hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
実世界の経時的変化に対応する動的屋内環境モデリング技術

サービス工学において,サービス現場の屋内環境のモデル化は従業員等の行動観測結果の可視化・分析において重要であるが,既存モデリング技術は,経時的な実環境の変化に対応することが難しかった.本研究では,写真から3次元モデルを作成する技術をベースとして,既存モデルの更新・編集に関する機能拡張,モデルの削除時や編集時に必要となるテクスチャ補修技術Inpainting,RGB-Dカメラを用いて自動的に複雑形状をモデリングする機能の導入により拡張した動的モデリング技術へと発展させた.研究成果は,屋内環境モデリングの実事例に利用した他,遠隔地の仮想観光体験アプリのための現場モデルの動的更新に活用した.サービス現場・プロセスの分析・可視化のために用いる屋内環境のコンピュータグラフィクス(CG)モデルの作成技術に関して,既存のモデリングツールを実環境の経時的な変化に対応する動的モデリング技術に拡張する研究開発を行った.サブテーマ(4)サービス現場での実証に関して,和食レストランの新規開店立ち上げ時の分析のためのCGモデルのモデリング,宮城県気仙沼市の復興屋台村気仙沼横丁のバーチャル体験用アプリの開発と既存店舗変更に伴う店舗CGモデル等の更新作業など,開発中のモデラを利用する多くの実証の機会が得られ,そちらを重点的に取り組んだ.気仙沼横丁アプリ開発においては,現地視察も含めたヒアリングを行って得られた知見も踏まえ,CGモデルの見た目の更新だけにとどまらず,ソーシャルメディア等から自動収集した現地の近状を文字情報・写真等をCGモデルに重畳し,CGモデルの更新頻度の低さを補う研究を行い,そのシステム設計,情報収集方法に関する研究は,学会で受賞するなど大変高評価を得た.サブテーマ(2)既存モデラの拡張機能開発に関しては,これまでのモデラでは対象としてこなかった多角錐,直方体,球等のプリミティブの拡充等の機能拡張を行った.また,Inpainting処理に関しては,GPUによる並列計算を活用した処理の拡張とShape-from-Textureの概念を用いてテクスチャが投影される際の形状と実際の形状が異なることに起因するテクスチャ歪みを検出・補正する技術の研究開発に着手した.サブテーマ(3)各種計測機器を用いた発展的モデリングに関しては,RGB-Dカメラからの点群データ,既存のKinectFusion型の手法を用いて取得したメッシュを,本研究で開発するモデラと共存表示,対応点入力により位置合わせを行うことで,RGB-Dカメラ由来のデータをモデリングで活用する土台を準備した.サービス現場・プロセス分析・可視化のための屋内環境モデル作成技術を実環境の経時的な変化に対応する動的モデリング技術へ拡張する研究開発を行った.昨年度の実績報告書提出時に研究の推進方針を改めた通り,H27年度は,サブテーマ(4)としていた動的モデリングのテストベッドとしての気仙沼横丁での実証およびバーチャル気仙沼横丁アプリ開発・公開,サブテーマ(2)としていたInpainting技術の改良を行うことでテクスチャ修正におけるCGモデル中の光学的整合性と幾何学的整合性の追求(サブテーマ(1)),サブテーマ(3)としていた屋内外環境の幾何モデル・テクスチャの自動的計測・更新のためのモバイル型RGB-Dカメラの活用,これら3つを注力して研究開発を行い,一通りサブテーマ(1)-(4)をカバーした.気仙沼の実証実験・アプリ開発に関しては,CGモデルの更新を補うためのソーシャルメディアに投稿される情報の自動収集機能の改良,CGモデル更新用写真を撮影する上での支援機能の拡充を行った.研究成果公開の一環として,疑似体験アプリケーションを学会や展示会でのデモ展示やWeb経由で公開を行った.アプリ公開のための改良として,HMDやタブレットPC等に対応させた可視化法やユーザインタフェースを導入し,マルチプラットフォームに対して気仙沼アプリを対応させた.モバイル型RGB-Dカメラを用いた自動計測機能としては,タブレットPCに搭載されたRGB-Dカメラを利用したモバイル型の機器で,幾何形状を色情報付きで自動収集する機能の実装を行い,これまでのモデラで作成できた平面に加え,曲面を含むような物体をモデリングできるようにした.Inpaintingによるモデル更新時の幾何学的・光学的整合性の追求では,ShapeFromTextureの概念を導入したテクスチャと幾何形状の同時自動修正の研究を行った.サービス工学において,サービス現場の屋内環境のモデル化は従業員等の行動観測結果の可視化・分析において重要であるが,既存モデリング技術は,経時的な実環境の変化に対応することが難しかった.本研究では,写真から3次元モデルを作成する技術をベースとして,既存モデルの更新・編集に関する機能拡張,モデルの削除時や編集時に必要となるテクスチャ補修技術Inpainting,RGB-Dカメラを用いて自動的に複雑形状をモデリングする機能の導入により拡張した動的モデリング技術へと発展させた.研究成果は,屋内環境モデリングの実事例に利用した他,遠隔地の仮想観光体験アプリのための現場モデルの動的更新に活用した.研究実績に記述したように,実証実験を多数行ったこと,それに関係したモデル作成作業等を行ったことから,もともと計画していたサブテーマ(1)等の研究を行う十分な時間を確保できなかった.また,CGモデルと共にソーシャルメディア等の情報を重畳する気仙沼横丁アプリが高評価であったことから,こちらのアプリ開発・改良等,当初予定していなかったが,重要性を感じて,研究の方向性を多少シフトしたことも原因であると思われる.サービス工学気仙沼横丁アプリで用いているCGモデルの更新を伴わないソーシャルメディアを活用したコンテンツの更新は,本研究の目的とも合致した大変興味深いテーマであり,気仙沼横丁は店舗の入れ替わりも多い動的モデリングのテストベッドとして最適であることとから,引き続きCGモデル・コンテンツのメンテナンスを含めたアプリ開発を行い,アプリの公開等を用いた実証実験を行っていく.この方向性にシフトしたことから,他の研究テーマに関して,一部少し研究計画において手を広げすぎた部分を整理する.

具体的には,RGB-Dカメラを用いた動的モデリングやInpainting技術を用いた光学的整合性の追求,気仙沼アプリ開発・公開・実証実験などに注力する.光学的整合性の追求に関しては,Inpaiting技術でもカバーされることであることから,更新テクスチャの模様のズレ等も含むモデラにおける光学的整合性の追求に関するサブテーマは優先度を低める.人件費が確定していない部分があったため,少額の次年度使用額が生じた.次年度使用額分は,人件費に充てる.
