hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
左心補助人工心臓装着患者の右心不全に対する心房内シャント形成術の有効性評価

次にLVAD装着手技として、3-0プロリン8針を用い脱血管カフを心尖部に縫着、脱血管を左室内に挿入した。続けて左内頸動脈を展開し送血管を挿入、双方のカニュラを遠心ポンプに接続しポンプと送血管の間には膜型人工肺を設置し、大動物におけるLVAD+人工肺装着モデルを確立した。次にこの実験モデルにおいて心房内シャント作成手技について検討した。人工心肺装着下に開心して直視下にパンチャーを用いて心房中隔に孔を作成することを検討したが、出血のコントロールが難しいため、より非侵襲的にバルーンで心房中隔に孔を作成することを試みた。結果、心エコー下に心房中隔を確認し、左房から挿入した穿刺針にて心房中隔を穿刺し、ここに拡張用のバルーンを通しバルーンを拡張させることで、出血させることなく心房中隔に孔を作成できることを確認した。またLVAD装着下においてはこの心房中隔孔をとおして右左シャントが起こることを心エコー・ドプラー法にて確認できた。拡張バルーンに関しては直径12mmのものと19mmのものについて検討し、ともに心エコー上十分な右左シャントを生ずるだけの心房中隔孔が開けられることを確認した。また実験終了後、犠死させ確認したところバルーンで作成した孔は心房中隔卵円窩に一致して亀裂状に開いており、19mmでは直径10mmの孔が開くことが確認できた。当該研究は、LVAD(左心補助人工心臓)補助患者における右心不全発症は救命率が低下することを受け、有効性の高い治療法確立を目的に考案された研究である。特に付加的にRVAD(右心補助人工心臓)を埋め込む治療法は患者侵襲度が高いと考え、歴史的にも確立された治療法であり患者侵襲度の低いBalloon atrioseptostomy(バルーン心房裂開術)を患者に導入し、その有効性を示すために動物実験を行ってきた。前期3年度の研究成果により、肺高血圧症を伴ったLVAD補助下右心不全を発症した動物において、心房内シャントの作成はLVAD流量の増加とそれに伴う血行動態の安定化を保つことが示された。当初の目標であった急性動物実験において、具体的には肺動脈絞扼術により作成された右心不全下では右房圧は18±5mmHg、血圧中央値は41±12mmHg、LVADポンプ流量は0.9±0.6L/minのショック状態であったが、心房内シャントの開放によりポンプ流量は2.7±0.6L/min(p <0.001)に増加、右房圧は15±5mmHgへと低下(p=0.001)、血圧は53±18mmHgにまで上昇し(p=0.006)ショック状態を脱するという結果を得られた。これらの実験結果は過去1回の国際学会と本年度の日本人工臓器学会において報告された。また同様に本年度、European journal of cardiothoracic surgeryのOriginal articleで投稿論文をアクセプトされる結果に至った。また、今年度の発展的研究として、別の手法による右心不全モデル作成と慢性動物実験モデルの作成を目標としたが、いずれにおいてもモデル確立と有効な実験結果には至っていない。胸部外科2期目である24年度の目標であった左心補助人工心臓(LVAD)装着下の右心不全において心房内シャントをバルーンで非侵襲的に作成する事で,右心血流を左心系に導きLVAD下での右心不全を改善させる急性動物実験モデルが確立できた。
複数の評価基準の下での合理的・限定合理的選択

本研究は、複数の評価基準に基づく意思決定が、選択の合理性ないし限定的な合理性の観点から、いかなる特性を持つのかを解明した。特に、一方の評価基準をまず適用し、次に他方の評価基準を適用するという「辞書式結合」による選択方法を、限定合理性に関する特性と、単純な状況における選択に関する幾つかの特性の組によって特徴付けた。また、選択肢をグループ分けした上で、各グループにおいてまず選択し、その「予選」を勝ち残った選択肢の中から最終的に選択するという方法が、辞書式結合による選択方法の1つの特殊ケースであることを明らかにした。個人的選択にせよ、社会的選択にせよ、単一の評価基準に従って為されることは稀であり、しばしばその選択は複数の評価基準に照らして行われる。たとえば、個人は物質的満足を追求するだけでなく、社会的な義務感やモラル等に従って行動することがある。社会的選択においては、資源配分の効率性だけでなく、衡平性が考慮される。本研究は、このような複数の評価基準に基づく意思決定が、選択の合理性ないし限定的な合理性の観点から、いかなる特性を持つのかを解明することを目的としている。平成24年度は、第1に、一方の評価基準をまず適用し、次に他方の評価基準を適用するという「辞書式結合」による選択を考察した。辞書式結合は、しばしば強選好関係の「評価の循環」を生じさせ、その場合には「最善」と評価される選択肢は存在しない。このような「評価の循環」が生じている場合にも、実際に選択を実行している個人ないし社会は、評価の循環の一部を「断ち切る」ことを行っていると考えられる。このことに着目して、第一の選好順序をまず適用し、次に第二の選好順序を適用するときに、強選好関係の評価の循環が生じる場合には、第二の選好順序の適用を一部分で控えるという方法を「条件付辞書式結合」と定義し、これに基づく意思決定方法が満たす様々な特性を明らかにした。これらの特性は単純なケースにおける直観的に「自然な」選択を表現する特性と、選択の限定合理性を表す特性とに大きく分けられる。第2に、選択の合理性・限定合理性に関する幾つかの基本的な特性の含意を解明した。特に、不確実性を含む選択問題における顕示選好と選択の合理性との関係を明らかにするとともに、「鈴村整合性」とよばれる限定合理性に関する特性を満たす社会的選択の特徴付けを行った。さらに、準推移性と鈴村整合性の相互関係を検討し、社会的選好関係形成ルールの構成可能性に関する2つの特性の役割を比較した。たとえば、個人は単に物質的満足を追求するだけでなく、社会的な義務感やモラルなどに従って行動することがある。平成25年度は、第1に、一方の評価基準をまず適用し、次に他方の評価基準を適用するという「辞書式結合」による選択を考察した。特に、強選好関係の評価の循環が生じる場合には、第二の選好順序の適用を一部分で控えるという方法を「条件付辞書式結合」と呼び、その公理的分析を行った。選択関数の特性(公理)として、単純なケースにおける直観的に「自然な」選択を表現する幾つかの特性と、選択の限定合理性を表す公理を導入し、条件付辞書式結合に基づく選択関数が、これらの特性の組を満たす唯一の関数であるか否かを分析した。第2に、選択肢をグループ分けした上で、各グループにおいてまず選択し、その「予選」を勝ち残った選択肢の中から最終的に選択する、という自然な選択の方法を「グループ分け選択方法」と定義し、これに基づく選択関数の公理的分析を行った。グループ分け選択方法と、複数の評価基準の辞書式結合よる選択方法とは、論理的に近い性質を持つものと予想し、2つの選択方法が共に満たす特性(公理)について考察した。その結果、2つの方法は共に、選択肢の集合の拡張に関する整合性と、選択肢の集合の縮小に関する限定された整合性を満たすことを明らかにした。たとえば、社会的選択においては、資源配分の効率性だけでなく、衡平性が考慮される。平成26年度は、第1に、一方の評価基準をまず適用し、次に他方の評価基準を適用するという「辞書式結合」による選択を考察した。

