hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
診療報酬請求書情報を用いた重度痙縮の医療経済的検討

診療報酬請求データから医療経済的検討が可能なことを示し、実績として報告、発表を行い、ナショナルデータベース利用申請に向けて実績を確保することを目標としていたが、診療報酬請求データの解析に苦労しており、研究時間の確保が難しい事情も重なっており、当初の予定よりも大幅に遅れている。かなり遅れがあるものの、学内データについて、診療実績を確認することが一応でき、平成30年6月28日から7月1日に福岡で行われる、第55回日本リハビリテーション医学会学術集会の一般演題に応募し、「診療報酬請求データを用いた痙縮治療の検討」の演題で集会初日に第5会場で口演発表として採択された。診療報酬請求データから痙縮治療の実施状況について、確認できた状況と、確認出来なかった問題について報告を行う予定である。合わせて、ナショナルデータベースの利用についての条件を確認し、利用について検討を行っている。オンサイトリサーチセンターの利用してのデータベース利用を検討している。現行の試験的運用について情報収集を行っているが、扱うデータの大きさと時間との関係で現実的に利用が可能かどうか疑問となっている状況である。診療報酬データのコードの解析に時間がかかってしまい、遅れを生じている。病院の本務、分院の業務の補助、学生教育などでの負荷が増えており、まとまった時間が確保できず、なかなか研究が進められない。こまかなデータを扱うことになり、集中して行わないと分析が困難であり、まとまった時間を確保しないと難しい状況である。平成30年度は平成29年度に横浜市立大学附属病院の平成27年における診療報酬請求データについて行った解析と同様の解析を複数のDPC病院からのDPCデータについて拡大して検討を行った。診療報酬請求データから昨年度用いたリハビリテーションに関連する項目のコード、痙縮治療に関わる治療行為、薬剤のコードの抽出を行い、データ解析を行った。DPCデータを用いても医療経済的検討が可能なことを示す事ができ、令和元年6月13日から16日に開催される日本リハビリテーション医学会学術集会において16日の最終日の一般講演で「DPCデータを用いた筋弛緩剤の処方状況に関する調査」のタイトルで報告の予定である。診療報酬請求データから痙縮治療の実施状況について、重度痙縮に対する治療において内服投与がない例があったり、多剤併用が少ないなど、経口筋弛緩剤による加療が十分に行われていない可能性がうかがわれた。今回の横断的な検討から、医療経済的な観点からも経口筋弛緩剤の処方について再考の余地があると考えられた。DPCデータから明らかになったこと、DPCデータによる限界を報告する予定である。今年度はナショナルデータベースの利用についての条件を確認し、利用について手続きを行う予定であったが、利用条件の確認で留まってしまった。ナショナルデーターベースをオンサイトセンターで使用するにあたっての利用条件がかなり厳しいことが判明し、手続き後に利用する時間の確保が難しい状況で申し込みを断念している。DPCデータで複数の病院のデータを用いる際のIDの紐付け、データの大きさにも手こずっている。
表面音響インピーダンスの非接触空中測定

本研究では、コンクリートなどの状態や地雷などの地中埋設物を検査・発見するための非接触手法として、音響管の開口を被測定体に近づけて被測定体の表面付近の音響インピーダンス変化を検出する方法を提案し、以下の検討を行った。(1)被測定の状態と表面音響インピーダンスの関係の検討(2)表面状態、埋設状態を検出する理論の構築(3)表面音響インピーダンス測定装置の実現(1)については、地中表面付近に地雷に模擬した物体を埋設して音波を照射し、その上方の音場分布測定を行ったところ、埋設によって音圧の節位置に変化が現れることを見出した。このことから、音響特性によって埋設等の検査ができる可能性を示すことができた。(2)については、音響管軸方向の2点の音圧の振幅と位相を測定して、被測定物の音響インピーダンスを求める定式化を行った。また、音響インテンシティに注目しても、被測定物の音響インピーダンス変化を調べることができることを示した。(3)について、音響管軸方向にレーザ光を導入し、音響管中に音場に影響を与えない微粒子あるいは半透明フィルムを分布させることで、光のドップラ効果で音場分布を測定する新しい手法を考案した。これは、光源のコヒーレント長を調整することで、光軸方向に空間分解能を有するレーザドップラ振動計をはじめて開発したもので、他分野への応用も期待できる。以上により、音響管によって被測定物の表面音響インピーダンスを測定する基礎技術が確立できた。本研究は、トンネル内壁や橋げた・ビルディング壁面などの崩落予測、あるいは対人地雷の検知などを目的に、対象物表面付近の状態を音響的に検査する技術に関するものである。物体の比較的表面付近の音響的性質を調べるためには、表面への音響エネルギーの流れ方、複素音響インピーダンスの周波数特性を測定することが有効と考え、本研究ではこれを非接触で実現する測定方式を考案している。すなわち、細い音響管の開口部を被測定面に近接させることで、開口部から放射された音響エネルギーが物体表面にしみ込む様子を音響エネルギー流れ量および音響インピーダンス変化から測定する方法を検討した本年度は、音響管上部に音源としてスピーカを配置し、コンデンサマイクロホンによって、音響管内の定在波分布を測定する装置を考案・試作した。被測定物の音響的性質により、定在波分布の様子が変化することを実験的に確認した。可聴域で実験を行い、定在波分布の定在波比、節位置などを考慮することで、砂や土に埋めたプラスチック容器やPETボトルを検知することに成功した。埋設深さと検知感度の関係、空間分解能などを実験的に検討した。また、この音響管を2次元的に走査することで、埋設状態を可視化する実験を行った。本方式は音響的性質の変化を検出しているので、電磁方式やマイクロ波地中レーダーとは異なった情報が得られていると考えられる。今後は、検出感度の向上をはかると同時に、音響管開口部と被測定面の間隔変化に鈍感な検出方式を開発する予定である。また、検出速度を向上するためにアレイ化についても検討する必要がある。すなわち、細い音響管の開口部を被測定面に近接させることで、開口部から放射された音響エネルギーが物体表面にしみ込む様子を音響エネルギー流れ量および音響インピーダンス変化から測定する方法を検討した。本年度は、音響管内の定在波分布を測定する手法として、音響管中にトレーサ微粒子を充満させ、レーザ光のドップラ効果から空気の粒子速度を検出することを検討した。この場合、レーザ光路上のどの位置で生じたドップラ効果であるかを識別する必要がある。

このために、干渉性の低い光源を用いて、可干渉距離で空間分解能を制御する光コヒーレンス法を応用した。まず、目的の音場に対して、1/4波長以下で、かつ粒子変位よりも大きなコヒーレンスを有する光源の実現方法を検討した。広帯域光源の出力を光ファイバ型フィルタで切り出すことでコヒーレンスを調整し、光ファイバアンプによって必要な光量まで増幅した。コヒーレンス長4mm、出力75mWの光源を試作し、ヘテロダイン型干渉計を構成して、音響管内の定在波分布測定を試みた。透明樹脂薄フィルムを多数直列に管内に配置して、これらの振動速度を試作装置で分離測定することで、定在波分布測定が行えることを示した。
地殻ダイナミクス ー東北沖地震後の内陸変動の統一的理解ー

