hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
心筋血流量の高精度測定を実現するマルチスケール薬物動態モデルの開発

核医学イメージングによる心筋血流量測定のため,低侵襲的入力関数推定の精度向上を研究目的とした。塩化タリウムと単一光子断層撮影法における頻回採血により測定した健常者11例の個別入力関数から,一点校正標準入力関数法の最適な条件を決定した。個別入力関数を基準とする,標準入力関数それ自体の誤差は,3.9 ±2.9%であった。心筋血流量における誤差は0.7 ±7.8 %であった。低侵襲を実現しつつ心筋血流量定量の可能性と,その誤差を確認したことは意義があると考える。下行大動脈領域からの入力関数推定法の検討から,-9.0 ±8.1 %の過小推定が確認され,さらなる精度向上が必要であることがわかった。心筋血流量は、虚血性心疾患を客観的に診断する指標の一つである。心筋血流量測定には、入力関数という信号が必要となる。検査中に繰り返し採血して、血液中の放射能濃度を測定することから、入力関数が得られる。しかし、この方法は侵襲的であり、患者の苦痛や検査法の煩雑さを招く。本研究の目的は,核医学イメージングの1つである単一光子放射断層撮影法(SPECT)における、入力関数の推定精度を低侵襲的な条件化で向上させることである。SPECTでの心筋血流量測定に使用される放射性薬剤として、Tl-201がある。この薬剤は代謝を受けないため,薬物動態モデルが単純化でき,動態の本質的な考察に適していると思われる。本年度は、Tl-201の赤血球への取り込みと血漿への洗い出しを記述する血漿・赤血球スケールでのモデルを構築することを目的とした。赤血球と血漿中のTl-201の濃度の時間変化が薬物動態モデルにより記述が可能かを検討した。動態を再現するため、赤血球に1つまたは2つの分画がある動態モデル1と動態モデル2を検討した。赤血球のTl-201の濃度の時間変化について、動態モデル2からの予測値が、動態モデル1の予測値よりも測定値をよく再現していた。動態モデルを特徴付けるパラメータの一つは、平均赤血球ヘモグロビン濃度と有意な相関を示した。さらに詳細な検討が必要であるが、動態モデルによって赤血球と血漿中のTl-201の濃度の時間変化を記述できる可能性が示唆された。本研究の目的は,核医学イメージングにおいて心筋血流量測定に必要な情報である入力関数の推定精度向上である。当該年度では、心臓を中心とする視野内に存在する臓器および血管系の放射能濃度をもとにして、入力関数の推定精度向上を試みた。その際、呼吸によって生じる胸腹部臓器の動きが、入力関数推定の誤差要因として無視できない場合が存在した。その根拠として、1)左心室内腔とそこから全身へ血液を供給する大動脈血中の時間放射能濃度曲線に乖離が観察されたこと、2)心臓、肝臓、横隔膜などの臓器の周期的な移動が時間フレーム間で観察されたこと、である。左心室内腔と大動脈の放射能濃度は、部分容積効果により大きさが異なるが、信号の遅延を考慮すれば、時間曲線の形はほぼ同一であることが知られている。仮に大動脈領域を時間フレームごとに検出し、時間放射能濃度曲線を入力関数として使用しても、心筋血流量の正確な定量は実現できない。それは、心筋血流量測定には、入力関数の応答信号である心筋組織の時間放射能濃度曲線が必要だからである。心筋の局所時間放射能濃度曲線を取得する際には、その位置における心内腔と心筋組織の信号の割合が時間変化しないことが従来の仮定であった。呼吸動によって、時間フレーム間で心臓の位置ずれを補正しなければ、その仮定が破綻する。この問題を解決することは、入力関数の推定精度向上、したがって心筋血流量の正確な測定に貢献する。今後の展開として、体循環を考慮した動態モデルを構築する前に、複数の血中放射能濃度情報を利用して、画像の時間フレーム間での心臓の位置ずれの補正方を構築する予定である。本研究の目的は,核医学イメージングを用いた心筋血流量測定における、入力関数の推定精度を低侵襲的な条件下で向上させることである。本研究では、まず、各検査において頻回採血によって得られた入力関数を対象に検討を行った。放射性薬剤塩化タリウム投与後の時間に対して、入力関数の個人間での差異を評価した。これにより、差異の大きい時間帯、つまり入力関数の推定精度において着目すべきデータの時間範囲を決定した。加えて、差異の小さい時間帯における入力関数の情報を利用して、標準入力関数を用いた心筋血流量測定法を構築した。個別入力関数に対して、標準入力関数を用いた場合の心筋血流量測定誤差は、0.69 ±7.80 %であり、バイアスは認められなかったが、誤差は-12.80から14.25 %にまで分布しており、入力関数の推定精度向上の必要性が示唆された。単一光子断層撮影による心筋検査では、投与する製剤の性質上、心筋へ集積した放射能濃度に対する、左室内腔血中放射能濃度が極端に低い(10分の1から100分の1)。そこで、下行大動脈血中放射能濃度をもとにした入力関数の推定を検討した。塩化タリウムと同様に、代謝産物の影響を受けない放射性同位元素15Oにより標識した水投与および一酸化炭素吸入画像を対象とした。

