hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
数学的概念の理解を促すための次世代数理情報教育の研究

これらは通常のスマートデバイスからも利用できるため、これらの機器でも利用できるシナリオが作成できれば、その意義は大きい。本研究で得られた結果を取りまとめ、数学教育学会や関連の研究会において成果の発表を行う。収支状況報告書に次年度使用額として136,287円が計上されているが,当該研究費が生じた理由としては,研究計画の第3段階であるシナリオの検証作業が行えなかったためこのために計上していた人件費・謝金の執行ができなかったためである。次年度は次年度請求研究費500,000円にこの136,287円を含めた額を研究費として使用する。次年度の研究費は次のように使用する計画である。まず本年度行えなかったシナリオの検証作業のために人件費・謝金を使用する。これはシナリオの改善を行うたびに検証する必要があるため随時使用する。次にシナリオの改善のためにモデル検証や数理情報教育の専門家との研究打ち合わせのために旅費を使用する。また,学会や研究会における情報の収集と本研究で得られた成果発表のために旅費を使用する。本年度はWindowsタブレットでの検証ができなかったため次年度に購入して検証を行う。
砂漣の形成を考慮した岸沖漂砂量の算定と海浜変形実験の相似則に関する研究

造波水槽に砂を敷きつめ、その上に水の波を発生させ、砂面上に砂漣の発生する自然海浜に良く見られる条件を再現した。その上で本補助金により購入したスリット光源および現有のビデオセットによる砂粒子運動の観察を行うと共に、砂漣上の流速分布と浮遊砂濃度分布の精密な測定、ならびに本補助金により購入した砂面測定器を用いて、一周期平均の岸沖漂砂量を測定した。砂粒子運動の観察からは、従来からの説を拡張して、砂漣が存在する時の岸向きの砂輸送量は、砂漣頂を越える掃流砂、注目する砂漣頂の沖側斜面に於て形成された浮遊砂雲により輸送される量、および一砂漣波長沖側に形成された浮遊砂雲により輸送される量、の和よりなることを示した。同様にして沖向きの砂輸送量も分解可能であり、両者を合せることにより、海浜変形制御の上で重要な一周期平均の岸沖漂砂量の算定が可能であり、そのモデル化を以下のような手順で行った。第一に浮遊砂雲により輸送される量は、砂漣頂を越える掃流砂が渦にとりこまれたもの、渦運動により砂漣斜面上から拾い上げられるもの、減少分として浮遊砂雲から沈降していくもの、よりなると考えられるが、エネルギー的考察より後二者は微少量であると推定された。次に一砂漣波長を越えて輸送される量の割合は、理論的に求めるのが困難であるため、ビデオ画面による観察と砂粒子運動の乱数を用いた数値シミュレーションより求めた。最後に掃流砂量の算定には掃流砂公式を用い、無次元した一周期平均の岸沖漂砂量を、シールズ数とアーセル数のニパラメーターで表すことを得、従来の漂砂量公式では表現できなかったアーセル数の影響を定量的に明らかにした。
食料・栄養政策の経済分析

食品の属性の一つである栄養素含有量に焦点を当て,経済学的手法によりアプローチを行った.まず,モデル分析により,食品が属性レベルで経済学的効果を持つとき,属性レベルで経済最適化を行うことは,重要な意味を持つことが明らかとなった.これは属性水準を所与として最適化を行う経済より,可動なものとして市場取引を行うことで,資源配分上より良い市場均衡を実現できるためである.このことを受け,いくつかの課題を設定し,計量経済学的手法を用いて,実証的な分析を試みた.まず,顕示選好に基づく分析では,栄養素に対して,有意な潜在価格を有することが明らかとなった.さらに表明選好法においてもこのような属性の変動に対して有意なWTPをもつことが明らかとなった.上述のように,いずれの実証分析においても,食品の栄養素含有量などの属性は有意に機能していることが分かる.このように食品属性が機能しているのにはいくつかの要因が考えられる.一つには表示やその他さまざまな媒体を通して,食品属性の情報が実際の経済活動において機能していることによると考えられる.栄養成分をはじめ,産地,品種,栽培方法など表示は多岐にわたり,またマスメディアも食品の機能などを取り上げて,その詳細についての情報を伝達している.この様な十分な情報の流通は,食品の属性への接触を日常化し,十分に経済的な影響を持つものにしている.また,もう一つの理由としては,属性レベルで多くのバリエーションを持った食品が選択可能であることがあげられる.近年広い範囲で流通経路が確保され,消費者はほとんどの食品を,大きな費用をかけずに入手可能となった.さらにはビタミン剤など,属性に特化した食品の開発が行われるようになり,属性そのものへの需要も明確な形で現れるようになっている.最後に食品需要と健康との関係だが,健康に影響を及ぼす特定成分に対して支払意志の反応が強い反面,健康を保つために理想的な食事バランスを保つということには関心が低いことが明らかとなった.マスメディアなどの情報には敏感であるが,栄養士などが有する,より専門的な知識への関心が低いためといえ,健康的な食品需要を実現するためには,経済システムを含めた新たなシステムの構築が重要といえる.食品の属性の一つである栄養素含有量に焦点を当て,経済学的手法によりアプローチを行った.まず,モデル分析により,食品が属性レベルで経済学的効果を持つとき,属性レベルで経済最適化を行うことは,重要な意味を持つことが明らかとなった.これは属性水準を所与として最適化を行う経済より,可動なものとして市場取引を行うことで,資源配分上より良い市場均衡を実現できるためである.このことを受け,いくつかの課題を設定し,計量経済学的手法を用いて,実証的な分析を試みた.まず,顕示選好に基づく分析では,栄養素に対して,有意な潜在価格を有することが明らかとなった.さらに表明選好法においてもこのような属性の変動に対して有意なWTPをもつことが明らかとなった.上述のように,いずれの実証分析においても,食品の栄養素含有量などの属性は有意に機能していることが分かる.このように食品属性が機能しているのにはいくつかの要因が考えられる.一つには表示やその他さまざまな媒体を通して,食品属性の情報が実際の経済活動において機能していることによると考えられる.栄養成分をはじめ,産地,品種,栽培方法など表示は多岐にわたり,またマスメディアも食品の機能などを取り上げて,その詳細についての情報を伝達している.この様な十分な情報の流通は,食品の属性への接触を日常化し,十分に経済的な影響を持つものにしている.また,もう一つの理由としては,属性レベルで多くのバリエーションを持った食品が選択可能であることがあげられる.近年広い範囲で流通経路が確保され,消費者はほとんどの食品を,大きな費用をかけずに入手可能となった.さらにはビタミン剤など,属性に特化した食品の開発が行われるようになり,属性そのものへの需要も明確な形で現れるようになっている.最後に食品需要と健康との関係だが,健康に影響を及ぼす特定成分に対して支払意志の反応が強い反面,健康を保つために理想的な食事バランスを保つということには関心が低いことが明らかとなった.マスメディアなどの情報には敏感であるが,栄養士などが有する,より専門的な知識への関心が低いためといえ,健康的な食品需要を実現するためには,経済システムを含めた新たなシステムの構築が重要といえる.
ミツバチの視覚情報処理を支える脳のモジュール構造の分子的構築の解析

