hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
正常靭帯機能を有する次世代人工膝関節の開発

高次機能を有する次世代人工膝関節を開発するにあたり、正常膝関節に近似したキネマティクスを回復することが重要であり、正常膝関節の荷重・動的条件下の生体内での靭帯の働きを解明する必要がある。イメージマッチング法を用い、前十字靭帯、後十字靭帯付着部を骨モデル上に規定し、日常動作における靭帯付着部間距離を測定し、動的環境での変化を評価した。前十字靭帯、後十字靭帯ともに規定する付着位置のちがいにより動作を通した長さ変化パターンが変化した。さらに、小さな束の集合体である靭帯において1つ1つの束が相補的な関係にあり、深屈曲でも機能していることが明らかとなった。これらのデータを基に人工関節のデザインを行った。平成25年度は正常膝関節、靭帯損傷膝、変形性膝関節症膝、人工膝関節全置換術(TKA)術前後膝のフラットパネルによる動画撮影とイメージマッチング画像の作製を主に研究をすすめた。9名の健常者膝関節、9名の靭帯損傷膝関節、8名のTKA術前後膝のフラットパネル(FPD)撮影を行った。具体的動作としてには階段昇降、椅子からの起居動作、段差からの着地、膝立ち、など日常生活動作を撮影した。これらの撮影動画のうちTKA術後膝4膝、健常膝3膝、ACL損傷膝1膝について得られたCT画像をコンピュータ上で補完し、グレースケール3次元仮想骨モデルの構築を行い、このグレースケール3次元仮想骨モデルからコンピュータ上で6自由度に変化できる投影シミュレーション像を作成した。この投影シュミレーション像からイメージマッチングによる日常生活動作の動画作製を行った。これらのデータを用いて生体膝蓋骨、人工膝関節の膝蓋骨部分のキネマティクス解析を行った。さらに前十字靭帯(ACL)、後十字靭帯(PCL)付着部間のlengthパターン解析を行い、靭帯付着位置の違いによる靭帯lengthパターンへの影響を明らかにした。これらの研究よりACL再建術において骨孔位置の違いにより伸展で断裂リスクが異なる可能性、屈曲で靭帯が弛緩する事が明らかとなった。さらにPCL再建術では2ルートでの再建が1ルートでの再建にくらべ膝関節安定性の獲得が優れている可能性を示した。これらの結果は臨床バイオメカニクス学会、膝関節学会等にて発表を行った。さらに最適なPCL機能を再現し、さらにはACL機能を再現しうるTKAデザインをCADソフトを用いて行っている。H25に引き続き正常膝関節、靭帯損傷膝、変形性膝関節症膝、人工膝関節全置換術(TKA)術前後膝のフラットパネルによる動画撮影とイメージマッチング画像の作製を行った。屈曲伸展動作に加え、膝関節の回旋動作によるキネマティクスの影響を評価するとともに、日常生活動作として階段昇降、椅子からの起居動作、段差からの着地、膝立ちなどの動作も撮影した。これらの撮影動画よりイメージマッチング動画の作製し、これらのデータをもとに、各動作でのキネマティクスの解析を行い、動作によるキネマティクスへの影響を解析した。また、前十字靭帯(ACL)、後十字靭帯(PCL)付着部間のlengthパターン解析を行い、靭帯付着位置の違いによる靭帯lengthパターンへの影響を明らかにした。これらの研究より、正常膝関節の前十字靭帯は小さなbundleの集合体と考えれているが、この小さなsmall bundleの膝関節の各可動域における機能について評価し、その機能分担について明らかにした。その結果、前十字靭帯は正座などの深屈曲動作を補助する機能を有する可能性、姿勢や動作によりbundleごとに断裂リスクが異なる可能性が示唆された。これらの結果は日本CAOS研究会、臨床バイオメカニクス学会、膝関節学会等にて報告予定である。さらに平成26年度は正常靭帯機能を付加した次世代人工膝関節の試作機をデザイン・作製し、cavaverを用いたバイオメカニクス、キネマティクスの研究を行い、現在その解析をすすめている。このデザインについては特許出願を終了した。平成27年度は正常靭帯機能を有する人工関節のCADデータ作製、試作器作製、試作器を用いた運動解析を中心に研究を行った。また、変形性膝関節症膝、人工膝関節全置換術(TKA)術前後膝のフラットパネルによる動画撮影とイメージマッチング画像の作製を並行して行い研究をすすめた。対象膝のCT画像をコンピュータ上で補完し、グレースケール3次元仮想骨モデルの構築を行い、このグレースケール3次元仮想骨モデルからコンピュータ上で6自由度に変化できる投影シミュレーション像を作製した。この投影シュミレーション像からイメージマッチング動画の作製を完了した。これまでの撮影動画によるkinematics解析を用い健常膝とACL損傷膝間の比較検討を行った。研究期間全体を通じて、日常動作における大腿脛骨関節、膝蓋大腿関節のkinematicsを解析し、さらに前・後十字靭帯付着部間距離の測定値よりそのsmallbundlesの機能分担を明らかにした。さらに前十字靭帯(ACL)、後十字靭帯(PCL)付着部間のlengthパターン解析の結果を基にCADソフトを用い正常靭帯機能を有する人工膝関節全置換術のコンポーネントデザインを行い、これを基に3次元プリンターを用いて試作機を作製した。この試作器を用い、kinematics、laxityの解析を行っている。以上より膝関節における前十字靭帯、後十字靭帯の日常生活動作における機能分担を明らかにするとともに、高次運動機能の再現を目指した人工関節を開発中である。

