hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
希土類リン酸塩のプロトン伝導ならびに相変態挙動の解明に基づく新規固体電解質の開発

Srをドープした各種ランタンリン酸塩はプロトン伝導性を示し、中温域で動作する燃料電池等の固体電解質として期待される。しかし、実用的な出力密度を得るためにはプロトン伝導率の向上が必要である。本研究では昨年度、SrドープLaP_3O_9単結晶の電気伝導率を測定し、主要なプロトン伝導経路が結晶粒内に存在することを示した。本年度はさらに、SrドープLaP_3O_9の異なる結晶方位に沿った電気伝導率を測定し、c軸に沿ったプロトン伝導が特に優勢であることを明らかにした。これは、電解質の結晶粒の配向制御が有勅な伝導率向上の手段となりうることを示している。また、300°C以下のリン酸溶液中でSrドープLaPO_4およびLaP_3O_9の配向緻密膜を直接析出させる条件を確立し、SrドープLaP_3O_9膜を電解質とした燃料電池セルを作製した。発電試験の結果、450°Cで起電力0.98Vおよび短絡電流6mA/cm2が得られ、リン酸溶液中で直接合成したSrドープLaP_3O_9膜が電解質として機能することを原理的に示した。また、本年度はLaP_3O_9およびLaP_5O_<14>の安定性を熱力学的に調査した。LaP_3O_9およびLaP_5O_<14>はおよそ700から800°C以上でP_4O_<10>蒸気を生じながら分解する。このため通常の焼結では緻密な電解質を作製することが困難である。また電解質としての動作温度も制限されると考えられる。そこで本研究では気体輸送法によりLaP_3O_9およびLaP_5O_<14>上のP_4O_<10>蒸気圧を測定した。その温度依存性から、定置用燃料電池システムの寿命目標である40000hを満たすための電解質の最高動作温度を概算し、LaP_3O_9で約600°C、LaP_5O_<14>で約450°Cという値を得た。さらに熱力学計算の結果、水蒸気分圧や水素分圧が高い場合、P_4O_<10>に比べHPO_3やP_4などの平衡分圧が高くなり得ることがわかった。したがって、LaP_3O_9およびLaP_5O_<14>の分解を抑制するためには動作雰囲気の精密な制御が必要であることが明らかになった。当初の計画通り、LaP_3O_9におけるプロトン伝導経路を明らかにするとともに、燃料電池セルを作製し発電性能を実証した。本研究の結果、LaP_3O_9をはじめランタンリン酸塩のプロトン伝導メカニズム、熱安定性について有意義な知見が得られ、緻密電解質膜の低温直接合成法も確立されたが、実用化にはさらに1桁程度のプロトン伝導率の向上が必要である。今後は、電解質内のプロトン濃度および移動度を向上するため、最適なドーパントの探索および最適なドープ率の調査が必要であると考えられる。Sr-doped LaP_3O_9およびLaPO_4はプロトン伝導性を示し、中温域で動作する燃料電池の固体電解質として期待される。しかし、燃料電池として実用的な出力密度を得るためにはプロトン伝導率の向上が必要であり、そのためにSrドープ率の向上やプロトン伝導経路の解明が望まれる。しかし、Srドープ率の上限値はLaP_3O_9で5%以下、LaPO_4で約2%と報告されており、他のプロトン伝導体へのドーパント濃度に比べて低い水準である。また、プロトン伝導経路の解明のためには粗大な結晶粒を持つ多結晶試料や単結晶試料が必要であるが、そのような試料の合成法は確立されていない。本研究では、一般的な合成法である固相合成法にかわり、リン酸溶液からの析出によりSr-doped LaP_3O_9およびLaPO_4の合成を試み、析出挙動とSrドープ率を調査した。種々の温度・水蒸気分圧で合成を行った結果、合成条件によって析出するリン酸塩の種類、Srドープ率および結晶サイズ等が大きく変化することがわかった。LaP_3O_9へのSrドーピングに関しては、過去に報告されたドープ率上限値の2倍となる9.6%のSrドープに成功した。また、LaPO_4でも同様に6倍以上となる13.4%のSrドープに成功した。13.4%のSrがドープされたLaPO_4を1200°Cの高温で熱処理すると第二相としてSrのリン酸塩などが生成したことから、高濃度のSrドーピングを行うには低温合成が適していることが明らかになった。これはLaリン酸塩のプロトン伝導率向上につながると期待される成果である。また、合成条件によっては、1mm程度の大きなLaP_3O_9結晶も合成できることがわかった。今後、粗大な結晶の合成条件を確立するとともに、合成された試料を使用してプロトン伝導経路の調査を行うことを目指す。しかし、燃料電池として実用的な出力密度を得るためにはプロトン伝導率の向上が必要であり、Srドープ率の向上やプロトン伝導経路の解明等が望まれる。

