hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ドイモイ期ベトナムにおける労使関係および労働組合に関する政治経済学研究

ナムディン省(ベトナム北部)工業区周辺農村における、当該農村に在住し工業区に働きに出ている労働者への家庭・経済状況および就業意識に関するインタビュー、(4)ベトナム国鉄労働組合を通じた、国鉄従業員へのアンケート調査、(5)ホーチミン市の国有自動車企業の労働組合幹部に対するインタビュー調査。以上の調査によつて、第一に、2008年度の予備調査の成果を活かす形で、カントー市の日系企業で91人、ハイフォン市の労働者下宿所で26人、ベトナム国鉄で約20人分、その他労働組合幹部数人のインタビュー・アンケート結果を得ることができた。第二に、これらのインタビュー・アンケート調査を通じて、国有企業労働者と、外資系企業労働者との間の、就業意識の対照的な違いが明らかになり、本研究をまとめるうえでの重要なテーマを得ることができた。2009年度に行った現地調査の結果を整理し、その一部を別記の通り、日本ベトナム研究者会議のシンポジウムにおいて報告した(2010年4月29日)。また、継続している資料調査の結果を整理し、投稿論文の投稿を行った。2010年度の前半は、労使関係(労資関係)に関する、戦後日本の労働問題研究をレビューし、博士論文執筆に当たっての、理論的枠組の構築を図った。加えて2010年度後半には、現地での資料収集と追加調査のためにベトナムへ渡航した。現地調査での具体的内容は次の通り。(1)国家図書館における労働組合機関紙Lao Dongの閲覧、労働・経済関係資料閲覧・複写、(2)ベトナム労働総連合資料室における組合資料の閲覧・複写、(3)カントー市工業区入居の日系企業における企業調査とアンケート調査の実施。以上の調査により、本研究課題をまとめる上で追加的に必要な資料の多くを収集することができ、また、前年度までの現地調査の補足・追加調査を実施することができた。引き続き、本課題の主な着眼点は、労使関係や労働者の就業意識に関する、国営企業と外資企業との違いである。前年度までの現地調査と、本年度前半に行った先行研究レビューを通じて、従来型の国営企業のものとは異なる労使関係が、外資企業を中心とした民間企業に誕生しているというのが、現在のベトナムの労使関係において決定的な構図であるとの考察に至った。これまでの現地調査を通じて、国営企業における企業調査・従業員インタビューを実施することが現状では非常に難しいことが判明し、当面、国営企業の労使関係の考察は、かなりの部分を、収集した文献資料に基づかなければならない。他方で、民間企業に関しては、カントー市の日系企業において、昨年度の第二次調査(初めての従業員インタビュー調査)に引き続き、本年度第三次調査を大規模なアンケート調査(対象従業員600人)の形で実施することができ、外資企業従業員の社会経済的背景や就業意識に関する研究をするうえで、有用なデータを得ることができた。このように外資企業における労使関係については、労働組合機関紙や労働組合資料を通じての1990年代から今日までの文献研究と合わせて、現状把握を行う条件を整えることができた。
G1/S移行期に働くRB蛋白質リン酸化酵素の解析

次のような成果を得た。1.サイクリンD1-Cdk4が、他のサイクリンEやA依存性キナーゼとは異なったアミノ酸配列の所をリン酸化することを明らかにした。サイクリンD1は癌遺伝子にもなるサイクリンであるので、この発見によって、サイクリンD1が細胞癌化に関与するメカニズムの解明が大きく進展すると期待できる。2.RB蛋白質上のSer780はサイクリンD1-Cdk4によってはリン酸化されるけれども、他のサイクリンE/A-Cdk2ではリン酸化されないサイトであることを明らかにした。このサイトはポケットBを過ぎてC末端領域に入った直後に存在する。3.RB蛋白質上に存在する推定13箇所のリン酸化サイトを認識する抗体をすべて作製した。このように、サイクリンEやA依存性キナーゼとサイクリンD1-Cdk4が同じ配列の所をリン酸化するという従来の説は誤りであることが本研究で明らかとなった。RB蛋白質は、サイクリンD1-Cdk4によるリン酸化で、何か特別な活性変化を来すのであろう。そのリン酸化部位をリン酸化されないアミノ酸に変えた変異体も作製できたので、サイクリンD1-Cdk4特異的リン酸化部位の生理的意義が解明されるのではないかと期待される。また、RB蛋白質上の13カ所のリン酸化サイトを区別する抗体は、それぞれのリン酸化サイトがどのキナーゼでリン酸化されるのかということを解析するための強力な道具となるであろう。特に、ラジオアイソトープを使わずに、フォスフォペプチドマッピングも必要なく、簡単な実験でより明瞭な結果が得られることは大きなメリットである。
不飽和結合隣接位に嵩高い置換基を持つ化合物の合成,構造ならびに反応

本研究者が先に開発した新規チオフェン合成法をキイ・ステップとして,不飽和結合隣接位に嵩高い置換基を有する多数の分子を合成することに成功し,その構造や化学的性質を検討した。以下に要点を箇条書きにする。1)3,4ージーtーブチルチオフェン(1)を出発物質として,新規化合物3,4ージーtーブチルフラン,ピロ-ル,セレノフェンを合成することに成功し,その性質を'HNMR及び分子力場計算を用いて研究した。2)チオフェン(1)を出発物質として,隣接位にtーブチル基を有する三環式アルケンを合成することに成功し,その構造と反応性を詳細に研究した。3)新規チオフェン合成法を適用することによって,3,4ージー1ーアダマンチルチオフェン(2)を合成することに成功した。4)(1)や(2)を出発物質として,OージーtーブチルベンゼンやOージー1ーアダマンチルベンゼンを合成することに成功した。また,さらに立体的に混みあったこれらの化合物の六置換誘導体を合成することに成功し,その構造を動的NMRやX線構造解析を駆使して研究し,ベンゼン環と嵩高い置換基間の結合の回転障壁のエネルギ-を算出した。またこれらの化合物のベンゼン環が非平面構造であることを明らかにした。5)チオフェン1,1ージオキシドを出発物質とするピリダジンの新規合成法を見出した。6)3,4ー位に嵩高い置換基を有するチオフェン1,1ージオキシドの二重結合のHOMOが歪みのために上昇し,その結果,MCPBAによってエポキシ化されること,さらにこのエポキシドがチエット1,1ージオキシドへの新しい酸転位を行うことを見出した。1.極めて嵩高くかつ剛直で柔軟性を欠く1ーアダマンチル基をチオフェン環の3,4位に導入した化合物を合成することに成功した。また本化合物を出発物質として、oージー1ーアダマンチルベンゼンや4,5ージー1ーアダマンチルピリダジンを合成することに成功した。ついで、これらの化合物の芳香環が過酷な立体障害のために、本来の平面性を失っている事実を明らかにした。2.3,4ージーtーブチルチオフェン1,1ージオキシドと無水マレイン酸などのDielsーAlder反応を利用して、嵩高いtーブチル基が隣接位にシス配置で存在するアルケン、ビシクロ[2.2.2]オクトー2ーエン誘導体を合成することに成功し、その2重結合の性質を検討した。その結果、本結合は、過酸、一重項酸素などに不活性なること、また、臭素とは、詳細な構造を現在検討中の不安定な1:1の分子間化合物を形成することを明らかにした。3.3、4ージーtーブチルチオフェン及びその1,1ージオキシド体を出発物質として,3,4ージーtーブチルフラン、ピロ-ル、及びセレノフェンを合成することに成功した。こうして合成した化合物の^1H NMRの解析と分子力場計算により、化合物の歪みの大きさの度合いを、ヘテロアトムとの関係において評価した4.3,4ージーtーブチルチオフェン1,1ージオキシドの酸化反応を検討した。その結果、表題化合物がエポキシされた化合物、またそれが酸転移したチエット誘導体、過酸化水素がマイケル付加したヒドロペルオキシドなど構造化学的に興味ある生成物を多数得た。5.3,4ージーtーブチル及び3,4ージー1ーアダマンチルチオフェン1,1ージオキシドの空位の2、3ー位にメチル基を導入することに成功し、さらに立体障害の大きな分子を構築するための基礎を確立した。1)嵩高いtーブチル基や1ーアダマンチル基を隣接位に有する極めて立体障害の大きな一連の芳香族化合物を合成することに成功した。

