hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
冠動脈疾患の診療適格化：循環器領域でのPrecision Medicineの実践

今後はさらにビッグデータを用いた個々のPCI周術期合併症の予測の精度を高めるための検証を進めるとと共に、電子カルテのベンダーとの連携を深めていく予定である。本研究に関連している施設が使用している電子カルテがFujitsu Japanのものであることから、同社の提供するExChartというプラットフォームに則りアルゴリズムの作成を行っていくこととなっている。なお、本研究に付随する国際共同研究加速基金を用いた渡航計画に関しては、当初はDuke大学の中央集計センターにて、全国ベースのレジストリデータ集計結果の活用に関して視察を行う予定であった。しかし、本年3月の米国循環器学会での当事業に関するディスカッションを行い、レジストリデータの先駆的な活用に関しては同事業の責任者であったRobert Harrington教授の異動に伴い、Stanford大学に移っているとの助言をDuke大学担当者より受け、変更を申請することとした(本年4月下旬に「渡航先外国機関変更承認申請書(F-17)を提出」)。なお、もう一方の渡航先であるKansas大学については予定通り訪問を行うこととしている。本研究の目標は、循環器分野におけるPrecision Medicineを実践し、大規模データベースの発展的な活用へ先鞭をつけることにある。施設レベルでのベンチマーキングと並行し、さらにPCIの潜在的リスクとされる出血・腎障害の予測モデルの構築や検証を行い、その後に個別に同意書やカテーテルレポートに具体的な手技リスクの提示を行っていく。そして、最終年度に各種Quality Indicatorや臨床アウトカムの推移を提示し、その効果を定量化する。冠動脈疾患はPrecision Medicine実践のモデルとして適している。検証された診断や治療の選択肢が多岐に渡ると共に、疾患・手技ベースの大規模レジストリ等が多数存在し、さらにエンドポイントも客観的である。また、侵襲的介入も多く、リスク・ベネフィットの検証が非常に重要な分野でもある。ただ残念なことに、本邦において上記のような内容で研究を展開できる環境は限られている。本研究グループは既に関東で15施設をカバーする広範かつ精緻な研究ネットワークを構築しており、これまで我が国でも独自の成果を挙げてきている。これはnomenclatureに基づいた項目を、専属のスタッフからトレーニングを受けた臨床コーディネイターが記録し、エンドポイントを正統的な統計学的手法を用いて評価してきたことによる。また、米国のNational Registryとも連携し、費用対効果分析をも行ってきており、これらの方法論にも精通している。データベースの入力項目の選定はデータベースの質を決定する上できわめて重要であるが、当研究班のデータベースは米国のNational Cardiovascular Data Registryと提携しているため米国のACCやAHAといった主要学会によって定められたグローバルスタンダードの客観性に富んだ項目を採用している。現在のところ既に、1患者背景(危険因子を含む)、年齢など基本情報、2術中のPCIの内容、その緊急度や補助手段、3予後、合併症の有無(出血、感染、神経障害、臓器不全等)に関する150-200項目が各症例に関して入力されているが、そのアップデートを行っていく予定である。さらにQuality Indicatorの内容をも網羅できるように改修する。大まかな傾向が統計的な意味を持って見えてきた段階で項目別のガイドライン尊守率や出血や腎障害といったPCI潜在リスクに関して統計的な補正を行うための予測式を算出することとしている。従来の古典的なリスクモデルは、実際に現場で使うには不向きな項目を含んでおり(術中・術後所見など;Inohara, Kohsaka et al AJC 2015)、また日本人独自の特徴(低いBMIや腎機能評価法;Kohsaka et al AHJ 2015)を十分に考慮しているとはいえず、こうした自前データでの検証作業を行わず無分別に予測式を使用することは現実的でない。
衛星と惑星の相互作用によって生じる地形に着目した火星衛星系の起源と表層進化史

本研究は(1)フォボスでみられる線状構造の形成、(2)火星の衛星の地質学的な対応関係の調査、(3)火星衛星の起源と進化に関する研究を行った。火星衛星にみられるBlue unitと呼ばれる地域は、火星衛星の内部の物質であると考えられているため、起源を理解する上で重要であると考えられている。これまでフォボスのBlue unitの起源はStickney craterであると考えられていたが、それでは説明できない南側の部分があった。この問題に対し、私はStickney craterの内部にあるLimtoc craterが未解明の分布を説明できる可能性を見出した。本年度はこれを検証するためにフォボスから放出される粒子をShape modelを使ったN-body simulationを独自に実装してその軌道を追跡した。その結果、粒子がフォボスに再衝突した地域と南側のBlue unitがある軌道のときに類似していることを確かめた。このことを進めてフォボスの軌道進化を計算したところ、Stickney craterの年代がこれまで考えられていた年代よりずっと若いことが示唆された。これは近年提唱された火星衛星の起源としてジャイアントインパクト説を支持する結果となった。本研究は、火星衛星の起源と進化に関して地質学的視点に立って理解を進めようとするものであった。最終年度である本年度において、Blue unitに着目することで、フォボスの進化でなく起源に対しても新しい示唆が得られたことは思いがけない発見であった。この成果は、世界で最も権威のある本研究分野の学会において口頭で発表した。国際誌に論文を投稿している。よって研究が順調に遂行できた。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は課題(1)フォボスでみられる線状構造の形成、(2)火星の衛星の地質学的な対応関係の調査、(3)火星衛星の起源と進化、に関する研究を行っている。課題(1)に関して、フォボスの線状構造を主成分分析や混合ガウス分布を用いた統計解析により定量化を確立した。これにより、線状構造が火星にかつて存在していた環との衝突によって形成したとする仮説を提唱し、それらの分布を矛盾なく説明できることをN体の数値計算と明らかにした。これらの成果は学会で発表し、博士論文としてまとめた。課題(2)に関して、まずフォボスとディモスの形状モデルと、それらの遠心力と火星の潮汐力から衛星の表面における詳細な重力場を計算した。次に近年の疑似カラー画像を用いて二つの衛星でみられるBlue unitと呼ばれる地域を明確に区分した。この地域における重力勾配との関係を調査したところ、全域的にはみられなかった相関があることを見出した。これらの成果は学会で発表した。課題(3)に関して、課題(2)より二つの衛星の内部は同じ物質で構成している可能性を示した。一方で、クレーターの放出物が再堆積する地域にも注目している。クレーターの放出物に関する予備的な数値計算を実行したところ、火星の潮汐力による軌道の減衰の効果が小さい時期に、巨大なクレーターが形成された可能性が示された。以上の解析は、フォボスはこれまで考えられていた従来の表層年代の推定に比べて若いということを示唆している。この結果は火星衛星の表層を理解するだけでなく、それらの起源を制約する上でも重要な研究となるため、次年度に詳細な計算を実行する予定である。火星の衛星フォボスでみられる線状構造に関して、統計解析を用いて定量的に分類し、新しい仮説を提唱していた。本年度はこの仮説に対して、詳細な数値計算によって起源を制約し、線状構造の分布を調和的に説明することができたことは本年度の大きな進展であった。この成果は国内外の学会で発表した。さらに、5つに分類された線状構造が火星の一つの環で説明できることを提示することができたことは思いがけない発見であった。これは国際学会で発表予定であり、2年目に国際誌に投稿予定である。フォボスともう一つの火星の衛星ディモスの起源の解明のカギとなるBlue unitと呼ばれる地域に着目し、数値形状モデルや火星の重力を加味した重力場を計算することで、新しい相関がみられた。さらに、その地域のクレーターをカウンティングすることで、比較的若いという結論を見出した。この成果は国内の学会で発表した。これも2年目に投稿予定である。よって、掲げた課題に対して順調に進んでいると判断した。

