hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
音源を入力とした最適なアニメーションの自動生成手法の開発

本研究では,特定の音響効果(以下,SE)を入力した場合に,この入力音源に適した映像(主にCGアニメーションやセルルックアニメーション)を出力するシステムを提案する.自然現象を再現する場合に必要ないくつかのパラメータを入力音源から算出することによって,音から映像への変換を目標とする.映像とSEがあっているかどうかは人間が判断することが多いため,多人数による評価を行う.この映像とSEの効果測定は,近年研究が盛んなバーチャル・リアリティの分野にクロスモーダルとしての知見を与えられることでも貢献する.今年度はCG分野の研究として,アニメーション制作を簡易化するユーサーインターフェースの研究の調査と実装を行い,そこで気付いた問題点を国内の研究会で発表した,この技術はアニメーションの制御パラメータの洗い出しに繋がり,アニメーション制作時に応用できると考えている.また,音源を入力部分とのデータ入出力と切り分けて,CGアニメーション制作時に使用できる日本のセルルックアニメにおける髪のなびき表現の部分のみをコンピュータ上で再現できるようにした.この研究成果は国内の研究会で発表し,国際会議で査読ありのポスター発表を行っている.またアニメーションの作画についての評価手法を考案し,その手法について国内の研究会と,査読付き国際会議で発表し,今後の方針を含めた改良案について議論したところである.大目標であるアニメーションと音源との整合を取る部分については実装途中であり,成果発表をするに至っていない.原因として2点ある.まず,予定していた研究経費と実際の研究経費の乖離から,音源を収集する機材の購入を再検討する必要があること.次に当初検討していた課題とは別に興味深い課題を発見したため,計画を再考する必要が出てきたことが上げられる.このため,予定していた課題を1つ1つ解決するよりは,アニメーションパートと音源の収集と処理のパートには分けるが,個々の課題は並列で行うように調整して実施している.申請課題とは別で取り組んでいる問題でアニメーションの最適化についての研究を行っており,本申請課題に対しても適用できそうな技術の実装が完了しているため,音源の収集部分が一番の課題になっている.当初の今年度の予定作業量を見積もり,現在完了している作業量と比較すると,多少の遅れがあると考える.音源の収集が重要となるが,金額的な問題から予定していた機材は購入できていないため,代替案を検討する.収集方法を決定させ次第,音源処理についてもソフトウェアによる解決方法も視野に入れて早急に着手する.アニメーション制作部分は制御可能なパラメータを適宜検討し,可能なものから実装していく.本研究では,特定の音響効果(以下,SE)を入力した場合に,この入力音源に適した映像(主にCGアニメーションやセルルックアニメーション)を出力するシステムを提案する.自然現象を再現する場合に必要ないくつかのパラメータを入力音源から算出することによって,音から映像への変換を目標とする.映像とSEがあっているかどうかは人間が判断することが多いため,多人数による評価を行う.この映像とSEの効果測定は,近年研究が盛んなバーチャル・リアリティの分野にクロスモーダルとしての知見を与えられることでも貢献する.今年度はCG分野の研究として,アニメーション制作を簡易化するユーサーインターフェースの研究の調査と実装を行い,そこで気付いた問題点を国内の研究会で発表した,この技術はアニメーションの制御パラメータの洗い出しに繋がり,アニメーション制作時に応用できると考えている.また,音源を入力部分とのデータ入出力と切り分けて,CGアニメーション制作時に使用できる日本のセルルックアニメにおける髪のなびき表現の部分のみをコンピュータ上で再現できるようにした.この研究成果は国内の研究会で発表し,国際会議で査読ありのポスター発表を行っている.またアニメーションの作画についての評価手法を考案し,その手法について国内の研究会と,査読付き国際会議で発表し,今後の方針を含めた改良案について議論したところである.大目標であるアニメーションと音源との整合を取る部分については実装途中であり,成果発表をするに至っていない.原因として2点ある.まず,予定していた研究経費と実際の研究経費の乖離から,音源を収集する機材の購入を再検討する必要があること.次に当初検討していた課題とは別に興味深い課題を発見したため,計画を再考する必要が出てきたことが上げられる.このため,予定していた課題を1つ1つ解決するよりは,アニメーションパートと音源の収集と処理のパートには分けるが,個々の課題は並列で行うように調整して実施している.申請課題とは別で取り組んでいる問題でアニメーションの最適化についての研究を行っており,本申請課題に対しても適用できそうな技術の実装が完了しているため,音源の収集部分が一番の課題になっている.当初の今年度の予定作業量を見積もり,現在完了している作業量と比較すると,多少の遅れがあると考える.音源の収集が重要となるが,金額的な問題から予定していた機材は購入できていないため,代替案を検討する.収集方法を決定させ次第,音源処理についてもソフトウェアによる解決方法も視野に入れて早急に着手する.アニメーション制作部分は制御可能なパラメータを適宜検討し,可能なものから実装していく.音源収集のための機材は当該年度の予算内で購入することができなかったため,最新のPCを購入することで計算速度の向上を図ることとした.また,国際会議などの発表機会が予定していたよりも多かったため,この旅費・参加費として使用したため,当初の計画とは用途は異なるが,予算内で工面することができた.
歯科口腔心身症の実態調査と心理学的アプローチ

今回の研究の目的は、開業歯科医を対象として、心理的要因が大きいと考えられる歯科疾患の難治症例の病態と対処方などを調査し、一般社会に潜在する歯科心身症患者の実情を捉えることにあった。そこで、この調査に関して、心理学の専門家、及び、現在開業している歯科医を交えて、討議した結果、アンケートの際、最も重要かつ困難な点は歯科心身症患者をどのように定義し、評価するかということであった。歯科心身症は、内田によって1979年に歯科(口腔)心身症の分類が提示されているが、その病態は多種多様であり、一般の歯科診療のあいまに、評価するのは困難であり、データとしての均一性に疑問が生じる可能性が生じた。よって、歯科心身症としては、一般に理解しやすいうえに、潜在患者を含めると国民の23%に達するといわれている歯科治療恐怖症に焦点を絞ることにした。また、歯科を受診する際の恐怖の対象は痛みであり、痛みに対する予期不安や緊張などから恐怖が起こり、現実の診療場面で本当に痛みを受けたりすると、恐怖は本物になり、こびりついて離れない。そして、不安、恐怖をもった患者に繰り返しの痛みを思わず与えてしまった場合、歯科治療恐怖症は必ず発生する(1985内田)ということから、歯科臨床の場で無視することの出来ない歯科治療恐怖と不安を検討するため、歯科治療恐怖症の指標としての調査DFS(Dental Fear Survey)と、不安を評価する心理テストSTAI(State-Trait Anxiety Inventory)をとりあげた。今回は、九州大学歯学部付属病院第1および第2補綴科を訪れた外来患者に被験者を絞り、調査を行なった。データ集計後、統計処理を行った結果、治療前のSTAIの値は、平常時のSTAIの値より有意に大きく、また、DFSの値によってSTAIは高不安グループと低不安グループとに判別可能であることが示唆された。
輸入野菜急増下における量販店主導による食品流通の垂直的再編に関する研究

