hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高圧・高温下の結晶の成長形及び年衡形の目視観察

結晶成長に対する圧力の効果を解明する為に、充分な精度で設定された圧力・温度下でモルホロジ-の目視観察を可能とする光学液圧セルを試作した。本研究ではそのセルをパラキシレンーメタキシレン二元系の結晶成長観察に適用し、1.性能評価、2.状態図の測定、3.モルホロジ-の観察を試みた。1.性能評価圧力0.5MPa、温度0.1°Cの設定精度を得た。光学系の分解能は約2μmであった。2.状態図の測定試作したセルは試料の体積変化を測定することができないので、目視観察で得られた結晶の大きさの圧力依存性から、液相線の圧力を測定する方法を新たに開発し、キシレン系について、体積変化法による結果と±1MPa以内で一致する結果を得た。3.モルホロジ-の観察(1)100°C・400MPaまでの圧力・温度下で0.5MPa以上の過剰圧を設定でき、パラキシレンの成長形の組成・温度・圧力・過剰圧依存性を観察した。(2)測定されたキシレン系の二元状態図及びパラキシレンの融解曲線より、パラキシレンの溶解エンタルピ-が圧力・組成に対して算出され、それにより(現状では)少なくとも定性的にはパラキシレンの成長形の組成・圧力・過剰圧依存性を説明できることが分かった。以上より高圧下の結晶成長目視観察手法が高精度な定量性を備えた新しい結晶成長研究法として有用であることが示され、溶解エンタルピ-の圧力依存性を通じての成長形の系統的変化が始めて実験的に観察された可能がある。今後、溶解エンタルピ-と成長形・平衡形との関係をより明らかにしていく予定である。
カルシウム情報伝達系に関与する扁平上皮細胞特異的分化誘導・増殖制御因子の同定

本研究では,扁平上皮細胞特異的なカルシウム情報伝達機構について解析を試みた。結果,新しい知見として,以下の2点を得た。1)扁平上皮細胞で特異的に発現する細胞内カルシウムセンサーCAAF1(S100A12)に注目し,その相互作用分子を直接的に同定を試みた。結果,CAAF1が自己結合能を有する事,さらにカルシウムのみならず,亜鉛イオンにたいしても濃度依存的に自己多量体を形成する事を発見した。このことは,扁平上皮細胞カルシウム情報伝達系内でのCAAF1の作用が,単に,単一分子間作用で説明できるものではなく,細胞内カルシウム濃度と亜鉛等の2価金属イオン濃度環境によって,変化している可能性を示している。2)扁平上皮細胞のin vitro分化モデルを用いて,細胞増殖能を維持した幼若な扁平上皮細胞と扁平上皮細胞がん細胞,あるいはカルシウムにより分化した扁平上皮細胞の発現遺伝子の比較し,扁平上皮細胞が示すカルシウム感受性の担体分子候補としてS100Pを単離した。S100PはCAAF1を含めたS100A蛋白ファミリーに属し,扁平上皮細胞のカルシウム情報伝達系にS100蛋白ファミリーが深く関わっている事が示唆された。また,扁平上皮細胞特異的なカルシウム感受性の解析のためのToolとして,新しいモノクローナル抗体NJ-E-F8を得ることができた。この抗体は食道上皮細胞の増殖を抑制すると共に,その抗原は細胞外カルシウム濃度依存性に局在を細胞内から細胞膜へと移動する。細胞内カルシウム情報伝達系の解析は,従来,膜系のイオンチャンネルを中心に進められてきたが,カルシウム伝達機構の膜系以降の経路は,今なお,ブラックボックスである。今回得られた知見は,このブラックボックス,特に,細胞増殖抑制機構の解明に有用と思われた。目的扁平上皮細胞は表皮細胞と同じく、単層培養下では細胞外カルシウム濃度に依存して分化し、増殖を停止する。このような扁平上皮細胞が示すカルシウム感受性の担体分子候補を検索する目的で、を行った。結果・考案1.申請者のこれまでの研究により、申請者が発見したCAAFlが扁平上皮細胞の増殖・分化に関与しているカルシウムセンサーである可能性が示唆された(Arcb.Histol.Cytol.61,163-178,1998;J.Cell Sci.109,805-815)。そこで、CAAFlをカルシウム感受性の担体分子候補の一つと考え、その機能解析のためCAAFl結合分子を検索した。Two-hybrid systemを用いた検索では、Bait VectorにCAAFlの全構造を組み込み、LexA-CAAFlの酵母内で発現を試みたが、LexA-CAAF1発現酵母をクローニングできなかった。強制発現により、CAAFlがヒト食道がん細胞の増殖を抑制することを確認しており(Arch.Histol.Cytol.61,163-178,1998)、酵母においてもCAAFlが増殖抑制する可能性は否定できない。現在、Bait VectorにCAAF1の部分構造を組み込み、systemの構築を試行している。2.正常扁平上皮細胞のカルシウム感受性は、多くの場合、がん化によって喪失する.そこで正常食道上皮細胞と食道上皮がん細胞で、それぞれ特異的に発現する遺伝子をDD法により同定し、カルシウム感受性の担体分子候補を検索した。正常上皮特異的あるいは優勢に発現している遺伝子を10個同定し、8個は既知のもので、多くは分化マーカー蛋白であった。現在、未知の分子の同定と、既知の分子のカルシウムセンサーとしての機能を検証中である。[目的]扁平上皮細胞は表皮細胞と同じく、単層培養下では細胞外カルシウム濃度に依存して分化し、増殖を停止する。

