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アジア通貨建て貿易取引の現状と課題：市場取引データと企業インタビューによる分析

本研究は、アジア域内の貿易取引や決済において米ドル以外の通貨の需要がどれだけ高まる余地があるかという問いに対して、為替取引の市場データと企業インタビューという両面からアジア通貨の量的・質的な分析に取り組み、アジアの為替制度と金融危機対応のあり方に対する政策提言を行うことを目的としている。本研究では、3年間の研究期間において1アジア域内の貿易建値・決済通貨について、国際決済銀行(BIS)や国際銀行間通信協会(SWIFT)が定期的に公表している市場取引データを用いてその量的変化の傾向を精査するとともに、2アジア企業に対して貿易建値・決済通貨の選択に関するインタビュー調査を行い、アジア通貨の質的変化を把握する、3日本企業を対象としたアンケート調査によりアジア現地通貨利用の実態を調査し、現地通貨建て取引の実態とその利用を阻害・促進する要因を分析することを予定している。初年度の2018年には、2および3に関する研究を進めた。具体的には、日本企業の動向については、清水がこれまで行ってきた経済産業研究所でのアンケート調査(最新は2017年11月実施)の結果概要をまとめ、過去2回行ってきたアンケート調査結果との比較検討と合わせて経済産業研究所のDPとして論文を公開し、学会発表を行った。また8月には清水が共同研究者として所属しているASEAN+3 Macroeconomic Research Officeに出張し、アジア域内のクロスボーダー取引における現地通貨利用に関する調査を実施し、9月にはソウルで金融機関や韓国の代表的な製造業へのインタビュー調査を行った。その結果、日本企業のアジア域内での貿易取引においてアジア現地通貨利用が増加傾向にあること、韓国企業は韓国政府による人民元と韓国ウォンの直接交換市場などの促進政策により、中国との貿易で人民元建て取引が増えていることが確認された。2018年度の研究成果としては、以下三点が挙げられる。第一に、日本企業の動向については、清水がこれまで行ってきた経済産業研究所でのアンケート調査(最新は2017年11月実施)の結果概要をまとめ、論文として公表し、学会報告を行った。この中での大きな成果は、日本企業のアジア向け貿易取引において、アジア通貨建て利用の拡大が確認されたことである。こうした近年の特徴は、日本企業にとってアジアの主要な取引相手国の通貨の国際化がより重要となっていることを示唆するものである。研究成果については、RIETIのDPとして公開され、2018年10月の日本金融学会秋季全国大会で学会報告を行った。第二に、清水が2017年9月より共同研究者として所属していたAMRO(シンガポール)において、日中韓およびタイの研究者とともに「アジア通貨の域内貿易利用拡大と現地通貨建てチェンマイイニシアチブの可能性」というテーマで国際共同研究を行った。この研究については、9月にソウルで開催されたAMROの会議で中間報告を行って議論を深め、2019年1月には最終報告書としてまとめられ、AMROのウェブサイトで公開された。この成果としては、アジア域内の貿易取引において円、人民元やタイバーツの利用がさらに拡大すれば、アジアのセーフティネットとして現在米ドル建てで準備されているチェンマイイニシアチブを将来はアジア通貨建てで行う可能性があるという有意義な示唆がなされた。第三に、財務省関税局が保有する関税データを用いた分析の開始である。清水は2018年10月より財務総合研究所の特別研究官となり、輸出入・港湾関連情報処理システム(NACCS)のデータ利用が許可された。これに伴い、NACCSの膨大なデータを利用した日本企業の貿易建値通貨選択に関するミクロレベルの分析が可能となる。データ構築と実証分析については、次年度以降の課題となる。本研究は、アジア域内の貿易取引や決済において米ドル以外の通貨の需要がどれだけ高まる余地があるかという問いに対して、BISやSWIFTといった為替市場の取引データの分析に取り組むことを予定していた。しかし、2018年秋より財務省関税局のNACCSの企業レベルの輸出入データを利用できることになったため、2019年度についてはNACCSのデータの中でもアジア向け貿易に焦点を当ててデータセットを構築し、日本企業を中心としてアジア域内貿易における通貨選択とその要因について明らかにすることに注力する予定である。近年の人民元の国際化に関する議論やASEAN諸国通貨の国際的利用促進策(Local Currency Settlement Framework: LCSF)などに見られるように、「通貨の国際化」というテーマに改めて高い関心が集まっている。そこで、税関の個票データを用いることでより包括的かつ詳細な実証分析を行い、「円の国際化」という観点から日本企業が円建て貿易を選択することの経済的意義について再検討する。さらに、人民元利用の拡大については、経済産業研究所での日系の現地法人対象のアンケート調査(最新は2018年1-3月実施)の結果と統合しながら、人民元利用に関するASEAN+3各国のパネルデータを作成し、人民元利用の拡大を促す要因分析を行う。これにより、Sato and Shimizu (2016)では人民元取引に拡大の余地ありとまでしか結論できなかった「人民元がアジアの基軸通貨となりえるか」という問いに対して新しい見解を提示することを目指す。アジア現地通貨についても同様の分析を行い、アジア域内貿易における現状を明らかにするとともに、現地通貨利用を促す具体的な政策について、何らかの提言を導く予定である。

本研究では、3年間の研究期間において1アジア域内の貿易建値・決済通貨について、国際決済銀行(BIS)や国際銀行間通信協会(SWIFT)が定期的に公表している市場取引データを用いてその量的変化の傾向を精査するとともに、2アジア企業に対して貿易建値・決済通貨の選択に関するインタビュー調査を行い、アジア通貨の質的変化を把握する、3日本企業を対象としたアンケート調査によりアジア現地通貨利用の実態を調査し、現地通貨建て取引の実態とその利用を阻害・促進する要因を分析することを予定している。初年度の2018年には、2および3に関する研究を進めた。具体的には、日本企業の動向については、清水がこれまで行ってきた経済産業研究所でのアンケート調査(最新は2017年11月実施)の結果概要をまとめ、過去2回行ってきたアンケート調査結果との比較検討と合わせて経済産業研究所のDPとして論文を公開し、学会発表を行った。また8月には清水が共同研究者として所属しているASEAN+3 Macroeconomic Research Officeに出張し、アジア域内のクロスボーダー取引における現地通貨利用に関する調査を実施し、9月にはソウルで金融機関や韓国の代表的な製造業へのインタビュー調査を行った。その結果、日本企業のアジア域内での貿易取引においてアジア現地通貨利用が増加傾向にあること、韓国企業は韓国政府による人民元と韓国ウォンの直接交換市場などの促進政策により、中国との貿易で人民元建て取引が増えていることが確認された。2018年度の研究成果としては、以下三点が挙げられる。第一に、日本企業の動向については、清水がこれまで行ってきた経済産業研究所でのアンケート調査(最新は2017年11月実施)の結果概要をまとめ、論文として公表し、学会報告を行った。この中での大きな成果は、日本企業のアジア向け貿易取引において、アジア通貨建て利用の拡大が確認されたことである。こうした近年の特徴は、日本企業にとってアジアの主要な取引相手国の通貨の国際化がより重要となっていることを示唆するものである。研究成果については、RIETIのDPとして公開され、2018年10月の日本金融学会秋季全国大会で学会報告を行った。第二に、清水が2017年9月より共同研究者として所属していたAMRO(シンガポール)において、日中韓およびタイの研究者とともに「アジア通貨の域内貿易利用拡大と現地通貨建てチェンマイイニシアチブの可能性」というテーマで国際共同研究を行った。この研究については、9月にソウルで開催されたAMROの会議で中間報告を行って議論を深め、2019年1月には最終報告書としてまとめられ、AMROのウェブサイトで公開された。この成果としては、アジア域内の貿易取引において円、人民元やタイバーツの利用がさらに拡大すれば、アジアのセーフティネットとして現在米ドル建てで準備されているチェンマイイニシアチブを将来はアジア通貨建てで行う可能性があるという有意義な示唆がなされた。第三に、財務省関税局が保有する関税データを用いた分析の開始である。
レーザ光走査を用いた、上水設備における濁度の大視野モニタリング技術の開発

