hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経系との直接接続により随意運動及び感覚提示が可能な次世代人工肢システムの試作

本研究の目的は、生体の神経系と人工肢の信号ラインを直接かつ永続的に接続し、装着者が意図どおりに動かすことが可能で、又、あたかも自分の手足で触れたのと同様の感覚を感じうるという、次世代の人工肢システムを試作する事にある。今回試作したシステムでは、感覚提示系に関しては、義手に装着したセンサに加えられた物理的刺激の強度に応じて、マイクロニューログラム針電極を用いて、当該部位を支配する単一感覚受容ユニットの神経線維に対して微小電気刺激を加え、センサに加えられたのと同じ強度の圧や振動等の感覚を発生させるためのコーディング・デコーディング則の解析を進めた。又、被験者の腱部に機械的振動を与える事により、運動感覚・位置覚を発生させる試みも行った。一方、運動系に関しては、末梢神経の運動神経活動に伴って生じ、運動神経活動同様パルス列で表現される針筋電信号情報を運動神経活動の代用として用い、ロボットハンドに被験者の手や指の動きとほぼ同じ動きをとらせる事に成功した。次いで、神経活動自体による作動を試み、末梢神経用としては、主に再生型神経電極をベースとして流路などを付加した電極を開発し、又、中枢神経用としても、多チャンネルで柔軟、かつ個々の電極の刺入位置の調節が可能な電極や神経の再生促進・誘導を目指した諸種の電極を開発して、動物実験で末梢神経信号、及び、大脳皮質信号による制御を試みたが、後者に関しては、車椅子に見立てた車の速度・方向等を随意的に制御する等の成果を挙げる事が出来たが、前者に関しては、実験動物への電極の埋め込みとin vitroで神経細胞を用いた生体適合性等、有用性および性能に関する検討を行う段階まで研究開発を進める事は出来たが、チャンネル数や得られる情報量の問題で運動制御を行なうには充分ではなく、埋込電極による信号取得と義手の作動と多チャンネル化については今後の問題として残った。本研究の目的は、生体の神経系と人工肢の信号ラインを神経電極などで直接かつ永続的に接続し、装着者が意思どおりに動かすことが可能で、また、物体に触れた際にあたかも自分の手足で触れたのと同様の感覚を感じうるという、次世代の人工肢システムの試作を行う事にある。本年度の成果は以下の通りである。まず運動系については、ハードウエアとしてロボットハンドを用い、これをスレーブ側として、健常な被験者がマスターである指・腕を動かした際に、運動神経情報と同等の(パルス列信号としての)情報を有する当該筋肉の針筋電信号を用いてロボットハンドを操作するシステムを構築し、被験者と同じ指の動き、および、把持力を再現・出力させる事が出来た。また、脳梗塞患者のように、脳における伝導路が障害され、末梢神経系から情報を得る事が不可能な場合も想定し、中枢神経系(大脳皮質運動野等)からの運動情報の計測とその外部機器(義肢を想定)を意図どおりに動かす系の構築にも着手している。一方感覚系に関しては、健常人を被験者とし、マイクロニューログラム法・マイクロ刺激法を用いて末梢神経系の感覚神経線維に電気パルス列の刺激を与え、要求する種類・強度の感覚を生ぜしめるためにはどのような電気刺激出力が必要かというコーディング則の解析を行うと共に、圧分解能が高く柔軟で、ロボットハンドの形状どおりに装着する事が可能な圧分布センサの開発を行っている。

また、本システムの完成には長期計測が可能でかつ多数のチャンネルを有する電極の開発が最重要課題であるが、本年度は、末梢神経用、中枢神経用の長期埋込型多チャンネル電極の開発に着手しており、末梢神経用としては主に再生型神経電極をベースとしたものを、また、中枢神経用では、多チャンネルで柔軟、かつ個々の電極の刺入位置の調節が可能なものや神経の再生促進・誘導を目指した物等、諸種の電極の開発・試作を行っている。本年度は、1)生体信号(神経信号・針筋電信号)による義手(ロボットハンド)の作動に関する制御ソフトウエアの構築および改善、2)感覚(触・圧覚、位置覚など)を装着者にフィードバックするシステムの構築、及び、3)各種の多チャンネル神経電極の開発、を中心に研究・開発を行った。運動系に関しては、まず、健常人を被験者とし、手の動きに伴う筋の収縮に関する情報を、運動神経活動に準じた針筋電パルス列信号により記録・解析し、これらの情報によりロボットハンドに被験者の指の動きと同じ動きをとらせるための制御ソフトウエアの作成を試み、実際に作動する事によって、ロボットハンドに被験者の指の動きとほぼ同じ動きをとらせる事が出来た。神経信号を用いた制御系としては、ラットを用いた動物実験により、末梢神経で、神経再生型電極、あるいは、カフ電極等を用いて運動神経活動の記録を試みているが、まだ運動制御に足る充分な情報を取得する事が出来ていない。また、大脳皮質(運動野)から取得した信号を用いて制御を行う試みも行っているが、ロボットハンドの運動を制御する事は容易でないので、当面、車を随意的に進ませる事を目標としており、良好な成績をあげている。感覚系に関しては、本年度は昨年同様、マイクロニューログラム法により、体性感覚を伝達するシステムの改良を行ったが、さらに、筋(腱部)に機械的な振動刺激を与える事によって被験者に固有感覚(位置覚)を与える試みを行い、指が曲がる、或は、曲がっているという感覚を与えることが出来たが、定量的な面等で、さらに検討を必要としている。また、神経信号を末梢神経、或は中枢神経部で安定的かつ長期に記録しうる各種神経電極類(神経再生型電極、ワイヤ電極、薬剤徐放型電極、骨格型電極など)の開発・改良を進め、培養細胞や動物を用いた実験などによりfeasibilityおよび性能に関する検討を行った。本年度は,義手に対する,運動神経情報により随意運動機能を付与するシステムと感覚神経系刺激により感覚機能を付与するシステムの改良,及び,これら神経情報の取得と神経系刺激を行うための神経電極の開発,試作を進め,これらをロボットハンドに実装した義手システムの試作を試みた。具体的には,随意運動機能に関しては,1)電極開発との関連により,末梢神経活動に対応して発生する針筋電情報によって四肢の動きを予測し,操作者(或いは実験動物)の意図どおりにロボットハンドの動き(特に複合運動である第1指と第2,第3指を用いたっまみ動作)を操作しうるアルゴリズムの開発,及び,2)GoodwinやHorchらの報告を元に,腱部に機械的或いは電気的な振動刺激を与える事によって当該関節に位置覚を生じさせ,これをフィードバックする事によって随意運動のループを閉じてやる試みを行った。又,3)末梢運動神経活動のおおもとの信号源である大脳皮質野における運動ニューロン活動を計測し,この情報から四肢の動きを推定し,ロボットハンドを操作する事も試みた。一方,感覚提示系に関しては,1)圧分布の計測が可能で,かつ,手や指の表面をくまなく覆う事が出来るような圧,触覚センサの開発を継続すると共に,2)マイクロニューログラム針電極を用いて単一感覚神経線維に対して微小刺激を行った際に発生した圧感覚と,逆に,圧負荷を生体皮膚に加えた際に発生する神経活動の定量的な比較から,いわゆる末梢神経における感覚生成のコーディング,デコーディング則の解析を継続し進めた。
乾燥・砂漠地帯の地雷探査に向けた赤外線リモートセンシングの応用と数理モデル化

