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身体圧迫が生体に及ぼす影響-肥満度及び皮下脂肪厚との関係-

身体圧迫が生体に及ぼす影響を明らかにすることを目的とし、平成8年度は佐賀県I市における健康診断の際に、246名を対象者として衣服圧と皮膚血流の測定及び衣服による圧迫感に関するアンケート調査を実施した。その結果、衣服による身体圧迫感は肥満者ほど大であるとともに、衣服圧測定値においても肥満者ほど圧迫値が高く、衣服圧による肥満者の健康への影響が明らかとなった。一方、指趾の皮膚血流量と肥満度との間に有意な相関が認められた。またアンケートにおいて、冷え性であると答えた人と肥満度の間にも有意に相関が認められ、痩せ傾向にある者は身体の冷えを訴える割合が高く、さらに末梢の皮膚血流量が少ないという結果が得られた。そこで、平成9年度は、衣服による身体圧迫が女性の健康(特に冷え)に及ぼす影響を明らかにすることを目的として、成人女性の冷えと健康及び生活状況(室内の温熱環境、着衣の状況、ダイエットの経験など)の実態調査を実施した。対象者は、佐賀県内に居住する女性(働く女性1249人、女子大生490人、計1739人)である。衣服による身体圧迫として補正用下着を取り上げ、補正用下着の着用と身体的不調との関係について検討した結果、「肩凝り」「腰痛」「足の浮腫」等で有意な差が認められるとともに、「冷え感」との間にも相関が認められた。また、痩せ傾向にある者ほど補正用下着による冷えの影響が強いことが明らかとなった。さらに、室内の冷房など様々な職場環境の影響を受けながら、決して健康的とはいえない状態におかれている女性が多いことが明らかとなった。1.平成8年度研究計画呼吸器や心血管障害のリスクが高い肥満者は標準体型者に比較して、日常の衣生活によける衣服圧がさらに負荷要因になっていることも考えられる。そこで、日常の衣服着用時の身体圧迫度が、肥満度と標準体型者とどう異なるかについて調査及び測定を行い、身体圧迫と肥満度、ウエストヒップ比(WHR)、皮下脂肪厚等の身体特性や健康状況との関わりについて検討する。2.平成8年度実績概要上記1の研究計画に基づき、佐賀県伊万里市主催の健康診断において、衣服圧に関するアンケート調査、衣服圧及び血流量測定を実施した。対象者は、20才代60才代の成人246名(男性25名、女性221名)である。アンケートの結果、女性では下着類、男性ではス-ツ、ネクタイ、靴下というように圧迫を受ける被服の種類が異なるが、いずれも日常的に衣服による圧迫を感じているものが多く、さらに肥満傾向にある人ほど圧迫感が大であることが明らかになった。衣服による身体圧迫については、肥満度や体型(脂肪の蓄積の様子)との間に明らかに相関が認められ、肥満傾向にある人ほど胴部の衣服圧値が高いということが明らかになった。しかし、痩せ傾向の人についても、部位によっては肥満者以上に衣服による圧迫を受けているという結果が得られた。圧迫による血流量の変化についても、肥満度や体型により異なる傾向が認められたが、これについては、環境条件等を整えた実験室での測定実験を実施する必要がある。(平成9年度実施予定)以上の結果については、平成9年度の日本家政学会又は日本公衆衛生学会において発表予定である。またアンケートにおいて、冷え性であると答えた人と肥満度の間にも有意な相関が認められ、痩せ傾向にある者は身体の冷えを訴える割合が高く、さらに末梢の皮膚血流量が少ないという結果が得られた。

そこで、平成9年度は、衣服による身体圧迫が女性の健康(特に冷え)に及ぼす影響を明らかにすることを目的として、成人女性の冷えと健康及び生活状況(室内の温熱環境、着衣の状況、ダイエットの経験など)の実態調査を実施した。対象者は、佐賀県内に居住する女性(働く女性1249人、女子大生490人、計1739人)である。衣服による身体圧迫として補正用下着を取り上げ、補正用下着の着用と身体的不調との関係について検討した結果、「肩凝り」「腰痛」「足の浮腫」等で有意な差が認められるとともに、「冷え感」との間にも相関が認められた。また、痩せ傾向にある者ほど補正用下着による冷えの影響が強いことが明らかとなった。さらに、室内の冷房など様々な職場環境の影響を受けながら、決して健康的とはいえない状態におかれている女性が多いことが明らかとなった。
小児悪性腫瘍細胞における癌遺伝子の形質発現に関する研究

本年度の研究では癌遺伝子の一つであるras遺伝子の正常組織や癌組織における形質の発現を、抗ras-p21抗体(Tanaka T.et al:Proc Natl Acd Sci USA 82:3400,1985 & Tanaka T.et al:Cancer Res.46:1465,1986)を用いた免疫組織化学的方法にて検討し、以下の結果を得た。1.ラットの脳、肺臓、脾臓、胸腺などにおけるras-p21の臓器特異発現は既に報告した(Tanaka T.etal:Mol Cell Biochem 70:97,1986)。今年度はこれに免疫組織化学的検討を加え、腎遠位尿細管上皮細胞、脾臓内の巨核球、大脳神経細胞、小脳プルキニエ細胞、肺胞上皮細胞などに細胞特異性の発現を、また、脾小節(胚中心を含む)と胸腺髄質に領域(組織)特異性を示すras-p21の発現が観察された。この結果は、正常細胞の機能分化とras遺伝子の形質発現の関連を示唆する興味ある所見である。(Tanaka T.etal:Mol Cell Biochem in press,1987)2.代表的小児悪性腫瘍である神経芽細胞腫に発現するHa-ras p21を、免疫組織化学およびWestern blotting法にて検討した。腫瘍細胞内のHa-ras p21の発現量は患者の生命予後と強い相関性を示した。Ha-ras p21発現の多い腫瘍はstage【I】&【II】の予後良好な症例に多く、逆にHa-ras p21発現の乏しい腫瘍はstage【III】&【IV】の腫瘍進展群に多く、かつ、生命予後不良であった。この結果は、ras遺伝子の細胞分化に関わる新らたな機能を示唆すると同時に、患者の予後(リスク)推定などに関する腫瘍マーカーとしての臨床的有用性が期侍できる(論文作製中)この点に関し、更に症例数を増し検討を継続している。3.神経芽細胞腫のみならず、各種小児悪性腫瘍にあける癌遺伝子の形質発現の特徴解析も継続中である。4.詳細な分析の為、必要な特異抗体の新らたな作製の試みも引き続き行っている。
英語の等時性を崩すテンポの解明と日本人英語学習者のリスニング能力の関係について