平成18年度:レーザ走査技術を用いた水中不純物粒子群空間分布の定量可視化技術の開発1)H18上半期:粒子形状・サイズ識別光学系およびフィルタリングシステムの構築前年度にひきつづき、走査レーザ光学系で可視化された粒子画像を、連続的かつ自動で計測する画像処理システム(ソフトウェア)の構築を試みた。具体的には、画像の取り込みから解析・結果表示(粒子個数、それぞれの粒子座標)・粒径分布表示までを行える一連の処理システムの開発を行った。これにより、粒子画像を遠隔操作で捉え、効率的に水質のモニタリングが行えるようなシステムとして構築することができた。2)H18下半期:組成の識別システムの開発および研究の総括構築したレーザ光源およびスキャニングデバイス、種々の光学部品による、走査レーザ光学系を用いて、特定の組成を有する粒子の検知する手法の開発を蛍光技術を用いて行った。前年度までは特に粒子のサイズおよび形状ごとに粒子を識別・検知して、そのサイズ・形状ごとの空間分布を定量可視化することが実現できた。これに加え、同じサイズ・形状の粒子でもターゲットとする特定の組成を持った粒子ができるように、蛍光現象を応用した粒子の識別・検知の手法を試みた。これは、同じサイズ・形状の粒子において、一つは無害な砂な石等の微小な粒子である場合と、有害な生物由来の微生物粒子(クリプトスポリジウムあるいはジアルジアなど)を識別するためである。予め用意した蛍光粒子(粒径20μ)を同じサイズのポリスチレンラテックス粒子(PSL粒子、非蛍光)とともに水中に分散させ、その粒子画像の撮影を行った。このとき、光学的な色フィルタ(シャープカットフィルタ)を用いて、蛍光粒子から発せられる特定の波長のみの粒子画像を捉えることができた。これによりターゲット粒子の組成からその物質の光吸収あるいは励起蛍光を用いた粒子画像を可視化することが可能となった。前年度の研究実績概要の内容と組み合わせ、上水設備における水道管内に本研究で提案する組成の識別システムを設置することにより、特定の有害な物質を粒子画像として迅速に検知できる可能性が得られた。平成17年度:レーザ走査技術を用いた水中不純物粒子群空間分布の定量可視化技術の開発1)H17上半期:走査レーザ光学系および水循環システムの構築レーザ光源およびスキャニングデバイス、種々の光学部品を用いて、走査レーザ光学系を構築した。同光学系は、レーザ光源から出力されたレーザ光束の直径および走査領域を自由に設定でき、水中に照射する。あわせて上水設備を模した水の循環システムを作り、前記の光学系と組み合わせた実験システムを作成した。同実験システムにおいて、照射するレーザ光の走査領域や照射高強度(密度)、照射角度等を検討し、最適な計測条件の検討を行った。これらの実験システム構築により、粒子画像撮影における視野と粒子サイズの関係を調べ、1ミクロンから10ミクロンまでの粒子が一つ一つ粒子画像として捉えられる条件を得ることができた。また、照射するレーザ光のスキャン幅や光束の太さ等もあわせて検討を行い、最適の条件を得ることができた。現在、レーザ光源より安価なLEDによる照射法についても検討を始めている。以上の研究成果は、裏面の(1)と(2)でその詳細について述べた。2)H17下半期:粒子画像取り込みおよび画像解析処理システムの構築前記の実験システムのもとで粒子画像の取り込みおよび解析処理を行った。ここでは、粒子画像における粒子一つひとつの輝度に着目し、輝度ごとの粒子数をリアルタイムでカウントする一連の処理システムの開発を行った。同技術は、取り込んだ画像中における異物/欠陥検査技術への応用にも転用でき、その技術を応用して粒子画像の解析を行った。標準粒子を用い、粒子サイズと輝度との関連性、画像処理解析の有用性を検討した。以上の研究成果は、裏面の(1)と(3)でその詳細について述べた。

このとき、光学的な色フィルタ(シャープカットフィルタ)を用いて、蛍光粒子から発せられる特定の波長のみの粒子画像を捉えることができた。これによりターゲット粒子の組成からその物質の光吸収あるいは励起蛍光を用いた粒子画像を可視化することが可能となった。前年度の研究実績概要の内容と組み合わせ、上水設備における水道管内に本研究で提案する組成の識別システムを設置することにより、特定の有害な物質を粒子画像として迅速に検知できる可能性が得られた。
ビジュアルコミュニケーションが駆動する空間コンテンツの草の根的な発展

