hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脊椎同種移植椎間板の生体力学的耐容性に対する研究

脊椎椎間板病変に対する現在の手術治療は椎間板切除と骨移植による椎間固定術である。その成績はおおむね良好であるが、脊椎可動性減少と固定に伴う隣接椎間板障害が問題になる。そこで椎間板切除後に可動性を残す方法としての椎間板移植を冷凍保存同種椎間板を用いて実験を行なっている。雑種成犬の腰椎部を無菌的に採取した後、椎間板をはさむ上下椎体の一部を含む椎体.椎間板ユニットに分削して緩徐冷凍保存した。保存したユニットを他犬の腰椎椎間板切除部へ移植し、金属プレートを用いて内固定を施す。経時的にそれを取り出しX線学的、組織学的に観察すると移植後12週では移植椎間板は良好にレシピエントに生着し組織学的にも変性所見は認めないが、48週経過した長期観察犬では移植された椎間板はややその高さを減じ、組織学的には軟骨気質の合成能の低下が認められた。そこでこの変性所見を示した移植椎間板の生体力学的特性を検討したとしても、臨床応用へ直結する可能性は薄い。移植後の組織変性を最小限にくいとめるためには、できるだけ新鮮な状態を保ったまま保存されなければならない。現在は、凍結、冷凍保存のいろいろな条件を変えながら椎間板の生物学的活性を保てる保存方法を研究している。
日本人英語学習者のための批判的思考力測定テストの開発

研究2年目の2018年度は,計画通り「国内外のCT力評価テストの分析」を行った。具体的には,国内でCT力測定テストとしてよく用いられる久原・井上・波多野(1983)を分析対象とした。同テストは,Watson-Glaser Critical Thinking Appraisal(以下, WGCTA)を参考にして作成されたものであるが,WGCTAは1)Inference, 2) Recognition of Assumptions, 3) Deduction, 4) Interpretation, 5) Evaluation of Argumentsの5つのセクションから構成されている。久原ら(1983)のテストは,この5つのセクションの1)Inference(推論)に特化したテストである。日本では「批判的思考力測定テスト」と称され,まるでCTが単一の構成要素からなるような印象を与えるが,それは誤認であり,CTの構成要素の1つしか測れない。この点を明らかにできたことは有意義であった。次にWGCTAと並び,外国のCT力測定テストの分析対象としてEnnis& MillmanのCornell Critical Thinking Test (Level X)を取り上げた。このテストは,1) Induction (帰納),2) Observation & Credibility(観察と信頼性),3)Deduction(演繹),5Assumption(前提)の5つの側面を評価対象としているが,WGCTAのテスト同様に,本研究が目指しているValue Judging(価値判断)は含まれておらず,残念ながら同テストは参考にできないことが判明した。上記の研究成果は,同年9月の日本教科教育学会第44回全国大会およびJALT(全国語学教育学会)2018の国際大会で発表した。おおむね順調であると思われるが,本年度の研究結果から,本研究がその対象としている,批判的思考力の構成要素の一つである「価値判断」を評価する際に参考にできるような国内外の批判的思考力テストが,残念ながら見当たらないことが分かった。むしろ過去に扱った国際学習到達度調査(PISA)のReading Literacy(読解力)のテストが参考になるかもしれない。次年度はまずこの可能性を探る作業が必要になるかもしれない。研究の3年目である2019年度の計画はCT力評価テストの検証と改良である。試作テストを実際に用いて,得られたデータを基に試作テストに改良を加えることが中心課題となる。研究成果の発表は11月のJALT等で行う予定である。研究1年目の目標は、既成の批判的思考力テストの分析であった。ところが、関東甲信越英語教育学会新潟大会で、批判的思考力と密接に関連する「学びに向かう力・人間性等」をテーマとしたシンポジウムで問題提起をすることとなった。このような事情と海外の批判的思考力テストと解答・解説の入手の困難さのため、研究分担者と相談の上、研究の1年目と2年目の計画内容を入れ替えることとした。つまり当初2年目に計画していた批判的思考力テストの題材探しとテスト項目作成を1年目に行い、それを上記の学会等で発表・論文化することとした。この変更による研究全体への実質的な支障はないであろうし、むしろ最終目標とするテストのたたき台が1年目に得られたことは結果的に良かったと思われる。1年目の研究の具体的な成果は以下の通りである。田中ほか(2011)で取り上げられていた"I Have Never Seen You Before"という物語文を批判的に分析した。同書は、作者の考えを正確に読み取ることを目標にしていると考えられるが、学校教育では、さらに作品を主体的・批判的に評価できるようになることが望ましい。そのため3つの指導法を提案した。1批判的思考を促す発問による指導。例えば、作者の意図にとって都合の悪い事実を明らかにするような発問により、学習者に別の視点から再考する機会を与える。2学習者間の対話活動。学習者間で意見を交換することで、自分にはなかった視点・論点に気づかせる。例えば、ある登場人物を作者は肯定的に評価しているが、必ずしもそうとも言えない論拠を聴くことで、狭い単一的な見方から解放される。3対置テキストによる指導。題材の物語文とその原典とを比較・対照することで、その異同に気づかせる。以上の研究内容を上記シンポジウム、全国英語教育学会で口頭発表し、論文化したものを中部地区英語教育学会紀要で発表した。上記に述べた通り、2年目の計画を1年目に行った。当初の2年目の計画は英語CT力測定テストの開発であったので、有望なテストの題材が見つかったことを考慮すれば、おおむね順調に進んでいると言えるだろう。

次にWGCTAと並び,外国のCT力測定テストの分析対象としてEnnis& MillmanのCornell Critical Thinking Test (Level X)を取り上げた。このテストは,1) Induction (帰納),2) Observation & Credibility(観察と信頼性),3)Deduction(演繹),5Assumption(前提)の5つの側面を評価対象としているが,WGCTAのテスト同様に,本研究が目指しているValue Judging(価値判断)は含まれておらず,残念ながら同テストは参考にできないことが判明した。上記の研究成果は,同年9月の日本教科教育学会第44回全国大会およびJALT(全国語学教育学会)2018の国際大会で発表した。おおむね順調であると思われるが,本年度の研究結果から,本研究がその対象としている,批判的思考力の構成要素の一つである「価値判断」を評価する際に参考にできるような国内外の批判的思考力テストが,残念ながら見当たらないことが分かった。むしろ過去に扱った国際学習到達度調査(PISA)のReading Literacy(読解力)のテストが参考になるかもしれない。次年度はまずこの可能性を探る作業が必要になるかもしれない。また、批判的思考力テストの題材についてさらに考察を深め、11月に開催される第44回JALT(静岡)において学会発表の予定である。研究の3年目である2019年度の計画はCT力評価テストの検証と改良である。試作テストを実際に用いて,得られたデータを基に試作テストに改良を加えることが中心課題となる。研究成果の発表は11月のJALT等で行う予定である。次年度使用額は約3万円であり、ほぼ計画通りの使用であったと言える。研究分担者に分担した分に若干の残が出たことなどが主な理由である。次年度にはその分も含めて物品費などに使用する予定である。
血圧カフを用いた無侵襲・低コストの輸液反応性モニターの開発