ミツバチは高い視覚情報処理能力をもち、その働き蜂は巣から餌場までの距離と方向を8字ダンスにより仲間に伝達する。申請者等はミツバチ脳の"分子的解剖"を遂行し、脳の高次中枢(キノコ体)の中で、採餌飛行時の情報処理に関わると考えられる新しい"モジュール構造"に特異的に発現する遺伝子Clone #3を発見した。さらに、視覚中枢(視葉)で、明暗や物体の動きの感知に働くと考えられる"単極細胞"に選択的に発現する2つの遺伝子を発見した。本研究は、これらの既知、或いは未知のミツバチ脳の"モジュール構造"が視覚情報処理において果たす機能の解析を目的とした。今年度は、先の単極細胞選択的に発現する遺伝子と、視葉の腹側の頭部に水平なゾーンを形成する領域に選択的に発現する遺伝子に関して論文発表した(Kakeno et al., 2010)。さらに、働き蜂で頭部選択的に発現する2種のmiRNAを同定し、その内1種が脳領野選択的に発現することから、脳領野選択的遺伝子発現の制御に関わる可能性を示した(Hori et al., 2011)。また、ミツバチではエクダイソン情報伝達系遺伝子がキノコ体選択的に発現することを示しているが、今年度はエクダイソン合成酵素群の遺伝子発現解析と組織培養を用いたエクダイソン合成検定から、働き蜂では卵巣に加えて脳でもエクダイソンが合成されている可能性を示唆し、脳で合成されたエクダイソンが'ニューロステロイド'として脳機能調節に働く可能性を提示した(Yamazaki et al., 2011)。さらに、採餌飛行蜂の脳で活動する神経細胞を初期応答遺伝子で検出したところ、GABA陽性(抑制性)と陰性(興奮性)の両者の神経細胞が活動していることが判明し、揉餌飛行時の脳では複雑な視覚情報処理がなわれることを示唆した(Kiya et al., 2010)。ミツバチは高い視覚情報処理能力老もち、働き蜂は餌場の位置の情報を「8字ダンス」により仲間に伝達する。しかし、ミツバチの視覚情報処理の分子・神経基盤には不明な点が多い。申請者等はミツバチ脳の「分子的解剖」を行う過程で、高次中枢(キノコ体)や視覚中枢(視葉)で神経細胞のサブタイプ選択的に発現する遺伝子を発見した。本研究では、こうしたミツバチ脳の「モジュール構造」が視覚情報処理において果たす機能と、その成因を解析するため、(1)視葉の様々な神経細胞のサブタイプ選択的な遺伝子の同定、(2)当該遺伝子を発現する神経回路の可視化、(3)脳のモジュール構造の成因の分子レベルでの解析、を行う計画である。今年度は(1)に関して、微小管結合タンパク質をコードし、「単極細胞」選択的に発現する2種類の遺伝子Tauとfutschに加え、視葉の腹側ゾーンに前後軸に沿って発現するMESK2を発見し、論文発表した(PLoS ONE)。MESK2発現細胞は、地上の視覚対象の認識に働く可能性がある。また、働き蜂脳でオクトパミン陽性細胞選択的に発現し、働き蜂の分業依存に発現変動する非翻訳性RNA,Nb-1に関して論文発表し(Insect Mol. Biol.)、さらに、Nb-1は変態期には増殖神経芽細胞選択的に発現すること、成虫の網膜では雄特異的に発現し、雌蜂では発現しないことを見出し、新規な多機能性RNA分子である可能性を提唱した。この他に、ミツバチ脳から見出された転写因子の線虫ホモログMBR-1の機能解析(Nat. Neurosci.)、初期応答遺伝子kakuseiを用いた採餌蜂脳における活動領域の解析(PLoS ONE)、ミツバチ脳で領野選択的に発現する新規なmiRNA(Apidologie)について論文発表した。

さらに、採餌飛行蜂の脳で活動する神経細胞を初期応答遺伝子で検出したところ、GABA陽性(抑制性)と陰性(興奮性)の両者の神経細胞が活動していることが判明し、揉餌飛行時の脳では複雑な視覚情報処理がなわれることを示唆した(Kiya et al., 2010)。
放電加工における材料除去機構と加工液の役割の解明

放電加工において放電点から溶融金属が除去されるメカニズムを解明すること,および,放電加工における加工液の役割を解明することを目的として,極間隙における加工くずの飛散挙動と気泡の合一および排出挙動を高速度ビデオを用いて観察した.その結果,放電点からの材料の除去には放電点の圧力低下が関与していることが示唆された.また,飛散した加工くずは気泡の周囲の加工液中を浮遊し気泡の排出とともに排出されること,気泡は合一して大きくなることで極間隙から排出されやすくなることから,加工液は加工の安定性に関与していることがわかった.本研究は放電加工において放電点から溶融金属が飛散するメカニズムを解明すること,および,加工の安定性に対して加工液が果たしている役割を検証することを目的としている.本年度はパルス放電によって溶融金属が飛散する瞬間を動画として観察することを目的として,高速度ビデオによる放電点の直接観察を行った.実験は2枚の金属薄板を縦方向に配置して放電を発生させ,極間隙に平行な方向から観察する方法で行った.この方法は前年度に行った実験(放電点,極間隙を飛散する加工くず,気泡の膨張・収縮運動の観察)で試みた方法を基にしており,とくに放電点において溶融している金属の様子を捉えるためにズーム倍率,撮影速度などの撮影条件を調整した.はじめに,放電中に生じる材料除去の観察を試みたが,アークプラズマの発光が強いため溶融金属を観察することは困難であった.一方,放電終了後にも材料除去が生じる場合があることを本研究でこれまでに明らかにしており,放電終了後であればアークプラズマの発光が放電点の観察を阻害することはないことから,放電終了後に焦点を絞って観察を行った.その結果,溶融金属が流動して波打つ様子,流動によって隆起した体積の一部が母材表面から千切れて飛散する様子,飛散しかけた体積が引き戻される様子などが観察された.これらの観察結果から,材料除去メカニズムとして溶融金属の流動や表面張力が関係していることが推察された.溶融金属の流動が生じるメカニズムとしては加工液が気化・分解した気泡の膨張・収縮運動,プラズマ消沈(陽イオンと電子の再結合)に伴う放電点の圧力低下,圧力低下に伴う溶融金属のキャビテーション,溶融金属中に溶解した気泡成分の脱気,溶融金属内に生じるマランゴニ対流など様々な要因が考えられるが,動画の情報のみからそれを特定することはできない.本年度はまた,急減圧実験装置の製作を行った.本研究の目的は放電加工において放電点から溶融金属が飛散するメカニズムを解明すること,および,加工の安定性に対して加工液が果たしている役割を検証することである.本年度は急減圧モデル実験と気泡排出の観察を行った.急減圧モデル実験の目的は溶融部の除去がキャビテーションによって生じるという仮説を検証することである.高圧容器内に設置した金属板を通電加熱によって溶融させ,容器内の圧力を急激に減圧させたときの様子を高速度ビデオを用いて観察した.その結果,圧力が低下したタイミングで溶融部が飛散する現象が観察された.これにより,圧力低下に伴う溶融金属のキャビテーションによって材料除去が生じ得ることが初めて実証された.次に,加工液の物性と加工の安定性の関係を明らかにすることを目的として,加工液が気化・分解した気泡が極間隙から排出される様子を観察した.実験は金属細線を貫通させた透明樹脂板と金属丸棒の端面を対向させて平行平板極間隙を構成し,連続加工中の極間隙を透明樹脂板を通して観察した.その結果,極間隙に無数に存在する気泡が時間とともに合一して大きくなっていくこと,および,大きい気泡が加工領域の縁に達すると一気に排出されることがわかった.また,気泡や加工くずを極間隙から排出するために行われるジャンプ動作では小さい気泡は排出されず,大きい気泡だけが排出されることがわかった.気泡が合一しやすいことは放電発生位置の偏在や加工くずの再付着を招くため望ましくないと考えられるが,気泡の排出を促進して加工を安定させる良い作用もあることがこの実験で明らかになった.本研究全体では放電加工の放電点と極間隙の高速度ビデオ観察を行い,加工くずの飛散や気泡の挙動など従来は知られていなかった加工現象を初めて明らかにした.そして,材料除去メカニズムと加工液の役割に関する筆者らの新しい仮説を検証することができた.放電加工において放電点から溶融金属が除去されるメカニズムを解明すること,および,放電加工における加工液の役割を解明することを目的として,極間隙における加工くずの飛散挙動と気泡の合一および排出挙動を高速度ビデオを用いて観察した.その結果,放電点からの材料の除去には放電点の圧力低下が関与していることが示唆された.また,飛散した加工くずは気泡の周囲の加工液中を浮遊し気泡の排出とともに排出されること,気泡は合一して大きくなることで極間隙から排出されやすくなることから,加工液は加工の安定性に関与していることがわかった.本研究は放電加工において放電点から溶融金属が除去されるメカニズムを解明すること,および,加工の安定性に対して加工液が果たしている役割を検証することを目的としている.

