実証研究、企業における研究開発の多角化とオープンイノベーションの関係に関する研究など、各種実証研究を行い、論文や学会における口頭発表として公開した。(3)また、理論的な研究としては、日本的なオープンイノベーションの特徴として、ビジネスパートナーとの間の継続的な取引をベースとした連携とイノベーションパフォーマンスの関係についてモデルを構築し、エージェントベースシミュレーションで解析するための準備を行った。(1)イノベーションデータベース基盤の構築(国内データの整備)IIPパテントデータと事業所・企業データベース(総務省)の接続作業を行い、事業所企業統計(平成13年、平成18年)及び経済センサス基礎調査(平成21年)については、おおむね接続作業が終了した。また、商用データについてはOrvisデータベースとPATSTATとの接続状況についてOECDの作業結果も参照にしながら検討を進めた。(2)実証分析オープンイノベーションについて分析を行うためには組織間で知識やアイディアが伝播するメカニズムの解明が必要になるが、研究開発の外部連携の形態(ライセンス、共同研究開発、ジョイントベンチャーなど)や連携先の相手(大学、サプライヤー、顧客など)によって、外部連携がどのように異なるか、また外部連携の効果がどのように異なるか分析を行った。また、特許データによる共同出願状況から、発明者間や企業間の技術的多角化が研究開発成果に与える影響について分析を行った。更に、技術分野別の外部連携に関する特性を勘案した研究として、移動体通信技術と太陽電池技術を取り上げて、それぞれの分野におけるオープンイノベーションの特性について実証分析を行った。国際比較については、主に中国との比較研究を中心に進めた。具体的には北京、上海、シンセンのハイテク企業に対して行ったアンケート調査をベースに分析を行った。具体的にはそれぞれの地域におけるイノベーション生産関数を推計して、地域的な特性が外部連携に与える影響について結果を得た。日本のイノベーションシステムの特徴を米国や中国と比較して分析するためのデータ分析を進め、実証研究を行うための理論的フレームワークとシミュレーションモデルを完成した。具体的には、特許情報から研究機関・企業の共同発明に関する社会ネットワーク分析を行い、日本においては産学連携や企業間連携がより長期的なパートナーシップのもとに行われていることを確認した。また、オープンイノベーションが企業パフォーマンスに与える影響について分析を行い、日本企業においては経営トップによるリーダーシップやオープンイノベーションに関する専門組織を設置することが有効であることを確認した。

更に、共同研究に関する関係特殊性や長期的取引の度合いをパラメーターとするマルチエージェントシミュレーションモデルを構築し、日本型のイノベーションモデルの長所・短所(例えば漸進的なイノベーションに関しては優位性があるものの、革新的なイノベーションのパフォーマンスは低くなる)をリストアップした。理論的にはオープンイノベーションの決定要因として、取引コスト理論と資源ベース理論の比較を行った。経営資源の市場取引が活発な米国型モデルにおいては取引コスト理論が有効であり、その一方で長期的な取引によって経営資源のCo-Specializationを進めることで、パートナーシップから付加価値を引き出す日本型モデルは資源ベース理論を適用することが有効であることが分かった。このように企業・特許の接続データの作成とそのデータを用いた実証分析、マルチエージェントモデルを用いたシミュレーション分析、理論的研究を組み合わせて、日本型イノベーションシステムの特徴を整理し、政策的なインプリケーションを整理した。オープンイノベーションに関する国際比較分析を行うため、特許データと企業情報を接続した国際的なデータベースを構築した。具体的には、国内DBとして経済センサスと日本特許庁データの接続、国際DBとして、OrbisデータをPATSTATデータの接続を行った。上記のデータを活用して、産学間、企業間のイノベーションに関する連携について、計量経済モデルや社会イノベーション分析の手法を用いた実証分析を行った。最後にイノベーションシステムの国際比較に関するマルチエージェントモデルを構築し、日米のイノベーションのタイプとオープンイノベーションの関係についてシミュレーション分析を行った。国内のデータベース整備と実証分析については順調に研究が進んでいる。特許データと経済センサスデータの接続が概ね終わったことにより、経済センサスを介して、イノベーション調査や企業活動基本調査など各種統計データとの接続が可能になり、分析を行うためのデータベースの整備は終わった。また、同時並行的に進めてきた実証分析については、日本企業の新商品開発に関する連携先相手別の外部連携を行う要因分析、太陽電池分野における特許データを用いた産学連携分析などについて論文としてとりまとめ公表した。
画像処理・認識のためのセル型回路網の進化的自動生成

本研究では,比較的単純な機能の素子からなる小規模な回路を格子状に配置したセル型回路を用いて画像処理あるいは画像認識を行うための方法を開発した.本方式では,最適化法の一種である進化計算法を用いて,目的に合うセル型回路を自動的に構築している.この方式を,超解像処理や画像の領域分割,領域毎の意味付けを行うセマンティックセグメンテーションなどに適用し,その有効性を確認した.本方式には,小規模な回路の構造を決定するだけで様々な処理を実現することができるという大きな利点があり,実用的である.本研究では,画像処理・認識を行う回路を進化計算法と機械学習を用いて全自動で構築する方法に関する研究を行なっている.画像処理・認識を実現する処理構造(回路)に制約を設けた上で,多数の事例に対する機械学習を通して進化計算法によって最終的な回路を最適化する.これによって,画像処理・認識を実際に製品等で用いる際の開発過程であるアルゴリズムの考案とソフトウェアによる記述,SoC(System on Chip)開発,ハードウェアへの実装の手順を統一的に全自動化する.本年度は特に低解像度画像を高解像度画像に変換する超解像処理,および画像認識の前処理として有効な画像の領域分割処理を中心にして研究を進めた.本研究では,元画像を低解像度化した画像を作り,低解像度画像から高解像度画像(元画像)への局所的な画素パターンの変換規則を進化計算法を用いてネットワーク構造で実現する.そのために多数の画像を基にした機械学習を行なった.その結果,超解像処理では,現在世界最高レベルと言われているGlasnerらによる超解像処理による画質とほぼ同等で,処理速度がその手法の約1万倍の性能をもつセル型回路の開発に成功した.本手法によって開発された処理回路は極めて単純な構造をもっており,実際に回路化することが容易である.