hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
微細水滴における過冷却現象を利用した新規な生細胞の保存方法の確立

-40°C付近まで過冷却状態を保持できる単分散微細水滴に乳化の前後が同時に撮影できるシステムを構築し最適条件で微生物の内包を可能とした.生細胞のモデル細胞として酵母を内包し,ほぼ100%に近い内包率を実現した.また保存に適した温度帯を決定した.研究成果は,論文3報,国際学会プロシーディングスに3報の外部発表を行なった.生細胞を長期保存する方法としての凍結保存は有効であるが,培養液中での氷結晶の形成や凍結防御剤による障害を受け,生細胞の機能や生存率が低下することが多い。0°C以下でも氷結晶が生成しない水の過冷却現象を積極的に利用して,凍結防御剤を用いない生存率の高い新規な生細胞の保存方法を提案する。具体的には,-40°C付近まで過冷却状態を保持できる単分散微細水滴に生細胞のモデル細胞として酵母を内包し,保存に適した温度帯を決定する。本年度は(1)微生物の内包に特化したMC乳化モジュールの開発(2)微生物の内包率向上のためのMC乳化システムの改良(3)水滴への微生物の内包の3項目を実施した。(1)については,従来のマイクロチャネルモジュールをアルコール滅菌することで操作を可能とした。(2)については,乳化の前後が同時に撮影できるシステムを構築し最適条件で微生物の内包を可能とした。モジュールおよび乳化システムを用いて,実際に微生物の内包を行った。条件を変えることでほぼ100%に近い内包率を実現した。生細胞を長期保存する方法としての凍結保存は有効であるが,培養液中での氷結晶の形成や凍結防御剤による障害を受け,生細胞の機能や生存率が低下することが多い。本年度は昨年度に引き続きDSCによる微細水滴内の氷核形成温度の測定および微細水滴に内包された微生物生存率の算出を行った。過冷却状態での保存に適したW/O型エマルションの調製方法ついて検討するため、MC乳化法とボルテックスミキサー乳化法を用いて酵母内包W/O型エマルションを調製し、低温保存前後の液滴径変化と過冷却解除温度の測定を行った。その結果、MC乳化で調製した場合には、過冷却解除温度がー35°Cを示す単分散エマルションを得ることができた。調製した2つのエマルションをー10°Cで保存したところ、多分散エマルションでは氷結晶が生じたが、単分散エマルションでは1週間後でも氷結晶が認められなかった。過冷却状態での保存に適した分散相について検討するため、対数期と定常期の状態の酵母分散培養液を用いて酵母内包W/O型エマルションを調製し、低温保存前後の液滴径変化と生存率の測定を行った。その結果、いずれの分散相においても、高い酵母内包率で均一な液滴径のW/Oエマルションを調製することができた。調製した酵母内包W/O型エマルションを低温で保存したところ、液滴安定性に差は観察されなかったが、生存率には変化が見られた。分散相として定常期の状態の酵母分散培養液を用いて調製したW/O型エマルションで高い生存率が維持できた。DSCによる微細水滴内の氷核形成温度の測定微生物が内包された微細水滴を含んだエマルションをDSCにより熱分析する。-35°Cまで過冷却が保てることを確認できた。微細水滴に内包された微生物生存率の算出生存率は、使用する連続相の種類で変化したが、適正な連続相を用いて生存率の向上に成功した。本研究では、微細水滴がバルク状態の水と比較して過冷却解除温度が低下することに着目し、W/O型エマルションに微生物を内包することで過冷却現象を利用した低温保存方法について検討を行った。本論文では、過冷却状態での保存に適したW/O型エマルションの調製方法、分散相及び連続相について検討した。また、酵母内包W/O型エマルションの過冷却解除温度が均質核形成温度のー42Cよりも高くなったため、内包物が及ぼすW/O型エマルションの過冷却解除温度への影響についても検討した。従来の微生物の低温保存方法とその問題点、バルク状態の水と微細水滴での凍結温度の違い、水の過冷却、乳化に関する概論を示した。MC乳化によるW/O型エマルションの調製方法、画像解析による液滴径の測定方法、熱分析測定とその結果の解析方法、低温保存方法について示した。

以上の結果より、分散相として定常期の状態の酵母分散培養液、連続相としてシリコーン油を用いて酵母内包W/O型エマルションを調製することが最適であると示された。-40°C付近まで過冷却状態を保持できる単分散微細水滴に乳化の前後が同時に撮影できるシステムを構築し最適条件で微生物の内包を可能とした.生細胞のモデル細胞として酵母を内包し,ほぼ100%に近い内包率を実現した.また保存に適した温度帯を決定した.研究成果は,論文3報,国際学会プロシーディングスに3報の外部発表を行なった.微生物の内包に特化したMC乳化モジュールの開発および微生物の内包率向上のためのMC乳化システムの改良を行いこのモジュールおよび乳化システムを用いて,実際に微生物の内包を行った。その結果,適正な条件を見つけ,研究目的に記載した高い内包率を達成できた。この理由から研究の進捗状況が良好だと判断した。今後は以下の項目について研究を実施していくDSCによる微細水滴内の氷核形成温度の測定微細水滴に内包された微生物生存率の算出微細水滴への内包が,微生物に与えるストレス応答の評価界面科学今後は,以下の項目について研究を実施していく。DSCによる微細水滴内の氷核形成温度の測定微細水滴に内包された微生物生存率の算出微細水滴への内包が,微生物に与えるストレス応答の評価本年度は,モジュール開発やシステムの構築が順調に進んだため,予算の節約ができたため保存に適した温度や界面活性剤の検討に予算を割き,さらに研究を進めるべく適正な使用に努める。
柔軟ポリマーを用いた動作計測システムの開発