高齢者の身体的虚弱化要因を検討するコホート研究

身体機能の虚弱化要因は「加齢」のほかに「不活発なライフスタイル」であることがよく知られる。しかし、なぜ高齢者が「不活発なライフスタイル」に陥るかは明らかではない。そこで本研究では、地域在住高齢者の身体活動量と外出形態、心理状態、ソーシャルネットワーク、住居周辺の環境との関連性を検討した。その結果、1)ソーシャルネットワークは、高齢者の身体活動量と直接的に関連するが、心理的ストレスを軽減することで間接的にも関連することや、2)自転車や乗物などの外出手段の利用頻度は身体活動量と正相関すること、3)歩行以外の余暇活動は歩行よりも環境に左右されやすいことを見出した。本研究では,高齢者の移動手段に主眼をおいた外出状況の評価項目と身体活動量,身体機能との関連性について検討し,高齢者の身体的虚弱化要因の一つとして外出形態を評価することの妥当性について明らかにすることを目的とした。茨城県笠間市の2009年度および2010年度の住民基本台帳に基づき,保健センター近隣より無作為抽出された65歳から85歳の高齢者2,100名(2009年:1,200名,2010年:900名)を調査対象とした。高齢者の外出状況は以下の3項目で評価することとした。1.外出頻度:平均的な1週間において,外出する(自宅の敷地を越える)ことが何日あるかを尋ねた。なお,本研究は移動手段を利用した外出に着目した研究であるが,基礎的情報として,従来から評価されている外出頻度)についても併せて検討をおこなった。2.乗物利用頻度:平均的な1週間において,乗物を利用することが何日あるかを尋ねた。3.自転車利用頻度:平均的な1週間において,自転車を利用することが何日あるかを尋ねた。検討の結果、乗物利用頻度を評価することで,高齢者の身体活動量および身体機能をある程度,把握できることが明らかとなった。また,「乗物利用頻度が週に1日以下の者」が,身体活動量および身体機能が不良な高齢者をスクリーニングする一つの目安となることが示唆された。乗物利用頻度は,簡単な問いであり,かつ単一項目である。現行の外出頻度による閉じこもりの評価と並んで,廃用症候群の高齢者をスクリーングする新たな指標として利用できる可能性が認められた。今後,介護予防を実践する現場で有用な指標として活用されることが期待できる。我々はこれまで,単なる外出頻度ではなく,広範囲な外出に関係すると考えられる自転車や乗物(自家用車,バス,電車など)の利用頻度を評価し,これらの利用頻度が少ない高齢者ほど,身体活動量が少なく身体機能が劣っていることを明らかにしてきた。本研究では,この自転車や乗物の利用に関する報告の発展的研究として,移動手段に対応した外出範囲(歩行範囲,自転車範囲,乗物範囲)が,高齢者の心身・社会機能を反映するかについて横断的・縦断的視点から検討した。横断調査の対象;2009年から2011年に茨城県笠間市の住民基本台帳より無作為抽出された65歳から85歳の高齢者3,000名のうち,測定会に参加した570名分析対象とした。縦断調査の対象:2009年度の調査に参加した213名の内,2010年度ならびに2011年度の調査に継続して参加した49名を分析対象とした。外出範囲の評価:平均的な一週間を想定させ,「歩行で行くことができる範囲」,「自転車で行くことができる範囲」,「乗物で行くことができる範囲」のうち,いずれの範囲で外出することが多いかを尋ねた。検討の結果,横断調査では,主な外出範囲が「歩行範囲」にとどまる高齢者の身体活動量,身体機能,認知機能,心理状態,社会交流は,有意に低水準であることが明らかとなった。縦断調査では十分な追跡期間,対象者数を用意できていないため,因果関係にせまるような分析はできなかった。しかし,「歩行範囲」にとどまる高齢者の心身・社会機能は,2年間を通じて他の群に比して低水準のままであり,好転する様子が見られないことがわかった。我々のコホート調査は,現在も引き続き実施しており,対象者数も増加している。数年後には,縦断調査によって得られた質の高い成果を公表する予定である。
臓器相関からみた嚥下機能と呼吸調節に関する集学的研究

臓器相関からみた嚥下機能と呼吸調節に関する集学的研究の3年間の成果を総括すると次のようになる。1)嚥下機能障害に続発する嚥下性肺疾患(APD)は高齢者入院者の2%以上に発症する。2)APDの基礎病態は脳血管障害、痴呆、悪性腫瘍が大多数を占め、日常生活(ADL)の低下が最大のリスク因子である。3)嚥下誘発テスト(SPT)、マノフルオログラフィ(MF)などの新たな嚥下機能評価法は定量性、再現性に富み、APDの高リスク患者や早期発見の有力な手段となる。また治療効果の判定にも有用である。4)嚥下運動を制御する高次中枢は弁蓋部、蒼球など複数の領域にわたり、延髄の嚥下運動統合部と密接に連結している。5)SPTは嚥下運動の第二相の機能を反映し、MF上のボーラス通過時間と相関する。6)健常老年者でもSPT,MFで評価すると加齢変化がみられ、誤嚥リスクの増大傾向を示す。7)MFにより嚥下障害例の食事内容と頻度の至適調節の有用性が確認された。8)SPTの異常例は肺炎による死亡リスクが有意に高くなることが前向き研究で明らかにされた。9)APDの臨床分類が完成し、びまん性嚥下性細気管支炎(DAB)の全国調査が施行された。その結果、全国的な分布と若年例にも観察されることが判明した。10)全身性硬化症(SSc)においてAPDが予後を決める重要な因子となることが確かめられた。11)新たに考案された食道スコアによりAPDの早期発見、予防的治療対策の可能性が生まれた。12)重症APDを反映する症例での経皮的内視鏡下胃瘻造設術(PEG)の有用性が栄養保持と肺炎リスク減少の2点で確認された。これらの諸処の知見を総合して、嚥下機能と呼吸器の臓器相関の緊密さとその意義が確認され、それが老年者の健康とQOLの向上に有用であることが明らかになった。1.嚥下性肺疾患(APD)に関する臨床疫学調査を行った.東京都老人医療センターでの前向き研究の結果,5ケ月間(2012例)の全入院例の観察中に誤嚥・窒息例30,嚥下性肺疾患30の60例(2.5%)APDが観察された.一定日の全入院例の横断的調査ではAPDは13.4%に達した.基礎病態は脳血管障害,痴呆,悪性腫瘍が大多数を占めた.今後は痴呆と日常生活能(ADL)の個別的影響に焦点をあてて検討を続ける.2.嚥下誘発テスト(SPT)施行例の中から予後を平均2年以上追跡した94例について,予後とSPTの異常の関係を解析した.その結果,潜時の延長,閾値上昇,咳反射を伴う誤嚥のいずれもが,SPT正常例に比べて肺炎死亡のリスクがほぼ10倍もの高い値を示した.また,SPTとビデオ透視撮影の同時施行例が28例に達したので次年度は,両検査法の検出する異常のつき合わせを検索することが可能となった.3.嚥下圧・咽頭食道

