hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
肝細胞特異的機能発現機構の統合的理解と高度機能維持肝細胞/培養系の構築

本研究では、培養肝細胞の高機能化を目指し、肝機能特異的機能発現機構の解明と高機能肝細胞培養系の検討を行った。ヒト肝癌由来細胞株であるHepG2細胞を用いて、DMAメチル化阻害剤であるゼブラリンによる肝機能亢進とその作用機序を検討した。ゼブラリンはHepG2細胞のシトクロムP450(CYP)遺伝子発現を亢進させた。その作用機序を検討した結果、ゼブラリンはDNMT阻害とともに二重鎖RNA依存性プロテインキナーゼ(PKR)発現抑制を介してCYP発現を亢進することを明らかにした。肝細胞は単離・培養することにより肝特異的機能が急速に減衰し、初代培養系において肝機能を維持することは難しい。一方で、三次元培養法により肝細胞塊を形成させると、単層培養に比べ、肝機能は亢進する。本研究では、初代肝細胞培養系における肝機能低下と三次元培養法による肝機能亢進の分子基盤を明らかにし、得られた知見から高度機能維持肝細胞/培養系を確立することを目的としている。本年度は、新鮮初代肝細胞培養過程において発現が低下する転写因子を探索し、肝特異的遺伝子の発現を制御すると考えられる複数の転写因子の発現が培養開始後急速に低下することを見出した。また、三次元培養において発現が亢進する転写因子を見出した。これらに共通する転写因子が肝細胞培養系における肝機能発現に重要な因子であると仮定し、現在これら転写因子による肝機能発現を検討している。また、DNAメチル化阻害剤添加による培養肝細胞の肝機能発現を検討し、ある種のDNAメチル化阻害剤の添加は、他のメチル化阻害剤の添加に比べ顕著に培養肝細胞株の肝機能を亢進させることを見出した。このDNAメチル化阻害剤はDNAメチル基転移酵素(DNMT)を阻害することから、DNMTノックダウン肝細胞株を作成し肝機能を検討したが、DNMTノックダウンは肝機能の亢進を惹起するものの、DNAメチル化阻害剤に比べその効果は弱く、DNAメチル化阻害剤のDNMT阻害を介さない新規の肝機能亢進作用が示唆された。この新規肝機能亢進作用に関与する細胞内シグナルカスケードを明らかにすることにより、培養肝細胞の機能亢進を惹起するこれまでにない培養法の開発につながると考えられる。本年度、ヒト肝癌由来細胞株であるHepG2細胞を用いて、DNAメチル化阻害剤ゼブラリンによるHepG2細胞におけるシトクロムP450(CYP)遺伝子発現亢進とその作用機序を検討した。培地へのゼブラリン添加は、HepG2細胞のCYP遺伝子発現を亢進させた。ゼブラリンはDNAメチル基転移酵素(DNMT)を抑制することから、ゼブラリンによるCYP遺伝子発現亢進とDNMT阻害との関連を検討した。HepG2細胞においてsiRNAを用いたDNMT1発現抑制によるCYP遺伝子発現変動を検討した結果、CYP遺伝子発現はゼブラリン添加時に比べ低かった。これまでの検討により、ゼブラリンがHepG2細胞においてdouble stranded RNA-dependent protein kinase(PKR)を抑制することを見出している。そこで、HepG2細胞においてsiRNAあるいは阻害剤を用いたPKRの抑制によるCYP遺伝子発現変動を検討した結果、CYP遺伝子発現はゼブラリン添加時に比べ低かった。一方、DNMT1とPKRを同時に抑制した場合、ゼブラリン添加時と同程度のCYP遺伝子発現亢進を認めた。これらの結果から、ゼブラリンはDNMT1およびPKRの両者を阻害することによって、CYP遺伝子発現を亢進していると考えられた。HepG2細胞は肝機能を有しているものの、その肝機能は著しく低いことが知られている。一方で、HepG2細胞は汎用性の高い培養細胞として多くの研究者に使用されている。したがって、ゼブラリンによるCYP発現亢進機序の解明は、HepG2細胞の機能亢進を誘導する新たな遺伝子発現制御機構の解明につながると考えられ、HepG2細胞の毒性研究等への応用に可能性が広がるものと期待される。昨年度までに、ヒト肝がん由来細胞株であるHepG2細胞を用いて、DNAメチル化阻害剤であるゼブラリンによるシトクロムP450(CYP)遺伝子発現亢進とその作用機序を検討し、ゼブラリンがDNAメチル基転移酵素(DNMT)とdouble-stranded RNA-dependent protein kinase (PKR)の抑制を介して、CYP遺伝子発現を亢進することを見出した。本年度は、他のDNAメチル化阻害剤とゼブラリンの作用を比較検討し、さらなるCYP遺伝子発現亢進機序の解析を行った。代表的なDNAメチル化阻害剤である5-aza-2-deoxycytidineと近年開発されたDNAメチル化阻害剤であるRG108によるCYP遺伝子発現変動を検討したところ、いずれもその発現上昇はゼブラリンに比べ著しく低レベルであった。これら2つのDNMメチル化阻害剤によるDNMT発現ならびにPKR発現を検討したところ、DNMT発現は抑制したが、PKR発現には影響を及ぼさなかった。これら2つのDNAメチル化阻害剤とともにPKR阻害剤を作用させたところ、ゼブラリンと同様なCYP遺伝子発現の亢進が認められた。したがって、HepG2細胞におけるCYP遺伝子発現にはDNAのメチル化動態とともに、PKRの抑制が大きく関与していると考えられた。