このような扁平上皮細胞が示すカルシウム感受性の担体分子候補を検索する目的で、1.扁平上皮細胞特異的カルシウム結合蛋白CAAF1の相互作用分子の検索。3.細胞外カルシウム低濃度で細胞死する食堂扁平上皮がん細胞をターゲットに細胞増殖抑制能を有するモノクローナル抗体作製。を行った。[結果・考案]1.申請者のこれまでの研究により、申請者が発見したカルシウム結合蛋白CAAF1(S100A12)が扁平上皮細胞の増殖・分化に関与しているカルシウムセンサーである可能性が示唆される(Arch.Histol.Cytol.61,163-178,1998;J.Cell Sci.109,805-815)。そこで、CAAF1をカルシウム感受性の担体分子候補の一つと考え、その機能解析のためTwo-hybrid systemを用いてCAAF1結合分子を検索した。Bait VectorとしてpHybLexA-CAAF1を作製し、酵母内で発現を試みたが、ターゲット分子をクローニングできなかった。強制発現により、CAAF1がヒト食道がん細胞の増殖を抑制することを確認しており(Arch.Histol.Cytol.61,163-178,1998)、酵母においてもCAAF1が増殖を負に制御する可能性は否定できない。また、CAAF1のリコンビナント蛋白を用いてターゲット分子を検索したが、自己多量体形成がカルシウム濃度依存性に認められた。多量体形成能と機能発現との関係を、現在解析中である。2.正常扁平上皮細胞のカルシウム感受性は、多くの場合、がん化によって喪失する。そこで正常食道上皮細胞と食堂上皮がん細胞で、それぞれ特異的に発現する遺伝子をDD法により同定し、カルシウム感受性の担体分子候補を検索した。その中で、上皮基底細胞が、カルシウム結合蛋白S100Pを細胞外カルシウム濃度依存性に発現することをin vitroで確認した。また、in vivoでは基底細胞層直上の第二層以上の細胞群が免疫組織学的に陽性であった。現在、基底細胞へのS100P遺伝子の強制発現によりS100P分子の機能を解析している。3.食道扁平上皮がん細胞をターゲットに細胞増殖抑制能を有するモノクローナル抗体作製を試み、新しいモノクローナル抗体産生ハイブリドーマの樹立に成功した。抗原の性状について解析中であるが、正常基底細胞での発現を認め、細胞外カルシウム濃度依存的に細胞内から細胞膜に転移することが確かめられた。
唾液ムチン分泌機序に関する薬理学的研究

一般に顎下腺からのムチン分泌は主としてβーアドレナリン受容体刺激により惹起され,αーアドレナリン作動性およびムスカリン様コリン作動性機序或いはCa^<2+>は必ずしも不可欠ではないとされている。本研究ではイヌ顎下腺におけるアドレナリン作動性およびムスカリン様コリン作動性刺激のムチン分泌とCa^<2+>の関与について検討した。まず,イヌ顎下腺をコラゲナ-ゼ/ヒアルロニダ-ゼなどで処理し,βーadrenergic agonistsに対し,ムチン分泌反応性の高い単離細胞を得ることに成功した。この標本においてαー受容体作動性薬はムチン分泌を促進した。この反応は外液Ca^<2+>を除去することにより抑制された。β受容体を介する反応は一部Ca^<2+>依存在であり,これはbetaー受容体のcAMP形成促進評程におけるCa^<2+>要求性に基づくものであった。8ーbrーcAMPによるムチン分泌は,外液Ca^<2+>の除去,TMBー8,BAPTA等の処置によっては消失しなかったが,ionomycin処置により消失した。8ーbrーcAMPは^<45>Caで標識した細胞から^<45>Caの遊離を促進した。ムスカリン様コリン作動性薬はムチン分泌を促進した。この分泌反応はアドレナリン作動性薬に対する分泌反応より顕著であり,外液Ca^<2+>の存在に大きく依存していた。Ca^<2+>イオノフォアであるionomycinもムチン分泌を促進した。尚ラット顎下腺ではacetylcholineやionomycinはムチン分泌促進作用は極めて弱いものであった。従ってこれらの成績はこれまでの定説と違って,アドレナリン作動性機構のみならずムスカリン様コリン作動性機構もまたムチン分泌の調節に関与すること,又Ca^<2+>がムチン分泌機序に含まれる可能性を示唆した。これまで唾液腺における分泌機構の研究の多くはラットを用いて行われているが,本研究結果よりイヌ顎下腺はCa^<2+>依存性分泌機序を研究する上で極めて有益な標本であることが明らかとなった。イヌおよびラット顎下腺単離腺房細胞におけるムチン分泌機序に関する薬理学的検索を行い、以下の成績を得た。顎下腺腺房細胞の単離はMcpherson and Dormer(1984)の方法に準拠して行った。即ち、5匹のラット或いは1頭のイヌ両側顎下腺をMcIlwain tissue chopperにて細片とし、collagenaseとhyaluronidaseを含むCa,Mg-freeHanks溶液中2時間振盪し、得られた細胞を遠心して精製した後【^(14)C】ーglucosamineを取込ませたものを実験に用いた。ムチン分泌反応は、5×【10^5】cell/mlの細胞浮遊液を37°Cにてインキュベートし、遠心分離した上清に含まれるムチンをTCAーphosphotungustic acidにて沈殿させ、その放射活性を測定して求めた。実験成績2.Propranololはnoradrenalineによるムチン分泌を著明に抑制した。phenoxybenzamineは軽度抑制したが有意ではなかった。3.細胞外【Ca^(2+)】-freeの条件下でもβ作動薬によるムチン分泌は観察された。

4.Dibutylyl cyolicAMP及びadenylate cyclase活性化薬であるforskolinは細胞外液【Ca^(2+)】存在下、非存在下共にムチン分泌を促進した。5.細胞外液【Ca^(2+)】非存在下でcaffeine(50mM)はムチン分泌を軽度促進した。6.【Ca^(2+)】イオノフォアであるionomycinでも弱いムチン分泌が認められた。以上β受容体アゴニスト及びcyclic AMPによるムチン分泌反応には、細胞内Ca貯蔵部位より遊離する【Ca^(2+)】が重要な役割を果している可能性を示唆する結果を得た。【Ca^(2+)】influx,【Ca^(2+)】efflux及び膜電位は現在測定中である。イヌ及びラット顎下腺単離腺房細胞におけるムチン分泌機序に関し,前年度に引き続き検索を行った.顎下腺脈房細胞の単離は前年の方法に改良を加えた.即ちラット或いはイヌの両側顎下腺をMcIlwain tissue chopperにて細片とし, collagenase hyaluronidaseの他desoxyribonuclease, trypsin inhibitor及び牛血清を含むCA^<2+>, Mg^<2+>-freeHanks溶液中60分間振蘯し,得られた細胞をろ過,遠心分離により精製して用いた.実験成績は以下の通りである.1腺房細胞からのムチン分泌はアドレナリン作動性β受容体アゴニストの他にα受容体アゴニスト, phenylephrine(Phe)によっても促進された. Pheの作用はαの遮断薬phenoxybenzamine(PBZ)により拮抗され, β遮断薬propranolox(Pro)により一部抑制された.2 Norepinephrine(NE)によるムチン分泌はproにより拮抗され, PBZにより一部抑制された.3 Ca^<2+>-free溶液中で細胞をインキュベートすることによりPheの作用は消失したがisoproterenol(Iso), NE及びDBCAMPの作用は認められた. 100μMEGTAの添加によりNE及びIsoの作用は減少した.減少率はNEの方が大であった.3mMEGTA添加によりNE及びIsoの作用は消失し, DBcAMPの作用は減少したが消失しなかった.5 ^3H-tetraphenylphosphoniumの細胞への取込みに対し,アドレナリン作動性薬は影響を及ぼさなかった.以上顎下腺からのムチン分泌にはβ受容体の他α受容体も関与し, cAMP及びCa^<2+>が重要な役割を果すことが示唆された.膜電位の測定は本法では難しく他の方法が検討課題として残る.
テキスト言語学的視点からのドイツ語助動詞文法化の多角的研究

