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死因統計における死因「心不全」の検討

【研究目的と対象】死亡診断書(死体検案書)における「心不全」の実態調査を行った。監察医務院制度のない、関東地方の2カ所の地方都市の中核病院を選定し、死亡診断書の分析を行った。【研究結果】(1)A病院の死亡診断書(検案書)の調査を行った。1991年(210件)、1992年(220件)、1993年(247件)の3年間の1月1日から12月31日までの死亡例は総数で677件であった。その内、死亡診断書(検案書)で原死因が「心不全(急性も含む):ICD-9で428」と「呼吸不全(急性も含む):ICD-9で799.1」以外に分類不能であると思われる症例は31件であった。(2)B病院の死亡診断書(検案書)の調査を行った。1991年(382件)、1992年(376件)、1993年(247件)の死亡診断書の総数は1,005件であった。内訳で、同様に原死因「心不全」は46件であった。A病院の調査では,不詳が9件、II欄記載の死因は虚血性心疾患が5件、悪性新生物が4件、その他では慢性気管支炎、脳血管疾患、腹膜炎、肝硬変、消化管出血、肺梗塞、腎疾患、泌尿器疾患が各1件であった。「呼吸不全(急性)」4件の内訳は慢性気管支炎、誤嚥(疑い)、腸閉塞、肺炎が各々1件であった。死体検案書は4件中2件が不詳であった。いずれも突然死の症例であった。B病院の調査では、不詳19件、II欄記載の死因では脳梗塞3件、肺炎3件、虚血性心疾患3件、肺癌2件、糖尿病2件、呼吸不全2件、その他であった。死因との関連は推測であるが、基礎疾患としての可能性が示唆されるものである。記載欄を観察すると、本来I欄に記載すべき死因がII欄に記載されて,原死因として表に現れないものがあり、多くの医師が死因統計の意義を理解して死亡診断書がより正確に死因統計に反映されるような死亡診断書の記載が望まれる。今回の検討で、更に死亡診断書の精度を歪める可能性がある死因に「呼吸不全」や「多臓器不全」が指摘された。『目的』死亡診断書に記載された原死因「心不全」がどのような背景のもとに記載されるか、また死因統計にどのような影響を及ぼすかについて検討した。『対象と資料』監察医務院制度のない東京以外の関東の市の中核病院を対象とした。資料は各病院に保存されている死亡診断書(検案書)とカルテを用いた。埼玉県下のK病院では1990-1992年の3年間で、死亡診断書総数は677件であった。神奈川県下のY病院では1990-1991年の2年間で、同数の677件であった。『結果』K病院では原死因「心不全」は3.4%であった。この内、2欄に何らかの死因もしくは病態の記載のあるものは43%であった。更にその中で「がん術後」の記載のあるものがあり、2欄記載の医師の傾向によって「心不全」統計が変動する可能性が示唆される。原死因「心不全」となるケースは殆どは死体検案書で、突然死の場合は「(急性)心不全」とする傾向が強まるものと思われる。Y病院では「心不全」の記載は3.5%とほぼ同様の傾向であった。概して、既報による地域集団における「心不全」記載傾向より、中核病院における記載頻度は少ない。このことは病院死亡では診断精度の高さを示すものと言えなくもない。一方、診断は可能であっても、1欄に記載すべき死因が2欄に記載されて、原死因として表に現れないものもみられ。医師の適切な死亡診断書の記載が望まれる。今回の検討で、更に死亡診断書の精度を歪める可能性があると思われた死因として、「呼吸不全」や「多臓器不全」がある。これらの死因も単記で1欄に記載されると、原死因が表出されない問題が指摘できる。今後以上の結果を踏まえて、更に地域を拡大して死亡診断書における精度を検討する予定である。

内訳で、同様に原死因「心不全」は46件であった。A病院の調査では,不詳が9件、II欄記載の死因は虚血性心疾患が5件、悪性新生物が4件、その他では慢性気管支炎、脳血管疾患、腹膜炎、肝硬変、消化管出血、肺梗塞、腎疾患、泌尿器疾患が各1件であった。「呼吸不全(急性)」4件の内訳は慢性気管支炎、誤嚥(疑い)、腸閉塞、肺炎が各々1件であった。死体検案書は4件中2件が不詳であった。いずれも突然死の症例であった。B病院の調査では、不詳19件、II欄記載の死因では脳梗塞3件、肺炎3件、虚血性心疾患3件、肺癌2件、糖尿病2件、呼吸不全2件、その他であった。死因との関連は推測であるが、基礎疾患としての可能性が示唆されるものである。記載欄を観察すると、本来I欄に記載すべき死因がII欄に記載されて,原死因として表に現れないものがあり、多くの医師が死因統計の意義を理解して死亡診断書がより正確に死因統計に反映されるような死亡診断書の記載が望まれる。今回の検討で、更に死亡診断書の精度を歪める可能性がある死因に「呼吸不全」や「多臓器不全」が指摘された。【研究目的と対象】死亡診断書(死体検案書)における「心不全」の実態調査を行った。監察医務院制度のない、関東地方の2カ書の地方都市の中核病院を選定し、死亡診断書の分析を行った。【研究結果】(1)A病院の死亡診断書(検案書)の調査を行った。1991年(210件)、1992年(220件)、1993年(247件)の3年間の1月1日から12月31日までの死亡例は総数で677件であった。その内、死亡診断書(検案書)で原死因が「心不全(急性も含む):ICD-9で428」と「呼吸不全(急性も含む):ICD-9で799.1」以外に分類不能であると思われる症例は31件であった。(2)B病院の死亡診断書(検案書)の調査を行った。1991年(382件)、1992年(376件)、1993年(247件)の死亡診断書の総数は1,005件であった。A病院の調査では、不詳が9件、II欄記載の死因は虚血性心疾患が5件、悪性新生物が4件、その他では慢性気管支炎、脳血管疾患、腹膜炎、肝硬変、消化管出血、肺梗塞、腎疾患、泌尿器疾患が各1件であった。B病院の調査では、不詳19件、II欄記載の死因では脳梗塞3件、肺炎3件、虚血性疾患3件、肺癌2件、糖尿病2件、呼吸不全2件、その他であった。記載欄を観察すると、本来I欄に記載すべき死因がII欄に記載されて、原死因として表に現れないものがあり、多くの医師が死因統計の意義を理解して死亡診断書がより正確に死因統計に反映されるような死亡診断書の記載が望まれる。
対物所有感の形成メカニズムの解明