本研究は、動脈圧の脈圧振幅の呼吸性変動(pulse pressure variation:PPV)と中心静脈圧(central venous pressure:CVP)を上腕血圧測定用のカフのカフ圧脈波を用いて無侵襲で低コストに測定する手法の開発を目的とする。本研究ではこの手法で測定するPPVの代替パラメーターをezPPV、CVPの代替パラメーターをezAVPとしている。平成28年度では、まず、上腕血圧測定用カフの加圧アルゴリズムの検討を行った。考案したアルゴリズムでは、まず一定時間ezPPV測定のために一定圧力で加圧を行った状態を維持し、その期間にPPVに相当するカフ圧力脈波の呼吸性変動を計測する。続いて、数秒の間隔でカフ圧力をステップダウンさせていき、各ステップでのカフ圧力脈波を測定する。平成28年度までには、この加圧パターンで10症例の測定を行い、約250回分の測定データを取得した。ezPPVに関しては実測した動脈血圧波形から得たPPVとの間にR=0.65での有意な相関を確認した。ezAVPに関しては実測した中心静脈圧との間にR=0.735での有意な相関を確認した。平成29年度に妥当性検証研究を10例で行った。結果として、臨床的に許容範囲といえる範囲の再現性が確認できた。平成30年度には、平成29年度の妥当性検証研究の結果と平成28年度の測定結果を比較し、改めて以前のデータの処理方法を工夫し、再現性を向上させた。平成28年度から平成30年度までの一連の研究により、ezPPVおよびezCVPが再現性をもって非侵襲的かつ低コストな周術期の輸液過剰・過少の評価指標となりうることを証明した。初年度では、まず、上腕血圧測定用カフの加圧アルゴリズムの検討を行った。具体的には、ezPPV測定部での加圧パターンは45mmHgの圧力で60秒維持し、その後ezAVP測定部分ではezPPV測定部での45mmHgの加圧から35mmHgずつ低下させて6秒間維持するようにした。初年度には、この加圧パターンで10症例の測定を行い、約250回分の測定データを取得した。この10症例でのデータからezPPVおよびezAVPを用いて推定PPV、推定CVPを算出する換算式を作成することができたため、2年時にはこの妥当性検証を計画通り進めていく予定である。計画では初年度に信号計測に最適な加圧アルゴリズムの確立及びezPPVとPPV、ezAVPとCVPの換算式の確立を行い、2年度目以降にその妥当性検証およびezPPVまたはezAVPを用いることによる循環管理への影響を検証する予定としていた。まず、加圧アルゴリズムを決定し、アルゴリズム通りに加圧を行うモニタリング機器を準備した。それを用いて10症例の測定を行い、約250回分の測定データを取得した。この10症例でのデータからezPPVおよびezAVPを用いて推定PPV、推定CVPを算出する換算式を作成することができており、おおむね当初の予定通りに進行している。

平成29年度に妥当性検証研究を10例で行った。結果として、臨床的に許容範囲といえる範囲の再現性が確認できた。平成30年度には、平成29年度の妥当性検証研究の結果と平成28年度の測定結果を比較し、改めて以前のデータの処理方法を工夫し、再現性を向上させた。平成28年度から平成30年度までの一連の研究により、ezPPVおよびezCVPが再現性をもって非侵襲的かつ低コストな周術期の輸液過剰・過少の評価指標となりうることを証明した。本研究は、動脈圧の脈圧振幅の呼吸性変動(pulse pressure variation:PPV)と中心静脈圧(central venous pressure:CVP)を上腕血圧測定用のカフのカフ圧脈波を用いて無侵襲で低コストに測定する手法の開発を目的とする。本研究ではこの手法で測定するPPVの代替パラメーターをezPPV、CVPの代替パラメーターをezAVPとしている。初年度では、まず、上腕血圧測定用カフの加圧アルゴリズムの検討を行った。考案したアルゴリズムでは、まず一定時間ezPPV測定のために一定圧力で加圧を行った状態を維持し、その期間にPPVに相当するカフ圧力脈波の呼吸性変動を計測する。続いて、数秒の間隔でカフ圧力をステップダウンさせていき、各ステップでのカフ圧力脈波を測定する。具体的には、ezPPV測定部での加圧パターンはは45mmHgの圧力で60秒維持し、その後ezAVP測定部分ではezPPV測定部での45mmHgの加圧から35mmHgずつ低下させて6秒間維持するようにした。初年度までには、この加圧パターンで10症例の測定を行い、約250回分の測定データを取得した。ezPPVに関しては実測した動脈血圧波形から得たPPVとの間にR=0.65での有意な相関を確認した。ezAVPに関しては実測した中心静脈圧との間にR=0.735での有意な相関を確認した。本年度に妥当性検証研究を10例で行った。結果として、臨床的に許容範囲といれる範囲の再現性が確認できたが、一部で生じた外れ値の検出方法の確立が課題として残っている。また、ezPPVまたはezAVPを用いることによる循環管理への影響の検証が必要である。計画では初年度に信号計測に最適な加圧アルゴリズムの確立及びezPPVとPPV、ezAVPとCVPの換算式の確立を行い、2年度目以降にその妥当性検証を行った。妥当性検証研究では、10例の被験者から341点のデータを取得した。初年度までの開発研究のデータより作成したカフ圧脈波とezPPV、ezCVPの換算式を妥当性検証研究で得たデータに適応したところ、ezPPVと実測PPVの平均値の差は-0.54±10.67%、ezCVPと実測CVPの差は1.87±3.68 mmHgという結果を得た両者の平均値の差は臨床的な許容範囲内の結果が得られており、おおむね当初の予定通りに進行している。2年目には予定通り、換算式の妥当性検証を目的とする継続研究を行う予定である。初年度同様のアルゴリズムで10例程度の測定を行い、換算式に当てはめることでPPVおよびCVPの推定精度の検証を行う。許容できる結果が得られる場合、次のステップでは新モニターを用いることが実際の循環管理に影響を与えることができるかどうかの検証を行う。
アイセーフレーザを光源とする空間光通信網を利用した温室効果ガス計測システムの開発

