hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
シナリオ部品を用いたシナリオ作成支援に関する研究

シナリオを用いたシステム開発では,高品質かつ多種のシナリオを用意する必要があるが,シナリオの再利用に関する研究は進んでいない.本研究では,1既存のシナリオから機能単位でシナリオの一部を切り出し,シナリオ部品として抽出する手法,2シナリオ部品をデータベース化して,部品提供を可能とするシナリオ部品データベースの構築手法,3検索したシナリオ部品を組み合わせることによって,新しいシナリオを効率よく作成するシナリオ作成手法を確立する.さらに確立した手法に基づくシステムを開発し,手法とシステムの有効性を確認する.平成28年度において,上記1のシナリオ部品の抽出手法と2のシナリオ部品のデータベース構築手法を提案・確立し,平成29年度においては,これらの手法に基づいたプロトタイプシステムの実装を進めると共に,3の手法としてシナリオ部品を組み合わせて新たなシナリオを作成するための支援手法を提案した.平成30年度は,平成29年度に実装したプロトタイプシステムの評価と,平成29年度に確立したシナリオ部品を組み合わせて新たなシナリオを作成するための支援手法に基づくプロトタイプシステムを開発するとともに,当該システムの評価を行った.プロトタイプシステムの評価の結果,手作業でのシナリオ作成と比較すると,提案システムを用いたシナリオ作成の方が生成されるシナリオの品質が上回ることが明らかとなり,手法とシステムの有効性が確認できた.シナリオを用いたシステム開発では、高品質かつ多種のシナリオを用意する必要があるが、シナリオの再利用に関する研究は進んでいない。本研究では、既存のシナリオから機能単位で一部の機能を切り出し、シナリオ部品として抽出する手法やシナリオ部品をデータベース化して、部品検索と提供を可能とするシナリオ部品構築手法、ならびにシナリオ部品を組み合わせてシナリオを作成する手法を確立する。平成28年度は、既存のシナリオから機能を抽出するためのガイドラインを明らかにし、一部の機能を抽出する手法を検討した。また抽出した機能をもとにしてシナリオ部品を構成する手法を提案した。さらにシナリオ部品の再利用性を高めるために、部品中の名詞の抽象化を公開されている語彙体系(シソーラス)を用いて支援する手法を提案した。機能抽出のガイドラインとして、シナリオ部品を構成するイベント文数、イベント中の動詞の種類と数が、それぞれ一定の範囲内に収まっていることが有効であることを確認した。またシナリオ部品中の名詞の抽象度が低い場合(つまり具体的な名詞である場合)は再利用性が低下してしまう。一方抽象度が高すぎると(つまり抽象的な名詞であると)異なる概念同士が同じ抽象名詞になってしまう恐れがあり、誤ったシナリオを生成してしまう恐れがある。このため適度な抽象度を持った名詞を用いることが望まれる。提案手法では、日本語語彙体系で与えられる名詞の抽象度を用いることによって、名詞が適切な抽象度を有しているかどうかを判定する手法を開発した。平成28年度はシナリオからの機能抽出手法と、再利用性を向上させたシナリオ部品作成手法の確立を当初の目標としたが、それぞれの手法については、ほぼ予定通りに提案することができた。シナリオを用いたシステム開発では,高品質かつ多種のシナリオを用意する必要があるが,シナリオの再利用に関する研究は進んでいない.本研究では,1既存のシナリオから機能単位でシナリオの一部を切り出し,シナリオ部品として抽出する手法,2シナリオ部品をデータベース化して,部品提供を可能とするシナリオ部品データベースの構築手法,3検索したシナリオ部品を組み合わせることによって,新しいシナリオを効率よく作成するシナリオ作成手法を確立する.平成28年度において,上記1のシナリオ部品の抽出手法と2のシナリオ部品のデータベース構築手法を提案・確立したが,平成29年度は,これらの手法に基づいたプロトタイプシステムの実装を進めると共に,3の手法としてシナリオ部品を組み合わせて新たなシナリオを作成するための支援手法を提案した.シナリオ部品では,その再利用性を高めるために,シナリオ部品中に現れる名詞の抽象化を行っているが,部品を組み合わせて,新たなシナリオを作成する際には,抽象化された名詞を具体的な名詞に置き換える必要がある.この具体的な名詞への置き換えを効率よく行うために,名詞に対する本質的かつ普遍的な意味を表す「名詞の意義素」と抽象名詞を具体名詞に置き換えた具体化事例を活用することによって,抽象名詞の具体化を支援する手法を提案し,提案した抽象名詞の具体化支援手法をシナリオ生成事例に適用することによって,手法の有用性を確認した.平成29年度は(a)提案手法に基づいたプロトタイプシステムの実装と,(b)シナリオ部品の検索と部品を組み合わせることによるシナリオ作成手法の確立については,当初の予定通りに達成できた.(c)シナリオ作成手法に基づくプロトタイプシステムの実装については,完成にまで至らなかったが,平成30年度に実装を終える予定である.シナリオを用いたシステム開発では,高品質かつ多種のシナリオを用意する必要があるが,シナリオの再利用に関する研究は進んでいない.本研究では,1既存のシナリオから機能単位でシナリオの一部を切り出し,シナリオ部品として抽出する手法,2シナリオ部品をデータベース化して,部品提供を可能とするシナリオ部品データベースの構築手法,3検索したシナリオ部品を組み合わせることによって,新しいシナリオを効率よく作成するシナリオ作成手法を確立する.さらに確立した手法に基づくシステムを開発し,手法とシステムの有効性を確認する.平成28年度において,上記1のシナリオ部品の抽出手法と2のシナリオ部品のデータベース構築手法を提案・確立し,平成29年度においては,これらの手法に基づいたプロトタイプシステムの実装を進めると共に,3の手法としてシナリオ部品を組み合わせて新たなシナリオを作成するための支援手法を提案した.平成30年度は,平成29年度に実装したプロトタイプシステムの評価と,平成29年度に確立したシナリオ部品を組み合わせて新たなシナリオを作成するための支援手法に基づくプロトタイプシステムを開発するとともに,当該システムの評価を行った.プロトタイプシステムの評価の結果,手作業でのシナリオ作成と比較すると,提案システムを用いたシナリオ作成の方が生成されるシナリオの品質が上回ることが明らかとなり,手法とシステムの有効性が確認できた.

