hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
磁気と電流の方向・強度を考慮した立体複雑形状部の定量的電磁非破壊検査手法の構築

プラント構造物や機械部品を安心・安全に使用するためには、検査対象の隅々まで漏れなく検査でき、微小な傷まで発見可能な非破壊検査手法が必須である。しかし、プラント構造物や機械部品は複雑な形状部を有しているのが一般的であり、それらの部位における検査の信頼性向上が喫緊の開発課題となっている。本研究では、立体的で複雑な形状をした部位における効率的で且つ信頼性の高い検査を実現するため、磁気と電流の強度とその方向を3次元的に制御した高速・高精度・高感度な電磁非破壊検査システムの検討を試みた。さらに、探傷結果から傷形状を定量的に評価するのに有利な探傷手法、およびその定量的評価手法を検討し、探傷と評価の両面における高度化を目的とした。以下の3項目の研究内容に取り組んだ。1.3次元回転磁界による複雑形状部の全面および全方向磁化...複雑形状部を有する立体形状試験体の磁化の最適化に関する研究に取り組んだ。3次元回転磁界発生磁化器を用いて、試験体の全試験面において、全方向に均一な磁化が可能な磁化システムの最適条件設計を検討した。2.磁気探傷試験による極微小傷の探傷と傷形状の定量的評価...開発した磁化システムを、漏洩磁束探傷試験および磁粉探傷試験に適用し、複雑形状をした被検査体の全面において極微小傷を検出することを検討した。さらに、数値解析による傷からの漏洩磁束密度と磁粉探傷試験結果から、一般的には不可能とされている磁粉探傷試験における傷形状の定量的評価を検討した。3.渦電流探傷試験による極微小傷の探傷と傷形状の定量的評価...開発した磁化システムを渦電流探傷試験に適用することにより、鉄鋼材を対象とした渦電流探傷試験の高感度化を検討した。さらに、自然傷の定量的評価に有利な2方向に均一な渦電流を流すプローブを検討した。平成30年度は、「1. 3次元回転磁界による複雑形状部の全面および全方向磁化の検討」を中心に、試験体の磁化の最適化に関する研究に取り組んだ。磁気を用いた磁気探傷試験では、傷に対して直交方向に磁化すると、傷から漏洩磁束が発生し、それを検出することで傷が発見できる。しかし、その磁化の方向や強度が適切でない場合は、傷の見落としにつながる。特に、複雑形状部を探傷する場合、検査対象箇所に磁化器を直接配置できない場合や、検査対象となる傷に対して適切な方向に磁化を与えることが困難な場合も多い。本研究では、先行研究にて開発した3次元回転磁界発生磁化器を用いて、複雑形状部を有する試験体の全試験面において、全方向に均一な磁化が可能な磁化システムの最適条件設計を実施した。対向して配置した2個の磁化器間の電流位相の相対関係を最適設計することで、磁化の強度と方向を3次元的に制御できることを確認した。具体的には、有限要素法を用いた数値解析により、機械部品を模擬した複雑形状部を有する試験体の各部における磁束密度分布(磁化分布)を評価し、試験体の各部において磁粉探傷試験を実施するのに必要な磁束密度が、強度および方向共に得られているかを確認した。なお、試験体は実際の磁粉探傷試験を実施することを考慮し、検査液の流れを作るために角度を付けた配置として評価し、配置角度の違いによる磁束密度分布も比較評価した。さらには、機械部品を模擬した十字形状試験体とH形状試験体を作製し、試験体各部に円形傷を放電加工により付与した。この試験体を用いた磁粉探傷試験を行い、傷への付着磁粉量を確認した。交付申請書に記載した「研究の目的」、「研究実施計画」に即して、次年度以降の研究を推進する。具体的な推進方策を以下に示す。1. 3次元回転磁界による複雑形状部の全面および全方向磁化・・・十字形状試験体とH形状試験体において試験体各部に設けた傷の磁粉探傷試験を、探傷条件を変化させて実施し、傷への付着磁粉模様の実証評価を行う。模擬試験体に加えて、実際の自動車部品を対象とし、数値解析による試験体内部の磁化について検討する。2.磁気探傷試験による極微小傷の探傷と傷形状の定量的評価・・・磁粉探傷結果である磁粉模様を用いた傷形状の定量的評価手法の高精度化を検討する。傷からの漏洩磁束密度測定に高感度磁気センサを適用することを検討し、有限要素法解析による漏洩磁束密度の解析結果、および高速度カメラを用いた磁粉模様形成における画像計測結果から、傷形状の定量的評価を試みる。3.渦電流探傷試験による極微小傷の探傷と傷形状の定量的評価・・・渦電流探傷試験により強磁性体を高感度に探傷するため、直流および交流磁気飽和渦電流探傷試験システムを構築する。交流に関しては、本研究で開発した3次元回転磁界型磁化器の適用、および商用周波数以外の周波数を用いた磁化についても検討する。さらに、傷の定量的評価に有利な2方向励磁相互誘導型回転渦電流プローブの開発を検討する。