本研究は、英語のフット、特にフット間の等時性が妥当な現象であるか否かについて明らかにすることを目的とし、英語母語話者と日本人英語学習者を対象に音声実験を行った。実験は、英語母語話者の発話時間のみから判断するのではなく、日本人英語学習者と英語発話を比較することにより、新たな視点から英語フットの等時性の有無について考察を行った。結果、英語は伝統的に言われてきたようにフット間に等時傾向がある言語であることを再確認した。21年度の研究では、「テンポを捉えることと英語リスニング能力の間には正の相関関係がある」という仮説を音声実験により検証した。音声実験は日本人英語学習者(短大生)を対象に次の手順で実施した。まず被験者に静かな個室で、500msにセットされたメトロノーム音を聞かせ、英文:"/JEFF will/GO to the/DENtist on/FRIday./"の各強勢をメトロノームに合わせて発話する練習を課した。練習後、メトロノームに合わせた発話(メトロノームの音は消して録音)を、マイクロフォンを通して直接パソコンに録音した。同様の手法で他のテンポ(300ms,400ms,600ms,750ms,1000ms,1200ms,1500ms)についても録音した。録音した音声は、Sugi-Speech Analyzerという音声分析可視化ソフトを用い、音圧及びサウンドスペクトログラムを基に強勢間の発話時間を測定した。本実験では、テンポは500ms,1500ms,600ms,1200ms,400ms,750ms,1000ms,300msの順で録音を行った。強勢間の発話時間と被験者が受験したTOEIC Bridgeのリスニングスコアを比較した結果、両者間にはかなりの相関がみられた。つまり、英語リスニング能力が高い日本人英語学習者ほど、強勢間を等時間隔に発話する傾向があることが判明した。なお、この研究結果は学会で発表済みである。また、母語が本実験結果に影響を及ぼすか否かを考察するため、上記と同様の音声実験を15名の英語母語話者にも実施した。22年度は、さらに多くの英語母語話者のデータを収集し、英語母語話者と日本人英語学習者の音声実験結果の比較を中心に考察していく予定である。平成22年度は2つの仮説について検証した。まず「伝統的な言語のリズム分類は妥当である」という仮説を証明するため、強勢拍リズムの英語と音節拍リズムの日本語それぞれを母語とする被験者の英語発話を比較した。本実験では、英語母語話者と日本人英語学習者それぞれの英語発話をフットに基づいて測定し、標準偏差を用いてフット間の発話時間がどの程度一定であるか明らかにした。本実験では、標準偏差の数値が小さければ小さいほど、被験者はフット単位で発話を捉えていたことになる。英語母語話者と日本人英語学習者の標準偏差を比較したところ、英語母語話者の標準偏差の方が有意に小さい数値であった。つまり英語母語話者の方がフット単位で英語を捉えて発話していたことになる。この実験を通して、英語は伝統的に言われてきたように、フットを基準とした強勢拍リズムの言語であることが考察された。次に「テンポを捉えることと英語リスニング能力の間には正の相関関係がある」という仮説を立証するため、日本人英語学習者のみに注目し、テンポと英語リスニング能力の関係を考察した。ここでは、テンポの実験結果とTOEIC Bridgeのリスニングのスコアを被験者ごとに比較することで、本仮説を検証した。結果、テンポを正確に捉える能力とTOEIC Bridgeのリスニングスコアの両者間にはかなりの相関がみられた[r=.571(p<.01)]。またTOEIC Bridgeのリスニングスコアを上位集団と下位集団に分類し、そこに差異が存在するか分析した結果、両集団間に有意差が確認できた(p<.05)。この結果から、本仮説は妥当なものであると考えられる。しかし本実験ではサンプル数が少ないため(32名)、本実験結果が絶対的なものとは断言できない。被験者を更に増やすことで、より正確な傾向を明らかにしなければならない。
非一様複雑構造媒体による爆風環境の緩和効果

爆発事故,自然災害における衝撃波の被害は甚大であり,被害予測と対策は重大な安全管理項目である.また複雑構造を有する弾性体や非線形挙動を持つ媒体との衝撃波衝突干渉に関連して,砂,フォーム,ガラスビーズと高粘度流体による衝撃波の緩和効果や衝撃波が生体に及ぼす影響等工学医学応用を目的とした研究が行われている.本研究では,上記の衝撃波干渉問題に関連した一連の研究を行い,衝撃波・爆風環境の圧力緩和効果について調べた.本研究で得られた結果を要約すると以下のようになる.砂中を通過する爆風圧は,ステップ的な圧力上昇は確認できなかった.ブラスト波は砂のランダムに配置された3次元の分布から非定常抵抗を受け,圧縮波へ減衰する.フォーム中を通過する爆風圧は,空気中と比較すると最大過剰圧は90[%]以上減衰し,ステップ的な圧力上昇は確認できない.また,最大過剰圧の減衰効果は砂及びガラスビーズと比べて1番良いことがわかった.シリコンオイルの過剰圧は水中の過剰圧より低く,シリコンオイル中でのインパルスは水中のインパルスより高くなった.また,動粘度の増加によってインパルスの値も増大している.これは正の圧力伝播の周期が水に比べ長くなるためである.ガス球はシリコンオイルの粘度が高くなるにつれて,ガス球の動きが液体の粘性によって阻害されるが,膨張収縮を繰り返す.シリコンオイル中のガス球の直径は,動粘度が高いほど小さくなり,膨張収縮周期は短くなっている.爆薬で発生する衝撃力は一定であり,ガス球の形成が流体の動粘度の増大により,大きな非定常抵抗となりガス球の膨張が抑えられたと考えられる.爆発事故,自然災害における衝撃波の被害は甚大であり,被害予測と対策は重大な安全管理項目である.また複雑構造を有する弾性体や非線形挙動を持つ媒体との衝撃波衝突干渉に関連して,砂,フォーム,ガラスビーズと高粘度流体による衝撃波の緩和効果や衝撃波が生体に及ぼす影響等工学医学応用を目的とした研究が行われている.本研究では,上記の衝撃波干渉問題に関連した一連の研究を行い,衝撃波・爆風環境の圧力緩和効果について調べた.本研究で得られた結果を要約すると以下のようになる.砂中を通過する爆風圧は,ステップ的な圧力上昇は確認できなかった.ブラスト波は砂のランダムに配置された3次元の分布から非定常抵抗を受け,圧縮波へ減衰する.フォーム中を通過する爆風圧は,空気中と比較すると最大過剰圧は90[%]以上減衰し,ステップ的な圧力上昇は確認できない.また,最大過剰圧の減衰効果は砂及びガラスビーズと比べて1番良いことがわかった.シリコンオイルの過剰圧は水中の過剰圧より低く,シリコンオイル中でのインパルスは水中のインパルスより高くなった.また,動粘度の増加によってインパルスの値も増大している.これは正の圧力伝播の周期が水に比べ長くなるためである.ガス球はシリコンオイルの粘度が高くなるにつれて,ガス球の動きが液体の粘性によって阻害されるが,膨張収縮を繰り返す.シリコンオイル中のガス球の直径は,動粘度が高いほど小さくなり,膨張収縮周期は短くなっている.爆薬で発生する衝撃力は一定であり,ガス球の形成が流体の動粘度の増大により,大きな非定常抵抗となりガス球の膨張が抑えられたと考えられる.本研究は,爆風が非一様複雑構造媒体の非定常抵抗,幾何学的構造と空隙率の影響による圧力減衰と緩和過程の基本的特徴を調べる事である.爆風・衝撃気流が非一様媒体(空隙率約98%の高空隙率ポリウレタンフォームを過ぎる爆風の過剰圧力減衰過程と爆風環境の緩和効果を調べる為,ポリウレタンフォーム内中心に設置したアジ化銀ペレットにレーザを照射して起爆する.但し,爆風過剰圧と圧力の時間変動計測にはピエゾ圧電型圧力変換器を爆薬と同軸に対面配置する.得られた圧力波形から最大過剰圧ΔP,インパルスI,換算距離Z,等を求め,TNTの爆発によって発生する爆風と比較を行うことで,以下の結果を得た.(1)Foam30,Foam35における第一波の圧力波形の立ち上がりは爆風の圧力波形からFoam50に比べ緩やかであった.これはフォームの構造による非定常抵抗力が大きいことを示している.(2)フォーム中の爆風の伝播は,空気中と同様に圧縮波によって圧力が上昇し,膨張波によって減圧していき,負圧を伴っている.(3)Free airと各フォームの最大過剰圧の比は換算距離0.9<Z<1.6[m/kg_<1/3>]の範囲において,Foam30では約9395%,Foam35では約9697%,Foam50では約9294%となった.(4)Foam30は他のフォームと比べてインパルス値が高く,Foam35,Foam50のインパルス値はそれぞれFoam30の約70.285.8%,約72.692.6%となった.(5)Foam35は他のフォームに比べて最大過剰圧が低く,圧力の立ち上がりが緩やかで,インパルス値も低い値であっため,最も減圧効果が高かった.爆発事故,自然災害における衝撃波の被害は甚大であり,被害予測と対策は重大な安全管理項目である.また衝撃波と空隙を有する弾性体の干渉に関連して,フォーム類による衝撃波の緩和効果や衝撃波が生体に及ぼす影響等工学医学応用を目的とした研究が行われている.