X線透視同時モニター(manofluorography)の実用化が完成し臨床応用に進んだ.嚥下時の咽頭-食道入口部の圧変化(3点)と造影剤の進入画像を同一画面に表示し,コンピユタ-プログラムにより解析できるようになった.これを用いて今年度は若年健常者でも造影剤の粘調度の変化により嚥下運動に適応反応がみられ,高齢者では,その減退が示唆されることが判明した.今後はSPTとの関連性を含めて研究を進める.4.全身性強皮症(PSS)には高率に食道機能障害が合併する.今年度検討した40例のPSS例の10%(4例)に嚥下性肺炎が観察された.次年度は,SPT,Manofluorographyによる評価例を含めて検討する.5.嚥下運動の脳PETスキャンによる検討まず正常の嚥下運動がPETスキャンで脳内局在巣として描出できるか否かの予備的検討を行った.反復嚥下(23秒毎)の45秒以上の持続中にH_2^<15>Oの静注による脳賦活試験を施行する予定である.嚥下運動の中枢局在を検索するためにポジトロンCT(PET)を用いた脳血流スキャンを行った。健常若年志願者12名を対象にしてH_2O^<15>静注後の局所脳血流を90秒間撮影した。グルコース液を口内保持したとき(A)と、2秒に1回の速度で嚥下したとき(B)の結果を標準脳座標軸に変換し、AとBの間で有意の変化が観察された部位を解析した。その結果は両側弁蓋部(ローランド領下端部)、両側島回、両側被殻、両側補足運動野などがネットワークを形成して嚥下運動を制御していることが示された。ビデオマノフルオロメトリー(VFM)による嚥下運動の画像と生理機能の同時的解析に、コンピューターによる自動解析を導入するためのソフトウェアの開発が進行した。その結果を従来より蓄積された嚥下誘発テスト(SPT)の異常例と対比するとVFM上の口腔、咽喉の通過時間、食道入口部弛緩圧などが、SPTの潜時(LT)の延長と相関する傾向がみられた。さらに症例を増して検討中である。またLTの延長は嚥下性肺炎の発症リスクのみならず、生命予後を知る上でも有用であることが確認された。嚥下のリハビリテーションや薬物療法についても、具体的なプログラムや検討対象の選定で確実な進歩がみられた。びまん性嚥下性細気管支炎(DAB)の疾患概念が最終的に公表された。燕下機能評価法の体系化を、これまでの研究成果を組み込んだ形で完成させる作業に重点をおき、次のような成果が得られた。1)燕下運動の中枢局在がPETスキャンによって確認され、複数部位の関与があることが判明した。これにより、MRIによりこれらの責任部位の病変を同定し臨床評価を加えることの意義が明らかになった。2)ビデオフルオログラフィ(VF)に咽頭・食道入口部の3点の圧測定を同期的記録するマノフルオログラフィ(MF)のシステムが完成した。これにより健常若年者の燕下生理機能が詳細に研究された。燕下障害例の圧動態の異常から、その是正に最適な手術方法を選択する道が開かれ、症例が蓄積させてきた。3)燕下誘発テスト(SPT)の経時的測定により燕下障害の重症度の客観的評価が可能となり、燕下リハリビリの効果判定、摂食リスクの判定に有用であることが確認できた。4)全身性硬化症(SSc)に好発する食道機能異常による燕下性肺炎(APN)の前向き研究が終了した。60例のSScの中でAPNは7例(11.7%)に観察されたのに対し、SLEや慢性関節リウマチでは皆無であった。APNがSScの予後に相当な影響を及ぼすことが示された。胸部CTで計測される食道横経を反映する食道スコアが大きいものは誤燕を生じるリスクが高いことが判明した。この食道スコアは食道病変の進展度や肺機能の低下度とも相関し、SScの肺病変評価に有用であると考えられた。
配偶者をがんで亡くした遺族のうつ病予防を目的とした対処強化介入の効果検証

平成30年度は、これまでの新規プログラム開発の進捗状況が遅れていることもあり、研究計画を変更し縦断研究による介入要素の予備的同定を行っている。この縦断研究では、死別後の対処行動の変化と遺族の心理状態の関連を検討することで、悲嘆回復に寄与する対処行動を予備的に同定し、新規プログラムでの介入要素として使用することを目的とした。緩和医療科の外来初診である進行・再発期のがん患者とその介護者を対象に初診時に面接とアンケート調査を実施した後、介護者を対象に死別6か月後と13か月後にアンケートの郵送調査を実施した。その結果、初診患者130名のうち参加者は31組であった。初診患者のうちの適格率は66%、適格者のうちの参加率は36%といずれも低く、終末期から死別後までのがん患者とその介護者のペアを対象とした縦断研究の実施上の課題が明らかになった。一方この研究では、がんで配偶者を亡くした遺族19名の抑うつ状態(PHQ)、対処行動に関する予備的な結果を得られた。緩和ケア初診時(T1)、死別6か月後(T2)、死別13か月後(T3)で比較すると、抑うつ状態はT1が最も低く、T2が最も高かった。またT2の抑うつと気そらし対処行動の少なさが関連した。以上より、遺族の悲嘆回復のためのプログラムは、死別半年から1年で開始し、気そらしを含めた対処行動の促進が望ましいことが明らかになり、遺族プログラムに有用な知見が得られた。研究計画を変更し、縦断研究による介入要素の予備的同定を行っているが、適格率は66%、適格者のうちの参加率は36%と低く、データ解析に先立ち、実施課題の考察に時間を要した。縦断研究の実施可能性の検討結果を発表する。また新規の遺族プログラムに関しては、うつ病の予防と治療に効果が検証されている行動活性化療法を遺族を対象に予備的に実施する。本研究は、平成26年度から30年度までの5年間で配偶者をがんで亡くした遺族のうつ病予防を目的とした集団認知行動療法による対処強化介入の効果を検証することを目的とする。平成26年度は対処強化介入のプログラムを作成するに先立ち、まず初めに、効果的な介入要素を文献レビューによって明らかにし、論文および学会で発表した(Depression Frontier;日本認知・行動療法学会第40回大会)その中で、PubMedで2000年以降に発表された遺族を対象とした無作為化較試験の21件の論文を対象とし、効果量(Cohen's d)を算出した。その結果、効果なし(0.1未満):3件、効果量小(0.2前後):9件、効果量中(0.5前後):6件、効果量大(0.8以上):3件であり、中等度以上の効果量がみられた介入要素は筆記や曝露による認知再構成であり、抑うつに対する介入で効果量が大きく、介入形態(個人、家族、集団)による効果量の差は見られなかった。次に、これらの結果を踏まえて、研究分担者(行動活性化、認知処理)を含めた認知行動療法の専門家数名で対処強化プログラム作成に向けた勉強会を実施した。初年度は遺族うつ病予防に対して効果的な介入要素を文献レビューによって明らかにし、論文および学会で発表した(Depression Frontier;日本認知・行動療法学会第40回大会)。2年目である27年度は、さらにこれらの論文レビューの結果を詳細に考察し、論文発表に向けた準備を進めた。