hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
野外で林木個体レベルの光合成・蒸散を測定する装置の試作

野外において立木状態で樹木個体のCO_2とH_2Oのガス交換を同時に連続的に測定できる装置の開発を行った。試作品として完成した立木同化蒸散測定装置の概要は,以下の通りである。測定は通気法で,チャンバーの出入り口の二酸化炭素の濃度差と水蒸気の濃度差とから,それぞれ光合成速度と蒸散速度を計測する。二酸化炭素濃度の測定は赤外線ガス分析計により,また,水蒸気濃度は鏡面冷却式露点温度計を用いて測定した露点温度から計算により求める。チャンバー内の湿度が野外の湿度に同調するように,除湿装置を用いてチャンバー内に導入する空気の湿度を制御した。また,チャンバー内外の温度が同調するように,熱交換器を用いてチャンバー内の温度を制御した。測定データ(CO_2濃度,H_2O濃度,気温,光度,葉温)は,コンピュータにより4分間隔で自動収録される。立木同化蒸散測定装置の精度を検証するために,この装置で得られた単木の蒸散速度を葉面積当たりの蒸散速度に換算して,今まで一般的に用いられているポロメータで測定した葉面積当たりの蒸散速度と比較した。測定は20年生のヒノキ林において行った。立木同化蒸散測定装置による測定木のは樹高は6.2mであり,また,ポロメータによる測定木の樹高は7.5mであった。立木同化蒸散測定装置で測定された蒸散速度の値及び日変化は,ポロメータで測定された蒸散速度の値及び日変化と同様な結果であった。したがって,本研究で試作した立木同化蒸散測定装置は,精度と反応性の両面において,ポロメータと同等な測定結果を生み出すと結論することが出来る。完成した立木同化蒸散測定装置を用いて,20年生ヒノキ林分のサイズを異にする5個体(樹高4.2-7.5m)において1年間に渡り測定を試みた。その結果,蒸散速度が高いときには光合成速度も高いことが明らかになった。また,水利用効率は,成長期である3月から8月にかけて低く,逆に,成長休止期である9月から2月にかけて高い傾向にあることが明らかになった。さらに,個体の蒸散速度は葉量が多い個体ほど高く,個体の蒸散速度は個体葉量にほぼ比例していることが明らかになった。既設の立木同化測定装置を、蒸散速度をも測れるように改造するために、精度面・コスト面から慎重に検討を重ねた。目標精度を、湿度制御に関しては±1.0gm^<-3>、蒸散速度に関しては±10%FSに設定して、既設の装置に付随する空調器で除湿する方法とそうでない方法との2つの基本的測定法に分けて検討した。空調器で除湿させる方法の幾つかを検討した結果、この方法は精度面・コスト面から不可能と判断された。空調器で除湿させない方法の内、導入空気を乾燥させる方法(チャンバ内が外気に追従するように除湿制御する)が精度面・コスト面から一番妥当であると判断された。この外気追従方式での装置の設計を行い、続いて装置の試作を行った。10月上旬に第1回目の試作装置が完成し、この試作装置を既設の装置へ組み込んだ。

この装置を立木光合成・蒸散測定装置と名付け、樹高5.5m、胸高直径5.1cmのヒノキ個体に据え付けた。試運転を開始した結果、この試作装置には除湿制御部に改良すべき点があることが判明した。すなわち、チャンバーへ外気を導入するために必要なブロワーの排熱のため、送気温度が15°Cまでしか下がらず、除湿が充分に制御出来ないためである。年間を通じて蒸散速度を計測可能にする為には、夏期の水温上昇を考慮すると、既設の冷水機の冷却能力では不十分で、新規に750wの冷水機を準備する必要があると結論された。現在、この点についての改良を行い、第2回目の試作装置を製作中である。以上の装置の試作と平行して、単木の葉量の推定を枝単位で行う方法を開発するとともに、熱収支法によるサップフロー測定、切断法による吸水測定、ポロメター法による単葉の蒸散速度測定を実施しており、試作装置が完成した暁には、各測定法間でのデータの突き合わせを行えるよう準備している。野外において立木状態のCO_2ガス交換を計測できる立木同化測定装置(既設)を、蒸散速度をも計測できるように改造するための技術的検討を重ねた。その結果、導入空気を乾燥させる方法(チャンバ内が外気に追従するように除湿制御する)が精度面・コスト面から一番妥当であると判断された。この外気追従方式での装置の設計に続いて装置の試作を行い、平成5年10月に第1回目の試作品が完成した。試運転の結果、この試作品には除湿制御部に改良すべき点があること、すなわち、チャンバーへ外気を導入するブロワ-の排熱のため、送気温度が15°Cまでしか下がらず、除湿が充分に制御出来ないことが判明した。年間を通じて蒸散速度を計測可能にするためには、夏期の水温上昇を考慮すると、既設の冷水機の冷却能力では不十分で、新規に750wの冷水機を準備する必要があると結論された。昨年度までの以上の結果を踏まえ、平成6年7月に第2回目の試作品を完成させた。この試作品を立木同化蒸散測定装置と名付け、20年生ヒノキ個体(樹高6.2m、胸高直径4.8cm、推定葉面積2.6m^2)に据え付け測定を開始した。この装置で得られた結果を、ポロメータで得られた蒸散速度と比較することにより、本装置の応答性と精度を検討した。その結果、本装置で得られた蒸散速度は、ポロメータで得られた蒸散速度の日変化と同じ日変化を示し、葉面積当たりの蒸散速度もほぼ似た値であった。したがって、本装置は、ポロメータと同程度の応答性や精度を持つと判断された。本装置及びポロメータ法による蒸散速度の測定と平行して、熱収支法によるサップフロー測定、切断法による吸水測定も実施しており、各測定法間でのデータの突き合わせを行い、立木同化蒸散測定装置により得られるデータの信頼性についてさらに検討を行いたい。試作品として完成した立木同化蒸散測定装置の概要は,以下の通りである。測定は通気法で,チャンバーの出入り口の二酸化炭素の濃度差と水蒸気の濃度差とから,それぞれ光合成速度と蒸散速度を計測する。二酸化炭素濃度の測定は赤外線ガス分析計により,また,水蒸気濃度は鏡面冷却式露点温度計を用いて測定した露点温度から計算により求める。チャンバー内の湿度が野外の湿度に同調するように,除湿装置を用いてチャンバー内に導入する空気の湿度を制御した。また,チャンバー内外の温度が同調するように,熱交換器を用いて制御した。測定データは,コンピュータにより4分間隔で自動収録される。立木同化蒸散測定装置の精度を検証するために,この装置で得られた単木の蒸散速度を葉面積当たりの蒸散速度に換算して,今まで一般的に用いられているポロメータで測定した葉面積当たりの蒸散速度と比較した。
多様体の無限変換群の研究

