hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
歯髄を細胞ソースとした末梢神経再生

1)電気生理学検査を行える体制を整備し、intactの顔面神経の複合筋活動電位の波形を得ることに成功した。ラットの歯髄細胞入りチューブにより再生した顔面神経の波形の測定までは至らなかった。2)歯髄細胞入りチューブを用いて断端吻合による顔面神経交叉移植(Cross face nerve grafting)を行いラットにおける45mmの神経再生が可能であるか検討した。イソフルレンを用いた吸入麻酔下に冠状切開からラットの両側顔面神経頬枝を剥離切断し、左顔面神経頬枝の中枢断端と右顔面神経頬枝の末梢断端を歯髄細胞およびTypeIコラーゲンを組み込んだ45mmのシリコンチューブによりend-to-endで架橋した。移植48週目の評価において、チューブ内の神経再生は確認できなかった。3)ミニブタ歯髄細胞採取法の検討を行った。ミニブタの歯髄はラットと異なり弾性に富んだ硬い組織であった。現在まで行っていたラット歯髄細胞採取で用いていた0.25%Trypsin/EDTAを用いた方法や、Gronthosらの報告にある3mg/mLCollagenase /4mg/mLDispaseによる歯髄幹細胞採取法では安定したミニブタの歯髄細胞の採取は行うことができなかった。そこで、Iwataらの報告したCollagenase (Serva) 10PZ-U/ml/Dispase (Godo-syusei) 10000PU/mlを用いた歯根膜細胞採取法を用いることにより、安定したミニブタ歯髄細胞を得ることができた。移植手技は確立したものの、ブタの30mmの顔面神経欠損を再生させるにはさらなる条件検討が必要であった。神経再生にはチューブの形態、内径、移植した歯髄細胞数が影響しているものと考えられた。ミニブタ歯髄細胞採取法の検討を行ったが、ミニブタの歯髄はラットと異なり弾性に富んだ硬い組織でり、現在まで行っていたラット歯髄細胞採取で用いていた0.25%Trypsin/EDTAを用いた方法や、Gronthosらの報告にある3mg/mLCollagenase /4mg/mLDispaseによる歯髄幹細胞採取法では安定したミニブタの歯髄細胞の採取は行うことができず、細胞を得る方法の確立に時間を要した。また、ラットの電気生理学検査は、ノイズの排除など検査装置の設定などに時間を要した。ミニブタの30 mmの顔面神経下顎縁枝欠損を作成し、両断担に7-0ナイロン糸を用いて2糸ずつマットレス縫合を行い歯髄細胞を組み込んだ神経誘導管を移植した。術後15週の評価において、神経誘導管は瘢痕組織に覆われ、神経断端を架橋しているものの、チューブ内に再生神経は確認できなかった。チューブの形態、内径、移植した歯髄細胞数が影響しているものと考えられた。まず、移植する歯髄細胞数を増やし、かつ評価期間を延ばし、再生に適した条件を検討する。ミニブタから安定したブタ歯髄細胞を採取することが可能となった。今後は、30 mmのシリコンチューブ(内径3 mm、外径5mm)内にType Iコラーゲンゲルと5.0×105個の歯髄細胞を組み込んだ神経誘導管を、30 mmのミニブタ顔面神経下顎縁枝欠損に移植を行い、4ヶ月後に評価を行い、歯髄細胞入り神経誘導管による長い顔面神経欠損再生を検討する予定である。移植実験用ミニブタの購入費ミニブタの購入費および再生神経のトルイジンブルー染色やTEMなどの外注費に大部分の研究費が使用される予定である。
人間による音声言語処理過程の分析とそれに立脚した音声対話システムの構築

近年の計算機性能の飛躍的な向上,及び数理統計的なパラダイムに基づく音声処理/言語処理の高精度化によって,音声認識エンジンの性能は飛躍的に向上し,音声をインターフェイスとしたシステムやディクテーションシステムが,実用レベルでも見受けられるようになった。しかしながら従来の音声対話システム(特に認識エンジンを搭載した音声入力部)では,ユーザが発声する音声言語情報は一端認識エンジンによって文字化され,その文字列の中から必要な情報を抽出する,という処理体系のものが多い。本研究では,このようなパラダイムでは欠落してしまう情報に着眼し,特に,年齢に焦点をあて研究を行なった。具体的には,ユーザ(発話者)が高齢者か非高齢者か,という判断を自動的に高精度に行なう枠組みを構築した。本研究では,話者の実年齢ではなく,聴取した時に感じる年代(知覚的年代)の推定を対象とするため,音声データベース中の各話者に対して知覚的年代のラベル付与から研究を開始した。'聴取実験によって各話者の年代を特定してもらい,その結果を用いてJNAS, S-JNASの2つのデータベース中の話者(約200名)を高齢者,非高齢者に分類した。次に,話者識別技術に基づいて,2つの話者グループのモデルをGMM(混合ガウス分布モデル)によってモデル化し,同定性能を実験的に調べたところ,91%の識別率が得られた。この同定率向上を目的として,上記聴取実験の参加者に対して,何を基準として高齢話者と判断したのか,についてアンケート調査し,判断基準として用いられた音響的特徴について分析したところ,種々の韻律的特徴をキーとして判断している様子が観測された。そこで,候補となりえる韻律的特徴を同定実験を基に,その効果を分析したところ,発話速度と,パワーの局所的変動の2つが有効に寄与していることが分かった。最終的に話者識別技術に基づくモデリング(スコア)に,韻律に基づくスコアを加味することで,約95%まで同定率を上げることができた。また,実際にこの枠組みを音声インターフェイスの中に組み込むことを想定し,「高齢者と断定できた場合に可能となるサービス」についてもWoZ法に基づく実験を行ない,インターフェイスを構成する種々のパラメータ値の妥当性について予備的検討を行なった。その結果,高齢者向けのインターフェイスを積極的に導入することに対する種々の知見が得られた。
高階算術における逆数学

