hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
配管内気液二相流中における円柱状構造物の流力振動予測と設計評価ガイドラインの開発

(4)片持ち弾性支持円柱と両端弾性支持円柱の振動特性には大きな相違が見られ、片持ち円柱の場合、第一励振域の振動応答のみを観測した。(5)Cnを系統的に変えた水槽自由振動実験から円柱振動振幅が直径0.5%以下となるCn値を特定し、円柱状構造物の流力振動評価ガイドラインの貴重な基礎データを得た。本研究は「配管内円柱状構造物の流力振動評価指針」のガイドラインをさらに発展させ、正確度の高い、複雑な流れにも適応する気液二相流中における円柱状構造物の流力振動予測と設計評価ガイドラインの開発を行う。本年度は、実際のプラントン配管に近い、作動流体として水を用いた回流式ウォータ・トンネル試験装置で円柱構造物の詳細な流れ方向振動実験を系統的に行い、両端弾性支持及び片持ち弾性支持の供試円柱模型を用いて、換算質量減衰係数(スクルートン数Cn)やテーパ比の影響について調べた。また、気液二相流を発生させる装置を試作し、その流動様式も調べ、次の結果を得た。(1)両端弾性支持円柱模型において、1.4<Vr<2.3で第一励振域、2.5<Vr<3.1で第二励振域を観測し、第一励振域で後流渦のストローハル数が0.18と若干変化し、第二励振域では後流渦の渦放出周波数が円柱模型の固有振動数の半分の振動数に一致するロックイン現象の発生を確認した。(2)流速を増加又は減少させた場合、第二励振域に流力振動にヒステリシス現象が生じることを確認した。(3)片持ちのストレート円柱の場合、第一励振域の振動応答のみを観測したが、片持ちテーパ付き円柱では、二つの励振域が現れることを明らかにした。(4)換算質量減衰係数(スクルートン数Cn)を系統的に変えた水槽自由振動実験から円柱振動振幅が直径の0.5%以下となるCn値を特定し、配管内円柱状構造物の流力振動評価ガイドラインの貴重な基礎データを得た。(5)410mmの空気気泡を発生させることが出来る装置を作製し、鉛直上昇気泡流において、気泡径が5mm以上ではコア型気泡流、5mm以下では底層型気泡流の気液二相流の流動様式を示すことなどを明らかにした。「配管内円柱状構造物の流力振動評価指針」のガイドラインをさらに発展させ、正確度の高い、複雑な流れにも適応する気液二相流中における円柱状構造物の流力振動予測と設計評価ガイドラインの開発を行う。まず、実際のプラントン配管に近い、作動流体として水を用いた回流式水槽試験装置で円柱構造物の詳細な流れ方向振動実験を系統的に行い、特に実際の温度計に近い形状の片持ち弾性支持の有限スパン長さの円柱模型を用いて、換算質量減衰係数やテーパ比の影響について調べた。試験結果から、有限スパン長さ円柱で片持ち弾性支持の場合には、米国機械学会基準では基準として不十分なケースが生ずることがあるが、日本機械学会流力振動評価指針(1998年制定)は、この場合でも十分適用可能なことが確認できた。他方、気液ニ相流について、別途、気液二相流を発生させる装置を試作し、気泡径の違いが管内気液二相流において流動構造に及ぼす影響を調べた。特に急拡大部を通過する気泡流について着目し、局所ボイド率、気泡径、気泡径の度数分布を計測し、気泡の合体、分裂の発生状況について調べた。次に、その気泡発生装置による気泡流を回流式水槽試験装置の流路に混入して片持ち弾性支持した有限スパン長さ円柱の流力振動特性を調べ、気泡混入による流力振動に及ぼす影響を明らかにした。現時点の実験結果によれば、現行の「配管内円柱状構造物の流力振動評価指針」はいずれの場合にも妥当であることなど、貴重な試験結果を得た。
LPAフィードバック発振流量センサの研究

LPAフィードバック発振流量センサはLPA(層流形比例増幅素子)の入力ポートと出力ポートを流路(フィードバック流路)で接続し,流体の発振現象により流量を測定する流量センサである.この流量センサは低レイノルズ数すなわち流量の少ない層流域のもとで作動するため,従来の流量計では測定できなかった小流量を測定できる効果を有する.本研究ではLPAとフィードバック流路の形状を同一平面状に設けた新たな構成の流量センサを多数作製し,発振周波数と供給流量の特性実験を行った.尚,形状はワイヤカット放電加工機を用い精密に行った.実験の結果,判明した主な点は次の通りである.1)フィードバック流路を同一平面上に加工することにより流路の断面積が小さく加工でき,この狭い流路は流れが乱れることを抑制する効果を有する.小流量を測定できるLPAフィードバック流量センサが作製できた.2)最小測定流量は主ノズル幅bs0.3mm,板厚h0.3mmの寸法の流量センサで,0.7cc/sが得られた.ノズル幅bsを小さくすれば,発振下限となる流量値は低下するが,流路の流体抵抗が大となるため限度がある.3)フィードバック流路での信号伝達時間は、フィードバック流路の形状に大きくに影響を受ける。そのためフィードバック流路を同一平面上に加工することは測定範囲が拡大する利点がある。フィードバック流路の伝達時間は発振周波数の約20%を占めている.4)入力ポート内,出カポート内での伝達速度はフィードバック流路の伝達速度に比較しかなり小さい.発振周波数の約10%程度である.5)供給ノズルからスプリッタまでの噴流の到達時間は発振周波数の約60%を占めている.発振周波数の算定ができた.LPAフィードバック発振流量センサはLPA(層流形比例増幅素子)の入力ポートと出力ポートを流路(フィードバック流路)で接続し,流体の発振現象により流量を測定する流量センサである.この流量センサは低レイノルズ数すなわち流量の少ない層流域のもとで作動するため,従来の流量計では測定できなかった小流量を測定できる効果を有する.本研究ではLPAとフィードバック流路の形状を同一平面状に設けた新たな構成の流量センサを多数作製し,発振周波数と供給流量の特性実験を行った.尚,形状はワイヤカット放電加工機を用い精密に行った.実験の結果,判明した主な点は次の通りである.1)フィードバック流路を同一平面上に加工することにより流路の断面積が小さく加工でき,この狭い流路は流れが乱れることを抑制する効果を有する.小流量を測定できるLPAフィードバック流量センサが作製できた.2)最小測定流量は主ノズル幅bs0.3mm,板厚h0.3mmの寸法の流量センサで,0.7cc/sが得られた.ノズル幅bsを小さくすれば,発振下限となる流量値は低下するが,流路の流体抵抗が大となるため限度がある.3)フィードバック流路での信号伝達時間は、フィードバック流路の形状に大きくに影響を受ける。フィードバック流路の伝達時間は発振周波数の約20%を占めている.4)入力ポート内,出カポート内での伝達速度はフィードバック流路の伝達速度に比較しかなり小さい.発振周波数の約10%程度である.5)供給ノズルからスプリッタまでの噴流の到達時間は発振周波数の約60%を占めている.発振周波数の算定ができた.筆者は小流量の測定が可能な流量センサとして層流形比例素子(Laminar Proportional Amplifiers以下LPAと略す)を用いたLPAフィードバック発振流量センサの構造を考案し,その特性を検討してきた.本年度の研究は次のように進めた。1)流量センサの加工層流形比例素子を用いた流量センサの形状(主ノズル幅、フィードバック流路の長さ、幅,アスペクト比及び入力部寸法等)の寸法を種々変えたセンサを多数作製した.(センサを精密に加工するためワイヤーカット放電加工機を使用した.)2)特性実験作製した素子の特性実験を進め、寸法形状と特性の関係を検討した.(流量と発振周波数の関係,形状と発振周波数の関係式を明らかにする.)またFFTアナライザーは特性実験の際に,特性を正確に,効率良く測定するため,噴流偏向等の実験と発振周波数解析のため熱線風速計を用いた.3)最適化の検討微小流量が測定でき,安定して動作する流量センサの最適な形状と寸法を検討した.これまでの研究よりLPAとフィードバック流路を同一平面に加工した流量センサでは測定範囲の拡大が可能であり,また発振周波数とセンサを構成する形状と寸法に密接な関係が有ることがわかった.筆者は小流量の測定が可能な流量センサとして層流形比例素子(Laminar Proportional Amplifiers以下LPAと略す)を用いたLPAフィードバック発振流量センサについて17年度に引き続き,特性実験,最適化の検討及び発振周波数の解析を進めた.1)特性実験流量センサの形状(主ノズル幅、フィードバック流路の長さ、幅,アスペクト比及び入力部寸法等)の寸法を種々変えた多数の流量センサについて,流量と発振周波数特性実験を行った.2)最適化の検討

