hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心筋のカルシウムチャネルの利用可能性に関する研究

序論:心筋のCa電流は、心臓のリズム形成に与り、細胞内にCaを供給するが、自律神経伝達物質によって生理学的に、Caチャネル阻害剤によって薬理学的に調節される。これらの調節機序をパッチクランプ法で単一Caチャネル電流を記録して研究した。方法:モルモットの心臓をコラゲナーゼ処理して心室筋を単離し、細胞接着型のパッチクランプを行った。脱分極ステップを多数反復し、開孔を伴う掃引(S)の割合(利用可能性)や、Sやプランク掃引(F)の連続数を統計的に解析した。成果:βアドレナリン作用物質のイソプロテレノールは、利用可能性を増大によってCa電流を抑制した。イソプロテレノールではSの連続数が増すと共にFの連続数が減少して電流を抑制した。イソプロテレナールではSの連続数が増すと共にFの連続数が減少し、アセチルコリンではS、Fの連続数が対照に戻った。開確率や単位的コンダクタンスは不変であった。Ca拮抗薬のニトレンジピンはFの連続数を増して利用可能性を低下させ、Ca電流を抑制した。S、Fの連続数からCaチャネルの利用可能状態、不可能状態の持続時間を見積った。維持電位の脱分極じや、ニトレンジピン作用下では、Fの連続数のヒストグラムに、指数関数的な2個の成分が明確に認められ、Caチャネルの研究で初めて遅いヒストグラム過程の速度定数が測定された。今後の展開:ミクロな単一チャネルのデータに基ずいて、燐酸化による修飾が電位依存性であることを、実験的、理論的に新しい知見として確立する。βアドレナリン作用物質とCa拮抗薬の相互作用について理論的裏付けを伴った新しい事実を確立する。本研究の目的は心筋のCaチャネルの利用可能性をパッチクランプ法で実測し,その静止電位レベル(維持電位)への依存性と,生理的活性物質や薬物による修飾を解明して,これら物質のチャネルへの作用メカニズムを確立することであった.モルモット心室筋に細胞接着型のパッチクランプを行い以下の成果をえた.1.ジヒドロピリジンCa拮抗薬であるニトレンジピンが電位依存性にCa電流を抑制する材序を解明した. (文献1)(1).ニトレンジピンはCaチャネルの速いゲート過程に影響しない.(2).ニトレンジピンは維持電位が十分に過分極しているときは, 100nMの濃度で30%利用可能性を低下させるに過ぎない.(3).維持電位の脱分極と共に,利用可能性は対照でも薬物存在下でもボルツマンの式で示される減少を示し,薬物存在下ではこの曲線は過分極方向へ優位する.(4).利用可能性の減少は利用不可能な時間の延長による.薬物存在下ではより小さな維持電位の脱分極で生ずる.利用不可能な時間の分布は二個の指数関数の和で近似され,正常の状態でも,薬物存在下でも,二種類の利用不可能な状態があることが判明した.(5).利用可能状態(S)と不可能状態(F_1,F_2)の間の移行速度をF_1-S-F_2のモデルで計算し,速いゲート過程の千倍程度遅い値をえた.2.β-アドレナリン作用物質による利用可能性増加の電位依存性を調べた.(1).イソプロテレノールは十分過分極した維持電位では利用可能性を0.4より0.8に増加した.(2).利用可能性の上昇は維持電位の脱分極で相対的に増大し,これをモデルで近似しえた.交感神経伝達物質はCaチャネルを燐酸化してこの電流を増大するのは、Caチャネルの利用可能性が増大するためであること示したが、本研究ではこの増大の機序に関するより詳細な研究、およびアセチルコリンによるCa電流抑制機序の解明を行った。またCaチャネル阻害剤の抑制機序をさらに追求した。モルモットの心臓をコラゲナーゼ処理して心室筋を単離し、単一Caチャネル電流を記録した。

脱分極ステップを多数反復し、開孔を伴う掃引(S)の割合(利用可能性)や、Sやブランク掃引(F)の連続性を統計的に解析した。イソプロテレノール、アセチルコリン、ニトレンジピンはともにCaチャネルの速いゲート過程には影響しなかった。開孔を伴う掃引で開確率に影響せず、開孔時間も、閉鎖時間も変えなかった。単一チャネルコンダクタンスも影響されなかった。これらの修飾物質は利用可能性を変えた。イソプロテレノールはSの連続数を増し、Fの連続数を減少して利用可能性を増大させ、ニトレンジピンはFの連続数を増して利用率を低下させた。対照ではS、Pの連続数のヒストグラムはそれぞれ見かけ上指数関数的に分布したが、維時電位の脱分極でFの分布に遅い時定数のものが出現し、2個以上の遅いゲート過程の存在が示唆された。イソプロテレノールは電位依存性および非依存性の遅い過程を、ニトレンジピンは電位依存性の遅い過程を修飾した。本研究は将来も続行される必要がある。今までは従来のマクロな研究方法で判明していた事実のミクロな解明が主であった。まもなくミクロな単一チャネルのデータに基づいて、燐酸化による修飾の電位依存性や、βアドレナリン作用物質とCa拮抗薬の相互作用の予測が、理論的裏付けを伴った新しい知見として生まれようとしている。
溶射法によるコンクリートの耐久性の向上と水中生物の付着防止

本研究の主要な目的は、溶射法の応用によってコンクリート表面に金属あるいはセラミックス皮膜を被覆して、1.耐久性の向上、2.水中生物の付着防止を図り、3.景観材料、4.電磁波シールド材料として改質することである。各項目について得られた成果を要約して以下に示す。1.耐久性の向上:実環境下(内陸部屋上、海岸飛沫帯、し尿処理場ばっき糟内)での約8年間の暴露試験、及びウエザ-メータによる2,400時間の促進暴露試験、300サイクルの凍結融解試験を実施し、溶射皮膜に適切な封孔処理を行うことによって耐久性が著しく向上することを明らかにした。2.水中生物の付着防止:サロマ湖(塩分3.13.3%)での約10年間の観察の結果、藻類、貝類、ホヤ類などの水中生物の付着防止に銅、亜鉛系皮膜が有機スズ系の防汚剤に代わり得る皮膜として極めて有望であること明らかにした。しかし、鋼鉄製内航船の外殻の一部に銅皮膜、13%Al-Zn皮膜を被覆した例では貝類の付着が見られたことから、鋼鉄船への水中生物の付着防止を目的に平成7年6月、新たな実験を開始した。3.景観材料への応用:30点以上に上る実構造物への施工例を約8年間継続観察し、溶射皮膜の有用性を明らかにするとともに、6種類のカラーセラミックス皮膜について300サイクルの促進暴露試験を行い、耐候性能を明らかにした。4.電磁波シールド材料への応用:銅、アルミニウム、亜鉛、炭素鋼、フェライトの溶射皮膜と金属箔との電磁波シールド特性を測定し、既存の各種建築用ボードに電磁波シールド機能を比較的簡単に付与できることを明らかにした。平成5年度の研究は当初計画のとおりほぼ順調に推移し、実施計画に示した1-4の各事項に対し多くの知見を得た。以下に、その概要を示す。1.コンクリート表層部のレイタンスの除去と粗面化について:溶融アルミナグリットブラスト法、サンドブラスト法及び化学的方法(ラストリー液使用)の三者について、処理速度、表面粗さ、皮膜の密着強度を比較することにより、処理速度では溶融アルミナグリットブラスト法が勝るが、他についてはほぼ同様であることを明らかにした。