特に、強選好関係の評価の循環が生じる場合には、第二の選好順序の適用を一部分で控えるという方法を、「条件付辞書式結合」と呼び、その公理的分析を行った。その結果、条件付辞書式結合に基づく選択関数が、単純なケースにおける直観的に「自然な」選択を表現する幾つかの公理(特性)と、選択の限定合理性を表す公理の組を満たす唯一の関数であることを証明した。第2に、選択肢をグループ分けした上で、各グループにおいてまず選択し、その「予選」を勝ち残った選択肢の中から最終的に選択する、という自然な選択の方法を「グループ分け選択方法」と定義し、これに基づく選択関数の公理的分析を行った。その結果、この選択関数は、複数の評価基準の辞書式結合による選択関数において第一の評価基準が推移性を満たす場合と同値であることを解明した。さらに、グループ分け選択方法に基づく選択関数を、選択間の限定的な整合性を表す3つの公理によって特徴付けた。第3に、厚生の個人間比較、社会状態の比較、国際的な社会厚生の比較などを統合する普遍的社会順序(universal social ordering)という概念を新たに導入し、その幾つかの公理(特性)から評価基準を導く方法を解明した。26年度が最終年度であるため、記入しない。社会的選択理論26年度が最終年度であるため、記入しない。複数の評価基準の下での意思決定方法として「条件付辞書式結合」を導入し、この方法が満たす様々な特性を明らかにした。また、選択の合理性・限定合理性に関する幾つかの基本的な特性の含意を解明した。以上のように、複数の評価基準の下での合理的・限定合理的選択に関する理論的分析は、おおむね順調に進展していると言える。これまでに、複数の評価基準の下での意思決定方法として「条件付辞書式結合」を導入し、この方法が満たす幾つかの特性(公理)を明らかにした。また、選択の合理性・限定合理性に関する特性の含意を解明した。条件付辞書式結合に基づく選択関数が、これらの特性の組を満たす唯一の関数であるか否かという問題に関する分析にも、大きな進展が見られた。一方、「グループ分け選択方法」を定義し、この選択方法と複数の評価基準の辞書式結合よる選択方法とが共に満たす幾つかの特性を明らかにした。本研究は、純粋に理論的な研究であるため、外的な環境や設備などの問題で研究の阻害要因となるものはない。以上より、複数の評価基準の下での合理的・限定合理的選択に関する理論的分析は、おおむね順調に進展していると言える。引き続き、研究代表者と研究分担者は、海外の研究協力者も含めて、密接な情報交換と討議を行いつつ、理論的分析を進め、論文を作成し、国内外の学会等で発表することを目指す。引き続き、研究代表者と研究分担者は、海外の研究協力者等も含めて、密接な情報交換と討議を行いつつ、理論的分析を進め、論文を作成し、国内外の学会等で発表する。平成25年7月にイギリスで開催される合理的・限定合理的選択に関する重要な国際会議において、論文発表を受理されたため、その出張旅費として、平成24年度の助成金の一部を繰り越すこととした。平成25年度の研究費と合わせて、これらの学会出張旅費と共同研究のための旅費にウエイトを置いた使用を計画している。
フランス社会教育施設の公・私セクターの関連構造-公共圏の創造の視角から-