しかし、Srドープ率の上限値はLaP_3O_9で5%以下、LaPO_4で約2%と報告されており、他のプロトン伝導体で報告されたドーパント濃度に比べて低い。また、プロトン伝導経路の解明のためには粗大な結晶粒を持つ多結晶試料や単結晶試料が必要であるが、そのような試料の合成法は未だ確立されていない。そこで本研究では、一般的な合成法である固相反応法にかわり、リン酸溶液中での析出によりSr-doped LaP_3O_9およびLaPO_4の合成を試みた。Sr-doped LaPO_4については、系統的な析出挙動の調査により最高20mol%もの高濃度Srドープが可能な条件を見出した。さらに、焼結を経ずに溶液中で緻密電解質を直接合成できることを示した。またSr-doped LaP_3O_9については、1-2mm程度の大きさの単結晶を繰返し合成できる手法を確立した。得られた結晶を使用した電気伝導率測定により、Sr-doped LaP_3O_9におけるプロトン伝導経路が結晶粒内であることを特定した。また、結晶粒内のプロトン伝導率が従来の報告値より1桁近く高い値であることを明らかにした。今後、上記リン酸塩におけるプロトン伝導メカニズムの詳細な調査および熱力学的安定性の評価を行うとともに、燃料電池セルを作製して発電試験を行う予定である。Srをドープした各種ランタンリン酸塩はプロトン伝導性を示し、中温域で動作する燃料電池等の固体電解質として期待される。しかし、実用的な出力密度を得るためにはプロトン伝導率の向上が必要である。本研究では昨年度、SrドープLaP_3O_9単結晶の電気伝導率を測定し、主要なプロトン伝導経路が結晶粒内に存在することを示した。本年度はさらに、SrドープLaP_3O_9の異なる結晶方位に沿った電気伝導率を測定し、c軸に沿ったプロトン伝導が特に優勢であることを明らかにした。これは、電解質の結晶粒の配向制御が有勅な伝導率向上の手段となりうることを示している。また、300°C以下のリン酸溶液中でSrドープLaPO_4およびLaP_3O_9の配向緻密膜を直接析出させる条件を確立し、SrドープLaP_3O_9膜を電解質とした燃料電池セルを作製した。発電試験の結果、450°Cで起電力0.98Vおよび短絡電流6mA/cm2が得られ、リン酸溶液中で直接合成したSrドープLaP_3O_9膜が電解質として機能することを原理的に示した。また、本年度はLaP_3O_9およびLaP_5O_<14>の安定性を熱力学的に調査した。LaP_3O_9およびLaP_5O_<14>はおよそ700から800°C以上でP_4O_<10>蒸気を生じながら分解する。このため通常の焼結では緻密な電解質を作製することが困難である。また電解質としての動作温度も制限されると考えられる。そこで本研究では気体輸送法によりLaP_3O_9およびLaP_5O_<14>上のP_4O_<10>蒸気圧を測定した。その温度依存性から、定置用燃料電池システムの寿命目標である40000hを満たすための電解質の最高動作温度を概算し、LaP_3O_9で約600°C、LaP_5O_<14>で約450°Cという値を得た。さらに熱力学計算の結果、水蒸気分圧や水素分圧が高い場合、P_4O_<10>に比べHPO_3やP_4などの平衡分圧が高くなり得ることがわかった。したがって、LaP_3O_9およびLaP_5O_<14>の分解を抑制するためには動作雰囲気の精密な制御が必要であることが明らかになった。当初の計画通り、LaP_3O_9におけるプロトン伝導経路を明らかにするとともに、燃料電池セルを作製し発電性能を実証した。
ス-パ-コンピュ-タの高度利用に関する総合的研究

ス-パ-コンピュ-タの高度利用のためには、各応用分野でのス-パ-コンピュ-ティング向きアルゴリズムやソフトウェアの問題点の検討が重要である。昨年度に引続き、七センタ-で各々独自の分野を選択し、アルゴリズム、ソフトウェアの研究を行った。対象分野はコンピュ-タグラフィックス(山本)、電気工学・通信工学(吉田)、物性物理学(岡部、金田)、原子物理学(塚本、重原)、構造力学(久保、大中)、流体力学(古川)、汎用数学ライブラリ(二宮、秦野、金田、島崎)、分子化学(多賀)である。それぞれの分野でのス-パ-コンピュ-ティングの問題点を研究し、研究成果リストに見られるように71件の研究発表を行った。2、3の例を示すと、金田は汎用多倍長計算ソフトウェアのベクトル化について研究し、実際にΠの計算に応用し世界記録の更新を行った。島崎は性能評価とくにベンチマ-クの現状と問題点を行い、またス-パ-コンピュ-タの計算結果の可視化の状況について報告をまとめている。以上の個別の研究の他、本研究が総合研究であることを考慮し、ス-パ-コンピュ-タの高度利用に関する公開シンポジウム「ス-パ-コンピュ-ティングシンポジウム」を京都大学大型計算機センタ-との共催で1990年1月29日、30日に開催した。招待講演2件、研究発表11件であり、ス-パ-コンピュ-ティングに関する先端的研究発表が多く、活発な討論が行われ大変有意義な研究集会となった。今回の発表には、大型計算機センタ-群の代表者によるアメリカのス-パ-コンピュ-タセンタ-の状況調査の報告も含まれている。本総合研究の成果報告書は、研究分担者の研究発表リスト、その中の重要な発表に関連する別刷からの転載を中心とする論文、1989年、1990年のス-パ-コンピュ-ティングシンポジウムの論文集を合わせており、ス-パ-コンピュ-タの高度利用に関する有用な資料と言える。今年度は初年度であり、まず研究計画全体の検討を行った。そしてスーパーコンピュータのライブラリを充実する必要性が認識され、七センターで各々独自の分野を選定しライブラリ開発を開始した。対象分野は電気工学・通信工学(吉田)、物性物理学(岡部、金田)、原子物理学(塚本)、構造力学(久保、大中)、流体力学(古川)、汎用数学ライブラリ(二宮、秦野、島崎)、分子化学(多賀)である。それぞれの分野においてスーパーコンピュータ向きライブラリの開発が進行している。線形計算の分野で二宮・秦野は種々のアルゴリズムを複数のスーパーコンピュータで性能測定し、興味深い結果を公表した。島崎はハウスホルダー変換の二段化アルゴリズムを開発し、二段化アルゴリズムがLU分解に対してだけでなくハウスホルダー変換に対しても可能であることを示した。計算結果の可視化についてはケーススタディを開始した。題材としてSO_2分子の分子動力学シミュレーションの計算結果として選んでいる。シミュレーションでは125個のSO_2分子を扱っているがアニメーション作成では表示する分子の数を125個とすると、画像作成の時間が長くなりすぎるという問題点が発生している。以上の個別の研究の他、本研究が総合研究であることを考慮しスーパーコンピュータの高度利用に関する公開シンポジウム「スーパーコンピューティングシンポジウム」を京都大学大型計算機センターとの共催で3月13日14日に開催した。招待講演2件、テュートリアル(内外のメーカーの講師によるスーパーコンピューティングに関する最近の動向紹介)、パネル討論1件、研究発表11件であり、参加者数は120名以上で、活発な討論が行われ、大変有意義な研究会となった。ベクトル計算機等の他データフロー計算機、コネクションマシン、ジョセフソン計算機等の将来のスーパーコンピュータに関する研究結果の発表も含まれている。

本総合研究の成果報告書は、研究分担者の研究発表リスト、その中の重要な発表に関連する別刷からの転載を中心とする論文、1989年、1990年のス-パ-コンピュ-ティングシンポジウムの論文集を合わせており、ス-パ-コンピュ-タの高度利用に関する有用な資料と言える。
ヒトヘルペスウイルス6B感染による内側側頭葉硬化症発症の分子メカニズム解明

human herpesvirus 6B(HHV-6B)は乳幼児でよく経験する突発性発疹を初感染で引き起こすウイルスである。初感染時には脳炎・脳症を合併することがあるが、初感染後生体内に潜伏感染し、造血幹細胞移植患者で再活性化し移植後急性辺縁系脳炎も引き起こす。さらに難治性てんかんである側頭葉てんかん(MTLE)発症への関与も示唆されている。MTLEの治療法として海馬切除術があるが、我々はその切除脳組織を用いて海馬・扁桃体に潜伏感染したHHV-6Bとヒトの遺伝子発現を次世代シークエンサーを用いて網羅的に解析することでHHV-6BとMTLEの関与やMTLEの発症メカニズムを明らかにする。
侵襲的治療を受ける患者の個別退院支援プログラム作成に向けたガイドラインの考案