その典型的な例が化合物13である。2)上で得た化合物の単結晶X線構造解析を行い,これらの化合物の嵩高い置換基が立体反発のために,互いに大きく捻れた配座をとっていることや,ベンゼン環が非平面構造をとっているなどの異常性を明らかにした。3)これらの化合物の動的NMRを測定し,嵩高い置換基とベンゼン核との間の結合が,低温において凍結することを明らかにし,これより回転の障壁エネルギ-などを算出した。4) 3,4ー位に嵩高い置換基を有する一連のチオフェンのジオキシドを合成し,その酸化反応を検討した。その結果,これらの化合物の二重結合のHOMOが立体障害により上昇して酸化されやすくなっていること,また,一次生成物であるエポキシドのチェットジオキシドへの転位などの新反応を見い出した。
新分子設計に基づく多目的合成素子のキラル合成と天然物合成への応用

著者の開発した分子内二重ミカエル反応を拡大、発展させ高効率的な新分子変換法を確立することが出来、さらにこの新分子設計法を活用して炭素数3個の多目的不斉合成素子のキラル合成を完成した。引き続きこの最小キラル合成素子より第4級不斉炭素をもつ多数のキラル化合物の合成法を開発し、さらに本研究を発展させ、現在製薬業界より21世紀の医薬品として大きな注目を集めている第4級アミノ酸のキラル合成法を新しく樹立した。次いで多目的不斉合成素子より二様のニトロン体を製し、分子間および分子内1,3-双極子付加反応を行い、両者より広い抗菌スペクトルを示す1β-メチルカルバペネムの形式的合成を達成した。なお双極子付加反応に際しては分子内反応の方が好結果を与えた。最後に分子内二重ミカエル反応の生理活性天然物合成への応用としてステロイドおよびアルカロイドの全合成を検討した。すなわちエノン・エステルを基質として先ず女性ホルモンのエストロン型化合物のキラル新合成法を開発し、次いでアミド・エステルへ本反応を適用し、抗ガン性を示すチロホリンのキラル全合成を完成した。さらに化学的手法および生物学的手法にてキラルなアザビシクロ〔3.3.1〕ノナン型化合物を合成する新方法を開拓し、本化合物よりアコニットアルカロイドの代表であるアチシンのキラル全合成に世界で初めて成功した。上記研究で著者の合成した最小キラル合成素子が、多目的合成素子であり、さらに極めて広い応用範囲をもち、生理活性物質の合成に有効利用しうることを証明することができた。
圧反射の心室と動脈結合のエネルギー効率に及ぼす影響の研究

心臓は片時も休むことなく収縮を繰り返し、その生涯にわたるエネルギー消費量は莫大なもとなる。従って、生体にとって心臓のエネルギーの利用効率を高める事は循環調節を行う上で極めて重要なことと思われる。そこで我々は心臓が末梢に一定の仕事を行うさい心臓自身のエネルギー消費がどのようになるか、また血管が心臓からエネルギーを供給される際に如何に効率よくエネルギーを受け取っているかを検討した。さらにこのようなエネルギーの利用効率に圧反射がどのようにかかわっているか検討した。雑種成犬をトレッドミルの上を走るように訓練した。トレッドミルの速度をかえる事で運動量を変え、それぞれの運動量において心臓の酸素消費および心臓の外部仕事を推定した。その結果、心臓の酸素消費は運動量にかかわらず理論的に予想される最低値を1割以上越える事はなかった。一方、心臓の外部仕事も運動量にかかわらず与えられた前負荷に対し最大に近かった。従って、運動のような日常的によく経験するストレスに対して、心臓のエネルギー効率は極めて良好であった。心臓のエネルギー効率を高く保つ循環調節の機序を明らかにするため、循環調節で中心的な役割を果たしている圧反射について、その心臓のエネルギー効率に及ぼす影響について検討した。雑種成犬を麻酔し頚動脈洞を他の動脈床から分離した。頚動脈洞圧をサーボポンプで不規則に変動させ、頚動脈洞圧が左室の収縮末期エラスタンスおよび実効動脈エラスタンスに及ぼす影響を伝達特性で評価した。その結果、心室と動脈のエラスタンスは頚動脈洞圧反射で同程度変化し、その変化の動的な性質も両者の間で差がない事が示された。心臓のエネルギー効率は心室と動脈のエラスタンスの比で決まる事から、頚動脈圧反射は心臓のエネルギー効率を保ちながら血圧を安定化させる事が明らかになった。初年次は以下のような研究を行った。〈目的〉圧反射が心室の収縮効率に及ぼす影響を検討した。方法〉7頭の麻酔開胸犬の大動脈起始部を剥離し電磁血流計を装着した。左室および動脈内にカテ先血圧計を挿入した。両側の頚動脈洞を単離し頚動脈洞圧を制御するための容積サ-ボポンプに接続した。頚動脈洞圧を不規則に変化させ動脈圧、左室圧を測定した。得られた左室圧の等容収縮部より等容収縮の最大左室圧を推定し、血流計で得られた一回駆出量から収縮末期エラスタンスを一心拍毎に推定した。同様に実効動脈エラスタンスを収縮末期圧と一回駆出量の比で一心拍毎に推定した。頚動脈洞圧を入力、収縮末期エラスタンスおよび実効動脈エラスタンスを出力とみなしそれぞれの間の伝達性特を算出した。得られた伝達特性に基づき心室と動脈の結合の効率について検討した。〈結果〉左室と動脈のエラスタンスの平均値は有意な差を認めなかった。頚動脈動圧から収縮末期エラスタンスまでの伝達特性および頚動脈圧から実効動脈エラスタンスまでの伝達特性の何れも二次遅れの性質を示し、遮断周波数にも有意さは無く平均で0.02H_2であった。〈考察〉頚動脈洞圧受容体を介しての圧反射で惹起される収縮性の変化と心拍数や血管抵抗の変化(実効動脈エラスタンス)は静的のみならず動的にもバランスしていた。その結果、両者は常に同様に変化する事から収縮末期エラスタンスと実効動脈エラスタンスの比は過渡的にも一定に保たれる。コントロ-ル状態における心室と動脈の結合効率は高く維持されていることが知られているが、本研究より心室と動脈の結合効率は圧反射がおきてる過渡的な状態においても良好に保たれることが示された。