本研究の目的は,迅速・簡便・安全かつ定量的な関節角度の計測評価システムの開発と,これを用いてヒトの動作を客観的に評価することである。具体的には,前年度までに開発した,曲げ変形が加わると出力電圧を生じる柔軟なフィルム上の高分子センサ(柔軟ポリマーセンサ)を用いて,関節の屈曲・伸展運動を定量的に計測する。本年度は,開発した柔軟ポリマーセンサを用いて手指の関節角度を計測するためのセンサシステムを構築し,手指の屈曲・進展運動に伴う関節角度の変化を計測した。前年度までの研究により,柔軟ポリマーセンサに加えられた曲げ変形の平均曲率とセンサ出力が線形関係にあることがわかっているため,まず,手指の関節角度と関節甲部の皮膚表面の平均曲率の関係を明らかにし,関節甲部にセンサを貼り付けた際に得られるセンサ出力から関節角度を推定する計算式を導出した。また,実際にセンサを手指関節に設置して,屈曲・伸展運動を行った際のセンサ出力を計測し,導出した計算式から関節角度を推定した。これに対して,赤外線カメラを用いた三次元動作計測システム(VICON)を用いて手指関節角度を計測し,推定した関節角度と比較した結果,両者がほとんど一致することを明らかにした。このことから,本研究で開発したセンサシステムが,手指関節角度の計測に有効であることを示した。これらの成果は本システムが,手指のような小さく可動域の大きい対象の計測を簡便に行うことができることを示唆したものであり,医工学および医療福祉工学の発展に大きく寄与するものである。(抄録なし)本研究の目的は,迅速・簡便・安全かつ定量的な関節角度の計測評価システムの開発と,これを用いてリハビリ運動の効果を客観的に評価できる指標を作成することである。本研究で開発している技術は,貼るだけで対象曲面の曲率を計測できる柔軟センサである。この柔軟なSolid Polymer Electrolyteセンサ(SPEセンサ)を用いて,ヒトの関節角度を迅速・簡便に計測するものである。当該年度は,本課題の重要要素であるSPEセンサの未解明の基礎特性である出力特性の温度依存性を評価した。SPEセンサを関節部に装着するセンサシステムを構築するため,体温と環境温度によるセンサ温度の変化だけでなく,センサ内での温度勾配の発生が想定される。そこで,恒温恒湿室を用いて環境温度を制御し,体温および室温範囲を考慮した様々な温度環境下でSPEセンサに一定の曲げ変形を加え,出力電圧を計測した。この結果,温度変化を徐々に行い,SPEセンサ内に温度勾配がない場合には,変形に対する出力特性に変化はほとんど見られなかったが,急激な温度変化を行い,センサ内に温度勾配が生じた場合には,出力特性が変化することが分かった。このことから,関節角度を計測する場合,センサはあらかじめ肌に貼り付けておき,センサ内の温度勾配が発生しないようにする必要がある。しかしながら,実際のリハビリ運動の計測では,患者への負担を出来るだけ軽減するために,限られた時間内で計測することが求められる。そのため,今後,温度勾配の出力特性の影響については、実際の測定において検証し,対策を行う必要がある。本研究課題で用いるSPEセンサの温度-出力特性を評価したところ,関節角度推定に影響を及ぼす可能性が示され、そのため、より詳細にセンサ出力特性の温度依存性を評価、モデル化する必要が生じたため。理学療法士と連携を図り,患者や理学療法士のニーズを調査し、対象となる運動および関節を選定し、実際の動作計測を行うための計測システムを開発する。また,本研究課題を進めたことで明らかになったSPEセンサの温度-出力特性の動作計測への影響については,SPEセンサを関節部に装着した際の温度変化を評価し、どの程度の影響が関節角度推定値に生じるのかを、カメラなどの別のシステムを組み合わせることで明らかにし、補正方法を開発する。(抄録なし)
家族の感情表出と精神疾患に関する医療経済学的研究

家族心理教育の医療経済学的評価を行った.研究対象は再発リスクの大きい高EE(感情表出)の家族と共に生活する統合失調症患者とした.心理教育群は,家族が心理教育および集中的家族セッションを受けた者および心理教育とその後のサポートを受けた者,合計30名とし,比較対照群としては過去のコホート研究での高EE群を選んだ.これら対象者の退院後9カ月間の医療コストを比較検討した.外来医療コストの平均値を比較すると,両群間で有意な差は認められなかった.入院医療コストを比較すると,心理教育群の平均値は27万円で,対照群の47万円よりも小さくなっていた.心理教育群の合計コストは平均50万円で,対照群の71万円よりも小さくなっていた.家族心理教育の再発予防効果によって,心理教育群の医療コストは対照群と比較して軽減されることが明らかとなった.また費用ー効果分析を行い,教育とその後のサポートを行う方が,集中的家族セッションを行うよりも費用ー効果的であることを明らかにした.さらに費用-効用分析も行った.うつ病をはじめとする気分障害患者の医療コストを家族のEEの高低別に比較検討した.32名の気分障害患者を対象に9カ月間のコホート研究を行うと,高EEとされた5名中での再発リスクは80%,低EE群27名中の再発リスクは22.2%であった.両群での医療コストを比較検討した結果,高EE群では医療コストが高くなっていた.また,家族心理教育を行い,心理教育によるうつ病再発予防が可能であることを明らかにした.医療コストの比較研究を行い,心理教育により気分障害医療費の軽減が図れることを明らかにした.また,老人性痴呆疾患では医療経済学的文献考察を行い,医療コストが今後,大きな社会問題となる可能性が明らかとなった.家族心理教育の医療経済学的評価を行った.研究対象は再発リスクの大きい高EE(感情表出)の家族と共に生活する統合失調症患者とした.心理教育群は,家族が心理教育および集中的家族セッションを受けた者および心理教育とその後のサポートを受けた者,合計30名とし,比較対照群としては過去のコホート研究での高EE群を選んだ.これら対象者の退院後9カ月間の医療コストを比較検討した.外来医療コストの平均値を比較すると,両群間で有意な差は認められなかった.入院医療コストを比較すると,心理教育群の平均値は27万円で,対照群の47万円よりも小さくなっていた.心理教育群の合計コストは平均50万円で,対照群の71万円よりも小さくなっていた.家族心理教育の再発予防効果によって,心理教育群の医療コストは対照群と比較して軽減されることが明らかとなった.また費用ー効果分析を行い,教育とその後のサポートを行う方が,集中的家族セッションを行うよりも費用ー効果的であることを明らかにした.さらに費用-効用分析も行った.うつ病をはじめとする気分障害患者の医療コストを家族のEEの高低別に比較検討した.32名の気分障害患者を対象に9カ月間のコホート研究を行うと,高EEとされた5名中での再発リスクは80%,低EE群27名中の再発リスクは22.2%であった.両群での医療コストを比較検討した結果,高EE群では医療コストが高くなっていた.また,家族心理教育を行い,心理教育によるうつ病再発予防が可能であることを明らかにした.医療コストの比較研究を行い,心理教育により気分障害医療費の軽減が図れることを明らかにした.また,老人性痴呆疾患では医療経済学的文献考察を行い,医療コストが今後,大きな社会問題となる可能性が明らかとなった.精神分裂病の医療経済学的研究については,心理教育の効果に関するコスト分析を行った.研究対象患者は54名とし,彼らはすべて家族の感情表出(expressed emotion, EE)の高いと評価された家族とともに生活していた.EE評価はカンバウェル家族面璋によって行った.心理教育群は分裂病者30名とし,家族への心埋教育を行い,残りの24名を対照群とし通常の外来治療を行い,9力月間の追跡を行った.9カ月再発リスクは介入群では30.0%,対照群では58.3%であった.追跡期間中の医療および福祉サービスコストを算出し,両群で比較検討した.その結果,心理教育群の一人あたり平均コストは対照群ど比較して少額となっていた.気分障害に関しては家族のEEによるコスト比較研究を行った.**名の患者の家族のEEを同様に評価し,退院後9カ月間の追跡を行った.追跡期間中の**再発リスクは高EE群83.3%,低EE群19.2%であった.追跡期間中の医療および福祉サービスコストを算出し,両群で比較検討した.その結果,高EE群の一人あたり平均コストは低EE群と比較して少額となっていた.摂食障害に関しては,**名の対象者の家族のEEの評価を行い,追跡研究を継続していっている.家族心理教育によって統合失調症の再発が予防されることが明らかにされてきたが,それにより医療コストが節約されるか否かは明確ではなかった.そこでその医療経済学的評価を行った.研究対象は再発リスクの大きい高EE(感情表出)の家族と共に生活する統合失調症患者とした.心理教育群は,家族が心理教育および集中的家族セッションを受けた者および心理教育とその後のサポートを受けた者,合計30名とし,比較対照群としては過去のコホート研究での高EE群を選んだ.

