hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遠隔ネットワークを用いた医学生に対する症例報告執筆プログラムの確立

本研究結果の概要を示す。1)症例報告執筆方法論の講義内容そのものに量的・質的な問題は無い。2)執筆指導により、以下のような学生の執筆傾向が判明した。科学的事実と臨床的意義の両者もしくは一方の記載が不十分、論理展開や病態理解に必要な知識もしくはデータの提示が欠如、患者や疾患の全体像の理解に重要な記述が不十分、症例提示部に考察が記載される、記述が口語調。3)遠隔システムによる講義でも対面式に遜色のない教育効果を確認した。目的:本研究は症例報告執筆プログラムを遠隔ネットワークシステム上運用し、対面講義と質的に差のないプログラムの構築を目指す研究である。現状・方法:遠隔システムを用いての外部医育期間(札幌医科大学)への発信を試みる一方で、今後の研究の基礎となる対面講義の有効性の評価、ならびに潜在的な問題点の抽出とその解決への方策を検討した。東北大学医学部4年生から6年生で系統講義に参加し且つ本検討への参加に同意した18名を対象とした。アンケートへの回答を元に検討を行った。別に示す方法論の講義を聴講した後に各段落について「よく理解できた」から「まったく理解できなかった」を4段階のライカートスケールに基づいて回答した。なお「症例報告の執筆方法」講義は以下のような達成目標を有する小段落により構成されている。1)"何"が新事実なのかを明確にして、「新事実」と「臨床的意義」を記す、2)疾患の概略を把握、3)「違い」は論文の主題となりえるか?、の視点で考える.、4)論文の骨格・論理展開を作る、5)実際の症例から考える。結果:理解度はいずれの項目も90%前後が「理解できた」との回答であった。詳細な記述回答として以下の回答が見られた。肯定的意見として、「分かりやすく目からうろこの内容。多人数に講義すべき」。建設的意見として、「各論stepの記載形式をもっとそろえるべき(「とする」、や、体言止めなど)」「やや早口」「各スライドで最も強調する点を色調などで強調すべき」「全体の流れにおける、各スライドの役割を明示すべき」「疾患概略把握のための論文選択の基準を示すべき」「詳細な説明が必要」考察:発表者の発表スキルに関連する意見は見られたものの、課題の趣旨である「よりよい症例報告執筆のための分かりやすい思考」に関しての疑問は無く明らかな問題点は認められなかった。発表の方法論は確立されていると考えている。教育方法論の質的評価が滞りなく行えた。今後の研究に資する結果が得られている。目的:本研究は症例報告執筆プログラムを運用し、物理的な距離に制約されない医学教育の一分野の確立を目指す研究である。現状・方法:症例報告執筆講義ならびに執筆指導は昨年度同様継続されている。予備検討として若手医師を対象にした講義ならびに執筆指導も追加し非対面式の講義・指導の有効性の検討も開始した。一方、これまで症例報告執筆指導の方法論は殆ど検討されていない。本年度は医学生の作成する症例報告の傾向を検討し、適切な執筆指導のための方法を検討したので成果を報告する。すでに症例報告執筆講義を聴講した者またはそれに相当すると判断される者を対象に、対象者の作成する症例報告の初版を検討し執筆傾向ならびに要改善点を抽出した。対象は当時医学部六年生であった三名である。症例報告における症例の疾病はいずれもてんかんが確定診断された症例である。対象者の初稿の内容を評価した。評価にあたっては、あらかじめ成書や論文等を参考に作成した「論文中に情報として提示される際に理想的と考えられる記述形態(1.必要な情報は記載されているか・不要な情報が記載されていないか。2.必要である場合、表現方法や記載部位が適切か)」と、対象者の症例報告原稿初稿の内容を比較し、要改善点を抽出した。結果:医学生はいずれも、科学的事実と臨床的意義の両者もしくは一方の記載が不十分であった。そのほかの特徴としては、論理展開や病態理解に必要な知識もしくはデータの提示がない、患者や疾患の全体像の理解に重要な記述が不十分、症例提示部に考察が記載される、記述が口語調、等を認めた。結論:本研究は、これまで論文執筆の教育論のなかで重要だが明確化されていなかった問題点を明らかにした。今後の症例報告執筆指導において重要なのは、執筆の各段階ごとに目的と具体的行動を意識させるような細かな指導である、と結論付けた。昨年の講義方法論の確立に引き続き、執筆指導に有用である問題点の抽出が行えた。目的:本研究は遠隔ネットワークを用いて症例報告執筆プログラムを運用し、物理的な距離に制約されない医学教育プログラムの一分野の確立を目指す研究である。現状・方法:本年度は、対面式講義と同様の内容を遠隔システムを用いて講義を行った。講義に参加し、かつ回答に同意した7名を解析対象とした。下記に示すような、執筆方法論の講義を聴講した後に各段落について「よく理解できた」「理解できた」「どちらかというと理解できなかった」「まったく理解できなかった」の4件法に従い回答してもらった。

1."何"が新事実なのかを明確にして、「新事実」と「臨床的意義」を記す、2.疾患の概略を把握、3.「違い」は論文の主題となりえるか?、の視点で考える、4.論文の骨格・論理展開を作る、5.実際の症例から考える。結果:理解度はいずれの項目も90%前後が「理解できた」との回答を得た。受講者からは、講師の表情、音声など質的に対面式と遜色無く、聴講に際し不具合を感じることはなかったとの反応を得た。また、講義のなかで動画が使用されていたが、これも途切れなどの動きが不自然に見えるなどの現象は見られなかった。結論:遠隔システム上での講義は対面式のそれと比較して質的に遜色がないことが示唆された。講義や議論において重要と考えられる要素のひとつとして、遅滞ない双方向性の議論が可能とする環境があげられる。これは対面式の講義・議論ではおのずから担保されている一方で遠隔システムを活用する場合においては大きな障壁となりうる。しかし今回の結果からは、講師の表情、音声、コンテンツ内の動画を含む画像、いずれも聴講者にとって不自然と感じられることはなく、遠隔システムを用いた症例報告執筆プログラムは成立しうることが示された.本研究結果の概要を示す。1)症例報告執筆方法論の講義内容そのものに量的・質的な問題は無い。2)執筆指導により、以下のような学生の執筆傾向が判明した。科学的事実と臨床的意義の両者もしくは一方の記載が不十分、論理展開や病態理解に必要な知識もしくはデータの提示が欠如、患者や疾患の全体像の理解に重要な記述が不十分、症例提示部に考察が記載される、記述が口語調。3)遠隔システムによる講義でも対面式に遜色のない教育効果を確認した。今回得られた知見を、医学教育学的視点からの考察を踏まえ、対象者の症例報告執筆力を向上させるような教育的手法(提示方法の工夫など)の改善につなげる。今回得られた知見により、症例報告執筆方法論を効率よく理解するための講義様式、ならびに効率的指導法が確立されたといえる。今後は、これらの確立されたソフト面を遠隔テレビ会議システムというハード面とのよりよい統合の在り方も検討する方針である。医学教育効率的な研究遂行および発表のために来年度に繰越を行った。前述の国際会議などで使用予定である。
能動型ダークネット観測システムに関する研究