空間光通信・ガス濃度同時計測システムの開発および試験運用を行い,通信効率に支障をきたさない最適なガス吸収線を明らかにするため、実験と計算機シミュレーションにより通信における信号対雑音比(S/N)とガス濃度計測におけるS/Nの関係を調べた.また,受信光強度,および,ガス吸収量の変動と通信光路上の大気擾乱の相関を明らかにするため,光路に沿った複数の風向風速を複数の超音波風速計で計測するシステムの開発を行い,屋外計測を試みた.空間光通信・ガス濃度同時計測システムの開発および試験運用を行い,通信効率に支障をきたさない最適なガス吸収線を明らかにするため、実験と計算機シミュレーションにより通信における信号対雑音比(S/N)とガス濃度計測におけるS/Nの関係を調べた.また,受信光強度,および,ガス吸収量の変動と通信光路上の大気擾乱の相関を明らかにするため,光路に沿った複数の風向風速を複数の超音波風速計で計測するシステムの開発を行い,屋外計測を試みた.通信インフラ整備に伴い,ビル間通信やラスト1マイル問題の解決手法として注目されている空間光通信(FSO : Free Space Optics)網を利用して,広い領域の地表から発生する二酸化炭素,メタンなどの温室効果ガスの接地境界層への輸送量(ガスフラックス)を無侵襲かつ実時間で測定できる計測システムを提案し,そのプロトタイプを運用することで,提案手法の実効性と問題点を明らかにすることを当該研究は目的とし、「(1)通信に支障をきたさない最適な吸収線の選択とその条件」の確定,「(2)通信容量とガス濃度計測精度の関係」の詳細な確認,そして「(3)波長多重通信方式による異種ガス計測の可能性」「(4)空間多重通信方式によるガスフラックス計測の可能性」を明らかにし,通信と計測を統合した新たな計測法の確立を図ろうとしている.平成21年度は,開発中の空間光通信・ガス濃度同時計測システムの試験運用を行い,特に通信効率に支障をきたさない最適なガス吸収線を選択し,そのための条件を明らかにしようとした.ガス濃度の計測原理は赤外レーザ光線のガス分子による共鳴吸収量の抽出であるため,選択する吸収線の吸収係数に因っては,受信光パワが極めて減少し,通信に障害を与える可能性がある.提案開発中のシステムは,通信距離数100mから1kmを想定し,副搬送波を用いた,BPSK方式を採っている.現状では通信レート20Mbps,副搬送波周波数は400MHzである.当該年度では,前述の条件の下で,通信距離に対する通信使用におけるS/N,C/Nの関係とガス濃度計測におけるS/Nの関係を計算機シミュレーションし,最適なガス吸収線の条件を明らかにした.また,受信光強度,および,ガス吸収量の変動と通信光路上の大気擾乱の相関を明らかにするため,送信点,中間地点,受信点の3点の風向風速を3台の超音波風速計で計測するシステムの開発を行った.通信インフラの整備に伴い,ビル間通信やラスト1マイル問題の解決手法として注目されている空間光通信(FSO : Free Space Optics)網を利用して,広い領域の地表から発生する二酸化炭素,メタンなどの温室効果ガスの接地境界層への輸送量(ガスフラックス)を無侵襲かつ実時間で測定できる計測システムを提案し,そのプロトタイプを運用することで,提案手法の実効性と問題点を明らかにすることを当該研究は目的とし,「(1)通信に支障をきたさない最適な吸収線の選択とその条件」の確定,「(2)通信容量とガス濃度計測精度の関係」の詳細な確認,そして「(3)波長多重通信方式による異種ガス計測の可能性」「(4)空間多重通信方式によるガスフラックス計測の可能性」を明らかにし,通信と計測を統合した新たな計測法の確立を図ろうとしている.提案開発中のシステムは,通信距離数100mから1kmを想定し,副搬送波を用いた,BPSK方式を採っている.仕様計画では通信レート20Mbps,副搬送波周波数は400MHzとしている.平成21年度において,前述の仕様条件の下で,通信距離に対する通信使用におけるS/N, C/Nの関係とガス濃度計測におけるS/Nの関係を計算機シミュレーションし,最適なガス吸収線の条件を明らかにしたことを受けて,平成22年度は,1.6μm帯半導体レーザを光源とした実際のハードウエアの設計および製作に取り掛かった.しかしながら,目標とする性能が得られず,その点検,評価を経て,再度設計製作の作業に移ったところで当該年度の研究期間が終了した.このため、当該年度で計画していた2.0μm帯レーザの導入を次年度に見送ることとした.また,先のハードウエアの製作と並行して,測定空間(屋内、屋外の開放空間)の湿度,二酸化炭素の濃度の対照データを取得するための実験環境の整備及び,計測システムの構築を行った.これについても,当初の計画と鑑みて係る研究期間において不足を含むものになっている.通信インフラの整備に伴い,ビル間通信やラスト1マイル問題解決の一手法である空間光通信(FSO:Free Space Optics)網を利用して,広い領域の地表から発生する二酸化炭素,メタンなどの温室効果ガスの接地境界層への輸送量(ガスフラックス)を無侵襲かつ実時間で測定できる計測システムを提案し,そのプロトタイプを運用することで,提案手法の実効性と問題点を明らかにすることを目的とし,「(1)通信に支障をきたさない最適な吸収線の選択とその条件」の確定,「(2)通信容量とガス濃度計測精度の関係」の詳細な確認,そして「(3)波長多重通信方式による異種ガス計測の可能性」

「(4)空間多重通信方式によるガスフラックス計測の可能性」を明らかにし,通信と計測を統合した新たな計測法の確立を図ろうとした.提案のシステムは,通信距離数100mから1kmを想定したBPSK方式を採っている.平成22年度は,1.6μm帯半導体レーザを光源としたハードウエアの設計および製作に取り掛かったが,目標性能が得られず,その点検,評価を経て,再度設計製作の作業に移ったところで研究期間が終了した.そこで,平成23年度の前半において,前年度の未決項目を引き続き追及し,1.6μm帯において,通信と温室効果ガス(メタン)濃度計測の同時運用の検証データを得ることができた。これを受けて,2.0μm帯レーザの導入を行い,当該レーザ素子によるデータ取得も試みた.また,先の主要ハードウエアの製作と並行して行ってきた,測定空間(屋内,屋外)の湿度,二酸化炭素の濃度等の対照データを取得するための実験環境の整備及び,計測システムの構築についても,当初の計画と鑑みて不足を含んでいたため,湿度計測モジュールを構築すると共に,湿度の長時間測定において信頼のおける静電容量式温度・湿度計の測定結果をデータロガーに記録するシステムの構築を行った.
mTOR阻害に着目した老化防止と健康寿命延長につながる新規口腔癌治療法の開発