本方式では,本研究が目指している,“処理アルゴリズムを開発することなく,多数の処理事例をコンピュータに与えることで,求められている処理を実現する回路を全自動で構築する"というプロセスを忠実に再現したものであると考えられ,今後の本研究の成果が大いに期待できる.本研究では,画像処理・認識を行う回路を進化計算法と機械学習を用いて全自動で構築する方法に関する研究を行なっている.画像処理・認識を実現する処理構造(回路)に制約を設けた上で,多数の事例に対する機械学習を通して進化計算法によって最終的な回路を最適化する.これによって,画像処理・認識を実際に製品等で用いる際の開発過程であるアルゴリズムの考案とソフトウェアによる記述,SoC(System on Chip)開発,ハードウェアへの実装の手順を統一的に全自動化する.平成26年度は,本研究の第一段階として,ごく近傍の画素の相互作用を考慮する“近傍型"の処理回路を対象とした手法を開発し,その有効性を低解像度画像を高解像度化する超解像処理などの実験を通して示した.平成27年度は,その研究成果をもとに,さらに広範囲の画素の相互作用を考慮する問題(本研究において“広範囲型"あるいは“全体型"と呼んでいる問題)を扱った.広範囲型の例として,画像によってはかなり離れた画素との対応関係を考慮する必要がある距離計測である単眼の移動ステレオ法,および両眼のステレオ法の処理回路の自動構築を試みた.また,全体型としては,画像全体から異常あるいは違和感を生じる部分を自動的に検出する異常検知回路の自動構築を行った.前者では,車載カメラを想定した実験を行い,従来法より数倍程度高速に距離計測を行うことができる単眼の移動ステレオ計測を実現した.一方,後者では固定および旋回監視カメラ映像中の違和感検知を行うことができる手法を開発した.本研究では,平成27年度以降に行うべき研究として,(1)“広範囲型"の回路自動生成法の開発,(2)ステレオ距離計測処理の自動構築,(3)ステレオ距離計測処理回路のハードウェア化,(4)“全体型"の回路自動生成法の開発,(5)欠陥検出処理回路の自動構築,(6)欠陥検出処理のハードウェア化,(7)汎用モデルの開発,の以上7項目を挙げていた.これに対して,平成27年度において,主として(1),(2),(4),(5)を中心に研究を進めた.(1)および(2)については,車載の単眼およびステレオカメラによる距離計測回路の自動構築を行った.単眼カメラを用いた距離計測では,CLM(Complex Logarithmic Mapping)を用いた曲線道路にも適用可能な移動ステレオ法を開発し,従来手法の数倍以上の処理速度が達成できることを確認した.さらに,車両の横方向に取り付けたカメラによって,自車両に接近して来る他車両を検出する回路の自動構築を実現した.さらに,ステレオカメラの左画像と右画像を入力すると,距離画像を出力する回路の自動構築に着手した.(4)については,特に監視カメラによる動画像を対象として,画像全体において通常の部分とは少し異なる(違和感がある)領域を自動検出する回路について検討を行った.また,(5)については液晶パネルの製造工程に発生する欠陥の検出を目的として,正常画像を学習するだけで,異常部分を自動検知できる方式を開発し,実験によってその有効性を検証した.以上のように本年度は当初計画通りに研究を遂行し,優れた研究成果を残すことができた.本研究は当初の予定通り着実に遂行中であると自己評価する.本研究では,画像処理・認識を行う回路を進化計算法と機械学習を用いて全自動で構築する方法に関する研究を行なった.画像処理・認識を実現する処理構造(回路)に制約を設けた上で,多数の事例に対する機械学習を通して進化計算法によって最終的な回路を最適化する.

これによって,画像処理・認識を実際に製品等で用いる際の開発過程であるアルゴリズムの考案とソフトウェアによる記述,SoC(System on Chip)開発,ハードウェアへの実装の手順を統一的に全自動化する.平成28年度は,これまでの研究成果をもとに,さらに広範囲の画素の相互作用を考慮する問題(本研究において“広範囲型"あるいは“全体型"と呼んでいる問題)を扱った.広範囲型の例として,画像を意味ある領域ごとに分割するsemantic segmentationを階層型のセル型回路で実現する方式を開発した.また,全体型としては,動画像から異常あるいは違和感を生じる部分を自動的に検出する教師なし学習に基づく異常検知回路の自動構築を行った.前者では,一般物体認識におけるベンチマーク問題を対象として有効性を検証した.また,後者では,動画像中の異常な領域を検出する世界的に知られたベンチマーク問題に対して開発した処理を適用して性能を評価した.その結果,いずれも優れた性能を実現することができた.以上,3年間の研究を通して,本研究で当初設定した目標を達成することができた.今後は得られた研究成果を産業界・社会にフィードバックするための検討を行う予定である.本研究では,比較的単純な機能の素子からなる小規模な回路を格子状に配置したセル型回路を用いて画像処理あるいは画像認識を行うための方法を開発した.本方式では,最適化法の一種である進化計算法を用いて,目的に合うセル型回路を自動的に構築している.この方式を,超解像処理や画像の領域分割,領域毎の意味付けを行うセマンティックセグメンテーションなどに適用し,その有効性を確認した.本方式には,小規模な回路の構造を決定するだけで様々な処理を実現することができるという大きな利点があり,実用的である.本研究で当初,平成26年度に次に示す(1)(3)の研究内容を計画していた.(1)“近傍型"の回路自動生成法の開発:任意に結合させた小規模な回路をセルラー状に配置した構造を基本構造とみなす.近傍型回路網の最適化を事例ベース学習で最適化することに対して適した新しい進化計算法を開発する.(2)超解像処理などのセル型回路の自動構築:(1)で開発した新しい進化計算法を用いて低解像度の画像を高解像度化する超解像処理を行なう回路を自動構築する.(3)セル型回路のハードウェア化の検討: (2)で開発した回路をハードウェア記述言語(Verilog)で論理回路設計し,ゲートレベルシミュレーション・タイミング解析などを行なってチップ化を検討する.本年度は(1)(3)について順調に研究を遂行した.(1)につては,進化計算における遺伝子型・表現型の記述方法と効率の高い世代交代法を開発するとともに,回路の最適化にCGP(Cartesian Genetic Programming)を用いる方法を開発した.この回路を(2)で超解像回路に適用した結果,世界最高レベルの画質で,かつ約1万倍の処理速度を達成した.この成果を学会で発表した結果,学会だけでなく産業界から高く評価された.