平成23年度は高速度ビデオによる放電点の直接観察と極間隙における気泡の合一挙動の観察を行った.はじめに,パルス放電の持続時間中に溶融金属が除去されるタイミングを明らかにすることを目的として放電点の直接観察を行った.先行研究では金属細線を貫通させた透明樹脂板と金属丸棒の端面を対向させた平行平板極間隙を垂直方向から(透明樹脂板を通して)観察していたため,放電点そのものは電極の陰になって観察できず,加工くずが発生したタイミングを精度良く求めることができなかった.そこで,2枚の金属薄板を縦方向に配置し,極間隙に平行な方向から観察することにより放電点を直接観察することを試みた.その結果,放電点から除去された直後の加工くずを捉えることができ,除去タイミングを精度良く求めることができた.また,極間隙を飛散していった加工くずが次の放電を誘発する現象や,短絡の場合に電極材料が赤熱した状態になってはじけ,大きな塊が崩れるように転がり出る現象などが観察された.次に,加工液の役割を検討することを目的として,極間隙での気泡の合一挙動を観察した.直径1mmの鉄細線3本を約5mm間隔で貫通させた透明樹脂板と直径20mmの銅丸棒を対向させて平行平板極間隙を構成し,加工液中で連続加工を行った際の気泡の挙動を透明樹脂板を通して観察した.その結果,気泡は合一するだけでなく分断される場合もあること,分断と合一を繰り返している個々の気泡の縁で加工くず濃度が高いこと,流動している気泡の縁が細線電極の位置に差し掛かるとそこで放電が発生すること,などがわかった.この結果から,細かい気泡が極間隙で流動できる加工液が加工の安定性にとって望ましいといえる.前年度に計画していた急減圧実験装置の製作を本年度に行ったが,調整作業を継続しているためデータを取得するには至らなかった.また,放電点圧力の測定と加工くず飛散の観察を同期して行う実験もまだ実施していない.一方,最終年度に計画していた実験の一部を既に初年度に行うなど,当初の計画とは順番を入れ替えて実施している.初年度に新規の実験装置の製作を計画していたが,従来の装置を改良して実施できる実験を優先して行ったため,新規装置による実験が遅れている.一方,最終年度に計画していた実験の一部を初年度に実施した.初年度に計画していたもののまだ実施していない急減圧実験を最優先で実施する.また,実験を担当する大学院生および卒研生の人数を増やし,急減圧実験,加工くず飛散の観察,加工液の役割解明の実験を並行して実施する計画である.全体計画の中で実施する順番が入れ替わっているが,それぞれの実験の目的と方法は当初の計画の通りであり大きな変更はない.初年度に実施できなかった新規実験装置の制作と実験を次年度に実施する.全体計画の中で実施する順番を入れ替えた形であるが,それぞれの実験の目的と方法は当初の計画の通りである.次年度使用額が生じた理由は放電点圧力の測定と加工くず飛散の観察を同期して行う実験を次年度にまわしたためである.これは,加工くず飛散の観察を新しい卒研性が担当し,実験に習熟するのに時間を要したため放電点圧力の測定を同時に行う段階まで至らなかったためである.この学生は大学院に進学して引き続き本研究に従事する予定であり,加工くず飛散の観察には十分に習熟してきたため,放電点圧力の同時測定を平成25年度に実施する計画であり,そのための実験機器を購入する.次年度使用額が生じた理由は,23年度に新規に製作する予定であった実験装置の製作を次年度にまわしたためである.これは,従来の実験装置を改良することで比較的容易に実施できる実験を着想し,その方法で興味深い結果が得られたことから,そちらを継続することを優先したためである.23年度に計画していた新規装置の製作を24年度に行う予定であり,そのための物品を購入する.
飼料中有害重金属の網羅的スクリーニング法の開発