しかし、プラント構造物や機械部品は複雑な形状部を有しているのが一般的であり、それらの部位における検査の信頼性向上が喫緊の開発課題となっている。本研究では、立体的で複雑な形状をした部位における効率的で且つ信頼性の高い検査を実現するため、磁気と電流の強度とその方向を3次元的に制御した高速・高精度・高感度な電磁非破壊検査システムの検討を試みた。さらに、探傷結果から傷形状を定量的に評価するのに有利な探傷手法、およびその定量的評価手法を検討し、探傷と評価の両面における高度化を目的とした。以下の3項目の研究内容に取り組んだ。1.3次元回転磁界による複雑形状部の全面および全方向磁化...複雑形状部を有する立体形状試験体の磁化の最適化に関する研究に取り組んだ。3次元回転磁界発生磁化器を用いて、試験体の全試験面において、全方向に均一な磁化が可能な磁化システムの最適条件設計を検討した。2.磁気探傷試験による極微小傷の探傷と傷形状の定量的評価...開発した磁化システムを、漏洩磁束探傷試験および磁粉探傷試験に適用し、複雑形状をした被検査体の全面において極微小傷を検出することを検討した。さらに、数値解析による傷からの漏洩磁束密度と磁粉探傷試験結果から、一般的には不可能とされている磁粉探傷試験における傷形状の定量的評価を検討した。3.渦電流探傷試験による極微小傷の探傷と傷形状の定量的評価...開発した磁化システムを渦電流探傷試験に適用することにより、鉄鋼材を対象とした渦電流探傷試験の高感度化を検討した。さらに、自然傷の定量的評価に有利な2方向に均一な渦電流を流すプローブを検討した。平成30年度は、「1. 3次元回転磁界による複雑形状部の全面および全方向磁化の検討」を中心に、試験体の磁化の最適化に関する研究に取り組んだ。磁気を用いた磁気探傷試験では、傷に対して直交方向に磁化すると、傷から漏洩磁束が発生し、それを検出することで傷が発見できる。しかし、その磁化の方向や強度が適切でない場合は、傷の見落としにつながる。特に、複雑形状部を探傷する場合、検査対象箇所に磁化器を直接配置できない場合や、検査対象となる傷に対して適切な方向に磁化を与えることが困難な場合も多い。本研究では、先行研究にて開発した3次元回転磁界発生磁化器を用いて、複雑形状部を有する試験体の全試験面において、全方向に均一な磁化が可能な磁化システムの最適条件設計を実施した。対向して配置した2個の磁化器間の電流位相の相対関係を最適設計することで、磁化の強度と方向を3次元的に制御できることを確認した。具体的には、有限要素法を用いた数値解析により、機械部品を模擬した複雑形状部を有する試験体の各部における磁束密度分布(磁化分布)を評価し、試験体の各部において磁粉探傷試験を実施するのに必要な磁束密度が、強度および方向共に得られているかを確認した。なお、試験体は実際の磁粉探傷試験を実施することを考慮し、検査液の流れを作るために角度を付けた配置として評価し、配置角度の違いによる磁束密度分布も比較評価した。さらには、機械部品を模擬した十字形状試験体とH形状試験体を作製し、試験体各部に円形傷を放電加工により付与した。この試験体を用いた磁粉探傷試験を行い、傷への付着磁粉量を確認した。交付申請書に記載した「研究の目的」、「研究実施計画」に即して、次年度以降の研究を推進する。具体的な推進方策を以下に示す。1. 3次元回転磁界による複雑形状部の全面および全方向
英語コミュニケーション能力の長期的発達プロセスの解明：縦断的大規模調査研究（国際共同研究強化）

英語教育学の研究や実践において、毎日の学習の効果が長期間積み重なっていくことを示したものは皆無である。6大学の学生を対象として、短時間学習(毎日約15分)を1ヶ月程度授業外で実施した。短時間学習のWebシステムでは英単語を難易度ごと11のレベルに分け、それぞれ2種類のサイクル(2日おき、4日おき)で出現させた。学習者は、このシステム上で、英単語の意味を4段階(「よい」「もう少し」「だめ」「全くだめ」)で自己評価した。分析の結果、(1)自己評価が微視的に上昇すること、(2)その上昇は英単語の出現サイクルや大学によって異なることが確認された内定年度:2015本研究の目的は、日常に英語に触れることのできる環境(英語圏)で、グローバルな英語力がどのように伸びていくのかを解明することである。そのため、今年度は、平成28年度の渡航にむけてた準備を主に行った。具体的には、受け入れ大学であるジョージタウン大学の国際交流課、受け入れ学科である言語学科、受け入れ担当教員であるLourdes Ortega教授らにコンタクトを取り、渡航に必要な準備や平成28年度に国際共同研究を実施するのに必要な情報等を収集した。また、ジョージタウン大学言語学科の博士課程の大学院生とも打ち合わせを行った。さらに、本国際共同研究を実施するために必要な文献を収集したり、国内外の共同研究者にもメール等で連絡を行い、情報収集を行ったり、助言を得たりした。まず、2016年4月以降の渡航に向けて、受け入れ先大学の国際交流課、受け入れ学科である言語学科、受け入れ担当教員であるLourdes Ortega教授とメールでやり取りを行った。ついで、渡航に必要な査証や当該研究の実施に必要な物品等の郵送の準備を行った。今年度は、文献研究、情報収集、研究成果の普及、実験研究の実施を中心に行った。文献研究では、米国ジョージタウン大学言語学部において、海外共同研究者であるOrtega教授の助言のもと、外国語(第二言語)能力の習得・発達および研究手法(自己評価、客観テスト)に関して、言語学、心理学、教育学等を中心に、精査した。国内外の学会で情報収集を行い、最新の研究動向を把握したり、本研究の理論や研究方法等について他の研究者から助言も得たりした。実験研究では、教育工学で開発された『マイクロステップ計測法』(分担者の岡山大学の寺澤教授らが開発)という手法を用いて、日本人大学生(約400名)の英語力がどのように日々向上するのか解明することを試みた。具体的には、大学生に毎日30分程度約1ヶ月オンライン学習(英単語や学習意欲等の簡単な自己評価や客観テスト)を行わせた。実験は2016年6月と2017年1月に実施された。研究成果を、国内外の学会(全国英語教育学会、Pacific Second Language Research Forum、日本教育心理学会、Second National Conference for Teachers of Foreign Languages等)における口頭発表、コロキアム、基調講演等で共有した。本研究の意義・重要性は、第二言語習得レベルの長期的変化に関するデータ(1ヶ月勉強し続けたら英語力は向上するのか)を客観的に示すことができたことにある。平成28年度は、文献研究、情報収集、研究成果の普及、実験研究の実施を効率よくできたため。グローバルに活躍する英語力を小・中・高・大を通して育成する必要性がこれほど叫ばれている時代はない。しかし、言語学では、言語習得の長期的変化に関するデータ(毎日、毎週、一ヶ月、数ヶ月、半年、一年、数年と勉強をと続けたら英語力は本当に向上するのか)を客観的に示すことはできていない。したがって、本研究の目的は、日本人の英語力が自覚できないレベルで日々向上するのか、英語力が長期的にどのように発達するのかを解明することである。その目的を達成するため、平成27、28、29年度前期と後期にそれぞれ、日本の国立・私立大学46校の1000名以上の学生を対象として、約1か月間毎日15分程度英単語を学習してもらった。学習の効果は様々な指標(自己評定、反応時間、客観テスト、動機付け、自己効力感等)で収集・分析された。成果の一部を、様々な国内外の学会(Second Language Research Forum、全国英語教育学会、日本心理学会、外国語教育メディア学会(LET)関西支部メソドロジー研究会等)て招待講演、口頭・ポスター発表を行った。成果の一部を編著書(『第二言語習得研究における暗示的知識・明示的知識ー認知心理学・脳科学とのコラボレーション』(大修館書店)として、平成31年3月に出版予定である。分析の結果、(1)自己評価が微視的に上昇すること、(2)その上昇は英単語の出現サイクルや大学によって異なることが確認された第一に、受け入れ担当のLourdes Ortega教授や言語学科の他の教員とのディスカッションを行い、当該研究や今後の共同研究について方向性を固める。第二に、本研究を実施するにあたって、ワシントンDC、メリーランド州、バージニア州との語学学校を訪問し、研究内容について説明をする。