これら対象者の退院後9カ月間の医療コストを比較検討した.外来医療コストの平均値を比較すると,両群間で有意な差は認められなかった.入院医療コストを比較すると,心理教育群の平均値は27万円で,対照群の47万円よりも小さくなっていたが,その差は有意なレベルには達しなかった.心理教育群の合計コストは平均50万円で,対照群の71万円よりも小さくなっていたが,やはり有意な差は認められなかった。中央値以上の医療コストの割合は心理教育群では23%であったが,対照群では54%であり,有意差が認められた.したがって、家族心理教育の再発予防効果によって,心理教育群の医療コストは対照群と比較して軽減されると結論した.うつ病をはじめとする気分障害患者の医療コストを家族のEEの高低別に比較検討した.32名の気分障害患者を対象に9カ月間のコホート研究を行うと,高EEとされた5名中での再発リスクは80%,低EE群27名中の再発リスクは22.2%であった.両群での医療コストを比較検討した結果,高EE群では医療コストが高くなっていた.このことから,家族への心理教育によって医療コストの軽減が図れる可能性が示唆された.また,老人性痴呆疾患では医療経済学的文献考察を行い,医療コストが今後,大きな社会問題となる可能性が明らかとなった.家族心理教育によって統合失調症の再発が予防されることが明らかにされてきたが,それにより医療コストが節約されるか否かは明確ではなかった.そこでその医療経済学的評価を行った.研究対象は再発リスクの大きい高EE(感情表出)の家族と共に生活する統合失調症患者とした.心理教育群は,家族が心理教育および集中的家族セッションを受けた者および心理教育とその後のサポートを受けた者,合計30名とし,比較対照群としては過去のコホート研究での高EE群を選んだ.これら対象者の退院後9カ月間の医療コストを比較検討した.外来医療コストの平均値を比較すると,両群間で有意な差は認められなかった.入院医療コストを比較すると,心理教育群の平均値は27万円で,対照群の47万円よりも小さくなっていたが,その差は有意なレベルには達しなかった.心理教育群の合計コストは平均50万円で,対照群の71万円よりも小さくなっていた.家族心理教育の再発予防効果によって,心理教育群の医療コストは対照群と比較して軽減されることが明らかとなった.また費用-効果分析を行い,教育とその後のサポートを行う方が,集中的家族セッションを行うよりも費用-効果的であることを明らかにした.さらに費用-効用分析も行った.うつ病をはじめとする気分障害患者の医療コストを家族のEEの高低別に比較検討した。32名の気分障害患者を対象に9カ月間のコホート研究を行うと,高EEとされた5名中での再発リスクは80%,低EE群27名中の再発リスクは22.2%であった.両群での医療コストを比較検討した結果,高EE群では医療コストが高くなつていた.また,家族心理教育を行い,心理教育によるうつ病再発予防が可能であることを明らかにした.医療コストの比較研究を行い,心理教育により気分障害医療費の軽減が図れることを明らかにした.また,老人性痴呆疾患では医療経済学的文献考察を行い,医療コストが今後,大きな社会問題となる可能性が明らかとなった.
インターフェロンによる樹状細胞成熟機構の解析

有効な腫瘍免疫反応の惹起には、樹状細胞の機能発現が必須である。樹状細胞の成熟・機能発現にインターフェロンがどのように関与しているかを解析した。刺激の種類によりインターフェロンの関与様式は異なり、LPSや(CpG刺激の場合、インターフェロンβのみ産生され、樹状細胞の成熟へのインターフェロンシグナルの関与は薄いが、ウイルス感染を模倣すると考えられる二重鎖RNA及びウイルス感染の場合はインター・フェロンα、β共産生され、又産生量が多く、インターフェロンシグナルが樹状細胞の成熟(共同刺激分子の発現、サイトカイン産生)に不可欠であることが分かった。二重鎖RNA刺激では、反応初期にはインターフェロン受容体欠損マウスでもサイトカイン産生は野生型と差がないが、その後差が拡大する。興味深いことに、Rc1Aの活性化が二重鎖RNA刺激初期には野生型と差がないが、その後差が拡大する。反応初期にはインターフェロン等のサイトカイン産生や遊走能の獲得が起こり、後期にはインターフェロンシグナルがサイトカイン産生を維持し、樹状細胞の成熟を促進するというシステムが形成されていることが示唆された。一方、樹状細胞の二次リンパ組織遊走に必要なCCR1、CCR7の発現はインターフェロンシグナルを必要としなかった。Newcastle disease virus (NDV)感染において、インターフェロンシグナル非存在下では樹状細胞の成熟障害が見られるが、インターフェロンシグナルの標的分子であるTLR3、PKRを欠損するマウスでは樹状細胞の成熟障害は殆ど見られず、樹状細胞の成熟におけるインターフェロンシグナルの複雑性が示唆された。インターフェロン受容体欠損マウスでは、CD86やTNF-alphaの発現がNDV感染初期には野生型と差がないが、その後差が拡大する。NDV感染においても、RelAの活性化がNDV感染初期には野生型と差がないが、その後差が拡大する。また、NDV感染においても樹状細胞の二次リンパ組織遊走にはインターフェロンシグナルを必要としなかった。以上の様に、インターフェロンは、樹状細胞の刺激の種類により選択的に異なる、複雑な様式で、樹状細胞の成熟に関与することが示された。
銀河の実効的ダスト減光曲線進化とその観測的検証