本研究では縦型ショックチューブ内に高空隙率・低密度のオープンセル型ポリウレタンフォームを3種類の状態で設置し,ショックチューブで発生させたマッハ数Ms=1.28,1.36の衝撃波を衝突干渉させ,そのときの底部の圧力(応力)を測定し,フォームを伝播する衝撃波の減衰効果を調べた.また,高粘度流体中での爆発現象を調査するため,水,シリコンオイル中でアジ化銀を起爆し,伝播圧力の測定および爆発現象を可視化した(1)3種類のフォームの設置ではFixed foam[2]の圧力上昇が緩やかで且つインパルスの値も最小であり,衝撃圧の緩和効果を得た.(2)各設置状態で圧力の立ち上がり部に波形の変化が見られ,Nonfixed foamはフォーム前縁部が自由端であり,フォームの慣性力によってRigid wallより高い応力上昇が観測される.Fixed foam[1]では管周囲で固着しているためNon fixed foamの様な応力上昇はせず,Rigid wallに比べ応力は緩やかに上昇している.Fixed foam[2]は,固定端との間に空間を設けたため,フォームの慣性力が伝わらない.(4)マッハ数が高いとインパルスも上昇し,マッハ数が高いと衝撃波の持つエネルギーが高いため,インパルスも高い値を示した.(5)シリコンオイル中での最大過剰圧は水中の0.47から0.60倍となった.シリコンオイル中では粘度が大きい程,圧力波の伝搬が良好であった.ガスバブルの膨張,収縮運動は粘性によって妨げられる.本研究では,砂,ポリウレタンフォーム及び高粘度流体中の爆風圧力伝播と衝撃圧力環境の緩和効果を調べた.特に,低空隙率の砂,高空隙率のポリウレタンフォーム及び高粘度流体(シリコンオイル)中において,微小爆薬(アジ化銀)をレーザ起爆し,発生した爆風の過剰圧測定から,固体及び液体の複雑媒体を用いた衝撃波・爆風環境の緩和効果と衝突干渉の違いを比較しながら調べた.今回得られた研究結果として,フォーム中を通過する爆風圧は,空気中と比較すると最大過剰圧は90[%]以上減衰し,ステップ的な圧力上昇は確認できず,フォーム中を伝播するブラスト波はフォームの3次元的な空隙構造によって非定常抵抗を受け,換算距離の増加に伴い圧縮波に減衰する.砂中を通過する爆風圧は,ステップ的な圧力上昇は確認できなかった.ブラス波は砂のランダムに配置された3次元の分布から非定常抵抗を受け,圧縮波へ減速する.過剰圧の減衰率は空気の過剰圧と比較して,換算距離Z<0.7[m/kg^<1/3>]の範囲では約5%減衰し,換算距離Z>0.8[m/kg^<1/3>]の範囲で約60%の最大過剰圧の減衰が確認できた.ポリウレタンフォームによるブラスト波の過剰圧の減衰は,砂及と比べて1番良いことがわかり,爆風環境減衰効果が一番高く,爆発物の処理などはポリウレタンフォーム中で行うと効率的に処理する事が可能である.シリコンオイルの過剰圧は水中の過剰圧より低く,シリコンオイル中でのインパルスは水中のインパルスより高くなった.また,動粘度の増加によって,正の圧力伝播の周期が水に比べ長くなるためインパルス値も増大する.シリコンオイル中のガス球の直径は,動粘度が高いほど小さくなり,膨張収縮周期は短くなっている.爆薬で発生する衝撃力は一定であり,ガス球の形成が流体の動粘度の増大により,大きな非定常抵抗となりガス球の膨張が抑えられた.
生化学的創薬戦略による人工アジュバントの開発