心臓は片時も休むことなく収縮を繰り返し、その生涯にわたるエネルギー消費量は25万トンのタンカーを頭上に持ち上げるのに相当する。従って、生体にとって心臓のエネルギーの利用効率を高める事は進化の過程において極めて重要なことであったと思われる。これまでの我々の研究によれば、正常な心臓は安静時には与えられた前負荷に対し最大のエネルギーを血管系に伝えている。同時にその外部仕事をするのに必要な心臓の酸素消費量は最小に抑えられている。そこで、圧反射がこのような至適化にどのように影響しているか、犬の頚動脈洞反射を調べる事で検討した。雑種成犬を麻酔し頚動脈洞を他の動脈床から分離した。頚輝脈洞に圧を制御するためにサーボポンプを接続した。頚動脈洞内圧はカテ先血圧計で測定した。開胸し左室にカテ先血圧計を挿入した。大動脈起始部に電磁血流計を装着した。頚動脈洞圧を不規則に変動させ、頚動脈洞圧が左室の収縮末期エラスタンスにどのような影響をもたらすか伝達特性で評価した。同時に圧反射の後負荷への効果は頚動脈圧から実効動脈エラスタンスまでの伝達特性で評価した。心室と血管のエラスタンスの伝達特性は低域では一定の値をとり、広域では低下するという、いわゆる低域通過濾波器の性質を示した。その低域での利得は両者の間に有意差はなく遮断周波数も一致し、およそ0.03Hzであった。その結果、心室と動脈のエラスタンスは頚動脈洞圧反射で同程度変化し、その変化の動的な性質も両者の間で差がない事が示された。心臓のエネルギー効率は心室と動脈のエラスタンスの比で決まる事から、頚動脈圧反射は心臓のエネルギー効率を保ちながら血圧を安定化させる事が明らかになった。
非ホジキンリンパ腫におけるCD21抗原分子のその予後因子としての役割

申請者らの1999年の報告(EJM1999;18:387-407)から、非ホジキンリンパ腫(NHL)の予後には、B細胞表面抗原CD21分子の発現の有無が有意に相関することが現在までに明らかとなっている(CD21陰性vs CD21陽性,Relative Rsk of Death:5.18,95%信頼区間:1.10-24.5,P値:0.02)。そこで、CD21分子が如何にしてNHLの進展や予後に関与するのかを検証する目的で、CD21遺伝子の細胞膜外ドメイン(エクソン1からエクソン16まで)の発現を、NHL患者から抽出した腫瘍細胞を用い、RT-PCR法で比較した。その結果、indolentと呼ばれる比較的進行の遅いNHL症例においてはexon 11を含むfull lengthとexon 11を含まないsplicing isoformの2つが共在し、highly aggressiveと呼ばれる進展の早い予後不良のNHLには、exon11を含まないsplicingアイソフォームのみが弱く発現することが明らかとなった。加えて、CD21陽性indolent NHLはインターフェロン-αにより、容易に細胞増殖を抑制することも明らかとなった。そこで、このisoform発現の差異が、各種サイトカインやマイトージェンによる細胞増殖能に差をもたらすのではないかとの仮説のもと、二つのisoformをpRc/CMV発現ベクターにクローニングした後、CD21遺伝子陰性NHL細胞株に遺伝子導入し、各種遺伝子導入細胞の増殖能、B細胞刺激マイトージェンに対する反応、インターフェロン-αによる増殖抑制など、をベクターのみを遺伝子導入したコントロール細胞と比較検討する実験を現在施行中である。
自己免疫性唾液腺炎における形態学的疾患特異的マーカーの検出とその応用