侵襲的治療(手術療法)を受けた患者の個別退院炎プログラム作成にあたり、1)文献検討より、影響因子として、開胸・開腹術、経口摂取開始時期、退院時の創処置の必要性、経管栄養などのチューブ類の装着が、退院後の生活を困難にする要因であり、退院指導での重点項目であることが明らかとあった。2)手術後の外来患者への聞き取り調査より、食道癌術後患者11名への聞き取り調査を行った。その結果、体力の低下、チューブ栄養の煩わしさ、嚥下困難、下痢症状などが退院後の生活への適応を阻んでいた。3)合併症としての糖尿病を有する手術患者の体験調査より、「再発、転移への不安」を持つものもいた。退院後の生活では糖尿病との兼ね合いから思うように体重が増やせないもどかしさを感じ、傷の痛みによる活動の制限から、運動療法の必要性を知りつつ行えていないことが多い。手術患者の個別退院支援プログラム作成は、患者の入院とともに始まり、食に関わる術式、ならびに合併症(特に糖尿病)の有無が、退院後の生活に大きな影響を及ぼしていた。これらをもとに丸早い時期での個別支接プログラムを作成し、術前からの一貫した患者教育が、プログラムの効果を決定づけることが明らかとなった。手術や化学療法など、侵襲的治療を受けた患者の退院時の状況と思い、退院後のニード、困難等を明らかにするために、本年度は侵襲的治療を受けた患者の退院に関する調査として、文献検討と外来患者への聞き取り調査を行った。1)文献調査全身麻酔による開腹、開胸術ならびに鏡視下手術を受けた患者は、退院が決定する時期に、以下の医療処置が行われている。末梢点滴(普通食、全粥が摂取できれば終了)、創部ガーゼ交換・経管栄養、理学療法、内服薬服用(化学療法剤を含む)、放射線治療、膀胱留置カテーテル挿入などである。2)外来患者への聞き取り調査手術侵襲が大きく、術後の患者の生活が困難になりやすい事例として、食道癌術後患者の聞き取り調査を行った。11名の外来患者に対して、退院後2-3ヶ月に1-3回の聞き取り調査を行った結果、以下のことが明らかとなった。術式は全員が右開胸開腹食道全摘・胸骨後胃管再建・胃痩増設術であり、経口摂取とともに在宅での経管栄養を行っていた。入院期間は平均33日、現在の1日の注入パック数は2-3パックで、経腸栄養に関する指導は入院中に受けていたが、抱いていた困難感や思いとしては、体力の低下、経管栄養に伴うトラブル、下痢や便秘などの消化管症状、食べたいのに食べられない葛藤、チューブによる拘束感など、多岐にわたつていた。1.文献検討(14年度より引き続き):侵襲的治療を受けた患者の退院指導は、主に臓器別に形態・機能の変化に基づき知識、技術の指導を中心に、パンフレットやチェックリスト使用した指導の効果、個別指導を重視した関わりから、効果的な結果が得られた事例報告、クリティカルパスに照らし合わせた退院指導の取り組みなどの報告がされている。また、クリティカルパス導入の効果については、入院日数および入院総費用の削減、業務の効率化、患者満足の向上への取り組みなどの報告がされている。2.侵襲的治療を受けた退院患者への聞き取り調査:都内K総合病院、癌専門病院で、実際に侵襲的治療を受け外来通院する患者の中で、研究の趣旨の理解と研究参加へのインフォームドコンセントが得られた人々への聞き取り調査を行っている(現在まで35例)。経過の中で語られた患者にとっての退院について示す。「安心して退院できた」と語る患者の安心とは、検査結果に問題が無いことや手術の成功、転移の危険性が無いこと、創の処置の完了など直接疾患に関する事だけではなく、しっかり歩けることを体力回復の目安としていた。また、入院期間を短いと感じ不安を訴えた者の中には、自宅で安静が保てないこと、買い物やごみ出しなど入院生活では経験しなかった出来事への対応に困った経験を語っていた。そして、これら体力の回復の訴えは、女性に多く聞かれたものであった。これらの聴取内容は、比較的入院期間にゆとりを持った病院の外来患者から聴取したものである。

現在、クリティカルパスの導入を積極的に行っている施設での聴取を行っている。I.侵襲的治療を受けた人々への退院時の思いと状況に関する調査1.退院患者への面接調査都内2施設(癌専門病院、地域中核総合病院)において、全身麻酔による開腹、開胸手術を受け、研究参加への同意の得られた29名に面接ならびに病歴調査を行った。面接内容は許可を得て録音、逐語録へ転記した。退院時の思いは、同じ病棟、プロトコールに添った治療、退院基準に沿っていても、<安心して迎える><心配不安を担えたまま><もう少し入院を望む><むしろ早く退院したかった>の4つの異なるパターンに分かれた。2.退院患者の病歴調査上記対象者の入院経過の分析より、手術患者にとっての退院とは、栄養供給状況(経口、粥食)、体動(歩行、昼間の座位・立位)、苦痛の軽減(持続治療の必要がない)、患者の同意、家庭状況(世話する家族が居る)などを、総合的に判断していることが明らかとなった。退院は、医師からの提案の形で告知され、患者の意思を表だって問われることは少なかった。そのことが、様々な感情を抱えたまま退院する人たちの思いとなり、このことは退院後の生活にも、様々な面で影響を及ぼしていた。平成17年度は、手術療法を受けた患者の体験の中でも、合併症としての糖尿病を有する人々の体験を明らかにした。本調査の対象者のうち糖尿病を持つ者は、31名中4名(12.9%)で、男性3名、女性1名、平均年齢69.5歳(61歳82歳)、すべてが2型糖尿病者であった。また、すべての者が大腸癌の手術適応者で、その入院日数は平均26.8日(2132日)であった。これらの人々の退院時の思いに焦点を当てた分析では、「再発、転移への不安」を持つものもいたが、すべての者が『安心した気持ちで迎える退院』を体験していた。しかし、退院後の生活では《もう少し食べたいくらいの食欲の持続》や、《糖尿病との兼ね合いから思うように体重が増やせないもどかしさ》を感じている者、《傷の痛みの増強を抑えるための活動の制限》から《運動療法の必要性を知りつつ行えていない現状》を訴える者もおり、回復の経過において《癌は治ってあとは糖尿病だとの認識》を持ちつつ、実生活での取り組みに困難を感じていた。また、過去に《血糖値が高いことから延期した手術体験》や《入院中の体重減少によるインスリン注射減量の体験》をしつつも、退院後には《退院後の食事形態の変化からの過食》へと至っている者もいた。
ニューロサイエンスに立脚した対麻痺歩行支援ロボットの開発