本研究の目的は,モノへ抱く所有感がどのような仕組みで形成されるかを明らかにすることである。本年度は,モノの所有感の形成に関わる認知的要因の検討およびモノの所有感の測定方法の開発に従事した。以下に詳細に記載する。(1)モノの所有感形成における選好の役割:選好がモノの所有感にどのような影響を与えるかを検討した。実験の結果,対象への選好とモノの所有感には有意な相関が見られた。また,選好と行為主体感は独立的にモノの所有感に影響を与えることを示した。これらの結果は,選好はモノと自身を結びつける役割を担っており,モノへの所有感を生み出すことを示している。(2)モノの同定認知における位置情報の役割:自己のモノと認識する初期段階で,モノを同定するプロセスは重要であると考えた。そこで,モノの同定認知にどのような情報が利用されているかを検討した。複数の実験の結果,モノの位置情報(とりわけ網膜位置情報)がモノの同定に利用されていることが判明した。この結果は,初期視覚処理がモノの同定に重要な役割を担っていることを示している。(3)所有感の尺度の開発:Walasak et al (2015)はモノの所有感に関する尺度を開発した。この尺度は9項目の質問で構成されており,2つの主成分に分けられる。モノへの所有感を複数の側面から捉える上で有益であると考え,日本語版のモノの所有感尺度の開発を試みた。すでに日本語訳,著者へのバックトランスレーションの確認などを終えた。現在,信頼性および妥当性を確認するために900名からデータ取得を試みている。関連する成果は国内外の学会にて発表された。また,(1)の研究については査読コメントへの対応中である。他の2つの研究についても,まとまり次第査読付き学術誌に投稿する予定である。また,関連研究について査読付き雑誌に2本の論文が掲載され,さらに4件の賞を受賞した。所有感の形成メカニズムの際に,キーポイントとして考えられる感情処理についても研究が進んでおり,関連研究については順調に国内外の査読付き雑誌に論文が掲載された。これらを鑑みて,期待通りに研究が進んでいるといえる。予定通り,文化差および個人差研究を行う。本年度の具体的な成果は下記である。(1)モノの所有感形成における行為主体感覚の役割を検討:行為主体感覚がモノの所有感にどのような影響を与えるかを検討した。実験の結果,対象への行為主体感覚が高い場合は,その対象に所有感を抱きやすくなることを明らかにした。また,自分の意志に由来する行為が所有感を高めることが判明した。これらの結果は,行為主体感覚は自己とモノを結びつけるような役割を担っており,この結びつきが所有感形成に寄与していることを示唆している。(2)モノの所有感形成における空間的距離の役割を検討:モノと自身の間の空間的距離が所有感にどのような影響を与えるかを検討した。実験では,自身の近傍か遠方に呈示された対象について,参加者はどの程度所有感を抱くかについて評価を行った。実験の結果,自身の近傍に呈示された対象の方が,所有感は高く評価された。この結果は,空間的距離が所有感形成の手がかりになることを示唆している。(3)所有感の心理物理学的測定:自己に関与する対象は,それ以外の対象に比べて先に出現するように知覚される(優先入力効果)。この現象では基本的に恒常法などの心理物理学的測定法が用いられる。この優先入力効果を利用すると所有感を心理物理学的手法で測定可能かもしれないと考えた。実験では,参加者に自分のマグカップと他人のマグカップを呈示し,どちらが先に出現したかを判断させた。実験の結果,自身のマグカップの方が先に出現したように知覚されることが明らかになった。関連する成果は国内外の学会にて随時発表を行った。また,(1)の研究については査読付き国際誌に投稿中である。他の2つの研究についても,査読付き国際誌に投稿準備中である。また,関連研究について,査読付き雑誌に8本の論文が掲載され,さらに1件の発表について発表賞を受賞した。計画とずれた点についても,別の手法を用いることで即時に対応した。これらの点を考慮すると,順調に進展していると考えられる。

複数の実験の結果,モノの位置情報(とりわけ網膜位置情報)がモノの同定に利用されていることが判明した。この結果は,初期視覚処理がモノの同定に重要な役割を担っていることを示している。(3)所有感の尺度の開発:Walasak et al (2015)はモノの所有感に関する尺度を開発した。この尺度は9項目の質問で構成されており,2つの主成分に分けられる。モノへの所有感を複数の側面から捉える上で有益であると考え,日本語版のモノの所有感尺度の開発を試みた。すでに日本語訳,著者へのバックトランスレーションの確認などを終えた。現在,信頼性および妥当性を確認するために900名からデータ取得を試みている。関連する成果は国内外の学会にて発表された。また,(1)の研究については査読コメントへの対応中である。他の2つの研究についても,まとまり次第査読付き学術誌に投稿する予定である。また,関連研究について査読付き雑誌に2本の論文が掲載され,さらに4件の賞を受賞した。所有感の形成メカニズムの際に,キーポイントとして考えられる感情処理についても研究が進んでおり,関連研究については順調に国内外の査読付き雑誌に論文が掲載された。これらを鑑みて,期待通りに研究が進んでいるといえる。引き続き,感覚および認知的要因の検討や,文化差研究の準備遂行,指標開発を行う。予定通り,文化差および個人差研究を行う。
フラッシュ焼結の素過程抽出とメカニズム解明

フラッシュ焼結とは、臨界電圧および温度の下で、セラミックスの電気伝導と物質拡散移動が通常の1000倍以上に加速され、粉末成形体なら焼結緻密化が急激に起こる現象のことを指す。特に通常焼結と比べて比較的低温・短時間で焼結が終了するため、新たな焼結プロセスとして世界的に注目され盛んに研究されるも、わが国ではまだ十分な実験検証がなされていない。本研究では、現有の直流高圧電源と改造雰囲気炉を用い、主要焼結パラメータである(1)温度、(2)電場、(3)電流を系統的に制御して、酸化物セラミックスの大気中でのフラッシュ焼結実験を実施した。また焼結時の雰囲気(還元雰囲気)およびドーピングが及ぼすフラッシュ焼結への影響を確認するための実験検証に着手し、雰囲気炉と電源との同期、また原料粉末へのドーピング技術とフラッシュ焼結への効果、これらのデータを系統的に収集できることを確認した。これにはH29年度に導入したフラッシュ焼結炉(雰囲気炉)の試料観察(高解像度試料画像取得)システムと、他の計測値(電流・電圧・温度)ならびに試料画像データとを同期させて保存するデータロガーリンクシステムを使用しており、国内では例を見ない装置構成を確立した。またフラッシュ焼結により得られる試料について、通常焼結と比較したときの電場印加に伴って生じる微細組織変化をHRTEM観察およびEELSによって検証し、フラッシュ焼結特有の粒界および固溶状態を認めた。特にY2O3セラミックスにおいて、最終密度を効果的に高め、透光性を帯びた多結晶体を製造することに成功した。こうしたデータはフラッシュ焼結の素過程現象を明らかにするための基盤データとなる。計画通り測定機器を導入しデータの取集を開始している。またすでにドーピングを利用した高効率電力エネルギーの投入と、それによる高密度焼結体の製造に成功し、その微構造の観察にも着手した。基礎データの収集は着実に進んでいる。前年度に引き続き、フラッシュ焼結についての基礎データの収集を継続すると共に、フラッシュ焼結に及ぼす雰囲気およびドーピング効果の影響について実験を進め、フラッシュ焼結のメカニズム解明に繋がる基礎データの蓄積を図る。各材料におけるフラッシュ焼結挙動を引き続き調査し、焼結パラメータと緻密化挙動および微細組織形成の推移との相関を明らかにする。また、ドーピングによる点欠陥・キャリア濃度変化とフラッシュ焼結挙動との相関、雰囲気(酸化/還元)の効果についてデータ蓄積を図る。前年度に引き続き、試料についての微細組織形成過程の時系列を詳細に調査する。フラッシュ焼結プロセスの素過程現象に基づきそのメカニズム解明を図るもとに、フラッシュ焼結を利用したセラミックスの微細組織制御のための理論的指針獲得を目指す。
FBG光ファイバセンサを埋め込んだ積層板の逆問題解析による損傷同定