1.群がどのような条件のもとで有限生成有限表示となるかについて、研究をおこない、単連結空間に、商が有限単体複体となり、有限生成有限表示のアイソトロピー群を持つように作用する場合に厳密な証明を与えた。また、有限生成有限表示群について多くの知識をまとめることができた。2.微分位相同型群の分類空間の位相の研究から、極限集合あるいは端集合の同相群の分類空間の研究へ自然に対象が広がり、これについて満足のいく結果を得た。特に、Menger空間の同相群の分類空間の位相について、新しい知見が得られた。これは、葉層のダイナミックスの研究に現れる極限集合のダイナミックスの不変量の研究の出発点となるものである。これについては、平成7年度に国内、国外で発表した。3.リー群の離散部分群の理論について、とくに共形変換の群の極限集合について考察した。また、共形変換群について、いろいろな例の構成が明らかになった。整数論とのかかわりはこれからの課題である。4.力学系理論の側面から、速度を保つ変換について解析をおこなった。カラビの不変量について、それの力学系の微分可能性との関係を考察した。平成8年度には、円板の面積を保つ微分同相写像のカラビ不変量と、円周の微分同相群のオイラー類の間の関係を発見した。これは、これからの研究にとって重要な発見となると思われる。測度を保つ変換については、興味深い例を構成した。その解析は引き続き行われている。5.これらの研究について、ジュネ-ブ大学のヘフリガー教授のレビューを受け、高く評価されるとともに、多くの貴重な助言を得ることができた。実数直線の区分的に線型な位相同型のなす群の研究には直接応用できていないが、有限生成有限表示群については多くの知識をまとめることができた。2.微分位相同型群の分類空間の位相を研究からは極限集合あるいは端集合の同相群の分類空間の研究へ自然に対象が広がり、これについて、満足のいく結果を得た。これに関係して、Menger空間の同相群の分類空間の位相について、新しい知見が得られた。これについては、国内、国外で発表した。整数論とのかかわりはこれからは課題である。4.力学系理論の側面から、測度を保つ変換について解析をおこなった。ここであらわれる、カラビの不変量について、それの力学系の微分可能性との関係を考察した。

また、共形変換群について、いろいろな例の構成が明らかになった。整数論とのかかわりはこれからの課題である。4.力学系理論の側面から、測度を保つ変換について解析をおこなった。カラビの不変量について、それの力学系の微分可能性との関係を考察した。平成8年度には、円板の面積を保つ微分同相写像のカラビ不変量と、円周の微分同相群のオイラー類の間の関係を発見した。これは、これからの研究にとって重要な発見となると思われる。測度を保つ変換については、興味深い例を構成した。その解析は引き続き行われている。5.これらの研究について、ジュネ-ブ大学のヘフリガー教授のレビューを受け、高く評価されるとともに、多くの貴重な助言を得ることができた。
色素体と核を結ぶ情報伝達に関わるテトラピロール中間体とその受容体の解明

色素体の機能に依存した光合成関連遺伝子の転写制御において、これまでの定説ではテトラピロール合成中間体MgProtoIXの蓄積量が重要であると考えられてきたが、本研究によって、その蓄積量は転写制御と直接の関連性がないことが明らかとなった。更に、CRY1およびHY5とテトラピロール合成系GUN遺伝子との間に、遺伝学的相互作用があることを見いだした。本年度は、プラスチドから核への情報分子の有力候補であるMgProtoを認識する機構の解明を目指して研究を進めた。具体的には、以下の4点について研究を進めた。(1)MgProto受容体として有力な候補であるMg-chelatase Hサブユニット(CHLH)遺伝子に変異を生じたgun5変異体アリルにおけるCHLHタンパク質の蓄積量を調べるため、CHLHに対する抗体を作製した。現在、この抗体の性能評価を行い良好な結果を得ており、来年度はこれを用いてCHLH量の評価を行う。(2)CHLHタンパク質の細胞内局在性については、GFP融合型CHLH (CHLH-GFP)を植物体内で発現させ、GFP蛍光がプラスチドで検出されることを確認した。しかし、CHLH-GFPを導入した植物はアルビノになるため、以後の解析には使用できないことが分かった。そこで、発現誘導型プロモーターに連結したCHLH-GFPコンストラクトを作製し、植物への導入を計画している。来年度は、この誘導系CHLH-GFPを用い、さまざまな条件下でCHLHの局在がどのように変化するか検討する。(3)GUN5/CHLHを細胞内で異所的に発現させる実験については、色素体移行シグナルを欠失したGUN5/CHLHタンパク質を発現する形質転換体を作製中である。来年度は、この形質転換体について、プラスチドシグナル伝達を検討する。(4)GUN5/CHLHがアブシジン酸(ABA)受容体であると報告されているため、ABA結合領域のみを発現させた場合のABA応答およびプラスチドシグナル伝達への影響を調べるためのコンストラクトを作製した。本年度は、昨年度に引き続き、プラスチドから核への情報分子の有力候補であるMgProtoを認識する機構の解明を目指して研究を進めた。この抗体を用いてCHLH量の評価を行った。(2)CHLHタンパク質の細胞内局在性については、GFP融合型CHLH(CHLH-GFP)を導入した植物はアルビノになるため、発現誘導型プロモーターに連結したCHLH-GFPコンストラクトを作製し、植物への導入をすすめた。(3)GUN5/CHLHを細胞内で異所的に発現させる実験については、色素体移行シグナルを欠失したGUN5/CHLHタンパク質を発現する形質転換体を作製し解析している。(4)赤色光受容体phyBと青色光受容体cry1、ならびにHY5とプラスチドシグナル伝達の関係を調べるため、gun変異体との二重変異体を作製した。その結果、従来報告されているgun1以外のgun変異体でも、cry1およびHY5との遺伝学的相互作用があることが分かった。
脊髄損傷後の痙縮の発生機序および制御機構の解明