本研究は、火星衛星の起源と進化に関して地質学的視点に立って理解を進めようとするものであった。最終年度である本年度において、Blue unitに着目することで、フォボスの進化でなく起源に対しても新しい示唆が得られたことは思いがけない発見であった。この成果は、世界で最も権威のある本研究分野の学会において口頭で発表した。国際誌に論文を投稿している。よって研究が順調に遂行できた。フォボスの線状構造の起源を特定することは、フォボスの表層進化を理解する鍵となるだけでなく、火星衛星の起源や火星系の新しい進化史を紐解くことに繋がる可能性がある。現在その起源の候補として、火星以外の可能性が大きいことがわかってきたが、その形状の解析と数値計算を用いて線状構造を形成した衝突体の起源をさらに制約したいと考えている。フォボスなどの歪な小天体のクレーターの直径を計測する際、自動抽出したあと歪な形状を楕円近似でクレーターの直径を計測している。そのため、クレーターの大きさが正確でないことがわかり、大きな不定性を与えていることがわかった。そこで、今後は三次元形状モデル上で直接クレーターをカウンティングしたいと考えている。天体表面にはフォボス以外にも様々な線状構造が存在しているが、フォボスの線状構造の計測で確立した解析手法を応用し、定量的に分類したいと考えている。29年度が最終年度であるため、記入しない。
ポジトロンCTを用いたヒト虚血脳におけるシグナル伝達画像と高次脳機能の相関

(方法)1虚血性脳血管障害(急性期から慢性期に至るまで)の臨床例において^<11>C-DAGおよび^<15>O2標識ガスを用いたPET検査:イノシトールリン脂質代謝系の活性物質である^<11>C-DAG (1-[1-^<11>C] butyryl-2-palmitoyl-rac-glycerol)をヒトに投与し、その代謝回転速度に応じてイノシトールリン脂質として膜に貯留する放射能量を単位時間当りにPETにより体外測定した。2賦活試験後のPET検査:primary cortexの賦活試験のみならず、言語、記憶などの高次脳機能の賦活試験によりイノシトールリン脂質代謝の変化を測定した。3脳血流改善剤、脳代謝賦活剤投与前後でのイノシトールリン脂質代謝の変化:慢性脳虚血症例にコリン系賦活剤を経口投与した後に、DAG-PET studyを行った。4神経心理学会検査:長谷川式簡易知能評価、Mini-Mental Stateなどを行った。5上記の結果の総合的評価(結果と考察)1 DAG画像はCBF、CMRO2、OEFいずれとも異なったパターンを示し、虚血巣でむしろ上昇しており、また虚血部位周囲あるいは半対側脳に高集積点(hot spot)が認められる例があった。このhot spotが脳の代償機能を表している可能性が示唆された。2記憶学習負荷により、イノシトールリン脂質代謝の亢進が連合野において認められた。3コリン系賦活剤を経口投与した後に、DAG-PET studyを行った場合、投与前に比べDEGの取り込みが高くなっていた。4神経心理学会検査では痴呆の状態には至っていなかった。それにもかかわらず、さまざまのDAGの変化が認められており、前痴呆状態での脳機能の評価になる可能性を有している。5通常の脳血流量などの変化に先駆けてイノシトールリン脂質代謝の変化が認められ、かつ虚血脳においてもイノシトールリン脂質代謝の代償機転が働いていることがわかった。将来、高次脳機能やリハビリテーションの評価判定に有用である可能性が高い。
細胞性粘菌を用いた受精の分子機構に関する研究

これまでに明らかにした細胞性粘菌Dictyosteliumdiscoideumの有性生殖に関与する細胞表面分子,gp70,及びgp138について解析を進め,次のような成果が得られた。1.gp70,gp138の部分精製:gp70はNC4の膜タンパクを不動化したアフィニティカラムで,gp138はWGAのアフィニティカラムで部分精製することができた。gp138については,二次元電気泳動でさらに精製し,N末端の12アミノ酸の配列を既に決定している。このアミノ酸配列に対応するオリゴヌクレオチドを合成し,それをプロ-ブとして,gp138をコ-ドする遺伝子の単離を試みているところである。2.単クロ-ン抗体の産生:部分精製したgp70及びgp138をBalb/cマウスに免疫感作してその脾臓細胞とミエロ-マp3Ulとを融合させてハイプリド-マを得た。一次スクリ-ニングはいずれも部分精製タンパクを用いたELISAを行なった。(1)抗gp138単クロ-ン抗体:次に述べる三種類の単クロ-ン抗体が得られた。a)ウエスタンブロッティングでgp138を特異的に認識するもの。残念ながらこれらは融合を阻害しない。b)細胞融合を阻害し,ウェスタンブロッティングで多数のバンドを認識するもの。エピト-プは糖と考えられる。c)細胞融合を阻害し,融合能を持つ細胞に特異的に結合するが,抗原がSDSに感受性なもの。非変性電気泳動後ウエスタンブロッティングを行なうと,単一のバンドが検出される。(2)抗gp70単クロ-ン抗体もa),b)二種類が得られた。現在既に得られた単クロ-ン抗体を用いた解析を進める一方で,融合を阻害する特異的な単クロ-ン抗体を得るために両タンパク質の精製,除糖の準備を行なっているところである。
理科教育における英語活用推進リーダー育成研修用のアクティブラーニング教材の開発