今日フランスの社会教育施設は、民衆教育アソシエーションが担ってきた歴史的土壌の中で、公・私セクターの協働のための制度的整備がなされてきている。そしてそれは、普遍的理念モデルを実施する活動の場ではなく、広く住民に開かれた地域プロジェクトの企画・遂行機関としての性格を担いつつある。そのため、地域の課題と実情に応じての、公・セクターの多様な活動主体が参画するネットワークによる、豊かな公共圏創造が志向・追求されている。本研究の目的は、フランス社会教育施設の管理運営における<私セクター>と<公セクター>との関連構造を解明することによって、公共性の多元的な担い手による公共圏の創造のための社会教育施設のあり方をさぐることにある。初年度である平成19年度は、以下の2点の解明を図った。(1)現地調査および資料・文献を通して社会教育施設の管理・運営形態の類型化を試み、主に次の4つの管理・運営形態を見出すことができた。(1)市町村が所有するが、アソシアシオンなどの民間団体が契約(「公役務の委任」等)により運営する施設(2)同じく市町村が所有しアソシアシオンなどの民間団体に運営が委任されるが、個々の施設でなく、市の社会教育施設全体の運営が委任される形態(3)市町村が所有し市町村職員(アニマトゥール等)が運営する施設(4)アソシアシオン全国連盟が所有し、個々の地域の活動の方向を連盟が支援する施設、である。(2)上記(1)のケースである「公役務の委任」(DSP)の仕組みとその意味の解明を図った。1960年代に始まる社会教育施設の管理運営は、施設の建設・提供を<公セクター>が行い、管理運営を<私セクター>が行うという「公役務委任契約」によるものであった。それは一切の手続き的制約を受けることなく自由に(convention de gre a gre)行われてきた。その結果、アソシアシオンが施設を通して政治的に統制あるいは排除されるという問題を生じた。1993年サパン法によって設けられたDSPは、公募によって管理運営を委任する候補者による計画書を提出させ、それを市町村関係者(行政職員・住民選出委員)が審査することで、公開性と競争性をもたせることで公・私セクターの関係の恣意性の解決を図ろうとするものである。本研究の目的は、フランス社会教育施設の管理運営における公・私セクターの関連構造を解明することによって、公共性の多元的な担い手による公共圏の創造のための社会教育施設のあり方を探ることにある。平成20年度は、前年度研究での社会教育施設の管理運営形態の類型化を踏まえ、典型的な社会教育施設事例として社会・社会文化センター(les centres sociaux et socioculturels以下CS)および特徴的な地域事例としてイッシレムリノ市(以下VIM)の社会教育施設に焦点をあてて調査・考察を行い、以下の点を明らかにした。CSは全国に1,776施設あるが、その管理運営は(1)アソシアシオンによるもの(全体の71%)(2)市町村によるもの(13%)(3)家族手当金庫(CAF)によるもの(16%)がある。管理運営形態によって評価の違いや財源の多少はなく、管理主体は各々の地域の実情(住民やアソシアシオンの参加、市町村の政策や市議の立場、プロジェクト内容等)によって決定される。そのことは、地域の状況によって絶えず管理主体が変わりうることを意味している。こうした管理運営形態の不安定さは施設活動における不安材料であるが、重要なのは管理主体に左右されない住民のアソシアシオンがCSにおいてガバナンス能力を形成・発揮できることこそが求められるのであり、管理運営形態のあり方にあるのではないということである。他方VIMでは、1982年以来CLAVIMというアソシアシオンが地域の52の社会教育施設を管理運営しており、安定した体制を整えている。その背景にはVIMが市民参加型の行政を強く打ち出し、アソシアシオンが継続的に活動ができるような全面的なバックアップ(施設無償貸与、市職員の派遣、財政80%保障など)を行ってきたことがある。だが、VIMの政策変更があればCLAVIMが安定している保障はないのであり、その意味でCSと同様、CLAVIMが住民のアソシアシオンとしてガバナンス能力の向上を絶えず図ることが求められている。以上の考察から、多様な管理運営形態にみられるフランス社会教育施設の公・私セクター間の複雑な構造は、財政や職員の位置に関わるものであり、活動プロジェクトと実践においての鍵を握るのは住民のアソシアシオンの統治=自治に多くを負っているといえる。平成21年度は、日本の社会教育施設との比較において、地域公共圏の創造という点で示唆的な社会センター(centre social)と余暇センター(centre de loisirs)に焦点をあて調査・考察を行った。(1)社会センター、余暇センターの認可は、いずれもセンターが提案するプロジェクト契約を基に公的機関(社会センターの場合は家族手当金庫、余暇センターは青少年スポーツ省)によって行われる。したがって、これら社会教育施設は、単なる設備提供施設でも、活動機会提供施設でもなく、広く住民・青少年に開かれた地域のプロジェクト遂行機関である。

プロジェクトは、社会センターでは民衆教育、社会発展、連帯経済など総合的アニマシオン(animation globale)、余暇センターでは青少年の教育アニマシオン(animation educative)が志向され、住民参加で進められる。(2)管理運営のあり方は、官直営か民間委託かは争点になりえず、その責任機関が公・私いずれのセクターであれ、住民の参加と地域のネットワーク形成がプロジェクトの要となり、公共性の多元的な担い手が想定されている。またネットワークづくりをはじめとする諸活動のための専門職員(アニマトゥールなど)が多数(一般に数十名規模)配置されている。(3)財源の68割が公セクターから拠出されるが、その場合複数財源(家族手当金庫、国、県、市町村など)であり、この点でも多元的であると同時にリスクが分散されている。また、財源確保を含むロビーイング機関としての連盟組織や専門職員養成のための機関が組織され、これら社会教育施設を保護・支援するネットワーク形成もなされている。以上の考察から、これらの社会教育施設が、住民の参加と対話・実践の豊かな活動を基にしたプロジェクトを土台に、公・私セクターの多元的なネットワークを創ることによって、公共圏を地域に構築する核としての役割を担ってきている(あるいは担おうとしてきている)ことが明らかになった。
子宮頸がんに対する外部照射と腔内照射の高精度な積算線量評価システムの開発