ラパマイシン、テムシロリムス、エベロリムスの何れかと、5-FU、CDDP、DOC、PTX、C-mab、RTの何れかとの併用効果の検索では、in vitroおよびin vivoにおいて、ラパマイシンと5-FUとの併用効果が最も高く、この際細胞老化促進につながるp16の発現は減弱し、生存シグナルであるPI3KおよびAktの発現は増強し、細胞周期を停止させるp27、p21の発現は増強し、さらに、血管新生に関わるVEGFとリンパ管新生に関わるpodoplaninは共に発現減弱したことから、ラパマイシンと5-FUとの併用療法は、老化防止ならびに健康寿命延長につながる治療法となる可能性が示唆された。各種口腔癌細胞に対するmTOR、p-mTORおよびmTORC1の発現をWestern blot.にて検索したところ、SCC25では顕著に発現が高く、HSC4は高発現、HSC2、HSC3、Ca9-22は中等度発現、SCC4とSASはやや低発現を示した。次に各種mTOR阻害剤による増殖抑制効果を検索したところ、ラパマイシン、テムシロリムス、エベロリムスはともに、m-TOR、p-mTORおよびmTORC1発現が高発現の細胞程、低濃度のmTOR阻害剤に感受性を示した。すなわちSASやSCC4ではラパマイシン1μg/ml以上の濃度で増殖抑制効果が認められたのに対して、SCC25やHSC4では10ng/ml以上の濃度で増殖抑制効果が確認できた。また、エベロリムスの場合、IC50は、SCC25では約1100 ng/ml、HSC4では約17 ng/mlであった。一方、5-FU、シスプラチン(CDDP)、ドセタキセル(DOC)、パクリタキセル(PTX)、セツキシマブ(C-mab)、放射線(RT)の増殖抑制効果とmTOR、p-mTORならびにmTORC1の発現の間には明らかな相関を認めなかった。そこで、ラパマイシン、テムシロリムス、エベロリムスの何れか一つと、5-FU、CDDP、DOC、PTX、C-mab、RTの何れか一つとの併用処理を行ったところ、それぞれ相加効果程度以上の増殖抑制効果を認めたが、mTOR阻害剤とC-mabとの併用も効果が認められ、この際、HaCatや線維芽細胞への増殖抑制効果が最も少なかった。なお口腔扁平上皮癌患者におけるmTOR、p-mTORならびにmTORC1の発現は正常粘膜部に比較して腫瘍細胞で検出され、進展症例や頸部転移症例で有意にp-mTORの発現が高かったため、mTOR阻害剤と既存の化学療法剤等との併用療法により効果的な治療法が開発できる可能性が示唆された。各種口腔癌細胞に対するmTOR、p-mTORおよびmTORC1の発現をWestern blot.にて検索し、SCC25では顕著に発現が高く、HSC4は高発現、HSC2、HSC3、Ca9-22は中等度発現、SCC4とSASはやや低発現を示すことを明らかにできた。さらに、ラパマイシン、テムシロリムス、エベロリムスともに、m-TOR、p-mTORおよびmTORC1発現が高発現の細胞程、低濃度のmTOR阻害剤に感受性を示すことを確認できた。また、5-FU、シスプラチン(CDDP)、ドセタキセル(DOC)、パクリタキセル(PTX)、セツキシマブ(C-mab)、放射線(RT)の増殖抑制効果とmTOR、p-mTORならびにmTORC1の発現の間には明らかな相関を認めないことを明らかにできた。なお、mTOR阻害剤と既存の化学療法剤等との併用処理は、それぞれ相加効果程度以上の増殖抑制効果を示すことを確認した。さらに、mTOR阻害剤とC-mabとの併用処理は、HaCatや線維芽細胞への増殖抑制効果が最も少ないことを見出した。また、口腔扁平上皮癌患者におけるmTOR、p-mTORならびにmTORC1の発現は正常粘膜部に比較して腫瘍細胞で検出され、進展症例や頸部転移症例で有意にp-mTORの発現が高いことを確認した。以上の結果から、研究計画の通り、おおむね順調に進展していると考えている。口腔扁平上皮癌細胞株HSC2をヌードマウス背部皮下に移植して作製した担癌ヌードマウスを対象として、mTOR阻害剤( Rapamycin、Everolimus、Temsirolimus)と5ーFUをそれぞれ単独あるいは併用して治療を行い、その治療レジメンにつき検討を行った。まず単剤の抗腫瘍効果を確認するために、5-FU 10mg/kg/日週3回投与、Everolimus 5mg/kg/日週3回投与、Temsirolimus 5mg/kg/日週3回投与、Rapamycin 5mg/kg/日週3回投与の比較検討を行った。上記レジメンでは4週間の治療において、コントロール(未処理対照)群と比較した場合、5-FUは47.8%縮小、Everolimusは43.2%縮小、Temsirolimusは35.4%縮小、Rapamycinは57.8%縮小と、Rapamycinが最も強い抗腫瘍効果を示した。次に5-FUとそれぞれのmTOR阻害剤との併用療法を行いコントロール(未処理対照)群と比較した所、Everolimus+5-FUは52.7%縮小、Temsirolimus+5-FUは46.6%縮小、Rapamycin+5-FUは62.4%縮小と、Rapamycin+5-FUが最も強い抗腫瘍効果を示した。実験期間中および実験終了から3ヶ月間肉眼的に明らかな有害事象を認めなかった。