メタロチオネイン(MT)遺伝子発現を簡便に検出できるMT発現系プロモーターレポーターアッセイをバイオセンサーとして応用した飼料中の重金属検出法確立を試みた。昨年度の成果から、重金属に対する反応性が高いことが明らかになったMT-I遺伝子のプロモーター下流にルシフェラーゼ遺伝子の翻訳領域を結合させたレポーター遺伝子(MT-luc)ならびに金属転写因子-1をHepG2細胞で発現させるアッセイ系を用いた。10μM重金属(Cdは1μM)処理では、Zn添加時でのみIn、Hg、Biが検出され、V、Ni、Rb、Sn、PbはZn添加に係わらず検出されなかった。また、Cdと無機AsではZn添加によってLuc活性が著しく増加した。用量反応を検討したところ、Biは1μM、InとHgは10μMで検出された。無機Asは2.5μMで検出されたが、低毒性の有機As(アルセノベタインとジメチルアルシン酸)は10μMで検出された。飼料中重金属の検出にはZn含量(通常は1.5mmol/kg以下)を考慮する必要がある。Znは10μM以上で検出されたので、重金属の検出下限の対Zn検出下限比は、0.1(Bi)、1(In、Hg)となり、飼料に含まれる150μmol/kgのBi、1.5mmol/kgのInとHgがZnの影響を受けずに検出可能であることが推察された。異なる化学形態別のAs測定法に用いられているイナワラからの水による抽出では、総Asの回収率は85%程度であった。Znの干渉を防ぐためにキレックス樹脂によるZnと他の重金属の分別を試みた結果、亜鉛と水銀・カドミウムの分離が可能であった。メタロチオネイン(MT)は重金属と結合し、それらの解毒を担うタンパク質であり、様々な重金属により発現が誘導される。その発現は、重金属と結合したMRE結合転写因子-1(MTF-1)が、MT遺伝子のプロモーターにある重金属応答配列(MRE)に結合することによって誘導される。現在、MT遺伝子発現をCd汚染などのバイオマーカーとして用いる試みが行われている。そこで本試験では、MT遺伝子発現調節を簡便に検出できるMT発現系プロモーターレポーターアッセイを応用し、飼料中の重金属検出を試みた。MT-I遺伝子のプロモーター下流にルシフェラーゼ遺伝子の翻訳領域を結合させたレポーター遺伝子(MT-luc)あるいはMT-Iプロモーターに存在するMREを4回タンデムに連結させたレポーター遺伝子(MRE4-luc)をHepG2細胞に導入した。また、MTF-1も併せて発現させた。培地中に、様々な濃度のCd、AsとZnを添加し、ルシフェラーゼ活性を検討した。MT-lucはMRE4-lucに比べ、Znに対する反応性は著しく高かった。また、MTF-1の過剰発現によってさらに反応性は向上し、用量反応も明瞭だったので、以降の試験はMTF-1の過剰発現下でMT-lucを用いた。この系におけるZn、As、Cdの検出下限は、それぞれ25μM、1.25μM、12.5nMであった。したがって、飼料中Zn濃度が50mg/kgならば2.85mg/kg以上のAs、0.55mg/kg以上のCdがZnの干渉なしに検出可能であることが示唆された。実際、基準値を上回ったイネホールクロップサイレージ中Cdが検出可能であった。
NMR分光法による水和水のスピン一絡子緩和時間に及ぼす温度・圧力効果

臭化テトラアルキルアンモニウム(R_4NBr,R=Me,Et,n-Pr,n-Bu)塩および臭化アルカリ(LiBr,NaPr,KBr,CrBr)塩水溶液中の重水分子のDおよび70核のスピン一格子緩和時間(T_1)を1mcl/kg以下の低濃度領域で、臭化テトラアルキルアンモニウム水溶液については5°Cから25°Cまで、臭化アルカリ水溶液については5°Cから50°Cの温度範囲で温度効果の実験を行なった。また、圧力効果については、ポリマー性の高圧NMRセルを用いて室温、500気圧の圧力範囲で、水のスピン一格子緩和時間の測定を行ない、500気圧の圧力範囲でのNMR測定に関する性能をテストした。温度効果の実験では、臭化テトラアルキルアンモニウム水溶液の重水分子のD核および1又0核のR_1/R^0_1(R_1=1/T_1,R^0_1:純水)の濃度効果は、低温においてR_1/R^0_1=1+Bm+Cm^2(mは重量モル濃度、B,Cは定数)で記述され、低温ほどまたアルキル鎖長が長くなるほど、B,Cの値は大きくなった。このことは、テトラアルキルアンモニウムイオンの周りの疎水水和構造が、低温、長いアルキル鎖長ほど発達してイオンの周りの水和殼同士が互いに重なり合うためと考えられる。次にこれらの実験結果を水分子を間にはさんだ疎水水和モデル(SSHY)に適用し、疎水基周りの水和水の効的構造を明らかにした。その結果、疎水水和の重なりによって生じる水和水の運動は疎水基の周りの水に比べて運動は激しく、かつ回転運動に異方性(n-Bu^+イオン)が生じることが明らかとなった。一方臭化アルカリ水溶液の重水のD核および1又0核のスピン一格子緩和時間の濃度効果は、広い温度範囲にわたってR_1/R^0_1=Bmで記述される直線関係を満足した。また、B値への温度効果は、温度の上昇とともに大きくなる。このことは、氷の構造性に対する温度効果として、高温ほど構造形成効果が大きく、低温ほど構造破壊の傾向が弱まることを示している。臭化テトラアルキルアンモニウム(R_4NBr;R=Me,Et,nーPr,nーBu)および臭化アルカリ(Li Br,NaBr,KBr,CsBr)水溶液中の重水分子のD核のスピンー格子緩和時間(T_1)を1mol/kg以下の低濃度領域で,臭化テトラアルキルアンモニウム水容液については5°Cから25°Cまで,臭化アルカリ水容液については25°Cから50°Cの範囲の温度解果を測定した。その結果,臭化テトラアルキルアンモニウム水容液の重水分子のD核のR_1/R_1^0(R_1=1/T_1,R_1^0純水)の濃度効果は,各温度領域においてR_1/R_1^0=1+Bm+Cm^2Cm:重量モル濃度,B,C:定数)で記述され,低温(25°C以下ほど,またアルキル鎖長が長くなるほどB,Cの値は大きくなった。

このことは,テトラアルキルアンモニウムイオンの周りの水和構造が低温,長いアルキル鎖長ほど発達してイオンの周りの水和殻同士が互いに重なり合うためと考えられる。一方,臭化アルカリ水容液の重水分子のD核のR_1/R_1^0の濃度効果は,各温度領域においてR_1/R_1^0=1+Bmで記述され,高温(25°C以上)になるほど,Li^+,Na^+イオンではBの正の値は大きくなり,K^+,Cs^+イオンではBの負の絶体願は小さくなった。このことは,Li^+,Na^+イオンの周りの正の水和水はバルクの水に比べて温度の影響を受け難く,K^+Cs^+イオンの周りの負の水和水は逆に温度の影響を受け易い事を意味している。高圧下の電解質水容液の水分子のスピンー格子緩和時間測定のための高圧NMRセルについて,各種材料(ジルコニア,ガラス,ポリマ-)に関して耐圧テストを行なった結果,1000気圧までの圧力では,耐熱性のポリマ-がもっとも安定した耐圧性能を有することが明らかとなり,このポリマ-を高圧NMRセルに使用して以年度に水和水の緩和時間の測定を行う予定である。高圧下における電解質水溶液のスピン-格子緩和時間測定のための高圧NMRセルについて、各種材料(ジルコニア,ガラス,ポリマー)関して耐圧テストを行った。その結果,その耐圧性は,ガラス,ポリマー,ジルコニアの順に高く,200気,500気圧,700気圧の最大耐圧度を得た。この場合、NMR試料管の内径と外径比は大きいものほど耐圧性能は向上したが,NMR測定の感度は低下した。また,耐圧容器として用いた材料や,加工過程の違いにより耐圧性は異なり,実験に必要な千気圧の圧力を常に達成することは,本実験系では満足する結果は得られなかった。この為,当初の目的の千気より低い圧力で耐圧性のポリマーセルを用いて,水のスピン-格子緩和時間を測定500気圧まで実験した。ポリマー性の耐圧セルを用いた場合,その熱伝導性が悪いため,室温(20°C)付近で十分に熱平衡に保った状態で実験を行った。純水の水の力核のスピン-格子緩和時間は圧力の増加と伴に減少した。即ち,水の回転運動のダイナミックスは圧力の増加に伴ってゆっくりと運動することが明らかになった。しかしながら本研究で開発した耐圧性のポリマーセルを用いての電解質水溶液(0.1mol/kg以下)の水和水のスピン-格子緩和時間の測定を行ったところ,500気圧までの圧力下でのスピン-格子緩和時間には大きな変化は観察されなかった。この原因としては,低濃度の電解質中のイオンの水和水のスピン-格子緩和時間を測定するために十分なNMR感度が得られなかったのが主要因であると考えられる。
圧電素子を用いた睡眠状態，血圧，ストレス度の無拘束ウェルネス計測システムの開発