平成29年度は、当初の計画通り、平成28年度に提案した手法に基づいたプロトタイプシステムの開発を進めるとともに、シナリオ部品の検索手法と部品を用いたシナリオの作成支援手法を提案する予定である。最終年度である平成30年度は開発した手法とプロトタイプシステムの評価と改善を行う予定である。平成30年度は最終年度に当たるが,シナリオ作成手法に基づいたプロトタイプを実装し,予定通りプロトタイプの使用を通して,提案手法の評価・改善を進める予定である.予定していた研究旅費の一部を、他の経費で充当したため生じた次第である。国際会議参加のための旅費が予定より少なく,結果として次年度使用額13936円が生じたが,最終年度での旅費として使用する予定である.国内旅費で使用する予定である。
照射領域可変型低温プラズマジェット発生器の開発と殺菌への応用に関する研究

プラズマをバイオ・医療に応用しようとする研究が活発に行われている.この場合,プラズマを被処理対象物に照射するが,その化学的影響が及ぶ範囲を明確にすると同時に制御する必要がある.これはプラズマ技術を安全かつ効果的に使用するために解決が求められている課題の1つとなっている.本研究ではプラズマが化学的に影響を及ぼす範囲を可視化することに成功し,そのメカニズムについて考察した.結果として,今まで明らかでなかった多くの知見を得ると同時に,公表することによって当該分野の発展に貢献できたと考えている.1発生構造,発生方法の最適化:シート状プラズマジェットの照射幅について,印加電圧と供給ガス種との関係を明らかにした。印加電圧と供給ガスの組み合わせによって,同一反応器構造のままで殺菌領域を2mm12mmの間で可変できることを明らかにした。また,活性酸素を可視化できる本研究室独自の試薬(後述)を用いて,活性酸素の分布という観点でも照射幅について考察を行った。その結果,殺菌領域より活性酸素は広範囲に分布していることが明らかとなった。これらの成果は,学会発表9件,特許出願1件,査読付き論文1件(印刷中)である。2殺菌特性の検証:上記のように照射幅の可変が及ぼす殺菌効率(mm2/W)への影響を調べた。その結果,殺菌領域が狭くなるにしたがって殺菌効率は減少することが明らかとなった。また殺菌効率が最大となる条件があることも明らかとなった。3殺菌メカニズムの解明:先行研究の調査,実験方法等の準備,予備的検討を行う中で,活性酸素を容易に可視化できる試薬の開発に成功した。この試薬は既存の試薬をベースにしたもので,活性酸素の可視化を可能にする。現在二次元濃度分布の可視化は容易にできることが明らかとなっている。今後三次元濃度分布の可視化へと発展させたい。この試薬によって,他の方法では得られなかった情報が得られると期待され,それが今後の殺菌メカニズムの解明につながると確信する。以上のように,おおむね計画通りに進んでいる。特に,活性酸素の可視化用試薬によって,今後多くの新しい知見が得られると期待する。1発生器構造,発生方法の最適化:今まで大気中における照射制御を主な目的としていたが,液体培地中や水中にいる菌への照射を考慮して,液底への活性酸素(ROS)の供給範囲制御に関する実験に着手した。電圧,周波数,供給ガス種や流量,照射距離などの実験条件を変化させて実験を行った。被照射物が流動性を有する場合,供給ガスによる攪拌だけでなく,電圧や周波数の電気的条件によっても液底へのROS供給範囲は変化することが明らかとなった。また,プラズマの照射もROSの供給範囲に影響を与えることを実験的に明らかにした。これは非常に興味深い現象で,他大学との共同研究にも発展した。2殺菌特性の検証:この項目では殺菌との関連が深いと考えられるROSの分布に着目した実験を主として行った。結果として,当初の計画にある液体中における殺菌範囲を検証するためのヒントが得られた。特に液体深さとROS供給範囲との関係を明らかにした。ただし,ROS供給範囲と殺菌範囲との関係については実施できなかった。3殺菌メカニズムの解明:複数あるROSの特定を本実験結果や文献調査により考察した。その結果,供給ガスに酸素を添加することによって液底へのROS供給が増加したことから,液中へのROS供給は気相中で発生したオゾンや酸素原子の存在が重要であると考えた。また,液底に到達するROSとしてはオゾンや過酸化水素が大部分であると考えられた。液底におけるROSの二次元濃度分布は明らかとなった。今後の殺菌メカニズム解明に重要なヒントが多く得られた。1発生器構造,発生方法の最適化:液体中にいる菌への照射を前提に,プラズマ照射により液中に発生する活性酸素(ROS)の分布の可視化を行った。発生方法の最適化のため,印加電圧,周波数,ガス流量,酸素濃度がROSの分布に与える影響を調べた。ガス流量によって液体中に誘起される流れは変化し,それがROSの輸送と供給範囲に重要な役割を果たしていることを明らかにした。2殺菌特性の検証:殺菌と深い関係にあるROSに着目した実験を主に行った。液の底に到達したROSの分布を可視化することにより,プラズマの影響範囲を制御できるかを検討した。プラズマ特有の効果を明確にするために,代表的な活性酸素の1つであるオゾンガス照射との比較を行った。その結果,オゾンガスのみの照射に比べて,プラズマ照射ではより多くのROSを広い範囲に供給することが可能であり,それは照射距離に強く依存することを明らかにした。殺菌に対するプラズマ照射の有効範囲を制御できる可能性を示した。3殺菌メカニズムの解明:殺菌メカニズム解明にはどのような活性種,特にROSがターゲットの深さ方向に浸透,分布しているかを明らかにする必要がある。そこで,本研究ではゲル膜をターゲットにして,その深さ方向におけるROSの輸送,分布の可視化を試みた。ROSは1mm程度のゲル膜を通過することを確かめ,それが過酸化水素であると推測している。殺菌メカニズム解明には至っていないが,その重要なヒントを得ることができた。昨年度より液中殺菌を視野に入れた実験に着手し,本年度発展した部分は計画通りである。特にプラズマジェットの照射によって,活性酸素(ROS)が液中のどのくらいの深さまでどのような範囲で到達するかについて,様々な条件下で明らかにした成果は非常に大きな発展であると判断している。