本研究は今後の中学・高等学校における「教科教育の英語化」を見据え、「理科教育における英語活用推進リーダー育成研修用の英語版アクティブラーニング教材」を開発し、理科教員の英語力向上への効果検証と継続的な研修における意識の変化について明らかにすることを目指している。平成30年度は、以下の2点について調査および研究を行った。(1)理科教育における英語版アクティブラーニング教材を用いた授業を、中学生・高校生約200名を対象に行なった。英語でディスカッションを行う教材を用いた授業では、扱う科学系英単語は平易なため、生徒同士の活発な意見交換が観察された。しかし、「意見交換のための英語力」が不足しているため、長時間の意見交換ができないことが分かった。意見交換に用いる英語表現も合わせて教材化する必要があることが確認できた。次に、英語版「デジタル実験書」を用いて行う実験では、扱う科学系英単語と実験内容のレベルは高めだが、デジタル実験書を共同で使うことで円滑に作業を進めていることが確認できた。しかし、デジタル実験書を視聴することで活動が進められるため、生徒同士の話し合いを十分促進することにできなかった。実験中の英語による会話や意見交換を促す仕組みを加えた教材・プログラムへと修正する必要があることが確認できた。(2)英語版アクティブラーニング教材を用いた授業の受講者を対象に、アンケート調査を行なった。調査結果より、短期的な目的意識で英語を学ぶものと、長期的な目的意識で学ぶものがいることが分かった。また、前者と後者では自己効力感において違いがあることが確認できた。「教科教育における英語化」を進める上で、教員自身の専門分野の英語力向上に加え、受講者の持つ学習への目的意識の把握、自己効力感を高める授業設計、評価方法(ルーブリック評価)等に関する研修を行う必要があることが分かった。理科教育の現場において、生徒が科学英語といった授業を聞いたり、英語で課題研究の成果を発表したりといった取り組みが、研究指定校等を中心に始められている。しかし、指導している理科教員自身は、学校教育において実践的な英語学習を十分経験しておらず、また教科指導に必要な英語力を向上させる研修の機会も与えられていないと考えられる。本研究代表者は、中学・高等学校の現場においてICT機器を利用した観察・実験に関する事前学習「オンライン講義」と「デジタル実験書」を使った観察・実験活動とを組み合わせたアクティブラーニング教材を開発し、その有効性を明らかにしてきた。本研究の目的は、中学・高等学校における「教科教育の英語化」を見据え、今まで開発してきた教材をもとに「理科教育における英語活用推進リーダー育成研修用の英語版アクティブラーニング教材」を開発し、理科教員の英語力向上への効果を測定・検証することと、継続的な研修における意識の変化について明らかにすることである。平成27年度は、英語版アクティブラーニング用教材を開発するための調査準備として、1.理科教員の英語力に関するアンケート調査用紙(試作版)作成と調査協力先の選定、2.「オンライン講義」と「デジタル実験書」の内容の選定及び英語化、3.映像撮影とICT機器における動作確認を行った。1に関しては、調査用紙(試作版)が完成し、調査協力先も複数見つけることができた。2に関しては、高等学校の基礎科目の教科書採択数、安全性・必要性等の観点から、化学と生物分野に関する「オンライン講義」と「デジタル実験書」の作成を行うことに決定した。また、平成27年度は中学校の観察・実験に関する内容の英語化を行った。3に関しては、ベテラン教員である研究協力者から化学と生物分野の観察・実験に関連する知識・技能を抽出し、映像撮影とタブレット端末における動作確認を行った。英語版アクティブラーニング用教材開発に向けた調査準備として、初年度は予定通り実施できたと考えている。理科教員の英語力に関するアンケートの本調査については調査協力先を増やす必要があり、この点について次年度充実していく必要がある。英語版アクティブラーニング用教材(試作版)を構成する「デジタル実験書」については研究協力校において動作確認を行うことができ、具体的な課題点を得ることができた。平成28年度は上記の目的のうち、以下の3点について調査および研究を行った。(1)英語版アクティブラーニング教材の開発:平成27年度に引き続き、化学と生物分野から観察・実験を選定・新規作成し、撮影・デジタル化・英語化を行った「オンライン講義」と「デジタル実験書」の開発を行うことを目的として研究を行った。平成28年度は高等学校の観察・実験について英語版「デジタル実験書」を作成した。なお、英語版「デジタル実験書」には、比較的経験知の少ない教員が利用することを想定し、ベテラン教員である研究協力者からインタビュー形式で抽出した知識・技能を加えた。次に英語版「デジタル実験書」を用いた講義を日本人および留学生に対して行い、運用上の課題発見および評価を試みた。また、英語版「デジタル実験書」を用いた実践について理科および英語教員とのディスカッション、およびインタビューを実施し課題の発見を試みた。(2)理科教員の英語力向上への効果検証:理科教員の英語力向上を目指したプログラムおよび効果測定方法の開発を行うことを目的として、平成28年度はまず理科教員の英語力とオンライン教育等に関する調査を、平成27年度作成のアンケート用紙(試作版)を用いて実施し現状把握を試みた。

(3)「オンライン講義およびデジタル実験書」関連資料の作成:英語化された「オンライン講義およびデジタル実験書」を使用する上で必要な専門用語等を、容易に検索・参照できるデータベース開発を行った。上記(1)、(2)の結果をもとに、必要とされる専門用語等の選定と英語化を行った。(1)英語版アクティブラーニング教材の開発については、英語版「デジタル実験書」の作成、動作確認や運用上の課題発見、教員とのディスカッションを行うことができた。英語版「デジタル実験書」完成版作成にむけた情報収集を行うことができ、予定通り進展している。(2)理科教員の英語力向上への効果検証については、アンケート用紙(試作版)を実施したことにより、理科教員の英語力・オンライン教育に関する基本情報を得ることができた。しかし、「英語活用推進リーダー育成研修」参加者に対して行う英語力に関するアンケート調査用紙(完成版)作成と研修プログラム開発等の進展は予定より遅れている。(3)「オンライン講義およびデジタル実験書」関連資料の作成については、英語版「デジタル実験書」を用いた講義結果および理科教員に対するアンケート調査結果から、必要とされる専門用語の概数を把握することができた。データベース開発と英語化については予定通り行っている。以上のことから、研究計画全体としては、「おおむね順調に進展している」と考えられる。本研究は今後の中学・高等学校における「教科教育の英語化」を見据え、「理科教育における英語活用推進リーダー育成研修用の英語版アクティブラーニング教材」を開発し、理科教員の英語力向上への効果検証と継続的な研修における意識の変化について明らかにすることを目指している。平成29年度は上記の目的のうち、以下の3点について調査および研究を行った。(1)英語版アクティブラーニング教材とLMS(Learning Management System)の連携:英語版アクティブラーニング教材である「オンライン講義」と英語版「デジタル実験書」を用いた研修の効果と実施上の課題を把握するため、LMSを用いた講座・実験を高等学校で行なった。「オンライン講義」については、LMS上の視聴履歴把握等に課題があることが分かった。英語版「デジタル実験書」は前年度の課題を反映させた結果円滑に進めることができた。しかし受講生徒の英語の科学用語の知識量は一様ではなかったため、より効果的に実施するには生徒の英語力の事前把握が必要となることが分かった。(2)英語版アクティブラーニング用のデータベース開発:教材に使用する科学用語の難易度を設定するため、科学用語のテストとアンケート調査を実施した。理工系大学生を対象にテストをした結果、通常の英語テストの得点と科学用語の得点の間に相関は無かった。この結果より、通常の英語テストでは科学分野の英語力を正確に把握することが難しいことが分かった。またアンケート調査の結果、自身の英語力に対する自信にもばらつきがあることが分かった。
幕末から明治にかけての日露関係の研究