自己免疫性唾液腺炎(シェーグレン症候群: SS)の腺分泌の低下には,免疫応答を介した腺組織障害を含む複合的な要因が関与しており,病態解明が極めて困難な疾患である.そのため治療方針は確立されておらず,病態の解明が急務であるが,未だに統一された診断基準が策定されていないのが現状である.我々は施設では多くのSS症例の病理組織標本を有するため,形態学的視点から本症の組織障害の解明を試みている.初年度は,実際には自己抗体や唾液分泌量などの臨床的な検査結果と,組織障害の程度の関連性を統計学的に解析し,病態の重症度との関連性を検討することを目的として,まずデータの整理と抽出を行い,以下の項目を検討した.病理医単位で全ての検体の診断評価を再度行った.次年度は、病理組織診断には,従来のGreenSpan分類の4段階評価に加えて,2017年度の助成金で購入した「病理診断支援ソフトウエアPatholoscope」を用いて面積率を計測し,正確なfocus scoreを算出した.また巣状のリンパ球浸潤を伴った導管の形態変化を検討したところ,唾液分泌量,抗SS-A抗体,抗SS-B抗体と組織障害の程度に相関関係が確認された.この結果をJPNの診断基準に基づいて検討したところ,SSと診断された症例は80例,抗SSA抗体陽性症例は59例(74%),組織判定も併せた陽性症例は45例(76%)であった.以上の結果から,唾液分泌量は感度が最も高いが(98%),特異度が低く(21%),それに対し口唇腺生検と血清検査の感度はそれぞれ(78%)と(74%)であったが,特異度は両者共にそれぞれ(98%)と(95%)と極めて高く,診断に有用な項目であることを確認した.これらの結果に基づき,昨年度は組織障害の形態変化と唾液分泌量の低下の関係を解明するために免疫染色を用いた検索を行ったところ,現時点では腺房細胞周囲にみられる筋上皮細胞が減少していることが確認された.最終年度において,予定していた形態学的解析を中心に研究を進めていたが,使用予定の抗体が劣化すると言う予期せぬアクシデントに見舞われ,研究結果に不具合が生じてしまった.また一身上の都合により実験に費やす時間が激減し研究が滞ってしまったため,研究期間を延長し遅れを取り戻す.現在までに,口唇生検の病理組織学的な組織障害に基づいた病態とSSの診断において,その有用性が証明された.さらに自己抗体(SSA,SSB)とその組織障害の程度の間に相関関係が得られたことにより,SSの病態解明に形態変化の検索は極めて有用であることが証明された.次にSS症例のバイオマーカーの検出を目的として,組織障害に関与する因子としてアポトーシスや酸化ストレス関連交代を用いた免疫学的腫瘍を用いた検索を行い,分泌障害の因子の組織への発現状況を詳細に検討し,組織障害との関連性について比較・検討を行う.それらの結果を踏まえ,口唇生検材料を用いた網羅的解析を行い,病態把握に有用なバイオマーカーの検出を目指す.自己免疫性唾液腺炎(シェーグレン症候群: SS)の腺分泌の低下には,免疫応答を介した腺組織障害を含む複合的な要因が関与しており,病態解明が困難な疾患のため,明確な治療方針が確立されておらず,病態を解明することが急務である。しかしながら,未だに統一された診断基準が策定されていないのが現状である。我々は,歯学部の中でも比較的多くのSS症例の病理組織標本を有する施設であると言う利点を活かし,形態学的視点から,本症の組織障害の解明を試みている。初年度は,実際には自己抗体や唾液分泌量などの臨床的な検査結果と,組織障害の程度の関連性を統計学的に解析し,病態の重症度との関連性を検討することを目的として,まずデータの整理と抽出を行い,以下の項目を検討した。病理医単位で全ての検体の診断評価を再度行った。病理組織診断には,従来のGreenSpan分類の4段階評価に加えて,本年度の助成金で購入した「病理診断支援ソフトウエアPatholoscope」を用いて面積率を計測し,正確なfocus scoreを算出した。また巣状のリンパ球浸潤を伴った導管の形態変化を検討したところ,唾液分泌量,抗SS-A抗体,抗SS-B抗体と組織障害の程度に相関関係が確認された。これらの結果をJPNの診断基準に基づいて検討したところ,SSと診断された症例は80例,抗SSA抗体陽性症例は59例(74%),組織判定も併せた陽性症例は45例(76%)であった。以上の結果から,唾液分泌量は感度が最も高いが(0.98),特異度が低く(0.21),それに対し口唇腺生検と血清検査の感度はそれぞれ(0.78)と(0.74)であったが,特異度は両者共にそれぞれ(0.98)と(0.95)と極めて高く,診断に有用な項目であることを確認した。研究計画調書に記載した内容に沿って実験を遂行している。なお病理組織診断の再評価では,古い標本の染色性の劣化が顕著に認められたため,再薄切,染色作業が加わったことから,若干の遅れが出ているが,次年度で取り戻せる範囲である。我々はこれまでに鶴見大学歯学部附属病院

ドライマウス専門外来において口唇腺生検を施行された183症例(女性158名,男性25名,平均年齢62.4歳)を対象に組織障害の程度を再検索した結果,シェーグレン症候群症例(SS)では,巣状のリンパ球浸潤と共に,導管構造の障害,また脂肪化に特徴があることを確認した.また組織障害の程度と唾液分泌量や抗SS-A抗体,抗SS-B抗体との関連性の検討を行ったところ,唾液分泌量,抗SS-A抗体,抗SS-B抗体と組織障害の程度に相関関係が見出された.これらの結果をJPNの基準に基づいて診断したところ,唾液分泌量は感度が最も高いが(0.98),特異度が低く(0.21),それに対し口唇腺生検と血清検査の感度はそれぞれ(0.78)と(0.74),特異度は両者共にそれぞれ(0.98)と(0.95)と極めて高く,診断に有用な項目であることを確認した.病態と組織障害の関連性の解明を行うことを目的に,ホルマリン固定・パラフィン包埋切片を用いた免疫組織学的検索を行った.組織学的には,組織障害が確認されたSS症例の上皮細胞ではαSMAが減少していた.またTUNEL法によるアポトーシスの発現は,導管周囲の浸潤の強い部分ではなく,辺縁部に多く確認された.現在,得られた結果から,SS症例はコントロールと比べて特徴的所見が確認されている.なおBcl-2,Bcl-x,Bax,Caspase-3などのアポトーシス関連因子を始め,炎症性サイトカイン,酸化ストレスマーカーについては検索途上であり,引き続き検討を行っている.組織学的な検索結果より,組織障害の解析項目として,研究計画書に記載していない組織化学的検索内容を追加したため,全体に計画より若干の遅れが出ているが,次年度で取り戻せる範囲である.自己免疫性唾液腺炎(シェーグレン症候群: SS)の腺分泌の低下には,免疫応答を介した腺組織障害を含む複合的な要因が関与しており,病態解明が極めて困難な疾患である.そのため治療方針は確立されておらず,病態の解明が急務であるが,未だに統一された診断基準が策定されていないのが現状である.我々は施設では多くのSS症例の病理組織標本を有するため,形態学的視点から本症の組織障害の解明を試みている.初年度は,実際には自己抗体や唾液分泌量などの臨床的な検査結果と,組織障害の程度の関連性を統計学的に解析し,病態の重症度との関連性を検討することを目的として,まずデータの整理と抽出を行い,以下の項目を検討した.病理医単位で全ての検体の診断評価を再度行った.次年度は、病理組織診断には,従来のGreenSpan分類の4段階評価に加えて,2017年度の助成金で購入した「病理診断支援ソフトウエアPatholoscope」を用いて面積率を計測し,正確なfocus scoreを算出した.また巣状のリンパ球浸潤を伴った導管の形態変化を検討したところ,唾液分泌量,抗SS-A抗体,抗SS-B抗体と組織障害の程度に相関関係が確認された.この結果をJPNの診断基準に基づいて検討したところ,SSと診断された症例は80例,抗SSA抗体陽性症例は59例(74%),組織判定も併せた陽性症例は45例(76%)であった.以上の結果から,唾液分泌量は感度が最も高いが(98%),特異度が低く(21%),それに対し口唇腺生検と血清検査の感度はそれぞれ(78%)と(74%)であったが,特異度は両者共にそれぞれ(98%)と(95%)と極めて高く,診断に有用な項目であることを確認した.
副作用予防を目的とする薬剤投与の必要性の評価に関する研究