本研究は,赤外線センシングの利点を地雷探査に応用して,探査・除去作業に関わる危険を低減する技術の可能性について,数値シミュレーションとモデル実験の観点から探査に付随するメカニズム,探査限界,および探査に付随する影響・因子などについて総合的に検討を加えたものである.その結果,以下のことが明らかになった.なお,数値シミュレーションは,実際に取得した自然環境条件に基づいている.・提案した物理モデルは,従来の金属探知機などで探査しにくいプラスチック製地雷を想定しているが,実際の地雷探査を実施する上で有効であることを一連の数値シミュレーションから明らかにした.・太陽放射や自然環境条件を援用した赤外線センシングによる地雷探査では,地表面放射率や日照時間帯などにより探査に最適な条件が存在する.すなわち,太陽光エネルギーを最も受け易い時間帯及び日没後に熱エネルギーの方向が変化する時間帯が最も赤外線探査に適している.・赤外線センシングによる地雷探査では,地雷が地中深くに埋設されているほど難しくなる.すなわち,太陽放射や自然環境条件に基づいた探査を実施する場合,砂漠における赤外線探査の限界埋設深度は,地雷構成物質・物性などに依存するものの,100mm以下である.・地中に地雷が埋設されていない箇所でも,地中に大小の木片・石片などの混在物が存在したり,地中に水分含有率の差異が存在したり,地表面の放射率が周辺より特異であったりした場合,赤外線探査が困難になる場合がある.本手法のデメリットは,放射率が種々に変化している地表面や周辺土壌中に様々な混入物が存在する場合に探査が難しくなることである.また,ジャングル地帯の地雷探査などでは,地表付近に生育した草木などが障害物となる.これに対して放射率を特定し易い砂漠地帯では,赤外線地雷探査が比較的容易であろう.本研究は,赤外線センシングの利点を地雷探査に応用して,探査・除去作業に関わる危険を低減する技術の可能性について,数値シミュレーションとモデル実験の観点から探査に付随するメカニズム,探査限界,および探査に付随する影響・因子などについて総合的に検討を加えたものである.その結果,以下のことが明らかになった.なお,数値シミュレーションは,実際に取得した自然環境条件に基づいている.・提案した物理モデルは,従来の金属探知機などで探査しにくいプラスチック製地雷を想定しているが,実際の地雷探査を実施する上で有効であることを一連の数値シミュレーションから明らかにした.・太陽放射や自然環境条件を援用した赤外線センシングによる地雷探査では,地表面放射率や日照時間帯などにより探査に最適な条件が存在する.すなわち,太陽光エネルギーを最も受け易い時間帯及び日没後に熱エネルギーの方向が変化する時間帯が最も赤外線探査に適している.・赤外線センシングによる地雷探査では,地雷が地中深くに埋設されているほど難しくなる.すなわち,太陽放射や自然環境条件に基づいた探査を実施する場合,砂漠における赤外線探査の限界埋設深度は,地雷構成物質・物性などに依存するものの,100mm以下である.・地中に地雷が埋設されていない箇所でも,地中に大小の木片・石片などの混在物が存在したり,地中に水分含有率の差異が存在したり,地表面の放射率が周辺より特異であったりした場合,赤外線探査が困難になる場合がある.本手法のデメリットは,放射率が種々に変化している地表面や周辺土壌中に様々な混入物が存在する場合に探査が難しくなることである.また,ジャングル地帯の地雷探査などでは,地表付近に生育した草木などが障害物となる.これに対して放射率を特定し易い砂漠地帯では,赤外線地雷探査が比較的容易であろう.近年、アフガニスタンの内戦など世界各地で勃発した地域紛争の終結に伴い、人々の生活に近接して膨大な数の様々な対人・対戦車地雷が取り残されたまま放置され、それら地域の貧困問題と相まって深刻な国際社会問題となっている。危険な地雷原の存在は、今も増加の一途をたどっており、その特殊性や置かれた環境から適切な解決方法が見当たらないのが現状である。これまでは、人海戦術による危険な作業が地雷除去の最も効果的な手法とされて来た。これでは、探査・除去に時間が掛かる上に作業従事者にも大きな危険が伴うため、最近では軍事・民生の両面から様々な最新の探査・除去技術が導入されるようになって来た。赤外線サーモグラフィーは、対象物から発せられる熱エネルギーを検知し、その表面温度をリモートセンシングに評価する手段であるとともに、適切な画像処理技法を援用すれば複雑な形状を有する二次元温度場をリアルタイムにかつ画素毎に診断・評価すること可能な手段でもある。そのため、この手法は、工学、理学、医学あるいは産業界を始めとする様々な分野で広く利用されている。したがって、本研究では、このような赤外線センシングの利点を乾燥・砂漠地帯の地雷探査に応用して、少しでも作業に関わる危険を低減する技術の可能性について、主に数値シミュレーションの観点から探査に付随するメカニズムや探査限界などについて検討を加えた。その結果、以下のことが明らかになった。(1)太陽放射を援用した赤外線センシングによる地雷探査では、地表面放射率や日照時間帯などにより探査に最適な条件が存在する。(2)赤外線センシングによる地雷探査では、地雷が地中深くに埋設されているほど難しくなる。(3)本手法のデメリットは、放射率の特定が困難なことである。したがって、ジャングル地帯の地雷探査などは、難しいと言える。放射率を特定し易い砂漠地帯では、比較的容易であろう。