情報共有用のシステムおよび広報用ホームページを運用して、公募研究の担当者も含めて、相互の研究連絡を密にした。ニュースレター第5号を編集するとともに、一般向け講演会等で成果等を広く内外に広報した。日本地球惑星科学連合2018年大会において、「S-CG57変動帯ダイナミクス」のセッションを、5月22,23日の両日、本領域のメンバーが中心となって開催した。21日夜には地殻ダイナミクス夜間小集会も開催し議論を深めた。2018年7月15-16日に京都大学防災研究所阿武山観測所において、合宿形式の研究集会、地殻ダイナミクス研究集会ー最終成果に向けてーを開催し、つっこんだ議論を行った。2018年9月4日に北海道大学理学部で地殻ダイナミクスB01・B02融合研究集会「地質と実験の融合とその先に向けて」を開催した。本研究の主なフィールドの一つ島根・鳥取において、10月13日には島根県等と共催で一般向け講演会「中国地方の地震と断層山陰地震帯の特徴」を、10月14日には、鳥取県等と共催で鳥取県西部地震18年地震防災講演会「ー0.1満点観測で見えるものー」を開催した。2019年1月12日1月13日に京都大学宇治おうばくプラザで地殻ダイナミクス研究集会「絶対応力の解明」を開催した。2019年3月1日(金)3月3日(日)に、京都大学宇治キャンパスにおいて、地殻ダイナミクス国際集会"The Second International Symposium on Crustal Dynamics (ISCD-2) -Towardintegratedview of island arc seismogenesis-"を開催し、様々な分野の最新の成果や今後の共同研究に関する議論を行った。世界のトップレベルの研究者との交流は、若手にとって大きな刺激となった。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。7月にAOGSの開かれていた札幌において総括班の打ち合わせを行うとともに、学術調査官と意見交換を行った。京大防災研に事務局を設け9月より本格的な活動を開始した。情報共有および広報用ホームページやメーリングリストを立ち上げるとともに、速やかにかつ容易に大量の情報をやり取りできるように専用のサイトを設けた。日本地質学会に合わせて鹿児島大学において夜間集会を行い、各計画のスタート状況の把握等を行った。10月1921日に京大宇治キャンパスにおいて、関係者と学生等が参加して領域全体のキックオフ会議を行った。総括班評価者や学術調査官等からコメントや助言をいただいた。その前後に総括班会議を行い、理工系委員会からの留意事項等の対応、今後の進め方等について議論した。1月56日に京大宇治キャンパスにおいて、融合研究をより一層進めるために、総括班主催のブレーンストーミングを行った。3月4,11日には、京都大学東京オフィスにいて、非弾性変形と絶対応力についての融合研究集会を行った。成果等を広く内外に広報するために、ニュースレター第1号を編集した。AOGSにおいて、地殻ダイナミクスのセッションを開催した。また、重要なフィールドの一つである米子において、本領域が主催、鳥取県が共催して、一般向け講演会を開催し、約200名の来場を得るとともに、テレビ・新聞等でも大きく報道された。内外の関連するプロジェクトとの連絡調整に関して、ニュージーランドのアルパイン断層の掘削グループと、フィールド研究や研究集会の共同開催の検討など連携を深めた。また、11月に東大地震研で,新学術領域「疎性モデリング」と共同主催の研究集会を開催した。公募研究の募集においては、募集用のチラシ・ポスターを作成し、広く周知するとともに、学会や研究グループのメーリングリスト等への広報を行った。情報共有用のシステムおよび広報用ホームページを運用して、迅速な情報共有と広報体制を維持するとともに、公募研究の担当者も含めて、相互の研究連絡を密にした。成果等を広く内外に広報するために、ニュースレター第2号を編集した。日本地球惑星連合2015年大会において、「S-CG57変動帯の構造・進化とダイナミクス」のセッションを、5月27,28日の両日、本領域のメンバーが中心となって開催した。A01班による鳥取県西部地震の余震域における地震観測においては、鳥取県と共同して防災事業の一環として、防災授業と生徒による地震計の設置を2つの小学校で行い、テレビや新聞報道等で多数取り上げられた。また、地震や防災に関する知見の普及のために、「山陰地方の地震帯と満点計画」という13回のシリーズの新聞連載を7月より月1回のペースで始めた。9月12日には日本地質学会で「地殻ダイナミクス」夜間小集会を開催した。9月2730日には、本研究の主なフィールドに近い宮城県の栗駒高原において全体集会とフィールド巡検を行い、研究成果のとりまとめ等を行った。10月10日,11日に、巨大地震が励起する火山活動活性化過程第2回研究会を、地震研究所特定共同研究(B)の火山関係のグループと共催した。2016年1月10,11日には、A02班の研究集会「日本列島の地殻歪みとその諸問題」を開催した。当日の内容の一部は、4月3日にNHKスペシャル「Mega Disaster」で放映された。2月25日には、絶対応力に関するワークショップを行い、問題点の整理と今後の進め方等を議論した。

国際活動支援班が活動を開始し、ニュージーランドに研究者やポスドク、学生を派遣して、地殻応力等の最新の成果に関する議論を行うとともに、今後の共同研究のフィールドに関する理解を深めた。世界のトップレベルの研究者との交流は、若手にとって大きな刺激となった。総括班会議等の開催、研究集会の開催、各研究の進捗状態の把握、ニュースレターの編集やホームページの開設と運用、情報共有のサイトの開設と運用、小学校での出前授業や最先端の研究への児童の参加、成果の一般への普及活動、内外の関連するプロジェクトとの連絡調整、他の新学術研究と研究集会の共同開催など、順調に成果が上がっているため。情報共有用のシステムおよび広報用ホームページを運用して、迅速な情報共有と広報体制を維持するとともに、公募研究の担当者も含めて、相互の研究連絡を密にした。ニュースレター第3号を編集するとともに、一般向け講演会等で成果等を広く内外に広報した。日本地球惑星連合2016年大会において、「S-CG57変動帯ダイナミクス」のセッションを、5月23,24日の両日、本領域のメンバーが中心となって開催した。7月1922日には、本研究の主なフィールドに近い岐阜県高山市において国際シンポジウム「Crustal Dynamics 2016」とフィールド巡検を行い、研究成果のとりまとめ等を行った。前日の7月18日には、ニュージーランドアルパイン断層掘削のDFDPグループと共同でシンポジウムを行った。9月5日に京都大学防災研究所で、熊本地震の発生とその後の緊急調査結果を受けて、課題の整理や今後の研究計画の策定のための研究集会を開催した。9月11日には日本地質学会で「地殻ダイナミクス」夜間小集会を開催した。2017年1月5日にはキャンパスプラザ京都・京都大学サテライト講習室で、熊本地震に関する融合研究集会を開催した。国際活動支援班が活動を開始し、様々な分野の最新の成果や今後の共同研究に関する議論を行った。融合研究集会等の開催、研究集会の開催、各研究の進捗状態の把握、ニュースレターの編集やホームページの開設と運用、情報共有のサイトの運用、小学校での出前授業や最先端の研究への児童の参加、成果の一般への普及活動、内外の関連するプロジェクトとの連絡調整、他の新学術研究と研究集会の共同開催など、順調に成果が上がっているため。JpGU-AGU Joint Meeting 2017において、「S-CG62変動帯ダイナミクス」のセッションを、5月23,24日の両日、本領域のメンバーが中心となって開催した。24日夜には地殻ダイナミクス夜間小集会も開催し、海外から招待した4名の著名な研究者も参加して議論を深めた。8月1,2日には、IAG-IASPEI2017において、本領域研究が提案した"Crustaldynamics: Multidisciplinaryapproach to seismogenesis"セッション(J05)を開催した。
大腸菌の定常期における細胞死の分子機構