すばる望遠鏡など最新鋭の観測装置による電磁波多波長観測の著しい進展を受けて、さまざまな天体スペクトルをモデル化するための輻射輸送計算が必要とされていた。特に、銀河のスペクトルは星間空間に存在する宇宙塵(ダスト)による減光を受けており、それを補正する実効的なダスト減光曲線と、銀河進化に沿ったその進化を導出することを目指した。しかし残念ながら、ダスト粒子サイズ分布のモデル化に課題が残り、減光曲線モデルの提案には至らなかった。一方で、新しい銀河進化モデルの開発と、汎用の輻射輸送数値計算コードの開発およびその応用により、次の4つの研究成果を上げることができた。(1)銀河のダスト量決定機構の解明、(2)銀河間媒質のダストによる光電効果加熱率の導出、(3)銀河や銀河間媒質における電離光子輸送と新しい銀河スペクトルモデルの提案、(4)原始惑星系円盤の構造に対する散乱の影響解明と散乱スペクトルモデルを利用した氷ダスト探査法の提案。詳細にダスト進化を考慮した銀河進化モデルを、化学進化を含む多相星間ガスモデルを拡張することで構築する。特に、ダスト量だけでなく、その組成および粒子サイズ分布進化も精密にモデルに組み込むことが重要である。また、ダストと恒星の現実的な分布を仮定して輻射輸送数値計算を行い、実効的なダスト減光曲線をモデル化する。銀河進化に応じた減光曲線進化を得ることが最終目標となる。さらに、最新の観測データと比較してモデルの検証を行う。化学進化を含む多相星間ガスモデルを拡張することで、宇宙塵(ダスト)の組成およびサイズ分布進化まで考慮した銀河進化モデルの構築を試みている。ダストサイズ分布進化を適切に取り扱う部分に検討の余地があり、次年度はこの点を解決したい。また、銀河スケールでのダストの影響を総合的に議論する研究会「銀河のダスト」を開催し、国内のダスト研究者間のネットワーク構築を試みた。研究会の成果は収録にまとめて印刷発行した。この研究会は、次年度以降も継続的に開催するつもりである。一方、輻射輸送数値計算コードの開発は順調に進み、汎用性の高い数値計算コードが完成した。一例として原始惑星系円盤に応用し、その表面に存在する氷ダストの分布を散乱光マップから得られる可能性を見出した。この成果を学会発表し、論文としてまとめた(印刷中)。銀河のスペクトルを変化させる要因として、ダスト減光以外に、銀河間空間に存在する中性水素雲による紫外線(ライマンα線)吸収が挙げられる。真の銀河紫外線スペクトルを知るには、この銀河間中性水素吸収も補正する必要がある。銀河間空間における中性水素雲の分布は比較的まばらであるので、実際には視線ごとに吸収量が大きく変動すると予想される。そこで、モンテカルロ法により、銀河間中性水素吸収をモデル化した。成果を学会発表し、論文としてまとめ投稿した。宇宙塵(ダスト)の組成進化をも含む銀河の化学進化モデルの構築を試みている。ダスト減光特性を決める重要な要素であるダスト粒子サイズ分布のモデル化に困難があり、思うように研究が進展しなかった。次年度はぜひともこの点を解決したい。銀河スケールでのダストの影響を総合的に議論する研究会「銀河のダスト」を今年度も開催した。研究会の成果は収録にまとめて印刷発行する予定である。国内の研究者のネットワーク化を進めるため、この研究会を次年度以降も継続的に開催していく。銀河内で生成されたダスト粒子は、銀河外へ放出され銀河間空間に至る場合がある。ガス密度が極端に希薄で、かつ、X線や紫外線の放射密度の比較的高い銀河間空間の環境でのダストの物理過程を調べた。特に、光電効果による加熱が効果的となる可能性があり、その加熱率について詳しく調べた。また、銀河間空間のさまざまな環境パラメータに応じてダスト加熱率を簡便に計算する公式を提案した(論文印刷中)。昨年度開発した輻射輸送数値計算コードを、惑星系形成の現場となる原始惑星系円盤に応用し、その温度・密度構造の解析を行なった。また数値計算結果を解釈する解析的モデルも与え、従来標準的とされた2層モデル(上部高温層、下部低温層)の不備を指摘し、3層モデルを提案した(論文出版済み)。ダスト減光特性を決める重要な要素であるダスト粒子サイズ分布のモデル化に困難があり、いまだ解決できていない。一方、ダスト量進化モデルは開発が進み、その応用として、赤方偏移6にあるQSOの大量のダストを説明することを試みた。

その結果、星間雲中でのダスト成長が非常に重要であることが明らかになった。この成果を各種研究会で発表した。論文は現在準備中である。銀河スケールでのダストの影響を総合的に議論する研究会「銀河のダスト」を今年度も開催した。今年度は特に、惑星科学分野でのダスト研究会、「Grain Formation Workshop」との共催を果たした。国内の研究者のネットワーク化を進めるため、この研究会を次年度以降も継続的に開催していく。その他、銀河の進化に関する研究を進めた。特に、赤方偏移3程度の銀河の観測的性質を調べた。成果として、ライマンαプロップと呼ばれる巨大銀河は、銀河高密度領域のみに存在することを示した(論文出版済み)。また、大質量星を大量に含む若い銀河の新しい紫外線スペクトルモデルを構築した(論文出版済み)。ダスト(宇宙塵)の形成と星間空間での進化を詳細に考慮した銀河進化モデルを構築する過程で、銀河のダスト量を決定する一般的メカニズムを特定した。すなわち、超新星爆発衝撃波による破壊と、星間雲中での原子・分子吸着による成長のバランスで銀河のダスト量は決まり、恒星進化の末期に起こるダスト形成の効率には依存しない。また、星間雲中でのダスト成長が重要になるための、金属量の閾値を解析的に導出した(論文印刷中)。また、国内のダスト研究者のネットワーク化を促進するため、今年度も「銀河のダスト」研究会を開催した。研究会の開催により、惑星科学分野や他の関連分野の研究者との連携も深めた。さらに、ぎょしゃ座AB星周囲の原始惑星系円盤の構造に関する研究(論文出版済み)と、遠方銀河の電離光子放射に関する研究、遠方銀河に含まれる恒星種族の研究、および、遠方銀河の分布と宇宙再電離現象に関する研究も行なった(それぞれ論文出版済み)。
有機スズ/銅(I)複合活性反応種の創製と新規炭素-炭素結合形成の展開