近年、国内野菜の自給率が低下しつつある。90年の91.0%から年々低下し、96年では85.8%にまで低下している。なかでも92年以降の生鮮野菜輸入の急増は、国内野菜の自給率の低下に一層拍車をかけている。また、生鮮野菜輸入の急増は、国内野菜の供給力の低下にも少なからず影響を与えている。生鮮野菜の輸入が増大する中で、量販店での生鮮輸入野菜の取扱いも増えてきている。量販店での生鮮輸入野菜の取扱の増大は、大型量販店を中心に卸先市場離れを一層促進させ、国内野菜の流通の仕組みにも大きなインパクトを与えつつあり、これまでの伝統的な卸売市場流通の仕入方法や価格形成方法を大きく変えつつある。本研究は、まず第1に、輸入野菜急増のもとでの生鮮輸入野菜の物流動向を解明した。第2に、生鮮輸入野菜急増のもとでの野菜流通の仕入先や取引方法(価格形成)の変化について、小売店(全国のスーパー及び八百屋)に実施したアンケート調査をもとに考察した。以上の分析を通じ、以下の点が解明された。近年の生鮮輸入野菜の急増は、国内野菜の供給力の低下をもたらしただけでなく、国内野菜流通の仕組みや価格形成方法に大きなインパクトを与えつつある。第1に、生鮮輸入野菜の取扱は、小売規模が大きい程、仕入先や価格形成においてメリットがあり、今後とも積極的に取り扱いたい意向を持っている。第2に、これまで輸入野菜を専門に取り扱っていた輸入商社の中に、国内野菜の取扱を開始する輸入商社も出現し、特に大手青果専門輸入商社と大型店を中心に独自の流通ルートを確立しつつある。第3に、生鮮輸入野菜の主要取引方法である予約相対取引が、国内野菜流通の取引方法として大型店を中心に増えつつある。小売店も今後増やしていきたい意向を強く持っている。また国内の輸入野菜と競合する品目や一部の産地では、すでに予約相対取引を導入しているところや今後導入していきたい産地も在在する。こうした輸入野菜急増にともなう動きは、現在の野菜流通における卸売市場を中心とした流通や取引方法に、ますます変容を迫ることになり、特に卸売市場の最も重要な機能である価格形成機能を一層変質化させる危険性を有している。近年、我が国経済の規制緩和が進む中で、農業分野においても総自由化が押し進められている。農産物の価格政策もこうした規制緩和の一連の流れの中で後退し、資本の論理による競争原理がますます強化される状況の中での野菜流通における予約相対取引の増大は、野菜流通が一部の巨大なバイイングパワーを有する大手小売資本や大手青果専門輸入商社資本主導によって価格形成を通じてコントロールされる危険が一層高まらざる得ないと言える。これは、巨大輸入商社資本にとっては、国内野菜市場への進出による新たなビジネスチャンス(利潤獲得)の拡大であり、大型小売小売資本にとっては、低価格安定取引によるビジネスチャンス(利潤獲得)の拡大となる。逆に国内野菜産地の生産者にとっては、限界費用(C+V)部分のV部分の一層の収奪の可能性を意味する。いま生鮮野菜をめぐる流通・市場は大型小売資本や巨大輸入商社資本による新たなビジネスチャンス(利潤獲得)拡大の場となっており、還元すれば大型流通資本主導による野菜流通の新たな再編と言っても過言ではない。「輸入野菜急増下における量販店主導による食品流通の垂直的再編に関する研究」について、平成九年度は、量販店とJAとについて生鮮(国産と輸入)野菜に関してアンケート調査実施し考察した。アンケートは、量販店は、日本スーパーマーケット名鑑に収録されたチェーン店、独立店、ボランタリーの本部を中心として、全国2000店にアンケートを行った。JAは、全国の経済連および単位農協(北海道、高知、兵庫、京都)の420ヶ所にアンケート実施した。量販店の調査内容は、I量販店における生鮮野菜の流通の概要(1.事業内容、2.輸入野菜の取扱動向、3.今後の輸入野菜の取扱動向)、II量販店における生鮮野菜の仕入れ方法及び価格形成方法(1.生鮮野菜の仕入れ、2.生鮮野菜の価格形成方法、3.コンシューマ-パックの自社実施率、4.販売価格に対するマージン)、III量販店における表示(1.生鮮野菜における表示、2.生鮮野菜を販売する上での原産地表示、3.原産国表示の販売に与える影響)、IV有機(オ-ガニック)野菜の取り組み(1.有機(オ-ガニック)野菜の取扱状況、2.有機(オ-ガニック)野菜の販売方法、3.有機(オ-ガニック)野菜の今後の取扱)、V今後の国内野菜産地のあり方(1.国産野菜を取り扱う上での問題点、2.国内産地への要望、3.今後の国内産地のあり方)などについてアンケートを実施した。JAの調査内容は、1.JAの野菜取扱状況、2.輸入影響野菜の供給力の低下、3.輸入野菜の急増と出荷先の変化、4.価格形成方法の多様化、5.農協の生産、出荷、販売対応、6.農協の役割と行政への要望などについてアンケートを実施した。量販店、JAともにアンケートを回収したのち集計し分析を行った。今後、学会、雑誌にて逐次研究成果を発表する予定である。

