hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超高磁場MRIに好適かつ安全な撮像原理の確立と品質管理の基盤整備

MRIは磁場とラジオ波を利用して体内の断層画像を得る技術であり、従来のMRIに比べてはるかに強い主磁場を利用するものを超高磁場MRIと呼ぶ。原理的には高磁場ほどMRIの計測感度が高まるが、とくにヒトを対象とした超高磁場MRIではさまざまな技術的課題、たとえば磁場やラジオ波の不均一性の増大、ラジオ波のパワーの増強、画像コントラストの変化、被験者の体動等による信号劣化の増長などが顕在化し、良好な画像を得ることが困難である。さらに画質評価など品質管理の方法も確立されていない。そこで本研究では超高磁場MRIとして代表的な7テスラMRIによる脳イメージングのための撮像技術および画質評価法を開発した。本研究課題では,脳機能計測を目的とするヒト用超高磁場(7T)MRIにおいて,被験者の安全を確保しつつ,高精度かつ安定的に撮像を行うための計測技術と,おもに画質面での品質評価技術の確立を目指す.今年度は,以下の検討を行った.まず,超高磁場MRIによる撮像を実施するうえで生じる諸問題を明確にするため,画像の空間的精度,時間的安定性,ノイズ特性などをさまざまな条件下で測定し,それをもとにヒト脳機能計測に適した撮像パラメータを探索した.ヒト脳機能計測では,高磁場になるほど,空気や骨構造と近接する領域において磁化率勾配に伴う歪みや信号損失が著しくなるが,撮像法を最適化していくことで,従来の撮像法では評価困難な領域の描出に成功した.つぎに,超高磁場脳機能計測において問題となる心拍由来の生理的ノイズに着目し,心拍同期下での脳機能計測法を開発した.心拍同期法自体は臨床用MRIで広く用いられている技術であるが,脳機能計測では心拍数の揺らぎが強いノイズを惹起するため,一般に適用は困難である.そこで心拍数の揺らぎに起因するノイズを精度よく安定的に推定し,それを除去する方法を開発した.このような撮像法最適化を行ううえで,画像のノイズ特性は重要な情報を与える.しかし,画質改善を目的としたさままな技術を併用するほど,ノイズ特性の測定・評価は難しくなる.そこで,画像から非ノイズ成分を抽出することで間接的にノイズ成分を測定する方法を検討し,ファントムを用いた実験系で十分な精度が得られていることを確認した.ヒト用超高磁場(7T)MRIにおいて,高精度かつ安定的に撮像を行うための計測技術の開発と,得られた画像データに対する客観的な画質評価法の開発を昨年度に継続して実施した.まず,脳機能計測を目的としたMRIにおいて,高磁場化に伴って顕在化する生理的ノイズを効果的に抑制するための新規計測技術(心拍同期下計測法,昨年度に開発)について,その精度とロバスト性をさらに高める方法を検討し,経時的信号ノイズ比の向上に成功した.また,超高磁場MRIで期待される高い計測感度と,超高磁場ゆえの負の側面(画像の歪みなど)とのバランスを考慮した撮像パラメータを実験的に探索し,脳機能画像としては従来よりもはるかに高精細な解像度1mmでの機能画像を得ることにも成功した.つぎに,超高磁場MRIで得られた脳形態画像が従来磁場MRIによるものと異なるコントラストを呈することに着眼した.そこで7Tおよび3TのMRIを用いて同一被験者の脳をいくつかの撮像パラメータで撮像し,得られた画像を定量的に対比することによって,この現象が超高磁場化によって顕在化した磁化移動効果によるものであるとの知見を得た.このような画像化技術の研究開発を進めるうえで,定量的な画質評価はきわめて重要であるが,画像再構成法に起因する画質の視覚的印象の違いを定量することは容易ではない.たとえば,2枚の画像間の相違を画素値の差分に基づく量で表しても,それは必ずしも本質的な画質の違いを反映しない.そこで画素値の違いのみならず,コントラストや構造の違いをも反映した画質指標を検討することで,視覚的印象とも矛盾しない定量的画質評価が可能であることを明らかにした.超高磁場MRIの特性を明らかにしつつ撮像技術を開発していくなかで,得られる計測データの質は着々と向上しており,安全面での問題も生じていない.ヒト用超高磁場(7T)MRIにおいて、高精度かつ安定的に撮像を行うための計測技術の開発を昨年度に継続して実施し、今年度はとくにヒト用MRIの高磁場化で問題となる体内でのRF磁場の不均一性をいかに改善するかに注力した。この課題に対しては、たとえば多チャンネルRF送信のような方法が原理的には優れているが、均一なRF磁場を得るには煩雑なパラメータ調整が被験者ごとに必要であり、かつ精度よくSARレベルを推定することが容易ではないために安全性および実用性で難がある。そこで十分なRF磁場が得られにくい領域に対してRF磁場を強めるような作用をもつパッドを試作し、画質改善を試みた。試作したパッドは安全性の観点から人体と同程度以下の誘電率をもつものとし、さまざまな条件下でのテストによりRF磁場の不均一性を大幅に軽減できることが示された。このようなパッドを用いた7T MRIの応用例として、RF磁場の不均一性に影響されやすい拡散画像の撮像を実施した。脳拡散MRIではテンソル解析がこれまでの主流であったが、より解剖学的微細構造を反映した複雑なモデルへの当てはめを行い、軸索等の細胞密度、走行方向のばらつき、などの情報を得ることが可能であった。今年度はまた、画質・品質評価のためのファントム開発も併行して行い、多用される多チャンネル型頭部用コイルでも測定可能ないくつかの試作品を得ることができた。