特性実験により寸法形状と特性(流量と発振周波数特性,形状と発振周波数特性)の関係を検討した.本研究では空気を作動流体としたが,発振下限の低下のために主ノズル幅及び形状を縮小することには限度があること,また流量測定の動作範囲を拡大するためにフィードバック流路の長さは重要であることなどがわかった.この特性は作動流体の粘性に影響されるが空気の場合,主ノズル幅は0.3mmが限度であり,得られた測定最小流量は0.7cc/sであった.3)発振周波数の解析発振周波数とセンサを構成する形状と寸法には密接な関係があることがわかり,信号伝達の流路を4部分に分け検討した.主ノズルからスプリッターまでの部分が発振周波数の約60%,フィードバック流路の部分が約20%を占めていること,またフィードバック流路は圧縮波の伝達として信号伝達がされていることもわかった.この特性は寸法を相似に製作した流量センサにおいては同じ傾向があり,形状の相似性も確認できた.
熱プラズマによる高温固体電解質型燃料電池の一貫製造プロセス

本年度はハイブリッドプラズマ溶射法を用いた高温固体電解質型燃料電池(SOFC)の一貫製造プロセス開発の工学的基礎を築くことを目的とした。一貫の意味は一つの装置によって多孔質Ni電極-緻密なYSZ電解質-多孔質LaCoO_3電極を層状に連続してコ-ティングするという意味で広範囲なプラバマパラメ-タ、特に溶射料子速度とプラズマガス組成の制御が必要である。この様な観点からまずストリ-クカメラによる粒子速度を測定した結果、直流入力の制御により10m/s50m/sの範囲で粒子速度制御が可能であり、広範な物質の適正な粒子溶融状態の制御が可能であることが示唆された。更に、SMAC法を用いた数値計算により本プロセスでの粒子変形時間は通常の直流溶射に比べて1ケタ以上遅いことが明らかになり、結果として粒子間熱移動が増大することから接合性の向上も期待された。他方、LaCoO_3の様な溶射過程で分解する物質の溶射法を検討した結果、本法の特徴であるAr-02プラズマを用いることにより蒸気圧の高い元素の蒸発を押さえることができ、溶射後短時間の熱処理により容易に元の結晶構造に戻ることが判明した。YSZ溶射に関しては密度98%以上、ガス透過率6×10^<-7>cm^4/g・sの特性を持つコ-ティングが達成され、NiOに関してもAr-02プラズマにより多孔性を有した溶射が可能であった。以上、ハイブリッドプラズマはSOFCの各層に要求される特性を満たすコ-ティング製法として非常に有効であることを明示した。これらの要素研究を総合するため、新たにSOFC一貫製法用の溶射容器を設計試作し、SOFC製造上の問題点を検討した。結論として、ハイブリッドプラズマ溶射法によるSOFC大量生産は充分に可能であり、今後の展開によっては本法はSOFC製造の主流となる条件を備えていると言える。
歯髄細胞を用いた硬組織再生の試み