また介入プログラム作成に関しては、行動活性化療法の専門家および緩和ケアの医師を研究者として追加し、マニュアルや参加者リクルート方法などに関するディスカッションを行い、開始に向けて準備した。2年目は介入プログラム作成が遅れた。現在は情報収集をさらに進め、また研究者を増やして研究参加者のリクルートに向けての準備を進めている。本研究の5年間の期間のうちの3年目である平成28年度は新規プログラムによる遺族介入に研究計画にあたり以下の準備を進めた。1点目は遺族介入の論文検索およびメタアナリシスを改めて検索期間を拡大して実施した。主に国外研究に関して遺族に対する無作為化比較試験を実施した研究を選択し、介入形態と介入内容による効果量を比較した。この結果をもとに論文の作成を進めてい2点目は介入内容であるプログラムおよび介入ツール等を認知行動療法の専門家と相談して新規に作成するための準備をすすめた。そのために1点目のメタアナリシスのための論文検索で得られた先行研究の結果を参照した。この結果をもとに新規プログラムの実施にむけて研究計画の作成を進めている。3点目は介入対象者のリクルートに関して外部の遺族研究者らと情報交換を行った。4点目は本研究のデザインおよび今後の無作為化比較試験の計画に関して国立がん研究センターの研究者らと相談した。3年目は介入プログラム作成に関わる研究分担者の育休およびその代行としての新しい研究協力者の追加、また研究対象者である遺族のリクルートに関わる新しい研究分担者の追加、といった研究組織の変更があったため。本研究の5年間の期間のうちの4年目である平成29年度は新規プログラムの開発を進めた。また進捗状況が遅れていることもあり、プログラム内容の効果を高めるために、縦断調査を実施した。詳細は以下の通りである。1点目は遺族介入の論文検索およびメタアナリシスを改めて検索期間を拡大して実施し、結果の解析が終了した。現在は論文の執筆を進めている。2点目はメタアナリシスで得られた有効な介入要素である行動活性化と曝露に関してプログラムおよび介入ツール等を認知行動療法の専門家と相談し準備をすすめた。

また、国立がん研究センターで実施しているがん患者の抑うつに対する行動活性化の効果に関する研究者との情報共有を行った。3点目は介入対象者のリクルートに関して外部の遺族研究者らと情報交換を行った。4点目はがん患者の配偶者の抑うつと対処行動に関して、死別前から死別後1年までの縦断調査を実施した。今後はこれまでの横断調査で得られた死別後の対処行動の強化目標をさらに明確化していく。遺族を対象とした新規プログラムの内容に関して、論文情報の整理に時間を要した。また有効な介入要素である行動活性化に関しては、遺族対象に実施する際の変更点を同定するために、国立がん研究センターで実施しているプログラムやスマホを用いた介入研究に関して、情報交換等に時間を要している。平成30年度は、これまでの新規プログラム開発の進捗状況が遅れていることもあり、研究計画を変更し縦断研究による介入要素の予備的同定を行っている。この縦断研究では、死別後の対処行動の変化と遺族の心理状態の関連を検討することで、悲嘆回復に寄与する対処行動を予備的に同定し、新規プログラムでの介入要素として使用することを目的とした。緩和医療科の外来初診である進行・再発期のがん患者とその介護者を対象に初診時に面接とアンケート調査を実施した後、介護者を対象に死別6か月後と13か月後にアンケートの郵送調査を実施した。その結果、初診患者130名のうち参加者は31組であった。初診患者のうちの適格率は66%、適格者のうちの参加率は36%といずれも低く、終末期から死別後までのがん患者とその介護者のペアを対象とした縦断研究の実施上の課題が明らかになった。一方この研究では、がんで配偶者を亡くした遺族19名の抑うつ状態(PHQ)、対処行動に関する予備的な結果を得られた。緩和ケア初診時(T1)、死別6か月後(T2)、死別13か月後(T3)で比較すると、抑うつ状態はT1が最も低く、T2が最も高かった。またT2の抑うつと気そらし対処行動の少なさが関連した。以上より、遺族の悲嘆回復のためのプログラムは、死別半年から1年で開始し、気そらしを含めた対処行動の促進が望ましいことが明らかになり、遺族プログラムに有用な知見が得られた。研究計画を変更し、縦断研究による介入要素の予備的同定を行っているが、適格率は66%、適格者のうちの参加率は36%と低く、データ解析に先立ち、実施課題の考察に時間を要した。介入プログラムはまだ完成していないものの、効果的な介入要素が文献レビューによって明らかとなり、パイロット試験に向けての準備はおおむね順調に進んでいる。3年目の今年度から参加した研究分担者および研究協力者を含めて介入プログラム内容と実施方法を決定する。それらが決定後は実施施設での倫理審査に申請し、承認後介入を開始する。研究分担者と協力者を増員したので、認知行動療法の専門家による討議を行い介入プログラムを完成させる。また研究対象者である遺族のリクルートおよび実施に関しては研究代表者の所属組織で実施できるよう調整する。実施中の新規プログラムの開発の進捗状況が遅れていることもあり、プログラム内容の効果を高めるために、がん患者の配偶者の抑うつと対処行動に関して、死別前から死別後1年までの縦断調査を実施した。
リモートセンシング手法による東アジア湖沼の生態系情報解析手法の開発

一次生産量に関しては、透明度の低い水域で、反射スペクトルからクロロフィルa、その光吸収係数、有光層厚、光減衰係数を半解析的に推定するアルゴリズムを確立し、実湖沼で精度検証を行い良好な結果を得た。次に、湖沼の水草(抽水・浮葉植物)とアオコを分離抽出する手法を開発し、日本、インドネシアの数湖沼で水生植物繁茂域の経年変化を解析した。沈水植物に関しては、それが存在するラインでの反射率の解析から湖沼の沈水植物を簡易に抽出する手法を考案した。アオコ発生状況に関してはFAIという指標を用い、見た目アオコ指標レベル分類を行うことを可能とし、日本とインドネシア湖沼に適用した。(1)対象湖沼の選定、調査体制の確立、海外湖沼での現地調査(2)日本の湖沼での調査手法の確認と衛星画像解析霞ヶ浦5地点表層でのDO,pH、風速、水温の1時間間隔の連続測定データを国土交通省より提供してもらい、それをもとにFree water解析法により一次生産量の経日変化を計算で求めた。すなわち、衛星画像から推定する一次生産量の検証データとして使用する計画である。また、猪苗代湖、印旛沼等において、水草の反射スペクトルを測定し、また、被度と反射スペクトルのバンド比の関係解析を行い、抽水、浮葉植物ではNDVI、沈水植物ではLandsatのバンド2とバンド3の比がそれらの被度の情報を有していることを明らかにした。こうした関係を用いて、衛星情報から湖沼の水草繁茂状況をモニターする手法を開発した。沈水生物に関しては水深による影響もあることから、それを除去する方法を検討するとともに、実際の衛星画像を用いて各ピクセルの反射率情報をもとに教師なしクラスター分類を適用して水域区分を行い、水草の繁茂状況観測結果と比較するとともに、バンド比が沈水生物の存在を示すものであるかを検討した。