赤外線センシングでは、遠隔非接触に広範な対象を同時に探査でき、例えば、無人ヘリなどへ赤外線センサを搭載することでより有効かつ安全な探査が可能になるものと期待できる。本研究は,赤外線センシングの利点を地雷探査に応用して,探査・除去作業に関わる危険を低減する技術の可能性について,主に数値シミュレーションの観点から探査に付随するメカニズム,探査限界,および探査に付随する影響・因子などについて総合的に検討を加えたものである.その結果,以下のことが明らかになった.(1)太陽放射や自然環境条件を援用した赤外線センシングによる地雷探査では,地表面放射率や日照時間帯などにより探査に最適な条件が存在する.(2)赤外線センシングによる地雷探査では,地雷が地中深くに埋設されているほど難しくなる.(3)本手法のデメリットは,放射率が種々に変化している地表面や周辺土壌中に様々な混入物が存在する場合に探査が難しくなることである.また,ジャングル地帯の地雷探査などでは,地表付近に生育した草木などが障害物となる.これに対して放射率を特定し易い砂漠地帯では,赤外線地雷探査が比較的容易であろう.今後は,赤外線サーモグラフィーによる地雷探査を実際に行い,取得した実際の自然環境条件を数値シミュレーションに供すると同時に,実験値と計算値を詳細に比較・検討し,実計測の観点からも探査に付随するメカニズム,探査限界,および探査に付随する影響・因子などについてさらなる検討を加える予定である.本研究では,赤外線センシングの利点を地雷探査に応用して,探査・除去作業に関わる危険を低減する技術の可能性について,数値シミュレーションとモデル実験の観点から探査に付随するメカニズム,探査限界,および探査に付随する影響・因子などについて総合的に検討を加えたものである.その結果,以下のことが明らかになった.なお,数値シミュレーションは,実際に取得した自然環境条件に基づいている.・提案した物理モデルは,従来の金属探知機などで探査しにくいプラスチック製地雷を想定しているが,実際の地雷探査を実施する上で有効であることを一連の数値シミュレーションから明らかにした.・太陽放射や自然環境条件を援用した赤外線センシングによる地雷探査では,地表面放射率や日照時間帯などにより探査に最適な条件が存在する.すなわち,太陽光エネルギーを最も受け易い時間帯及び日没後に熱エネルギーの方向が変化する時間帯が最も赤外線探査に適している.・赤外線センシングによる地雷探査では,地雷が地中深くに埋設されているほど難しくなる.すなわち,太陽放射や自然環境条件に基づいた探査を実施する場合,砂漠における赤外線探査の限界埋設深度は,地雷構成物質・物性などに依存するものの,100mm以下である.・地中に地雷が埋設されていない箇所でも,地中に大小の木片・石片などの混在物が存在したり,地中に水分含有率の差異が存在したり,地表面の放射率が周辺より特異であったりした場合,赤外線探査が困難になる場合がある.本手法のデメリットは,放射率が種々に変化している地表面や周辺土壌中に様々な混入物が存在する場合に探査が難しくなることである.また,ジャングル地帯の地雷探査などでは,地表付近に成育した草木などが障害物となる.これに対して放射率を特定しやすい砂漠地帯では,赤外線地雷探査が比較的容易であろう.
繰り返し衝突貧潤滑摩擦摩耗面の高耐摩耗性・低摩擦表面創製のためのDLC膜設計指針

クロムモリブデン鋼ピンとDLC膜の潤滑油中下衝突角度90°の繰り返し衝突摩耗実験を行い,SEMを用いた微視的観察に基づいて,DLC膜の衝突摩耗に及ぼす膜厚及び荷重の影響を明らかにした.DLC膜の繰り返し衝突による摩耗形態は,衝突回数初期においてマイルドな衝突摩耗が起こり,その後摩耗の進行は止まり,ある臨界繰り返し衝突回数後にDLC膜が著しく衝突摩耗するシビアな衝突摩耗に遷移することが明らかとなった.いずれの膜厚のDLC膜においても,急激に摩耗量の増加するシビアな衝突摩耗に遷移するときのひずみ量が同じであることが明らかとなった.マイルド摩耗領域における摩耗深さを推定する式の導出を行った.DLC膜の衝突摩耗に伴う構造変化の有無,結晶性の維持の有無を明らかにするため,繰り返し衝突可能な実験装置を用いた繰り返し衝突試験を行い,衝突部分のラマン分光分析を行った.高速度(SKH2)鋼基板にDLC膜を2,3及び4マイクロメートルの厚さで成膜を行い,異なる衝突荷重70,160及び240N,衝突角度90°(垂直),60°及び45°のすべりを伴わない場合及び伴う場合を用いた衝突摩擦摩耗試験を行った.衝突に伴ってDLC膜表面には衝突痕が形成されるため,この表面の衝突痕深さをAFMにより測定した.この際衝突に伴って基板材料も塑性変形することが予想されるため,FIB(収束イオンビーム)装置を用いて試験片の摩耗痕部分を切断し,断面観察から正確な膜厚減少量を測定した.また,衝突痕内のDLC膜結晶構造変化を明らかにするため,衝突痕内のラマン分光分析,XPS(X線光電子分光)分析を行い,衝突に伴う構造変化の有無,結晶性の維持の有無を検証した.ラマン分光分析の結果から繰り返し衝突回数がメガサイクル及び実験条件の苛酷な240Nにおいては1万回の繰り返し衝突において非常に大きな摩耗が発生することを明らかにした.また,この際のDLC膜には基板界面から表面に向けて垂直き裂が発生する様子もFIB加工の結果明らかにされた.ラマン分光分析結果によると,膜内部の1マイクロメートル程度の深さまで情報を含んだ状態ではあるが,繰り返し衝突に伴いsp2結晶構造が減少していく様子が確認された.一方,XPS分析によると,極表面からおよそ5nm程度の深さまでの情報では,sp2/sp3の比に大きな変化は起きていないため,表面が徐々に摩耗することにより極表面の結晶構造は初期の膜とほぼ同程度であるのに,膜内部の圧縮変形を伴った部分はsp2結晶構造が減少している可能性が示されている.衝突に伴うDLC膜の結晶構造変化を明らかにするため,ラマン分光分析法を用い構造変化の有無及びその程度について測定を行った.ラマン分光分析法では通常DLC膜の最表面だけでなく,内部に約1 μmまで測定されてしまう欠点があるため,X線光電子分光法(XPS)を用いて最表面の約5 nm近傍のみの結晶構造変化を測定した.測定に際して,測定箇所を予め決定するため,ナノインデンテーション試験機を用いて表面に圧痕を形成し,XPSに付属のデジタルカメラでも視認可能なように調整して行った.通常DLC膜は無潤滑環境下において摩擦試験を行うと,sp2結晶構造が増加してグラファイトのような構造に変化することが知られているが,本研究で扱う衝突の場合,XPSの分析結果からsp3構造が増加していることが明らかにされた.この増加は衝突回数の増加に比例していることから,膜の最表面からsp3結晶構造化が進行するものと推測される.このようなsp3構造の増加は膜の硬さの増加を引き起こすものと予想され,実際に硬さ測定することが望まれるが,衝突痕内部のみを硬さ試験することは困難であることから,反射分光膜厚計による光学特性の測定と,その測定結果から硬さを概算する手法のモデル構築について検討した.本研究ではDLC膜の繰り返し衝突に伴う摩耗形態を明らかにするため,クロムモリブデン鋼ピンを用いて,衝突角度90°の潤滑油中下で繰り返し衝突摩耗実験を行い光学顕微鏡及びSEMを用いた微視的観察に基づいて,DLC膜の衝突摩耗に及ぼす膜厚及び荷重の影響を明らかにした.DLC膜の繰り返し衝突による摩耗形態は,衝突回数初期においてマイルドな衝突摩耗が起こり,その後摩耗の進行は止まり,ある臨界繰り返し衝突回数後にDLC膜が著しく衝突摩耗するシビアな衝突摩耗に遷移することが明らかとなった.また,潤滑下において衝突荷重70,160及び240 Nで衝突実験を行った場合,高荷重ほど少ない繰り返し衝突回数でシビアな衝突摩耗に遷移した.いずれの膜厚のDLC膜においても,急激に摩耗量の増加するシビアな衝突摩耗に遷移するときのひずみ量が同じであることが明らかとなった.上述のDLC膜の衝突摩耗の原因として,DLC膜の結晶構造変化が考えられ,ラマン分光分析によりID/IG比の減少が確認されたことからsp3結晶構造の増加がわずかに確認された.