複合材料積層板におけるボルト孔などの応力集中部の近傍では,スプリッティング,トランスバースクラックならびに層間はく離が同時に発生する複雑な損傷プロセスを示す。このような複数損傷を検知・監視することは,構造物の健全性を評価する上で必要不可欠である。本研究では,有孔CFRPクロスプライ積層板に発生する損傷の形態を同定するための,埋め込みFBGセンサを利用した2つの新たな手法を提案した。引張試験において,埋め込みFBGセンサの反射光スペクトルは,円孔近傍に発生するスプリッティング,トランスバースクラック,および層間はく離の進展に伴って大きく変化した。この実験結果に対して順解析(損傷解析,光学解析)のみ,負荷ひずみ推定つき順解析,および新たな損傷同定手法を適用した。損傷形態の推定精度と計算効率の観点から,負荷ひずみ推定つき順解析によって最も良い推定が得られることを示した。さらに,損傷同定において,損傷解析から得られる損傷形態を推定の初期値として利用することで,従来(昨年度に提案)の同定手法と同等の推定精度を保つと同時に大幅な計算時間の短縮を実現した。さらに本研究では,格子間隔分布に単調変化を設けたチャープFBGセンサを損傷同定に適用した。まず,有孔CFRPクロスプライ積層板の引張試験を行い,トランスバースクラックや層間はく離の進展に伴って,埋め込みチャープFBGセンサの反射光スペクトルが特定の波長でのみ変化することを示した。逆問題解析に基づくゲージ部のひずみ分布推定を実施し,チャープFBGセンサの反射光スペクトルの波長がひずみ分布を介して損傷形態と一対一対応していることを示した。さらに,スペクトル形状を用いた無負荷時の損傷同定を実施し,チャープFBGセンサの反射光スペクトルが有する位置情報が同定に有益であることを示した。応力集中部は複合材料構造物における最弱部の一つであり,そのような箇所から損傷が発生しやすい。したがって,構造物の耐久性や余寿命を保証するためには,応力集中部の健全性を監視することが重要である。そこで本研究では,両側切り欠きを有するFBGセンサ埋め込みクロスプライ積層板の負荷除荷試験を行った。負荷の増加に伴ってスプリッティングが繊維方向に進展し,複数のトランスバースクラックが発生した。また,層間はく離がスプリッティングに沿って楕円状に広がった。このような損傷の進展に伴い,埋め込んだFBGセンサの反射光スペクトル形状は大きく変化した。さらに,切り欠き近傍に発生する複数損傷を扱う損傷解析,ならびに埋め込んだFBGセンサの皮射光スペクトルを求める光学解析を提案した。複数損傷の進展は実験結果と一致し,解析モデルの妥当性を確認した。また,損傷の影響によるFBGセンサの反射光スペクトルの変化を数値的に再現した。さらに,反射光スペクトル形状が,センサ軸方向のひずみ分布を介して損傷形態の情報を含んでいることを示し,埋め込みFBGセンサによって積層板の損傷形態を監視できる可能性を示唆した。以上の結果に基づき,埋め込んだFBGセンサの反射光スペクトル形状を目的関数とし,損傷形態を表すパラメータを数理的に最適化する損傷同定手法を提案した。損傷解析および実験にて得た反射光スペクトルを入力情報として,積層板の損傷形態を推定した。推定結果は対応する損傷形態と概ね一致し,本手法が妥当であり,実験結果に対しても適用可能であることを示した。また,定義した損傷形態パラメータに対して,反射光スペクトル形状の感度が高い位置にFBGセンサを配置できれば,さらに推定の精度を上げることが可能であることを示唆した。
認知症高齢者に対する「料理活動支援法」の構築と普及をめざす実践的研究