生鮮野菜の輸入が増大する中で、量販店での生鮮輸入野菜の取扱いも増えてきている。量販店での生鮮輸入野菜の取扱の増大は、大型量販店を中心に卸先市場離れを一層促進させ、国内野菜の流通の仕組みにも大きなインパクトを与えつつあり、これまでの伝統的な卸売市場流通の仕入方法や価格形成方法を大きく変えつつある。本研究は、まず第1に、輸入野菜急増のもとでの生鮮輸入野菜の物流動向を解明した。第2に、生鮮輸入野菜急増のもとでの野菜流通の仕入先や取引方法(価格形成)の変化について、小売店(全国のスーパー及び八百屋)に実施したアンケート調査をもとに考察した。以上の分析を通じ、以下の点が解明された。近年の生鮮輸入野菜の急増は、国内野菜の供給力の低下をもたらしただけでなく、国内野菜流通の仕組みや価格形成方法に大きなインパクトを与えつつある。第1に、生鮮輸入野菜の取扱は、小売規模が大きい程、仕入先や価格形成においてメリットがあり、今後とも積極的に取り扱いたい意向を持っている。第2に、これまで輸入野菜を専門に取り扱っていた輸入商社の中に、国内野菜の取扱を開始する輸入商社も出現し、特に大手青果専門輸入商社と大型店を中心に独自の流通ルートを確立しつつある。第3に、生鮮輸入野菜の主要取引方法である予約相対取引が、国内野菜流通の取引方法として大型店を中心に増えつつある。小売店も今後増やしていきたい意向を強く持っている。また国内の輸入野菜と競合する品目や一部の産地では、すでに予約相対取引を導入しているところや今後導入していきたい産地も在在する。こうした輸入野菜急増にともなう動きは、現在の野菜流通における卸売市場を中心とした流通や取引方法に、ますます変容を迫ることになり、特に卸売市場の最も重要な機能である価格形成機能を一層変質化させる危険性を有している。近年、我が国経済の規制緩和が進む中で、農業分野においても総自由化が押し進められている。農産物の価格政策もこうした規制緩和の一連の流れの中で後退し、資本の論理による競争原理がますます強化される状況の中での野菜流通における予約相対取引の増大は、野菜流通が一部の巨大なバイイングパワーを有する大手小売資本や大手青果専門輸入商社資本主導によって価格形成を通じてコントロールされる危険が一層高まらざる得ないと言える。これは、巨大輸入商社資本にとっては、国内野菜市場への進出による新たなビジネスチャンス(利潤獲得)の拡大であり、大型小売小売資本にとっては、低価格安定取引によるビジネスチャンス(利潤獲得)の拡大となる。逆に国内野菜産地の生産者にとっては、限界費用(C+V)部分のV部分の一層の収奪の可能性を意味する。いま生鮮野菜をめぐる流通・市場は大型小売資本や巨大輸入商社資本による新たなビジネスチャンス(利潤獲得)拡大の場となっており、還元すれば大型流通資本主導による野菜流通の新たな再編と言っても過言ではない。
療養型病床群・精神病院における疥癬の予防対策の確立に関する研究

疥癬の発生状況を把握するために、精神科病院と療養病床を有する病院計1795施設を対象に、疥癬患者の発生状況について、自記式調査票による調査を行った。741施設より回答があり(有効回答率41.1%)。うち333施設(回答数の44.9%)が2004年の1年間に疥癬患者が発生したと回答し、疥癬集団発生は159施設(21.5%)、角化型疥癬は51施設(6.9%)から報告があった。精神科病院および療養病床を有する病院で疥癬が流行していることが確認された。一般に集団感染の多くは角化型疥癬が感染源となって引き起こされていると認識されているが、本調査では集団感染を経験した施設の約80%は角化型疥癬患者の存在を認知していなかった。感染症管理の担当者は集団感染の感染源として見逃された角化型疥癬患者に注意すべきである。疥癬集団感染の対策を講じるために、複数の集団感染が起こった施設の訪問調査を行った。10施設に延べ15回訪問し、感染源、感染拡大様式、感染制御策について検討した。根強い「発疹=疥癬」という誤解が、疥癬に対する過剰な対策の原因となっていた。しかし職員教育を行い、職員および患者の不安感を取り除いた上で、それまで行っていた対策の多くを中止しても、集団感染の再燃は起こらなかった。施設間、病棟間の患者移動が疥癬の感染拡大の機会となっているのが確認された。再発例に注目して、300床の療養病床で42ヶ月間の疥癬の発生状況を調査した。153名(入院患者148名、職員5名)が疥癬に罹患し、複数回罹患した再発例は47名で、延べ233例の疥癬発症があった。最高6回疥癬と診断された患者がおり、職員の再発者はいなかった。全身状態不良な患者の角化型疥癬への移行、治療に反応して一度治癒と判定されたが再発症することなどが、集団感染の制御を困難にしていた。疥癬の発生状況を把握するために、日本療養病床協会の全会員施設と日本精神科病院協会の全会員施設計1795施設を対象に、(1)疥癬患者の発生状況(弧発か集団発生か)、(2)疥癬の診断方法、(3)治療方法、(4)予防措置、(5)疥癬対策で困っていること(自由記述)について、自記式調査票による調査を行った。738施設より回答があり.(有効回答率41.1%)。うち331施設(回答数の45.3%)が平成16年の1年間に患者または職員に疥癬発症者がいたと回答した。同時期に疥癬集団発生(2ヶ月間に2人以上の疥癬患者発生)があったと回答した施設は159施設(21.6%)であった。感染力が強く、感染源として対策上重要な角化型疥癬が発生した施設は51施設(6.9%)であった。

疥癬の診断方法は「患者の皮膚からヒゼンダニを検出し診断した」という回答が288施設あった一方で、「虫体・虫卵の検出を行わず疥癬と診断した」施設が87あった。「早期診断早期治療できた」とする施設が251施設あった一方で、「診断が遅れ対策がうまくいかなかった」とする施設が165施設あり、疥癬対策に困難を感じている施設が多いことが伺われた。標準的な治療法を決めていると回答したのは615施設であった。使用薬剤(複数回答)を頻度の多い順にあげると、クロタミトン:588施設、ムトーハップ:403施設、γ-BHC:311施設、イオウ軟膏:144施設、イベルメクチン:104施設であった。732施設が疥癬予防のために対策をとっていると回答し、疥癬対策マニュアルがある施設は576施設だった。疥癬予防のための対策を取っているかと問うたところ、とくに対策を行っていないと答えた施設は、患者が入院する時点で222施設、患者の入院中には101施設のみであった。疥癬予防策としては「患者の皮膚の観察」を挙げた施設が最も多かった。今年度は昨年度行った精神科病院および療養病床に対する郵送調査のデータの追加分析(施設属性による発生状況の違い、疥癬発生施設と非発症施設の比較、自由記述欄の質的分析など)と六施設で集団感染発生施設の実地疫学調査、医療関係者からの電話等による相談を行った。調査の結果から以下の三点が疥癬対策上の課題であることがわかった。第一に疥癬の集団感染は角化型疥癬患者を感染源として発生するとされているにもかかわらず、郵送調査で集団発生があったと回答した施設159施設のうち、角化型患者が発生したと回答した施設は51施設にとどまり、集団感染と角化型の認知率に乖離が見られたということである。理由としては角化型の見落としや、角化型を感染源としない集団感染などの理由が考えられるが、疥癬集団感染対策のためには実態を明らかにする必要がある。そこで郵送調査に協力頂いたなかから角化型疥癬患者を確認できないまま約一年間にわたり疥癬患者が散発した一施設に依頼し、今までに三回実地疫学調査を行い、現在も経過観察中である。第二には転院元・転院先の施設との、疥癬対策のための情報交換や連携のあり方について検討する必要があるということである。郵送調査で自由記述欄に記入した249施設のうち174施設から「転院患者が疥癬を持ち込んだ、または転院先から疥癬発症した」など、転院がきっかけとなって施設間で疥癬が伝播したと考えられるコメントがあった。第三に、感染予防措置としての疥癬治療薬の効果や副反応についてはエビデンスが現在ほとんどないにもかかわらず一部の施設で疥癬予防を意図して入院時にルーチンで疥癬治療薬が使用されているという点である。郵送調査で34施設がルーチンの予防的治療を行っていると回答していた。本年度はH16年度末に実施したアンケート調査結果の追加分析を行い,後述のテーマに沿って疥癬発生施設のフィールド調査を実施した.1)アンケートの追加分析調査のデータを多変量解析法で分析し,院内感染発生および,院内での感染拡大に関わるリスク要因について検討した.その結果,院内感染発生は,他施設からの転院患者より院内に持ち込まれて発生していることが示唆された.2)疥癬再発に関するリスク要因に関する調査再発の頻度リスク要因について知ることは疥癬の効果的な院内感染制御のために必要不可欠と考え、調査を行った。昨年度から調査に協力頂いているA病院(約300床)で過去42ヶ月間に感染症対策委員会に報告された疥癬患者153名の診療記録を閲覧し,ヒゼンダニへの曝露状況,宿主側感受性と関連が考えられる因子,治療および転帰情報をデータベース化し,分析した.その結果,延べ233名(患者228,職員5)が疥癬に罹患していた.複数回罹患した患者は47名であった.職員には複数回罹患者はいなかった,病棟間で疥癬患者数・複数回罹患者数に差がみられた.総リンパ球数が少ないことが再発と有意に関連が認められた,年齢,性別,BMI、血清蛋白,経管栄養,俳徊等の問題行動,糖尿病ステロイド使用は再発と有意な関連が認められなかった.3)院内感染のコミュニティへの拡大に関する調査保育園での集団感染事例の調査を行った.乳児クラスの過半数が疥癬に罹患した.
食餌由来脂溶性異物の生体作用と内因性防御機構の解析