高密度培養歯髄細胞は、骨芽細胞に比べ、非常に高い細胞外基質石灰化能を示す。培養歯髄細胞を用いたマイクロアレイ解析、遺伝子過剰発現、およびノックダウン実験の結果、annexin A8が高石灰化能責任遺伝子であることを証明した。また、三次元高密度培養歯髄細胞をマウスへ移植すると、造血機能を伴う骨が再生した。本研究により、歯髄細胞はannexin A8を介して、高い骨再生能力を発揮する特徴的な細胞であることが明らかとなった。歯髄組織は神経堤由来の外胚葉性間葉細胞と、中胚葉由来間葉細胞の2種類の細胞から構成される。したがって歯髄細胞は多分化能を有する可能性がある。また、歯髄組織は脱落乳歯や智歯,抜去歯などから採取可能であるため、再生医学において有望な材料である。本研究では,歯髄細胞を用いた再生医療の実現を最終目標とし、(1)歯髄細胞の特性の分子生物学的解析、(2)歯髄細胞の培養条件の至適化、および(3)歯髄細胞の生体移植による硬組織再生能の検討、を行う。平成20年度は研究実施計画どおり、(1)および(2)の項目について実施した。(1)歯髄細胞の特性は、骨芽細胞を対照として解析した。歯髄細胞は骨芽細胞に較べ、非常にアルカリフォスファターゼ活性が高く石灰化しやすい。骨芽細胞の石灰化は、pan-BMP antagonistであるNogginの添加により完全に阻害されたが、歯髄細胞の石灰化はNogginにより全く影響を受けなかった。この結果より、歯髄細胞はBMP非依存的に石灰化することが示唆された。現在、歯髄の石灰化に関与する因子を同定するために、骨芽細胞と歯髄細胞および骨髄間質細胞のmRNA発現をマイクロアレイにて比較解析中である。来年度は石灰化候補遣伝子について、骨芽細胞やcos-7細胞などに発現させて、この遺伝子の機能を解析する予定である。(2)歯髄細胞の培養条件の至適化は、in vivoでの硬組織形成能を指標にして実施した。その結果、100%の確立でin vivoでの硬組織形成が成立する培養条件を確立できた。歯髄細胞は、多分化能を有する可能性があり,さらに脱落乳歯や智歯,抜去歯などから採取可能であるため,再生医学において有望な材料である.本研究は,歯髄細胞を用いた再生医療の実現を最終目標とし,1.歯髄細胞の特性の分子生物学的解析,2.歯髄細胞の培養条件の至適化,および3.歯髄細胞の生体移植による硬組織再生能の検討,を行うことを計画した.(1)と(2)については、平成20年度に実施した。(1)については、平成20年度の成果に引き続き平成21年度において、さらに歯髄細胞特異的な遺伝子の機能解析も行った。平成21年度は、このほか新たに(3)を行った。具体的には、20年度に確立したマウス培養歯髄細胞をgelfoamとcell matrix type I-Aをキャリアとして、重度免疫不全マウス(NOGマウス)の筋膜下に移植した。そして3週間後と2ヵ月後に移植片を取り出し、硬組織(骨,象牙質,セメント質)の再生を検討した.3週間後には軟X線撮影により硬組織に特徴的な不透過像を認め、組織学的な解析により硬組織特異的に存在する破骨細胞の存在も確認した。2ヵ月後には、2種類の硬組織が形成され、一つは骨髄を伴った完全な骨であったが、もう一方は骨より細胞成分が少なく硬い石灰化組織がであった。この組織が象牙質やセメント質に特有のタンパク質を発現しているか否かについては、今後の検討課題である。以上、平成21年度は計画通り進行し、本研究により確立した培養歯髄細胞を用いて、硬組織を再生することに成功した。歯髄細胞は,多分化能を有する可能性があり,さらに脱落乳歯や智歯,抜去歯などから採取可能であるため,再生医学において有望な材料である.本研究は,歯髄細胞を用いた再生医療の実現を最終目標とする.当初の計画において平成21-22年度にかけて行う予定であった移植実験は,平成21年度において終了し,一応の成功を収めた.しかし,さらに質の良い硬組織の再生には,硬組織再生の分子メカニズムの解明が不可欠である.したがって22年度は,石灰化に関する分子メカニズムの解明のための研究を行った.1培養歯髄細胞は,骨芽細胞に比べ細胞外基質の石灰化促進能が著しく高い.培養歯髄細胞は,BMPを添加しなくても,著しく細胞外基質を石灰化する.そこで,培養歯髄細胞について骨芽細胞を比較対象にマイクロアレイ解析を行い,高石灰化能の責任因子を探索した.その結果,歯髄細胞における高石灰化能責任因子が,カルシウムチャネルであるannexin A8であることが示唆された.

2.そこで,骨芽細胞においてannexin A8を過剰発現させたところ,歯髄細胞と同様にBMP非存在下においても著しく細胞外基質を石灰化するようになった.以上,22年度における研究により,歯髄細胞はannexin A8を介して,高い骨再生能力を発揮する特徴的な細胞であることが明らかとなった.今後,annexin A8を分子標的として,再生硬組織の質の向上を目指していく予定である.
初代培養細胞に発現しているトランスフォーメーション抑制遺伝子の包括的単離機能解析

申請者は、cDNAサブトラクション法により初代培養細胞に発現しているトランスフォーメーション抑制遺伝子の候補遺伝子(TRIFと命名)を71種類単離した。単離してきた遺伝子のうち、TRIF52/periostin,新規低分子量Gタンパク質TRIF97の機能解析を行った。更に、cDNAサブトラクション法でとれてきた71種類の遺伝子群を全体像としてとらえたとき、アミノ酸トランスポーターやチトクロームCなど細胞内代謝に関係している遺伝子が多数存在したことから、細胞内代謝と細胞がん化についても解析を行った。1)Periostinの発現と癌の発生機構の関係について、前立腺癌をモデルに解析を行った。前立腺癌では、periostinの発現が抑制されていた。また、Periostinの発現が認められない前立腺癌細胞にperiostinを導入すると、マトリゲルでの転移能が抑制され、その抑制にはperiostinのC末端が必要十分であることがわかった。次に、Periostinの発現をヒト正常細胞を段階的に悪性化した細胞系列(RB細胞系列)で調べてみたところ、正常から不死化や造腫瘍性の段階でPeriostinの発現が消失していた。以上のことから、periostinの発現消失は、がん細胞の転移能や造腫瘍性関連している。2)新規低分子量Gタンパク質TRIF97の機能解析を行ったところ、GTP結合活性は認められたものの、GTP分解能は、現在のところ確認できなかった。今後、細胞抽出液などを用いてGTP分解能について検討する。3)細胞内代謝と細胞がん化について検討するため、細胞周期と細胞内代謝産物(ROS)との関連について調べたところ、G0期からG1後期にかけてROSレベルが上昇し、ROSのスカベンジャーを処理すると細胞周期の進行がG1後期で抑制された。また、ROS産生経路の1つと考えられるアミノ酸代謝モデルにおいても、生理的条件下でのアミノ酸枯渇は細胞周期をG1後期に停止することが分かった。これらの細胞周期制御機構は新しいチェックポイント機構と考えられ、今後、これらのチェックポイント機構の解析と細胞がん化との関係について研究する。成体の正常細胞に近いと考えられるヒトやラットの初代培養細胞には、トランスフォーメーション抑制遺伝子が存在することを我々は以前細胞融合実験より示してきた。この抑制遺伝子は、成体での癌発生の抑制にも関与していると考えられ、この分子が何であるのか同定することは、in vitroでの癌抑制機構を解明するだけでなく、成体での癌発生機構の解明にも繋がっていくものである。申請者は、cDNAサブトラクション法により、71種類の候補遺伝子(TRIFと命名)を単離した。単離してきた遺伝子のうち、TRIF52/periostin、新規低分子量G蛋白質TRIF97の機能解析を行い次のことを明らかにした。1)Periostinと癌の発生機構との関連を調べるため、がん細胞株および癌組織におけるPeriostin mRNAの発現についてノーザンブロット法、RT-PCR法、in situハイブリダイゼーション法により検討した。その結果、Periostin mRNAは、正常細胞及び正常組織では、発現が認められるが、種々のがん細胞株、肺がん組織において発現量の低下及び消失が認められた。このことから、Periostinの発現量低下が、癌発生と関連している可能性があることが分かった。現在、Periostinのペプチド抗体を作製し、癌組織でのPeriostinタンパク質の発現の有無について検討を行っている。2)Periostinの発現量が低下、あるいは消失しているがん細胞株にPeriostin遺伝子を再導入したところ、がん細胞株の足場非依存性増殖の抑制が認められた。また、この抑制には、Periostinタンパク質のC末端側が関与していることが分かった。C末端側は、Periostinファミリータンパク質間で保存されていない部位であり、Periostinタンパク質特異的な領域であった。さらに、Periostinは分泌タンパク質であるが、細胞質にとどまっているPeriostinが癌化抑制に関与していることが分かった。(3)新規低分子量G蛋白質TRIF97は、Rasと相同性が高かったことから、この遺伝子の活性型、不活性型のポイントミュータントを作製した。これらをマウス及びラット不死化細胞に導入したが、Rasと異なり、細胞がん化活性については認められなかった。また、野生型、活性型及び不活性型の細胞内局在について検討したところ、どのミュータントも野生型と同様にすべて細胞質に局在することが分かった。今後、低分子量Gタンパク質としての機能、また、細胞がん化との関連についてさらに検討していく。