一方で、HepG2細胞は汎用性の高い培養細胞として多くの研究者に使用されている。したがって、本研究により明らかとなったCYP遺伝子発現機構におけるDNMTとPKRの発現動態の関与は、HepG2細胞の機能亢進を誘導する上で極めて重要な知見であり、これら知見により高機能HepG2細胞の樹立と高機能HepG2細胞を用いた毒性研究等への応用の可能性が広がるものと期待される。本研究では、培養肝細胞の高機能化を目指し、肝機能特異的機能発現機構の解明と高機能肝細胞培養系の検討を行った。ヒト肝癌由来細胞株であるHepG2細胞を用いて、DMAメチル化阻害剤であるゼブラリンによる肝機能亢進とその作用機序を検討した。ゼブラリンはHepG2細胞のシトクロムP450(CYP)遺伝子発現を亢進させた。その作用機序を検討した結果、ゼブラリンはDNMT阻害とともに二重鎖RNA依存性プロテインキナーゼ(PKR)発現抑制を介してCYP発現を亢進することを明らかにした。本研究では、初代肝細胞培養系における肝機能低下と三次元培養法による肝機能亢進の分子基盤を明らかにし、得られた知見から高度機能維持肝細胞/培養系を確立することを目的としているが、本年度においてはDNAメチル化阻害剤による肝機能亢進とその作用機序を明らかにし、これら知見を基に高度に機能を維持した培養肝細胞の樹立を進めていることから、研究目的の達成において、当初想定している成果が概ね得られている。実験薬理学・細胞生物学本研究目的の達成のために、25年度において同定した転写因子の肝細胞への導入を行い、培養肝細胞において肝機能の亢進に寄与する転写因子をさらに同定するとともに、26年度に明らかにしたDNAメチル化阻害剤による新規肝機能亢進に関する知見を発展させ、高機能肝細胞の樹立を試みる。また、引き続き三次元培養において肝機能の亢進を惹起する細胞間コミュニケーションの分子実体を明らかにすべく、肝機能を制御する細胞表面シグナル伝達分子の同定を行う。これらの成果を肝細胞特異的機能発現機構の統合的理解と高度機能維持肝細胞/培養系の構築につなげていきたい。本研究では、初代肝細胞培養系における肝機能低下と三次元培養法による肝機能亢進の分子基盤を明らかにし、得られた知見から高度機能維持肝細胞/培養系を確立することを目的としているが、本年度においては肝細胞培養系において肝機能を制御していると示唆される転写因子の同定を行い、またDNAメチル化阻害剤による肝機能亢進とDNMT阻害に依らない新規機構による肝機能の亢進を示唆する結果を得ており、研究目的の達成において、当初想定している成果が概ね得られている。概ね当初計画通りであったが、物品費において当初計画の予算の執行を下回ったため。本研究目的の達成のために、25年度において同定した転写因子の肝細胞への導入を行い、培養肝細胞において肝機能の亢進に寄与する転写因子をさらに同定するとともに、DNAメチル化阻害剤による新規肝機能亢進の機序を明らかにする。
繁殖特性の地域個体群間比較によるヤリイカ個体群変動要因の解明

ヤリイカ類は南北の個体群間で、長期的な海洋環境変動に対する個体群動態の応答が異なることが知られている。そこで温帯性のケンサキイカ・冷水性のヤリイカ2種を用い、それぞれ繁殖特性の違いを南北の地域個体群間で比較することにより、個体群変動要因を明らかにすることを目的とした。ヤリイカ成熟個体は産卵期である2017年と2018年の1-4月に青森県の漁獲個体から採集した。またケンサキイカは2018年対馬沿岸にて周年、台湾にて6月と11月に採集した。各個体の外套長・体重・生殖腺重量等を測定した。また平衡石を摘出・研磨し、日周輪を計数することにより、日齢を推定した。雌は卵巣内の卵母細胞の数・卵径頻度分布を求め、孕卵数を推定した。また輸卵管内の成熟卵数・卵径を調べた。ケンサキイカの繁殖期はほぼ周年に渡り、成熟個体と未成熟個体が同時期に採集された。成熟個体の繁殖特性は季節・海域で大きく異なった。低緯度(台湾)の個体群は成長が早く小型で成熟し、繁殖投資が少なかったが、高緯度(対馬)の個体群は成長が遅く大型で成熟し、繁殖投資が多かった。また高緯度個体群においても温暖な時期に成長した冬期成熟個体は小型で繁殖投資が少なかった。またケンサキイカには大型ペア雄と小型スニーカー雄という雄二型がみられるが、個体群中の小型スニーカー雄の割合は地域個体群間で異なり、台湾個体群で高かった。また両個体群で晩秋から冬にかけ成熟していた雄は全て小型スニーカーであった。季節的にみられた傾向と地理的に見られた傾向は一致していたため、ケンサキイカ成熟特性の季節的・地理的な違いは、温度環境に強く依存していると考えられた。一方、ヤリイカの繁殖期はケンサキイカに比べ短く冬から春にかけて集中しており、遅い時期に孵化した個体は小型・若齢で繁殖期後半に繁殖する傾向があったが、孕卵数などの繁殖投資パターンは早生まれ個体と違いがなかった。初年度にはケンサキイカにおいて日本と台湾の地域個体群間比較のみならず、当初の予定にはなかったが対馬で周年にわたり標本を採集したことにより、季節的な違いを明確に示すことができた。このことにより、温暖な時期に成長した個体は小型で成熟し繁殖投資が少ない、小型スニーカー雄が多いといった季節変化のパターンが、地域群間で比較した場合の南方の個体群にみられる傾向と等しいことを明らかにした。これは水温環境の重要性を強調する結果である。これを踏まえ、今後の焦点を詳細な成長履歴解析と経験環境推定に絞ることができた。一方、ヤリイカにおいては当初南部個体群として島根県からも成熟個体の採集を予定していたが、安定した漁獲がなく、初年度には十分な数の標本の入手ができなかった。2019年以降に再度採集を試みるが、もし入手が困難であった場合は、2005-2008年に青森で採集した標本・データを詳細に解析することで、繁殖特性と海洋環境条件との関係を年代間比較により検証する。初年度に引き続き、ヤリイカにおいては漁獲個体の買い付けと解剖によりデータを収集する。特にこれまでに十分な標本を得られていない日本海南部の個体群の標本採集に注力する。ケンサキイカにおいては、成長率や成熟サイズ、雄二型などの繁殖特性が地理的・季節的に大きく変化することが明らかとなった。そこでこのような傾向が単年のものではなく、例年みられるものであるかどうか確認するため、引き続き30年度も対馬においては周年、台湾では繁殖期のピークである6月と11月に採集を行う。また、初年度の平衡石の分析は輪紋数(日齢)から孵化時期を推定するのに留まっていたが、今後個体ごとに輪紋間隔を用いた成長履歴解析を行い、生活史における成熟サイズを決定する重要な時期を明らかにする。また時期をさかのぼり、そのような重要な時期の海洋環境データと照らし合わせることにより、海洋条件が沿岸性イカ類の生活史形質に与える影響を明らかにする。また、レーザーアブレーションICP-MSを用いて平衡石の微量元素分析を行い、成長率や成熟特性の異なる季節・地域間で経験環境がどのように異なるかを検証する。特に初年度に得られた結果より、ケンサキイカでは温度環境に関連して繁殖特性が大きく変化している可能性が強く示唆されたため、その点に着目し分析を進める。またヤリイカでは分布・産卵場所は時期によって浅深移動すること、北方の個体群より南方の個体群の方が深い場所で産卵することが知られている。このように好適な水温を求めて産卵場所を移動することにより、季節や地域によって異なる環境条件の差を緩和している可能性が考えられる。そこで平衡石微量元素分析から、孵化した場所をはじめとした生活史における経験水温を推定する。