イメージマッチング法を用い、前十字靭帯、後十字靭帯付着部を骨モデル上に規定し、日常動作における靭帯付着部間距離を測定し、動的環境での変化を評価した。前十字靭帯、後十字靭帯ともに規定する付着位置のちがいにより動作を通した長さ変化パターンが変化した。さらに、小さな束の集合体である靭帯において1つ1つの束が相補的な関係にあり、深屈曲でも機能していることが明らかとなった。これらのデータを基に人工関節のデザインを行った。イメージマッチングの撮影は順調であるが、動画作製に遅れが生じているため、その解析も遅延している。一方でH27年度に予定していた次世代人工関節の試作については先行して開始する事が出来たため、予定を早めてcadaverを用いたデータ解析を開始することが可能となった。愛媛大学人工関節センターは2015年good design賞(ソーシャルプラットフォーム部門)を受賞した。バイオメカニクスイメージマッチング動画の作製・解析を継続して行うとともに、次世代人工関節のデザインについてもパターンを増やしてデザインすると共に試作機を作製し、模擬骨、シミュレーター、cadaver等による機能解析を行う予定である。さらに、企業とのタイアップにより実用化に向けた取り組みを開始する予定である。H25年度内にフラットパネル動画を撮影する予定であった。予定通り9名の健常者膝関節、9名の靭帯損傷膝関節、8名のTKA術前後膝のフラットパネル(FPD)撮影を行うことが出来た。これらのフラットパネル動画を基にしたイメージマッチング動画の作製は1例、1例に時間を要するため最終的には合計8膝の画像作製を完了した。H26年度に予定していた次世代人工関節のデザインについては先行して開始する事が出来た。データ解析用コンピューターの購入、イメージマッチング画像作製用コンピューターとCADソフトの購入を計画していたが次年度に購入する時期が遅れたために次年度使用額が生じた。フラットパネルでの日常動作の撮影数をさらに増やすと共に、より日常生活に準じた動作パターンについても追加する事を考慮している。さらにコンピューターの性能向上等によりイメージマッチング数を増加させる。また次世代人工関節のデザインについてもパターンを増やしてデザインすると共に試作機を作製し、模擬骨、シミュレーター等による性能解析を行う予定である。また当院ではcadaverを用いた研究が可能となったため、Cadaverを用いた試作機のキネマティクス解析の計画も追加して行う予定としている。データ解析用コンピューターの購入、イメージマッチング画像作製用コンピューターとCADソフトの購入を計画している。さらに今後、模擬骨やcadaverを用いたキネマティクス解析に必要なジグ、カッティングガイド、ボーンソ-、テープや接着剤などの消耗品の購入、日常動作解析用のカメラ、記録媒体(SDカード等)の購入も計画している。研究成果発表のため旅費(国内、国外)、学会参加費を計上する。
＜原発被災地＞における多文化的実践に関する研究調査

本研究の目的は、東日本大震災以降の福島における放射能汚染をめぐる不安といった困難な状況やリスクに向き合うなかで、「非集住的環境」で生活する在日コリアンが、いかに日常生活や身近な人間関係を通じて共生の実践=多文化的実践を遂行しているのかを明らかにすることであった。具体的には、郡山市、福島市、いわき市などの福島県の主要都市および、他所へ避難した在日コリアンたちの参与観察および聞き取り調査を実施した。とりわけ、日本人と結婚した在日コリアンおよび「ダブル」の子どもたち、またその家族・親族や地域社会における関係性とそれに伴う帰属意識の混淆性に焦点を当てることにより、既存の研究では不可視化されてきた多文化的実践を通じた共生のあり方を明らかにすることを目的とした。最終年度においては、福島の朝鮮学校出身者およびその家族によって形成されている朝鮮学校コミュニティへの参与観察および聞き取り調査を継続して実施するとともに、その成果を日本語および英語の編著二冊にまとめることにより国内外へと発信した。研究期間全体を通じては、在日コリアンと日本人によって構成される家族における震災や放射能汚染という困難に対応する中で多文化的実践を営んでいることが明らかになった。とりわけ、震災以前と震災以降の断絶を強調するのではなく、歴史社会的背景といった連続性の中で彼/彼女らの実践や課題、アイデンティティの問題を検討することが必要であることが明らかとなった。本研究の目的は、放射能汚染など社会的な不安やリスクの高い震災後の福島で生活する在日コリアンと日本人の家族および「ダブル」の子供たち、また福島から避難した同様の人々への参与観察および聞き取り調査を実施し、困難な状況における日常生活や身近な人間関係を通じた共生の実践的な領域を明らかにすることにある。その際、彼/彼女らの共生の実践の戦術性を明らかにするとともに、混淆化する帰属意識の変容のプロセスを明らかにすることを目的としている。平成27年度は、スノーボール・サンプリング法をベースとして、福島県内在住(郡山、いわき、会津)の在日コリアンとその家族に対する参与観察と聞き取り調査を実施した。今後の調査を展開していく基盤を形成するための初年度は、福島県在住の朝鮮学校出身者で日本人と結婚している在日コリアン男性2名の方を中心に複数回の聞き取り調査とともに、在日コリアンの活動や集会の参与観察を実施し、朝鮮学校出身者を中心とした調査ネットワークの形成に努めた。これらの聞き取り調査の成果は、『atプラス』28号(2016年5月)の生活史特集にまとめたとともに、現在も別の論文を執筆中である(ナカニシヤ出版、2016年12月刊行予定)。また、東アジア(日本・韓国・台湾)における多文化主義に関する編著本(Rowman and Littlefield)で在日コリアンの「ダブル」に関する一章を英語にて執筆した(2016年12月刊行予定)。関東や関西の都市圏およびその周辺と比較するならば、福島における在日コリアンの人口は圧倒的に少ない。ただし、福島県郡山市には福島朝鮮初中級学校が存在し、そこに通う在日コリアンおよびその家族、また卒業生のネットワークが存在しており、福島県におけるもっとも強固な在日コリアンコミュニティである。本年度は、このネットワークの一部の実態把握を、参与観察および聞き取り調査を通じて明らかにすることができた。また同様に、次年度以降の聞き取り調査に向けての調査ネットワークを拡大することができた。本研究の目的は、放射能汚染など社会的な不安やリスクの高い東日本大震災後の福島で生活する在日コリアンと日本人の家族および「ダブル」の子どもたち、また福島から避難した同様の人びとへの参与観察および聞き取り調査を実施し、困難な状況における日常生活や身近な人間関係を通じた共生の実践的な領域を明らかにすることにある。その際、彼/彼女らの共生の実践の戦術的側面を明らかにするとともに、混淆化する帰属意識の変容のプロセスを明らかにすることを目的としている。平成28年度は、平成27年度に引き続き、スノーボール・サンプリング法をベースとして、福島県内在住(郡山、いわき、会津)の在日コリアンとその家族に対する参与観察と聞き取り調査を実施した。福島県在住の朝鮮学校出身者を中心とした福島の朝鮮学校コミュニティを対象として、彼/彼女らのコミュニティ活動を参与観察するとともに、聞き取り調査を実施した。これらの調査の成果やその背景にあるグローバル化時代をとりまく在日コリアンをめぐる諸問題について、複数の論考【『atプラス』28号(太田出版)、Multiculturalism in East Asia(Rowman & Littlefiled、共著)、『交錯する多文化社会』(ナカニシヤ出版)、『排除と差別の社会学』(有斐閣)、『社会的分断を越境する』(青弓社)等】において執筆し、本研究の成果の発信と一般社会への還元を試みた。ただし、福島県郡山市には福島朝鮮初中級学校が存在し、そこに通う在日コリアンおよびその家族、また卒業生のネットワークが存在しており、福島県におけるもっとも強固な在日コリアンコミュニティであるといえる。本年度も昨年度に引き続き、郡山を中心とした朝鮮学校コミュニティ関係者への聞き取りおよびイベント等へ参加した。ただし、教育および学内の仕事に時間を費やさざるを得ず、聞き取り調査の実施が思ったように進まなかった。本研究の目的は、東日本大震災以降の福島における放射能汚染をめぐる不安といった困難な状況やリスクに向き合うなかで、「非集住的環境」で生活する在日コリアンが、いかに日常生活や身近な人間関係を通じて共生の実践=多文化的実践を遂行しているのかを明らかにすることである。