これらには空間分解能等の画質を評価するものや、拡散係数の絶対評価を行えるものが含まれる。後者は測定結果に内在する系統誤差をも一定温度下で絶対評価できるものである。当初の計画通り、超高磁場MRIの特性を多角的に解析・評価し、脳イメージングに最適な撮像技術が着実に蓄積されてきている。安全上の問題もない。ヒト用超高磁場MRIにおいて、高精度かつ安定的に頭部撮像を行なうための計測技術について、とくに応用面を視野に入れて引き続き検討を行なった。まず、昨年度に開発したRF磁場の均一性を向上させるための補助具について、そのサイズの小型化を検討した。これは、近年主流の多チャンネル受信RFコイルでの使用を視野に入れたもので、コイル内スペースに被験者頭部をセットした際に空間的余裕がほとんどないことからの要請である。これまで補助具内には人体とほぼ等価な誘電率をもち、かつMRIで無信号となる液体をゲル化して入れていたが、そのゲル化の方法を再検討することで、従来と同等の効果・安全性を有し、また32チャンネル受信コイル内に容易に装着できるものを開発した。さらに新たな応用として、この補助具を積極的に活用した機能的MRI(fMRI)について検討した。具体的には、この補助具を後頭部に配置することで低次視覚野近傍のRF磁場を強め、また相対的にそれ以外の領域でのRF磁場を弱める方法で、fMRI実験における生理的ノイズとSAR(比吸収率)の低減が可能となった。つぎに、前年度に開発したファントムを活用して、これまで定量的な検討が困難であった32チャンネル受信コイル使用下での画質評価を網羅的に行った。とくに超高磁場MRIでは静磁場の不均一性に起因するエラーが大きく、撮像法によっては空間分解能の低下や歪みの増強、スライス厚の変化などが生じる。一方で32チャンネル分のデータをうまく活用することで、信号対ノイズ比とのトレードオフの下でのエラーの軽減も可能である。開発したファントムはそれらの定量が可能で、これまで視覚的に評価していた画質と撮像パラメータの関係を客観的に表すことが可能となり、日常的な撮像に用いるパラメータの最適化を行なうことができた。MRIは磁場とラジオ波を利用して体内の断層画像を得る技術であり、従来のMRIに比べてはるかに強い主磁場を利用するものを超高磁場MRIと呼ぶ。原理的には高磁場ほどMRIの計測感度が高まるが、とくにヒトを対象とした超高磁場MRIではさまざまな技術的課題、たとえば磁場やラジオ波の不均一性の増大、ラジオ波のパワーの増強、画像コントラストの変化、被験者の体動等による信号劣化の増長などが顕在化し、良好な画像を得ることが困難である。さらに画質評価など品質管理の方法も確立されていない。そこで本研究では超高磁場MRIとして代表的な7テスラMRIによる脳イメージングのための撮像技術および画質評価法を開発した。ヒト用7T MRIを用いて,静磁場やRF磁場の均一性評価や撮像パラメータ等の最適化を実施しており,格段に画質が向上した.安全面でも問題は生じていない.一方で,性能試験用ファントムの組成,構造等,さらに検討の余地のある実験項目もあるが,研究計画全体から現時点での進捗を評価すると,おおむね順調であるといえる.当初の研究計画に沿って研究を進める.性能試験用ファントムについての検討はほとんど行えなかったので,次年度にやや重きを置いて実施したい.
グライコプロテオミクスによる新規ミトコンドリア糖蛋白質の糖鎖構造と修飾機構の解明

生体を構成する糖タンパク質の多くは小胞体・ゴルジ体で糖鎖修飾され、主に細胞膜に局在したり、分泌されたりすることが分かっている。一方、ミトコンドリアタンパク質は上記の小胞体・ゴルジ体を介さない遊離リボソーム→ミトコンドリアという生合成経路が一般的に提唱されており、糖タンパク質は存在しないと考えられていた。しかし、糖鎖修飾機構を介さないミトコンドリアにおいても糖タンパク質の存在を裏付ける報告がこれまでに散発的にされている。そこで申請者はその存在が不明であったミトコンドリア糖タンパク質をプロテオーム技術によって網羅的に解析し、現在13種の新規ミトコンドリア糖タンパク質の同定に成功した。そこで本申請ではグライコプロテオミクス手法による新規ミトコンドリア糖タンパク質の糖鎖構造および糖鎖修飾機構の解明を目的としている。高純度ミトコンドリアタンパク質精製のため、ミトコンドリア以外のオルガネラを含まない精製方法にPercollを用いた精製を検討し、高純度ミトコンドリアタンパク質の安定的精製を行った。次いで精製ミトコンドリアタンパク質から糖ペプチドを効率的に再精製するため親水性クロマトグラフィーを用いた精製方法の確立を検討した。N-結合型糖タンパク質ラクトフェリンを用いた検討によって糖ペプチドのみが高純度に精製されることを確認した。本研究の目的は、細胞内小器官における糖タンパク質の存在を明らかにし、その細胞内での生合成メカニズムを解明し、生理的な役割を明らかにすることである。本年度は細胞内小器官ミトコンドリアの高純度精製について検討し、他のオルガネラを含まない高純度精製の安定的精製を確立した。糖タンパク質のについては、糖ペプチド解析が進行中であり、計画通りに進展している。今後はN-結合型糖ペプチドの構造解析法を確立し、ミトコンドリア糖タンパク質へと適用していく。さらに、N-結合型糖タンパク質のみならず、O-結合型糖タンパク質の探索のため、抗体を用いたウェスタンブロット検出系の確立及び、抗体アフィニティクロマトグラフィーの精製を検討していく。消耗品等が安価で入手することができたため使用経費を抑えることができた。また、計測機器のメンテナンス費用等も計上していたが当該年度に使用する必要がなかったため次年度使用額とした。本年度の消耗品費及び測定器分析費用として使用する予定。また、計測機器メンテナンスの必要時に使用する予定。
ショウジョウバエの勾い長期記憶に関与するgol遺伝子のシナプス機能の解明