実世界の場所について表現した魅力あるコンテンツが,草の根的に生産される環境を目指し,個性や創造性を発揮した表現を促す枠組みや,不特定多数のユーザーによるコンテンツの組織化について検討するため,地図とタグを用いてデジカメ写真を整理し,日記や旅行記,観光案内といった内容の物語として手軽に編集・閲覧するアルバムソフトを開発し,コンテンツを収集,時空間的に分析することで,コンテンツの物語性という手がかりや,その地理空間的な構造について知見を得た.実世界の場所について表現した魅力あるコンテンツが,草の根的に生産される環境を目指し,個性や創造性を発揮した表現を促す枠組みや,不特定多数のユーザーによるコンテンツの組織化について検討するため,地図とタグを用いてデジカメ写真を整理し,日記や旅行記,観光案内といった内容の物語として手軽に編集・閲覧するアルバムソフトを開発し,コンテンツを収集,時空間的に分析することで,コンテンツの物語性という手がかりや,その地理空間的な構造について知見を得た.写真や地図,テキストを用いて,実世界の場所に関して表現するという行為に関わる,時空間的・意味的なスキーマの体系化に向け,以下を行った.1.分析対象の定義地図上に配置した写真を順序付けた"空間スライドショー"を分析対象とした.各写真は,地図上にどこからどこを撮影したのかを示す矢印アイコンとして配置され,タグやコメントを与えられる.写真単位で,いつ,どこで,どの程度の視野で,どれくらい離れた,何に着目したのかが明示され,写真の配列として,行動の流れや,話の展開が明示されており,物語性に優れ,コンテクストの構成要素を機械可読な形式で豊富に取得できる.2.ソフトウェアの実装エンタテインメント性と手軽さを備え,ユーザの創造性を喚起しコンテンツの生産を促すことを目的とし,地図とタグでデジカメ写真を整理し,日記や観光案内,フィールドワーク記録等を,空間スライドショーとして手軽に編集「閲覧するアルバムソフトを実装し,ウェブに公開した.3.コンテンツの収集とそのための活動(ソフトウェアの利用実績)以下の活動により,空間スライドショー約20,撮影位置,撮影方向,タグ,コメント等を手入力で与えられた写真約1000を収集した.(1)大学院の演習を含むワークショップデジカメ写真と地図により,参加者がそれぞれの主題を表現したコンテンツである.(2)立命館大学地理学教室・アートリサーチセンターによるデジタルアーカイブ浮世絵や過去の景観の復元画像をマッピングした,学芸員らによるコンテンツである.国立民族学博物館会館30周年特別展にて一般展示された.(3)都市防犯研究センターによるモデル調査対象地区の全住宅のさまざまな角度や要素の写真と,空き巣被害とをマッピングし,関連を視覚化することを目的とした,警察官によるコンテンツである.都市防犯研究センター"JUSRIリポート"で発表された.1.ソフトウェアの改良地図とタグでデジカメ写真を整理し,日記や観光案内,フィールドワーク記録等を,ストーリーとして手軽に編集・閲覧する公開済みのアルバムソフトウェアを,作り手による表現の促進という観点で改良し,HCIの国内最大規模の学会,インタラクション2008で口頭発表を行った.2.コンテンツの収集活動上記のソフトウェアで作成される"空間スライドショー"は,場所に関して表現したストーリー型のコンテンツであり,位置,時刻,対象,順序といったストーリーの構成要素を機械可読な形式で豊富に持つ,本研究の分析対象である.同ソフトウェアによるストーリー作成ワークショップを行い,空間スライドショー約20,撮影位置,方向,タグ,コメント等を手入力で与えられた写真約500を収集した.また,ウェブ上にギャラリーを設置し,これまでに収集した100程度の空間スライドショーを公開した.3.コンテンツのデザインパターン体系化ストーリーに構造を与える手段は要素の選択と配置であり,また,ストーリーは時間・空間・意味的な構造を持つという仮定のもと,ユーザによる100程度の空間スライジョーを分析し,実世界の場所に関する表現が持つ時空間的なスキーマの体系化を試みた.近年,写真やBlog,LBSのログといった,個人の体験記録を対象としたコンテンツ処埋が課題とされているが,体験を要素の時系列として扱う枠組みが一般的である.これに対し,本研究では,時系列ではないシークエンスが平均1割程度を占めることを明らかにし、特に、経路沿いや、周囲を見渡す順といった空間順のシークエンスが頻出することに着目し,そのデザインパターンを,カメラ位置から対象位置への矢印図形の配置パターンとして体系化した.写真や地図,テキストを用い実世界の場所に関して表現する行為に関わる,時空間的・意味的なスキーマの体系化に向け,以下を行った.1.收集したコンテンツの分析提案ソフトウェアでユーザが作成した,場所に関して表現するストーリー型のコンテンツ"空間スライドショー"約120と,これを構成する,撮影位置,方向,タグ,コメント等を手入力で与えられた写真約3000を対象とし,ストーリー構成要素の位置,時刻,対象,順序等を,時空間的な連続性の観点で分析した.新しい知見として,作り手は,要素間の時間的な連続性とその操作に加え,空間的な連続性とその操作を重視すること等を明らかにした.2.ソフトウェアの改良コンテンツ分析とアンケート調査による知見に基づき,提案ソフトウェアに以下を実装した.(1)ストーリーの再生に伴い,空間内を移動していくような視覚効果を持つアニメーションを自動生成する機能:ユーザによるコンテンツ作成の動機付けとして,特に有効だった.(2)ストーリーの部品となり得る複数のシーンを,時空間的なライブラリとして自動生成する機能:地図をベースとしたストーリー型コンテンツの編集という新しい枠組みにより実現可能となった.3.研究成果発表・公開本研究課題の最終年度にあたり,以下の成果発表・公開を行った.・2(1)に関連し,写真の空間関係を利用した,複数の写真間の連続性を表現するアニメーション生成手法を論文誌に発表した.・

2(2)に関連し,ストーリー構成要素の,時空間的クラスタリング,ソーティング手法を論文にまとめた.(論文誌に投稿し査読中)・得られた知見を実装したソフトウェアをウェブ上で公開している.顕著な利用事例である「第III期京町家まちづくり調査に向けた事前調査」(京都市,立命館大学地理学教室,京都市景観・まちづくりセンター)は,調査グループにより学会発表された.
成人教育におけるナラティヴ学習プログラムの開発とその教育的効果の研究