一方で,このROSの分布と殺菌範囲の比較検討を行うに至っていない点は当初の予定から少し遅れた状況となった。また殺菌メカニズム解明のためのヒドロキシルラジカルなどのROSの空間分布計測は実施できていない。しかしながら,プラズマの被照射物上のROS分布の可視化に成功した点はそれ以上の成果であると判断している。当初計画していたレーザ計測では得ることが不可能な新しい情報を得ることに成功した。以上のように,当初の計画どおり実施できていない実験項目があるが,それ以上の成果が得られていることから,おおむね順調に進展していると判断した。プラズマジェットがターゲット上に供給する活性酸素(ROS)の分布を照射範囲と定義し各種実験を実施した.ROS検出にはKIーデンプンのゲル状試薬を用いた.特筆すべきはターゲットが大気中にある場合だけでなく,液や模擬生体中にターゲットが存在する場合も実験可能な手法を見出し,成果を得た点である.以下にそれぞれの条件において得られた成果をまとめる.【大気中】ヘリウムのみで発生させたプラズマジェットによるROS分布は,ターゲット上で小さなドーナッツ状に分布していることを明らかにした.一方,ヘリウムに酸素を0.5%添加すると,ROS分布は照射中心部周辺のROS濃度が濃い部分とその周辺の薄い部分に二層に分かれることを視覚的に示した.またこれらの照射距離依存性も明らかにした.【液中】プラズマジェット照射特有の液中ROS供給を得るためには,照射距離が重要であることを実験的に示した.本研究においては照射距離10mm以下となる.またプラズマ発生器に供給するガスの流量によって,液中ROS供給の制御が可能であることを示した.これら全てをプラズマ照射によって液中に誘起される流れと関連させて考察を行った.【模擬生体中】人体に直接プラズマを照射する場合を想定し,模擬生体を介したROS供給について調べた.その結果,供給ガス(ヘリウム)への酸素の添加が模擬生体を介したROS供給を促進することを明らかにした.模擬生体通過後のROS分布は,プラズマ照射した直下だけでなく広範囲にROSが供給されていることを明らかにした.本研究において可視化した液中,模擬生体中のROS分布に関する結果には,今まで明らかでなかった知見も多く含まれており,プラズマの照射範囲制御において大きな成果であると考えている.本事業で得られた成果を基礎として本研究をさらに発展させる予定である.プラズマをバイオ・医療に応用しようとする研究が活発に行われている.この場合,プラズマを被処理対象物に照射するが,その化学的影響が及ぶ範囲を明確にすると同時に制御する必要がある.これはプラズマ技術を安全かつ効果的に使用するために解決が求められている課題の1つとなっている.本研究ではプラズマが化学的に影響を及ぼす範囲を可視化することに成功し,そのメカニズムについて考察した.結果として,今まで明らかでなかった多くの知見を得ると同時に,公表することによって当該分野の発展に貢献できたと考えている.液中の殺菌を考慮した実験に着手した部分は当初の計画通りである。
上肢屈曲反応動作時の姿勢筋活動に及ぼす運動開始予測と姿勢制御発動準備状態の影響

立位姿勢保持時に前方への不平衡を引き起こすような上肢運動では、上肢運動の主動筋に先行して、体幹や下肢の姿勢調節に関わる姿勢筋が活動を開始することが古くから知られている。先行研究により、運動開始のタイミングの予測が容易で姿勢制御の準備が十分な場合には、姿勢筋の先行活動が出現しやすいと考えられる。反応刺激タイミングの不確実さと誘発脳電位との関係については、聴覚刺激にてオドボール課題を実施した場合の事象関連電位(P300)によって分析した。さらに、予告信号から反応開始信号までの準備時間の異なる上肢屈曲運動反応課題を実施し、脳波の随伴性陰性変動(CNV)を分析した。P300の振幅は、刺激提示確率15%では、45%に比べて有意に大きかった。音刺激から三角筋の筋活動開始までの反応時間は、15%条件に比べて、45%条件の方が有意に早かった。三角筋に対する姿勢筋の潜時は、脊柱起立筋と腓腹筋の活動開始が15%条件に比べて45%条件において有意に早かった。2条件の反応課題におけるP300振幅と姿勢筋の潜時との相関については、最も早く開始した姿勢筋および脊柱起立筋との間に有意な負の相関が認められた。準備時間が3.5sにおけるCNV後期成分の積分値と傾きは、準備時間が2.0sにおけるそれよりも有意に小さかった。腓腹筋において三角筋に先行する活動は、準備時間3.5sにおいて3.0sのときよりも早期に開始した。CNV後期成分の積分値と腓腹筋の活動開始タイミングには有意な相関が認められた。音標的刺激の確率の異なるオドボール課題と任意タイミングにて、上肢運動を実施し、脳電位のP300振幅と局所筋に対する姿勢筋の活動開始時間差を求め、両者にどのような関係があるかについて検討した。被験者は1936歳(平均23.1±3.9SD)の健康な男子7名と女子8名であった。事象関連電位を記録するための電極は、国際Ten-twenty法に基づいて、記録電極をFz、Cz、Pzに配置し、基準電極を両耳朶に配置した。筋電図は、三角筋前部線維、腹直筋、腸骨稜の高さでの脊柱起立筋(ES)、大腿直筋、大腿二頭筋長頭(BF)、前脛骨筋、腓腹筋(GcM)から導出した。まず、自己ペースでの上肢運動の課題を行った。上肢は可能な限り速く挙上し、重りを約10cm持ち上げ、約2秒間保持した。その後、音刺激によるオドボール課題を用いた上肢運動を自己ペースでの課題と同様の方法にて行った。事象関連脳電位の加算回数は30回とした。音刺激の提示間隔は一定の2.5秒とし、刺激提示確率は45%と15%とした。P300の振幅は、刺激提示確率15%では45%に比べて有意に大きかった(15%:11.8±7.0μV、45%:3.8±5.2μV、p<0.05)。音刺激から三角筋前部線維の筋活動開始までの反応時間は15%条件に比べ45%条件の方が有意に早かった(p<0.01)。ADに対する姿勢筋の潜時は、全体的に15%条件は任意条件よりも遅く、条件において有意な主効果が認められた(p<0.05)。反応課題の2条件間で比較すると、ESとGcMの筋活動開始は刺激提示確率15%に比べ45%において有意に早く、この反応課題の条件による有意な影響はGcMにおいて著明に認められた(ES, p<0.01,GcM, p<0.001)(図1)。2条件の反応課題におけるP300振幅とADに対する姿勢