機能性食品成分による解毒酵素遺伝子発現の分子機構解析:ワサビ由来成分6-methylsulfinylhexyl isothiocyanate(6-HITC)による解毒酵素(グルタチオンS-トランスフェラーゼ)誘導において、各種GSTアイソザイムのうち、GST-P1のみNrf2及びKeap1の過剰発現の影響をほとんど受けないことを明らかにし、さらに細胞内タンパク質代謝に重要な役割を果たすプロテアソームの関与を示唆する結果を得た。腸管上皮細胞における解毒酵素遺伝子発現機構の解析:Caco-2細胞を用いてワサビに含まれる機能性食品因子6-HITCによる消化管での解毒酵素発現誘導機構について検討した。その結果、分化Caco-2細胞において抗酸化酵素であるヘムオキシゲナーゼ-1(HO-1)の発現が、Nrf2の核への集積と相関することを見いだし、6-HITCはNrf2を介してHO-1発現を誘導していると考えられた。また、未分化細胞でのHO-1の発現が、分化細胞に比べて、遅いシグナル経路により誘導されていることが判明した。この結果から、6-HITCに対するCaco-2の細胞の応答性は、分化程度により異なっていることが予想された。アクチン細胞骨格形成は分化、未分化細胞で異なっていると考えられ、6-HITCがアクチン細胞骨格形成に影響するのであれば、その応答性は異なると考えられる。今後、6-HITCがアクチン細胞骨格あるいはアクチン細胞骨格形成に与える影響についても検討する必要がある。本研究は、食品や環境を起源とする脂溶性異物の生体への作用の包括的理解を目的に、食品の保蔵、加工、調理時において大量に生成されることが知られる酸化脂質に着目し、遺伝子及びタンパク質に対する化学作用、及び細胞内シグナル伝達を亢進するセカンドメッセンジャーとしての細胞生物学的作用などの観点からの詳細な解析を行い、慢性的曝露を想定した異物の生体への影響の詳細を明らかにすることを目的としている。本年度は、酸化脂質や環境毒物としての多環芳香族炭化水素などの脂溶性有害異物への防御を目的とした解毒酵素誘導性食品因子に関する研究を行い、生体防御に関わる解毒酵素遺伝子の発現誘導を亢進する機能性食品因子を選定するとともに、その誘導機構の分子生物学的解析、及びこうした食品因子の有効性・安全性のゲノム及びタンパク質レベルでの検証を行った。脂肪酸由来の短鎖アルデヒド性活性種である4-ヒドロキシ-2-アルケナール、及び4-オキソ-2-アルケナールに着目し、タンパク質、及び核酸の修飾機構を、600MHz核磁気共鳴装置(NMR)、及び高速液体クロマトグラフィー-質量分析装置(LC-MS)を用いin vitro実験系により詳細に解析した。一方、肝細胞株RL34を用い、短鎖アルデヒド、酸化コレステロール、酸化リン脂質、及び多環芳香族炭化水素など、食品あるいは環境起源の脂溶性化合物の細胞生物学的作用について、動物培養細胞を用いた解析を行い、シクロオキシゲナーゼ-2遺伝子を特異的に誘導する脂溶性化合物として4-ヒドロキシ-2-ノネナールを見出した。酸化ストレスが炎症反応、さらには炎症反応を伴う様々な疾病においてその発症及び進行にどのように関与するのかを明らかにすることを目的に、炎症関連分子シクロオキシゲナーゼ-2(COX-2)の発現誘導を指標にした過酸化脂質の同定、及び同定された活性種によるCOX-2誘導の分子機構解析を行った。ヒト動脈硬化巣においてCOX-2はマクロファージに高発現がみられ、また代表的な過酸化脂質である4-ヒドロキシ-2-ノネナール(HNE)と局在が一致していていることが碓認された。この事実を受け、マクロファージ細胞株RAW264.7を用い、数種の過酸化脂質について誘導物質をスクリーニングしたところ、HNEのみに特異的な誘導活性が観察された。HNEによるCOX-2誘導は、動物(マウス)を用いたHNE投与実験でも碓認され、腹腔マクロファージや肝臓などの各種臓器における高発現が観察された。