脊髄損傷後に発生する痙縮によって運動機能回復が障害されるメカニズムを解明するため動物実験モデルおよび痙縮の評価方法を確立した。包括的な解析の結果、損傷後早期の麻痺肢の荷重負荷は痙縮の発生に関与して運動機能回復に影響を及ぼす可能性が示唆され、痙縮の発生メカニズムの知見を深めた。申請者は脊髄損傷後早期に発生する痙縮の増加によって運動機能の回復が障害されるという仮説を検証するため、前年度に著明な痙縮を示す動物実験モデル(痙縮促進モデル)を確立し、行動学的解析・神経生理学的解析・組織学的解析による評価方法を検討した。比較解析に用いる痙縮抑制モデルの作成にあたり適切な抑制効果を得る条件が定まらず研究期間内に確立することは困難と考え、当該年度は圧座損傷後に尾懸垂法を施行しない自然経過群(自由歩行のみ)をコントロールとして痙縮促進モデルの解析を前年度に引き続き行った。まず歩行機能の回復について評価したところ、前肢と後肢の協調歩行の回復が不良となって歩容が変化しており、尾懸垂法の施行後より全荷重下での歩行訓練を施行するも明らかな改善を認めなかった。前年度の反射亢進に関する結果を踏まえ、損傷後早期より反射亢進を抑制することは歩行機能の回復に重要であることが示唆された。次に痙縮の発生メカニズムを探索するため歩行中枢が存在するとされる腰膨大部を中心に組織学的に解析したところ、シナプスに特異的なタンパク質であるSynapsin-1の発現が増加し反射経路における運動ニューロンの質的変化を認めたことより反射亢進に関与する解剖学的変化が示唆された。メカニズムのさらなる解明を進めるにあたって新たな解析技術を要したため、米国カリフォルニア州立大学サンフランシスコ校脳神経外科中枢神経系再生研究室のMichael S.Beattie教授の指導の下で解析を継続している。研究期間を通じて今後の研究に応用可能な動物実験モデルおよび複合的アプローチによる反射亢進の評価方法を確立することができ、痙縮の制御機構の解明に繋がるメカニズムの一端を明らかにすることができた。申請者は脊髄損傷後早期に発生する痙縮の増加によって運動機能の回復が障害されるという仮説を立脚したことより、当該年度はまず著明な痙縮を示す動物実験モデル(痙縮促進モデル)を作成し、痙縮の評価方法の確立を目指した。さらに比較解析を可能とする動物実験モデル(痙縮抑制モデル)の作成を試みた。まず痙縮促進モデルの作成にあたり、損傷後の歩行機能の回復を評価するため圧座損傷の重症度を軽症に設定し、個体間の重症度のばらつきを抑えるため神経損傷の血液バイオマーカーを用いて定量評価した。さらに後肢での荷重歩行が損傷後1週目までに回復した個体を選出し、解析対象について新たな基準を設けた。次に痙縮の発生を増加させるための手段(尾懸垂法)について条件検討した結果、損傷後早期より開始して骨・筋組織への影響が可逆的な期間だけ継続することとした。次に痙縮の発生を評価する方法を確立するため痙縮に伴う反射亢進に着目し、痙縮促進モデルについて行動学的解析・神経生理学的解析・組織学的解析により検証した。脊髄損傷後に発生する痙縮は水泳中に発生しやすいことが報告されており、作成した痙縮促進モデルにて試みたところ、水泳中に後肢が強直し下半身が屈曲する現象を認め、反射亢進との関与が行動学的に示唆された。さらに神経生理学的パラメーターとして後肢筋のホフマン反射を測定したところ、高い周波数の連続電気刺激であってもH波が減弱しにくい傾向を認め、反射亢進が神経生理学的に示唆された。また歩行中枢が存在するとされる腰膨大部を組織学的に解析した結果、反射経路おける運動ニューロンに質的変化を認め、反射亢進との関与が解剖学的に示唆された。以上の結果より、動物実験モデルの妥当性を検証し、評価方法を確立することができた。また痙縮抑制モデルの作成にあたり、痙縮の発生を抑制させるための手段(部分荷重歩行訓練)については詳細な条件検討を行っている。痙縮促進モデルの作成および妥当性の検証、痙縮の評価方法の確立については年度内に目的を達成した。しかし、神経生理学的解析の確立には電極の作成および測定技術の開発に難渋したため長期間を要した。また痙縮抑制モデルの作成にあたり、部分荷重歩行訓練による痙縮抑制効果が不安定であったため条件検討を継続する必要性が生じた。痙縮の発生メカニズムの解明にあたり、予定している発現遺伝子の網羅的解析はサンプルの選定により結果が大きく影響されるため、明らかな痙縮抑制効果を示す動物実験モデルの確立が必要であり、さらなる条件検討を予定している。確立が困難である場合には軽症の自然経過(尾懸垂なし)モデルに変更して痙縮促進モデルとの比較解析を行い、以後の解析に繋げる予定である。引き続きメカニズム解明および治療開発に繋がる知見の獲得を目指す。次年度の研究費の使用用途としては、計画に沿って発現遺伝子の網羅的解析・培養細胞を用いた生体外実験・実験動物を用いた生体内実験を行うために必要な消耗品の購入および故障した解析機器の修理・交換などを予定している。さらに成果発表および情報収集を目的とした国内外の学会への出席・論文発表の英文校正についても使用を予定している。
ナノ手術デバイスに向けた電場誘起流動・粒動現象の解明