本年の研究は前年に引き続き、種々の数学的対象をいかに高階算術体系において形式化するのが妥当であるか、という問題に関連する考察を行なった。二階算術の場合とは大きく異なり、高階算術体系においては数学的概念をどのように形式化するかによって逆数学的な結果も全く異なる場合があることがこれまでの研究で明らかにされている。特にコーレンバッハ流の高階算術では写像を定義域から値域への矢印で表されるタイプの対象として表すか、定義城と値域から自然数へのタイプの対象として、そのグラフによって表すかという、最も単純なものでも二つの方法があり、それぞれで結果が変わる場合が多い。表現の仕方による結果の違いに対して何らかの系統的な理解の仕方を得ることを目的としていたが、現時点では全く不明である。一方で双対をとる操作は数学の様々な揚面で現れる。それは素朴に考えればタイプが一つ高いランクになるのであるが、双対の双対が元のものと一致するという現象はベクトル空間をはじめとして主に抽象代数学の分野で多く現れる。これは素朴に考えたときには異なるタイプに属する対象を"同じタイプの対象とみなす"ことが根底にある現象であり、形式化の方法の問題と密接に関連する。有限な対象の場合にもそのような現象は全く同じように存在し、かつ数学において無限の対象の場合と変わらぬ重要性を持つ。そのような対象・現象を逆数学的に考察するには限定算術において有限構造の双対を取り扱うのが適当であろうと思われる。限定算術体系は高階算術のようにタイプが無数には別れておらず、タイプに依らない取り扱いができることが期待される。(抄録なし)高階算術における逆数学の大きな課題の一つに、位相空間や測度空間などの濃度の大きさが異なるソートが同時に現れるような対象をいかに形式化するか、ということがある。それは大きい濃度のソートをそのまま大きい濃度のものとして扱うという"最も素朴な方法"が次の意味でうまく機能しないからである。すなわち大きい濃度のソートの元の同士が等しいという関係が分かると仮定する(それができないと多くの概念がうまく機能せず何も議論できないと思われる)だけでかなり強い帰結を導くことになり、実際に調べたい種々の命題がほとんど証明出来てしまう。そうなるとそれらの命題はいずれも"全て自明に正しい"という結論になってしまい本来の強さのあるべき位置が全く分からなくなってしまうのである。本年度はそれらの概念の種々の形式化の可能性の探求を行ない、また構成的数学などの周辺の分野における同様の問題へのアプローチ方法についての情報収集を行なった。その結果以下に述べるような検討に値する形式化の候補が見つかった。一つは異なるソートの間の要素関係などを全て公理的に導入してしまうという方法である。その方法の場合各ソートやそれらのソートの間にある構造をどのソートで表現するかによって様々な形式化のパターンが考えられる。もう一つはそもそもソートに濃度の大きさという意味を付加しない形の形式化である。この方法は抽象的な位相空間などの構造の形式化としてはある意味最も自然と言えるものであるが、従来の計算可能性や、場合によっては構成性という指標との対応も明確でなくなり、強さを比較する公理をどう設定するのかも同時に考察しなければならない。また両者の方法を組み合わせたソートそのものに大きさの概念を付加せずにかつ自然数や実数などの概念も含んだものを基礎にする方法も検討の価値があるものと思われる。高階算術における逆数学において、最も大きな課題の一つは位相空間や測度空間など、オーダーの異なるソートが同時に現れるような対象をいかに形式化するかということであろう。本年度はオーダーに関連する事象として、「双対は素朴にはオーダーが一つ高いものとして表現される」ということを主に取り扱った。一般に双対をとるという操作は「二回行ったものはもとのものを自然に埋め込むことができる」という性質を多くの場合もつ。そしてその埋め込みが道警になる場合が少なからずそんざいする。一方で双対の対象をオーダーが一つ高いソートで表現するならば、双対を二回とった対象は当然二つ高いソートで表現される。埋め込みが同型になることは、二つ高い対象からもとの対象への写像があるということである。メタ数学的には同型であることが示される多くの場合において、その証明の多くはもとのソートから二つ高いソートへの自然な写像が全射かつ単射であることを示す、という流れのことが多い。単射性の証明は元に関する単純な推論のみで行われることが多く、逆数学的には基礎の公理で示せることが多いのであるが、全射性についてはそれほど単純ではない。実際、、高いソートの対象の元から低いソートの元を超越的に構成していることも多く、個々の対象に対しては超越的ではない場合でもその対応を表示する写像となると単純な原理から構成が可能ではない場合があるなど、複雑な様相を示していることがいくつかの例の研究で明らかになった。

特にコーレンバッハ流の高階算術では写像を定義域から値域への矢印で表されるタイプの対象として表すか、定義城と値域から自然数へのタイプの対象として、そのグラフによって表すかという、最も単純なものでも二つの方法があり、それぞれで結果が変わる場合が多い。表現の仕方による結果の違いに対して何らかの系統的な理解の仕方を得ることを目的としていたが、現時点では全く不明である。一方で双対をとる操作は数学の様々な揚面で現れる。それは素朴に考えればタイプが一つ高いランクになるのであるが、双対の双対が元のものと一致するという現象はベクトル空間をはじめとして主に抽象代数学の分野で多く現れる。これは素朴に考えたときには異なるタイプに属する対象を"同じタイプの対象とみなす"ことが根底にある現象であり、形式化の方法の問題と密接に関連する。有限な対象の場合にもそのような現象は全く同じように存在し、かつ数学において無限の対象の場合と変わらぬ重要性を持つ。そのような対象・現象を逆数学的に考察するには限定算術において有限構造の双対を取り扱うのが適当であろうと思われる。限定算術体系は高階算術のようにタイプが無数には別れておらず、タイプに依らない取り扱いができることが期待される。ソートの異なるものを同時に含む概念の形式化の候補についての情報は充分集まったと言えるが、ここの方法の利点・欠点について充分な知見が得られなかったため。双対存在についての証明を解析し、いくつかのバリエーションがあることを確認できたため。自然双対などの異なるソートの構造を"作り出す"ことで対応関係が付くという形にある数学の理論を考察することで高階算術における濃度の扱い方についての知見を得ることを試みる。有限の場合に双対構造の関係の形と双対の存在を示すのに必要な公理を調べることで、高階算術の研究にも参考になる事実が発見される可能性が高い、より具体的なものとして、論理と計算量との対応などを調べ、それを高階算術の文脈でとらえなおすことを考えている。(抄録なし)
関数データとしての蛋白発現データ解析と癌個別化診断の試み

