hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
対称空間の幾何理論の部分多様体論への応用

対称空間は各点で点対称が定義できるリーマン多様体であり、微分幾何学において重要かつ基本的な研究対象である。研究代表者は田崎博之氏と共同で、コンパクト型エルミート対称空間Mの2つの実形の交叉が対蹠集合になることを、Mが既約でない場合も含めて証明した。また、Peter Quast氏と共同で、対称R空間の鏡映部分多様体が凸であることを証明した。さらに、Jost-Hinrich Eschenburg氏とQuast氏と共同で、半単純エルミート対称空間Mを半単純リー群Gの随伴軌道として実現した場合に、Mの等長変換はGのリー環の線形等長変換に拡張できることを証明した。平成23年度に引き続き田崎博之氏(筑波大学)と共同で、コンパクト型Hermite対称空間の二つの実形の交叉に関する研究を行った。コンパクト型Hermite対称空間が既約の場合についてはすでに研究を行なっていたので、既約ではない場合の考察を行った。具体的には、コンパクト型Hermite対称空間の実形の分類および二つの実形の組み合わせの分類を行い、既約の場合と同様の議論によって、既約ではない場合にも実形の交叉が対蹠集合になることを証明した。また、既約でない場合にも二つの実形の交点数を決定した。これらの結果は論文にまとめ現在投稿中である。この結果は論文にまとめJournal of Lie Theoryに掲載された。研究期間以前に、田崎博之氏との共同研究で、コンパクト型Hermite対称空間の二つの実形の交叉が対蹠集合になることを証明したが、その証明中にコンパクト型Hermite対称空間が既約でない場合には正しくない議論があることがわかり、研究期間中にその修正に取り組み、既約でない場合を詳しく調べることにより正しい証明を与えることができた。最終年度には、実形の交叉とコンパクト型Hermite対称空間の正則等長変換の不動点集合との関係に着目し、正則等長変換の不動点集合が離散になるための必要十分条件を与え、二つの実形の交叉とそれぞれの実形を定める対合的反正則等長変換から定まる正則等長変換の不動点集合が、離散のときには一致することを証明した。以上の結果は井川治氏と田崎博之氏との共著論文として準備中である。一方、研究期間中にEschenburg氏とQuast氏と共同で対称R空間の鏡映部分多様体の研究を行い、対称R空間の鏡映部分多様体が対称R空間であることを証明するために、対称R空間を外的対称空間とみなすことにより、外的対称空間の任意の等長変換が線形等長変換に拡張できることを証明することに問題を置き換え、その特別な場合として、Hermite対称空間の場合にそれが成り立つことを証明した。さらなる一般化が困難だったため、最終年度には、Loosによる対称R空間の直交極大トーラスによる特徴付けに着目し、この結果を利用できないかと考えた。この結果を深く理解するためにLoosによるJordan三対系の理論を用いた代数的な証明とは別の幾何学的な証明を与えた。主なアイディアはChen-Nagano理論における子午空間とよばれるコンパクト対称空間の全測地的部分多様体を利用して、より単純な対称空間である球面とトーラスのRiemann積に議論を帰着させるものである。この結果は学術雑誌に掲載が決定している。コンパクト型エルミート対称空間の場合の拡張として、対称R空間の対蹠集合が線形イソトロピー軌道と極大可換部分空間との共通部分として記述できることがわかった。この結果は田崎博之(筑波大学)との共著論文としてOsaka Journal of Mathematicsに掲載が決定している。さらにPeter Quast (Augsburg大学)との共同研究で、対称R空間の鏡映部分多様体が凸であることを示した。この結果は論文としてまとめ現在投稿中である。コンパクト型エルミート対称空間の2つの実形の交叉が対蹠集合になることの一般化として、対称R空間の2つの鏡映部分多様体の交叉が対蹠集合になることが予想される。このことを証明するために、コンパクト型エルミート対称空間の実形の場合の証明を見直したところ、議論に不十分な点があることがわかり、それを修正した。この修正は修正論文として発表するため現在準備を進めている。対称R空間の2つの鏡映部分多様体の交叉についても、既約対称R空間の場合にはかなり研究が進んでいる。また、より一般のコンパクトリーマン対称空間の鏡映部分多様体の交叉を調べるために、木村太郎(鶴岡高専)と共同で射影空間のカルタン埋め込みの像とイソトロピー部分群を等長変換で写したものとの交叉を詳細に調べた。現在はグラスマン多様体の場合を調べている。コンパクト型Hermite対称空間の実形の交叉に関する議論が、より広いクラスである対称R空間の鏡映部分多様体の交叉に対してもほぼ同様に適用できることがわかってきた。

「研究の目的」で記載した"コンパクト対称空間の鏡映部分多様体"よりは狭いクラスになるが、対称R空間の鏡映部分多様体の交叉の研究を進めている。対称R空間が既約の場合にはかなり研究が進んでいる。対称R空間の鏡映部分多様体の交叉を調べるために、二つの鏡映部分多様体を定義する対合的等長変換の合成による不動点集合を考察する。交叉の性質には、それらの対合的等長変換が対称R空間の等長変換群の単位連結成分に属するか否かが関係すると予想されるので、それをはっきりさせる。まずは既約対称R空間の2つの実形の交叉が対蹠集合になることを証明する。その後、既約でない場合も扱う。既約でない場合には、既約とは限らない対称R空間の対合的等長変換をすべて考えなければならないので、かなり複雑になることが予想される。研究集会、幾何学シンポジウム、学会などで研究成果を発表するための旅費、研究推進のために必要な専門的知識や文献を入手するための費用、研究発表や論文作成に必要なコンピューター利用環境を充実させるための費用など。部分多様体論の研究集会、幾何学シンポジウム、学会などで研究成果を発表するための旅費、研究推進のために必要な文献を入手するための費用、研究発表や論文作成に必要なコンピューター環境を充実させるための費用など。
半導体超格子中の電子波束運動とサブバンド間遷移によるテラヘルツ利得の解明と制御