最終年度は、論文執筆を行い、論文投稿を行った。研究期間全体を通じて、以下のことを達成した。(1) DIR精度評価用可変形ファントムの作成:アプリケータ挿入前および挿入後のファントムのCT画像は、実際の患者のCT画像に近い形状およびCT値となった。ファントムおよび患者の子宮のおおよそのCT値は、-35HUと70HUであり、膀胱では、90HUと50HUであった。また、このファントムに2-3mmのマーカを複数設置することでDIR精度検証を行えることも確認した。アプリケータを挿入することでファントムが実際の患者のように変形することも確認できた。(2) DIR精度評価:DIR精度を表すダイス係数値(子宮)とターゲットレジストレーション誤差は、画像強度ベースで0.83、12.7±4.6mm、hybrid DIRで0.98、6.7±2.8mmとなり、hybrid DIRで高いDIR精度であることがわかった。また、患者11名の実際の患者画像を用いてのDIR精度評価では、画像強度ベースで0.47(子宮のダイス係数値)、hybrid DIRで0.81(子宮のダイス係数値)となり、ファントム同様にhybrid DIRで高いDIR精度となった。(3)DIRを用いた合算線量の精度評価:膀胱が半分だけ膨らんだ状態と完全に膨らんだ状態を用いて検証を行った。DIRによって計算で算出した合算線量とガラス線量計による実測の合算線量差は、10.20±6.64 % (画像強度ベースDIR)、9.01±6.42 %(hybrid DIR)であった。この結果からもhybrid DIRが高い精度で合算線量を算出できることが明らかとなった。本研究は、子宮頸がんの放射線治療における外部照射と腔内照射の高精度な積算線量評価システムを構築することである。今年度は、その外部照射(アプリケータが挿入されていない)と腔内照射用(アプリケータが挿入)のCT画像間でのdeformable image registration(DIR)の精度評価を詳細に行うため、可変型女性用骨盤ファントムを設計・作成した。このファントム設計では、まずアプリケータ挿入による子宮、膀胱の変形を再現でき、また実際の患者のCT値に近い素材を探索し、子宮はウレタン、膀胱はシリコンを今回は選択した。また、実際の患者の形状を再現するため、この素材と患者CT画像データと3D printerを用いて実際の患者形状に近い臓器を作成した。アプリケータ挿入前および挿入後のファントムのCT画像は、実際の患者のCT画像に近い形状およびCT値となった。また、同時並行で力学・幾何学変形を組み合わせた幾何学・力学の統合画像処理技術の構築を行った。従来の幾何学変形に対して有限要素法を用いた力学変形組み合わせることでその技術を構築した。また、簡易精度評価においても従来の幾何学変形よりもこの統合画像処理技術を用いた変形ではより精度良くDIRできることが確認できた。次年度は、この作成したファントム、実際の患者画像を用いてDIR精度評価を詳細に行い、DIRパラメータの最適化を行う予定である。現在までに可変型女性用骨盤ファントムの作成が完了し、また次年度行う予定であった力学・幾何学の融合画像技術開発にも取り掛かっており、当初の計画以上に進展している。本研究は、子宮頸癌の放射線治療における外部照射と腔内照射の高精度な積算線量評価システムを構築することである。今年度は、昨年度に作成した積算線量評価に必要なdeformable image registration (DIR)の精度評価を可能とする可変型女性骨盤ファントムを用いて画像強度と力学変形モデル(輪郭情報)を用いたhybrid DIRの精度評価を実施した。結果としてhybrid DIRを用いることで子宮、膀胱のDIR精度(ダイス係数値)は有意に向上することが確認できた。この結果から、輪郭情報を用いることで従来まで不可能であったアプリケータによる大変形にも対応したDIRを実施することが可能であることがわかった。さらに、当院で外部照射と腔内照射を施行した子宮頸癌患者11症例を用いても同様の解析を行い、hybrid DIRを用いることで画像強度のみを用いるDIRよりも高精度にDIRを実施できることが分かった。また、このファントムと小型ガラス線量計を組み合わせて外部照射と腔内照射の積算線量評価システムの精度検証用システムを開発、構築した。このシステムで使用する小型ガラス線量計の実測測定に必要な基礎実験もすべて実施し、高精度に線量測定が実施できる基盤を構築した。次年度は、このシステムを用いて、外部照射と腔内照射の合算線量の測定値とDIRを用いて算出した合算線量の計算値を比較することで今回開発したシステムの精度検証を実施する予定である。当初の予定通り、ファントム及び患者画像を用いてDIR精度検証を実施できた。また、次年度予定していた積算線量評価システムの開発まで実施することができた。今年度は、前年度までに構築した可変型骨盤ファントムと小型ガラス線量計を用いた積算線量評価システムを用いて子宮頸癌の放射線治療を対象としてDIRによる積算線量の精度評価を行った。

これまで主に用いられている画像強度のみを用いる手法と輪郭情報のみを用いる手法、さらに画像強度と力学変形モデル(輪郭情報)を用いた手法の異なる3種類の非剛体レジストレーションを検討し、画像強度と輪郭情報を用いる手法が最も精度が高く、従来用いられる画像強度のみを用いる手法に対して合算線量誤差を約30%低減できることを明らかにすることができた。また、DIRによる誤差(目標レジストレーション誤差)が大きいほど合算線量誤差も大きくなることをシステムで確認することができ、その結果から今回のファントムを用いることで合算線量評価が可能であることを示すことができた。上記の点から、今研究では画像強度と輪郭情報を用いる手法を用いることで従来の手法よりも優れたDIR精度を達成できることがわかり、結果としてそのDIRを用いた合算線量では高い精度を達成できることがわかった。また今回開発したDIRによる合算線量評価システムを用いることでより具体的な合算線量の精度評価を実施することができ、臨床現場におけるこのシステムの導入を早期に実現できる可能性を示すことができた。概ね順調に進んでいる。最終年度は、論文執筆を行い、論文投稿を行った。研究期間全体を通じて、以下のことを達成した。(1) DIR精度評価用可変形ファントムの作成:アプリケータ挿入前および挿入後のファントムのCT画像は、実際の患者のCT画像に近い形状およびCT値となった。ファントムおよび患者の子宮のおおよそのCT値は、-35HUと70HUであり、膀胱では、90HUと50HUであった。また、このファントムに2-3mmのマーカを複数設置することでDIR精度検証を行えることも確認した。アプリケータを挿入することでファントムが実際の患者のように変形することも確認できた。(2) DIR精度評価:DIR精度を表すダイス係数値(子宮)とターゲットレジストレーション誤差は、画像強度ベースで0.83、12.7±4.6mm、hybrid DIRで0.98、6.7±2.8mmとなり、hybrid DIRで高いDIR精度であることがわかった。また、患者11名の実際の患者画像を用いてのDIR精度評価では、画像強度ベースで0.47(子宮のダイス係数値)、hybrid DIRで0.81(子宮のダイス係数値)となり、ファントム同様にhybrid DIRで高いDIR精度となった。(3)DIRを用いた合算線量の精度評価:膀胱が半分だけ膨らんだ状態と完全に膨らんだ状態を用いて検証を行った。DIRによって計算で算出した合算線量とガラス線量計による実測の合算線量差は、10.20±6.64 % (画像強度ベースDIR)、9.01±6.42 %(hybrid DIR)であった。この結果からもhybrid DIRが高い精度で合算線量を算出できることが明らかとなった。当初の予定通り以下の2点を行う予定である。1.実際の子宮頸がん患者のCT画像および作成したファントムのCT画像を用いて、今回作成した幾何学・力学の画像変形技術を用いた画像変形の精度を明らかにする。2.画像変形法を実装した積算線量システムを構築し、積算線量システムの精度検証およびその有効性を明らかにする。可変型女性骨盤ファントムとガラス線量計を組み合わせて作成した積算線量評価システムを用いてDIRを用いた積算線量の精度検証を行う。
PTSD症状を有する統合失調症に対する認知処理療法の実施可能性についての検討