(1)海外湖沼調査2013年10月にインドネシアのジャワ島Buyan湖、Batur湖、2014年4月に同じくインドネシアのスマトラ島Maninjau湖、Singkarak湖、Toba湖で調査を行い、水色、水草の反射スペクトル特性を計測した。そうした調査の際にはLIPI/Centre for Limnologyの研究者が同行し、水分析などを担当してもらうとともに、各種資料や連続データの提供を依頼した。(2)新アルゴリズムの開発アオコと浮葉・抽水植物を分離する手法の改良を行った。アオコ発生レベルを衛星画像から推測する方式を確立し、八郎湖やいくつかの貯水池などでの実測値との比較により、手法の精度向上を図った。また、猪苗代湖の北岸域を対象に、沈水植物と底泥、水との分離を試み、エンドメンバー法によりそれらが分離できることを確認した。(3)衛星画像解析現地調査を行った湖沼の衛星画像データを取得し、前処理を行うとともに、上記のアルゴリズムの適用などを行い、水質、水中粒子の吸収係数、反射係数などIOPs (Inherent Optical Properties)や消散係数、アオコレベル、水草分布などを推定、検証した。中国雲南省のDianchi湖に対しても、中国科学院水生生物研究所の研究者が衛星画像解析を行い、実測水質値との比較、検証などを行った。(1)海外湖沼調査2012年7月、2013年1月に中国雲南省のLake Elhai、2012年7月にインドネシアジャワ島のSeguling貯水池、2012年10月にはインドネシアスラベシ島のTempe湖、2013年3月には同じくTondano湖、Limboto湖の調査を行い、水色、水草の反射スペクトル特性を計測した。そうした調査の際には、中国科学院水生生物研究所やLIPI/Center for Limnologyの研究者が同行し、水分析などを担当してもらうとともに、各種資料や連続データの提供を依頼した。また、そうした湖沼の衛星画像データを取得し、前処理を行うとともに、下記のアルゴリズムの適用などを行った。(2)新アルゴリズムの開発まず、反射スペクトルから、水中粒子の吸収係数、反射係数などのIOPsや消散係数、有光層厚さなどを推定するアルゴリズムを開発し、霞ヶ浦、琵琶湖、Lake Elhaiなどのデータで検証を行い、良好な結果を得た。このような方式の確立により、衛星画像から水域の水質、生物活性などの情報を推測することが可能となった。次に、アオコと浮葉・抽水植物を分離する手法の開発を行った。現地でアオコの反射スペクトルを測定し、浮葉・抽水植物のそれと比較した結果、近赤外域および中間赤外域で明瞭な違いが見られた。この結果を基に、衛星の近赤外・中間赤外域の観測帯を利用してアオコと浮葉・抽水植物を分離する新しい指標を作成した。霞ヶ浦のアオコ、および印旛沼の浮葉植物が撮影された時期のLandsat画像にこの指標を適用した結果、閾値を設定することにより両者が分離可能であることが示された。

この指標とNDVIを用いた浮葉・抽水植物の抽出手法を組み合わせることにより、衛星画像から浮葉・抽水植物とアオコの分布をそれぞれ分離してマッピングする一連のスキームを構築した。(1)海外湖沼調査2014年7月にインドネシアジャワ島のJatiluhur貯水池、2015年3月に同じくCirata貯水池で現地調査を行い、水色、反射スペクトル、各種水質の鉛直分布などを測定した。また、調査に同行したLIPI/Centre for Limnologyの研究者が水質化学分析を行った。また、彼らがインドネシア国内の数湖沼において実測した反射スペクトル、水質データなどを共同で解析するとともに、その結果をまとめ、手法の海外湖沼への適用可能性を議論した。(2)新アルゴリズムの開発阿寒湖における沈水植物分布を対象に、衛星画像からその分布を推定する手法を開発し、実測分布との比較を行い、良好な結果を得た。また、濁度の高い湖沼を対象に、反射スペクトルから半解析的な手法で有光層水深を推定する手法を構築し、有光層の厚さを精度よく推定しうる手法であることを確認した。(3)衛星画像解析浮遊植物、あるいはアオコが湖面を覆う日本、インドネシアの数湖沼を対象に、(2)で構築した水草・アオコ分離手法を適用した。その結果、本手法は水草・アオコの分離が可能であり、それぞれの分布域を精度高く推定しうることを確認した。また、アオコレベルを推定する手法を八郎湖を撮影した衛星画像に適用し、アオコ発生状況の経日的な変化を追跡した。定点における現地観測結果を比較して、アオコレベルを良好な精度で推定可能であることを示すとともに、その分布の経日変化原因を考察した。26年度が最終年度であるため、記入しない。水環境科学26年度が最終年度であるため、記入しない。対象湖沼の選定、共同研究機関との打ち合わせ、海外湖沼での現地調査、日本湖沼での調査方法の検討、衛星画像の収集と解析、など予定していたことをほぼ行った。海外の湖沼調査、新アルゴリズムの開発など順調に進行している。また、インドネシアLIPI/Centre for Limnologyや中国科学院水生生物研究所の研究者と共同研究を行い、彼らに専門知識を提供し、一緒にデータ解析を行うことから、彼らが自ら衛星画像解析を行い、水質、生態系情報を推測することができるようになった。このようにして、リモートセンシングを活用した水環境モニタリングを行うベースを確立することができた。海外湖沼の現地観測、アルゴリズの開発ともに、当初の予定通り進行している。海外調査により、現地の特徴を明らかにするとともに、解析手法を確立し、衛星画像への適用を行う予定である。水、アオコ、水草、底泥などの分離精度をさらに高めることが課題であり、今後、アルゴリズムの改良を目指して研究を推進させる。また、衛星画像解析を実際の湖沼モニタリングの場で活用し、有効性を認識してもらえるよう様々な機会を利用して、手法の紹介を行ってゆきたい。海外対象湖沼の衛星画像解析を行い、観測値との比較検証を行うとともに、年間変動などを明らかにする。アルゴリズムとしては、一次生産量の推定方式を確立し、現地データで検証する。
死後画像の時空間統計モデルの開発とその応用