一方、HNEによるCOX-2誘導機構の解析を行った結果、リン酸化シグナリング機構として、p38 MAPK経路及びプロテインキナーゼαが関与していること、また前者がCOX-2 mRNAの安定化に関与し、後者がCOX-2遺伝子発現の亢進に関わることが示された。興味深いことに、受容体刺激によるCOX-2発現に重要な役割を果たすNF-κBの活性化は全く観察されなかった。以上の結果より、HNEがマクロファージCOX-2発現を誘導する炎症分子であることが初めて示された。生体異物は第一相解毒酵素により水溶化され、グルタチオンS-トランスフェラーゼ(GST)等の第二相解毒酵素により無毒化される。特に第二相解毒酵素の発現誘導は、異物に対し高い抵抗性をもたらすと考えられている。近年、ワサビ由来成分6-methylsulfinylhexyl isothiocyanate (6-HITC)の第二相解毒酵素誘導能が報告されている。こうした背景をもとに、本年度は、6-HITCによる詳細な解毒酵素誘導機構の解明を目的とし、ラット肝細胞由来RL34細胞を用いて実験を行った。当研究グループでは、これまでに6-HITC処理によるNrf2の核内移行及びGSTの発現誘導を確認している。本研究において、DNAマイクロアレイによる予備解析を行った結果、数多くの遺伝子の発現変化を確認した。特に予想通りGST等の第2相解毒酵素の網羅的な発現増強が顕著に見られた。そこで、第2相解毒酵素の遺伝子発現において中心的なシグナル伝達機構を担うNrf2-Keap1 systemに着目し、Nrf2及びKeap1の過剰発現系を用いた検討を行った結果、各種GSTアイソザイムのうち、GST-P1のみNrf2及びKeap1の過剰発現の影響をほとんど受けないことが判明した。この結果は、プロテアソーム阻害剤での選択的GST-P1誘導と良い相関を示すものであり、6-HITCなど第2相解毒酵素誘導物質が、その標的としてプロテアソームに作用しうることを示唆するものである。実際、6-HITCなど第2相解毒酵素誘導物質は一般的に強いプロテアソーム阻害効果を示す。本研究において得られた成果は、新しい解毒分子機構の一部を説明しうるものとして興味深い。
赤色酵母とアスタキサンチンが魚類に示すマルチ生物活性の発現機構について

【1】ニジマス細胞に与える種々の酸化ストレスと細胞障害評価法の検討:供試培養細胞株として、ニジマス卵巣由来のRTG-2および鰭由来のRTTを用いた。これらは、何れも繊維芽様細胞である。細胞を10%ウシ胎児血清(FCS)を含むLeivovitz's L-15培地を用い、閉鎖系で培養した。過酸化水素、フェオフォルバイドおよびヘマトポルフィリンを酸化ストレス(活性酸素発生)源とした。その結果、酸化ストレス源としては、フェオフォルバイドが定量的であり再現性の上でも優れていた。このものは、光照射することにより反応液中において、一重項酸素(^1O_2)を発生しているものと思われる。また、細胞障害の評価法は、膜傷害の程度を培養液上清の遊離LDH活性(極東製薬)により、そして細胞の生存率は、テトラゾリウム塩を用いたWST-1法(同仁化学)により求める方法が、簡便性かつ迅速性であることが明らかとなった。以上確立した方法により、供試細胞株を処理したところ、RTG-2よりRTTの酸化的ストレスに対する感受性の方が高いことが分かった。【2】合成アスタキサンチン添加法:細胞毒性を示さない低濃度のエタノール(1%、終濃度)およびジメチルスルホキシド(DMSO、0.01%)によりアスタキサンチン(ASX)をLeivovitz's L-15培地に溶解し、その中でRTTを培養してASXを取り込ませた。【3】細胞の酸化的ストレスに及ぼす合成アスタキサンチンの添加効果:Cortland's BSS(FCSおよびCa無添加)中にて、ASXを取り込ませていないRTTを^1O_2で処理し、その後L-15培地に戻して24時間培養すると、LDH活性の上昇と生存率の低下が認められた。さらに、細胞の膨潤化が観察され、以上のことより、細胞はネクローシス様の細胞死を起こしているものと思われた。一方、ASXを取り込ませた細胞をROS処理してもLDH活性および生存率は共に^1O_2未処理の対照区レベルであった。また、膨潤化している細胞は非常に少なかった。すなわち、細胞に取り込まれたASXは、酸化的ストレスによる膜傷害および細胞死を効果的に抑制し、酸化的ストレスに対する感受性を低下させる効果のあることが、魚類の細胞レベルで明らかとなった。この結果は、ASXがin vivoで示す多彩な生物活性の発現の一因と思われる。【4】以上のように、魚類に対しアスタキサンチンが有する生物活性の一端を、細胞レベルで明らかにしたのは、本研究が初めてであると思われる。【1】ニジマス赤血球に与える種々の酸化ストレスと細胞障害評価法の検討:ニジマスから採血後、赤血球packed cellを調整した。過酸化水素、フェオフォルバイト、2, 2'-アゾビス(2-アミノプロパン)塩酸塩(AAPH)およびtert-ブチルヒドロペルオキシド(TBH)を酸化ストレス(活性酸素発生)源とした。その結果、酸化ストレス源としては過酸化水素およびフェオフォルバイトが定量的であった。これら物質は、反応液中においてヒドロキシラジカルおよび一重項酸素を各々発生していると思われる。本実験系で、血球の溶血率とTBARS含量の間に相関関係が認められた。細胞障害すなわち生体膜の脆弱化の評価法としては、溶血試験が簡便性および迅速性で優れていることが明らかとなった。【2】合成アスタキサンチン添加法の検討:生理食塩水に懸濁した赤血球溶液に低濃度のジメチルスルホキシド(DMSO)に溶解したアスタキサンチン溶液を添加し20°Cで6時間培養する事により細胞にアスタキサンチンを取り込ませ、アスタキサンチン添加赤血球の作製に成功した。また、同様の方法で赤色酵母抽出液(アセトン可溶性画分)およびα-トコフェロールを取り込ませることも可能であった。【3】赤血球に及ぼす合成アスタキサンチン、赤色酵母抽出液およびα-トコフェロールの添加効果:アスタキサンチン、赤色酵母抽出液およびα-トコフェロールの取り込みにより、溶血およびTBARSの生成が抑制された。すなわち、α-トコフェロール同様、アスタキサンチンおよび赤色酵母抽出液は、生体膜の酸化安定性に寄与し、酸化的ストレスに対する感受性を低下させる効果のあることが示唆された。【4】以上のように魚類に対するアスタキサンチンおよび赤色酵母が有する生物活性の一端を細胞レベルで明らかにしたのは本研究が初めてであると思われる。