本研究では,マルウェアの挙動を迅速に把握するために,能動型ダークネット観測システムの実現に取り組んだ.提案システムは,自動応答生成技術とマルウェア解析技術によって構成される.自動応答生成技術の役割は,マルウェアからのパケットに対して自動で応答を生成することにより,その詳細な情報を取得することである.マルウェア解析技術の役割は,マルウェアの種類の特定とそれが狙う脆弱性に関する情報を取得することである.日々変化を続けるマルウェアを迅速に把握するために,ダークネット観測システムが注目されている.しかしながら,既存のシステムは受動的な観測のため,分析に利用できる情報は非常に限定されている.そこで本研究では,ダークネットに設置されたセンサが自動的に応答を生成することで,マルウェアに関する詳細な情報を取得する仕組みを実現するために,(1)自動応答生成技術,(2)マルウェア解析技術の,2つのサブテーマの達成に取り組んでいる.26年度は主に,2つのサブテーマに共通するダークネットの観測のための環境構築と,そこで観測された通信の解析を行った.また27年度以降は,通信の解析結果に基づいて2つのサブテーマの提案方式を検討する.・ダークネットの観測のための環境構築:2つのダークネットと,1つのライブネットに対する通信を観測する仕組みを構築した.・ダークネットで観測された通信の分析:ダークネットにおいて観測されるマルウェアの通信に対して,手動で生成した応答を返すことで得られる結果について調査した.応答パケットを生成するにあたり,アプリケーションヘッダの各項目が取る値を様々に変えること,ペイロードをランダム値に置き換えること,ペイロード自体を削除することなどを試みた.特に総当り攻撃とドライブバイダウンロード攻撃に注目し,それらの攻撃の分析手法や検出手法について検討した.・自動応答技術・マルウェア解析技術:既存の研究について継続的な調査を行っている.日々変化を続けるマルウェアを迅速に把握するために,ダークネット観測システムが注目されている.しかしながら,既存のシステムは,マルウェアからのパケットは受信するものの自らはパケットを送信しないため,分析に利用できる情報は非常に限定されている.そこで本研究では,ダークネットに設置されたセンサが自動的に応答を生成することで,マルウェアに関する詳細な情報を取得する仕組みの実現するために,(1)自動応答生成技術,(2)マルウェア解析技術の,2つのサブテーマの達成に取り組んでいる.27年度は主にマルウェアの通信を解析し,その結果に基づいて2つのサブテーマの提案方式を検討した.・ダークネットで観測された通信の分析:ダークネットにおいて観測されるマルウェアの通信を分析により明らかにした.また,その通信に対して手動で生成した応答を返すことで得られる結果について調査した.特にアンプ攻撃,総当り攻撃,ドライブバイダウンロードに注目し,それらの攻撃の分析手法や検出手法について提案した.・自動応答生成技術とマルウェア解析技術:特定のマルウェアについては,その通信の詳細を自動で識別することに成功した.本研究では,マルウェアの挙動を迅速に把握するために,能動型ダークネット観測システムの実現に取り組んだ.提案システムは,自動応答生成技術とマルウェア解析技術によって構成される.自動応答生成技術の役割は,マルウェアからのパケットに対して自動で応答を生成することにより,その詳細な情報を取得することである.マルウェア解析技術の役割は,マルウェアの種類の特定とそれが狙う脆弱性に関する情報を取得することである.年度当初に設定した実施計画にそって2つのサブテーマに共通するダークネットの観測のための環境構築と,そこで観測された通信の解析を行い,ほぼ計画通りの成果を得られた.情報セキュリティ研究開発の変更および研究を遂行する上での問題点は無い.今後は,当初計画にそって2つのサブテーマについて取り組む.最終的には2つのサブテーマの技術を統合し,ダークネット観測システムとしての動作を確認する.さらに総合評価として,システムを長期間運用することで有効性・実用性を検証する.
偏微分方程式における解の定量的性質と特性集合の幾何学的構造との関係

超局所解析の理論によれば、偏微分方程式における解の特異性の位置などの定性的性質は,方程式の特性集合により完全に記述されている。ここに報告する研究は、解の滑らかさなどの定量的性質に関する情報についても、特性集合がどの程度記述しているのかについてさぐり、その理論化および偏微分方程式論の諸問題への応用を目指したものである。今回、特に以下の問題に関する成果をあげる事ができた。フーリエ積分作用素の有界性:フーリエ積分作用素の2乗可積分の空間における有界性の理論を構築した。具体的には、正準変換を表現するフーリエ積分作用素の重みつき2乗可積分の空間における有界性の理論を整備した。非斉次偏微分方程式の解の延長性:偏微分方程式の解の特異点除去可能性、すなわち穴あき領域での超関数解が全領域にまで解として延長できるかという問題について考察した。これに関する研究は、従来ボホナーのアイデアによるポテンシャル論的方法が多く用いられてきたが、ここでは、超局所解析的手法とLp-理論をあわせ用いた新しい方妹を開発し、ボホナーの方法では示せない、より一般の非斉次方程式を取り扱った。シュレディンガー方程式の初期値問題の解の平滑化作用:シュレディンガー方程式の解の平滑化作用、すなわち初期値の滑らかさよりも解の滑らかさが増大する現象について考察した。特に、ラプラシアンを一般の楕円型作用素に置き換えたとき、その作用素が定義する特性集合と解の平滑化が生じる方向に、これまで知られていない関係が存在している事を示した。これにより、非線型シュレディンガー方程式の研究への応用も期待される。本年度は、まず基本課題である振動積分の理論の整備をめざした。相関数が退化しない場合は、その漸近挙動は鞍部点法等から容易に解析される。しかし相関数が退化する場合の解析の手段は限られており、次元が低い時、さらには相関数が解析的であるなどの制約条件の下での結果が知られているに過ぎない。ここでは最近開発された、相関数の代数的構造を精密に捉えるPhong、Steinの方法や、幾何的構造を考慮する研究代表者の方法などを用いて、これらの制約の除去につとめた。これに関しては、次年度以降引き続き研究を継続していく予定である。特に次年度は、ロンドン大学インペリアル・カレッジのRuzhansky氏と積極的に交流し、代数的構造からのアプローチに重点をおくことを計画している。また応用課題として、双曲型方程式系の定量的解析にも取り組み進展をみた。波動方程式における初期値問題の基本解のLp型評価式に関してはよく知られているが、ここではポテンシャル項を持つ場合、特にそれが時間に依存する場合について考察し、評価式においてポテンシャル項がもたらす影響について調べた。また、双曲型方程式系の境界値問題の解に対する評価式などについての成果も得られた。さらに副産物として、偏微分方程式における解の特異点除去可能性の問題についても成果がみられた。これについては、従来ボホナーのアイデアによるポテンシャル論的方法が多く用いられてきた。ここでは、超局所解析的手法とLp-解析をあわせ用いた新しい方法を開発し、ボホナーの方法では示せない、より一般の非斉次方程式を取り扱うことに成功した。この成果は、調和写像などの幾何学的変分問題に由来する非線型方程式、あるいはリーマンの拡張定理のような古典解の場合などへの応用が期待されている。これについては、次年度以降の課題としたい。本年度も引き続き、基本課題である振動積分の理論の整備をめざした。