本研究においては、ドイツ語の各種助動詞の文法化の過程を多角的に調査した。研究の基礎資料としたのはコンピュータで処理可能な形式に加工した9世紀から現代にかけてのドイツ語の文献である。分析にあたってはテキスト言語学的視点を重視した。それに加えて、中間成果は国内・国外の関連分野の研究者とも共有した。研究の結果、助動詞文法化の進行の程度は文献のテキスト的性格ごとに差があることが明らかになった。研究全体の方向性を決定するために、まずドイツ語助動詞の文法化に関する最新の研究動向を調査した。また、テキスト言語学的手法を用いたドイツ語史研究の研究成果についても調査を行った。こうして構築したデータベースの調査から特にわかったのは、16世紀からと言われることの多いドイツ語の現在完了形の過去時制としての用法の定着がもっと早い段階からあった可能性が高いことである。また、この用法はテキスト上の環境にかなり依存することも明らかにできた。こうした成果は22年度に順次様々な学会・研究会で発表することが確定している。本研究の主たる目的は、ドイツ語の各種助動詞の文法化の進行過程と文法体系上の位置づけの変化、そしてそうしたドイツ語史上の変化とテキストの性格の関連を明らかにすることである。プロジェクト全体では、まず、9世紀から現代までのさまざまなドイツ語のテキストからテキストデータベースを構築し、それに基づいて各種ドイツ語助動詞の文法化の進行過程を網羅的に捉えること、そして、調査結果の分析において個々の助動詞の機能上の相互関係や動詞接頭辞など機能上競合する表現形式と助動詞の関係も視野に入れ、それらのドイツ語文法体系上の位置づけの変化を捉えること、また、テキストデータベースには様々なジャンルのテキストを含むようにし、ドイツ語助動詞の歴史的変化がテキストのジャンル・性格ごとにどう異なるかを捉え、先行研究に見られる様々な問題点を回避することを狙っている。22年度は、10万語程度のコーパスを構築し、そこから用例を抽出して助動詞用例データベースを作成した。コーパスの構築にあたっては中世から現代にかけてのドイツ語のテキストを用いたが、特に散文(学術書や実用書など)のテキストを多く利用した。構築したコーパスからは網羅的に用例を採集して、助動詞とその競合表現の用例データベースを作成し、特にテキストの性格ごとの差異に注目しつつ分析した。そしてその結果を踏まえて、助動詞の文法化進行度・助動詞間の相互関係・助動詞と動詞接頭辞の競合関係などについて共時的・通時的視点から考察を行った。また、に内外での研究集会に参加し、これまでの中間的研究成果について3度の口頭発表も行っている。その他、1点の学術雑誌論文を発表した。23年度の研究においてはまず、研究初年度から行っているテキストデータベースの構築を継続した。23年度はNotker der Deutscheによる聖書詩編の古高ドイツ語訳、Otfrid von Weissenburgの『福音書』、中高ドイツ語による説教集"Speculum Ecclesiae"、H. J. C. Grimmelshausenによる"Simplicissimus Teutsch"といた文献をデータベース化した。これによって22年度までに作業を行った部分とも合わせ、ドイツ語の様々な歴史的段階において成立した文芸書や実用書、またその中間の性質を持つテキストを含んだ大規模なコーパスが得られた。これはドイツ語の各種助動詞の文法化の進行過程と文法体系上の位置づけの変化、そしてそうしたドイツ語史上の変化の流れとテキストの性格の関連について実証的に考察するためのデータを抽出する基礎資料になる。このコーパスから抽出した用例を基に各種助動詞の性質の歴史的変化とテキストの性格の関連について分析を行った。特に着目したのは、テンス・ヴォイス・アスペクトなどの範疇に関係する各種助動詞とそれと競合関係にある他の表現形式である。23年度はまた、歴史的言語資料の性格を測定する方法に関して詳細に検討することもできた。この問題については、近年注目されている「歴史語用論」において盛んに議論されてきたが、本研究に関してはAgel/Hennig 2007が提唱する口語性測定モデルが特に有効であることが明らかになった。このモデルを用いることにより本研究も当初予定以上に効率良く進めることができるようになる。また、研究の途中成果をベルリン・フンボルト大学と上智大学において口頭で発表し、関連領域の研究者と詳しい意見交換を行うことができた。まず、前年度までの研究に引き続き、テキストデータベース・用例データベースの構築を継続した。ただし、この作業は前年度までに順調に進捗していた上、24年度は研究最終年度でもあるため、これまで構築してきたテキストデータベースを基に作成した用例データベースの総合的分析に重点を置いた研究を行った。本研究においては、近年盛んになってきた「歴史語用論」研究において議論されてきた資料記述の枠組みを用るとドイツ語史における各種の助動詞の文法化の進行過程やドイツ語文法体系上の位置づけの変化と各種資料のテキスト的性格の関連を説得力ある形で示せることを明らかにできた。

この観点から構築した用例データベースを再分析すると、特に現在完了形に関しては中世期に口語性が強いテキスト(箇所)において顕著な用法の変化が見られし、過去時制としての用法が確立していたことがわかった。こうした変化は16世紀に起こったとするのが通説であるので、従来の研究の再評価につながる成果が得られたと言える。一方、現在完了形以外の助動詞については歴史的変化と資料のテキスト的性格とのはっきりした関連は突き止められなかった。これはまた、助動詞と競合関係にある接頭辞による動詞派生の用法についても言える。また、調査対象とした資料を性格づけるため、初期中世ドイツの言語使用状況に関する基礎的調査も行うことができた。本研究により得られた研究成果の一部は3点の共著書において発表することができた。また、パッサウ大学より招聘を受け、研究全体の成果について講演を行い、同大学の研究者と意見交換をすることができた。本研究を行った4年間にインターネットから得られるテキストデータベースの信頼性は急速に向上した。本研究を通じてインターネット上の様々なテキストデータベースに触れることで、それらを言語研究の資料として用いるためのノウハウを蓄積することができた。研究の基礎資料となるテキストデータベースの構築は21年度から継続して行っているが、23年度までに当初計画よりもある程度順調に作業が進んでいる。また、これまでの研究の過程で当初の計画よりも効率的な分析手法が確立できたので、現時点で研究目的の達成に充分な規模のテキストデータベースが得られている。また、発表した中間成果に基づいて内外の関連領域の研究者から研究上の助言も得られ、研究は順調に進展していると考えられる。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度が本研究課題の最終年度であるが、基礎資料収集が当初計画よりも順調に進んだため、今後は資料の収集よりも分析に重点を置いた形での研究を進めることにする。ただし必要性が明らかになった場合は、補完的な資料収集を行う。
エピジェネティクス変化を指標とする幹細胞の化学分化誘導プロセスの解析