本研究はナラティヴベースドアプローチの視点に立ち、(1)成人教育領域の多様なナラティヴ学習の事例調査、(2)ナラティヴ学習の教育効果の評価、分析・考察を目的とする。そのため平成2425年度にかけて(1)国内事例としてナラティヴ研究者・実践者への面接調査、海外事例として米国研究者や韓国専門家との研究シンポジウムを開催した。(2)実験的開発研究として東京都千代田区、富山市、京都市でデジタル・ストーリーテリングの講座を計4回開催した。その分析結果からナラティヴ学習の教育効果として、1)個人のエンパワメント、2)参加者の連帯感の向上、3)課題解決へのアクションという大きな効果があることがわかった。本研究は、ナラティヴベーストアプローチの視点に立って、1)成人教育の領域における多様なナラティヴ学習を対象として各国の事例を調査し、2)ナラティヴ学習プログラムの多様な教育効果を評価し、分析・考察を行うことを目的とした。そのため、平成24年度に、ナラティヴ学習の事例を北海道や富山を中心に行い、海外事例として、米国及び韓国の専門家を招聘したシンポジウムを行った。さらに、教育効果を質的に考察する実験的研究として、東京及び富山でデジタル・ストーリーテリングの講座を行った。各講座では、第1回で受講者のライフストーリーを中心としたグループワークを行い、第2回ではそのライフストーリーを写真と音声で表現するデジタル・ストーリーを作成した。グループワークでは、それぞれのライフストーリーから各人にとっての新たな視点からの物語へのきっかけが生まれ、第2回のストーリーを発表した後には、講座の事前事後でそれぞれの自分への視点に変化が生まれた。この年度は、教育専門家と市民講師を対象としたため、翌年度には一般市民を対象とした効果を見ることとした。平成25年度は、実験的開発研究に重点を置き、京都において、一般市民を対象とした講座とボランティアを対象とした講座を開設した。講座の方法と過程は前年度と同じとしたが、それぞれのテーマは、「地域」と「ボランティア活動の意義」とした。自分の人生だけではなく、自分が住んでいる地域についての語りと、自分が行ってきた活動への語りにすることによって、それぞれのテーマから自分の振り返りがいっそう容易にできることとなった。年度最後の研究会では、両年度にわたる事業と調査結果から、ナラティヴ学習の教育効果についての討議を行い、その成果をまとめた。本研究はナラティヴベースドアプローチの視点に立って、(1)成人教育の領域における多様なナラティヴ学習を対象として各国の事例を調査するとともに、(2)ナラティヴ学習プログラムの多様な教育効果を評価し、分析・考察することを目的とする。そのため、今年度は、下記の研究を行った。(1)国内の事例をナラティヴ関連研究者への面接調査として、北海道や富山を中心に行った。また、海外の事例としては、前年度の自主的な研究の成果として『成人のナラティヴ学習』を刊行し、その著者である米国のナラティヴ学習の専門家マーシャ・ロシターとキャロリン・クラークと韓国のナラティヴ学習の専門家のナラティヴ・シンポジウムに協力し、その研究成果をまとめた。(2)実験的開発研究として、東京都霞ヶ関ナレッジスクウェアと、富山のインターネット市民塾の二つの会場を利用し、デジタル・ストーリーテリングの講座をそれぞれ二度開催した。各講座では、東京5名、富山3名の受講者を得て、第1回は、受講者のライフストーリーを中心にグループワークを行い、第2回はその物語を写真と音声によるナレーションをつけて、iPadを用いて、デジタル・ストーリーとして完成し、発表後、意見交換会を行って相互のナラティヴから学び、自らのライフストーリーの変容を促した。この学習については、音声録音と録画を行い、学習者の属性、学習経験、意識変容、行動変容の4つの視点から、現在分析中である。この実験研究の成果を踏まえて、次年度は、自分史制作かキャリアアップのナラティヴ学習の研究を行う予定である。交付時の計画は、次の二点であった。(1)ナラティヴ学習に関する各国の事例調査:本年度は、ナラティヴ学習に関する米国の事例研究を行う。多様なテーマに関するナラティヴ学習の文献を整理すると共に、米国のナラティヴ学習の専門家への面接調査を行い、ナラティヴ学習の教育的効果に関する理論的基礎を固める。(2)ナラティヴ学習プログラムの教育効果の実験研究「デジタル・ストーリーテリング」(DST)、「自分史制作」の2テーマについて、40代50代の成人を対象とした講座を2カ所で開設する。各講座1020人の受講生を集め、前述の効果に関するアンケートを講座前後に行う。このうち、(1)については、完全に目的を達成した。また、(2)については、DSTのテーマを中心としての講座を二カ所で行い、受講者数が少なかったが、質的研究としては十分なデータが得られた。アンケートについては、デジタル・ストーリーテリングの専門家との打ち合わせの過程で実施を見送り、それに代わって詳細な記録を取ることとした。したがって、ほぼ順調に研究は進展した。

平成二五年度は、(1)米国に加えて、英国におけるナラティヴ学習の理論及び実践研究の収集を行うとともに、国内におけるナラティヴ学習の事例を収集する。また、(2)実験的な開発研究として、東京及び富山において、「自分史制作」もしくは「キャリアアップ」のテーマにより、公民館やインターネット市民塾に協力を要請して、実験講座を行い、テーマの相違による学習の変化や、学習者の属性による教育効果に関するデータを収集し、(1)および(2)の調査結果から、ナラティヴ学習の教育的効果についての仮説を抽出する。上記研究の遂行のため、国内外の調査旅費として80万円、講座の実施と運営、講師謝金として30万円×2回、その他の資料整理費や雑費として20万円を使用する予定である。
磁場による超伝導臨界温度の上昇=超伝導と電子局在の対破壊の競合

(1) Au-Ge系の二次元局在と磁場による超伝導臨界温度の上昇(鈴木孝夫)蒸着装置の上部に乗せた稀釈冷凍器の運転性能が当初50mk迄冷却可能だった状態が150mK迄しか冷却できなくなり、現在、その原因を調査中であり、再調整を行っている。(2)Au-Si系二次元超伝導体への拡張(鈴木孝夫)Si(100)基板上にAuを蒸着した時のRHEED観察を行い、1原子層以上蒸着すると、エピタキシ-成長せずに、多結晶成長することが確認された。この傾向は、900Kまではほとんど温度によらない。現在、エピタキシ-成長温度の確認をすすめている。(3)RHEEDによる非晶質a-Geと貴金属との界面の反応(坪井猛文)室温で、非晶質Ge上にAuを蒸着すると蒸着中に反応しSi(100)基板上で格子整合をした結晶化過程がみいだされた。(4)理論的研究(山田耕作、池田隆介)平均自由行程と同程度の薄膜に平行に磁場を印加した場合の拡散項の取り扱いを超伝導に対する軌道対破壊との整合性の上で検討を試みている。さらに、超伝導転移温度の巾の中で負の磁気抵抗の存在の可能性を検討中である。
分子線技術による仕事関数の原子レベル制御