以上確立した方法により、供試細胞株を処理したところ、RTG-2よりRTTの酸化的ストレスに対する感受性の方が高いことが分かった。【2】合成アスタキサンチン添加法:細胞毒性を示さない低濃度のエタノール(1%、終濃度)およびジメチルスルホキシド(DMSO、0.01%)によりアスタキサンチン(ASX)をLeivovitz's L-15培地に溶解し、その中でRTTを培養してASXを取り込ませた。【3】細胞の酸化的ストレスに及ぼす合成アスタキサンチンの添加効果:Cortland's BSS(FCSおよびCa無添加)中にて、ASXを取り込ませていないRTTを^1O_2で処理し、その後L-15培地に戻して24時間培養すると、LDH活性の上昇と生存率の低下が認められた。さらに、細胞の膨潤化が観察され、以上のことより、細胞はネクローシス様の細胞死を起こしているものと思われた。一方、ASXを取り込ませた細胞をROS処理してもLDH活性および生存率は共に^1O_2未処理の対照区レベルであった。また、膨潤化している細胞は非常に少なかった。すなわち、細胞に取り込まれたASXは、酸化的ストレスによる膜傷害および細胞死を効果的に抑制し、酸化的ストレスに対する感受性を低下させる効果のあることが、魚類の細胞レベルで明らかとなった。この結果は、ASXがin vivoで示す多彩な生物活性の発現の一因と思われる。【4】以上のように、魚類に対しアスタキサンチンが有する生物活性の一端を、細胞レベルで明らかにしたのは、本研究が初めてであると思われる。
肩関節の生体力学的解析に基づく腱板断裂発症機構の解明

腱板断裂に対する保存的治療として、腱板筋力訓練が広く行われている。腱板断裂サイズは経年的に増加すると考えられているが、腱板筋力訓練が断裂サイズの拡大に影響を及ぼすかは知られていない。そこで今回、腱板筋力強化によって残存腱板の歪みが変化するかを検討した。小断裂モデルにおける残存腱板の歪みは、腱板筋力負荷を変えても有意な変化を認めなかった。中断裂モデルにおいては、腱板筋力負荷を増加させることにより、前方の辺縁から5mmと10mmにおける歪みが有意に減少した。大断裂モデルにおいては、腱板筋力負荷を増加させることにより、前方と後方ともにすべての計測部位で歪みは有意に減少した。【目的】腱板断裂に対する保存的治療として、腱板筋力訓練が広く行われている。【対象と方法】新鮮凍結屍体8肩関節を肩実験装置(University of California)に設置して実験を行った。まず棘上筋腱を大結節付着部にて前後幅1cmで切離し(小断裂モデル)、2種類の筋力負荷(1コントロール群:棘上筋20N、肩甲下筋30N、棘下筋20N、小円筋10N、三角筋60N、大胸筋30N、広背筋30N、2腱板筋力増加群:棘上筋20N、肩甲下筋60N、棘下筋40N、小円筋20N、三角筋60N、大胸筋30N、広背筋30N)を加えることによる残存腱板の歪みを、Microscribeを用いて計測した。計測部位は切離した腱板の前方と後方に対して、1断裂部辺縁、2辺縁から5mm、3辺縁から10mmの3か所ずつとした。続いて棘上筋腱と棘下筋腱の切離を追加して前後幅2cm(中断裂モデル)、前後幅3cm(大断裂モデル)とし、小断裂モデルと同様に2種類の筋力負荷で残存腱板の歪みを計測した。コントロール群と腱板筋力増加群における歪みを、t検定により比較検討した。【結果】小断裂モデルにおける残存腱板の歪みは、腱板筋力負荷を変えても有意な変化を認めなかった。中断裂モデルにおいては、腱板筋力負荷を増加させることにより、前方の辺縁から5mmと10mmにおける歪みが有意に減少した(p<0.05)。大断裂モデルにおいては、腱板筋力負荷を増加させることにより、前方と後方ともにすべての計測部位で歪みは有意に減少した(p<0.05)。【考察】2cm以上の腱板断裂に対しては、腱板筋力訓練によって断裂部の拡大を抑制できる可能性があると思われた。申請書に記載した通りに、新鮮凍結屍体肩を用いた生体力学的研究を行った。本研究の目的である腱板断裂発症機構を解明するために、屍体肩の腱板を切離し、腱板断裂モデルを作成することにより肩関節にはどのような変化を認めるかを検討し、その後に修復することにより改善するか、また筋力負荷を変化することでどのように影響をうけるかについても検討した。その結果、腱板断裂モデルを作成することにより骨頭の上方化が起こり、修復することで改善するが、筋力負荷に変化を加えることによって、その結果は大きく影響受けることもわかった。このことから腱板断裂に対する修復術は生体力学的にも合理的な治療であることが考えられた。また腱板の筋力負荷を変化させると劇的に肩関節のバイオメカニクスが変化したことは腱板断裂の保存的治療に大きな意義のある結果である。腱板断裂が起こることにより強い痛みが出現し、その痛みによって力が入らないという患者が多いが、そのような患者に対しては痛みを軽減させるようなリハビリや薬物治療をすることで、筋力が改善し、肩関節の機能回復も得られる可能性が高い。また筋力強化を行うことで、肩関節バイオメカニクスが改善し、症状の改善につながることも考えられる。以上より、本研究により腱板断裂の発症と悪化には、腱板断裂が起こることによる肩バイオメカニクスの変化と筋力の変化による影響が関わっていることが示唆された。今回の結果は臨床に直結する重要な結果であると考える。【対象と方法】新鮮凍結屍体8肩関節を肩実験装置に設置して実験を行った。

まず棘上筋腱を大結節付着部にて前後幅1cmで切離し(小断裂モデル)、2種類の筋力負荷((1)コントロール群:棘上筋20N、肩甲下筋30N、棘下筋20N、小円筋10N、三角筋60N、大胸筋30N、広背筋30N、(2)腱板筋力増加群:棘上筋20N、肩甲下筋60N、棘下筋40N、小円筋20N、三角筋60N、大胸筋30N、広背筋30N)を加えることによる残存腱板の歪みを、Microscribeを用いて計測した。計測部位は切離した腱板の前方と後方に対して、(1)断裂部辺縁、(2)辺縁から5mm、(3)辺縁から10mmの3か所ずつとした。続いて棘上筋腱と棘下筋腱の切離を追加して前後幅2cm(中断裂モデル)、前後幅3cm(大断裂モデル)とし、小断裂モデルと同様に2種類の筋力負荷で残存腱板の歪みを計測した。コントロール群と腱板筋力増加群における歪みを、t検定により比較検討した。【結果】小断裂モデルにおける残存腱板の歪みは、腱板筋力負荷を変えても有意な変化を認めなかった。中断裂モデルにおいては、腱板筋力負荷を増加させることにより、前方の辺縁から5mmと10mmにおける歪みが有意に減少した(p<0.05)。大断裂モデルにおいては、腱板筋力負荷を増加させることにより、前方と後方ともにすべての計測部位で歪みは有意に減少した(p<0.05)。【考察】2cm以上の腱板断裂に対しては、腱板筋力訓練によって断裂部の拡大を抑制できる可能性があると思われた。実験も終了し、国内外での発表を行っている。すでに一つ目の実験は完成し、日本整形外科学会で発表した。学会発表を継続し、今回の研究に関して議論を繰り返し、論文を作成する。さらに別の角度から腱板断裂の病態に関する実験を行い、学会発表や投稿を行う予定である。実験予定:平成24年5月26日よりUniversity of California, Irvine, Biomechanics laboratoryにおいて、屍体肩を用いた生体力学的研究を予定している。次年度の研究費は、平成24年度の未使用額を含めて、学会発表および論文発表のための諸費用に充てる予定である。実験や国際学会発表のための旅費とともに、パソコンや実験機器の購入を検討している。次年度使用額については本年度の実験機器購入に充てる予定である。
ユーザモデルと機能デザインアプローチによる元気高齢者向けコミュニティロボティクス