細胞に着目したナノ手術デバイスとして次世代型医療技術の基盤となることが期待される先鋭微小電極近傍局所域に形成されるElectrokinetics現象を多面的に活用した、細胞操作のための電場誘起流動デバイスの確立が最終的な目標である.当該現象を詳細に解明し,交流電場印加により電場誘起流動・粒動とエレクトロポレーション法を融合した技術を確立するために,交流電場印加により交流電場誘起流動・粒動の形成機構の解明ならびに電場誘起流動による粒子状物質、細胞の操作技術の評価を、実験的手法・解析的手法により複合的に実施し,その可能性を検討した.幹細胞の活用や細胞機能の解明,細胞を用いた医療の高度化のために個々に着目した細胞操作技術の高度化が求められている.本研究の最終目標は,細胞を対象としたナノ手術デバイス開発のための基盤技術の確立である.本技術は,先鋭微小電極を形成することで近傍局所域に交流電場印加により交流電場誘起流動と粒子や細胞の粒動を形成し,この流動・粒動にあわせて,電場印加により細胞膜上に一時的な開口部を形成可能なエレクトロポレーション法を融合した技術である.本研究は,基盤技術となる先鋭電極に形成される電場誘起流動・粒動現象の詳細解明することを目的としている.細胞内に薬剤ナノカプセルや遺伝子などを選択的・積極的に導入可能なこの技術は,次世代型医療技術の基盤となることが期待され,ガンなどの腫瘍排除,免疫系細胞の制御,遺伝病の克服など幅広い医療への貢献が期待される.当該年度においては,先鋭電極近傍に形成される交流電場誘起流動・粒動の形成機構の解明に重要となる先鋭微小電極の評価技術の確立,先鋭電極作成のための基盤技術の確立ならびに,細胞を用いた詳細計測を用った.具体的には電極部を有するミニチャンバーと倒立型顕微鏡),高速度カメラ,光源により構成さるマイクロPIV/PTVハイブリッド計測システムからなる実験装置を用い実験を行った.マイクロチャンバー内に供試粒子あるいは細胞懸濁液を滴下し先鋭電極を配置し,電場を印加し交流電場誘起粒動・流動を形成した.次年度の細胞操作の詳細解析に向けた評価を行った.細胞に着目したナノ手術デバイスとして次世代型医療技術の基盤となることが期待される先鋭微小電極近傍局所域に形成されるElectrokinetics現象を多面的に活用した、細胞操作のための電場誘起流動デバイスの確立が最終的な目標である.当該現象を詳細に解明し,交流電場印加により電場誘起流動・粒動とエレクトロポレーション法を融合した技術を確立するために,交流電場印加により交流電場誘起流動・粒動の形成機構の解明ならびに電場誘起流動による粒子状物質、細胞の操作技術の評価を、実験的手法・解析的手法により複合的に実施し,その可能性を検討した.本研究は,先鋭微小電極近傍局所域に交流電場印加により交流電場誘起流動と粒子の粒動を形成し,この流動・粒動にあわせて,電場印加により細胞膜上に一時的な開口部を形成可能なエレクトロポレーション法を融合したナノ手術デバイス技術を確立するために重要となる,電場誘起流動・粒動現象を解明することを目的としている.細胞内に薬剤ナノカプセルや遺伝子などを選択的・積極的に導入可能なこの技術は,次世代型医療技術の基盤となることが期待され,ガンなどの腫瘍排除,免疫系細胞の制御,遺伝病の克服など幅広い医療への貢献が期待される.当該年度においては,先鋭微小電極の開発を行うとともに,先鋭電極近傍に形成される交流電場誘起流動・粒動の形成機構の解明をおこなうための実験を実施した.具体的には電極部を有するミニチャンバーと倒立型顕微鏡),高速度カメラ,光源により構成さるマイクロPIV/PTVハイブリッド計測システムからなる実験装置を用い実験を行った.マイクロチャンバー内に供試粒子を分散させた水溶液を満たし,先鋭電極を電極1本,あるいは複数の電極を配置し,電場を印加し交流電場誘起粒動・流動を形成した.また,細胞への操作性を確認するために,ラットから分離した肝細胞を用いて,細胞の操作特性を評価した.主な結果として,交流電場印加下においては,この電場形成により電極極近傍領域に電極スケールの粒動・粒動が形成される.電場強健によりその構造は変化し,特に,印加電場周波数によって粒子には誘電泳動力が作用し,電極近傍には電場誘起流動が誘起される.また,細胞懸濁液による実験により,細胞操作の可能性を示した.あわせて,粒子運動・流体解析連成Eulerian-Lagrangian法を用いた数値解析手法により解析的に形成機構の解明を行うためのプログラムを作成し,次年度以降の詳細解析に向けた評価を行った.細胞の持つ機能を積極的に利用する細胞治療は,骨髄移植をはじめとして確立された医療として幅広い研究がすすめられている.

特に幹細胞研究の進展と共に適用可能疾患の拡大が期待され,それぞれの疾患に対応可能な新たな技術が求められている.将来のiPS細胞,ES細胞由来の細胞利用を視野に入れ,肝実質細胞を門脈経由で肝蔵内に移植する国内初の肝細胞移植治療(1)がおこなわれるなど細胞移植治療の研究が精力的にすすめられており,こうした細胞治療を安全かつ効果的な治療として高度化していくための細胞操作技術の革新が必要不可欠である.本研究では,細胞操作技術として,生細胞と死細胞の分離,未分化細胞やガン化細胞の除去,細胞の配置,捕獲,細胞や溶液の混合,遺伝子導入など,個々の細胞操作を,電場条件のみの制御で可能な先鋭電極に着目し,ナノ手術デバイスとして活用していくための基礎評価研究をおこなった.特に,細胞操作に積極的に活用可能な,交流電場印加下における先鋭電極近傍の細胞操作特性ならびに流動形成特性に着目し,詳細を明らかにした.特に電極近傍に形成される流動,ならびに細胞などの粒子の動きである粒動に着目し評価検討をおこない,当該技術の有効性を明らかにした.流体工学,医用工学,臓器工学研究の進行に関しては,当初の計画への達成度はおおむね順調である.電極作成技術に関しては,まだ克服すべき課題もあるものの,基盤技術の確立,交流電場誘起流動・粒動の形成機構の解明は着実に成果を蓄積してきている.当該年度は積極的に学会報告を行い,次年度での論文による報告の準備をすすめた.申請時においては前倒し購入予定であった電源装置の購入は次年度に変更しているものの,研究の進行に関しては,当初の計画への達成度はおおむね順調である.当該年度の報告は少ないが学術的な報告は今年度を中心におこなう予定である.より実際の使用環境下での現象評価をふまえ,細胞,粒子分散液の溶媒条件を検証し,整理を進めていく.さらに,エレクトロポレーション条件との組み合わせにおける詳細評価を行う.当該年度購入予定であったエレクトロポレーション用の電源ユニットに関しては,開発中の電極特性との関係もふまえ,実際に使用する次年度に購入する計画として変更しており,当該年度成果をふまえより効果的なものを導入するために,次年度上半期に導入をはかる予定である.当該年度では人件費を使うことなく実験を実施できたことから,その分に相当する額が次年度使用可能となっている.次年度においては,当該年度分も含めた人件費の支出が予定されている.前年度購入を延期したエレクトロポーレーション用電源シーケンサーを購入予定である.
「ベケット論争」の再検討-書翰の分析を通して-