筋の潜時との相関について、3つの姿勢筋のうち最も早く活動した姿勢筋およびESとの間に有意な負の相関が認められた(最も早い筋r=-0.421,p<0.05,ES r=-0.377,p<0.05)。先行研究により、標的刺激提示確率が低く、予測がしにくいほどその課題に対する処理資源の分配量が多くなり、結果としてP300の振幅が大きくなると考えられる。本研究のP300振幅の結果より、今回の標的刺激提示確率15%の条件では、標的刺激提示確率45%の条件に比べ予測しにくく、課題に対する処理資源の分配量が多かったものと考えられる。反応時間の結果からも15%条件に比べ45%条件の方が予測しやすかったことが推測され、さらに姿勢筋の先行活動も標的刺激提示確率に有意な同様の影響を受けていた。姿勢筋の先行活動の結果より、予測がしにくいほど体幹に近い部位を予測的姿勢調節の対象とする傾向があると考えられ、また予測がしやすい場合には遠位の下腿部をも予測的姿勢調節の対象とすることが可能となると考えられる。ここでみられた標的刺激提示確率が予測的姿勢調節に及ぼす影響とは、確率が高いほど予測がしやすく、また予測ができているほど課題に対する処理資源の分配量が少なくて済むために、姿勢調節におけるプログラムが早く作動できたと考えられる。立位姿勢保持時に前方への不平衡を引き起こすような上肢運動では、上肢運動の主動筋に先行して、体幹や下肢の姿勢調節に関わる姿勢筋が活動を開始することが古くから知られている。反応動作では、予告信号から動作開始信号までの時間が3秒を境に脳内の準備状態が大きく変化することが報告されている。このような準備状態は、脳波の随伴性陰性変動(CNV)で把握できると考えられる。本研究では、立位における上肢運動時の予測的姿勢制御と随伴陰性変動(CNV)への準備時間の長さがおよぼす影響について検討した。警告刺激と反応刺激の間隔(準備時間)を、2、3、3.5sとした警告刺激-反応刺激-運動応答パラダイムにおいて、被験者は、反応刺激に対する遅れが可能な限り少なくなるように、急速な両側の上肢運動を行った。準備時間が3.5sにおけるCNV後期成分の積分値と傾きは、準備時間が2.0sにおけるそれらよりも有意に小さかった。腓腹筋において、三角筋に先行する活動は、準備時間が3.5sにおいて、3.0sのときよりも早期に開始した。CNV後期成分の積分値と腓腹筋の活動開始タイミングには、有意な相関が認められた。腓腹筋の活動開始タイミングが早期化した区間における腓腹筋の筋電図の相対振幅は、準備時間が3.5sにおいて、他の準備時間におけるそれよりも大きく、他の区間における腓腹筋の筋電図の相対振幅は、いずれの準備時間においても同様であった。CNV後期成分に反映される、準備時間の変化に伴う脳活動の変化と、局所筋に対する姿勢筋の先行活動との間に有意な相関関係が認められた。
新たな瞳孔径調節機構の解明:内因性ペプチドの関与、生理学・分子生物学的解析

小瞳孔症例は、日々遭遇する白内障手術難症例のうち、最も頻度が高いものの1つである。高齢者や糖尿病患者では明らかな小瞳孔症例が多く、散憧薬である副交感神経遮断薬トロピカミドに抵抗性を示すことが知られている。我々のグループは、瞳孔径の自律神経系以外の調節機構解明に長年取り組んでおり、手術時における高齢者や糖尿病患者の散憧を助ける新たな生理活性物質を検索している。アドレノメデュリンは、北村らによってヒト褐色細胞腫細胞から1993年に発見された新規ペプチドであり、網膜色素上皮細胞を含む多くの組織・細胞で生成・分泌され、多様な生理活性を発揮していることが相次いで報告されている。我々はこのアドレノメデュリンに着目し、瞳孔径微調節機構におけるこのペプチドの役割について検討した。本研究課題において、アドレノメデュリンの神経活動に対する影響を検討するため、基礎実験としてウシ培養副腎髄質細胞を用いて異なる機序の細胞内Ca^<2+>濃度の上昇が電位依存性Na^+チャネルの発現に異なる作用を示すこと、またプロアドレノメデュリンNターミナル12ペプチド(PAMP-12)がニコチン様受容体を選択的に抑制することを確認した。さらに、アドレノメデュリンは、瞳孔括約筋内を走行する血管平滑筋細胞もしくは内皮細胞において産生され、paracrine mannerで、また瞳孔括約筋細胞において産制され、autocrine mannerで瞳孔括約筋のアドレノメデュリン受容体とCGRP受容体に作用し、一部は細胞内のNO-cyclic GMP pathwayを介して、また一部はcyclic AMP pathwayを介して副交感神経抑制時の括約筋の弛緩をさらに強めていることが示唆された。したがって、アドレノメデュリンは、交感神経興奮・副交感神経抑制時に瞳孔散大筋の収縮を助け、強い散瞳をもたらす働きがあると考えられる。これらの新しい知見は、副交感神経遮断薬に抵抗する高齢者や糖尿病患者の縮憧に対して、アドレノメデュリンが散瞳補助薬として臨床応用される可能性を示している。新たな瞳孔調節機構の解明を行うため、成熟したウシ眼球から摘出した瞳孔括約筋に対する内因性ペプチド、アドレノメデュリンの効果を検討した。アドレノメデュリンは、52個のアミノ酸からなる降圧ペプチドとして発見され、その構造はカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)に類似している。アドレノメデュリンは副交感神経系刺激による平滑筋収縮には影響を与えないが、静止張力を用量依存的に低下させた。このアドレノメデュリンの静止張力低下作用は、アドレノメデュリン受容体遮断薬であるadrenomedullin(22-52)で有意に抑制された。また、adrenomedullin(22-52)とCGRP受容体遮断薬であるCGRP(8-37)の併用処置で、アドレノメデュリンの静止張力低下作用は、ほぼ遮断された。したがって、アドレノメデュリンの反応は、アドレノメデュリン受容体を介する反応であること、またアドレノメデュリンの効果は一部CGRP受容体を介する反応であることが明らかとなった。

さらに、アドレノメデュリンの細胞内情報伝達系を検討するため、アデニィレートサイクラーゼ阻害薬、一酸化窒素(NO)合成阻害薬、可溶性グアニレートサイクラーゼ阻害薬、およびNO感受性ホスフォディエステラーゼ阻害薬の効果を検討し、アデニィレートサイクラーゼおよびNO-可溶性グアニレートサイクラーゼ経路の両者が関与している結果を得た。したがって、アドレノメヂュリンには、交感神経興奮時に瞳孔括約筋を弛緩させ散大筋収縮を増強する生理活性があることが明らかとなった。本年度は予定を変更し、狂牛病のため標本入手が困難となる前に生理作用解明を主体に実験をおこなった。さらに、ウシ眼球の入手困難が持続する場合を想定し、来年度に分子生物学的および形態学的検討をおこなうための準備として保存サンプルの作成をおこなった。ウシ瞳孔括約筋における内因性ペプチド、アドレノメデュリンの作用について検討した。アドレノメデュリンは、52個のアミノ酸からなる降圧ペプチドとして発見され、その構造はカルシトニン遺伝子関連ペプチド(CGRP)に類似している。アドレノメデュリンは副交感神経系刺激による平滑筋収縮には影響を与えないが、静止張力を用量依存的に低下させた。このアドレノメデュリンの静止張力低下作用は、アドレノメデュリン受容体遮断薬であるadrenomedullin(22-52)で有意に抑制された。また、adrenomedullin(22-52)とCGRP受容体遮断薬であるCGRP(8-37)の併用処置で、アドレノメデュリンの静止張力低下作用は、ほぼ遮断された。したがって、アドレノメデュリンの反応は、アドレノメデュリン受容体を介する反応であること、またアドレノメデュリンの効果は一部CGRP受容体を介する反応であることが明らかとなった。今回、アドレノメデュリンmRNAの存在はreverse transcriptase polymerase chainreactions(TR-PCR)を用い、またアドレノメデュリンのタンパクレベルでの局在は免疫化学染色法を用いて検討した。アドレノメデュリンmRNA発現は本標本で確認され、アドレノメデュリンタンパクの局在は瞳孔括約筋平滑筋細胞および血管平滑筋細胞の両者において確認された。したがって、アドレノメデュリンは瞳孔括約筋細胞と血管平滑筋細胞で産生され、オートクリンまたパラクリンマナーで瞳孔括約筋に作用し、平滑筋の静止時の弛緩を増強する効果があることが明らかとなった。
バイオセンサーによる酸性雨の計測