一方,この構造変化に伴うDLC膜の体積減少の摩耗体積に及ぼす影響を考慮すると,その影響は小さいことが示唆された.以上の結果から,DLC膜の繰り返し衝突に伴う摩耗には,接触点における微小なすべりが支配的であるという結論を得た.これらの結果から,衝突摩耗における摩耗深さを推定する実験式の導出を検討し,衝突荷重及び衝突回数からマイルド摩耗領域における摩耗深さ推定の可能性を明らかにすることができた.クロムモリブデン鋼ピンとDLC膜の潤滑油中下衝突角度90°の繰り返し衝突摩耗実験を行い,SEMを用いた微視的観察に基づいて,DLC膜の衝突摩耗に及ぼす膜厚及び荷重の影響を明らかにした. DLC膜の繰り返し衝突による摩耗形態は,衝突回数初期においてマイルドな衝突摩耗が起こり,その後摩耗の進行は止まり,ある臨界繰り返し衝突回数後にDLC膜が著しく衝突摩耗するシビアな衝突摩耗に遷移することが明らかとなった.いずれの膜厚のDLC膜においても,急激に摩耗量の増加するシビアな衝突摩耗に遷移するときのひずみ量が同じであることが明らかとなった.マイルド摩耗領域における摩耗深さを推定する式の導出を行った.当初計画していた衝突実験及びラマン分光分析,XPS分析が実施され,特に研究の進行に影響があると考えられていたナノインデンテーション試験機による圧痕の作製とデジタルカメラによる視認の問題がスムースに解消されたことにより,おおむね順調に進展することができたため.トライボロジー繰り返し衝突が起こる系では,DLC膜を成膜した平板試験片の基盤材料及び衝突する相手材料(高クロムモリブデン鋼SCM420鋼)ピンの先端も塑性変形して曲率半径が変化するものと予想される.衝突後の表面観察を可能にするため,ピンを保持可能なままSEM内にて観察可能な治具の作製を行う.また,塑性変形量を測定するため,レーザ顕微鏡を用い,曲率半径の変化を明らかにする予定である.平成26年度に実施予定であった精密位置決めを行いながらXPS測定を行うため,試験片表面にナノインデンターを用いた圧痕を付与した試験片を何度か作製し,本年度実施可能な状態まで準備を進めることが出来た.そのため,順調に測定に取り掛かれるものと考えている.その準備を平成25年度に試行錯誤することが出来たのが最も大きな要因で,他の実験場の不安な点を解消できたことが順調な研究遂行に寄与している.また,衝突摩耗試験機は本研究開始前に初号機を作製し実験遂行上の問題点を解決できていた点が実験遂行を円滑に行えている最大の要因である.また,実験遂行者がFIB加工を得意としていたため,円滑に実験が遂行できている点も大きな要因の一つである.治具の作製のため工具等の購入を行う予定だったが,研究期間内において所属大学が変わったため,工作機械に若干の変更があり,仕様の見直しが必要だったため未使用額が発生した.当初の実験計画に基づき,反射分光膜厚測定を行いながら実質的な硬さ測定を平行して行う必要がある.また,衝突痕内のラマン分光分析及びXPS分析を引き続き行うことが必要である.昨年度までに解決した問題点を基にサンプルの作製,衝突に伴うエネルギーと塑性変形エネルギー,材料内部に蓄積される弾性変形エネルギーなどの総合的なモデル化が必要であるため,本年度は得られた実験結果からまとめを行う必要がある.そのためには,材料力学的な観点及び材料強度学的観点から,材料内部及び極表面の摩耗と材料変形のモデル化を行うために,衝突総エネルギと構造変化の関係についてまとめることが必要である.
脂肪細胞分化・増殖・肥大化に関わる細胞接着機構と分泌因子の生理病態的意義の解明

当研究室にて同定されたインスリン様作用をもつアディポサイトカイン;ビスファチンは脂肪細胞の分化誘導作用をもち、ビスファチン蛋白を培養3T3-L1細胞へ添加すると、インスリン受容体、IRS-1、IRS-2がチロシンリン酸化される。しかし、IGFI受容体のリン酸化はみられなかった。インスリン受容体との結合をさらに調べるために、免疫精製したインスリン受容体とHEK293細胞内に発現させたビスファチンを用いて、ウェスタンブロットで結合を確認する系を確立することができた。現在、様々なビスファチン変異体およびインスリン受容体の変異体、欠損体を用いてビスファチンとインスリン受容体の結合部位について探索を行っている。インスリン抵抗性病態である肥満、糖尿病で血中ビスファチン濃度が上昇することが、他の研究者から報告されている。インスリン抵抗性とビスファチンとの間連を調べる為に3T3-L1脂肪細胞、L6筋肉細胞、H4肝細胞を高濃度のビスファチンで処理したところ、インスリンシグナルを伝達するIRS-1の蛋白量が減少することを見出した。これまでインスリンによって同様の現象が報告されているが、高ビスファチン血症もインスリン抵抗性の原因となりうると考えられる。ビスファチンは細胞外への分泌に必要なシグナル配列を有していない。ビスファチンの細胞内分布を細胞分画法を用いて調べたところ、ERや小胞を含む膜画分には存在せず、細胞質に局在していることがわかった。ビスファチンは細胞質で酵素として作用することが報告されており、MIF(マクロファージ遊走阻害因子)と同様に酵素作用とサイトカイン作用を合わせ持つ多機能蛋白であると考えられる。今後、ビスファチンの分泌機構についてさらに研究を進めて行く予定である。当研究室にて同定されたアディポサイトカインであるビスファチンは脂肪細胞の分化誘導作用をもつことから、シグナル伝達機構を解析した。ビスファチン蛋白を培養3T3-L1細胞へ添加し、チロシンリン酸化される既知の蛋白を検索した。すなわちJAK、STAT、インスリン受容体、IGFI受容体、成長ホルモン受容体、Gp130、LIF受容体、VEGF受容体、IRS-1、IRS-2、STAT1、STAT3、STAT5のリン酸化レベルを測定した。その結果インスリン受容体、IRS-1、IRS-2がリン酸化されることを見出した。さらにL6細胞、H4II細胞、初代培養脂肪細胞でも同様にインスリン受容体下流の経路の活性化、リン酸化が見られた。次に精製したビスファチン蛋白をヨード標識し、HEK293細胞への結合を確認し、さらに、HEK293細胞へインスリン受容体を過剰発現することで、ビスファチン蛋白の結合が増加することを見出した。HEK293細胞に発現させたインスリン受容体を免疫精製し、ビスファチン蛋白との結合を調べたところ、インスリン受容体とビスファチンは直接結合することがわかった。ビスファチン蛋白を各種細胞に添加し、生理作用を調べた。インスリンに反応して糖取り込みが上昇する3T3-L1細胞、L6細胞、糖新生が抑制されるH4II細胞に対してビスファチンを添加したところ、3T3-L1細胞、L6細胞で糖取り込みの上昇が、H4II細胞で糖新生の抑制が見られた。この時ビスファチンの作用は用量依存的であり、インスリンとほぼ同程度の力価を示した。生体内でのビスファチン作用を明らかにするためにc57コントロールマウス、KKAy(二型糖尿病モデルマウス、STZ処理したc57マウス(一型糖尿病マウス)に対してビスファチン蛋白を静脈注射したところ、血糖低卞作用を認めた。以上のことからビスファチンはインスリン受容体リガンドとして作用し、脂肪細胞分化誘導作用、血糖低下作用を示すことが明らかとなった。
統合失調症へのオキシトシン点鼻薬による自動的聴覚識別機能への効果