半導体超格子におけるテラヘルツ利得の物理的理解とそれに基づいた制御を行うため,フェムト秒レーザーを用いてノンドープGaAs系超格子試料から放射されたテラヘルツ電磁波を時間領域計測し,利得に重要なプロッホ振動の初期位相を継た。直流電場下で励起波長を系統的に変化させた測定から,プロッホ振動によるテラヘルツ放射は波形を強固に保つことが分かった。さらに,この波形に最大エントロピー法を適用して時間原点を精確に決定し,cos型減衰振動の電流を仮定したシミュレーションと比較すると,極めて良い一致が得られた。これらの結果から,プロッホ振動による電流が,光パルス励起の瞬間に最大値から始まる特異な位相で超格子中を流れていることが初めて明らかになった。この電流は,ミニバンド分散関係に基づく半古典的プロッホ振動モデルから予想されるものとは全く異なっている。超格子中のミニバンドは直流電場下でシュタルク梯子に分裂するが,構造の並進対称性から,全てのシュタルク準位は等価であるため常に同数の電子を持たなければならない。得られたcos型減衰振動の電流は,この境界条件によって位相を一意に制限された分極電流と解釈することができ,利得の存在に本質的であることが分かった。一般に,半導体テラヘルツ放射デバイスにおいて,電流はゼロから始まると仮定されることが多い。しかし,上記の結果は,電場印加による波動関数の局在のために電流が有限の値から始まりうるという重要な知見を与えている。本成果については,第15回半導体における非平衡キャリアダイナミクスに関する国際会議(HCIS-15),及び,第63回日本物理学会年次大会で口頭発表し,論文を執筆中である。半導体超格子・量子井戸中のテラヘルツ利得に対する物理的理解とそれに基づいた制御を行うため,以下の研究を行った。1.複数のGaAs/AlAs超格子を設計・作製し,フェムト秒レーザーパルスを用いたテラヘルツ時間分解分光法によってブロッホ振動電子からの電磁波放射波形を計測した。ブロッホ振動による利得が現れるには適度な散乱の強さが必要であり,それを制御することが重要である。本実験において,位相緩和時間の強い井戸幅依存性が初めて観測され,主要な散乱機構は界面ラフネス散乱であることが明らかになった。これは,超格子構造の工夫によって,位相緩和時間を幅広く制御できる可能性を示している。本成果については,第53回応用物理学関係連合講演会において発表予定であり,第28回半導体物理国際会議にも投稿中である。2.量子井戸中のサブバンド構造や超格子中のミニバンド構造を直接的に評価するプローブとして重要な赤外吸収と電子ラマン散乱について,現れるピークの対応関係を初めて明らかにした。電子ラマン散乱においては,サブバンド間隔そのものに対応する一電子励起のピークが常に確認され,動的多体効果を含む集団励起のピークは井戸の対称性が悪い場合にのみ現れることが分かった。一方,赤外吸収においては,常に集団励起のピークのみが確認された。これは,構造評価に必要な情報を抽出する上で根幹をなす結果である。本成果については,日本物理学会第61回年次大会において発表予定であり,第28回半導体物理国際会議にも投稿中である。半導体超格子構造におけるテラヘルツ利得の物理的理解とそれに基づいた制御を行うため,以下の研究を行った。1.ノンドープGaAs系超格子中のプロッホ振動電子について,フェムト秒レーザーを用いたテラヘルツ時間領域分光法によって放射電場波形を計測し,利得に重要な位相緩和の機構や振動の初期位相を議論した。昨年度に観測した位相緩和時問の強い井戸幅依存性から主要な緩和機構を界面ラフネス散乱と推測していたが,この散乱の寄与を微視的に計算することにより実験結果を定量的に説明することに成功し,試料設計の工夫で利得の幅と大きさを決める位相緩和時間を幅広く制御できる可能性を指摘した。この成果についてはApplied PhysicsLetters誌上等で発表した。また,最大エントロピー法を適用することによりテラヘルツ放射波形の時間原点を正確に決定し,振動の初期位相が通常の半古典的描像から期待されるものとは90度ずれていて交流伝導度スペクトルの分散的形状を反映していることを明らかにした。この成果については第54回応用物理学関係連合講演会で発表した。2.ドープ超格子/量子井戸中のサブバンド構造を評価するプローブとして重要な赤外吸収と共鳴電子ラマン散乱について,両スペクトルに現れるサブバンド間励起ピークの背後にある物理を考察した。赤外吸収過程においてはどの電子面内波数kでも入射光がサブバンド間共鳴するため,様々なkをもった全ての電子がクーロン相互作用しながら集団励起を形成する。一方,ラマン過程においては1つのkでのみ入射光がバンド間共鳴するため,そのkでの一電子励起が集団励起に比べて強く共鳴増大される。このような考察結果によって,昨年度までに得られた実験結果を定性的に説明し,スペクトルを解釈する上での基礎を固めた。この成果についてはPhysical Review B誌上等で発表した。

直流電場下で励起波長を系統的に変化させた測定から,プロッホ振動によるテラヘルツ放射は波形を強固に保つことが分かった。さらに,この波形に最大エントロピー法を適用して時間原点を精確に決定し,cos型減衰振動の電流を仮定したシミュレーションと比較すると,極めて良い一致が得られた。これらの結果から,プロッホ振動による電流が,光パルス励起の瞬間に最大値から始まる特異な位相で超格子中を流れていることが初めて明らかになった。この電流は,ミニバンド分散関係に基づく半古典的プロッホ振動モデルから予想されるものとは全く異なっている。超格子中のミニバンドは直流電場下でシュタルク梯子に分裂するが,構造の並進対称性から,全てのシュタルク準位は等価であるため常に同数の電子を持たなければならない。得られたcos型減衰振動の電流は,この境界条件によって位相を一意に制限された分極電流と解釈することができ,利得の存在に本質的であることが分かった。一般に,半導体テラヘルツ放射デバイスにおいて,電流はゼロから始まると仮定されることが多い。しかし,上記の結果は,電場印加による波動関数の局在のために電流が有限の値から始まりうるという重要な知見を与えている。本成果については,第15回半導体における非平衡キャリアダイナミクスに関する国際会議(HCIS-15),及び,第63回日本物理学会年次大会で口頭発表し,論文を執筆中である。
放射光トポグラフィによる成長中の氷の固液界面における格子間分子の動的挙動の研究

本研究は、固液界面におけるレーザー光の異常散乱現象とX線回折トポグラフの同時観察を行うことにより、光の異常散乱の原因を明かにするとともに融液成長時に結晶中に過剰に取込まれる点欠陥の挙動を明かにしようとするものである。上記の目的を達成するために、レーザー光散乱とX線回折の同時観察を行う装置を設計、製作した。装置の主要な部分は固液界面の成長速度を0.110μm/sの範囲で制御するための精密な移動装置および温度制御装置である。いずれも本研究のために特別に設計したものであり、十分な性能を有していることを確認した。人工育成の氷単結晶を種子結晶として、成長中の固液界面の観察を行った。成長中に転位が結晶中に取込まれ速度が大きいほどその密度が大きいことおよび導入される転位のバーガース・ベクトルが〔00001〕であることを確認した。また、成長速度が大きい時に界面でレーザー光の散乱が生ずることも確認した。以上のように、本研究の目的の一部は達成された。しかし、レーザー光の散乱と転位の発生の相関を確認するには至っていない。使用した種子結晶には既にかなりと数の転位が含まれており、点欠陥の析出過程が既存の転位既存在に隠れて観察できなかったことが、その原因である。種子結晶の質の向上をはかることによって解決できると考えている。
衛星を用いたスペクトル拡散測位方式の測位誤差改善に関する試験研究