2.皮膜の初期密着強度と各種促進暴露試験後の密着強度について:ウエザーメーター試験、塩水噴霧試験、凍結融解試験など、各種促進暴露試験実施前後の皮膜の密着強度を比較し、特に、耐凍結融解性の向上に対しては封孔処理が重要になることを明らかにした。3.実環境下での暴露試験体の継続観察について:屋上、海岸線、下水処理場ばっき糟内、海中などに設置の6年を経過した試験体、及び試験的に施工し、1年から5年を経過したいくつかの実構造物について継続して皮膜の観察を行い、その経時変化を明らかにした。4.水中生物の付着防止について:サロマ湖内の実験定点において第5期試験を継続して実施し、実用可能な皮膜を特定するとともに、長期に渡り効果が持続する皮膜の構造及び作製方法について多くの知見を得た。5.その他:(1)溶射技術の景観材料開発への応用を目的に、北見工業大学の協力を得て学内に設置のコンクリート製擁壁に試験的に壁画を製作し、皮膜の経時変化などについての観察を開始した。(2)研究内容がテレビ紹介されたことを契機に(平成5年12月8日全国放映、NHK列島リレーニュース)、海運会社との間で船底への水中生物の付着防止への応用についての検討を開始した。平成6年度の研究は、当初計画の通りほぼ順調に推移し、実施計画に示した1-3について、以下に示すような有益な知見を得た。(1)溶射皮膜とコンクリート接合界面の状況

観察:屋上、海岸飛沫帯、し尿処理場など実環境下での7年間の暴露試験、及びウエザ-メータによる2400時間の促進暴露試験を行った後の接合界面を観察し、封孔処理を行ったものでは暴露試験後も健全な状態を呈していることが明らかになった。(2)溶射皮膜の景観物・景観材料への応用:これまで7年間に、約30点におよぶ屋外設置の実構造物に対して溶射法を適用している。これらについて皮膜の経時変化を継続して観察した。さらに、今年度は新たに皮膜の多色化を目的に、アルミナセラミックスをベースに顔料を添加した粉末材料を開発し、6種類の皮膜についてウエザ-メータによる促進暴露試験を実施した。これらの観察・試験結果から溶射皮膜の景観物・景観材料への応用範囲が著しく広がった。(3)水中生物付着防止への溶射皮膜の応用:1986年からサロマ湖において継続実施している溶射皮膜による水中生物の付着防止試験について、今年度も6月と10月の2回観察を行った。さらに、本研究内容がテレビで紹介されたことを契機に(平成5年12月8日、NHK列島リレーニュースで全国放映)、物流会社所有の船(1600t)に試験的施工を行った(平成6年4月)。本試験については、船がドック入りする平成7年45月に中間観察を行う予定である。本申請課題の研究最終年度に当たる平成7年度の検討事項と各事項について得られた成果を要約して下記に示す。(1)溶射皮膜の形成によってコンクリートの耐久性と構造物の景観の向上を図る点については、実環境下での暴露試験体及び30点以上におよぶ実構造物を対象に継続観察を行った。試験体の中には10年以上、実構造物の中には8年以上を経過したものもあるが、溶射皮膜に適切な封孔処理を施すことによって経時変化が少なく、また優れた耐久性が得られることが明らかになった。(2)コンクリートへの水中生物の付着防止については、各種溶射皮膜を被覆した約40点の試験体を対象に、サロマ湖においての継続観察を年2回実施し、銅系及び亜鉛系皮膜では極めて大きな効果の得られることが明らかになった。(3) 1,600t級の内航貨物船の外殻の一部に銅系及び亜鉛系皮膜を被覆し、1年後に水中生物の付着状況を観察したが、この場合には顕著な効果は認められなかった。そこで原因を明らかにすべく、軟鋼板に銅系及び亜鉛系皮膜を被覆した試験体を作製し、サロマ湖において新たな実験を開始した。(4)電磁波シールド機能を有する建築用材の開発を目的に、コンクリート系、木質系、石膏系など各種ボード類にアルミニウム、銅及び亜鉛溶射皮膜を被覆した試験体を対象に、電磁波シールド効果を明らかにした。また比較試験としてアルミニウム箔及び銅箔についての電磁波シールド効果を明らかにし、使用目的によって溶射皮膜か箔を適宜選択する必要性を示した。
持続運動時に記録されたMechanomyogramの時間-周波数解析

本研究の目的は,時間-周波数解析を導入して筋音図(mechanomyogram ; MMG)の連続的な変化を解析し,運動単位活動様式の経時的変化の記述を試みることであった.また,本申請の期間内では,特に筋疲労を伴う持続収縮時の筋音図を対象に,筋音図を筋疲労の評価指標にするにあたって提案する解析法が有効であるかどうかを明らかにすることを目指した.本年度は,昨年度の成果を踏まえ,高収縮レベル(80%MVC)の持続収縮時における筋線維の収縮-弛緩速度の低下と筋音図の振幅および平均周波数の変化との対応関係を実験的に検証した.具体的には,80%MVCで随意運動中の筋に対して,定期的に最大上刺激を与え,電気的に誘発された単収縮の力曲線を得た(twitch interpolation technique).そして,得られた力曲線から,持続運動中の筋線維の収縮-弛緩速度を反映するパラメータとして,刺激が与えられた時点から力曲線が最大値を示す時点までの時間,および力曲線が最大値を示す時点から力曲線が最大値の半分になる時点までの時間を算出し,その変化と筋音図の振幅および平均周波数の変化との対応関係を調べた.その結果,筋線維の収縮-弛緩速度がほぼ一定である期間では筋音図の平均周波数は上昇し,一方,収縮-弛緩速度に低下がみられる期間では筋音図の平均周波数は下降する傾向を示した.また,筋音図の振幅は終始減少傾向を示したものの,収縮-弛緩速度が一定の期間と低下する期間ではその減少率に変化がみられた.このことから,高収縮力の持続運動時の筋疲労の進行に伴う筋線維の収縮-弛緩速度の低下を筋音図の振幅と平均周波数から推察できることを実証することができた.本研究の目的は,時間-周波数解析を導入して筋音図(Mechanomyogram)の連続的な変化を解析し,運動単位活動様式の経時的変化の記述を試みることであった.また,本申請の期間内では,特に筋疲労を伴う持続収縮時の筋音図を対象に,筋音図を筋疲労の評価指標とするにあたって提案する解析法が有効であるかどうかを明らかにすることを目指した.本年度は,まず,被験者に上腕二頭筋の等尺性筋収縮を目標筋力(最大随意筋力の20%(20%MVC)と80%(80%MVC))を維持できなくなるまで持続させ,その際に小型加速度計を用いて上腕二頭筋筋腹から筋音図を導出,記録した.そして,記録した筋音図の振幅(RMS値)と平均周波数の経時的変化を分析するにあたって最も適していると思われる時間-周波数解析の手法を模索した.その結果,ウィグナー変換法は同時に複数の周波数成分を持つ筋音図の分析には適さないことを確認した.また,ウェーブレット変換法は周波数に依存した重みが存在し,推定したスペクトルの平均周波数が信号本来の平均周波数と差異を生じることを確認した.