以上のことから、periostinの発現消失は、がん細胞の転移能や造腫瘍性関連している。2)新規低分子量Gタンパク質TRIF97の機能解析を行ったところ、GTP結合活性は認められたものの、GTP分解能は、現在のところ確認できなかった。今後、細胞抽出液などを用いてGTP分解能について検討する。3)細胞内代謝と細胞がん化について検討するため、細胞周期と細胞内代謝産物(ROS)との関連について調べたところ、G0期からG1後期にかけてROSレベルが上昇し、ROSのスカベンジャーを処理すると細胞周期の進行がG1後期で抑制された。また、ROS産生経路の1つと考えられるアミノ酸代謝モデルにおいても、生理的条件下でのアミノ酸枯渇は細胞周期をG1後期に停止することが分かった。これらの細胞周期制御機構は新しいチェックポイント機構と考えられ、今後、これらのチェックポイント機構の解析と細胞がん化との関係について研究する。
ジオメカニクスを考慮したフラクチャー型油ガス田の回収率向上技術の開発

油ガス田の60%以上を占めるフラクチャー型油ガス田の石油・天然ガス回収率を向上させることを目的として,フラクチャーに水を圧入したときの油の排出挙動を可視化実験と流動シミュレーションによって調べた。その結果,水の圧入位置や油の生産位置に依存して回収率が変化し,特に,油の生産位置周辺のフラクチャー開口幅が小さい時に回収率が増加する傾向があることがわかった。また,圧入圧力を変化させることでフラクチャー開口幅が変化して水と油の流動挙動が変化し,これに伴って回収率が変化することを確認した。圧入圧力を低くしてフラクチャーを開口させないように水を圧入した方が高い回収率が得られることがわかった。本研究は,EOR流体の圧入に伴う間隙圧力の変化量と岩質部へのEOR流体浸入量の変化量及びフラクチャー内チャンネル面積の変化量の関係を求め,この関係を考慮してEOR流体の圧入圧力を変化させることでフラクチャー型油ガス田における原油・天然ガスの回収率を向上させる新たなEOR手法を提案することを目的としている。平成24年度は,シリコンゴムと透明エポキシ樹脂で作製した300mm×300mmの単一フラクチャーモデルに対して水攻法の流動可視化実験を行い,フラクチャー内の掃攻挙動はフラクチャーの開口幅分布と流体の流入流出位置によって大きく変わることを確認した。また,その研究の成果を平成25年度石油技術協会春季講演会にて発表を行った。平成25年度は,フラクチャー内における油掃攻挙動の流体圧依存性について理解するため,流体圧に耐えられる200mm×200mmの可視化フラクチャーモデルを新たに作成してフラクチャーの平均流体圧を変えた水攻法可視化実験を行い,そのときの油掃攻挙動を観察した。フラクチャーの平均開口幅は,油の圧入量をフラクチャー面積で除することで求め,作用させた流体圧の範囲では平均開口幅は流体圧の増加にともなってほぼ直線的に増加することを確認した。また,面積掃攻率は,流体圧の増加にともなって増加するが油回収率にはこの傾向が見られず,その理由として,垂直掃攻率が開口幅の拡大にともなって低下することが考えられた。さらに,フラクチャーの浸透率を相対的に低下させる方法として,ゲル化剤によるブロッキングを考え,ゲル化剤候補としてセルロースをベースとした低環境負荷の増粘剤の適用について検討した。これらの研究成果については,平成26年度石油技術協会春季講演会にて発表を行う予定である。また,ゲル化剤によるブロッキングについて,石油技術協会誌に論文を投稿し掲載された。EOR流体の圧入圧力を変化させることでフラクチャー型油ガス田における原油・天然ガスの回収率を向上させる新たなEOR手法,具体的には,フラクチャー浸透率を相対的に低下させ岩質部にもEOR流体を圧入する技術とフラクチャー内のチャンネルを拡大させる技術の開発を目的としている。平成24年度は,単一フラクチャーを含む供試体に対して異なる封圧下でポリマー攻法の流動実験と流動可視化実験を実施することとしていたが,ピストン圧力容器の納品が遅れたため高圧下での実験室システムの構築が期間内に行えず,流動可視化実験に止まった。流動可視化実験では,まず,縦300mm,横300mmの天然フラクチャーを含む大島花崗岩を採取し,フラクチャーの上部を透明エポキシ樹脂で,下部をシリコンゴムでそれぞれ複製することによりフラクチャー可視化モデルを作製した。次に,その可視化モデルを水平に置いた状態で油飽和した状態から水攻法実験を行い,その挙動を上部より観察した。その結果,フラクチャーの開口幅が小さい領域と開口幅が大きくてもフラクチャー下面の標高が高い領域には水が浸入せず,フラクチャー開口幅の分布とフラクチャー下面の標高分布が油掃攻挙動に影響与えることが分かった。これは,作製したフラクチャー可視化モデルの濡れ性がoil-wetであるために開口幅が狭くなるほど油から水に対して作用する毛細管圧力が大きくなること,フラクチャー下面の標高が高くなるほどそれを乗り越えるための流動ポテンシャルが必要となることが水の流動を妨げているためであると考えられる。以上のように,圧入された水のフロントにおける流動ポテンシャルの低下は,フラクチャー表面の濡れ性,開口幅分布,フラクチャー面の傾斜及び表面形状(標高分布),水の流入流出位置に依存し,これらによってフラクチャー内の油掃攻挙動が大きく変わるものと考えられる。可視化フラクチャーモデルに対する背圧を変えた水攻法実験とそのシミュレーションを実施してフラクチャー内における油の掃攻挙動に及ぼすこれらの影響について調べた。その結果,以下の事が分かった。1)ブレークスルーまではフラクチャー中央部に掃攻領域が広がる傾向がみられた。