さらに実験期間中、体重変化を観察したところ、上記単剤療法および併用療法では、未処理対照群と比較して有意な体重減少を認めなかった。次にRapamycin+5-FUによる併用効果発現機序の解明を目指しそれぞれの残存腫瘍におけるTUNEL陽性細胞数を検索したところ、Rapamycin+5-FUによる治療を行った残存腫瘍において最も多く観察されたことから、併用効果のメカニズムの一つとしてアポトーシスの増強が考えられた。27年度にin vitroにおいてmTOR阻害剤(Rapamycin、Everolimus、Temsirolimus)と各種抗癌剤5-FU、シスプラチン(CDDP)、ドセタキセル(DOC)、パクリタキセル(PTX)、分子標的薬剤(Cetuximab)、放射線との併用処理を行い、それぞれの併用効果を確認した上で、28年度ではin vivoにおいてmTOR阻害剤(Rapamycin、Everolimus、Temsirolimus)と5-FUとの併用療法を検討し、Rapamycin+5-FUが最も強い抗腫瘍効果を示し、この際明らかな有害事象を認めないことが確認出来た。さらにこの抗腫瘍効果はアポトーシスの増強によることが確認出来た。ヌードマウス背部皮下への移植の容易さから、HSC4腫瘍あるいはSAS腫瘍を有する担癌ヌードマウスを作製し、Rapamycin 5mg/kg/日と5-FU 10mg/kg/日を、それぞれ単独あるいは併用にて週3回投与を3週間行った。コントロール群(未処理対照)と比較して、Rapamycinと5-FUの併用療法では、HSC4腫瘍に対しては約72%の縮小を示し、SAS腫瘍に対しては約57%の縮小を示した。残存腫瘍を対象に、免疫染色法を用いて細胞老化や寿命延長関連因子の発現を検索したところ、細胞老化促進につながるp16の発現は、コントロール群と比較して、5-FU群では軽度の発現増強を認めたが、Rapamycin群では顕著に発現が減弱し、Rapamycin+5-FU群において軽度の発現減弱を認めた。一方、生存シグナルであるPI3KおよびAktの発現は、コントロール群と比較して、5-FU群では発現減弱を認めたが、Rapamycin群では発現増強を認め、Rapamycin+5-FU群において軽度の発現増強を認めた。また細胞周期を停止させるp27、p21の発現は、コントロール群と比較して、5-FU群では軽度の発現増強を認めたが、Rapamycin群では顕著に発現が減弱し、Rapamycin+5-FU群では軽度の発現増強を認めた。さらに、血管新生に関わるVEGFの発現およびリンパ管新生に関わるpodoplaninの発現は、コントロール群と比較して、5-FU群では軽度の発現減弱を認めたが、Rapamycin群でも発現が減弱し、Rapamycin+5-FU群において顕著な発現減弱を認めた。なお、5-FU群は治療終了後400日以内にすべて死亡したが、Rapamycin群はすべて、Rapamycin+5-FU群は5匹中3匹が、治療終了後550日以上生存可能であった。
腸内細菌を指標とした運動適応の検証

本研究は、呼気水度濃度及び糞便サンプルから腸内細菌叢と運動能力との関連を検討した。脚筋力や長座体前屈では、数値が高い者ほど呼気水素濃度のPre値に対する相対的上昇値が低く運動能力との間に何らかの関連が示唆された。糞便サンプルから評価した腸内細菌叢と運動トレーニングには関連が認めらなかった。今後は、糞便サンプルから腸内細菌叢の遺伝子発現やタンパク質発現を詳細に検討し運動に伴う腸内細菌の個人内変動について検討を加えていく本研究は、呼気水素濃度から腸内細菌繁殖状態を評価し運動能力との関連を検討した。被験者は健常成人女性10名。実験1では、適切な試験食検討のために呼気中水素濃度を上昇させやすい小麦粉とその上昇が低いとされる米粉を用いて試験食作成について検討し、各試験食摂取後の呼気中水素濃度動態を評価した。実験2では、実験1で明らかとなった呼気中水素濃度最大値の時間に最大持久運動を行い呼気中水素濃度と運動能力との関連を検討した。実験1の結果、試験食は各被験者の体重当たり0.5gのラクツロースに50gの小麦粉または酒米粉を添加しそこに同量の水を加えて10分間蒸して作成することとした。各試験食摂取後の呼気中水素濃度は、試験食摂取後3時間までは10分毎に、3時間以降から8時間目までは20分毎に測定した。その結果、各試験食の呼気中水素濃度のピーク時間は小麦粉で330.0±68.9分、米粉で352.4±54.7分であった。さらにpre値に対する増加率は小麦粉で12.06±7.19、米粉で8.03±6.24であった。実験2では各被験者の呼気中水素濃度が最大になる時点で、各試験食摂取後に20mシャトルランテストを行った。走行距離は、小麦粉摂取後が808±347.8m、米粉摂取後が776.0±350.7mであり両群に差異は認められなかった。また、オールアウト時の心拍数、主観的運動強度にも両群に差異は認められなかった。本研究では摂取物の差異による呼気水素発生濃度の違いを確認し、食後の呼気水素濃度の違いが運動能力に影響すると推測しシャトルランテストを実施した。しかし、運動能力に差異は認められなかった。食事摂取が運動能力に与える影響は、呼気中水素濃度のピーク時間に到ってからは低いと思われる。運動もエネルギー代謝や消化管運動に影響を与える。本研究はラクツロース摂取後に腸内細菌により生産される水素を呼気より測定し運動能力や形態、ストレスホルモンとの関連を検討した。被験者は健常女子学生20名(身長158.1±5.6cm、体重52.6±6.3kg、BMI21.0±2.2kg/m2)を対象とした。各被験者は、携帯や呼気水素濃度、運動能力として有酸素能力、脚筋力、全身反応時間、日常の身体活動量、ストレスホルモンとして尿中コルチゾールを測定した。呼気水素濃度は、6時間以上の絶飲食後に体重当たり0.5gのラクツロースを小麦粉50gに添加しそこに同量の水を加え蒸した試験食を摂取し、試験食摂取後3時間までは10分毎に、3時間以降から8時間目まで20分毎に測定した。有酸素能力は自転車エルゴメーターを用いて最大下負荷からの最大酸素摂取量を推定した。脚筋力はペダル回転式の装置を用いて角速度50rpmで等速性脚筋力を測定した。長座体前屈は、最大前屈時の移動距離を2回測定し数値の良い方を採用した。身体活動量は加速度計を1週間装着し1日の平均身体活動量を評価した。尿中コルチゾールは夜間蓄尿より評価し、体格よる影響を最小限にするためクレアチニン値で補正した。呼気水素濃度の最大値は330.0±68.9分で出現し、増加率はPre値に比較し12.06±7.19を示した。この増加率は、等速性脚筋力(r=-0.791)と長座体前屈(r=-0.849)と負の相関関係が認められ、脚筋力や長座体前屈の数値が高い者ほど呼気水素濃度のPre値に対する相対的上昇値が低かった。腸内細菌より産生された呼気水素濃度は運動能力と関連があることが示唆された。運動トレーニングが腸内細菌に与える影響を検討するため地域在住中高齢者13名を対象に6ヶ月間期間の介入を行った。また、横断研究として健常成人6名からは糞便サンプルより総菌数に対するBacteroides、Lactobacillus, Bifidobacteriumの割合を評価し、運動能力(脚筋力、有酸素能力)との関連を検討した。6ヶ月間の運動トレーニングは前半3ケ月間は月1回のコミュニティセンターでの運動教室と家庭での自重体重を用いた運動プログラムを用い、後半3ケ月間は大豆発酵飲料摂取と家庭での運動プログラムを併用した。測定項目は形態と等速性脚筋力、ストレスホルモンとして尿中コルチゾール、呼気水素濃度を測定した。形態は生体電気インピーダンス法を用いて骨格筋量や体脂肪率を評価した。介入3ヶ月間のトレーニングにより脚筋力や骨格筋量に有意差はないものの運動介入で各項目は増加を示し、介入6か月後も介入前に比較し高値を示していた。