外来がん看護面談を担当する看護師をアシストする３ツール（進行・対応・継続）の開発

がんの罹患率が高まる中、早期診断、早期治療への関心は高い。外来で、がんを告知する頻度はますます増え、患者と家族が支援を求める声は質量ともに増大している。しかし、そこに応えるべき、外来「がん看護面談」を担当する看護師の方略は整っていない。そこで、本研究は、最初に診断結果を告知する外来の診療場面に看護師が同席し、その後、「がん看護面談」を実施する際に、面談を担当する看護師をアシストする3ツールの開発を目指した。最初の平成28年度は、ほぼ計画通り、3ツール「面談の進め方手順」「コミュニケーションスキル」「面談振り返りシート」を試作し、がん看護専門看護師や認定看護師にフォーカス・グループ・インタビューを実施し、面談を担当する看護師が、適切なコミュニケーションスキルを用いて、患者と家族の関心事を引き出しながら心理的支援と情報提供を進め、事例を蓄積して有効な外来がん看護面談を継続するための手段となるように修正を重ねた。2年目の平成29年度は、がん看護専門看護師、がん看護領域の認定看護師を対象に、面談を担当する看護師をアシストする3ツールについて、最初に東海地区に調査し回収状況をみて、次に全国調査に踏み切った。3年目の平成30年度は、調査結果を分析した。試作した3ツールに対する評価は概ね良く、実際の臨床に採用できることを確認した。第33回日本がん看護学会の交流集会で発表し、200名を超え会場満席となり関心の高さが伺われた。また、看護師が担う外来がん看護面談をより良く促進するために、専門資格、がん患者指導管理料算定の有無、面談の経験年数や件数、コミュニケーションスキル等が関連していることを明らかにした。そして、研究期間を1年間延長し、平成31年度、令和元年度は、実際に面談を担当する看護師をアシストするツールとして、分かりやすく活用しやすいハンドブック(冊子体)の作成を目指す。初年度は、ほぼ計画通り、外来がん看護面談のための3ツールを試作した。2年目は外来がん看護面談を担当する、がん看護専門看護師とがん看護関連の認定看護師を対象に、最初、東海地区に調査し、回収状況等を把握した上で、次に平成30年1月から全国調査に踏み切った。3年目は、回収した調査票、がん看護専門看護師60名(19.4%)と認定看護師249名(80.6%)の有効回答計309を分析した。対象者の年齢44.0±6.1歳、看護師の実務経験21.2±6.1年で、専門資格の実務経験6.3±3.6年、面談経験年数Md3.9(0-16)年、1ヶ月の面談件数Md10(0-162)件、がん患者指導管理料算定1:Md3(0-119)/2:Md1(0-94)件であった。面談手順の感情整理6項目、情報提供9項目に対し概ね賛同の回答を得た。関連した要因は、専門資格、がん患者指導管理料算定の有無、面談の経験年数や件数、コミュニケーションスキル(CS)等であった。また、CS32項目を用いることに概ね賛同の回答を得ることができ、実際の臨床での活用が期待される。CS32項目を因子分析(最尤法・プロマックス回転)した結果、傾聴・受容・共感・探索(感情の反映・言い換え・要約・質問)・沈黙・保証の6因子が抽出され、中でも傾聴・受容・保証等の活用度が高く、初回面談で感情整理に主眼があることに関連していると考えられた。さらに1年間、研究期間を延長し、研究成果を諸学会に発表し論文化を進め、外来がん看護面談のための3ツールの普及を図りたい。なお、「面談振り返りシート」に関する調査及び臨床における活用方法についての検討は不十分で課題である。研究期間を1年間延長し、4年目、平成31年度-令和元年度は、研究成果を諸学会に発表し論文化を進める。試作した外来がん看護面談のための3ツール、面談の進行ツール「面談の進め方手順」、面談の対応ツール「コミュニケーションスキル」、面談の継続ツール「面談振り返りシート」に対する評価に関する回答は、概ね良好であった。実際に面談を担当する看護師をアシストするツールとして、外来でがん患者と家族を支援する専門看護師や認定看護師が面談する実践力の水準を全体に引き上げることを意図し、分かりやすく活用しやすいハンドブック(冊子体)の作成を検討し、ツールの普及を図りたい。また、変数間の解析により、看護面談をより効果的に進めるための鍵となるコミュニケーションスキルについて探求し、その方略に関する教育プログラムの立案へ展開していきたい意向である。がんの罹患率・死亡率が高まる中、早期診断、早期治療へと関心が集中している。外来診療で、がんを告知する頻度はますます増え、患者と家族が支援を求める声は質量ともに増大している。本研究は、最初に診断結果を告知する外来の診療場面に看護師が同席し、その後、「がん看護面談」を実施する際に、面談を担当する看護師をアシストする3ツール(進行・対応・継続)の開発を目指す。平成28年度、初年度は、ほぼ計画通り、外来がん看護面談のための3ツールを試作した。

面談の進行ツール「面談の進め方手順」について、先行研究で自作した「外来がん看護面談のてびき-診断早期の“がんになったら手に取るガイド"活用版」を基に、話題の流れや時間的経過を考慮し実際的な手順を試作した。面談の対応ツール「コミュニケーションスキル」について、マイクロカウンセリングを基本概念とし、がん相談の実際に用いるスキルを骨格に35項目を構成し、面談後に看護師がスキルを自己評価できるチェック形式を付加し、スキルの解釈と用い方の分かりやすい解説も用意した。面談の継続ツール「面談振り返りシート」について、面談のストーリーを振り返り、看護師が各ステップを自己評価できるチェック形式を付加し、患者と家族の反応について気づいた点・印象などを記すポイントメモ欄を付けた。以上3ツール試作の内容吟味のため、外来がん看護面談を担当する東海地区のがん看護専門看護師や認定看護師にフォーカス・グループ・インタビューを実施した。その結果に基づき、面談を担当する看護師が、適切なコミュニケーションスキルを用いて、患者と家族の関心事を引き出しながら心理的支援と情報提供を進め、事例を蓄積して有効な外来がん看護面談を継続するための手段となるように専門家グループにより修正を重ねた。初年度は、ほぼ計画通り、前述のように外来がん看護面談のための3ツールを試作した。がんの罹患率が高まる中、外来で、がんを告知する頻度はますます増え、患者と家族が支援を求める声は質量ともに増大している。しかし、そこに応えるべき、外来「がん看護面談」を担当する看護師の方略は整っていない。本研究は、最初に診断結果を告知する外来の診療場面に看護師が同席し、その後、「がん看護面談」を実施する際に、面談を担当する看護師をアシストする3ツール(進行・対応・継続)の開発を目指す。