生細胞ベースヒストン修飾プロファイル解析法を用いて、選択的なヒストン修飾変化を引き起こす化合物を海洋無脊椎動物から探索し、それらが幹細胞分化に与える影響を解析した。スクリーニングの結果、ヒストン修飾をひとつもしくは複数変動させうるサンプルが多数認められた。そのうち、H3K9アセチル化を誘導する活性本体としてヒストン脱アセチル化酵素阻害剤として知られるpsammaplin Aが同定された。Psammaplin Aは胚様体形成において中胚葉および内胚葉への分化を促進した。また海綿Mycale sp.から強力なHDAC1阻害活性ならびに神経分化阻害活性を有する画分を見出した。本研究では、連携研究者(木村)と共同開発した、特定のヒストン修飾20種類について同時にモニター可能なcell-baseヒストン修飾プロファイル解析法を用いて、選択的なヒストン修飾パターンを引き起こす化合物を海洋無脊椎動物から探索することを目的として研究を行った。海洋生物由来抽出物ライブラリー(約4000検体)について、各サンプルをMDA-MB-231細胞に添加し、ヒストン修飾特異的な蛍光標識モノクローナル抗体を用いた多重免疫染色法を行い、ヒストン修飾変動を各抗体由来の蛍光強度として定量化した。その結果、ヒストン修飾をひとつもしくは複数変動させうるサンプルが多数認められた。そのうち、一次スクリーニングでH3K9のアセチル化を誘導した海洋生物抽出物から活性本体を単離し、各種スペクトル解析を行ったところ、ヒストン脱アセチル化酵素阻害剤およびDNAメチル化酵素阻害剤をして知られるPsammaplinであると同定した。さらにマウスES細胞から胚様体への分化過程に本化合物を添加し、2日後にRNAを回収したところ、中胚様マーカーBrachyury、および内胚様マーカーSox17、上皮マーカーKeratin14の発現上昇が認められ、反対に神経分化のマーカーは発現が減少した。以上のように、1年という短い研究期間ではあったが、本研究において特徴的なヒストン修飾変化を引き起こす活性化合物を海洋生物から見出し、その細胞分化への影響を明らかにすることができた。本システムの確立によって、今後多くの特徴的なヒストン修飾制御活性を有する海洋天然物が見出されることと期待される。
WWW環境における学習者対応型知的CAIシステムの開発とそのデータ分析

本研究ではWWW環境を用いたCAIシステムと,電子メールを用いたレポート評価支援システムの二つのシステムを開発した。1.世界中の学習者がWWWブラウザだけで学習でき,教師は容易にコースウェアの作成ができる実用性と汎用性に優れたCAIシステムを開発した。動作確認は次の二つのコースウェアを作成し,実際に授業で使用することで行った。また,得られたデータから問題項目および学習者の特性を分析した。(1)個別学習型コースウェア:英文学習のコースウェアをニューラルネットワークで制御することにより,理解度の高い学習者は少ないフレームを,理解度の低い学習者は多くのフレームを学習することで学習目標に到達できた。また,学習前後において確認テストに20%以上の差があり,学習効果が確認できた。更に,学習者のデータと共に文字識別コードを付加することで,一つのサーバプログラムで世界各国の学習者の文字コードに対応させたSP表が提示できた(平成11年度)。(2)繰返し学習型コースウェア:学習者が問題項目を完全に理解していなければ次の問題項目に進めないようなコースウェアを作成し,評価パラメータの一つである学習時間を測定した。また,いくつかの問題項目が組み合わさった学習時間分布を,簡単でかつ実用的にベータ2項分布で推定できる式を示した。この結果,推定式で求めた値は実測値とよく一致することを確認した(平成12年度)。2.C言語のプログラミング演習を対象として,学習者がプログラム欄と考察欄で構成されたレポートを電子メールによって提出した場合,レポートを自動で評価し,その結果を電子メールで返信するシステムを開発した。この結果,教師は評価作業の実時間を最大35%軽減でき,課題ごとの提出レポートが容易に把握でき,レポートの管理が容易になった(平成13年度)。本研究は,コースウェアの作成が容易であり,実用性と汎用性に優れたCAIシステムをWWW環境において提供することを目的としている。このため,テキスト形式で問題ファイルや正答データなどのコースウェア情報を書き込んだ制御ファイルを提案することにより,プログラミングレスでコースウェアが作成できるCAIシステムを開発した。また,次の2つのコースウェアを作成して本システムを評価した。1.制御ファイルをニューラルネットワークで制御することによって,学習者の理解度に応じて柔軟にフレームを提示できるようにした。一例として英文学習のコースウェアを作成し,学習に要したフレーム数と学習の終了後に行った筆記による確認テストとの関係を調べた。この結果,コースウェアによる学習を行う前と後では確認テストに20%以上の差があり,学習効果が確認できた。また,確認テストによる理解度の高い学習者は少ないフレームで学習を終了し,理解度の低い学習者は多くのフレームを学習することになり,学習目標に到達できることを明らかにした。2.学習者が問題項目を完全に理解していなければ次の問題項目に進めないようなコースウェアを作成し,評価パラメータの1つである回答時間を測定した。回答時間の実測値はファジィ集合によるメンバシップ関数を用いて数値変換し,問題項目ごとにおける回答時間分布の特性を分析した。また,いくつかの問題項目が組み合わさった回答時間分布の推定式について検討した。この結果,いくつかの問題項目が組み合わさった回答時間分布は,問題項目ごとの平均と分散を用いるだけで,簡単でかつ実用的にベータ二項分布で推定できることを示した。本年度はCAIシステムの開発とデータ分析に関して,次の2つの論文を発表した。(1)これまでに開発したWWW環境において利用されるCAIシステムでは,国内のみならず,海外からもアクセスされるため,クライアント-サーバ間における文字コードが問題となり,学習者に対応した文字コードでのS-P表が提示できなかった。