本研究では,オートプシー・イメージング(死亡時画像診断;Ai)を対象とした計算機支援診断(Computer Aided Diagnosis; CAD)アルゴリズムを提案した.本研究の成果は次のとおりである.1死亡時画像の収集と肺・心臓・肝臓領域の手入力ラベルの作成を行った.2死後の時間変化を表現可能な時空間統計モデルの構築アルゴリズムを提案した.3死後変化にロバストなモデルベースの臓器認識手法を開発した.死亡時画像のための計算機支援診断において、画像上での死後変化を表現可能なモデルが不可欠である。本年度は、セグメンテーションを対象とした臓器形状の時空間統計モデルの構築において特に進展が見られた。本年度の研究実績は以下のとおりである。1)死亡時画像データベース:本年度は、10例の死亡時3次元CT画像について、肝臓、心臓および、肺の正解ラベル作成作業を行い、データベースに追加した。各正解ラベルは放射線科医のフィードバックを得たうえで、必要に応じて修正を行った。2)時空間統計モデル:人体の解剖構造の時間変化と個体間変動を同時に表現可能な時空間統計モデルの構築手法を提案した。本年度は、ヒト胚子のMR顕微鏡画像から抽出した解剖学的ランドマークおよび脳形状に関する時空間統計モデルを提案した。また、米国との共同研究を実施し、小児のCT画像から抽出した肝臓の時空間統計モデルの構築に関する研究を行った。提案した手法は対象によらずに適用可能であり、今後、死亡時画像の臓器に適用する予定である。3)形状表現手法:形状の統計モデルにおいて、性能の鍵を握るのが形状表現手法である。本年度は、解剖構造においてしばしば見られる入れ子状の形状を正しく記述するための手法を新たに提案した。これにより、脳と脳室のように、一方の形状が他方に含まれている場合、その包含関係を保存したモデル構築が可能となった。4)セグメンテーション手法:臓器の統計形状モデルの位置と形状に関するパラメータを同時に最適化可能な、新たなセグメンテーション手法を提案した。提案法は、位置ずれが大きい臓器に特に有効であり、生体のCT画像における胆嚢の認識において有効性が認められた。この方法はあらゆる対象に応用可能であり、空間的標準化が難しい死亡時画像においても有用であると考えられる。本年度の研究の中心である「時空間統計モデル」の構築に関する研究は、対象は異なるものの、既に国際誌に採択されるなど、順調に進展している。また、正解ラベルデータベースの強化もおおむね予定通り進んでいる。以上の理由から、総合的に、おおむね順調に進展していると判断した。本研究の目的は,オートプシー・イメージング(死亡時画像診断;Ai)を対象とした計算機支援診断(Computer Aided Diagnosis; CAD)技術の開発である.CADにおいては臓器や病変の抽出処理が重要であり,そのためには臓器形状の統計モデルが欠かせない.従来の生体を対象としたモデルは死後変化などの時間的変化を表現することが難しく,新たなモデル構築法が必要である.本年度は,解剖構造の時間変化と個体間変動を同時に表現可能な時空間統計モデルや,モダリティ変換のためのモデル,新たな形状表現手法の研究を行った.本年度の成果は以下の通りである.1)画像データベース:信頼性の高い統計モデルを構築するために,大量のデータセットが必要である.本年度は,複数の異なる線量で撮影された130例の死亡時3次元CT画像を新たにデータベースに追加した.また,時系列の小児腹部の3次元MR画像の収集も行った.一部の症例に対して,臓器の正解ラベルを作成した.2)時空間統計モデル:昨年に引き続き,米国との共同研究のもとで小児の肝臓の時空間統計モデルをさらに発展させた.また,昨年度の成果であるランドマークの時空間統計モデルをヒト胚子の脳表面の時空間統計モデル構築に応用した.3)マルチモダリティ統計モデル:死体のCT画像から光学画像を推定する辞書ベースのモダリティ変換モデルを提案し,国際会議で発表した.4)形状表現手法:複数の臓器形状を同時に表現する場合,臓器間の関係に特別な制約が存在する場合があり,その一つの例が脳表面と脳室のような入れ子形状である.本年度は,ヒト胚子の脳と脳室を同時に表現するモデルを提案し,国際会議で発表した.また,その成果をさらに発展させて,任意の形状数に対応可能な新たな入れ子形状の表現手法を提案し,ヒト胚子の脳・脳室・脈絡叢の3器官の統計モデル構築に応用した.本研究では,オートプシー・イメージング(死亡時画像診断;Ai)を対象とした計算機支援診断(Computer Aided Diagnosis; CAD)アルゴリズムを提案した.本研究の成果は次のとおりである.1死亡時画像の収集と肺・心臓・肝臓領域の手入力ラベルの作成を行った.2死後の時間変化を表現可能な時空間統計モデルの構築アルゴリズムを提案した.3死後変化にロバストなモデルベースの臓器認識手法を開発した.引き続き時空間統計モデルの研究を進め、提案したモデル構築アルゴリズムを死亡時画像に適用する。同時に、正解ラベルを作成・追加し、データベースを強化する。さらに、時空間統計モデルをベースとした、臓器認識や死後経過時間推定などの診断支援アルゴリズムを構築する。29年度が最終年度であるため、記入しない。生命・健康・医療情報学29年度が最終年度であるため、記入しない。
子どもの生活実践力育成に資する教師の教育実践力養成カリキュラムの開発

今年度は、世界的に教師教育の質の高さが注目されているフィンランドを訪れ、オウル大学の教師教育に携わる研究者による講演、小・中・高等学校・職業専門学校・オウル大学での教育プログラムについての発表を聴くとともに、オウル大学教育学部附属学校の訪問、公立学校の訪問を行った。フィンランドでは、小学校から高等学校まで全ての段階の教師に修士号取得が求められており、クラスは少人数制で、現実生活の現象を把握することから始まり、実際的な課題の探究・解決のプロセスを重視しており、子どもの関心を引き出しながら、生きるうえで役立つ応用的な能力を育成することに貢献している。全ての学校レベルの教師が一緒に学び合う研修も充実しており、教師集団のコミュニティがうまく形成されていることが伺えた。私が見学したその地域では比較的大きな規模の新しい公立学校では、教師の要望を取り入れて学校の設計を行っており、学校長がそれぞれの教師の創造的な授業構想を理解しようとしている姿勢がみられた。職員室は日本とは異なり、ラウンジのようになっており、教師同士が休み時間にコーヒーを飲みながら、子どもたちの様子や気になることがあれば、情報を共有し合うなどアットホームな雰囲気で関係作りが行われていたことが印象的であった。どんな子どもも学ぶ権利が保障されるように、特別なニーズを持つ子どもへの配慮や支援が手厚く行われていることも、フィンランドの特徴であると考えられる。今年度も、前期に国際学会に参加して、その会場に近い小・中・高等学校および大学・大学院の授業を見学する予定であったが、本学の授業期間が始まって間もない頃で、差教育学部の行事等と重なったため、学会に参加すること自体が叶わなかった。今年度、教師教育の質が高いフィンランドの小・中・高等学校・および大学を訪れることができたので、さらに、教師教育カリキュラムの視点から分析できるように、他の地域の先進的な事例を具体例として分析できるようにしたいと思う。本年度は、日米の大学・大学院のカリキュラムを収集し、生(生命・人生・生活)の営みに関する教育の位置づけと内容の概要を把握した。また、日米の大学・大学院の授業を参観し、大学教員と学生にインタビューを行い、学習者の学びの様相も踏まえながら、教育学的視点から、小・中・高等学校と大学・大学院のカリキュラムの接続、生の営みに関する教育の内容について検討した。