【目的】今日、多様な薬剤が開発され、臨床に供されている。それらの新たな薬剤は顕著な効果を示す反面、重篤な副作用を生じる可能性も高いことが多い。そのため医療現場では、副作用を未然に防止あるいは軽減する目的で副作用症状が発現する前に予め種々の薬剤が用いられている(予防投与)。しかし、予防投与の効果は明らかでなく、予防投薬に伴う投与薬剤の増加や、発現副作用への対応などによって患者の経済的負担も増加し、その弊害は無視できない問題]である。そこで、より安全で合理的な薬物療法を目指し、副作用に対する薬剤の予防投与の適正化を図るため、予防投薬の実態を調査し適正使用の可否を検討した。【方法】東北大学病院で、腎高血圧内分泌科および糖尿病代謝科入院患者の薬剤管理指導担当薬剤師への聴き取り調査および薬剤管理指導記録の遡及調査を行い、予防投与の実態を調査した。予防投薬と考えられた事例については、必要性の有無を文献等により調査し、主治医へ情報提供を行った。さらに情報提供後の予防投薬の状況変化を確認するとともに、患者の副作用発現状況を確認し、予防投薬の必要性の可否を評価した。【結果・考察】調査の結果、予防投薬と考えられた事例が15件あった。内訳は、(1)治療薬による消化管障害の予防投薬が10件、(2)侵襲を伴う処置による感染予防投薬が5件であった。主治医へ予防投薬に関する情報を提供後、投薬中止になった事例は6件、継続は9件であった。中止になった6件の患者は、その後副作用症状は認められていないことから、必要のない予防投薬であった可能性が高い。しかし(1)については長期的な経過観察も必要であり、外来での情報提供の重要性が示唆された。一方、患者背景等を考慮した上で薬剤師から予防投薬を提案した事例も2件あり、適正な予防投与を今後も実践していく必要性があると思われた。
ヒヤリ・ハットや医療事故データの報告もれの検証方法の開発

ヒヤリ・ハットや医療事故データの報告もれの検証方法を開発するために、医療事故に関する文献収集を行い、調査方法、発生率の把握を試みた。しかし、医療事故に関する定義や概念枠組みが確立されていないため、発生率の比較は困難であった。そこで、看護事故(nursing error)に焦点をあて、看護事故の分類方法を構築した。看護事故を事故発生の次元と事故分類の次元に分類した。事故発生の次元は以下の3つから構成される:I)看護ケア基準からの逸脱、II)因果関係が明らかadverse outcome、III)基準以下のケアで発生しやすいadverse outcome。因果関係が明らかな、adverse outcomeは、事故分類の次元として以下の5つに分類した:1)医療者の事故の認識レベル(ヒヤリ・ハット、インシデントなど)、2)事故の原因(知識不足、多忙など)、3)事故の発生場所(手術室、ICU,診療所など)、4)事故の種類(誤薬、記録、医療機器の操作ミスなど)、5)患者への障害の程度(障害無しから死亡まで)。基準以下のケアで発生しやすい事故としては、褥創、術後の尿路感染や肺炎などが含まれる。これらの看護事故の研究方法は、事故の分類方法とも一致していた。Iのケア基準からの逸脱は、観察による前向き研究、IIのadverse outcomeは、主に後ろ向きのデータ収集、IIIは、退院時データベースを用いた生態学的研究である。報告もれの一つの指標として、多施設のデータを比較する院内感染のサーベイランスで、2標準偏差、、または10パーセンタイル以下は、感染の把握ができていない可能性を示唆する。看護事故の多施設でのデータ収集は困難であるが、多様な方法を用いて事故の発生を把握する必要がある。本研究の成果は国内外の学会で発表した。平成15年度は医療事故と看護事故の書籍と文献の収集を行い、文献のレビューを行った。医療事故の中で与薬に関する調査は多く、調査方法も体系化されているので与薬のみに関する調査は除いた。医療事故に関する実態調査は17件で、医療事故の指標としては、入院患者の死亡、医原性心停止、手術の合併症、退院後の医療の継続性、手術目的で入院した患者の治療、麻酔に関連するインシデント、ケアのレベルの低さに関連した転倒などであった。調査方法としては、前向き(医療記録のレビュー、民族学的な観察法、インシデント報告)と、後ろ向き(医療記録のレビュー、医師へのインタビュー)が用いられていた。標本数は最小47名から最大3万名で、調査期間は最短26目から最長4年間であった。医療事故の有無を判定する者の資格・経験・訓練などの背景については記載のレベルが大きく異なっていた。測定者間の一致率の検証報告も少なかった。医療事故の定義、対象施設、調査方法の相違により発生率の比較は困難であるが、入院患者の3%から9%が医療記録に残るような重度の事故を経験していた。看護事故の調査としては12件の研究があり、看護事故の指標としてはケアの基準からの逸脱と実際に発生した事故に大別された。ケア基準の逸脱はICUにおける看護基準のチェックリストからの逸脱、与薬に関するチェックリストからの逸脱に分類された。実際に発生した事故の分類は知識や経験不足、不注意などにより発生する事故と、看護ケアのレベルの低さ・マンパワー不足を反映したもの(褥創、術後の無気肺・尿路感染など)が挙げられた。観察法や質問紙調査では、インシデントレポートは、発生している事故の1パーセント程度しか報告されていなかった。看護事故の把握には、多様な指標や調査方法を用いることの重要性が示唆された。
二次元情報即時処理システム

本研究では生体の構造をヒントとして,イメージセンサと並列処理装置を密結合したものを一体のものとして設計し、比較的簡単な処理を高速・並列に行うことで生体視覚のもつ瞬時応答性能の実現手法を研究した。以下の具体的成果を得た。【ビジュアルフィードバック制御】視覚情報を即時処理し制御信号を発生するビジュアル制御を実現するために光検出器とデジタル汎用処理回路を画素毎に直結し,これらをワンチップ集積化した汎用のビジョンチップを設計・試作した。このチップは5mm角のチップ上に16×16画素を集積し,100MHz/600mWで動作する。ビジョンチップと並行し,コントローラおよびプログラミング開発環境開発を行い,システムとしてビジョンチップの動作検証を行いその有用性を確認した。【高品位データ圧縮撮像】高品位化と通信容量制約の両立のために画像処理機能をイメージセンサの中に統合し、撮像機能を飛躍的に向上させる処理を実現した。データ圧縮では撮像面上で時間変化を監視し,情報更新が必要な画素のみを取り出すことで画像圧縮を行う動画像圧縮イメージセンサを試作検証した。読み出すべき画素データを大幅に低減することにより,一定の通信容量制約下でも高速高解像度撮像が可能なる、列並列構成128x128の画素数のイメージセンサを実現し良好に機能することを確認した。また空間的解像度を撮像対象に依存して最適化する可変サンプリング制御をおこなう64x64画素の空間可変サンプリングイメージセンサを実現し,従来のTVサンプリングから生体網膜の中心窩のような粗密サンプリングまで柔軟に実現できることを実証した。【動体トラッキング】対象の動きを即時に検出する動きベクトル検出用に対象画像あるいはその輪郭画像を2値化しブロックマッチングを行う手法を研究し「階層化ブロックアクセスイメージセンサ」を研究開発した。このセンサーは画素ブロックをまとめてアクセスしその画素値集合の特性値を高速に取得することができ、動体のトラッキングでは時間的に連続する2フレーム間の画素値の一致度をブロック内で合計し、階層化ブロックアクセスにより,ブロックサイズによらず瞬時に1ブロックのブロックマッチングを実現している。【順応ビジョン】生体視覚系の網膜の回路構造を模した人工網膜に順応機能を持たせてより生体網膜に近づけ,自然照明下での実時間視覚情報処理に応用することを研究し,試作一次元人工網膜デバイスによって実現性を確認した。チップは画像の空間微分および平滑化,さらに画像のエッジを実時間でとらえる機能を有する。【微細デバイス3次元実装技術】高機能イメージセンサ必要な0.1um以下のデバイスモデルを量子効果を定量的に取り入れ明らかにした。より近い将来の集積化技術でも実用規模の解像度を得る方法として高密度3次元実装技術を研究し,イメージセンサと処理回路を3次元的に積層する手法を確立した。以上の研究を通し2次元データ即時処理の新しいアーキテクチャを実験的に検証しその実現への筋道と可能性を明らかにすることができた。以上の研究を通し