本研究は、バイオセンサーを用いて雨の中に含まれる酸性雨原因物質の迅速かつ簡便な測定を行うことを目的とした。バイオセンターは、様々な物質が混在している溶液の中から、目的とする物質だけを選択的に定量出来るデバイスとして知られている。また、高感度な測定を比較的安価な装置によって行えるという利点がある。本研究では、測定対象を酸性雨中の亜硝酸イオンとし、分子認識素子として亜硝酸環元酵素を用いた。また、この酵素が触媒する反応を検出するトランスデューサーとして、金電極を用いた。電極反応を効率よく行わせるために、酸化環元メディエーターとして1-メトキシPMSを用いた。このようなバイオセンサーは、適当なメディエーターを用いることにより、原理的には反応の信号をいくらでも増幅することが可能であり、より高感度な測定が可能である。まず、予備的な実験として、酵素を含ませたろ紙をガラス電極上に固定化し、試料溶液中に挿入した。反応の結果水素イオンが局部的に減少することに起因すると思われるpHの増加が観察された。このポテンシオメトリックな系では感度が低いため、電極活物質を電極上で酸化環元反応させるアンペロメトリックな系を検討する必要性が示唆された。そこで酵素を金電極上に固定化した。1-メトキシPMSを含む亜硝酸塩標準液を調製してセンサーの検量線を作成した。電流はポテンシオスタットによって測定した。その結果、02ppmの亜硝酸イオンの測定が可能であった。また、市販のイオン選択性電極に匹敵する検出下限(0.2ppm)が得られた。さらに、実際の雨について、従来法である吸光度法と本センサー法で測定値の比較を行ったところ、相関関係が見られた。以上、本研究で開発されたバイオセンサーによって、雨の中に存在する亜硝酸イオンを迅速簡便かつ高感度に測定できることが明らかとなった。
多層格子数値シミュレーションを用いた集団的星形成の研究

集団的星形成の特徴は、ひとつの分子雲コアから多数の星が形成することである。この特徴は、連星系の形成と共通する。そこで、本研究では、高解像度の数値シミュレーションを用いて、連星系の形成について調べた。連星系形成の有力なシナリオでは、分子雲コアが分裂して形成したクランプが、合体せずに原始連星系へ進化することが重要である。しかし、過去の多くの数値シミュレーションでは、クランプが形成した時点で計算を止めているため、クランプが合体せずに原始連星へ新化するかは、明らかではない。そこで、本研究では、分子雲コアの分裂から約2×10^3年間という、これまでにない長時間の進化を追跡した。数値シミュレーションの概要は以下の通りである。初期にゆっくり回転しいる球状の分子雲コアが重力収縮すると、中心部に高密度クランプ、その周囲に降着円盤、さらにその周囲には降着エンベロープが形成される。降着円盤は重力不安定によって分裂し、中心クランプのまわりに衛星クランプを形成するが、角運動量の輸送により衛星クランプは中心クランプに合体する。このような衛星クランプの形成と合体は約1000年周期(ファーストコアの音速伝播時間)で繰り返される。衛星クランプの質量(1-2)×10^2太陽質量は最小Jeans質量程度である。中心クランプは、衛星クランプとの合体によって質量と角運動量を降着する。このシミュレーションでは、中心クランプの質量は0.116太陽質量まで成長した。本研究は、(1)連星系形成のシナリオにおいて、クランプが合体と形成を繰り返すので、クランプの進化を長時間追跡することは重要であり、(2)単独星形成のシナリオにおいても、中心星への質量降着は周期的に変動し、大変激しい現象であることを示唆している。
東アジアと日本の「西洋史学」――史学史的再考

本研究は、日本における「西洋史学」の過去と現在を史学史的な視点から再考すると同時に、「西洋史学」を東アジアに固有の学問領域として捉え直すことによって、国境を越えた研究者間の交流と議論の場を構築することを目的として行なわれた。各年度に研究会を実施したほか、公開シンポジウム、国際会議を主催した(詳細ついては、添付した研究成果報告内容ファイルを参照)。最終的な成果の一部は、『思想』(第1091号、2015年3月)に特集「東アジアの西洋史学」として掲載されている。また、日本と韓国の西洋史研究者の交流の場として「日韓西洋史フォーラム」を組織した。本年度は、メンバーのあいだでの問題意識と情報の共有のために国内で研究会を3回にわたって開催し、さらに次年度に計画されている海外からの研究者の招聘のために国外で予備的なシンポジウムを行った。日時と内容は以下のとおり。・第1回研究会(5月21日、東京大学駒場キャンパス)研究計画について意見交換・第2回研究会(7月21日、京都大学文学研究科)「「新しい世界史」構想と「西洋史学」の過去・現在・未来について考える」(問題提起:小田中直樹)・第3回研究会(11月11日、京都大学文学研究科)「留学生の視点から見る東アジアの「西洋史学」」(企画:長谷川まゆ帆、報告者:チャン・サウイー、チョ・スビン)・プレ・シンポジウム・イン・ソウル(12月1日、ソウル、漢陽大学比較歴史・文化研究所)「韓国と日本の「西洋史学」」(報告者=Lim Jie-Hyun、小田中直樹、小山哲)ソウルでの意見交換をふまえて、2013年5月11日に、Lim Jie-Hyun氏を招聘して日本西洋史学会大会で公開シンポジウムを開催する予定である。以上とは別に、研究代表者(小山哲)が「第2回在外ポーランド史研究者会議」のオープニング・セッション「公的空間における歴史家」にパネリストとして参加し、日本の歴史研究・教育について報告した(9月13日、クラクフ)。本研究の2年目にあたる本年度は、韓国の西洋史研究者との交流を中心に、以下の事業をおこなった。1)京都大学で開催された第63回日本西洋史学会大会の全体シンポジウム「東アジアの「西洋史学」ー国境を越えた対話をめざして」を主催した(5月11日)。韓国から招聘した漢陽大学(ソウル)比較歴史文化研究所所長のLim Jie-Hyun教授が基調講演を行ない、本共同研究のメンバーが司会(小山哲)・コメント(小田中直樹、佐々木博光、橋本伸也、長谷川貴彦、長谷川まゆ帆)を担当した。シンポジウムの内容をふまえてさらに議論を深めるために、京都大学においてアフター・シンポジウムを開催した(5月13日)。韓国からは、Lim Jie-Hyun教授を含めて3名の研究者が参加した。2)日本と韓国の若い世代の西洋史研究者の交流を行なうために京都大学で開催された「日韓若手西洋史研究者のためのワークショップ」(12月15・16日)に参加するシニア・メンバー5名を韓国より招聘した。この招聘メンバーと本共同研究のメンバーを中心に、日韓の社会史研究の史学史的再考をテーマとする「日韓西洋史研究者フォーラム」を京都大学で開催した(12月17日)。日本側から長谷川まゆ帆が基調報告を行ない、韓国側から2名、日本側から1名(橋本伸也)がコメントし、全体で討論を行なった(司会はLim Jie-Hyunと小山哲)。3)メンバー間の意見交換のために、研究会を2回開催した(第1回:4月29日、第2回:6月29日、会場はいずれも関西学院大学梅田キャンパス)。第2回の研究会では、佐々木博光と長谷川貴彦が報告を行なった。4)上記の研究交流・議論をふまえながら、各メンバーが研究成果を雑誌・書籍等に発表した(研究成果リストを参照)。本年度は、本研究プロジェクトの最終年度にあたることから、次の2つの課題を念頭において研究活動を行なった。13年間の共同研究の内容をふまえて、参加者がそれぞれの研究成果をまとめ、学術雑誌に公表する。2本研究プロジェクトを契機としてはじまった「日韓西洋史フォーラム」の第3回会議を開催するとともに、これまでの対話の成果をふまえて今後の交流のあり方について韓国側の研究者と協議し、展望を模索する。1については、『思想』(2015年第3号)に、本科研による研究成果の基軸的な部分を特集「東アジアの西洋史学」として構成し発表した。この特集では、小田中直樹が巻頭の「思想の言葉」でグローバル・ヒストリーの視点から東アジアの西洋史学の課題について提言を行なっている。