第三に、数名の日本人を対象とした予備実験を行ったり、本実験を実施する。第四に、文献研究や実験結果をまとめ、国内外の学会等で発表を行ったり、国内外の学術雑誌へと投稿する。平成29年度は、平成28年度の研究成果を、国内外の学会で発表したり、学術論文としてまとめたりする。また、今年度も6月、1月の実験を予定している。言語学
現代音楽におけるコラージュ技法研究：１９７０年代の作曲家の実践と音楽観を軸として

本研究は、1970年代のダルムシュタット作曲家たちの「コラージュ」技法が、どのように当時の社会及び文化と関わっていたのかを明らかにするものである。1970年代のコラージュ現象が文化史学においていかに語られてきたのかを検討し、音楽のコラージュに関わる理論と実践の文化的背景を浮き彫りにする。このような文化的背景に基づいて、戦後ダルムシュタット学派の音楽作品や言説を分析し、彼らの実践活動の中核となる「コラージュ」の社会的、文化的意味を示す。
星震学で探る中性子星物質の特性

超新星爆発後に残される中性子星内部は非常に高密度になるため、地上実験からその内部を知ることは非常に困難である。そこで、我々は中性子星の振動に着目し、特徴的な振動数と内部の状態を比較することで、外からは見えない中性子星内部の情報を引き出すことを目指した。実際、巨大フレア現象で見つかった準周期的振動数と中性子星クラストでのズレ振動数を比較することで、クラスト領域における原子核飽和パラメータへの制限に迫った。特に、これまで考えられてない、クラスト内部の空孔層(パスタ層)での振動に着目した。我々のシナリオが正しいとすると、パスタ層の存在を観測的に示した初の事例かもしれない。太陽質量程度の低質量中性子星における質量と半径の同時観測はなされていない。これに対して、スライマノフ等は、X線バースター(4U 1724-30)における減光過程をうまく説明するように中心天体の質量と半径に強い制限を与えた。これまでも中性子星の半径に関する観測的な制限は幾つか行われているが、X線の減光過程を考慮した解析はスライマノフ等の結果だけである。一方で、低質量中性子星内部は一般的に星全体の密度が低いと考えられる。そのため、低質量中性子星を記述するには原子核飽和パラメータが重要になる。我々は低質量中性子星を表すのに都合の良い原子核飽和パラメータの組み合わせを見つけだし、質量や半径をこのパラメータの関数として表すことに成功した。そこで、X線バースターでの観測結果を用いて、我々は原子核飽和パラメータへの制限を行った。得られた制限は、以前我々が示した軟ガンマ線リピーターにおける準周期的振動数から得られる制限と矛盾しない。この他、我々は中性子星に関わる様々な研究を推進している。中性子星の高密度領域では、ハドロン物質からクォーク物質への相転移の可能性が理論的に示唆されている。このような中性子星の中心部でクォーク物質が存在するようなハイブリッド星における磁場の効果を調べた。その結果、これまで質量の大きいハイブリッド星の構築は困難であったが、強磁場中でのランダウ準位の寄与を考慮することで非常に重いハイブリッド星も構築可能であることを示した。さらに、修正重力におけるコンパクト天体の振る舞いも調べている。重い星の最期である超新星爆発後に残される中性子星の内部は標準核密度を超える高密度となるため、中性子星物質の状態方程式はよくわかっていない。また、通常の中性子星の1000倍も強い磁場を持つ強磁場中性子星の存在も観測的に示唆されている。そのため、中性子星の観測を通じて、このような極限状態における物理の理解が進むと期待される。特に、中性子星内部の情報を反映する振動数の観測を通して星内部の情報を得るという中性子星における星震学は有力な手段である。軟γ線リピーターに於いて巨大フレア現象が観測されたが、その減衰過程において準周期的振動が発見された。軟γ線リピーターは強磁場中性子星の候補天体であるため、発見された準周期的振動は中心天体である中性子星の振動に強く起因すると考えられている。準周期的振動の発見後、磁気的振動の解析は幾つかのグループにより行われているが、その際には大局的な磁場構造を仮定した解析であった。しかし、中性子星誕生直後や場合によっては巨大フレア現象が起こった際には、磁場構造はそう単純ではなく複雑に絡み合った状態になっているかもしれない。そこで、我々は複雑に絡まった磁場構造における磁気的ずれ振動の解析を行った。この結果、振動数は大域的な磁場の場合とは定性的に全く異なり、クラスト領域の有無に関わらず離散的なスペクトルとなることがわかった。この結果は、巨大フレア現象後の準周期的振動の理解に新たな解釈を与えるものかもしれない。中性子星外部の磁場構造と違い、星内部の磁場構造や強度分布に関しては観測的な情報がないため未だよく知られていない。特に、中性子星誕生直後や巨大フレア現象のような劇的な変化が星内部で起きた場合、磁場構造はそう単純ではないだろう。今回我々が行った複雑に絡み合った磁場構造におけるずれ振動の解析は、大局的な磁場を仮定したこれまでの解析と定性的に異なる結果を示しており、巨大フレア現象時の準周期的振動を理解する上で新しい解釈の可能性を示した。超新星爆発後に残される中性子星の内部密度は原子核標準密度を優に超えることから、中性子星物質に対する状態方程式は未だ決まっていない。地上実験を通して得られる情報は、原子核の飽和性から飽和密度付近に限られるので、中性子星観測はこのような高密度領域における状態方程式に制限を与える上で重要である。中性子星の表面付近の固体層(クラスト)とコア領域の境界密度はおよそ原子核飽和密度となるため、クラストに関わる現象は原子核飽和パラメータと密接に関わっていると考えられる。本研究では、軟ガンマ線リピーターでの巨大フレア現象の減衰過程で観測された準周期的振動をクラストでのズレ振動と同定することで原子核飽和パラメータに制限を与えることを目指す。特に、これまで考えてこなかったクラスト最深部の非球形原子核構造(パスタ構造)の効果を取り入れた解析を行った。ズレ振動を特徴付けるズレ弾性率は、パスタ層のうち板状核において非線形応答をするため、線形解析においては板状核の層は流体として振舞う。そのため、クラストでのズレ振動は板状核の領域を挟んで二つの領域で独立した振動になると考えらえる。広い範囲での中性子星のモデルを用いて、クラストでのズレ振動数を系統的に調べた結果、観測された準周期的振動数と比較することで原子核飽和パラメータへ制限を与えることに成功した。