最初の平成28年度は、ほぼ計画通り、外来がん看護面談のための3ツール、面談の進行ツール「面談の進め方手順」、面談の対応ツール「コミュニケーションスキル」、面談の継続ツール「面談振り返りシート」を試作した。そして、試作した3ツールについて、外来がん看護面談を担当するがん看護専門看護師等にフォーカス・グループ・インタビューを実施し、適切なコミュニケーションスキルを用いて、患者と家族の関心事を引き出しながら感情の整理と情報提供を進め、事例を蓄積して有効な外来がん看護面談を継続するための手段となるように吟味を重ねた。2年目の平成29年度は、外来がん看護面談のための試作3ツールについて全国調査を実施した。対象は「特掲診療料(がん患者指導管理料1または2)届出施設に所属し、日本看護協会のホームページに氏名と所属を公表している、がん看護専門看護師、がん看護領域の認定看護師」とした。調査対象者数と回収数を当初より数倍多く見込めることから、調査法はデルファイ法を予定していたが、主に間隔尺度を選択肢とする質問形式に変更し、変数間の関連性を分析する見通しとした。3年目の平成30年度は、調査結果を分析し、外来がん看護面談のための3ツールに関連する要因を探索し、実際に面談を担当する看護師をアシストするツールとして、分かりやすく活用しやすいハンドブック(冊子体)の作成を目指す。初年度は、ほぼ計画通り、外来がん看護面談のための3ツールを試作した。2年目は当初の予定していたパイロットスタディを変更して、全国調査に踏み切った。
一般医・病院を含む地域医療情報ネットワ-ク構築のための基礎調査

地域医療サ-ビスにおいてプライマリケアを担う診療所の開業医を対象に、パソコンネットワ-クシステムとカ-ドシステムを設定した地域医療情報ネットワ-クに関する意識調査を行なった。調査対象は広島県の24の地区医師会毎に1/2無作為抽出した977名で、回収数は730(回収率74.7%)となった。知見を以下述べる。1.パソコンネットワ-クシステム(1)導入賛否は、不必要(6.5%)必要だが時期尚早(29.2%)積極的に導入(31.2%)わからない(30.9%)とわかれた。数量化理論第II類で得られたサンプルスコアをもとに上記4群の分布を調べた結果、不必要と必要だが時期尚早は分布が近い位置にありこの2群は類似したグル-プと推定され、賛成派:反対派:わからない派、の比は、1:1:1となった。(2)賛成・反対の判断には、【○!1】コンピュ-タ診断の利用希望【○!2】金銭的負担【○!3】パソコン経験【○!4】パソコンの業務への活用希望【○!5】端末の操作意志【○!6】再診患者数【○!7】紹介する患者数が特に強く作用していると考えられた。賛成派はパソコン経験があり、金銭的負担も承知しており、業務への活用希望もあった。また患者数の多い診療所の医師に賛成派傾向がみられた。逆に反対派はすべての変数について否定的な反応を示していた。2.カ-ドシステム(1)導入賛否は、賛成派(26.7%)反対派(20.6%)わからない派(49.2%)とほぼ1:1:2にわかれた。ネットワ-クシステムに比較してわからない派の増加が顕著であり、年令が高くなるほどこの傾向は強くなった。(2)賛否へ強く影響している因子は、カ-ドシステムの利点・問題点で、賛成派は利点を、反対派は問題点を強調する傾向がみられた。その他、金銭的負担・端末操作意志・パソコンの今後の活用希望があげられた。ここでも賛成派には肯定的な、反対派には否定的な反応がみられた。知見を以下述べる。
デジタルオルソパントモグラフィ撮影法を用いた標準無歯顎下顎骨骨塩量分布図の作成

1)現有システムの改良現有の骨塩量測定システムのハードウェアの一部を交換して演算処理能力の強化をはかり,またX線画像解析アルゴリズムの改良を行った.その結果,単位時間あたりの画像処理枚数が従来に比べて大幅に向上し,より精度の高い画像処理能力を実現させた.2)X線画像の画像品質の改善従来の撮影法では低骨塩量領域で画像コントラストが低下する傾向がみられたので,X線濾過フィルター(Kエッジフィルター)を用いて画像コントラストの改善をはかったところ,S/N比の向上を可能とした.3)精度検証頭蓋骨と無歯顎下顎骨を自作の規格撮影用位置決め装置でオルソパントモグラフィ撮影装置内に固定し,位置精度検定を行った.その結果,下顎骨の位置決め精度に関しては従来の規格撮影用固定装置と比較して大幅に向上した.その理由は,従来のものは頭蓋骨を介して位置決めしていたものが,下顎骨の位置を固定装置で直接決定できる構造にしたことによる.また,撮影装置のメーカーが推奨する領域の中での下顎骨の相対的な位置を制御,決定することも可能となり,撮影装置ごとに異なる推奨撮影領域をエンドユーザー側で決定する手法を開発することも可能になった.骨塩量が既知である骨ファントムを撮影して,測定した骨塩量と実際の値を比較した結果,測定場所ごとに補正を加える必要があることが明らかとなり,その補正式を求めた.また,顎骨内に金属が配置されている場合を想定して,インプラント体を骨ファントムに埋入し,インプラント体周辺の骨塩量の値を得るための補正式を求めた.1)現有システムの改良現有の骨塩量測定システムのハードウェアの一部を交換して演算処理能力の強化をはかり,またX線画像解析アルゴリズムの改良を行った.その結果,単位時間あたりの画像処理枚数が従来に比べて大幅に向上し,より精度の高い画像処理能力を実現させた.2)X線画像の画像品質の改善従来の撮影法では低骨塩量領域で画像コントラストが低下する傾向がみられたので,X線濾過フィルター(Kエッジフィルター)を用いて画像コントラストの改善をはかったところ,S/N比の向上を可能とした.3)精度検証頭蓋骨と無歯顎下顎骨を自作の規格撮影用位置決め装置でオルソパントモグラフィ撮影装置内に固定し,位置精度検定を行った.その結果,下顎骨の位置決め精度に関しては従来の規格撮影用固定装置と比較して大幅に向上した.その理由は,従来のものは頭蓋骨を介して位置決めしていたものが,下顎骨の位置を固定装置で直接決定できる構造にしたことによる.また,撮影装置のメーカーが推奨する領域の中での下顎骨の相対的な位置を制御,決定することも可能となり,撮影装置ごとに異なる推奨撮影領域をエンドユーザー側で決定する手法を開発することも可能になった.骨塩量が既知である骨ファントムを撮影して,測定した骨塩量と実際の値を比較した結果,測定場所ごとに補正を加える必要があることが明らかとなり,その補正式を求めた.また,顎骨内に金属が配置されている場合を想定して,インプラント体を骨ファントムに埋入し,インプラント体周辺の骨塩量の値を得るための補正式を求めた.