蛋白発現プロファイルからの関数データの抽出には局所的に滑らかさの異なる関数の平滑化を行う。このため、適応型可変節点スプライン関数の理論的研究およびプログラム開発を行った。また、蛋白発現データを微分不能な点を持つ確率分布から得られたものと解釈し、きわめて特異な確率密度関数の推定問題として研究した。スプライン関数節点の最適化は、遺伝的アルゴリズムにより適応型モデル撰択基準を最適化することで行われた。顕微質量分析からの二次元蛋白データは、相関構造を持ったTOF/MSデータの集合であり、蛋白発現プロファイルの関数データの抽出にはin homogeneously smoothな関数の平滑化が必要である。このため、不連続点あるいは微分不能な点を含む目的関数を、ノイズを含んだデータから推定するのに適したadaptive free-knot splineの理論的研究およびプログラム開発を行った。さらにこれらを用いた判別問題への応用も検討した。これら不均一な滑らかさを持つ関数データの抽出、確率密度関数の推定、判別問題の解決は、多重節点を持つスプライン関数を用いてモデル化された。スプライン関数のtuning parameterである節点の最適化は、適応型モデル撰択基準(adaptive model selection criterion)を最適化することで行われた。この最適化問題は複雑な非線形問題となるが、遺伝的アルゴリズムを適用することで、大域的な最適解を探索することで解決した。顕微質量分析計データから、ROI(Region of Interest)の判別に有用なピーク情報を抽出するため、重複するラグ・ウィンドウのうえで局所的な関数主成分分析を行い、第一、第二主成分プロットに対してk最近傍法による非階層型クラスタリングを用いる方法を検討した。これによりROIの判別に有用なタンパク発現ピークを、効率的に探索する方法にめどを付けた。この研究は料学研究費研究集会「ノンパラメトリック統計解析とベイズ統計」で発表する予定で準備を行った。(2009年3月24,25日に筑波大学にて予定されたが、東北地方大震災の影響で中止された。)顕微質量分析計からの二次元蛋白データは、相関構造を持ったTOF/MSデータの集合であり、蛋白発現プロファイルの関数データの抽出にはinhomogeneously smoothな関数の平滑化が必要である。このため、不連続点あるいは微分不能な点を含む目的関数を、ノイズを含んだデータから推定するのに適したadaptivefree-knot splineの理論的研究およびプログラム開発を行った。特にタンパク発現データを、不連続点や微分不能な点を持つ特異な確率分布からの実現値としてとらえる解析は他に類例のないものであり、適応的ビンを持つヒストグラム、および多重節点をもつ適応型対数スプライン密度推定量として研究を行い、データ適応型ヒストグラムについては"Data Adaptive Histograms for Nonparametric Density Estimation"なるタイトルの研究論文として投稿した。顕微質量分析から得られるデータは、相関構造を持った飛行時間型質量分析計データの集合であり、蛋白発現プロファイルからの関数データの抽出には局所的に滑らかさの異なる関数の平滑化が必要である。このため、不連続点あるいは微分不能な点を含む目的関数を、ノイズを含んだデータから推定するのに適した適応型可変節点スプライン関数の理論的研究およびプログラム開発を行った。応用問題として、微分不能な点を持つ二次元確率分布の推定問題も検討し、空間疫学への応用も検討した。研究成果の一部は、“Data Adaptive Histograms for Nonparametric Density Estimation"として論文化し、現在修整中である。さらにプログラムの改良により、計算速度の向上を図った。研究の理論面については、データ適応型ヒストグラムの研究を行い現在校正中である。また、ROI判別のために開発したプログラムについては、共同研究者が学会等で報告した。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成24年4月1日付で、所属先が(公財)がん研究会から東北大学大学院医学系研究科に代わり、研究の実施体制に変更が出る可能性がある。その場合は、理論面の研究を進め、公開データなどで実証分析を行う予定である。
Functional connectivity に注目した脊損後疼痛治療法の開発

5名の慢性期完全運動麻痺胸椎損傷患者に対して自己嗅粘膜移植手術を施行した。5症例中4症例において機能回復を認めた。本症例において術前後に継時的にfMRIを施行したところ、1次解析で、右上肢運動、下肢運動、下肢運動イメージのそれぞれに対して、主に左中心前回および右小脳での妥当な脳賦活図が示された。手術前後で脳賦活部位の減少を認めており、機能回復により脳の効率的な使用によるものであると考えられた。2次解析では、手術前後の下肢運動での比較において左中心後回、左海馬傍回、左淡蒼球での脳賦活の有意な減少を認めた。上記結果により嗅粘膜移植による下肢運動機能の改善に伴い脳活動の変化をとられることができた。自主臨床試験「慢性期完全脊髄損傷患者のリハビリテーションと脳機能再構成および脊髄再生との関連性についての評価」が大阪大学医学部付属病院の倫理委員会の承認を得て、現在医師主導臨床試験として行われている。1年以上の経過の両下肢完全麻痺患者10例に対して、脳における機能的結合解析を開始する予定であるが、現在4名患者登録が終了した。これらの症例に対して、術前2か月のリハビリテーション後、下肢運動機能の改善を認めない症例に対して、自家嗅粘膜移植術を施行し、現在術後リハビリテーションを継続中である。施行症例において、術前、術後継時的にfMRIを施行し、機能的結合解析のデータを採取している。運動機能の改善、脊髄損傷後神経因性疼痛の指標とともに解析予定である。解析内容については、臨床試験終了までデータの公表ができないため、現在報告はできない。自主臨床試験「慢性期脊髄損傷患者のリハビリテーションと脳機能再構成および脊髄再生との関連性についての評価」が大阪大学医学部付属病院のにて医師主導臨床試験として行われた。1年以上の経過の両下肢完全麻痺患者10例に対して、脳における機能的統合解析を含めた術前評価を行い、その後損傷脊髄に嗅粘膜移植を行ったうえで、術後の下肢機能回復および脳における機能的統合解析を行う予定であったが、同自主臨床試験の募集期間内に登録された症例は4症例のみであり、これらの症例に対しての観察期間が終了した。これら4症例中3症例において下肢運動機能の回復を認め、術後2年目においては平均3.75点のASIA scoreの改善を認めた。4症例とも有害事象を認めなかった。術後疼痛・異常感覚の悪化も認めなかった。機能的統合解析のためのfMRIについてはデータ採取され、現在、各種スコアとの関連について精査中である。自主臨床試験「慢性期脊髄損傷患者のリハビリテーションと脳機能再構成および脊髄再生との関連性についての評価」の登録症例数が予定の10例から4例のみと大幅に減少して終了している。そのため、被験者数が少ないため、データ解析の方法の再検討が必要な状況である。自主臨床試験「慢性期完全脊髄損傷患者のリハビリテーションと脳機能再構成および脊髄再生との関連性についての評価」において計5名の慢性期完全運動麻痺胸椎損傷(ASIA AおよびB)患者に対して自己嗅粘膜移植手術を施行した。5症例中4症例において筋電図での筋収縮およびASIA scoreの改善を認めた。これらの症例に対しての観察期間が終了した。術後2年目においては平均3.75点のASIA scoreの改善を認めた。5症例とも有害事象を認めなかった。計画前に想定されたような感覚機能の有意な増悪は認めなかった。本症例において、スクリーニング時・術前リハビリテーション後・術後6か月・術後12か月の時点で安静時・右手運動イメージ・右手運動時・右下肢運動イメージ・右下肢運動時のfMRIを施行した。1次解析で、5名に対しての右上肢運動、下肢運動、下肢運動イメージのそれぞれに対して、主に左中心前回および右小脳での妥当な脳賦活図が示された。多くの賦活図において、手術前後で脳賦活部位の減少(中心となる部分はしっかりと残っており、無駄な部分が減っている)を認めており、手術およびリハビリテーション後の機能回復による、脳のより効率的な使用によるものであると考えられた。2次解析では、リハビリ前後の比較での下肢運動イメージにおいて、左中心後回での賦活減少、手術前後の下肢運動での比較において左中心後回、左海馬傍回、左淡蒼球での脳賦活の有意な減少を認めた。自主臨床試験「慢性期完全脊髄損傷患者のリハビリテーションと脳機能再構成および脊髄再生との関連性についての評価」の症例においてデータ解析予定であるが、現在まだ4例しか症例が集まっていない。臨床試験に関しての問い合わせは多いが、適合症例が非常に少なくまだ十分な登録ができていない。