ここでは最近開発された、相関数の代数的構造を精密に捉えるPhong、Steinの方法や、幾何的構造を考慮する研究代表者の方法などを用いて、これらの制約の除去につとめた。これに関しては、次年度以降も引き続き研究を継続していく予定である。特に本年度は、ロンドン大学インペリアル・カレッジのRuzhansky氏と積極的に交流し、代数的構造からのアプローチに重点をおいた。また応用課題として、平滑化作用の超局所解析にも着手した。特に、分散型方程式において解の滑らかさが初期データのそれよりも増大する現象に、特性集合の構造がどのように関わっているのかを調べた。さらに、この結果を用いて基本解の精密な時空間評価を求め、特異データに対する非線形初期値問題の解の存在と一意性を示すなどの成果を得た。さらに副産物として、偏微分方程式における解の特異点除去可能性の問題についても進展がみられた。これについては、従来ボホナーのアイデアによるポテンシャル論的方法が多く用いられてきた。ここでは、超局所解析的手法とLp解析をあわせ用いた新しい方法を開発し、ボホナーの方法では示せない、より一般の非斉次方程式を取り扱うことに成功した。本年度も引き続き、基本課題である振動積分の理論の整備をめざした。特に本年度は、ロンドン大学インペリアル・カレッジのRuzhansky氏との共同研究により、振動積分作用素の2乗可積分の空間における大域的有界性に関して著しい進展がみられた。さらにそれを応用することに、偏微分方程式の解の定量的性質を調べる際の基本的道具であるフーリエ積分作用素の有界性の理論においても、大きな進展がみられた。具体的には、大域的正準変換を表現するフーリエ積分作用素の重みつき2乗可積分の空間における有界性の理論を整備し、それを用いてシュレディンガー方程式の平滑化作用の解析に応用した。偏微分作用素は正準変換を介して標準形に変形され、正準変換はフーリエ積分作用素により実現されることは、既によく知られていることである。この方法により偏微分方程式は、単純な方程式へと変換され、解の多くの性質は、対応するフーリエ積分作用素の性質へと移行させることができる。例えば、解の特異性が特性曲線に沿って伝播するなどの性質がこの方法により容易に導き出されることが知られている。このような定性的解析の手段としてのフーリエ積分作用素論は確立され、既に多くの成果を上げているが、どれぐらいの特異性がどれだけ伝播するかなどの定量的解析を行うには、フーリエ積分作用素の有界性に関する詳しい結果が不可欠となる。しかしながら、フーリエ積分作用素の有界性に関する理論は、現在においても十分に整備されたとはいいがたく、多くの重要な問題がいまだ未解決なままである.このため、定量的解析の場合にこのような正準変換を経由する方法論がとられることは敬遠され、様々な問題を見通しの悪いものにしている。しかしながら、本年度の研究の成果はこの困難に正面から立ち向かうものであり、偏微分方程式論におけるひとつの基本的な方法論となることが期待されている。主な成果としては,正準変換を表現するフーリエ積分作用素をふくむクラスにおいて、その重みつき空間上の有界性に関する理論の整備をおこなった。
PETにおける非観血入力関数測定システムの開発と定量性向上について

PETは患者さんの生理的情報を定量つまり絶対値として画像に示すことができる.このことで病期の判定,治療方針の決定に対して重要な情報を与える.今回PET画像の作製方法(再構成パラメータ)に関する客観的指標を示すことができ,より定量性を向上させることに貢献できた.また従来,定量画像のために動脈採血をする必要があったがその採血を省略するための装置を試作した.このことでPETをいままでよりも一層患者さんへやさしい検査にできることを示した.PETは患者さんの生理的情報を定量つまり絶対値として画像に示すことができる.このことで病期の判定,治療方針の決定に対して重要な情報を与える.今回PET画像の作製方法(再構成パラメータ)に関する客観的指標を示すことができ,より定量性を向上させることに貢献できた.また従来,定量画像のために動脈採血をする必要があったがその採血を省略するための装置を試作した.このことでPETをいままでよりも一層患者さんへやさしい検査にできることを示した.核医学検査は生理的情報を定量つまり絶対値として測定できるという特徴がある.しかしこのためには動脈血中の放射能濃度を測定することが必要となる.なぜならば組織に放射性医薬品が分布するためには動脈から移行しなければならないからである.そこで小型の検出器と超音波診断装置を組み合わせることで,PET(ポジトロン放出断層撮影)における非観血入力関数測定用システムを実現することを目的とした.本装置は腕の動脈を対象とし,対向する検出器間に腕を配置し指向性を持たせ,動脈部分の放射能を体外から経時的に計測する構造とした.本年度はこのプロトタイプとして次のようにした.シンチレータはBGOとし大きさは直径51mm,高さ27mmであった.これをSiグリスを用いて光電子増倍管に接合した.その後,接合面をアルミニウム箔で覆い,その上からビニールテープで固定した.そして高電圧回路,Delay Line Amplifie, Timing SCA, Counter,同時計数回路を使用して構築した.また指向性を持たせるために鉛を材質としたコリメータを作製した.シンチレータはBGであるため密度および線減弱係数が高く効率よく検出できることが期待された.本装置の動作を22Naの密封点線源で確認した.結果は,ポジトロンの消滅ガンマ線を同時計数することができた.,まだコリメータを装着した揚合,指向性を持たせることに成功した.このことで腕の動脈の放射能を精度良く測定できる可能性が示唆された.核医学検査は生理的情報を定量つまり絶対値として測定できるという特徴がある.しかしこのためには動脈血中の放射能濃度を測定することが必要となる、そこで小型の放射線検出器と超音波診断装置を組み合わせることでPET(ポジトロン放出断層撮影)における非観血入力関数測定用システム構築を目的とした.本システムは腕の動脈を対象とする.採血の必要がないため被検者への負担を大幅に減らすことができる.今回,組み上げたシステムにおいて^<22>Na線源400kBqの線源で11kcpsの計数率を得ることができた.次に超音波診断装置における空間分解能劣化による動脈血中放射能濃度の誤差についてシミュレーションをおこなった.本システムの放射線検出器サイズは10×1mmとし,腕の直径を100mm,動脈の直径を3mmと仮定した.放射能濃度は動脈血中において48kBq/mL,腕つまりバックグラウンドとして1.0kBq/mLと設定した.空間分解能劣化による動脈直径の測定誤差0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5mmの場合とした.このことで動脈面積は真の値が7.1mm2であったのに対8.0, 9.1, 10, 11, 13mm^2と測定されることになった.このことで測定される動脈血中放射能濃度は,真の放射能濃度と比べ8%, 15%, 22%, 29%, 35%の誤差を含む結果となった.一方,腕の放射能濃度(バックグラウンド)では8%, 17%, 27%, 37%, 47%の誤差となっていた.超音波診断装置の方位分解能については開口サイズが10mm,焦点深度が20mmの10MHzプローブの場合理論的に0.3mmになる力弐,現在の超音波診断装置はこの理論値に近いものも存在する.そのため今回のシステムにおいては,動脈血中濃度を約20%程度の誤差で測定することが可能であると示された.1.PET再構成法はFBP法(フィルタ補正逆投影法)および逐次近似再構成法の一種であるOSEM法に大別される.OSEM法では収束値が繰返し回数やサブセット数に依存し一義的にきまらないため,定量性が保障されないという問題がある.さらに現在繰返し回数決定に関する確立された指標は無く臨床の経験で決められていることが多い.今回OSEM法の必要最低の繰り返し回数を調べるために画像のパワースペクトルに着目しFBP再構成画像と比較し検討した.再構成をFBP法,およびOSEM法のサブセット8で繰り返し回数110回の種類で行い,それぞれの画像における動径方向パワースペクトルを求め各空間周波数での成分の大きさを比較した.繰返し回数4回以上では空間周波数帯域0.0120.018cycles/mmでのパワースペクトル成分がFBP再構成画像より多く含まれていた.