さらに、本科研により招聘が実現した韓国の西洋史研究者イム・ジヒョンの日本西洋史学会大会における講演の原稿を小山哲が解題を付して翻訳し、このイムの問題提起をふまえて橋本伸也が歴史認識問題の現状をめぐる論考を執筆している。この『思想』の特集とは別に、長谷川まゆ帆は、昨年度の「日韓西洋史フォーラム」での報告をふまえて、日本における社会史研究について史学史的に再検討する論考を英文で発表した。佐々木博光、長谷川貴彦も、それぞれ本研究プロジェクトによる研究成果の一部を雑誌に発表している。2については、2014年12月14日に東北大学東京分室で研究会を行い、今後の韓国との研究交流の展望について討議したほか、飯島渉氏(青山学院大学)を講師に招いて中国の歴史学研究の現状についてレクチャーを受けた。この日の検討をふまえて、2015年2月23日にソウルの西江大学において「第3回日韓西洋史フォーラム」を開催し、イム・ジヒョン氏を中心とする韓国の西洋史研究者とのあいだで「フォーラム」による交流の継続を確認し、今後の研究協力の方向性について議論した。26年度が最終年度であるため、記入しない。西洋史学26年度が最終年度であるため、記入しない。3回の研究会をとおして、研究代表者・分担者6名のあいだで議論を積み重ねた結果、問題意識が共有され、今後の研究の方向についても一定の了解がえられた。また、ソウルでのプレ・シンポジウムは、日本・韓国の双方の参加者にとって有意義な意見交換の場となり、今後の交流へのよき出発点となった。全体として次年度以降の研究への見通しを開くことができた。交付申請書に記載した研究計画のうち、a)先行研究にかんする調査の継続と、史料の調査・収集・分析、b)研究会の開催による研究経過の報告と課題の検討、c)海外からの研究者の招聘とシンポジウムの開催については、当初の計画に沿って研究が進められ、十分な達成がなされたと考える。とくに第63回日本西洋史学会大会の全体シンポジウムは、本共同研究のメンバーによって企画・実施されたものであり、東アジアにおける西洋史学研究の国際交流を展望する試みとして、史学史的にも意味のある事業であったと考えている。d)学術交流の拡大のための準備作業については、当初予定していた中国の研究者との交流の見通しをたてるには至らなかった。その理由の1つは、韓国の研究者との交流のなかで、当初の想定以上にさまざまな問題が両国間に存在することを各メンバーが認識するに至った点にある。12月に日韓の若手の研究者交流を行なったのは、そのような認識をふまえてのことでもあった。今後も、本共同研究では、韓国との研究交流を基軸として進められる予定である。昨年度のソウルでのプレ・シンポジウムの成果をふまえて、漢陽大学比較歴史・文化研究所所長Lim Jie-Hyun氏を招聘し、5月11日に第63回日本西洋史学会大会で公開シンポジウムを、5月13日にアフター・シンポジウムを京都大学で開催し、東アジアにおける「西洋史学」・「世界史」の歴史的形成過程、現状の問題点、将来の課題を議論する。また、中国の研究者との意見交換の準備を進める。昨年度までの研究の進展とその内容をふまえて、以下のような課題にとり組みたい。1)昨年5月のシンポジウムの内容をふまえて、学術雑誌に論文を発表する。2)共同研究の進展をふまえて、西洋史学の専門雑誌に、リレー形式で、メンバーが論文を執筆する。
札幌農学校とアイヌ民族学との関わりについての歴史的研究