当初動物実験においては、ラット脊髄損傷モデルにて作成予定であったが、共同して研究を行ってる者が、ラットアレルギーを発症してしまったため、一旦中止している。マウスではアレルギーが起きていないため、実験道具等をラットの部屋からマウスの部屋へ移設する手続き等に時間がかかっており、動物実験ができていない。自主臨床試験「慢性期脊髄損傷患者のリハビリテーションと脳機能再構成および脊髄再生との関連性についての評価」は終了しており、現在あるデータを基に神経因性疼痛との関連について機能的統合解析の評価をすすめる予定である。神経再生共同研究者の岩月幸一とともに学会、患者団体、マスメディア等で広報活動に努め、鋭意自主臨床試験「慢性期完全脊髄損傷患者のリハビリテーションと脳機能再構成および脊髄再生との関連性についての評価」の症例を集める。また、動物実験については器材の移設後再開、マウス脊髄損傷モデルの安定的な作成が可能になったのち再開の予定である。188円で購入可能なものがなかったから当初動物実験においては、ラット脊髄損傷モデルにて作成予定であったが、共同して研究を行ってる者が、ラットアレルギーを発症してしまったため、一旦中止している。予定通りの購入計画で行う。マウス飼育室への実験道具の移設完了後、マウス脊髄損傷モデルを作成し、当初予定していた研究計画を再開予定である。
オートクリン型人工臓器開発に関する基礎的研究

人工臓器の設計に新しい概念の導入を試み「オートクリン型人工臓器」というこれまでにないハイブリット型人工臓器を人工血管を研究の場に用いてその概念の確立を行った。詳細に説明すると骨髄細胞のもつ特性、特に原始的細胞としての生命力、したたかさ、幹細胞としての活発な細胞分化能、細胞分裂能、そしてこれらの細胞活動に伴うサイトカイン産生能等を自由に人工物上で発揮させることにより高機能ハイブリット型人工血管を作成することに成功した。動物実験として、フィブリル長の長いe-PTFE人工血管に骨髄細胞の浮遊液を圧注入することによって細胞を人工血管壁に捕捉させた。これを成犬の腹部大動脈植え込み、植え込み直後より6ヶ月まで期間を置いて順次試料を採取して形態学的、免疫抗体法的手段により観察した。その結果移植された骨髄細胞は生着したのみならず、活発なサイトカインの産生を持続した。また造血作用も持続し、3ヶ月後においても人工血管壁内に造血中の赤芽球島が観察され、その周囲には無数の毛細血管が侵入した。免疫学的な検査では毛細血管や細胞侵入を促すbFGFが陽性に染色され、移植骨髄細胞から毛細血管を呼び込むためのサイトカインが多量に産生されていることが判明した。人工血管内面は肉眼的には植え込み3ヶ月目にも赤っぽい色調を示したが、血栓の付着は認められなかった。そして光学顕微鏡による検査では内皮細胞が人工血管植え込み後18日目に内面を完全に覆っていることが明らかとなった。これらの所見は移植細胞が自由にその細胞のもつ特性を生かすことによって人工臓器自身が細胞を活性化させ、結果的に高機能人工臓器を完成させたことを示している。この概念はハイブリット型人工臓器においても特異的な考え方であり、今後の人工臓器の設計上大きな影響を与えることが期待される。本研究の目的は、自分自身で細胞成長因子を出し、その刺激を受けて新しい器官を創成する「オートクリン型人工臓器」を検討するための基礎的資料を得ることにある。我々は人工臓器用素材として用いた合成高分子製の枠組に細胞や組織の細切片を移植し、その細胞がサイトカインや成長因子を産生したり、移植細胞が目的とする臓器を形成するために合目的的に細胞分化をしてゆく、いわゆる自立性の高い「オートクリン型人工臓器」という概念を提唱した。この成果をもとに、この度の研究では実際にそのような細胞による活動が人工臓器の合成高分子素材上で生じうるか否かを検討した。研究の材料としては、生物学的にみて最も活性度の低いテフロンを選び、それにより多孔質の管を作成し、そこに骨髄組織の自家移植を行った。このようにして作成した管を人工血管として成犬腹部大動脈に植え込み、3ケ月に至るまでの経過を観察した。その結果、骨髄細胞はそのテフロンの枠組をマトリックスとして生着し、そこで造血活動を行った。そしてその間、血管新生促進因子を産生し続けて、周囲組織からの毛細血管の新生を誘導し、毛細血管網の豊富な肉芽組織を形成し、一部の毛細血管は人工血管内腔面に到達し、そこにコロニーを形成した肉芽細胞数を増加させ、結果的に人工血管内腔面の迅速な内皮細胞被膜に貢献することが明らかとなった。この過程において血管新生促進因子の一つである塩基性Fibroblast growth factor(eFGF)の移植骨髄細胞の産生の検出を試みたところ、多量のbFGFが産生されていることが判明し、移植細胞自身が血管の新生を誘導していた。この事実は我々の目指した「オートクリン型人工臓器」の一つの型を人工血管として示すこととなった。人工臓器の設計に新しい概念の導入を試み

「オートクリン型人工臓器」というこれまでにないハイブリット型人工臓器を人工血管を研究の場に用いてその概念の確立を行った。詳細に説明すると骨髄細胞のもつ特性、特に原始的細胞としての生命力、したたかさ、幹細胞としての活発な細胞分化能、細胞分裂能、そしてこれらの細胞活動に伴うサイトカイン産生能等を自由に人工物上で発揮させることにより高機能ハイブリット型人工血管を作成することに成功した。動物実験として、フィブリル長の長いe-PTFE人工血管に骨髄細胞の浮遊液を圧注入することによって細胞を人工血管壁に捕捉させた。これを成犬の腹部大動脈植え込み、植え込み直後より6ヶ月まで期間を置いて順次試料を採取して形態学的、免疫抗体法的手段により観察した。その結果移植された骨髄細胞は生着したのみならず、活発なサイトカインの産生を持続した。また造血作用も持続し、3ヶ月後においても人工血管壁内に造血中の赤芽球島が観察され、その周囲には無数の毛細血管が侵入した。免疫学的な検査では毛細血管や細胞侵入を促すbFGFが陽性に染色され、移植骨髄細胞から毛細血管を呼び込むためのサイトカインが多量に産生されていることが判明した。人工血管内面は肉眼的には植え込み3ヶ月目にも赤っぽい色調を示したが、血栓の付着は認められなかった。そして光学顕微鏡による検査では内皮細胞が人工血管植え込み後18日目に内面を完全に覆っていることが明らかとなった。これらの所見は移植細胞が自由にその細胞のもつ特性を生かすことによって人工臓器自身が細胞を活性化させ、結果的に高機能人工臓器を完成させたことを示している。この概念はハイブリット型人工臓器においても特異的な考え方であり、今後の人工臓器の設計上大きな影響を与えることが期待される。
動態下における強度変調放射線治療の安全性に関する基礎的検討