このことからサブセット8のOSEMでは少なくとも4回の繰返し回数がパワースペクトル成分の保持に必要と考えられた.2.非観血入力関数測定用システムにおいてコリメータ法を応用した場合のシミュレーションを行った.コリメータの形状は平行多孔型およびコンバージング型(検出する消滅γ線の向きがコーンビーム状になる)とした.孔径は2mmとし材質はタングステンを想定した.コリメータの壁厚を1mm,2mm,3mmと変化させてペネトレーションを計算した.壁厚1mm,2mm,3mmにおいて平行多孔型では18%,5%および2%,コンバージング型では35%,23%および12%となった.このことからペネトレーションを抑制するためにはコリメータの壁厚は3mm以上が必要であると考えられた.3.非観血入力関数測定用システムを心臓系に応用することで計数を多くできる可能性があった.
デジタルコンテンツにおける原本性証明のための認証技術の研究

実証実験やコンテンツとしてのデータの原本性の証明と時刻認証が必要とされる分散協調ワークや医療情報システムの研究を行い研究を確立した。今後、日本でもデジタル化が推進される医療情報について患者の視点から医療組織内にあるデータをWebサービスを利用して一元的に利用できるシステムを開発した岩手県二戸市の病院のシステムについてFinlandで開かれた国際会議で発表し今後の医療データの在り方を示した。また、これらXML Webサービスによる自由な情報流通のシステムの可能性について検討を進め分散協調ワークの一つの形態であるテレワークについても研究を進めた。テレワークではどの仕事を誰がしたのかという原本性の証明が必要でこれにより仕事の評価システムや著作権や知的財産権の保護が可能になる。また、前年度から引き続いて映像のデジタルコンテンツをつかった実証実験を行いその有効性を検証するとともに、時刻認証と電子すかしによる原本性の証明の有効性を研究した。研究ではデジタルメディアの在り方や、デジタルデータの長期保存などの基礎的研究も進めそれらを、本として出版するとともに論文としてまとめ公刊した。特に、コピーが簡単に可能で複製物を改ざんすることが容易で原本がどれかという保証がしにくいデジタル・コンテンツの認証技術の研究ばかりでなく、XML Webサービスを利用したデジタルコンテンツのシステムやアプリケーションに依存しないデータ中心の仕組みの研究や、医療情報、分散協調ワークといったデジタルコンテンツを作成・利用するビジネスモデルにまで踏み込んで研究を行うことにより認証技術の背景にある利用技術まで踏み込んで研究を行った。本研究は、様々なビジネスモデルや利用形態でのデジタルコンテンツの原本性証明の認証技術の実用化に向けて基礎的な認証技術を利用したモデルの研究まで踏み込んで検討し成果を公表した。I.コンテンツデータ基盤研究・データの存在情報の提供技術実際に利用者が、過去のデータや他の利用者が保持するデータを利用するためには、データの存在情報やデータ概要を知ることが必要である。そのために、データ生成時に作成されるメタデータもしくはディレクトリ情報を、複数の利用者が共有的に利用できることを念頭に、これらの情報提供手法を検討・実証的に検証を行った。・検索・抽出データの表示手法ある目的に従がって検索・抽出されるデータは、効果的に利用者に提示・表示されることが重要である。そのデータが保持するメタデータやディレクトリ情報による実現手法を検討を行った。・活用ノウハウの蓄積手法利用者のデータ検索やデータ活用の履歴・ログといった活用に係わる情報を蓄積することにより以降のデータ利用の効率化を図ることが可能となる。これらの活用ノウハウにかかわる情報の生成・蓄積の手法を検討を行った。インターネットデータセンターを利用した分散協調型でのコンテンツの分散されたSAN(ストレージ・エリア・ネットワーク)でのコンテンツの協調マネージメントについて研究をまとめた。II.コンテンツデータへの時刻認証研究デジタルコンテンツの原本性の証明のために時刻認証をコンテンツに適用することを検討し実際に映像コンテンツに改ざん防止のためのすかしとタイムスタンプをおす実証を行い有効性を検討した。III.コンテンツデータの時刻認証対応研究中央大学総合政策学部の授業により蓄積された映像コンテンツをXMLベースの形式に変換する作業を行った。分担者間のインターネットによる分散協調環境を本研究のコンテンツデータに対応できるようにネットワーク環境を整備し次年度に本格的な研究を行う。本年度は、実証実験やコンテンツとしてのデータの原本性の証明と時刻認証が必要とされる分散協調ワークや医療情報システムの研究を行い研究を確立した。また、これらXML,Webサービスによる自由な情報流通のシステムの可能性について検討を進め分散協調ワークの一つの形態であるテレワークについても研究を進めた。