この原因として,ブレークスルーまでは毛細管圧力に加えて粘度の高い油を流動させてる必要があるため,フラクチャー内の流体圧力が上昇してフラクチャーを大きく開口させ,より開口しやすいフラクチャー中央部に圧入水が流入しやすくなったことが考えられる。2)流出口を開口幅が狭い位置に設定し場合の方が,開口幅が広い位置に設定した場合よりも油回収率が高くなった。これより,流出口付近のフラクチャー開口幅を人工的に小さくすることで油回収率の向上が期待できる。3)ブラックオイルシミュレータを用いたシミュレーションでもフラクチャー内での流路選択や,流入流出位置を変えることで流路が変化する様子も再現することができた。しかし,より正しく計算するには流体圧によるフラクチャー開口幅の変化を考慮するとともに毛細管圧力とフラクチャー開口幅の関係を十分に調整する必要がある。4)フラクチャー表面の変形の影響が出始める圧力を境に,掃攻メカニズムが変化することが推測された。流体圧が低くフラクチャー開口幅が小さい場合は,フラクチャーの開口幅分に応じて掃攻が進み,掃攻された領域の残留油は少ない。これに対し,流体圧が高くフラクチャー表面の変形の影響が出始めると,特に油濡れのフラクチャーでは油中に浮いた状態でフラクチャー中央部の開口幅が大きくなった領域に水が集まり,油を引き込みながら水が排出されるため,掃攻領域の残留油が多くなり,掃攻面積率に比べて油の回収率が低くなる。資源開発本研究の目的を達成するための研究計画は以下のとおり,1)単一フラクチャーを含む供試体に対する間隙流体の圧入実験および開口幅を変化させた流動実験と流動可視化実験(平成24年),2)流動実験の数値シミュレーション(平成25年),3)数値計算によるフラクチャーネットワークのフラクチャー剛性評価(平成25,26年),4)フラクチャー型油ガス田における新たなEOR手法の提案(平成26年)である。これに対して,現時点での進捗状況は,研究項目1)がほぼ終了した状況である。これは,平成24年度に導入したフリーピストンセルの納期に予想以上の期間を要し,計画通りの実験ができなかったこと,可視化フラクチャーモデルの作製に試行錯誤を繰り返したことが遅れの大きな原因である。平成24年度は,単一フラクチャーを含む供試体に対して異なる封圧下でポリマー攻法の流動実験と流動可視化実験を実施することとしていたが,ピストン圧力容器の納品が大幅に遅れた。また,高圧下での実験に必要なシリンジポンプのコントローラが他の実験で使われてしまったため,コントローラのみを急遽導入することとなった。このため高圧下での実験室システムの構築を期間内に行えず,流動可視化実験を実施するに止まった。また,フラクチャー内部の流体流動挙動をより現実に近づけ詳細に把握することをねらって可視化モデルの寸法を300mm×300mmと大きなものにしたため,可視化モデルの作成にこれまでの経験とノウハウを生かすことができず試行錯誤を繰り返したため,当初計画より大幅に手間取ったことも進捗の遅れの原因である。研究計画にしたがって流動実験のシミュレーションを行うことで,岩質部に浸入するEOR流体の浸入領域,フラクチャーおよび岩質部における流体圧分布を評価する。また,単一フラクチャーモデルおよび複数のフラクチャーからなるフラクチャーネットワークモデルに対してFEMによる力学解析を行い,フラクチャー開口変位と封圧及び流体圧の関係からフラクチャー剛性を評価する。
むだ時間を含むファジィシステムに対するロバスト制御に関する研究

一般に、実社会に見られるシステムの多くは非線形システムであり、システム中の信号や制御操作に遅れが生じることがしばしば見られる。そこで、非線形システムに対して優れた表現力を持つファジィシステムに着目し、本研究では、遅れ時間(むだ時間)を含むファジィシステムに対するロバスト制御に関する研究を行った。まず、不確かさを含むファジィシステムに対して、二次安定化制御ならびに外乱抑制制御という二つのロバスト制御問題の研究を行った。どちらの問題とも、制御系が設計可能である十分条件を導いた。また、それらの条件が、不確かさを含まないファジィシステムに対する外乱抑制問題の可解条件と一致することを証明した。したがって、不確かさを含むファジィシステムのロバスト制御問題は、不確かさを含まないファジィシステムの外乱抑制問題に帰着されることを示した。つぎに、対象システムを、むだ時間を含む不確かなファジィシステムに拡張した。一般に、むだ時間システムは無限次元システムであり、その数学的な解析・制御系の設計は非常に複雑であることが知られている。さらに、むだ時間システムに対する最適制御則も、一般的には無限次元となるため、実システムへの実装も非常に困難である。そこで、本研究では、実装が容易なメモリレスフィードバック則を用いたロバストな制御系設計を行った。むだ時間を含まない場合と同じように、二次安定化制御と外乱抑制制御の二つのロバスト制御問題に関する研究を行った。むだ時間を含むファジィシステムのロバスト制御問題も、むだ時間を含むファジィシステムの外乱抑制問題に帰着されることを示した。さらに、この問題は、むだ時間を含まないファジィシステムの外乱抑制問題にも変換できることを示した。これらの結果により、既知の制御系設計手法により、むだ時間を含むロバスト制御問題の解法が与えられることが明らかになった。まず、むだ時間を含むファジィシステムの安定化制御に関する考察を行った。むだ時間システムは無限次元であるため、一般的にはその制御則も無限次元となる。しかし、実システムにその制御則を適用することは非常に困難である。したがって、本研究では、メモリレスフィードバックによる安定化制御則の導出を行った。リアプノフの定理を利用し、求められた制御則によるシステムの安定性を考察した。さらに、むだ時間を含むファジィシステムに対するH∞制御問題の考察も行った。ここでも、メモリレスフィードバックによるH∞制御則の導出を行った。続いて、線形システムの結果を参考にして、対象システムをむだ時間を含むファジィシステムに拡張したファジィシステムは一般には非線形システムであり、幅広いクラスのシステムを記述することができる。これまでは、非線形システムを近似してファジィシステムとして記述してきたが、最近では、非線形システムを厳密に等価なファジィシステムとして記述する研究が行われている。したがって、非線形システムの制御を行うためには、等価なファジィシステムに対する制御を考察すればいいことになる。また、ファジィシステムに対する制御は、線形システムの素直な拡張になっているため、複雑な非線形の微分方程式などを解く必要がなく、比較的簡単に与えられることを示した。最後に、与えられた結果の有効性を確かめるためにシミュレーションを行った。実際には、ヘリコプタの姿勢制御に適用し、その実用性を確認した。
酸化コバルト担持金ナノ粒子の特性を利用した触媒的炭素骨格構築反応の開発