1992年ペテルブルグのロシア海軍資料館で、1861年の対馬事件に関するロシア側の一次史料を発見した。それに基づいて、当時幕府の非公式の顧問だった有名なフォン・シ-ボルトが、この事件と東禅寺事件を解決するためにどのような役割を果たしたかを明らかにすることができた。その中心資料は、1861年にシ-ボルトが横浜と江戸から、ロシア東洋艦隊提督リハチヨフに宛てた5通の手紙である。これらの手紙を読むとシ-ボルトが、ロシア側からも、幕府からも尊敬されていたことが分かる。しかしシ-ボルトが親日的、親露的立場から事件を解決しようとして日露両国へ行った提言は、事件を解決するために直接の効果をもたらしはしなかった。明治時代の日露関係は、今想像するよりもずっと友好的であった。両国の皇室外交は、日露戦争の前にも後にも活発で、両国の皇族や重臣は相互に友好訪問をくり返していた。たとえば日露戦争の前に訪露した皇族には、有栖川宮熾仁・威仁両親王・小松宮彰仁親王・閑院宮載仁親王らがいる。ロシアからはアレクセイ大公、アレクサンドル・ミハイロヴィチ大公、キリル・ヴラディーミロヴィチ大公らが訪日している。訪露した最大の政治家は伊藤博文であった。かれは生涯に3回ロシアを訪れている。かれの持論は、日露戦争を避けるために満韓を交換するという提案である。つまり韓国は日本の、満州はロシアの影響下におくというのである。伊藤のこの提案は、日露戦争後に日露協商として実を結んだ。1992年夏にモスクワとペテルブルグの史料館で幕末の日露関係史の資料を探索し、1991年には許可されなかった1860-62年の日露関係の文書を閲読することを初めて許された。その中には1861年(文久元年)夏の対馬事件(ロシアの軍鑑が同島にやって来て勝手にロシア海軍の施設をつくり長期滞在したので、幕府が、イギリス海軍を外交的に巧みに利用して追い出したとされている事件)や1862年夏にペテルブルグを訪問した幕府の文久遣欧使節との外交々渉に関する資料があった。前者の文書の中に、幕末に二度にわたって来日し、日本の医学と生物学の発展に大きく貢献した有名なドイツ人シーボルトが、1861年に幕府の顧問として江戸と横浜からロシア東洋鑑隊司令長官リハチョフ宛に書き送った5通の手紙と、帰国後の1863年にドイツ人のビュルツブルグからロシア皇帝アレクサンドル2世の弟で、当時のロシア海軍大臣だったコンスタンチン大公に宛てた露日友好外交を提案する手紙を発見し、そのコピーを入手することに成功した。これらの手紙はシーボルトとロシア側要人との親密な関係を立証する重要資料であることはすぐ分かったが、ドイツ語の手書きの三十数枚の手紙をロシア学者の私が解読するのは容易ではなく、予想以上に時間がかかった。その結果何が分かったか:シーボルトはロシア皇弟コンスタンチンの信頼の厚い親露的学者であり、同時に誰よりも日本を愛した親日的学者として、日本の平和と独立、日露友好のために尽力していた。その他に私のもう一つの研究テーマ『ロシアの農村共同体と市民社会』(ロシアではなぜ資本主義が発達せず、革命が起こり社会主義になったのか。それ故エリツィンのロシアの民主的改革は容易ではない)を一冊の本として発表できる。1992年夏、ペテルブルグのロシア海軍史料館で1861年の対馬事件に関する未公開の一次資料を読み、ロシアが幕府と英仏海軍との戦争を予測しながら、対馬に軍艦ポサドニク号を派遣し、漁夫の利を得ようとしていたことを確認した。また有名なシーボルトが対馬事件に深い関わりをもっていたことが分かった。

かれは、日露友好の見地から日露交渉を仲介しながら、日本周辺の調査のためにロシアの船の貸与を要請し、ロシア海軍大臣コンスタンチン大公が許可していた。シーボルトはまた、息子のアレキサンダーをロシア海軍の日本語通訳に雇うよう懇請し、その代わりにかれの日本研究のコレクションや蔵書を、かれの死後ロシア政府に売却するという遺言を残した。シーボルトの未亡人は、かれが長崎の日本画家に画かせた植物図約1000点をロシアに売却した。それが最近ペテルブルグで発見され、話題になった。大津事件(1891)といえば、ロシア皇太子ニコライが国賓として日本旅行中、大津で警備中の巡査津田三蔵に切りつけられた事件だ。ロシアの報復を恐れた日本政府首脳は、日本の法の筋を曲げて、犯人津田に日本の皇室に対する暗殺未遂罪を適用し、津田を死刑にすることを要求したが、大審院長の児島惟謙は法を守って津田を無期懲役にした。ロシアでは大津事件に関する外交文書などは大切に保管されているが、研究は殆どなく、児島惟謙の名前を知っている日本研究者はいない。ニコライが即位して日本露関係が悪化したのは、大津事件のためかれが日本人を憎んでいたからだという説があるが、ニコライ二世の日記や手紙、外交文書などから見て、それは立証され得ない。1992年夏、ペテルブルグのロシア海軍史料館で発見した1861年の露艦対馬停泊事件にロシア側の一次資料に基づいて、当時幕府の非公式の顧問だった有名なフォン=シ-ボルトがこの事件を解決するためにどのような役割を果たしたかについて研究した。ロシア側の資料には、外務大臣コンスタンチン大公から、東洋艦隊司令長官リハチョフ提督への手紙・リハチョフからコンスタンチン大公への上申書・箱館駐在のロシア領事ゴシケヴィチへの手紙・リハチョフの部下で対馬に停泊した露艦ポサードニク号艦長ビリリョフへの命令書などがある。またシ-ボルトが横浜と江戸からリハチョフ提督に宛てた5通の手紙(独文)も同海軍史料館のリハチョフ文書のなかに入っている。リハチョフからシ-ボルトに宛てた2通の手紙(仏文)の控えも残っている。シ-ボルトがこの件で幕府に宛てた手紙(蘭文)は1通、東京大学史料編纂所のシ-ボルト文書に入っている。これらの一次史料を読むと、シ-ボルトが、ロシア側からも、幕府からも尊敬され、重視されていたことが分かるが、シ-ボルトが親日的・親露的立場から事件を解決しようという日露両国への提言は、事件を解決するために直接の効果はなかったと言える。明治時代の日露両国の皇室外交は、日露戦争の前にも後にも活発で、両国の皇族や重臣の相互訪問がしばしば見られた。たとえば日露戦争前に訪露した皇族には有栖川宮熾仁・威仁両親王、小松宮彰仁親王、閑院宮載仁親王らがいる。ロシアからは、アレクセイ大公・アレクサンドル=ミハイロヴィチ大公・キリル=ヴラディーミロヴィチ大公らが訪日している。訪露した最大の政治家は伊藤博文である。かれは生涯に3回訪露した。かれの持論は日露戦争を避けるための満韓交換提案、つまり韓国は日本の、満州はロシアの影響下に置くという提案であった。
2色発光を持つ高速感圧センサと同時分光計測による非定常面計測法の研究開発