報告者は大腸菌のゲノム解祈を独自の方法で進め、増殖期から定常期への移行時におこる生菌数の大幅な減少に関与する遺伝子(ssnA)を発見した。また、この細胞死はrpoS変異で99%以上にも達することや、rpoS変異による細胞死の増加はssnA変異によって抑制されること、さらにはssnAは定常期に特異的に発現し、定常期に発現するRpoSによって負に調節されていることなどを見いだした。これらのことから、この生菌数の減少がプログラムされており、定常期での安定な細胞の存続維持に必要と考えられる。本研究ではこの細胞死の分子機構を明らかにすることを目的として研究を進め、以下の結果を得た。1)ssnAクローン株では細胞分裂が抑制され、生育抑制が見られる。2)SsnAは細胞質蛋白で、精製酵素は2量体であった。3)SsnAの生育抑制活性ドメインはC-末側にある。4)SsnAホモログがサルモネラ、シュードモナス、セラチア、バチルスなどに存在する可能性がある。5)SsnAの過剰発現による生育抑制を利用して、2つの異なるサプレッサーを分離した。サプレッサーIはrseA(RpoEの負の活性調節因子遺伝子)へのトランスポゾン挿入変異であった。同様に、RpoEクローンもSsnAによる生育抑制を解除した。サプレッサーIIの原因遺伝子はrseAとは異なるものである。6)サプレッサーI株やRpoEクローン株は、定常期の生菌数は野生株と変わらないが、死菌の溶菌によって濁度を大幅に減少させた。7)rpoEの発現は非熱ストレスの通常の条件下でも、対数増殖期後期から高まる。8)サプレッサーI株とII株は、ともに膜画分の39kDa前後の2つの蛋白の発現が減少していたことから、一部共通した機構によってSsnA生育抑制の解除を行なっている。以上のことから、SsnAは生育抑制を誘導することによって、定常期初期の細胞死を誘導すると思われる。RpoEは、そのSsnA抑制作用の機構は不明であるが、溶菌を引き起こすことによって、定常期での生菌数維持のための栄養源確保に寄与すると考えられる。申請者は大腸菌のゲノム解析を独自の方法で進め、増殖期から定常期への移行時におこる生菌数の大幅な減少に関与する遺伝子(ssnA)を発見した。これらのことから、申請者はこの生菌数の減少がプログラムされており、定常期での安定な細砲の存続維持に必要と考えられる。本研究ではこの細胞死の分子機構を明らかにすることを目的として、SsnAの解析を中心に研究を進めている。平成9年度は以下の研究を行った。1)ssnAクローン株の形態:ssnAをマルチコピーのpBR322にクローン化した株を定常期まで培養し、アクリジンオレンジで染色後、蛍光顕微鏡下で観察した。

ssnAクローン株の多くは細飽が溶け、断片化していた。また、生菌はコントロール株に較べ太く長くなっていた。このことから、ssnAクローン株は細胞分裂が抑制されていると推測された。ssnAやrpoS変異株の生菌はコントロール株とほとんど変わらなかった。2)SsnAの過剰発現と細胞内局在:ssnAをT7プロモーターの下流にクローン化し、SsnAを過剰生産させた。細胞を分画したところSsnAはインクルージョンボディーを作らず、細胞質に存在することが示された。3)SsnAの精製と抗体作製:DEAE-Toyopearlカラムクロマトグラフで精製した。HPLCによる解析から、SsnAは2量体で存在すると示唆された。ウサギを用いて精製SsnAに対するポリクローナル抗体を作製した。4)ssnA変異体の分離とSsnAの機能ドメイン:プラスミドクローンを用いてSsnAを過剰生産させ、生育抑制の起こらないものを多数分離し、ウエスタンブロットによってSsnA蛋白の存在と長さを確認した。変異部位の解析を行ったところ、多くはSsnAのC-未瑞に変異をもっていた。5)ssnAのホモログの探索:大腸菌のssnA遺伝子断片をプローブとして種々の細菌に対して、サザーンブロット解析を行った。サルモネラをはじめとした腸内細菌のいくつかで反応が見られた。大腸菌のssnA遺伝子DNAをもとにプライマーを作製し、種々の細菌のゲノムDNAを鋳型にPCRを行ったが、サルモネラ以外では遺伝子増幅は見られなかった。無細胞抽出液を調製し、大腸菌SsnA抗体を用いてウエスタンブロット解析を行ったところ、サルモネラ、シュードモナス、セラチア、バチルスなどに反応するバンドが見られた。以上の結果から、SsnAは細菌に広く分布するがDNA配列は大腸菌のものとかなり異なっていると予想された。6)SsnA過剰発現による生育抑制のサブレッサー検索:SsnAを過剰発現すると大幅な生育抑制が見られる。その生育抑制を解除するサブレッサーをトランスポゾンを用いて検索し、rseA(RpoEの負の活性調節因子遺伝子)ヘの揮入変異株を得た。RpoEのクローン化によっても抑制されが、RpoEはssnAの発現を抑制しなかった。以上のことから、RpoEはSsnAの作用を抑制するが、その機構はいまだ不明である。申請者は大腸菌のゲノム解析を独自の方法で進め、増殖期から定常期への移行時におこる生菌数の大幅な減少に関与する遺伝子(ssnA)を発見した。また、この細胞死はrpoS変異で99%以上にも達することや、rpoS変異による細胞死の増加はssnAの変異によって抑制されること、さらにはssnAは定常期に特異的に発現し、定常期に発現するRpoSによって負に調節されていることなどを見いだした。これらのことから、この生菌数の減少がプログラムされており、定常期での安定な細胞の存続維持に必要と考えられる。本研究ではこの細胞死の分子機構を明らかにすることを目的として、SsnAの解析を中心に研究を進めている。平成10年度は以下の研究を行った。1)SsnA過剰発現による生育抑制のサプレッサー検索:SsnAを過剰発現すると大幅な生育抑制が見られる。その生育抑制を解除するサプレッサーをトランスポゾンを用いて検索した。これまでの解析から、2つの異なるサプレッサーが分離され、その一つのサプレッサーIはrseAへの挿入変異であった。rseAはRpoEの負の活性調節
小惑星の族の研究