2次元データ即時処理の新しいアーキテクチャを実験的に検証しその実現への筋道と可能性を明らかにすることができた。2次元情報の即時処理システムに関し、本年度は高速ビジョンチップ、情報圧縮センサー、4進木構造画像センサー、センサー・イン・ロジック実現の実装技術上のブレークスルーを目指したシリコンウェーハ積層技術、画像データの高速並列処理における実装限界を与える微細素子のエネルギー限界を研究を行った。高速ビジョンチップの研究では、デジタル処理による高速ビジョンチップのアーキテクチャと処理アルゴリズムを検討し、FPGAを用いて画素毎に演算回路を有するプロトタイプの試作研究を行った。またそれをもとにフルカスタム集積回路のための基本設計を行い、ビジョンチップの実現性を確認した(石川)。情報圧縮センサーの研究では、有意な画像の変化部分のみを選択的に読み出す、条件読み出し方式画像圧縮センサーのアナログ処理によるアーキテクチャを検討し、基本設計と性能評価を行った。本方式は画素毎にアナログ処理回路を有する方式であるが、平行してライン毎にアナログ処理回路を有するアーキテクチャの比較検討を行い、それぞれの利点を明らかにした(相沢)。4進木構造画像センサーの研究では、即時応答処理のための画像読み出しの高速化と低消費電力化を達成する、意図的部分読み出し機能を持つアーキテクチャとして4進木構造を有するセンサー・イン・ロジックを検討し、有効性をシミュレーションにより検証した。また同アーキテクチャをFPGAを用いてプロトタイプの試作研究を行い、4進木ノードの論理回路の構造を明らかにした(浅田)。シリコンウェーハ積層技術では、薄膜化したシリコンウェーハを赤外線を用いて位置合わせし張り合わせ、積層化する技術を実験的に開発し、層間配線手法の研究を行った。またそれに必要となる配線ビアの作成・接続技術に関し研究を行い、3次元配線の可能性を明らかにした(小柳)。微細素子のエネルギー限界の研究では、微細素子のエネルギー限界を与える要素に関し理論的研究を行い、熱雑音の影響による動作限界と電力限界を許容誤動作確率をもとに明らかにした。また微細化素子で新たに量子効果による静電容量が問題となることを理論的に解明した。(名取)2次元情報の即時処理システムに関し、平成8年度は高速ビジョンチップの試作・評価、適応情報圧縮センサーの設計・試作、4進木構造画像センサーの設計・試作、3次元積層画像処理システムと積層化技術、微細素子の極限としての単電子トランジスタの動作解析の研究を行った。高速ビジョンチップの試作・評価研究では、フルカスタムビジョンチップの詳細設計と試作を行うとともに、モーメント出力用周辺回路の設計・試作を行い、このアーキテクチャに適した画像処理アルゴリズムの検討評価を行った。
ストレンジクォーク偏極・高次ツイスト効果とQCD

1.平成8年度スピン依存構造関数の測定核子スピンへのクォークスピンの寄与に関する研究は、CERNにおける1992年から毎年6ヵ月づつ重陽子と陽子標的を使ってのSMC測定、およびアメリカのSLACにおけるE142,143実験等で概要が明かとなってきている。この状況の中で、本年度の主要な課題はCERNにおけるSMC(Spin Muon Collaboration)による陽子のスピン依存構造関数をBjorkenのxでx【less than or equal】0.007の領域について精度を上げて測ることであった。これまで、偏極陽子標的については1993年にブタノール試料で測定を行い、x=0.003の領域まで測った。その結果、g^p_1(x,Q^2)がxの減少とともに増加するように見える傾向を示した。xが小さな領域でのg^p_1(x,Q^2)の振舞はxについてx=0までの外挿値に影響を与え、積分Γ^p_1(Q^2)に大きく影響を与える。この第一モーメントといわれるΓ^p_1(Q^2)はクォークスピンの和を求めるための基本量であり、この値次第でクォークのスピン寄与の算定が変る。xの小さな領域で精度を上げたg^p_1(x,Q^2)の測定は入射ミューオンエネルギーの高いSMCのみが実験可能であり、データが待ち望まれていた。質の良い実験結果を得るため、本年は陽子標的に固化NH_3を使った。この物質は室温で気体であり、標的にするまでに、(1)液化窒素で固化すること、(2)細かく砕いて同じ大きさの粒をフルイで選び出すこと、(3)これに加速電子線を照射して不対電子を創ること、という作業があり、しかも全て液化窒素中で行われねばならない煩わしさがある。しかし、この物質はブタノールに比べて陽子含有率が高く、かつ、偏極度も高くなることが予測されたので採用したものである。実際、陽子偏極度は実験測定中を通して平均90%を示してブタノールに比べて7-8%高く、収集事象数でもブタノールの場合に比して2-3割の増加を見るという成果を得た。実験は4月20日に始まり、9月17日をもって終了した。本年度の実験終了でSMCが予定した全ての実験計画は終了し、これまで6年間に収集した重陽子および陽子標的による全データから、核子内のクォークのスピン寄与について最終的結論が得られ、この結果を用いてQCDに基づく理論手法の是非(Bjorken和則のテスト)についても最終結論を得る事ができる。日本のグループは、偏極標的に関しては、アンモニア試料を使った偏極標的の立ち上げおよび実験中の運転には多くのスタッフおよび協力研究員が参加して成功裏に実験を進め、測定終了後のNH_3偏極度解析は大学院生(宮地)が中心となって行っている。また、散乱データのオフライン解析では、小川、宮地の二人の大学院生がSMCの解析グループの中心となって励んでいる。3月にはプレリミナリーな結果を国際会議で発表し、1997年秋までには論文発表の予定である。2.前年度(1995)の解析結果1995年度の測定した重陽子標的のスピン依存構造関数の結果を専門雑誌Phys.Letters Bに投稿し、掲載決定された。この論文をまとめるにあたり、解析結果を出すのにSMCグループの中で小川(研究協力員)が中心となって作業を行った。小川は解析の全行程に係わったが、特に、粒子位置の決定、系統誤差の算定、放射補正の計算、非対称度とスピン依存構造関数の導出およびその値のQ^2に依存したQCD発展方程式の計算に責任を持ち、信頼性のある実験データの導出に大きな貢献をした。小川はこの研究を博士論文に仕上げ、名古屋大学理学部で受理された。解析では、1993年度に測定した陽子標的の結果を本論文としてまとめる作業が続いていたが、小川の解析への参加等でまとまり、Phys.Rev.Dに投稿した。3.新しい共同研究(COMPASS)計画のCERNによる承認一連のSMC実験およびSLACの実験は、核子内クォークのスピン寄与についてほぼ一定の合意に到達した。すなわち、(1)クォークスピンの和は核子スピンの30%ほどを担う。(2)ストレンジ(s)-クォーク成分は、核子スピンと反対向きに10%強含まれる。という結論である。すぐに浮かぶ疑問は「残りの70%は何が担うのか?」である。この疑問に答えるべく、私たち日本グループとマインツ大学を中心とするドイツグループおよびトリエステ大学を中心とするイタリーグループが力をあわせ、これにロシアのJINR、IHEP、ポーランドのワルシャワ大学、チェッコのプラハ大学、フィンランドのヘリシンキ大学等々が結集し、新しい国際共同研究グループCOMPASS(COmmon Muon and Proton Apparatus for Structure and Spectroscopy)を結成した。この研究の主目的は核子内の「グル-オン偏極度の測定」である。COMPASSはCERN当局に、平成8年3月にプロポーザルを提出し、CERNの「プロポーザル検討委員会(SPSLC)」の返事を待っていたが、平成8年9月11日、めでたく採択された。そして、平成9年2月6日CERNの研究実施を決定する権限のある委員会「Resarch Board」によって、実験実行の許可がおりた。COMPASSは1999年の実験開始に向けて本格的な準備体制に入ることになる。