感圧塗料を用いた面計測法は強度法、寿命法が存在する。本研究は従来法の利点を融合し、非定常面計測においてリアルタイムでリファレンスを取得する非定常感圧塗料計測システムを研究開発した。これは発光寿命の代わりに異なる波長でリファレンスとシグナルの発光を持つ2色発光を有する非定常感圧塗料と、それを分光し同時計測するシステムから構成される。塗料はリファレンス発光波長が520nm、シグナル発光波長が620nmを有する2色発光塗料を開発した。これまでの非定常感圧塗料の研究から、発光色素を適用する基盤としてTLC(thin-layer chromatography)プレートを用いることで高速応答性を有する。衝撃波管を用いてステップ圧力変化に対する時間遅れで評価すると80マイクロ秒を有し、非常に高い応答性を示した。同時計測システムは、カラー高速カメラを用いることで、同時分光画像計測を可能とした。流体現象としてフラッタ現象への適用を行い、本研究で開発した計測システムの有効性を示すことができた。強度法では発光量をかせぐことができるが、計測上、リファレンス画像が必要となる。それに対し寿命法はリアルタイムにリファレンスを計測できる利点があるが、限られた時間で発光量をかせぐことができない。そのため定常流での適用に実績があるが、非定常流における計測、特に時系列で試験体が変形、変動、移動する計測は不可能である。本研究は従来法の利点を融合し、このような非定常面計測においてリアルタイムでリファレンスを取得する非定常感圧塗料計測システムを研究開発する。平成21年度は、発光寿命の代わりに異なる波長でリファレンスとシグナルの発光を持っ2色発光を有する非定常感圧塗料を研究開発した。これはリファレンス発光波長が520nm、シグナル発光波長が620mmを有する。これまでの非定常感圧塗料の研究から、発光色素を適用する基盤としてTLC (thin-layer chromatography)プレートを用いた。ステップ状の圧力変化に対し3msの応答性を有することが示されたが、これは現有する装置の限界によるものと考えられる。衝撃波管を用いることによりマイクロ秒オーダーの応答性を評価できるが、これについては次年度に行う必要がある。非定常感圧塗料のリファレンス、シグナル発光波長に相当する干渉フィルターを通してそれぞれの画像を同時計測するシステムの開発を行った。ステレオアダプターの前面にそれぞれのフィルターを取り付けることで一台の高速カメラで計測するシステムを開発した。一台によりシステムがシンプルになるという利点を持つが、ステレオアダプターによる視差を計測後に補正する必要があるのが課題として残る。これについては次年度に改善する。平成22年度は、昨年度開発した2色発光を有する非定常感圧塗料について懸案となっていた応答性を、衝撃波管を用いて評価した。これはマイクロ秒オーダーで圧力変化を作り出すことが出来、それに対する時間遅れから応答性を評価した。用いた色素が要因ではなく、基盤が応答性に影響することが確認された。基盤としてTLC (thin-layer chromatography)プレートを用いた塗料では、応答性が80マイクロ秒であり、非常に高い応答性を有することが示せた。昨年度は視差によりステレオアダプターを適用した分光画像計測に課題が残った。22年度はそれを踏まえ、カラー高速カメラを用いることで、視差の無い、同時分光画像計測を可能とした。
プラント・オパールの表面に残留する微細繊維による年代測定法の開発

本研究は、水田や畑(畠)といった生産遺構の探査に利用されてきたプラント・オパール(イネ科植物の細胞化石)の表面に残留する有機質繊維から、遺構の年代を測定(加速器質量分析法による14C年代測定)する技術の開発を目的としている。本研究では、探査に利用される被検出率・量を備えたプラント・オパールを利用することにより、従来の「生産遺構の年代決定方法の限界」を突破した新しい測定技術の確立を目指す。具体的には、次の2つの取組を行い、新しい年代決定技術の開発を進める。1時代や堆積環境の異なる国内の生産遺構土壌からイネのプラント・オパールを数百万個の単位で抽出し、その表面の有機繊維質から得られる炭素から14C年代測定を行い、測定の可否ならびに限界を明らかにする。2プラント・オパールを抽出する土壌の採取方法やイネプラント・オパールの純度による年代測定値のばらつき(精度)を明らかにする。平成29年度の取組により、プラント・オパール表面に残留する繊維を利用することで、安定して年代測定が可能であることが明らかとなった。そこで、平成30年度は、抽出条件による測定年代とその精度の検討を進めるとともに、実験者の熟練度が影響する手作業の工程を実験機器に置き換え、実験者による抽出プラント・オパールの純度や夾雑粒子の除去具合に差異が生じない抽出工程の検討を行った。その結果、構築した新しい抽出工程により、実験者の熟練度に関係なく、安定した抽出が可能となった。また、手作業を大きく削減することで、実験者の負担も減らすことができた。精度については、粒径分画によるイネプラント・オパールの純度の向上、比重分画による微粒炭などの夾雑炭素の除去が精度向上に有効であることが確認できた。最終年度は、有効と評価できた抽出条件の組み合わせと年代測定結果を照合し、最適条件の決定と当該手法の測定精度を明らかにしたい。測定精度の比較を開始したところ、実験者の熟練度に依存しない抽出方法の必要性が明らかとなった。検討の結果、従来よりも効率的で、誰でも変わらぬ純度でプラント・オパールを抽出できる工程を構築することができた。また、当初の計画であった測定精度の検討にも着手することができ、精度向上に有効な条件の選定を行うことができた。以上の進捗状況から、おおむね計画どおりに進展していると判断される。平成30年度の取り組みの結果、従来よりも効率的で実験者に依らず、同じ純度でプラント・オパールを抽出できる工程を構築することができた。また、測定精度の向上に有効な条件を選定することができた。そこで、最終年度にあたる次年度は、抽出したプラント・オパールの組成(イネプラント・オパールの純度を含む)ならびに抽出工程における比重分画区分が年代測定結果に与える影響について、系統的な比較試料により検討を行う。この検討により、本研究が構築を目指す年代測定方法の精度ならびに実用的に使用できる運用事例を明らかにしたい。平成29年度は計画初年度であることから、研究代表者の下に確保されている既に年代が明らかな弥生時代から中世の稲作遺跡の水田土壌を供試して、「測定の可否と限界」を中心に検討を進めた。供試した土壌は、異なる堆積環境(谷底低地、自然堤防、三角州、扇状地)下のものである。検討の結果、筆者らが構築した抽出手法により、すべての土壌について、抽出されたプラント・オパールから年代測定に必要な炭素を確保することができた。また、年代測定の結果は、年代値が想定年代よりやや古い値となったが、おおむね調和的な年代値が得られた。以上の結果から、プラント・オパール表面に残留する繊維を利用することで、安定して年代測定を実施することが可能であることが明らかとなった。なお、精度については、今後、抽出プラント・オパールのイネの純度などの比較による検討を進める必要があると考えられる。筆者らが構築して試行した土壌からのプラント・オパール抽出方法により得られたプラント・オパールを年代測定に供試することで、土壌の違いにかかわらず、必要なプラント・オパールならびに年代測定に必要な炭素量を確保することが可能であるという見通しを得ることができた。この結果から、当初の計画で想定したような抽出方法についての改善は必要なく、今後は、主に測定精度の検討に集中することが可能となった。また、新しい測定試料についても宮崎県の遺跡で良好な比較試料を採取・確保することができた。以上の進捗状況から、計画以上に進展していると判断される。