中枢神経系障害の回復を促進させる開発中のモビルスーツ型歩行支援ロボットの効果を検証した.本ロボットの軽量化と正常歩行パターンに沿った歩行プログラムを行った.本ロボットを用いることにより異常歩行が改善し,左右の脳活動のバランスも改善した.一方,万人に通用する正常歩行パターンが無い事が分かり,プリセットした正常歩行パターンをもとにリハスタッフが患者ごとに調整が出来るシステムの開発を行った.対麻痺患者を歩行させるには,歩行できない人を歩かせるという事から,まずは歩行が可能な片麻痺の歩行パターンの要素を取得した.今後,これを両側型に発展されることで対麻痺患者へ適用する.昨年度までの結果から,歩行支援ロボットの軽量化を行い,正常歩行パターンに沿った歩行プログラムを提供できるものを開発した.倫理及び承認を得られた健常人及び患者さんからのデータを取得した.その知見として教科書的な正常歩行パターンが必ずしも適切な歩行プラグラムとはいえないことが分かった.これにより基本的な歩行パターンをプリセットし,患者さんの歩行の状態に合わせて細かい調整が出来る様に,歩行周期の遊脚期,立脚期に大まかに分けて調整が出来るプログラムを作成する方法の検討及び簡易にタブレット方式で調整出来るように開発を行った.以上のことから,正常歩行パターンのプログラムの研究開発を行ったが,万人に通用する正常歩行パターンが無いことが判明し,結果的に開発した正常歩行パターンのプログラムでは歩行支援が難しいという結論に達した.そこで開発した正常歩行パターンのプログラムをもとに基本歩行をプリセットし,患者さんの歩行の状態に合わせて細かい調整が出来る様に,簡易に調整が出来るタブレット方式の開発を行った.そのタブレット方式によって調整することにより,患者ごとの歩容にあったロボットの支援ができるようになった.中枢神経系障害の回復を促進させる開発中のモビルスーツ型歩行支援ロボットの効果を検証した.本ロボットの軽量化と正常歩行パターンに沿った歩行プログラムを行った.本ロボットを用いることにより異常歩行が改善し,左右の脳活動のバランスも改善した.一方,万人に通用する正常歩行パターンが無い事が分かり,プリセットした正常歩行パターンをもとにリハスタッフが患者ごとに調整が出来るシステムの開発を行った.対麻痺患者を歩行させるには,歩行できない人を歩かせるという事から,まずは歩行が可能な片麻痺の歩行パターンの要素を取得した.今後,これを両側型に発展されることで対麻痺患者へ適用する.最近,脳血管障害や外傷などで障害を受けた脳や脊髄の回復を促進させるために,「免荷式トレッドミル」を使用して歩行動作の支援を行うニューロリハビリテーション(以下,ニューロリハ)が臨床的に試みられている.このリハビリテーション(以下,リハ)を施行する場合,免荷の為にトレッドミルの外には出せないことから時間的,空間的な制限があり,受動的な歩行をしている事から効果判定方法も含め検討の余地がある.本研究では,我々が開発中の「モビルスーツ型歩行支援ロボット」の歩行パターンの最適化を図り,そのリハの効果を,ニューロサイエンスの手法を基に検証する.本研究で得られる「歩行」の脳内の神経活動や運動性理学的データの研究成果を通じて,ニューロサイエンスに基づいた新規ニューロリハの確立を行う.足指,つま先が上がって転倒しないよう,足を固定せずに足裏から持ち上げるように足底板が追従して歩行補助する手法を提案する.足裏の圧力変動にて歩行位相を検知し,地面の傾斜を傾斜センサにて検知し,歩行軌道を補正し,弾性リンクの変形量から方向転換を検知し,超音波式非接触距離センサを用いて段差との衝突を回避する等の方法を確立する.脊髄損傷等の両側の歩行支援を行う両麻痺患者用のロボットの開発を進めた.片側のロボットだけで構築が可能な片麻痺患者用のロボットで,健常成人を被験者としたデータ収集を行い,ロボット装着による筋活動の変化および歩行プログラムの検討を行った.昨年度までの結果から,歩行支援ロボットの軽量化と正常歩行パターンに沿った歩行プログラムを開発したが,万人に通用する正常歩行パターンが無いことが判明した.そこで,正常歩行パターンのプログラムをもとに基本歩行をプリセットし,患者さんの歩行の状態に合わせて細かい調整が出来るタブレット方式の開発を行い,健常人及び患者さんからのデータを取得した.対麻痺患者は,歩行できない人を歩かせるという事から,まずは歩行が可能な片麻痺患者を基本歩行プログラムで歩行させ,その歩行パターンの要素を取得し,その経験とデータを両側型に発展されることにより対麻痺患者への応用可能性を検討した.歩行障害を有する脳卒中慢性期症例に対して歩行補助ロボットを用いてリハビリテーションを行った.対象は,歩行障害を有する脳卒中慢性期の症例で,脳梗塞3例,脳出血2例の合計5例であった.下肢のBrunnstrom's stageは,IIIが2例,IVが2例,Vが1例であった.10m歩行時間は,装着前が平均15.8秒,装着中が19.5秒,取り外し後が15.3秒であった.3例でロボット取り外し後に外転歩行等の異常歩行パターンの改善がみられた.歩行速度については,ロボット装着中よりも取り外し後で改善する傾向がみられた.これはロボットでの練習により正しい歩行パターン矯正後の持続効果の可能性が示唆された.対麻痺への応用は,端的に片麻痺の両側版であるため,本年度は,まずは片麻痺患者での応用を目指した.片麻痺患者での測定を通して,十分歩行アシストが出来て,装着後もその効果が持続する事が示唆されたことから,片麻痺を両側に応用展開する事により対麻痺へ応用可能であると考えられ,開発した片麻痺用のモデルを対麻痺へ応用する足掛かりが築けたと考える.リハビリテーション科学・福祉工学当初は,正常歩行パターンを実現する事を主眼に置いて研究開発を行ってきた.