テレワークではどの仕事を誰がしたのかという原本性の証明が必要でこれにより仕事の評価システムや著作権や知的財産権の保護が可能になる。また、前年度から引き続いて映像のデジタルコンテンツをつかった実証実験を行いその有効性を検証するとともに、時刻認証と電子すかしによる原本性の証明の有効性を研究した。研究ではデジタルメディアの在り方や、デジタルデータの長期保存などの基礎的研究も進めそれらを、本として出版するとともに論文としてまとめ公刊した。特に、コピーが簡単に可能で複製物を改ざんすることが容易で原本がどれかという保証がしにくいデジタル・コンテンツの認証技術の研究ばかりでなく、XML,Webサービスを利用したデジタルコンテンツのシステムやアプリケーションに依存しないデータ中心の仕組みの研究や、医療情報、分散協調ワークといったデジタルコンテンツを作成・利用するビジネスモデルにまで踏み込んで研究を行うことにより認証技術の背景にある利用技術まで踏み込んで研究を行った。本研究は、様々なビジネスモデルや利用形態でのデジタルコンテンツの原本性証明の認証技術の実用化に向けて基礎的な認証技術を利用したモデルの研究まで踏み込んで検討し成果を公表した。
曖昧性と確率的不確実性が存在する環境下での多目的生産・物流ネットワーク最適化

本研究では,生産・物流ネットワーク問題において,生産コスト,輸送コスト,施設の設立コスト,顧客需要などが,景気や天候などの確率的不確実性と同時に,専門家・熟練者の知識に含まれる曖昧さ(ファジィ)によって見積もられる状況での意思決定問題を考えた.具体的には,ファジィランダム変数やランダムファジィ変数を含む多目的性や競合性を考慮した数理計画問題を定式化し,従来の可能性測度や必然性測度,確率測度を拡張した新しい意思決定基準に基づく解概念を提案した.さらに,効率的な求解アルゴリズムの構築を行い,曖昧性と不確実性が同時に存在する状況下での最適解の導出法を示した.本研究では,専門家・熟練者の知識に含まれる曖昧さ(ファジィ)と需要などの確率的不確実性が存在する環境における生産計画や物流計画をネットワーク計画問題としてモデル化し,複数の競合目的を同時に考慮したバランスの良い解を実用時間内に導出するための基礎的枠組みを構築することを目的とする.本年度は,前年度の成果を基にして,可能性測度に関する分散最小化やcVaR (conditional Value at Risk)モデルの提案を行い,複数の相競合する目的関数を含む場合に対して意思決定者の選好を反映した満足解を対話を通して導出するアルゴリズムを提案した.また,応用面を強く意識して,離散型確率変数の拡張とみなすことができる離散型ファジィランダム変数を定義し,目的関数の係数が離散型ファジィランダム変数で表される場合について可能性測度及び必然性測度に基づく新しい意思決定モデルを提案した.特にファジィ目標やファジィランダム変数を特製づけるメンバシップ関数が区分的線形関数で表される場合についても考察し,提案モデルが生産・物流ネットワーク最適化で幅広く応用ができる可能性を示し,国際会議で研究発表を行った.さらに,ネットワーク最適化問題に関しては,ネットワーク上での施設配置について需要量などのパラメータがファジィランダム変数で表される問題に対するモデルと解法を提案した.現実の配送計画において重要となる先行順序制約を考慮した最短巡回路問題に対する効率的アルゴリズムについても考察している.本研究では,生産・物流ネットワーク問題において,生産コスト,輸送コスト,施設の設立コスト,顧客需要などが,景気や天候などの確率的不確実性と同時に,専門家・熟練者の知識に含まれる曖昧さ(ファジィ)によって見積もられる状況での意思決定問題を考えた.具体的には,ファジィランダム変数やランダムファジィ変数を含む多目的性や競合性を考慮した数理計画問題を定式化し,従来の可能性測度や必然性測度,確率測度を拡張した新しい意思決定基準に基づく解概念を提案した.さらに,効率的な求解アルゴリズムの構築を行い,曖昧性と不確実性が同時に存在する状況下での最適解の導出法を示した.本研究では,専門家・熟練者の知識に含まれる曖昧さ(ファジィ)と需要などの確率的不確実性が存在する環境における産計画や物流問題をネットワーク計画問題として定式化し,競合目的を考慮した多目的最適化モデルを提案するとともに,各目的に対する満足度のバランスを考慮した満足解を実用時間内に導出するアルゴリズムを開発することが目的とする.本年度は生産計画やネットワーク計画,確率計画,ファジィ確率計画など本研究課題に関連のある従来研究成果の調査を行った.また,生産コストや輸送コストがファジィランダム変数で表される状況での生産計画および輸送計画をファジィランダム多目的計画問題として定式化した.具体的には,景気や天候などの確率的に変動する状況を複数のシナリオ(それぞれに生じる確率が与えられている)で表現し,可能性理論と確率計画に基づく新しいモデルを提案した.目的関数の係数に対応する生産コストなどがファジィランダム変数で表されているため,目的関数自体に曖昧性と確率的不確実性が同時に含まれ,通常の確定的なモデルでは取り扱うことができない.ここでは「ファジィ目標が達成されると期待できる可能性の最大化(期待可能性最大化)」を最適化の基準として,新しいパレート最適解を定義し,意思決定者との対話を通して解を逐次解を更新しながら,複数の相競合する目的をバランスよく考慮した満足解を最終的に導出するアルゴリズムを構築した.特に決定変数が0-1変数で表されるときには,コスト係数の曖昧さの度合いがシナリオごとで異なる場合でも厳密な最適解が得られることを示した.本研究では,専門家・熟練者の知識に含まれる曖昧さ(ファジィ)や需要などの確率的不確実性が存在する環境における生産計画や物流問題をネットワーク計画問題として定式化し,競合目的を考慮した多目的最適化モデルを提案するとともに,各目的に対する満足度のバランスを考慮した満足解を実用時間内に導出するアルゴリズムを開発した.まず,景気や天候などの確率的に変動する状況を複数のシナリオ(それぞれに生じる確率が与えられている)で表現し,ファジィ目標が達成されると期待できる可能性の最大化モデルやばらつきを考慮した最適化モデルを提案した.特に応用面を意識して,離散型確率変数の拡張概念となる離散型ファジィランダム変数を新しく定義し,目的関数の係数が離散型ファジィランダム変数で表される場合について,可能性測度や必然性測度に基づく新しい意思決定モデルを提案した.定式化された問題が等価な非線形計画問題に変換できることを証明し,広く使用されているR言語や数理計画ソルバーを使って求解可能であることを示した.また,競合関係が存在する問題に対しては,目的関数の係数の曖昧さを表すファジィパラメータの取り得る値が互いに依存している場合の階層型2レベル計画問題を新しく考え,必然性測度に基づくStackelberg解が凸計画法に基づく解法によって求解可能であることを示した.