本研究は、心的外傷後ストレス障害(PTSD)の症状を有する統合失調症患者に認知処理療法(Cognitive Processing Therapy:CPT)が実施可能か否かを検証することを目的とする。統合失調症の発症リスクには、心的トラウマが関与することが明らかにされている。統合失調症では様々な心的トラウマを経験している者が多く、PTSDの併存のみならず、様々な精神症状や機能に深刻な影響を及ぼす。PTSDに対する治療法であるCPTは、比較的短期間・短時間の介入により効果を発揮し、セラピストや当事者に好まれる治療法として急速に発展してきている。本研究ではPTSD症状を有する統合失調症患者にCPTが実施可能か否かを検証し、統合失調症の心的トラウマに対する治療選択肢を広げ、今後ン有効性検証や治療間の優劣比較の研究の足掛かりとしたい。H30年度は、セラピスト予定者が既存のCPTマニュアルに沿った研修会に参加してCPTの基礎を習得した。そして、まずは統合失調症ではないPTSD患者に対してCPTを実施することで、CPTのトレーニングを行った。また、倫理委員会の申請に向けて、既存のCPTマニュアルを統合失調症患者に適応できるかどうかについて、文献検索や外部の専門家からの情報収集を重ね、研究代表者及び研究分担者で話し合いを繰り返してプロトコルの作成を試みてきた。しかし、統合失調症患者のPTSD症状に介入した先行研究は数が少なく、本研究で使用するマニュアル及びプロトコルの検討に時間を要している。本年度中に本研究で使用するCPTマニュアルを整備し、2例に予備介入を行う予定であったが、専門家の助言を受けながらCPTマニュアルとプロトコルを作成する作業に時間を要したため、介入開始時期が遅れている。また、研究を実施する所属機関の体制に変化があったことで、研究協力者の確保について再検討が必要となり、これもプロトコルの作成が遅れている要因の一つである。セラピストを担当する研究協力者を募って研究体制を整え、CPTマニュアルとプロトコルを完成させ、倫理委員会に申請する。倫理委員会の承認後、第1例目の介入をスムーズに行えるよう、セラピストはCPT研修会に参加する等してCPTの習得に努める。当該年度は研究が予定通りに進まず、本試験介入に至れなかったため、次年度使用額が生じた。次年度は本試験介入が始まり、人件費の支出が増えると予想される。また、情報収集や研究の進捗状況を発表するために学会に出席する回数が増えると予想されるため、それらのために使用する予定である。
3次元的に結合した積層型超高密度量子ドットによる高効率太陽電池の実現

本申請研究では、超高効率太陽電池への応用が期待される多層積層量子ドットを対象とし、量子ドット間の電子の結合効果が光学特性に与える効果を、電子伝導およびバンド内緩和プロセスの解明を目的にしている。平成22年度は、励起子輸送現象に注目して研究を行った。試料には、歪み補償して100層積層したInAs量子ドットを用いた。各量子ドット層を隔てるスペーサー層の厚さは20nmであり、成長方向の量子ドット間相互作用により励起子寿命が長くなっている。まず、この試料において、試料表面から励起光エネルギーを様々に変えてレーザー光を入射し、基板からの発光スペクトルを測定した。その結果、特定の励起光エネルギーで発光強度が増加したことから、そこに励起子輸送経路が存在するとして、パルス幅約100fsの超短パルスレーザーを照射して発光ダイナミクスの測定を行った。その結果、発光スペクトルに立ち上がりの遅れが存在することが明らかになり、様々な励起光強度と温度で測定したところ、この発光の遅れは局在系で使用される拡散移動度モデルで説明でき、バルク結晶におけるInAsの電子移動度とほぼ同程度の移動度であることが明らかになった。また、この移動度は、温度が上昇すると長くなる、つまり移動度が小さくなることがわかった。このような多層積層量子ドットにおけるブロッホ輸送は本研究が初めての結果である。以上の知見は、積層構造量子ドットを用いた光デバイス、特に太陽電池の実現において、重要な知見である。試料には、歪み補償して30層積層したInAs量子ドットを用いた。この試料の励起子特性という観点において重要な点は、スペーサー層が薄くなると電子の包絡波動関数の結合のため、振動子強度が低下し、励起子寿命が長くなることである。この結合により、励起子エネルギーがスペーサー層により異なる。平成21年度は、まず光励起キャリアのバンド内緩和特性に対する量子ドット間の相互作用の効果を明らかにするために、広帯域なスペクトル幅を有する光源からの光を分光器により分解し、試料に照射した。また、様々な温度で励起子発光寿命の検出エネルギー依存性を測定した。発光スペクトルを様々な励起光エネルギーで測定した結果、およそ0.6μm近傍に幅広いピークを有する光吸収帯が存在することが明らかになった。このエネルギーは、量子ドットにおける高次の励起子準位によるものであると考えられる。さらに、極低温ではすべての量子ドットがほとんど同じ発光減巣時間を示したが、温度の上昇とともに、わずか50Kでもサイズの大きい量子ドットの発光減衰時間が長くなった。これは、面内での量子ドット間相互作用によるものである。励起子寿命が短い試料では、バンド内緩和プロセスが変化しないが、長い試料では変化が生じた。これは、電子伝導特性の測定において、十分に留意しなければならない結果である。これらの結果は、光吸収エネルギーが低いInAs量子ドットにおいて、高次の励起子準位を利用することで高い変換効率を有する太陽電池が実現できる可能性を示唆するとともに、電子伝導特性とバンド内緩和特性さらには、多励起子生成実現に向けて重要な知見である。
浅大腿動脈病変に対しての血管内治療における至適ステント径の検討

浅大腿動脈(Superficial Femoral Artery: SFA)への自己拡張型ステント留置術は慢性期の高い再狭窄率(約20%:留置後1年)が問題である。再狭窄の原因として新生内膜の過増殖が挙げられる。動物実験ではステント留置術の際のステントサイズ(径)の選択は、新生内膜の増殖において重要であると報告されているものの、臨床現場ではステント径の選択に関する指針などは無く、曖昧な基準で選択されている。光干渉断層診断(Optical Frequency DomainImaging: OFDI)は近年使用可能となった画像診断装置であり、良好な解像度を特徴とする。本研究はOFDIを用いてステント留置後6か月の血管反応を観察し、SFA病変に対しての至適ステント径の検討を行う事を目的とする。至適なステント径についての検討は、ステント治療の成績向上へ貢献できると考える。平成30年4月の時点で目標症例40例中26例の登録が終了し、そのうち20症例でステント留置後6か月のOFDI検査を施行している。事前に予想した登録進行状況よりやや遅れている。今のところ本研究においての有害事象は発生していない。今後も引き続き随時症例登録を進めていく予定である。平成30年4月の時点で目標症例40例中14例の登録が終了し、そのうち7症例でステント留置後6か月のOFDI検査を施行している。本研究に登録可能と考えらえる症例数が当初の予定よりも少ない為浅大腿動脈(Superficial Femoral Artery: SFA)への自己拡張型ステント留置術は慢性期の高い再狭窄率(約20%:留置後1年)が問題である。随時症例の登録と留置後6か月のOFDI検査を進める。また得られたOFDIデータの解析を進める。購入したカテーテルの金額が、予定よりも安価であった為、次年度使用額が生じた。次年度において、研究に必要となる消耗品の購入する予定である。
可動円錐形電極による非定常イオン流動の計測および理論解析