長期記憶の形成過程で、新たなシナプス形成が起こることを示唆するデータが近年蓄積されてきている。gol変異体は長期記憶の形成が特異的に抑制される変異体であり、その完全欠失体は胚致死となる。そこで、gol遺伝子がシナプス形成に関わっている可能性を検討するため、その完全欠失体の発生胚でシナプス形成を解析した。しかし、我々の予想とは異なり、形態的、機能的に全く正常なシナプスの形成が観察された。そこで、シナプス形成過程に関与する素過程の検索から、長期記憶に関与する遺伝子を見出すことを目的に、シナプス伝達がシナプス形成に果たす役割を、シナプス伝達機構に異常の見られる色々な変異体から検討した。その結果、意外なことに神経活動に応じたシナプス伝達ではなく、微小終板電流を引き起こす自発開口放出の発現が抑制された変異体syx, shi変異体ではシナプスの機能形成を裏打ちする、受容体のシナプス部位への集積が顕著に抑制されることを見出した。また、他の同様な研究結果から、受容体の集積因子の放出過程は、通常の神経伝達物質の放出過程とは異なるものであることが示唆された。今後、この受容体集積因子の放出過程について詳細な検討を行ない、その過程のコンディショナルな変異体を作成することで、シナプス形成過程と、長期記憶との関連を明らかにしていきたい。ショウジョウバエ神経筋シナプスは電気生理のみならず、形態学的解析や薬理学的手法の適用も可能なことから、これを中枢シナプスのモデルとしてシナプス伝達、シナプスの形成過程やシナプス可塑性の発現メカニズムを各種変異体で調べてきた。golvan(gol)は長期記憶形成過程が特異的に阻害された変異体であるがそのシナプス機能はまだ明らかとなっていない。完全欠失体では胚致死となることからシナプスの形成過程に関与していることが伺えた。そこで発生胚神経筋シナプスで機能形成の重要な過程であるシナプス部位への受容体集積にgol遺伝子が関わっているか調べたところgol変異体では正常な受容体集積が見られた。また,胚の自発運動も見られ、シナプス伝達も正常であった。そこで今後golがシナプス活動に応じたシナプス部位の増加といった長期可塑性の発現に何らかの形で関与しているかどうかを明らかにする。一方、受容体集積過程のメカニズムをgol以外の各種変異体を用いて調べたところ、シナプス形成時の受容体集積には微小終板電流を引き起こすシナプス小胞の自発融合が関与していることが明らかとなった。即ち自発融合が起きない変異体では受容体の集積が見られないのに対し、神経活動に応じたシナプス伝達は起きないものの自発融合は起こる変異体では正常な受容体集積が起こった。また、受容体のブロッカーを導入した発生胚でも受容体集積は正常に起こることから伝達物質の放出による受容体の活性化では無く、何らかの集積因子の自発融合による放出が集積の不可欠な要素であることが分かった。
介護保険制度下における非営利組織の変容と革新

本年度は本研究の2年目にあたるため、発展的な研究を行った。本研究においてキー概念となる、ソーシャルキャピタルおよび、ソーシャルアントレプレナーシップを取り上げ、それらの概念が、非営利組織(NPO)や、介護事業の革新に与える影響について先行研究の考察を行った。その結果、ソーシャルキャピタルが事業革新・起業に及ぼす影響は認められるものの、それは営利企業の分析に留まり、非営利組織のそれについては充分でないことが分かった。また、ソーシャルアントレプレナーシップ概念は欧米を中心に概念的な議論が先行しており、その構造や過程については、未だ十分に解明されていないことも明らかとなった。また一方で、「小規模多機能ホーム」を調査し、ソーシャルアントレプレナーシップの起業において、必要な資源を動員するために、どのように社会関係資本を活用しているのかを分析した。ソーシャルアントレプレナーシップの起業においては、その社会革新性の高さから資源動員に困難を伴うこともあり、その際、社会関係資本の活用が重要となることが示唆された。さらに、小規模多機能ホームの、起業後の様々な相談事に対しては、同業者ネットワークが強い影響力を発揮していることも明らかとなった。これは、小規模多機能ホームの連絡会が存在している都道府県において顕著であった。このことから、ソーシャルアントレプレナーシップの育成のためには、同業者ネットワークの形成を図ることが重要ではないかと考えられる。なお、本研究の成果は論文等にて発表されている。本年度は本研究の1年目にあたるため、基礎的な研究を行った。具体的には、本研究においてキー概念となる、ソーシャルキャピタルおよび、ソーシャルアントレプレナーシップを取り上げ、それらの概念が、非営利組織(NPO)や、介護事業の革新に与える影響について先行研究の考察を行った。本研究は継続中であり、今後、サンプル数を増やし、仮説の実証をより信頼できるものとしていきたい。なお、これらの研究成果については、下記の論文等において公表したほか、2007年3月に開催された日本NPO学会第8回年次大会にて報告している。
司馬江漢と北斎派の洋風版画…特に「七里ケ浜図」の成立をめぐって

18世紀後半の浮絵について調査しおよそ500点のリストを作成した。そのリストを分析すると、屋外の作品については「水を含む風景」と「建物中心の風景」に分類することが出来る。中でも遠近法の理解・咀嚼の点から「水を含む風景」の作品が他に較べてより進んでいると考えられる。「水を含む風景」とは海・川・潮・沼等風景の中に水が表現されている作品をいう。本来西洋の遠近法では水という流動的な物質は表現されにくいとされているが、日本ではその逆である。そこには日本的遠近法という独自の形が浮んで来る。「水を含む風景」に最初に注目したのは司馬江画漢で彼の洋風画、銅版画を注意して見てゆくとその大半は何らかの形で水が含まれている。浮世絵では北斉とその一派の絵師、北寿、辰斉に作品が多い。もちろん他の絵師、歌川豊春などにもそうした作品があるが、彼等はむしろ「建物中心の風景」を多く描いている。「水を含む風景」の構図では海と陸を分ける海岸線を含む風景が遠近法としては最も成功した例である。それらは「品川」「田子の浦」「琵琶湖」あたりの風景であるが、中でも「七里ヶ波」は作品数も多く、構図として最も典型的な地であるといえる。右側に陸地と海岸、左側に海、遠景として江ノ島を配した図様は空間の広がりと奥行が出ていていかにも遠近法がスムーズに使用出来る光景である。司馬江漢は寛政8年愛宕山押社に「相州鎌倉ケ浜図」を奉納した。以後彼は七里ケ浜図を繰り返し作品化している。構図は上述のとおりであるが、この表現は北寿、辰斉などの作品に引きつがれ文化・文政期に多くの作品を生み出した。
Entrainment現象からみた頻拍の維持機構に関する研究