睡眠障害や心理ストレスは心血管系疾患や脳疾患発症の主要な危険因子であり,睡眠時の心血管系イベントを予防するために呼吸循環系の生理指標のモニタリングの必要性が指摘されている。しかし,個人の健康管理や疾患予防に役立つ生体計測手段は限られており,健康情報を簡便に取得可能な手法はない。本研究では,高感度の圧電素子を用いて無拘束に心拍と呼吸を検出し,心拍ー呼吸リズム間位相カップリングから睡眠周期や睡眠の質,自律神経活動に関する健康情報,さらには複数の心弾道波形から求めた脈波伝搬時間より血圧を推定可能なウェルネスモニタリングシステムを開発し,個人のQOL向上やヘルスケアに寄与することを目的とする。
文化人類学教育における映像メディアの創造的活用に関する国際的研究

本研究は、文化人類学の教育と研究に映像メディアを創造的に活用するための手法と理論、その倫理的問題について明らかにすることを目的としている。その実現に向けて、西欧の教育・研究機関において映像人類学教育について実地調査を行い、国際的な学術交流を図り、また、そこで得た経験と知識をもとに研究メンバー自ら映像作品を制作することにより、これらの研究課題に取り組んでいる。本研究の目的は、文化人類学の教育と研究のなかで映像メディアを効果的かつ創造的に活用するための実践的なモデルを構築することにある。その実現に向けて、本年度は(1)海外の教育・研究機関における調査および意見交換と(2)欧州における民族誌映画の実情に関する調査を実施した。次にその詳細について述べる。(1)海外の教育・研究機関における調査・意見交換2014年5月に、フランス、パリの日本文化館にて、大森康宏制作の民族誌映画『若き七福神』(1983)と『津軽のカミサマ』(1994)を上映し、日本における映像人類学教育や民族誌映画の現状について解説した。会場には多くの教育者、研究者、学生が集い、日本とフランスにおける映像教育に関して、様々な観点から意見交換・討論した(大森)。また、アクサンプロヴァンス大学でも、映像教育者や学生を対象にして上映会を開催した。フランスでは、映像を制作する前に、撮影対象と社会との関連性に重点を置いてシナリオを構成する教育をしているために、多くの参加者にとって日本の作品は社会との関連性についての説明が不足している印象を持つことが明らかになった。このように上映を通して、フランスと日本における映像教育の情報交換・交流を図った(大森)。(2)欧州における民族誌映画の調査2014年11月にフランス、パリにて開催されたジャン・ルーシュ映画祭2014に出席し、大学、研究機関、各種メディアが制作している最新の民族誌映画を視聴し、関連する図書・映像資料を収集した。また、主催者の一人である映像人類学研究者フランソワーズ・フコー女史、ジャック・ロンバー氏と面会し、フランスにおける映像人類学および民族誌映画の現状について意見交換した(大森・村尾)。また、日本文化研究者ジャンヌ・コビー氏と面会し、文化・社会における映像の役割・関連性について討議した(大森)。本研究の目的は、映像メディアを文化人類学の教育と研究に創造的に活用するための手法と理論、その倫理的課題について明らかにすること、そして、学生や研究者が応用できるかたちで提示することにより、文化人類学のなかに映像に関する共通理解を築いていくことにある。現在、映像人類学を名乗らなくとも、誰もがフィールドワークに映像機器を持ち込むようになった。そして、映像は文字を補足するだけではなく、映像そのものに重要なメッセージが込められることも多く、教育から研究まで広く浸透し、様々に活用されはじめている。日本における映像人類学の研究は、西欧における活況とは対照的に、これまで一部の研究者に限られていたために、学生を中心にして映像を活用した人類学が活気を帯びることは喜ばしいことである。しかし、その一方で、文化人類学の教育と研究に映像を活用する方法について、共通理解は築かれておらず、映像における倫理とは何かという重要な問題が取り上げられることもまれである。映像を活用した文化人類学が今後どのように進むべきか、その方向性を示すことは急務である。映像を創造的に活用するとは、研究対象をただ表面的に撮影するのではなく、映像の特性を理解したうえで、人間の視覚では捉えることが難しい現象を、持続する時空間のなかで総合的に記録・分析することであり、それにより研究対象について考察し、新たな理解を得、仮説さえも導くことが可能となる。このように、映像は、文化人類学の基本理念である人間の総合的な理解に貢献するものとして大きな可能性を有する。本研究は、そのような可能性を文化人類学全体の問題として捉え、教育と研究に映像を創造的に活用するための方法論モデルを構築し、提案するものである。初年度の研究目標である(1)海外の教育・研究機関における調査・意見交換と(2)欧州における民族誌映画の調査は、概ね達成することができた。次年度も継続してより多角的に調査を展開していくなかで、実証的かつ具体的で厚みのある研究を実現していきたい。また、初年度は、映像人類学教育を実践している欧州の大学にも訪問し、高等教育機関における映像教育の実例について、教育者、研究者、学生と意見交換・討論することも視野に入れて準備を進めていた。しかし、双方のスケジュールが合わず、実現することができなかった。この調査に関しては、第二年度において実現することが出来るように調整を進めている。映像人類学映像機器の変化は映像人類学、文化人類学の教育と実践に大きな影響を及ぼしてきた。高価かつ高度な操作知識を要するアナログの時代から安価かつ容易に操作できるデジタルの時代へと移行するなか、映像は映像人類学だけでなく文化人類学全体に問題となった。フィールドワークから研究成果の公表、さらには教育に至るまで、文化人類学と映像は密接に結びつき、それにともない、これまで以上に様々な民族の文化的営みが次世代に向けて映像記録されようとしている。