具体的には、郡山市、福島市、いわき市などの福島県の主要都市および、他所へ避難した在日コリアンたちの参与観察および聞き取り調査を実施している。とりわけ、日本人と結婚した在日コリアンおよび「ダブル」の子どもたち、またその家族・親族や地域社会における関係性とそれに伴う帰属意識の混淆性に焦点を当てることにより、既存の研究では不可視化されてきた多文化的実践を通じた共生のあり方を明らかにすることを目的としている。平成29年度は、前年度に引き続き、日本人と結婚している在日コリアンの聞き取り調査を実施した。また、福島県郡山市にある福島朝鮮初中級学校へのフィールド調査および聞き取り調査を実施し、福島県における在日コリアンコミュニティ形成の歴史的背景に関する理解を深めることを試みた。東日本大震災から7年が経過するなかで、放射能汚染をめぐる関心はかなり低くなっていることが明らかになったとともに、そのことが朝鮮学校の学生数の減少も含め、コミュニティの再生産機能に影響を及ぼしていることが明らかとなった。これらの研究成果をまとめ次年度に日本語および英語にて社会に発信するための編集および執筆を進めてきた。所属機関での教育その他の業務および他の研究との兼ね合いで、フィールド調査および聞き取り調査を十分に実施することができなかった。また、昨年と同様に、福島県内に在日コリアンが少ないこと、県外へ避難している在日コリアンの調査対象者を見つけることが難しいために、調査対象者を見つけることに苦労した。以上の理由のために、平成29年度に関しては、これまでの研究成果をまとめ、書籍・論文および学会報告することを断念し、研究期間をさらに1年間延長することで対応する。本研究の目的は、東日本大震災以降の福島における放射能汚染をめぐる不安といった困難な状況やリスクに向き合うなかで、「非集住的環境」で生活する在日コリアンが、いかに日常生活や身近な人間関係を通じて共生の実践=多文化的実践を遂行しているのかを明らかにすることであった。具体的には、郡山市、福島市、いわき市などの福島県の主要都市および、他所へ避難した在日コリアンたちの参与観察および聞き取り調査を実施した。とりわけ、日本人と結婚した在日コリアンおよび「ダブル」の子どもたち、またその家族・親族や地域社会における関係性とそれに伴う帰属意識の混淆性に焦点を当てることにより、既存の研究では不可視化されてきた多文化的実践を通じた共生のあり方を明らかにすることを目的とした。最終年度においては、福島の朝鮮学校出身者およびその家族によって形成されている朝鮮学校コミュニティへの参与観察および聞き取り調査を継続して実施するとともに、その成果を日本語および英語の編著二冊にまとめることにより国内外へと発信した。研究期間全体を通じては、在日コリアンと日本人によって構成される家族における震災や放射能汚染という困難に対応する中で多文化的実践を営んでいることが明らかになった。とりわけ、震災以前と震災以降の断絶を強調するのではなく、歴史社会的背景といった連続性の中で彼/彼女らの実践や課題、アイデンティティの問題を検討することが必要であることが明らかとなった。
コスタリカの生活環境と広島の里山海から食のバリアフリーを考えるESDの教材開発

生物多様性条約第10回締約国会議(2010年10月名古屋)が開催され,SATOYAMAイニシアティブを含む持続可能な利用,バイオ燃料,農業,森林,海洋など各生態系における生物多様性の保全及び持続可能な利用に関わる決定の採択などがなされた。人と自然との共生を考える取組みが今こそ社会レベルでも生活レベルでも実践されなければならない。そこで本研究では,世界最古の薬学書「神農本草経」に記述され薬効のある食材「小豆」を切り口に,家庭科からESDへのアプローチを試みた。具体的には,コスタリカを訪問し,多様な自然環境を体験するとともに,豆を使用したコスタリカの代表料理ガジョピントの調理方法を現地の方から学ぶなど,環境に配慮した生活や食生活についての資料収集を行った。また,有志生徒と本校グランド横にある広い荒地を開墾し,小規模ではあるが有機の畑を作った後,小豆や十六ささげ,じゃがいも,だいこんなどの栽培を行なったり,農家に出向いて作物の収穫体験をすることで,都市部での生活において自然を上手に利用する方法や自給食材を使用したバリアフリーな料理を考えさせた。さらに「豆食文化と未来の食卓」と題し,切り口の小豆をはじめ,コスタリカで取材したフリーホール豆やガジョピントなどの資料を組み込み,マメ科植物に共生する根粒菌の力について荒地開墾を熱心に行う生徒に調査発表させたり,家庭とも連携を取りながら,豆を知り,豆を極め,豆を活かす授業実践を試みた。豆は乾燥することで長期の保存ができるため,世界中で利用されており,多くの個性豊かな豆料理や加工食品がある。豆を中心にした栽培を体験させ,世界のさまざまな国の人々が培ってきた豆食文化を理解させることにより,人と自然との共生とは,未来の食卓のあり方とはどうあるべきかを考えさせることができた。
情報通信技術(ICT)の高度化と人々の雇用関係、就業形態および家族生活との関連