これらに対して,短時間フーリエ変換法は,時間分解能と周波数分解能を同時に高くできないという欠点があるものの,推定したスペクトルの平均周波数は信号本来の平均周波数と一致することが確認された.そこで,短時間フーリエ変換法を用いて持続収縮時の筋音図の時間-周波数解析を行った結果,20%MVCではRMS値が収縮開始後一旦緩やかに減少した後著しく増加し,平均周波数は収縮開始当初上昇したが,その後ほぼ一定を保った.一方,80%MVCではRMS値が連続的に減少し,平均周波数は一旦上昇した後,一転して下降した.このような筋音図のRMS値と平均周波数の変化は筋疲労に伴う運動単位活動様式の変化を反映しており,筋音図による筋疲労のモニタリングの有用性が示唆された.本研究の目的は,時間-周波数解析を導入して筋音図(mechanomyogram ; MMG)の連続的な変化を解析し,運動単位活動様式の経時的変化の記述を試みることであった.また,本申請の期間内では,特に筋疲労を伴う持続収縮時の筋音図を対象に,筋音図を筋疲労の評価指標にするにあたって提案する解析法が有効であるかどうかを明らかにすることを目指した.本年度は,昨年度の成果を踏まえ,高収縮レベル(80%MVC)の持続収縮時における筋線維の収縮-弛緩速度の低下と筋音図の振幅および平均周波数の変化との対応関係を実験的に検証した.具体的には,80%MVCで随意運動中の筋に対して,定期的に最大上刺激を与え,電気的に誘発された単収縮の力曲線を得た(twitch interpolation technique).そして,得られた力曲線から,持続運動中の筋線維の収縮-弛緩速度を反映するパラメータとして,刺激が与えられた時点から力曲線が最大値を示す時点までの時間,および力曲線が最大値を示す時点から力曲線が最大値の半分になる時点までの時間を算出し,その変化と筋音図の振幅および平均周波数の変化との対応関係を調べた.その結果,筋線維の収縮-弛緩速度がほぼ一定である期間では筋音図の平均周波数は上昇し,一方,収縮-弛緩速度に低下がみられる期間では筋音図の平均周波数は下降する傾向を示した.また,筋音図の振幅は終始減少傾向を示したものの,収縮-弛緩速度が一定の期間と低下する期間ではその減少率に変化がみられた.このことから,高収縮力の持続運動時の筋疲労の進行に伴う筋線維の収縮-弛緩速度の低下を筋音図の振幅と平均周波数から推察できることを実証することができた.
数式処理システムを活用した自然科学教育ｅラーニングシステムの構築と教材の体系化

本研究の目的は,Web上での数式の扱いに重点をおき,数式処理ソフトウェアを活用した,数式評価可能なオンラインテストを含むWeb教材を開発することと,それらを用いてサーバ上にシステムを構築し,LMSとの連携を実現することによる,自然科学教育に有効な新しいeラーニングシステムの開発である。主に,LMSと連携した数学オンラインテストシステムSTACKを積極的に活用し,また,日本での活用を推進するための多言語化を実施するとともに,数式評価可能な問題を作成するための支援ツールの開発を行った。本研究は,自然科学教育Web教材の開発およびその蓄積・体系化と,オンラインテスト・評価システムの高機能化を目的としている。その目的の達成のため,22年度ではイギリスのバーミンガム大学で開発された数学オンラインテスト・評価システムであるSTACK(System for Teaching and Assessment using a Computer algebra Kernel)の教材の蓄積を行ってきた。その成果として,「数学eラーニング」という書籍を出版し,テンプレートとなるオンラインテストを公開している。また,主に,Webでの教材配布を想定し,図入り文書を効率的に作成するKETpic(http://ketpic.com/)を効的に利用することのできるインターフェース作成に取り組んだ。基本的なシステムは完成し,来年度公開する段階まで準備を整えることができた。一方,STACKの高機能化の一つとして,グラフ描画の機能強化に取り組んだ。STACKはグラフ生成にgnuplotを利用しているのに対し,本研究では,数式処理ソフトウェアMapleを計算エンジンとするサーバソフトウェアMaple NetとSTACKを連携させるための,STACKのソースコードの改良を行ってきた。その結果,高度なグラフ描画を可能にするだけでなく,描画速度の向上も達成することができた。本研究では,Web上での数式の取り扱いに重点をおき,数式処理ソフトウェアを応用した,数式評価可能なオンラインテストを含むWeb教材を開発すること,および,それらを用いてサーバ上にシステムを構築し,CMSとの連携を実現することによる,自然科学系教育に有効なeラーニングシステムの開発を目的としている。これらの目的の達成のため,昨年までに引き続き,イギリスのバーミンガム大学で開発された数学オンラインテスト・評価システムであるSTACK(System for Teaching and Assessment using a Computer algebra Kernel)の教材(オンラインテスト)の蓄積を行い,さらに,日本での利用を念頭においたシステムの改良を行ってきた。教材の蓄積については,より効率的に行うための,支援ツールの開発に着手し,プロトタイプを作成することができた。来年の公開に向けて準備中である。また,システムの改良として,数式処理ソフトウェアMapleを計算エンジンとするサーバソフトウェアMapleNetとSTACKを連携させるための,STACKのソースコードの改良を行ってきた。その結果,高度なグラフ描画を可能にするだけでなく,描画速度の向も達成することができた。さらに,Webでのプリント教材配布を想定し,図入り文書を効率的に作成するKETpic(http://ketpic.com/)を効的に利用することのできるインターフェース作成に取り組み,3次元プロットまで可能にするインターフェースを開発した。本研究ではWeb上での数式の取り扱いに重点をおき,数式処理ソフトウェアを応用した,数式評価可能なオンラインテストを含むWeb教材を開発することと,それらを用いてサーバ上にシステムを構築し,LMSとの連携を実現することによる,自然科学系教育に有効な新しいeラーニングシステムの開発を目的としている。これまでの研究期間において,数学eラーニングシステムSTACKのオンラインテスト用問題の蓄積,様々な機能追加を目的とした,STACKのカスタマイズを行ってきた。その成果の土台の上で,25年度の研究計画として,システムの本格的運用と同時に,教材開発,オンラインテストの作成の継続をあげていた。その計画に対して,次の成果をあげることができた。まず,システムの本格運用を念頭におき,従来のサーバ接続型オンラインテストシステムを,ネットワーク環境に依存することのない,USBフラッシュメモリを活用した,ポータブル型のシステムとして運用することを狙いとした,ポータブルSTACKのプロトタイプを作成した。