本年度はこの問題点を解決するため,学習者のデータをサーバに転送する時,利用したクライアントのコースウエアによって文字識別コードを付加し,サーバで文字識別コードを判断し,学習者の文字コードに対応させたS-P表や成績を提示した。この結果,本CAIシステムは海外からアクセスされても1つのサーバプログラムで文字コードが判別できることを確認した。この成果は国際会議(ICCE/ICCAI2000)において発表した。(2)良いコースウエアを作成するためには,問題項目と学習時間とがどのような関係にあるのかを明らかにする必要がある。本年度は,学習者が問題項目を完全に理解するまで繰返し同じ問題項目を回答する方式のコースウエアを対象に,1人の学習者がいくつかの問題項目を回答した場合の学習時間分布について,学習時間を確率変数とした累積分布関数で示し,この関数がベータ分布で表されることを検討した。次に,学習者集団がいくつかの問題項目を回答した場合について,問題項目と学習者の学習時間に関する適当なパラメータ,平均,分散を用いれば,学習時間分布はベータ2項分布の確率密度関数で推定できることを明らかにした。また,ベータ2項分布の累積分布関数によって求めた推測値はS-P表上の実測値とよく一致していることを確認した。この成果は電子情報通信学会論文誌において発表した。学習者が作成したレポートを電子メールによって提出した場合,教師はレポートを評価し,学習者順に並べるが,この作業には多くの時間と手間がかかる。作業時間がかかると学生はなかなか評価してもらえないという不満をもち,学習意欲が低下する。レポートの総合的な評価は教師が行うべきであるが,比較的低レベルの評価作業をコンピュータで支援することができれば,レポートを早く処理することができ,教育活動を効率よく行うことができる。本研究では,C言語のプログラミング演習を対象として,プログラム欄と考察欄で構成された書式のレポートを電子メールによって提出された場合に,サーバ側のメールボックス(POP3)にスプールされたレポートを自動的に評価し,その結果を学習者に電子メールで返信するシステムを開発した。この結果,次のことが明らかとなった。(1)教師の実作業時間を最大35%軽減できた。また,教師は課題ごとの提出レポートが容易に把握でき,レポートの管理が容易になった。(2)未完成のままレポートを提出する学習者や,作成したプログラムが題意を満たしているかどうかがわからない学習者に対して,レポートの書き方の改善に役立った。(3)レポートの未提出者が減少しないことから,学生の実習参加への意欲の低下が軽減できた。(4)コンパイルエラーのないプログラムは検査データを用いた実行結果と検査結果とが一致するかを確認し,プログラムのバグの発見に役立った。
人口減少社会と女性起業-日中女性起業家の連携事業の模索

本研究は富山大学清家彰敏が、中国国務院発展研究中心企業研究所、北京大学などの協力を受け、文献研究、インタビュー調査などを通じ、1)人口減少化社会の中で日中の女性、特に社会のリーダーとしての女性経営者、女性起業家の社会的存在のあり方と役割がどのように変化しているか、2)日中の女性起業家の連携事業を今後企画するについて、どのような社会状況があるか、またどのような産官学を巻き込む連携モデルがあるか、の2点について研究を行った。経営者の現状調査、中国の女性起業と経営者について調査した。本研究は、中国経営者の国際化戦略とその支援組織としての産学官連携組織の実態を分析し、日本等との比較を行い、日中の連携モデルを模索した。本研究は中国側研究者の来日、代表研究者である清家の訪中による研究コラボレーション以外に、頻繁なインターネットによる清家と中国政府である国務院発展研究中心企業研究所、北京大学との文献資料交流と討論によって行われた。また本研究は清家と中国国務院発展研究中心企業研究所馬淑萍研究官との日中女性起業家の連携事業の模索を行っており、中国政府が調査した報告書(一部清家も調査に協力した)国務院発展研究中心中国企業家調査系統「中国企業家隊伍成長現状与環境評価-2003年中国企業経営者成長与発展専題調査報告」などの調査と討議が基礎となった。少子化が進む日本、一人子政策が将来の少子化問題を深刻化させると思われる中国における女性起業の意味と問うのが本研究の目的である。体系的女性起業家比較を行い、少子化対策がもたらす社会、経済活動の停滞を改善する女性起業について試論を、提案をも試みる。1.中国における経営者、特に女性経営者、女性起業家の歴史的変化を文献研究し、日本と比較した。目的は、@日本と中国の女性経営者、女性起業家を比較する枠組みを構築する、A枠組みをもとに歴史的変化を期ごとに分けて記述する、B中国、日本、海外のデータについて調査する項目を明確にする、ことであった。その結果、日本の経営者、女性経営者、女性起業家の歴史的変化研究を行い、その違いの概要が明確になり、歴史的な期ごとの区分を行った。2.中国での経営調査データ15年間の翻訳を行った。中国国務院が1990年代以降行ってきた全国調査の資料を翻訳した。翻訳を通じて、@経営者と女性経営者の比較、女性比率の変化、特に経営者層より役員層が女性比率が高い、A経営者の実態の変遷がデータによって裏付けられ、特に1990年代末の変化が大きい、B経営者給与の急増、コスト意識の高まり等の変化、起業者と経営者のデータが中国では区別できない、等の調査データ翻訳の結果がでた。3.中国で、政府機関の資料調査、経営者等への第1回インタビユー調査を北京で平成18年3月末に行った。中国政府関係者の政策、法律等と経営者、特に女性経営者インタビューによる実態の間に乖離が見られた。4.今後の展開中国の現状についてのデータは不完全で、かつ入手が困難であるが、中国政府から客員研究員に任命されることが内定したため、今後、より多くのデータが入手できるとともに、中国政府の次年度調査にも関与できる可能性がある。日中女性経営者、起業家比較の枠組み、史的変遷の期区分は初年度に行ったが、これを上記中国政府との研究連携で、探索研究的に修正していき、体系的女性起業家比較へと発展させ、少子化対策がもたらす社会、経済活動の停滞を改善する女性起業について試論を、提案をも試みたい。経営学、日中比較、事業創造、女性経営者についての学会等報告2006年5月13日(土)中国国家発展和改革委員会日本フォーラム講演2006年5月20日(土)日本経営品質学会全国大会(明治学院大学)報告2005年6月3日(土)オフィス・オートメーション学会(中央大学)報告2006年6月10日(土)組織学会研究発表大会(青山学院大学)報告2006年9月17日(日)

オフィス・オートメーション学会(松山大学)報告2006年11月11日(土)日本経営品質学会(東京経済大学)報告2007年3月『富大論集』富山大学経済学部2007年3月21日(水)中国最高経営者教育シンポジウム講演財務省財務総合政策研究所特別研究官所内研究会で報告(非公開)として、経済産業省委員、中国社会科学院特別高級研究員、北京大学客員教授にて共同研究内部報告(非公開)した。それらをベースに現在、芙蓉社にて出版を計画している。また中央経済社にても出版を計画中である。
粒子・流体連結に基づく多階層シミュレーションモデルによる磁気リコネクション研究