これらの画像を採用した理由は、左室内腔からの入力関数推定方法が確立されていること、および一酸化炭素吸入画像からの下行大動脈領域の特定が容易であること、である。画像から得られる下行大動脈血中放射能濃度は、入力関数と周辺組織(肺野)信号との混合信号であると仮定して、入力関数を推定した。左室内腔から求めた入力関数に対して、下行大動脈領域から求めた入力関数は、時間積分比において-9.0 ±8.1 %の過小推定であった。今後、混合信号からの分離方法の高精度化や誤差要因としての信号の鈍りの可能性を検討する。核医学イメージングによる心筋血流量測定のため,低侵襲的入力関数推定の精度向上を研究目的とした。塩化タリウムと単一光子断層撮影法における頻回採血により測定した健常者11例の個別入力関数から,一点校正標準入力関数法の最適な条件を決定した。個別入力関数を基準とする,標準入力関数それ自体の誤差は,3.9 ±2.9%であった。心筋血流量における誤差は0.7 ±7.8 %であった。低侵襲を実現しつつ心筋血流量定量の可能性と,その誤差を確認したことは意義があると考える。下行大動脈領域からの入力関数推定法の検討から,-9.0 ±8.1 %の過小推定が確認され,さらなる精度向上が必要であることがわかった。呼吸によって、心臓をはじめとする胸腹部の臓器は移動を繰り返す。当初の研究計画では、核医学イメージングにおいては、呼吸による臓器の移動は周期的であり、ある時間内では平均化され、画像においては無視できる、という仮定のもとで入力関数の推定を行っていた。しかし、この仮定が成り立たない場合、時間フレーム間で心筋および心内腔領域の位置ずれが生じて、2つの領域の信号が混合し、かつその混合する割合が時間変化する。その結果、入力関数や心筋血流量の推定における誤差となる。一様な局所血流量が予想される対象において、それを再現できない場合が存在した。原因の追及のため、測定系、モデル、解析手法を検証し、呼吸動が原因の1つであることを確認するのに時間を要したためである。医用画像工学誤差要因の一つとして確認された呼吸動による問題は、本研究の目的を達成する上で、解決すべき課題である。以下のような方針に従い、解決を目指す。1)大動脈と左心室内腔における血中放射能濃度を利用する。2)大動脈は構造的に単純であり、呼吸による位置ずれが生じても、その位置を検出しやすい。心筋血流量測定用画像の時間フレームごとに、大動脈を検出することで、その時間放射能濃度曲線Aを推定する。3)血液分布イメージングにより心内腔の領域Pを決定する。4)心筋血流量測定用画像の各時間フレームの画像に対してあるパラメータによって決まる剛体変換を適用する。適用後の画像において、領域P内の時間放射能濃度Bを計算する。5) AとBの形状が最もよく一致する、剛体変換パラメータを探索する。放射性薬剤201Tlの赤血球と血漿間での動態モデルを特徴付けるパラメータに関して、生理学的なメカニズムとの関係を明らかにしていないパラメータがある。パラメータの推定に失敗した測定データがある。その失敗原因が測定手技によるものか、動態モデルの不完全さによるものか、が明らかになっていない。当研究の進捗に遅れが生じたためです。具体的には、心筋血流量を推定する方法の妥当性を検討するのに時間を要しました。それにより実験を延期し、本年度の実験に必要な消耗品の購入額が抑えられたためです。
損傷限界曲線を応用した新たな緩衝包装設計理論の構築と青果物輸送包装の最適化

繰り返し衝撃による青果物の損傷発生をS-N曲線により予測するモデルが提案されているが、このモデルでは衝撃印加時において衝撃加速度(Acc)と対になる速度変化(Vc)が異なることにより、衝撃1回当たりの損傷度(D)が変化することが想定される。本研究では、数種のVcとAccの組み合わせを作成し、それらの違いがイチゴ果実の損傷発生に及ぼす影響を調査した。その結果、VcとAccの組み合わせにより、衝撃1回あたりのDが変化することを実際に確認することができた。我が国における主要な園芸作物の一つであるイチゴについて、輸送中の衝撃による果実の損傷を防止するための新たな緩衝包装設計理論を構築するための基礎的知見を得ることを目的とし、衝撃加速度および衝撃繰り返し回数が果実の損傷発生に及ぼす影響を調査した。包装形態はソフトパックとし、数段階の高さからの落下を繰り返し、1パック中75%の果実に損傷がみられた際に商品性が喪失したと仮定し、試験を行った。その結果、衝撃加速度と果実の商品性が喪失するまでの衝撃繰り返し回数との関係は、高い相関を持つ累乗近似曲線により表すことができ、衝撃の繰り返しによる損傷発生モデルと一致した。この曲線を用いることにより、任意の衝撃が任意の回数発生した際の果実における損傷度を算出することが可能となることから、実輸送中に発生する衝撃の積算による果実の損傷発生程度を予測できる可能性が示唆された。また、各種緩衝材の緩衝特性、すなわち衝撃減衰程度を予め把握しておくことにより、各輸送条件下における商品性の維持に必要な緩衝材の種類や量を提示できるものと考えられた。さらに、果実硬度の異なるサンプルを用意し、衝撃による損傷性の違いに及ぼす果実硬度の影響についても併せて検討した、その結果、果実硬度計の指示値において約O.1kg硬度が低下した場合、各衝撃加速度に対する損傷性は2030%増加する可能性が示唆された。このように、イチゴにおいて果実硬度の違いが耐衝撃性に及ぼす影響について調査した例は少なく、本結果は硬度の違いの要因となる品種や収穫時期を考慮した損傷発生予測および緩衝包装設計につながるものと考えられた。昨年度までに、繰り返し衝撃による青果物の損傷発生について、イチゴ果実を用いて、疲労破壊モデルの適用により予測する方法を提案した。一方、衝撃による物品の損傷発生においては、衝撃作用時の加速度のみならず、速度変化についても考慮する必要があり、とりわけ様々な包装容器、あるいは緩衝材に対応した損傷予測モデルを構築するためには、この点に関する検証が不可避である。そこで、今年度は先に提案した損傷予測方法を多様な包装条件に適合させることを可能にするとともに、予測精度をより一層向上させるために、任意の速度変化条件を作出する方法について検討した。イチゴ果実用の包装容器を2枚の板(治具)で挟んで固定した状態で、容器を垂直に落下させることができる装置を作成し、落下を受ける側の面に緩衝材を配置した。その際、落下高さを変更するとともに、落下を受ける面に配置する緩衝材の種類、すなわちその物性を変えることにより、任意の衝撃加速度と対となる速度変化条件を作成することができた。この装置を用いて、治具に固定される包装容器に、実際にイチゴ果実を詰めて落下試験を行ったところ、同一の衝撃加速度が包装容器に発生した場合においても、同時に発生する速度変化が異なることにより、1回の衝撃に対する果実の損傷度が大きく変化することが確認できた。以上の成果は、青果物における高精度かつ適用範囲の広い、繰り返し衝撃による損傷予測方法の開発につながるものと期待される。昨年度までに、イチゴ果実における繰り返し衝撃による損傷発生において、衝撃1回あたりの損傷度(D)が、ピーク衝撃加速度(Acc)と対となる速度変化(Vc)の違いによって様々に変化することを明らかにした。実際の輸送環境においては、包装される対象物が同一であっても、使用される包装容器や緩衝材が異なったり、多段に積み上げられたりと包装条件は様々に変化する。これと対応し、被包装物に衝撃が印加された際のAccとVcの組み合わせも、包装資材や部位によって、様々に変化することが想定される。このことは、実輸送においてDが包装形態や部位により大きく変化する可能性を示しているとともに、従来明らかにしたS-N曲線のみに依存した損傷予測モデルを用いて損傷発生予測を行った場合、汎用性が低い、あるいは精度が保証できないといった問題が発生する可能性を示唆している。そこで本年度は、包装形態の違いや部位により被包装物におけるDがどの程度変化するのかを明らかにするため、イチゴ果実を用いて、段ボール箱内底面に配置する緩衝材の物性の違い、および多段積みされた段ボール箱における部位(段)の違いが、Dに及ぼす影響について調査した。落下試験の結果、緩衝材や部位の違いによりAccが異なる場合であっても、Dが同等となる状況が発生することを確認できた。これはAccと対となるVcの影響によるものと考えられ、昨年度までの成果を支持する結果であった。以上より、青果物の実