古在によって提案された小惑星の摂動理論に基づき、1989年1月までに登録番号のついた小惑星について軌道要素の不変量を計算した。この場合の不変量は永年摂動についてのもので、軌道平均半径、eとiとをそれぞれ軌道離離率、軌道面傾斜角としたとのきΘ=(1-e^2)^<1/2>cosi、近日点引数とともに変化する軌道面傾斜角の最小値とである。この三つの不変量をもとに4000個弱の登録番号のついた小惑星の族への不類を試みた。つぎに、族が小惑星の衝突によって生じたとの証拠を示すために、族に属する小惑星とそれとほぼ同じ軌道半径を持つ小惑星とについて、B(1、0)という明るさの分布を求めてみた。その結果、族に属する小惑星では明るい(大きい)ものは少なく暗い(小さい)ものが多かった。これに対し、族には属さない小惑星は逆で、明るいものが暗いものに比べると比較的多いことがわかった。そこで小惑星全体の軌道平均半径についての分布を調べると、登録番号が400までの比較的明るいものだけの分布と様子が異なることがわかってきた。これまでのところ、摂動理論が不完全のためほとんどの族の平均運動(公転の平均角速度)が木星の平均運動と特別な関係にあるところか、近日点経度や昇交点経度の永年的な動きが木星や火星のそれと似た場所にあたっている。そこでは共鳴現象が起きているので取扱が非常にむずかしくなる。今後の研究によって解明の待たれるところである。現在,小惑星のなかで軌道がよく分っており,登録番号のついているものが3800ほどあるが,その3800の小惑星の軌道要素を計算機のファイルに入れ,その固有の軌道要素を求める計算を行った.そして,従来から知られている小惑星の族について,その成員を特定した.これらの族に属する小惑星の明るさの分布を求め,同じような軌道半径域にある小惑星の明るさの分布との比較を行った.この比較から,族に属するものでは明るいものが少ないこと,これに反し,暗いものの増加率は大きいことが明らかになってきた.これらは,族が衝突,分裂によってできたものであることを裏付けする事実となろう.一方族のなかでも,比較的に成員の数の少いものは,族に属さないものの分布と大きくは異っていない.これらは,まわりに小惑星がいないために,位相空間のなかで孤立してみえるので族と認定されたもので,その成因は他のものと異なるかもしれない.また,族の多くは,その一方をいわゆるKirkwoodの空隙によって培されている. Kirkwoodの空隙をみると,その近傍には暗い小惑星の多いことも,この研究の過程で得られた知見である.更に,族の多くはKirkwoodの空隙,あるいはSecular Resonanceとよばれている場所の近くによるので,接觸軌道要素から平均軌道要素,あるいは固有軌道要素を求めるための解析式を導くことが難しいのであるが,これは努力中である.小惑星の数を増やしたことにより,他の族を見出す可能性もふえてきたがこれは今後の課題とする.しかし,このための準備のデータ,図などはそろえてあり,適当なクライテリオンさえ定めれば,この研究に入りこめると思っている.古在によって提案された小惑星の摂動理論に基づき、1989年1月までに登録番号のついた小惑星について軌道要素の不変量を計算した。この場合の不変量は永年摂動についてのもので、軌道平均半径、eとiとをそれぞれ軌道離心率、軌道面傾斜角としたときのΘ=(1-e^2)^<1/2>cosi、近日点引数とともに変化する軌道面傾斜角の最小値である。この三つの不変量をもとに4000個弱の登録番号のついた小惑星の族への分類を試みた。つぎに、族が小惑星の衝突によって生じたとの証拠を示すために、族に属する小惑星とそれとほぼ同じ軌道半径を持つ小惑星とについて、B(1,0)という明るさの分布を求めてみた。

その結果、族に属する小惑星では明るい(大きい)ものは少なく暗い(小さい)ものが多かった。これに対し、族には属さない小惑星は逆で、明るいものが暗いものに比べると比較的多いことがわかった。そこで小惑星全体の軌道平均半径についての分布を調べると、登録番号が400までの比較的明るいものだけの分布と様子が異なることがわかってきた。これまでのところ、摂動理論が不完全のためほとんどの族の平均運動(公転の平均角速度)が木星の平均運動と特別な関係にあるところか、近日点経度や昇交点経度の永年的な動きが木星や火星のそれと似た場所にあたっている。そこでは共鳴現象が起きているので取扱が非常にむずかしくなる。今後の研究によって解明の待たれるところである。
純レプトン原子のレーザー分光による電弱統一理論精密検証と新物理探索

本研究は,レプトンのみからなる水素様純レプトン原子:ミューオニウム(以下Mu)の精密分光により,電弱統一理論の精密検証および新物理の探索へ向けた開発研究を行う.低エネルギー領域(O(1eV))の精密計測技術を駆使して電弱スケール(O(0.11TeV))の新物理を探索することを長期目標に据え,そのための第1ステップとして重要な,Muの1S-2S準位間遷移周波数の精密二光子レーザー分光を行う.実験精度を先行研究より大幅に向上させ,基礎物理定数であるミュー粒子質量の決定精度向上を目指す.理論と実験の比較を通じて電弱統一理論の精密検証と新物理探索を目指す.J-PARCで実現する大強度ミューオンビームを用いて、正ミューオンと電子の束縛状態であるミューオニウムを生成し、研究代表者らの持つレーザー分光技術による精密分光を行うことで、電弱統一理論の精密検証および新物理の探索へ向けた技術要素の開発を行う。これにより、ミューオン質量の決定精度をこれまでの20倍改善する他、研究分担者が進めるミューオニウム基底状態の超微細分裂測定とも連携し、新物理探索を目指す。レプトンのみからなる束縛状態であるミューオニウムは、電弱統一理論の精密な検証を行うことができる対象であり、電弱統一理論を超える新しい物理の存在に感度が高い。レーザー分光の技術を用いたミューオニウムの精密分光を行うことで、新物理探索の新たな手法創出が期待される。本研究で目指すミューオン質量精密測定も基本的物理量の高精度化でありそれ自体興味深い。また研究分担者が進める研究との相乗効果も期待できる。本研究は,レプトンのみからなる水素様純レプトン原子:ミューオニウム(以下Mu)の精密分光により,電弱統一理論の精密検証および新物理の探索へ向けた開発研究を行う.低エネルギー領域(O(1eV))の精密計測技術を駆使して電弱スケール(O(0.11TeV))の新物理を探索することを長期目標に据え,そのための第1ステップとして重要な,Muの1S-2S準位間遷移周波数の精密二光子レーザー分光を行う.実験精度を先行研究より大幅に向上させ,基礎物理定数であるミュー粒子質量の決定精度向上を目指す.理論と実験の比較を通じて電弱統一理論の精密検証と新物理探索を目指す.
新しい抗ウイルス戦略を目指したヘルペスウイルス特異的酵素の解析