本研究の目的は、12世紀後半イングランドで生じた国王ヘンリ二世とカンタベリ大司教トマス・ベケットの間の有名な論争である「ベケット論争」の法的・歴史的意義を、後者によって書かれた書翰の分析を通して再検討することにより、当時の王権と教権の関係について新たな光をあてて、「ベケット論争」を評価し直すことにある。このような目的を掲げた本研究の成果の概要は以下の通りである。第一に、論争当事者であるトマスの書翰の写本を、イギリスの英国図書館、ボドリアン図書館、ケムブリッジ大学図書館、ランベス宮殿図書館において調査・閲覧し、マイクロ・フィルムないしコピィの形で入手することができた。第二に、入手できた写本に基づいて、トマス書翰の中でも特に重要な二通「フラテルニターティス・ヴェストレ」書翰と「ミランドゥム・エト・ヴェヘメンテル」書翰を中心に、トマス書翰の内在的・論理的分析を行ない、当時の王権と教権の関係について新たな光をあてて、「ベケット論争」を評価しなおすことができた。第三に、以上の検討結果について、その一部を、苑田亜矢・直江眞一「フラテルニターティス・ヴェストレ(翻訳と解説)--カンタベリ大司教トマス・ベケットの書翰--」、『北海学園大学法学研究』第40巻第2号、177-219頁、2004年として公表することができた。また、「ミランドゥム・エト・ヴェヘメンテル」書翰については、近く公表の予定である。12世紀後半イングランドで生じた国王ヘンリ二世とカンタベリ大司教トマス・ベケットの間の有名な論争である「ベケット論争」の法的・歴史的意義を、後者によって書かれた書翰の分析を通して再検討することにより、当時の王権と教権の関係について新たな光をあてて、「ベケット論争」を評価し直すことを目的とする本研究において、本年度に達成できた諸点の概要は以下に示すとおりである。今年度は、第一に、ベケット・グループ、アランの集成、フォリオット・グループの三種類の写本群に分類されるトマス書翰全体に関して、英国図書館・ボドリアン図書館・ランベス宮殿図書館等に保管されている写本のうち主要なものを閲覧し、それらを調査・検討することができた。第二に、以上の調査・検討を土台にして、トマス書翰の中でもとくに、「ベケット論争」のクライマックスに書かれた重要な二通のトマス書翰、すなわち「フラテルニターティス・ヴェストラエ」書翰および「ミランドゥム・エト・ヴェヘメンテル」書翰について、両書翰がどのような写本のどのような文脈に残されているのかという残存・伝来状況について検討を行なうことができた。その結果、「ベケット論争」のクライマックスに書かれた両書翰が、トマスが殉教・聖別される「以前」に編纂されていた書翰集に収録されていたものであることが確認された。これにより--「ベケット論争」研究については、従来、トマスが殉教・聖別された結果生み出されたトマス伝などによるところが多かったところ--両書翰が、トマスが生きていた間の「ベケット論争」当時の状況を検討するためにより相応しい史料であることが確認された。以上の確認された点に関する成果の一部については、2004年3月に「カンタベリ大司教トマス=ベケット関連書翰の収集と伝来」藤井美男・田北廣道編著『ヨーロッパ中世世界の動態像--史料と理論の対話--(森本芳樹先生古稀記念論集)』九州大学出版会、において公表した。第三に、「フラテルニターティス・ヴェストラエ」書翰および「ミランドゥム・エト・ヴェヘメンテル」書翰のうち、前者についての内的分析を進め、前者全体の翻訳作業を終了し、一定程度の整理を行うことができた。書翰は大変に長文であるのみならず、内容的にも高度のレトリックが用いられていおり、慎重に作業を進めた。翻訳については、近く公表する予定である。

12世紀後半イングランドで生じた国王ヘンリ二世とカンタベリ大司教トマス・ベケットの間の有名な論争である「ベケット論争」の法的・歴史的意義を、後者によって書かれた書翰の分析を通して再検討することにより、当時の王権と教権の関係について新たな光をあてて、「ベケット論争」を評価し直すことを目的とする本研究において、本年度に達成できた諸点の概要は以下に示す通りである。本年度は、前年度に行なったトマス書翰の残存・伝来状況についての分析を踏まえて、第一に、トマス書翰の中でもとくに重要な一通である「フラテルニターティス・ヴェストレ」書翰についての内的分析の成果の一部を、2004年9月に「フラテルニターティス・ヴェストレ(翻訳と解説)--カンタベリ大司教トマス・ベケットの書翰--」『北海学園大学法学研究』第40巻第2号(研究代表者と研究分担者による共著)において公表した。本稿の内容は、本年度までに慎重に行なってきた当該書翰の翻訳に、書翰の発給者であるトマス・ベケット、書翰が発給された背景、写本の伝来状況、そして書翰の内容についての解説を加えたものである。第二に、トマス書翰の中で重要なもう一通である「ミランドゥム・エト・ヴェヘメンテル」書翰の内的分析・検討にとりかかることができた。当該書翰についても、長大であるのみならず、内容的にも高度のレトリックが用いられているため、慎重に作業を進めている。この書翰の翻訳作業については、来年度中に完了させて公表する計画である。第三に、「ミランドゥム・エト・ヴェヘメンテル」書翰の内的分析・検討に併せて、当該書翰の残存写本の検討を行うために、イングランドに出張し、オクスフォド大学ボドリアン図書館等に保管されている写本の閲覧・調査を行なうことができた。本研究の目的は、12世紀後半イングランドで生じた国王ヘンリ二世とカンタベリ大司教トマス・ベケットの間の有名な論争である「ベケット論争」の法的・歴史的意義を、後者によって書かれた書翰の分析を通して再検討することにより、当時の王権と教権の関係について新たな光をあてて、「ベケット論争」を評価し直すことにある。このような目的を掲げた本研究の成果の概要は以下の通りである。第一に、論争当事者であるトマスの書翰の写本を、イギリスの英国図書館、ボドリアン図書館、ケムブリッジ大学図書館、ランベス宮殿図書館において調査・閲覧し、マイクロ・フィルムないしコピィの形で入手することができた。第二に、入手できた写本に基づいて、トマス書翰の中でも特に重要な二通「フラテルニターティス・ヴェストレ」書翰と「ミランドゥム・エト・ヴェヘメンテル」書翰を中心に、トマス書翰の内在的・論理的分析を行ない、当時の王権と教権の関係について新たな光をあてて、「ベケット論争」を評価しなおすことができた。第三に、以上の検討結果について、その一部を、苑田亜矢・直江眞一「フラテルニターティス・ヴェストレ(翻訳と解説)--カンタベリ大司教トマス・ベケットの書翰--」、『北海学園大学法学研究』第40巻第2号、177-219頁、2004年として公表することができた。また、「ミランドゥム・エト・ヴェヘメンテル」書翰については、近く公表の予定である。
大自由度系における時空乱れの特異性に関する研究