これは文化人類学の発展にとって喜ばしいことである。しかし、その一方で、懸念もある。映像の倫理的課題やアーカイブズなど、文化人類学と映像の重要な論点について共通の理解が築かれておらず、文化人類学にとって映像はまだ充分に活かされていない。このような問題を背景として、映像人類学教育の充実は欧州においてもますます重要な課題となっている。このような動的な学術状況を丹念に調査し、日本の文化人類学教育に活かしていきたい。初年度ということで節約しながら調査を進めたこと、また、初年度に欧州の大学で実施する可能性があった調査を次年度にすることにしたために、次年度使用額が生じる結果となった。欧州での調査とそれに要する物品の購入、人件費・謝金に使用する予定である。
小惑星の多波長(可視光～近赤外線)観測システムの構築

本研究は、これまで研究施設において使用されていた観測装置を改修し、公開天文台の望遠鏡にとりつけ、多くのアマチュア天文家が近赤外線観測可能な観測システムを構築することであった。これは、近赤外線域における小惑星観測が日本国内ではほとんど普及しない理由の1つとして、近赤外線観測装置がアマチュア天文家への普及が進んでいないことがあげられるからである。本研究の結果、主だった部分の改修、及び周辺機器の整備をほぼ完了することができ、明るい天体(J,H8等,K3等@S/N=10)に限定すれば、観測そのものは実施可能になった。また、標準星の繰り返し観測を行った結果、絶対測光において測光精度がJ,Hバンドでは10%程度以下、Kバンドでは20%程度まで抑え込むことに成功した。
子どもの生活改善を目指した教材の開発-「健康生活ナビ」の検討-

小学校児童用の健康生活ナビを作成するため、1年目は小学校養護教諭を対象に調査を実施するとともに台湾の小学校における家庭生活関連学習内容を精査した。2年目は前年度の調査内容等をふまえて試作本(低学年用)を作成、3年目は養護教諭と共に試作本の内容を再検討し、それをふまえて完成本(低学年用)を作成した。この完成本は2013年度に健学社より出版の予定である。本研究は3ヶ年計画で実施するものであるが、最終的な目標は小学生対象の「仮称健康生活ナビ」を検討・作成することである。研究1年目の平成22年度は健康生活ナビ作成の準備年として主に下記の内容を実施した。これらはほぼ計画通りの内容である。1.福島県内小学校の養護教諭を対象とした健康教育の実施状況等に関する調査平成22年8月9月にかけて県内250校の養護教諭を対象に、健康教育の実施内容、子どもの生活実態、実施上必要な教材等について自由記述を中心とした調査を実施した(85校から回答)。その結果、実施内容は「歯科検診・歯磨き指導」「生活リズム」「飲酒・喫煙」「性教育」「衛生・清潔」「食育・栄養指導」「その他」の7種類に分類された。必要とする教材内容として、「性教育」「食育」「睡眠」が多く挙げられたが、子どもの生活実態に関わって就寝時刻の遅さが多く指摘されていた。これらより、健康生活ナビ作成にあたり家庭生活の在り方を中心に据えることの有効性が捉えられた。2.「健康教育」に関する教育委員会の研究指定校・推進校の公開授業研究会への参加関東の小学校3校(杉並区立桃井第一小、八千代市立八千代台東第二小、横浜市立宮谷小)の公開研究会に参加し(平成22.1112月)、1校(札幌市立南の沢小)からは資料を取り寄せた。その結果、「健康教育」の内容はいずれも「食」「からだ」「いのち又は健康」で構成されていた。従来に比べ、「食」や「いのち」の学習が強化されていることが特徴として見いだされたが、毎日の家庭生活の在り方を見つめ直す内容をさらに補強するとなおよいと考えられた。3.台湾の2003年版「課程綱要」における新しい家政教育の内容調査小・中学校9年間を通した台湾の新しい家政教育-小学校低学年からの食生活・衣生活・生活管理・家庭生活分野の各内容について調査し家庭科教育学会誌に投稿した。本研究の目的は、子ども自身が家庭生活の在り方を見直し、健康な生活を創っていく力を育成するべく低学年からの健康生活教育の教材-「仮称-健康生活ナビ」を作成することである。平成23年度の主な計画は、平成22年度に実施した養護教諭対象の健康教育関連のアンケート、台湾における低学年からの新しい家政教育の調査、健康教育実施校の資料収集等の結果をふまえ、「健康生活ナビ」の内容構成及び低・中学年における具体的内容を検討することであった。その結果、当年度は、計画通り内容構成の柱を検討し、まずは低学年を対象とした教材本「『けんこう』なせいかつ」を試作した。試作本の内容構成は、「『けんこう』ってどんなことなのかな?」(2頁)に始まり、「生活リズム」(6頁)、「すいみん」(6頁)、「歯」(4頁)、「手あらい」(6頁)、「いふくとからだ」(6頁)、「目」(6頁)、「よりよいせいちょうへ(しょくじ、うんどう、きゅうよう・すいみん)」(2頁)であり、本教材試作本では食生活以外の内容で構成した。具体的内容は、自分の実態を書き込む欄、教材本に示された問題のある子どもの実態を見てアドバイスを書く欄、一週間のめあてや目標を書き、それを振り返って反省点を記入する欄等を設けた。また、なぜ、はやねはやおきが必要なのか、むしばになるのはなぜなのか、正しい歯のみがきかた、あらっていない手はどうなっているのか、じょうずな手のあらいかた、いふくのよごれとせいけつの必要性、へやの明るさ、目の健康、目のたいそう等、低学年でも理解できる科学的知識や正しい方法なども掲載した。平成23年度は低学年対象の教材試作本を作成したが、次年度に本試作内容の見直しを行い、食生活関連内容も取り入れた内容について養護教諭等の意見を聴取しながら検討し、最終本を作成していきたい。本研究は、子どもの生活改善を目指した教材の開発ー「健康生活ナビ」の検討ーをテーマに2010年度から3ヶ年計画で実施したものである。小学校の現場で使用する健康生活ナビ(低学年用)を作成することを目的とし、2011年度に試作本を作成した。2012年度には試作本の内容について、養護教諭(福島大学附属幼稚園)の指導助言をもらいながら見直すとともに、文部科学省の見解として提示された下記「保健の分野における主な意見」の内容も踏まえてて見直しを行った。