また、我々のシナリオが正しいとすると、パスタ構造の存在が初めて観測的に示されたことになる。超新星爆発後に残される中性子星内部は非常に高密度になるため、地上実験からその内部を知ることは非常に困難である。そこで、我々は中性子星の振動に着目し、特徴的な振動数と内部の状態を比較することで、外からは見えない中性子星内部の情報を引き出すことを目指した。実際、巨大フレア現象で見つかった準周期的振動数と中性子星クラストでのズレ振動数を比較することで、クラスト領域における原子核飽和パラメータへの制限に迫った。特に、これまで考えられてない、クラスト内部の空孔層(パスタ層)での振動に着目した。我々のシナリオが正しいとすると、パスタ層の存在を観測的に示した初の事例かもしれない。標準的な中性子星の質量は太陽質量の1.4倍程度であり、太陽質量程度の中性子星を生成するシナリオは理解されていない。一方、スライマノフ等が観測的に与えた制限は、比較的大きい半径であり、かつ低質量領域も含む領域を示唆している。この結果は我々が導いた質量公式を用いるのに都合が良かった。このため、中性子星の観測から原子核の飽和パラメータの制限を直接的にできたことは画期的であると言える。中性子星の半径に対する制限は理論的な不定性やモデル依存性が残るが、今後の進展に期待ができる。軟γ線リピーターにおいて観測された巨大フレア現象では、その減衰過程において準周期的振動が発見されている。これまでの解析では、発見された準周期的振動数の起こるメカニズムとして中性子星のクラスト領域におけるズレ振動や、中性子星の磁場による磁気的な振動が考えられてきた。その結果、発見された準周期的振動数の対応をとることができつつある。しかし、それでもなお未解決問題が幾つかある。特に、励起される準周期的振動数が時間に依存するという点は、議論すらほとんどされていない。これに対して、我々は磁気的振動の非線形結合を伴う振動解析を行うつもりである。この非線形結合の効果により、ある振動数から別の振動数にエネルギーが移行することで、それまで励起していなかった振動数が励起するといったことが期待される。まずは、これまで行われてきた大局的な磁場構造を仮定し、軸性振動でどのようなことが起こるか調べる予定である。宇宙物理これまで、軟ガンマ線リピーターにて巨大フレア現象が3例観測されている。このうち2例では、減光過程において複数の準周期的振動が発見されている。軟ガンマ線リピーターは、強磁場中性子星の候補天体であるため、発見された準周期的振動は中心天体である中性子星の振動と密接に関連すると考えられる。この発見を受け、見つかった準周期的振動を理論的に説明する試みがなされている一方、観測された振動数を用いて原子核飽和パラメータへの制限が行われている。実際、準周期的振動が中性子星の表面付近のクラスト領域で起こったと考えると、原子核飽和パラメータと振動数は密接に関わると期待される。最近さらに、巨大フレア現象を起こした軟ガンマ線リピーターにおいて新たな準周期的振動が見つかった。
公開情報（オープンデータ）を利用した汎用性の高い防災教育教材の開発と実践

本研究は、自治体や公的機関が公開しているオープンデータを、高等学校の防災教育に資するための教材として活用するための教材を開発し、実践研究を行うことである。方法として、学校教育におけるオープンデータ活用の実態を調べた上で、パソコンのGIS(地理情報システム)や、タブレットコンピューターで作動する教材を作成し、クラブ活動や地理の授業での実践を試みた。学校におけるオープンデータの活用は、現状ではスマートフォンを中心としたアプリケーションソフトの開発が主である。汎用性を高めるため、大判印刷による「自作ハザードマップ」の作成指導や、オフラインで動作するタブレット端末用のアプリケーションを作成し、教育実践を行った。まず、報告者の勤務地(静岡県裾野市)周辺の標高および土地利用、浸水危険区域や土砂災害警戒斜面に関するオープンデータを使った地図をGISソフトを使って生徒に作成させ、大判印刷の地図として出力して「自分で作るハザードマップ」と題して文化祭で展示した。更に、これらのデータをタブレット端末上に転送し、生徒向けのフィールドワーク研修や、地域の防災訓練での住民へのデモンストレーションを行った。次に、旧版地形図や観光絵地図をGISソフトに取り込み、市役所や観光協会所有している写真や、新聞の切り抜きをを地図上に配置して、タブレット端末上で見ることが出来るアプリケーションを製作した。フィールドワークや、沖縄での修学旅行での実地研修に活用することで、地域に対する理解を深め、情報提供者と生徒とのつながりを深める事が出来た。教材の作成と指導にあたっては、ソフトウェアの操作法の伝達に終始するのではなく、できる限り地図を読み取ること、地図と情報を組み合わせて何がわかるかを把握させることに留意したが、データの処理や加工、ソフトウェアの利用法の伝達に時間をとられることが多かった。特に、40人の授業では、端末が4人に1台しか提供できなかったこともあり、データの活用よりも「タブレットを使った地図アプリの利用体験」程度になってしまった。ただ、ハザードマップや新旧の地形図に写真や新聞記事を埋め込んで考えさせるという手法自体は、生徒の興味関心を引き立て、地域住民や行政、新聞社との連携を進める上で極めて有効な、手段であることが確認できた。本研究を通じて、「オープンデータ」の教育教材としての有用性を確認することが出来た。防災教育および地理教育の重要性を社会にアピールする上で、GISやタブレット端末を使った提示や情報集約が有用であり、ノウハウの共有と事例の蓄積が重要である。今後も継続的に研究を進めて行きたい。
高等脊椎動物における新規セントロメア蛋白質の同定および機能解析