しかし,万人が教科書的な正常方向パターンで歩行している訳では無いことが分かり.開発した正常歩行パターンのプログラムでは歩行支援が難しいという結論に達した.そこで開発した正常歩行パターンのプログラムをもとに基本歩行をプリセットし,患者さんの歩行の状態に合わせて細かい調整が出来る様に,簡易に調整が出来るタブレット方式の開発を行った.予備的な臨床データを所得する事を目的に,3例ほどの麻痺患者で測定を行った.タブレット方式によって調整することにより,患者ごとの歩容にあったロボットの支援ができるようになった.歩行支援ロボットの制御に欠かせない歩行プログラムの検討を行い,ソフト面での改善点などが明らかになった.ハード面でも基本構造はできており,患者さんにも試用して頂けるよう開発を進めたい.これまで開発した正常歩行パターンのプログラムをもとに基本歩行をプリセットし,患者さんの歩行の状態に合わせて細かい調整が出来る様に,簡易に調整が出来るタブレットの開発を行った.そのタブレット方式によって各症例の歩行の微調整することにより,症例ごとのロボットの歩行支援ができるようになった.昨年度は,予備的な臨床データを所得する事を目的に,3例ほどの麻痺患者で測定を行ったが,今後は,広島大学病院と広島県立病院にて本格的な臨床研究を行うために倫理審査及び共同研究の準備を行い麻痺患者での測定が可能となった.麻痺患者の効果判定の為に,リハビリの診療曜日と診療時間内で通常のリハビリテーション診療後,20分程度歩行支援ロボットを使って頂くことによって,その効果を3週間単位で経時的な変化を検討する事としている.具体的には,3週間の各週で,歩行時のビデオ撮影による歩行解析,10m歩行の歩行時間,歩数計測,歩行周期内での連続した麻痺側の足関節の背屈,底屈角度のテレメーターにより実測を行う予定である.ハード面では耐久性向上や軽量化を行い,患者さんに試用して頂けるレベルまで開発を進める.ソフト面では,健常成人で得られた課題をクリアし完成をめざす.中枢神経系障害の患者様に「下肢歩行支援ロボット」をニューロサイエンスの側面で評価を行うことを目的に,「下肢歩行支援ロボット」を使用した時の脳活動を近赤外分光法と脳磁図を用いて測定し,脳神経科学的に評価する.同時にVICONを使った動作解析と筋電図による解析も行う.H25年度は,先ず,健常人を対象に通常歩行時と「下肢歩行支援ロボット」使用時に近赤外分光法を用いてニューロサイエンス的に,動作解析と筋電図を用いて運動生理学的に解析し評価する.最終年度(来年度)は,中枢神経系障害である脊髄損傷患者や脳血管障害患者を対象に動作解析とニューロサイエンス的に解析・評価したいと考えている.被験者の人数が当初の予定より少なかったため,測定に必要な消耗品の購入が減ったため.継続して測定を行うので,最終的には予定していた被験者数となるため,必要な消耗品は次年度に購入する計画である.次年度は,健常人を対象に通常歩行時と「下肢歩行支援ロボット」使用時に近赤外分光法を用いてニューロサイエンス的に,動作解析と筋電図を用いて運動生理学的に解析し評価する.物品費として,筋電図測定に必要な電極やその他消耗品604,396円およびロボット
電気伝導度計測に基づく単分子接合の振動スペクトル法の開拓

単分子接合の振動分光計測装置を構築し、Au,Ag,Cu,Ptなどに架橋したベンゼン、エチレン、アセチレン、フラーレン単分子の伝導特性および構造を明らかにした。そして、これらπ共役分子を電極に直接接続することで、単分子接合が金属と同程度の高い伝導性を示すことを明らかにした。さらに、πスタック分子に研究を展開し、バルクで重要な電子輸送過程であるπスタック間の電子輸送を単分子レベルで解明することに成功した。今年度は超高真空極低温において、Au,Ag,Cu,Pt,Fe,Co,Ni金属接合に水素やベンゼンを導入して、単分子接合を作製し、伝導度計測および振動スペクトル計測を行った。水素導入によりCoのコンダクタンストレースにおいて単原子接点を示すプラトーの著しい伸長が観測された。定量的にプラトー長解析を行うことでCo単原子ワイヤーの形成が明らかになった。従来3d金属のCoは原子鎖を形成しないと言われていたが、水素導入により原子鎖が安定化されたものと考えられる。観測されたCo単原子ワイヤについて振動分光を適用した。その結果、Coフォノンに加えて、水素とCo間の振動に対応する振動モードを観測することに成功した。理論計算や他のバルク系の結果を参考にして、構造モデルを提案することに成功した。また水素中におけるAu接合ではフォノンにより誘起された水素単分子接合の構造転移を示唆する結果を得た。水素中Au接合のdI/dV特性を測定すると、対称的なピークが観測された。過去の実験結果との比較から、フォノンにより誘起された水素単分子接合の構造転移に示唆することが示された。そしてこのピークは重水素接合では観測されず水素中でのみ観測される事があきらかとなった。水素と重水素の振動エネルギー、および構造転移に必要な活性化エネルギーを考慮することで、水素では構造相転移が置きやすく、重水素が起こりにくいことを説明した。今年度は超高真空極低温において、Au,Ag,Cu,Pt,Fe,Co,Ni電極に架橋したベンゼンやアセチレン単分子接合について伝導度計測および振動スペクトル計測を行った。実験は極低温超高真空中において行った。分子接合はMCBJを用いて作製したナノギャップに分子を導入することで作製した。ベンゼン導入後の銀接合のコンダクタンスヒストグラムにおいて、0.2G0に明瞭なピーク構造が観測され、規定された単原子あるいは単分子接合の形成が示された。続いて、接合の伝導度を0.2G0程度に保持して、IETSスペクトルを計測した所、40meVに銀-ベンゼン間の振動に由来する振動モードが観測された。伝導度とIETS計測を組み合わせることで、銀電極に架橋したベンゼン単分子は規定された伝導度を示し、その伝導度は0.24±0.08G0となることが明らかとなった。金電極を用いた場合、電気伝導度測定より単分子接合が形成されないことが分かった。金接合破断時において、大きなナノギャップが形成され、ベンゼン分子が両電極間を架橋出来なかったためと考えられる。以上、規定された単分子接合の作製には、分子-金属間の適切な相互作用、及び金属接合の破断過程を考慮する必要がある事が示唆された。またエチレン単分子接合についてIETSスペクトルを測定した。複数の接合についてIETS計測を行ったところ、30,60,90120meVの振動モードが観測された。IETS計測結果と表面吸着系の先行研究を比較することで、エチレンがPt電極とσ結合した単分子接合を形成していることが明らかとなった。今年度は、ピラジン単分子の伝導度計測、振動分光計測、および超分子を用いた単分子計測を行った。ピラジン単分子接合は、超高真空極低温において、Pt接合にピラジンを導入することで作製した。伝導度および振動分光計測から2つの伝導度を示す単分子接合の形成が示された。さらに、ギャップ間隔によって、単分子接合の伝導度を2準位間でスイッチングさせることにも成功した。超分子を用いた単分子計測では、πスタックおよびイオンワイヤ間の伝導特性の解明を目指した。その結果、πスタック間の電子輸送過程を単分子レベルで解明することに成功した。また、伝導度のサイズによる減衰が他の系と比較して小さく、πスタック系の優れた電子輸送特性が明らかとなった。続いて、単一金属イオンワイヤの電子輸送過程について検討を行った。金属イオンワイヤは、金属イオンをかご分子内に積層させた超分子を含む溶液内にて、Au接合をSTMを用いて破断することで作製した。金属接合破断直後、分子架橋を示唆する伝導度変化が観測され、詳細な解析を行うことで、単一金属イオンワイヤの電気伝導度決定を行った。そして、当該年度に購入した恒温装置内で温度を制御しながら、単一金属イオンワイヤの電気伝導度計測を行った。単一金属イオンワイヤの電気伝導度は温度に依存せず、一定の値を示した。