本研究は、水田や畑(畠)といった生産遺構の探査に利用されてきたプラント・オパール(イネ科植物の細胞化石)の表面に残留する有機質繊維から、遺構の年代を測定(加速器質量分析法による14C年代測定)する技術の開発を目的としている。本研究では、探査に利用される被検出率・量を備えたプラント・オパールを利用することにより、従来の「生産遺構の年代決定方法の限界」を突破した新しい測定技術の確立を目指す。具体的には、次の2つの取組を行い、新しい年代決定技術の開発を進める。1時代や堆積環境の異なる国内の生産遺構土壌からイネのプラント・オパールを数百万個の単位で抽出し、その表面の有機繊維質から得られる炭素から14C年代測定を行い、測定の可否ならびに限界を明らかにする。2プラント・オパールを抽出する土壌の採取方法やイネプラント・オパールの純度による年代測定値のばらつき(精度)を明らかにする。平成29年度の取組により、プラント・オパール表面に残留する繊維を利用することで、安定して年代測定が可能であることが明らかとなった。そこで、平成30年度は、抽出条件による測定年代とその精度の検討を進めるとともに、実験者の熟練度が影響する手作業の工程を実験機器に置き換え、実験者による抽出プラント・オパールの純度や夾雑粒子の除去具合に差異が生じない抽出工程の検討を行った。その結果、構築した新しい抽出工程により、実験者の熟練度に関係なく、安定した抽出が可能となった。また、手作業を大きく削減することで、実験者の負担も減らすことができた。精度については、粒径分画によるイネプラント・オパールの純度の向上、比重分画による微粒炭などの夾雑炭素の除去が精度向上に有効であることが確認できた。最終年度は、有効と評価できた抽出条件の組み合わせと年代測定結果を照合し、最適条件の決定と当該手法の測定精度を明らかにしたい。測定精度の比較を開始したところ、実験者の熟練度に依存しない抽出方法の必要性が明らかとなった。検討の結果、従来よりも効率的で、誰でも変わらぬ純度でプラント・オパールを抽出できる工程を構築することができた。また、当初の計画であった測定精度の検討にも着手することができ、精度向上に有効な条件の選定を行うことができた。以上の進捗状況から、おおむね計画どおりに進展していると判断される。平成29年度の取り組みの結果、プラント・オパールの抽出方法ならびに得られたプラント・オパールによる年代測定が安定して実施できる見込みを得ることができた。そこで、今後は、抽出したプラント・オパールの組成(イネプラント・オパールの純度を含む)ならびに抽出工程における比重分画区分が年代測定結果に与える影響を中心に検討を進める予定である。この検討により、本研究が構築を目指す年代測定方法の精度ならびに実用的に使用できる運用事例を明らかにしたい。また、抽出方法の実用性をさらに検討するため、新たな生産遺構土壌を供試試料として追加し、プラント・オパールの抽出と年代測定も予算的に可能な範囲で進めてゆく予定である。平成30年度の取り組みの結果、従来よりも効率的で実験者に依らず、同じ純度でプラント・オパールを抽出できる工程を構築することができた。また、測定精度の向上に有効な条件を選定することができた。
電子-スピントロニクスデバイスのデザイン

近年の微細加工技術の進歩により、量子ドット、量子細線などのナノメートルスケール領域に電子を閉じ込めることが可能になった。我々はこのようなナノ構造に閉じ込められた電子のスピン自由度を上手に使って有用なデバイスをデザインすることを目的とし研究を行った。以下に主な研究結果の概要を示す。1.量子ドットと量子細線で構成される半導体人工分子において量子細線のRashbaスピン軌道相互作用の強さをゲート電圧によって制御することにより、分子のスピン状態を反強磁性的な状態から強磁性的な状態へ変化させることができることを示した。2.光子-電子スピン量子メディア変換における電子-ホール間の交換相互作用の影響を理論的に解析した。電子と正孔の交換相互作用による転写忠実度の低下を抑えるために、共鳴トンネル構造を用いた成功の引抜を提案した。実際の物質パラメータを用いて転写忠実度を見積もり、共鳴トンネル構造を用いることにより0.996と高い忠実度が得られることを示した。3.実験で観測されているCo微粒子のクーロンプロッケード領域におけるトンネル磁気抵抗の解析を行い、Co微粒子内のスピン緩和時間がバルクでの値に比べて10万倍長くなっていることを示した。4.強磁性体・非磁性体接合における非局所スピン注入法によるスピン蓄積を記述する理論を構築した。また、非磁性体が超伝導体の場合にスピン蓄積による電圧降下が増大することを明らかにした。さらに、このスピン蓄積による電圧降下の増大は非磁性体が半導体の場合にも期待できることを示した。本年度の研究実績の概要は以下のとおりである。1.半導体人工分子のスピン状態スピントランジスタと量子ドットで構成される半導体人工分子のスピン状態を理論的に調べ、スピントランジスタに印加するゲート電圧で人工分子のスピン状態を制御できることを示した。量子ドット間をトンネルする電子のスピンを、スピントランジスタを用いて180°だけ回転させることにより、反強磁性的なスピン状態を強磁性的なスピン状態に変換することができる。2.超伝導体へのスピン注入超伝導体に対するスピン注入について理論的に調べ強磁性体・超伝導体・強磁性体におけるアンドレーエフ反射を記述する基礎理論を確立した.その理論を用いることにより実験で得られたトンネル磁気抵抗効果の超伝導膜厚依存性を再現した.また超伝導体中のスピン蓄積についても研究を行い,超伝導体を用いることによってスピン蓄積による電位差が増大することを見いだした.3.単一電子トランジスタの電流電圧特性及びノイズの効果単一電子トランジスタを流れる電流とそれに伴うノイズについて理論的に調べ,高次のトンネル過程を含めた理論を構築し,従来の理論では扱うことのできなかったクーロンブロッケード領域と逐次トンネル領域の境界領域における電流・電圧特性を計算することに成功した.また単一電子トランジスタを用いた量子情報素子の特性についても研究を行い,量子ビットの状態を測定するのに最適なパラメータ領域を特定した.近年、量子ドットや量子細線などのナノメートルスケール領域に閉じこめられた電子のスピン自由度を上手に使って有用なデバイスを作り出そうというナノスピントロニクスと呼ばれる分野が注目を集めている。量子ドットは現在のナノテクノロジーを支える重要な部品の一つであり、原子との類似からしばしば人工原子と呼ばれる。量子ドットを量子細線でつなぐことにより半導体人工分子を作ることも可能である。このような半導体人工原子・分子を用いたナノスピントロニクスデバイスを実現するためには、量子ドット内のスピン状態を人工的に制御することが重要である。今年度は4つの異なる系において、半導体量子ドットのスピン状態制御に関する理論研究を行った。スピントランジスタと量子ドットからなる半導体人工分子ではRashbaスピン軌道相互作用を用いて量子ドット間のRKKY相互作用を制御できることを示した。2つの量子ドットが埋め込まれたABリングにおいては、リングを貫く磁束によってRKKY相互作用を制御できる。強磁性電極と結合した量子ドットでは、左右の強磁性電極の磁化が平行な場合に近藤ピークが分裂し、その結果ゼロ電圧付近に負の磁気抵抗が現れることを示した。