ICTの一層の高度化や普及が、働く場所と時間の拘束性、あるいは定常性、雇用形態など人々の働き方にどのような影響をおよぼしているのか、ICT以外の現代社会の変化の影響を考慮しながら、3つのサブテーマにより検討した。1. ICT利用と就業形態選択との関連テレワークを導入しようとしている企業をフィールドとして実施した、柔軟な働き方の受容についてのアンケート調査、テレワーク制度パイロットテストの評価、テレワーク実施者へのグループインタビュー調査、テレワーク制度導入プロセスの参与観察を分析した。普及理論の概念により検討したところ、ICT技術の高度化はテレワーク導入の重要な契機であるものの、これまでの規範との両立可能性が大きな障壁となり、利用希望者にも採用されていない状況が明らかとなった。普及の鍵は管理職層のワーク・ライフ・バランスの重要性に対する知識であり、試行可能性を高めることが打開策となり得ることが示された。2.職業生活と家族生活への影響、3)女性の就業選択一都三県に居住し中学生以下の末子を持つ女性を対象としたオリジナルデータを収集した。最初にヒアリング調査により子の発達段階が異なる女性の経験を把握し、ヒアリング内容に基づいてアンケート調査票を作成した。ICTの利用状況と職業生活が家族生活に及ぼす影響、両者の境界に着目した相互作用を、心理的な葛藤のみならず家庭内メンバーの家事遂行や育児頻度、子の生活時間など機能面からもとらえた。テレワーク実施企業をフィールドとした質的調査やアクションリサーチの分析により、ICT利用と就業形態選択との関連を普及理論の枠組みに沿いながら具体的に掘り下げることができた。さらにICTが職業生活と家族生活との関連に及ぼす影響を、家族の発達段階の違いに着目して質的量的両方から調査を実施することで、より実態に沿ったきめ細やかなデータを収集することができた。(抄録なし)ICTの一層の高度化や普及が、働く場所と時間の拘束性、あるいは定常性、雇用形態など人々の働き方にどのような影響をおよぼしているのか、ICT以外の現代社会の変化の影響を考慮しながら検討した。24年度は3つのサブテーマのうち、1)職業生活と家族生活への影響、2)女性の就業選択、を中心としたデータ収集と実証的検討を実施した。1)職業生活と家族生活への影響(1)三大都市圏に居住し子を持つ20-49歳の男女就業者を対象としたオリジナルデータの分析により、ICTツール利用が家族生活と職業生活に及ぼす影響を実証的に検討した。浸透性とWFCとの関連は、ボーダー理論の予測とは反対方向の結果となった。総じてICTツールの利用度の高さは、仕事にも家族にも追われて忙しく余裕のない状態につながる傾向が確認された。(2)テレワークを実施している特定企業への調査Work-family Border理論で用いられる主要概念に対応する各項目を調査し、テレワークで用いられるICTツールの特徴、テレワークが家族生活にいかに影響を及ぼすのかを検討するため、テレワークを導入しようとしている企業をフィールドとした各種調査をアクションリサーチとして実施した。実施した調査は、柔軟な働き方の受容についてのアンケート調査、テレワーク制度パイロットテストの評価、テレワーク実施者へのグループインタビュー調査、テレワーク制度導入プロセスの参与観察である。2)女性の就業選択,公益財団法人家計経済研究所「消費生活に関するパネル調査」を用いた、イベントヒストリ分析をおこない、ICT利用が柔軟な就業形態選択につながるのか、ひいては女性の離職を抑制し再就職を促す方向に作用するのかを再検討した。ICTが職業生活と家族生活に及ぼす影響、女性の就業選択への影響などへの実証的検討が進展したこと、さらにテレワーク実施企業に対する調査協力を得ることができ、質的調査やアクションリサーチを実施することができた。貴重な調査を実施することができたことは、研究の進展に大きく寄与すると考えられる。

今後、質的データの分析を実施すると同時に、「ICT高度化と就業形態選択」をテーマとした二次データの分析も手がける。研究計画の変更などは、現時点では特になし。(抄録なし)
実験的脊髄損傷後の脊髄の血流量及び神経伝導物質の変化に関する研究

家兎を用いて急性脊髄損傷モデルを作成し,損傷部脊髄の微細循環動態の変化とその変化におよぼす興奮性アミノ酸の役割についての研究を行った。興奮性アミノ酸のNMDA受容体の阻害剤であるMK801を脊髄損傷後に投与した群(MK801群)と対照群との間で経時的に1)運動麻痺の回復,2)脊髄血流の変化,3)脊髄浮腫の変化,4)脊髄内血管透過性の定量的変化,5)脊髄内カテコ-ルアミンの定量的変化についての比較を行い,以下の結果を得た。1)運動麻痺の回復をTarlov gradeを用いて評価すると損傷24時間後において対照群では2.4±0.25であった。一方,MK801群では3.6±0.25と運動麻痺の有意な改善を認めた。2)レ-ザ-ドップラ-血流計にて測定した脊髄血流の損傷6時間後までの変化は両群とも損傷後,経時的に低下した。損傷,1,3,6時間後の時点で両群間で有意な差を認めなかった。3)乾燥重量法を用いて損傷24時間後までの損傷脊髄内水分含有量を測定し,脊髄浮腫を定量した。損傷1および6時間後の損傷脊髄水分含有量は,対照群では,69.78±0.58%および69.57±0.46%であった。一方,MK801群では67.57±0.37%および68.05±0.47%と損傷1および6時間後では対照群に比し,損傷脊髄の浮腫形成が抑制されたことが示唆された。4)損傷脊髄組織内のFDー70S濃度を用いて脊髄内血管透過性をみると,損傷1時間後の組織内FDー70S濃度は対照群では4.77±0.78μg/gであったが,MK801群では2.94±0.20μg/gと著しく低値を示し,MK801群では損傷早期の損傷脊髄内血管透過性の亢進の抑制がみられた。5)脊髄内カテコ-ルアミンの定量では,両群間で統計学的には有意な差を認めなかった。以上の結果より,興奮性アミノ酸は損傷脊髄内の微細循環動態の変化に影響をおよぼし,急性脊髄損傷後の麻痺形成に関与することが示唆された。家兎(体重1.52.5kg)を用い椎弓切除の後に第8胸髄高位にて50g重錘で1分間の圧迫を行い、ほぼ2週間で下肢の運動麻痺が回復する脊髄不全損傷モデルを作製した。このモデルを用い、1)脊髄血流の変化の観察、2)脊髄浮腫の観察、3)脊髄内カテコ-ルアミンの変化の観察を経時的に行った。1)脊髄血流量の変化の観察:レ-ザ-ドップラ-血流計を用い損傷部位の血流を損傷後より損傷6時間後まで経時的に測定した。その結果、損傷後血流量は徐々に低下し、損傷1時間後には損傷前の5060%に減少し、損傷6時間後までほぼ一定の値をとった。2)脊髄浮腫の観察:乾燥重量法を用いて損傷6時間後までの脊髄内水分含有量を測定した。