有機スズ化合物と銅(I)塩との複合反応系に於ける活性反応種の創製を基盤とする新規炭素-炭素結合形成法の開発に向けた研究を行った。まず、アルケニルスズ/銅(I)複合系で生成するアルケニル銅(I)の構造と反応性について研究を進め、DMFやNMP中で調製したアルケニル銅(I)が配位不飽和な不安定反応種であること、既報の類似のアルケニル銅(I)錯体と異なるユニークな反応性を示すことを明らかにした。さらに適当な二配座配位子(bpy)あるいは三配座配位子(tpy)を添加することで微妙な反応性の制御が可能であることを見いだした。このアルケニルスズ/銅(I)塩化物/DMF(NMP)複合反応系を、3-アルケニルセフェムのΔ^2-およびΔ^3-異性体を選択的に製取する新規合成法の鍵工程に組み込むことにより、その特徴と有用性を実証した。また、スズヒドリド/銅(I)複合系についても成果があった。まず、スズヒドリド/銅(I)塩化物/DMF系における反応を1HNMRで追跡し、活性な銅(I)ヒドリド錯体の生成を示唆する結果を得た。さらに、その銅(I)ヒドリド錯体が、ノルセファロスポリンの新規合成法の鍵となるアルケニルトリフラートやアレンカルボン酸エステルの選択的水素化などに活用できることを見いだした。本研究で取り扱った有機スズ/銅(I)塩化物複合系で生成する不安定銅(I)中間体は、いずれもこれまでにない新しい活性反応種であり、新しい炭素-炭素結合形成法を展開する手掛かりを得た。今後の研究の中でその可能性を明らかにしたい。有機スズ/銅(I)複合反応系に於ける活性反応種の生成とその挙動に影響を与える諸因子の究明と、そこで惹起される炭素-炭素結合形成反応の開発について研究を行なった。今年度の研究実績は、以下の二項目に要約される。(1)アルケニルトリブチルスズと銅(I)塩化物との反応でアルケニル銅(I)とスズ塩化物を与え、前者はつづく不均化により1,3-ジェンにかわることを見いだした。また、この反応系にアリルハライド、アルケニルトリフラート等のアルケニル銅(I)捕捉剤を加えて反応を行ない、相当するアルケニル化体を得ることにも成功している。一方、アルケニル銅(I)の不均化の際脱離する銅(0)反応種は、極めて活性であることが明かになりつつあり、銅(0)の反応挙動については今後の検討課題としたい。(2)前項のアルケニルトリブチルスズ/銅(I)塩化物系で発生するアルケニル銅(I)を複雑な化合物の合成の鍵段階に適用する研究も並行して進め、これまでに、新世代抗生物質として期待される3-アルケニルセフェム誘導体の新規合成ルートの開拓に成功している。今後、有機スズ/銅(I)複合系に於けるアルケニル銅(I)の発生メカニズム、安定化/活性化におよぼす諸因子の解明、炭素-炭素結合形成の立体化学、反応の適用範囲、等々について、さらに検討を加えていく予定である。(1)アルケニルトリブチルスズと銅(I)塩化物との反応で生成するアルケニル銅(I)と種々のアリルハライド、アルケニルトリフラート等との反応を行ない、相当するアルケニル化体を得ることに成功した。

一方、アルケニル銅(I)は、不均化により1,3-ジエンに変わるが、この際脱離する銅(O)反応種が、極めて活性であることを明かにし、その反応挙動について検討を進めた。(2)前項のアルケニルトリブチルスズ/銅(I)塩化物系で発生するアルケニル銅(I)を複雑な化合物の合成の鍵段階に適用する研究を並行して進め、新世代抗生物質として期待される3-アルケニルセフェム誘導体および三環性セフェロスポリン等の新規合成ルートの開拓に成功している。今後、有機スズ/銅(I)複合系に於けるアルケニル銅(I)の安定化/活性化におよぼす諸因子の解明、炭素-炭素結合形成の立体化学制御、および複雑な化合物の合成への適用等々について、さらに検討を加えていく予定である。有機スズ化合物と銅(I)塩との複合反応系に於ける活性反応種の創製を基盤とする新規炭素-炭素結合形成法の開発に向けた研究を行った。まず、前年度にひきつづき、アルケニルスズ/銅(I)複合系で生成するアルケニル銅(I)の構造と反応性について研究を進め、DMFやNMP中で調製したアルケニル銅(I)が配位不飽和な不安定反応種であること、既報の類似のアルケニル銅(I)錯体と異なるユニークな反応性を示すことを明らかにした。さらに適当な二配座配位子(bpy)あるいは三配座配位子(tpy)を添加することで微妙な反応性の制御が可能であることを見いだした。このアルケニルスズ/銅(I)塩化物/DMF(NMP)複合反応系を、3-アルケニルセフェムのΔ^2-およびΔ^3-異性体を選択的に製取する新規合成法の開発の鍵工程に組み込むことにより、その特徴と有用性を実証した。また、今年度は、スズヒドリド/銅(I)複合系についても研究を進めた。まず、トリブチルスズヒドリド/銅(I)塩化物/DMF系における反応を^1HNMRで追跡し銅(I)ヒドリド錯体の生成を示唆する結果を得た。また、その銅(I)ヒドリド錯体が、ノルセファロスポリンの新規合成法の鍵となるアルケニルトリフラートやアレンカルボン酸エステルの選択的水素化などに活用できることを見いだした。本研究で取り扱った有機スズ/銅(I)塩化物複合系で生成する不安定銅(I)中間体は、いずれもこれまでにない新しい活性反応種として、今後、新しい炭素-炭素結合形成法への展開が期待できる。
股関節安定性に対する大腿骨頭靭帯の機能解析

本研究の目的は、股関節安定性に対する大腿骨頭靱帯の役割を未固定新鮮凍結遺体を用いて解析することである。まず、未固定遺体にて前方筋間アプローチにより関節に侵入し、内側関節包の部分切開を用いて大腿骨頭靱帯切除モデルの作成を行った。次に、股関節他動運動にて切除前と切除後の各可動域の変化ついて検証したところ、回旋可動域にて伸展0°、30°、60°では内旋、外旋ともに切除前、切除後で有意な差異は認めなかったが、屈曲90°で平均15°、屈曲120°で平均29°内外可動域は拡大した。現在、症例数の増加とともにCTを用いた骨頭中心の三次元的動態解析を進めている。まず、股関節鏡を用いた大腿骨頭靱帯切除モデルの作成およびCTでの股関節動態解析を行っている。新鮮屍体で股関節を伸展,屈曲,外転,内転,内外旋(伸展位と90°屈曲位)でCT撮影を行いそれぞれの運動における大腿骨頭靭帯の形態評価および骨頭中心の動きの解析を行っている。また、実際の臨床と同様(関節牽引下)に股関節鏡を用いて大腿骨頭靱帯切除モデルの作成を検討中ある。現段階では小侵襲での骨頭靱帯切離は可能であるが、最終的には関節鏡を用いることで股関節周囲の軟部組織を全て温存したモデル作成を目標としている。関節の動態評価は概ね順調に進んでいるが、新鮮屍体での股関節鏡を用いた手技の確立に時間を要している。未固定新鮮凍結遺体を用いて大腿骨頭靱帯切除モデルの作成を行った。当初の予定では関節鏡にて骨頭靱帯を切除する予定であったが手技的に煩雑であったため、前方筋間アプローチによる侵入と内側関節包の部分切開を用いて靱帯切除を行い、大骨頭靱帯の機能解析を行った。機能解析は、屈曲0°、30°、60°、90°、120°での回旋可動域を計測することで評価した。なお、可能な限り切開した関節包の影響およびアプローチの際の軟部組織損傷の影響を低減するために、縫合、閉創した状態で評価を行った。回旋可動域に関して、伸展0°、30°、60°では内旋、外旋ともに切除前、切除後で有意な差異は認めなかったが、屈曲90°および120°では骨頭靱帯を切除することで内外旋ともに有意に可動域は拡大する傾向を認めた。具体的には、屈曲90°での靱帯切除前後での差は内外回旋総可動域で平均15°、屈曲120°では内外回旋総可動域で平均20°拡大するデータが得られた。当初、CTにて骨頭中心の移動距離を評価方法として検討していたが、CT撮像中に下肢を保持することは、研究者の被爆の問題があり、また、対象とする御遺体の下肢が想定以上に大きかったため、患肢を屈曲・回旋した状態でCT内を通過することが困難であったため、その代替え案として可動域による評価に切り替えた。現在、小柄な御遺体で下肢保持器をオリジナルで作成することでCTでの3次元評価に向けて取り組んでいる。また、骨頭靱帯の免疫組織学的検討は、御遺体での免疫応答の問題もあり、今後実際の手術から得られた検体を用いる研究を検討している。関節鏡での手技は創外固定器を使用する工夫を検討している。仮に手技的に困難であった場合に代替え案として筋間侵入での骨頭靱帯切離を検討している。関節病学研究費が安価となる大腿骨頭靱帯切離モデルの作成に時間を要したため、繰越金を生じる結果となった。関節の動態評価や基礎実験に移行するに従って、試薬やイメージング使用料が必要となる見込みである。
航空機構造用母材の大口径深穴加工に対するオービタルドリル切削の実用化