輸送中における損傷発生予測を実施する上で、使用する包装資材や部位ごと、すなわちAccとVcの組み合わせごとにDを算出しておく必要があること、および緩衝材が不適切な場合、損傷発生を防止できない可能性が明らかとなった。以上、得られた知見は、緩衝包装設計および実輸送中の損傷発生予測における精度の向上に資するものと期待される。
超臨界水の水素結合受容能・供与能の指標化とプロトン移動反応への適用

ラマン分光法をもちいて水素結合性の超臨界流体、特にメタノール、エタノールならびにこれらのアルコールと水との混合系におけるベンゾフェノン分子のラマンスペクトルを評価し、溶媒の水素結合供与能のパラメータ化をおこなった。また、超臨界状態を含むメタノール中でシアノナフトール分子のプロトン移動反応を時間分解蛍光測定により評価し、拡散律速反応に基づくモデル解析から励起状態におけるプロトン解離の速度ならびに酸解離定数を求め、溶媒の水素結合パラメーターとの相関を得ることに成功した。その結果、水素結合性の超臨界流体の反応性に対する理解を進めた。本研究は、超臨界水や超臨界アルコールの水素結合受容能、供与能をパラメータ化し、これらの溶媒中でのプロトン移動反応との関連を明らかにしていくことが目的である。今年度は、そのために既存の測定システムの改良、既存のセルを用いた超臨界アルコール中での水素結合供与能の評価、プロトン移動反応の実験の準備を進めることを行った。測定系については新規にレーザーを一台購入するとともに、多目的高温高圧セルの改良をおこなった。光学窓のシールの際に締め付けによる破損が問題となっていたが、光学窓を押し付ける台座の面精度と鏡面状態の仕上がりを向上させることで、この問題を回避することを考えた。そのため、台座を磨くための治具を購入し、簡便に鏡面仕上げができるように環境を整えた。また、カートリッジヒーターをセルのまわりのジャケットに挿入するタイプに変更し、温度コントロール性能を向上させるための工夫をおこなった。一方で、現有のシステムを用いて超臨界アルコール中でラマン測定による溶媒の水素結合能のパラメータ化をすすめた。今年度は、溶媒の水素結合供与能を明らかにするため、ベンゾフェノン分子のCO伸縮振動をターゲットとしてラマンバンドの測定を行い、超臨界状態でどのように変化するか明らかにした。超臨界アルコールやアセトニトリル、シクロヘキサンなどで測定し、シクロヘキサンの結果を基準とすることで、他の溶媒での水素結合供与の評価を行うことに成功した。その結果、臨界密度近傍でも、かなりの水素結合供与能を保持していることが明らかとなった。プロトン移動のダイナミクスについては、新潟大学俣野教授の協力の下、測定サンプルとして5-シアノ-2-ナフトール(5CN2)の合成を行い、5,8-ジシアノ-2-ナフトール(DCN2)の合成を進めているところである。ラマン測定については非常に順調に進み、成果も着実に上がっており、学会発表も二度おこない、国際会議での発表も視野に入れて研究が進捗している状況にある。また高温高圧ラマン測定系の改良についても、着実に改良をすすめており、今後のシステム運用が容易になることが期待でき、ラマン分光測定については着実な研究の進展が期待できる状況にある。プロトン移動測定については、サンプルの合成に少々手間がかかり、昨年度具体的な測定が行えていないが、合成のめどは立っており、今年度以降に測定に取り掛かれば、こちらの分の測定のおくれは残りの期間で十分にとりもどせると考えている。今年度は、水・アルコール混合溶媒系における水素結合特性の評価、ならびに5,8ージシアノ-2ーナフトール(DCN2)をもちいたアルコール溶媒中でのプロトン移動ダイナミクスの評価を行った。昨年度作成した温度制御用ジャケットを用いて、実験を試みたが、温度上昇速度は向上したものの、温度制御の安定性において、従来のものと比べて悪くなってしまった。ヒーターの出力制御等に問題があると考えられ、その部分の改良を進めた。ラマン分光法による水素結合性の評価については、水・メタノールおよび水・エタノールの混合溶媒において、混合比を変えてベンゾフェノンのラマンバンドの測定をおこない、水の水素結合供与性の評価をおこなった。さらに水とアルコールの混合系においてp-ニトロアニリンのNH2伸縮のラマンバンドの測定をおこない、超臨界状態での評価が可能であることを確認し、現在測定を進めているところである。プロトン移動反応速度についてはDCN2の合成を完了した。当初水溶液で測定する予定であったが、水に対する溶解度が小さく、また蛍光の量子収率も小さかったので、測定が困難であることが判明した。そこでアルキル鎖長の異なる種々のアルコール中でのプロトン移動速度の測定を行ったところ、移動速度がアルコールのET値に線形に依存することがあきらかとなった。また超臨界領域に至るメタノール中での評価をおこない、BPを用いて本研究で評価したメタノールの水素結合供与性のパラメーターと相関があることが明らかとなった。ラマン測定について、実験条件の設定に問題があったことが判明し、実験のやり直しなど行う必要があったため、予想以上に時間を消費してしまった。またDCN2の合成については、最終段階での反応条件を最適化するのに時間がかかってしまい、測定に取り掛かるのが遅くなってしまった。また、超臨界水条件で測定を行うつもりであったが、水にほとんど不溶であることが判明し、実験計画の変更を余儀なくされた。また昨年度は電子状態計算も企画していたが、時間的な余裕がなく進めることができなかった。しかしながら、実験的な問題を解決しつつ、論文としてすでに成果の一部は投稿済みであり、国際会議での発表もふくめ、学会報告も着実に行っている。