損傷部位の水分含有量は損傷1時間後には、70.8±0.6%で、非損傷部が68.2±0.3%であるのに対して、有意に増加していた。3)脊髄内カテコ-ルアミンの変化の観察:高速液体クロマトグラフィ-・電気化学検出法を用いて損傷脊髄のカテコ-ルアミンを定量した。その結果、epinephrine13.2±18.7ng/g、Dopamine20.8±3.2ng/g、5ーHT526.1±109.2ng/gであった。これらの結果より、損傷脊髄は損傷1時間後には微細循環不全をきたし浮腫を形成するものと考える。今後、脊髄円血管透過性の変化を定量的に観察し、さらにこれらの病態に関与すると思われるカテコ-ルアミン等の神経伝導物質の作用について実験を進める。家兎を用いた約2週間で両下肢の運動麻痺の回復する急性脊髄損傷モデルにて,1)脊髄浮腫,2)脊髄内血管透過性の定量的変化,3)脊髄内カテコ-ルアミンの定量的変化の観察を経時的に行い,以下の結果を得た。1)脊髄浮腫の観察;乾燥重量法を用いて損傷24時間後までの脊髄内水分含有量を測定した。損傷124時間後の損傷部位の脊髄水分含有量は,70.5±0.270.8±0.6%であった。一方,非損傷部位の脊髄水分含有量は,68.2±0.3%であった。脊髄損傷部位では非損傷部位に比し,損傷24時間後まで有意に脊髄水分含有量の増加を認めた。すなわち,損傷24時間後まで損傷脊髄の浮腫の継続することが示唆された。2)脊髄内血管透過性の定量的変化の観察;螢光性物質であるFDー70Sを静脈内投与し,一定時間後にその脊髄組織内濃度を測定し,脊髄内血管透過性を指標とした。本法は脊髄内血管透過性の定量化という新しい試みである。その結果、損傷124時間後の非損傷部位のFDー70Sの脊髄内濃度は,2.32±0.272.45±0.30μg/gであった。一方,損傷部位のFDー70Sの脊髄組織内濃度は損傷124時間後には,4.77±0.782.7±0.25μg/gであり,損傷早期の損傷部位のFDー70Sの脊髄組織内濃度は有意に高かった。すなわち,損傷早期の損傷脊髄内血管透過性の亢進が示唆された。3)脊髄内カテコ-ルアミンの定量的変化の観察;損傷124時間後の損傷脊髄部位のカテコ-ルアミン(NE,DA,5ーHT)の定量的変化をみると,NE,5ーHTの経時的な有意な低下を認めたが,DAの有意な経時的変化を認めなかった。以上の結果より,損傷脊髄内微細循環動態およびカテコ-ルアミンの変化が把握できた。今後,近年注目されている興奮性アミノ酸の二次的脊髄損傷およびカテコ-ルアミンとの関連についてレ-ザ-ドップラ-血流計を用いた脊髄血流量の測定も含めて実験を進める。前年度までの研究により,急性脊髄損傷における急性期の脊髄微細循環動態の変化について解明することができた。本年度は,損傷部脊髄微細動態におよぼす興奮性アミノ酸の役割についての研究を行った。家兎の胸髄部に前年度までの研究で行った方法を用いて圧迫損傷を加え,損傷直後に興奮性アミノ酸のNMDA受容体の阻害剤であるMK801を投与した。損傷1時間後より24時間後まで経時的に1)運動麻痺の観察,2)脊髄血流量の観察,3)脊髄浮腫の観察,4)脊髄内血管透過性の観察,5)脊髄内カテコ-ルアミンの定量を行った。1)運動麻痺の観察:Tarlovのgradeを用いて評価すると損傷24時間後には3.6±0.25と運動麻痺の著明な改善を認めた。2)脊髄血流量の観察:レ-ザ-ドップラ-血流計にて測定すると,損傷1時間後から6時間後まで損傷部の血流量は経時的に低下した。3)脊髄浮腫の観察:乾燥重量法を用いて測定すると,損傷1時間後と6時間後の損傷部脊髄内水分含有量は67.57±0.37%および68.05±0.47%であり,損傷部脊髄の浮腫形成は抑制されていた。4)脊髄内血管透過性の観察:螢光物質であるFDー70Sを静脈内に投与し一定時間後にその脊髄内濃度を測定し、脊髄内血透過性の指標とした。
孔径の小さい観測井に対応した地下水流向流速センサーの試作

地下水の動向を把握することは,地下水汚染の拡大予測や地中熱利用における適地の選定など様々な分野において重要である。地下水の動向調査では,既存の小孔径の井戸やハンドオーガーなどで掘削した簡易的なものなどを用いる場合があるが,このような小孔径の観測井に適用できるセンサーは少ない。本研究では,単孔法による計測方法の一つである電位差法を用い,孔径の小さい観測井において簡便に設置・計測が可能な地下水流向流速センサーの試作を行った。センサー径はφ25mmとし,主にステンレス製の本体,センサー部保護のためのステンレス金網,およびこれらを連結する樹脂製部品からなる。連結部品の中心にトレーサー投入用チューブ,その周囲半径5mmの円周上にステンレス製の電極を8個設置した。電極の外周にあるステンレス金網を基準電極とし,内側の各電極との間の電気抵抗を電圧変化として検出する。計測にはマルチファンクションDAQを用い, LabVIEW2013にて計測プログラムを製作した。計測用の電源は,分極を防ぐため500Hzの方形波をファンクションジェネレータによって供給した。実験においては,珪砂を充填した模擬帯水層の中央部にセンサーを設置し,上流・下流の水頭差によって流速を調整した。実験では純水をトレーサーとして投入し,各電極間の電圧変化を計測した。その結果,トレーサーの投入と同時に各電極間の電圧変化が増加したのち,流れの上流側の電極では急激に減少し,下流側の電極ではなだらかに減少する傾向が見られた。これは移流による各電極間のトレーサー濃度変化を示すものであり,このことから本装置に採用したセンサー径および電極配置が流向の検出に有効であることが判った。しかし,本研究では流速の計測には至らなかった。流速を計測するためには,トレーサー投入方法の再検討や計測精度の向上などの必要性が実験でわかったため,今後の課題とする。
電子顕微鏡法による金属シリコン界面でのシリサイド化反応の精密解析