以上の実験結果は、単一金属イオンワイヤの電子伝導機構がホッピング機構ではなく、トンネル機構であることを示している。24年度が最終年度であるため、記入しない。
ＰＥＴ技法による薬物動態解析を用いた前立腺がん撮像実験の至適化と創薬モデ

分子イメージング技術は早期診断・予後診察だけでなく、医薬開発に不可欠なモダリティになりつつある。特に非臨床試験から早期臨床試験へ移行する橋渡し研究では、PETに代表されるシームレスに移行可能なin vivoイメージングが強力なツールとなる。特に、撮像可能な深度が無制限であることから、遠隔転移がん等、病巣が深部に達するケースにおいても、高い精度での撮像が可能である。18F-FDGは標準的なPETがんトレーサーであるが、腎臓・膀胱を経て排泄されるため、泌尿器に滞留して近隣病巣の撮像を妨害する。一方、IVISに代表されるin vivo発光イメージングは、深度に限界があるものの、放射性同位体を使用しない点で利便性が認められる。本研究では、おかやまメディカルイノベーションセンター(OMIC)の分子イメージング技術を用いたがん治療効果評価系の確立を目指し、REIC抗腫瘍効果評価系を確立するため、免疫正常担がんマウスモデルの皮下腫瘍における18F-FDGの集積とIVISで得られる発光強度との相関を解析した。具体的には、Luciferase恒常発現マウス前立腺がん細胞株(RM9-Luc)を免疫正常マウスC57BL/6の皮下に注入、11および14日後にIVISと18F-FDG-PETで腫瘍を撮像した。IVISによる発光強度(photon/sec)とPETによるSUVaveとの相関を解析したところ、正の相関がみられた(R = 0.47)。この結果は、小動物イメージングを用いるがん治療効果評価系の確立おける重要な手掛かりになる。
ボウイングを利用した赤外領域半導体材料

本研究では窒素組成に応じてGaNAsの禁制帯幅が非線形的に変化するボウイング現象を利用してInを用いない赤外領域の電子・工学材料の実現を目的としてGaNAs/GaAs多重量子井戸をドープしたGaAsでサンドイッチしたp-i-n構造を作製し、その電気的・光学的特性を評価した。作製されたp-i-n構造は期待される整流特性を示し、GaNAsによる光起電力の向上が観測された。また順方向で電流を注入することでGaNAs量子井戸からの発光が窒素温度のほか室温においても観測され、GaNAsの可能性を明らかにした。上記の成果は2件の英語論文と招待講演1つを含む3件の国際会議発表に結実している。24年度ではGaNAs/GaAsの多重量子井戸をpドープGaAs層とnドープGaAs層で挟んだp-i-n構造を作製した。p-i-n構造から電流注入による発光エレクトロルミンネッセンス(EL)を窒素温度と室温で初めて観測しGaNAs系材料の光・電子系デバイスへの適応性を明らかにした。またGaNAs/GaAsデジタルアロイ構造のシリコン基板への整合条件を探るため、Si基板の表面の自然酸化膜の除去条件を探った。除去には水素プラズマ照射と基板ヒータの高温化を用いた。RHEED観察では酸化膜の除去が確認された。しかし成長物のSEM・TEM観察および高分解X線回折による評価では従来よりも窒素濃度の高い成長物の存在が確認されたがその結晶方位には乱れが観測されており、さらなる高温度が必要であるが装置の許容限界を超えており、高温度の実験を繰り返したことで基板ヒータに損傷を生じたため修理と改良を行なった。さらに基板ホルダーの改良を行なった。化合物半導体GaNとGaAsの混晶であるGaNAsにおいてバンドギャップが窒素組成によって大きく弓なりに変化するボウイング現象が生じる。本研究ではこのボウイング現象を用いることでInを用いない赤外領域の電子・光学材料への可能性を探ることを目的としてGaNAs/GaAs多重量子井戸をp型GaAsとn型GaAsでサンドイッチしたp-i-n構造試料を当研究室考案の「窒素ラジカル変調制御法」を用いた分子線エピタキシーで作製してその電気的・光学的特性を評価した。作製したp-i-n構造は期待される整流特性を示し、ソーラーシミュレータを用いた実験では光起電力を示しており、同様作製されたGaAsのp-n接合より電流値が多く効率がわずかながら向上しているのが見出された。光吸収測定によりGaNAs量子井戸による光吸収の増大が光起電力の性能向上に貢献していることが確認され、受光素子への応用が期待される結果をえた。またp-i-n構造に順方向で電流注入した結果、GaNAs量子井戸からの発光が観測され、発光強度は注入した電流に比例すること、室温においても発光が持続することが確認された。また光励起による発光との比較からもGaNAs多重量子井戸によるキャリア閉じ込めが室温においても有効であることが明らかとなった。研究の後半ではシリコン技術の融合を図るためGaN/GaNAsヘテロ構造のシリコン基板上のMBE成長を試みた。これらの結果からGaNAsのInを用いない赤外領域の電子・光学材料としての可能性を見出すことができた。上記の研究成果は2件の査読付き学術論文発表と招待講演1件を含む3件の国際学会発表に結実している。23年度ではGaNAs/GaAsデジタルアロイ構造のシリコン基板への整合条件を探るため、エピタキシャル成長の前提条件としてSi基板の表面にある自然酸化膜の除去を試みた。しかし成長物のSEM・TEM観察および高分解X線回折による評価では従来よりも窒素濃度の高い成長物の存在が確認されたがその結晶方位には乱れが観測されており、酸化膜の除去が不完全であることが明らかとなった。完全な除去にはさらなる高温度が必要であるが装置の許容限界を超えており、高温度の実験を繰り返したことで基板ヒータに損傷を生じたため対策が必要であることが判明した。さらに従来のInソルダーによる基板固定方法では高温での長時間の使用が不可能であり対策が必要であることが判明した。またGaNAsデジタルアロイの結晶性や電気的特性評価するためGaNAs/GaAsの多重量子井戸をpドープGaAsとnドープGaAsでサンドウィッチしたp-i-n構造を作製した。p-i-n