これは,ポータブルデバイス内にシステムを構築することで,実際に取り組んだ課題を,宿題を提出するような感覚でデバイスを教師に提出することを想定しており,オンライン・オフライン問わず,数学の問題の自動採点システムを活用できるという特色があり,ネットワーク環境が乏しい場合でも,利用を可能にできるという意義がある。さらに,オンラインテストを蓄積する問題バンクというシステムを構築し,問題を共有できる仕組みを構築した。これにより,今後数学をはじめとする自然科学分野でのeラーニングを推進していくことが期待される。本研究では,Web上での数式の取り扱いに重点をおき,数式処理ソフトウェアを応用した,数式評価可能なオンラインテストを含むWeb教材を開発すること,および,それらを用いてサーバ上にシステムを構築し,LMSとの連携を実現することによる,自然科学系教育に有効なeラーニングシステムの開発を目的としている。24年度の研究計画としては,数式評価可能なオンラインテスト教材の開発,クライアントとして携帯情報端末を視野に入れた教材の開発,実際の実験と対応したシミュレーション教材の開発,をあげていた。これらの目的の達成,計画の遂行のため,昨年までに引き続き,イギリスのバーミンガム大学で開発された数学

オンラインテスト・評価システムであるSTACK(System for Teaching and Assessment using a Computer algebra Kernel)の教材(オンラインテスト)の蓄積を行い,さらに,新しいバージョンへの対応を考慮しつつ,日本での利用を念頭においたシステムの改良を行ってきた。教材の蓄積については,STACKの問題をより効率的に行うための,昨年までに作成した支援ツールのプロトタイプを完成させた。支援ツールはExcelとVBAを活用したもので,利用者にとって馴染みの深いインターフェースであることに加え,オフラインでの問題作成が可能であり,また,学生の解答に応じて適切なフィードバックを与える機構である,ポテンシャル・レスポンス・ツリーの構成を容易にするためのツリー形状の可視化を実現することができた。また,携帯情報端末を視野に入れた教材として,iBooks Authorで利用可能な電子教科書のプロトタイプを完成させることができた。つまり,電子教科書の演習問題としてSTACKを利用するものであり,電子教科書とLMSとの連携という新しい方向性を見いだすことができた。教育工学数式評価可能なオンラインテストを含むeラーニングシステムの開発は,STACKを利用し,日本での利用を想定した改良・開発は順調に進んでいる。教材(オンラインテスト)の体系化も残りの研究期間で完成の見込みである。25年度が最終年度であるため、記入しない。24年度の研究計画の一つであった,教材開発の一つとして,実際の実験と対応したシミュレーション教材の開発について,十分には達成できていないが,それ以外は順調に遂行され,新しい着想に基づいた研究も進められていることから,研究計画に照らし合わせた研究全体の遂行状況としては,おおむね順調に進展していると言える。特に,我々が日本に初めて導入した数学オンラインテスト・評価システムであるSTACKのシステムの,バージョンアップにともなう国際化を視野にいれた日本語化は順調である。それと同時に,教材としてのオンラインテストの問題作成も,作成支援ツールを開発することにより,問題作成スピードが上がった。また,問題を共有するという発想に基づき,問題バンク(問題データベース)の構想を検討していることろである。
三倍体花き園芸植物の特性と育種的利用に関する研究

二倍体から生じた三倍体は園芸的に優れているが、出現機構は未知なことが多く、元の二倍体に戻すことは困難とされてきた。二倍体どおしの交雑で高頻度に三倍体が出現する二交雑組合わせについて、非還元性配偶子の出現タイプをSSRマーカーにより調査した。異質二倍体(異種ゲノム雑種)では、減数第一分裂の阻害が原因であり、同質二倍体(同一ゲノムによる二倍体)では、減数第二分裂の阻害が原因である可能性が示唆された。一方、三倍体センノウの交配で得られた二倍体と推測される3個体は、高い花粉稔性を保有することが確認されたが、三倍体ヒガンバナの交配で得られた実生は異数体であり、顕著に生育が悪いことが明らかとなった。日本には三倍体種や、比較的多くの三倍体品種をもつ種があるが、園芸植物的価値が高く低稔性の三倍体植物の育種的利用は少ない。三倍体の育種的利用のために1三倍体の出現機構、2三倍体産出の配偶子パターン、3三倍体から二倍体の復元可否について実績を報告する。<1三倍体の出現機構>2x×2xによる三倍体形成は、サクラソウ×カッコソウおよびCymbidium属のキンリョウヘン二倍体F1を種子親とした交雑で行い、前者は得られた三倍体雑種中の高DNA含量個体の染色体数が二本過剰と判明した。後者の後代のDNA含量分布は、三倍体が高頻度、五倍体的異数体と二倍体が低頻度となった。4x×2xによる三倍体形成は、プリムラ・シネンシス×ウンナンサクラソウの複二倍体とその自殖四倍体後代に二倍体親種の戻し交雑を行い、四倍体雑種カルスと三倍体をそれぞれが得た。<2三倍体産出の配偶子パターン>三倍体が形成する配偶子のDNA含量を、センノウ(2n=36)の雄性配偶子は直接的に、Zygopetalumの雌性配偶子はCymbidiumとの交雑由来個体のDNA含量から間接的に各々算出した。前者では、12ゲノムのDNA含量間に観察される複数のピークから、1224本程度の染色体構成の花粉が推測され、自殖後代の染色体数の分布(2n=2451)を支持した。後者では、3x非還元性配偶子と異数性配偶子が見出され、稔性向上に非還元性配偶子の関与が示唆された。<3三倍体から二倍体の復元可否>三倍体種のセンノウ、ヒガンバナ、オニユリより実生を得た。センノウの自殖由来の二倍体相当染色体数を保有する3個体から、花粉稔性が90%を超す個体が得られ、この個体の自殖種子から開花に至った個体の自殖においても結実した。残りの二種では、親個体が二倍体と判明したが、ヒガンバナの1実生から三倍体が見出され、三倍体ヒガンバナから異数体も獲得した。三倍体植物は二倍体より大型のため高い園芸的価値をもつが、稔性が低く、育種素材としての利用は困難とされる。日本には、3倍体のみの野生種や高頻度で3倍体の園芸品種を含む種が存在する。育種的に三倍体を利用する試みのために、1三倍体の出現機構、2三倍体産出の配偶子形成パターン、3三倍体から稔実性のある二倍体の育成について研究した平成24年度の研究実績を報告する。<三倍体の出現機構>a)サクラソウ×カッコソウの交配から、サクラソウの1品種を母本とした交配より非還元性配偶子形成の出現機構を解析するための3倍体雑種を獲得した。b)四倍体×二倍体による三倍体形成は、カーネーション3ゲノムハマナデシコ1ゲノムの四倍体(♂)×二倍体カーネーション(♀)の交雑種子を、胚救出培養と土壌播種で比較した結果、発芽率はそれぞれ57.7%および10.3%と差異が検出されたが、雑種の倍数性は全て4倍体であり、非還元雌性配偶子が交雑に選択的に寄与することが見出された。<三倍体産出の配偶子形成パターン>育成途上の三倍体のラン科植物ZygonisiaMurasakikmachiとZns.