本研究の目的である白金・シリコン界面でのシリサイド化反応について種々の温度で前処理して得た試料を顕微鏡内で電子線照射しin-situに記録して反応の詳細をしらべ1988年夏に米国電子顕微鏡学会の年会(EMSA meeting)で発表した。これは金属白金・シリコン界面の間に蒸着前から存在していた10nm以下のnative oxide層の中をシリコン原子が拡散し白金がシリサイド化するようすを原子レベルで捉えたものでnative oxideが界面から白金側の表面へ移動していくことを明らかにしたものである。断面試料作製の過程でイオン研磨により特有の突起が発生することがわかったのでこれを詳細に調べた。さらにイオン研磨でできた突起の上に小さな突起があることを見つけたので学会に報告しJpn.J.Appl.Phys.に論文として発表する。これは透過電子顕微鏡の断面試料を作製する場合イオン研磨が最終仕上げとして広く用いられているが、Arイオンで研磨すると長時間(>4h)研磨した試料では数ミクロンのビ-ズ状になり平坦な研磨面が得られない。このため加速電圧、研磨角などの条件を検討したものである。シリコンをイオン研磨すると表面に非晶質の膜が生成すること。数ミクロンのレンズ状突起の上にnmオ-ダのピラミッド型の小突起が発生していることなどを明らかにした。赤外線放射加熱装置IRー1000(サーモ理工(株))を購入した。真空ポンプと石英管を組み合わせ電子顕微鏡観察に用いる試料を加熱する装置を製作した。昇温テストを繰返し、900°Cまでの任意の温度に1分以内に昇温し、保持するコントロールプログラムを開発した。まず900°C付近の温度の必要な形状記憶合金TiーNiの溶体化処理を試みた。延べ3週間に渡っての処理で信頼性や再現性を確認した。白金を約18nm蒸着した試料を700°Cまで加熱し、目的であるシリサイド化反応に応用して、白金がほとんどシリサイド化することを確認できた。次いてこの白金のシリサイド化反応で400°C、500°Cと2種の温度で反応時間を変化させた5種の試料を作製し、透過型電子顕微鏡で観察した。この成果の一部は、昭和63年8月の米国電子顕微鏡学会(ミルウォーキィ)で報告した。500°Cのものでは反応時間10分、20分の2試料とも反応は終了していたが、400°Cのものは、10分20分30分のもの各々反応の進行の違う結果が得られた。酸化物の層が含まれるので反応の進行を厚さで示すのは多少困難があり、反応の進行の評価について現在光電子スペクトルなどと四端子抵抗測定法と用いて検討している。反応の妨げとなるSi表面の初期酸化物の厚さについてフッ酸ーフッ化アンモニウム緩衡液を用いて蒸着装置へ入れる直前に一度酸化物膜を除いた試料と除かなかった試料で白金ーシリコン界面の中間に存在する酸化物膜の厚さの違う試料が得られることを確認した。酸化物膜の厚さは薄い方が容易にシリサイド化反応が起ることが予想されるので、蒸着前に酸化雰囲気中で加熱し酸化膜の厚さを変化させることで、反応開始温度、反応速度への影響を詳しく調らべる予定である。精密研磨機マルト-ML-150を購入した。早速、研麿材の選定や研麿時間などの条件を求めている。昭和63年度に購入した赤外線加熱炉を種々の試料で使用し、下部集光ミラ-などを追加して5分以内に1100Cまで昇温して安定に制御できるよう条件を決定した。1.本研究の目的である白金ーシリコン界面でのシリサイド化反応について種々の温度で前処理して得た試料を電子線で照射しin-situに記録して反応の詳細を調べ1988年夏に米国電子顕微鏡学会(EMSA meeting)で発表した。さらに詳細なデ-タを得たので論文として投稿の準備をしている。

これは白金一シリコン界面の間に金属を蒸着する前から存在する10nm以下の厚さのnative oxide層の中をシリコン原子が拡散し白金がシリサイド化するようすを原子レベルで捉えたもので、native oxideが界面から白金側の表面へ移動していくことを明らかにしたものである。2.断面試料作製の過程でイオン研磨により特有の突起が発生することがわかったので、これを詳細に調べ結果を1989年春の応用物理学会、日本電子顕微鏡学会で発表した。またこれらの結果をまとめたものが1990年4月にJpn.J.Appl.Phys.に論文として掲載される。これは断面試料を作製するのにイオン研磨法が使われるがArイオンで研磨すると長期間研磨した試料では数ミクロンのビ-ズ状になり、平坦な研磨面が得られない。研磨条件を検討したものである。シリコンをイオン研磨すると表面に非晶質の膜が生成すること。数ミクロンの突起の上にnmオ-ダ-のピラミッド型の小突起が発生していることなどを明らかにした。3.実用化された4メガビッドのダイナミックRAMの熱処理条件の異なる素子の断面試料を作製し電極のシリサイドの整合世などについて調べた。結果は1989年の北京分析機器学会ですでに報告した。さらに詳しく1990年春の日本電子顕微鏡学会、8月の国際電子顕微鏡会議で報告する。
無菌マウスを用いた抗酸菌経腸管感染に関する研究

SPFnu/nu及びnu/+マウスにM.aviumを経口感染させ以下の実験を行った。nu/nu及びnu/+マウスのIELをP815細胞と抗CD.3、抗αβ-TCR、抗γδ-TCR抗体もしくは加熱BCG死菌と24時間培養後、上清中のIFNγをELISA法で調べた。nu/+マウスのIELは各種抗体の刺激によりIFNγを産生したが、加熱BCG死菌によってはIFNγ産生は誘導されなかった。また、感染マウスのIFNγ産生量は未感染マウスのそれより多かった。nu/nuマウスのIELは抗αβ-TCR抗体の刺激ではIFNγを産生しなかった。nu/+マウスと同様に、nu/nuマウスのIELは加熱BCG死菌刺激ではIFNγを産生しなかった。さらに、nu/nuマウスにおいても感染群のIFNγ産生量は未感染群のそれより多かった。GF及びSPF nu/+マウスにM.aviumを経口感染させ以下の実験を行った。GF及びSPFマウスで経口感染後、経時的にIEL、PP、MLN及びSPLの総数は増加した。未感染GFマウスではIEL中のαβ型T細胞はほとんど認めなかったが感染後、それらが出現し経時的にその割合は増加した。SPFマウスでも同様の傾向を認めた。IEL中のγδ型T細胞についてはGF及びSPFマウスの両者とも総数に変化がなかった。PP、MLN及びSPLはGF及びSPFマウスの両者とも感染後増加した。それらの中のγδ型T細胞はGF及びSPFマウスの両者とも非常に少なく変化を認めなかった。2.リンホカインの産生GF及びSPFマウスは感染後死菌抗原の刺激によりMLN及びSPLの細胞がIL-2及びIFNγを産生した。IELは両マウスとも抗原刺激によるリンホカインの産生は認めなかったが、T細胞レセプターを抗T細胞レセプター抗体で刺激することによりIL-2及びIFNγの産生を認めた。現在、各種リンホカインのmRNAの発現状況を検討している。これまでの研究でIELが感染後増加したが抗原刺激によりリンホカインの産生がみられなかったことは、リステリアの経口感染実験と異なり新しい知見であった。抗酸菌の熱ショック蛋白(hsp)が非特異的にIELの増殖を促した可能性もあり、今後研究の必要があると考えられた。GF及びSPFnu/+マウスにM.aviumを経口感染させ以下の実験を行った。1.経口感染後のIEL、PP、MLN及びSPLの細胞の動態GF及びSPFマウスで経口感染後経時的にIEL、PP、MLN及びSPLの総数は増加した。未感染GFマウスではIEL中のα/β型T細胞はほとんど認めなかったが感染後、出現し経時的にその割合は増加した。IEL中のγ/δ型T細胞についてはGF及びSPFマウスのどちらも総数に変化がなかった。PP、MLN及びSPLは、GF及びSPFマウスの両者とも感染後増加した。それらの中のγ/δ型T細胞にはGF及びSPFマウスの両者で非常に少なく変化は認められなかった2.リンホカインの産生SPFマウスでは感染後死菌抗原の刺激によりMLN及びSPLの細胞がIL-2,IFNγを産生した。GFマウスでも同様であった。IELは両マウスとも抗原刺激によるリンホカインの産生は認めなかったが、T細胞レセプターを刺激することにより、IL-2及びIFNγの産生を認めた。これまでの研究で得られたMLN及びSPLに関する知見はリステリアの経口感染実験で得られた知見とほぼ同様であった。今回の研究でIELが感染後増加したが抗原刺激によりリンホカインの産生がみられなかったことはリステリアでの報告と異なっていた。抗産菌の熱ショック蛋白(hsp)が非特異的にIELの増殖を促した可能性もあり今後研究の必要があると考えられた。
サンゴの生物活性物質