進行性に認知機能低下をきたす統合失調症において、近年オキシトシン点鼻薬による治療が患者の社会機能、表情認知、臭覚識別機能を改善させるという報告がある。一方で、自動的聴覚識別機能を反映するミスマッチ陰性電位は、この疾患の認知機能低下を鋭敏に反映することが知られており、本研究の目的はオキシトシン点鼻薬が聴覚識別機能も改善させるかどうかを明らかにすることにある。そこで、本研究ではオキシトシン点鼻薬とプラセボの点鼻薬の投与前後のミスマッチ陰性電位を、健常者と年齢・性別をマッチさせた統合失調症患者で測定し、点鼻薬の反応をそれぞれ比較する。平成29年度では、初年度と同様、主に健常者を対象にして、オキシトシン点鼻前後の事象関連電位測定を行った。40名の対象者がオキシトシン投与群とプラセボ投与群に無作為に割り付けられ、点鼻薬の投与直前・直後にオッドボール課題による事象関連電位測定が行われた。結果、オキシトシン投与群では、プラセボに比較して投与後のミスマッチ陰性電位の潜時が有意に短縮していた。振幅については、オキシトシン投与群とプラセボ投与群に有意な差がみられなかった。これからの結果から、オキシトシン点鼻治療薬が聴覚識別反応の促進的に作用する可能性が示唆された。平成30年度には主に統合失調症患者を対象にして、健常者と同様の検査を行った。結果はやはりオキシトシン投与でMMNの潜時が短縮する可能性も示唆された。健常者においては、目標症例数に対して点鼻薬投与前後のミスマッチ陰性電位測定が終了しており、結果の解析も終了している。統合失調症患者にも同様の測定を行っているが、いまだ目標症例数には達していない。統合失調症患者において、オキシトシン点鼻薬投与前後の事象関連電位測定を行い、健常者における反応と比較する予定である。進行性に認知機能低下をきたす統合失調症の治療において、近年オキシトシン点鼻薬による治療が患者の社会機能、表情認知、臭覚識別機能を改善させると言われている。また、ミスマッチ陰性電位(Mismatch Negativity : MMN)という事象関連電位(Event-Related Potential : ERP)は、この疾患の認知機能低下を鋭敏に反映すると考えられている。本研究の目的はオキシトシン点鼻薬による治療による、聴覚ミスマッチ陰性電位への改善効果を明らかにすることにある。初年度は主に健常者を対象にして、オキシトシン点鼻薬投与前後の事象関連電位測定を行った。対象者はオキシトシン投与群とプラセボ投与群の2群に無作為に割り付けられ、点鼻薬投与直前および直後にオッドボール課題による事象関連電位測定が行われた。本研究は福島県立医科大学倫理委員会の承認を得ており、全ての被験者に対して文書で説明を行った上で、同意を得た。得られた事象関連電位は加算平均処理され、逸脱音に対する事象関連電位から標準音に対する事象関連電位を引いた差分平均を描出。刺激後100200msの陰性方向のピークをミスマッチ陰性電位とし、各対象者のミスマッチ陰性電位の振幅と潜時が求められた。その結果、オキシトシン点鼻薬投与後のMMNの振幅増大も示唆された。また、本研究では全ての対象者には事象関連電位測定の他に、点鼻薬投与前後に表情認知検査(Facial Emotion Selection Test : FEST)も評価している。初年度は主に健常者に対してオキシトシン点鼻薬投与前後のミスマッチ陰性電位測定を行った。概ね初年度に予定していた対象人数の測定を行い、事象関連電位を加算平均してミスマッチ陰性電位が明瞭に描出されていることも確認している。

そこで、本研究ではオキシトシン点鼻薬とプラセボの点鼻薬の投与前後のミスマッチ陰性電位を、健常者と年齢・性別をマッチさせた統合失調症患者で測定し、点鼻薬の反応をそれぞれ比較する。平成29年度では、初年度と同様、主に健常者を対象にして、オキシトシン点鼻前後の事象関連電位測定を行った。40名の対象者がオキシトシン投与群とプラセボ投与群に無作為に割り付けられ、点鼻薬の投与直前・直後にオッドボール課題による事象関連電位測定が行われた。結果、オキシトシン投与群では、プラセボに比較して投与後のミスマッチ陰性電位の潜時が有意に短縮していた。振幅については、オキシトシン投与群とプラセボ投与群に有意な差がみられなかった。これからの結果から、オキシトシン点鼻治療薬が聴覚識別反応の促進的に作用する可能性が示唆された。平成30年度には主に統合失調症患者を対象にして、健常者と同様の検査を行った。結果はやはりオキシトシン投与でMMNの潜時が短縮する可能性も示唆された。健常者においては、目標症例数に対して点鼻薬投与前後のミスマッチ陰性電位測定が終了しており、結果の解析も終了している。統合失調症患者にも同様の測定を行っているが、いまだ目標症例数には達していない。引き続き、健常者に対してオキシトシン点鼻薬投与前後のミスマッチ陰性電位測定を行う。また、年齢と性別をマッチさせた統合失調症患者にも同様の刺激パラダイムを用いて点鼻薬投与前後のミスマッチ陰性電位を測定する。得られた結果をもとに、健常者と統合失調症患者でオキシトシン点鼻薬による聴覚自動識別機能への効果を判定する。今後は、健常対象者と年齢・性別をマッチさせた統合失調症患者において、オキシトシン点鼻薬投与前後の事象関連電位測定を行い、健常者における反応と比較する予定である。統合失調症患者において、オキシトシン点鼻薬投与前後の事象関連電位測定を行い、健常者における反応と比較する予定である。平成28年度に購入予定であった電極システムの購入計画が遅れたため、平成29年度での購入を予定している。電極システムの購入が遅れたため、平成30年度での購入を予定している。統合失調症患者に対する測定と解析が目標症例数に達しておらず、その費用および謝金、学会発表のために次年度使用額が生じた。電極システムの購入に充当することを計画している。
緩和時間と電気的特性を生体等価にしたMRI及び癌の温熱療法用ファントムの開発