この最終決定に先立ち、私たち日本グループはすでに文部省より科学研究費補助金(特別推進)の配分を受けることが決まっていて、大型超伝導電磁石の製作の検討に入っていた。この実質的な準備作業は各国グループを勇気づけ、CERNでの実験許可に極めて大きな影響を与えたと確信している。私たちが分担する超伝導電磁石の設計は終わり、部分毎に製作に入っている。1.平成8年度スピン依存構造関数の測定核子スピンへのクォークスピンの寄与に関する研究は、CERNにおける1992年から毎年6ヵ月づつ重陽子と陽子標的を使ってのSMC測定、およびアメリカのSLACにおけるE142,143実験等で概要が明かとなってきている。この状況の中で、本年度の主要な課題はCERNにおけるSMC(Spin Muon Collaboration)による陽子のスピン依存構造関数をBjorkenのxでx【less than or equal】0.007の領域について精度を上げて測ることであった。これまで、偏極陽子標的については1993年にブタノール試料で測定を行い、x=0.003の領域まで測った。その結果、g^p_1(x,Q^2)がxの減少とともに増加するように見える傾向を示した。xが小さな領域でのg^p_1(x,Q^2)の振舞はxについてx=0までの外挿値に影響を与え、積分Γ^p_1(Q^2)に大きく影響を与える。この第一モーメントといわれるΓ^p_1(Q^2)はクォークスピンの和を求めるための基本量であり、この値次第でクォークのスピン寄与の算定が変る。xの小さな領域で精度を上げたg^p_1(x,Q^2)の測定は入射ミューオンエネルギーの高いSMCのみが実験可能であり、データが待ち望まれていた。質の良い実験結果を得るため、本年は陽子標的に固化NH_3を使った。この物質は室温で気体であり、標的にするまでに、(1)液化窒素で固化すること、(2)細かく砕いて同じ大きさの粒をフルイで選び出すこと、(3)これに加速電子線を照射して不対電子を創ること、という作業があり、しかも全て液化窒素中で行われねばならない煩わしさがある。しかし、この物質はブタノールに比べて陽子含有率が高く、かつ、偏極度も高くなることが予測されたので採用したものである。実際、陽子偏極度は実験測定中を通して平均90%を示してブタノールに比べて7-8%高く、収集事象数でもブタノールの場合に比して2-3割の増加を見るという成果を得た。実験は4月20日に始まり、9月17日をもって終了した。本年度の実験終了でSMCが予定した全ての実験計画は終了し、これまで6年間に収集した重陽子および陽子標的による全データから、核子内のクォークのスピン寄与について最終的結論が得られ、この結果を用いてQCDに基づく理論手法の是非(Bjorken和則のテスト)についても最終結論を得る事ができる。日本のグループは、偏極標的に関しては、アンモニア試料を使った偏極標的の立ち上げおよび実験中の運転には多くのスタッフおよび協力研究員が参加して成功裏に実験を進め、測定終了後のNH_3偏極度解析は大学院生(宮地)が中心となって行っている。また、散乱データのオフライン解析では、小川、宮地の二人の大学院生がSMCの解析グループの中心となって励んでいる。3月にはプレリミナリーな結果を国際会議で発表し、1997年秋までには論文発表の予定である。2.前年度(1995)の解析結果
頸動脈血管４次元可視化と動脈硬化症評価システム