小腸上皮細胞分化におけるレチノイン酸受容体とERK経路の機能、及び制御機構の解析

レチノイン酸(RA)シグナル伝達とERK MAPキナーゼ経路は、共に細胞の増殖や分化、アポトーシスを制御することで、胚発生や組織恒常性の維持など多彩な生命現象に関与することが知られている。これまでに、本研究代表者は、(1)RAシグナル伝達とERK経路がそれぞれ正と負に腸上皮細胞の分化を制御すること、(2)RAシグナル伝達がMAPKフォスファターゼ4(MKP4)め発現を誘導することでERKを不活性化すること、(3)ERKの活性化が、早期応答遺伝子であるNur77の発現を誘導することで、RA受容体(RAR)の転写活性化能を抑制することを見出していた。本年度は、ERKの活性化によるRARの制御機構について、さらに解析を進めた。その結果、近年同定された新しいタイプの核内受容体補抑制因子であるRIP140が、ERKによるRARの抑制に必要であることが分かった。詳細な解析を行った結果、ERKの活性化はRIP140のリン酸化を誘導すること、さらにはRIP140とRARの相互作用を促進することを見出した。従って、ERKの活性化はNur77の発現誘導とRIP140のリン酸化による機能促進という2つの機構を介してRARを抑制すると考えられる。以上の結果は、腸上皮細胞運命の制御において重要な役割を果たすERK経路とRAシグナル伝達の新しいクロストークを明らかにしている。これまでに、様々な組織の癌においてRARの機能が抑制されていること、それによって癌細胞の増殖や生存が促進されていることが報告されている。本研究で得られた成果は、このRAR抑制がERK経路によって担われていることを示唆しており、基礎の分子生物学だけでなく、癌研究にも重要な知見であると考えられる。レチノイン酸シグナル伝達とERK MAPキナーゼ経路は、共に細胞の増殖や分化、アポトーシスを制御することで、胚発生や組織恒常性の維持など多彩な生命現象に関与することが知られている。本研究代表者はこれまでに、レチノイン酸シグナル伝達とERK経路が、それぞれ正と負に腸上皮細胞の分化を制御することを見出していた。さらに、レチノイン酸シグナル伝達がMAPKに特異的なフォスファターゼであるMKP4の発現を誘導することでERKを不活性化することも示していた。そこで本年度の研究では、まずMKP4の成体における発現パターンを組織染色によって解析した。その結果、MKP4はマウス小腸上皮において絨毛の分化した細胞で強く発現していることが明らかになった。このことは、MKP4が生体においても腸上皮細胞の分化に重要な役割を果たしていることを示唆している。次に、レチノイン酸シグナル伝達とERK経路が分化を制御する機構を明らかにするために、マイクロアレイを用いて両経路が遺伝子発現に与える影響を網羅的に解析した。その結果、レチノイン酸シグナル伝達の標的遺伝子を新たに多数同定することが出来た。興味深いことに、これらの遺伝子の発現は、恒常的活性型MEKを細胞に発現させると顕著に抑制された。さらに、レポーターアッセイにおいてもERK経路の活性化はレチノイン酸受容体依存的なレポーター遺伝子の発現を抑制したことから、ERK経路の活性化はレチノイン酸受容体の転写活性化を抑制すると考えられる。このERK経路によるレチノイン酸受容体の抑制は、ヒストン脱アセチル化酵素であるHDAC非依存的であることも示されており、これまでに知られていないレチノイン酸受容体の制御機構が働いていることが明らかになった。レチノイン酸(RA)シグナル伝達とERK MAPK経路は、共に細胞の増殖や分化の制御において、重要な役割を果たすことが知られている。これまでに、本研究代表者は、(1)RAシグナル伝達とERK経路がそれぞれ正と負に腸上皮細胞の分化を制御すること、(2)RAシグナル伝達がMAPKフォスファターゼ4の発現を誘導することでERKを不活性化すること、(3)ERKの活性化はRA受容体(RAR)の転写活性化能を抑制することを見出していた。そこで本年度は、ERKの活性化によるRARの制御機構について、さらに解析を進めた。RARによる転写活性化には、標的遺伝子のプロモーター上にあるヒストンのアセチル化が必要であることが知られている。ところが、ERKを恒常的に活性化した細胞では、このアセチル化が顕著に阻害された。次に、ERK経路によって発現が制御される遺伝子が、RARの制御に関与している可能性について、siRNAなどの手法を用いて検討した。その結果、ERK依存的に発現が誘導される早期応答遺伝子の一つ、Nur77がERKによるRARの抑制に必要であることがわかった。従って、ERKの活性化はヒストンアセチル化の抑制とNur77の誘導という二つの機構によってRARを抑制することが明らかになった。これまでに、多くの癌細胞でRasやRafの変異を介してERKが活性化していること、一方RARの機能は損なわれていることが報告されている。そこで、今回発見したERKによるRARの制御機構が、このような癌細胞において働いているか検討した。その結果、B-Rafの活性化変異(V599E)を持つ癌細胞では、恒常的なERKの活性化によって実際にRARが抑制されていることが示された。以上の結果は、細胞の癌化におけるERKの新しい機能を明らかにしており、基礎の分子生物学だけでなく、癌研究にも重要な知見であると考えられる。