緩和時間と電気的特性を生体等価にしたMRI及び癌の温熱療法に使用できるゲルファントムを開発した。このファントムの組成は,塩化ガドリニウムGdCl_3(0-140μmol/kg),アガロ-ス(0-1.6wt%),NaCl(0-0.7wt%),カラギ-ナン(3wt%),そしてNaN_3(0.03Wt%)である。このファントムの1.5Tにおける緩和時間は,T1=202-1904ms, T2=38-423msである。電気的特性は5-130MHzにおいて,導電率はσ=0.27-1.26S/m,比誘電率はεr=78.1-98.9である。このファントムの特徴は,1)カラギ-ナンを形状保持剤として添加していることから自立性のある固形ファントムであり,支持剤を用いずにトルソ-の形状を保つことができる。2)T1緩和剤としてGdCl_3を,T2緩和剤としてアガロ-スを用いていることから,T1とT2を独立して変化させることができる.このことからすべての生体組織の緩和時間をファントムにおいて再現することができる。3)食塩を添加したことから,任意の導電率(但し0.27S/m以上)をもつファントムを作製することができる。4)品質安定剤,NaN_3を添加したことにより,長期間変質することなく使用することができる。5)T1,T2,導電率を塩化ガドリニウム,アガロース,そして食塩の濃度の関数として数式的に表現したことから,任意のT1,T2,そして導電率をもつファントムの塩化ガドリニウム濃度,アガロ-ス濃度,そして食塩濃度を容易に決めることができる。このように開発したファントムは,MRIおよびハイパーサーミアの基礎研究,装置の品質管理さらにMRIとハイパーサーミアを併用した研究において有用である。従来報告されているMRI用ゲルファントムは,アガロースなどのゲル化剤でT2緩和を行い,Niなどの常磁性イオンでT1緩和を行っている。このようなファントムでT2緩和時間の長いファントムを作製した場合,ゲル濃度が低くなりすぎ自立性のある固形ファントムを作製することができなかった。また,実験データが不十分であり,生体等価なファントムを再現することができなかった。当研究では,従来のゲル化ファントムに固形剤としてカラギーナンを添加したファントムの開発を行っている。ファントム材料は,固形剤としてカラギーナン3%, T2緩和剤としてアガロース01.6%, T1緩和剤として塩化ガドリニウム0140μmol/kg;保存剤としてアジ化ナトリウム0.03%を用い,残部を水とした。種々のアガロースと塩化ガドリニウム濃度の組み合わせ試料400本以上を作製し,1.5T MRI装置にて,T1,T2緩和時間の測定を行った。この結果,生体組織すべての緩和時間を再現できるファントムを作製することができた。実験データの解析より,カドリニウム濃度をG,アガロース濃度をA.とすると,T1緩和時間は,1/T1=a1+a2A+(a3+a4A)G+(a5+a6A)G^2で表すことができ,T2緩和時間は1/T2=b1+b2G+b3G^2+(b4+b5G)Aで表すことができた。ここでai, biは係数である。これらの式に試料で得られた値をGauss-Newton法による非線形最小自乗データ近似を行うことにより係数の値を定めた。これにより,任意のT1とT2をもつ固形ファントムを作製することが可能となった。

今後T1とT2に加え,さらに任意の導電率をもつファントムを開.発する計画である。緩和時間と電気的特性を生体等価にしたMRI及び癌の温熱療法に使用できるゲル化ファントムを開発した。このファントムの組成は,塩化ガドリニウムGdCl_3(0-140μmol/kg),アガロース(0-1.6wt%),NaCl(0-0.7wt%),カラギ-ナン(3wt%),そしてNaN_3(0.03wt%)である。このファントムの1.5Tにおける緩和時間は,T1=202-1904ms, T2=38-423msである。電気的特性は5-130MHzにおいて,導電率はσ=0.27-1.26S/m,比誘電率はεr=78.1-98.9である。このファントムの大きな特徴は,1)カラギーナンを形状保持剤として添加していることから自立性のある固形ファントムであり,支持剤を用いずにトルソーの形状を保つことができる。2)T1緩和剤としてGdCl_3をT2緩和剤としてアガロースを用いていることからT1とT2を独立して変化させることができ,このことからすべての生体組織の緩和時間をファントムにおいて再現することができる。3)食塩を添加したことから,任意の導電率(但し0.27S/m以上)をもつファントムを作製することができる。4)品質安定剤,NaN_3を添加したことにより長期間変質することなく使用することができる。5)T1,T2,導電率を塩化ガドリニウム,アガロース,そして食塩の濃度の関数として数式的に表現したことから,任意のT1,T2,そして導電率をもつファントムの塩化ガドリニウム濃度,アガロース濃度,そして食塩濃度を容易に決めることができる。このように開発したファントムは,MRIおよびハイパーサーミアの基礎研究,装置の品質管理,さらにMRIとハイパーサーミアを併用した研究において有用である。
有機化学的手法によるナノ炭素材料の合成と薄膜材料開発

黒鉛を剥離することで単層グラフェンが単離され、特異な性質が見出されてきた。しかし、従来法では均一な分子構造を有するグラフェンを得ることは困難である。本研究課題では炭素ー炭素結合形成反応を利用することでグラフェンシートの簡便・迅速・大量合成法を開発する。さらに、分子骨格内の元素を変換できる合成法を適応することで、グラフェン骨格内に窒素や硫黄など典型元素を含む物質の合成法も開発する。これらの手法で合成した物質の有機薄膜材料開発のために、優れた電子輸送特性を示す分子の迅速な探索を行う。
周産期の死を経験した母親・家族を社会全体で支えるシステム開発に関する研究