がん免疫療法において強力なアジュバントの開発が期待されている。我々は、TLR2リガンドとして働くマイコプラズマ由来リポペプチドの構造を基に、バクテリア由来配列を機能配列に置き換えることで、付加機能を持つ新規TLR2リガンドを設計した。このアジュバント・エンジニアリングは薬剤設計の新しい戦略であり、本研究では集合体形成を目的に設計した化合物について着目し、その詳細解析を進めたので報告する。大阪府立成人病センターではウシ結核菌ワクチン株の細胞骨格成分(BCG-CWS)を臨床応用する免疫アジュバント療法を実施おり、国内の他施設においても新たな臨床用が企画されている。しかし、BCG-CWSは菌体精製物・巨大分子複合体であるため、化学合成可能な代替アジュバントの開発が必要であった。申請者はこれまでの基礎研究をベースとして、新規人工アジュバントの設計・作製を開始している。本申請では多くの化合物を作製できないため、付加機能について焦点をしぼり、化合物の設計開発を進めた。ここではワクチン治療における実際(癌抗原ペプチド等の併用)を考慮して、アジュバント+抗原の集合体形成能の付加を目的に設計した。なお本研究の基盤として試作した化合物についての評価が終了し、これまでの研究結果を統合してCancer Scienceに報告した(2010 in press)。新たに進めている化合物について興味深い性質が得られている。集合体形成能を持たせた合物は、予想とは異なり、これまでの化合物と明らかに異なる活性・性質を有していた。マイコプラズマ由来リポペプチド・MALP-2と比較すると、この化合物はマウス脾臓細胞からのIFNγ誘導能は低いものの、マウス骨髄由来樹状細胞からのIL12p40産生を強力に誘導した。この点についてのメカニズム解析を通じて、さらなる化合物改良法を模索している段階にある。申請者は微生物成分アジュバント製剤で憂慮すべき純度・安定供給などの問題を解決するため、化学合成可能なアジュバントの開発に取り組んできた。本申請ではマイコプラズマ由来リポペプチド・MALP-2の改良によって、追加機能を持つ人工TLR2リガンドの開発とアジュバント応用を進めている(アジュバント・エンジニアリング戦略)。平成21年度において、集合体形成能を付加したリポペプチド(化合物C : P2C-S******)は、これまでの化合物とは異なる性質を有することが明らかとなった。既知の人工リポペプチド・P2C-SKKKKは天然のMALP-2よりもIFNγを強力に誘導するが、申請者の独自設計化合物においても同様の性質のものは得られている。しかしながら、化合物Cは、マウス脾臓細胞からのIFNγ誘導能は低いものの、唯一、骨髄由来樹状細胞からのIL12p40産生を強力に誘導した。今回、IFNγとIL12p40の両者の誘導活性を有する化合物設計を目的として、これらの2化合物の配列をタンデム結合させた新たなリポペプチド(P2C-S******KKKKおよびP2C-SKKKK******)を作製した。しかし、これらの化合物はそれぞれP2C直後に連結させた配列の化合物と同様同程度の活性でしかなく、目的の複合活性は得られなかった。そこで、さらなる人工設計により、ペプチドを延長したP2C-S***********を作製したところ、IFNγとIL12P40の両者の誘導活性が認められた。現在、in vitroのさらに詳細なメカニズム解析を進めている。一方、これらの化合物について、in vivoマウスがん治療モデルでの評価を進めたが、期待したほどの治療効果の増強は認められておらず、治療プロトコール等、さらに検討が必要と考えている。
CAD/CAMを応用した3D-FEAによるインプラントの補綴的偶発症の原因解明

まずインプラント補綴装置のデザインの差異を検討するために、一回法インプラントと二回法インプラントのCADモデルを作成し、三次元有限要素法を用いて応力解析をおこなった。一般的に一回法インプラントではアバットメントの陥入が浅く、二回法インプラントの方がアバットメントの陥入部分が長く、それに伴いアバットメントの長さが長くなる。解析結果ハアバットメントの陥入が深い二回法インプラントのほうが変異量が小さく、アバットメントスクリューでの最大応力値は二回法で小さくなった。これより、一回法インプラントよりも二回法インプラントの方が緩みや破折への影響が小さいことが示唆された。次にインプラント体の材質の差異に限定し、一回法、二回法インプラントCADモデルで解析を行った。広く用いられている純チタンと、近年臨床で用いられるようになっているチタンジルコニウム合金を比較した。純チタンよりも引張強度が大きく、弾性率が小さいという機械特性を有するため、インプラント体ではチタンジルコニウム合金のほうが最大応力値は小さくなったが、アバットメントスクリューでの最大応力値は一回法インプラントでは大きくなり、二回法インプラントではほぼ変化はなかった。アバットメントスクリューの直径の差異に限定した解析結果では、直径が大きい方が最大応力値は減少した。また、インプラントの連結様式(エクスターナル、インターナル、コニカルコネクション)による比較も行った。
多端子電極を用いた直流電位差法による多数分布き裂型損傷の定量評価