また、アルコール中でのプロトン移動速度の測定において、超臨界条件も含めて、溶媒の水素結合能との相関に関して非常に興味深い結果が得られており、研究プロジェクト全体としては着実に成果をあげつつあると考えている。超臨界アルコールや超臨界水での水素結合性の指標を評価するため、昨年度はベンゾフェノンを溶媒として用い、水とアルコールの混合系におけるベンゾフェノンのCO伸縮振動の振動数の温度、圧力、混合比依存性の評価を行った。水・メタノールおよび水・エタノールを対象とし、モル比1:1および1:4の系において測定をおこなった。純溶媒での結果を参照し、混合系における水素結合供与能について評価をおこなったところ、密度の高いところではアルコールによる選択的な溶媒和が生じていることが明らかとなった。また、ジシアノ-2-ナフトール(DCN2)を溶質として超臨界メタノールならびに超臨界エタノール中での励起状態プロトン移動速度を、時間分解蛍光測定により評価した。さらにアルキル鎖長のことなるn-アルコールでも同様の評価を行った。励起状態における蛍光スペクトル変化から、励起状態にいてプロトン解離にともなって生じるアニオン体の立ち上がりを評価し、時間変化を評価することに成功した。その結果、えられた反応速度は溶媒の水素結合供与能とよい相関を示すことが明らかになった。さらに得られたアニオン体の濃度変化を、プロトンとアニオン体の再結合反応過程も含めた拡散律速反応のモデルにより速度論的な解析を行った。その結果アニオン体の立ち上がり速度からプロトン解離の速度が適切に評価できること、また励起状態における酸解離定数の温度・圧力変化を評価することに成功した。期間全体をとおして、超臨界アルコールおよび超臨界アルコール・水混合系における水素結合供与能のパラメーター化に成功した。また超臨界アルコール中でのプロトン移動反応速度と、超臨界アルコールにおける水素結合供与能との関連付けを行うことに成功した。ラマン分光法をもちいて水素結合性の超臨界流体、特にメタノール、エタノールならびにこれらのアルコールと水との混合系におけるベンゾフェノン分子のラマンスペクトルを評価し、溶媒の水素結合供与能のパラメータ化をおこなった。また、超臨界状態を含むメタノール中でシアノナフトール分子のプロトン移動反応を時間分解蛍光測定により評価し、拡散律速反応に基づくモデル解析から励起状態におけるプロトン解離の速度ならびに酸解離定数を求め、溶媒の水素結合パラメーターとの相関を得ることに成功した。その結果、水素結合性の超臨界流体の反応性に対する理解を進めた。昨年度購入したレーザーならびに改良を行った高温高圧セルの本格的な運用を行う。超臨界水中での水素結合受容能の評価を進めるために、p-ニトロアニリンを溶質分子として、溶媒を水もしくは水・アルコール混合溶媒として、超臨界水を含む溶液中での水素結合受容能の評価をすすめる。また、ベンゾフェノンについても水・アルコール混合系の測定を行うとともに、超臨界水の効果についても検討をおこなう。
再生軟骨を利用した外耳道造成術の開発とその臨床応用上の問題点の研究

鼓室形成術の発展に伴い中耳疾患に対する手術成績は著しく向上したが、技術的に比較的単純と思われる外耳道閉鎖症の手術成績は今なお概して不良である。せっかく外耳道を造成しても、骨削開面からの肉芽増生や鼓膜の浅在化、移植皮膚弁感染などのため、やがて外耳道の再閉鎖が始まり、一旦改善した聴力は次第に悪化することが多い。このような現状を背景に、本研究では「手術で削開した外耳道骨面を軟骨で被覆することにより外耳道造成術後に高頻度でみられる肉芽性再閉鎖を防止する」という新しい発想による治療法開発をめざした。軟骨は柔軟性があり移植しても生着が容易なことから移植材料として最適であり、形態と強度が確保できれば、狭窄の起こらない安定した外耳道が造成できる。耳介形成術では肋軟骨でフレームを作成するため、残った軟骨片で外耳道を形成すれば余計な手術侵襲を加える必要がない。これまでの基礎的研究において、この術式の有効性を確認するとともに、先天性外耳道閉鎖症の3例にこの術式を適応した。手術は耳介形成術の初回手術(形成外科医による軟骨フレームワークの埋め込み)時に行い、上述の術式による外耳道造成術と鼓室形成術を同時に施行した。今回の研究により、以下のような問題点が明らかとなった。1)軟骨を遊離皮弁で覆うため、皮弁が壊死に陥りやすい。2)軟骨部外耳道には狭窄を防ぐ組織がないため、入口部狭窄が起こりやすい、3)骨部外耳道は比較的狭いので(健側とほぼ同じサイズ)、耳内が乾燥しにくい、などである。一方、形成された骨部外耳道の形態は安定しており、手術回数が削減できるメリットもあり、改良を加えれば本法は優れた術式に発展しうると結論した。先天性外耳道閉鎖症に対しては外耳道造成術が行われるが、その治療成績は概して不良である。せっかく外耳道を造成しても肉芽増生や鼓膜浅在化、皮膚弁感染などのため、やがて外耳道の再閉鎖が始まり、一旦改善した聴力は次第に悪化することが少なくない。この問題を解決する目的で、本研究では移植特性に優れた軟骨を外耳道削開面に埋め込み外耳道の補強として活用し、この処置が肉芽増殖を抑制し外耳道形態の長期安定化に寄与するか否かを実験的に検討した。さらにその成果に基づき患者への臨床応用を行い、外耳道形態維持の効果を確認した。これまでのモルモットを用いた動物実験によると、耳後部皮膚面から耳胞の間に人工的に「穴」を形成し、その周囲に自己の耳介軟骨を移植し皮弁でこれを覆うと穴の形状は保持されたが、皮弁を遊離移植しただけの群では穴は狭窄するか閉鎖し、外耳道の形態維持は図れなかった。これらの結果から、外耳道の形態維持には硬組織による補強が必要であり、軟骨移植は外耳道を開存させるために有効な手段になりうることが示された。一方、Tissue engineering技術により作成した軟骨は極めて脆く、硬組織による補強という今回の目的には適していなかった。今後、さらに検討する予定であるが、補強材という意味からこの技法に拘泥する必要はないと思われた。これらの結果を考慮し、2例において肋軟骨を用いた耳介形成術と外耳道造成術を同時に行い、これまでのところ良好な結果が得られている。
生体内における記憶ヘルパーT細胞の再活性化メカニズムの解析