また平衡石を摘出・研磨し、日周輪を計数することにより、日齢を推定した。雌は卵巣内の卵母細胞の数・卵径頻度分布を求め、孕卵数を推定した。また輸卵管内の成熟卵数・卵径を調べた。ケンサキイカの繁殖期はほぼ周年に渡り、成熟個体と未成熟個体が同時期に採集された。成熟個体の繁殖特性は季節・海域で大きく異なった。低緯度(台湾)の個体群は成長が早く小型で成熟し、繁殖投資が少なかったが、高緯度(対馬)の個体群は成長が遅く大型で成熟し、繁殖投資が多かった。また高緯度個体群においても温暖な時期に成長した冬期成熟個体は小型で繁殖投資が少なかった。またケンサキイカには大型ペア雄と小型スニーカー雄という雄二型がみられるが、個体群中の小型スニーカー雄の割合は地域個体群間で異なり、台湾個体群で高かった。また両個体群で晩秋から冬にかけ成熟していた雄は全て小型スニーカーであった。季節的にみられた傾向と地理的に見られた傾向は一致していたため、ケンサキイカ成熟特性の季節的・地理的な違いは、温度環境に強く依存していると考えられた。一方、ヤリイカの繁殖期はケンサキイカに比べ短く冬から春にかけて集中しており、遅い時期に孵化した個体は小型・若齢で繁殖期後半に繁殖する傾向があったが、孕卵数などの繁殖投資パターンは早生まれ個体と違いがなかった。初年度にはケンサキイカにおいて日本と台湾の地域個体群間比較のみならず、当初の予定にはなかったが対馬で周年にわたり標本を採集したことにより、季節的な違いを明確に示すことができた。このことにより、温暖な時期に成長した個体は小型で成熟し繁殖投資が少ない、小型スニーカー雄が多いといった季節変化のパターンが、地域群間で比較した場合の南方の個体群にみられる傾向と等しいことを明らかにした。これは水温環境の重要性を強調する結果である。これを踏まえ、今後の焦点を詳細な成長履歴解析と経験環境推定に絞ることができた。一方、ヤリイカにおいては当初南部個体群として島根県からも成熟個体の採集を予定していたが、安定した漁獲がなく、初年度には十分な数の標本の入手ができなかった。2019年以降に再度採集を試みるが、もし入手が困難であった場合は、2005-2008年に青森で採集した標本・データを詳細に解析することで、繁殖特性と海洋環境条件との関係を年代間比較により検証する。初年度に引き続き、ヤリイカにおいては漁獲個体の買い付けと解剖によりデータを収集する。特にこれまでに十分な標本を得られていない日本海南部の個体群の標本採集に注力する。ケンサキイカにおいては、成長率や成熟サイズ、雄二型などの繁殖特性が地理的・季節的に大きく変化することが明らかとなった。そこでこのような傾向が単年のものではなく、例年みられるものであるかどうか確認するため、引き続き30年度も対馬においては周年、台湾では繁殖期のピークである6月と11月に採集を行う。また、初年度の平衡石の分析は輪紋数(日齢)から孵化時期を推定するのに留まっていたが、今後個体ごとに輪紋間隔を用いた成長履歴解析を行い、生活史における成熟サイズを決定する重要な時期を明らかにする。また時期をさかのぼり、そのような重要な時期の海洋環境データと照らし合わせることにより、海洋条件が沿岸性イカ類の生活史形質に与える影響を明らかにする。また、レーザーアブレーションICP-MSを用いて平衡石の微量元素分析を行い、成長率や成熟特性の異なる季節・地域間で経験環境がどのように異なるかを検証する。
従来未利用な赤外光で発電する透明太陽電池の開発

本研究は、従来未利用の赤外光を変換する可視光透過型で透明なDSSCの開発の変換効率の向上と高耐久化を目標とした。申請者は、すでに独自に開発した有機色素と無色透明有機レドックス対によって、世界初の無色透明DSSCを開発・発表し、注目された。しかしながら、このDSSCは、変換効率と耐久性(耐光性、耐熱性)が不十分であったため、本研究では、特定の位置への含フッ素置換基導入による変換効率向上と高耐久化を実施した。その結果、変換効率は低下したものの、耐光性と耐熱性は向上し、実用化の可能性を示すことができた。本研究は、従来未利用の赤外光を変換する可視光透過型で透明な色素増感型太陽電池(DSSC)の変換効率の向上と高機能化を目的とする。しかしながら、この可視光透過型で透明なDSSCは、変換効率と耐久性(耐光性、耐熱性)が不十分であるため、当該年度では、TD-DFT(Time-dependent密度関数)計算を用いて、各種置換基を導入した耐熱性、耐光性近赤外光吸収色素の候補骨格を見出した。次にこの計算結果に基づき、いくつかの色素の合成、および、UVーVisスペクトルの測定を実施した。その結果、UVーVisスペクトルにおいて、合成した色素は可視光領域にほとんど吸収ピークを示さず、近赤外領域に吸収ピークを示すことを確認した。さらに、サイクリックボルタンメトリーやTG-DTAを測定し、色素の分子骨格と酸化・還元電位や分解温度との相間関係に関する情報を得ることに成功した。本研究では、光電変換効率が高く耐久性が優れた無色透明DSCの実現のために、新規な構造の赤外吸収色素を合成することを目的としている。平成27年度は、可視光に吸収を持たず近赤外光に吸収を持つ新規な近赤外有機色素の合成を実施した。その結果、メソ位へのトリフルオロアセチルアミド基の導入やアニオン部位の交換は効率的に進行し、収率よく対応する新規近赤外吸収色素を与えた。合成した色素のUV-Visスペクトルを測定したところ、トリフルオロアセチルアミド基の導入は、最大吸収波長を長波長化させることにも効果的であった。また、合成した色素のTG-DTAを測定したところ、メソ位へのトリフルオロアセチルアミド基の導入やアニオン部位へのフッ素原子を含むボレートの導入することにより、色素の耐熱性を大きく向上させることが明らかになった。概ね順調に進行しているので、計画通り研究を進める予定である。本研究は、色素増感型太陽電池(DSC)の変換効率の向上と高機能化を目的とするもので、従来未利用の赤外光を変換する可視光透過型で透明なDSCの開発を目標とした。研究代表者は、すでに独自に開発した有機色素と無色透明有機レドックス対によって、世界初の無色透明DSCを開発・発表し、注目された。しかしながら、このDSCは、変換効率と耐久性(耐光性、耐熱性)が不十分であるため、本研究では以下のことを実施し、実用化の可能性を示した。平成28年度は、可視光に吸収を持たず近赤外光に吸収を持つ新規な近赤外光吸収色素の合成を継続して実施した。その結果、メソ位へのトリフルオロアセチルアミド基の導入やアニオン部分の交換は効率よく進行し、収率よく対応する新規近赤外光吸収色素を与えた。メソ位へのトリフルオロアセチルアミド基の導入は、最大吸収波長のレッドシフトに有効であった。アニオン部分の交換は、従来の色素よりも、その耐光性ならびに耐光性をあげることに有効であった。メソ位へのトリフルオロアセチルアミド基導入は、色素の耐光性ならびに耐光性をさらに向上させることに有効であった。開発した色素/半導体複合薄膜の光電極作成は、従来法を用いた。作成した色素/半導体複合薄膜の光電極を用いDSCセルを作製し、その太陽電池性能の評価した。その結果、ヨウ化物アニオンの含フッ素アニオンへの交換、および、トリフルオロアセチルアミド基の導入は、開放電圧、短絡電流値を低下させ、その結果、変換効率を低下することが明らかになった。現在、その要因を解析中である。耐熱性・耐光性に優れた近赤外光吸収色素の候補分子の設計を、TD-DFT計算を用いて実施した。さらに、その結果に基づき、平成27年度に実施予定であった近赤外光吸収色素の合成、並びにUVーVisスペクトル、TG-DTA、およびサイクリックボルタンメトリーの測定も実施した。その結果、色素の分子骨格と酸化・還元電位や分解温度との相間関係に関する情報を得ることに成功した。