本研究では,系の代表長さを100 nm以下の分解能で連続的に可変とする電極対を作製し,微小空間におけるイオン流動の応答特性を計測した.テーパ角が5度の金メッキされた切頭円錐形電極対により,電極間距離を87 nmの分解能で連続的に可変とし,1 μm以上のマイクロギャップにおけるイオン流動現象を解析した.その結果,電解質の塩濃度が高いほど,また電極間距離が長いほど非定常イオン電流の応答時間が長くなることが明らかにされた.これは,塩濃度と距離の増加に伴って電極間に存在するイオンの総数が増加し,弱い電場中を移動するために緩和に長時間を要することが実験的に計測され,さらに理論解析により詳細が説明された.近年,マイクロ・ナノスケールの流体中における非定常イオン流動現象が注目されており,医療やエネルギー関連機器への応用が期待される.しかしながら,MEMS技術によるナノ流路デバイスの作製と計測には多大な時間と熟練を要する.そこで本研究では,系の代表長さを50nm程度の分解能で連続的に可変とする電極を切削加工と表面処理により製作し,直流および交流電圧に対するイオン流動の応答特性を計測する手法を提案する.特に,イオンが個々の粒子として振る舞うナノスケールと集団として連続体的に振る舞うメソスケールの境界に着目しながら,かつ十分な電流値を得るために接頭円錐形の凹凸電極を作製し,ここで得られる実験結果に対して,非定常イオン流動の理論モデルによる解析を行うことを目標として研究を推進する.本年度は,テーパ角が5度の金メッキされた接頭円錐形電極を用い,電極間距離を連続的に変化させながらイオン電流の応答を計測するための実験系を構築した.イオン電流の応答時間から,電極間距離,印加電圧およびイオン濃度の影響が捉えられた.このような実験結果は,理論モデルからも予測されるところではあるが,引き続き定量的な評価を進める.近年,マイクロ・ナノスケールの流体中におけるイオン流動現象が注目されており,医療やエネルギー関連機器への応用が期待されている.しかしながら,MEMS技術によるナノ流路デバイスの作製と計測には時間と熟練を要することから容易ではない.そこで本研究では,系の代表長さを50nmの分解能で連続的に可変とする電極を切削加工と表面処理により作製し,電場に対するイオン流動の応答特性を計測する手法を提案する.特に,イオンが個々の粒子として振る舞うナノスケールと集団として振る舞うメソスケールの境界に着目しながら,かつ十分な電流値を得るために切頭円錐形の凹凸電極を作製する.ここで得られる実験結果に対して,非定常イオン流動の理論モデルによる解析を行い,現象の時空間スケールを明らかにするとともに,ナノとメソの境界で,これまでの流体工学や非平衡統計力学のさらなる発展に貢献する.昨年度は,テーパ角が5度の金メッキされた切頭円錐形電極を用い,電極間距離を連続可変としながら電流電圧特性を計測し,1μm以上のマイクロギャップにおけるイオン流動現象の時空間スケールの解析を可能とする実験系を構築した.本年度はさらに,電解質の塩濃度を実験パラメータに加え,現象のスケールを実験と理論解析の両面から調べた.実験結果より,塩濃度が高いほど,また電極間距離が長いほど非定常イオン電流の応答時間が長くなることが明らかとなった.これは,塩濃度と電極間距離の増加に伴って電極間に存在するイオンの絶対数が増加するためであり,つまり,電場に応答する粒子数が増加してそれらの緩和に時間を要するためと考えられる.このことは理論的にもよく説明され,マイクロスケールの非一様電場存在下における非定常イオン流動現象が明らかにされた.本研究では,系の代表長さを100 nm以下の分解能で連続的に可変とする電極対を作製し,微小空間におけるイオン流動の応答特性を計測した.テーパ角が5度の金メッキされた切頭円錐形電極対により,電極間距離を87 nmの分解能で連続的に可変とし,1 μm以上のマイクロギャップにおけるイオン流動現象を解析した.その結果,電解質の塩濃度が高いほど,また電極間距離が長いほど非定常イオン電流の応答時間が長くなることが明らかにされた.これは,塩濃度と距離の増加に伴って電極間に存在するイオンの総数が増加し,弱い電場中を移動するために緩和に長時間を要することが実験的に計測され,さらに理論解析により詳細が説明された.当初の計画にある通りに接頭円錐形電極の製作を実行し,電流電圧特性が計測できることが確認された.また,電極間距離の調整についてもレーザ変位計を用いることにより目標としている解像度が得られる構成とすることができている.理論予測と実験結果の比較についても,定性的な傾向は合致していることが確認されていることから,計画通りに研究を遂行することができている.流体工学次年度は,実験結果に対する定量的評価を行うため,高精度の実験データを蓄積するとともに理論モデルと解析手法の改良を行う.電気計測について,現状ではノイズが大きいため,その逓減方法についても検討する.
将来世代にわたる災害の影響を減殺する生活再建政策に関する提言

本研究は、災害のような外生的なショックを受けた家計が生活を再建するための要件を、定量的に探索・分析することを目標とする。このために、所得低下や資産毀損だけではなく、家計の稼得能力の源泉であるいくつかの能力への負の影響を通じた、現世代家計と将来世代家計への災害被害を包括的に捉えることを目的とする。このために、市民アンケートを実施して、対数正規分布に従う所得分布の構成要素たる、正規分布に従う個人の技能・能力の分布を特定し、その中でも当てはまりのよい能力のうち災害に対する感応度を定量的に把握し、災害が直接的な被害以外にも健康やメンタルヘルスの悪化などを通じて所得低下に与える影響を分析する。
事象関連電位の実時間解析システムの開発