本研究課題では、実空間分割型に基づいた多階層シミュレーションモデルを開発・改良し、それを用いて磁気リコネクションの階層間相互作用を明らかにすることを目的とする。この多階層モデルについて、開放境界条件の導入、クーロン衝突効果の導入、連結の多方向化(多次元化)、適合格子細分化法などを含めた領域の自動変換などの改良・拡張を行った。さらに多階層モデルを用いて、磁気リコネクションの階層間相互作用を調べ、マクロ階層のインフローパターンによって定常的あるいは間欠的な磁気リコネクションに分けられることを見出した。さらに、その傾向について定量的に体系づけることに成功した。磁気リコネクションを階層横断現象として完全に理解することを目指し、多階層シミュレーションモデルの開発を進めた。この多階層モデルでは、扱う計算領域をマクロとミクロの階層に分け、マクロ階層は磁気流体(MHD)手法で、ミクロ階層は粒子(PIC)手法で解き、両者を有限の幅を持ったインターフェイス領域でスムーズに連結する。平成25年度の成果の1つは、リコネクション下流方向についての階層間連結に取り組んだことである。これまで直接連結していたミクロ階層(PIC領域)とマクロ階層(MHD領域)の間に、平成24年度に整備したクーロン衝突効果をとりこんだPIC領域(衝突PIC領域と名付けた)を設け、3階層連結による多階層モデルを構築した。この新しい多階層モデルの検証として、リコネクションの結果生じるアウトフローを模擬して、マクスウェル分布から大きくずれたプラズマフローがPIC領域から衝突PIC領域を経てMHD領域へスムーズに伝わることを確認した。また、これまで1次元的な階層連結のみを扱ってきたが、今回2次元階層間連結による多階層モデルを開発した。周囲のMHD領域から中央のPIC領域へと2次元的なプラズマフローを伝播させ、上流境界として2次元的に正しく階層間連結がされていることの確認を行った。一方、開発した多階層モデルを用いて、磁気リコネクションの階層構造を探求を継続している。マクロ階層の振る舞いがミクロ階層におけるリコネクションの物理に大きな影響を与えており、その構造は非常に複雑であることが分かってきたので、さらに詳しく解析を進めている。磁気リコネクションを階層横断現象として完全に理解することを目指すため、多階層シミュレーションモデルの開発を進めた。この多階層モデルでは、扱う計算領域をマクロとミクロの階層に分け、マクロ階層は磁気流体(MHD)手法で、ミクロ階層は粒子(PIC)手法で解き、両者をインターフェイス領域で連結するものである。これまでの私の多階層モデルにおいては、リコネクション下流方向には周期境界条件が用いられていた。平成24年度は、この境界条件を改良して開放境界条件とした。この改良によって、リコネクションの結果生成されたアウトフローやプラズモイドが計算領域の外へ抜け出ることができるため、長時間の多階層シミュレーションを行うことが可能となった。また、将来より現実的な広い領域を計算することを目指して、磁気流体で解くマクロ階層に非一様格子を適用することに成功した。開発した多階層モデルを用いて、磁気リコネクションの階層構造を調べ始めた。マクロ階層(磁気流体領域)から流入するプラズマ密度、流入速度、流入範囲などを変えて多階層シミュレーションを行い、リコネクションの物理を観測した。それによって、マクロ階層がミクロ階層(粒子領域)に及ぼす影響についての大まかな傾向をつかむことができた。一方、磁場閉じ込め装置などにおいては、粒子同士のクーロン衝突の効果が強く効くケースが見られる。そこで、粒子コードに組み込むためのモンテカルロ法に基づいた粒子衝突モデルを整備した。静止したイオン中を電子がビーム状に通過する場合、イオンと電子の温度が異なる状態からの緩和過程などをシミュレーションすることにより、衝突モデルが物理的に正しいことを検証した。プラズマにおける普遍的なエネルギー解放現象である磁気リコネクションを、階層横断現象として全体像をとらえるため、多階層シミュレーションモデルの開発を進めている。この多階層モデルでは、シミュレーションの実空間を分割し、マクロ領域は磁気流体(MHD)、ミクロ領域は粒子(PIC)手法を用いてそれぞれの物理を解く。この実空間分割法を用いることにより、物理的根拠の曖昧な電気抵抗モデルを導入せずに、運動論効果そのものをマクロ階層に取り込むことができる。開発した多階層モデルを用いて磁気リコネクションの階層間相互作用について世界で初の解析を行った。平成26年度の主な成果として、マクロ階層のダイナミクスが磁気リコネクションのミクロな物理に及ぼす影響について詳しく調べたことが挙げられる。マクロ階層から流入するプラズマフローのパターンによって、単一のリコネクション点を持ち定常なリコネクションが続くケース、複数のリコネクション点を持ち、間欠的なリコネクションが発生するケースに分けられることが分かり、その傾向について定量的に体系づけることに成功した。一方、リコネクション上流・下流の両方を階層連結した多階層モデルを開発した。しかし、下流方向をより適切に接続するために、これまでの理想MHDとPICの連結からさらに発展させて、Hall項なども扱える拡張MHDモデルとPICを連結する方法を模索している。また、限られたメモリで広い領域を扱えるようにするため、拡張MHD部分には物理状況に応じて格子幅を動的に変化させる適合格子細分化法(AMR)を組み入られる構成をとっている。階層横断現象として磁気リコネクションを完全に理解することを目標に、多階層シミュレーションモデルの開発・改良を行っている。我々の多階層モデルでは、シミュレーションの実空間を分割する手法を採用し、マクロ領域のダイナミクスは磁気流体(MHD)シミュレーション、ミクロ領域の物理は粒子(PIC)シミュレーションを用いて解き、2つの領域間に挿入されたインターフェイス領域にて両者をスムーズに連結する。これまでに、このモデルを使って磁気リコネクションの階層間相互作用について調べ、一定の成果を得ている。しかし、リコネクション下流方向を物理的により適切に連結することが要請されている。