介入3ヶ月間のトレーニングにより脚筋力に有意差はないものの運動介入で最大筋力値は増加し、介入6か月後も介入前に比較し高値を示していた。体脂肪量及び体脂肪率は時に比較し、飲料摂取と家庭での運動プログラムを併用後(6か月後)に有意な低下を示した。クレアチニン値補正した尿中コルチゾール値に変化は認められなかった。介入前、介入3カ月後、介入6か月後に測定した食後呼気水素濃度上昇は、介入前に比較し飲料摂取と家庭での運動プログラムを併用後(6か月後)に増加を示した。横断的に検討した糞便サンプルからの腸内細菌と運動能力との間に関連性は認められなかった。本研究全体を通して、運動に伴う腸内細菌変容の検討には個人内変動の追跡が有用と思わる。また糞便サンプルからの単一菌解析のみでなく菌叢の遺伝子発現やタンパク質発現を評価するマルチオミクスを用いて更に検討を加える必要性が伺われた。本研究は、呼気水度濃度及び糞便サンプルから腸内細菌叢と運動能力との関連を検討した。脚筋力や長座体前屈では、数値が高い者ほど呼気水素濃度のPre値に対する相対的上昇値が低く運動能力との間に何らかの関連が示唆された。糞便サンプルから評価した腸内細菌叢と運動トレーニングには関連が認めらなかった。今後は、糞便サンプルから腸内細菌叢の遺伝子発現やタンパク質発現を詳細に検討し運動に伴う腸内細菌の個人内変動について検討を加えていく平成26年度は試験食摂食後の呼気水素濃度の変化と運動能力や形態、ストレスホルモンとの関連を検討することが出来た。そして、試験食摂取後に腸内細菌により生産される水素濃度の上昇が運動能力(筋力や柔軟性)と関連する可能性が示唆された。運動生理学今後は糞便サンプルを用いてバクテロイデス属、ラクトバチルス属、ビフィドバクテリウム属の構成比と運動能力との関連について検討する。また、1週間の平均的な栄養摂取状態を評価するために食摂取頻度調査を用いて栄養摂取状況を評価や自律神経活動についても評価を加えていく。平成25年度は試験食を安定して作成そして被験者に提供できるようになったために、試験食により異なる呼気水素濃度の変化を追うことができた。そして、8時間にわたる測定から呼気水素濃度の増加開始時点やピーク時間、そしてそれらの変化量も明らかとなった。呼気水素濃度の違いが運動能力(特に持久運動)に影響すると推察し、呼気水素濃度最大値の時間に最大持久運動を行ったものの、濃度による差異は認められなかった。今後は運動のタイミングも含めて検討が必要と思われた。実験用の消耗品(固定テープやプリンターインク、記録用紙)などの分量が軽減されたため。今後は、研究計画書に基づいて糞便サンプルを用いてバクテロイデス属、ラクトバチルス属、ビフィドバクテリウム属の構成の構成比を検討する。また、腸内細菌に影響を与える因子として想定される栄養摂取状況や心身のストレス状態なども踏まえて、運動能力との関連について検討する。実験の消耗品(固定テープ、記録用紙など)に用いる。想定していた材料(ラクツロースやキャリブレーションガス)の測定毎の分量を軽減することができたため。実験時の消耗品(電極、固定用テープなど)に用いる。
経時データ解析におけるモデル誤特定とその対処に関する研究

経時測定されたアウトカムにを対象としたランダム化臨床研究では,mixed models for repeated measures(MMRM)法が主解析として採用されることが多い.そこではデータに諸種の仮定がおかれ,統計モデルの誤特定が治療効果やその標準誤差のバイアス及び検出力の低下を招く恐れがある.本研究ではMMRM法について,仮定を緩めたより柔軟なモデルあるいはモデル誤特定を許容したロバストな推測法を開発する.本研究によって,治療効果のバイアス低減や検出力の向上が期待でき,効率的な治療法の開発に資すると考えられる.経時測定されたアウトカムにを対象としたランダム化臨床研究では,mixed models for repeated measures(MMRM)法が主解析として採用されることが多い.そこではデータに諸種の仮定がおかれ,統計モデルの誤特定が治療効果やその標準誤差のバイアス及び検出力の低下を招く恐れがある.本研究ではMMRM法について,仮定を緩めたより柔軟なモデルあるいはモデル誤特定を許容したロバストな推測法を開発する.本研究によって,治療効果のバイアス低減や検出力の向上が期待でき,効率的な治療法の開発に資すると考えられる.
国家的大規模プロジェクトにおける技術融合メカニズム