量子ドット内のスピン状態とキャビティ内の光子の偏光状態を利用した量子情報処理デバイスでは、デチューニングを変化させることでスピンと光子とのベル状態などの様々な量子状態の生成が可能であることを明らかにした。近年の微細加工技術の進歩により、半導体量子ドット・量子細線、また金属ナノ粒子などのナノメートルスケール領域に閉じこめられた電子のスピン自由度を上手に使って有用なデバイスを作り出そうというナノスピントロニクスと呼ばれる分野が注目を集めている。量子ドットは現在のナノテクノロジーを支える重要な部品の一つであり、原子との類似からしばしば半導体人工原子と呼ばれる。量子ドットを量子細線でつなぐことにより半導体人工分子を作ることも可能である。このような半導体人工原子・分子を用いたナノスピントロニクスデバイスを実現するためには、量子ドット内のスピン状態を人工的に制御することが重要である。また、金属ナノ粒子は室温でのクーロンブロッケード効果が観測されており、室温で動作する量子デバイス実現に向けた研究が盛んに行われている。本年度は、半導体および金属両方の材料からなるナノ構造における電子-スピントロニクスデバイスのデザイン研究を行った。局在スピン間にRKKY相互作用がはたらく系に固有なデコヒーレンスが存在することを示し、2次元電子系に配置された量子ドット内の局在スピンのデコヒーレンス時間を評価した。また、量子ドットをスピントランジスタで結合した系において、Rashbaスピン軌道相互作用を用いて半導体人工分子のスピン状態を制御できることを示した。クーロンブロッケード領域でのトンネル磁気抵抗を解析し、Co微粒子の電子スピン緩和時間がバルクの値に比べて著しく長いことを明らかにした。更に、強磁性体/超伝導体/強磁性体二重接合系の磁気抵抗に関する研究も行った。1.光子-電子スピン量子メディア変換を量子力学的モデルで記述し、一光子の偏光状態から電子のスピン状態へ量子情報が転写される過程のダイナミクスを解析した。詳細な解析の結果、高い転写確率を得るためには、光子-量子ドット結合強度と量子ドットからのホールのトンネルレートの両方を入射光子のスペクトル幅よりも大きくとり、かつ、マッチング条件を満たす必要があることを明らかにした。2.非磁性金属中における伝導電子の不純物によるスピン軌道相互作用の強さを評価する方法を提案した。非磁性金属中のスピン拡散長λ_Nと抵抗率ρ_Nの積をとり、スピン軌道散乱に対してフェルの黄金則を用いると、λ_<NρN>R_K/(η_<so>k^2_F)の関係が得られる。ここに、R_Kは量子抵抗、η_<so>はスピン軌道相互作用の結合定数、k_Fはフェルミ波数である。この関係式は、スピン軌道相互作用の結合定数の新しい評価法を与える。いくつかのグループで得られたCuやAlに対するλ_<NρN>の実験値を用いると,η_<so>=0.010.04と評価される。3.非局所スピン注入法を用いたスピンホール効果を提案した。
肝臓へ生体導入した外来遺伝子発現の栄養制御

(1)本研究においては外来遺伝子をこれまで生体導入が困難とされてきた肝臓へ導入し、その発現を栄養状態によって制御できるかどうかを明らかにすることを目的とし、本年度(最終年度)では以下のように実験を行った。(2)栄養条件によって大きく発現を左右すると予想されるホスホエノールピルビン酸カルボキシキナーゼ(PEPCK)遺伝子プロモーター下流にウミシイタケルシフェラーゼ遺伝子をつないだ発現ベクターを肝臓及び筋肉に導入し、絶食あるいは摂食条件で両方の組織での遺伝子発現に差がでるかどうかを調査した。その結果、予想通り肝臓への外来遺伝子発現は内因性PEPCKプロモーターによる転写制御と同様に、肝臓では摂食時に低下し絶食時には上昇した。一方、筋肉ではそのような栄養による発現制御はみられなかった。(3)たとえ摂食時にあっても絶食状態と同様な効果をもつと推定される、cAMPを投与した摂食マウス肝臓へ同様な手順で外来遺伝子を導入したところ、予想どおりcAMP投与によってPEPCKプロモーターをもつ外来遺伝子発現の促進が認められた。(4)以上より、肝臓へ生体導入した外来遺伝子の発現は栄養状態という生理的な条件の変化によって制御できることが示され、今後の家畜・家禽を含めた栄養学研究や疾患モデル動物を用いた遺伝子治療研究などへの途が開拓されたものと結論した。しかしながら、本実験で採用した肝臓への生体遺伝子導入法では依然として導入効率が低く、かつ発現が一過性であるため、これらの問題点の改良が今後の課題として残された。本研究においては外来遺伝子をこれまで生体導入が困難とされてきた肝臓へ導入し、その発現を栄養状態によって制御できるかどうかを明らかにすることを最終目的と定め、本年度では肝臓への外来遺伝子生体導入条件について検討した。(1)実験動物には10週齢前後のICR系統雄マウスを用い、外来遺伝子としてホタルルシフェラーゼレポーター遺伝子を用いた。まず肝臓における生体エレクトロポレーション法を用いた遺伝子導入効率の改善のため最適な導入電圧の検討を行った。その結果40Vが最適であった。(2)また導入後の経時的変動を調査したところ、ルシフェラーゼ遺伝子発現は1日後に最大となり、その後急速に低下することが判明した。(3)ついで、血流量を低下させるため氷、コールドスプレー、ドライアイス等による標的部分の冷却処理をあらかじめ施した際、遺伝子導入効率が改善された。特にドライアイス処理区ではでは無処理区に比べて数十倍もの遺伝子発現促進効果がみられた。(4)さらに、実際にマウスの生体肝臓で遺伝子発現があるかどうかをphoton imagingシステムを用い、明らかな生物発光を確認できた。
IMRT照射技術を用いた三次元放射線照射システムの開発とその臨床応用