レチノイン酸(RA)シグナル伝達とERK MAPキナーゼ経路は、共に細胞の増殖や分化、アポトーシスを制御することで、胚発生や組織恒常性の維持など多彩な生命現象に関与することが知られている。これまでに、本研究代表者は、(1)RAシグナル伝達とERK経路がそれぞれ正と負に腸上皮細胞の分化を制御すること、(2)RAシグナル伝達がMAPKフォスファターゼ4(MKP4)め発現を誘導することでERKを不活性化すること、(3)ERKの活性化が、早期応答遺伝子であるNur77の発現を誘導することで、RA受容体(RAR)の転写活性化能を抑制することを見出していた。本年度は、ERKの活性化によるRARの制御機構について、さらに解析を進めた。その結果、近年同定された新しいタイプの核内受容体補抑制因子であるRIP140が、ERKによるRARの抑制に必要であることが分かった。詳細な解析を行った結果、ERKの活性化はRIP140のリン酸化を誘導すること、さらにはRIP140とRARの相互作用を促進することを見出した。従って、ERKの活性化はNur77の発現誘導とRIP140のリン酸化による機能促進という2つの機構を介してRARを抑制すると考えられる。以上の結果は、腸上皮細胞運命の制御において重要な役割を果たすERK経路とRAシグナル伝達の新しいクロストークを明らかにしている。これまでに、様々な組織の癌においてRARの機能が抑制されていること、それによって癌細胞の増殖や生存が促進されていることが報告されている。本研究で得られた成果は、このRAR抑制がERK経路によって担われていることを示唆しており、基礎の分子生物学だけでなく、癌研究にも重要な知見であると考えられる。
界面アニソトロピーの戦略的階層化による高選択的分離システムの開発

本研究は、複雑な混合物系から迅速かつ精密に有用物質を分離精製するための新しい分離剤の開発を目的として、前年度までに確認してきジヒドロキシナフタレンとトリアジナン誘導体の共重合反応によりπ共役系ポリマー系を簡便に導入できる点に焦点を当て、最終年度は同技術の深化ならびに展開力の強化を目指して研究を実施した。(1)反応機構の解明:重合反応を蛍光スペクトルにより追跡し、ナフタレン系ではポリマー成長中に一時的に蛍光種が生成し、その後無蛍光種に至ることを解明した。また、排除限界クロマトグラフィ法により反応追跡した結果、溶液中にオリゴマーが生成すること、テンプレート上に集積する課程でオリゴマーの溶解度が関係していることを確認した。(2)タンパク質をナノテンプレートに用いる重合反応:前年度までの成果を下に、βーラクトグロブリンナノ構造体をテンプレートとして用い、凝集構造を制御することによって、球状から繊維状までのナノ構造複合体を作製することに成功した。(3)量子ドットをナノテンプレートとする重合反応:当初計画にない新たなチャレンジとして、無機系の量子ドットをナノテンプレートとした重合反応を実施した。ナノドットが反応中に失活しやすいため、より安定なナノドットの探索に時間を要し、当初予想を超えて難航したが、最終的にアントラセン系ポリマーが被覆された複合体の製造に成功した。(4)導電性ポリマー被覆シリカについて:π共役系ポリマー被覆体を用いた分離機能の確認を目的として、当初目標にはなかったπ共役系ナノカーボンの多孔質シリカ中への導入と多環芳香族類に対する選択吸着について検討した。得られた複合体をカラムに充填し、平面性の高い多環芳香族に対して極めて高い吸着特性を示すことを確認した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、分子配向場を利用した高選択的システムの構築を主目的とした研究である。本年度は、前年度までに確認してきたジヒトロキシナフタレンとトリアジナン誘導体の共重合反応により、π共役系を容易に無機担体中に導入できる知見に焦点を当て、この基礎知見をさらに強化し、他に例を見ない分子配向場の作製と高選択的システムの構築のための基盤を築くことを目標として下記のような研究を実施した。(1)ナノ構造複合体の形態制御:前年度から検討している会合系ナノテンプレートの作製について、系統的に物理条件を調節して、ナノ構造体の形態制御を試みた。また得られたナノ構造体をテンプレートとして用い、ジヒトロキシナフタレンとトリアジナン誘導体の共重合反を実施した。その結果、当初想定したポリマーが被覆されたナノ構造体の作製が可能となった。(2)その他のナノテンプレートを用いる形態制御:新たなチャレンジとして、コロイダルシリカをテンプレートとして上記の共重合を試み、当初想定したコア・シェル型の微粒子の作製に成功した。モノマーにアントラセン系の誘導体を用いることによって、蛍光性のコア・シェル微粒子が製造できることも確認した。(3)キラリティの転写について:テンプレートとしてβーラクトグロブリンから形成された球状凝集体を用い、前述の共重合を実施して、当初想定したコア・シェル型の微粒子の作製に成功した。重合反応にともなって、コアタンパクのキラリティは低下したが、一定のキラリティが維持されること、また耐熱性が向上することを確認した。ただし、シェルを構成するポリマーへのキラリティの転写は確認できなかった。(4)複合体の熱処理:得られたポリマー被覆ナノ構造体の熱処理によるカーボン化を実施し、βーラクトグロブリン系では熱安定性が向上することを確認した。当初の計画通り、会合系ナノ構造体をテンプレートとするポリマー被覆ナノ構造体の作製に成功した。これに加えて、コロイダルシリカや球状のタンパク凝集体をテンプレートとしたコア・シェル構造体の作製にも成功した。

また、モノマーとしてアントラセン系誘導体を用いた系では、生成したシェル層が蛍光性を発揮することを確認した。これらのポリマー複合体を用いて、熱処理によるカーボン化を実施した。その結果、一部のテンプレート系ではカーボン化によって構造が断片化することが確認されたが、球状のタンパク凝集系では、カーボン化によって分散安定性が増大するなどの効果を確認することができた。以上のように、ほぼ想定通りの成果が得られたため、概ね順調に進展していると判断した。本研究は、分子配向場を利用して、光学分割を含む高選択的システムを構築することを主目的としている。計画当初は、多孔質無機担体に直接、設計された分子間相互作用点を集積(固定化)する予定であったが、ジヒトロキシナフタレンとトリアジンの共重合反応により、π共役系を容易に無機担体中に導入できる知見が得られ、これに加えて共重合体を熱処理することにより、π共役系相互作用点となるカーボン化が促進され、その結果著しく高い幾何異性に対する選択性が確認されたため、本年度は、この共重合反応に焦点を当て、分子配向場となるカーボンナノ構造体の作製に着手した。