本研究において、明治期の札幌農学校がアイヌ民族学の形成に果たした役割とその背景を中心に、この3年間調査した結果、以下の成果が得られた。1.札幌農学校卒業生が博物館に寄贈したアイヌ資料は実際には少数であったが、当時の北海道開拓政策の背景もあり、アイヌに対する彼らの関心は高く、アイヌ民族学が芽生える素地は十分に整っていたことがわかった。2.札幌農学校では、初代校長W・S・クラークの教え(キリスト教の教義)の影響に反し、当時の国内における進化論の流行を反映して、学内では人種論や近代国家の形成等について盛んに議論されるなど、社会や文化と進化論とを結びつけて論ずる風潮があり、当時多くの人々が抱いていた「アイヌ観」すなわち「原始的な民族」というイメージに根拠を与えたものと推測される。3.札幌農学校末期に着任した八田三郎(動物学者、後にアイヌ民族学の先駆者の一人となった)は、スペンサーやモースの進化論に大きな影響を受けた箕作佳吉(動物学者、帝国大学教授)の愛弟子の一人であり、自身の動物学書の中に見られる明らかに進化論を土台にした人類学・民族学的志向性は箕作の影響であったと推測される。4.以上の点から判断して、札幌農学校がアイヌ民族学の形成に果たした役割は、明治期に進化論やアイヌの話題が流行する社会情勢のもと、それらを受容、議論し、学問が芽生えるような土壌を準備したことであり、それに加えて、そのような状況の当時の農学校に、進化論の強い影響を受け、人類学・民族学的志向性を備えた八田三郎が着任したことが、アイヌ民族学形成の直接の大きな要因になったものと思われる。1.文献調査(本年度購入分他)から以下のことが判明した。(1)札幌農学校関係の公文書・記録書類において、アイヌの狩猟採集生活の側面が強調されるなど「原始的な民族」のイメージを喚起するような記述が散見できたが、これは当時の同化政策・開拓政策の背景にあった「アイヌ観」の典型であることが伺えた。また、学生たちの弁論・討論の場であった「開識社」の記録には、アイヌに直接言及した記述は発見できなかったが、適者生存など当時の社会進化論的な論調がいくつか散見でき、前述の「アイヌ観」の根拠になったものと推測される。(2)札幌農学校出身者の著作において、アイヌに関する様々な記述が散見できたが、特に2期生の宮部金吾(植物学者)関係の文献で著しく、植物のアイヌ語名称や調査旅行で出会ったアイヌの人々に関する記事が目立った。しかし、宮部のアイヌに対する関心と賞賛の中に果して偏見や差別がなかったのかどうか、あるいは当時流行していた「日本人の起源論争」の潮流に位置付けられる学問的功名心から発したものだったのかどうかなどについては次年度以降の検討課題としたい。2.東京大学附属図書館と北海道大学博物館の文献および資料の調査から、原十太(札幌農学校附属博物館初代館長、動物学者)について、これまで不明であった彼の経歴、農学校在職中の役割、寄贈図書・標本の所在、東京帝国大学農学部水産学科教授就任前後の研究活動・業績などが判明した。しかし、彼の研究業績や寄贈標本はいずれも動物学(後年は海洋学)に属するもので、アイヌ関係のものは全く発見できなかった。また、農学校在任期間中に収集されたアイヌ資料は1点もなく、北海道に関する業績もほとんどないことから、後任の動物学者・八田三郎と比較すると、その後のアイヌ文化研究への貢献度はほとんどないように思われる。本年度は、明治末期の札幌農学校に赴任、その後、北海道帝国大学時代(昭和初期)まで同校の博物館長を務め、アイヌ民族学の草分けの一人となった動物学者・八田三郎の主に動物学に関する著作の分析を中心に、彼の学問的背景、特に当時の学問的潮流あるいは思想的潮流について、主に北海道大学図書館および国立国会図書館において文献調査した結果、彼がなぜ後にアイヌ文化研究を志向したのかについての背景の一端が明らかとなった。

1.八田三郎が明治43年に著した「新撰動物学教科書」は一見すると当時の標準的な動物学教科書であるにもかかわらず、その内容には、アイヌ民族をはじめ北方民族や世界各地の民族の動物利用について言及するなど、後の民族学に通ずるものが多数散見できた。それらの記述は、八田の本務先が北海道という土地柄のため、明らかに国策である「殖産興業」あるいは開拓政策を意識したものであることは疑いないが、その背景には本書で言及されている当時我が国に導入されたダーウィンの進化論の考え方が色濃く反映されているように思われる。また、自然界における動物および人類(人種・民族)の分類学的・生態学的位置付けと「利用厚生」の有り方、保護鳥令の精神に関する言及を考慮すると、八田のアイヌ民族学志向には、当時の「進化論」がその大きな背景としてあったものと考えられる。2.八田が明治44年に著した「熊」は、その表紙がサハリン先住民族の熊の像をモチーフとしたり、また、ページ数の半分以上をアイヌと熊との関わり(狩猟法、儀礼など)や、近隣の北方民族との関連について詳述するなど、動物学というよりはむしろ民族学の色彩が極めて濃い著作である。同書には、アイヌの自然観・宗教観に対する一定の理解を示しつつも、やや不正確な解釈が目立つのみならず、「南方の農耕民」に対する「アイヌ=北夷=狩猟民」という差別的な図式や、観光に絡んだ「北海道・アイヌ・熊」というステレオタイプの連想を明言するなど、現代的な問題点も孕んでいるのが注目される。後に彼が提唱する「アイヌ伝統文化の保護の必要性」の論調は、同書で応用動物学的視点から言及している「熊の保護の必要性」と同一の視点に立っている可能性が高い。今年度は、アイヌ民族学確立の大きな背景の一つと推測される明治期の日本における「進化論」に関する文献(国立国会図書館所蔵図書および購入古書類)の調査を中心に、この3年間に得られた成果を総合した結果、以下のことが判明した。1.札幌農学校関係者が博物館に寄贈したアイヌ資料は少数であったが、一方、人類学・考古学資料の寄贈例は少なくないことから、アイヌに対する潜在的な関心が高く、アイヌ民族学が芽生える素地は十分に整っていたものと思われる。2.明治期の北海道は、多くの欧米人が訪れ、アイヌ民具の収集(または購入)やアイヌの取材・調査が頻繁に行われていた。その中には進化論の影響を受けた自然科学系研究者も含まれ、札幌農学校関係者と接触する機会が少なくなかった。3.札幌農学校は初代校長W・S・クラークの教え(キリスト教の教義)の影響のため、進化論に対して消極的だったといわれているが、実際は当時の進化論の流行-明治から大正期にかけて国内で膨大な数の関係書が出版された-を反映し、アイヌを含めた人種論や近代国家の形成等について盛んに議論が行われ、特に志賀重昂(第4期生)の多くの著作にそれが見え隠れしている。4.札幌農学校末期に着任した動物学者で後にアイヌ民族学の先駆者の一人となった八田三郎の直接の恩師である箕作佳吉(帝国大学理科大学教授)はスペンサーやモースの影響を受け、進化論を背景とした人類学的話題も広めていた人物であることから、八田もその影響下にあったものと推測される。以上の点を総合して、明治期に「進化論」や「アイヌ」の話題が流行した社会情勢のもと、札幌農学校においてそれらを受容し議論する下地が形成されていたこと、さらに進化論の素養のあった八田三郎が着任したことが、後のアイヌ民族学確立の大きな要因になったものと思われる。
行政の政策実施の効率性と有効性の担保の構造と地方自治体の規模

地方自治体の規模の違いが、「懲戒処分」、「行政責任」、「内部統制」、「自由裁量」という行政の政策実施の効率性と有効性を確保するための仕組みの違いをもたらすことを検証するため、地方自治体の規模の大きい日本と規模の小さいノルウェーを比較する。これらの事項についての両国の集積データの収集と関係者へのインタビューによってデータを集める。
継続的がん温熱根治療法を可能とする在宅自動治療システムの開発