今年度は下記の研究成果が得られた。(1)骨髄中の抗原提示細胞の動態抗原標識した抗原をマウスに投与することで、生体内における抗原の可視化に成功した。抗原は二次応答時にのみ骨髄に選択的に集積し、その中で血管周囲に付着するものと骨髄内に散在するものの二種類が観察された。免疫を行ったマウスの血清を新たなマウスに移入する実験により、血管周囲への抗原の付着は抗体を介して行われることが示唆された。また、骨髄内に散在する抗原のほとんどは、抗原を取り込んだ成熟B細胞であることが明らかとなった。この成熟B細胞の骨髄内における動態を観察するため、様々な色素を用いて抗原を標識し、観察に最も適する色素の探索を行った。今後は二次応答時の、この抗原提示細胞と骨髄の記憶ヘルパーT細胞のMHCclass II-T細胞レセプターを介した接着を中心に細胞間相互作用を明らかにしていく。(2)二次免疫反応における骨髄記憶ヘルパーT細胞の動態初めに、生きているマウスの長骨において細胞動態を観察する実験系の立ち上げを行った。GFP遺伝子発現マウスより骨髄を取りだし、その浮遊細胞を新たなマウスの静脈中に移入した。この時、血管を標識する目的として、色素標識されたデキストランを共に投与した。その結果、移入したGFP陽性細胞が血管から骨髄内に移動している様子が観察された。加えて、細胞の移出入は血管の特定の部位において選択的に行われていることが明らかとなった。現在は、抗原特異的エフェクターヘルパーT細胞をマウスに移入し、この細胞が骨髄に入る様子、また抗原を投与した際に再び骨髄より移出する様子の撮影を行っており、移出入に関わる分子メカニズムを明らかにする予定である。今年度は下記の研究を行った。(1)記憶ヘルパーT細胞を再活性化させる抗原提示細胞の同定蛍光色素で標識した抗原をマウスに投与することで、生体内における抗原のトレーシングに成功した。その結果、二次免疫応答時にのみ骨髄への抗原の集積が観察され、その多くがMHC class II陰性の類胴内皮細胞に付着していることを発見した。また一部の抗原は、MHC class II陽性細胞の細胞表面に付着あるいは細胞内に取り込まれており、抗原を取り込んだMHC class II陽性細胞の大部分が成熟B細胞であることを明らかにした。二次免疫応答時における記憶ヘルパーT細胞への抗原提示は、樹状細胞などではなく成熟B細胞が主として働くことが考えられる。(2)抗原提示細胞による記憶ヘルパーT細胞の再活性化のメカニズム凍結切片免疫染色法を用いて、骨髄内の記憶ヘルパーT細胞は定常時にはIL-7産生ストローマ細胞に接着して存在していることを確認した。この記憶ヘルパーT細胞のマウス体内における再活性化時間の動態を、活性化マーカーかつ機能分子であるCD40Lの発現を指標にフローサイトメトリー法にて検出した。その結果、骨髄ヘルパーT細胞は脾臓ヘルパーT細胞よりとても素早く再活性化することが明らかとなった。さらに、多光子レーザー顕微鏡を用いた生体内イメージング法を立ち上げ、活性化ヘルパーT細胞の骨髄への移入、ならびに骨髄内への定着の様子の観察に成功した。今後はこの静止状態の記憶ヘルパーT細胞の再活性化の様子を観察していく。以上のことより、二次免疫応答時における記憶ヘルパーT細胞の再活性化には、抗原提示能を持つ細胞が骨髄に多く存在することやそのT細胞自身の反応性が高いことなどの理由で、免疫システム全体の再活性化が迅速に行われるものと考え、現在更なる解析を行っている。
並列計算機によるオンライントランザクション処理に関する基礎的研究

現存の並列計算機のおよび主な提案方式について、トランザクション処理のような事務処理向けのシステムを中心に、その各々がどのような機器構成方式を用いているかを調査した。かなりの製造会社でこの方面の提案が行われること知り、この検討課題そのものが重要性を持つことを確認した。それらの調査結果に基づき、並列計算機によりトランザクション処理を行う情報システムの概要設計を行った。それにより、並列に動作する処理装置と並列に動作するディスク処理装置との間を結合する相互結合網の構造および処理能力の決定が重要な課題であることが認識された。また、並列におかれるべきディスク装置の構造も問題であり、近年提案され普及しつつあるRAID(redundant arrays of inexpensive disks)をどのようにシステムに組み入れるかも大きな問題であることが認識された。以上の問題を解明するために並列計算機によりトランザクション処理を行う情報システムのシミュレーションモデルを作成した。処理の負荷モデルとしては、この応用の標準的な使用パターンを表すベンチマークに基づいて作成した。相互結合網として、とりあえずいくつかの単純な機構のものを評価した。処理すべき負荷が増えるにつれ、どのような部分が隘路となりいかなるふるまいをするかを定量的に求めた。また、準備的検討として、標準的な計算機システムにおけるRAIDの諸方式のふるまいをシミュレーションによって検討した。
高齢化社会の需要に対応した保健婦教育のあり方

1.我国の保健婦養成教育は,昭和16年から開始され,教育内容は学校養成所指定規則により定められている.この基準も各時代の国民の健康問題に即応するように改訂が繰り返えされている.この変遷を調べ,高齢化社会に対応させていく要件を検討した.次いで,現行の一ヵ年の養成過程49校について,老人保健と老人看護の授業科目・実習の実施状況などをしらべた.50年代後半から,これらの教育時間数は急速に増えていた.しかし,これは,実習などで教材として老人をとりあげる機会が増加していることが中心で,教育内容については早急に体系化していかなくてはならない.2.高齢者の健康問題に対する支援活動は,高齢者の家庭生活や地域生活に,深く入り込んだかかわりと働きかけによるべきことは明らかである.それらの活動に必要な能力育成のためには,公家衛生看護の方法の原則を具体的な活動事例で確実に伝えるべきと考え,家族保健指導の基本原則が実践できる実習の手引きを開発し某校の48名の地区実習に試用し,成果を検証した.3.老人保健法施行後の保健婦及びその活動内容の変化を調べた.活動内容としては,要援助高齢者などの在宅ケアばかりでなく,地区での健康相談や健康教育,等はば広い活動をするようになっていることを確認した.さらに近年では地域リハビリテイションにおいては,地区状況に応じた多様な方法を取りいれた活動が増えている.また,保健婦の構成をみると,法施行後新規採用の数が急速に増えたため,若年化し, 20歳代25%, 30歳代31%となり,系統的な現任教育・継続教育が必須となっていることを確認した.1.我国の保健婦養成教育は,昭和16年から開始され,教育内容は学校養成所指定規則により定められている.この基準も各時代の国民の健康問題に即応するように改訂が繰り返えされている.この変遷を調べ,高齢化社会に対応させていく要件を検討した.次いで,現行の一ヵ年の養成過程49校について,老人保健と老人看護の授業科目・実習の実施状況などをしらべた.50年代後半から,これらの教育時間数は急速に増えていた.しかし,これは,実習などで教材として老人をとりあげる機会が増加していることが中心で,教育内容については早急に体系化していかなくてはならない.2.高齢者の健康問題に対する支援活動は,高齢者の家庭生活や地域生活に,深く入り込んだかかわりと働きかけによるべきことは明らかである.それらの活動に必要な能力育成のためには,公家衛生看護の方法の原則を具体的な活動事例で確実に伝えるべきと考え,家族保健指導の基本原則が実践できる実習の手引きを開発し某校の48名の地区実習に試用し,成果を検証した.3.老人保健法施行後の保健婦及びその活動内容の変化を調べた.活動内容としては,要援助高齢者などの在宅ケアばかりでなく,地区での健康相談や健康教育,等はば広い活動をするようになっていることを確認した.さらに近年では地域リハビリテイションにおいては,地区状況に応じた多様な方法を取りいれた活動が増えている.また,保健婦の構成をみると,法施行後新規採用の数が急速に増えたため,若年化し, 20歳代25%, 30歳代31%となり,系統的な現任教育・継続教育が必須となっていることを確認した.高齢者の健康生活を守ることを主目的とした保健婦による地区活動に関する教育の方法に焦点をあてて検討した。まず、高齢化の進行の著しい県の例として、島根県をとりあげ、活動の実際面でどのような技術が必要となっているのか、さらにその技術を学習するために学校教育においては高齢化の進行している地域は、農山村など人口の過疎化と一致しているので、都市など比較的人口の集中している地域における保健婦の活動について検討しておくことも欠かすことができないと考え、人口規模が前記の県とほゞ同じ自治体の例として千葉市をとりあげ検討した。さらに、保健婦による高齢者層への保健婦活動に求められる技術の特徴の整理を試みた。高齢者層の占める割合が高い地域においては、保健婦活動のすべての面で高齢者層への活動が母子保健などの活動に比べ多くなっているとは限らず、保健所や市町村など保健婦の所属する機関がかかえている課題やその他保健活動の過去の実積などによって多様となっている。ただし、家庭訪問の内容をみると、高齢者の多い地区では成人、老人の対象が多く、学生時代の教材も成人・老人が多くなっている。また、地区活動においては、成人や老人の地域生活をとらえ、生活意識に迫る衛生教育の技術の必要性、ボランティア老人クラブ、社会福祉協議会の人びとの協力とこれらの人びとの動きを活性化していくことの大切さなどが確認された。保健婦教育の方法については、次年度ひきつづき検討していく予定である。
参加者間のインタラクションに注目したミーティングの構造解析と支援