強度変調放射線治療(IMRT)はマルチリーフコリメーター(MLC)で成形された複数のビームを組み合わせることで放射線に強弱をつけ,正常組織への線量を低減させながら,腫瘍を集中的に照射できる革新的放射線治療技術である.しかし,肺癌や膵癌などの呼吸性移動を伴う疾患に対するIMRTは,MLCの移動と臓器の呼吸性移動との相互作用により,意図せぬ線量分布が生成される.本研究では,実測とシミュレーションによる検証から,10mm程度の呼吸性移動を伴う腫瘍に対するIMRTは治療計画時に計算した線量分布とほぼ同等の線量分布が得られることを確認した.呼吸性移動を伴う腫瘍に対して強度変調放射線治療(IMRT)を実施する場合,多葉絞り(MLC)との相互作用により,意図せぬ線量分布となり非動態下における線量分布とは大きく異なる.しかも,その乖離度はMLCの動きやIMRT照射時間内の動態周期・移動量等に依存する.また,同じ動態下であっても照射タイミングの違いにより,様々なIMRT線量分布が存在するため,実測から傾向を読み取ることは困難である.平成24年度では,MLC位置情報や動態周期・移動量,照射タイミングおよび照射回数等のパラメーターを入力することで,動態下におけるフルエンスマップが作成可能なソフトウェアを開発した.本ソフトウェアはパラメーターを入力するだけで動態下におけるフルエンスマップを作成できることから,IMRT品質保証の判定にも使用でき,その臨床的意義は大きい.当ソフトウェアを用いて単純なシミュレーションを実行した結果,IMRT照射時間内の動態周期が短く,移動量が小さく,線量率が低いほど,非動態下におけるフルエンスマップとの差異が小さくなる傾向にあった.また,照射回数が多いほど乖離度が小さくなることも明らかとなってきた.研究最終年度では,様々なパラメーターを入力して得られた動態下におけるフルエンスマップと非動態下におけるフルエンスマップを比較し,統計学的手法等を用いて差異の原因を解明する予定である.また,動態下において安全にIMRTを施行するためのガイドライン原案を策定にも着手する予定である.日本では,平成18年に強度変調放射線治療(IMRT)が先進医療として採択され,その実績に基づき,平成20年4月からは前立腺・頭頚部・脳に限定して保険収載された.平成22年4月からはIMRTの保険適用が限局性の固形悪性腫瘍に拡大されたことに伴い,現在では様々な部位に対して施行されている.呼吸性移動を伴う腫瘍に対してIMRTを施行する場合,マルチリーフコリメーター(MLC)の移動と臓器の呼吸性移動との相互作用により,意図せぬ線量分布が生成されることが知られている.本研究の目的は,呼吸性移動を伴う腫瘍に対してIMRTを施行する場合,どの程度の動態下であれば安全に施行できるのかを明らかにすることである.本研究では,まず,呼吸周期を一定とし,呼吸性移動量を変数として臨床で使用した複数のIMRTプランを用いて照射した線量分布を非動態下の線量分布と比較した.その結果,呼吸性移動量が5mm未満の場合では,非動態下における線量分布とほぼ一致していたが,5mm以上では両者の一致率が著しく低下した.さらに,息止め下であっても,5mm以上のベースラインドリフトが見られた場合,非動態下に対する動態下の線量分布の一致率は大きく低下することを明らかにした.最終年度には強度変調回転照射でも同実験を行い,10mm以上の動体下では,非動態下における線量分布と比較して,一致率が大きく低下することがわかった.しかも,非一致箇所はランダムに出現するわけではなく,システマティックに出現することがわかった.本検討結果より,分割回数が多くても,非一致率は改善しないことが示唆された.強度変調放射線治療(IMRT)はマルチリーフコリメーター(MLC)で成形された複数のビームを組み合わせることで放射線に強弱をつけ,正常組織への線量を低減させながら,腫瘍を集中的に照射できる革新的放射線治療技術である.しかし,肺癌や膵癌などの呼吸性移動を伴う疾患に対するIMRTは,MLCの移動と臓器の呼吸性移動との相互作用により,意図せぬ線量分布が生成される.本研究では,実測とシミュレーションによる検証から,10mm程度の呼吸性移動を伴う腫瘍に対するIMRTは治療計画時に計算した線量分布とほぼ同等の線量分布が得られることを確認した.平成23年度に実施できた研究は,主に(1)外部呼吸信号の解析,(2)動態下におけるIMRT線量分布検証,および(3)膵癌に対して息止めIMRTを施行した症例における線量分布検証の3項目である.項目(1)では,本学で取得した300パターンを超える外部呼吸信号を解析した.その結果,平均周期が4秒であることがわかった.項目(2)では,4秒周期の模擬波形動態下において,呼吸性移動量を変数として臨床で使用した複数のIMRTプランを用いて線量分布を取得し,非動態下で取得した線量分布と比較した.その結果,呼吸性移動量が5mm未満の場合では,非動態下における線量分布とほぼ一致していたが,5mm以上では一致率が著しく低下した.項目(3)では,膵癌に対して息止めIMRTを施行した症例の腹壁運動データを解析した.息止め下であっても,ベースラインドリフトおよび心拍動が観測され,これらが線量分布に及ぼす影響について検証した.その結果,心拍動の影響は無視できるほど小さかったが,5mm以上のベースラインドリフト下における線量分布は,非動態下と比較して,その一致率が大きく低下することが明らかとなった.以上より,動態を伴う腫瘍に対してIMRTを実施する場合,移動量が5mm未満であれば,安全な照射を実施できることが示唆された.