roquebrune PurpleEyeを母本とした二倍体Cymbidium種との交配による実生のDNA含量の解析では、DNA含量分布からZns. Murasakikomachiが母本の時は、非還元の三倍体配偶子が主に利用されるが、Zns.roquebrune PurpleEyeの母本の時には、還元性の異数性配偶子が利用されていると判定された。三倍体センノウの雄性配偶子のDNA含量測定では、様々なDNA含量を保有する花粉が見出された。<三倍体植物からの二倍体植物の作出>三倍体種と推測されるセンノウ、ヒガンバナ、オニユリからの、実生を獲得した。<交雑による三倍体形成パターンの解明>非還元性配偶子形成タイプの解析について、(1)Primula sieboldii×P. kisoanaもしくはP. jesoana、(2)Cymbidium floribundum (flo)を片親としたCymbidium品種×二倍体Cym原種の2組合わせを調査し、(3)二倍体ヒガンバナについては非還元性配偶子の出現時期を探索した。(1)では、既報告SSRマーカーにsieboldiiヘテロバンドの分離がみられ、核型解析でも二本の過剰染色体もつ個体のsieboldii由来染色体で四本の相同染色体が見出された。これらの結果はSDR型非還元性配偶子を示唆した。(2)では、両親であるfloを含め複数種交配に由来する品種の非還元性配偶子が原因であるため、種特異的SSRマーカーの作出と探索を次世代シークエンサーで行った結果、7SSR様マーカーがflo特異的であり、3倍体および5倍体後代のバンドは分離しなかった。これらの結果は、FDR型非還元性配偶子であることを示唆した。(3)では、開花時期が9月下旬のみの3倍体ヒガンバナと比べて、二倍体は、8月下旬9月下旬と長い。サイズ測定で非還元性配偶子を調査した結果、3倍体の開花と同じ後期では、非還元性花粉はないが、前期・中期で見出された。これらの結果、非還元性配偶子の形成に温度等環境も一要因となることが推測された。<三倍体植物の稔性配偶子形成能力の解明>ベゴニア・レックスの調査においてネパール産に三倍体植物が見出され、他種と同様に花粉では様々なDNA含量を示すブロードのFCMピークが得られた。3倍体エビネを用いた交配では、試験管内で発芽個体が得られた。<三倍体植物から得られた稔実性二倍体植物の作出と育種的利用>三倍体センノウの自殖後代には、花色変異を含む個体が出現し花色の解析を行った。園芸学<1三倍体の出現機構>サクラソウ×カッコソウから得られた三倍体高DNA含量個体で見出された二本の過剰染色体について、平成26年春期園芸学会で報告し、減数第二分裂異常の可能性を推測した。Cymbidium属のキンリョウヘンF1を用いた2x×2xの後代のDNA含量分布は、三倍体が高頻度、五倍体的異数体と二倍体が低頻度であったことは、IOS2014で報告し、実生のDNA含量の均一性と、母本のDNA含量との対比から減数第一分裂異常の可能性を推測した。4x×2xによる三倍体形成は、プリムラ・シネンシス×ウンナンサクラソウの複二倍体とその自殖四倍体後代の二倍体親種との戻し交配を行い、四倍体雑種カルスや三倍体が獲得される四倍体系統が見出されたことは、平成26年春期園芸学会で報告した。<2三倍体産出の配偶子パターン>三倍体センノウの雄性配偶子と倍体Zygopetalum品種の雌性配偶子のDNA含量は、前者が1ゲノム2ゲノムのDNA含量に対応する異数性配偶子が形成されるのに対し、後者は異数性配偶子と3x非還元性配偶子が品種ごとに異なる頻度で出現し、稔性向上に関与する可能性が示唆された。<3三倍体から二倍体の復元可否>三倍体種のセンノウ、ヒガンバナ、オニユリより実生を得た。センノウの自殖由来の二倍体相当染色体数保有3個体から、花粉稔性が90%を超す個体が得られ次世代および次次世代種子が得られた結果と親個体が二倍体と判明したヒガンバナの1実生から三倍体が見出され、また三倍体ヒガンバナから異数体を獲得した結果は、平成26年度に学会発表を行う予定である。1は学会発表まで、2は3倍体
HERMES反跳粒子検出器を用いた一般化されたパートン分布関数の精密測定

平成18年度はじめには、平成17年度に設置されたHERMES反跳粒子検出器によるデーター収集が開始された。データー収集は年度を通じて行なわれた。年度前半は検出器コミッショニングを目的とし、データー収集システムとの統合、検出器の運転状況監視システムの完成、収集された測定データーの補正手法の構築等が積極的にすすめられた。中旬にはハードウェアのトラブル等も発生したが、問題点の改善・改良により後半は非常に安定に測定がすすめられた。後半はモンテカルロによる検出器シミュレーションと、収集されたデーターを元に、粒子飛跡の再構築法の開発をすすめた。反跳粒子検出器は電子深非弾性散乱により標的から反跳をうけて放出される標的陽子の飛跡検出を目的とするものである。再構築された飛跡は、電子陽子弾性散乱事象により系統的に調べられ、飛跡構築効率・精度等を導出した。反跳粒子検出器のコミッショニングと平行し、これまでに収集されている測定データーに基づく物理解析もすすめた。2005年に収集された深仮想コンプトン散乱事象のデーターは、この検出器による一般化されたパートン分布関数の測定と密接な関係をもつ。横偏極陽子標的による標的スピン非対称度の導出を行なった。それに基づき核子内部でのu、dクォークの全軌道角運動量が得られている。平成17年度8月の実験エリアへの設置を目指し、反跳粒子検出器の建設、設置準備がすすめられてきた。検出器はおおきく3つのモジュールからなるが、それぞれのモジュールごとに実験の行われるDESY研究所に持ち込まれ、くみ上げ、標準線源、宇宙線を利用したテスト実験がおこなわれている。核子スピンを構成するものとして、クォークとグルーオンのスピン、それらの軌道角運動量があげられる。これまでに行われてきた深非弾性散乱実験は、クォークのスピン成分が全体の20%程度である事を明らかにした。摂動論的QCDはクォークとグルーオンの全角運動量がそれぞれ50%づつ分担する事を示唆している。クォークの軌道角運動量成分を実験的に決定する方法としては一般化された分布関数の測定、Siversクォーク分布関数の測定等が提言されている。