しかしながら、その吸収波長を1000nm以上に持つ色素の合成には、いたらなかった。平成28年度は、開発した赤外吸収色素を用いて数種類用いて幅広い赤外光を光電変換できる色素/半導体複合薄膜の光電極作製条件の最適化を実施し、無色透明DSCセル作製とその太陽電池特性を測定する。適宜、評価と照らし合わせて分子軌道法による色素分子の合成計画にフィードバックし、高性能・高耐光・高耐久な赤外吸収色素の開発と無色透明DSCセルを達成する予定である。有機元素化学、有機機能化学平成26年度の得られた近赤外吸収色素の合成指針に基づき、引き続き、近赤外光領域を幅広く吸収する耐光性色素の合成、吸収・蛍光スペクトルの測定、サイクリックボルタンメトリーの測定、色素の熱安定性(TG-DTA)測定を実施する。また、吸収波長を1000 nmの持つ色素の合成にも取り組む。
水素結合強誘電体における結合電子分布と相転移・同位体効果

強誘電体における自発分極は基本的な物理量であるが、その実体を微視的に明らかにするのは困難で、依然として非現実的と思われる点電荷モデルが用いられている。KH_2PO_4のようなPO_4イオンを含む水素結合強誘電体の典型物質における自発分極、構造相転移のメカニズムや同位体効果の起源を微視的な視点から明らかにするため、KH_2PO_4に比べ対称性の制約のない特徴をもつNaH_2PO_4を参照物質としてまず選び、30Kで精密なX線回折データを収集した。このデータを解析し、変形電子密度分布を得た。現在までに得られた結果は、以下に要約される。1.0.30.6eA^3の大きさの変形電子密度の明瞭なピークがP-O結合の中間に認められた。2.各P原子核の位置に対して、P-O結合の変形電子密度のピークの対称的な位置に、-0.2-0.4eA^3の大きさの変形電子密度の凹みか肩が認められた。3.P-O結合のピークの高さと形は、P-O(H)結合よりもより高くより明瞭である。4.孤立電子対の領域の変形電子密度の分布は、P-O結合のピークの高さと形に比べより不明瞭である。5.0.2eA^3の大きさの変形電子密度のピークが、O-H結合の中間に認められた。このピークは、-0.4eA^3の大きさのより大きな変形電子密度の凹みを伴っている。6.得られた実効電荷は、形式的な点電荷の値に比べて中性の値にずっと近く、Na +0.2,P -0.7,O -0.7,H +0.5であった。7.得られたネット電荷や、プロトンサイトでの変形電子密度の凹みの大きさは、水素結合距離との間に線形関係が見られた。
寛平法皇御撰述書の基礎的研究

1.寛平法皇の御作次第については、いくつかの報告があるが、それらは典籍名・部数いずれにもばらつきがあって、不明の部分が少なくなかった。しかるに今回、九種の御作次第を確認することができ、法皇の仏教関係の著述の全貌をほぼ解明することができたことである。九種の御作次第とは、(1)十八道念誦次第1巻、(2)金剛頂経蓮華部心念誦次第2巻、(3)同1巻次第、(4)胎蔵秘密略大軌2巻、(5)胎蔵略述1巻、(6)三魔耶戒文1巻、(7)三親王潅頂時儀式昼作法1巻、(8)同夜作法1巻、(9)延喜十八年大覚寺御潅頂式1巻、である。2.従来、法皇の御作次第で活字化されていたのは、上記の(1)と(3)の二つだけであったが、今回九種すべてを翻刻・集成できたことである。特に、(4)・(5)・(7)の三つは法皇御自筆本を底本として翻刻したものであり、その資料的価値は計りしれないと考える。3.(9)延喜十八年大覚寺御潅頂式は、これまで法皇の著述であることが忘れられていたが、潅頂の日時・場所などから延喜十八年(918)八月、嵯峨大覚寺において法皇が寛空等七名に伝法潅頂を授けたときの次第とみなして大過ないと考える。これより、従来一部だけと考えられてきた法皇の潅頂の際の儀式書は、延喜八年五月のときの(7)・(8)と同十八年八月のものとの二種類伝存することが明らかとなった。4.法皇の御作次第のなか、(2)・(3)の金剛頂経蓮華部心念誦次第は、広沢六流の保寿院流・華蔵院流・伝法院流において四度次第の一つとして使用されているが、その使用の起源を知りうる古写本がみつかったことである。それは、保延六年(1140)三月、伝法院流の祖・覚鑁のもとで書写された高野山大明王院蔵本で、奥書に「保延六年三月廿五日於高野山密厳院下院奉受始」とあり、使用の起源が覚鑁の時代まで遡りうることが明らかとなった。1.平成5年度に校訂作業を終えた『金剛頂経蓮華部心念誦次第』1巻、『延喜十八年大覚寺御潅頂式』巻をもって、寛平法皇の御作次第と考える9種の作法次第すべてを翻刻することができた。