本研究では、(1)ナヴィエ・ストークス流体、(2)液晶、(3)反応拡散系、の3つを主たる物理的研究対象として、それらに現れる複雑な時間的・空間的挙動を数学的な特異性の観点から理解することを目的として研究を推進した。具体的には以下のような成果が得られた。1.地球科学的に重要な2次元回転球面上のナヴィエ・ストークス流体に関して、新しい数値解析手法を開発し、円盤上の大規模構造に関する理解が飛躍的に深まった。2.発達した乱流をそこに現れる特異的秩序構造を通して理解しようとするアプローチが大きく前進した。特に、熱対流乱流および壁乱流を低次元力学構造から近似的に再構成することに成功した。3.ネマティック液晶を用いた電気力学的対流現象の実験において、ソフトモード乱流と命名される新しいタイプの時空カオス現象が見出され、その性質の理解が進んだ。特に、2次元制御パラメタ空間における相図が明らかにされ、乱流媒質中の異常拡散が詳しく調べられた。4.反応拡散系については理論・実験の両面から大きな成果が得られた。実験的成果としては、系の空間形状の効果によって媒質に生じる非線形波動のさまざまな制御が可能となることが明らかとなり、「場の計算機」の構築が試みられた。理論的には、従来の反応拡散系では知られていなかった新しい時空構造(位相特異性をもたないらせん波、多重フラクタル構造をもつ時空カオスなど)が可熊なことが示された。本計画班では、ナヴィエ-ストークス流体、電気力学的対流、光誘起化学反応系など異なった物理的対象に現れる複雑な時空挙動(乱流)に共通する性質を、数学的な特異構造の立場から明かにしていく。光誘起BZ反応系の実験的研究では、任意の空間パターンをもつ光刺激を反応溶液に照射することのできる実験系を確立した。これにより、種々の2次元パターンの光照射の下での興奮波の伝播の挙動を調べることが可能になった。この技術は興奮場における論理演算、種々の形状をもつ興奮場における反応拡散波の伝播挙動、興奮場の複雑な時空挙動の研究を進める上で有力な手段をあたえるものである。液晶の電気力学的不安定性の実験においては、特に連続回転対称性をもと特異な液晶配向系の対流パターンの研究を開始した。連続回転対称性の自発的破れに起因したゴールドストーンモード(GM)の存在により、対流発生点で弱い時空カオスが発生することが知られているが、その統計的指標である相関関数の転移点近傍での挙動が明らかとなってきた。印加磁場の強度によってGMの現象への寄与を制御できることから、この系はGMの関与する時空カオスの研究にとってきわめて有利な系を提供する。発達したナヴィエ-ストークス乱流の理論的研究においては、慣性小領域の特異性が散逸力学系としての系の解軌道のカオス的不安定性やそれをサポートする波数空間上の領域とどのように関わるかという点に着目し、シェルモデルにおける解析を低次元カオス力学系やKuramoto-Sivashinsky系と比較することから研究を開始し、すでにいくつかの重要な知見が得られつつある。発達した熱対流乱流の数値シミュレーションを中心とした研究においては、自由対流乱流の間欠性揺らぎを、乱流中の秩序構造およびその極限としての特異構造と関連づけて理解することを試みている。具体的には、3次元ナヴィエ-ストークス乱流と類似の微細秩序構造が存在すること、間欠性のスケーリング指数が非粘性極限での特徴的挙動などが明かとなってきた。非局所結合振動場で理論的に見出された多重フラクタル性をもつ時空カオスの数理的研究に関しては、局所結合系である反応拡散系においても生じることが明らかとなり、今後は実験による検証が望まれる。本研究課題においては、非平衡開放系の複雑な時空構造を数学的特異性を通じて解明することを目的としている。本年度は特に「特異性と統計性」との関連において重要な成果を挙げることができた。

具体的には(1)非局所結合をもつ非線形振動子系において、広い条件の下でパターンはcoherent領域(空間連続で内部場に同期した領域)とincoherent領域(同期が破れ個別運動により空間不連続な領域)に分離することが明かとなった。このようなパターンの統計理論を構築中である。(2)電気力学的対流現象の実験において、連続対称性の破れから生じるGold-stone modeと対流発生に関係した臨界モードとの結合から新しいタイプの乱流(ソフトモード乱流が発生することがこれまでの研究からわかっているが、いくつかのパラメタを変化させて得られる弱非線形領域での相図が完成しつつある。(3)発達したナヴィエ・ストークス乱流のモデルであるシェルモデルにおいてその力学的特性であるリヤプノフ固有ベクトルと空間的フーリエモードとの関係が明らかにされ、リヤプノフスペクトルを理論的に再現することが可能となった。(4)発達した2次元熱対流乱流の数値解析において、温度場の渦的特異構造が非粘性極限で有限時間発散を示すことが強く示唆された。またこの特異構造の余次元と温度場の構造関数における間欠性指数との間に一定の関係が存在することが明かとなった。(5)DNAをレーザートラップすることにより、単一高分子鎖が自励発振を示しうることを実験的にはじめて見出した。この振動は熱平衡における高分子鎖のコイル・グロビュール転移と密接に関係していることが簡単な理論により示された。パターン動力学に関わる数学的特異性として、1.特異点としての分岐点、2.特異構造をもつオブジェクト、3.統計法則の特異性、の3つに着目し、これらの観点から前年度の研究をさらに推し進めた。具体的には以下のような成果が得られた。1.電気力学的対流におけるソフトモード乱流の解析に進展があった。特に、ラグランジュ描像に基づき乱流下での粒子拡散の統計性から乱流に関する重要な知見が得られた。2.興奮場上の演算に関して、一次元のダイオード特性の研究を進めた。また、空間スケールが小さくなると進行波が不安定化し、システム全体がall-or-none的な変化を示すようになることをBZ反応の実験から明らかにした。レーザによる非平衡開放場上の研究も進展し、様々な運動モードを実現することが可能となった。3.回転球面上の限られた領域におけるナヴイエ・ストークス乱流の数値シミュレーションから、極域の周極流に関する重要な知見が得られた。4.熱対流乱流のおける微細秩序構造に関する解析に進展があった。特に2粒子相対拡散の統計性と微細秩序構造との強い関連が明らかになってきた。また、この構造の有限時間発散を強く示唆する結果が高度な数値解析から得られた。5.実効的に非局所な結合をもつ反応拡散系において位相特異性を失った回転螺旋波が出現することが明らかとなった。縮約方程式にもとづいてこの以上挙動の詳細な解析を行った。
運動中のラットの呼吸, 循環機能に及ぼす大気汚染物質の影響とその成因の解明