今年度、HERMESでは横偏極核子標的を用いた深非弾性散乱実験により、Siversクォーク分布関数と"Transversity"の測定がすすめられてきた。実験ではそれぞれの分布関数に関連する断面積非対称度の測定をおこなった。有意にゼロではない非対称度が得られており、クォーク軌道角運動量導出を目指して現在さらなる解析がすすめられている。またHard Exclusive生成過程の研究も同時にすすめられている。Hard Exclusive生成過程で生成されるパイ中間子は、一部の一般化されたクォーク分布関数に関する情報を含む。来年度以降におこなわれる反跳粒子検出器を用いた測定にむけて、測定された実験データーの解析をおこなってきた。平成17月4年12月反跳粒子検出器の建設および設置準備がすすめられた。検出器の各モジュールのテストが完了し、実験エリアに併設されたテストエリアで検出器のくみ上げ、宇宙線等による測定テストがすすめられた。HERMESデーター収集システムへの統合に必要なソフトウェア等の開発が行なわれた。この期間は横偏極標的を利用した偏極深非弾性散乱実験も平行して行なわれた。横偏極標的による実験では主に核子のクォークトランスバーシティーおよびSivers分布関数の測定を目指している。特にSivers分布関数は核子内部でのクォークの軌道角運動量に関連する。反跳粒子検出器による実験の目的は一般化されたパートン分布関数の精密測定であり、そこからクォーク軌道角運動量についての知見も得られる。多角的に核子構造を研究する上で横偏極標的による実験は重要となっている。平成18年1月3月反跳粒子検出器の設置が1月から開始された。おおよそ1ヶ月をかけ設置が完了し、測定テストが行なわれた。2月中頃からはHERA加速器からビームが入射され、平成18年3月現在、ビームテストが進められている。HERMESデーター収集システムへの統合もすすめられ、平成18年度には物理データーの収集が開始される予定である。
ハードウエア記述言語指向型アナログ/デジタル混合信号マルチレベル回路シミュレータ

近年のLSIは,アナログ/デジタル混載型が多く,また,対象回路規模の肥大化により,設計システム全体を詳細に検証することは不可能に近い.それ故,最終的には,分布定数系を効率的に扱え,且つ,設計システム全体の解析を実行するために,機能ブロックの動作モデルを扱えるアナログ/デジタル混合信号シミュレータが不可欠である.このような背景から,本研究課題では,機能ブロックの動作モデルを陽的に扱うことのできるハードウエア記述言語指向型のアナログ/デジタル混合信号対応型マルチレベルシミュレータの開発を目指した.初年度(1999年度)から二年度(2000年度)にかけては,1)FDTD法に基づく3次元形状対応型の電磁界シミュレーションの検討及びその実装2)配線の時間領域マクロモデル合成システムの構築を実施した.その結果,周波数領域モデルのアナログハードウエア記述言語にるモデル化とそれらを用いた時間領域シミュレーションを可能とした.最終年度(2001年度)は,これらの研究をさらに進め,3)3次元形状対応型電磁界シミュレーションの高速化4)3次元形状配線シミュレーションからの時間領域マクロモデルの合成システム5)ハードウエア記述言語によるマクロモデル記述もそのシミュレーション方法について検討した.その結果,分散処理型の3次元シミュレーションシステムのプロトタイプが構成できた.また,本シミュレーションシステムから得られる時間領域データからSPICE系シミュレータに組み込み可能なマクロモデルの合成が可能となった.さらに,ハードウエア記述言語による配線のマクロモデルの合成を可能とした.近年のLSIは,アナログ/デジタル混載型が多く,また,対象回路規模の肥大化により,設計システム全体を詳細に検証することは不可能に近い.それ故,最終的には,分布定数系を効率的に扱え,且つ,設計システム全体の解析を実行するために,機能ブロックの動作モデルを扱えるアナログ/デジタル混合信号シミュレータが不可欠である.このような背景から,本研究課題では,機能ブロックの動作モデルを陽的に扱うことのできるハードウエア記述言語指向型のアナログ/デジタル混合信号対応型マルチレベルシミュレータの開発を目指した.初年度(1999年度)から二年度(2000年度)にかけては,1)FDTD法に基づく3次元形状対応型の電磁界シミュレーションの検討及びその実装2)配線の時間領域マクロモデル合成システムの構築を実施した.その結果,周波数領域モデルのアナログハードウエア記述言語にるモデル化とそれらを用いた時間領域シミュレーションを可能とした.最終年度(2001年度)は,これらの研究をさらに進め,3)3次元形状対応型電磁界シミュレーションの高速化4)3次元形状配線シミュレーションからの時間領域マクロモデルの合成システム5)ハードウエア記述言語によるマクロモデル記述もそのシミュレーション方法について検討した.その結果,分散処理型の3次元シミュレーションシステムのプロトタイプが構成できた.また,本シミュレーションシステムから得られる時間領域データからSPICE系シミュレータに組み込み可能なマクロモデルの合成が可能となった.さらに,ハードウエア記述言語による配線のマクロモデルの合成を可能とした.本研究では,機能ブロックの動作モデルを陽的に扱うことのできるハードウエア記述言語指向型のアナログ/デジタル混合信号対応型マルチレベルシミュレータの開発を目指している.我々は,これまで,回路シミュレータ開発のための支援システムASSlSTを開発してきた.また,このシステムを用い,これまでに,回路分割技法や潜在性利用技術を内包したSpiceを凌ぐ回路シミュレータSPLITや伝送線路シミュレータDESIRE,或いは,ハードウエア記述言語を組み込むことを意図したシミュレータSPADEを開発し,数多くの研究発表をしてきた.本研究課題では,機能ブロックの動作モデルを陽的に扱うことのできるハードウエア記述言語指向型のアナログ/デジタル混合信号対応型マルチレベルシミュレータの開発を目指している.初年度においては,1)Verilog-A記述に類似した回路ブロックの動作モデル言語としてC/C++言語とそのクラスから構成されるASSlST-α言語を作成した.また,それらの動作記述モデルを回路シミュレータSPADEで利用できる環境を開発した.2)アナログ/デジタル混載回路の例として,神経回路網を扱い,その回路設計と動作検証を試みた.3)プリント基板回路内の配線を3次元構造として捕らえることのできる配線シミュレータを構築した.