グループ内の知識の創造・流通の場であるミーティングの記録と再利用性を高めるシステムの研究開発を行った。参加者間の非言語インタラクション(発話交替や注目対象の変化)と、参加者間による写真撮影とチャットから得られる協調的なアノテーションの情報を利用してミーティングの構造理解と支援を行う方法論をとった。研究室内のミーティングキャプチャシステムや博物館内の協調学習を支援するシステムを開発した。本研究の目的は、主に聞き手に回っている参加者の反応に注目することで、ミーティングの内容的・状況的な構造を推定し、ミーティングの記録や支援に役立てる方式を開発することである。具体的には、ミーティング参加者間のインタラクションとして発生する視線変化やあいづち・うなずきといった非言語的反応に着目する。また、議論中のメモやスライドへの書き込みといった聞き手による協調的アノテーションを活用し、議論型ミーティングのアーカイブに自動インデクスを付与する手法を開発する。今年度は、これまでコミュニケーション支援ツールとして開発してきたPhoto Chatと呼ばれるシステムを協調的アノテーションの手段として利用するために、ミーティングスライドと書き込みの連携を進め、書き込み行為と、その他の非言語反応(頭部方向の移動や発話交替)のセンシングデータを統合的に記録する環境を構築し、具体的なミーティングを記録したデータに基づいて分析を行った。具体的には、Photo Chat上でなされるスライドへの書き込みやそれに対する反応と、うなずきやあいづちの関連を分析し、ミーティングの重要シーンや会話の盛り上がりとの関連を推定するモデルを構築した。それと並行して、過去のミーティングから関連するシーンを抽出する話題マイニングエージェントを実現するために、現在進行中のミーティング状況と過去のミーティングの状況を比較し、過去の関連シーンを提示する要素システムの試作を始めた。.本研究の目的は、主に聞き手に回っている参加者の反応に注目することで、ミーティングの内容的・状況的な構造を推定し、ミーティングの記録や支援に役立てる方式を開発することである。具体的には、ミーティング参加者間のインタラクションとして発生する視線変化やあいつち・うなずきといった非言語的反応に着目する。昨年度は、4,5人による一般的な円座式のミーティングを想定したシステム開発と予備検討を進めてきた。そこでは、参加者やその位置関係はある程度固定されていることを想定して聞き手反応を計測することができた。今年度は、博物館などの展示会場における立ち話のような状況を対象とし、聞き手反応に注目した会話インタラクションの計測と分析を行った。そこでは、会話に参加するメンバーの出入りがあり、また、互いの身体的位置関係も変化し続ける。したがって、視線変化、うなずき、あいづちといった細かい身体変化ではなく、相対的な立ち位置の変化や発話交替に着目した状況認識(会話グループの発生や盛り上がり)の手法を開発した。具体的なフィールドでの試みとして、京都大学博物館における2人の見学者と説明員の間の会話を収録し、説明員の立ち位置に応じた発話量やジェスチャーの発生に与える影響を分析した。また、模擬的な展示会の設定において、写真撮影と書き込みに基づいたコミュニケーション支援システムPhotoChatを利用した見学者間の会話状況の推定を試み、そのための、会話場検出や盛り上がり検出の基本技術の開発を進めた。昨年度までは、4,5人のよる円座式のミーティングを想定した非言語反応の計測や、PhotoChatと呼ばれるタブレット付きカメラを利用した参加者によるアノテーションの融合に関する技術開発を主に行ってきた。最終年度となる今年度は、支援対象となるミーティングの種類の展開と、それに応じた新たな技術課題の掘り出しを行った。一つ目として、50人程度が集まり半日間くらいで集中的にフラッシュトークを行う勉強会を対象とし、そこでのtwitterを援用した議論の進み方やミーティングの盛り上がりとの関連を分析した。また、twitterのタイムラインに応じて関連論文を推薦するボットを試作し、予備的な評価実験を行った。もう一つのフィールド展開として、自動車の中の会話に注目し、街のタイムリーな話題をラジオのように流通させる応用システムの開発に着手した。これまでの会話状況解釈の研究から得られた知見を利用し、会話シーンの抽出と再利用について応用の検討を行った。参加者間の非言語インタラクションの計測とそれに基づいたミーティングの状況理解に関する要素技術の開発と、それを適用したフィールド実験(研究室内のミーティングや展覧会における会話状況理解)について、おおむね予定通り進んでいる。24年度が最終年度であるため、記入しない。

最終年度は、ミーティングの記録データからのディスカッションマイニングとその表示に関する手法の開発を行い、あわせて、フィールドにおける運用実験を行う。24年度が最終年度であるため、記入しない。
再生表皮ではNotchの活性が変化するため細胞は再増殖を開始する。