本研究の目的は、新しい抗ウイルス戦略を目指したヘルペスウイルス特異的酵素の解析にある。次年度以降に向けての研究に対する土台作りの年と位置づけられる今年度にあって、以下に述べるような満足に足る結果が得られたので報告する。まず、本研究を通じて得られた今年度の具体的な研究成果について説明する。今年度の学会誌等への発表として、次の項にも示す通り、英文論文4報(うち、筆頭著者論文1報、共著者論文2報、レヴィー1報)の成果が得られた。かつ、それらの論文はReviews in Medical Virology、Journal of General Virology等インパクトファクターが3以上の医学系ウイルス学の分野においてトップクラスとされる学術雑誌に掲載されており、初年度の成果としては十分満足のいくものであると言える。具体的な研究成果としてヘルペスウイルス特異的酵素に関していくつの知見が得られたが、特にヘルペスウイルスで共通に保存されているプロテインキナーゼが宿主細胞のプロテインキナーゼの機能を模倣しているという知見は世界的に優れた研究と評価され、医学的、細胞生物学的な見地からインパクトが大きく、今後の研究への広がりが期待される。今年度得られた研究成果、知見は玩具動物、競走馬、畜産動物のヘルペスウイルスのプロテインキナーゼにも当てはまると考えられる普遍的な性質であることから、次年度以降の研究応用の土台として十分なものであり、今後の研究に期待が持たれる。また、学会発表についても今年度は2件行っており、問題はない。
新規発光性ナノ粒子および粒子のパターン構造作製による光機能材料の開発

本年度の主要成果を以下に記す.1.昨年度は,蜂の巣状に空孔が二次元配列した構造の有機薄膜(以下「ハニカムフィルム」)の空孔に,ナノ粒子が導入されて集積した構造体(ハニカムフィルム・ナノ粒子複合化構造体,以下「複合化構造体」)の大面積作製法を見いだした.本年度はこの製法を活用して,種々の複合化構造体作製を行った.ハニカムフィルムの材料を各種検討することで,ハニカムフィルムの膜厚を容易に制御できた.この膜厚制御したフィルムを用いることで,ハニカム空孔内に形成されたナノ粒子の集積構造の深さ方向の積層数,言い換えればハニカム空孔内に導入されたナノ粒子数の制御がさらに容易になった.集積構造のナノ粒子の積層は一層からでも可能である.一層で導入して集積したナノ粒子同士を熱等で融着させることで,ハニカム空孔内で形成されたナノ粒子の集積構造を反映した異方形状微粒子を得た.非球形粒子を制御して作製することは従来困難であるが,本方法は空孔径・膜厚・ナノ粒子径を適宜組み合わせ,自己組織化的手法を用いることで,非球形粒子を制御して作製できることを示したものである.すなわち,異なった機能を有するナノ粒子を結合させることで新たな機能の発現が可能であることを示したものである.なお本研究結果は,近日中に論文にまとめて投稿する方針である.2.マイクロメーター以上でテルビウム・ユウロピウム・サマリウムを含む高発光性ポリスチレン単分散性微粒子の作製には既に成功し,本年度論文にて報告できていた.さらに本年度は,よりサイズが小さくかつ高発光性のナノ粒子の作製を検討した.これまでの作製法を一部改良することで,平均粒径が200-300nmにまで小さくなった高発光性ポリスチレンナノ粒子を得ることができた.なお本研究結果は,近日中に論文にまとめて投稿する方針である.本年度はまず新規発光性ナノ粒子を合成した.方法は,まず重合性配位子をもつ希土類イオン錯体(中心金属はユウロピウム・テルビウム)を合成した.次にスチレンなどのモノマーと混合し,極性溶媒中で共重合してナノ粒子を得た.粒子径はサブマイクロオーダーであった.なお粒径分布の狭い高発光性ナノ粒子を得るためには,ポリマーへの相溶性および配位子から中心金属へのエネルギー移動能を有した適切な発光性希土類錯体を用いることが必要であった.これら希土類錯体を含むナノ粒子は有機色素をドープしたものとは異なり,粒径や色素濃度による発光特性の影響が小さいことが分かった.サブマイクロマイクロスケールのポリマー性粒子を作製するもう一つの方法は,脂溶性の希土類錯体を混合したポリマー希薄溶液に非溶媒を加えて徐々に沈澱させることであった.これによって,量こそ少ないが,ユウロピウム・テルビウム・サマリウム錯体をドープした粒子を簡便に作製した.現在,パターン化に用いるために必要な量を得るため,作製のスケールアップを検討中である.次に,得られたナノ粒子をハニカム薄膜の細孔に導入した構造体(ハニカム・ナノ粒子複合構造体)を作製した.具体的には,ハニカムフィルムを本研究チームが行っている自己組織化的手法で作製後,ナノ粒子の水分散液を滴下して自然乾燥させた.現在,大面積の構造体作製を検討している.これを記憶材料として応用する第1段階として,粒子を導入した細孔のアドレッシングを検討した.ユウロピウム含有粒子・テルビウム含有粒子を細孔に導入した複合構造体の各細孔の発光スペクトルを測定し,2つのイオンの発光強度比の値を統計学的に処理した.この結果と,理想的な条件を仮定したシミュレーション計算の結果を比較すると,比較的良く合う結果を得た.現在高精度なアドレッシング条件を検討している.本年度の主要成果を以下に記す.1.空孔がハニカム状に配列した構造の有機薄膜(以下「ハニカムフィルム」)の空孔にナノ粒子を導入した構造体(ハニカムフィルム・ナノ粒子複合化構造体,以下「複合化構造体」)の大面積作製法を検討した.従来のハニカムフィルムにナノ粒子の水分散液をキャストする手法は簡便であるものの,大面積かつ少ないエラーの複合化構造体作製は困難であった.今回は2次元コロイド結晶を作製する手法を応用した.粒子濃度等の作製条件を検討することで再現性良く複合化構造体を得た.同時に,ハニカム空孔内に粒子の集積構造が自発的に作製され,各細孔内へ導入される粒子数のばらつきを小さくできた。現在,粒子の粒径およびその分散性・ゼータ電位・ハニカム空孔の大きさ,これらを制御することで細孔内に様々なパターン構造を作製できると予想している.本成果は複合化構造体のフォトニック結晶への応用に繋がるものであることから,今後種々の材料による構造体作製を検討する方針である.なお本件に関しては今後特許申請を予定している.2.ユウロピウムまたはテルビウムを含有した発光性ナノ粒子をハニカムの各空孔に導入した複合化構造体の応用の第1段階として,ナノ粒子を導入した細孔のユウロピウムとテルビウムの発光強度比に基づくアドレッシングの高精度化を現在検討中である.これを実現することで,光記憶材料を創出できると期待している.なお昨年の予備的な実験結果の論文は本年度受理された.数値シミュレーション計算と細孔の発光スペクトル測定実験の統計的結果を比較したところ,組孔内のナノ粒子数の分散を小さくすること,及び発光強度を正確に測定できる系の構築,これらがアドレッシングの高精度化には必要であることが示唆された.