また,このシステムをASSlSTと組み合わせることを試みた.この結果として,非線形回路ブロックで終端された回路網について,集中定数系/分布定数系混在シミュレーションを高速に実行できるEDAシステムを構築した.これにより,配線の高密度化と高周波によるクロストークや信号の反射等の影響を含めた正確なシミュレーションがある程度可能となった.以上のことにより,機能ブロック毎に詳細シミュレーションから動作レベルシミュレーションまでを扱え,また,ブロック毎の要求精度に対応可能な高速マルチレベルシミュレータの実現への目処がついた.昨今のアナログIC技術の向上や回路動作の高速化に伴う高周波成分の解析には,従来の集中定数系での扱いだけでは不充分となり,今後,分布定数系や伝送線路の解析技術の開発が重要になる.標準的な時間領域シミュレータによる分布定数系の高精度な解析では,伝送線路を小さな集中定数系の集合としてモデル化するため,非現実的な解析コストが要求される.一方,近年のカスタム,セミカスタムLSIは,アナログ/デジタル混載型が多く,また,対象回路規模の肥大化により,設計システム全体を詳細に検証することは不可能に近く,それ故,最終的には,分布定数系を効率的に扱え,且つ,設計システム全体の解析を実行するために,機能ブロックの動作モデルを陽的に扱えるアナログ/デジタル混合信号マルチレベルシミュレータが不可欠となることは明らかである.このような背景から,本研究では,機能ブロックの動作モデルを陽的に扱うことのできるハードウエア記述言語指向型のアナログ/デジタル混合信号対応型マルチレベルシミュレータの開発を目指した.本年度の成果は,以下のようである.1)FDTD法に基づく3次元形状対応型の電磁界シミュレーションの検討及びその実装を試みた.2)配線の時間領域マクロモデル合成システムを開発した.

3)周波数領域モデルをアナログハードウエア記述言語によりモデル化し,時間領域シミュレーションを可能とした.以上のことにより,機能ブロック毎に詳細シミュレーションから動作レベルシミュレーションまでを扱え,また,ブロック毎の要求精度に対応可能な高速マルチレベルシミュレータの実現に近づいた.近年のカスタム,セミカスタムLSIは,アナログ/デジタル混載型が多く,また,対象回路規模の肥大化により,設計システム全体を詳細に検証することは不可能に近い.それ故,最終的には,分布定数系を効率的に扱え,且つ,設計システム全体の解析を実行するために,機能ブロックの動作モデルを陽的に扱えるアナログ/デジタル混合信号マルチレベルシミュレータが不可欠である.このような背景から,本研究課題では,機能ブロックの動作モデルを陽的に扱うことのできるハードウエア記述言語指向型のアナログ/デジタル混合信号対応型マルチレベルシミュレータの開発を目指した.昨年度までの研究成果により,機能ブロック毎に詳細シミュレーションから動作レベルシミュレーションまでを扱え,また,ブロック毎の要求精度に対応可能な高速マルチレベルシミュレータの実現に近づいた.本年度は,これらの研究をさらに進め, 1)3次元形状対応型電磁界シミュレーションの高速化2)3次元形状配線シミュレーションからの時間領域マクロモデルの合成3)ハードウエア記述言語によるマクロモデル記述とそのシミュレーション方法について検討した.その結果,分散処理型の3次元シミュレーションシステムのプロトタイプが構成できた.また,本シミュレーションシステムから得られる時間領域データからSPICE系シミュレータに組み込み可能なマクロモデルの合成が可能となった.さらに,ハードウエア記述言語による配線のマクロモデルの合成を可能とした.
Slow Learnerの発生機序とその教育的治療

1.教室での教師・児童の相互作用について16学級から1学級10名ずつの学力水準の異なる児童を選択し, 3ないし4時間の算数の授業中の行動を,個別・相互作用(対教師)・相互作用(対仲間)の18下位カテゴリーでチェックした.また, 16学級全児童に,学力規定要因の自己認知調査,学級特徴調査,学級・家庭適応感テスト,学習関連人格特性テストを実施し,学業成績・標準学力検査・知能検査結果も入手した.主要な結果は以下のようである.1)学力水準による行動の差は「他者学習」に見られただけで,低学力者に必ずしも授業無関連行動が多いわけではない.むしろ男女差が大きく,学級差が多くのカテゴリーに見られた.2)学力が低く授業中に無関連行動の多い児童は,低学力の理由を授業への集中力・宿題の実行・理解力などの欠如に求め,無関連行動の低い児童は授業への積極的参加・注意力・興味などの欠如を低学力の理由にしている.3)学級特徴調査によると{学級の秩序}{教師指導への信頼}尺度得点の高い学級は,課題関与行動を多くした.しかし,学力・成就値また学級適応感の高い学級は必ずしも{学級の秩序}得点の高い学級ではなく, {教師統制}と{教師指導への信頼}の高い学級であった.2.実験的教授プランの構成について数学級の実態予備調査の後,学力の低い児童にも分かりやすく興味深いと思われる複数の教授プランを「比と割合」の単元について作成した.論理的検討の結果最善と思われる1プランを上記行動観察の1学級で担任教師が実施した.併せて授業中の児童の行動及び学力テスト結果を入手した.結果の交差分析等に基づき,同プランの問題点を明らかにし,修正案を作成して新たな実証授業を計画している.1.教室での教師・児童の相互作用について16学級から1学級10名ずつの学力水準の異なる児童を選択し, 3ないし4時間の算数の授業中の行動を,個別・相互作用(対教師)・相互作用(対仲間)の18下位カテゴリーでチェックした.また, 16学級全児童に,学力規定要因の自己認知調査,学級特徴調査,学級・家庭適応感テスト,学習関連人格特性テストを実施し,学業成績・標準学力検査・知能検査結果も入手した.主要な結果は以下のようである.1)学力水準による行動の差は「他者学習」に見られただけで,低学力者に必ずしも授業無関連行動が多いわけではない.むしろ男女差が大きく,学級差が多くのカテゴリーに見られた.2)学力が低く授業中に無関連行動の多い児童は,低学力の理由を授業への集中力・宿題の実行・理解力などの欠如に求め,無関連行動の低い児童は授業への積極的参加・注意力・興味などの欠如を低学力の理由にしている.3)学級特徴調査によると{学級の秩序}{教師指導への信頼}尺度得点の高い学級は,課題関与行動を多くした.