平成29年度に開発した切削シミュレーションに基づき加工誤差を評価するために,オービダル加工において安定した切削状態を実現する必要がある.航空機構造部材に対する加工では,通常,専用のオービタル加工装置を用いているが,その装置における工具の回転数などは,装置の仕様によって限定されている.また,オービタル加工用の専用工具がメーカから市販されている.平成30年度は,以上の状況を踏まえ,同条件でチタン合金に対して切削試験を実施した.切削試験においては仕様に合わせて回転数を固定し,オービタル軌道における工具中心の回転速度,すなわち平面内における送り速度と,軸方向の送り速度が切削状態に及ぼす影響を調べた.工具が材料の軸方向に侵入する角度はそれぞれの送り速度の割合によって制御できるが,侵入角度は切りくず生成状態に影響する.侵入角度が大きい場合は,切りくず排出性が悪化し,仕上げ面が悪化する.この状態は,切削力によっても監視可能であることを確認した.次に,炭素繊維強化プラスチックとチタン合金の重積材に対してオービタル加工を試み,以下の特性を得た.(1)それぞれの材料の切削初期では,工具摩耗の進行が速い.(2)重積材の切削では,穴が深くなるため切りくずの排出性が悪い.(3)重積材の境界部では,上部材料と下部材料の切りくず生成状態が異なり,相互に干渉するため,切削力が一時的に大きくなる.平成30年度下半期では,平成31年度での加工誤差評価に向けたシミュレーションに必要な工具の変形特性を調べた.ここでは,静的荷重を負荷した変形特性とインパルス応答法による動的特性を調べた.これに基づき,工具の挙動を調べる段階に至った.平成30年度では,安定した切削状態を実現できるオービタル加工条件を明らかにした.また,重積材特有の特性も見出した.その結果,切削試験によって加工誤差を測定できる環境を得た.また,切削シミュレーションによる加工誤差評価のための基礎特性を得た.また,平成29年度から継続している残留応力の評価については工具形状を検討し,すでに予備試験を実施している.以上の経緯を踏まえ,本研究課題については,ほぼ順調に進行しており,平成31年度に当初の目標を達成する目途が立っている.開発した切削シミュレーションに基づき,加工誤差予測を試み,その妥当性を示す.なお,この評価は仕上げ工程を想定したものであり,最終削り代が加工誤差に及ぼす影響を明らかにしたい.一方,穴内面の仕上げ面粗さ,残留応力を考慮した工具設計を考える.現時点では,金型加工用として市販されているバレル工具を改造し,オービタル加工に適用する.以上の成果により,航空機構造用部材の大口径穿孔の実用化への指針を示すことができるものと考えている.本研究では,炭素繊維強化プラスチックとチタン合金の大口径深穴加工を対象とし,オービタルドリル切削の実用化を図ることを目的としている.平成29年度上半期では,オービタルドリルの切削力シミュレーションを開発し,切削試験によって,予測された切削力が実測のそれと一致することを確認した.切削シミュレーションでは,側刃と底刃が同時に切削する過程について,切りくず生成モデルとこれに基づいた切削力の解析が可能となった.下半期では,穿孔後のチタン合金の穴内面における残留応力を,購入したX線残留応力測定装置によって測定した.オービタルドリル切削では,エンドミルの切削様式と類似しており,仕上げ面は切れ刃が材料に食いつき,後続の切れ刃が材料に食いつくまでの領域で創成される.残留応力は切れ刃が材料に食いつく時点における最小切取り厚さと関係し,回転し送られている工具の切込みが最小切取り厚さより小さい領域では塑性変形によって材料を押しならした状態となるため,仕上げ面は圧縮の残留応力となる.その後,切込みが最小切取り厚さより大きくなるため,材料は除去され,引張りの残留応力に移行する傾向となる.そこで,工具の送り速度を変えて切削力を測定し,残留応力との関係を調べた.まず,切削力の半径方向分力の変化から,最小切取り厚さを推定した.次に,このような仕上げ面を創成する過程において,仕上げ面に対する切削力の方向と大きさが残留応力と相関があることを見出した.切削シミュレーションを開発し,その妥当性と予測精度を確認した.また,チタン合金の残留応力については,最小切取り厚さや,仕上げ面生成過程における切削力と関連付けることができ,そのモデル化が可能となった.次年度の切削力シミュレーションに基づいて,加工精度とともに残留応力の推定への目途がついた.平成29年度に開発した切削シミュレーションに基づき加工誤差を評価するために,オービダル加工において安定した切削状態を実現する必要がある.航空機構造部材に対する加工では,通常,専用のオービタル加工装置を用いているが,その装置における工具の回転数などは,装置の仕様によって限定されている.また,オービタル加工用の専用工具がメーカから市販されている.平成30年度は,以上の状況を踏まえ,同条件でチタン合金に対して切削試験を実施した.切削試験においては仕様に合わせて回転数を固定し,オービタル軌道における工具中心の回転速度,すなわち平面内における送り速度と,軸方向の送り速度が切削状態に及ぼす影響を調べた.工具が材料の軸方向に侵入する角度はそれぞれの送り速度の割合によって制御できるが,侵入角度は切りくず生成状態に影響する.侵入角度が大きい場合は,切りくず排出性が悪化し,仕上げ面が悪化する.この状態は,切削力によっても監視可能であることを確認した.次に,炭素繊維強化プラスチックとチタン合金の重積材に対してオービタル加工を試み,以下の特性を得た.