GPS(Global Positioning System)はアメリカ国防総省が開発運用中の地球上を周回する人工衛星を用いた移動体のための電波利用測位システムであり,4つの衛星から送られてくる電波を同時受信することにより,移動体の3次元位置(緯度,経度,及び高度)を知ることができる。現在すでに実用的測位可能の状態にあり,各社から業務用及び一般ユーザー用の製品が市場に出ているが,これらの製品の多くは,位置測定精度も数十メートルであって十分な性能を持っているとは言い難い。本研究はGPS受信機の回路構成見直すことにより,測位精度の改善を行うことを目的としている。特に測位精度の鍵を握る追尾回路である遅延ロックループの性能改善を行うアプローチを行い,正確な計算機シミュレーションにより,約30%程度の測位誤差の改善が得られることを明らかにした。本研究ではGPS衛星受信信号の追尾回路である遅延ロックループ(Delay Locked Loop,DLL)の回路構成を改善するため,従来使用されていたEarly codeとLate codeの間隔がPN系列1チップ分である1Δ型DLLに対し,新たに間隔が0.5チップであるΔ/2型DLLを提案した。これにより追尾誤差特性が改善されるかどうかを時間領域の正確な計算機シミュレーションにより調べた。また、従来の1Δ型DLLの回路構成を簡略化することにより,LSI構成における素子数の少ない回路構成を見い出した。また計算機シミュレーションのみならず,解析的な動作方程式の導出も行い,これを計算機シミュレーション結果と対比し,シミュレーション結果の物理的な解釈および回路パラメータ値の決定の指針とした。計算機シミュレーション実験で提案Δ/2型DLLの動作の確認を行った結果,新提案回路により,入力S/N=-40-30dBの領域では12dB,入力S/N=-20-10dBの領域では約3dBの追尾位相誤差分散の改善度を得ることが出来た。これは測位誤差精度に換算すると,入力S/N=-40-30の領域では1121%,入力S/N=-20-10dBの領域では約30%の測位誤差改善に相当する。またこのような測位誤差の改善に加え,新回路構成を提案したことにより,LSI化の際の回路規模を縮小することができ,回路面積の縮小化や低コスト化の点で有利な提案ができた(研究代表者岩波)。さらに提案したΔ/2型のDLLのLSI化は既に行われており,今後フィールド試験を通したループパラメータの最適調整化などが行われる段階である(研究分担者木田)。
被ばく歴を考慮した実効線量制限値設定システムの開発に関する研究

放射線作業者の被ばくによる生涯リスクは,被ばく線量の他に被ばく時の年齢によって変化するが,実効線量限度の値はこれらに依存しない一律な値に規定されている。そこで被ばく歴や被ばく時の年齢を考慮した線量限度値を示すため,国際放射線防護委員会のリスク算定法により,通常業務での被ばく限度値から算出した生涯リスク量を基準損害指標値とし,この値を超えない最大の実効線量限度値を求め,これを実効線量限度の制限値とした。この値は,生涯リスクを増加させずに新たな実効線量限度の制限値の選択を可能とするため,実効線量限度の適用に新たな道を開くものと考える。本研究は損害指標値計算に必要な基礎データの収集・解析及び制限値設定の計算プログラムを作成することが目的である。(1)基礎データの収集・解析は現在も継続中である。(2)研究の遅れの原因であったプログラムの設計変更の検討はほぼ終わり「連続した緊急被ばく線量レベルでの制限値」算出について、被ばく歴のモデルによる計算が可能となり、現在実施中である。また、プログラムへの組込検討中であった「年齢制限」については「過去の被ばく歴に基づく指標値の算出」とは相容れない要素が数多く含まれることが判明し、今回は被ばくモデルの計算例にとどめ、制限値算出プログラム本体には組み込まないこととした。本研究は損害指標値計算に必要な基礎データの収集・解析及び被ばく制限値設定の計算プログラムを作成することが目的である。本年度の研究実施計画は、次の通りである。(1)プログラムの計算に必要なデータを、収集した基礎データから作成する。(2)被ばく制限値算定のための被ばくモデルの検討を行う。本年度の研究実績の概要は、(1)については新しいデータの入手に手間取り、思うようにデータ収集が進んでいないため、後日、旧データから新データに入れ替えを可能とするデータベース方式の計算プログラムに変更して作製中である。また、(2)については、研究実施計画では、過去の被ばく歴が実効線量限度を「超えている」と「超えていない」の2モデルであったが、福島原発の作業者が緊急作業の線量限度近くまで被ばくしている現実により、現場の作業者確保の問題にも関係する「連続した緊急被ばく線量レベルでの制限値」について、「線量制限」と「作業制限・年齢制限」を組み入れたモデルについて拡張が可能か否か、現在のプログラムに組み入れて検討中である。本研究は放射線作業者の被ばく歴から生涯リスクの計算プログラムを作成し、現在の被ばく限度の新たな運用・制限方法を研究することを目的とする。被ばく時年齢及び過去の被ばく線量から生涯のリスクを考慮し、個々の作業者ごとに適用すべき実効線量限度の制限値を算出する試みは、緊急作業や事故時の被ばくに際して、被ばくに係る生涯リスクを変えることなく合理的に新たな制限値を設定できるなど、現在の被ばく線量の法規制を補強できる方法である。即ち、緊急作業の作業者や不慮の被ばく等により実効線量限度を超えた作業者に対しても、一律に放射線作業を禁じる措置を課す前に、将来分の実効線量限度に制限値の適用の可能性を探ることにより、被ばく限度超過による長期間の就労不可の問題や被ばく線量に余裕のない高い技能を持つ技術者の確保の問題等の解決の一助になると考える。このための現在までの成果として、次の論文を発表した。「被ばく歴を考慮した実効線量限度の制限設定に関する研究」樽澤孝悦他,保健学研究5,57-65,2015.なお、リスク計算グログラムの設計変更等により遅れていた作業実施のため、科学研究費助成事業の補助事業期間の延長のを申請し、承認を得た。(学振助一第718号平成27年3月20日)本研究は放射線作業者の被ばく歴から生涯リスクを計算し、現在の被ばく線量限度の制定に関する新たな運用・制限方法を研究することを目的としている。被ばく時年齢及び過去の被ばく線量から生涯のリスクを考慮した個々の作業者ごとに適用すべき実効線量限度の制限値を算出する試みは、緊急作業や事故時の被ばくに際し、被ばくに係る生涯リスク量を基準となっている初期量を変えることなく、合理的に新たな制限値を設定できるなど、現在の被ばく線量の法規制を補強できる方法である。即ち、緊急作業の作業者や不慮の被ばく等により実効線量限度を超えた作業者に対しても、一律に放射線作業を禁じる措置を課す前に、将来分の実効線量限度に対して制限値の適用の可能性を探ることにより、被ばく限度超過に因る長期間の就労不可の問題や被ばく線量に余裕のない高い技能を特つ技術者の確保の問題等の解決の一助になると考える。「被ばく歴を考した実効線量限度の制限値設定に関する研究」樽澤孝悦他、保健学研究5,57-65,2015.平成27年度は制限値の適用の可能性を探るために、主に(1)年齢依存型被ばく制限値の設定(2)緊急作業の回数・間隔と制限値の設定(3)定年延長に係る制限値の設定(4)被ばく制限システムの社会的受入、の4点について研究を進めた。今までの研究の遅れのため1年間の補助事業