料理活動は高齢者にとって、身体のリハビリになるだけでなく、やる気や自信をよびさまし、認知症のケアと予防に役立ちます。我々はこれを「料理療法」として手法を確立しました。本研究では、さらに、認知症高齢者にとっての調理操作の難易度を明らかにし、料理やおやつメニューの開発と評価を行いました。さらに支援方法等、これまでの研究の成果を一般書として出版すると共に、30件以上の講演会・講習会を実施し、この方策の普及を図りました。本研究の目的は、認知症高齢者に対して、料理活動を支援する方策を構築することである。料理活動を行うことにより、情緒の安定、豊かな人間関係の構築など生活の質(QOL)の向上を期待するものである。本研究期間には(1)調理操作の難易度の解明(2)適切な支援方法の解明(3)料理メニューの整備(4)方策の普及と浸透の4つを計画している。本年度は、AデイサービスおよびBグループホームにおいて介入調査を行い、特に(3)の料理メニュー整備について重点的に研究をおこなった。Aデイサービスでは、これまで関西圏の施設において実施してきた8種のメニューについて、支援法つきメニュー集を基に料理活動を実施した。その結果、参加者のQOLの向上等において効果が見られ、関東圏の本施設においても適合したメニューということが検証できた。Bグループホームにおいては、手軽に実施できる「おやつメニュー」を新たに8種開発し、料理活動を実施した。一部、メニューの改良の必要がみられたものの、概ね難易度、支援方法等適合していた。参加者に対しても、参加意欲や集中力に向上が見られる効果があった。(1)(2)については予備的なデータをとるに留まった。(4)としては、最終年度に予定していた一般書の作成であったが、本年度において、まとめる機会を得て、メニュー集を含めこれまでの研究の知見をまとめる作業を進めた。しかし、海外の料理活動に関する講習受講および高齢者施設の視察については受け入れ先の都合があわず実施できなかった。26年度に改めて計画する予定である。本年度は、Aグループホームにおいて、特に(3)に関連し、昨年度別施設で実施した8種の「おやつメニュー」について料理活動を実施した。その結果、本施設においてもこれらのメニューは認知症高齢者のQOL向上に有効であることが示唆された。また介入調査実施の中で(1)(2)に関しても検討を進めた。(4)については、これら料理活動支援の方策を「料理療法」として普及を図るため、これまでの研究成果をもとに著書を出版した。新聞(3紙)、調理学の学会誌、食物学や高齢者福祉等の専門誌など、合計11媒体で紹介されるなど、学会内外で高い評価を受けた。さらに出版記念シンポジウムを開催し、約140名の参加者を得た(開催費用は科研費の負担外として実施)。介護福祉士、管理栄養士、教育関係者、一般市民、学生と参加者が多岐にわたり、また、討論では参加者から料理活動実践上の悩みなど多数寄せられ有意義な意見交換と「料理療法」普及の場となった。さらに、食育関係者を対象に講習会を実施する機会を得て1回開催した。また講演会も、一般市民対象に2件、食品学研究者対象に1件実施するなど、積極的に「料理療法」の普及を図った。さらに、海外における先駆的な認知症ケアに関する情報収集のため、デンマークおよびオランダにて高齢者施設の視察を行った。デンマークでは、料理活動の見学を2件行い、支援の仕方等、共通点を見出すことがでた。しかし、レクリエーション的な実施に留まり、療法的な活用は見出せなかった。オランダでは、認知症ケアで先駆的な施設(ホグウェイ)を視察し、料理活動を含め生活全体を支援することの重要性を再認識した。本研究期間には1.調理操作の難易度の解明2.適切な支援方法の解明3.料理メニュ-の整備4.方策の普及と浸透の4つを計画している。本年度は特に1.4.について実施した。1.については、個人の能力に見合った調理操作の分担を行うための指標作成を目的として、A、B認知症高齢者グループホームの入居者に対する料理活動において観察調査を行った。各人が担当した調理操作を記録し、遂行能力の観察評価を行った。これらの調理操作ごとの評価点数と、個人の認知症レベルや身体的・精神的状況との関連性について明らかにし、指標整備のための基礎的データを得た。4.については、本研究成果をもとに出版した著書(2014年発行)に関連して、全国紙1紙(全国版・生活面)に取材記事が掲載されるほか、新聞コラムや雑誌記事でも紹介された。さらに、本研究の内容に関してテレビ局より取材を受け、「認知症ケアと予防に『料理療法』」としてニュース番組(関西地域)の10分間の特集番組として放映され、料理活動支援の方策を「料理療法」として普及を図る大きな機会となった。さらに、2月には本研究の主催により「導入とケア」をテーマに「第一回研修会」を企画・開催し、約100名の参加者を得た。

事後アンケート結果では9割以上が「非常によかった」「よかった」と回答し、極めて好評であった。参加者は、地域活動の栄養士の他、介護福祉士、教育関係者、一般市民と多岐に渡った。また、「料理療法」に関する講演会・講習会の依頼を受け、積極的に実施し、本方策の普及を図った(研究代表者6件、研究分担者4件、研究協力者2件、合計12件、延べ対象人数は約800名。主催は学会招待講演2件を含み、各府県栄養士会2件、社会福祉協議会・市保健所、社会福祉法人、民間企業等)。1.-3.の課題については、昨年度の時点で概ね達成していたが、今年度さらに1.について指標作成のための基礎的データを得ることができた。4.の方策の普及については、新聞やテレビ報道などマスコミを通じた方策の普及ができたと共に、自主主催の研修会の開催だけでなく、学会や栄養士会等からの依頼を受けて講演会・講習会を実施し、十分に本方策の普及を図る機会を持てたといえる本研究の目的は、認知症ケアと予防を目的とした料理活動を支援する方策を「料理療法」として構築することである。本研究期間には認知症高齢者における1.調理操作の難易度の解明2.適切な支援方法の解明3.料理メニューの整備と、4.方策の普及と浸透の4つを目的とした。1.認知症高齢者グループホームにおいて料理活動の観察調査を行い、個人の能力に見合った調理操作分担を行うための指標作成を目的とした基礎的データを得た。2.料理活動の観察調査をもとに、その成果を支援法付メニュー集へ反映すると共に、ノウハウを一般書としてまとめた。3.8種の支援法付料理メニューについて、料理活動の介入調査を実施した結果、参加者のQOLの向上等の効果が見られ、関西だけでなく関東圏の施設においても適合することが検証できた。また「おやつメニュー」を新たに開発し、評価と検証を同様に行った。4.本研究成果をもとに一般書を出版した(2014年発行)。これは、新聞5紙の他、調理科学の学会誌や福祉の専門誌、テレビ、ラジオなど合計21媒体で紹介されると共に、学会招待講演を行うなど、学会内外で高い評価を得、料理活動支援の方策を「料理療法」として普及を図る大きな機会となった。さらに、主催企画として研修会2回を開催し(参加者合計約150名)、栄養士や介護福祉士等、専門職へ理念と支援方法の普及を図ると共に、シンポジウム2回を開催し(同計約240名)、一般へも普及を図った。この他に依頼を受け実施した講演会・講習会は合計27件、延べ対象人数は約1500名であった(主催:学会招待講演3件の他、各府県栄養士会、社会福祉協議会・市保健所、社会福祉法人、民間企業等)。さらに、ホームページやパンフレットを作成し、「料理療法」の普及と浸透を図った。以上より、料理活動が認知症ケアと予防に役立つ、この方策を「料理療法」として構築し、普及を図ることができた。料理活動は高齢者にとって、身体のリハビリになるだけでなく、やる気や自信をよびさまし、認知症のケアと予防に役立ちます。我々はこれを「料理療法」として手法を確立しました。本研究では、さらに、認知症高齢者にとっての調理操作の難易度を明らかにし、料理やおやつメニューの開発と評価を行いました。
高齢者における認知機能低下抑制を目指した多面的な「認知の予備力」測定尺度の開発