そこで、今年度はHall効果や有限Larmor半径効果といった非理想項を扱える拡張MHDとPICを連結した新しい多階層モデルの開発を進めた。現在、この新しいモデルを用いて、これまでの多階層モデルでは扱えなかったホイッスラー波を伝播させるなどの検証を行っている。モデル開発面では他に、適合格子細分化法(AMR)をMHD部分に採用した多階層モデルを作り、磁気リコネクションに適用することに成功した。一方で、下流方向を階層間連結するために、磁気リコネクションアウトフローにおけるプラズマの振る舞いを理解することも重要な課題である。そこで、PICシミュレーションを用いて磁気リコネクション下流の物理を調べた。粒子速度分布の変動を詳しく解析した結果、イオンはpickupと呼ばれる機構により、実効的な加熱を受けていることが明らかとなった。pickup機構は、地球磁気圏や天体プラズマ分野ではよく知られており、マイナー成分である重イオンがその対象となり得ると考えられていた。本研究により、主成分である水素イオンもpickup機構を受けうることがはじめて証明された。本研究課題の目的は、多階層シミュレーションモデルを開発して磁気リコネクションにおける階層横断現象を探求することであり、そのモデルを地球磁気圏や磁場閉じ込め装置などの大規模な実際の系へ適用することを目指している。目標としている多階層モデルは、以下のような特色を備えたものと想定している。1.上流・下流の両方向について階層が連結されている、2.マクロ階層(MHD領域)とミクロ階層(PIC領域)の間に、必要に応じて中間階層を設ける、3.各領域の範囲を動的に変化させる、4.計算領域を並列化する。平成27年度は、1につながる研究を主に進めた。すなわち、リコネクション下流方向を物理的により正しく階層間連結するため、下流における電磁場、プラズマの挙動を詳しく解析した。その結果、新しい実効的加熱機構を見出すことができた。一方では、Hall項や有限Larmor半径効果などの非理想項を扱える拡張MHDとPICの連結にも取り組み、検証を進めることができた。しかし同時に、階層間連結にはまだまだ課題が残っていることも示された結果となった。また、適合格子細分化法(AMR)をMHD部分に組み込んだ多階層モデルについては、これを用いて磁気リコネクションのシミュレーションを行い、大幅なメモリと計算時間の短縮につながることを示せた。その一方で地球磁気圏のデータを読み込んでの大規模な多階層シミュレーションは、開始したばかりである。
半導体に添加した希土類イオンの励起・発行過程の研究

半導体中の希土類イオンの発光は4f^n内殻電子の遷移により生じるが、この内殻電子は5s^25p^6閉殻により静電シールドされており、結晶場の影響を受けにくく、希土類イオンに固有の発光を生じ、また、その発光波長が温度によらないなどの特徴を有する。希土類イオンの励起は、バンド間の励起と、それに続く、電子・正孔対の捕獲と、その再結合エネルギーの希土類イオンへの伝達により生じる。これらの材料の励起・発光過程を理解するためには、半導体中の電子・正孔対から希土類イオンの4f^n電子系へのエネルギー移動過程を明らかにする必要がある。Ce^<3+>イオンは5d励起状態を通じて、Ce^<4+>にイオン化することが知られており、とくに、Ce^<3+>のイオン化と電子の再捕獲による励起過程に着目して研究を行った。得られた結果を以下に示す。1.エレクトロルミネッセンス材料として注目されているSrS:Ceを取り上げ、粉末および薄膜の試料を作成した。SrS:Ceでは、Ce^<3+>発光中心は、5d励起状態を有しているため、母体のバンド電子との強い相互作用が生じている。フォトルミネッセンスの温度依存性をしらべ、イオン化したCe^<4+>への電子捕獲過程は、SrS母体中でのキャリア(電子、正孔)の移動に強く依存することを明らかにした。さらにSrS:Ce薄膜に電界を印加した状態で、エキシマー励起の色素レーザー(430-450nm)を用いて、Ce^<3+>の5d状態を選択励起したところ、伝導電荷が増加することを見いだし、半導体母体(SrS)と希土類発光中心(Ce^<3+>)の間に、電荷移動を含めた励起過程が存在することを明らかにした。2.SrGa_2S_4:Ce薄膜を作成し、同様な実験を行った。Ce^<3+>発光中心はSr^<2+>サイトに位置するが、SrGa_2S_4のSrサイトのイオン性はSrSより強い。しかし、SrGa_2S_4中においても、Ce^<3+>は母体の電子・正孔対と強く相互作用し、母体の励起により、Ce^<3+>は強い青色発光を示すことを見いだした。半導体に希土類イオンを添加すると、バンド間の励起と、それに続く、電子・正孔の再結合によるエネルギーで希土類イオンを励起することが出来る。希土類イオンの発光は4f^n内殻電子の遷移により生じるが、この内殻電子は5s^25p^6閉殻により静電シールドされており、結晶場の影響を受けにくく発光波長が温度によらないなどの特徴を有する。これらの材料の励起・発光過程を理解するためには、半導体中の電子・正孔対から希土類イオンの4f^n電子系へのエネルギー移動過程を明らかにする必要があるが、理論的にも、実験的にも不明な点が多い。

我々は、希土類イオンの5d励起状態や、電荷移動状態(Charge Transfer State: CTS)を通じたエネルギー移動過程に着目し、その過程を、実験的、理論的に明らかにしようと試みた。得られた結果を以下に示す。1.エレクトロルミネッセンス材料として注目されているSrS:Ceおよび、SrS:Euを取り上げ、粉末および薄膜の試料を作成した。これらの材料ではCe^<3+>およびEu^<2+>発光中心は、4f^<n-1>5d励起状態を有しているため、母体のバンド電子との強い相互作用が生じていると期待できる。2.フォトルミネッセンス励起スペクトルより、希土類発光中心(Ce^<3+>,Eu^<2+>)は、4f^<n-1>5d励起状態への直接励起に加えて、母体からの間接励起によっても強い発光を示すことが分かった。この結果は、母体の電子・正孔対から希土類発光中心へのエネルギー移動が効率よく生じていることを示している。3.SrS:Ce薄膜に電界を印加した状態で、エキシマー励起の色素レーザー(430-450nm)を用いて、Ce^<3+>の5d状態を選択励起したところ、伝導電荷が増加することを見いだした。この結果は、従来から議論されている、電子・正孔対の再結合エネルギーの非輻射エネルギー伝達による励起ではなく、希土類発光中心と半導体母体の間の電荷移動を含めた励起過程が存在することを示唆している。これらの実験結果を解析することにより、SrSにおける希土類イオン(Ce^<3+>)の励起・発光過程を明らかにし、さらに、他の半導体における希土類発光中心の励起・発光過程についても研究を進める予定である。半導体中の希土類イオンの発光は4f^n内殻電子の遷移により生じるが、この内殻電子は5s^25p^6閉殻により静電シールドされており、結晶場の影響を受けにくく、希土類イオンに固有の発光を生じ、また、その発光波長が温度によらないなどの特徴を有する。希土類イオンの励起は、バンド間の励起と、それに続く、電子・正孔対の捕獲と、その再結合エネルギーの希土類イオンへの伝達により生じる。これらの材料の励起・発光過程を理解するためには、半導体中の電子・正孔対から希土類イオンの4f^n電子系へのエネルギー移動過程を明らかにする必要がある。Ce^<3+>イオンは5d励起状態を通じて、Ce^<4+>にイオン化することが知られており、とくに、Ce^<3+>イオン化と電子の再捕獲による励起過程に着目して研究を行った。1.エレクトロルミネッセンス材料として注目されているSrS:Ceを取り上げ、粉末および薄膜の試料を作成した。SrS:Ceでは、Ce^<3+>発光中心は、5d励起状態を有しているため、母体のバンド電子との強い相互作用が生じている。フォトルミネッセンスの温度依存性をしらべ、イオン化したCe^<4+>への電子捕獲過程は、SrS母体中でのキャリア(電子・正孔)の移動に強く依存することを明らかにした。さらに、SrS:Ce薄膜に電界を印加した状態で、エキシマー励起の色素レーザー(430-450nm)を用いて、Ce^<3+>の5d状態を選択励起したところ、伝導電荷が増加することを見いだし、半導体母体(SrS)と希土類発光中心(Ce^<3+>)の間に、電荷移動を含めた励起過程が存在することを明らかにした。2.SrGa_2S_4:Ce薄膜を作成し、同様な実験を行った。Ce^<3+>発光中心はSr^<2+>サイトに位置するが、SrGa_2S_4のSrサイトのイオン性はSrSより強い。しかし、SrGa_2S_4中においても、Ce^<3+>は母体の電子・正孔対と強く相互作用し、母体の励起により、Ce^<3+>は強い青色発光を示すことを見いだした。
大腸がんのリンパ節・肝・肺転移検査のための造影CT画像診断支援システムの研究開発