安心・安全機構とQoLの向上には,個々のユーザの特性を把握しその特性を活かしたコミュニティ構築が重要である.そこで,元気高齢者ユーザの心身の活性化と共助コミュニティ形成によるQoL向上と安心安全を目的として,ユーザモデルと機能デザインアプローチによる支援システムの開発を行った.一例として,移動操作支援において,ユーザの心理的特性の獲得方法を提案し,心理的特性を考慮した移動操作支援システムを提案した.また,歩行支援において,ユーザの身体的特性の獲得方法を示し,身体的特性を考慮した歩行支援システムを提案した.これらの提案手法に基づいて,車椅子型ロボットに実装しその有効性を示した.元気高齢者ユーザの心身の活性化と共助コミュニティ形成によりQoL(Quality of Life)向上と安心安全をもたらす「ユーザモデルと機能デザインアプローチによる元気高齢者向けコミュニティロボティクス」の基盤を確立する.提案のコミュニティロボティクスは,従来の1人のユーザ向けヒューマンセンタードを「コミュニティセンタード」へ進展させ,コミュニティ中心志向によりQoL向上と共助による安心安全の効果をもたらすロボティクス(機能エージェント)基盤の実現を目的とする.ユーザの心身の活性化とQoL向上では共助コミュニティ形成が必須であり,ユーザの特徴キーワードを用いたユーザ間のマッチングに,機能エージェントが関与し円滑なコミュニティ形成へ進展させる.平成25年度はユーザ個人のモデルを用いたサービス支援による心身の能力維持とQoL向上に向けたシステム開発を進めた.システムは(1)「心」:精神力維持のためのヒューマンセンタードロボティクス手法,(2)「身」:身体動作認識と特徴キーワードの獲得,の2つから成っている.本年度は行動ログから特徴キーワードを獲得するための,位置情報,距離画像センサおよび加速度センサを用いた行動認識システムを構築した.さらに3D加速度センサのデータをデータマイニングの手法を用いてクラスタリングし,ユーザモデルの構築を行った.得られたモデルに対し,ユーザ個々に合うサービス機能デザインが供給されるプロトタイプシステムを構築した.元気高齢者の心身の活性化と共助コミュニティ形成によりQoL(Quality of Life)向上と安心安全をもたらす「ユーザモデルと機能デザインアプローチによる元気高齢者向けコミュニティロボティクス」の基盤を確立させる.提案のコミュニティロボティクスは,従来の1人のユーザ向けヒューマンセンタードを「コミュニティセンタード」へ進展させ,コミュニティ中心志向によりQoL向上と共助による安心安全の効果をもたらすロボティクス(機能エージェント)基盤の実現を目的とする.ユーザの心身の活性化とQoL向上では共助コミュニティ形成へ進展させる.平成26年度は,コミュニティ支援する研究開発を進め,遠隔地にいる親族や支援者とのコミュニケーションを支援する家庭向けのテレプレゼンスロボットを研究開発し,ビデオチャットの他に握手行為によるジェスチャインタフェースの有用性について調査した.さらに,テレプレゼンスロボットが移動するうえで必要な「相手を気遣う」衝突防止の課題について,ヒューマンモデルによる解決方法について設計手法の開発や脳波測定などを使用して調査を実施した.そして,センサネットワークと会話から得られる嗜好情報についても検討した.人を見守り安心・安全・QoL向上へとつなげるためには,まず人を理解して個々の人の特性を把握し,個人の持つ特性を生かすことが重要となる.そこで,我々が着目しているのがユーザモデルと機能デザインである.個々のユーザの特性に合わせたシステムを構築することは可能であろう,しかし,人の特性や状態は日々変化するものであり,一人の人間から得られるデータのみでは,適切なサービスを提供し続けることは難しい.そこで,ネットワークコミュニティの概念に基づいて,ユーザモデルを構築することによって,類似するユーザグループからフィードバックを受けることが可能となる.さらに,ユーザモデルに合わせて機能をデザインすることによって,人に合わせたサービス提供が可能となり,過信や不信を取り除く,安心支援へとつながる.平成27年度は移動ロボットの操縦熟練度に合わせた支援内容を提供するためにユーザモデルを利用し,初心者には複数回にわけて警告やアシストを行うのに対し,熟練者には緊急停止などの支援に重点をおくシステムを構築した.また,ハンドル操作だけでなくスマートフォンのアプリから操縦できるインタフェースを構築し,握力が衰えた人などでも操作可能なよう配慮した.これらの実証実験として2015年11月14日に八王子南陽台地区においてトレーラーハウス・ロボット展示を実施した.避難所生活における廃用症候群を防ぐための,健康維持を目的として開発した身体動作を使ったゲームの体験や,避難所へ移動する際の移動支援を行う移動支援モビリティロボットの展示・体験を実施した.ゲームや体験をグループで行うことでコミュニケーションが生まれる様子がみられ,防災・共助コミュニティの有効性を示すことができた.集会場(代用のトレーラーハウス)に,ユーザが足を運ぶことで,日常の活性化と災害時のコミュニティ形成の両方へ貢献できることが示された.安心・安全機構とQoLの向上には,個々のユーザの特性を把握しその特性を活かしたコミュニティ構築が重要である.そこで,元気高齢者ユーザの心身の活性化と共助コミュニティ形成によるQoL向上と安心安全を目的として,ユーザモデルと機能デザインアプローチによる支援システムの開発を行った.一例として,移動操作支援において,ユーザの心理的特性の獲得方法を提案し,心理的特性を考慮した移動操作支援システムを提案した.また,歩行支援において,ユーザの身体的特性の獲得方法を示し,身体的特性を考慮した歩行支援システムを提案した.これらの提案手法に基づいて,車椅子型ロボットに実装しその有効性を示した.コミュニケーション支援に向けて,昨年度のユーザモデル獲得するプロトタイプシステムにテレプレゼンス機能を拡張している.さらに心理的特性を考慮した支援システムを構築し,ユーザ個別対応の機能についても提案している.以上のことから,研究は概ね順調に進展していると言える.知能情報処理検討したテレプレゼンス機能によるコミュニケーション支援にユーザモデル(心理的特性)を融合させて,心理状態をも伝達するテレプレゼンスを研究開発する.