この研究の目的は、周産期の死(死産・新生児死亡)を経験した母親・家族を社会全体で支えるシステムを開発することである。今回、全国の主要な医療機関(産科・NICU)、行政(県・市区町村)、赤ちゃんを亡くした方の自助グループに対して各々の退院後のグリーフケアの現状と関係機関の地域連携の現状・課題・新たな提案について調査を実施し、その結果をもとに連携システムのモデル案を作成した。その後、母性看護学・助産学の研究者から意見を聴取し、さらに吟味を重ね、周産期のグリーフケアにおける地域連携システムモデル案I案を完成するに至った。今年度の研究目的は周産期の死を経験した母親・家族を多職種・自助グループが連携して社会全体で支える新しいシステムを開発するために、全国・地域周産期母子医療センター(産科・NICU施設)、全国保健所、政令市・特例市・中核市・特別区保健センターでの施設退院後のグリーフケアの現状、自助グループの活動の実態、医療者(医療施設)・行政・自助グループの連携の現状と課題を明らかにすることとした。研究方法は医療施設はグリーフケアに中心的に関わっているスタッフ、行政に対しては母子保健担当者に無記名自記式質問紙調査、自助グループに対しては代表者に質問紙回答時同意書も記載してもらった。本研究は金沢大学医薬保健研究域保健学系専門委員会に承認を得て実施した。結果、産科135か所(回収率43.0%)、NICU 117か所(回収率37.3%)より回答を得られた。施設での退院後の支援として多いものは産科では面談が約50%、NICUでは手紙が約30%を占めた。退院後の連携先としては保健師が最も多く、産科約70%、NICU約50%であり、自助グループはちらしでの紹介程度であった。保健所393か所に配布し、186施設より回答を得られた(回収率47.3%)。グリーフケアに関わったことがある施設は37施設(19.9%)であり、その内関わる体制が整っていると回答した施設は19施設(10.2%)であった。政令市・特例市・中核市・特別区保健センター473ヶ所に配布したが、64施設しか回答が得られず(回収率13.5%)、回答した施設であっても、体制は十分ではなかった。自助グループは26ヶ所に依頼し、現在13ヶ所より回答が得られているがまだ回収中である。マンパワー、後継者不足、資金不足が課題であり、連携も個人のつながりでされている場合が多く、組織としてされているグループは少なかった。今後、詳細分析予定である。周産期の死を経験した母親・家族を社会全体で連携して支える新しいシステムを開発するために、平成25年度は平成24年度に実施した退院後のグリーフケアと課題に関する実態調査結果をより深く分析し、次の段階の連携モデル案作成につなげることを目的とした。全国・地域周産期母子医療センター(産科・NICU)では、入院中のグリーフケアは実施割合は高いが退院後のグリーフケアは全体的に実施割合が低かった。課題としては【連携先の情報不足】【知識・認識のずれ】【自助グループ不足】【連携先との情報の共有・管理方法】【マンパワー不足】【システムの不備】が挙げられていた。保健所・市区町村では、グリーフケアに関わったことある機関は約2割程度であり、関わっていない施設の7割が「依頼がないから」といった回答であった。医療施設では産科7割、NICU5割が保健師と連携しているという回答であったが、保健所・市区町村は医療施設との連携は1割程度しか回答されていず、地域格差があると考えられた。課題としては【グリーフケアの意識・習慣のなさ】【死産・新生児死亡把握方法の不十分さ】【グリーフケアに関する学習機会不足】【マンパワー不足】【連携先の情報不足・関係不足】が挙げられていた。自助グループでは、会にアクセスするきっかけは自分でという回答が一番多く、医療者や行政からの紹介は少なかった。活動上の課題としては【マンパワー不足】【資金不足】【代表に対する負担の大きさ】であった。連携に関する課題としてはちらし配布程度の関係性しかなく、組織としてのつながりが確立しているところは少なかった。連携できているグループにおいては情報の共有と個人情報保護の視点の難しさが挙げられていた。自助グループの結果は昨年7月に日本ヒューマンケア心理学会に発表し、医療施設、保健所・市区町村の結果は今年度6月ICMで発表予定である。本研究の目的は1.産科・NICU施設から地域へのグリーフケアの連携の現状・課題を明らかにし、グリーフケアの連携システムを開発する。

2.地域の保健師の周産期のグリーフケアに対するニードを把握し、保健師等地域で関わる職種に対する周産期の死のグリーフケアに関する教育プログラムを開発することであった。研究内容を吟味したことによって、目的1と目的2を平行するのではなく、まず目的1に焦点をしぼって実施する計画に変更した。目的1は当初施設・行政間の連携にしぼって考えてていたが、もっと、地域を広い視野でとらえ、あらゆる連携について考えることにしたため、目的2の保健師の教育プログラムの考え方もシステムによって変わってくると考えたからである。よって、グリーフケア教育の情報収集は続けながらも、連携についての研究を主体に進めたいと考えている。23年度の予定では、全国の保健所・保健センターのグリーフケアの連携の現状・実際の活動の実態調査を予定していたが、全国の保健センターの所在地を調べるのに時間と費用を費やしたため、現在全国調査は一旦中止しており、県内の実態を事前調査として聞き取り調査中である。その結果としては、(1)グリーフケアに関して病院から施設に連携するといった意識が低く、一部の施設との連携に留まっている。(2)児の死亡に関する情報が得にくく、情報を知らずに新生児訪問の連絡をする危険性がある。(3)グリーフケアに対する知識・経験が少なく、初対面での関わりということもあり戸惑いが大きい。等が挙げられた。今後、これらの情報を参考にして、全国調査の方法についても検討していきたいと考えている。グリーフケア教育に対する情報収集は日本グリーフケア協会によりグリーフケアアドバイザー養成講座や助産師のための遺伝カウンセリングのセミナーに参加したり、文献・インターネットによって行っており、蓄積中である。本研究は周産期の死(死産・新生児死亡)を経験した母親・家族を社会全体で支えるシステムを開発することである。最終年度である平成26年度は平成25年に作成した地域連携モデル案をもとに、母性看護学・助産学の研究者、臨床助産師等からの意見を聴取し、完成させた。連携モデルの概要は医療機関での退院後のグリーフケア担当者の設置、医療機関から行政への児の死亡連絡体制の整備、自助グループの紹介、入院中の自助グループ体験者の遺族訪問、葬儀社との連携、退院後の電話訪問・面談体制の整備、医療機関内に臨床心理士の配置、医療機関・行政主体でのサポートグループの運営、地域の心理的専門家との連携、自助グループへの専門家の参加・サポート、行政の自助グループへの経済的支援、相談窓口の設置、行政から医療機関への臨床心理士の派遣、関連機関によるグリーフケアの学習、困難事例の検討会の企画、行政での情報管理等である。また、それと平行して、連携モデル案のもととなった退院後のグリーフケアの実際と課題に対する医療施設と行政に対する実態調査の結果をICM 30th Triennial Congress in Pragueにて発表した。発表内容については推敲し、論文投稿準備中である。また、次年度、各施設・機関から出された連携に関する新たな提案とともに、システムモデル案提示までの過程についてThe ICM Asia Pacific Regional Conference 2015で発表するために抄録を提出、受理され、7月に発表予定である。今後は作成した連携モデル案を改良しつつ、有用性についてデルファイ法を用いて、意見集約していく予定である。医歯薬学全国調査は終了しているが、データの詳細な分析が完了していない。
テレメ-タリングによる全部床義歯の咀嚼時咬合力に関する研究