Entrainmentの診断基準の1つに、pacing中止後最初の頻拍の波形は元の頻拍の波形に戻るが、その周期はpacing周期のままであるという項目がある。このうち周期に関する部分は、pacing刺激部位と電位記録部位の関係によっては当てはまらず、pacing中止後1拍だけ、pacing周期は勿論のこと頻拍周期よりも延長する事実を見出だした。このような周期の延長が何故生じるのか、そして頻拍の維持機構とどのように係わっているかの検討が本研究の目的である。初年度はWPW症候群の臨床例で、興奮が房室結節を下行し、副伝導路を上行する頻拍を対象とした。その結果、周期が1拍だけ延長する現象の発生には、pacing時の伝導時間が頻拍時より延長する伝導遅延部位(slow conduction area:SCA-房室結節など)の存在が必要であること、興奮伝播方向からみてSCAの近位部(高位右房)からのpacingでは、SCAの近位部でしかもpacing部位の下流に相当する下位右房の周期が、またSCAの遠位部(右室)からのpacingでは、タイミングとして上流に相当する部位がないため(pacing時のHin束電位は記録できない)、すべての電位記録部位の周期が1拍だけ延長すること、その延長分はpacing時と頻拍時のSCAの伝導時間の差に一致することを証明した。従って、このような周期の延長を示す頻拍の興奮伝達経路には、必ずSCAが存在するということになる。次年度は実験的心房粗動例について検討した。しかし心房粗動では、電位記録部位の電位のタイミングから判定される興奮伝播過程が、粗動時と心房刺激時では異なる場合があり、刺激部位によっても変動し、一定の傾向を得ることが出来なかった。その理由は不明であるが、刺激が正しく興奮旋回路(mother ring)に与えられず、抹消部(daughter wave)を刺激した可能性が考えられる。従って心房粗動におけるSCAの存在は、現在のところ不明である。WPW症候群で興奮が房室結節を下行し副伝導路を上行する頻拍について高位右房から頻拍のレートより少し速いレートでペーシングを行うと,頻拍のレートがペーシング・レートに一致して速くなり,ペーシングを中止すると元の頻拍に戻り,entrain mentが証明された.この場合のペーシング部位(高位右房)は興奮旋回の方向からみて房室結節という伝導遅延部位の近位(上流)に当るが,ペーシング周期から直ちに頻拍周期に移行する電位記録部位は房室結節の遠位部に当るヒス束・右室・左房であり,ベーシング周期から頻拍周期に戻る前に一拍だけ周期が延長する部位は房室結節の近位部に当る下位右房であった.そして周期の延長程度は房室結節伝導時間のペーシング時と頻拍時における差に等しかった.従ってこのように伝導時間の差を生じるような部位が存在しなければ,一拍だけ周期の延長する現象は生じないことになる.

次に,同じ頻拍に対し,伝導遅延部位の遠位(下流)に当る右室からペーシングを行った.ペーシングを中止すると心電図波形は直ちに元の頻拍時の波形に戻ったが,QRSを含め左房・高位右房・低位右房のいずれの周期も頻拍周期に戻る前に一拍だけ周期が延長した.この場合は副伝導路の逆伝導時間と房室結節伝導時間の両者に頻拍時とペーシング時で差でありこれが周期の延長の原因であった.伝導遅延部位の遠位からのペーシングでは,タイミング的に上流に相当する電位記録部位がなく(ヒス束電位は記録出来ない),ペーシング周期から直ちに頻拍周期を移行する現象は認めることが出来なかった.実験的心房粗動の一例において,ペーシング中止後,ペーシング部位から下流に相当する領域で周期が一拍だけ延長するのが認められた.その機序として,心房粗動においても興奮旋回経路に伝導遅延部位の存在が考えられる.RosenbluethとGarcia Ramosの方法でイヌに作成した実験的心房粗動の1例において、WPW症候群の房室リエントリー型頻拍でみられたものと同様の現象を認めた。すなわちPacing中止前後で、電位記録各部位(7カ所)の周期を計測すると、興奮旋回方向からみて刺激部位の上流に相当する部位の周期は、Pacing周期から直ちに元の粗動周期へ戻るのに対し、下流に相当する部位の周期は1周期だけ延長してから、粗動周期に戻った。そこで、本年度は実験的心房粗動例について検討した。電気刺激はOverdrive Pacingではなく、心房の単一刺激とし、これをOverdrive Pacing最後の刺激に対応するものとした。しかし、心房粗動の場合は、電位記録部位の電位のタイミングから判定される興奮伝播過程(興奮順序)が、刺激時と粗動時で、一部異なる場合が少なくなく、また刺激部位によっても変動し、一定の傾向を得ることができなかった。例えば、粗動時の興奮が電位記録電極番号の(1)→(2)→(3)→(4)→(5)→(6)→(7)→(1)の順に進む場合、電極(5)の近傍から刺激を与えると、(1)→(2)の関係がくずれて(2)→(1)となり、また電極(6)の近傍から刺激を与えると、(1)→(2)→(3)がほぼ同時に興奮するという具合であった。この理由は不明であるが、刺激が正しく興奮旋回路(mother ring)に与えられず、末消部(daughter wave)を刺激した可能性、あるいは興奮旋回路が絶えず細かく変動している可能性がある。
口腔扁平苔癬に対する分子標的療法の有用性に関する基礎的・臨床的検討

口腔扁平苔癬(OLP)の病因は未だ明らかにされておらず、その解明は重要な課題である。これまで我々は、1)OLP病変部より分離した粘膜上皮細胞のサイトカイン産生は亢進している、2)上皮下の炎症性細胞浸潤は粘膜上皮細胞から分泌されたサイトカインによって遊走・浸潤する、3)病変部の浸潤リンパ球はランゲルハンス細胞やマクロファージよりシグナルを受け、粘膜上皮細胞を障害する、4)OLP患者の末梢血単球および病変部粘膜上皮細胞ではToll-like receptor (TLR)の発現が亢進しているなどを報告してきた。以上より、OLPの発症および病態形成にTLRを介するシグナルが関与している可能性が示唆されたのでこの点について検討し、以下の結果を得た。2)半定量RT-PCR法において、OLP病変部組織におけるTLR2 mRNAの発現は正常口腔粘膜上皮に比べて有意に増強していた。3)OLP病変部上皮の有棘層におけるTLR2蛋白の発現は正常口腔粘膜上皮に比べて有意に増強しており、OLP病変部に浸潤した単球はTLR4蛋白よりもTLR2蛋白を有意に強く発現していた。4)OLP患者の末梢血単球は健常人のものと比べTLR2およびTLR4を強く発現していた。5)LPSあるいはPGN処理したOLP患者の末梢血単球は、健常人の単球に比べIL-12産生が亢進し、IL-10の産生は減弱していた。以上の結果より、OLP患者においてはTLR2の発現亢進を介してTh1/Th2バランスがTh1優位にシフトしており、これがOLP発症および病態形成に関与している可能性が示唆された。
高血圧を早期に発見するための血圧測定用マンシェットの検討