上記3項目の他に,平成24年度以降の計画であった動態下におけるフルエンスマップ生成ソフトウェア開発にも着手できた.平成24年度に予定していた動態下におけるフルエンスマップ作成ソフトウェアを開発した.平成23年度に予定した計画を概ね完遂し,平成24年度に予定していた動態下におけるフルエンスマップ作成ソフトウェア開発にも着手できた.開発したフルエンスマップ作成ソフトウェアにMLC位置情報や動態周期・移動量,照射タイミングおよび照射回数等のパラメーターを入力して得られた動態下におけるフルエンスマップと非動態下におけるフルエンスマップと比較する.また,フルエンスマップの差異の原因を追究する.また,動態下において安全にIMRTを施行するためのガイドライン原案を策定にも着手する予定である.動態周期・移動量および照射タイミングをパラメーターとし,これらを組み合わせた動態下におけるフルエンスマップ作成ソフトウェアを完成させる.本ソフトウェアを用いて非動態下におけるフルエンスマップと比較し,その差異の原因を追究する.動態下におけるIMRTの安全性は未だ明らかになっていないため,国内外の学会での情報収集が必要である.このため,旅費が多く必要となる見込みである.これ以外にデータ集積用の消耗品を研究費に用いる予定である.動態下におけるIMRTの安全性は未だ明らかになっていないため,国内外の学会での情報収集が必要である.このため,旅費が多く必要となる見込みである.これ以外にデータ解析用ソフトウェアやデータ集積用の消耗品を研究費に用いる予定である.
時間領域分離型比熱測定による精密電子比熱測定

極低温・強磁場環境下で動作する高速比熱測定装置を開発した。本測定系は、通常の緩和法による比熱測定に加え、準断熱法(断熱条件下で試料にヒートパルスを与えたときの温度変化から比熱を見積もる手法)による測定を行うことで、0.1秒以下という短時間での比熱測定が可能である。これを3He冷凍機及び定常強磁場と組み合わせ、原子核スピン比熱の増大する極低温・強磁場領域において核比熱と電子比熱とを緩和時間の違いによって分離し、テスト試料Cuの精密電子比熱測定を行った。本研究は、非常に短い時間スケール(110 ms)で比熱測定を行うことで、極低温・強磁場領域における原子核スピンの巨大な磁気比熱を緩和時間の違いによって分離し、電子比熱を精密に測定することを目的としている。平成26年度の後半(2014年10月- 2015年3月)は、これまでの研究をベースに測定系の改良を行った。従来は、高速で比熱を測定するために、薄膜の温度計およびヒーターをスパッタリング法により試料表面に直接製膜していた。この手法を用いると1ミリ秒以下の時間で比熱を測定することができる。本研究では、薄く研磨したサファイア基板上に温度計とヒーターを製膜し、それを試料に貼付けて比熱測定を行う。そのためのサファイア基板形状の最適化を行った。基板の厚さや試料と接触する面の表面形状などをパラメータとして、強度や試料-基板間の熱伝導などを評価した。基板形状に関しては、大凡最適な形状を見出すことができた。またその他に、測定プローブの設計や測定制御のためのプログラミングなどを行った。H26年度までの成果によって得られた試料ステージおよび温度計(ヒーター)薄膜の最適化形状をもとに、H27年度は、東北大金研の20T級超伝導マグネットに搭載可能な比熱測定セルおよびプローブを作製した。温度計の応答速度を上げるため、試料ステージには厚さ0.05mmまで薄く研磨したサファイア基板を用いた。プローブには極低温用の同軸線を配線し、10kHz以下程度の比較的高い周波数で温度計の抵抗値をAC測定した。この周波数領域では市販の抵抗ブリッジ回路は応答速度が遅いため使用できないので、測定周波数に最適化したローパスフィルターやラインフィルタ回路を自作することで測定機器等から来るノイズを除去した。まず、この測定系を3He冷凍機に搭載しテストを行った。重い電子系籠状物質SmTa2Al20をテスト試料として用い、0.6-10K、0-17.5Tの温度・磁場範囲で比熱測定を行った。試料に50msのヒートパルスを与えその温度変化から比熱を見積もった今回の結果は、準断熱法で測られた先行研究とよく一致しており、本測定系が従来の測定手法と同等の精度で比熱測定可能であることが実証された。上記の成果の一部は2015年9月に開催された日本物理学会で報告した。高速で比熱測定を行うために重要となるのは、温度計及びヒーターの熱容量を十分小さくし、且つ試料ー温度計(ヒーター)間の熱伝導を大きくすることである。これに関しては、熱伝導の高いサファイア基板を直径2-3 mm、厚さ0.05 mm以下程度まで小さくすることで10 ms以下の時間スケールで比熱測定が可能であることを既に確認している。基板形状を最適化したことで試料周りのセットアップについては準備が整いつつあり、おおむね順調に推移していると言える。しかし本研究で使用する東北大学金属材料研究所強磁場超伝導材料研究センターの超伝導マグネットおよびクライオスタットに搭載するプローブは、未だ完成しておらず実際の比熱測定には至っていない。27年度が最終年度であるため、記入しない。強磁場物性測定プローブの作製を進めると同時に、測定精度の向上を目的として温度計やヒーターのパターン形状の最適化やノイズ対策等を行う。極低温領域では、試料の熱容量が小さいため、電気的なノイズによって温度計やヒーターが発熱し、精密な比熱測定が困難な場合がある。本研究ではバンドパスフィルタやトランス回路を実際の測定回路に合わせて自作することで測定精度の向上を目指す。測定系の評価には、銅等の核比熱の温度・磁場依存性が良く調べられている標準物質を用いる。測定系が整い次第、Pr系カゴ状物質PrT2Zn20 (T=Ru, Rh, Ir)にこの手法を適用する。この物質の低温の秩序相において、核比熱の存在によって詳細が不明であった電子比熱の精密測定を行う。
算数・数学科の授業タイプに関する教師教育学的視座からの研究