事象関連脳電位(ERP)は、脳波に埋もれて通常は観察し難い。そのため、同一被験者に刺激を何度も提示し、刺激の時点で集めた脳波を加算平均して求める。一方、多数の被験者から脳波を同時計測し、刺激が出たときの脳波を被験者間で脳波を加算平均する。そうすると1回の試行でもERPを得ることができる。今回の目的は、ERPを検出する新たなシステムの開発であった。今回の試作システムでは、20人分の脳波のアンプとADコンバータとパソコンで構成され、データ解析と事象関連電位の結果表示及び保存が可能である。現在、データ収集中である。将来、超小型化すれば、携帯電話やインターネットを通して数千人にも拡張出来る。多人数の脳波を同時計測し加算平均するプログラムを作成し、新たに被験者間で、リアルタイムで解析するシステムを開発することが,研究全体の目的である。平成26年度には、多人数の脳波を同時計測し、加算平均するためのプログラムを作成し、新たな解析システムを開発することであった。通常、脳波計測実験では、シールドルームを使用するが、本学の大型シールドルームでも30人は入りきれない。しかし会議室や教室など、実験場所の検討を行い、学内で独立した建物で他のノイズ源のない正方形の部屋が確保できた。視覚刺激としては、図形、画像、文字などはスクリーンに提示し、音刺激は新たに開発するスピーカーから提示する。このシステムは、既存のプロジェクターで、実現出来ることを確認した。実験用ピップ音や、音楽など音刺激の場合は、スピーカーからの距離に応じて、音の大きさや位相がずれる事がある。そのため今回の実験では、被験者が(360度)方向スピーカーを中心にして、円形に座って計測する方法の検討をおこなった。全方向スピーカーの検討を行い購入申請中である。また、多人数の頭部の電極を簡易に装着するため、電極の改良と装着法の検討をおこなった。従来の電極とアクティブ電極の比較を行ったが、アクティブ電極仕様の際には、アンプの電極ボックスが不足するため、従来型の電極で計測出来る技術を検討し、計測可能な結果を得た。その他、2014年9月に広島で、International Congress of Psychophysiologyが開催されたが、シンポジウムの企画と司会をして、新しい心理生理学の方法論と応用に関して紹介を行った。多人数の脳波を同時計測し加算平均するプログラムを作成し、被験者間のデータをリアルタイムで解析するシステムを開発することが研究全体の目的である。多人数の脳波を同時計測し、加算平均するためのプログラムの最初の試作品を作成した。懸案であった音刺激に関しては、全方向スピーカーを購入し機能のチェックを行った。視覚刺激に関しては、画像刺激と言語刺激を選定中である。8月20-21日には、京都での照明システムに関する日中韓国際会議から特別講演の招待を受け、光と音など様々な環境下での心理生理学的計測法に関する研究成果を紹介した。脳波などの計測部に関しては、1月に東京での計測システムのエキスポに参加し、複数の企業の研究者と更なる技術開発に関する討議をおこなった。それを機会に複数の企業の研究者に対する技術指導を行った。新たな脳電位の解析法の開発を目指している。2015年度に解析用のソフトの概要は完成した。実験で確認する予定であったが、年度末に胃と腸の障害で手術と治療のため入院した為、春休みに予定していた実験を延期している。平成28年度は、画像や動画などの視覚刺激と音響や音楽などの聴覚刺激を、同時に多人数の被験者に提示し、全員からの脳波の解析用プログラムがほぼ完成した。また多人数の被験者に同時に聴覚刺激を提示するシステムを構築した。聴覚刺激を提示する方法としては、a.被験者各自にイヤホンを提示する方法と、b.全方向スピーカーで提示する方法があるが、二つの方法を比較し、今回は被験者を円形に座らせて一台の全方向スピーカーより提示する方法を用いることにした。平成28年5月に第34回日本生理心理学会大会、および平成28年7月に第31回国際心理学会に参加し、海外からの参加者と討議を行った。平成27年末に研究代表者が病気になり平成28年の初めに手術のために入院した。食事制限等のため体力が低下したが、リハビリを続け、現在はほぼ正常な生活が可能となった。その後に実験準備を進めたが、実験できない期間があったことにより研究が遅れている。同時提供する音響刺激は収集中である。視覚刺激を提示するシステムはコンピュータ不具合により研究遂行が遅れているが、平成29年度中の完成を目指す。脳波の事象関連電位(ERP)は、微少な電位であるので脳波に埋もれて,そのままでは観察できない。そのため、従来の研究では、個人に何回(20回以上)も、同一刺激を提示し、その刺激の時点で脳波を加算平均する。ランダムな脳電位の成分は加算により平坦になるが、刺激に対応した電位は明瞭に観察できるようになる。これまで、本研究室では、8人までの心拍反応の同時計測に関しては実施経験があったが、脳の事象関連電位の研究は無かった。多人数の事象関連電位の同時計測は初めてである。本年度は最終年度であるので、20人の脳電位を同時に計測し、加算平均するシステムの概念設計と試作システムの完成を目指した。当初は、現有の脳電位の計測装置の改造を試みた。