しかし,学力・成就値また学級適応感の高い学級は必ずしも{学級の秩序}得点の高い学級ではなく, {教師統制}と{教師指導への信頼}の高い学級であった.2.実験的教授プランの構成について数学級の実態予備調査の後,学力の低い児童にも分かりやすく興味深いと思われる複数の教授プランを「比と割合」の単元について作成した.論理的検討の結果最善と思われる1プランを上記行動観察の1学級で担任教師が実施した.併せて授業中の児童の行動及び学力テスト結果を入手した.結果の交差分析等に基づき,同プランの問題点を明らかにし,修正案を作成して新たな実証授業を計画している.(1)「教室での教師・児童の相互作用について」1学級10名の学力水準の異なる児童を観察対象とした。2名の児童行動観察者と、教師行動観察者1名が同時に学級に入った。2名の児童行動観察者は、4種のローテーションに基づき、同時にそれぞれ異なる5名の対象児を観察した。1時限の45分の授業中に前半20分と後半20分の2回の観察を行ない、10秒の観察時間と5秒の記録時間を1単位として15回ずつ実施した。また、教師行動観察者は教師の言動の中で重要と思われるものを記録し、ワイヤレスマイクを用いて全発言内容をテープに記録した。その後、対象学級の全児童を対象として、学力の原因帰属・適応感・人格特性・授業での教師の指導力等に関する調査を質問紙により実施した。なお、10学級についてはこの研究の一部としての資料の入手を、昨年度から始めた。本年度はこれら小学5年生100名の観察対象児の行動および全対象学級児童の質問紙に関する資料の分析を行なった。その結果、低学力児は授業中に課題遂行に自発的でなく集中していないこと、またその原因を自己に関与させていないことがあきらかになった。教師の行動に関しては発言の種類・時期・対象などの行動的特徴と授教のまとまりの良さ・余裕などの印象的特徴などについて一部に試行的分析も含めて実施中である。また新たに観察対象を算数の「図形」の授業に限定した観察を6学級で4時間ずつ実施し、その観察結果、質問紙の結果、昨年度児童の追跡調査の分析を現在行っている。(2)「実験的教授プランの構成について」数学級での予備的実施の後、いくつかの、児童にわかりやすいと思われる「比と割合」の単元について上記行動観察実施の1学級で坦任教師によって実施し、多くの授業中の児童の行動および学力テストの結果を入手した。現在結果の分析を実施中である。
局所進行乳癌に対する術前化学療法の治療効果と病変進展範囲のMRIによる評価

3T-MRI装置におけるMRSの意義としてMRSのコリンピークの検出率は、まだ向上させる必要のある段階で、病変のサイズ・位置がピークの検出に有意に影響を与える。さらに、MRSは腫瘍の治療効果を反映するが、腫瘍残存の有無の判断すなわち病変進展範囲の評価に使用するのは困難であり、現時点では、ダイナミックMRIと拡散強調像を組み合わせて判断するのが妥当と考えられた。術前化学療法が施行される局所進行乳癌患者に対して、治療効果の最終判定に関するMRIの各撮像法(ダイナミックMRI、拡散強調像、MRスペクトロスコピー)により評価を3テスラの磁場強度を持つMRI装置を用いて試みた。3テスラ装置では、予想に反して、1.5テスラ装置よりも雑音がむしろ強調された画像しか得られず、本研究に必要となる高精細画像、拡散強調画像およびコリンの信号が雑音と混じり得られなかった。原因を探ったところ、乳房はその形状により磁場が不均一であり3テスラという強い磁場を持つMRI装置の磁場が安定しないため雑音が強調されてしまうことが分かった。この問題を解決しないことには、本研究の遂行に必要不可欠な拡散強調画像を含む画像データやコリン信号が得られず研究が進展しないため、この問題を解決させることを優先した。原因を究明した結果、MRI装置内のソフトウェアを改良しないと解決できないことが判明した。19年度は、このソフトウェアの改良を主眼に置くこととなった。平成19年12月時点では、かなりの改良が行われ、乳癌病変のコリンピークを検出できる確率が向上するようになったが、同一患者でコリンピークの検出を得ることや、安定した拡散強調画像を得ることに関しては、まだ再現性に問題が残った。しかし、暫定的に術前化学療法を施行予定の患者に対して、3テスラMRIを使用して予定の撮像を開始した。最近、乳腺領域にMRスペクトロスコピー(MRS)を利用し、乳腺病変の良悪性の鑑別や術前化学療法の効果判定の予測に応用した報告が見られるようになってきた。当施設で3T-MRI装置が導入され、2007年5月より3T-MRI装置で撮像された乳房MRI連続240例の中から、46検査においてMRSが試みられた。癌病変に対するコリンピークの検出を目的に行われたもの17例、17検査。術前化学療法の前・後状態の評価を目的に施行されたものは、22例29検査であった。それらの病理学的診断は、浸潤性乳管癌43例、非浸潤性乳管癌2例、浸潤性小葉癌1例。MRSにてコリンピークの検出率は、20/46=43.5%であった。当初よりは改良されたものの、依然として3T-MRI装置でのコリンピーク検出には課題が残る形であった。癌病変に対するコリンピーク陽性(+)と陰性(-)の間に統計学的有意差があった所見として、サイズ((+):(-)=38.6±19.1mm:21.6mm±13.2mm)、病変が胸壁に近く存在する((+):(-)=20%:46%)があげられた。術前化学療法を行うことにより、コリンピークの検出率は57%から29%に減少した。しかし、いずれも腫瘍は残存しており、MRSは腫瘍の残存の有無すなわち病変進展範囲の判断に使用するのは困難と考えられた。やはり、術前化学療法後でも、コリンピークの検出率に影響を与える因子は、病変のサイズ(化学療法前:後=43.6±16.9mm:26.3mm±15.0mm)であった。以上から、3T-MRI装置におけるMRSの意義としてMRSのコリンピークの検出率は、まだ向上させる必要のある段階で、病変のサイズ・位置がピークの検出に影響を与える。さらに、MRSは腫瘍の治療効果を反映するが、残存の有無の判断すなわち病変進展範囲の判断に使用するのは困難と考えられた。