(1)それぞれの材料の切削初期では,工具摩耗の進行が速い.(2)重積材の切削では,穴が深くなるため切りくずの排出性が悪い.(3)重積材の境界部では,上部材料と下部材料の切りくず生成状態が異なり,相互に干渉するため,切削力が一時的に大きくなる.平成30年度下半期では,平成31年度での加工誤差評価に向けたシミュレーションに必要な工具の変形特性を調べた.ここでは,静的荷重を負荷した変形特性とインパルス応答法による動的特性を調べた.これに基づき,工具の挙動を調べる段階に至った.平成30年度では,安定した切削状態を実現できるオービタル加工条件を明らかにした.また,重積材特有の特性も見出した.その結果,切削試験によって加工誤差を測定できる環境を得た.また,切削シミュレーションによる加工誤差評価のための基礎特性を得た.また,平成29年度から継続している残留応力の評価については工具形状を検討し,すでに予備試験を実施している.以上の経緯を踏まえ,本研究課題については,ほぼ順調に進行しており,平成31年度に当初の目標を達成する目途が立っている.研究は予定どおりに進捗しているため,平成30年度は開発・整備した切削シミュレーションを併用し,オービダルドリルの切削力を解析する.また,穴内周面の表層部に高い圧縮の残留応力場を生成する工具形状を検討する.さらに,切削力解析に基づいて加工誤差を推定する.以下に具体的な内容を示す.(1)残留応力制御のための切れ刃形状設計穴内周面に対して大きな圧縮の応力場を生成させるために,工具の先端部に対してチャンファ形状を検討する.チャンファ部を大きくして,そのすくい角を大きな負の角度にすると,仕上げ面側に材料を押込みながら切削することになり,圧縮の残留応力場を増加が期待できる.(2)加工精度に関する検討前項のような切れ刃形状では,切削力が過大となって工具の変位が大きくなり,穴の形状精度が低下することが危惧される.すなわち,圧縮の残留応力と加工精度とは相反する関係にあるため,チャンファ部の負のすくい角とその大きさには,適応可能な値が存在する.そこで,切削力に基づいて加工誤差を評価するために,機上で工具の剛性を測定する.切削力をシミュレーションによって予測し,切削条件や工具経路に応じて工具の変位に起因する加工誤差を予測する.開発した切削シミュレーションに基づき,加工誤差予測を試み,その妥当性を示す.なお,この評価は仕上げ工程を想定したものであり,最終削り代が加工誤差に及ぼす影響を明らかにしたい.一方,穴内面の仕上げ面粗さ,残留応力を考慮した工具設計を考える.現時点では,金型加工用として市販されているバレル工具を改造し,オービタル加工に適用する.以上の成果により,航空機構造用部材の大口径穿孔の実用化への指針を示すことができるものと考えている.
ゼオライト転換法による耐酸性8員環ゼオライト膜の開発

筆者らの開発した既存のゼオライトを出発原料に用いて目的のゼオライトを合成するゼオライト転換法を適用することにより、高選択・高透過流束・高耐酸性を兼ね備えた画期的な高シリカCHA型ゼオライト膜の調製に成功した。水/酢酸系の浸透気化分離において、本CHA型ゼオライト膜の透過流速および透過液中の酢酸濃度は、1700時間の長期耐久試験後においてもそれぞれ8 kg m-2 h-1および0.05 WT%以下であり、実用化レベルの安定した分離性能を示した。この高耐酸性はゼオライト結晶中の格子欠陥量が制御されてことに起因する。アモルファスゲルを出発原料に用いる8員環細孔(約3.8オングストローム)を有する高シリカCHA型ゼオライトの合成には、通常、有機構造規定剤(OSDA)として高価なN,N,N-トリメチルアダマンタアンモニウムカチオン(TMAda+)が用いられる。しかし、ゼオライトを出発原料に用いたゼオライト合成、ゼオライト転換により、安価なベンジルトリメチルアンモニウムカチオン(BTMA+)存在下で、FAU型ゼオライトから高シリカCHA型ゼオライトが効率よく得られることを見出した。本ゼオライト転換法で得られたCHA型ゼオライトは、硫酸処理後の相対結晶化度は高く、また脱アルミニウムの進行によるSi/Al比の増大が小さかった。OSDAにTMAda+を用いて得られたCHA型ゼオライトは格子欠陥が多く、そのため耐酸性が低いことを明らかにした。ゼオライト転換法CHA型ゼオライトが耐酸性に優れていることが分かったので、本手法によりCHA型ゼオライト膜の調製を行った。CHA型ゼオライト膜の分離性能は、1700時間後でも透過流速および透過液中の酢酸濃度がそれぞれ8 kg m-2 h-1および0.05 WT%以下であり、現在実用化されているLTA型ゼオライト膜と同等の値であった。以上の結果から、本高シリカCHA型ゼオライトは従来法のものに比べ高い耐酸性を有していること、およびその膜は水/酢酸系の浸透気化分離において高い分離性能と耐久性を有しており、十分に実用化レベルに達していることが明らかとなった。日本の製造業全体から排出される二酸化炭素の約8%は,多くの熱エネルギーを必要とする化学工業の蒸留プロセスに由来する。化学プラントにおける蒸留による液相系混合物の分離・精製技術は、化学産業の二酸化炭素排出量の約40%を占めるエネルギー多消費型プロセスであり、蒸留を他の省エネルギー型プロセスで置き換えることができれば二酸化炭素排出削減に大きく貢献する。そのため、省エネルギー型の蒸留代替技術である膜分離法への適用を目指したゼオライト膜の開発研究が活発に行われている。最終年度では、筆者らの開発した既存のゼオライトを出発原料に用いて目的のゼオライトを合成するゼオライト転換法を適用することにより、高選択・高透過流束・高耐酸性を兼ね備えた画期的な高シリカCHA型ゼオライト膜の調製に成功した。水/酢酸系の浸透気化分離において、本CHA型ゼオライト膜は従来法のものに比べ高い耐酸性を有しており、透過流速および透過液中の酢酸濃度は、1700時間の長期耐久試験後においてもそれぞれ8 kg m-2 h-1および0.05 WT%以下であった。これらの値は、現在実用化されているLTA型ゼオライト膜と同等の値であり、実用化レベルの安定した分離性能を有していることが分かった。この高耐酸性は、ゼオライト結晶中の格子欠陥量が制御されてことに起因することも明らかにした。なお、現時点ではゼオライト膜の製膜に1週間の結晶化時間を要しており、今後はその製膜時間をいかに短縮できるかが工業化の大きな課題である。触媒化学水/酢酸系の浸透気化分離において、透過流速および透過液中の酢酸濃度が1700時間の長期耐久試験後においてもそれぞれ8 kg m-2h-1および0.05 WT%以下という実用化レベルの安定した分離性能を示すCHA型ゼオライト膜の合成に成功した。FAU-CHA型ゼオライト転換に及ぼす有機構造規定剤(OSDA)の影響について検討した結果から、この高耐酸性はゼオライト結晶中の格子欠陥量が制御されたことに起因することを明らかにした。すなわち、OSDAにN,N,N-トリメチルアダマンタアンモニウムカチオン(TMAda+)の代わりにベンジルトリメチルアンモニウムカチオン(BTMA+)を用いて得られたCHA型ゼオライトは、格子欠陥が少なく、このことが耐酸性の高さの原因になっていることが明らかとなった。本高シリカCHA型ゼオライトは従来法のものに比べ高い耐酸性を有していること、およびその膜は水/