日本において、生の営みに関する教育は、小・中・高等学校の家庭科を中心に、生活科・社会科・保健体育科・看護・福祉等の分野、道徳や総合的な学習の時間、ホームルームでも扱われており、衣食住等の日常生活、自然や環境との調和、家族関係、道徳・倫理、性の多様性、生命の尊厳、保育、障がい者のケア、高齢者や病弱者等の看護・介護といった幅広い内容が取り上げられている。大学・大学院教育に関して、教育学部・教育学研究科では、教員養成の家政教育・家庭科教育コースを中心に、その学問的背景は、教育哲学、比較教育学、教育社会学、生涯教育、教育方法学、教育課程論、教育心理学等、様々な専門分野と関連しているものの、断片的に扱われている。生の営みに関する教育内容は、学部の教養教育を土台として、専門教育でも学ばれているけれども、多様な学問分野を超えて、統合的な視点から体系的に学ぶためのカリキュラムが用意されているわけではない。一方、米国では、小・中・高等学校において、全国的なスタンダードに基づく評価が奨励され、アカデミックな教科が重視されており、大学・大学院においても、生の営みに関する教育は、日本と同様、家庭科教育・家政教育に関連したコースを中心としつつ、他教科にも分散しており、断片的な扱いに留まっている。大学教員と学生のインタビューから、カリキュラム構成と授業方法を見直すことで、その必要性と重要性を専門外の人たちに理解してもらえるように工夫できるものと考察された。本年度は、科学研究費補助金が採択された初年度であり、日本とアメリカの大学・大学院のカリキュラム研究を進める上で根幹となる資料収集と予備調査に専念した。当初は、国内を中心しながら、外国でも複数の大学・大学院で授業見学とインタビューを行うことを考えていたが、長期休暇がとりにくく、科研費での外国訪問を思うように進めることができなかった。本年度は、日米の先進的・特徴的な大学・大学院のカリキュラムを収集し、学生の学びを支援する図書館を訪れ、生(生命・人生・生活)の営みに関わる国内外の蔵書、学習環境や利用の実態、サービス支援の面からの検討を行った。具体的には、日本では旧帝大などの国立大学の教養教育および教育学部・教育学研究科、教員養成に特化した大学の教育学部、教養教育を中心とした私立大学など、様々な大学において学習環境や学習支援がどのように行われているかを実際に訪問する中で感じ取り、カリキュラム分析の際の参考にした。また、多様な分野からの社会人大学院生の受け入れを積極的に推進している先進的な大学院授業の参観とその大学院教育プログラムの修了生による海外研修成果発表会に参加させていただき、これから教育プログラムに入学する学生、修了した学生、論文指導に関わった大学教員からの聞き取りも参考に、そのプログラムの独自性と可能性について検討を行った。さらに、アクティブラーニングの先駆的な事例として、米国でPBL(Project-based learning)をいち早く採り入れて成功している、教育効果が注目される特色のあるオルタナティブ・スクール(幼・小・中・高等学校)を幾つか訪れ、施設見学と授業見学、生徒と教師、PBLを先導した元大学教員、オルタナティブ・スクールを支援する教育関連団体のチーフなどにインタビューを行い、その成果と課題を考察した。

これらを踏まえ、自分自身の大学・大学院での授業改善を目指して、国立大学が開催したPBL(Problem-based learning)セミナーに参加し、PBLに基づく大学教育の具体的な事例について学ぶとともに、様々な大学教職員から構成されるグループでシナリオづくりに取り組み、自身の授業への導入可能性について検討した。本年度は、10数年ぶりに本学教育学部の講座代表というローテーションの任に当たり、殆ど事務仕事に追われていたため、昨年度以上に長期休暇がとりにくく、科研費での外国出張が思うように進められなかった。そのため、日本の大学・大学院を中心に、授業参観と図書館訪問を行い、カリキュラム分析とともに、学生の学習環境、学習支援のあり方について考察を行った。しかし、本年度中に、研究成果をまとめることができず、現在、教職免許状取得に必須の授業科目で使う大学テキストの執筆に携わっている段階にある。今年度は、世界的に教師教育の質の高さが注目されているフィンランドを訪れ、オウル大学の教師教育に携わる研究者による講演、小・中・高等学校・職業専門学校・オウル大学での教育プログラムについての発表を聴くとともに、オウル大学教育学部附属学校の訪問、公立学校の訪問を行った。フィンランドでは、小学校から高等学校まで全ての段階の教師に修士号取得が求められており、クラスは少人数制で、現実生活の現象を把握することから始まり、実際的な課題の探究・解決のプロセスを重視しており、子どもの関心を引き出しながら、生きるうえで役立つ応用的な能力を育成することに貢献している。全ての学校レベルの教師が一緒に学び合う研修も充実しており、教師集団のコミュニティがうまく形成されていることが伺えた。私が見学したその地域では比較的大きな規模の新しい公立学校では、教師の要望を取り入れて学校の設計を行っており、学校長がそれぞれの教師の創造的な授業構想を理解しようとしている姿勢がみられた。職員室は日本とは異なり、ラウンジのようになっており、教師同士が休み時間にコーヒーを飲みながら、子どもたちの様子や気になることがあれば、情報を共有し合うなどアットホームな雰囲気で関係作りが行われていたことが印象的であった。どんな子どもも学ぶ権利が保障されるように、特別なニーズを持つ子どもへの配慮や支援が手厚く行われていることも、フィンランドの特徴であると考えられる。今年度も、前期に国際学会に参加して、その会場に近い小・中・高等学校および大学・大学院の授業を見学する予定であったが、本学の授業期間が始まって間もない頃で、差教育学部の行事等と重なったため、学会に参加すること自体が叶わなかった。今後は、特徴的な外国の事例を取り上げ、米国の幾つかの州の大学・大学院はもちろん、カナダやヨーロッパの大学・大学院を訪問し、授業参観および授業者と学習者へのインタビューを積極的に行っていきたい。本年度の予備調査で、訪問先である大学・大学院については、ある程度、目処をつけているので、より具体的な研究計画を立てて、実行するようにしたい。本年度は、10数年ぶりに本学の講座代表の任に当たり、事務仕事に専念せざるを得ず、科研費での外国出張が困難であった。
情報基盤整備のための戦略的方策に関する国際比較研究