2.このなか、『延喜十八年大覚寺御潅頂式』はこれまで寛平法皇の御作次第であることが忘れられていたが、潅頂の日時・場所などから、延喜18年(918)8月17日、嵯峨大覚寺において、法皇が大阿闍梨となり、寛空をはじめ貞寿・貞運・貞従・仁元・仁全・神昇の7名に伝法潅頂を授けたときの御作次第とみなして大過ないと考える。3.これによって、従来1部だけと考えられたきた寛平法皇の潅頂の際の儀式書は、(1)延喜8年5月のものと、(2)延喜18年8月のものとの2種類伝存することが明らかとなった。4.寛平法皇の御作次第のうち、『金剛頂経蓮華部心念誦次第』は、保寿院流・華蔵院流・伝法院流で四度次第の1つとして使用されているが、その使用を知りうる古写本がみつかった。それは保延6年(1140)3月、伝法院流の祖覚〓のもとで書写された高野山大明王院蔵本で、奥書に「保延六年庚申三月廿五日於高野山密厳院下院奉受始」とあり、使用の起源が覚〓時代まで遡りうることがわかった。5.寛平法皇の御作次第9種-(1)十八道念誦次第1巻(2)金剛頂経蓮華部心念誦次第2巻、(3)同1巻次第、(4)胎蔵秘密略大軌2巻、(5)胎蔵略述1巻、(6)三親王潅頂時儀式書作法1巻、(7)同夜作法1巻、(8)三昧耶戒文1巻、(9)延喜十八年大覚寺御潅頂式1巻-を中心にした『寛平法皇御撰述集』第1巻を編集中である。おそくとも、1994年中には刊行したいと考えている。1.平成6年度の前半は、すでに校訂作業を終えた寛平法皇の御作次第9種ー(1)十八道念誦次第1巻,(2)金剛頂経蓮華部心念誦次第2巻,(3)同1巻次第,(4)胎蔵秘密略大軌2巻,(5)胎蔵秘密略述1巻,(6)三親王灌頂時儀式昼作法1巻,(7)同夜作法1巻,(8)三昧耶戒文1巻,(9)延喜十八年大覚寺御灌頂式1巻,ーを『寛平法皇御作次第集成』と題して刊行するための原本とのチェック,および原稿の最終チェックを行なった。この原本との校合で、これまで指摘されていいなかったいくつかの角筆点をみつけだすことができた。また、これらの原稿にもとづき、平成7年度科学研究費補助金研究成果公開促進費<一般学術図書>の申請を行なった。2.上記の寛平法皇御作次第9種については、その写本の所在をほぼ把握することができたので、それらをまとめて「寛平法皇御作次伝本・奥書集成」を作成した。寛平法皇御作次第9種について総括すると、従来活字化されたものは、(1)十八道念誦次第1巻と(3)金剛頂経蓮華部心念誦次第1巻の2つだけであったが、今回新たに法皇作とみなしたいくつかの次第をふくめた9種すべてを、4種の法皇御自筆本をはじめ、古写本を底本として翻刻し、『寛平法皇御作次第集成』と題して集大成できたことが最大の成果である。4.最後に、仏教関係以外の著述について記しておく。歴史民族博物館蔵の『寛平御遺誡』(寛元3年(1245)写・重文)は、今日流布するすべての写本の祖本とみなされているものである。この重文指定の『寛平御遺誡』を翻刻したところ、流布本に欠落している個所、および語句のちがいなどが確認できた。それらは、「重文『寛平御遺誡』の研究(一)一翻刻・解説一」で指摘しておいた。
介護報酬におけるアウトカム評価導入の効果と弊害の検証

効果的・効率的な介護サービス提供体制を構築するために、リハビリテーションを中心とした介護報酬にアウトカム評価による支払い方式が導入されている。しかし、アウトカム評価導入の効果は明らかになっておらず、事業所が高齢者を選別する弊害も指摘されている。本研究の目的は、1厚生労働省が保有する大規模データ(全国介護レセプトである介護給付費実態調査、人口動態調査の死亡票など)を利用した要介護高齢者を個人単位で長期間追跡できるデータベースを構築し、当該データをもとに2介護保険制度下におけるリハビリテーションの効果を明らかにし、3介護報酬におけるアウトカム評価導入の効果と弊害について検証することである。
ホスファチジン酸ホスファターゼの精製とcDNAクローニング

ホスファチジン酸ホスファターゼ(PAP)を既報(Kanoh et al,1992,JBC,267)にしたがい、ブタ胸腺膜画分から2000倍に部分精製し、これを用いて更なる精製の検討を行った。様々なクロマトグラムにおける挙動から35kDaタンパク質がPAPであること考えたが、その精製法を確立するに到らなかった。そこで次に、PAP部分精製標品を電気泳動で分離、35kDaのバンドがブロットされたPVDF膜を切り出してアミノ酸部分配列の決定を試みた。その結果N末端のアミノ酸配列15残基が明らかになったので、これを基に調整したペプチド抗体を用いて以下の知見を得た。(a)この抗体は部分精製標品のPAP活性をほぼ完全に沈降した。(b)放射能標識した部分精製標品からは35kDaタンパク質だけが沈降した。(c)このタンパク質はNグリコシド型糖鎖を持っており、Nグリカナーゼ処理によってタンパク質のサイズは約29kDaに変化した。(d)ショ糖密度勾配遠心法によって胸腺細胞の細胞内小器官を分画したところ、免疫沈降するPAP活性は細胞表面膜に存在した。したがって、我々はこの35kDaタンパク質が表面膜結合性PAPであると結論した。(9th International conference onsecond messengers&phophoproteins,1995,Nashvilleおよび第68回日本生化学会大会,1995,仙台にて口頭発表)ホスファチジン酸ホスファターゼ(PAP)を既報(Kanoh et al,1992,JBC,267)にしたがい、ブタ胸腺膜画分から2000倍に部分精製し、これを用いて更なる精製の検討を行った。(9th International conference onsecond messengers&phophoproteins,1995,Nashvilleおよび第68回日本生化学会大会,1995,仙台にて口頭発表)
セマフォリンの眼病態形成機序の解明