さらに,現実の生産計画や物流計画の問題にしばしば現れるネットワーク上の施設配置問題に対して,需要量がファジィランダム変数で表される状況での意思決定モデルと解法を構築した.集荷配送計画問題に対しては集荷点がクラスタとなる新しい問題を定義し,効率的な近似解法の提案を行った.提案した近似解法は,プリント基板検査の最適化問題といった生産・物流計画以外の分野にも広く適用できる可能性があることが示された.ファジィOR概ね予定通りに進んでいる.確率計画法は日本では十分に研究が進んでいないため,本年度は早い段階で海外の一流研究者との交流やディスカッションの場をもつ必要があると考えていた.2013年6月に確率計画法の第一人者であるシカゴ大学のBirge教授らとの意見交換の場をもつことができたことがきっかけで,本年度の研究を進展させることができたと考えている.従来研究の調査は予定通り行い,モデル化についてはネットワーク計画問題に対する定式化はできなかったものの,0-1計画問題に対するモデル化では想定以上に興味深い結果を得ることができ,全体として順調に進展していると判断する.前年度の状況を考慮すると,確率的不確実性と曖昧性を同時に考慮した新しいモデル化のためには確率計画法に対する深い理解と十分な知識,さらに最新の研究成果を取り入れていくことが益々重要と考える.前述のとおり,確率計画法に関する研究は日本では十分に進んでいないため,本研究での成果をより高いレベルにするためにもシカゴ大学のBirge教授らと密に意見交換の場をもつことで,さらに研究を発展させていくことを考える.確率的不確実性と曖昧性を同時に考慮した新しいモデル化のためには確率計画法に対する深い理解と十分な知識,さらに最新の研究成果を取り入れていくことが重要となる.確率計画法は日本では十分に研究が進んでおらず,本研究の成果をより高いレベルにするためには,確率計画法を専門とする海外の一流研究者との直接の意見交換を行い,また,彼らの最新の研究成果を踏まえた上で新しいモデル化などを行っていく必要がある.このような状況を踏まえ,今後は,確率計画法での第一人者であるシカゴ大学のBirge教授らとの意見交換の場を積極的にもつことを考え,さらに高いレベルでの研究を推進することを検討する.意思決定モデルの構築については当初の想定よりも興味深い成果が得られたが,時間を要した面もあり,一部の数値実験等は次年度で行うことになった.また,より良い成果を得るために国内よりも寧ろ海外の研究機関における研究者との研究交流やディスカッションが必要な状況である.シカゴ大学Birge教授らや他の教員らとの研究交流やディスカッションに必要な旅費や数値実験を行うための計算機の購入費,研究成果の発表や研究打ち合わせのための旅費に使用する計画である.24年度に提案するモデルではファジィランダム変数で表される目的関数に対して可能性測度に関する確率的期待値を最大化しており,分散などリスクを考慮していない.そこで,25年度では可能性測度に関する分散最小化モデルやcVaR (conditional Value at Risk)モデルの提案を行う予定である.
閉塞性脳血管障害の片麻痺・失語症に対する反復経頭蓋磁気刺激の効果

慢性期脳卒中患者の片麻痺と失語症に対する反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)の効果を検討した。2011年10月から2015年12月の片麻痺患者85名と失語症患者4名を対象とした。rTMSの刺激部位は非損傷側一次運動野またはブローカ野で、刺激強度は短母指外転筋の安静時運動閾値の90%とした。一次運動野、ブロ&#8212;カ野の同定には、ナビゲーションシステムを用いた。刺激頻度は1Hz、刺激回数は1200発を2回(午前・午後)/日、合計10日間施行した。機能・能力面の評価として、入院時および退院時に運動機能評価、言語機能評価を行った。慢性期脳卒中上肢麻痺および失語症の治療としてrTMSは有効であった。脳血管障害後遺症の片麻痺・失語症に対する経頭蓋磁気刺激療法を急性期、慢性期において行う研究を予定した。急性期治療はマウスの大脳が磁気刺激により神経栄養因子を発現するという我々の実験結果や反復経頭蓋磁気刺激法(rTMS)が虚血による遅発性神経細胞死を抑制保護するという実験結果に基づき行われるものである。慢性期治療は運動野、Broca野は脳梁を介して半球間で相互に抑制し、脳卒中での片側脳損傷では患側からの半球抑制が低下し、健側から患側への抑制が増し、機能回復の阻害要因となっていると考えられている。磁気刺激用ナビゲータ(Rogue Research社Brainsight)を用いて正確に刺激部位を選択して高頻度磁気刺激装置(マグスチム社MRS1000/50)で刺激する。脳血管障害による片麻痺・運動性失語症の患者に、子も治療法の有効性を検討したい。慢性期脳卒中片麻痺患者28名に対し低頻度反復経頭蓋時期刺激と集中的作業療法の併用療法を実施し、その効果を検討した。適応基準は、発症から6カ月以上経過し、ADLが概ね自立し、痙攣の既往が無く、頭蓋内金属やペースメーカー等が無く、リハビリテーションに対して意欲的であるとした。治療は1Hzの低頻度刺激を午前午後に1200発ずつ実施し1時間の集中的作業療法を行い、その後は午前1時間、午後2時間の自主訓練を施行した。これらを10日間行い、評価は各上肢機能評価スケールを入院時、退院時に実施し効果を検証した。全例に上肢機能の改善を認め、低頻度反復経頭蓋磁気刺激と集中的作業療法の併用療法は、慢性期脳卒中上肢機能障害に対する有効な治療法と考えられた。慢性期治療は運動野・Broca野は脳梁を介したGABAergic inhibitory neuronの働きで、半球間で相互に抑制している。脳卒中での片側脳損傷では患側からの半球抑制が低下し、健側から患測への抑制が相対的に増し、機能回復の阻害要因になっていると考えられている。磁気刺激ナビゲーター(Rogue Research社Brainsight)を用いて正確に刺激部位を選択して経頭蓋磁気刺激装置(Magntim社Rapid 2)で刺激する。急性期に置いて十分治療を受け、症状がプラトーに達した症例を対象とした。発症後6か月から9年が経過した片麻痺患者61例と失語症患者3例において、低頻度反復経頭蓋磁気刺激療法を行った。治療内容は1ヘルツの低頻度刺激を午前、午後と1200回刺激を2回行い、磁気刺激療法に続いて1時間の集中的作業療法、集中的言語療法を実施した。これらを10日間行なった。評価は各上肢機能評価スケール、言語機能評価スケールを入院時、退院時に実施し効果を検証した。上肢機能の改善は全例に有意に認められた。言語機能も3例全例に認められたが、統計学的には症例数の問題があった。低頻度反復経頭蓋磁気刺激療法と集中的作業療法又は、集中的言語療法の併用療法は、慢性期脳卒中上肢機能障害や慢性期言語機能障害に対する有効な治療法と考えられた。急性期療法も予定していたが、患者さんの確保が困難となっている。研究期間は2011年10月から2015年12月で、急性期において十分に治療を受け、症状がプラトーに達した患者を対象とした。脳卒中発症後6ヶ月から9年を経過した片麻痺患者85名と失語症患者4名を対象とした。磁気刺激ナビゲーター(Rogue Research社Brainsight)を用いて正確に刺激部位を選択して経頭蓋磁気刺激装置(Magstim社Rapid 2)で刺激した。刺激部位は非損傷側一次運動野またはブローカ野で、刺激強度は短母指外転筋の安静時運動閾値の90%とした。89名の患者は福井総合病院に入院し、各上肢機能評価スケールまたは言語機能評価スケールを用いて検査評価を行った。治療は1Hzの低頻度刺激を午前と午後に1200回刺激を1日2回、計10日間行なった。反復経頭蓋磁気刺激療法に続いて1時間の集中的作業療法または集中的言語療法を実施した。治療後に再び入院時に実施した各上肢機能評価、言語機能評価を実施し効果を検証した。