事例研究をもとに、20世紀後半に日本において実施された、大規模プロジェクトにおいて生起した技術開発の技術融合のプロセスモデル、創造された技術の水平展開・移転プロセスモデルを作成するとともに、技術融合促進・阻害要因、水平展開促進・阻害要因を整理した。超高層建物建設プロジェクトを対象に、文献・図版資料収集、関係者への聞き取り調査をもとに以下の事項について分析を加えた。1)プロジェクトのどのような独自条件がどのように技術的課題となり新技術開発を誘発要因したか。2)その技術的課題はどのように特定されたか。それは、事前予測可能であったか。それは、どのような過程を通じて、どのように解決され、どのような新技術を生み出したか。その解決策が、新技術であったのは何故か。3)プロジェクト組織の誰が、どのような貢献をしたか。その貢献内容は、契約上の役割とどのくらい異なったものか、事前予測可能であったのか。また、その貢献内容は、誰のどのような知識・ノウハウ・技能を基盤とするのか。このような技術開発過程の推進エンジンともいうべき促進要因は何であったか。4)技術開発を可能ならしめた組織の柔軟性はどこから発するものか。どのようにして、どのようなコミュニケーションがとられたのか。イニシアティブは誰がとったか、それはなぜか。組織内の協調性はどこから生じたか5)調査対象となった建設プロジェクトを通じて生み出された新技術は、その後、どのようにして類似属性をもつ建設プロジェクトにおいて用いられていったか。その展開過程のどのようなコミュニケーションの様態が直接的な媒介になったのか。6)制度枠組を含め、何が展開過程の推進要因・阻害要因となったのか。以上の分析を踏まえて、1)プロジェクト型技術開発に関与した主体の行動・態度とリーダー・まとめ役との関係性2)プロジェクト型技術開発をすすめるうえで基盤になった制度、知識保有・涵養のあり方(技術基盤)に焦点をあて、国家的大規模プロジェクトにおける技術融合プロセス及びその構造的促進・阻害要因にかかわる作業仮説を策定した。初年度より一貫して行っている建築の大規模プロジェクトに対する分析における本年度の進捗は以下の通りである。・国家的大規模プロジェクトの事例として、建築計画・工事におけるターニングポイントとなった物件を対象とすることを前提とし、その上で、建築計画・工事を総括的に考えた場合、外部環境の一つである法規制が著しく変化したことによって可能となった超高層ビルの最初の計画であった「霞ヶ関ビル」を取り上げているものである。本年度行った文献等の調査、および当時の関係者からのヒヤリングにより、「霞ヶ関ビル」計画では、定期的に直接関係者が打合せ(建設委員会)を行うことに基づいた組織体制により、超高層建築に必要な技術的な知識を集積していった経緯があったことが把握できた。・上記の内容を、構成要素間の相互依存性の視点から分析したところ、各プロジェクトにおいて構成要素の徹底的な摺り合わせによって必要な知識を得ることができたことが理解された。また、それ以降の超高層建築計画に対して、「霞ヶ関ドル」で得られた知識の展開が成され、計画段階の組織体に変化が見られないことも調査で把握できた。・以上の建築の大規模計画の分析によって、計画段階での全関与組織の集合体の特性と技術知識の展開についての方向性が理解できたが、次の課題として個別の技術に焦点を当てる試考を行った。これは、展開されていった技術知識が、現在どのように個別の組織で培われているかを把握することが目的となっている。現在、建築工事、設備工事の各関係組織を調査している段階であり、エレベータ業界など建築設備産業について分析を進めているところである。今後、建築産業以外の他の産業をと取り上げ、比較を通した分析を進めていくものである。日本の戦後の技術の相当多数はプロジェクトのなかから生まれてきた。プロジェクトという有期の臨時組織のなかで、異なる企業・組織に属する、異なる技能・技術を持った技術者たちが協調的に働き、複雑かつ変動する要求条件に対する技術的解答を生み出してきた。本研究は、このような経緯を踏まえ、20世紀に展開された国家的な大規模プロジェクトをケーススタディ対象にして、プロジェクトにおいて技術融合が生起していくメカニズムについて以下の点を明らかにすることを目的にする。1.大規模プロジェクトにおける技術融合プロセス2.技術融合を促進及び阻害する構造的要因3.大規模プロジェクトで創造された技術の水平展開・移転プロセス19年度においては、省エネルギー技術開発.プレファブ技術の開発、万国博覧会・オリンピックという国家事業が誘発した種々のプロジェクト型技術革新の事例にケーススタディ対象の対象を拡げて研究を展開した。ブレーンストーミングにより、下記の事項に焦点を当て、国家的大規模プロジェクトにおける技術融合プロセス及びその構造的促進・阻害要因にかかわる作業仮説的モデルを策定した。1.プロジェクト型技術開発に関与した主体の行動・態度とリーダー・まとめ役との関係性2.プロジェクト型技術開発をすすめるうえで基盤になった制度、知識保有・涵養のあり方3.開発された技術の水平展開・移転プロセスとその構造的促進・阻害要因この仮説的モデルを検証すべくロンドン大学ピーター・モリス教授ら海外の研究者とも意見交換した。

プロジェクトという有期の臨時組織のなかで、異なる企業・組織に属する、異なる技能・技術を持った技術者たちが協調的に働き、複雑かつ変動する要求条件に対する技術的解答を生み出してきた。本研究は、このような経緯を踏まえ、20世紀に展開された国家的な大規模プロジェクトをケーススタディ対象にして、プロジェクトにおいて技術融合が生起していくメカニズムについて以下の点を明らかにすることを目的にする。1.大規模プロジェクトにおける技術融合プロセス2.技術融合を促進及び阻害する構造的要因3.大規模プロジェクトで創造された技術の水平展開・移転プロセス20年度においては、国家的大規模プロジェクトにおける技術融合メカニズムに関して、「何故、長期にわたってインフオーマルな、しかし理念と目標を共有した技術者コミュニティを維持発展させることができたのか?」という点に着目し20世紀の日本の技術革新にかかわる事例分析を進めた。その結果、以下のような仮説を持つに至っている。1.技術者が所属企業だけではなく、技術者コミュニティに、今日と比べてはるかに深い帰属意識・同士意識をもっていた。そうでなければ、超高層建築などにおいて、企業の枠を超えて、技術的すりあわせに伴う情報知識の交換が円滑になされ設計・製造における技術的整合性の確保したことは説明しがたい。2.技術開発をした成果が、技術者個人のみならず、所属組織にも、社会にとっても意義深いことであり、発展性を持っているという見通しを少なくとも漠然とは当事者がもっていた。3.新しい形式の人工物を創造していくプロジェクトが多かったために、非定型的で、柔軟な対応をすることは日常茶飯事であった。そのために、継続的に存在するインフォ-マルな技術者コミュニティの重要性を多くの人が認識し尊重していた日本の戦後の技術の相当多数はプロジェクトのなかから生まれてきた。その生み出された技術的解答は、その後、類似のプロジェクトでも応用されて展開し、やがて、我が国の技術水準を高めていった。1.大規模プロジェクトにおける技術融合プロセス2.技術融合を促進及び阻害する構造的要因3.大規模プロジェクトで創造された技術の水平展開・移転プロセス4.水平展開を促進及び阻害する構造的要因21年度においては、国家的大規模プロジェクトによる技術革新事例が、20年度までに作成した仮説的モデルに適合するかどうかを検証し、技術融合を促進及び阻害する構造的要因、水平展開を促進及び阻害する構造的要因を整理した。
光集積回路におけるグレーティング結合器の高効率化

1.本補助金による研究は、研究代表者らが数年来行ってきたグレーティング結合器の効率向上を図るための一連の研究のうち、新しい素子構造に対して解析を試みたものと位置付けられる。すなわち、グレーティングは導体ストリップの周期的な配列で構成されるものとし、それを誘電体スラブ導波路の中央に埋めた構造を取り扱った。これは、素子の幾何学的構造を対称とすることにより、注入される光パワーが偶関数的な電磁界の対称性をもつ導波路モードと容易に結合すると考えられるからである。2.具体的な実施内容は次のとおりである。(1)境界値問題を精密な波動論の立場から特異積分方程式に帰着させ、モーメント法を用いて数値解を得た。(2)導体の幅や配列周期、導波路の材料や厚みなどの構造パラメータの変化に対応できるソフトウェアを作成し、結合効率特性のデータを蓄積した。3.今年度の成果をまとめると次のようになる。(1)本構造により達成された結合効率の最大値は、導体を導波路の片面に付けた従来の非対称構造の場合と同様に、約40%であった。(2)多モードが伝搬可能な厚いスラブ導波路における偶対称モードとの結合は、非対称構造では数%以下であったのに対し、今年度取り上げた対称構造を用いれば40%近くまで向上することが判明した。4.今後はより現実的な設定として、ある幅で絞った光ビームを注入する問題の解析に発展させる予定である。
h-BN極薄膜を用いた深紫外発光ダイオードの創製