本研究の目的は,多数の針状端子を規則的に配列した多端子電極を用いて,多数き裂周辺の直流電位場の乱れを二次元的に測定し,その結果から,き裂の分布状態を定量的に評価する手法を確立することにある.これまでにも通常の2端子電極を用いた直流電位差法により多数き裂型損傷を評価する試みがあったが,この通常の手法では,大きなき裂が少数存在する場合と小さなき裂が多数存在する場合の区別ができず,損傷評価の高精度化が望めなかった.そこで,本研究では,多端子電極を用いた多数分布き裂型損傷の評価に関する電位場解析および実験を行い,以下の結果を得た.1.分布が既知の多数貫通き裂群に関して,多端子電極の端子間電位差分布を計算し,き裂分布と端子間電位差分布の間に成立する関係式を導出した.2.1で導出した関係式を用いて,端子間電位差の平均値と標準偏差から多数貫通き裂群の面積密度(単位面積当たりのき裂個数)と平均長さを評価する手法を開発した.また,本推定手法の妥当性を数値実験により確かめた.3.粗さ計を用いて試験片表面に間隔約10μmの微小なグリッドを予め描画しておき,その形状と寸法の変化から,試験片表面におけるひずみの分布を求める手法を提案した.また,本手法を用いて,純銅平板試験片の室温疲労に伴う試験片表面の微視的な変形状態を評価した.その結果,ひずみは,各結晶粒の方位のばらつきに代表される微視組織的要因により大きなばらつきを示し,それが試験片表面におけるき裂発生の原因になると考えられた.本研究の目的は,多数の針状端子を規則的に配列した多端子電極を用いて,多数き裂周辺の直流電位場の乱れを二次元的に測定し,その結果から,き裂の分布状態を定量的に評価する手法を確立することにある.これまでにも通常の2端子電極を用いた直流電位差法により多数き裂型損傷を評価する試みがあったが,この通常の手法では,大きなき裂が少数存在する場合と小さなき裂が多数存在する場合の区別ができず,損傷評価の高精度化が望めなかった.そこで,本研究では,多端子電極を用いた多数分布き裂型損傷の評価に関する電位場解析および実験を行い,以下の結果を得た.1.分布が既知の多数貫通き裂群に関して,多端子電極の端子間電位差分布を計算し,き裂分布と端子間電位差分布の間に成立する関係式を導出した.2.1で導出した関係式を用いて,端子間電位差の平均値と標準偏差から多数貫通き裂群の面積密度(単位面積当たりのき裂個数)と平均長さを評価する手法を開発した.また,本推定手法の妥当性を数値実験により確かめた.3.粗さ計を用いて試験片表面に間隔約10μmの微小なグリッドを予め描画しておき,その形状と寸法の変化から,試験片表面におけるひずみの分布を求める手法を提案した.また,本手法を用いて,純銅平板試験片の室温疲労に伴う試験片表面の微視的な変形状態を評価した.その結果,ひずみは,各結晶粒の方位のばらつきに代表される微視組織的要因により大きなばらつきを示し,それが試験片表面におけるき裂発生の原因になると考えられた.本研究では,多数の針状端子を規則的に配列した多端子電極を用いて,多数き裂周辺の直流電位場の乱れを測定し,その結果から,き裂の分布状態を定量的に評価する手法について,解析的および実験的に検討する.そのため,研究初年度である本年度は,以下に述べる解析および実験を行った.1.電位場解析プログラムの作成と検証:分布が既知の多数き裂群(二次元貫通き裂群)に関して端子間電位差を計算する電位場解析プログラムを作成した.解析には,計算効率を考慮してき裂電流修正法を用いた.また,分布するき裂の個数が少ない場合に関して,作成したプログラムから得られた結果と他の数値計算手法から得られた結果を比較することにより,プログラムの妥当性および解析精度について検討した.2.電位場解析の実施:1で作成した解析プログラムを用いて,種々のき裂分布条件に関して端子間電位差の分布を求め,き裂分布と電位差分布の相関性について検討した.その結果,両分布を結びつける一般関係式を導出することができ,また,その関係式のき裂分布に対する依存性が小さいことを明らかにした.したがって,本関係式は,基本的にあらゆるき裂分布に対して適用可能な式であり,端子間電位差の分布からき裂分布を逆推定する際にも適切であると考えられる.3.試験機の調整:実金属材料中に多数き裂を導入するため,疲労試験機を購入した.本年度は,その試験機の調整ならびに平板試験片を用いた予備試験を実施した.本研究では,多数の針状端子を規則的に配列した多端子電極を用いて,多数き裂周辺の直流電位場の乱れを測定し,その結果から,き裂の分布状態を定量的に評価する手法を提案するとともに,本手法について解析的および実験的に検討することを目的としている.研究の最終年度である本年度は,これに関連する電位場解析および疲労試験を行い,以下の結論を得た.1.き裂分布の逆推定:前年度に実施した多数き裂群(二次元貫通き裂群)と端子間電位差の関係に関する解析結果に基づき,端子間電位差からき裂分布を逆推定する手法を考案し,それを実行するためのプログラムを作成した.また,そのプログラムを用いてき裂分布の推定を行った.

その結果,き裂の長さ分布の変動係数が既知である場合には,端子間電位差の分布からき裂の面積密度(単位面積あたりのき裂個数)および平均長さを推定できるが,長さ分布の変動係数が未知である場合には,推定精度が落ちることが明らかとなった.2.疲労試験の実施:純銅の微小平板試験片を用いて室温で疲労試験を実施し,疲労とともに変化する試験片表面の様子を観察した.これは,微小き裂の発生が,試験片表面におけるひずみのばらつきと深く関係するためである.本研究では,まず,試験片表面上に間隔約10ミクロンのグリッドを描画し,そのグリッド形状の変化から試験片表面上の微小なひずみ変化を評価する手法を提案した.さらに,その手法を用いて,実際に試験片表面上におけるひずみ分布を評価し,そのばらつきについて検討した.その結果,試験片表面でのひずみは結晶粒等の微視組織の影響を受けて大きくばらつく,そのひずみのばらつきは,試験片の端部(角部)に近づくほど大きくなる傾向がある,等が明らかとなった.
ｉＰＳ細胞由来の造血幹細胞を利用した再生不良性貧血自己抗原の同定

平成27年度までの研究により、シクロスポリン(CsA)依存性の1例(KANA1)と、CsAで改善した1例(KANA6)から、6pLOH(+)、6pLOH(-)(野生型)、HLA-Bアレル(B4002またはB5401)単独欠失の3種類のiPS細胞クローンを樹立することに成功した。これらのiPS細胞を種々の造血因子の存在下で3週間培養することにより、約70%のCD34陽性細胞を含む造血前駆細胞集団が誘導された。KANA1由来の野生型CD34陽性細胞で患者自身のCD8陽性T細胞を刺激することにより、野生型CD34陽性細胞のみを選択的に傷害する細胞傷害性T細胞(CTL)株が誘導された。このCTL株からCTLクローンの樹立を試みたが、増殖が不良で、維持することが困難であったため、CTL株のT細胞レセプター(TCR)レパトアを解析し、頻度の高いTCRβ鎖陽性T細胞からTCRα鎖β鎖のcDNAを作製した。このうち1種類のTCRモチーフは、初発時に保存されていた骨髄T細胞でもっとも頻度の高いCD8陽性PD-1陽性T細胞中のTCRモチーフと一致していた。このcDNAを用いてJurkat細胞のトランスフェクタントを作製し、野生型CD34陽性細胞に対する特異性を現在検討している。一方、KANA6については、未輸血・無治療状態の骨髄が保存されていたため、PD-1陽性CD137陽性T細胞分画から単一細胞ソーティングを行い、頻度の高い4種類のTCRモチーフcDNAを用いて、KANA1と同様にJurkat細胞にトランスフェクトした。作製された4種類のトランスフェクタントは、野生型CD34陽性細胞には反応したが、B5401欠失CD34陽性細胞には反応しなかった。このため、現在CD34陽性細胞からcDNAライブラリーを作製し、HLA-B*54:01をトランスフェクトしたCOS細胞への導入を準備している。28年度が最終年度であるため、記入しない。再生不良性貧血を引き起こす細胞傷害性T細胞(CTL)の単離を目的として、その標的細胞である自己造血幹細胞を潤沢に得るために、第6染色体短腕のuniparental disomy(6pUPD)を有する再生不良性貧血患者4例の単球およびB lymphoblastoid cell line (LCL)2株からiPS細胞の誘導を試みた。その結果、末梢血単球を用いた2例とLCLを用いた1例からiPS細胞が樹立された。このうち6pUPDのためHLA-A24が欠失しA2のみを発現している単球が50%を占める1症例由来のiPS細胞6クローンを対象としてHLA-A発現を検討した。その結果、SSEA-4陽性の未分化なiPS細胞ではHLA-Aの発現が見られなかったのに対し、培養中にSSEA-4発現を失った分化傾向のあるiPS細胞では、弱いながらHLA-A発現が確認された。しかし、発現レベルが弱いため、親細胞のように明らかにA24を欠失している細胞を同定することは困難であった。このため、HLA-B、Cアレル量を定量する定量的PCR法を開発し、これを用いて、単球のほぼ100%が6pUPDを占める別の1例から樹立したiPS細胞8クローンを検討したところ、すべてのクローンが6pUPDクローンであった。CTLを誘導するためには、その標的細胞として6pUPD陽性iPS細胞と6pUPD陰性(正常)iPS細胞の両者が必要であるため、現在他の症例のiPS細胞についても定量的PCR法によるスクリーニングを行っている。また、既に樹立されたiPS細胞を用いてin vitro培養による造血幹細胞の誘導を試みている。再生不良性貧血(再不貧)患者の体内において、造血前駆細胞の傷害に関与している細胞傷害性T細胞(CTL)を単離するため、第6染色体短腕のHLA遺伝子を含む領域のuniparental disomyの結果、第6染色体短腕のloss of heterozygosity (6pLOH)によりHLAクラスI抗原の欠失を起こした血球を持つ再不貧患者7症例の単球(5例)またはBリンパ芽球細胞株(2例)からiPS細胞樹立を試みた。その結果、計6例から2-9個のiPS細胞クローンが樹立された。このうちシクロスポリン依存性の1例(KANA1)では、6pLOH(+)と6pLOH(-)の両者のクローンが樹立された。両者の細胞を種々の造血因子の存在下で3週間培養することにより、約50%のCD34陽性細胞を含むHLA-A24(+)およびHLA-A24(-)の造血前駆細胞集団が誘導された。この患者から同意を得てCD8+T細胞を単離し、X線照射したHLA-A24(+)細胞と共に2週間培養した。得られた培養T細胞はHLA-A24(+)CD34陽性細胞を傷害したが、HLA-A24(-)CD34陽性細胞は傷害しなかった。このCTL株から7個のT細胞クローンを単離したところ、そのうち2個は親細胞株と同様に、HLA-A24(+)CD34陽性細胞のみを傷害した。このCTLクローン2種類を、1チューブあたり200万個を含むチューブを10本凍結保存した。