(http://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/chukyo/chukyo3/022/siryo/06082912/003.htm)その結果、題名を「けんこうなせいかつ」とし、全体の構成を「きそく正しいせいかつ」「しょくじ」「歯・目のけんこう」「うんどう・せいけつ」「いのちのたいせつさ」「あんぜんなせいかつ」の6単元とし、最後には総合的に生活全体を見つめ直す「よりよいせいちょうのために」を設定することとした。試作本から見直したことは、・「生活リズム」を「きそく正しいせいかつ」とし、排泄に関する内容も加えた、・食事に関して新たに項をおこして設定した、・清潔について運動と関連させて取りあげた、・命の大切さの項をおこした、・体の安全に関する項をおこしたことなどがあげられる。また、1年生と2年生のそれぞれに相応しい内容を提示するため、学年別に内容を設定した。これらにより、完成本の総頁数は72頁となった。なお、この完成本(製本)は、2013年67月に健学社より出版(CD付き)する予定であり、同年4月にさらに見直しを行い、80頁の内容として加筆修正を行った。本研究の目的は、教材本「(仮称)健康生活ナビ」を作成することであるが、2年目の23年度に試作本を作成することができたこと、小学校低学年から家庭生活学習を取り入れている台湾の新しい課程綱要の内容を分析し、論文化することができた(日本家庭科教育学会誌53巻3号)ため。また、本研究に関連する講演を4件実施したことなどによる→(1)子どもの生活実態にみる家庭生活・家庭教育の課題(講座講師、公民館職員対象、平成23年9/21)、(2)子どもの豊かな成長のために(幼児の保護者対象、平成23年11/21)、(3)子どもたちの生きる力の育成に向けて-家庭・学校・地域の課題-(教育委員会、小・中保護者対象、平成23年11/26)、(4)子どもにとっての家族・家庭生活(一般対象、平成24年3/18)。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年度は、昨年作成した低学年向け教材試作本「『けんこう』なせいかつ」の内容について、養護教員等とともに見直しを行い、最終版を作成していきたい。そのために、幼児教育の実態も含めて検討するが、健康教育を重視している上海市の幼児教育における扱い(昨年収集した上海市の「未就学教育教師用参考書」の生活活動内容等)を分析したり、幼稚園及び小学校の関連活動や学習状況等も調査した上で、検討作成する。
酸化物系固体電解質上における合金負極薄膜の充放電過程の解明

高Liイオン伝導性LATPシートの両面に同じくLiイオン伝導性のリン酸リチウムオキシナイトライドガラス(LiPON)電解質を成膜し、複合固体電解質を作製した。その後、片側のLiPON表面にSi薄膜をRFマグネトロンスパッタリング法で成膜し、反対側のLiPON表面にLiを蒸着した。作製したSi/LiPON/LATP/LiPON/Li構造の薄膜試料をその場走査型電子顕微鏡(SEM)観察用電気化学セルとした。次に、Si薄膜をSEMの中で充放電し、その反応過程をその場観察した。しかし、Siの電子伝導性が低いために、充放電に時間を要し、体積の膨張収縮過程をSEM観察に適した時間スケールの中で観察することができなかった。そこで方針を変え、原子番号が13のSiではなく、AuやPtなどの原子番号が大きい重金属で同様の実験を行なった。その結果、反射電子像観察を行う中で、Liとの合金化反応の進行にともない、Au表面で刻一刻と変化するLiの組成分布を動的に捉えることができた。Liの原子番号は3である一方、AuとPtの原子番号はそれぞれ79, 78であり大きく異なる。そのため、輝度が原子番号の大きさによって決まる反射電子像観察の中で、高Li組成な領域が暗く見え、低Li組成の領域が相対的に明るく見えたものと推察される。Si薄膜の電子伝導性が低かったため、充放電反応中のSi薄膜表面をSEMの中でその場観察する実験が、当初の計画より難航した。具体的には、定電圧定電流充放電試験を行なったが、Siの電子伝導性が低いため、充放電開始後、カットオフ電圧にはすぐに達するが、その後の定電位保持時間が極めて長くなるという問題が生じた。一方、充放電レートを小さくすると、そもそもカットオフ電圧に達するまでに数時間以上の時間を要するため、観察の間、電子線が安定しないというジレンマに陥った。また、たとえLiと合金化させた後でも、反射電子像の中で、高Li組成領域と低Li組成領域の間に明瞭なコントラスト差が認められなかった。Siが軽元素であるため、Liとの間にコントラスト差が生じにくかったものと推察される。そこで、研究計画の変更を余儀なくされた。上述の通り、SiとLiは原子番号が比較的近いために、反射電子像観察をする上で高Li組成相と低Li組成相の間にコントラスト差がつきにくいことがわかった。そこで、Siの代わりにAgを用いることとする。Agの原子番号は47であ理、Siに比べ、3倍以上、原子番号が大きい。そのため、原子番号に依存する反射電子像の中で、Liと濃度(組成)分布を捉えやすいと考えられる。また、Agは、インクジェットプリンターを用いて様々な微細パターンを描画する材料として適している。Agの細線電極をLiPON上に描画する。Agの合金・脱合金化反応をその場観察すれば、細線状のAgが膨張収縮する過程をより容易に観察することができると考えられる。また、上記の実験と並行して、温度可変式のその場SEM観察用ホルダーの自作に取り組む。SEMの中で温度を変えながらその場観察する実験を進める。核生成密度に及ぼす温度の影響を解析し、解釈を与え、検証する。

そこで、Siの代わりにAgを用いることとする。Agの原子番号は47であ理、Siに比べ、3倍以上、原子番号が大きい。そのため、原子番号に依存する反射電子像の中で、Liと濃度(組成)分布を捉えやすいと考えられる。また、Agは、インクジェットプリンターを用いて様々な微細パターンを描画する材料として適している。Agの細線電極をLiPON上に描画する。Agの合金・脱合金化反応をその場観察すれば、細線状のAgが膨張収縮する過程をより容易に観察することができると考えられる。また、上記の実験と並行して、温度可変式のその場SEM観察用ホルダーの自作に取り組む。SEMの中で温度を変えながらその場観察する実験を進める。核生成密度に及ぼす温度の影響を解析し、解釈を与え、検証する。
センサーキナーゼに共通する制御機構の研究