石サンゴ類は、その生物体のほとんどが炭酸カルシウムの石でできているため、これまで天然物有機化学の立場からの研究はほとんど行われていない。予備的研究の結果、これらのサンゴは意外にも多量の抽出物を与えることがわかったので、生物活性物質の探索、サンゴの二次代謝物の化学構造およびこれらの種による差違などを調べることを目的に本研究を行った。沖縄本島周辺海域で24種のサンゴを採集してメタノールで抽出した。それぞれの抽出物を酢酸エチルとメタノール可溶部分に分けて、抗菌、抗カビスクリーニングを行った。その結果、13種の抽出物が、E・Coli、S・aureus B・Subtilis、Cladosporium SP,Aspergillus SP・などの菌に対して活性を示した。これらのいくつかについて成分の分離を行ったところ、3種のサンゴ、Pectinia SP・,Alveopora verilliana.,Montipora digitataからそれぞれ2、3、4種の新ポリアセチレンアルコール類を単離し、構造を決定した。これらのポリアセチレン類は抗菌、抗カビ作用に加えて、魚毒性や細胞毒性を示すものもあった。しかし、細胞毒性の特に強いものは見い出しえなかった。アオサンゴの一種Helipora coeruleaからは2つのジテルペンを単離した。これらの構造については現在検討中である。アオサンゴは石サンゴであるが、八放サンゴ類で、その成分も八放サンゴのソフトコーラルやヤギ類によく見られるテルペン類であることは興味深い。六放サンゴにはテルペノイドは全く見い出せず、上記のように脂肪族のポリアセチレンのみであった。これらのポリアセチレン類の魚毒性や細胞毒性はソフトコーラルのもつセンブラン類に比べてきわめて弱いもので、六放サンゴがオニヒトデによって食害を受けるのに対して、八放サンゴは摂食されないことの違いが、これらの代謝物の違いにあるように思われる。
変形性関節症を導くタイプIIコラーゲン遺伝子変異の分子生物学的研究

【実験計画あらまし】変形性関節症を導く遺伝子を、軟骨(タイプII)コラーゲン遺伝子の制限酵素多型(RFLP)のうちHindIIIの近傍に求める。【実験ステップ】(1)既報告として、変形性関節症と軟骨(タイプII)コラーゲン遺伝子上HindIIIのRFLPが相関するというものが、二種ある。しかし、これはいずれもHindIIIのRFLPが、コーカシアンを標準としていた。(2)日本人におけるHindIIIのRFLPの頻度(標準)を求める必要がある。(3)132人分の白血球DNAを準備した。(4)当初これらをサザン法にて解析を開始した。しかし、データがふらつくため中止した。(5)実験開始時点での、唯一の塩基配列報告が、RFLPのためHにndIII座を含んでいなかった。よってHindIII座を含む遺伝子を新たにクローニングし直し、塩基配列を決定した。(6)この塩基配列をもとにPCRプライマーを3回にわたってデザインし、これでPCR-RFLPが可能になった。(7)このPCR-RFLPは容易で再現性も良好である。【実験結果】報告書作成時点で、約80例の解析が終了した。日本人におけるHindIIIのRFLPの頻度はコーカシアンのそれと明らかに違う!従って、日本人では変形性関節症を導く遺伝子をHindIII座の近傍には求められない、ということになる。これは既報告に対する重大な反論である。【これからの見通し】重大な反論であるため、PCR-RFLPの解析を慎重に続行する。しかし、当初の目的であった変形性関節症を導く遺伝子をHindIIIの近傍に求める、というのは意味がない、ということを証明してしまうことになってしまった。
海洋環境を利用したフリーフォール型海底観測装置の高精度位置推定の開拓