間接的に血圧を測定する聴診法の精度は多くの因子により影響を受け、特に上腕周囲とマンシェット幅の関係は重要である。米国では直接的・観血的に測定した実測値に近いとして、上腕周囲の40%のマンシェット幅を推奨しており、一般に日本で使用されている12cm幅に適した上腕周囲は、この基準によると30cmである。しかし、上腕周囲が30cm以下の痩せた高齢者の血圧を12cm幅のマンシェットで測定すると、実際より低めに測定され、高血圧が見落とす危険がある。そこで、本研究では、マンシェットの幅が血圧の測定値に与える影響を検討するために、711cmの範囲で1cm間隔でマンシェットを製作し、特別養護老人施設に収容されている高齢者92名の血圧を測定した。その際に、上腕周囲を測定し、それに適合した幅と12cm幅のマンシェットの両方で血圧を測定した。対象者のうち、711cm幅のマンシェットが適合される上腕周囲の高齢者は91名(男性19名、女性72名)であった。平均年齢は85.6歳(66103歳)、平均上腕周囲は21.9cm(1627.5cm)であった。各個人の上腕周囲に適合した幅のマンシェットでの測定と12cm幅のマンシェットでの測定値の差を検討したところ、最高血圧と最低血圧のいずれも12cm幅の方が低かった。その差は、7,8,9,10,11cmのそれぞれについてみると、最高血圧では、10.6mmHg、10.5mmHg、7.1mmHg、10.4mmHg、5.7mmHgで、最低血圧では5.7mmHg、5.4mmHg、5.3mmHg 8.0mmHg 5.1mmHgであった。各マンシェット間での差に有意の差は見られなかったが、最高血圧と最低血圧における差は、いずれのマンシェットにおいても最高血圧の方が12cm幅のマンシェットでの測定値が有意に低かった。言い換えると、従来の12cm幅のマンシェットで血圧を測定すると、本来の血圧より最高血圧が低めに測定されるため、高血圧を見落とす危険性が大きいといえる。したがって、加齢に伴う血圧上昇が懸念される年齢層において高血圧を早期に発見するためには、上腕周囲に適した幅のマンシェットを使用して、より正確な血圧を測定する必要性が示唆された。しかし、上腕周囲が30cm以下の痩せた成人や高齢者、あるいは若年女性の血圧を12cm幅のマンシェットで測定すると、実際より低めに測定され、高血圧が見落とされる危険がある。そこで、本研究では、各個人の上腕周囲により適合した幅と12cm幅のマンシェットでの測定値を比較検討するために、1cm間隔で712cm幅のマンシェットを製作してくれる業者を探し、作製を委託した。マンシェットが作製できるまでの期間に、12cm幅が広いと思われる上腕周囲28cm未満の高齢者と若年女性を対象に、12cm幅と小児用9cm幅のマンシェットで血圧を測定し、両者を比較した。その結果、平均年齢21歳の若年女性の平均上腕周囲は23.4cmで9cm幅での測定値を100とした12cm幅での測定値の%を算出すると平均の収縮期血圧、拡張期血圧、脈圧、平均血圧はそれぞれ93.8%、87.3%、106.6%、90.1%であった。一方、平均年齢77歳の高齢者49名での平均上腕周囲は23.3cmで、血圧はそれぞれ93.2%、90.4%、99.2%、91.6%であった。平均上腕周囲がほとんど同じ若年女性と高齢者で共通している点は、12cm幅での測定値は収縮期と拡張期のいずれの血圧値においても、9cm幅での測定値より低く、特に拡張期血圧の方がより低く測定されたことである。しかし、若年女性では拡張期血圧が高齢者より低く測定されたために脈圧は逆に12cm幅での測定値の方が高くなった。今後は、各個人の上腕周囲により適合している幅と12cm幅での血圧測定値を比較し、聴診法による血圧測定の精度における上腕周囲の重要性についてさらに詳細な検討が必要である。

その際に、上腕周囲を測定し、それに適合した幅と12cm幅のマンシェットの両方で血圧を測定した。対象者のうち、711cm幅のマンシェットが適合される上腕周囲の高齢者は91名(男性19名、女性72名)であった。平均年齢は85.6歳(66103歳)、平均上腕周囲は21.9cm(1627.5cm)であった。各個人の上腕周囲に適合した幅のマンシェットでの測定と12cm幅のマンシェットでの測定値の差を検討したところ、最高血圧と最低血圧のいずれも12cm幅の方が低かった。その差は、7,8,9,10,11cmのそれぞれについてみると、最高血圧では、10.6mmHg、10.5mmHg、7.1mmHg、10.4mmHg、5.7mmHgで、最低血圧では5.7mmHg、5.4mmHg、5.3mmHg 8.0mmHg 5.1mmHgであった。各マンシェット間での差に有意の差は見られなかったが、最高血圧と最低血圧における差は、いずれのマンシェットにおいても最高血圧の方が12cm幅のマンシェットでの測定値が有意に低かった。言い換えると、従来の12cm幅のマンシェットで血圧を測定すると、本来の血圧より最高血圧が低めに測定されるため、高血圧を見落とす危険性が大きいといえる。したがって、加齢に伴う血圧上昇が懸念される年齢層において高血圧を早期に発見するためには、上腕周囲に適した幅のマンシェットを使用して、より正確な血圧を測定する必要性が示唆された。
気候に影響を与える光吸収性有機エアロゾルの個別粒子解析に関する研究