期間延長の申請を行い承認を得ていたが、予期せぬ体調不良や入院を余儀なくされ、(1)(3)については研究は進め、良好な結果は得られていたが、論文等の発表には至っていない。また、(4)については専門家の了解は得られていたが、招聘や検証には至っていない。放射線作業者の被ばくによる生涯リスクは,被ばく線量の他に被ばく時の年齢によって変化するが,実効線量限度の値はこれらに依存しない一律な値に規定されている。そこで被ばく歴や被ばく時の年齢を考慮した線量限度値を示すため,国際放射線防護委員会のリスク算定法により,通常業務での被ばく限度値から算出した生涯リスク量を基準損害指標値とし,この値を超えない最大の実効線量限度値を求め,これを実効線量限度の制限値とした。この値は,生涯リスクを増加させずに新たな実効線量限度の制限値の選択を可能とするため,実効線量限度の適用に新たな道を開くものと考える。計算プログラムの設計変更等により、研究は当初の予定より遅れている。プログラムの作成が予想外に手間取り、平成24年度分が平成25年に、平成25年度以降分が平成26年度に玉突き状態で繰り延べとなったのが遅れの原因である。現在、科学研究費助成事業(学術研究助成基金助成金)補助事業期間延長申請をし、承認を得ることができ(学振助一第718号平成27年3月20日)遅れを取り戻している最中である。なお、現在まで達成している研究成果は次の通りである。(1)基礎データの収集・解析が進み、モデル計算と検証の段階に進んでいる。(2)計算プログラムの一部を用いてICRP Pub.60の基礎データを用い、被ばくモデルについて制限値の計算を行い、得られた知見を次の論文として発表した。「被ばく歴を考慮した実効線量限度の制限設定に関する研究」樽澤孝悦他,保健学研究5,57-65,2015.放射線安全管理学今後の研究の推進は、補助事業期間の一年間延長を利用して、平成26年度の遅れを取り戻すため次の方策をとる。(2)算出した制限値の有効性及び法的適合性について、専門家を招聘してして意見を伺い検証する。(3)研究結果は論文として投稿する。研究の遅れの原因は、概ね次の理由による。1.プログラムの設計変更により、自作プログラムの作成が予想外に手間取ったため。2.平成24年度実施分の遅れが平成25年度に食い込んだ分、平成25年度実施予定分に生じた遅れを取り戻せなかったため。1.基礎データの収集の遅れに伴い、プログラムの設計を変更したため。2.被ばく制限値算定のための被ばくモデルに、現在、福島での作業者確保の問題ともなっている「連続した緊急被ばく線量レベルでの制限値」のモデルの組み込みを試行しているため。研究の遅れに伴い、消耗品購入や専門家招聘等の実施が出来なかったため、残金が生じている。今後の研究の推進は、平成25年度の遅れを取り戻すべく次の方策をとる。1.各種被ばくパターンによるモデル計算を行い、算出された制限値の有効性及び法的適合性について専門家を招聘して意見を伺い、有効性を検証する。2.資料及び検証結果を基に平易に使用できる線量制限値計算プログラムを開発し、総合的な評価を行う。3.研究結果は随時発表し学会誌などに投稿する。今後の研究の推進は、平成24年度の遅れを取り戻すべく次の方策をとる。1.基礎データの検索と最新データの入手について専門家の意見を伺う。2.「連続した緊急被ばく線量レベルでの制限値」のモデルの検証を行う。
オリゴ糖キトサンを主成分とする土壌改良剤による果樹類の生育調節機構に関する研究