構造は整流特性示し、また光吸収測定ではGaNAsによる吸収電流を検出、疑似太陽光をを用いた実験では低い効率ながらも光起電力を観測してGaNAs系材料の光・電子系デバイスへの適応性を明らかにした。これらの成果は"Electrical and Optical Properties of GaNAs/GaAs MQW p-i-n Junctions"の題で第21回MRS-Japan Academic Symposiumにおいて発表し、また論文をTransactions of the Materials Research Society of Japanに投稿し掲載を許可されている。窒素組成数%のGaNAs/GaAs多重量子井戸についてはそのp-i-n構造に関する光起電力、光吸収、発光等の実験からその電気的・光学的特性が明らかとなりつつある。しかしながら現在のところまだSi基板に整合する高窒素濃度のGaNAsのエピタキシャル成長には至っていない。SEMによる表面モフォロジー観察およびTEMやX線回折による結晶構造の測定からGaNの成長が確認されたもののその結晶方位はSi基板の方位に一致していないことが明らかとなった。これはSi基板の酸化膜の除去が不完全なため良好なエピタキシャル成長が出来なかったためであると考えられる。これまで当研究室で用いられてきたGaAs基板に比べ、本実験で用いるSi基板はその酸化物層が極めて強固に結合しており、HFによる酸化膜厚の低減の他、高温度による脱理や水素プラズマからの原子状水素照射による基板酸化膜の除去方法の確立が必要である。次に高周波(RF)プラズマから発生する原子状窒素の活性が当初の予想よりも小さいことが実験結果より考えられるため基板温度、窒素供給量についてさらなる検討が必要である。現在のところまだSi基板に整合するGaNAsのエピタキシャル成長には至っていない。またエピタキシャル成長の前提条件であるSi基板酸化膜の完全な除去を行なうためには、高い基板温度と高密度・高流量の水素プラズマの照射が必要であるがMBE装置の限界に近く排気系の改良、基板ヒータの修理・改良が必要である。現在基板ヒータの修理・改良のほか各温度コントローラの改良を行なっており、排気系についても荒引き用のロータリーポンプの増設をおこない、窒素および水素プラズマの使用条件を最適化した実験を行なう。また基板ホルダーについても従来のインジウムを用いる方法では限界があるため新たにSi基板用のインジウムを用いない基板ホルダーを作製しており、これを用いた基板酸化膜の完全な除去を行なったエピタキシャル成長を実現する予定である。成長物室の評価にはSEMによる表面形状の観測の他、X線回折による結晶方位の観察を用い、成長中にはRHEEDによるその場観察も用いる予定である。
リポイド過形成症の病因としてのコレステロール側鎖切断酵素遺伝子異常の検索

リポイド過形成症は日本人に比較的多く発症し、先天性副腎過形成症の約5%を占める疾患である。本症は、臨床的、内分泌学的にコレステロールからプレグネノロン合成過程の異常により発症すると推測されている。その責任遺伝子の一つとしてStAR遺伝子が同定されているが、我々は、本症患者を対象としてStAR遺伝子解析を行い、様々な遺伝子異常の同定、またその病態の特徴を明らかにしてきた。その結果、StAR遺伝子異常により発症する症列は約75%程度であり、残り15%の症例はStAP遺伝子異常によらないことを明らかにしてきた。今回StAR遺伝子異常が同定されない症例を対象にコレステロール側鎖切断酵素(P450scc)遺伝子を解析し、P450scc異常症を同定しうるか否か検討した。5例の解析対象のうち典型例のStAR異常症とは病態が異なり、外性器異常も不完全で、また副腎発症も4歳頃と遅れている4歳女児例にP450scc異常を世界で初めて遺伝子異常を同定した。遺伝子変異はP450scc遺伝子の第4エクソンに6baseの挿入を起こし、Gly Aspの2つのアミノ酸を付加する変異であった。この変異は両親には認められず、De novo変異であった。COS-1細胞を使った機能解析にてP450scc活性を失う変異であった。P450scc異常症を同定したことから、リポイド過形成症の病因、病態の多様性が示唆された。今後同様な症例の蓄積により、StAR異常症との差異が明らかにされてくることが期待される。
代数群の整数論

代数群の整数論の応用として、等質空間上の有理点の分布、数の幾何の一般化をアデール幾何の枠組みにおいて研究した。有理店の分布においては、S-Hardy-Littlewood等質空間の概念を導入し、S-整数点の分布を調べた。これについて論文1編を発表した。数の幾何の等質空間上のアデール幾何への一般化についても、論文1編が発表予定である.等質空間上の有理点の分布について、付随するアデ-ル多様体における有理点全体のもつ位相的な性質を、近似定理や一様分布性、Hardy-Littlewood性という観点から調べた。これについて論文一編を著し(平成9年11月にInternational J. Mathに受理)、国内シンポジウム、学会で研究発表(3回)を行った。また、数の幾何学や積分幾何学の、等質区間上でのアデ-ル幾何としての一般化について研究を行い、現在も続いている。数の幾何の等質空間上のアデール幾何への一般化についても、論文1編が発表予定である.
沖縄の財政依存経済の改革と維持可能な環境保全型経済の創造をめざす財政政策の研究