染色体分配に必須のセントロメア構造を形成する蛋白質の中で、セントロメア蛋白質CENP-Cは、セントロメア機能に必須であるが、その機能が全く解明されていなかった。CENP-Cの機能を明らかにすることは、セントロメア構造の機能発現機構を理解する上で極めて重要であると考えられる。そこで、CENP-Cの機能を分子レベルで解明するために、CENP-Cと相互作用する蛋白質の精製と同定を行った。ニワトリDT40細胞を用いて、CENP-C遺伝子の条件的ノックアウト細胞株を作製し、それにGFPタグを融合したCENP-Cを発現する遺伝子を導入した細胞株を構築した。この細胞株をノックアウト条件で培養することで、タグと融合したCENP-C蛋白質だけが細胞内に存在するという状態を作り出すことによって、純度の高い蛋白質精製を実行した。抗GFP抗体を用いて免疫沈降を行い、得られた蛋白質をSDS-PAGEによって分離し、銀染色によって可視化したところ、十種類以上の蛋白質が得られた。それらのバンドを切り出して質量分析法によって蛋白質の同定を行い、多数のCENP-Cと結合する蛋白質を見いだした。その中には、スプライシング因子やhnRNP等が含まれていた。セントロメア構造の維持には、セントロメア領域からの転写産物が重要であると考えられており、見いだされた蛋白質は、そのような転写産物の機能発現に関与しているものと考えられる。その他に、蛋白質キナーゼ複合体がCENP-Cと強く結合していることを見いだした。複数のセントロメア蛋白質にはそのキナーゼ複合体の認識アミノ酸配列が含まれていることから、セントロメア蛋白質のリン酸化による機能制御が行われている可能性を示唆するものと考えられる。このように、CENP-Cの結合蛋白質を同定することによって、セントロメア構造の機能制御に関与すると考えられる多数の蛋白質群を見いだすことができ、本研究は当初の計画通り順調に進行した。細胞分裂期におけるセントロメア構造は、染色体DNAに結合するインナーセントロメア蛋白質群と微小管に結合するアウターセントロメア蛋白質群に大別できる。インナーセントロメア蛋白質CENP-Cはセントロメア機能に必須であるが、その機能は全く未解明である。インナーセントロメア蛋白質群は、セントロメア構造の維持形成に深く関与すると考えられており、その機能解析はセントロメア研究において非常に重要な意味を持つ。そこでCENP-Cの機能を分子レベルで解明するために、CENP-Cと相互作用する蛋白質の精製を行った。本研究では、蛋白質複合体精製の信頼性を向上する目的で、エピトープタグと融合したCENP-Cだけを発現する細胞株を最初に構築した。脊椎動物細胞の中でも高頻度に相同組換をおこすため遺伝子改変操作が容易なニワトリDT40細胞を用い、あらかじめDT40細胞へGFPタグ融合CENP-C蛋白質発現遺伝子を導入した上でCENP-C遺伝子を相同組換によりノックアウトした細胞株を樹立した。次に、この細胞株を用いて、抗GFP抗体による免疫沈降を行い、GFP融合CENP-C蛋白質と直接結合する蛋白質群を精製した。その方法は、細胞を大量培養した後細胞をホモジナイズして核を調製し、遠心分離を行ってクロマチン画分を調製し、クロマチン画分のDNAをマイクロコッカル・ヌクレアーゼによって切断することで、クロマチンDNAに結合している蛋白質を可溶化し、遠心分離によって核膜等の不溶性成分を除去した後、抗GFP抗体を固定化したレジンとインキュベーションすることで、GFP融合CENP-C蛋白質および相互作用する蛋白質群を免疫沈降するというものである。得られた蛋白質をSDS-PAGEにより分離して銀染色法によって可視化したところ、十種類以上の蛋白質が得られたことを確認した。今後はそれらの蛋白質を質量分析法によって同定し、機能解析に進む予定である。このように、平成18年度の研究計画は当初の予定通り順調に進行した。複数のセントロメア蛋白質にはそのキナーゼ複合体の認識

アミノ酸配列が含まれていることから、セントロメア蛋白質のリン酸化による機能制御が行われている可能性を示唆するものと考えられる。このように、CENP-Cの結合蛋白質を同定することによって、セントロメア構造の機能制御に関与すると考えられる多数の蛋白質群を見いだすことができ、本研究は当初の計画通り順調に進行した。
微分方程式の総合的研究

この総合研究は常微分方程式,偏微分方程式,およびこれらの両分野にまたがる諸問題について行われたが、主として偏微分方程式論の分野での研究成果を報告する。まず線形偏微分方程式については、〔1〕初期値問題(双曲型方程式の場合の適切性,特異性の伝播,複素変数の方程式,シュレーディンガー方程式など),〔2〕初期値境界値問題(放物型方程式,双曲型方程式,グルサー問題など),〔3〕境界値問題(主として楕円型方程式,スペクトル理論を含む),〔4〕局所理論(解の一意性,準楕円性,擬微分作用素),〔5〕散乱理論,などの研究が組織的に行われた。次に非線形偏微分方程式については,〔1〕楕円型方程式(正の解の存在,解のヘルダー連続性,変分不等式),〔2〕放物型方程式(単独または連立方程式に対する正の大域解の存在に関するものが主),〔3〕双曲型方程式(局所解または大域解の存在に関するものが主),〔4〕流体力学およびボルツマン方程式(圧縮性粘性流体の方程式に対する局所解または大域解,ボルツマン方程式の大域解,ナビアニストークス方程式の弱解,幾つかの基礎方程式の間の関係),などについて多くのすぐれた研究が行なわれた。1985年,1986年ともに,常微分方程式と偏微分方程式の両分野の研究者が集まった大規模の研究集会を行った。また研究分担者の周辺の研究者を中心とする小規模の研究集会を幾つか行った。この2年間にこの分野で行なわれた研究発表,討論および情報交換は非常に活発であった。なお,常微分方程式論の研究成果については,木村俊房教授が研究代表者である総合研究Aの報告書でくわしく報告されることになっている。
波長変換材料の開発とその高効率化