本研究の目的は、算数・数学科の「授業タイプ」を類型化し、授業タイプ変容の着眼点を示すことである。数学科教師調査と授業分析から、授業タイプは7つに類型化することができた。また、教師自身の指導力不足が授業タイプ選択の要因になっていることが明らかになった。教師の多くは問題解決型の授業タイプを理想としており、ここでは、コミュニケーションを重視して、授業目標を柔軟に捉えることなどが重要であると考えられる。本研究は、筆者がこれまでに明らかにしてきた算数・数学科教師の数学教育に対する態度に関する研究(前回の科研)を焦点化せ、算数・数学を指導している教師の授業タイプと、その授業タイプを選択している要因等について、ペーパーによる調査と授業分析という質的研究から明らかにし、これを教師教育学の視点から検討することにある。研究の1年目は、数学教育、教師教育の文献研究に加え、研究の手法を検討するために、質的研究に関する文献から研究方法に対する示唆を得た。これらを参考に、前回の科研を再分析するとともに、北海道のすべての中学校に調査用紙を送り、それぞれの学校で最も経験年数の少ない数学科教師を対象に調査を行った。この調査では、355名の回答が分析の対象となった(回収率約52%)が、その結果は、論文として日本数学教育学会誌に投稿している。ここで明らかになったことは、北海道では経験年数の最も少ない教師は年齢的に20歳代から50歳代にまで分布しており、数学科の指導目標、内容、方法、評価について、悩みや不安を持っていることが分かった。また、これは授業タイプにも関係しており、問題解決的な授業を日常的に行いたいと考えているものの、実際には、教師が理想とする授業タイプを選択できないといった実態も明らかになった。本研究では、これを教師教育的視座から検討することが最終的な目的であるが、現在のところ、数学教育の目的、また、コミュニケーションの重要性等々に着目することが教師の授業タイプの変容に関係すると考えられる。今後の課題としては、自由記述の分析から教師の実態をより詳細に明らかにするとともに、援業分析を通して実際の授業タイプが、授業の目的により変容するかを検討する必要があると考えている。本研究は、前回の科研における算数・数学科教師の数学教育に対する態度に関する研究を焦点化させ、算数・数学を指導している教師の授業タイプ(6つのタイプ)について、その実態を量的、質的の両面から明らかにし、算数・数学科教師の教師教育への示唆を得ようとするものである。研究1年目の前年度は、文献研究と授業観察における授業分析、及び、北海道のすべての中学校を対象とするペーパーによる調査研究(回収率約52%、調査数355名)を行い教師の実態について検討した。研究2年目の今年度は、調査研究の結果を再分析することに焦点を当てた。具体的には、中学校の数学科教師の指導上の悩みを、数学教育の目標、内容、方法、授業タイプに分けて明らかにすること(日本数学教育学会誌に発表)、授業タイプにおける自由記述を質的研究の手法から分析し、授業タイプ選択の要因について明らかにすること(数学教育論文発表会論文集に発表)である。その結果、数学科教師は数学教育の目的や指導方法について課題があると認められ、これが授業タイプの選択に影響していることが明らかになった。問題解決的な授業を理想としながらも、これが実際には行えない実態が明らかになっているが、その要因には、教師を取り巻く様々な環境等も認められるが、教師自身の数学観、数学教育観に裏付けられる指導力不足を指摘する教師も予想以上に多く、現職教師に対する再教育の必要性、教師間における授業改善の実践的研究、そして何よりも、教師自身が自分の授業を省察的に捉える姿勢が重要であると考えられる。研究3年目の最終年度では、教員養成にも着目して、数学科の教員養成について授業タイプから検討を加える。本研究の目的は、前回の科研(教師の数学教育に対する態度)の継続研究として授業タイプ選択の要因について教師の実態を明らかにするとともに、授業タイプ変容のための具体例を示すことである。これまでに数学科教師を対象とする教師調査と授業分析から、授業タイプを7つに類型化し質問紙調査の自由記述の分析により、理想の授業タイプを実際の授業に持ち込めない要因について検討した。その結果、問題解決的な授業タイプを理想としている教師が多い中で、教師自身の指導力不足が問題解決的な授業タイプを教室に持ち込めない大きな要因になっていることが明らかになった。そこで今年度は、教師教育の視点から教師の指導力に着目し、指導内容をどのように捉えるか、また、問題解決的な授業タイプを実践するための具体的な事例について検討した。前者については統計指導に焦点を当て、数学教育において統計をどのように位置づけるかを、数学と統計学の関係や統計教育の変遷に着目して考察した。算数・数学の授業が画一的で自由度のない状態で行われている中で、統計指導では統計学の範疇にまで指導内容を拡げることが重要であり、ここでは授業の自由度が増すことが期待できることから授業タイプの変容につながるのではないかと考えた。

また、後者については、授業タイプ選択では子ども同士のコミュニケーションの活発化が重要な意味を持つと考えた。そこで、同じ問題を学年や単元を越えて指導することに焦点を当て、その指導事例について提案した。授業実践から、子どものよりよい変容はもとより、教師についても理想とする授業タイプへの変容がなされていくことが確認された。なお、今後の研究につなげるべく、教師教育の視点からリテラシーに着目して、高等学校の数学科教師の実態についても検討を加えた。
ワーキングプアの住宅確保におけるリスクに関する実証的研究

1.厚生労働省『被保護者調査』にみる住宅扶助受給世帯について世帯類型・世帯業態を整理した。平成24年28年『個別調査』に「被保護世帯数・級地・扶助の種類・世帯業態別」がまとめられている。住宅扶助受給世帯の世帯類型は「高齢者世帯」が多いが、「その他世帯」「傷病世帯」の割合が全体に比較して0.31ポイント高い。世帯業態をみると住宅扶助世帯は就労世帯の割合が1ポイント高い。2.前年度に続きA市生活困窮者自立支援法の自立相談支援事業利用者調査実施。2015年4月2016年1月までに同事業を利用した262ケース調査を行った。このうち相談したいこととして「住まい」「家賃・ローン支払い」を挙げた104ケースについて分析を行った。男性61名、女性43名、平均年齢は51.2歳、37.5%は単身世帯である。相談時の健康状態は「良い」34.6%、「良くない」(通院してない含む)56.8%と健康状態は良くない。相談時に就労している者は34.7%にとどまっている。住まいは「賃貸アパート・マンション、借家、公営住宅」57.7%、「持ち家」21.2%である。60.6%が家賃滞納、税金滞納、住宅ローン等の債務を抱えている。3.B病院患者調査実施。上記の調査から住宅確保のリスクと健康状態の重なりが明らかになったことから、B病院患者のうち「住まい」に関する相談ケースの調査を行った。協力の得られた7ケースは、男性5名、女性2名、年齢は40代80代と中高年である。6名は単身世帯である。入院前の住まいは、自家1名、ホームレス1名、無料低額宿泊所1名、飯場1名、アパート3名であり、入院前に3名がすでに住まいを持っていなかった。総務省家計調査年報の2005年2015年、勤労者世帯分について1年間収入10分位階級別、2住居の所有関係別の分析を行った。1年間収入10分位階級別では2005年からの10年間において、第1分位と10分位の可処分所得は4倍以上の違いがあった。家賃負担をとらえるために、消費支出に占める「家賃地代」の割合をみると、第1分位が常に1516%であるのに対して10分位は2%弱であった。また世帯人員は第1分位1.2人(有業人員0.34人)に対して第10分位は3.56人(有業人員2.03人)、世帯主平均年齢は第1分位64.2歳、10分位54.0歳であった。低所得層ほど世帯規模が小さく、世帯主平均年齢が高い傾向にあった。2住居の所有関係を「持ち家」「民営借家」「公営借家」「給与住宅」別にみると、同じ借家でありながら、「給与住宅」と「民営借家」では可処分所得に1.2倍の違いがあった。「民営借家」が消費支出に占める「家賃地代」の割合がどの年次も2223%と高い割合を占めている。世帯主の平均年齢は「給与住宅」が30代前半であるが、「民間借家」は40代初めであった。以上から相対的に低所得者層の方が「家賃地代」負担が大きいことが示された。先行研究としてみずほ情報総研「生活困窮者自立支援制度の自立相談支援機関における支援実績、対象者像等に関する調査研究事業報告書」(2016年)の検討を行った。新規相談者の概要として4050代の男性が多く、「住居」は「賃貸アパート・マンション」が26.7%と多く、「持ち家」18.5%、「不明」32.5%であった。「就労状況」は「仕事を探したい/探している(無職)」31.9%、「仕事をしていない(仕事は探していない)」17.2%、「就労している」14.7%であった。稼働年齢層とそれ以外の者に二分していることが示された。引き続き報告より主訴およびアセスメント結果の分析を行った。NPO法人Cの無料定額宿泊所利用者調査を予定していたが、現在の利用者の実態が研究の趣旨に即していないことが明らかになり、他に研究協力を依頼していたために遅れた。オランダ社会住宅等に関する現地調査を予定していたが、国際情勢から延期した。1.当初計画にはなかったが、連携研究者が代表を務める「A市生活困窮者自立相談事業利用者調査」(当該事業を2015年4月2016年1月末に初回相談として利用した262ケース)に参加し、相談の主訴が経済的困窮に関する世帯(180ケース)のうち単身世帯(66ケース)及び相談者が65歳以上ケース(45ケース)の分析を行った。(1)単身世帯の半数以上は賃貸アパート・マンション居住者であり、男性45名、女性21名であり、単身世帯の中心は稼働年齢にある男性である。就労状況と健康状態別にみると、1職業が不安定で、職を転々としているが明確な「失業」といえないような働き方をしている、2健康状態は良くないが就労している。大半は非正規雇用である。3無職で求職中であるが、平均年齢が相対的に高い、の3グループに大別された。稼働年齢にあるが社会保障制度につながらないような就労状況が基底にあり、さらに住居の不安定さが加わっていることが示された。