陰極材料の原子レベル仕事関数制御実現のための検討を行い以下のことが明らかになった。(a)原子レベル修飾超音速メタン分子線の並進エネルギーに応じて、Pt(111)表面にエチルダイン基、炭化水素及びグラファイトの単原子層を析出させることに成功した。次に、Cs修飾Pt(111)表面での超音速メタン分子の解離反応を解析した結果、0.06MLのCs吸着により活性化障壁が200meV以上増大し、反応が強く抑制されることが明らかになった。並進エネルギーによる反応制御の可能性が示された。(b)原子レベルでの仕事関数計測各種分子吸着表面を用いた検討から、走査型トンネル顕微鏡(STM)応用ミクロ仕事関数分布計測における問題点を明らかにした。また、Cs吸着表面における計測から、Cs吸着は、吸着原子位置で電気双極子を形成するだけでなく、その周りの広い範囲で仕事関数を変化させることを明らかにした。さらに、非接触原子間力顕微鏡を応用した定量性の高いミクロ仕事関数計測法にて、京大グループの作製した遷移金属窒化物、炭化物を計測し、作製法によってミクロ仕事関数分布が大きく異なることを示した。(c)分子線装置とSTMの結合超音速分子線装置とSTMの複合装置を開発した。STM計測に加えHe原子線散乱によって吸着炭素のまわりの清浄表面において仕事関数低下に伴う電子密度の沁みだし拡大を確認した。また、比較的低い並進エネルギーのメタン分子線では、Pt表面の一部が反応生成物で覆われるだけで反応が停止するが、並進エネルギー表面垂直成分を500meVまで高めた分子線では、表面全体が単原子層グラファイトで完全に覆われることを見いだした。さらに並進エネルギーを高めることで原子配置まで揃うことが確認された。分子線を用いた表面物性高精度制御の可能性が示された。本研究の目的は、超音速分子線技術により材料表面を修飾し、仕事関数を制御することにより、真空マイクロエレクトロニクスに最適な陰極材料を開発することである。一般にマクロ的に計測される仕事関数は原子レベルでの「仕事関数」の平均値であるが、陰極材料の特性を支配するのは、この原子レベルでの最小の仕事関数値である。従って分子線技術による仕事関数の原子レベル制御実現のためには、超音速分子線技術と原子レベルでの仕事関数計測技術との結合が不可欠となる。本年度は(1)分子線による表面の原子レベル修飾と修飾表面の原子レベルでの仕事関数計測、及び(2)分子線装置と走査型トンネル顕微鏡(STM)との結合の実現を目標とした。(1)に関しては、超音速メタン分子線を用いてPt(111)単結晶表面に選択的に、分子線のエネルギーに応じて、エチリダイン基、炭化水素及びグラファイトの単原子層を析出させると共に、マクロ仕事関数の制御に成功した。また、グラファイト単原子層については、STMによるトンネル障壁高さ測定による原子レベルでの仕事関数計測を行った。その結果、グラファイト単原子層と下地との格子不整合に伴うモアレパターンの観測に成功した。このモアレパターンがグラファイトの炭素と白金原子と結合位置に伴う電荷移動に起因するものであることを明らかにした。(2)に関しては、分子線装置とSTMを結合する装置の開発を行うため、高融点金属試料対応の試料ホルダー設計や試料の分子線装置-STM間の移動機構、除振機構の開発及び、特殊仕様のSTM及び制御機構の新設などを行った。本研究の目的は超音速分子線技術を用い、表面を原子レベルで修飾することにより表面の物性、特に仕事関数を制御するものである。平成12年度から平成13年度にかけて分子線装置と走査型トンネル顕微鏡(STM)との結合を実現した。

その結果、分子線によって修飾された表面に関し、付設されたSTMにて原子レベルの構造及び仕事関数を計測することが可能になった。Cs単原子層にて被覆することによりPt(111)表面が電子構造的に修飾されることを、電子線やHe原子線による構造解析やマクロ仕事関数計測によって明らかにした。次に、このように修飾されたPt表面でのCH_4分子の化学反応(解離反応)を超音速分子線技術によって解析した結果、単原子層以下(0.06ML)のCs吸着により、全エネルギー190meV500meV、(表面垂直エネルギー成分95meV250meV)の領域においてCH_4の解離反応が全く進行しないことが分かった。STM計測により、この原因がCs吸着による吸着席周辺に形成される電子雲による原子レベル領域の反発ポテンシャル増大に伴う活性化障壁の増大(約250meV)によるものであることが判明した。このようにして得られる原子レベルの構造をマクロなレベルで評価するためにLEED/AESを導入した。LEEDによりマクロ構造を、AES(オージェ電子分光)により修飾された表面の元素同定を行うことができる。これら一連の研究により、より精密な表面修飾やミクロ及びマクロ物性の計測と制御の確立への道が開かれた。固体表面における化学反応(触媒反応)は固体表面と反応ガスとの間に電子の授受が関与するため、表面の電子状態に強く支配されることが予想される。本研究ではPt(111)表面を電気陰性度の小さいCs原子や逆に電気陰性度の大きいO原子にて電子状態的に表面修飾した場合のCH_4分子の解離吸着反応に与える影響について超音速分子線技術と走査型トンネル顕微鏡(STM)技術を用いて解析を行った。Cs原子を種々の被覆率にて吸着させると、表面垂直エネルギー成分250meVを有する高エネルギーCH_4超音速分子線においても解離吸着反応が被覆率に応じて大幅に抑制されることが明らかになった。(僅か10%のPt(111)表面がCsによって被覆されると解離吸着は完全に停止した。)しかしながら、表面垂直エネルギー成分を500meVに加速すると再び反応が進展することも明らかになった。これは、Cs吸着によってCH_4分子の解離吸着のための活性化障壁が増加したことを意味している。この理由は以下のように解釈される。Cs吸着による表面の仕事関数の低下により、固体表面付近の電子雲が、より一層真空に向かって沁み出していることに起因し、CH_4と表面との斥力ポテンシャルが増大した結果、活性化障壁が持ち上がることになる。STMによる原子レベルでの仕事関数を計測すると、Cs吸着の影響は非局所的であり、遠距離にまで及ぶことが分かった。これが、低い被覆率でもCH_4分子の解離吸着が停止した理由である。一方、Oにて25%被覆されたPt(111)表面ではCH_4分子の解離が一桁以上向上することが分かった。この反応は酸化反応でありCH_4分子は解離と同時にCOとH_2に分解することが明らかになった。本研究は超音速分子線技術を用い、固体表面を原子レベルで修飾することにより表面の物性、特に仕事関数を制御することを目的としている。
中心体成熟と複製を制御する遺伝子群の単離と機能解析