炎症性たんぱくであるセマフォリン4A(Semaphorin:SEMA4A)は免疫、血管新生、癌の進展に寄与することがわかっている。当該研究では、まず血清中のSEMA4Aたんぱくの濃度について評価し、眼疾患に特異的に上昇がないか検討した。SEMA4Aは視神経炎・原田病でた疾患と比較して高い濃度であることが示唆された。硝子体中のSEMA4A濃度は血清と比較して約1/10程度と低く、疾患特異性は認めなかった。我々はこの一年間で、これまで福岡大学筑紫病院及び九州大学病院に受診され、凍結保存していた患者血清中のSEMA4Aタンパク濃度について検討を加えた。増殖糖尿病網膜症・裂孔原生網膜剥離・網膜前膜・白内障・ぶどう膜炎・視神経炎を含む計約160人の患者の平均SEMA4A濃度は3225U/mlであり、この濃度は、個々人で非常に大きなばらつきを認めた。視神経炎やぶどう膜炎などの疾患を持つ患者では高い傾向が認められ、高い場合には40000U/mlを超える場合もあれば、100U/ml以下の患者がほとんどであった。疾患別では、視神経炎(平均4546U/ml, n=9)と平均よりは高く、3000U/mlを超える患者は全体の44%に認めた。一方で炎症性疾患の代表であるぶどう膜炎は全体で(平均3054U/ml,n=25)と患者平均と変わらない結果であったが、原田病患者は(平均5136U/ml , n=13)と高値であり、その他のぶどう膜炎では(平均799U/ml, n=12)と低い傾向にあり、ぶどう膜炎の中でも原田病でSEMA4Aの果たす役割が大きいことが分かった。原田病患者では、ステロイドパルス治療によってSEMA4A値が著しく低下することが明らかになり、病勢との関連について今後の検討を行う予定である。一方で、裂孔原生網膜剥離術前患者(平均2659U/ml, n=19)や、増殖糖尿病網膜症術前患者(2252U/ml,n=17)では3000U/mlよりは低い値となり、これらの疾患で血清中のSEMA4Aの働きは限定的である可能性が示唆された。我々は術中に得られた硝子体サンプルについても硝子体内のSEMA4A濃度について検討を加えた。硝子体内SEMA4A値は血清中の濃度と比較して1オーダー低く、平均213(U/ml, n=12)であった。硝子体中SEMA4A値は、黄斑前膜で低く(平均113U/ml, n=4)、増殖糖尿病網膜症で高い傾向(平均237U/ml, n=4)を認めた。患者血清を集めて濃度を検定するため、検討に必要な疾患サンプルを集める必要がある。視神経炎は年間5人ほどが当院に受診する。そのため、今後は広く患者血清を集めるように九州大学を含めた関連病院に協力を呼びかける予定である。我々はこの一年間で、第二次高調波光を用いた、血管新生の評価モデルについて、その評価方法を検討した。新規評価方法は、コラーゲンゲルに血管内皮細胞および、線維芽細胞を共培養して、培養液刺激によって、できる脈管形成におけるその周囲のコラーゲン線維の形状をSHG顕微鏡を用いて評価するものである。糖尿病網膜症における新生血管膜の成熟過程をモデル化した評価方法である。また、以前より知財として特許出願していた新規コラーゲン線維化評価モデルについて、その評価方法の有用性を示すために、追加評価を行い、今年度末に特許登録をすることができた。患者血液サンプルや、硝子体サンプルを用いたSEMA4Aたんぱくの生体内濃度の評価は継続中である。本年度7月より、福大筑紫病院を辞して、浜の町病院所属となり、福岡大学筑紫病院のサンプルに加えて、新しい病院でも、研究環境を整えて、サンプルを収集中である。筑紫病院のサンプルは、現在研究員を一人配置して、サンプルの管理を行っている。加えて、筑紫病院の硝子体サンプルを使用して、そのほかの炎症系サイトカイン(MCP-1等)やTenascin-Cなどの評価も行っており、MCP-1の硝子体術後の再手術症例で果たす役割について明らかとしており、論文として発表した。一方で、Tenascin-Cの増殖膜形成に関わる働きや、網膜内血管新生における機能について、明らかにしており、論文として発表している。今後もSEMA4Aと病因たんぱくとの発現相関を調べる目的で、他タンパクについいても検討を加える予定である。勤務病院を7月より変更することとなり、研究環境を整えるために一定の時間を必要とした。当院では今年度は視神経炎の患者の来院はなく、視神経炎患者サンプルの収集に時間がかかっている。I)血清サンプル数をさらに増やしてSEMA4Aの濃度と疾患との特異性について検討を加えた。血清中SEMA4A濃度は視神経炎(3600+/-5023IU/n=10)原田病(2811+/-5286IU/mln=20)増殖糖尿病網膜症(1229+/-2773IU/mln=20)裂孔原生網膜剥離(3780+/-6803IU/mln=20)であった。炎症性疾患である視神経炎・原田病では増殖糖尿病網膜症(PDR)患者と比較して平均で約3倍高くなっていた。

一方で裂孔原生網膜剥離(RRD)患者においてもPDRの約3倍の平均濃度であった。濃度検討を進めていくにあたり、同じ疾患であっても患者間に大きな濃度差があることが明らかになった。血清中の濃度のばらつき原因について検討を進めた。用いたサンプルは白内障患者の術前血清であった。白内障患者60名の結果であるが、年齢によるSEMA4Aの濃度傾向は認めていない。これまでの疾患と同様に症例ごとにSEMA4A値が高いもの、低いものの差が非常に大きなことが特徴である。平均濃度は(3842+/-9859IU/ml)であった。SEMA4Aが炎症性疾患で上昇することは大阪大学奥野講師らの研究でわかっている。白内障患者のうちで血清SEMA4A値が高かった疾患を詳細に検討してみると全身疾患として、自己免疫性肝炎や細菌感染後の膀胱炎・膿尿が血液サンプル採取時に持続していた患者や、結核に罹患して治療歴がある患者が見受けられた。一方で、眼サルコイドーシスの既往があり、現在炎症のないプレドニン治療中のステロイド白内障患者ではSEMA4A濃度は検出感度以下であった。II)SHG顕微鏡を用いてマウスレーザー網膜下血管新生モデルの血管新生線維化の定量について試みた。マウス網膜下血管新生後の線維化について3次元解析を行うことによって、非侵襲的にかつ、簡便に定量することができた。炎症性たんぱくであるセマフォリン4A(Semaphorin:SEMA4A)は免疫、血管新生、癌の進展に寄与することがわかっている。当該研究では、まず血清中のSEMA4Aたんぱくの濃度について評価し、眼疾患に特異的に上昇がないか検討した。SEMA4Aは視神経炎・原田病でた疾患と比較して高い濃度であることが示唆された。硝子体中のSEMA4A濃度は血清と比較して約1/10程度と低く、疾患特異性は認めなかった。血清中及び硝子体中の濃度が明らかとなり、視神経炎や原田病患者血清中のSEMA4A濃度が高いことが明らかとなっている。今後は患者数を増やすことで、この結果が、確かであることを証明する予定である。また、硝子体中のSEMA4A値は血液中に比較して低く、眼内ではより厳密にSEMA4A濃度がコントロールされている可能性が示唆された。生体内濃度を参考として、SEMA4Aタンパクの機能解析について眼内の細胞を用いて、検討を加える予定である。九州大学眼科と共同で研究を行うことで、視神経炎患者血液数を伸ばす予定である。また、当病院では、ウイルス性網膜炎患者が年間2名ほど出ている。血液疾患の多い病院である特徴を生かして、ウイルス性網膜炎などについても、検討を重ねる予定である。眼科本年度は、細胞実験を含めたSEMA4Aタンパクの機能解析を行う前に生体内SEMA4Aタンパク濃度について検討を加えた。そのため細胞実験に費やす予定の費用を使用せずに、そのため支出額が少なかった可能性がある。本年度は、勤務地が福岡大学筑紫病院から浜の町病院へと変更になったために、サンプル収集について臨床研究の許可を得るなどの研究環境を整える必要性が生じたため、予定していた細胞実験を用いた機能解析を行う時間的な余裕を失った。その代わりに、SHG顕微鏡を用いた新たな評価方法について検討を加えた。次年度は患者血清及び硝子体内SEMA4A濃度を検討するとともに、その濃度を参考にして、眼疾患でのSEMA4Aの機能解析を行う予定である。
複眼撮像システムによる歯周治療の高度化