本研究は,大腸がんのリンパ節・肝・肺転移検査のための造影CT画像診断支援システムを開発して臨床研究で有効性を検証することを目的とした.このため, 1.胸腹部造影CT画像データベース構築,2.胸腹部臓器の血管ネットワーク構造解析法の開発,3.大腸がんのリンパ節・肝・肺転移検査のための血管系に焦点を当てた画像診断支援技術の開発,4.臨床システム開発に取り組んだ.造影CT画像データベースを活用して胸腹部臓器血管ネットワークの構造解析に基づく大腸がん由来の転移巣を検出する手法を提案し,その有用性が期待できる成果を得た.近年,我国の大腸がん罹患者数は生活環境の変化と高齢化社会のため増加傾向が著しく,大腸がんのがん死亡者数は肺がん・胃がんに次いで第3位である.このがんは他のがんと異なり,転移が認められる高度進行がん(病期IV)であっても肝臓や肺の転移巣が切除可能な段階で発見できれば治癒の可能性が非常に高くなる.このため,治癒可能な段階で高精度に大腸がん転移巣を検出する高度な画像診断法の研究開発が求められている.本研究は,大腸がんのリンパ節・肝・肺転移検査のための造影CT画像診断支援システムを開発して臨床研究で有効性を検証する.このため,1.胸腹部造影CT画像データベース構築,2.胸腹部臓器の血管ネットワーク構造解析法の開発,3.大腸がんのリンパ節・肝・肺転移検査のための血管系に焦点を当てた画像診断支援技術の創出,4.臨床システム開発と臨床研究の実施からなる.本年度は,主に1,2に取り組み,データベース構築に向け協力医療機関の倫理審査委員会の承認を得て研究協力体制を確立し胸腹部造影CT画像データベース構築を開始した.血管系・胸膜構造に焦点を当てて胸腹部臓器の構造解析法(Medical Physics, 2013; Vol.40)を胸腹部造影CT画像に展開して高精度に胸部腹部臓器を抽出する手法の開発を進めた.近年,我国の大腸がん罹患者数は生活環境の変化と高齢化社会のため増加傾向が著しく,大腸がんのがん死亡者数は肺がん・胃がんに次いで第3位である.このがんは他のがんと異なり,転移が認められる高度進行がん(病期IV)であっても肝臓や肺の転移巣が切除可能な段階で発見できれば治癒の可能性が非常に高くなる.このため,治癒可能な段階で高精度に大腸がん転移巣を検出する高度な画像診断法の研究開発が求められている.本研究は,大腸がんのリンパ節・肝・肺転移検査のための造影CT画像診断支援システムを開発して臨床研究で有効性を検証する.このため, 1.胸腹部造影CT画像データベース構築,2.胸腹部臓器の血管ネットワーク構造解析法の開発,3.大腸がんのリンパ節・肝・肺転移検査のための血管系に焦点を当てた画像診断支援技術の創出,4.臨床システム開発と臨床研究の実施からなる.本年度は,主に3,4に取り組み,画像診断支援技術の創出に向け協力医療機関との研究協力体制を確立し,血管系・胸膜構造に焦点を当てて胸腹部臓器の構造解析法を胸腹部造影CT画像に展開して高精度に胸部腹部臓器を抽出する手法の開発を進めた.本研究は,大腸がんのリンパ節・肝・肺転移検査のための造影CT画像診断支援システムを開発して臨床研究で有効性を検証することを目的とした.このため, 1.胸腹部造影CT画像データベース構築,2.胸腹部臓器の血管ネットワーク構造解析法の開発,3.大腸がんのリンパ節・肝・肺転移検査のための血管系に焦点を当てた画像診断支援技術の開発,4.臨床システム開発に取り組んだ.造影CT画像データベースを活用して胸腹部臓器血管ネットワークの構造解析に基づく大腸がん由来の転移巣を検出する手法を提案し,その有用性が期待できる成果を得た.本年度は(1), (2)に注力し,以下の通り取り組んだ.(1)胸腹部造影CT画像データベースの構築:胸腹部造影CT画像と診断・病理情報や再発・死因の予後追跡情報の収集には個人情報保護法に関わるために医療施設の倫理審査委員会の承認を得て匿名化処理を施してデータ収集を推進させた.(2)胸腹部臓器の血管ネットワーク構造解析法の開発:胸腹部造影CT画像から血管系・胸膜構造に焦点を当てて胸腹部臓器の構造解析法の開発した(Medical Physics, 2013;Vol.40.電子情報通信学会論文誌,2013; Vol.J.96-D).これは肝臓・脈管系(門脈,肝動静脈,胆管)解析,骨解析,気管・葉気管支・区域気管支解析,肺動脈・肺静脈解析,肺葉・肺区域解析,縦隔解析,胸壁・肺尖・横隔膜解析からなる.この解析法を胸腹部造影CT画像に展開して高精度に胸部腹部臓器を抽出する手法の開発とその有用性評価を進めた(International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery, S38-39, 2014.6 , Proc. SPIE Medical Imaging, Vol.9414, pp.94142W-1-6, 2015.2.).本研究「大腸がんのリンパ節・肝・肺転移検査のための造影CT画像診断支援システムの研究開発」に関する平成26年度の研究成果は招待講演:1件,国際会議発表:2件,国内学会発表:3件であり,申請時の計画通りおおむね順調に進展している.医用画像工学平成26年度に開始した(1)-(2)の研究課題を継続し,本年度は(3),(4)の課題に焦点を当て推進する.(1)胸腹部造影