オゾン急性暴露による,ラットの心拍数,血圧の減少メカニズムを解明する目的で,自律神経系の役割を検討した.10週令雄Wister系ラットを用い,昨年度と同様の方法で,心電図電極,血圧カテーテルを留置し,さらに,腹腔内にカテーテルを留置した.室内空気,または1ppmO_3に,暴露開始後2時間目に,腹腔内に,迷走神経遮断剤として硫酸アトロピン2mg/kg体重,交感神経β受容体遮断剤として塩酸プロプラノロール8mg/kg体重を投与し,心拍数,血圧の経時変化を記録した.しかして各薬剤投与に対する心拍数の反応の組合せより,交感神経,副交感神経の緊張度を求めた.アトロピンを投与すると,オゾン暴露により減少した心拍数および血圧は,急激に上昇し,投与20分後には,ほとんど暴露前の値に戻った(246±18/分→410±38/分).また,空気暴露のラットの心拍数はアトロピン投与により, 368±28/分→432±27/分となった.プロプラノロール投与により,オゾン暴露中ラットの心拍数は, 242±28/分から, 209±28/分と減少し,血圧はほとんど変化しなかった.空気暴露ラットの心拍数は, 374±47/分から309±24/分と大きく減少し,血圧は上昇した.以上から計算すると,オゾン暴露によるラットの交感神経緊張度は50.6%に低下し,副交感神経緊張度は, 249%と大きく上昇し,オゾン急性暴露による心拍数の減少の主な原因は,副交感神経の刺激によるが,交感神経の抑制も加味されていると考えられる.ラットに、麻酔下で心電図記録用電極,ラット用携帯型心電図送信機を装着し、麻酔より覚醒せしめた後、無麻酔・非拘束下で、1ppmオゾンに3時間暴露し、心電図を経時的に記録した。オゾン暴露30-40分後より心拍数は低下して徐脈となり、同時に上室性不整脈,【II】°房室ブロック(Wenckebach型)が出現し、3時間後には、心拍数は開始時の約50-60%にまで減少した。次に暴露チャンバー内にラット用回転型運動装置を入れ、ラットを一定速度(18-20m/分)で強制的に走行運動をさせながら、1ppmオゾンおよび対照群として室内空気に暴露した。ラットは10分間走行させた後に1分間休息するパターンを繰り返し、走行直後の各休息中心電図を記録した。室内空気暴露では、ラット心拍数は走行運動により増加し、休息中に減少する事を繰り返したが、オゾン暴露により、走行運動による心拍数の増加の度合いが抑制され、暴露1時間後では、運動しているにもかかわらず心拍数は運動前より減少した。また、心電図では、運動を中断した直後から2-3秒間の間に、一過性心停止と見られる不整脈がオゾン暴露群の殆どのラットに認められたが、室内空気暴露ではこの様な不整脈は出現しなかった。この傾向は、予め走行トレーニングを5週間行ったラットにも認められ、オゾン暴露による心拍数の増加の抑制は、トレーニングを行わなかったラットよりも、より早い時期から認められた。以上の事実は、これまで全く知られていなかった事実であり、この結果をすぐにヒトに外挿する事は出来ないが、光化学スモッグの被害が、運動中のヒトに、より強く現れた事実の原因解明に示唆を与えるものと思われた。オゾン急性暴露による,ラットの心拍数,血圧の減少メカニズムを解明する目的で,自律神経系の役割を検討した.10週令雄Wister系ラットを用い,昨年度と同様の方法で,心電図電極,血圧カテーテルを留置し,さらに,腹腔内にカテーテルを留置した.室内空気,または1ppmO_3に,暴露開始後2時間目に,腹腔内に,迷走神経遮断剤として硫酸アトロピン2mg/kg体重,交感神経β受容体遮断剤として塩酸プロプラノロール8mg/kg体重を投与し,心拍数,血圧の経時変化を記録した.しかして各薬剤投与に対する心拍数の反応の組合せより,交感神経,副交感神経の緊張度を求めた.アトロピンを投与すると,オゾン暴露により減少した心拍数および血圧は,急激に上昇し,投与20分後には,ほとんど暴露前の値に戻った(246±18/分→410±38/分).また,空気暴露のラットの心拍数はアトロピン投与により, 368±28/分→432±27/分となった.プロプラノロール投与により,オゾン暴露中ラットの心拍数は, 242±28/分から, 209±28/分と減少し,血圧はほとんど変化しなかった.空気暴露ラットの心拍数は, 374±47/分から309±24/分と大きく減少し,血圧は上昇した.以上から計算すると,オゾン暴露によるラットの交感神経緊張度は50.6%に低下し,副交感神経緊張度は, 249%と大きく上昇し,オゾン急性暴露による心拍数の減少の主な原因は,副交感神経の刺激によるが,交感神経の抑制も加味されていると考えられる.
半磁性半導体の超格子及び超微粒子ドープガラス光薄膜素子の開発研究

半磁性半導体であるCd^1-^xMn^xTe超格子構造、及び微粒子構造をもつ薄膜を作製し、その光学特性や磁気光学特性に及ぼす量子サイズ効果の研究を、2次元、0次元のそれぞれの構造について総合的に行った。超格子構造については、クラスタイオンビーム(ICB)法により、Cd^1-^xMn^xTe、及びMn組成χを1までに高めた新物質閃鉛鉱型MnTeの超格子薄膜の作製を行い、微粒子構造については、rfスパッタ法により、粒径が100Å程度のCd^<1-x>Mn^xTeの超微粒子をAlNマトリックスに分散させた薄膜の作製を行った。以下に得られた知見を述べる。1.Cd^1-^xMn ^xTn-MnTe超格子薄膜の光学吸収スペクトルには、高次までのサブバンド吸服が現われ、それらが井戸幅が減少するにつれて、高エネルギー側にシフトした。これらのサブバンド吸収のエネルギー位置は、Kroning-Penneyバンドモデルによる計算結果と良い一致を示しており、良好な量子サイズ効果が現れていると考えられた。2.Cd^1-^xMn ^xTe-MnTe超格子薄膜の磁気円二色性(MCD)スペクトルには、サブバンド吸収が現われるエネルギー位置にピークが現われた。また、これらのピークの大きさは、井戸幅が励起子の有効ボーア半径よりも薄くなると、急激に増加し、井戸層を構成しているCd^1-^xMn ^xTeの単層薄膜の値よりも大きくなった。このMCDピークはサブバンド準位のゼーマン分裂によるもので、ピークの大きさの井戸幅依存在は、その準新への磁気光学遷移に対する振動子強度の変化から説明された。3.Cd^1-^xMn^xTe微粒子分散AlN薄膜の基礎吸収は、微粒子の粒径が小さくなるにつれて高エネルギー側にシフトした。この基礎吸収端のシフト量は理論的に予想される粒径の二乗の逆数に比例し、またその比例定数においても理論値とほぼ一致することから、Cd^1-^xMn^zTe微粒子分散AlN薄膜においても、良好な量子サイズ効果が現われることがわかった。
高齢者社会における前立腺癌診療：ＭＲ技術による治療選択支援システムの構築と普及