現在、CTLクローンが細胞傷害性を示したCD34陽性細胞からcDNAライブラリーを作製し、HLA-B*40:02をトランスフェクトしたCOS細胞への導入を準備している。当初の予定通り、6pLOH(+)と6pLOH(-)の両者のiPS細胞クローンから、HLA-A24(+)およびHLA-A24(-)の形質を持つ造血前駆細胞が誘導された。また、HLA-A24(+)造血前駆細胞で同じ患者のCD8陽性T細胞を刺激することにより、HLA-A24(+)造血前駆細胞を強く障害し、HLA-A24(-)の造血前駆細胞は傷害しないCTL株を樹立することに成功した。また、このCTL株から、同じ特異性を示すCTLクローンが2クローン同定された。当初はこのクローンを10e8程度まで増やしたうえでaliquotを凍結保存する予定であったが、T細胞クローンの増殖が不良であったため、それぞれのクローンから得られた総細胞数は2x10e7程度であった。このCTL数では、十分な数のcDNAライブラリートランスフェクタントをスクリーニングできない可能性があるため、現在、同じ患者のCD8陽性T細胞を再度HLA-A24(+)造血前駆細胞で刺激し、HLA-A24(+)造血前駆細胞を選択的に傷害するCTLクローンの樹立を試みている。一方、最近の我々の研究により、このKANA1では、6pLOHとは別に、HLA-B*40:02遺伝子のミスセンス変異により、B61のみを欠失する白血球[B61(-)血球]が存在することが明らかになった。さらに、樹立していた野生型[HA-A24(+)]と考えていたiPSクローンの一つが、B61単独欠失クローンであることが判明した。このため、cDNAライブラリートランスフェクタントのスクリーニングには、これまで樹立したHLA-A24(+)造血前駆細胞特異的CTLクローンの中で、B61(-)造血前駆細胞は傷害しないCTLクローンを用いる予定である。平成27年度までの研究により、シクロスポリン(CsA)依存性の1例(KANA1)と、CsAで改善した1例(KANA6)から、6pLOH(+)、6pLOH(-)(野生型)、HLA-Bアレル(B4002またはB5401)単独欠失の3種類のiPS細胞クローンを樹立することに成功した。これらのiPS細胞を種々の造血因子の存在下で3週間培養することにより、約70%のCD34陽性細胞を含む造血前駆細胞集団が誘導された。KANA1由来の野生型CD34陽性細胞で患者自身のCD8陽性T細胞を刺激することにより、野生型CD34陽性細胞のみを選択的に傷害する細胞傷害性T細胞(CTL)株が誘導された。このCTL株からCTLクローンの樹立を試みたが、増殖が不良で、維持することが困難であったため、CTL株のT細胞レセプター(TCR)レパトアを解析し、頻度の高いTCRβ鎖陽性T細胞からTCRα鎖β鎖のcDNAを作製した。このうち1種類のTCRモチーフは、初発時に保存されていた骨髄T細胞でもっとも頻度の高いCD8陽性PD-1陽性T細胞中のTCRモチーフと一致していた。このcDNAを用いてJurkat細胞のトランスフェクタントを作製し、野生型CD34陽性細胞に対する特異性を現在検討している。一方、KANA6については、未輸血・無治療状態の骨髄が保存されていたため、PD-1陽性CD137陽性T細胞分画から単一細胞ソーティングを行い、頻度の高い4種類のTCRモチーフcDNAを用いて、KANA1と同様にJurkat細胞にトランスフェクトした。作製された4種類のトランスフェクタントは、野生型CD34陽性細胞には反応したが、
共形平坦ローレンツ多様体のトポロジーと種々の幾何構造