しかし、その装置は、個人の脳電位を計測するシステムのため、電極コードが纏まっており、予定した20人用には使えないことが判明した。そこで、新たに、20人の脳電位を、個別にアンプに繋げるシステムの概念設計と試作を行うこととした。脳電位計測のためには、各個人に3本の電極が必要で、合計60本の電極とコードが必要である。またそれ専用の脳電位のアンプも必要なため、新たなシステムの試作を試みた。通常、脳波計測は、外部ノイズが入らないようシールドルームに、被験者を入れて計測する。しかし本学の最大のシールドルームでも入りきらないので、通常の教室やオフイスでも計測可能な方式を取り入れてシステムを設計した。装置の製造は、企業に依頼して完成させた。これは世界初の成果である。そのシステムを用いて、計測実験を行っている。視覚では、絵や写真等の静止画像や映画等の動画、ヒトや景色などの実物でも、それらに対する脳電位の計測が可能である。事象関連脳電位(ERP)は、脳波に埋もれて通常は観察し難い。そのため、同一被験者に刺激を何度も提示し、刺激の時点で集めた脳波を加算平均して求める。一方、多数の被験者から脳波を同時計測し、刺激が出たときの脳波を被験者間で脳波を加算平均する。そうすると1回の試行でもERPを得ることができる。今回の目的は、ERPを検出する新たなシステムの開発であった。今回の試作システムでは、20人分の脳波のアンプとADコンバータとパソコンで構成され、データ解析と事象関連電位の結果表示及び保存が可能である。現在、データ収集中である。将来、超小型化すれば、携帯電話やインターネットを通して数千人にも拡張出来る。研究テーマは、新しい心理生理計測法の開発と、その方法による新たな研究成果の習得である。計画通り、脳波解析ソフトの作成はほぼ完了した。30人の脳波同時計測は、世界でも例のない研究である。大型の実験室の選定とノイズ対策が、もう一つの重要な問題で、現在、実験場面の設定に時間がかかっている。1月に入り、実験室設定に障害がでて、予定していた予備実験が遅れている。しかし、次年度には予備実験と本実験を開始できる予定である。脳波の解析ソフトは、ほぼ出来上がっている。本実験では、30人の同時計測を目指しているが、その前段階として、68人程度の同時計測でテストし、最終的に、光刺激、画像刺激、動画、音、音声など、様々な条件下で30人の同時計測と解析を目指す。平成29年度は視覚刺激と聴覚刺激を作成し、予備テストを行う。多人数の被験者を同時に集めるため、夏休みを目処に実験を実施する。研究成果は学会で発表し、論文にまとめる。生理心理学、実験心理学実験システムは、解析ソフトの開発を含め、ほぼ完成したので、今後は、予備実験と本実験を行い、多人数同時計測の問題点を検討する。先ず、音響刺激と画像刺激を決定する。音刺激は、1.ピップ音、2.周波数がわずか変化するピップ音の系列、3.変化音に対して反応を求める系列、4.2秒程度の連続音、5.ノイズ音、6.楽音を提示するシステムを作成する。また、視覚刺激としては、1.単純な光刺激、2.カラー刺激、3.変化するカラー刺激、4.幾何学刺激、5.動画刺激などを提示するシステムを作成する。
神経特異的ポリシアロガングリオシドの生物学的薬理学的機能解析

ガングリオシドは,中枢神経系に豊富に含まれているが,その生理的、生物学的役割は依然として多くの謎に包まれている。本研究において,神経組織には微量成分を含めると100種を越える糖鎖構造の異なったガングリオシド分子が存在していることが明らかにされた。代表例として、IIリン作動性ニューロンに特異的に発現しているポリシアロガングリオシドの一群や,O-アセチル化されたシアル酸分子種を含むガングリオシドのグループを見いだすことができた。それらを特異的に認識する単クローン抗体を用いることにより,神経系における発現部位を明らかにすることが出来た。特に,GDIαガングリオシドは,小脳プルキシエ細胞に特異的に存在していることが明らかとなった。更に,我々が新たに見いだしてきた一連のガングリオシドは,ガングリオシド代謝の最終産物であることが示唆された。ガングリオシド代謝全体のなかでも,その最終反応を支配している酸素や因子の発現調節機構を分子,遺伝子レベルで明らかにすることは極めて重要である。O-アセチルシアル酸を認識する単クローン抗体を利用した発現クローニングにより,O-アセチル化反応に関わる因子をコードとしているcDNA遺伝子の単離に成功した。得られた遺伝子構造解析から,この因子は,大へん疎水性に富んだ6回膜貫通型のタンパクであることが示された。データベース探索の結果、今まで得られているいかなるタンパクとも相同性が無く,新しいタイプのタンパクであることが明らかとなった。現在,このタンパクの生物活性を調べている。中枢神経系に存在する微量成分ガングリオシドの中からアルカリ不安な成分が存在していることを見いだし、それらの化学構造を、9-O-Ac-GD3,9-O-Ac-LD1,9-O-Ac-GD2,9-O-Ac-GD1bであると決定することに成功した。アルカリ不安定なシアル酸を認識する単クローン抗体、493D4,P-path,D1.1それぞれの反応特異性を決定すると共に、これらの抗体を使い、正常脳組織での抗原分布様式を明らかにした。その結果、小脳においてアセチル化ガングリオシドは分子層に特異的に発現しており、このことからこのガングリオシドが神経のシナプス形成や可塑性に関与していることが期待された。また、493D4抗体は、ガングリオシドのみならず、糖タンパクとも反応した。神経組織においては、シナプトフィシンがアルカリ不安定な糖鎖を発現していることが明らかにされた。更に、これらの抗体を使った発現クローニングによりアセチル基の生合成の関わる因子をコードしているcDNAをクローニングすることに成功した。現在、遺伝子構造を解析しているところである。糖脂質の一般的機能を明らかにする目的で、糖脂質の完全欠損したメラノーマ変異株を確立することに成功した。変異株を使うことにより、スフィンゴ糖脂質は細胞接着に必須の成分であることを見いだした。このことから、糖脂質やスフィンゴミエリンを含めたスフィンゴ脂質は、細胞表面にて機能的ドメイン形成に寄与していることが予想された。現在、神経細胞膜でのスフィンゴ脂質ドメインの存在の有無について解析を開始している。中枢神経系には、微量成分を含めると100種以上の構造を異にするシアル酸含有糖脂質ガングリオシドが存在する。申請者は、微量成分ガングリオシドの中からアルカリ不安な成分が存在していることを見いだし、それらの化学構造を決定したところ、b系列に属する一連のガングリオシドの末端シアル酸の9位の水酸基がアセチル化されていた。このO-アセチル化シアル酸を認識する単クローン抗体、D1.1を使い、発現クローニングによりアセチル基の生合成の関わる因子をコードしているcDNAをクローニングすることに成功した。遺伝子構造を解析したところ、この遺伝子は全く新しいタンパクをコードしていることが判明した。非常に興味深いことに、このタンパクは複数の(6カ所)の膜貫通領域を有していた。また、この遺伝子を導入した細胞におけるO-アセチル転移酵素活性を測定したが有意な活性上昇は観察されなかった。

現在、この新規タンパクの真の生物活性を検索しているところである。O-アセチルシアル酸を認識する単クローン抗体P-pathをBリンパ球細胞に加えると、細胞は分裂を開始することが見いだされた。リンパ球表面には微量のアセチル化ガングリオシドが存在し、このものが抗体とクロスリンキングすると分裂開始のシグナルが走るものと考えられた。現在、タンパクのリン酸化を含め、シグナルトランスダクションの機構を解析している。