1)中心体の成熟因子として発見したショウジョウバエのCNN遺伝子の動物細胞のホモログとしてCDK5RAP2遺伝子を単離し、CNNと高度に保存されているN末領域のドメイン(CNN box)単独でMTOCの活性を示すことを明らかにした。さらにCNN boxに結合する蛋白質をライブラリーからスクリーニングしたところ、カエルや線虫からヒトに至るまで高度に保存され、これまで解析されていない遺伝子CEP140を単離し、この蛋白質が中心体に局在することを確認した。機能解析によって、中心体成熟と中心体小体同士を結びつける役割を果たしていることを明らかにした。2)Aurora-Aによる紡錘体形成の制御システムを明らかにする目的で、Aurora-A結合蛋白質としてG2/M期移行に関与すると報告されているSET/NAP出芽酵母の遺伝子を単離した。SET/NAP蛋白質はPP2Aのinhibitorであることが報告されていることから、PP2Aとの相互関係を調べたところ、これらはAurora-Aとともに複合体を形成し、M期中心体に存在すること、PP2AのRNAiによる表現型は紡錘体形成を阻害する一方、SETの高発現も同様の表現型を示すことを動物細胞の培養細胞株とカエル卵再構成系で明らかにした。Aurora-A結合蛋白質としてSET/NAP遺伝子を単離し、ヒト培養細胞とカエル卵再構成系で、PP2Aインヒビターとして、Aurora-Aの下流で紡錘体形成の調節に関与していることを明らかにした。1)中心体成熟機構の解析:a)ショウジョウバエの中心体蛋白質であるCNNがγ環状複合体の中心体への集積に関係していることを明らかにし、ヒトのホモログと考えられるCDK5RAP2遺伝子を単離した。CDK5RAP2はHeLa細胞では中心体に局在し、N末のCNNbox領域を介してγ環状複合体と結合することを明らかにした。さらに中心体成熟の機能を明らかにする目的で遺伝子発現抑制実験を行ったところ、γ環状複合体の中心体への集積は部分的に阻害されたが完全な阻害は見られなかった。そのため、動物細胞では、CDK5RAP2とホモロジ-を有するMycmegalinが重複した機能を持つ可能性が考えられ、両者の中心体成熟における機能を解析している。b) Aurora-Aに結合する蛋白質として、PP2aの触媒サブユニットと、PP2aのインヒビターであるSETを発見し、両者が分裂期の紡錘体極に局在していることを明らかにした。カエル卵再構成系実験で、カリキュリン(PP2a阻害剤)を処理すると中心体からの微小管重合が抑制され、これらの表現型はAurora-Aのキナーゼ活性を阻害したものと一致することを明らかにした。このことから、Aurora-AはPP2aの脱リン酸化活性を制御することで中心体成熟を調節していることが考えられ、SETタンパク質を含む三者の分子機構を現在解析中である。2)中心体複製機構の解析:動物細胞の中心体複製因子として発見されているPLK4、SAS-4、SAS-6タンパク質に結合する調節因子を現在、探索中である。その中で、PK4のC末部分に細胞質ダイニン重鎖が結合することを見出した。ダイニン重鎖は、間期からS期にかけてPLLK4蛋白質を中心体に運び、-回の細胞周期で-回の中心体複製が維持できるようにするための中心体複製のライセンシングに関係している可能性が考えられ現在検討中である。
非ステロイド系抗炎症剤(NSAID)の抗腫瘍効果

我々はすでにetodolacの慢性リンパ性白血病(CLL)に対するin vitro及びin vilvoでの抗腫瘍効果について第91回アメリカ癌学会、第62回日本血液学会及び第43回日本臨床血液学会で報告している。今回、他の白血病や固形腫瘍に対する抗腫瘍効果も検討し、etodolac(R活性体とS活性体)を小児固形癌細胞株にin vitroで投与し、感受性をスクリーニングした。(A)In vitroにおける感受性試験;R-etodolacとS-etodolacが感受性を示した神経芽細胞腫細胞(NB)株(CHP126,LAN2)において他の治療薬との併用効果を調べるため、NBの治療薬であるcyclophosphamideやvincristineとetodolacを共培養して、CHP126,LAN2のcell viabilityをMTT法により測定した。殺細胞効果はいずれもadditiveでsynergisticな効果を示す薬剤はなかった。またCML急性転化の患者骨髄より分離した芽球がetodolacに対してin vitroにおいて感受性を示した。(B)Etodolacの細胞死誘導機序として、(a)ミトコンドリア機能(酸素消費、膜電位)の低下(b)Bcl-2 family遺伝子のMcl-1遺伝子蛋白の発現低下(c)caspase 9,3の活性化がみられ、ミトコンドリアを介する系であることが示された。近年、非ステロイド系抗炎症剤(NSAID)の癌予防効果及び、抗癌効果は世界で注目されている。我々はすでにNSAIDの一種であるetodolacがin vitroにおいて慢性リンパ性白血病(CLL)細胞にapoptosisを誘導すること、CLL患者にetodolacを経口投与したところ、白血球数が減少がみられることを第91回アメリカ癌学会にて報告し、現在、米国他にて特許申請中である。Etodolacをcyclooxygcnasc(COX)阻害活性のあるS誘導体とCOX阻害活性のないR誘導体に分離精製し、R-etodolacがS-etodolacと同等の抗腫瘍効果を持つことも示し、胃潰瘍や腎障害等の副作用のないNSAIDによる新規の抗癌治療を開発した。米国ではphasclstudyが終了し、現在R-etodolac 800mg内服によるphase2study中である。今回、固形腫瘍及び他の白血病に対する抗腫瘍効果及び細胞死の機序を検討した。神経芽細胞腫細胞株(LAN2,CHP126,NB69)慢性骨髄性白血病(CML)細胞株(BV173,K562)脳腫瘍細胞株(GI-1,KG-1-C)等にin vitroでR-etodolac, R/S-etodolac(R-etodolacとS-etodolacの精製前の合剤)を投与し、感受性を検討した。神経芽細胞腫細胞株のうち、N-Mycを高発現しているLAN2,CHP126のIC50はin vivoで到達可能な濃度(400uM)であった。細胞死の機序としてミトコンドリアの膜電位の低下(FACSによるPI/DiOC6二重染色法)及びcaspasc9,caspasc3の活性化がみられた。我々はすでにetodolacの慢性リンパ性白血病(CLL)に対するin vitro及びin vivoでの抗腫瘍効果について第91回アメリカ癌学会、第62回日本血液学会及び第43回日本臨床血液学会で報告している。今回、他の白血病や固形腫瘍に対する抗腫瘍効果も検討し、etodolac(R誘導体とS誘導体)を小児固形癌細胞株にin vitroで投与し、感受性株をスクリーニングした。また慢性骨髄性白血病細胞(CML)株及び急性転化した患者白血病細胞に対してもetodolacはin vitroで感受性を示した。またetodolacの細胞死の機序の検討として(a)ミトコンドリア機能(膜電位、酸素消費)(b)Bc1-2family遺伝子の発現量(c)caspase8,9,3の活性化を測定した。(A)In vitroにおける感受性試験;R-etodolacやS-etodolacが感受性を示した神経芽細胞腫細胞株(CHP126,LAN2)において他の治療薬との併用効果を調べるため、NBの治療薬であるcyclophosphamideやvincristineとetodolacを共培養して、CHP126,LAN2のcell viabilityをMTT法により測定した。

殺細胞効果はいずれもadditivcでsynergistibな効果を示す薬剤はなかった。次に慢性骨髄性白血病急性転化の骨髄血より分離した芽球がetodolacに対してin vitroにおいて感受性を示した。(B)Etodolacの細胞死の機序の検討として、(a)ミトコンドリア機能(膜電位、酸素消費)の低下(b)Bc1-2 family遺伝子としてMcl-1遺伝子蛋白の発現低下(c)caspase9,3の活性化がみられ、ミトコンドリアを介する系であることが示された。
歴史的家屋の継承促進のための空き家バンクシステムの実態と課題に関する研究