本研究は、歯周疾患における治療前後の歯肉状態や形態を、患者への負担軽減をしつつ、多面的データに基づいた診断を可能にする口腔計測システムの開発を目的とする。複眼撮像システムTOMBOをベースとして、3次元形状計測、分光情報計測、立体表示用画像取得、アクティプ計測用パターン投影などの機能を集積化し、臨床利用に適したシステムを構築する。歯周治療臨床での評価として、治療ステップごとの歯肉状態・形態変化を計測し、治療指針への還元をめざす。本研究で開発した複眼口腔計測システムは、デンタルミラー型形状をもち、3次元形状計測、その他の歯周情報(生体色素、歯槽粘膜境推定、3次元表示用)を取得する。これまでに、ステレオ法による3次元形状計測、RGB画像からの生体色素分布推定を行い、散乱特性の利用による付着歯肉と歯槽粘膜の分類の可能性を見出した。また、狭帯域波長フィルター装着時の感度を補償するため、大型イメージセンサによるシステムを開発した。今年度は、405nm光源によるストライプパターン生成用のホログラム光学素子を導入した複眼口腔計測システムにより被験者実験を遂行し、ストライプパターンによる形状計測の評価を行った。ただし、以前の計測結果に対して、予想された性能が得られておらず、被験者の負担を減らすためのシステム固定方法など新たな検討課題が抽出された。また、より効果的な診療に向けて、歯肉深部(表層から2mm以上)の情報取得の実現を検討した。そのために、波長1um以上に感度をもつブラックシリコンCMOSイメージセンサを複眼化し、940nm, 1050nmの近赤外2波長複眼カメラを構築した。複眼口腔計測システムの中核である複眼イメージセンサに故障が発生し、その修理に時間を要した。そのため、被験者実験が計画通りに進まず、臨床データ収集その他の作業が遅れたことによる。新たに開発した複眼イメージセンサを歯肉計測に適用し、臨床データの収集を進める。健全歯肉と病的歯肉の観察例を蓄積し、各種統計処理に基づいて、提案手法の有用性を検証する。計算イメージングにもとづく画像ベース計測技術の展開について検討を進める。複眼撮像システムTOMBOをベースとして、3次元形状計測、分光情報計測、立体表示用画像取得、アクティブ計測用パターン投影などの機能を集積化し、臨床利用に適したシステムを構築する。新たな複眼口腔計測システムとして、デンタルミラー型口腔計測システムを開発した。波長405nmを3次元形状計測用に設定し、形状以外の歯周情報(生体色素、歯槽粘膜境推定、3次元表示用)を取得する波長域と分離した。開発システムにおいて、3次元形状計測として、3次元表示用画像によるステレオ法を適用した。偏光照明とパラメータ推定、メディアンフィルタにより、良好な結果が得られることを確認した。また、RGB画像からウィナー推定により分光反射率を求め、吸収スペクトルに変換したのち重回帰分析により、生体色素分布を推定した。ウィナー推定用サンプルデータの取得時に、歯肉厚を考慮することで、データのばらつきを抑えることができ、推定精度を向上させることができた。重回帰分析の説明変数として、歯による散乱特性を用いることにより、付着歯肉と歯槽粘膜を分類できる可能性を見出した。これにより、特定の波長チャンネルを用意することなく歯槽粘膜境推定が実現でき、複眼撮像システムの個眼を他の用途に振り分けることができる。喫煙者と非喫煙者について、歯肉のメラニン色素分布を推定し、明確な相違が見られることを確認した。禁煙指導への活用が考えられる。複眼口腔計測システムの開発環境が整ったため、平成29年度の実施計画を前倒しして、本年度に同システムの開発を行なった。基本動作は確認できたが、405nm光源の強度不足のため、ストライプによる形状計測は実施できなかった。その代わり、3次元表示用画像による形状計測の有効性を確認しており、研究計画全体としては、おおむね順調に進展していると判断する。本研究で開発した複眼口腔計測システムは、デンタルミラー型形状をもち、3次元形状計測用に波長405nmを割り当て、それ以外の波長域により、形状以外の歯周情報(生体色素、歯槽粘膜境推定、3次元表示用)を取得する。これまでに、ステレオ法による三次元形状計測、RGB画像からの生体色素分布推定を行い、散乱特性の利用による付着歯肉と歯槽粘膜の分類の可能性を見出した。本年度は、主に昨年度開発した複眼口腔計測システムの改良を行い、システムの高性能化を進めた。405nm光源の強度不足のため、ストライプパターン投影による形状計測が実施できなかったため、ストライプパターン生成用のホログラム光学素子を導入し、その問題解決を図った。

また、狭帯域波長フィルター装着時の撮影感度を低下を補償するため、大型のイメージセンサによるシステムを構築した。これらにより、400nmから1000nmまでの広い波長範囲について多波長の画像を同時に計測して,酸素化ヘモグロビン,脱酸素化ヘモグロビン,グリコーゲン,メラニンなどの複数の生体色素濃度分布を一度に撮影から推定することで,計測のスループットを向上して被験者の負担を軽減する目処がたった.平成28年度に実施できなかった405nm光源によるストライプ投影による形状計測を行い、予定通り複眼口腔計測システムの開発を実施できた。当初、平成29年度に臨床データ収集を行う予定としていたが、臨床現場での効率的な計測を行うため、平成30年度に予定していた計測手続きの簡単化との実施順序を入れ替えた。その結果、研究計画全体としては、おおむね順調に進展していると判断する。本研究は、歯周疾患における治療前後の歯肉状態や形態を、患者への負担軽減をしつつ、多面的データに基づいた診断を可能にする口腔計測システムの開発を目的とする。複眼撮像システムTOMBOをベースとして、3次元形状計測、分光情報計測、立体表示用画像取得、アクティプ計測用パターン投影などの機能を集積化し、臨床利用に適したシステムを構築する。歯周治療臨床での評価として、治療ステップごとの歯肉状態・形態変化を計測し、治療指針への還元をめざす。本研究で開発した複眼口腔計測システムは、デンタルミラー型形状をもち、3次元形状計測、その他の歯周情報(生体色素、歯槽粘膜境推定、3次元表示用)を取得する。これまでに、ステレオ法による3次元形状計測、RGB画像からの生体色素分布推定を行い、散乱特性の利用による付着歯肉と歯槽粘膜の分類の可能性を見出した。また、狭帯域波長フィルター装着時の感度を補償するため、大型イメージセンサによるシステムを開発した。今年度は、405nm光源によるストライプパターン生成用のホログラム光学素子を導入した複眼口腔計測システムにより被験者実験を遂行し、ストライプパターンによる形状計測の評価を行った。ただし、以前の計測結果に対して、予想された性能が得られておらず、被験者の負担を減らすためのシステム固定方法など新たな検討課題が抽出された。また、より効果的な診療に向けて、歯肉深部(表層から2mm以上)の情報取得の実現を検討した。そのために、波長1um以上に感度をもつブラックシリコンCMOSイメージセンサを複眼化し、940nm, 1050nmの近赤外2波長複眼カメラを構築した。複眼口腔計測システムの中核である複眼イメージセンサに故障が発生し、その修理に時間を要した。そのため、被験者実験が計画通りに進まず、臨床データ収集その他の作業が遅れたことによる。本年度の成果により、ストライプによるアクティブ形状計測以外の機能は確認することができたため、臨床データの収集を開始する。健全歯肉と病的歯肉の観察例を蓄積するため、30名に対して計測を実施する。得られた計測データに各種統計処理を適用し、歯周症例データベースを構築する。併せて、臨床現場における計測システムの可用性を高めるため、ユーザーインターフェースの改良を進める。
ラット心筋伸展刺激を用いた、肥大応答形式の解析