開発した6チャンネル咬合力計測システムは、送信部・受信部・コンピュ-タ部により構成されている。本システムはサンブリング周波数666Hz、送信可能時間100分、荷重量10kgまでの誤差±4%である。被験者に上下顎無歯顎者3名を用い、通法に従い上下顎全部床義歯を制作し、3ヶ月使用させた後、下顎義歯の左右第2小臼歯・第1大臼歯・第2大臼歯の6個所に咬合力センサを埋め込んだ。この実験義歯を用いて、カマボコ、タクアン、ピ-ナツを試験食品とし、実験を行なった。分析項目は以下に示す。I.咀嚼全体について、非咀嚼側人工臼歯別の(1)咬合力のピ-ク値の一咀嚼ストロ-クあたりの値および(2)力積。II.一連の咀嚼を時間的に5等分し、各ステ-ジにおける一咀嚼ストロ-クあたりの(1)咬合力のピ-ク値および(2)力積。咬合力は、咀嚼側では第一大臼歯が、非咀嚼側では第2大臼歯が最大の値を示した。咀嚼時の咬合力は、咀嚼側では咀嚼の開始から大きい値を示し、終了に向かって減少していったが、非咀嚼側では逆に増加傾向を示した。これは咀嚼側咬合両間に介在している食塊の厚径が咀嚼の進行に伴い減少し、咀嚼側に遍在していた荷重が非咀嚼側に移動していることを示している。またこの非咀嚼側咬合力の増加傾向は第2小臼歯においても最も顕著であった。これは非咀嚼側に加わる咬合力を考える上で、特に第二小臼歯が鍵となることを示唆するものである。非咀嚼側における人工臼歯の動態は次のように考えられる。非咀嚼側の咬合接触は第2大臼歯から始まり、咀嚼が進行し下顎義歯が完全に上顎義歯に噛み込む時点では、下顎第2小臼歯が衝撃的に上顎人工臼歯と接触し、上下顎義歯の相対的な動きを止めていると考えられる。昭和63年度は、6チャンネル咬合力計測システムの開発である。開発したシステムは、送信部・受信部およびデータを較正・処理するコンピュータより構成されている。送信部は、荷重センサ・マルチプレクサ・差動増幅器・送信器により構成されている。センサ設置部位は、下顎全部床義歯の左右第2小臼歯・第1大臼歯・第2大臼歯の計6個所である。センサのデータ・基準抵抗および基準接地の較正用データをサンプリング周波数666Hzの時分割方式により合成し、搬送周波数64MHzのFM送信器により送信する。なお電源には、酸化銀電池SW747SR3個をシリアルに用いた。

この場合送信器出力は約1mW、安定変調可能時間約100分である。受信部は、受信機・復調機により構成されている。受信したデータを調歩同期方式によりチャンネルごとに分離する。分離したデータを積分しノイズを減少させた後、A/D変換器によりコンピュータ入力し、較正を行なう。データの較正処理は以下のとうりである。まずセンサおよび基準抵抗のデータをそれぞれ基準接地データとの差分を取ることにより電圧に変換する。次にセンサ電圧と基準抵抗電圧との比を求める。この比はセンサの受けた荷重と比例関係にあるので、各センサ固有の一次係数・定数によって処理し咬合力を算出する。以上により本システムは、荷重量10kgまでの誤差は±4%であり、全部床義歯機能時の人工歯荷重量を計測するのに十分な特性を有しており、従来のシステムに比べ、格段の性能の向上をはかることができた。なお以上については、第2回シンガポール国際歯科会議(昭和63年8月)、第80回補綴学会(同年10月)、第53回口腔病学会(同年11月)において発表している。平成元年度の計画は、前年度に開発した6チャンネル咬合力計測システムを用いて実験を行ない、その結果を処理することである。被験者に上下顎無歯顎者3名を用い、通法に従い上下顎全部床義歯を製作し、3ケ月使用させた後、下顎義歯の左右第2小臼歯・第1大臼歯・第2大臼歯の6箇所に咬合力センサを埋め込んだ。この実験義歯を用いて、カマボコ、タクアン、ピ-ナツを試験食品とし、実験を行なった。分析項目は以下に示す。I.咀嚼全体について、非咀嚼側人工臼歯別の(1)咬合力のピ-ク値の一咀嚼ストロ-クあたりの値および(2)力積。II.一連の咀嚼を時間的に5等分し、各ステ-ジにおける一咀嚼ストロ-クあたりの(1)咬合力のピ-ク値および(2)力積。咬合力は、咀嚼側では第一大臼歯が、非咀嚼側では第2小臼歯が最大の値を示した。咀嚼時の咬合力は、咀嚼側では咀嚼の開始から大きい値を示し、終了に向かって減少していったが、非咀嚼側では逆に増加傾向を示した。これは咀嚼側咬合面間に介在している食塊の厚径が咀嚼の進行に伴い減少し、咀嚼側に偏在していた荷重が非咀嚼側に移動していることを示している。またこの非咀嚼側咬合力の増加傾向は第2小臼歯において最も顕著であった。これは非咀嚼側に加わる咬合力を考える上で、特に第二小臼歯が鍵となることを示唆するものである。非咀嚼側における人工臼歯の動態は次のように考えられる。非咀嚼側の咬合接触は第2大臼歯から始まり、咀嚼が進行し下顎義歯が完全に上顎義歯に噛み込む時点では、下顎第2小臼歯が衝撃的に上顎人工臼歯と接触し、上下顎義歯の相対的な動きを止めていると考えられる。
スリランカにおける狂犬病対策に関する介入研究-狂犬病根絶に向けて

2008年に実施した、同地域の600世帯強を対象に、現地語で作成した狂犬病および飼育犬の所有およびワクチン接種に関する啓発パンフレットを作成し、戸別訪問配布を行った。この啓発活動の評価のために、パンフレット配布時およびその一ヵ月後の二回にわたって各世帯主を対象に、主としてパンフレット内容に関わるKAP調査を実施、パンフレット配布前後における啓発活動の定量的な評価を行った。この調査についての報告を学会発表等で行った。さらに、これを踏まえ狂犬病感染に関するハイリスク郡である児童への啓発について今年度は研究を実施した。ヌワラエリア郡にある小学校を対象に狂犬病対策の啓発プログラムを実施、これに際するステークホルダの連携の重要性や啓発プログラムの前後の評価を質問票調査などによって実施した。狂犬病の対策モデルの検討は、公衆衛生学的課題に限らず、経済的側面、政策面からも検討を行う必要のある複合的課題であり、かつ地域住民の健康・安全の確保に直結する重大な課題であるといえる。今後調査実施の結果を解析、分析し、それに基づく効果的な啓発活動の策定に寄与させるものとする。2006年に実施した、スリランカ国、中央州の住民を対象とするKAPB調査(知識と態度、日常行動と、信念の調査)の結果に基づき、狂犬病に対する住民の健康行動とそれにかかる費用を分析し、この疾病による経済支出を評価した内容について国際会議において発表を行った。さらにこの分析結果に基づいて、今年度は同中央州ヌワラエリヤ郡においてより具体的な介入モデルの検討を実施するための調査を実施した。具体的には同地域の600世帯強を対象に、現地語で作成した狂犬病および飼育犬の所有およびワクチン接種に関する啓発パンフレットを作成し、戸別訪問配布を行った。この啓発活動の評価のために、パンフレット配布時およびその一カ月後の二回にわたって各世帯主を対象に、主としてパンフレット内容に関わるKAP調査を実施、パンフレット配布前後における啓発活動の定量的な評価を行った。
アミロイドβ産生に関わる切断酵素BACE1の細胞内動態の解析と活性制御機構の解明

高齢化人口の増大によってアルツハイマー病患者が急激に増加しているが、根本的な治療法は未だ開発されていない。アルツハイマー病の原因物質とされるアミロイドβの産生に関わる切断酵素であるBACE1は、クラスリン非依存性エンドサイトーシス(CIE: Clathrin Independent Endocytosis)経路と呼ばれる細胞内輸送を経てAPPを切断することが明らかとなっているが、その詳細は不明な点が多い。そこで本研究ではCIE経路によるBACE1細胞内輸送機構の解明を目指し、アルツハイマー病発症メカニズムに迫る。