皮膚に生じた疾患の治療に日々従事していて、皮膚潰瘍の治療に苦慮することが多い。そこで、私は創傷のよりよい治療法を開発するため創傷の治癒過程のなかでも表皮の性質の変化に着目して解析を行った。皮膚の創傷治癒の際、表皮細胞は脱分化して再増殖をスタートするが、この過程でNotch2の発現が変化することを私は見いだした。Notchは4種類の相同分子からなるファミリーを形成している。以前、同じ研究室の奥山が行った解析で、Notch1は未分化な表皮細胞の増殖を抑制して分化を促進することが明らかになっている。しかし、創傷部の表皮細胞ではNotch1ではなくNotch2の発現が変化することから、私はNotch2の作用をまずin vitroで解析を行った。その結果、培養表皮細胞においてNotchの発現量を変化させその働きを解析した結果、Notch2はNotch1といくつか相違はあるものの、表皮細胞の増殖を抑制して分化を誘導する作用を有することが分かった。この結果から、創傷治癒の際表皮細胞のNotch2の発現が変化することで、表皮細胞は性質が変化して脱分化して再増殖をスタートするのではないかと私は考えた。この考えの検証をはかるため、Notch2が過剰発現する遺伝子導入マウスを作成して生体レベルでこの可能性の検証をはかる必要があると考えている。そのため、マウス受精卵にベクターを導入し120匹以上のマウスをスクリーニングしたが、遺伝子が導入されたマウスは誕生しなかった。私は創傷治癒のよりよい治療法を開発するため、創傷治癒の過程を解析した。特に創傷治癒の際には既に分化が進んで増殖を停止した表皮細胞が脱分化して再増殖をスター卜する。この過程において細胞表面に発現しているレセプタータンパク質であるNotchの働きが重要であると考えて、Notchに焦点をあてて解析を進めた。通常、表皮では基底層の細胞は未分化で活発に増殖しているが分化が進むとより上の層に移動し分化特異的なマーカーを発現するとともに増殖を停止する。しかし、皮膚に欠損が生じると既に分化し分化特異的な形質を発現させていた細胞がその分化特異的な形質を消失させて再増殖をスタートする。共焦点レーザー顕微鏡を使って観察すると、通常の表皮ではNotch1とNotch2が発現しているが、皮膚に欠損が生じると有棘層で発現していたNotch2が顕著に減少することがわかった。これまでの解析でNotch1は表母細胞の増殖を抑制して分化を促進する作用があることがわかっている。近似した構造を持つNotch2にしても同様の働きがあるのか明らかにするため表皮細胞にNotch2を過剰発現させた。その結果、Notch2もNotch1と同様に表皮細胞の増殖を抑制して分化を促進する働きがあることがわかった。以上の結果から、通常有棘層で発現しているNotch2は表皮細胞の増殖を抑制し分化の進展を促しているが、創傷が形成されるとNotch2は減少するので表皮細胞は脱分化して再増埴を開始するのではないかと考えた。さらに生体のレベルで検証をはかるため、創傷部の表皮でNotch2が過剰発現する遺伝子導入マウスをつくるため、ケラチン6プロモーターに活性型Notch2を連結したベクターを作成した。
Bリンパ球の運命づけの過程における抗体遺伝子の再構成の制御

ショウジョウバエのRBP-Jk遺伝子を単離し、その構造がマウスのものと75%以上の相同性があることを明らかにした。これを用いてショウジョウバエにおけるこの遺伝子の機能の解析を行なった。まず第一に、染色体上のin sit/ハイブリダイゼイションより染色体35BC領域に、この遺伝子が存在することを明らかにした。次に、この領域の多数の欠失突然変異株を用いて、この遺伝子領域に対応する部分には、br26,とbr7の2つの致死突然変異遺伝子が存在することを明らかにした。次いで、解析された6種類の全てのbr7致死突然変異個体において、RBR-Jk遺伝子にDNA構造上の変異を持っていることを明らかにした。br7の突然変異体は、Hairless(H)突然変異をdominantにsuppressするためにsuppressor of Hairless mutation(Sμ(H)とも呼ばれている。Su(H)遺伝子は、ショウジョウバエの感覚器官の発生分化において、H遺伝子と括抗する非常に大切な制御遺伝子であることが知られている。今回の知見は、高等生物における免疫系の遺伝子再構成に関与すると思われるタンパク質が、ショウジョウバエにおいては、神経系の発生制御に関与していることを示したものであり、極めて重要であると考えられる。一方、クラススイッチに関わる遺伝子に関して、最近我々はSμ配列結合タンパク質の遺伝子を単離し、その構造解析を行なっている。
身体周囲に必要なアキ寸法の計測と体系化に関する研究

本研究の成果は、これまで建築やインテリアの設計計画の分野で、多くの研究者や設計者からその必要性を指摘されながら、ほとんど計測されてこなかった目的行為を完遂するために身体周囲に必要な非接触の空間的領域である「アキ寸法」に着目して、多様な日常生活の場面を対象に人間工学的な手法により計測実験を行い、その「アキ寸法」の計測値を動作空間などの策定に応用できるように体系化を図ったものである。本研究の目的は、これまで建築設計計画の分野において、多くの研究者や設計者からその必要性を指摘されながらほとんど計測されてこなかった目的行為を完遂するために身体周囲に必要な非接触の空間領域である「アキ寸法」に着目して、多様な身体動作の場面を対象にして実験的に計測を行うとともに、当該計測値を日常生活場面と対応させて体系化を図ることである。平成20年度は、本研究の初年度として、身体動作寸法を計測する既往の測定機器を整備するとともに、当該研究費で購入した3次元ビデオ動作解析システム(DHK社製Frame-DIASIV)を活用して、日常生活行為を想定した身体動作寸法の計測を試みた。また、既往の研究でまとめた身体動作の主要な24の基本姿勢や日常生活動作の応用動作などを勘案して、身体動作寸法に必要な機能的寸法を加えた新たな「動作空間」を提案して体系化を試みた。従来の動作空間の概念は、具体的な手引きが確立しないままに基本的な考え方だけが示されたために、身体動作寸法や数値の判断が曖昧なまま大半を設計者に委ねるものであった。また、動作空間を構成する寸法概念として、これまでは「人体寸法または動作寸法」+「モノの寸法」+「ゆとり寸法」であるとされたが、この「ゆとり寸法」と本研究で計測する「アキ寸法」との解釈の違いなどを明確にすることができた。これらの初年度の研究成果を踏まえて、次年度からは、多様な日常生活場面を対象にして身体周囲に必要なアキ寸法の計測値を体系的にまとめる予定である。本研究の目的は、これまで建築やインテリアの設計計画の分野において、多くの研究者や設計者からその必要性を指摘されながら、ほとんど計測されてこなかった目的行為を完遂するために身体周囲に必要な非接触の空間的領域である「アキ寸法」に着目して、多様な身体動作の場面を対象にして人間工学的に実験的に計測を試行して、当該計測値を日常生活場面に対応させて体系化を図ることである。平成21年度は、前年度に購入した3次元ビデオ動作解析システム(DHK社製Frame-DIASIV)を活用して、日常生活行為を想定した身体動作寸法の計測を試みた成果を踏まえて、多様な日常生活場面を対象にして身体周囲に必要なアキ寸法の計測値を体系的にまとめることを試行した。特に、体格の大小による身体的差異とともに、男女の違いによる差異、年齢による差異、運動能力による差異などを加味して実験的に検討した。さらに、行為者が目的動作を完遂するために身体周囲に必要な「アキ寸法」は、空間的な把握が必要なことから、計測された2次元の寸法を3次元の空間に置換するとともに、それらの計測値のデジタルデータ化を試みた。最終年度は、前年度までに収録された身体周囲に必要な「アキ寸法」の計測値を総合的にデジタルデータ化して、建築、室内、設備などの設計に有用な計測資料としてまとめる。さらに、本研究から得られる成果は、ITを活用した当該分野の実務設計の現場に広く提供するために、汎用性の高い3次元CAD等との適合性などを検討して、実践的な展開を目指す。本研究の目的は、これまで建築やインテリアの設計計画の分野において、多くの研究者や設計者からその必要性を指摘されながら、ほとんど計測されてこなかった目的行為を完遂するために身体周囲に必要な非接触の空間的領域である「アキ寸法」に着目して、多様な日常生活の場面を対象にして人間工学的な手法により計測実験を行い、その結果から得られた「アキ寸法」の計測値を動作空間などの策定に応用できるように体系化を図ることである。平成22年度は、本研究の最終年度として、下記の内容について日常生活場面における行為者の身体周囲に必要な「アキ寸法」の計測値を総合的に体系化して、そのデジタルデータベースを構築することなどを試行した。(1)前年度及び前々年度に得られた多様な生活場面における「アキ寸法」の計測データを全体的に見直して、必要な補足実験を行い、当該計測値の信頼性等について最終確認をした。それらの「アキ寸法」の計測値は、多様な動作空問の事例とともに総合的に体系化して、研究成果報告書としてまとめた。なお、当該報告書をまとめる上で、日本建築学会図書館や東京大学総合図書館などにおいて関連する文献調査を実施して、建築人間工学系の動作解析手法や日本人の人体計測値などの最新データに基づいた検証を行った。(2)本研究で得られた「アキ寸法」の計測値とその事例等は、成果報告書の中で建築やインテリアなどの分野における「人間を中心としたデザイン・データ・マニュアル」として分かりやすく図解することを試行した。