(2)相談者が65歳以上ケースの平均年齢は73.6歳、世帯類型別では単身世帯33.3%、親と子22.2%、夫婦15.6%、平均世帯人員数は2.06人と小規模である。約40%は賃貸マンション・アパート居住者であり、半数以上は健康状態が良くない。約40%の者は年金等の社会保障給付がなく、住宅ローン、介護サービス利用料、医療費支払いに困難を抱えている。2.オランダ社会住宅に関する現地調査を行った。主な調査先は、オランダ内務省、自治体連合、社会住宅協会、各自治体社会住宅協会、社会住宅保証基金及びデルフト大学である。社会住宅の歴史、基本理念、基本的しくみ、家賃補助制度、2015年住宅法改正の背景と内容、EU勧告等について調査を行った。実際の住まいである社会住宅と家賃補助制度の2つが重要であることを確認した。研究倫理審査を経て29年度に研究協力先Bと事例調査を開始したが、必要なデータ収集が遅れている。厚生労働省『被保護者調査』を用いての住宅扶助受給世帯の動向についての整理が遅れている。1.厚生労働省『被保護者調査』にみる住宅扶助受給世帯について世帯類型・世帯業態を整理した。平成24年28年『個別調査』に「被保護世帯数・級地・扶助の種類・世帯業態別」がまとめられている。住宅扶助受給世帯の世帯類型は「高齢者世帯」が多いが、「その他世帯」「傷病世帯」の割合が全体に比較して0.31ポイント高い。世帯業態をみると住宅扶助世帯は就労世帯の割合が1ポイント高い。2.前年度に続きA市生活困窮者自立支援法の自立相談支援事業利用者調査実施。2015年4月2016年1月までに同事業を利用した262ケース調査を行った。このうち相談したいこととして「住まい」「家賃・ローン支払い」を挙げた104ケースについて分析を行った。男性61名、女性43名、平均年齢は51.2歳、37.5%は単身世帯である。相談時の健康状態は「良い」34.6%、「良くない」(通院してない含む)56.8%と健康状態は良くない。相談時に就労している者は34.7%にとどまっている。住まいは「賃貸アパート・マンション、借家、公営住宅」57.7%、「持ち家」21.2%である。60.6%が家賃滞納、税金滞納、住宅ローン等の債務を抱えている。3.B病院患者調査実施。上記の調査から住宅確保のリスクと健康状態の重なりが明らかになったことから、B病院患者のうち「住まい」に関する相談ケースの調査を行った。協力の得られた7ケースは、男性5名、女性2名、年齢は40代80代と中高年である。6名は単身世帯である。入院前の住まいは、自家1名、ホームレス1名、無料低額宿泊所1名、飯場1名、アパート3名であり、入院前に3名がすでに住まいを持っていなかった。新たな研究協力依頼先より内諾が得られたため、研究倫理審査を経て研究開始できるよう準備を行う。また、家計調査分析より住居の所有関係と他の項目をクロス分析すること、世帯規模、世帯主年齢、借家だけではなく、持ち家のうち住宅ローンありについても検討する必要性が示されたため、追加の分析を行う。昨年度延期したオランダ社会住宅および住宅手当に関する現地調査を9月に行う。事例調査研究に必要なデータ収集を行うために、新たな研究協力先Cの内諾を得た。研究倫理審査を経て研究開始できるよう準備を行い、必要なデータ収集を行う。また、生活保護の住宅扶助世帯について世帯類型別、世帯業態別に時系列で整理を行う。28年度に予定していたオランダ社会住宅等に関する現地調査を延期したこと、ワーキングプアの住宅確保に関する実態調査協力依頼を新たな協力先に依頼中であったため次年度使用額が生じた。129年度9月にオランダ現地調査を行う。海外旅費、通訳代金、諸資料費用として使用する。
児童の科学的な思考力の育成を目指した「発展課題」解決型授業の開発とその効果

本研究では,指導要領で取り上げられていない発展的な内容を理科授業に取り入れていくことにより,児童の科学的な思考力の育成にどのような効果を及ぼすのかについて,小学校第6学年「電流の働き」及び「水溶液の性質」,小学校第5学年「物の溶け方」の3つの単元において調査し,その結果の分析を行った。まず「電流の働き」においては,従来小学校段階では取り上げてこなかった1本の導線に流した電流が生み出す力について,児童に演繹的に学習させる群を実験群とし,学習指導要領通りの学習をさせる群を統制群として,その効果を比較した。その結果,実験群の児童は,電磁石を強くする方法を考える局面において,根拠を基に予想を立てたり,結果を考察したりすることができるようになることが明らかとなった。次に「水溶液の性質」においては,教師が与えた6つの液体の正体を確かめるための方法を考えるという発展課題に取り組ませた。そして授業中の会話プロトコルのデータとプリントなどの記述データを詳細に分析した。その結果,発展課題に取り組む中で,児童が実験方法の特徴を考えて,どの実験を行うかを決定するようになることが明らかとなった。最後に「物の溶け方」においては,児童にいろいろな物を与え,水に溶ける物と溶けない物とを分けていくという発展課題に取り組ませた。その結果,本発展課題に取り組んだ実験群の児童は,教科書に記載された発展的な学習に取り組んだ統制群の児童と比較して,水溶液かどうかを判断する際に,水溶液の定義を基に思考することができるようになることが明らかとなった。以上より,発展課題に取り組ませることにより,実験方法を決定する局面及び実験結果について予想・考察する局面における児童の科学的な思考力の育成に効果があることがわかった。