言語機能の改善も4例全例に認められたが、統計学的には症例数の問題があった。低頻度反復経頭蓋磁気刺激療法と集中的作業療法または集中的言語療法の併用療法は、脳卒中による慢性期の改善困難な上肢機能障害や言語機能障害に対する有効な治療法と考えられる。慢性期脳卒中患者の片麻痺と失語症に対する反復経頭蓋磁気刺激(rTMS)の効果を検討した。2011年10月から2015年12月の片麻痺患者85名と失語症患者4名を対象とした。rTMSの刺激部位は非損傷側一次運動野またはブローカ野で、刺激強度は短母指外転筋の安静時運動閾値の90%とした。一次運動野、ブロ&#8212;カ野の同定には、ナビゲーションシステムを用いた。刺激頻度は1Hz、刺激回数は1200発を2回(午前・午後)/日、合計10日間施行した。機能・能力面の評価として、入院時および退院時に運動機能評価、言語機能評価を行った。慢性期脳卒中上肢麻痺および失語症の治療としてrTMSは有効であった。慢性期上肢機能障害患者61例に対し、低頻度反復経頭蓋磁気刺激療法を行う事ができた。失語症患者は3例と少ないが、今後症例を増やす事は可能と考えられる。急性期治療に関しては急性期患者の確保が困難で見通しが立っていない。脳血管障害慢性期上肢機能障害患者、失語症患者の治療数を増やして行きたい。急性期治療に関しては附属施設はリハビリテーションが主の病院のため、急性期患者の確保が困難で見通しが立っていない。急性期療法の研究は達成困難と考えられる。慢性期脳卒中片麻痺患者の治療は順調に進んでいる。失語症治療に関してはfMRIで刺激部位を同定する必要があり、fMRI用音刺激呈示装置(Serenaヘッドフォン)を購入し、慢性期失語症の治療の準備が完了した。発表予定の国際学会が平成27年度4月のため旅費が残った。慢性期脳卒中片麻痺患者の治療の症例を増やしていきたい。は順調に進んでいる。慢性期失語症治療に関しても治療を進め、症例を増やして行きたい。急性期治療に関しても急性期患者の確保に努めたい。平成27年4月の国際学会発表で旅費を使用する予定である。利子が残った。利子を使用予定。
Muse細胞を用いた内耳の再生

本研究ではMuse細胞を用いた内耳有毛細胞の再生が目的である。Muse細胞はGFP導入hMSCよりFACSを用いて単離した。新生児マウスの蝸牛組織を摘出し、ゲンタマイシン35μMで48時間処理することで有毛細胞を傷害、その後Muse細胞との共培養を行った。Muse細胞は1-2週間程度の期間で神経マーカーTuj1に陽性となっていることが確認できた。一方、有毛細胞マーカーMyo7aは陽性とならなかった。近年、内耳障害における聴神経の易障害性が注目されている。今後は有毛細胞ではなく神経再生の可能性に関してさらに解析を進めることで、Muse細胞の内耳障害に対しての有用性が示される可能性が考えられた。本研究ではMuse細胞を用いて、有毛細胞やラセン神経節細胞を再生させることが目的である。in vitro実験系として、ヒトのMSCからMuse細胞を単離し神経前駆細胞の誘導を行っている。FACSによるMuse細胞の単離を行うことができるようになり、qPCRでの神経細胞マーカー、有毛細胞マーカーのプライマーの作成とコントロールの確認を行った。今後は各種成長因子などにより誘導を行い、PCRで解析する予定である。また、in vivo実験系としてMuse細胞を聴力障害モデル動物の蝸牛内へ移植する予定であったが、移植操作が困難であると判断されたため、ex vivoの実験系として蝸牛器官培養の実験系を立ち上げた。ゲンタマイシンで薬剤障害を行い、GFP標識したmuse細胞を共培養することとした。約10日程度の蝸牛培養と、ゲンタマイシン処理による約半数の有毛細胞の障害が可能となっている。今後GFP標識したmuse細胞を共培養を行い、免疫染色による解析を行う予定である。本研究ではMuse細胞を用いて有毛細胞やラセン神経節細胞を再生させることが目的である。昨年に続き、ヒトのMSCからMuse細胞を単離し神経前駆細胞の誘導を行っている。昨年は、FACSによるMuse細胞の単離を行ったのち、ex vivoの実験系として単離蝸牛組織との共培養を確立した。単離した蝸牛組織をゲンタマイシン35μMで48時間処理することで有毛細胞を傷害し、その後Muse細胞との共培養を開始。本年度は、組織保護および3次元構造の保持の目的で、コラーゲンゲルに包埋した上で培養を行う方法を考案した。このシステムにより、長期間の組織培養による組織の劣化が抑えられ、組織が固定されることによりその後の免疫染色などの解析が容易となった。今後、神経細胞マーカーの解析および、有毛細胞マーカー発現誘導への培養条件検討を行う。ex vivoとしての蝸牛器官培養および、コラーゲンゲルを用いた3次元培養の実験系を確立した。このシステムを構築するためにある程度の期間を要してしまった。本題である、Muse細胞を共培養することにより有毛細胞おもびラセン神経節細胞への分化を示すかどうか、今後免疫染色などで解析していく。Muse細胞はリポフェクションによりGFPを導入したhMSCから、FACSを用いてSSEA-3陽性細胞として単離した。さらにex vivoの実験系として新生児マウスの蝸牛組織を単離し、Muse細胞との共培養を行った。単離した蝸牛組織は共培養を始める前にゲンタマイシン35μMで48時間処理することで有毛細胞を傷害した。Muse細胞は自発的に障害部位に遊走し、組織特異的細胞に分化する特性があると推測されているため、薬剤による分化誘導は行わなかった。なお、Muse細胞はGFP陽性細胞として区別される。前年度は、組織保護および3次元構造の保持の目的で、コラーゲンゲルに包埋した状態で培養を行う方法を考案し、本年も同方法での研究を継続した。本年度は共培養したMuse細胞が、1-2週間程度の期間で神経マーカーである抗Tuj1抗体陽性となっていることが確認できた。しかしながら有毛細胞のマーカーであるMyo7aは陽性とならなかった。Muse細胞は誘導をかけずとも神経へ分化する可能性は示されたが、有毛細胞へ分化させるためには誘導因子の添加などさらなる培養条件の検討が必要と考えられた。近年、蝸牛の機能障害においては聴神経の易障害性による影響が注目されている。本研究では主に有毛細胞の再生の可能性について解析を進めていたが、Muse細胞が神経マーカーである抗Tuj1抗体陽性となったことに注目してみると、今後は神経再生の可能性に関してさらに解析を進めることで、聴神経の易障害性に起因する蝸牛の機能障害に対するMuse細胞の有用性が示される可能性が考えられた。近年、内耳障害における聴