本研究では、窒素とホウ素の層状物質である立方晶窒化ホウ素(h-BN)に着目する。h-BNは5.8 eVという非常に大きなバンドギャップを持つ半導体である。このエネルギーは215 nmの深紫外光に対応し、殺菌光源等への応用が考えられるが、キャリアドーピングの方法が確立しておらず、デバイス化への道は開かれていない。本研究では、超高真空中での原子・分子蒸着とその場測定法を駆使し、h-BNに有機分子吸着やアルカリ金属インターカレーションによるキャリアドーピングを行う。最終的にはp-n接合の作製と、電流注入による深紫外線発光を目標とする。
自由視点映像の新しい表現形式と取得原理の研究

本研究では,自由視点映像の生成においてViewとDepthを用いるという従来のCG手法からのアナロジーに基づく手法を根本的に見直し,自由視点映像を生成するための新しい表現形式(Representation)を研究した.一つ目は,EPIブロックの表現法として,基底ブロックの線形結合や辞書による光線空間の効率的な表現法を検討し,有効性を示した.二つ目として,符号化開口の考え方を用いて実際の光学系で実現可能な圧縮取得について検討した.4次元DCT領域における重み付きL1ノルム最小化法を提案し,復元品質について検討した.本研究の目的は,自由視点映像を生成するためのデータ形式として,映像(View)と奥行情報(Depth)を用いるという従来の手法の枠組みを超え,自由視点映像を生成するための新しい表現形式(Representation)を研究するものである.今年度は,(1) EPIのブロックを効率的に表現できる基底の探求と,(2)圧縮センシングの枠組みにおいて係数の重み付けを行うことにより再構成品質を向上させる試みを行った.一つ目は,光線空間の水平断面であるEPI(Epipolar Plane Image)の小ブロックのデータを効率的に表現できる基底の探求である.従来よく知られている直交基底である離散コサイン変換(DCT)基底と離散アダマール変換(DHT)の基底を用いて電力集中度を検討した.次に,EPIのパターンが傾きを持った直線群からなるという性質を積極的に利用し,ガボール(Gabor)関数を元にした基底群を生成して同様な実験を行った.用いる基底のパラメータとしては,減衰係数,x,y方向の各周波数,位相,そして傾きの5個のパラメータを変化させ,基底群を構成した.その結果,複数のEPI画像に対して,DCTやDHTの基底を用いるよりも電力集中度が高く,従ってスパース性の高い基底を構成できることが確認できた.以上の結果を学会誌論文としてまとめ上げた.二つ目は,圧縮センシングに基づく再構成に関する研究である.スパース性を用いて原信号を再構成する際に使われるL1ノルムは,各係数の重要性の大小は考慮されていないことに着目し,上記のように電力集中度の高い基底が構成できることを前提にして,各係数の重要性を陽に用いる再構成法を考案した.実験の結果,従来法よりも高品質の再構成画像が得られることを確認した.本研究では,自由視点映像の生成においてViewとDepthを用いるという従来のCG手法からのアナロジーに基づく手法を根本的に見直し,自由視点映像を生成するための新しい表現形式(Representation)を研究した.一つ目は,EPIブロックの表現法として,基底ブロックの線形結合や辞書による光線空間の効率的な表現法を検討し,有効性を示した.二つ目として,符号化開口の考え方を用いて実際の光学系で実現可能な圧縮取得について検討した.4次元DCT領域における重み付きL1ノルム最小化法を提案し,復元品質について検討した.本研究の目的は,自由視点映像を生成するためのデータ形式として,映像(View)と奥行情報(Depth)を用いるという従来の手法の枠組みを超え,自由視点映像を生成するための新しい表現形式(Representation)を研究することである.今年度は,まず自由視点映像生成の原理を検証するため,ViewとDepthに基づく自由視点映像の生成過程を分析した.MPEGで検討されているN-View N-Depthの方式を用いた映像生成リファレンスソフトVSRSで用いられているアルゴリズムについて検討を進め,3Dワーピングにより生じるホールを埋める処理について研究を行った.次に,エピポーラ平面画像をブロックに分割し,このブロックを要素画像の線形結合で表現する方式について検討を行った.さらに,圧縮センシング(Comressed Sensing)の考え方を導入して,非零係数の要素画像の個数を画像の次元の10-20%程度に抑えた上での評価を行った.要素画像の候補として,まずは直交基底をなすDFT(Discrete Fourier Transform)やDCT(Discrete Cosine Transform)を用いて分解・再構成をした場合の特性を評価した.次に,直交性を緩和し,さらに過完備基底を用いることによる性能の向上を目指し,Greedy Pursuit Methodや,k-SVD(特異値分解)による分解法を検討した.さらに,要素画像を辞書とみなし,非零係数の要素画像の個数をさらに減らせるような辞書の学習法を検討した.辞書の評価としては,各要素画像間のコヒーレンシーが小さくなるような手法や,要素画像間エントロピーを定義しこれが小さくなるような手法等を検討した.これらの手法が,自由視点映像を生成するための新しい表現形式Representation)の基礎となり得ることを示した.本研究の目的は,自由視点映像を生成するためのデータ形式として,映像(View)と奥行情報(Depth)を用いるという従来の手法の枠組みを超え,自由視点映像を生成するための新しい表現形式(Representation)を研究するものである.研究年度を通じて次の3点の成果を得た。(1) EPIのブロックを効率的に表現できる基底の探求を行った.圧縮センシングの考え方を導入して,非零係数の要素画像の個数を画像の次元の10-20%程度に抑えた上での評価を行った.要素画像の候補として,まずは直交基底をなすDFTやDCTを用いて分解・再構成をした場合の特性を評価した.次に,直交性を緩和し,さらに過完備基底を用いることによる性能の向上を目指し,Greedy Pursuit Methodや,k-SVD(特異値分解)による分解法を検討した.さらに,要素画像を辞書とみなし,非零係数の要素画像の個数をさらに減らせるような辞書の学習法を検討した.(2)圧縮センシングの枠組みにおいて係数の重み付けを行うことにより再構成品質を向上させる試みを行った.