今後複合化構造体の作製条件をさらに検討する予定である.本年度の主要成果を以下に記す.1.昨年度は,蜂の巣状に空孔が二次元配列した構造の有機薄膜(以下「ハニカムフィルム」)の空孔に,ナノ粒子が導入されて集積した構造体(ハニカムフィルム・ナノ粒子複合化構造体,以下「複合化構造体」)の大面積作製法を見いだした.本年度はこの製法を活用して,種々の複合化構造体作製を行った.ハニカムフィルムの材料を各種検討することで,ハニカムフィルムの膜厚を容易に制御できた.この膜厚制御したフィルムを用いることで,ハニカム空孔内に形成されたナノ粒子の集積構造の深さ方向の積層数,言い換えればハニカム空孔内に導入されたナノ粒子数の制御がさらに容易になった.集積構造のナノ粒子の積層は一層からでも可能である.一層で導入して集積したナノ粒子同士を熱等で融着させることで,ハニカム空孔内で形成されたナノ粒子の集積構造を反映した異方形状微粒子を得た.非球形粒子を制御して作製することは従来困難であるが,本方法は空孔径・膜厚・ナノ粒子径を適宜組み合わせ,自己組織化的手法を用いることで,非球形粒子を制御して作製できることを示したものである.すなわち,異なった機能を有するナノ粒子を結合させることで新たな機能の発現が可能であることを示したものである.なお本研究結果は,近日中に論文にまとめて投稿する方針である.2.マイクロメーター以上でテルビウム・ユウロピウム・サマリウムを含む高発光性ポリスチレン単分散性微粒子の作製には既に成功し,本年度論文にて報告できていた.さらに本年度は,よりサイズが小さくかつ高発光性のナノ粒子の作製を検討した.これまでの作製法を一部改良することで,平均粒径が200-300nmにまで小さくなった高発光性ポリスチレンナノ粒子を得ることができた.なお本研究結果は,近日中に論文にまとめて投稿する方針である.
麻酔の認知機能に及ぼす基礎ならびに臨床研究

本研究の主眼は、周術期因子が認知機能に影響するかを検討し、より安全な麻酔法を確立するものである。動物実験でそのメカニズムを解析するとともに、臨床での術後認知機能障害の予防を確立することでる。本研究を通じ、以下が明らかになった。術後認知機能障害は手術侵襲が脳レベルでの炎症反応を惹起し生じること。加齢が脳の炎症作用を惹起しやすい準備状態となっていること。そのメカニズムとしてNMDA系が関与し、術後認知機能障害の予防として、抗炎症薬と同様に術前の運動負荷が効果的であることを示した。本研究の主眼は、周術期因子、特に麻酔法の違いが認知機能に影響するかを検討し、より安全な麻酔法を確立するものである。動物実験で基礎研究を実施し、そのメカニズムを解析するとともに、ヒトでの認知機能検査に新方法(CogHealth解析)を活用し、動物とヒトの差異についても検討する。昨年度、麻酔暴露のみではみられなかった認知機能の低下が、手術操作を加えることで明らかになること、また術後痛を鎮痛処置で抑えることで認知機能の低下も抑制できることが判明し、認知機能の低下に術後痛が関係していることが明らかとなった。初年度はラットを用いた周術期の認知機能の基礎研究を実施した。すなわち、年齢による影響、麻酔薬暴露の影響(麻酔薬の種類、麻酔濃度の違い)を餌回収の成功度を放射状迷路課題による認知機能検査で評価した。その結果、麻酔暴露の影響は見られなかったが、老齢ラットでは明らかに若年ラットより餌の回収成功度が低下していることが確認できた。上記の結果を受け、その後の研究は老齢ラットを用いることを基本とした。また麻酔暴露のみではなく、より周術期環境に近づけるため、腹部への切開手術を施したラットを用い、術後痛の認知機能への影響を評価した。その結果、麻酔暴露のみではみられなかった認知機能の低下が、手術操作を加えることで明らかになること、また術後痛を鎮痛処置で抑えることで認知機能の低下も抑制できることが判明し、認知機能の低下に術後痛が関係していることが明らかとなった。動物実験でそのメカニズムを解析するとともに、臨床での後認知機能障害の予防を確立することであった。初年度、麻酔暴露のみではみられなかった認知機能の低下が、手術操作を加えることで明らかになること、また術後痛を鎮痛処置で抑えることで認知機能の低下も抑制できることが判明した。2年目はラットの認知機能に与える機序の解明を研究した。術後モデルのラットを用い、脳におけるNMDA系を介して術後認知機能障害が発現し、脳での炎症反応が認知機能障害に影響を及ぼしている可能性を報告した。上記の結果を受け、最終年度は術後認知機能障害を予防する周術期管理を検討した。術後認知機能障害は高齢のラットにおいて顕著に見られ、その原因が脳の易炎症状態が示唆され、それに対し抗炎症薬投与による脳における抗サイトカイン効果が術後認知機能障害を予防すること報告した(J Anesth 2014)。さらに薬剤投与と同様に術前から運動負荷を加えることで高齢ラットの脳の炎症を予防し、術後認知機能障害も防ぐ可能性を報告した(J Anesth 2014)。以上、本研究を通じ、術後認知機能障害は手術侵襲が脳レベルでの炎症反応を惹起し生じること。そのメカニズムとしてNMDA系が関与し、術後認知機能障害の予防がとして、抗炎症薬と同様に術前の運動負荷が効果的であることを示した。麻酔科学平成25年度の当初の計画はラットの認知機能に与える機序の解明であり、以下のごとくであった。すなわち、麻酔により認知機能に影響を受けた群と受けない群で、その差異を検討し、認知機能に及ぼす機序の解明を遂行する予定であった。具体的には、麻酔薬の脳の(1)アポトーシスへの影響、(2)βアミロイドの発現、(3)脳におけるその他の組織的な変化を検索する予定であったが、すでに前年度の研究で、認知機能障害は麻酔薬そのものの影響はほぼなく、術後痛の影響が大きく作用していることが判明した。そこで、麻酔薬の影響を想定した(1)および(2)の影響はないと判断し、術後痛に関連した認知機能障害物質の変化の的を絞り、本年度の研究を実施した。上記の結果を受け、特に脳におけるN-methyl-d-aspartate:NMDAの系を介して術後認知機能障害が発現している可能性を報告した。