(1)手持ちのデータを分析することにより、知見の公表を行った。1岩佐他(2018,地域高齢者における新たな生活機能指標の開発:JST版活動能力指標の測定不変性ならびに標準値,厚生の指標, 65, 1-7,2018年12月出版)では、「認知の予備力」尺度の構成要素である「JST版活動能力指標」の測定不変性の確認、標準値の算出を行った。2Iwasa他(2018, Actual conditions of leisure activity among older community-dwelling Japanese adults, Gerontol Geriatri Med, Volume 4: 1-11, 2018年6月出版)では、現代高齢者版余暇活動尺度のベースとなる、余暇活動に関する調査データの因子分析結果について報告した。3岩佐他(投稿中,日本公衆衛生雑誌)では、「現代高齢者版余暇活動尺度」の信頼性、妥当性、関連要因の検討を行った。(2)「認知の予備力」尺度の構成要素である「仕事の複雑性尺度」の開発を進めている。これまで聞き取り調査で行う仕様であったが、より簡便な測定を目指し、郵送調査等にも対応できるように自記式版を開発する。2019年中に予備調査を実施したいと考えており、現在共同研究者と調査計画を打ち合わせているところである。(3)今年度内に実施予定の訪問調査の計画をたて準備を進めている。現在、調査対象地域の選定、委託業者の選定、調査項目の選出、調査員マニュアルの作成等を行っている。既存データを使用した論文公表はこれまでに順調に行えている。「認知の予備力」の構成要素である「仕事の複雑性尺度」の開発がやや遅れている。2019年のうちに予備調査を実施したいと考えている。今年度中に実施予定の訪問調査の準備は着実に進んでいる。2019年中に、「現代高齢者版余暇活動尺度」の論文を受理させる等、研究業績の出版に努める。「仕事の複雑性尺度」の開発に関して、共同研究者との連絡を密にし(東京での会合を持つほか、ビデオチャット、メールでのコミュニケーションを導入)、共同作業を加速させる。訪問調査の準備については、2019年の前半に委託業者を決定し、業者と連携しながら、着実に準備を進める。文献資料収集代金、論文作成費用(英文校正費用、論文印刷費用)等で使用する。
いわゆる現代病の症状軽減に向けて:機能性蛋白質を運ぶ微胞子虫ベクターの確立

Encephalitozoon cuniculiは遺伝子導入法が確立されていない。そこで本研究は、E. cuniculiの組換え体作製方法を確立する目的で行われ、以下の結果を得た。(1) E.cuniculi精製虫体を効率良く回収可能となった。(2)薬剤選択マーカーとしてneoR遺伝子が候補となった。(3)エレクトロポーレーションによる遺伝子導入法の条件が決定した。微胞子虫類のEncephalitozoon cuniculiは全ゲノム配列が解読されているが、発現解析としての組換え体作製技術および遺伝子機能阻害技術につながる基本的方法、遺伝子導入法が確立されていない。そこで、本研究は、特徴的な感染様式を持つ微胞子虫類(Microsporidia)の組換え体作製方法を確立し、機能性蛋白質を運ぶ微胞子虫ベクターを作製する目的で本研究は行われ以下の結果を得た。1.E. cuniculi培養液の組成および密度勾配遠心精製法に改良を加え、精製虫体を効率良く回収可能となった。2. Pyrimethamine、BlasticidinおよびGeneticinを用いてE. cuniculiの薬剤感受性試験を行ったところ、Geneticinにおいて感受性を示したことから薬剤選択マーカーとしてneoR遺伝子が候補となった。3.精製したE. cuniculiのsporeにエレクトロポーレーションによる遺伝子導入条件の検討を行ない、遺伝子導入法の最適条件が決定した。本研究は、特徴的な感染様式を持つ微胞子虫類(Microsporidia)の組換え体作製方法を確立し、機能性蛋白質を運ぶ微胞子虫ベクターを作製する目的で実施している。その原因として、微胞子虫は2つの特徴(sporeが強固な構造物および偏性細胞内寄生真核生物)を有する事が考えられる。そこで、本年度は遺伝子導入法の確立を目指して、薬剤選択マーカーの検討および遺伝子導入法の検討を行なった。1.薬剤選択マーカーの検討:Pyrimethamine、既に作製済みであるBlasticidinおよびGeneticin耐性細胞を用いてE. cuniculiの薬剤感受性試験を行ったところ、PyrimethamineおよびBlasticidinには感受性はなく、Geneticinにおいて感受性を示したことから、薬剤選択マーカーとしてneoR遺伝子が候補となった。2.遺伝子導入法の検討:精製したE. cuniculiのsporeに、約5kbのプラスミドをエレクトロポーレーションして遺伝子導入が行なわれたかPCR法により確認を行なったところ、E. cuniculiのspore内に標的遺伝子が存在する事が確認された。現在、本条件を基に最適なエレクトロポーレーション条件の検討、および、エレクトロポーレーション後のE. cuniculiの増殖可否の検討を進めている。薬剤選択マーカーの検討および遺伝子導入法の検討に関してはおおむね順調に進行しているが、発現ベクター構築の発現プロモーターの検討および機能性蛋白質を運ぶ微胞子虫ベクター作製等の達成度が予定していたものより低いため。速やかな遺伝子実施導入法の確立のため、当研究室が保有していた遺伝子導入装置Gene PulserIIと異なるシステム装置Nucleofector 2bを本年度は購入した。今後、遺伝子導入法のさらなる検討を行ない、遺伝子導入法のより効率的な条件を見いだす。発現ベクター構築の発現プロモーターの検討速度をあげ、機能性蛋白質を運ぶ微胞子虫ベクターの作製等について早期実施に努める。次年度は、より効率的な研究実施のために遺伝子導入法の比較検討、発現プロモーターの検討、発現ベクター構築など遺伝子組換え技術を多用するため、研究費は遺伝子取り扱い関連試薬、培養関連試薬および消耗品の割合が高くなる。
骨髄SP細胞の筋線維分化過程解明へ向けた基礎研究プロジェクト