近年、磁気記録媒体を上回る大容量記録媒体として、半導体レーザを光源とした光ディスクや光磁気ディスクが普及しつつある。さらに、その記録密度をより一層高めるために光源である半導体レーザの短波長化が進められている。それはレーザー光による読みとり面積が波長の2乗にほぼ比例するので波長の短い青色レーザー光を使うと赤色にくらべて数倍以上の記憶を同じ面積の光ディスクから読み取ることができるからである。一方、実用化されているIII-V族半導体レーザー光を短波長へ変換する研究もなされている。この波長変換の方法として、アップコンバージョン蛍光(アップコン)があげられる。アップコンは、その効率において現時点ではSHGよりも劣るとされていたが、その材料組成を最適化することで効率をあげることができた。本研究で得られた主な成果は次の通りである。1.フッ化物ガラス(0.7ZrF_4・0.3BaF_2・0.6LaF_3・0.01ErF_3組成)をファイバーにひき、室温で800nmのTiサファイアレーザーにより励起したところ、アップコンバージョン光が約7%の変換効率でレーザー発振することを見出した。これにより、青色や緑色半導体レーザーがなくても800nm付近の半導体レーザとアップコンバーションガラスとを組み合せるだけで青色や緑色レーザー光を得る可能性がでてきた。2.Tmイオンをドープしたアップコンバージョンガラスでは赤色半導体レーザー光を入力させることにより380nmの紫外光アップコン光を得ることができた。3.Prイオンをドープすると赤、緑、青の3原色が混ざった白色アップコン光を得ることができた。希土類元素をド-プしたガラスは波長変換する材料として、近年、注目を浴びている。特に、Erを導入したフッ化物ガラスは、赤外光を可視光に変換するといった極めて特異なアップコンバ-ジョン現象をおこすので、可視光半導体レ-ザに替わるのではないかと大きな期待が寄せられている。そこで本研究では、高効率の赤外-可視変換ガラスレ-ザ-の開発を目指して、より広範囲のガラス組成で探索を行ない研究を進めた。得られた成果は次の通りである。1.Er含有ガラスについてはホストのフォノンエネルギ-の小さなフッ化物ガラスにおいて、800nmの半導体レ-ザ-励起により、高強度のアップコンバ-ジョン蛍光が550nmの可視域において観測され、その強度はガラスのホストの最大振動数の減少と共に増大した。又、さらに、波長可変色素レ-ザ-により励起を行ったところ、650nm付近の赤色光励起により緑色を発することを明らかにした。2.Tm含有ガラスについては、色素レ-ザ-にDCM色素を用いることにより、600700nmの励起光を得ることができ、赤色励起により2段階励起で、360nmの紫外光と450nmの青色光のアップコンバ-ジョン蛍光を観測した。3.ガラス中の希土類イオンの局所構造を明らかにするために、メスバウア-効果の測定を行い、フツリン酸塩ガラスにおいては、酸素イオンが優先的に希土類イオンに配位し、P-Oの伸縮振動が多フォノン緩和による非輻射損失に寄与していることをフォノンサイドバンドの測定より明らかにし、そのためアップコンバ-ジョンの効率が著しく減少することが分かった。したがって、塩化物、臭化物、ヨウ化物ガラスなどを作製して、フォノンエネルギ-を下げることが、今後、行なわねばならないと思われる。半導体や金属微粒子をドープしたガラスは波長変換材料として注目を集めている。本研究は、このような機能が希土類イオンをドープしたガラスでもおこりうることが確められたので、その赤外一可視交換ガラスレーザの実現を目指して、より広範囲の組成探素を行った。以下にその結果の概要を示す。

1.Tm^<3+>をドープしたフッ化物ガラスを680nm付近の赤色光で励起したところ、青色と紫色のアップコンバージョン変換をおこすことができた。しかし、青色光は2色に分離するため、その強度は弱いままである。そこで、組成を変化させて、青色単色光のみにする方策を種々検討した結果、ガラスの分極性が青色単色光に大きく影響を与えることが分かった。このことは、Judd-ofelt理論を用い、出力光のブランチ比を制御できるといった新たな制御法を確立したことを意味し、多くの分野で利用されていくもの思われる。2.Pr^<3X>は上記の理論を提唱するには都合が良い。というのは、赤・黄・青・緑と多色のアップコンバージョン蛍光を出すからである。その結果、予想通り、各色をガラスの分極性で制御することが可能となった。すなわち、分極性の弱いフッ化インジウム系ガラスをホストとして選ぶと、青色光が強くなるのに対し、分極性の強いフッ化ジルコニウム系ガラスを選ぶと赤色光が強くなる結果が得られた。3.レーザ発振の実現のためには、上記の単色化技術が必要であり、本年度もそれを継続して行なう予定である。近年、磁気記録媒体を上回る大容量記録媒体として、半導体レーザを光源とした光ディスクや光磁気ディスクが普及しつつある。さらに、その記録密度をより一層高めるために光源である半導体レーザの短波長化が進められている。それはレーザー光による読みとり面積が波長の2乗にほぼ比例するので波長の短い青色レーザー光を使うと赤色にくらべて数倍以上の記憶を同じ面積の光ディスクから読み取ることができるからである。一方、実用化されているIII-V族半導体レーザー光を短波長へ変換する研究もなされている。この波長変換の方法として、アップコンバージョン蛍光(アップコン)があげられる。アップコンは、その効率において現時点ではSHGよりも劣るとされていたが、その材料組成を最適化することで効率をあげることができた。本研究で得られた主な成果は次の通りである。1.フッ化物ガラス(0.7ZrF_4・0.3BaF_2・0.6LaF_3・0.01ErF_3組成)をファイバーにひき、室温で800nmのTiサファイアレーザーにより励起したところ、アップコンバージョン光が約7%の変換効率でレーザー発振することを見出した。これにより、青色や緑色半導体レーザーがなくても800nm付近の半導体レーザとアップコンバージョンガラスとを組み合せるだけで青色や緑色レーザー光を得る可能性がでてきた。
大腸全摘後の下痢改善のための新しい手術術式の工夫(ileojejunal transpositionの消化管平滑筋運動に対する効果のin vivo及びin vitroでの検討)

ileo-jejunal transposition (IJT)の消化管運動に及ぼす影響、大腸全摘後の難治性下痢治療応用の可能性、について検討した。イヌの実験では、対照群、IJT(全空回腸の1/4の長さの遠位回腸を近位空腸に順蠕動性に間置)+結腸全摘群、sham群(結腸全摘+消化管切離再吻合)、の3群を作製した。絶対重量法と呼ばれる方法で固形、液体の胃排出を測定し、同時に採血を行って回腸から分泌されるpeptide YY(PYY)の血中濃度の測定を行った。その結果、液体の胃排出は3群間で差がなかったが、固形の排出はIJT+結腸全摘群で他の2群に比べて遅延していた。また、PYYの血中濃度もIJT+結腸全摘群で他の2群に比べてより上昇していた。したがって、IJTによって他の2群よりも上昇した血中PYYが胃運動、胃排出を抑制しているメカニズムが考えられた。実際の便中水分含有量、便の性状、についてUT+結腸全摘群とsham群で比較した。IJT+結腸全摘群で便中水分量は有意に少なく、便の性状としても固まりやすい傾向にあることが明かとなった。一方、ラットを用いた実験では、対照群、IJT群、sham群の3群を作製した.IJUT群では長さ約15cmの遠位回腸を近位空腸に間置し、術後17-20週目にと殺し、間置していた回腸のセグメントを取り出し、縦走筋標本を作製し、tissue chamber内でisometric tensionを測定した。その結果、何も刺激を行わない基礎状態でIJT群の自発収縮が対照群に比べて有意に低下し、コリン作動薬であるベサネコールに対する感受性がIJT群で他の2群に比べて亢進しているhypersensitivityの状態にあることが判明した。また、アドレナリン作動薬であるノルエピネフリンに対する感受性と電気刺激による収縮抑制は3群間で差がないことも明かとなった。これらの結果は、IJTの回腸平滑筋収縮に対する効果と言う基礎的事実を明かにすると共に、実際の結腸全摘後の下痢を改善する可能性を示した点で意義深い。今年度の研究予定は、1.犬を用い、われわれが提唱するIleo-jejunal transposition(IJT)を大腸全摘と同時に行った際の消化管運動の変化を明らかにすること、2.ラットを用い、IJTの消化管運動に対する効果をIn vitroで行うための準備を整えること、の2点であった。最終的な目標はIJTの臨床応用に向けて基礎的なデーターを採取することである。1については、IJT群、Sham群、対照群の3群について、固形物の胃排出測定、消化管運動測定、便中水分量の測定、消化管ホルモンの測定、を行った。その結果、IJT群の胃排出はSham群よりも遅延しており、便中水分量もIJT群でSham群よりも少ないこと、便の肉眼的判定でもIJT群の便がSham群よりも固まる傾向にあることが判明した。一方、消化管運動はIJT群とSham群で大ぎな変化はなかった。