さらに脳での炎症反応が認知機能障害に影響を及ぼしている可能性を報告し、その炎症反応を抑制することで、認知機能を保持できる可能性も報告した。上記結果は論文化し、多くの国内外の学会で発表し、シンポジウムでもまとめて発表した。以上のごとく、本研究は当初計画より進んだ状況である。24年度の当初の計画はラットの認知機能に及ぼす因子の検索であり、以下のごとくであった。認知機能検査には放射状迷路課題を用いる。すなわち、課題施行はラットを迷路の中心に置き、すべての餌を回収するか15分経過するまで行う。測定項目はエラー率(アームに入った全回数に対する餌のないアームに入る或いは一度はいったアームに再度入った回数の割合)および課題遂行に要した時間(反応時間)とする。検討因子としては年齢の違い、麻酔薬の違い、麻酔薬濃度の違い、麻酔時間の違いとする。上記の研究計画に従い研究を実施した結果、麻酔薬そのものはコントロール群と比べ、認知機能に影響は及ぼさなかったが、高齢ラットは若年ラットに比べ有意に認知機能の低下をきたすことが判明した。上記の結果を受け、周術期認知機能をより反映するモデルとして、高齢ラットを用いることを基本としてラット開腹モデルを作成した。その研究の結果、術後疼痛がラットにおいて認知機能を低下する因子であることを解明した。上記結果は多くの国内外の学会で発表した。本年度の主な研究は、ヒトにおける術後認知機能障害を予防する周術期管理の検討である。今までの研究で、麻酔薬そのものにはラットでは大きな認知機能障害を惹起する可能性は少なく、術後痛が重要な因子であることが判明した。さらに、脳レベルでの炎症反応の予防が術後認知機能障害を予防する可能性が示唆された。最終年度では、さらに動物における術後認知機能の障害のメカニズムを詳しく調べるとともに、ヒトにおける認知機能障害の予防に向けた研究を前進させる。研究資金はほぼ、予算通りの執行で前年度の繰り越しもない。本年度も予定通りの執行を見込んである。本年度の研究予定はラットの認知機能に及ぼす機序の解明が中心となる。すなわち、麻酔下の手術操作により認知機能に影響を受けた群とコントロール群で、その差異を検討し、認知機能に及ぼす機序の解明を遂行する。以下の項目につき、基礎研究をさらに進展させる。1)脳におけるアポトーシスに関する検討を免疫組織学的手法および分子生物学的手法で検索する。2)脳におけるβアミロイドの発現を検索する。3)脳におけるその他の組織的な変化を検討する。本年度の計画予算のなかで40万円ほどの未使用となったが、分担金の使用がなかった事が大きく関係している。しかしながら、研究そのものには大きな問題はなく進捗している状況である。次年度は分担者の専門分野である免疫組織学的検討や分子生物学的検討が大幅に増える予定であり、その分を持ち越した資金を有用に活用して研究を計画している。全体的な計画としては予定を大きく変えることなく、着実に研究成果を出すことを目指す。
小児がんの青年が親と医療者とともに行う意思決定への看護実践ガイドラインの開発

本研究は、小児がんの青年が親と医療者とともに行う意思決定への看護実践ガイドラインを開発することを目的とした。先行研究や青年の成人への移行の課題、自立への支援体制の課題に基づき文献検討し、ガイドラインを開発した。また、小児看護専門看護師にヒアリングを実施し、看護実践ガイドラインの内容の検討にいかした。今後はガイドラインの洗練化を行い、活用可能性の高いガイドラインとなるよう取り組んでいく。研究実施の具体的内容:1)小児がんの青年が親と医療者とともに行う意思決定への看護実践ガイドラインの枠組みを作成するため、先行研究より専門看護師が捉えた親子のShared Decision Making(SDM)、親子が行う意思決定への支援を分析、整理した。ガイドラインの枠組みとして、「親子の決定にかかわる際の看護師の姿勢」「親子の決定にかかわる際の親子と看護師の距離・看護師の立ち位置」「親子の決定にかかわる際の親子間の関係の看護師の調整」「親子が辿る決定のプロセスへの看護師の協働・連携」「青年が親と医療者とともに行う決定における三者間の折り合い」が暫定的に抽出された。2)ガイドラインに含める項目を明らかにするため、専門看護師にインタビューを行うため、暫定的に作成したガイドラインの枠組みからインタビューガイドを作成した。3)所属する大学の倫理審査委員会に提出し、承認を得た。大学の倫理審査承認が得られたので、専門看護師や大学院修了者が勤務している施設の承諾後、専門看護師、修了者に研究依頼を行う予定である。研究の意義・重要性:先行研究より、小児がんの青年が親と医療者とともに行う意思決定への看護実践ガイドラインの枠組みが暫定的であるが抽出されたことは、ガイドライン作成の実現につながるものとなる。今後は分析を継続してガイドラインの枠組みの洗練化を行うとともに、作成したインタビューガイドを用いて、専門看護師へのインタビューを行い、ガイドラインに含まれる項目を明らかにしていく。作成した「小児がんの青年が親と医療者とともに行う意思決定への看護実践ガイドライン」は、活用可能性の評価を行い、完成させる。完成後は、看護師にロールプレイング法を用いてガイドラインを活用してもらい洗練化を行うことで、実践に則したものとなると考えており、活用可能性が高いものにすることを目指している。本研究は、小児がんの青年が親と医療者とともに行う意思決定のへの看護実践ガイドラインを開発することを目的とした。2014年度は分析を継続し、ガイドラインに含まれる具体的な項目を検討した。検討を行っていく中、小児がんの子どもを取り巻く社会環境においては、2014年6月に児童福祉法が法改訂された。小児慢性特定疾病に係る総合的な対策が児童福祉法に位置づけられ、長期入院後の子どもの支援や成人移行への支援等、自立支援事業の充実も重要視された。このような社会の動きも捉え、青年の成人移行や自立・自律への支援体制の現状や課題について、臨床現場では看護師がどのように捉え実践しているのか、どのような実践が必要になると考えているのかを明確にした上で、ガイドラインの開発を行っていくことが必要であると考えた。小児がんの子どもを取り巻く環境に精通し、実際の臨床の場でも小児がんの青年のケアに携わっている専門看護師2名に、ヒアリングの実施を研究計画に追加した。ヒアリング結果を整理し、治療後長期にわたる支援が必要となる小児がんの青年の、Shared Decision Making(SDM)の看護実践ガイドラインの枠組みの検討にいかした。ガイドラインに含まれる項目として、【SDMにおける看護師の基盤】【SDMにおける青年と親と看護師の距離感を確保するかかわり】【SDMのプロセスを支持・保障するかかわり】【SDMにおける自立・自律と保護のバランスをとるかかわり】【SDMにおける青年の移行を促すかかわり】【親子のSDMを支えるチームにおける支援体制の整備】が抽出された。今後はこのガイドラインの内容について、小児看護専門看護師や小児がんの青年のケアに携わった経験がある看護師に、ガイドラインとして活用できるかどうかを評価してもらい、洗練化していき、活用可能性の高いガイドラインとなるよう取り組んでいく予定である。小児看護学26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。交付申請書に記載した研究計画では、ガイドラインに含まれる項目を決定するための専門看護師へのインタビューは、平成26年5月までに行う予定であった。大学の倫理審査の承認が得られたのが平成26年3月であり、承認後の施設への依頼をこれから開始するため、おおむね順調に進展していると考える。1計画している大学院生や専門看護師コース修了生の協力人数に満たない場合、ロールプレイングを行う人数と回数を減らして分析時間を豊富にし、事例検討を加えるようにする。2研究協力者の募集に時間がかかり、インタビューや意見を聞く期間が短くなった場合、インタビュー回数を少なくし、調査期間で得られたデータを十分に分析できる方法をとる。3ガイドラインの作成を経験したことがある小児看護を専門とする教員に、本研究の要旨を伝え、ガイドライン作成においての工夫点などの助言や教授してもらう。
環境磁界発電を用いた無線センサシステムの開発