本研究では,オリゴ糖キトサンを主成分とする土壌改良剤は,イチジクとパッションフルーツにおいて,それぞれ果実形成と花芽形成を促進させることにより収量を増加させる効果のあることが明らかになった.この効果は窒素を多量に与えたときにより顕著であったが,パッションフルーツでは土壌改良剤を数年間継続して施与すると窒素施用量を減少させても花芽形成が十分に確保できることが示された.このことから,土壌改良剤による花芽分化の促進は果樹類における窒素利用効率を高めることによって起こると推察された.しかしながら,ブドウの花芽分化に対しては土壌改良剤はほとんど影響を及ぼさず,果樹の種類によってその効果が異なることが示唆された.パッションフルーツやパパイヤの実生では、土壌改良剤により根と茎の生育が促進され,クロロフィル含量が増加し,光合成が高められた.土壌改良剤はこれらの果樹の生体内において一時的にサイトカイニン様活性を増加させることも明になった.これらの結果から,土壌改良剤はサイトカイニン様活性を高めることによって,クロロフィル含量を増加させたり,光合成をより促進することにより果樹類の生育を調節していると考えられた.土壌改良剤に含まれる成分をペ-パークロマトグラフにより分離したところ,生長を促進物質と抑制する物質の存在が確認できた.これら2つの活性物質は果樹によって作用性が異なっていたが,新梢生長,果実生長,糖の蓄積を促進させる効果を示した.このことから,土壌改良剤の作用効果には主にこの2つの物質が関与していることが示され,今後は,これらの成分の化学構造や各果樹に対する作用性を明らかにすることによって栽培への利用せいが拡大すると考えられた.本研究では,オリゴ糖キトサンを主成分とする土壌改良剤は,イチジクとパッションフルーツにおいて,それぞれ果実形成と花芽形成を促進させることにより収量を増加させる効果のあることが明らかになった.この効果は窒素を多量に与えたときにより顕著であったが,パッションフルーツでは土壌改良剤を数年間継続して施与すると窒素施用量を減少させても花芽形成が十分に確保できることが示された.このことから,土壌改良剤による花芽分化の促進は果樹類における窒素利用効率を高めることによって起こると推察された.しかしながら,ブドウの花芽分化に対しては土壌改良剤はほとんど影響を及ぼさず,果樹の種類によってその効果が異なることが示唆された.パッションフルーツやパパイヤの実生では、土壌改良剤により根と茎の生育が促進され,クロロフィル含量が増加し,光合成が高められた.土壌改良剤はこれらの果樹の生体内において一時的にサイトカイニン様活性を増加させることも明になった.これらの結果から,土壌改良剤はサイトカイニン様活性を高めることによって,クロロフィル含量を増加させたり,光合成をより促進することにより果樹類の生育を調節していると考えられた.土壌改良剤に含まれる成分をペ-パークロマトグラフにより分離したところ,生長を促進物質と抑制する物質の存在が確認できた.これら2つの活性物質は果樹によって作用性が異なっていたが,新梢生長,果実生長,糖の蓄積を促進させる効果を示した.このことから,土壌改良剤の作用効果には主にこの2つの物質が関与していることが示され,今後は,これらの成分の化学構造や各果樹に対する作用性を明らかにすることによって栽培への利用せいが拡大すると考えられた.パッションフルーツ、イチジク、ブドウにおいてオリゴ糖キトサンを主成分とする土壌改良剤(バイネキトン)処理を行ない、新梢生長、花芽形成、果実生長への影響を明らかにしようとした。パッションフルーツでは開花前の3回処理により初期の新梢生長が促進され、開花数や収穫果実数が増加した。また、果実肥大生長も促進されたが、果実品質にほとんど影響を及ぼさなかった。特に、N肥料が十分に与えられた条件下ではこのような効果が顕著に現われた。N肥料が少ない条件下でも本土壌改良剤を与えると果実肥大生長を促進させ、収量が増加した。更に、この土壌改良剤を処理した後の生体内のサイトカイニン様活性の動態を測定したところ、2及び4週間目に茎、葉、根においてその活性が高まった。これらの結果から、パッションフルーツにおいてはバイネキトン処理によって体内のサイトカイニンヨウ活性が高められ、新梢生長や花芽分化が促進されることが示唆された。一方、イチジクとブドウではパッションフルーツにおいて見られたほどのバイネキトンの効果は得られなかった。イチジクにおいては果実形成が本土壌改良剤処理により促進される傾向が見られた。しかし、品種によってその効果は異なっており、また、施用量が過剰になると成育を阻害する作用も現われた。ブドウにおいてはこの改良剤は根の生長を促進させたが、花芽分化や果実生長にはほとんど影響を及ぼさなかった。以上の結果から、本実験に用いた土壌改良剤は果樹の種類によってその作用効果が異なっていることが明らかとなった。今後は、それぞれの果樹の生育を促進させるような条件を見出して、その作用機構を解明する必要がある。オリゴ糖キトサンを主成分とする土壌改良剤の処理濃度や方法が数種の果樹類の生育とサイトカイニンに及ぼす影響を調査し、その作用機作と有効な利用方法について検討した。パッションフルーツ及びパパイヤの生育に及ぼす液剤と粒剤処理の効果を比較調査した。その結果、液剤に比べて粒剤処理において光合成速度が促進され、新梢の生育もより促進された。特に、パッションフルーツでは秋季の粒剤処理により生育が充実し、適正な処理時期により耐寒性が高められる可能性が示された。

これらの粒剤処理により両種とも生体内のサイトカイニン様活性が一時的に高められ、これまでに観察されてきた本土壌改良剤の生育促進効果にはサイトカインが関与していることが示唆された。しかしながら、このような効果は多量の粒剤処理では認められず、より効果的に利用するには適正な処理濃度を検討する必要性が示された。イチジクにおいては、窒素肥料を十分に与えた条件下で粒剤を処理すると、果実形成数がやや増加する傾向がみられた。ブドウに粒剤処理を行うと、新梢生長、花芽形成、果実肥大成長にはほとんど影響がなかったが、果実の糖含量や果肉の硬度が高められた。この結果から、他の果樹類を含めた果実品質に及ぼす本土壌改良剤の検討も必要と思われた。パッションフルーツを強い遮光条件下で生育させると花芽形成が減少し、収穫果実数が低下する。しかし、このような条件下でも本土壌改良剤を処理すると、花芽形成は減少せず、日照条件の不良による収量の減少を防ぐことにこの土壌改良剤が有効であることが示された。土壌改良剤をペ-パークロマトグラフで展開し,その原点とRf1のフラクションおよびRf5のフラクションにおける抽出液をパッションフルーツに葉面散布したところ,原点およびRf1からの抽出液は新梢生長,開花,着果を促進させ,さらには果実重と果汁量を増加させた.一方,Rf5のフラクションは着果率を減少させた.この結果,本研究に用いた土壌改良剤中には高分子の構造を持ったキトサンが存在し,これがパッションフルーツの果実生長や新梢生長に関与していることが示唆された.しかし,同じ抽出液をイチジクとブドウに与えた場合には,どちらの抽出液も果実生長には影響を及ぼさなかったが,Rf5の抽出液は果実の糖度を高めた.さらに,カキにおいてはRf5の抽出液は果実の糖度と硬度を高めた.このRf5のフラクションにはやや分子量が低い含まれていると考えられた.これらの結果から,本研究に用いた土壌改良剤には果実生長を制御する物質が含まれていることが明らかになり,有効利用によって果実の品質向上や貯蔵性を高める可能性が示された.そのためには,本研究で得られた抽出液の化学構造や作用性についてさらに検討する必要がある.
魚類ミオシン重鎖遺伝子群の発現変動と筋分化の制御機構に関する研究