酸化コバルト担持金ナノ粒子を一酸化炭素および水素から成る合成ガス雰囲気下加熱処理すると、各種有機反応に利用可能な活性種が効率よく発生する。この活性種は、コバルト金属に一酸化炭素が結合したコバルトカルボニルに類似した活性を有しており、その代替試薬として利用可能である。コバルトカルボニルでは一酸化炭素の解離による失活が問題となることが多々あるが、酸化物担持金ナノ粒子の場合には反応系中で継続的に活性種が発生するため、非常に効率よく反応が進行する。この活性種を用いて、ポーソン-カーン反応、アルコキシカルボニル化、アルキンのコバルト錯体形成反応などが進行することを見出した。本研究は、酸化コバルト担持金ナノ粒子の特性を利用し、未だ達成されていないニコラス反応の触媒反応化を目的としている。研究計画では、(1)酸化コバルト担持金ナノ粒子触媒のニコラス反応への適用性、(2)想定している反応基質の反応への適用性、(3)アルキンのヒドロホルミル化を触媒するパラジウム触媒と酸化コバルト担持金ナノ粒子触媒の共存性、の3点を研究の基礎をなす知見と位置づけている。平成21年度は研究初年度であり、主に基礎的知見の収集に充てたが、上記3点の中でも特に(1)と(2)について集中して検討を行った。まず(1)については、化学量論量の活性種を発生するのに十分と考えられる量の触媒を用い、反応を検討した。その結果、ごく微量ながら目的物と推測される化合物が得られた。また、同時に得られた副生成物の13C NMR解析を行うと、200ppm付近に一酸化炭素のカルボニル基に由来すると思われるピークが観察され、反応系中で触媒から活性種が発生し、それが基質であるアルキンと複合体を形成していることが示唆された。(2)については、コバルトカルボニルと基質との複合体形成を試みたところ、低収率ながら目的物が得られた。しかしながら、それに続くプロパルギル位での環化付加反応は、期待通りには進行しなかった。その理由としては、使用した基質は分子内ニコラス反応に利用された実績のあるものだったが、生成物は多少歪んだ構造を有しており、それが目的反応に悪影響を与えた可能性が考えられる。平成22年度は、以上の結果を基にさらなる検討を行う予定である。本研究は、酸化コバルト担持金ナノ粒子の特性を利用し、未だ達成されていないニコラス反応の触媒反応化を目的として遂行した。平成23年度には、前年度に得られた「酸化物担持金ナノ粒子から発生するコバルト活性種が、アルキン化合物と複合体を形成する」という基礎的知見発展させ、実際に触媒的ニコラス反応への展開を試みた。しかしながら種々反応条件の検討(ルイス酸、求核剤、反応温度、反応時間など)を行ったが、目的とするプロパルギル位での置換反応が良好に進行する条件を見出すには至らなかった。触媒的ニコラス反応の開発と同時に、関連研究として「酸化物担持金ナノ粒子から発生するコバルト活性種をコバルトカルボニルの代替として用いる反応」について検討を行っていたが、こちらについては大きな進展があった。具体的には、酸化物担持金ナノ粒子(Au/Co_3O_4)を一酸化炭素および水素から成る合成ガス雰囲気下で処理することでコバルトカルボニル類似の活性種を発生させ、ポーソン-カーン反応やエポキシドのアルコキシカルボニル化反応に適用することに成功した。これらの反応は古くからコバルトカルボニルが触媒する反応として知られているが、コバルトカルボニルは不安定であり、使用前に精製操作が必要となることがままある。それに対しAu/Co_3O_4を用いる場合には、簡便な操作で反応系中において新鮮な反応活性種を発生させることができるため、円滑に目的反応が進行する。この研究成果は論文としてまとめ、学術雑誌に投稿中である。以上のように、触媒的ニコラス反応の開発については、当初の研究戦略では良好に進行させることができなかったが、関連研究を含めて総合的に考えると、一定の成果を達成できたと言える。
近代北海道におけるアイヌ児童を対象とした私立学校に関する歴史的研究

○研究目的本研究は、近代北海道のアイヌ教育史の中でも私立のアイヌ学校の歴史に着目し、学校の設置に関わった関係者や行政の動向、子どもをそこに通わせたアイヌの意識などを解明していくことによって、学校の歴史そのものはもとより、当該時期のアイヌ教育政策の特質や、アイヌの教育に対する要求や関わり方の具体相などを明らかにすることを目指したものである。○研究の方法と経過本研究の対象となる私立のアイヌ学校については、一部の学校を除き、まとまった資料はほとんど確認されていない。従って本研究では、(1)先ず私立学校の所在確認も含めた資料調査に重点を置きつつ、(2)順次個々の学校ごとに実態分析を進めていく、という手順を採った。(1)については、主に札幌市(道立文書館、道立図書館)、函館市(函館市中央図書館)における新聞・雑誌その他の文書資料の調査と、大阪府和泉市(桃山学院大学)、京都市(大谷大学ほか)等におけるアイヌ教育に関わった宗教諸派(キリスト教の聖公会、仏教の真宗大谷派等)の報告書・機関誌等の調査を行い、(2)については、学校の所在地である釧路市、帯広市、登別市等において関係資料の調査を行った。調査を進める中で、(1)の調査により時間をかける必要が判明したことから、4月時点の計画よりも札幌市・函館市での調査を増やす一方、(2)においては、白糠町にあったキリスト教アイヌ学校と帯広市・本別町にあった仏教僧侶を教員とした学校に関する資料が釧路市及び僧侶の出身地である長野県小布施町に所在することが確認できたため、これらの地域への資料調査を加えた。○研究成果以上の調査を通して、(3)188090年代には道内十数カ所に私立のアイヌ教育施設があったことを明らかにし、それらの概況を把握するとともに、(4)白糠のキリスト教アイヌ学校など幾つかの学校については教員による記録の確認などを通してより詳しく実態を解明することができた。(5)特にこれまでのアイヌ教育史ではもっぱらキリスト教伝道者による教育事業が注目されてきたことに対し、十勝・釧路地方にあった仏教僧侶が教員をつとめた学校に関する資料調査を進めるとともに、学校設立以前の私塾的な教育の営みに地域のアイヌが関わった事例を見ていくことができ、当該時期のアイヌが新たな時代に向かうために学校・教育に積極的に関心を持っていた側面を明らかにすることができた。これらの研究成果の、一端は本文書「10」の学会発表・講演において報告したが、よりまとまった成果発表は2012年度に学会発表及び論文化を予定している。
道路交差部における防風・防雪設備に関する研究