神経の易障害性が注目されている。今後は有毛細胞ではなく神経再生の可能性に関してさらに解析を進めることで、Muse細胞の内耳障害に対しての有用性が示される可能性が考えられた。in vitro実験系としてmuse細胞の単離と薬剤による誘導、そしてqPCRによる結果解析の系を確立した。また、蝸牛器官培養と薬剤による有毛細胞障害の系を確立した。これらの系により実験を行い、今後は結果の解析を行っていく。ex vivoとしての蝸牛器官培養および、コラーゲンゲルを用いた3次元培養の実験を行い、Muse細胞を共培養することにより有毛細胞おもびラセン神経節細胞への分化を示すかどうか、今後免疫染色などで解析していく。耳鼻咽喉科学蝸牛器官培養と薬剤による有毛細胞障害の系では、今のところ10日程度の培養期間が限界であり、それ以上経過すると有毛細胞が自然に脱落してしまう。muse細胞との共培養を行っても、細胞が分化するための十分な期間が得られない可能性がある。技術的な問題もあると思われるが、今後は培養期間を延長するための方法(ディッシュのコーティング方法など)を模索する必要も出てくる可能性がある。予定よりも安価に消耗品等を購入できたため、繰越額が生じた。おおむね予定通りの支出であったが、若干の繰り越しを生じた。本年度に引き続き、実験動物や試薬などの消耗品に充てる予定である。主として培養実験に使用する細胞や培地などの消耗品、及び実験動物の購入に使用する。
亜鉛欠乏による褥瘡発生機序の解明：なぜ亜鉛欠乏状態では褥瘡が発生しやすいのか？

亜鉛は生体において必須な微量元素である。高齢者では亜鉛欠乏症が多く、褥瘡患者では血清亜鉛値が低いことなどから「亜鉛欠乏によって褥瘡が生じやすいのではないか」と想定されているが、実際にこのことを科学的に証明し、機序を解明した報告はない。そこで、本研究では、亜鉛欠乏マウスと正常マウスを用いて、皮膚の圧迫による褥瘡モデルを作製して、実際に亜鉛欠乏によって褥瘡が生じやすいのか、また、その機序について解明したい。
特異な構造および機能性を有するチオフェン類の合成と物性

1.2,2-ビ|3,6ジメチルチエノ|3,2-b|チオフェン|の5-臭化物と5-臭化マグネシウム塩をNiCl_2(dppp)を触媒としてカップリングさせることにより3,6-ジメチルチエノ|3,2-b|チオフェンの四量体の合成に成功した。また、同様の反応をPd(PPh_3)_4触媒下行い、3,6-ジメチルセレノロ|3,2-b|セレノフェンの3量体、4量体の合成に成功した。これらのオリゴマーのサイクリックボルタンメトリーを測定し電気化学的性質を明らかにした。2.2,2-ジチエニルスルフィドの5-臭化物と2-チオフェンチオールとをCu_2O存在下に反応させ、2-チオ-5-チエニル基を構成単位とする3量体を合成した。同様の反応を繰り返し8量体の合成まで成功した。今後は、ホスト分子としての機能性が期待される。2-チオ-5-チエニル基を構成単位とする環状オリゴマーの合成を検討する予定である。3.3,4-ジ-t-ブチルチオフェンの2-臭化物と2-臭化マグネシウム塩とをPd(PPPh_<>)_4を触媒として用いてカップリングさせ対応する2量体を合成した。この2量体のX線結晶構造解析の結果、2つのチエニル基は互いに直交して共役がほとんどなく、スイッチング素子の中心核になりうることがわかった。テトラ-2-チエニルシランを第0世代として合成し、さらにそれの4つのチエニル基にトリ-2-チエニルシニル基を導入仕手第1世代のデンドリマ-を合成した。このデンドリーマ-は、ある種の溶媒分子を取り込むという興味ある物性を示した。1,1,1,-トリス(2,リチオ-5-メチル-3-チエニル)エタンとチオ炭酸ジエチルとの反応により、チオフェントリプチセンチオールを合成し、さらにこれのナトリウム塩をメタクロロ過安息香酸で酸化することで対応するスルフェン酸の合成、単離に成功した。
有機触媒及び遷移金属触媒による協奏的不斉合成反応

これまで有機合成化学では、目的物を効率よく合成するための新たな合成法を提供するために、様々な触媒反応が研究されており、特に有機触媒と金属触媒とがそれぞれ非常に大きな発展を遂げてきた。有機触媒はその多くが天然物由来で比較的合成しやすく、水や空気に安定で扱いやすく、毒性が低いといった利点があるだけでなく、これまで様々な不斉有機触媒が開発され、その個々に応じた特異的な反応性を利用した種々の不斉合成反応が近年開発されてきている。一方で、金属触媒の中でも遷移金属触媒による反応は、不活性な化学結合の活性化を経る分子変換反応といった、有機触媒では実現困難な特異的な反応性を有しており、今なお盛んに研究されてきている。この様に、有機触媒、金属触媒とそれぞれがこれまで独自の発展を遂げてきたが、この両者を共存させて初めて特異的に進行する協奏的な反応の開発はほとんど前例がなかった。この原因の一つに、有機触媒と金属触媒がお互いを阻害し合い、失活することなく独立して機能する必要があり、容易ではないからであると思われる。しかし、この有機触媒と金属触媒による協奏的触媒反応を実現することで、単一系の触媒では達成できなかった、より高度で効率の良い反応を実現できると考え、検討を行ってきた。実際、申請者らは、この様な反応例として、触媒量の硫黄架橋二核ルテニウム錯体および光学活性アミン存在下、プロパルギルアルコールおよびアルデヒドからプロパルギル位アルキル化生成物を高収率かつ高エナンチオ選択的に得ることに成功した。初年度は、求電子剤として金属触媒により活性化された末端アルキンを有するプロパルギルアルコール及び内部アルキンを有するプロパルギルアルコールを、求核剤として有機触媒により活性化されたアルデヒド及びケトンを用いて、エナンチオ選択的プロパルギル位アルキル化反応の検討を行い、何れも極めて高い選択性を達成した。平成23年度当初に計画した全ての反応系について検討を行い、その全ての反応系について論文として報告を行った。就職のため、平成24年度の研究は実施せず、特別研究員を辞退する。