様々な断面での頸部超音波Bモード画像から頸動脈の3次元形状およびその心拍動に伴う動き,つまり4次元可視化する手法を開発した.計算機画面上でマウスなどを操作することにより,様々な方向から頸動脈の3次元形状を観測することが可能であり,さらに視点を頸動脈内部に移動させることにより,あたかも人が血管内部に入り込んで観察しているかのように,動脈硬化の進行に伴い発生するプラークなどを観察可能である.また,3次元形状に加え心拍動による動きを入れた4次元可視化により,個々の断面を個別に観測していただけでは分かりにくかった局所的な動きの悪い部位を容易に発見できるようになり,動脈硬化症の診断が格段に容易になった.動脈硬化診断のための頚動脈の超音波エコー検査では,超音波Bモードを使う場合,同時に一つの断面像しか得られないため,医師らがプローブを移動させて様々な断面像を観察して,その全体像を推測するしかなかった.そのため,プローブの操作,超音波画像の読影などに熟練していないと正しく全体像を推測することができない問題があった.本研究の最終目的は,頚動脈の観察,動脈硬化の診断がより容易かつ確実に行えるようにするため,超音波エコー装置により頚動脈の様々な断面像を撮影し,それらから計算機により頚動脈の3次元形状,あるいは時間軸を加えて頚動脈3次元形状の心拍動,つまり4次元形状を再構成,描画する手法を確立することである.昨年度では,様々な断面で3,4心拍以上の断面動画像を記録し,拡張期から収縮期までの様々なフェーズでの頚動脈3次元形状を再構成することに成功した.しかし,もともとは異なる時刻での断面像からあるひとつのフェーズでの3次元形状を再構築するため,毎回の心拍動が等しくないと安定した再構築ができない.実際,健康な被験者で滑らかな筒状であるはずの頚動脈が,デコボコした形状に推定される現象が発生した.そこで,本年度では,頚動脈の心拍動の安定性,つまり毎回の心拍動の再現性を評価した.1分間,約60心拍分,一つの断面の心拍動による動きを記録し,どの程度同じ動きが繰り返されるかを調べた.その結果,予想以上に安定性に欠けることが明らかになった.これまで,頚動脈の心拍動の大きさを利用した動脈硬化指標としてスティッフネスβパラメータなどが利用されている.本研究の結果は,高々,数拍程度の心拍動からβパラメータを推定したとしても,信頼できる推定精度が得られていない可能性が高いことを示唆する重要な結果である.様々な断面での頸部超音波Bモード画像から頸動脈の3次元形状およびその心拍動に伴う動き,つまり4次元可視化する手法を開発した.計算機画面上でマウスなどを操作することにより,様々な方向から頸動脈の3次元形状を観測することが可能であり,さらに視点を頸動脈内部に移動させることにより,あたかも人が血管内部に入り込んで観察しているかのように,動脈硬化の進行に伴い発生するプラークなどを観察可能である.また,3次元形状に加え心拍動による動きを入れた4次元可視化により,個々の断面を個別に観測していただけでは分かりにくかった局所的な動きの悪い部位を容易に発見できるようになり,動脈硬化症の診断が格段に容易になった.超音波プローブを機械的にスライド(スライド方向は,頸動脈の走る方向z軸とする)させてスキャンすることにより頸部超音波エコー断面像(断面像において,皮膚に平行な軸をx軸,深さ方向をy軸とする)をビデオキャプチャーによりパソコンに取り込む装置を試作した.本装置により取得したすべての画像フレームの中で,頸動脈拡張期の最初の点を原点と位置付けるようにt軸を合わせるアルゴリズムを開発した.空間(x,y,z)と時刻(t)の関数として,頸部の4次元形状(頸動脈,および周辺組織)を再構成することが最終目標となるが,その具体的方法として以下の方法について,コスト的,精度的,計測の容易性の観点から最適な方法を見出すための比較,検討を行なった.1.各zの位置において,1心拍の間,超音波画像を記録し,それが終わったら,次のzの位置での計測に移ることを繰り返し,頸部の4次元形状を計測する方法.2.プローブをz軸方向に常にスライドさせて,対象とするz軸の範囲5,6往復程度の超音波画像を計測し,適当な補間,心拍動のモデルを利用して,頸部の4次元形状を再構築する方法.3.通常のx,y方向をいわゆるB-mode画像として計測する超音波プローブではなく,x,y,z方向を同時に計測できる超音波振動子を備えたプローブを新たに開発する.これにより,一気に1回の心拍動間の計測で,頸部の4次元形状を計測する方法.まず,具体的に1.については,プローブのz軸の動きを制御する装置を試作した.実際に,頸動脈超音波画像を計測し,頸動脈拡張期と収縮期の2フェーズにおいて,それぞれ3次元形状の再構築を実現した.さらに,1.の方法では,患者に適用するには計測時間がかかりすぎて患者への負担が大きいことから,2.の方法を適用することを検討し,簡易的ではあるものの頸動脈の3次元形状の再構築を可能にした.動脈硬化を診断するための検査法の一つに頚動脈超音波エコー検査がある.

本検査では,超音波エコーを用いて頸動脈の形状や心拍動に伴う動きを観測する.通常,使われる超音波エコーはBモード画像と呼ばれる2次元断面像である.頸動脈は3次元形状を持つため,全体像を知るためには,検査者が超音波プローブを移動させて様々な断面像を観察し,3次元形状を思い浮かべるしかなかった.そのため,正しく全体像を推測するためには,超音波プローブの操作のみならず,3次元形状を思い描く空間認知能力なども必要であり,検査者に相当な熟練が求められる問題があった.本研究では,ある断面での超音波Bモード画像を1心拍周期以上の時間撮影することを,超音波プローブをスライドさせることにより様々な断面で行うことにより3次元的な超音波像を計測し,計算機により各断面での頸動脈の位置と時間変化を求め,頸動脈の3次元形状およびその心拍動に伴う動き,つまり4次元可視化する手法を開発した.計算機画面上でマウスなどを操作することにより,様々な方向から頸動脈の3次元形状を観測することが可能であり,さらに視点を頸動脈内部に移動させることにより,あたかも人が血管内部に入り込んで観察しているかのように,動脈硬化の進行に伴い発生するプラークなどを描画することが可能になった.また,3次元形状に加え心拍動による動きを入れた4次元可視化により,個々の断面を個別に観測していただけでは分かりにくかった局所的な動きの悪い部位を容易に発見できるようになり,動脈硬化症の評価が格段に容易になった.今後,動脈硬化の新たな検査法として確立するためには,医学部附属病院と連携して患者に対する臨床的評価を行い,成果をまとめて薬事申請を行う必要がある.さらに患者に対する病状説明には3Dプリンタにより頸動脈の3次元形状をプリントアウトして提示することも有効である.生体情報工学頚動脈3次元形状に時間軸を加えた4次元形状を再構築することに成功した.その上で,頚動脈の心拍動による形状変化の予想以上の変動性を見出した.これまで,頚動脈の心拍動の大きさを利用した動脈硬化指標としてスティッフネスβパラメータなどが利用されているが,本研究の結果は,高々,数拍程度の心拍動からβパラメータを推定したとしても,信頼できる推定精度が得られていない可能性が高いことを示唆している非常に重要な結果である.これまで,推定されたβパラメータと他の動脈硬化指標(PWV, ABIなど)に有意な相関があることは示されていたが,決して一対一対応といえるほどではなかった.その原因が,指標の原理の本質的違いのためなのか,他の動脈硬化指標の推定精度の問題か,βパラメータの推定精度の問題なのか,あまり真剣に議論されてこなかった.こうした風潮に対し,本研究結果は,動脈硬化指標の推定のばらつきを考慮しなければならないという問題提起を行うことになる.ネガティブな成果では有るが,推定精度改善への意識を高めるために重要な意味を持つと考えられる.研究実績の概要の具体的計測法の3種類の方法について,コスト的,精度的,計測の容易性の観点から最適な方法を見出すための比較,検討を行なった.また,具体的に1.については,プローブのz軸の動きを制御する装置を試作し,実際の計測を行い最初の4次元形状の計測結果を得た.この方法では,頸動脈の3次元形状の描画のみならず,心拍動に伴う動きの観察を可能にするため,動脈硬化により現れる頸動脈の局所的なひきつった動きなども観測されると期待されるが,計測に時間がかかることが問題視された.そこで,計測法の2.についても,最初の計測を試みた.この結果,わずか5秒間の計測により,簡易的ではあるものの頸動脈の3次元形状の描画を可能にした.