前立腺癌に関して3テスラMRI装置で得られる情報を、病理学的悪性度やPSA値などと統合して治療方針決定を補助するシステム構築を目指した。まず、前立腺MRIによる形態情報の精度を検討したところ、組織標本の検討で得られていた前立腺腺成分の割合を初めて生体画像から導き出し、従来と一致する値が得られた。また、不規則に観察される前立腺周囲を走行する副陰部動脈をダイナミック造影MRIで高頻度に描出できた。代謝産物に基づくMRSの検討では効率の良い信号取得が上手くいかず、他因子と統合したシステム構築までは至らなかった。しかし、得られた前立腺内外の詳細な解剖情報は、手術計画に十分役立つ成果と考えられた。平成23年度の検討で、当院の3テスラMRIで通常に撮影している現在の画像であっても、注意深く多方向から観察すれば、評価できる微細構造があることが示された。平成24年度も既存のデータを用いて、手術などの診療を行う上で重要な微細構造の描出能の検討を引き続き行った。そのうちnormal variantとして知られている副陰部動脈について、3テスラ装置で行われた前立腺癌検出用のダイナミック造影のデータを詳細に検討した。これまでの文献で報告されている頻度の範囲内で、MRIでも副陰部動脈の存在を確認することができた。また、隣接する解剖構造との位置関係も把握できるので、走行による型分類もMRIで正確に行うことができた。前立腺癌の手術時には、前もって副陰部動脈の走行路を術者が把握しておくことで、臓器血流の温存や出血の防止に役立つと考えられる。概要を第32回画像医学会で発表したが、内容を高く評価され、優秀な発表に与えられる会長賞を受賞した。現在、手術者が一目でわかるように、前立腺全体の輪郭と前立腺内の癌病巣、その周囲を走行する副陰部動脈を理解しやすく表示する方法を検討している。他の重要な構造として前立腺腺組織の層構造がある。平成23年度から続けている検討を更に進め、MRI上で中心域、移行域、辺縁域の体積を測定し、解剖学的な知見と合致するか検討を加えた。その結果、3テスラ装置では健常前立腺の層構造はMRIで正確に反映できていた。中心域を無視した解剖構造に基づくこれまでの知見は、総合的に見直す必要があると考えられた。この内容について第4回アジア腹部放射線学会で発表した。また、平成23年度に作成したファントムを用い、クエン酸、コリン試薬を調整し、適切な測定条件を見いだすために測定実験を繰り返したが、予想外にクエン酸の信号の変動が激しく、安定しなかった。現在原因を調査中である。平成2324年度の3テスラMRIの検討で、高空間分解能T2強調像で前立腺層構造が分離できる様子は従来の組織学的研究知見と合致しており、前立腺解剖を正確に描出している根拠の1つとなった。また、前立腺周囲にある副陰部動脈はダイナミック造影MRIで高率に描出された。手術前に把握することで出血のリスク軽減に役立つと考えられた。これらの結果から、前立腺癌治療前情報を充実させることに研究の焦点を絞った。平成25年度も前立腺層構造の特徴を評価する研究を進めた。また、副陰部動脈の存在が疑われ、ロボット補助下前立腺全摘除術が行われた症例では、術中の知見とMRI所見を対比し続けている。その中で、恥骨前立腺靱帯を術前のMRIでも確認できる例があった。手術と対比できた例は3例しかないが、手術が行われていない症例でも7割程度同定でき、手術の指標になり得るか検討を継続したい。もう一つの柱である3テスラMRスペクトロスコピーは、前立腺内での不均一性が著しいという欠点がある。平成23年度に作成したファントムを用い、平成2425年度にファントム実験を続け撮像条件の最適化を試みる一方で、前立腺癌症例でエコー時間のみ変化させてスペクトルの挙動を観察した。ファントム実験では、様々な撮像条件を検討したが不均一性を解消する最適条件を決定できなかった。この理由として、使用している3テスラMRI装置には電磁波を送信するポートが1箇所しかないことが考えられた。一方、生体での測定では、前立腺の体積が大きいと腺内のスペクトルも良好に測定され、0.5cc程度の領域から独立した癌の信号が得られた症例もあり、悪性度評価に役立った。ただし、直腸ガスの存在がスペクトルを大きく劣化させ、MRIで得られた情報を凌駕するほどではなかった。不均一性を解消するためには、電磁波送信ポートを複数有する装置で検討を行うことが必須条件と考えられた。平成23年度の研究の第一段階として、前立腺を模した3テスラMRI・MRS用人体ファントムの作成があった。

種々の理由により、完成品が到着したのが平成23年10月末であり、直ちに試薬を購入し、前立腺液を模した溶液を調整してファントム内に封入したが、その際にファントム内に水漏れがあることがわかった。このため、修理に出し、使用できるようになったのが、平成24年2月になってからである。ファントム実験により、現在使用している条件よりも適切な条件を導き出し、臨床に応用する計画であったが、直ちに条件を変更できなかったため、現在の撮像条件のもと、泌尿器手術に関する解剖の文献と詳細に前立腺画像を対比する作業を進めた。その結果、撮影条件を適切なものに変更して評価したいと考えていた微細構造のうち、前立腺尾側部の周囲にある「副陰部動脈」が通常の条件で撮影したダイナミック造影像により走行を評価できる可能性を見いだした。副陰部動脈は、手術時に不用意に扱うと術後のインポテンツを生じる重要な構造である。手術前に評価することで、性機能障害のリスク軽減が期待できる。どのようなポイントを評価すれば、再現性も高くなるか、現在検討中である。また、前立腺内の層構造についても、多方向から前立腺画像を検討しなおした。その結果、生体内における前立腺自体の傾きが様々で、それにより横断像で得られる層構造の分布領域が大きく変化することを見いだし、癌の診断の際に知っておくべき情報として、講演発表を行った。これは、臨床現場でMRIによる偽陽性を生み出さないために必須の知識と考えられ、重要性は高い。平成23年度は、ファントム実験をほとんど行うことができなかったが、現在の画像であっても、注意深く多方向から観察すれば、評価できる微細構造があることが示された。平成23年度はファントム作成が遅れた分、既存の画像データの詳細な検討を行うことができ、平成24年度もその検討を続け、上記のような知見を得た。MR画像に関しては、本研究前は特殊な撮影法を作り出す必要性を感じていたが、思わぬ良い方向への展開であった。特殊な手法を作りあげたとしても普及しにくいので、一般施設で可能な撮影法とすることが望ましく、これに合致する流れである。また、当院にもロボット補助による前立腺全摘除術が可能な装置が導入された。これにより、術前に前立腺周囲解剖の詳細な把握が必要とされ、手術時に施行医が観察した内部の様子をビデオにより我々も共有できる。術前のMR画像に反映させるにはどうしたらよいか、現場の意見を元にした新しい撮影法を作り上げる必要があると感じている。MRSを用いた検討では、安定的なスペクトルが得にくいため、原因を調査している。東日本大震災の影響で、研究の要と考えていたファントムの作成が大幅に遅れ、しかも完成後に修理が必要となったことから、厳しい条件下での適切な撮影法の検討ができなかった。研究に必要なファントムが無い間は、これまでの通常撮影の画像を解析し直すことに専念した。それにより、当初は撮影条件の1つであるスライス厚を、現在よりも薄くした画像で細かく検討せねばわからないと考えていた微細構造のうち、重要な構造物の1つである副陰部動脈が、通常の画像でも評価できる可能性が出てきた。手術所見との対比は出来ていないが、通常とは明らかに動脈走行が異なる症例を複数発見できた。計画では、前立腺癌の治療を行った患者の評価も含めていたが、平成25年が最終年度であり、短期間で成果を得ることは困難なため、術前の情報をより充実したものとする方向に切り替える。