強度変調放射線治療、以下IMRT(Intensity-modulated radiotherapy)技術を用いた三次元放射線照射システムを確立し、前立腺癌や頭頸部癌を中心としたその臨床応用を目的として、以下の研究を行った。まず呼吸運動感知機能を付設した体幹部固定装置の開発を開始し、その後に胸郭運動感知センサーを用いて、肺癌患者の呼吸信号を取得しその呼吸パターンと胸郭運動との関係を評価した。これらのシステムを肺癌に対する体幹部定位放射線照射に臨床応用し、呼吸機能不能患者における照射体積縮小を実現可能とした。一方で、IMRTのQAシステムの確立を行った。特に逆問題法によって計算された治療計画結果が、実際の照射によって再現されているかどうかを検証するためのQAファントムを作成した。この頭頸部用QAファントムを用いることによって、実際作成された線量分布曲線と実測されたフィルム法による線量分布図とを比較検証し、その照射精度が5%以内に確保されていることを実証した。現在までに約90例の前立腺癌に対するIMRTの臨床応用においては、処方線量を78Gyまで増加することに伴う臨床上の安全性について検証した。特に前立腺に近接する膀胱や直腸に対する照射線量を軽減する必要があり、前立腺の移動を抑制する目的に、特殊な固定具の工夫や直腸バルーンの使用を開始し、異なった治療日間の前立腺の移動距離を測定した。また、頭頸部腫瘍においても約10例の臨床応用を経験し、その照射期間中の体輪郭の変化による線量分布への影響や、金属アーチファクトの影響についても検討した。また、唾液腺機能温存に関する初期臨床経験についても解析した。強度変調放射線治療、以下IMRT(Intensity-modulated radiotherapy)技術を用いた三次元放射線照射システムを確立し、前立腺癌を中心としたその臨床応用を目的として、以下の研究を行った。平成13年度は、呼吸運動感知機能を付設した体幹部固定装置の開発を開始した。IMRT照射技術においては、病変に限局した照射が可能となった。そのために病変と周辺リスク臓器との間の線量勾配が急峻であり、患者の呼吸運動に対応した照射が必要である。我々は従来より体幹部定位放射線照射用ボディフレームを用いて定位放射線照射を行ってきた。本年度はフレームに付設することによって、周期的な呼吸運動を感知することが可能な胸郭運動感知センサーを試作した。また、IMRTを高精度に行うためには、そのQAシステムの確立が必須である。特に逆問題法によって計算された治療計画結果が、実際の照射によって再現されているかどうかを検証するためのQAファントムの作成は不可欠である。本年度は、IMRT頭頚部用のQAファントムを試作した。このファントムを用いることによって、実際作成された線量分布曲線と実測されたフィルム法による線量分布図とを比較検証することによって、治療計画を照合することが可能になる。現在までに約10例の前立腺癌に対するIMRTの臨床応用において、処方線量を74Gyまで増加することに伴う臨床上の安全性について検証した。特にこの場合において、前立腺に近接する膀胱や直腸に対する照射線量を軽減する必要があり、本年度は前立腺の移動を抑制する目的に、特殊な固定具の工夫や直腸バルーンの使用を開始し、異なった治療日間の前立腺の移動距離を測定した。平成14年度は、呼吸運動感知機能を付設した体幹部固定装置の開発を開始した。我々は従来より体幹部定位放射線照射用ボディフレームを用いて定位放射線照射を行っている。

本年度は昨年度に導入した胸郭運動感知センサーを用いて、肺癌患者の呼吸信号を取得しその呼吸パターンと胸郭運動との関係を評価した。また、IMRTを高精度に行うためには、そのQAシステムの確立が必須である。特に逆問題法によって計算された治療計画結果が、実際の照射によって再現されているかどうかを検証するためのQAファントムの作成は不可欠である。本年度は、昨年度に作成したIMRT頭頚部用のQAファントムファントムを用いることによって、実際作成された線量分布曲線と実測されたフィルム法による線量分布図とを比較検証した。現在までに約30例の前立腺癌に対するIMRTの臨床応用においては、処方線量を78Gyまで増加することに伴う臨床上の安全性について検証した。特にこの場合において、前立腺に近接する膀胱や直腸に対する照射線量を軽減する必要があり、本年度は前立腺の移動を抑制する目的に、特殊な固定具の工夫や直腸バルーンの使用を開始し、異なった治療日間の前立腺の移動距離を測定した。また、頭頸部腫瘍においても7例の臨床応用を経験し、その安全性と唾液腺機能温存に関する初期経験について報告した強度変調放射線治療、以下IMRT(Intensity-modulated radiotherapy)技術や体幹部定位放射線照射技術を用いた三次元放射線照射システムを確立し、肺癌、前立腺癌や頭頸部癌を中心としたその臨床応用を目的として、以下の研究を行った。平成14年度は、呼吸運動感知機能を付設した体幹部固定装置の開発を開始し、平成15年度には胸郭運動感知センサーを用いて、肺癌患者の呼吸信号を取得しその呼吸パターンと胸郭運動との関係を評価した。これらのシステムを肺癌に対する体幹部定位放射線照射に臨床応用し、呼吸機能不能患者における高精度照射による照射体積の縮小を実現可能とした。一方で、IMRTを高精度に行うためには、そのQAシステムの確立が必須である。平成15年度に作成したIMRT頭頚部用のQAファントムファントムを用いることによって、実際作成された線量分布曲線と実測されたフィルム法による線量分布図とを比較検証し、その照射精度が5%以内に確保されていることを実証した。現在までに約80例の前立腺癌に対するIMRTの臨床応用においては、処方線量を78Gyまで増加することに伴う臨床上の安全性について検証した。特にこの場合において、前立腺に近接する膀胱や直腸に対する照射線量を軽減する必要があり、前立腺の移動を抑制する目的に、特殊な固定具の工夫や直腸バルーンの使用を開始し、異なった治療日間の前立腺の移動距離を測定した。また、頭頸部腫瘍においても約10例の臨床応用を経験し、その照射期間中の体輪郭の変化による線量分布への影響や、金属アーチファクトの影響についても検討した。また、唾液腺機能温存に関する初期臨床経験についても解析した。