酢酸系の浸透気化分離において高い分離性能と耐久性を有しており、十分に実用化レベルに達していることが明らかとなった。しかし、現時点ではゼオライト膜の製膜に1週間の結晶化時間を要しており、今後はその製膜時間をいかに短縮できるかが工業化の大きな課題である。そのため、この結晶化時間低減のための合成条件の詳細な検討をするとともにCHA型ゼオライト膜以外の様々な8員環ゼオライト膜の合成と分離性能についても検討する。研究開始直ぐに高性能なCHAゼオライト膜が得られたので、その膜の詳細な物性評価と脱水性能の耐久性試験を行った。その結果、当初予定していたCHAゼオライト膜の調製条件の検討が十分にできなかった。CHAゼオライト膜以外の8員環ゼオライト膜の調製と脱水性能の長期耐久性試験を行う。
重症心身障害児に対する姿勢保持ケアに関する研究

就学前の在宅重症児を対象とした姿勢のケアの実態調査より、在宅での姿勢のケアには子どもの運動機能レベル、医療的ケア、年齢、在宅期間との関連が示唆された。遊びと姿勢に着目すると、寝たままの姿勢では受容的な遊びが、座位では構成遊びの割合が多かった。この結果をもとに、姿勢保持用具(Early Activity System; LEACKY社)を用いて様々な姿勢の経験と遊びのバリエーションを増やし、子どもの発達に応じた母親のかかわりを支援するための姿勢のケアプログラムを考案し、基準を満たす3歳未満の重症児6例に実践した。本研究目的は、重度の知的障害及び重度の肢体不自由があり、自ら動いたり、興味あるものに手を伸ばすといった環境に働きかけることが難しい重症心身障害児(以下、重症児)の日常生活に姿勢のケアを取り入れ、その効果を明らかにすることである。H26年度は1)重症児の姿勢のケアに関する文献検討、2)在宅重症児の姿勢のケアに関する実態調査の準備、3)在宅重症児に対する姿勢のケアプログラムの検討に取り組んだ。1)に関しては、本邦における重症児・者の姿勢のケアについて記載された文献を分析した結果、1姿勢のケアには子どもの反応を引き出し、子どもの反応を起点とした相互作用を促進させる可能性があること、2在宅移行、その後の在宅生活の中での姿勢のケアは体系化していないことが明らかになった。2)に関しては、文献検討の結果を踏まえて在宅重症児における姿勢のケアの実態調査を計画し、プレテストを経て調査票を作成した。3)に関しては、訪問看護師、セラピストの協力を得てフィールドワークを行い、プログラム内容を検討した。1姿勢保持用具を使用して様々な姿勢をとることにより子どもの反応を引き出し、親子・家族のコミュニケーションを促すこと、2遊びやかかわりのバリエーションを増やし、子どもの発達に応じたかかわりを支援することを柱としたプログラム案を作成し、専門職の助言を得た。プログラムの有用性を検討するための研究計画を作成した。2)実態調査および3)介入研究実施に向け、研究代表者所属機関の研究倫理委員会で審査を受け、承認を得た。本研究は、在宅で過ごす重症心身障害児(以下、重症児)の姿勢のケアの実態と日常生活に姿勢のケアを取り入れることによる有用性を明らかにするものである。H27年度は、1)在宅重症児の姿勢のケアに関する実態調査、2)在宅重症児に姿勢保持用具を用いた姿勢のケア介入を実施した。1)に関しては、近畿・東海地方の小児療育施設、小児の訪問看護・訪問リハビリを行っているステーションのうち協力が得られた28施設を利用中で、就学前の重症児を養育している家族を対象に、無記名自記式質問紙調査を実施した。回収者数68名(回収率38.2%)のうち、有効回答54名(有効回答率79.4%)を分析対象とした。χ2検定の結果、家族の背景要因と座位保持実施との有意な関連はなかった。子どもの背景要因では、子どもの年齢が3歳未満では座位保持装置が使用されていない傾向(p<0.05)が、医療的ケアを必要とする場合、運動レベルでは寝返りが出来ない傾向(p<0.05)が明らかになった。2)に関しては、基準を満たす3歳未満の重症児とその家族に、子どもの運動・認知発達レベルに応じた可能な姿勢を、姿勢保持用具(Early Activity System,LECKEY社)を用いて経験してもらい、その姿勢で可能な遊びを提案し、日常生活の中で実践してもらった。1開始前、23か月後、36か月後(終了時)の時点で、日常生活の中での姿勢保持用具使用状況と遊びの内容、母親がとらえた子どもの反応、母親の子どもへの思い・認識、養育負担感、愛着-養育バランス得点を調査した。現在3ケースが終了し、2ケースが調査継続中である。1)在宅重症児の姿勢のケアに関する実態調査に関しては、概ね予定通り調査、分析が進んでいる。2)姿勢保持用具を用いた姿勢のケア介入に関しては、重症児の身体的理由や家族の心理状態などの理由から、対象者の確保に難航している。そのため、予定数の半数の実施に留まっている。本研究では1)在宅重症心身障害児(以下、重症児)の姿勢のケアの実態と課題、2)日常生活に姿勢のケアを取り入れることによる有用性について検討した。H28年度は1)在宅重症児の姿勢のケアに関する実態調査の分析、2)在宅重症児に姿勢保持用具(Early Activity System; EAS)を用いた姿勢のケア介入及び分析を行った。1)に関して就学前の在宅重症児57名の分析より以下の結果を得た。1約9割が身体障害者手帳1級の認定を受け、約8割がお座り不可、要医療的ケア児が約6割であった。2座位保持装置使用には子どもの年齢、在宅期間、人工呼吸器使用が関連していた。3運動機能レベルが低いほど医療依存度が高く、運動機能レベルが定頸不可お座り不可では訪問系サービスの利用が、寝返り可では通所リハビリの利用が多かった。4遊ぶ時の姿勢では、寝たままの姿勢では受容的な遊びが、座位では構成遊びの割合が多かった。2)に関して6例の介入調査(EASを用いて対象児の運動機能レベルに応じた姿勢と遊びを提案し、日常生活の中で実践してもらう)より以下の結果を得た。1開始前・3か月後・6か月後の養育負担感及び愛着-養育バランス得点の有意差はなかった。2姿勢のケアへのニーズは、子どもの健康問題(呼吸器感染、側彎進行や脱臼への懸念等)、年齢、反応の認識による変化があった。