筋主要タンパク質ミオシンのサブユニットであるミオシン重鎖(MYH)はミオシンの生理機能に主体的な役割を果たすとともに、多くのアイソフォームが存在し、魚類の筋形成過程においても複数の遺伝子(MYH)が組織や発生段階によって異なる発現様式を示す。このことから、性質の異なる筋肉の形成にMYHの発現が密接に関与することが示唆される。本研究ではメダカの筋形成過程におけるMYHの転写調節機構の解析を通じて魚類筋肉の形成機構を明らかにすることを目的とした。昨年度までに、メダカ胚体型ミオシン重鎖遺伝子(MYHemb1)および仔魚型ミオシン重鎖遺伝子(MYHL1)の遺伝子上流配列と蛍光タンパク質遺伝子を結合した外来遺伝子を導入したトランスジェニック魚を作出し、MYHの組織特異的な発現が上流配列による転写調節に由来することを示した。今年度はこれらのトランスジェニック魚を用いて各MYHの発現とメダカ胚における筋分化機構との関連を調べた。MYHemb1の遺伝子上流1.9kbと緑色蛍光タンパク質(GFP)遺伝子を連結したコンストラクトは背側と腹側の筋肉を分割する水平筋隔部分で特異的に発現し、水平筋隔に局在する遅筋前駆細胞であるMuscle Pioneer細胞のマーカータンパク質engrailedと共局在を示した。さらにシクロパミン処理により遅筋分化の誘導因子であるヘッジホッグシグナルの阻害を行うとMYHemb1の発現が有意に減少することから、MYHemb1の発現が遅筋形成に関わることが示された。また、MYHemb1の発現低下と水平筋隔構造の消失が同時に観察されることから、MYHemb1が水平筋隔の形成に関与することが示唆された。一方、MYHL1の遺伝子上流2.6kbと赤色蛍光タンパク質(RFP)遺伝子を連結したコンストラクトは胚体の筋節全体で発現し、成魚では速筋に特異的に発現が観察された。また、ヘッジホッグシグナルを阻害してもMYHL1の発現は影響を受けないことから、MYHL1の発現はMYHemb1とは異なり速筋の形成に閧与することが示された。以上の研究成果は、魚類の筋形成における筋肉タンパク質の発現制御機構の解明に寄与するものである。筋主要タンパク質ミオシンの生理機能の主体をなすミオセン重金(MYH)には多くのアイソフォームが存在し、組織や発生段階によって異なる発現様式を示すことから、MYH遺伝子(MYH)は筋発生や筋分化に重要な役割を果たすと考えられる。本研究では発生のモデル生物であるメダカを用いてMYHの発現調節機構を解析することで、魚類の筋形成機構を明らかにすることを目的とした。まずメダカの筋形成過程で発現する主要な3種類のMYH(mMYH_emb1,mMYH_L1,mMYH_L2)についてRACE法およびショットガンシーケンス法により完全長cDNA配列59836016bpを決定した。続いて得られた配列をゲノムデーターベースより検索し、各MYHの5'上流配列を特定したのち他生物種との比較を行った。その結果、mMYH_emb1の上流1kb付近にトラフグMYHの上流配列との相同性が認められ、MYHの転写調節が魚種聞で保存されていることが示唆された。さらにMYHの特異的な発現を制御する領城を特定するため、種々の長さの5'上流配列を蛍光タンパク質ベクターに組み込んだコンストラクトを構築し、メダカ受精卵に顕微注入し、発生過程における発現を調べた。その結果、mMYH_emb1の上流4kb,2kbを挿入したコンストラクトは遅筋前駆体が局在する水平筋隔で発現したのに対し、mMYH_L1およびmMYH_L2の上流それぞれ2.6kb,4kbの揚合では、速筋の前駆組織である筋節全体で発現が観察された。この結果から、MYHの上流領域が異なる筋組織での発現を制御することが示された。またmMYH_emb1の上流2kbを導入した個体を親魚として交配を行い、導入遺伝子を発現するF1世代の作出に成功した。確立されたトランスジェニック系統を用いることで、特定の筋線維の形成過程を可視化することが可能となった。筋主要タンパク質ミオシンのサブユニットであるミオシン重鎖(MYH)はミオシンの生理機能の主体であると同時に多くのアイソフォームが存在し、魚類の筋形成過程においてもMYHをコードする複数の遺伝子(MYH)が組織や発生段階によって異なる発現様式を示す。このことから性質の異なる筋肉の形成にMYHの発現が密接に関与することが示唆される。昨年度、メダカ胚体型MYH(MYHembl)の遺伝子上流配列と緑色蛍光タンパク質(GFP)遺伝子を結合した人工遺伝子を導入したトランスジェニック魚の作出により、遺伝子上流約1.9kbがMYHemblの発現を制御することを明らかにした。今年度はこの領域からさらに発現調節に関わる領域の絞り込みを行った。上記の人工遺伝子を含むプラスミドからインバースPCR法により、特定の領域を除いたコンストラクトおよび特定の塩基配列に変異を導入したコンストラクトを作成した。これらのコンストラクトの転写活性をGFPを発現する胚体の出現頻度から調べた結果、翻訳開始点より上流1.11.0kb間に存在する61bpの塩基配列を除いた場合に転写活性が有意に低下しか。また、この配列内に存在する既報の転写因子結合配列は転写活性に関与しないことから、新規の転写因子結合配列がこの領域に存在することが予想された。

以上の成果は未だ報告例の少ないMYHの転写を直接制御する転写因子の同定につながるものである。筋主要タンパク質ミオシンのサブユニットであるミオシン重鎖(MYH)はミオシンの生理機能に主体的な役割を果たすとともに、多くのアイソフォームが存在し、魚類の筋形成過程においても複数の遺伝子(MYH)が組織や発生段階によって異なる発現様式を示す。このことから、性質の異なる筋肉の形成にMYHの発現が密接に関与することが示唆される。本研究ではメダカの筋形成過程におけるMYHの転写調節機構の解析を通じて魚類筋肉の形成機構を明らかにすることを目的とした。昨年度までに、メダカ胚体型ミオシン重鎖遺伝子(MYHemb1)および仔魚型ミオシン重鎖遺伝子(MYHL1)の遺伝子上流配列と蛍光タンパク質遺伝子を結合した外来遺伝子を導入したトランスジェニック魚を作出し、MYHの組織特異的な発現が上流配列による転写調節に由来することを示した。今年度はこれらのトランスジェニック魚を用いて各MYHの発現とメダカ胚における筋分化機構との関連を調べた。MYHemb1の遺伝子上流1.9kbと緑色蛍光タンパク質(GFP)遺伝子を連結したコンストラクトは背側と腹側の筋肉を分割する水平筋隔部分で特異的に発現し、水平筋隔に局在する遅筋前駆細胞であるMuscle Pioneer細胞のマーカータンパク質engrailedと共局在を示した。さらにシクロパミン処理により遅筋分化の誘導因子であるヘッジホッグシグナルの阻害を行うとMYHemb1の発現が有意に減少することから、MYHemb1の発現が遅筋形成に関わることが示された。また、MYHemb1の発現低下と水平筋隔構造の消失が同時に観察されることから、MYHemb1が水平筋隔の形成に関与することが示唆された。一方、MYHL1の遺伝子上流2.6kbと赤色蛍光タンパク質(RFP)遺伝子を連結したコンストラクトは胚体の筋節全体で発現し、成魚では速筋に特異的に発現が観察された。また、ヘッジホッグシグナルを阻害してもMYHL1の発現は影響を受けないことから、MYHL1の発現はMYHemb1とは異なり速筋の形成に閧与することが示された。以上の研究成果は、魚類の筋形成における筋肉タンパク質の発現制御機構の解明に寄与するものである。
浸潤性膀胱癌に対する化学放射線療法治療効果予測モデル作成