Cartanパラボリック幾何学における接続の曲率形式が消滅するとき,幾何多様体は平坦な幾何構造をもつ.平坦(定曲率ゼロ)リーマン多様体については古くから研究されてきた.この研究では擬リーマン多様体としてローレンツ共形構造を考え,その平坦性を考えた.ローレンツ多様体MのWeyl共形曲率が消滅するとき,共形平坦ローレンツ多様体を呼ばれる.コンパクト共形平坦ローレンツ多様体に対して,その幾何・トポロジーを考察した.その結果リーマン幾何のときには起こり得ない不定形の幾何多様体のトポロジーの諸現象を得た(1)もしMがコンパクト完備ローレンツ相似多様体ならば, Mはローレンツ平坦多様体である.2. S1- fibered Bott towerの一般化として複素トーラスTのiterationによって得られる正則fiberorbi-bundleを正則ボットタワーとよび,特徴づけを行った。Bott toweのtop space Mを正則Bott多様体という。定義よりMの基本群はvirtually nilpotent群Γである。このときΓを基本群に持つholomorphic infranil manifold N/Γを構成することによって, MはN/Γと正則同型となることを示した。Cartanパラボリック幾何学における接続の曲率形式が消滅するとき,幾何多様体は平坦な幾何構造をもつ.平坦(定曲率ゼロ)リーマン多様体については古くから研究されてきた.この研究では擬リーマン多様体としてローレンツ共形構造を考え,その平坦性を考えた.ローレンツ多様体MのWeyl共形曲率が消滅するとき,共形平坦ローレンツ多様体を呼ばれる.コンパクト共形平坦ローレンツ多様体に対して,その幾何・トポロジーを考察した.その結果リーマン幾何のときには起こり得ない不定形の幾何多様体のトポロジーの諸現象を得た(1)もしMがコンパクト完備ローレンツ相似多様体ならば, Mはローレンツ平坦多様体である.我々は次の項目にしたがって今年度研究した。1.共形平坦ローレンツ幾何のモデルと推移的変換群を構成し、その幾何的性質を調べた。2. 2n+2次元コンパクトFefferman-ローレンツ多様体に対しCR構造を保つ非コンパクト可換リー群の作用があるとき標準ローレンツモデル円周x 2n+1次元球面に共形同値になるという結果を得た。これはObata-Ferrand-Lichnerowicz予想の特別な場合の肯定的解決である。これまで擬リーマン多様体上のトポロジーについてはあまり知られていないのが現状で、むしろリーマン多様体の結果とは著しく異なる例がある。これに関する結果ではコンパクトFefferman-Lorentz parabolic多様体について、ワンーパラメター変換群を許容する際の分類を行った。応用としてして共形平坦等質Fefferman-Lorentz多様体を分類した。3.ローレンツ多様体の中でSimilarity多様体があるが、コンパクト測地的完備ならば基本群はvirtually solvableになり、それはinfrasolv多様体になることを示した。これはAristideの別証明を与えたことになる。4.コンパクトEuclid空間形に対してトーラス作用の次元とBetti数の評価を与えた。コンパクトリーマン平坦多様体上がトーラス作用を許すとき、Seifert fiber spaceになることを示し、Calabiの定理の別証明を与えた。結果として「トーラスの次元=第1Betti数=基本群の中心の階数」の等式を得た。5.正則ボット多様体の特徴づけとnil多様体としての様々な例を構成した。6.複素contact多様体でinfra-nil多様体になっているものを群作用の存在のもとで決定した。多様体の一連の幾何構造を考え,この研究において擬リーマン幾何構造としてローレンツ多様体を考えた.ワイル共形曲率が消えるときローレンツ共形平坦多様体と呼ばれる.特にコンパクトローレンツ共形平坦多様体について因果性ベクトル場を持つ場合にどのような基本群を持つかまたそのトポロジーを調べた.リーマン共形平坦多様体とは異なり,ホロノミー群が非コンパクト群O(n,1)であるため,一般に展開写像が被覆写像にならず,一意化に関してそれが一番の難しさになっている[1].平成24年度26年度の研究課題[共形平坦ローレンツ多様体のトポロジーと種々の幾何構造]において,私は一般的にコンパクトローレンツ多様体を調べることはせず,幾何学構造と関係させて, Fefferman -ローレンツ多様体(CR多様体と円周Sの積に存在するローレンツ構造)を考えた.このFefferman -ローレンツ多様体が共形平坦の場合に光的ベクトル場の存在のもとで分類した[2].また,ローレンツ平坦多様体(ローレンツ曲率が零)の一般化としてのローレンツ相似多様体(アファイン平坦ローレンツ多様体の一つ)のトポロジー構造を調べ,リーマン共形平坦多様体の諸結果に対するローレンツ共形平坦多様体への一般化を試みた[3].幾何学とトポロジー上記の1,2,3が今年度の成果である。どれもさらにレベルアップして継続研究していくテーマである。年度の区切りとしては、かなりの達成度を感じている。複素多様体とnil多様体をこのようなtowerでとらえるのは初めてで, nilpotent群の一意性が十分使われている。今後solv多様体をfiberにもつBott towerが考えられる。コンパクト複素contact多様体は同時に複素affine flat多様体にもなっているため、Auslander-Milnor予想の複素バージョンに役に立つ可能性がある。Lck多様体はこれまでの変換群の手法からリー環の手法に切り替え、上記の結果を得た。当然変換群で捉えても、同様の結果は出せるものと期待している。

上記の1,2,3が今年度の成果である。ほぼ満足のいく結果が得られた。このローレンツ多様体を調べる我々の手段はS1-作用のような変換群が作用しているときにそれがSeifert fibrationを持つということ示し、ローレンツ多様体の分類をより次元が低い底空間に帰着させるものである。この手法はローレンツに限らず、Bott tower (トーラス(もっと一般にnil多様体)によるfibrationsのタワー)に対して効果があり、Seifert fiber spaceの構造を持つことが示される。我々はさらに4のコンパクトEuclid空間形はBott多様体になることを示し、したがってトーラス作用を持つSeifert fibrationになるが、このことから、第1 Betti数の評価をk次元トーラスの階数と一致することを見た。これは1,2,3の研究過程での副産物として得られた。最終年度の課題はこれまでの研究成果をもって最終結果を導くことと今後への研究の道筋を立てていくことである。LcK多様体は現時点でコンパクト等質であるが、さらに共同研究者V. Cortes, D. Alekseevskyと一緒に局所等質コンパクトlcK多様体に挑む。どのような条件のもとでVaisman多様体になるかということが研究目的である。Iterationとしてのinfrasolv Bott towerである。この場合のBott多様体(top space)Mはvirtually solvable群を基本群に持つ。与えられたvirtually solvable群Γを基本群にもつinfrasolvmanifold R/Γは存在するので、我々は「MはR/Γに微分同相となるか」を予想する。このことはinfrasolvmanifoldsの間には可微分剛性が成り立っているから(O. Baues)、solvmanifoldをfiberにもつBottmanifolds M1とM2がホモトピックならば微分同相である。つまりこの種のBott manifoldに対する可微分Borel予想の肯定的解決を与える。上記の5,6は次年度からの課題である。我々は次のような方針で考えていく。5の正則ボットタワーとは正則トーラスによる正則fibrationsのタワーであり、そのトップ次元の複素多様体を正則ボット多様体という。我々は現在この複素多様体の基本群がvirtually nilpotent群であることを示した。与えられたvirtually nilpotent群を基本群にもつようなinfranil多様体は存在するのでその普遍被覆空間が左不変な複素構造を持つnilpotent Lie群となることを示すならばその商空間はholomorphic infranil多様体である。
形状記憶合金の顎骨組識内副子への応用に関する研究