全国296の空家バンクの分析をした。バンクは物件収集、マッチング、入居後支援の3システムで構成されるが1つに偏るものや1つも充実していないものが多く、行政が運営するものでその傾向が強く官民連携のものはバランスがよい。奈良県下で町家バンク事業に取組む団体からなる大和町家バンクネットワークは、中間支援機能を担う奈良まちづくりセンターを核に大和まちづくりネットワークが先行的に機能していたこと、先進地区がノウハウを提示し後発地区をリードしたことがネットワーク成立条件であった。地区間でバンク準備段階に差があったが、ネットワークの支援プログラムにより、後発地区も短期間にバンクを開設し得ていた。平成23年度の研究成果に基づき、空き家バンクシステムの類型化を行い、詳細な事例研究の対象として大和町家バンクネットワークを取り上げた。大和町家バンクネットワークを対象として、その成立条件と初動期における運用実態と課題について研究を行った。大和町家バンクネットワークは、奈良県下の各地で町家バンク事業に取り組む団体から構成され、ノウハウの共有、共同的な情報発信などに取り組んでいる先進事例である。具体的な調査としては、同ネットワークおよびその構成団体の活動内容に関する文献・資料収集、ネットワーク事務局及びすべての構成団体に対するヒヤリング調査を行った。大和町家バンクネットワークの成立条件としては、中間支援的機能を担う奈良まちづくりセンターを核として、各地区におけるまちづくり団体をゆるやかに結ぶ大和まちづくりネットワークが、大和町家バンクネットワークに先行して機能していたこと、ネットワーク構成団体の中に、奈良町地区や今井町地区などの先進的事例が含まれており、それらが自ら経験したノウハウを提示し、主導的な立場で後発の他地区をリードすることが可能だったことが挙げられた。初動期の運用実態については、地区によりバンク運営の準備段階に差があるものの、ネットワークによる支援プログラムの実施により、後発地区においても短期間にバンク開設を実現していることが明らかになった。一方で、後発地区においてはバンク掲載物件がなかなか集まらないという課題が共通して見られた。そのような中で、大和町家バンクネットワークが中心となって実施したアートイベント「HANARART」や町家サブリース事業は、開催地域における町家活用機運の醸成に効果的であることが予想された。WEB検索で把握した454の空き家バンクへのアンケート調査により回答を得た296のバンクについて以下の知見を得た。行政のみによる運営が93%と多い。歴史的家屋が主対象のバンクは8%と少ないが、取扱実績ありは83%と多く、主対象でない場合も歴史的家屋への入居希望者からの問合せが少なくない。バンクを構成する物件収集、マッチング、入居後支援の3つのサブシステムに着目すると、取組バランスがよいものは8%と少なく、1つに偏るものが44%、1つも充実していないものが24%と多い。運営主体が行政のみの場合はその傾向が強く、行政とその他が連携するバンクはバランスがよい。奈良県下各地で町家バンク事業に取組む団体で構成し、ノウハウ共有、共同的情報発信に取組む先進事例として大和町家バンクネットワークを取上げ、事務局と全構成団体へのヒヤリング調査からその成立条件、運用実態を明らかにした。成立条件としては、中間支援機能を担う奈良まちづくりセンターを核に各団体を緩やかに結ぶ大和まちづくりネットワークが先行的に機能していたこと、構成団体の中に今井町地区などの先進事例が含まれ、ノウハウを提示し後発地区をリードしたことがあった。運用実態は地区によりバンクの準備段階に差があったが、ネットワークの支援プログラムにより、後発地区も短期間にバンクを開設し得ていた。後発地区の共通課題に掲載物件不足がある。歴史的家屋継承促進と空き家解消における歴史的家屋の一斉公開イベントの開催効果について、金沢市の町家巡遊を対象に明らかにした。専門家と入居希望者の接点になっていること、公開家屋や隣接する町家、空き町家所有者に町家への需要周知機会となり、公開された空き町家の利活用への展開実績があること、企画・運営を通じて町家の継承・流通促進に関わる専門家ネットワークが形成効果があることが明らかとなった。WEB検索により、東日本大震災による被害の大きかった茨城県、宮城県、福島県、岩手県を除く全国の市区町村およびその他の各種主体により運営されている空き家バンクの悉皆的把握を行った結果、454の空き家バンクが把握できた。それらの空き家バンクの運営主体に対して、空き家バンクの運営目的、運営主体の組織構成、事業内容、実績等を問う郵送アンケート調査を実施し、317主体から回答を得た。それらの内、空き家バンクに該当すると思われる296の空き家バンクを対象として分析を行った。得られた主な知見は以下のとおりである。運営主体は、行政のみが93%を占め、行政以外の主体が運営に関与しているものは7%と少ない。

空き家バンクの取り扱い対象は、本研究の主たる関心の対象である歴史的家屋を主対象とするものは8%と少ないが、これらも含めて歴史的家屋の取り扱い実績のあるものは83%と多く、また歴史的家屋を主対象としていない空き家バンクにおいても歴史的家屋への入居希望者が一定割合存在する。空き家バンクを構成する物件収集、入居者と物件のマッチング、入居後の支援の3つのサブシステムそれぞれについて、取り組み内容の類型化を行い、それらの組み合わせにより空き家バンクの類型的把握を行った。3つのサブシステムにおける取組が偏りなくバランスが取れているものは8%と少なく、いずれか1つのサブシステムに偏っているものが44%、いずれのサブシステムも充実していないものが24%と多いことが明らかになった。特に運営主体が行政のみのものにおいてその傾向が強く、行政と行政以外の主体が運営するものにおいてはシステム構成のバランスが取れているものが多いことが明らかになった。研究は概ね順調に進展している。当初、都道府県の悉皆調査を予定していたが、都道府県による取組のほとんどは定住促進を目的としたものであり、歴史的家屋を主対象としたものでないものが大部分であることが予想されたため、悉皆的な都道府県調査は実施せず、個々の事例調査の中で必要に応じて都道府県を対象とした調査を行うこととした。H24年度に対象とした大和町家バンクネットワークの事例研究の中では、奈良県の役割等を分析しており、今後も事例研究の中で、都道府県の果たす役割について個別にみていくことが有効であると考えている。事例研究の対象地域における町家所有者調査等を予定していたが、研究の展開過程で所有者等を巡る意識や実態がおよそ共通であり、申請者が実施した先行研究の成果と同様の結果となることが予想されたこともあり、所有者等の調査は実施してきていない。平成23年度は、空き家バンクの悉皆的把握とその目的およびシステム構成に着目した類型的把握を行うこと、それらに基づき現地予備調査を実施し、詳細事例調査対象を選定することが目的であった。空き家バンクの悉皆的把握は概ね完了しているが、その過程で都道府県が市町村や各種主体による空き家バンクの運営を支援している事例が見受けられたため、都道府県を対象とした調査の実施が今後必要である。システム構成に着目した空き家バンクの類型的把握についてもほぼ完了しているが、上述した都道府県の関与実態を踏まえて、再類型化を行う必要がある。詳細事例調査対象の選定については、歴史的家屋を対象とする空き家バンクの先進地域と考えられる西日本の事例を中心とした現地予備調査を実施し、運営主体および入居者へのヒヤリングを行ったが、空き家バンクのシステム構成の類型的把握を行うための分析期間を十分に確保したため、予定よりもやや遅れている。次年度も引き続き詳細事例調査対象地区を選定し、空き家バンクシステムの運用実態と課題に関する現地ヒヤリング調査等を実施する予定である。また、これまでの研究を通して、歴史的家屋等の一斉公開プログラムが空き家の活用促進において有効であると予想され、その実施において空き家バンクの運営主体が関与しているケースが確認された。
手技の容易化・安全化を実現する軟性内視鏡操作支援ロボットの開発