従来の音声と映像の他に,相手の心理状態を加えることで,とりわけ高齢者の研究状態を支援者が早期に把握して生活改善の提案するための支援システムを構築する.位置情報や加速度センサに基づいたユーザモデルの獲得に向けて,プロトタイプシステムが完成している.さらに,ユーザモデルに応じたサービス機能デザインの供給についても,歩行支援をアプリケーションとして有用性を示すことができた.以上のことから,研究は概ね順調に進展していると言える.発表や調査目的の国際会議が,今年度は国内で実施されたものが多く,そのため国際会議に参加するための旅費が予定より低くなったことが理由である.プロトタイプシステムを基に,ユーザ個人からコミュニティへの展開を進める.IT利用のネットワーク活用型のHCIシステムの設計手法であるa)時間的同期型,b)時間的非同期型の両方を活用し実現する.これ医者ユーザが個人宅へひきこもらないで,集会場へ出向く数々の機構を工夫し実装する.新たな国際会議へ投稿を準備しているため,その発表費用として利用する.ヨーロッパで開催された国際会議に投稿したものの,Rejectという結果であったため,旅費および参加費分が次年度に繰越となってしまった.Reviewersのコメントを真摯に受け止め修正を行い,新たな国際会議への投稿を準備している.26年度への繰越は,その発表費用として利用する.
減速機構による高性能3次元免震システムの最適化研究

本研究では,(1)動的機器が不要,(2)上下固有振動数の下限が3Hz以下で阪神大震災のような長周期地震にも対応できる,あるいは(3)従来の3次元免震の弱点であるロッキングが十分抑制できるなどの利点を有する,ギア機構を用いた新しい3次元免震システムを開発し,実用化のための基礎技術を構築することを目的としている.H15年度は,応答変位,応答加速度に対する摩擦ダンパの効果,連結棒のロッキング抑制効果等を数値シミュレーションにより評価し,本システムの水平免震性能,上下免震性能,水平・上下同時加振時の免震性能を確認した.H16年度は,数値シミュレーションにより,阪神大震災の地震波のみでなく新潟中越地震波による応答評価も行い,各種スペクトル特性を有する地震波についても十分な免震性能を有することを確認した.また,摩擦力を利用した免震システムでは,上下地震動により摩擦力変動が生じるため,水平免震挙動と上下振動挙動は連成した応答を示すと考えられる.そこで,入力地震波の位相や振幅などをパラメータとした解析を行い,摩擦力変動が免震性能に及ぼす影響を明確にした.また,約4分の1の縮尺モデルを製作し,加振台を用いた上下振動基礎実験を行った.2種類のギアシステムについて実験を行った.まず,ミニチュアウォームギアを用いた装置を作成し,免震性能の確認を行ったが,適切な減速比のミニチュアギアが入手困難であるため,非可逆性とスラスト荷重による摩擦力が大となり,免震性能の確認に至らなかった.そこで,減速機構として平歯車を用いた機構を考案し,復元力は渦巻きばねで与える構造とした.本システムのスケールモデルを制作し,上下加振試験を行ったころ,本システムは十分な免震性能を有することを確認した.H17年度は,H16年度の基礎実験装置をさらに改良し,水平一方向加振に対する免震性能および水平・鉛直同時加振に対する免震性能を確認した。水平加振では,加振振幅と加振振動数をパラメータにし摩擦パッドによるすべり免震性能を確認した.水平・鉛直同時加振では,同様に加振振幅と加振振動数および質量の偏在をパラメータにし,総合的な免震性能とロッキング抑制効果を確認した.また,数値シミュレーションでは,本免震装置の家屋への適用性を検討した上で,免震建物内に居住する人の応答を評価した。その結果,本免震装置の応答は,人体に不快感を励起する可能性が少ないことを確認した.これらの研究により,新しく開発した3次元免震装置の最適化を行うための基礎的な知見を得た.本研究では,(1)動的機器が不要,(2)上下固有振動数の下限が3Hz以下で阪神大震災のような長周期地震にも対応できる,あるいは(3)従来の3次元免震の弱点であるロッキングが十分抑制できるなどの利点を有する,ギア機構を用いた新しい3次元免震システムを開発し,実用化のための基礎技術を構築することを目的としている.H15年度は,応答変位,応答加速度に対する摩擦ダンパの効果,連結棒のロッキング抑制効果等を数値シミュレーションにより評価し,本システムの水平免震性能,上下免震性能,水平・上下同時加振時の免震性能を確認した.H16年度は,数値シミュレーションにより,阪神大震災の地震波のみでなく新潟中越地震波による応答評価も行い,各種スペクトル特性を有する地震波についても十分な免震性能を有することを確認した.また,摩擦力を利用した免震システムでは,上下地震動により摩擦力変動が生じるため,水平免震挙動と上下振動挙動は連成した応答を示すと考えられる.そこで,入力地震波の位相や振幅などをパラメータとした解析を行い,摩擦力変動が免震性能に及ぼす影響を明確にした.また,約4分の1の縮尺モデルを製作し,加振台を用いた上下振動基礎実験を行った.2種類のギアシステムについて実験を行った.まず,ミニチュアウォームギアを用いた装置を作成し,免震性能の確認を行ったが,適切な減速比のミニチュアギアが入手困難であるため,非可逆性とスラスト荷重による摩擦力が大となり,免震性能の確認に至らなかった.そこで,減速機構として平歯車を用いた機構を考案し,復元力は渦巻きばねで与える構造とした.本システムのスケールモデルを制作し,上下加振試験を行ったころ,本システムは十分な免震性能を有することを確認した.H17年度は,H16年度の基礎実験装置をさらに改良し,水平一方向加振に対する免震性能および水平・鉛直同時加振に対する免震性能を確認した。その結果,本免震装置の応答は,人体に不快感を励起する可能性が少ないことを確認した.これらの研究により,新しく開発した3次元免震装置の最適化を行うための基礎的な知見を得た.従来の3次元免震は,重量の大きい構造物への適用が難しい,動的機器が必要,上下固有振動数の下限が3Hz程度で阪神大震災のような長周期地震には対応できない,3次元免震の弱点であるロッキング抑制が不十分であるなどの欠点を有していた.これらの課題を解決するため,ウォームギアなどによる減速機構を用いた新しい3次元免震システムを開発した。本年度は,まず,数値シミュレーションにより免震性能の評価を行った.