加齢に伴う退行性変化として筋機能低下はよく知られている。その筋機能再活性のメカニズムの一端を解明するため、筋組織外に存在し筋分化に影響する骨髄SP細胞を用いて、分化を誘導する特異的なタンパクを追った。骨髄SP細胞を低血清培地にて培養し、様々な組合せの成長因子を加え観察した。その結果、TGF-β1が分化初期の段階に、IGF-1がその後の分化段階に影響しているという筋機能再活性のメカニズムの一端が明らかとなった。筋機能再活性すなわち筋再生の機構に関与するメカニズムの一端を解明するため、骨髄SP細胞を筋線維へ分化させる特異的なタンパクを同定することを目的として実験を行った。実験に際しては、まずGFPマウス大腿骨より骨髄細胞を取り出し、Hoechst33342を適量添加しFACS解析により骨髄SP細胞を単離した。得られた骨髄SP細胞とマウス骨格筋筋芽細胞株C2C12とを共培養し、骨髄SP細胞が筋線維へ分化するのかを確かめた。共培養した結果より、骨髄SP細胞が融合したと思われるGFP陽性の筋管様細胞が確認され、また筋線維へ分化しているのかを確かめるため筋転写調節因子の1つのMyoDにて免疫染色を行い、同GFP陽性筋管様細胞が染色された。以上より得られた骨髄SP細胞が筋線維へ分化することが確認できた。次に骨髄SP細胞を単独で播種し、低血清培地に筋肉の成長に影響があるといわれているTGF-β1、IGF-1、HGFを添加し、筋線維へ分化するか観察した。TGF-β1を加えていないものは何も添加していないものと同様、変化はみられなかった。しかし、TGF-β1を加えたものにおいて骨髄SP細胞同士が融合した像が観察され、またTGF-β1とIGF-1を加えたものでは、数が多く確認することができた。またMyoDにて免疫染色を行うと融合した細部が陽性を示した。以上からTGF-β1が骨髄SP細胞を筋線維へ分化する初期段階において必要な因子ではないのかと考えられた。またIGF-1はその後の分化を誘導する因子として働くのではないかと考えられた。今回の研究より、筋機能再活性にはTGF-β1が必要であることが示唆された。さらに次年度は、様々な筋に関係する因子について同様、詳細に検討する予定である。実験に際しては、マウス大腿骨より骨髄細胞を取り出し、Hoechst33342を適量添加しFACS解析により骨髄SP細胞を単離した。得られた骨髄SP細胞を単独で播種し、間葉系幹細胞用FBSを添加した低血清培地に筋肉の成長に影響があるといわれているTGF-β1、IGF-1、HGFを添加し、筋線維へ分化するか観察した。昨年は筋特異的転写調節因子の1つであるMyoDにて免疫染色を行い筋線維へ分化したのかを確認したが、今年度は詳細に検討をおこなうため、LightCyclerを用いてmRNAの定量を行い遺伝子レベルでの検索を行った。検索する物質は筋特異的なものである、myosin、MyoD、myogenin、について様々な添加因子条件にて検索した。TGFβ1を添加していないものは、3つの物質について発現はわずかであった。しかし、TGFβ1を添加したものはTGFβ1を添加していないものと比較して、すべてにおいて優位な発現が認められた。また、TGFβ1とIGF-1を加えたものでは他の条件に比べて優位に多く発現が認められた。これは、昨年の免疫染色の結果と同様の結果が認められた。これによりタンパクレベル、遺伝子レベルにおいて認められたことにより、筋機能再活性にはTGFβ1が必要であることが示唆された。また、TGFβ1とIGF-1を時間差で添加して培養を行ったが、TGFβ1を先に添加して後にIGF-1を加えた方が、IGF-1を先に加えたものよりも若干ではあるが骨髄SP細胞が癒合したと思われる像が多く確認された。以上よりTGFβ1が骨髄SP細胞を筋線維へ分化する初期段階において必要な因子であると示唆された。
絶対位相制御光による固体の超高速光ダイナミクスの解明

レーザー光電界の絶対位相が制御された光(絶対位相制御光)を用い、固体中の光励起キャリアおよびフォノンのダイナミクスを時間分解反射率測定によって調べた。ドープしたシリコンでは非等方に分布するホールによってコヒーレントフォノンが駆動されることがわかった。また金属型カーボンナノチューブでは自由キャリアとコヒーレントフォノンとの間でカップリングが起きることがわかった。レーザ電場の位相(絶対位相)が固体中の超高速キャリア・フォノンダイナミクスをどのように支配するか明らかにするため、初年度は時間分解反射率測定装置の立ち上げ、および性能評価を中心に行った。1.時間分解反射率測定システムの構築:sub-10 fsレーザを用いて、時間分解反射率測定装置を製作した。製作した装置を用いて代表的な半導体であるGaAsからのコヒーレントフォノンの信号を観測することができた。2.時間分解能の評価:装置の時間分解能を評価するために、理論上の測定限界である振動周期(20 fs)を持つ炭素系化合物(グラファイトなど)で時間分解反射率測定を行った。炭素間伸縮振動に由来するコヒーレントフォノンの信号を測定することが出来た。このことから、立ち上げた時間分解反射率測定装置において、測定限界の時間分解能が達成できていることがわかった。3.ドープしたSiにおけるコヒーレントフォノンの観測:立ち上げた時間分解反射率測定装置の信号対ノイズレベル(S/N)の評価を行うために、信号強度の弱いSiのコヒーレントフォノンの測定を行った。これまで報告されていた結果より、約10倍のS/Nの改善が見られた。またp型Siについて実験を行ったところ、Siのコヒーレントフォノンの生成において、非等方なホールが関与していることが明らかになった。4.絶対位相制御光を用いた時間分解反射率測定装置システムへの改造:レーザの絶対位相を制御するためにレーザシステムの改造を行っている。絶対位相の影響がより効果的に現れると期待されるGaNなどのワイドバンドギャップ半導体について測定を行ったところ、より強い強度が必要であることがわかったため、現在、強度を増幅したレーザを用いた装置への改造を行っている。光電界の絶対位相が固体中のキャリアならびに格子振動に及ぼす影響を明らかにするために、時間分解反射率測定法により超高速光励起キャリア・フォノンダイナミクスの実時間観測を行った。1.炭素系化合物におけるコヒーレントフォノンダイナミクスの観測これまで観測が不可能だと報告されていた金属型カーボンナノチューブのコヒーレントフォノンの観測に成功した。炭素伸縮振動モードの縦ならびに横モードを観測し、これらが互いに干渉しあっていることがわかった。さらにカーボンナノチューブの凝集が、時間分解反射率測定によって従来の分光学的手法より高感度に検出できることがわかった。2. Siのコヒーレントフォノンにおけるドープ効果Siのコヒーレントフォノンのドープ依存性を調べたところ、n(p)型ドープでコヒーレントフォノンの寿命が長く(短く)なり、またフォノンの周波数がドープ濃度に比例して低くなることがわかった。コヒーレントフォノンの測定を通じ、半導体中の不純物の極性・濃度が、室温かつ非破壊で決定できることがわかった。3.絶対位相制御光を用いた極性半導体におけるコヒーレントフォノンダイナミクスの観測絶対位相制御光を用いて、GaAs, SiC, GaNなどの極性半導体において時間分解反射率測定を行い、キャリア・フォノンダイナミクスの観測を行った。いずれの物質でも観測される絶対位相依存性の観測には至らなかった。今後は、絶対位相依存性がより顕著になると予測される高強度レーザー励起による実験に取り組む。光電界の絶対位相が固体中のキャリア・フォノンに及ぼす影響を明らかにするため、時間分解反射率測定法により、光励起キャリア・コヒーレントフォノンダイナミクスの実時間観測を行った。1.SiCのコヒーレントフォノンの観測ワイドバンドギャップ半導体である6H-SiCについて、光励起キャリア・フォノンダイナミクスを観測するために時間分解反射率測定を行った。6H-SiCのA対称性、E_2対称性のフォノンを観測することができた。いずれのフォノンも、その振幅強度が光励起強度に対して線形依存性を示していた。実験に用いた励起光一光子のエネルギーがSiCのバンドギャップより小さいことから、仮想遷移を経て6H-SiCのフォノンが生成されていることがわかった。2.絶対位相制御光を用いたワイドバンドギャップ半導体における超高速光キャリア・フォノンダイナミクスの観測絶対位相制御光の影響を効率よく取り出すために多光子励起過程に着目し、GaNなどのワイドバンドギャップ半導体を対象として時間分解反射率の測定を行った。しかしながら測定システムのS/Nが非常に低く、光励起キャリア・フォノンダイナミクスにおける絶対位相依存性の観測には至らなかった。今後は実験手法ならびに、観測対象の見直し行い、引き続き固体キャリア・フォノンダイナミクスにおいて光電界の位相が与える影響について調べていきたい。