高度好熱菌(Thermas thermophilus HB8)のゲノムデータベースから、センサーキナーゼ・レスポンスレギュレータ遺伝子を検索した結果、原核生物の浸透圧センサーとして知られているEnvZおよび、それに対応するレスポンスレギュレータである、OmpRを同定することができた。EnvZ遺伝子を増幅し、pETsystemに再構築した。宿主はBL21(DE3)を用い、30L培養装置を使って、形質転換した大腸菌を大量培養した。EnvZは不溶性画分に発現したが、β-D-octylglucopyranosideを用いて可溶化・精製に成功した。これを用いて単結晶の調製を試みたところ、低分解能(口8Å)ではあるが、回折点を与えることが分かった。これは、膜貫通部位・2量体形成部位・自己リン酸化部位のすべてを含むセンサーキナーゼ全長の、初めての単結晶である。現在、より高分解能な回折点を与える単結晶の調製条件を検索中である。この結晶構造が明らかになれば、センサーキナーゼに共通した制御機構の解明に大きく寄与すると考えられる。今後は、T.thermophilus HB8由来の他のセンサーキナーゼの発現・精製・結晶化も試みていく。一方、OmpRについては発現・精製には成功したものの、有用な単結晶の調製には至っていない。しかしながら、T.thermophilusHB8由来の、4種類のレスポンスレギュレータについて発現・精製およびそれらの単結晶を調製することに成功した。そのうち、現在までに1種類の結晶構造解析に成功し、詳細な機能解析を進めている。他の結晶構造についても、得られた構造を基にして分子置換法により解析を進めている。これらの解析が終了すれば、単一生物種が持つ複数のレスポンスレギュレータについて構造比較が可能になり、2成分系における情報伝達機構の制御様式について有用な知見が得られるだろう。高度好熱菌Thernas thermophilusHB8の2成分系による環境感知・応答機構をX-線結晶構造解析の手法で解明するため、HB8の全ゲノムDNAデータベースを解読した。その結果、11種類のセンサーキナーゼと、13種類の転写制御因子が見つかった。センサーキナーゼについては7種類、転写制御因子については10種類についてそれぞれ発現用プラスミドを構築した。センサーキナーゼについてはすべてが膜タンパク質であるために発現・精製は困難であったが、そのうち1つのタンパク質について可溶化剤を利用して精製することができた。可溶化剤については、β-オクチルグルコシドを利用して、大腸菌を破砕して得られた沈殿から目的試料を含む上清をえた。これを、90°Cで30分加熱することによって夾雑タンパク質を取り除き、更に強陰イオン交換かラムで目的タンパク質を精製した。得られた試料については、MALDI-TOF MASSを用いて分子量を確認した。このタンパク質の機能については、類似性検索の結果、浸透圧を感知するセンサーであることが強く示唆される結果を得た。現在、この試料の構造解析可能な単結晶を調製するための条件を検討している。転写制御因子については、現在までに7種類の精製試料を得ることができた。それぞれの試料について、結晶化のための十分な量・精製度が得られており、現在、単結晶調製のための条件を検討している。このうちの1つについて、精製されたセンサーキナーゼと対を成すものも含まれているので、今後はセンサーキナーゼ・転写制御因子複合体の単結晶調製も試みる予定である。
遠隔医療システムを用いた大学病院の在宅医療への貢献に関する研究

我々は、大学病院がその特性を生かしながら積極的に在宅医療に取組むための方法として、総合デジタル通信網を介するテレビ電話と生体情報モニターシステムを用いた遠隔医療に注目し、延べ4例の人工呼吸器、胃ろう、膀胱留置カテーテルが必要な医療依存度の高い神経難病に対して遠隔医療システムを用いた在宅医療支援を行い、以下のような点を中心にその導入のための方法論の確立と遠隔医療によってより良い診療を実現するための基礎検討を行ってきた。(1)入院患者を地域の医療施設に引き継ぐ継続看護システムを構築院内で継続看護が必要な患者をスクリーニングし、地域に医療施設または遠隔医療を含む在宅医療へのスムーズに導入するシステムを構築した。(2)遠隔医療システムを用いた在宅医療支援導入・継続のための方法論の確立遠隔医療システムを用いた在宅医療支援の導入・継続のためのマニュアルを作成した。(3)遠隔医療システムを用いた内科診療の正確性の評価と改善方法の検討院内で遠隔医療のシミュレーションを行い、遠隔医療システムを用いた血圧、SpO2、心電図、聴診所見の正確性、信頼性を確認した。(4)遠隔医療システムを用いたリハビリテーション法の検討地域の在宅リハビリ担当者にインタビューを行い、遠隔医療システムを用いた在宅リハビリについての期待と問題点について検討を行った。(5)滋賀県内における在宅遠隔医療ネットワークの構築在宅患者を中心に、平時の往診をかかりつけ医が、緊急時の受け入れを公立病院(地域の一線級の病院)が、介護者の休息のため、または社会的目的の入院は神経難病を専門とする国立療養所が、そして遠隔医療と医療施設間の調整を大学病院が行うネットワークを構築することができた。(1)病院から在宅医療にスムーズに移行するための継続看護システムの構築当院では入院患者のスムーズな地域医療・看護への移行を支援するために、継続看護室を設置している。今回、我々は地域で継続的な医療、看護、介護等の支援をすべての患者が受けることができるように、総合診療部が地域医療外来を開設し、院内の継続看護が必要な患者をスクリーニング、継続看護室を介して地域の医療施設に引き継ぐシステムを構築し、実践のための基盤づくりを行った。(2)遠隔医療システムを用いた在宅医療への導入とその継続のための方法論の確立上記のようなシステムの構築により、院内の遠隔医療支援が必要な患者を正確に把握することが可能になった。その結果をふまえて、医療依存度の高い難病患者から比較的軽症の患者といった広い範囲の在宅医療を希望する患者に対して遠隔医療の導入を行う準備が整った。また、これまでの遠隔医療システムを用いた在宅医療支援を行った3例の経験と関係者からのアンケート調査の結果に基づき遠隔医療システムを用いた在宅医療支援導入マニュアルの作成を行った。それには以下の項目を含んでいる(遠隔医療の導入基準、遠隔医療における望ましいケアチームの形態、遠隔医療を前提とした在宅ケアの条件作りの方法、いかなる遠隔医療形態を選択するかの基準作り、遠隔医療定時連絡マニュアルの作成、緊急連絡網の整備についての検討、医療材料、機器の在宅患者宅への搬入とコストの交渉方法、患者・患者家族の精神的・肉体的疲労に対する対処方法の検討、遠隔医療の効果確認の方法)。我々は、大学病院がその特性を生かしながら積極的に在宅医療に取組むための方法として、総合デジタル通信網を介するテレビ電話と生体情報モニターシステムを用いた遠隔医療に注目し、その導入のための方法論の確立と遠隔医療によってよりよい診療を実現するための基礎検討を行ってきた。そして、現在までに病院内において入院患者を地域の医療施設に引き継ぐシステムを構築と、遠隔医療システムを用いた在宅医療支援導入・継続マニュアルを完成している。そこで、本年は引き続き医療依存度の高い在宅医療を希望する難病患者に対して積極的に遠隔医療を導入し、マニュアルのブラッシュアップを行うと共に、以下の3点について重点的に検討を行った。

(1)遠隔医療システムを用いた内科診療の正確性の評価と改善方法の検討遠隔医療システムを用いた血圧、脈拍、SpO2、心電図、聴診所見の正確性、信頼性を検討するために、非医療関係者に介護者を演じてもらい、院内で遠隔医療のシミュレーションを行った。各測定値ともに医師が実測したものと極めて高い一致率を得ることができ各測定値の正確性を確認することができた。(2)遠隔医療システムを用いたリハビリテーション法の検討地域の在宅リハビリ担当者にインタビューを行い、遠隔医療システムを用いた在宅リハビリ指導法についての期待と問題点について検討を行った。(3)滋賀県内における在宅遠隔医療ネットワークの構築在宅患者を中心に、平時の往診をかかりつけ医が、緊急時の受け入れを公立病院(地域の一線級の病院)が、介護者の休息のため、または社会的目的の入院は神経難病を専門とする国立療養所が、そして遠隔医療と医療施設間の調整を大学病院が行う非公式ではあるがネットワークを構築することができた。