浸潤性膀胱癌に対する化学放射線療法耐性克服は、患者の生命予後や膀胱温存によるQOLの改善につながる。化学放射線療法を受けた症例の解析から、膀胱癌組織中のErbB2, NFκBが治療耐性を規定する蛋白の候補として選定した。膀胱癌細胞株に、ヒートショックプロテイン90 (Hsp90)阻害剤を使用したこれらの蛋白群の発現抑制により、化学放射線療法耐性が克服された。本研究は浸潤性膀胱癌のErbB2、NFκBの発現により、化学放射線療法の適切な治療対照群の選別の可能性、Hsp90阻害剤による化学放射線療法耐性の克服の可能性を示すものである。本研究は、浸潤性膀胱癌に対する化学放射線療法の治療成績を向上させるべく、1,浸潤悔膀胱癌に対する化学放射線療法治療効果予測modelを作成し、適切な治療対照群を選別すること。2,化学放射線療法耐性を規定しうる蛋白を選別し、同蛋白発現をmodificationすることで治療耐性を克服すること。を目指すものである。化学放射線療法が施行された浸潤性膀胱癌症例の診断時生検標本を使用し、化学放射線療法の治療効果と関連しうる組織中のanti-apoptoticシグナル蛋白群の発現を免疫組織学的に検討した。その結果、survivin、ErbB2、NFκBの発現の程度が、化学放射線療法の治療効果と強く関連を示すことが判明した。これらanti-apoptoticシグナル蛋白群の発現の程度を定量的に評価することで、浸潤性膀胱癌に対する化学放射線療法治療効果を有意に予測するartificial neural network及びlogistic regression analysis modelを作成することが可能であった。さらに、この予想modelに臨床的parameterを加えることでその精度はさらに上昇することが判明した。現在、低分化膀胱癌細胞株(T24 cell、及び5637 cell)を使用した、化学放射線療法mode1の作成、およびこのModelにおけるsurvivin、ErbB2、NFκBの化学放射線療法耐性への寄与を検討中である。平成19年度本研究にて、浸潤性膀胱癌に対するシスプラチンと放射線療法を併用した導入化学放射線療法が施行された浸潤性膀胱癌症例の診断時生検標本を使用した免疫組織学的検討とその臨床経過の比較検討から、組織中のErbB2、NFκBの発現の程度が、化学放射線療法の治療効果と強く関連を示すことが判明した。平成20年度本研究では、これらのanti-apoptoticシグナル蛋白群の化学放射線療法耐性への寄与を検討するため、低分化膀胱癌細胞株(T24 cell、及び5637 cell)を用いた化学放射線療法modelを作成した。このモデルを使用し、クロノジェニックアッセイ、及びアポトーシスアッセイにて、ErbB2、NFκBの発現抑制により、化学放射線療法耐性が克服されることを確認した。さらに、正常人尿路上皮初代培養細胞において、これらの蛋白群の発現抑制による影響が少ないことを同アッセイにて示した。これらの結果は、ErbB2、NFκBの発現の程度の評価により、浸潤性膀胱癌に対する化学放射線療法治療効果の予測モデルを作成し、適切な治療対照群を選別するとともに、同蛋白発現を調節することで、正常組織への影響は少なく、その化学放射線療法耐性を克服する可能性を示すものである。現在、化学放射線療法耐性をもつ膀胱癌細胞株を使用し、ヌードマウスの皮下膀胱癌モデルを作成し、同モデルにおけるErbB2、NFκBの発現抑制により、シスプラチンを用いた化学放射線療法耐性の克服が得られることを確認することを検討中である。平成19-20年度、本研究にて、浸潤性膀胱癌症例におけるErbB2、NFκBの発現が化学放射線療法の感受性を規定すること、低分化膀胱癌細胞株において、ヒートショックプロテイン90(Hsp90)阻害剤によるこれらの蛋白群の抑制により化学放射線療法耐性が克服されること、及びその効果が正常尿路上皮初代培養細胞においては少ないことを示した。平成21年度本研究では、低分化膀胱癌細胞株(UM-UC-3 cell)を使用し、ヌードマウスの皮下膀胱癌モデルを作成した。そのモデルにて、ErbB2、NFκBの発現を抑制させる濃度のHsp90阻害剤である17-allylamino-17-demethoxygeldanamycin(17-AAG)投与により、シスプラチンを用いた化学放射線療法耐性の克服が得られることを確認した。また、低分化膀胱癌細胞株(T24 cell)において、細胞質内で抗アポトーシス効果を担うAktが化学放射線療法により核内に移行すること、そのAktの核内移行がHsp90阻害剤である17-demiehylaminoethylamino-17-demethoxygeldanamycin(17-DMAG)により効果的に阻害されることを蛍光免疫染色法およびウエスタンブロット法を用い示した。

様々な増殖因子によりAktの核内移行が誘導され、核内Aktが抗アポトーシス効果を起こすとの報告があり、化学放射線療法により誘導されるAkt核内移行に対する、Hsp90阻害剤による阻害効果は、Hsp90阻害剤による化学放射線療法耐性克服の一機序となっているものと考えられた。本研究結果は、ErbB2、NFκBの発現の程度の評価により、浸潤性膀胱癌に対する適切な治療対照群を選別するとともに、Hsp90阻害剤により同蛋白発現を抑制させることで、正常組織への影響を少なく、その化学放射線療法耐性を克服する可能性を示すものである。
マルチスライスＣＴ透視を利用した穿刺ナビゲーションシステムの構築