昨年度に引き続きガラス球に封入されたステレオカメラ視を用いた画像処理による挙動推定の高精度化を行った.今年度は推定精度を向上させるために水中でのキャリブレーションについて重点的に検討を行った。その結果、ガラス球内部に設置したステレオカメラ用いて水中および陸上でのキャリブレーション結果を比較し、ガラス球の存在により必要となる補正条件を導き出した.移動量の推定において,前後の撮影画像の特徴点の対応付けにおいて,左右の特徴点の対応付けで用いたICPではなく,SAD法とRANSAC法を組み合わせて試みている.これに加えて,回転情報は失われるが,誤差の累積を抑えるために一定間隔で回転情報を初期化することで,直線運動の場合,精度が向上することを確認している.本研究で対象とするフリーフォール型観測機の場合,観測機の移動は,ほぼ,直線運動になる運用も多いことから,妥当なアルゴリズムであると考えている.ステレオ視による移動量推定に加えて,慣性センサを用いた位置推定を引き続き行った.昨年度,慣性センサのノイズのモデル化に成功しており,水深計と距離センサを組み合わせた場合の位置推定手法の提案し,位置推定精度の確認が可能となるシミュレータの開発を行った.今年度,陸上での実験として,台車にガラス球を乗せ,直線および矩形軌跡を移動させ,距離センサと慣性センサデータを合わせて開発したアルゴリズムを適用して,軌跡の推定が可能となることを確認している.今後,地磁気のデータと組み合わせをさらに進め,水中での検証を行う予定である.また,水中での距離センサとして,可視光を用いたCMOSイメージセンサの適用を考えており,市販の評価キットを改良し,小型水槽実験で距離測定可能なことを確認している.ガラス球にステレオ視カメラ,慣性センサを内蔵した観測機を構成し,船舶運航実験用水槽及び実海域での位置推定精度の実験を行っている.今年度は,慣性センサの評価を中心に,データ取得頻度を100Hzで行い,拡張カルマンフィルタを適用することで,得られる位置推定精度の確認を行った.実験水槽では,観測機をクレーンに吊り下げ,移動させ,慣性センサから得られた軌跡との比較を行っている.提案している手法は,陸上である程度の加速度が与えられた場合に,十分な位置精度が得られることを確認した手法を用いている.同様なアルゴリズムで,水中での位置推定を試みたが,陸上と比較して10分の1以下の加速度のため,正確な移動方向を推定が困難なことを確認している.今後,慣性センサの適用を数秒以内にとどめ,静止系からの距離センサを併用することで,位置推定精度の向上を検討する予定である.また,内蔵されたカメラによる撮影映像をSURF(Speeded Up Robust Features)を用いることで特徴点を抽出して,位置推定を試みている.今年度は陸上での運用を行ったが,十分な位置推定精度を得るまでに至っていない.また,実海域得られた画像に対して,特徴点が得られるかの解析も行っている.また,特徴点が得られるように,気泡発生装置をガスボンベと電気分解の2つの方法により試みている.気泡は,比較的移動速度が遅い場合には,有効な特徴点となりうるが,水平方向の移動に問題点がある.今後,全周カメラでの撮影を試みる予定である.また,気泡を用いた挙動推定では,PIV(Particle Image Velocimetry)を用いて泡の軌跡推定から観測機の挙動推定を行っている.実海域では,潮流のため,観測機が不規則な振動を行うため,PIVだけでは十分な軌跡推定を得ることが困難なことが確認された.慣性センサのデータ取得精度が十分でないため,カルマンフィルタへの適用で十分な精度が得られていない.また,気泡を用いた位置推定では,ガスボンベを用いた場合,気泡径のばらつきが大きく,上昇速度に差がある.また,電気分解を用いた場合,気泡径が小さく,内蔵したカメラで十分区別するのが困難な状況となっている.また,気泡の動きが不規則なため,PIV法をそのまま適用するのが困難な状況である.本来は,今年度である程度の推定結果が得られる予定であったが,慣性センサ,画像解析による位置推定のいずれも十分な成果がえられたいないため,本来の計画よりやや遅れた状況となっている.昨年度に引き続き,ガラス球に封入されたステレオカメラ視を用いた画像処理による挙動推定の高精度化を行った.SURF(Speeded Up Robust Features)とICP(Iterative Closest Point)を用いることで特徴点を抽出し,三角測量を用いて,フリーフォール型観測機の移動距離の推定を試みている.今年度は2グループでほぼ同性能のステレオカメラを用いて取り組んでいる.一方のグループは,陸上で地面に特徴点となる指標を置いて,SURFとICPを組み合わせた移動量推定を行い,陸上において10mの移動で10%程度の誤差の精度を得ている.もう一方は,LEDの点灯を特徴点として移動量推定を行った.今年度後半で,両グループ参加のもと水槽でクレーンによる牽引実験を試みているが,光量の調整等に問題があり,十分な精度を得ることができていない.また,一方のグループでは実海域での映像を取得し,特徴点の抽出及びICPの適用可能性も検討している.また,昨年度に引き続き,慣性センサを用いた位置推定を行っている.昨年度の結果から陸上と比較して水中では10分の1以下の加速度であることを確認している.そのため,今年度は新たに市販の慣性センサを導入し,データ取得頻度を100Hzで行い,拡張カルマンフィルタを適用することで,位置推定精度の確認を試みた.

第1段階として,慣性センサから得られるノイズのモデル化を行い,水深計と距離センサを組み合わせた場合の位置推定手法の提案し,位置推定精度の確認が可能となるシミュレータの開発を行った.拡張カルマンフィルタに一台の距離センサデータを導入し,地磁気のデータと組み合わせた場合,円周上軌道に位置推定誤差をとどめられることとなる.今後,速度センサのデータなどの導入を行い,位置推定誤差の範囲をポイントに絞っていくような手法の提案が必要となってくる.慣性センサと距離センサを組み合わせた手法を提案しているが,精度の確認はシミュレーションでの確認にとどまっており,水槽での実験まで至っていない.また,実海域での実験での位置推定の確認方法が今後の問題となる.ガラス球を用いたフリーフォール型水中観測機のため,観測機からの信号の送信が要求されるSSBL(Super Short Baseline)などの適用は困難である.ソナーを組み合わせた位置精度の確認を考えているが,鉛直方向の精度確認にとどまることが想定される.また,可視光を用いた距離センサの開発を進めているが,イメージセンサを用いた装置を拡張して距離センサに適用している.そのため,十分な光量を与える発光装置の開発が求められるが,距離センサ受光側の動作周波数に対して十分な電流容量が得られる発光装置の完成に至っていない.昨年度に引き続きガラス球に封入されたステレオカメラ視を用いた画像処理による挙動推定の高精度化を行った.今年度は推定精度を向上させるために水中でのキャリブレーションについて重点的に検討を行った。その結果、ガラス球内部に設置したステレオカメラ用いて水中および陸上でのキャリブレーション結果を比較し、ガラス球の存在により必要となる補正条件を導き出した.移動量の推定において,前後の撮影画像の特徴点の対応付けにおいて,左右の特徴点の対応付けで用いたICPではなく,SAD法とRANSAC法を組み合わせて試みている.これに加えて,回転情報は失われるが,誤差の累積を抑えるために一定間隔で回転情報を初期化することで,直線運動の場合,精度が向上することを確認している.本研究で対象とするフリーフォール型観測機の場合,観測機の移動は,ほぼ,直線運動になる運用も多いことから,妥当なアルゴリズムであると考えている.ステレオ視による移動量推定に加えて,慣性センサを用いた位置推定を引き続き行った.昨年度,慣性センサのノイズのモデル化に成功しており,水深計と距離センサを組み合わせた場合の位置推定手法の提案し,位置推定精度の確認が可能となるシミュレータの開発を行った.今年度,陸上での実験として,台車にガラス球を乗せ,直線および矩形軌跡を移動させ,距離センサと慣性センサデータを合わせて開発したアルゴリズムを適用して,軌跡の推定が可能となることを確認している.今後,地磁気のデータと組み合わせをさらに進め,水中での検証を行う予定である.