在宅治療を想定した体内埋込素子と体外励磁システムの構築を図る事ができ概ね計画は達成できた.体内埋込素子については,小型簡便な素子形状を実現する事ができた.また,体外励磁システムに於いては,体外励磁コイルも含め汎用電源で駆動可能な構成を実現できた.しかしながら,在宅で自動治療を行うプロトコルと,可搬可能な励磁高周波電源については更なる検討が必要であり今後の課題である.在宅治療を想定した体内埋込素子と体外励磁システムの構築を図る事ができ概ね計画は達成できた.体内埋込素子については,小型簡便な素子形状を実現する事ができた.また,体外励磁システムに於いては,体外励磁コイルも含め汎用電源で駆動可能な構成を実現できた.しかしながら,在宅で自動治療を行うプロトコルと,可搬可能な励磁高周波電源については更なる検討が必要であり今後の課題である.本研究の目的は,がんの簡便な在宅治療を可能とする画期的なシステムを構築する事にある.本提案では,ハイパーサーミア(温熱)療法を用いる事とし,注射器により刺入が可能な埋込型の針状素子と位置依存性を皆無とした画期的な外部コイルを用いた在宅治療システムの構築を目標に,まずは外部コイルについて検討を進めた.位置依存性の無い外部コイルには多方向の励磁システムが必要である.その為,本システムには少なくとも二つ以上の磁界源が必要である.通常はコイルに電源などから電流を流すと磁界源となるが,コイルからの磁界が別のコイルに入射しても,電磁誘導により誘導電流が生じ磁界源となる.つまり,一つのコイルに電源から電流を流し,電磁結合をする位置に複数の励磁コイルを設置することで,単独の電源のみで複数の磁界源を実現できる事を確認した.今回は,電源に接続したコイルに複数の周波数から生成した歪波形を入力する事とし,磁界源のコイルはそれぞれ異なる周波数で共振するように設定した.これにより各々の周波数の磁界を発生させることができ,磁界源のコイル同士が強く電磁結合をしても,誘導電流の周波数では大きなインピーダンスとなるため,誘導電流の影響が非常に小さくなる構成を得る事が確認できた.続いて,電源に接続したコイルに150kHzと300kHzの周波数から生成した歪波形を入力し,磁界源となるコイルを設置した.各3つのコイルからの磁界をサーチコイルで測定し,電圧波形を取得した.この結果から単独電源で複数磁界源の生成が可能であることが実験的に得られ,より簡素な治療用励磁装置の構築が可能となった.本研究の目的は,画期的ながん治療の簡便な在宅システムを構築する事にある.本提案では,ハイパーサーミア(温熱)療法を用いる事とし,注射器により刺入が可能な埋込型の針状素子と位置依存性を皆無とした特徴的な外部コイルを用いた在宅治療システムの構築を目標に検討を進めた.特に今年度としては,在宅治療実現の上で要となる励磁装置の小型化について検討を行い,独自のLC共振器を用いることで,商用電源で駆動可能な比較的小型の電源を用いた場合でも,適切な共振系を設計することで,予想される大電流を得られることを実証できた.特に,二つの励磁コイルを二つの異なる周波数で励磁する方法として二重周波数励磁法の改良も行った.使用周波数と励磁コイルを増加させ,多重構成の周波数励磁法とした事で,主に素子角度に依存しない加温完了を目指す事ができる三次元的多方向磁界を生成することも実現できた.続けて当該2種類の方法に併せて,単電源駆動で複数の励磁コイルを駆動できる手法を用いてコイルのプロトタイプモデルも製作した.このコイルを用いて,発熱素子の加温実験を行い,種々の角度に設置された発熱素子の加温に成功している.加えて電磁界シミュレーションと熱解析を併せて検討する事により,素子の位置依存性を極力避けた励磁システムについて示す事ができた.以上により,在宅治療を実現する上での大きな柱である励磁装置,言わば励磁電源の構築を示す事ができた.より在宅での治療が可能となる様に治療プロトコルも含めたシステム構成が必要である.在宅での継続的温熱療法が可能なシステムを開発する事を目的として検討を行った.始めに,治療のために必要となる励磁条件の算出や加温特性における解析の指標となる発熱量の解析を行った.先行研究で行われていた解析に加え,磁性体の磁気飽和を考慮した解析方法を新たに提案した.在宅で簡便に設置可能な複合型発熱素子で用いられる磁性体を芯としたコイルを作成し,電圧の時間積分から磁性体内部の磁束密度を求めた.この結果より磁気飽和時における磁性体内部の磁束密度は正弦波と飽和磁化一定となる領域で表すことができ,その特性を基に磁気飽和時の発熱量を算出した.

また励磁実験による温度分布と解析による温度分布のシミュレーションを比較したが,すべての励磁条件で温度分布が一致し飽和磁化を考慮した発熱量解析が妥当であることがわかった.以上の結果から飽和磁化を考慮することにより,実測に近い発熱量の解析を可能にした.簡便に患者本人が体内埋込可能な素子について,励磁条件,素子パラメータ,血流など様々な条件による加温特性を明らかにし,実際の加温励磁システムを提案した.素子形状やキュリー温度,媒体の血流を変えた場合,それに応じて温度分布が変化するが励磁条件による素子の到達温度の特性はほぼ同じであり,素子パラメータや加温する部位の血流によらず必要励磁条件はほぼ同様である事がわかった.この結果から腫瘍を加温する際の素子選択,配置方法を提案し必要励磁条件を明らかにした.複数素子を配置するような腫瘍に対しては,発熱素子の形成する加温領域を直方体形の治療可能範囲に変換することで単純かつ高効率に素子を加温することが可能である.本検討による素子配置方法では刺入する素子の方向をすべて平行にさせたが,素子それぞれが異なる向きでも十分発熱できるシステムが実現することにより,様々な腫瘍に対してより柔軟に在宅での治療が行えると考えられる.震災の影響で年度当初若干の進捗遅れはあったものの,インプラント型発熱素子を用いた小型励磁構成において,単電源駆動のより実質的な検討ができ,治療プロトコルの基礎を構築できた.以上,本治療法の実現に関する予想課題を解決したため,概ね順調な進展と言える.24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究で提案した励磁構成と基本的な治療プロトコルを用いて在宅治療システムの構築が必要である.特に埋め込む発熱体のサイズやキュリー温度を変更することにより,様々な形状や体積を持つがんに対して有効な治療が提供できるシステムが必要となる.今後,発熱や磁界のシミュレーション,実際の発熱素子を用いた加温実験を行い,様々な条件下での加温範囲を求め,電源システムと併せた検討が必要である.24年度が最終年度であるため、記入しない。