(3)本研究で得られた「アキ寸法」の計測値は、最近の情報通信技術(ICT)を活用した実務設計の現場に提供するためにデジタルデータベース化して、建築やインテリアなどの設計計画の分野における具体的な応用と展開の可能性について検証した。
Fast SE法を用いた非造影高速MR血管描出法の研究

Magnetic resonance imagingにおける撮像法の一つであるshort echo space FSEを用いたMR Angiographyの基礎的検討と臨床応用を試みた.ファントム実験では実効TEの短い撮像シーケンスで高い信号ノイズ比が得られた.また心拍動に同期させることで信号のばらつきが減少した.健常人ボランティアでの検討は,心電図同期下に施行したが,実効TEの短い撮像シーケンスでは,バックグラウンドの信号が上昇し,脈管のコントラストは必ずしも高いものではなかった.脂肪抑制法の併用が脈管コントラスト改善には必須であった.他の代表的なMR Angiographyとの比較では,冠状断で検査をすることが多いため,Time of Flight法,Phase contrast法に比べて撮像時間が短時間であった.低速の脈管の描出に優れていたが,早い流速の脈管の描出は不良で,脈管分岐部や合流部等の乱流の発生する部位では,しばしば描出不良を呈していた.Gd造影剤によるdynamic subtraction法との比較でも,末梢静脈などの低速血流の描出は優れていた.しかし,動脈系の描出は不良であった.本手法は造影剤を使用しないという点では優れているが,動脈系の臨床応用に関しては限界があると思われた.また,腹水貯留や高度浮腫などの症例でも脈管描出不良が多かった.short echo space FSEを用いたMR Angiographyは,脈管系と胆道系ならびにT2強調像で高信号を呈する腫瘍との位置関係を同時描出する手法としては有用性があると考えられた.ファントム実験;VlSART/EX(東芝製)にて、部分フーリエ法を用いたエコー間隔が5ミリのshort echo space FSE法を用いたファントム実験を施行した。結果は実効TEの短い撮像シーケンスほど血管の信号値が高い傾向がえられるが、バックグラウンドの信号も上昇し血管のコントラストは明瞭化しなかった。shot数の増加はコントラストを低下させた。また、流速が早いと中心部でflow voidのため信号が低下した。臨床研究(健常人ボランティアならびに血管性疾患症例);健常人ボランティアでは、ファントム実験で得られた結果をおおむね反映する画像が得られた。しかし.臨床症例((1)動脈瘤や閉塞性動脈疾患などの血管病変または、門脈や静脈系に浸潤した腫瘍性病変を有し、約1時間の臥床が可能でMRI検査に耐えられる体力を有する。(2)あらかじめ血管造影検査やCT-Angiographyが施行されているか予定されている.(3)上記検査の2週間以内にMR Angiographyが施行できる.(4)本検査の内容を理解しInformed consentが得られる)では,Entryした症例が少ないためもあるが,脈管描出能は既存の造影MR Angiographyと比較し,必ずしも高い有用性を持っていなかった.これには,静脈との重なりや胸腹水などの影響があるものと思われた.しかし,非造影MR Angiographyとしては,比較的広い範囲を数分程度の短時間で撮像できる長所もあり、次年度も症例の蓄積と更なる検討を続ける予定である.Magnetic resonance imagingにおける撮像法の一つであるshort echo space FSEを用いたMR Angiographyの基礎的検討と臨床応用を試みた.ファントム実験では実効TEの短い撮像シーケンスで高い信号ノイズ比が得られた.また心拍動に同期させることで信号のばらつきが減少した.健常人ボランティアでの検討は,心電図同期下に施行したが,実効TEの短い撮像シーケンスでは,バックグラウンドの信号が上昇し,脈管のコントラストは必ずしも高いものではなかった.脂肪抑制法の併用が脈管コントラスト改善には必須であった.他の代表的なMR Angiographyとの比較では,冠状断で検査をすることが多いため,Time of Flight法,Phase contrast法に比べて撮像時間が短時間であった.低速の脈管の描出に優れていたが,早い流速の脈管の描出は不良で,脈管分岐部や合流部等の乱流の発生する部位では,しばしば描出不良を呈していた.Gd造影剤によるdynamic subtraction法との比較でも,末梢静脈などの低速血流の描出は優れていた.しかし,動脈系の描出は不良であった.本手法は造影剤を使用しないという点では優れているが,動脈系の臨床応用に関しては限界があると思われた.また,腹水貯留や高度浮腫などの症例でも脈管描出不良が多かった.short echo space FSEを用いたMR Angiographyは,脈管系と胆道系ならびにT2強調像で高信号を呈する腫瘍との位置関係を同時描出する手法としては有用性があると考えられた.
代数体上のイデアル分布とＤｉｏｐｈａｎｔｕｓ方程式

本研究はDiophantine方程式と呼ばれる方程式の整数解を求める研究課題を代数体のイデアルの分布から考察するというものである.特に多項式=階乗という形の方程式は一般化Brocard問題という未解決問題とも関連している重要な研究課題であり,それをイデアル分布から解決することを1つの大きな目標としている.また階乗関数を代数体に一般化することで,通常の階乗のときとは異なる結果がイデアル分布によって現れることがあるため,それについても考察する.本研究はDiophantine方程式と呼ばれる方程式の整数解を求める研究課題を代数体のイデアルの分布から考察するというものである.特に多項式=階乗という形の方程式は一般化Brocard問題という未解決問題とも関連している重要な研究課題であり,それをイデアル分布から解決することを1つの大きな目標としている.また階乗関数を代数体に一般化することで,通常の階乗のときとは異なる結果がイデアル分布によって現れることがあるため,それについても考察する.