また、回腸から分泌され、胃排出や胃運動を抑制するPYYという消化管ホルモンがIJT群でSham群よりも上昇していることも明らかになった。これらの結果は、IJT群では血中PYYの上昇により胃排出の遅延が起こり、胃排出の遅延が便性状の改善につながっている可能性を示しており、将来の臨床応用にとっては好材料である。この結果は、Diseases of the Colon and Rectum誌に掲載予定である。2については、In vitroでの消化管測定用のテイッシュチャンバーを購入し、現在その環境設定を行っているところである。小腸の収縮測定が可能であるところまで進んでいる。また、ラットにおけるIJT作成モデルについても同時に進行しており、ラットにおいてもIJTを作成した後にラットが生存可能であることを確認した。来年度以降は、In vitroにおける消化管運動測定が中心となって行く。平成13年度は、イヌを用いて以下の3群を作製した。1)Control群:手術を全く行っていない群、2)IJT群:大腸全摘とilejejunal transposition(IJT)を同時に施行した群、3)Sham群:大腸全摘術を行い、IJTに相当する位置で小腸の切離・再吻合を行った群。各群について、意識下での消化管運動の測定をstrain gauge force transducerを用いて行い、液体と固形の胃排出は絶対重量法にて測定した。また、胃排出測定時に同時に採血を行い、消化管ホルモンの1つであるpeptide YYの血清濃度を測定した。さらに、実際の便の水分含有率の測定、便の肉眼所見の定量化を行った。その結果、IJT群とSham群で消化管運動パターンに大きな差がないことが明らかになった。また、液体の胃排出パターンは3群で同様であったが、固形物の排出がIJT群でSham群に比較して遅延していた。胃排出測定と同時に行ったpeptide YYの血清濃度は、IJT群でSham群に比較して上昇していた。Peptide YYは胃・十二指腸運動や胃排出に抑制的にはたらくことことを考えると、血清peptide YYの上昇が固形物の胃排出遅延に関与している可能性が高いと思われた。便中水分含有量は、IJT群とSham群でCtrolに比べて有意に高かったが、Sham群はIJT群と比較しても便中水分含有量の有意な上昇を認めた。便の肉眼分類でもIJT群の方がSham群よりも正常便に近く、IJTにより大腸全摘後の水様便が改善する可能性を示している。この結果は、論文として平成14年1月の医学雑誌に掲載済みである。現在は、ラットを用いてIJTの消化管平滑筋運動に及ぼす影響をin vitroで検討中である。ileo-jejunal transposition (IJT)の消化管運動に及ぼす影響、大腸全摘後の難治性下痢治療応用の可能性、について検討した。イヌの実験では、対照群、IJT(全空回腸の1/4の長さの遠位回腸を近位空腸に順蠕動性に間置)+結腸全摘群、sham群(結腸全摘+消化管切離再吻合)、の3群を作製した。絶対重量法と呼ばれる方法で固形、液体の胃排出を測定し、同時に採血を行って回腸から分泌されるpeptide YY(PYY)の血中濃度の測定を行った。その結果、液体の胃排出は3群間で差がなかったが、固形の排出はIJT+結腸全摘群で他の2群に比べて遅延していた。また、PYYの血中濃度もIJT+結腸全摘群で他の2群に比べてより上昇していた。したがって、IJTによって他の2群よりも上昇した血中PYYが胃運動、胃排出を抑制しているメカニズムが考えられた。実際の便中水分含有量、便の性状、についてIJT+結腸全摘群とsham群で比較した。
小口径動脈グラフトによる冠動脈側側吻合の有効性を実証するための理論的・実験的研究