光吸収性有機エアロゾルのバイオマス燃焼から生じた煙中のターボールと呼ばれる粒子は森林火災から大量に発生し、気候や地域の環境、また視程に大きな影響を及ぼす重要なエアロゾル粒子である。しかしながら、ターボールは連続分析が困難な粒子で、その詳細な性質はわかっていなし。本研究ではそのターボール粒子に着目し、その生成過程について個別粒子の電子顕微鏡実験を行い、その生成メカニズムについて特に化学反応の寄与に関する考察を行った。その結果、煙中の比較的早い期間で、有機エアロゾル中での急速な化学反応の結果、ターボールが生成する新たなメカニズムを発見した。この結果は、これまでなぞとされてきたターボール粒子の生成メカニズムの一端を明らかにする貴重な発見である。また、その過程において電子顕微鏡の定量分析の解析法を開発し、電子顕微鏡を用いて有機物中に微量に存在する化学成分の正確な定量を可能にした。これらの結果は現在論文にまとめ、投稿改定中である。また、関東や沖縄で採取した光吸収性酸化鉄粒子に関する個数割合や形態・組成分析などを行い、Journal of Geophysical researchなどに3本の論文に共著者として発表を行った。また、森林火災から生じるターボールの光学特性と大気存在量に関する論文をまとめ、共著者としてAtmospheric Chemistry and Physicsで出版を行った。加えて、北極圏のニーオルスンで得たダスト試料の解析を行い、その表面に付着した有機物質が氷晶核形成に寄与することで極域の気候に大きな影響を及ぼすことを明らかにした。この成果は、共著者としてNature Geoscienceに発表を行った。本研究で目標とした、球形有機エアロゾルの光学特性測定、加熱特性の測定、TEM-EELSを用いた分析のいずれも成功し、論文発表を行っている。また、ターボールの生成メカニズムに関する解析も進み、論文投稿中である。さらに、様々な環境中の試料の有機エアロゾルを分析する目的では、北極や海洋上で得た試料を分析した。それらの結果、今年度5報の論文が出版され、また1報が査読中である。よって、本研究は順調に進行している。2018年度に得られた研究結果をさらに幅広い試料に適応するため、新たな米国で行われる航空機観測に参加して追加実験を行う予定である。また、これまでに得られた成果をまとめて論文化する計画である。今年度は、光吸収性有機エアロゾルのうち特にBBOPキャンペーンで得られたバイオマス燃焼から生じた煙中のターボールと呼ばれる粒子に着目し、1)個数及び重量割合、2)その光学特性の見積もり、3)化学組成、4)加熱特性、についてのデータを得た。また、5)ブラジルアマゾンにおける固体有機エアロゾルの粘性や個数割合などをまとめた。成果の1及び2では、煙中のエアロゾル粒子のなかで発生直後はほとんど存在しなかったターボールが2ー3時間でその存在量を個数濃度で約50%まで増えることを明らかにし、そのデータをもとに光学特性の推測を行い、現在論文準備中である。また、3)化学組成に関してもバイオマス燃焼中の有機エアロゾル中の無機成分などの急速な変化を明らかにするため、1万個以上の粒子の組成分析を行いその結果をまとめている。4)に関しては、ターボールが600度までの加熱で体積の70%を減らすことを明らかにし、論文準備中である。5)のブラジルでの観測結果は、人為起源から生じた有機エアロゾルがアマゾンの森林地帯において個体粒子として存在し、その割合を跳ね返り係数として求め、電子顕微鏡データとの比較を行い論文として出版した(Bateman, Adachi et al., 2017; ACP)。これらの成果は、28年度の研究実施計画である1)球形有機エアロゾルの光学特性測定方法確立、2)球形ブラウンカーボンの存在量を様々な環境試料から測定する、を達成するものである。加えて、本研究の最終目的であるエアロゾルの気候影響に関して、ブラックカーボンや本研究でターゲットとするブラウンカーボン以外の光吸収性エアロゾルとして酸化鉄粒子が新たに見つかった(Moteki, Adachi et al., 2017)。本研究の当初の目的にはなかったが、電子顕微鏡を使った光吸収性エアロゾル酸化鉄の重要性が認識された成果も、本研究の一部として行った。本研究で目標とした、1)球形有機エアロゾルの光学特性測定方法確立、2)球形ブラウンカーボンの存在量を様々な環境試料から測定する、はおおむね達成し、その成果は共著論文を含めて論文4報、準備中論文5報として順調に進行している。一方で、当初予定していた個別粒子単位での光学特性の推定方法の確定はまだ達成できていない。その原因として、電子線エネルギー損失法(EELS)や光学顕微鏡を用いた方法などを提案していたが、EELS解析では電子線による変質影響の評価が十分にできていないこと、光学顕微鏡を用いた方法では弱い光吸収での評価が測定誤差の範囲に含まれる、などといった問題が明らかとなった。そのため、バルクで得られた光学特性データと電子顕微鏡で得られた光吸収性粒子の割合などから推定する方法を採用した。また、新たに光吸収性エアロゾルである酸化鉄粒子の発見など、予想外の成果もあり、当初の予定以上の成果が得られた部分もあり、全体としておおむね順調に進行していると判断した。光吸収性有機エアロゾルのバイオマス燃焼から生じた煙中のターボールと呼ばれる粒子に着目し、1)バイオマス燃焼由来の煙中から生じたターボールの質量割合、2)光学特性、3)化学組成、4)加熱特性、などについてのデータを得た。