具体的な研究内容と成果は以下の通り。(1)キラルなナノ集合体の作製とナノ形態制御についてグルタミド系両親媒化合物(GーPy+)を用いて、水中での会合状態を透過型電子顕微鏡(TEM)観察ならびに円二色性(CD)スペクトルにより調査した。その結果、GーPy+は直径が数10nmオーダーの繊維状会合体を形成し、また室温付近に存在する相転移挙動に伴って、この温度前後で中空状らせん状の形態変化が見られること、またCDにより二次キラリティに著しい変化が生じることを確認した。(2)ジヒトロキシナフタレンとトリアジンの共重合反応上記のナノ構造体存在下で共重合反応を実施したところ、緑色物質が生成した。この物体について構造調査すると、液体成分に着色物質が存在しないこと、GーPy+の会合形態が維持されていること、共重合体に相当する赤外吸収スペクトルが観察されることなどの結果から、GーPy+会合体上に共重合体が複合していることが示唆された。(3)複合体の熱処理200°C、2時間、熱処理を行ったところ、緑色物質は黒色化した。精密な構造分析は今後実施する予定であるが、π共役系となるカーボン化が進行していていると判断した。当初計画では、多孔質の無機担体に直接、設計された分子間相互作用点を集積(固定化)する予定であったが、ジヒトロキシナフタレンとトリアジンの共重合反応により、π共役系を容易に無機担体中に導入できる知見が得られ、これに加えて共重合体を熱処理することにより、π共役系相互作用点となるカーボン化が促進され、その結果著しく高い幾何異性に対する選択性が確認されたため、本年度は、この共重合反応に焦点を当て、分子配向場となるカーボンナノ構造体の作製に着手した。その結果、担体として利用した繊維状会合体上に、ジヒトロキシナフタレンとトリアジンの共重合体が複合できることを確認できただけでなく、200°Cでの熱処理によって、π共役系となるカーボン化が促進できることを確認した。
光学式時空間フィルタによる速度知覚調整システム

本研究は速度知覚や移動物体の観察能力を、状況に応じて調整可能な「動きの眼鏡」を開発し、速度知覚のダイナミックレンジを拡大することを目的としている。本研究の成果として、小型軽量の強誘電性液晶素子で構成された光学式時空間周波数フィルタの試作を行い、提案システムを眼前に設置することで、(1)移動物体のブレの低減、(2)移動物体のモーションブラーと輪郭の同時観察、(3)並行移動物体の拡大および縮小といった知覚制御を実現した。これらの知見を用いて、実空間における移動時の速度知覚や移動物体を強調したり、逆に認知不可を下げるシステムへの応用が期待できる。本研究の目的は,状況に応じ調整可能な『動きの眼鏡』を開発することで,速度知覚のダイナミックレンジを拡大することである。視覚における明るさ知覚のダイナミックレンジを,調光サングラスにより拡大したかのように,速度知覚のダイナミックレンジを拡大し,運動物体を強調することや,逆に認知負荷を下げる効果が期待できる.本研究の特色は,1)暗視カメラのように,感覚器に新たな変換器を付加するのではなく,人が本来有する知覚特性を活用し,視覚と観察対象との間のインピーダンス整合を行うことで,2)日常利用可能な,簡便で装着負荷の少ない装置を実現し,3)新たに開発した装置を用い,人間の速度知覚特性に関し新たな知見を得られる可能性がある.という三点を挙げることができる.これらの運動知覚に関わる知見は,例えば車両運転者への環境に応じた速度知覚の拡張フィルタの設計等に応用可能であり,より安全な操作システムの設計において重要なものである.本年度は,計画書における「Phase1:強誘電性の液晶素子を用いた光学式時間周波数フィルタによる心理物理実験を通して,視覚における速度・運動知覚特性に関して基礎的な知見を得る.」及び「Phase2:対象映像に適応した時空間フィルタ生成のための手法を探索する.」を実施した.特に左右の目にそれぞれ異なる周波数で離散化した視覚情報を提示することで,「動体の輪郭」と「動体の軌跡」の双方を同時に知覚可能にする手法を提案出来た点が大きな進捗であるといえる.本手法の実現によって対象に合わせた時間フィルタの設計の自由度が高くすることに成功したと言える.本研究では、人の速度知覚のダイナミックレンジを拡大するための視覚提示システムの設計指針を得るとともに、構築システムの検証を行うことを目的としている。目的を達成するために以下の3つのPhaseにわけて研究を行う。<Phase1>では、強誘電性の液晶素子で構成された光学式時間周波数フィルタを用いた心理物理実験により、視覚における速度・運動知覚特性に関して基礎的な知見を得る。<Phase2>では、対象映像に適応した時空間フィルタ生成のための手法を探索する。<Phase3>では光学式時空間フィルタと高速度画像取得装置を組み合わせたシステムを試作し、その効果を検証するとともにシステムの設計指針を明らかにする。これまでの研究において、<Phase1>に関しては、1.シャッターシステムを利用した時間フィルタによりブレの低減を実現できること、2.左右のシャッターの駆動周波数の制御によって、高速で移動する物体のモーションブラーと輪郭の両方を同時に観察できること、3.左右の時間フィルタに位相差をつけることで、並行移動する高速移動物体等の移動を、奥行き方向の知覚の変化として提示することが可能であるという3つの現象を発見した。特に、3.については心理物理実験により位相差を制御することによって移動物体の拡大および縮小を制御可能であることを示した。また、<Phase2>および<Phase3>に関して、HMDと高速度カメラを用いて空間の広範囲を重ねて提示する試作システムを構築し、空間フィルタ構築のための基礎的な知見を得た。