沖縄復帰後の沖縄振興開発政策および基地所在市町村財政の調査研究を行い、沖縄が財政依存型経済に立ち至った原因として、(1)沖縄振興政策の枠組みが公共事業偏重型財政運営を可能とするものであったこと、(2)米軍基地所在市町村に対する財政援助的補助金や米軍基地の移設に関わる北部振興策の補助金など大量の国家財政資金が局地的に流れ込み、公共事業の量を拡大していることなど国家の財政政策が大きな要因であることが明らかとなった。川瀬光義氏(静岡県立大学)との共同論文`Fiscal Policy to Maintain U.S. Military Bases in Okinawa Prefecture, Japan'を第61回国際財政学会(韓国・済州島)で発表した。この論文では、沖縄県が受け取る軍用地料が、沖縄県の第1次産業の生産額を超えるなど基地を維持するための国庫補助金が地域経済をゆがめている実態を明らかにし、沖縄における基地関連の財政支出の実態を明らかにした。こうした研究の結果、沖縄振興政策は、我が国における過疎地や離島など条件不利地域への地域振興策に共通する欠陥を有していること、そうした欠陥故に基地所在市町村への財政援助的補助金に安易に依存する自治体財政運営が広がっていることなどが明らかとなった。沖振法の高率補助金による公共事業偏重型の財政運営が、必ずしも自立的な経済の形成に役立っていないことが明らかとなった。また、沖縄特例の嵩上げが公共事業に偏っていたために、三位一体の地方財政改革の影響が、地方案に比べると小さかったことが明らかとなった。三位一体の地方財政改革について、地方分権を強化するものとして46都道府県が要求する改革プラントと沖縄県の利害が対立することが明らかとなった。維持可能な地域経済を創る財政政策として、EU構造基金型の補助金政策への転換や地方交付税交付金の充実が求められる。復帰以来30年間、沖縄県の開発は、時限立法である「沖縄振興開発特別措置法に基づいて進められてきた。平成14年度から「沖縄振興特別措置法」に基づく新しい地域開発の枠組みの中で進められるようになった。本年度は、このような新しい沖縄振興計画の枠組みの中で、どの様に国家財政資金が沖縄に交付されているのかその構造を明らかにすることができた。とりわけ、基地所在市町村の典型事例として、沖縄本島北部の名護市の財政調査をおこなった。その結果、名護市財政は、国家から地方交付税、国庫支出金などの通常の国家財政資金に加え、島田懇談会事業、軍用地代収入、その他の基地周辺対策事業費が国から支出されており、基地関連収入が歳入の3割近くを占めるに至っている。こうした基地所在市町村の財政調査の結果、新たな沖縄振興の枠組みによる地域開発が進められる一方で、基地関連の国家財政支出が地域経済の原動力となっている地域が依然として存在し、更に、基地関連の財政資金への過度ともいえる依存状況にあり、その依存度を強めている地域も存在するという実態が明らかとなった。こうした財政政策の結果、依然として沖縄経済が財政依存度を高めていること、公共事業や基地経済に依存する脆弱な経済構造であることなどが明らかとなった。ごうした脆弱な経済構造を維持可能な環境保全型地域経済に転換を図るための財政政策の理論的基礎を確立するための研究の必要性が一層明らかとなった。環境保全型経済創造を目指す財政政策を研究するなかで、現代的「公共性」を再定義することが必要であるばかりか、公共政策を考える上で、「平等」に関する理論的研究の成果をふまえた財政政策論を構築する必要性も明らかとなった。また、GIS(地理情報システム)を活用した地域経済の特性の分析を試み、地域経済・財政の状況を重層的に把握する手法の確立に向けた研究も進めた。平成15年度に引き続き、平成16年度も沖縄県の財政依存経済の実態調査を継続的に行った。とりわけ16年度の重点的な実態調査の課題として、(1)三位一体の地方財政改革が沖縄県下の地方自治体財政に与えた影響、その地域経済への影響、(2)離島地域の自治体財政の構造分析を中心に調査研究を行った。また、維持可能な環境保全型経済の創造するための財政政策を研究するために、成長管理政策で大きな成果を挙げている米国コロラド州ボルダー市の財政政策・環境政策の現地調査を行った。このボルダー市調査から環境再生と公共支出の効率化のモデルとして経済的手法による環境政策が有効であることが明らかとなった。三位一体の地方財政改革が、脆弱な沖縄県の地方自治体財政に深刻な影響を与えていることが明らかになった。一方で、基地政策と密接に関連した国庫補助金は財政改革の影響が少なく、改革の影響が公共政策の分野により「非対称」であることも同時に明らかとなった。今後の研究課題として、「基地関連補助金」と「住民の生存などに関わる補助金」など公共政策のカテゴリーに分けて三位一体の財政改革の影響がどの様に出ているのか比較研究する必要がある。離島自治体財政の構造分析を行うために、租税負担の現状と所得分配の構造と比較検討する方法で自治体財政の構造分析を行った。こうした分析の結果、沖縄県の離島自治体における租税負担構造は、本土の租税負担構造と比べて、国税の負担比率が低く、きわめて特異な租税負担構造になっていることが明らかとなった。こうした租税負担構造は、沖縄県の離島経済が特異な経済構造をしていることを示すものであり、環境保全型経済の創造をめざす財政政策モデルを考察する上で有益な知見を得た。財政依存経済の典型である公共事業依存型の経済である離島自治体の経済構造の改革なくして、自治体財政の再構築も不可能であることが明らかとなった。

沖縄復帰後の沖縄振興開発政策および基地所在市町村財政の調査研究を行い、沖縄が財政依存型経済に立ち至った原因として、(1)沖縄振興政策の枠組みが公共事業偏重型財政運営を可能とするものであったこと、(2)米軍基地所在市町村に対する財政援助的補助金や米軍基地の移設に関わる北部振興策の補助金など大量の国家財政資金が局地的に流れ込み、公共事業の量を拡大していることなど国家の財政政策が大きな要因であることが明らかとなった。川瀬光義氏(静岡県立大学)との共同論文`Fiscal Policy to Maintain U.S. Military Bases in Okinawa Prefecture, Japan'を第61回国際財政学会(韓国・済州島)で発表した。この論文では、沖縄県が受け取る軍用地料が、沖縄県の第1次産業の生産額を超えるなど基地を維持するための国庫補助金が地域経済をゆがめている実態を明らかにし、沖縄における基地関連の財政支出の実態を明らかにした。こうした研究の結果、沖縄振興政策は、我が国における過疎地や離島など条件不利地域への地域振興策に共通する欠陥を有していること、そうした欠陥故に基地所在市町村への財政援助的補助金に安易に依存する自治体財政運営が広がっていることなどが明らかとなった。沖振法の高率補助金による公共事業偏重型の財政運営が、必ずしも自立的な経済の形成に役立っていないことが明らかとなった。また、沖縄特例の嵩上げが公共事業に偏っていたために、三位一体の地方財政改革の影響が、地方案に比べると小さかったことが明らかとなった。三位一体の地方財政改革について、地方分権を強化するものとして46都道府県が要求する改革プラントと沖縄県の利害が対立することが明らかとなった。維持可能な地域経済を創る財政政策として、EU構造基金型の補助金政策への転換や地方交付税交付金の充実が求められる。