3.表面第二次高調波発生による固体表面・界面ダイナミクスの観測固体表面・界面に局在する空間的に非対称な電場を有する系において、光電界の絶対位相が及ぼす効果を調べるために、表面第二次高調波発生によるキャリア・フォノンダイナミクスの測定システムの構築に着手した。酸化亜鉛表面からの第二次高調波発生に成功した。今後は表面第二次高調波の時間分解計測を行い、固体表面・界面の超高速光ダイナミクスにおける絶対位相制御光の影響について調べる。
新規な光・熱応答性濃厚スラリーの開発と機能性複雑形状セラミックスの高精細造形

本課題は、「各種粒子材質に対する応用性に優れ」、「スラリー中での粒子集積構造も制御可能」な、「樹脂使用量を極力低減」した光・熱硬化性高粒子濃度スラリーを開発したうえで、本スラリーを駆使して「バルク体に匹敵する機械的機能」を示す、「マイクロメートルオーダーの造形分解能」をもった高精細なセラミックス三次元複雑造形体を「生産性よく製造」するプロセスの構築を目的としている。この目的を達成するため、2018年度では樹脂使用量を低減した光・熱硬化性スラリーの開発と、その硬化挙動の制御因子の解明に取り組んだ。具体的には、申請者がこれまで独自に開発してきた、粒子材質に寄らずに「多成分・濃厚スラリーの分散」と「スラリー中での粒子集積構造制御」を実現する表面修飾剤であるポリエチレンイミン(PEI)ーオレイン酸会合体で表面処理した粒子間を、少量(粒子に対して約37wt%)の多官能アクリレートモノマーにより架橋することでスラリーを固化する新手法を構築した。Si3N4微粒子をモデル粒子として、PEI会合体とアクリレート間のMichael付加反応を利用する熱硬化スラリーと、SiO2やAl2O3微粒子をモデル粒子として、アクリレート間の光ラジカル反応と、PEI会合体とアクリレート間のMichael付加反応を併用する光硬化スラリーの開発に成功した。いずれの熱・光硬化性スラリーについても、紫外光・熱の印加前では高い分散安定性を有することがレオメータを用いた流動特性評価で確認され、スラリー中の粒子濃度が高いほど、また、PEI会合体の会合度が低いほど、熱・光硬化性が高いことが動的粘弾性評価に基づいて明らかとなった。また、FTIRによる粒子の表面構造評価により、紫外光・熱の印加によって多官能アクリレートがPEI会合体で修飾された粒子表面に固定化されたことも確認された。当該年度に計画していた、PEI会合体で表面処理した粒子間を少量の多官能アクリレートモノマーにより架橋する光・熱硬化性スラリーの設計と、その硬化挙動因子の解明に成功している。さらに、熱硬化性スラリーについてはSi3N4セラミックスの製造プロセスで利用する焼結助剤微粒子を含む多成分系スラリーへ展開するための予備的検討を、光硬化性スラリーについては青色半導体レーザーを用いた三次元造形法への適用のための予備的検討にも着手していることから、本研究は当初の計画以上に進展している。複数の原料微粒子を分散したスラリーを用いるSi3N4セラミックス(Si3N4微粒子および、助剤としてY2O3, Al2O3, TiO2, AlNなどの微粒子)を対象に、2018年度に構築した熱硬化性スラリーを用いた新規その場固化法により複雑形状体が作成できることを示す。市販のシリコーン鋳型中で新規その場固化成形し、複雑形状をもつ緻密体を得るための脱脂・焼結プロファイルを明らかにする。また、原料スラリー中での粒子集積構造制御に基づく成形体微構造設計により、バルク体と匹敵する強度を示す複雑形状セラミックスの作製法を明らかにする。また、SiO2微粒子をモデル材料とし、微粒子との屈折率を合わせた混合溶媒からなる粒子/溶媒系について、2018年度に構築した粒子間架橋形成法を利用した光硬化性透明スラリーを設計する。設計したスラリーに対して、青色半導体レーザーを用いたマイクロ三次元造形法を融合し、セラミックス複雑形状体の造形に展開できることを示す。

さらに、熱硬化性スラリーについてはSi3N4セラミックスの製造プロセスで利用する焼結助剤微粒子を含む多成分系スラリーへ展開するための予備的検討を、光硬化性スラリーについては青色半導体レーザーを用いた三次元造形法への適用のための予備的検討にも着手していることから、本研究は当初の計画以上に進展している。複数の原料微粒子を分散したスラリーを用いるSi3N4セラミックス(Si3N4微粒子および、助剤としてY2O3, Al2O3, TiO2, AlNなどの微粒子)を対象に、2018年度に構築した熱硬化性スラリーを用いた新規その場固化法により複雑形状体が作成できることを示す。市販のシリコーン鋳型中で新規その場固化成形し、複雑形状をもつ緻密体を得るための脱脂・焼結プロファイルを明らかにする。また、原料スラリー中での粒子集積構造制御に基づく成形体微構造設計により、バルク体と匹敵する強度を示す複雑形状セラミックスの作製法を明らかにする。また、SiO2微粒子をモデル材料とし、微粒子との屈折率を合わせた混合溶媒からなる粒子/溶媒系について、2018年度に構築した粒子間架橋形成法を利用した光硬化性透明スラリーを設計する。設計したスラリーに対して、青色半導体レーザーを用いたマイクロ三次元造形法を融合し、セラミックス複雑形状体の造形に展開できることを示す。
機械的振動法を用いた金属中水素ダイナミクスの研究