これらの基礎的な知見を統合した試作システムを用いて、今後は速度・運動知覚特性に対する効果を検証していく。本研究では前述した目的を達成するために以下の3つのPhaseにわけて研究を遂行する予定である.<Phase1>では、「強誘電性の液晶素子を用いた光学式時間周波数フィルタを用いた心理物理実験により,視覚における速度・運動知覚特性に関して基礎的な知見を得る」としている。<Phase2>では、「対象映像に適応した時空間フィルタ生成のための手法を探索する」としている。<Phase 3>では「光学式時空間フィルタと高速度画像取得装置を組み合わせたシステムを試作し,その効果を検証するとともにシステムの設計指針を明らかにする.」これまでの研究において、Phase 1に関して次の知見を得ている:「1人間の目に対して、シャッターシステムを利用した時間フィルタを設計することによって、ブレの低減を実現できる」、「2左右の時間フィルタ周波数の制御によって、高速で移動する物体のモーションブラーと明瞭が輪郭の両方を同時に見ることが出来る」、「3左右の時間フィルタに位相差をつけて提示することで、並行移動する高速移動物体等の移動を、奥行き方向の知覚の変化として提示することが可能である」を発見した。これらの基礎的な時間フィルタの効果を明らかにし、実世界環境における視覚への光学的時間フィルタの効果を示した事が、本研究における実績である。

これらの知見は、今後は空間フィルタの設計の指針として利用することが可能になると考えられる。本年度は、人の速度知覚のダナミックレンジを拡大するための視覚提示システムに関して、据置型の透過型液晶パネルを用いた時空間フィルタの設計を行った。また、Head Mounted Display (HMD)を用いて、頭部運動をパラメータとして提示映像のオプティカルフローを制御することによる移動速度知覚の検討を行った。本研究では、これまでに小型軽量の強誘電性液晶素子で構成された光学式時空間周波数フィルタを眼前に設置することで、1)移動物体のブレの低減、2)左右の時間フィルタの駆動周波数制御による移動物体のモーションブラーと輪郭の同時観察、3)左右の時間フィルタの位相差を制御することによる並行移動物体の拡大および縮小の制御を実現している。また、ビデオシースルー型の視覚提示システムと高速度ビデオカメラを用いて広範囲の空間を重ねて表示するための空間フィルタ設計手法に関する基礎的な知見を得た。本年度はこれらの知見を基に、光学式時間周波数フィルタとして据置型の透過型液晶パネルを用いることで、眼前ではなく空間上に設置する時空間フィルタの設計に関する基礎的な知見を得た。また、HMDを用いた映像提示に関して、同様の頭部運動に対して異なるオプティカルフローによる映像提示を行うことで、観察者自身の移動速度知覚が変化することを確かめた。以上より、本年度は提案システムの拡張に加えて、移動速度知覚認知に関して知見が得られた。26年度が最終年度であるため、記入しない。拡張現実感システム,触覚インタフェースなど,五感に関わるユーザインタフェース26年度が最終年度であるため、記入しない。計画上では初年度は計画書における「Phase1:強誘電性の液晶素子を用いた光学式時間周波数フィルタによる心理物理実験を通して,視覚における速度・運動知覚特性に関して基礎的な知見を得る.」に関してのみ実施する予定であったが、幸いにも順調に進展し,「Phase2:対象映像に適応した時空間フィルタ生成のための手法を探索する.」に関しても実現することが出来た.【研究実績の概要】の中で述べた各々のPhaseに関して、<Phase1>に関しては十分に成果を出すことが出来ており、本年度は<Phase2>および<Phase3>についても着手することが出来ている。ただし空間フィルタの効果については、心理物理実験による更なる検証が必要であるが、試作システムは安定して動作しており、更に一定の成果を纏めて学会発表を行っている。よって、おおむね順調に研究は進展していると考える。【研究実績の概要】の中で述べたPhaseにおいて,Phase 1に関しては十分に成果を出すことが出来ており,24年度は論文誌発表も複数を行うことが出来た.ただし,空間フィルタによる視知覚への効果の検証に関してはまだまだ研究の余地があると考えている.
共焦点型レーザ走査顕微鏡による単球及びLDLの血管壁内動態の3次元的解析

動脈硬化病変が血管内で局在化するメカニズムとして、血行力学的因子、特に血流の血管壁に対する影響が注目されているが、動脈硬化の好発部位と非好発部位で血流が血管壁の脂質移動等に与える影響についてはこれまで十分に理解されていない。その主な理由は、1)血管壁近傍で血流速度を微細に計測・評価することが困難であったことと、2)血流が脂質代謝や細胞機能に与える影響についての検討がこれまで主として培養内皮細胞を対象にしたもにに限られていたためと考えられる。そこで本研究では、実際の動脈硬化の場である血管で血流速度分布と対応づけて動脈硬化病変の解析を行った。すなわち、血流構造の特徴が異なった血管部位で、アセチル化低比重リポ蛋白(Ac-LDL)の血管壁内3次元分布を共焦点型レーザ走査顕微鏡を用いて解析・検討した。具体的には、雄Wistae Ratの尾静脈からAc-LDLを注入して5分後に致死させ、大動脈-腎動脈分岐部をパラホルムアルデヒドで圧灌流固定した。ビスベンジマイドで内皮細胞と単球の核を染色した後、共焦点型レーザ走査顕微鏡を用いて立体再構築画像を作製して観察した。血流条件が異なる大動脈-腎動脈分岐部頭側、同分岐部尾側、腎動脈末梢の3部位における血管壁内Ac-LDL分布曲線を観察画像データより求め、比較検討した。その結果、血流によるずり応力が相対的に低い分岐部頭側では、他の血管部位に比べてAc-LDLの密度が中膜層まで高かった。これは、動脈硬化の発症頻度の分布ともよく一致した。したがって、局所血流構造は血管壁の脂質移動に影響を与え、これが動脈硬化の局在化に関与する可能性が示された。