冠動脈バイパス手術における2種の吻合モデルについて定量的に評価するため,「In vitroによる評価」を水力学的実験,数値解析及び可視化実験の3方面から検討した.本研究では,シリコーンチューブを用いて生体の冠動脈と内胸動脈の径及び弾性特性を模擬し,端側吻合(ESAs)モデル及び側側吻合(SSAs)モデルを製作した.定常流下及び拍動流下において吻合部前後の圧力及び流量を計測し,圧力損失及びエネルギー損失により評価を行った.この結果SSAs,ESAsの順に高い圧力損失及びエネルギー損失を得た.SSAsと、比較するとESAsのエネルギー損失は23.8%高かった.水力学的実験において圧力損失及びエネルギー損失にこのような違いが確認された原因である吻合形状の流れの様子を数値解析及び可視化実験により観察した.数値解析では,計測が困難な吻合部の速度分布を解析し,可視化実験では,吻合部の流れを観察し,吻合形状の違いによる流れの影響を検討した.数値解析で得た低速度領域,剥離領域及び可視化実験で得た渦,再循環領域から,SSAs,ESAsの順に吻合形状が主流を妨げていた事が示唆された.In vitroの実験結果を検証する目的で「in vivoによる評価」を行った.動物実験では,吻合部前後の血行動態を取得するため,実際に健常ブタ(40±3kg,n=5)に冠動脈バイパス手術を施し,吻合部前後の圧力及び流量を計測した.得たデータから圧力損失,また拍動血管抵抗値を算出し評価を行った.この実験からSSAsはESAsよりもエネルギー損失が44.8%低かった.本研究の成果から,端側吻合法は術中に行われる形状では,側側吻合法よりも血流に及ぼす影響が少ないと考えられるが,術後には,冠動脈の開存率に大きく影響を及ぼす可能性があると考えられる.よって,術後の側側吻合法の状態を考慮すると,冠動脈バイパス手術において,吻合方法には側側吻合法を選択する方が望ましいと提言する.冠動脈バイパス手術における2種の吻合モデルについて定量的に評価するため,「In vitroによる評価」を水力学的実験,数値解析及び可視化実験の3方面から検討した.本研究では,シリコーンチューブを用いて生体の冠動脈と内胸動脈の径及び弾性特性を模擬し,端側吻合(ESAs)モデル及び側側吻合(SSAs)モデルを製作した.定常流下及び拍動流下において吻合部前後の圧力及び流量を計測し,圧力損失及びエネルギー損失により評価を行った.この結果SSAs,ESAsの順に高い圧力損失及びエネルギー損失を得た.SSAsと、比較するとESAsのエネルギー損失は23.8%高かった.水力学的実験において圧力損失及びエネルギー損失にこのような違いが確認された原因である吻合形状の流れの様子を数値解析及び可視化実験により観察した.数値解析では,計測が困難な吻合部の速度分布を解析し,可視化実験では,吻合部の流れを観察し,吻合形状の違いによる流れの影響を検討した.数値解析で得た低速度領域,剥離領域及び可視化実験で得た渦,再循環領域から,SSAs,ESAsの順に吻合形状が主流を妨げていた事が示唆された.In vitroの実験結果を検証する目的で「in vivoによる評価」を行った.動物実験では,吻合部前後の血行動態を取得するため,実際に健常ブタ(40±3kg,n=5)に冠動脈バイパス手術を施し,吻合部前後の圧力及び流量を計測した.得たデータから圧力損失,また拍動血管抵抗値を算出し評価を行った.この実験からSSAsはESAsよりもエネルギー損失が44.8%低かった.本研究の成果から,端側吻合法は術中に行われる形状では,側側吻合法よりも血流に及ぼす影響が少ないと考えられるが,術後には,冠動脈の開存率に大きく影響を及ぼす可能性があると考えられる.よって,術後の側側吻合法の状態を考慮すると,冠動脈バイパス手術において,吻合方法には側側吻合法を選択する方が望ましいと提言する.グラフト径2mm,冠動脈径3mmの設定で側側吻合及び端側吻合したシリコンモデルを作製し,定常流下において圧力及び流量を測定し,水力学的な見地から比較検討を行った.側側吻合モデルは,吻合角0゚で作製し,サージカルクリップを横置きにした.また端側吻合モデルは吻合角45゚のモデルを作成後,強制的に0°にした.狭窄位置は吻合部から20mmの距離をとり,完全閉塞とした.シリコンチューブを用いた回路は定常流で生理食塩水を作動流体とし,前負荷を100mmHg,流量を10mL/min刻みで120mL/minまで変化させ,その際のグラフト流入部及び吻合部より遠位側の冠動脈の圧力をマノメーターにより計測した.100mL/min時の圧較差は端側吻合で3.73mmHg,側側吻合で2.51mmHgとなり,側側吻合は端側吻合に比較すると33%低値を示した.さらに100mL/min時の圧力損失係数を算出すると端側吻合では0.050,側側吻合では0.037と側側吻合で26%低値を示した.このモデル実験より側側吻合の形状は端側吻合より圧力損失を抑制することがわかった.

さらに現在カーブしたクリップを湾曲の程度を3タイプ設計して注文製作中で,出来次第,側側吻合をこのクリップを用いて通常のクリップと定常流によるモデル実験により比較する予定である.モデル実験と並行して,今回購入したリアルタイム血流量計を用いて左内胸動脈を左前下行枝に用いた冠動脈バイパスの術中流量及び波形を25例の患者からコンピューターにinputした.このデータを拍動流モデルの条件設定に利用して拍動流実験を設定中である.昨年度に引き続き吻合方法の違いの評価をin vitroで行った.グラフト径2mm,冠動脈径3mmの設定で吻合角45度の端側吻合法(ESAs(45)),側側吻合法(SSAs),吻合角0度の端側吻合法(ESAs(0))の3種類をシリコンモデルを作製した.このシリコンチューブを模擬回路に接続し,生理食塩水を作動流体とし,前負荷を100mmHg,流量を10mL/min刻みで120mL/minまで変化させ,その際のグラフト流入部及び吻合部より遠位側の冠動脈圧を計測し圧力損失を計算した.定常流による測定を行いESAs(45),SSAs,ESAs(0)の順で圧力損失係数が増加する結果となり,ESAs(45)はSSAsに比べ22%,SSAsはESAs(0)に比べ26%低値を示した.しかしながら拍動流下での実験では,大動脈平均圧が100mmHgの時,エネルギー損失が,ESAs(45),ESAs(0),SSAsの順で低値を示した.これは拍動流の場合,変数が多数存在するため,より信頼性の高い解釈及び評価を行うために,実験回路を再考し,実験回数を重ねる必要があると判断し更に実験を行っている最中である.また数値解析及び可視化実験による吻合方法の評価も行った.数値解析で得た速度分布による低速度領域及び剥離領域から,ESAs(0),SSAs,ESAs(45)の順に吻合形状が主流を妨げていた.可視化実験では,ESAs(45)には,大きな渦や,再循環領域は観られなかったが,SSAs及びESAs(0)のToe部には再循環領域,Distal部に渦が観察された.Distal部では,ESAs(0)にSSAsよりも大きな渦を観察した.また,ESAs(0)のToe部での再循環領域は,ESAs(0)の吻合部の流路が狭いため主流の大きな妨げになっていた.再循環領域,渦の大きさなどの吻合部の流れの様子からESAs(45),ESAs(0),SSAsの順に流れに対し抵抗が少ないと考えられた.また実験動物を用いたin vivoの実験も並行して行っている.左内胸動脈-左前下行枝による冠動脈バイパス手術を行い,内胸動脈の流量,圧,冠動脈の流量,圧,大動脈の流量,圧っを同時に測定する実験を現在行っておりデータを収集している段階である.また病理学的検討のため左内胸動脈-左前下行枝による冠動脈バイパス手術を側側吻合により行ったモデルの慢性犬を作成中である.冠動脈バイパス手術における末梢側吻合を側側吻合法および端側吻合法の二種類でその違いを評価することを目的としているが,昨年度までは疑似回路を用いたin vitroのモデルで実験を行ったところ側側吻合の方が端側吻合よりも圧力損失が少なく,流れに対し抵抗が少ないという結果を得ることができた.このデータを補助するために本年度はin vivoの実験を行いin vitroで得られたデータが生体内においても反映するかどうかを検証した.実験は40kg前後のブタを5頭用いて行った.全身麻酔下に両側の内胸動脈を剥離し,人工心肺下に左右の内胸動脈を右冠動脈に吻合した.この際,一方の内胸動脈は側側吻合を行い,もう一方の内胸動脈は端側吻合を行った.吻合後に内胸動脈と冠動脈の吻合部よりも遠位部に電磁流量計を設置し,圧計測用のカニューレを内胸動脈および冠動脈の吻合部よりも遠位部に刺入した.その後人工心肺を離脱し,測定を行った.