本研究では、従来とは異なる新しい手法による金属の水素吸蔵特性の評価を目指し、特に低温領域における金属の水素吸蔵・拡散特性を評価する手法として機械的振動法に注目して開発を実施してきた。初年度、次年度ではVibrating wire(VW)法を採用し、パラジウム金属細線を用いた高感度な水素吸蔵検知システムの開発に成功した。この手法は試料形状が細線に限定される為、最終年度では形状に左右されない水晶振動子を用いた手法の開発に着手した。これまでに得られている結果は、広い温度領域にわたり微量の試料で高感度かつ定量的な水素吸蔵特性評価が可能であることを示しており、極めて有意義な研究開発機関であった。本研究では低温における金属の水素吸蔵特性の評価を従来の手法とは異なる機械的振動法を用いて行うことを目的とする。ここで想定している低温とは、室温以下、液体ヘリウム温度に及び、従来のジーベルツ法による評価が困難な領域である。水素は最も軽い元素であり、その量子性に興味が持たれる。それが顕著となる低温領域では、量子トンネリングによる物質内への水素吸蔵、物質内での水素拡散過程が期待されるが、特に吸蔵過程に関する実験的研究例は極めて少ない。初年度、我々はリアルタイムで水素吸蔵過程がモニターでき、且つ、温度依存性を容易に測定可能な実験手法としてVibrating wire法を用いた金属の水素吸蔵特性評価に特化して開発、測定を実施してきた。両端を固定した金属ワイヤに磁場中で交流電流を流すとローレンツ力によりワイヤは振動するが、その共鳴周波数はワイヤのヤング率、密度に依存する。従って、水素吸蔵に伴うワイヤの物性変化が共鳴周波数の変化に反映されると考えられ、代表的な水素吸蔵金属であるパラジウムのワイヤを用いて、まずは室温で検証を行った。予想通り水素吸蔵に伴ってワイヤの共鳴周波数は大きく変化し、水素吸蔵・放出に対して可逆的にレスポンスすることなど、本手法が極めて有効であることが確認された。更に低温200Kでも水素吸蔵に伴う周波数変化が観測され、室温における結果との比較から、水素吸蔵過程におけるエネルギー障壁を約0.39eVと見積もった。以上の結果を学術雑誌に公表すると共に、ニオブやバナジウム等の他の金属も含めた室温以上の高温領域、あるいは200K以下の低温領域で本手法を用いた測定を実施、または計画している。研究はほぼ想定通りに進展しており、現在まで得られている結果もほぼ想定内の内容である。既に学会や学術雑誌等で本研究課題に関する成果公表行っており、おおむね順調に進展していると言える。本研究では、低温における物質の水素吸蔵・放出特性の評価法の開発を目的としている。水素貯槽に最適な物質の探索という意味でも、より広範な温度領域で評価が可能な手法に利点があるが、加えて、我々は水素の量子性に起因した物性にも注目している。従って、ここでいう低温とは、液体窒素、液体ヘリウム温度領域までを想定しており、従来のジーベルツ法による評価は不可能である。そこで我々は機械的振動法に着目して研究開発を実施している。既に初年度では、Vibrating wire(VW)法による評価法を確立するこに成功している。VW法は金属細線の固有振動数の変化から水素吸蔵を検知する手法であり、従って、測定温度範囲を選ばず、しかもリアルタイムに水素吸蔵・放出過程をモニターできることを実証した。続いて、次年度では、上記VW法における課題を克服できる新しい手法の開発に着手した。VW法では測定試料が金属細線に限られる為、非金属や粉末状試料では実施できない。更には、試料の形状的に表面積が限られる為、特に低温で測定する場合、測定時間の著しい増大が問題となっていた。そこで金属、非金属を問わず、また、試料の形状にも左右されない新しい手法として、水晶振動を利用した検知法の開発をスタートした。これは水晶表面に固着させた試料の水素吸蔵による質量変化を利用するもので、室温でのテストでは、非常に高感度かつ定量的に水素吸蔵を検知できることがわかった。加えてメガヘルツ帯の高周波が利用可能となったことからネットワークアナライザを用いた高速測定も可能となった。当初の計画通り、初年度のvibrating wireによる研究開発を経て、次年度では水晶振動子を用いた研究開発をスタートさせた。現在までに得られている結果にネガティブな側面はなく、今後の低温測定実施に向けて非常に期待できるものであることから、おおむね順調に進展していると言える。本研究では、従来とは全く異なる新しい手法による金属の水素吸蔵特性の評価を目指し、特に低温領域における金属の水素吸蔵・拡散特性を評価する手法として機械的振動法に注目して開発を実施してきた。低温では水素は量子トンネリングにより金属中に侵入・拡散していると考えられ、詳細な温度依存性を調べる必要があるが、水素吸蔵に伴う圧力変化を追跡する従来のジーベルツ法では圧力勾配の問題から不可能である。初年度、次年度ではVibrating wire(VW)法を採用し、パラジウム金属細線を用いた高感度な水素吸蔵検知システムの開発に成功している。この手法は試料形状が細線に限定されるため、最終年度では、試料形状に左右されないVibrating reed(VR)法を用いた手法の開発に集中した。残念ながら、VR法では感度の問題から思うような成果が得られなかったが、一連の開発・研究過程で新たに水晶振動子を用いた手法のアイデアが生まれ、予備的な実験を開始した。

現在までに得られているテスト結果は極めてポジティブであり、微量の試料で高感度かつ定量的な水素吸蔵特性の評価が可能であることが判明した。低温測定に向けての準備も進めており、十分可能であることも確認している。これらの結果を受けて、次の研究テーマとして継続して開発を実施することが既に決定している。具体的な成果を形にする為にはもう少し時間が必要であるが、総合的に判断して最終年度は極めて有意義な研究機関であったと言える。本研究では、従来とは異なる新しい手法による金属の水素吸蔵特性の評価を目指し、特に低温領域における金属の水素吸蔵・拡散特性を評価する手法として機械的振動法に注目して開発を実施してきた。初年度、次年度ではVibrating wire(VW)法を採用し、パラジウム金属細線を用いた高感度な水素吸蔵検知システムの開発に成功した。この手法は試料形状が細線に限定される為、最終年度では形状に左右されない水晶振動子を用いた手法の開発に着手した。これまでに得られている結果は、広い温度領域にわたり微量の試料で高感度かつ定量的な水素吸蔵特性評価が可能であることを示しており、極めて有意義な研究開発機関であった。初年度ではvibrating wire法に特化した。本手法は測定試料がワイヤに限定される為、次年度以降では、粉末状の試料でも測定可能な機械的振動法の開発を行う。また初年度の経験から総合的なデータの評価を行うためにも室温以上の高温領域での測定の必要性を感じたので、並行して高温用プローブの開発も実施する。最終年度では、前年度でテスト用に開発した水晶振動子マイクロバランス(QCM)を低温用インサートに組み込む。その為、液体ヘリウム温度まで自在に可変なインサートの設計、製作を早期に実現させる。また、QCMへの試料マウント法についても、いくつかアイデアがあり、最適化を計り、低温測定へ向けた準備を完了する。後半では、金属、非金属を問わず、また試料形状も表面積の増大が見込めるナノ粒子系まで含めて様々な試料について測定を実施し、本研究開発による手法を確立する。得られた成果は随時、学術雑誌等で公表していく。物性実験従来から所持していた真空計を流用していたが、想定していたものより更に高精度の真空計が必要となった。その時点で残金不足であった為、購入を次年度に見合わせることにした。上述の通り、次年度使用額を高精度真空計の購入資金として補充して使用する。