本調査研究では、アジア・太平洋地域諸国における情報基盤整備を効果的に推進し、国際的な情報流通システムへの参加を促進するための戦略的モデルの開発に必要な情報の収集・分析を行うことを目的とした。そこで、平成6-8年度に「アジア・太平洋地域における学術情報ネットワークの基盤構造に関する調査研究」で実施した現地調査の結果を、情報基盤整備の方策策定の観点から分析し、シンガポール、オーストラリア、フィリピンを対象に選定し現地調査を行った。さらに、欧米先進国の例としてイギリスの調査も実施した。この結果、情報基盤整備に関する政策の枠組みの策定メカニズムは、それぞれの国で異なることが明らかになった。たとえば、シンガポールは政府主導で「IT200」や「Singapore ONE」などの情報化ビジョン・全国マルチメディアネットワーク構想を公表し、その構築・運営にあたり財政面はもとより推進・調整に政府が中心的役割を果たしている。これに対してイギリスでは、教育分野で教育・雇用省が「Connecting the Learning Society: National Grid for Learning」によって学習社会のビジョンと全国ネットワーク形成の行動計画を公表し、また、個人情報の保護の面では政府から独立した機関であるOffice of the Date Protection Registrarが活動するなど。さまざまな政策・行動計画が広範囲に展開されており、国家情報政策はこのような多様なイニシアチブの総体である。このように各国の政治・文化的背景によりアプローチはそれぞれ異なるが、同時に、調査結果の分析から情報基盤整備のためのアジェンダを構築することができ、これを用いて調査対象国の整備方策を共通の基準で比較概観することが可能となった。これは調査対象国の現状を個別に明らかにできたことと共に、本研究の大きな成果である。今後はさらに他の諸国の調査を継続して実施し、アジエンダの妥当性を検証することが必要である。
逆ミセル中のナノ束縛空間で成長した錯体ナノ結晶の界面電場制御と高速光応答

遷移金属イオンをシアノ基を介して交互に無限に規則配列したプルシアンブルー型配位高分子結晶について、特にそのナノサイズの結晶に注目して研究を遂行した。Fe-Coプルシアンブルー類似体(PBA)は、Co/Feの組成比に依存して安定なスピン状態(high spin(Fe(III)-Co(II)とlow spin(Fe(II)-Co(III))が変化する。このスピン転移温度は結晶内部の[Fe(CN)_6]欠損を補償するために生成するCo-OH_2部位の数に依存している。一方で、結晶表面を[Fe(CN)_6]欠損サイトと考えれば、そのナノ結晶では結晶表面に存在するCo-OH_2部位の数は無視できなくなる(例えば、粒径が10nm程度では結晶表面に存在する欠損部位は3040%に達する)。逆ミセル合成により、Fe-Co PBAのナノ結晶の合成を行った。紫外可視吸収スペクトルから、逆ミセル溶液中に分散しているナノ結晶のスピン状態の経時変化(high spin→low spin)が観測された。このスピン状態の変化は組成(Co/Fe)の変化(1.3→1.2)と粒径増大(16→23nm)に起因していることが分かった。一方で、ピリジンを予め添加し、Fe-Co PBAナノ結晶を逆ミセル合成した場合、結晶の生成直後からlow spin状態を示し、そのスピン状態の経時変化は観測されなかった。また、その組成(1.21.3)にも大きな変化は観測されなかった。一方で、アンモニアを予め添加した系では、スピン状態(low spin)及び組成(1.21.3)の変化は観測されなかったが、粒径の増大は見られた。ピリジンやアンモニアは結晶内部あるいは表面のH_2O配位子との交換により。CoイオンはCo(III)で強く安定化するため、low spin状態となっていると考えられる。d-d、f-d遷移金属イオンをシアノイオンを架橋配位子として交互に規則配列した配位高分子のナノ結晶を、逆ミセルのナノ空間反応場を用いて作製してきた。逆ミセル化剤としては、イオン性型界面活性剤(AOT)や、非イオン性界面活性剤(NP-5)を用いて行った。d-d配位高分子であるFe-CN-Co型ナノ結晶では、AOTを用いた場合、一辺が10から20nmの立方体のナノ結晶が得られることがTEM測定により分かった。しかし、その粒径は逆ミセルで予想されるナノ空間(直径5nm)よりも結晶成長が進んでしまい単分散性もそれほど良くなかった。Fe-CN-Co型ナノ結晶のスピン状態を紫外可視吸収スペクトルにより追跡した。錯形成直後ではFe欠損型のHigh spin型が優勢であったが、徐々に安定なFe:Co=1:1型のLow spin型へと変化した。また、High spin型錯体では、その結晶界面にピリジンを配位させることで、Low spin型へと電子状態を変化させることに成功した。Fe-CN-Co型ナノ結晶に紫外光を照射すると、光還元体が生成することが分かった。f-d配位高分子であるFe-CN-La型ナノ結晶では、AOTを用いた場合、結晶成長の抑制効果が高く5nm以下の結晶が得られることが分かった。NP-5を用いた場合では、逆に結晶成長が促進され、数十nmの結晶も観られるものの、100nmを超える結晶成長が確認された。NP-5では、結晶界面の安定化が小さく、ナノ結晶同士の凝集による結晶成長が抑制できないことが分かった。しかし、NP-5はそのキレート効果により、結晶界面からの希土類イオンの解離を誘発し(エッチング効果)、いったん成長したナノ結晶の粒径は時間の経過と共に徐々に減少した。異なるd、f遷移金属イオンをシアノ基を介して交互に無限に規則配列したプルシアンブルー型配位高分子結晶について、特にFe-Co及びFe-Laのナノサイズの結晶に注目して研究を遂行した。Fe-Co配位高分子結晶は、Co/Feの組成比に依存して安定なスピン状態が変化する。このスピン転移温度は結晶内部のFe欠損から生じるCo-OH_2サイトの数に依存している。一方、そのナノ結晶では結晶表面に存在するCo-OH_2サイトの数が無視できなくなる(例えば、粒径が10nm程度では結晶表面に存在する金属イオンの数は3040%に達する)。これまで、Fe-Co配位高分子ナノ結晶の金属組成・粒径に依存したスピン状態の変化、及び、結晶表面のCoイオンに対する分子修飾(OH_2配位子との交換反応)によるスピン状態の制御に関する報告は未だない。本研究では、逆ミセル法により、組成がCo/Fe=1.25付近の異なる粒径のFe-Co配位高分子ナノ結晶の作製に成功した。10nmを超える粒径を持つ結晶ではlow spinが、それ以下の粒径の結晶ではhigh spinが室温での安定状態であることを明らかにした。また、10nm以下のhigh spin状態の結晶でも、結晶表面のOH_2配位子を、より強い配位子場を持つピリジン、アンモニアなどに交換することにより、つまり、結晶表面の分子修飾により、low spinにスピン転移させることに成功した。Fe-La配位高分子ナノ結晶では、d-d配位高分子ナノ結晶で知られる形状(立方体)とは異なる結晶形態が発現することを発見した。その形態は逆ミセルで用いる界面活性剤と結晶表面のLaイオンとの弱い配位結合相互作用の効果で、六角板状から六角リング状へと変化することを見出した。プルシアンブルー型配位高分子ナノ結晶のモルフォロジー制御に関してはこれが最初の例である。