また、5)フランスで行われた航空機観測で得られた有機エアロゾルの分析、6)和歌山の森林で得られた有機エアロゾル分析、7)光吸収性酸化鉄粒子に関する個数割合や形態・組成分析などを行った。1)に関してはバイオマス燃焼由来の煙中で、ターボールが数時間の間に重量フラクションで30ー45%にまで成長することを発見した。2)また、ターボールの光学特性をm=1.56-0.02iと見積もった。この光学特性は従来の見積もりより弱い光吸収をターボールが行っていることを示唆した。1)及び2)の結果はAtmospheric Chemistry and Physics誌に投稿中である。3)ターボールの化学組成を12000個の粒子に関して行った結果、粒子の化学組成が時々刻々と変化していることを明らかにした。4)に関しては、ターボールの電子顕微鏡を用いた加熱特性を詳細にまとめ、Aerosol Science and Technology誌に出版した。5)、6)では様々な環境の有機エアロゾルの組成や吸湿特性に関する分析を行い、電子顕微鏡分析でその個別粒子の有機エアロゾルの特徴を解析した。その結果は、それぞれAtmospheric Chemistry and Physics誌及びJournal of Geophysical Research誌に掲載受理された。7)有機エアロゾルと同等の光吸収効果があるとMoteki, Adachi et al. (2017)で発見した酸化鉄粒子を、沖縄や関東地域の試料で電子顕微鏡を用いた再解析を行い、その個数フラクションを求め、2本の論文として投稿中である。本研究で目標とした、1)球形有機エアロゾルの光学特性測定はバルクデータと電子顕微鏡を用いた個別粒子分析を合わせることによって定量的な値を得ることに成功した。2)加熱特性の測定も、個別粒子で形態を観測しながら温度を上昇する方法を確立し、論文として公表した。また、TEM-EELSを用いた分析では、窒素のシグナルに着目した有機体窒素のシグナルの抽出を試み、無機態窒素との違いを明らかにした。3)水分を含むエアロゾルの解析は、高分解能光学顕微鏡と電子顕微鏡を組み合わせる手法を新たに開発し、形態変化を起こす水含有粒子とそれ以外の粒子の区別を行うことが可能となった。さらに、様々な環境中の試料の有機エアロゾルを分析する目的では、北極や海洋上での試料を得ることができた。それらの結果、今年度4報の論文が出版され、また3報が査読中である。よって、本研究は順調に進行している。光吸収性有機エアロゾルのバイオマス燃焼から生じた煙中のターボールと呼ばれる粒子は森林火災から大量に発生し、気候や地域の環境、また視程に大きな影響を及ぼす重要なエアロゾル粒子である。しかしながら、ターボールは連続分析が困難な粒子で、その詳細な性質はわかっていなし。本研究ではそのターボール粒子に着目し、その生成過程について個別粒子の電子顕微鏡実験を行い、その生成メカニズムについて特に化学反応の寄与に関する考察を行った。
水中ロボットを利用した葛籠尾崎湖底遺跡の調査

研究分担者川村が開発している水中ロボットを利用した琵琶湖北部の葛籠尾崎湖底遺跡調査に関しては、2018年7月と2019年1月に調査を計画したが、機器の調整、天候不順が災いし、実施できなかった。しかしながら、矢野は熊谷道夫(立命館大学琵琶湖Σ研究センター)と2019年3月5・6日に市販の水中ロボットを利用して土器の画像取得を目的とした調査を実施し、葛籠尾崎南東約200m、水深約53mの地点で、古墳時代の土師器甕の画像取得に成功した。他にも土器の可能性の高い物体の画像を取得した。また、熊谷道夫(立命館大学琵琶湖Σ研究センター)が2018年6月に行ったホバリング型ロボットによる葛籠尾崎湖底遺跡の悉皆的画像取得調査に協力し、当該水域で多数の土師器甕などの画像を確認している。現在、両者の画像データの詳細な分析を続けている。また、矢野は葛籠尾崎湖底遺跡資料館に保管されている湖底遺跡から引き上げられた土器の実測および湖成鉄付着状況の調査を10回実施した。その結果、縄文土器35点、弥生土器41点、古墳時代の土器17点、奈良時代以降の土器74点の土器の湖成鉄付着状況を調査した。湖成鉄付着が著しい土器の割合は縄文土器71%、弥生土器34%、古墳時代の土器18%、奈良時代以降の土器13%で、年代が下がるほど湖成鉄付着が著しい土器の比率が下がることを確認した。小江慶雄は縄文・弥生土器が他の土器より湖成鉄付着が著しいので土器の水没時期が2時期にわたると述べたが、矢野の湖成鉄付着状況調査結果からみれば、この湖底遺跡の土器は、土器製作後、あまり時間をおかずに水没したとみなしてもよいことになる。最終年度内のこれらの調査成果の分析結果は、今後、論文投稿、学会発表、図書刊行によって広く公表していく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。2015年度は計3回ロボットを用いた葛籠尾崎湖底遺跡調査を実施した。第1回は、矢野・川村が参加。2015年6月13日(土)、葛籠尾崎南端より150m東の水域で「海観」ロボット投入し、砂地でのハイビジョンカメラ撮影に成功。その後、seabotixに変更し、調査する。葛籠尾崎より東へ12kmの水域4地点(水深5060m)の湖底地形の画像撮影に成功するが、土器は未発見。第2回は、矢野・川村・島田が参加。2015年8月24日(月)、葛籠尾崎南端から10500m南の水域で6地点を調査(水深470m)。すべての地点で「海観」ロボットによる湖底地形画像撮影に成功。35°26'22.74′′、136°08'49.66"付近(水深28.9m)で須恵器杯と思われる物体発見。35°26'25.22′′、136°08'48.63"付近(水深44.9m)で須恵器杯と思われる物体発見。第3回は、矢野・川村が参加。2915年11月29日(日)、葛籠尾崎南端より東東南へ10300mの水域で4地点調査し(水深3.861m)、「海観」ロボットによる湖底遺跡の画像撮影に成功するが、土器は未発見。以上、3回の調査を含め、これまでの計10回の調査の概要報告を作成した。この報告は2016年度に公開予定。この調査の成果を受けて、川村はロボットを改良し、より詳細な画像を物体に接近して撮影できるよう小型カメラを搭載予定。島田は撮影された須恵器と思われる物体の画像処理を実施し、三次元画像を得た。しかし、予期せぬ研究分担者交代のため、予定していた湖底微地形把握のためのマルチビーム測深器による調査が実施できなかった。適切な業者と担当者を探して2016年度に実施したい。計3回の調査を実施することが出来た。湖底の地形撮影は成功しており、土器の発見も進んだ。画像処理の方向性も探ることが出来た。2016年6月1日(水)滋賀県長浜市湖北町の尾上漁港からレークダイビングの10人乗りの船で葛籠尾崎湖底遺跡の南端より西の水域で「海観」(川村貞夫開発ロボット)と市販のSeabotixを利用した湖底遺跡調査を実施した。参加者は矢野健一他文学部学生2名、川村貞夫他理工学部学生4名、情報理工学部学生1名。ロボットを投入したが、強風のため、午前中で中止。葛籠尾崎湖底遺跡資料館を見学。9月22日(木)に、同じく、尾上漁港からレークダイビングの10人乗りの船で葛籠尾崎湖底遺跡の南端付近の水域で「海観」(川村貞夫開発ロボット)と市販のSeabotixを利用した湖底遺跡調査を計画したが、天候不順のため、当日朝中止決定。参加予定者は矢野健一他文学部学生2名、川村貞夫他理工学部学生2名、坂上憲光(東海大学)。