本研究はマルチスライスCT装置の多断面CT透視技術を用いて肺生検等のneedle aspiration術を行う場合の刺入精度の向上、被曝低減のための画像表示方法の改善を行うものである。この目的のため、平成23年度から平成24年度にかけてCT断面の体軸方向について色情報を加える手法を考案し、刺入精度の向上を成すことができた。また、CT透視時の表示における被曝線量の評価、表示の遅れ時間の測定、刺入針のアーチファクトおよび形状変化について研究を行った。平成25年度はCT透視の新しい技術としてスライス・プロジェクションマッピング開発した。今回の研究により、高い精度で安全、低被曝で肺生検が可能となった。本研究はマルチスライスCT装置の多断面CT透視技術を用いて肺生検等のneedle aspiration術を行う場合の刺入精度の向上、被曝低減のために表示断面に色情報を加えるものである。この方法により、従来の多断面CT透視では複数のCT画像を同時に観察し、刺入針の三次元的位置を認識しなければならなかったものが、色情報により単一のCT画像の観察のみで可能となるものである。研究ではこの技術の発展、評価を行なうために各種の検討を進めてきた。平成24年度、我々はCT透視時の表示における被曝線量の評価、表示の遅れ時間の測定、刺入針のアーチファクトおよび形状変化について研究を行った。また、新しいCT透視の表示技術として被写体である人体に直接CT画像を投影する方法について検討した。CT透視時の表示における被曝線量の評価は従来の多断面表示と我々の提案する色情報を付加した表示について検討を行った。その成果は平成25年3月にオーストリア・ウィーン市で開催されたECR2013にて報告した。表示の遅れ時間の測定についてはCT装置のコンソール上にビデオカメラで撮影した刺入針を挿入表示して測定するという新しい評価手法を開発した。その成果は平成25年4月に横浜で開催された日本放射線技術学会総会学術大会にて報告した。刺入針のアーチファクトおよび形状変化については実際に臨床使用されている数種類の刺入針を用いて評価を行った。このとき、インジェクターを利用して動きに対する評価も行なった。CT透視の新しい表示技術の検討では液晶プロジェクタを用いて人体にCT画像を投影することを試みた。その手法はプロジェクションマッピングの技術を応用したものであり、液晶プロジェクタの台数や配置、表示手法、利用するファントムについても検討を行った。その後、平成24年度からCT刺入術の更なる精度向上のため、プロジェクションマッピングを利用した表示技術の開発を始めた。従来、プロジェクションマッピングは物体表面にいろいろな画像を貼り付け表示するものである。一般的には物体上に別な三次元画像を投影される。しかし、その場合、投影される三次元画像は事前に撮影されているものでリアルタイム性に欠ける。今回我々の開発した技術は、CTでスキャンされた断層面をスキャンと同時に体表面に投影するものでリアルタイム表示が可能である。また、その画像も一般的な三次元表示ではなく、刺入時に求められている断層画像であり、術者は直感的に刺入操作を行うことができる。本研究ではプロジェクションにおける投影方向の検討、画像を歪ませる方法、被曝線量の低減について検討を行った。その結果、CT透視を用いた刺入表示を被写体の体表面にリアルタイムに断面表示することが可能となり、検査時の自爆線量も大幅に低減することができた。本研究の成果はマルチスライスCT装置の多断面CT透視による刺入技術の向上、被曝の低減に大きく貢献するものと考えられる。マルチスライスCT装置を用いた多断面CT透視は肺生検等のneedle aspiration術の正確な施行に有用である。しかし、従来の多断面CT透視の表示は複数のCT画像を同時に監察する必要があり、術者が瞬時に穿刺針の三次元的位置を理解するのは困難であった。今回、多断面CT透視の表示法の改善、刺入精度の向上、さらに、患者および術者の被曝低減を目的に研究を進める。

第一に多断面CT透視の表示法の改善では従来の複数表示ではなく、各CT画像上の刺入針をCT値差により抽出して色情報を持たせ、その色情報を持った画像を目的断面に重ねることで観察する画像を1枚のみとする。今回、刺入針の抽出のためのCT値設定について基礎実験を行なった。第二の刺入精度の向上ではCT透視時にアーチファクト発生が問題となる。今回、CT透視時のアーチファクトの特性と刺入針の針先位置の正確さについてファントム実験を行なった。第三の患者および術者の被曝はCT穿刺術の大きな問題である。しかし、近年、CTの画像再構成法として逐次近似を利用した手法が開発され被曝低減が可能となってきている。我々は画像ベースの新しい逐次近似法をCT透視時に利用することで被曝低減が可能と考える。この手法を用いることで刺入針の形状を維持したまま画像ノイズを低減できることが基礎実験で確認できた。これら、3つの項目の基礎実験は現在進行中であり、それぞれを学会等で発表、論文かする計画である。特に被曝低減の検討はマルチスライスCT透視術の重要な要素であり、今後、速やかにファントムを利用した被ばく線量の実測を行なっている予定である。当初の計画では多断面CT透視における色情報付加による臨床的な効果、被曝線量の低減、CT透視技術の性能評価が主たる目的であった。平成24年度は被曝線量の評価、CT透視の遅れ時間の評価、アーチファクトや表示形状の評価を行った。それらの評価の結果、我々の提案するCT透視に色情報を加えるという新技術は被曝低減、刺入精度の向上に有効な方法であることが確認できた。また、それらの成果について国内外の学会で報告することができた。これら、当初に計画した検討内容に加え、我々は多断面CT透視での刺入術について検討を進める中で表示技術に関する新技術を考案した。それは、新しい映像表現法であるプロジェクションマッピングを応用したものである。従来のCT透視では術者は観察モニターと被写体である患者を交互に観察しながら検査を進めている。それをプロジェクションマッピングの技術を利用し、患者の体表面に直接投影することにより、視点の移動が少なく、より高精度で安全な刺入術が可能となるものなる。研究では3台の液晶プロジェクタを利用して体表面に投影する技術、投影座標のキャリブレーション法、刺入針のナビゲーション等の検討を進めている。表示技術の改善については刺入針の抽出のためのCT値設定についてファントム実験を行った。刺入針のCT値は人体のCT値よりも十分に高いため、抽出が容易であるが、その設定値により刺入針の太さ、長さが正確に表示されないことがある。今回、我々のファントムを用いた実験により、人体CT値と刺入針のCT値の中間にCT値設定を行えば、正確な太さ、長さを抽出できることがわかった。CT透視時のアーチファクトの検討では静止および動態ファントムを用いて実験を行った。実験の結果、視覚的にはアーチファクトの発生は見られたが、そのCT値は刺入針のCT値よりも小さいことが確認できた。このことはアーチファクトと刺入針を識別するための重要なポイントとなる。今後、アーチファクトの定量、視覚的評価を行う予定である。被曝低減は本研究の最も新しい項目である。