NiーTi合金のもつ形状記憶と超弾性という性質を利用した新しい組識内副子を開発するための基礎研究として、顎口腔領域における治療器具としての組識内副子の開発ならびに機械的性質の検討、および組識内副子の臨床応用における安全性の検討を行った。その結果、1)合金組成および熱処理条件については、Niー49.49Ti合金、Niー49.26Ti合金ともに熱処理により変態点が変化し、500^゚C、30分の熱処理が、逆変態開始温度および同終了温度からみて臨床に応用する上で適当と考えられた。2)熱処理温度が500^゚Cのもののほうが、440^゚Cのものよりも、同一の変形を与えるのに要する荷重が少なく、形状回復量もやや多く、良好な機械的性質を示した。3)形態の違いによる機械的性質の差については、4穴ミニプレ-ト(レギュラ-)、同(ロング)、5穴ミニプレ-ト(レギュラ-)を比較すると、形状回復量で4穴ミニプレ-ト(ロング)と5穴ミニプレ-ト(レギュラ-)が優れていた。この両者の比較では、形状回復効果発現温度の点で5穴のものが臨床応用に適していた。4)組成の違いについては、形状回復量ではNiー49.26Ti合金がわずかに優れ、形状回復時の引久力ではNiー49.49Ti合金が優れていたが、形状回復効果の発現する温度からNiー49.49Ti合金のほうがわずかに有利であった。5)既製の圧迫接合副子との比較では、骨の接合力に相当する牽引力はほぼ同等であるが、骨の移動量に相当する形状回復量が半分程度であり、形状回復量を増加させることが今後の課題であると考えられた。6)細胞培養法による実験結果からは、NiーTi合金は細胞付着性および増殖速度が比較的よく、生体適合性がすぐれていると考えられた。7)ラットを用いた動物実験結果からは、金属の溶出は微量認められたものの、組識反応や腫瘍形成の程度はバイタリウムとほぼ同様であり、臨床応用可能な材料と考えられた。本年度は、1.NiTi合金の基礎的性質に関して、本合金の振動減衰能と衝撃吸収性について検討した。また、2.組織内副子の形態に関する検討、3.NiTi合金の加工法に関する検討、および、4.NiTiを用いる組織内副子の機械的性質に関する実験のための治具の開発を行った。その結果、1.NiTi合金の振動減衰能と衝撃吸収性について、本合金は純チタン、白金加金、CoーCr合金に比較して良好な振動減衰能を示し、衝撃吸収の面でも非常に効果的であった。また、これらの性質は、400°C、30分間の中温加熱処理によってさらに強化されることが認められた。2.組織内副子の形態に関して、ヒト乾燥頭蓋骨を用いて、現在臨床で応用されている種々の金属プレート、スクリュー等を再検討し、形状記憶合金の特性を応用した組織内副子の形態について検討した。その結果、(1)顎骨に固定後体温にてその長径が短縮する「圧迫骨接合副子」、および、(2)顎骨に挿入後その先端が開き固定される「顎骨固定用割りピン」の製作を行うことに決定した。3.前記の圧迫骨接合副子および顎骨固定用割りピンの加工に関して、機械加工および鋳造について予備実験を行い検討した。

機械加工については、プレス、切削、研磨、ホーニング、溶接(抵抗溶接)、ワイヤカット加工について検討し、ワイヤカット加工によりNiTi製の組織内副子の製作が可能と考えられた。鋳造に関しては、現段階では、前記の形態の組織内副子の製作は困難であり、また、機械加工と比較し、機械的性質や精度の面でも劣ると考えられた。4.NiTiを用いる組織内副子の機械的性質に関して、まず、圧迫骨接合副子について、引っ張り試験、曲げ試験、圧縮試験を行うこととし、その実験のための治具について検討した。その結果、副子固定用のピンの周囲に、副子を冷却し、牽引して形状を伸展させるためのアルコールドライアイスを入れる冷却装置を設けた治具を設計した。本年度は、NiTi合金製の圧迫接合副子を作製するための基礎的研究として、NiTi合金の熱処理による変態点の変化、および、NiTi合金製の圧迫接合副子の機械的性質に関する検討を行った。〔実験方法〕NiTi合金板(Ni-49、53Ti at%)を冷間加工して、標準的な形状のミニプレ-トおよび板状のDSC測定用試料を作製した。DSCは、400°C、440°C、480°C、500°C、520°Cで30分間の熱処理をした試料および熱処理なしの試料について、ULVAC製DSC-7000で測定した。さらに、440°C、500°Cで30分間の熱処理をしたプレ-トおよび熱処理なしのものについて、引張試験を行った。まず、試料をアルコ-ル+ドライアイス中に浸漬して-50°Cまで冷却しマルテンサイト変態させた後、コンピュ-タ計測制御式万能試験機により、引張速度0.1mm/mmで荷重100kgfあるいは変形量1.5mmに達するまで形状を変形させた。除荷後、変態点を過ぎるまで加温して牽引力を測定し、さらに、除荷して形状回復の挙動を観察した。〔結果〕試料の変態点は熱処理温度によって変化し、その範囲はMs点:2050°C、Mf点:-3545°C、Af点:5060°Cであった。プレ-トの熱処理温度は、変態点の高い440°Cと低い500°Cとした。熱処理を施した試料では、500°Cよりも440°C処理の方が変形に要する荷重が高く、除荷するといずれも0.91.0mmの変形が残留した。これをAf点以上の60°C程度まで加温していくと、As点を過ぎる3040°Cで荷重が増加し始め、5060°Cで20kgf程度の牽引力が得られた。加温した状態で再び除荷すると、変形量が0.5mm程度になり、形状記憶効果による変形の回復が認められた。この一連の挙動はDSCで測定した変態点と一致しており、より低温で形状記憶効果が発現する500°C処理が、圧迫接合副子として有利な性質を有していると考えられた。また、熱処理なしの試料では、変形量が小さく、加温による荷重の明確な立ち上がりは認められなかった。本年度は、Niti合金製の圧迫接合副子を作製するための基礎的研究として、合金組成、熱処理条件、およびミニプレ-トの形態について検討した。その結果、1.Niー49.49Ti合金、Niー49.26Ti合金ともに熱処理により変態点が変化し、500°C、30分の熱処理が、As点(逆変態開始温度)が室温より高く、Af点(逆変態終了温度)が比較的低い範囲にあるので、臨床に応用する上で適当と考えられた。2.熱処理温度が500°Cのもののほうが、440°Cのものよりも、同一の変形を与えるのに要する荷重が少なく、形状回復量もやや多く、良好な機械的性質を示した。