環境磁界発電を用いた無線センサシステムの開発を行いました。磁束収束コイルや磁束収束コアの設計手法の提案とともに汎用性に優れたFM送受信機を用いたシステムを構築しました。本研究では,利用可能な磁界が回収電力に対応すること,回収エネルギー量の変動が電力利用の情報として利用できることに着目します。本研究成果により環境発電における最適負荷条件の導出,環境発電用エネルギー貯蔵装置の提案,磁界ソニフィケーションのコンセプトの提案も行いました。(1)磁束収束コイル設計手法の開発:単層の線電流モデルとして扱う近似モデルを提案し,磁束収束の磁界分布実測値と偏差5 %で一致する結果を得た。本モデルにより,磁束収束コイルの共振の鋭さ(Q値)と磁束収束比の関係を明らかにすることができた。本結果より,60 Hzの磁束収束コイルを設計した場合,一般的な家電製品には向かないサイズになることが判明した(2)磁束収束コアの設計:電化製品周囲の磁界計測結果を元に,冷蔵庫と扇風機を対象にした磁束収束コアの設計・試作を行った。対象物に合った磁束収束コアの設計により,4.6倍となる回収電力が得られ,市販の無線通信モジュールが一回の通信に必要と思われる10 mJのエネルギー回収に成功した。(3)無線通信システムの情報調査:調査の結果,xBeeを用いた短距離通信と,Arduinoと3Gシールドを用いた長距離通信を使い分けた無線通信システムの提案が,研究室レベルの試作で行えることを確認した。また,既存技術の応用として,自作可能なAMトランスミッターも50 mW程度の電力があえば常時通信が行えることを確認した。(4)その他1:生体への電磁界ガイドライン値である0.2 mT@50/60Hzの磁界を環境磁界と定義した場合,環境発電だけでなく非接触給電の応用が可能であることを提案した。部屋内部を環境磁界で満たす高さ2 mの一様磁界発生コイル(SB9コイル)を製作したデモを行った。距離によって給電電力が変化する従来の非接触給電とは異なり,場所によらず一定の電力を環境磁界から得られる事を実証した。(5)その他2:Arduinoと3Gシールドを用いた環境磁界モニタリング装置を製作し,大学キャンパス内の環境磁界と電力使用量の相関についても調査が行えた。(1)磁束収束コアの試作:ダンベル形状の磁束収束コアに対する実効透磁率の推定式を提案した。実効透磁率の2乗が回収電力に比例するためこの値の推定は重要であるが,こうした形状の反磁界係数推定は理論的に提案されていなかった。試作した磁束収束コアによる実験結果,有限要素法の解析結果と合わせて,その妥当性を確認した。(2)環境磁界発電モジュールの開発:ヒトは磁界を知覚できないため,環境磁界を用いて発電し,その存在を音として知らせる磁界警報器を作成した。一辺が5 cm程度の持ち運び可能な立方体ケースに収まり,電池等の外部電源を必要とせず,環境磁界と定義したICNIRP2010ガイドライン値の半分程度の磁界を知覚できる装置の開発に成功した。(3)無線通信システムの開発:前年度はArduinoと3Gシールドを用いた環境磁界モニタリング装置を製作したが,外部電源による動作であった。今年度は環境磁界によるArduinoの駆動に成功した。一方,0.4 W以上の電力が必要であることが判明し,クラウド経由で通信を行う3Gシールドとの組み合わせには数W程度の電力を賄うサイズの大きな環境磁界発電モジュールが必要だと結論付けた。また,今年度新たにIEEE802.15.4/ZigBee規格により通信を行う近距離通信用のTWE-Lite Dipを用いた環境磁界発電による無線通信システムの試作を行った。上述の磁界警報器と同程度のサイズで温度センサを備えた無線通信システムが実現できる可能性を確認した。(1)環境磁界モニタリングシステムの開発:無線通信システムとして,FM送受信器を用いたシステムを構築した。環境磁界を電力・情報として利用するFM送信機は部品点数が15点で構成でき,4.8 mW@1.5Vの発電電圧から動作することを確認した。環境磁界の情報を受けるFM受信機はPCを必要とせず市販のFMラジオでも代用できる汎用性を有する。(2)研究の統括:環境磁界は電力・情報として利用できる半面,ヒトの五感で認知することができない。一方,ソニフィケーションは,化学の音の可聴化やビックデータの解析認知法に代表されるように,異分野との連携を行うツールとして近年再注目されている。本研究の統括として磁界ソニフィケーションのコンセプトを世界へ向けて提唱した。最後に,本研究により得られた知見として今後の展望として2つの問題点を明らかにした。1点目は環境磁界発電モジュールのサイズである。生活環境下の環境磁界発生源から十分遠方のエネルギー源を対象とした設計では,今回のような2.5 kg程度の重量を有する環境磁界発電モジュールが必要となる。これは通常の環境発電の用途を目指した応用では決定的なデメリットである。一方,コンセントからの電源供給による家電製品を対象とする場合,電源コードをクランプする電流センサ用CTを環境磁界発電モジュールに利用可能であることを明らかにした。2点目は環境磁界として注目した商用周波数を超える周波数での利用である。環境磁界発電装置の発電電力周波数依存性より,従前より知られている磁性体の鉄損・渦電流損の問題を如実に反映した。