力覚フィードバック機能を搭載し、全スコープ操作を片手で操作可能にしたEOR ver.3を開発して、軟性内視鏡操作の完全遠隔化に成功した。しかし、力覚フィードバック機能の搭載はシステムに過大な負担となる。そこで、力覚フィードバック機能が作動しないプログラムを新たに開発して追加し、軟性内視鏡の遠隔操作化には、同機能が必要か否か検討したところ、有用であることが判明した。さらに、EOR ver.3用の2つの鉗子システムを開発した。経口・経肛門的に挿入して行われる軟性内視鏡(消化器内視鏡)治療の分野でのロボット開発は緒についたばかりで、MASTER(Master and Slave Transluminal Endoscopic Robot)等の管腔内で操作する鉗子及びその操作装置に開発の重点が置かれている。これらは、通常の内視鏡操作を既存のハンドル操作に依存している。一方、本研究代表者は、現行の軟性内視鏡自体を遠隔操作する軟性内視鏡操作支援ロボットの開発に取り組んでおり、現在3号機の開発中で、安定した力覚フィードバック機能の搭載と専用の操作鉗子群の完成を目指している。これにより、ウイスキーの瓶の中で帆船を組み立てるような作業に例えられる内視鏡治療を、恰もウイスキーの瓶の中から取りだしたような「治療の容易化」を実現する内視鏡ロボットの開発が本研究の目的である。平成26年度は、1挿脱・回旋の2軸に双方向の力覚フィードバック機能を搭載したマスタスレーブ型軟性内視鏡操作支援ロボット3号機の完成、2送気・送水・吸気等を含めた全ての軟性内視鏡操作の完全遠隔化の2つが今年度の目標であったが、以下の達成度に示す如くおおむね実現している。経口・経肛門的に挿入して行われる軟性内視鏡(消化器内視鏡)治療における手技の長時間化・複雑化・高度化は、ウイスキーの瓶の中で帆船を組み立てるような作業を強いられ、1本の消化器内視鏡での視野の保持とデバイス処置の協調操作で可能な手技の技術的・肉体的限界を超えつつある。帆船はウイスキーの瓶の中で組み立てれば時間も労力も技術も要するが、机上で組み立てれば、左程のエネルギーも要さない。内視鏡治療も手技自体は単純な行為が大半であるから、机上で行うかのように病変や臓器を手で支えながら切除・切開できれば、極めて容易となるのは想像に難くない。そこで、この協調操作を解体し、あたかもウイスキーの瓶の中から取りだしたような作業を可能とするマスタスレーブ型ロボットの開発により早期消化管癌をはじめとする内視鏡治療を容易化・短時間化・平準化することが本研究の最終目的である。本年度は、システムには負担となる力覚フィードバック機能が必須か否かを試験し、必須であること及び、治療ロボットとしての専用鉗子の開発にトライアンドエラーを重ねた。力覚フィードバック機能をマスタスレーブ型ロボットとして3号機を開発して、安定した成果を得たが、スペックの絞り込みも重要な課題であり以下検討した。力覚フィードバック機能の搭載は、システムの大型化・複雑化・将来的にはコスト高の一因であり、もしこの機能の有用性が低いのであれば、非搭載とすべきである。そこで、今回EOR ver.3に力覚フィードバック機能が作動しないプログラムを新たに開発して追加したので、同機能の有無による操作性の差異を検討して、その有用性を明らかにしている。現在、5人の内視鏡医による結果では有用性を認めている。また、治療ロボットとしての専用鉗子が一部マニュアル動作化可能な水準となった。腹腔鏡手術ロボットの分野ではda Vinciが高い評価を受けているが、経口・経肛門的に挿入して行われる軟性内視鏡(消化器内視鏡)治療の分野でのロボット開発は緒についたばかりで、MASTER(Master and Slave Transluminal Endoscopic Robot)等の管腔内で操作する鉗子及びその操作装置に開発の重点が置かれている。本年度は、内視鏡先端部に装着可能な形態で電気メスと把持鉗子をマスタスレーブ型のデバイスとして開発した。電気メスは、Phantom:(Geomagic社)をマスタ装置とした電子制御を可能にした。把持鉗子はマニュアル操作までを可能にした。

1挿脱・回旋の2軸に双方向の力覚フィードバック機能を搭載したマスタスレーブ型軟性内視鏡操作支援ロボット3号機の完成、2送気・送水・吸気等を含めた全ての軟性内視鏡操作の完全遠隔化のふたつが今年度の目標であった。1では、挿脱方向のスライダがシャフト2本とリニアブッシュを用いていたが、この構成では回旋方向の剛性が低く双方向制御では振動の発生等不安定になりやすいことが分かり、リニアスライダ並びにリニアモータ化したことで、安定化した。2では、2つのフィットスイッチによる完全遠隔化を実現した。以上の完成により8人の内視鏡医により、大腸内視鏡トレーニングモデルを用いた全大腸挿入を行い平均2分未満の挿入時間を得た。力覚フィードバック機能の必要性を確定した成果報告と、治療ロボットとしての鉗子機構で動物試験等の一定の結果を提示することを来年度の目的とする。消化器内視鏡当初は、今回完成した3号機により大腸内視鏡の臨床試験の実現を課題の一つにしていたが、課題が多いため回避する。最終目的である治療ロボットの完成のための、2大課題の1つである4動物実験可能な3号機専用鉗子群とそれらの操作装置の開発を平成27年度以降の課題として進行する。次年度へ継続する鉗子ロボットの開発費に必要と考えられ経費を繰り越した。本年度の研究計画はほぼ達成し、次年度以降の開発費に必要と考えられたため、本年度予算の3.9%を繰り越した。ロボット部品の物品費に充当する。主に、ロボット部品の物品費に充当する。