本研究では、交差点において見られる、防風柵と防風柵との間に存在する開口部に流入する風を弱める補助柵を製作することを目的とした実験を行った。交差点付近に補助柵を恒常的に設置することを考えた場合、開口部に生じさせている側道そのものに補助柵を設置することはできない。それ故、本研究では側道に沿って補助柵を設置し、それによって風を弱める方法について検討した。実験では、主となる防風柵と補助柵からなる、交差点を模擬した模型を製作し、風洞装置を用いて柵の開口部周辺の風向・風速を2次元的に測定した。風向・風速は、熱線流速計にトラバース装置を組み合わせて測定され、開口部周辺の値を格子状に取得し、この実験を数種類の補助柵に対して行い、それぞれの柵における開口部周辺の流速分布を調べ、補助柵の効果を比較検討した。結果として、今回の研究範囲においては、開口部に流入する風の流速全体を大きく減少させる効果のある補助柵を製作することはできなかったが、流速の一部を減少させる効果のある柵を製作することはできた。また、流速を弱めることはできないものの、流入する風の向きを変えることのできる柵もみられた。以上のことから、開口部に補助柵を設置することによって、開口部周辺の流れにさまざまな影響を与えることがわかった。そのため、さらに補助柵の形状を検討することにより、開口部全体に流入する風を防ぐような構造を持つ柵を製作することも可能であると考えられる。
天疱瘡の発症機序の解明と新しい診断、治療法の開発

1)免疫ブロット法を用いて天疱瘡患者血清を分析し、分子量130KDの尋常性天疱瘡抗原、あるいは分子量150KDの落葉状天疱瘡抗原と反応する高力価の自己抗体をふくむ患者血清を10症例づつ選び出した。2)天疱瘡患者皮膚病変部への自己抗体のin vivoでの微細沈着部位、および正常人皮膚への患者自己抗体の沈着部位、すなわち天疱瘡抗原タンパクの微細局在部位を新鮮凍結組織超薄切片を用いた金コロイド免疫電顕法にて同定した。3)尋常性天疱瘡抗原タンパクcDNAを用い、複数の異なったドメインに対するcDNAをPCR法を用いて作成した。cDNAを発現ベクターPGEXに組み込み各ドメインに対するリコンビナントタンパクを作成し、各部位に対する合成ペプチドを作成した。得られたリコンビナントタンパクあるいは人工ペプチドを兎に免疫し、尋常性天疱瘡抗原の複数の抗原決定基に対する抗体を作成した。4)同様の方法で、分子量150KDの落葉状天疱瘡抗原についても複数の異なったドメインに対する抗体を作製した。5)これらの抗体を用い正常人皮膚、あるいは天疱瘡患者皮膚における微細局在部位を新鮮凍結組織超薄切片をもちいる免疫電顕法で同定した。6)この結果より病変惹起抗原決定基の部位はデスモゾーム細胞外ドメインにあることを確定した。その抗原決定基を含むcDNAからリコンビナントタンパクないし合成ペプチドを大量に作成した。7)これらリコンビナントタンパクないし合成ペプチドをELIZA法、あるいはイムノブロット法の抗原として用い、in vitroで客観的、正確に天疱瘡患者血清中に存在する自己抗体の抗体価を測定する診断法を開発した。8)大量に作成した病変惹起抗原基を含むリコンビナントタンパクないし合成ペプチドをバキュロバイラス系を用いて作製し,このアフィニティーカラムを用いて、天疱瘡患者血清から病変形成の根本原因である抗表皮細胞間自己抗体のみを選択的に除去しうる、新しい天疱瘡の治療法の開発を試みた。本年度は、天疱瘡抗原の正常人皮膚における微細局在部位を明らかにした。すなわちまず天疱瘡患者血清中に存在する抗表皮細胞間物質に対するIgG自己抗体の患者病変皮膚におけるin vivo微細沈着部位を、新しく導入した免疫電顕の手法を応用し検索した。その結果、患者病変部における自己抗体の沈着は表皮細胞全周ではなくデスモゾーム部位に集中して生じることが明らかとなった。さらに正常人皮膚における自己抗体のエピトープとなる130-KDの天疱瘡抗原タンパクの局在を、金コロイド免疫電顕間接法により、正常人皮膚を基質として施行した。その結果、患者の自己抗体は表皮細胞全周の細胞膜と反応するのではなく、デスモゾームのみと反応した。デスモゾームは細胞内外にわたる構造物であるが、天疱瘡抗体は主にデスモゾームの細胞外側と反応し、細胞内側の接着板との反応は少なかった。このような反応パターンは天疱瘡の2つの大きな病型である尋常性天疱瘡ならびに落葉状天疱瘡に共通してみとめられた。以上の結果から、天疱瘡の病因に大きな役割を果たしている天疱瘡抗原タンパクは人皮膚表皮のデスモゾームに限局して存在し、自己抗体に対するデピトープは、おもに細胞外側の部位に存在することが明らかとなった。また天疱瘡において水疱が生じるのは、自己抗体が直接デスモゾームに存在する天疱瘡抗原と抗原抗体反応により結合し、デスモゾーム自体が解離することにより表皮細胞同士の結合を阻害することが予想された。

本年度は、130-KD尋常性天疱瘡抗原ならびに160-KD落葉状天疱瘡抗原の正常ヒト表皮における量的分布状態を明らかにし、それぞれ病態の発症に重要な役割を果たしている表皮カドヘリンが正常皮膚の接着にどのレベルで関与しているのかを検討した。すなわち昨年までの研究により、両抗原は表皮デスモゾームにのみ限局して発現されていることが明らかとなっていた。本年度は表皮の異なったレベルにおける両抗原のデスモゾームにおける分布状態に有意な差があるか否か、またどのような差があるかについて研究した。具体的には複数の正常人皮膚を、本研究費の補助により導入したcryoultramicrotomyによる免疫電顕の基質とし、患者からえた精製自己抗体と反応させ、表皮顆粒層、有棘層、基底細胞層に存在する各デスモゾームをラベルする金コロイド粒子を定量的に測定、統計学的に処理した。その結果、尋常性天疱瘡抗原は表皮上層にくらべ表皮下層の基底細胞層デスモゾームに有意に量的に豊富に発現していた。逆に落葉状天疱瘡抗原は表皮上層のデスモゾームにおいて、表皮下層のそれより有意に量的に豊富に発現されていた。以上の結果から、尋常性天疱瘡と落葉性天疱瘡にみられるacantholysisにもとづく水疱の形成部位が両者で異なる原因は、その自己抗体が認識する自己抗原の量的分布状態がヒト表皮のレベルにより異なっているためであることが明らかとなった。またこれら自己抗体の患者皮膚表皮の各レベルにおけるデスモゾームへの結合を阻害することができれば、水疱の形成を完全に抑制することができる可能性も示唆された。尋常性天疱瘡抗原、落葉状天疱瘡抗原、デスモヨ-キンの複数の異なったドメインに対する抗体を用い、それらの正常人皮膚における微細局在部位を新鮮凍結組織超薄切片をもちいる免疫電顕法で同定した.すなわち新鮮凍結組織超微切片作成装置を用い、無固定、無包埋凍結固定皮膚から直径100nmの超薄切片を作成し、それを基室として金コロイドをマーカーとする免疫染色を施行した。それぞれのデスモゾーム抗原タンパクドメインの微細局在、および位置的相関関係については、それをラベルする金コロイドの分布、数をイメージアナライザー(computerized image analyzer)により測定し、統計処理により5nmレベルでタンパク個々の微細局在部位を決定した。そして天疱瘡抗原タンパクのデスモゾームにおける微細局在部位と、実際の天疱瘡患者皮膚へのin vivoでの天疱瘡自己抗体の微細沈着部位を明らかにした。これにより天疱瘡の病変を惹起する抗原決定基の微細局在部位並びに、他のデスモゾーム構成タンパクとの位置的相関関係を解析した。
病院感染のパフォーマンス指標の開発と医療技術評価への応用