心肥大のメカニズムをあきらかにするためにin vivoな系で心臓に可逆的な物理的ストレスを加え、肥大形成シグナルとしてのc-myc癌遺伝子が生じるかどうかを分子生物学的に検討を行った。1.体重200-250gのWistar系雌ラットを用い大動脈弁直上に、バルーン付きカテーテルを挿入、左室圧をモニタリングしながら、バルーンを膨張し物理的伸展刺激を加えた。圧刺激は240mmHg-260mmHgで行った。2.進展刺激を加えた後、心臓を摘出したグアニジウム法によりtotalRNAを抽出した3.ヒトc-myc遺伝子に対するプローブを用いたノーザンブロッと法によりc-myc発現量を検討した。バルーン刺激240-260mmHg,5秒間X3回、刺激したグループの心臓で著明なc-myc遺伝子発現の亢進が認められた。現在、圧、時間の条件を変更した場合の量的な変化を検討中である。さらに進展刺激に対するレセプターの関与をみるべくα-blocker,β-blocker,ACEI,AT1 antagonistの前投与によるc-mycの発現の程度に変化が生じるか1検討中である。
DSPによる高速信号処理技術を応用した顎運動測定器の実用化研究

本研究課題では、DSP(Digital Signal Processor)によるディジタル信号処理を応用することで顎運動測定器のシステムの小型化、汎用化を目的とした。平成14年度には「DSPを制御する基本的なプログラムの開発」を目標に、DSPの開発技術の習得を行い、DSPを制御する基本的なプログラムの開発を行った。平成15年度には「顎運動センサの小型化の研究開発」を目標に直径の異なる3つの円形コイルを組み合わせた3軸コイル(直径20mm、重さ9.0g)を開発した。この小型3軸コイルを使用して被験者の顎運動測定を行った結果、咬頭嵌合位の位置の安定性は0.0090.289mm、姿勢の安定性は0.00030.197°と、測定データの解析に耐えうる精度を維持したままで測定器の操作性が向上するとともに被験者への負担も軽減できた。平成16年度は、これまでの2年間の研究成果を基に「DSPを用いた顎運動測定器のプロトタイプの完成」を目標とし開発を進めてきた。現在、DSPボードと信号入出力ボードを用いた顎運動測定器のプロトタイプの製作を行っているが残念ながら研究期間内に完成には至らなかった。しかし、本研究課題を通して、DSPを応用した顎運動測定器の開発に必要なハードウエア・ソフトウエア両面の技術は習得できており開発の目途は立っている。この研究成果の一部は第34回日本顎口腔機能学会学術大会(徳島)、第11回ICP(ギリシャ)にて報告予定である。また、平成17年度科学研究費に現在申請中の研究課題では、本研究課題から得られた研究成果を基に、従来の顎運動測定器が持つ問題点をほとんど全て解決できる測定器の開発へと発展させる計画である。1.研究環境整備テキサスインスツルメント社製DSP開発ボード(DSK6711)10台、およびソフトウエア開発用コンピュータ(カスタムメイドコンピュータAMPHIS2530)を購入し研究環境整備を行った。2.顎運動測定器のハードウエアの変更3.ソフトウエアの開発DSPを制御する基本的なプログラムの開発1)ディジタル発振器:DSKボードに搭載されているcodecを使用し正弦波を発振させるプログラムの開発を行った。テイラー法を用いて正弦波を発振させることが可能で周波数および振幅をプログラムで変更できる。2)ホストPCとDSPのデータ転送:テキサスインスツルメント社が提供しているWin32APIを利用しホストPCとDSPとのデータ転送をパラレルポート経由で実行するプログラムを開発した。3)FFT処理:ホストPCからデータを転送し高速フーリエ変換をDSPで行うプログラムを開発した。4)オシロスコープ:DSPボードに搭載されているアナログ信号入力端子に信号を入力しAD変換器でディジタル化したデータをホストPCに転送しモニタにリアルタイムで描画させるプログラムの開発。DSP内部メモリにダブルバッファ領域を確保することでリアルタイムでデータをホストコンピュータに転送しているが全てのデータを描画すると肉眼的に波形を確認できないため25Hz程度で描画するようにした。DSPの開発に必要な基本的な知識と技術の習得を行った。なお、ホストPCのプログラムはMicrosoft社製のVisualC++ver6で開発を行った。新しい顎運動測定器はDSP(Digital Signal Processor)を使用したディジタル信号処理を応用することでシステムの小型化、汎用化を目指している。前年度DSPを制御する基本的なプログラムの開発を行いDSPの開発に必要な基本的知識と技術の習得を行った。これに引き続き、睡眠時の顎運動を含め臨床および研究において操作性の向上を目指し、本年度は測定器のハードウエア(主にセンサコイル)の小型化に関する研究を行った。現在開発を行っている測定器は、上下顎に小型センサを装着し顎運動を6自由度で測定する測定方式であるため測定時の被験者の生理的な運動を可能な限り制限することのないようにセンサの小型化軽量化が必要である。今回小型軽量化したセンサコイルは、直径の異なる3つの円形コイルを組み合わせた3軸コイルであり、仕上がり寸法で直径約20mm、重さ9.0gと小型軽量である。この3軸コイルを上下顎に各1個(1次コイル、2次コイル)装着する、つまり上顎に装着した1次コイルで磁場を発生し、下顎に装着した2次コイルに誘導される信号をディジタル化した後、新たに開発した信号処理プログラムで処理することで下顎の6自由度顎運動測定が可能である。新たに製作した3軸コイルを使用して被験者の顎運動測定を行った結果、センサの小型軽量化を図ることで、解析に耐えうる測定精度を維持したままで測定器の操作性が向上するとともに被験者への負担も軽減できた。

平成16年度は、これまでの2年間の研究成果を基に「DSPを用いた顎運動測定器のプロトタイプの完成」を目標とし開発を進めてきた。現在、DSPボードと信号入出力ボードを用いた顎運動測定器のプロトタイプの製作を行っているが残念ながら研究期間内に完成には至らなかった。しかし、本研究課題を通して、DSPを応用した顎運動測定器の開発に必要なハードウエア・ソフトウエア両面の技術は習得できており開発の目途は立っている。この研究成果の一部は第34回日本顎口腔機能学会学術大会(徳島)、第11回ICP(ギリシャ)にて報告予定である。また、平成17年度科学研究費に現在申請中の研究課題では、本研究課題から得られた研究成果を基に、従来の顎運動測定器が持つ問題点をほとんど全て解決できる測定器の開発へと発展させる計画である。