本研究は,JANIS手術部位感染部門の全例データを用いて,患者重症度を従来よりも適切に調整し,症例別に手術部位感染発生率を予測し,医療機関別にパフォーマンスを評価可能な標準化感染比の算出モデルを開発した.また,研究協力病院からJANISデータおよびDPCデータを収集し,(1)手術部位感染のリスク因子の同定,(2)安全機構付き鋭利器材の有効性および費用対効果の解明,(3)多剤耐性菌(ペニシリン耐性肺炎球菌およびメチシリン耐性黄色ブドウ球菌)感染による追加的医療費の推定,などの成果を挙げることができた.平成25年度は,政府統計である「厚生労働省院内感染サーベイランス事業」(JANIS)の手術部位感染部門データの利用申請を行い,データを取得した.JANIS事業はこれまで,「創の清潔度」,「ASAスコア」,「手術時間」,「腹腔鏡下手術の有無」の4変数を組み合わせたリスク・インデックスの値により層別した医療機関別感染率をベンチマーク指標として公開してきた.しかし,リスク・インデックスの妥当性に関する疑義が多くの研究によって指摘され,米国NHSNでは,多変量ロジスティック回帰モデルを用いて算出される医療機関別標準化感染率へと変更している.一方,平成25年度の研究成果の1つとして,グラフィカル・モデリングを用いた解析を実施した結果,手術部位感染は各リスク因子が複雑に影響しあって発生していることを明らかにした.そのため,標準化感染比の算出モデルを開発する際には,リスク因子の交互作用を精緻に検討する必要がある.そこで本研究では,各リスク因子の全ての交互作用項を投入した多変量ロジスティック回帰分析を行い,AIC値に基づいた術式別の標準化感染比算出モデルを選択した.本成果物は平成26年度に公開予定である.また,平成26年度に解析予定である抗菌薬の使用量と耐性菌の発現状況の関連性研究に備え,カルバペネム系抗菌薬の使用密度と緑膿菌の耐性化割合を例に,解析プログラムコードを作成した.抗菌薬の使用密度を算出するために,WHOが公開している抗菌薬別のDDD値を収集し,レセプトデータに含まれる医薬品コードとのマスターテーブルを作成し,DPCデータを用いて抗菌薬の使用密度を算出するためのプログラムを作成した.これにより,平成26年度以降の研究計画が遅延なく実施するための解析環境を整えた.平成26年度は,調査協力28病院から厚生労働省院内感染サーベイランス事業(JANIS)の「手術部位感染部門データ」の提供を受け,平成25年度に開発した手術部位感染発生予測モデルを用いて,手術部位感染のパフォーマンス指標としての活用が期待される標準化感染比を算出した.標準化感染比の施設内時系列比較結果や施設間比較に関する解析結果は調査協力病院にフィードバックした.平成27年度にJANISデータを再度収集し,フィードバック実施後のパフォーマンスの変化について検証する予定である.また,JANIS「全入院患者部門データ」と「DPCデータ」を活用して,多剤耐性菌感染発生による追加的医療資源を推定するための研究手法の開発と実推定を行った.ペニシリン耐性肺炎球菌(PRSP)感染者とPRSP非感染者をプロペンシティ・スコアによってマッチングさせ,PRSP感染発生による追加的医療資源を推定した.急性期病院において共通して整備しているデータセットを用いた研究手法を開発したことで,他の多剤耐性菌感染への拡大や多施設研究の実施など,本邦の当該領域における研究発展に資する成果を得た.さらに,平成27年度に予定している手術部位感染のリスク因子の解明研究に向けて,JANIS「手術部位感染データ」ならびに「DPCデータ」を収集した.DPCデータから,手術部位感染のリスク因子として,BMI,喫煙状態,糖尿病,ステロイド剤投与,免疫抑制剤投与,輸血などを抽出し,JANISデータから把握可能な手術部位感染の有無に関するデータと突合して,研究データベースを構築した.平成27年度は,(1)手術部位感染のリスク因子の検証,(2)平成26年度までに開発した手術部位感染標準化感染比の算出モデルを用いた病院間パフォーマンスのフィードバックの有効性研究,(3) MRSA感染による追加的医療資源の推定,に関する研究を行った.(1)手術部位感染のリスク因子の検証では,JANIS「手術部位感染部門データ」および「DPCデータ」を用いて,消化器系8手術(虫垂,肝胆膵,胆嚢,結腸,食道,胃,直腸,小腸)を対象に手術部位感染のリスク因子について検証した.その結果,JANIS手術部位感染部門においては収集されていない,輸血量,糖尿病,ステロイド薬使用が手術部位感染のリスク因子であることが明らかになり,手術部位感染サーベイランスとして収集することの必要性が見出された.(2)病院間パフォーマンスのフィードバックの有効性研究では,平成26年度までに開発した手術部位感染標準化感染比(SIR)の算出モデルを用いて,研究協力病院のSIRを算出し,SIRをフィードバックした病院とフィードバックしていない病院とのSIRの変化に関する研究を行った.平成27年度までにフィードバック実施後のデータ収集までを完了し,平成28年度において病院間パフォーマンスのフィードバックの有効性について統計解析を行う予定である.(3) MRSA感染による追加的医療資源の推定研究では,JANIS「全入院患者部門データ」と「DPCデータ」を活用した統計解析を行った.特に,当該研究領域において問題視されている時間依存バイアスに対処するための研究手法の開発と実推定を行った.MRSA感染を例に,時間依存バイアスに対処したpropensity scoreマッチング解析を行い,MRSA感染による追加的医療資源を推定した.時間依存バイアスは,追加的医療費を1症例あたり50万円程度過大評価させる可能性を明らかにした.