10月25日(火)に、同じく、尾上漁港からレークダイビングの10人乗りの船で葛籠尾崎湖底遺跡の南端付近の水域で「海観」(川村貞夫開発ロボット)と市販のSeabotixを利用した湖底遺跡調査を実施したが、風雨強くなったため、午前中で中止決定。参加者は9月22日と同様。2017年2月17日(金)19日(日)に尾上漁港からレークダイビングの10人乗りの船で、ウインディネットワークに依頼して葛籠尾崎湖底遺跡のマルチビーム地形測量を実施。17日(金)に葛籠尾崎南端付近の水域を一部測量、18日に続行するが、船のエンジントラブルで中止。調査指導の佐々木蘭貞氏(九州国立博物館)と今後の調査計画について相談。この調査の続きは、2017年度に調整金を利用して実施。2015年度までの研究成果に関しては、日本考古学協会第82回(2016年度)総会(2016年5月29日、東京・小金井市・東京学芸大学)および世界考古学会議第8回京都大会(2016年8月29日、京都市・同志社大学)で発表した。2015年度に実施できなかったマルチビーム地形測量による湖底地形測量の実施を実施できた。2017年度4月にこれまで土器が発見された葛籠尾崎湖底遺跡のほぼ全域にかけて、マルチビーム地形測量を調査を実施できるので、湖底地形測量については、おおむね実施の遅れを挽回できる見通しである。2016年度は水中ロボット投入による湖底遺跡での新たな土器画像が得られなかったが、これまでに取得した土器画像および湖底地形画像をマルチビーム測量によって得られた湖底地形図にはりつけて、土器の発見地点の湖底地形の特徴を把握できる見込みである。これとは別に、本研究に参加している近藤芽衣が琵琶湖底遺跡出土の湖成鉄出土土器に関して葛籠尾崎湖底遺跡以外の14遺跡で調査を実施し、地形との関連が推測できる結果を得ている。葛籠尾崎湖底遺跡での湖成鉄出土土器の調査を合わせて実施することで、湖成鉄付着の要因を地形に求めることが可能であるという見通しを得ている。以上のように、2016年度中に、湖底地形測量、湖成鉄調査の2点については研究の進展があった。計画通りに進んでいないのが、新たな土器画像取得である。これについては、調査日の天候に大きく左右されるため、調査日を増やす以外にない。現状では、調査日の増加は難しいが、2,3日合宿の日程を組むなどして、効率をあげるよう、努力する必要がある。なお、水深の浅い箇所の調査や人間の潜水による調査も組み合わせることも考えていく必要がある。2017年度(平成29年度)は川村が開発中の水中ロボットを利用した調査を含めて、水深45mを超える地点での土器の画像取得に初めて成功した。最深部での土器画像は水深73mで、これまでで最も深い地点での画像取得になる。葛籠尾崎南端付近の水域の調査事例はいずれも7世紀以降の土器で、湖成鉄の付着も少なく、従来から知られている葛籠尾崎東側の水域とは土器の時代や湖成鉄付着状況に差があることが判明しつつある。画像取得に成功した調査地点の詳細は次の通り。2017年6月18日、北緯35度26分20.814秒、東経136度8分55.308秒、水深49m、直径12cm程度の須恵器または土師器。同日、北緯35度26分20.34秒、東経136度8分58.43秒、水深58m、直径18cm程度の須恵器坏。2017年9月10日、北緯35度26分17.79秒、東経136度9分7.23秒付近から半径約60mの範囲内、水深73m、直径10-20cm程度の須恵器または土師器。取得した土器の水中画像の画像処理を島田の指導で実施し、土器の直径等を推定した。
闘病中のがん患児を支える母親の内的過程

研究方法として、グランデッド・セオリー法に基づいた質的研究法でがん患児の母親に直接面接を行ないデータ収集と分析を行った。「母親の内的過程」は、情緒、感情、情動、母親自身の葛藤、家族の緊張、病気の経過、生活の変化など、母親の「思い」として表現された母親のあり様、と定義した。対象は、都内Aがん専門病院小児病棟で研究参加について同意を得られたがん患児の母親26名であり、面接は半構造化面接法によって行なわれた。その結果、「母親の内的過程」は、子どもの病気の経過に伴い、第1段階「基本的変動」、第2段階「病気の恐ろしさを実感」、第3段階「拒否」、第4段階「自我疲弊」、第5段階「空白」、第6段階「動かぬ自我」の段階を経ることが明かになった。第2段階と第3段階の間は可逆的な進行過程であったが、他の段階の間は不可逆的な進行過程であった。第1段階「基本的変動」は、第1局面〈意識下の激動〉、第2局面〈衝撃〉、第3局面〈不安〉、第4局面〈希望〉の4局面から構成されている。第1段階「基本的変動」での母親の「思い」のあり様は病気の経過に伴い、第1局面〈意識下の激動〉から、第2局面〈衝撃〉、第3局面〈不安〉、第4局面〈希望〉へと形を変え、疾病及び闘病生活に関わる衝撃的な出来事が発生する度に第4局面〈希望〉から第1局面〈意識下の激動〉まで戻り、再び第1局面〈意識下の激動〉から第4局面〈希望〉までの「思い」の変遷を繰り返す。第1打「基本的変動」のプロセスは必ず第1局面〈意識下の激動〉から始まり、また、母親の「思い」は状況に応じて第3局面〈不安〉から第1局面〈意識下の激動〉に戻る場合もある。「基本的変動」内から戻る局面は第1局面〈意識下の激動〉のみであり、他の局面に戻ることはない。
窒素安定同位体法を用いた多摩川の窒素汚染と浄化作用に関する研究

本研究の目的は窒素安定同位体比法を用いて多摩川の窒素汚染源を明らかにし、その自然的、人為的浄化過程の意義を明確にして、多摩川の窒素汚染除去対策の確立に資するところにある.多摩川の支流及び多摩川流域の湧水についてその流域における人間活動も含めて調査し、窒素特に硝酸態窒素(NO_3-N)の濃度とδ^<15>N値を求め、窒素汚染源及び河川流下にともなう窒素浄化の程度を推定しようとした.(1)平井川は下記に示す秋留台地の影響を受けてNO_3-N濃度及びδ^<15>N値は高くなっている.特に南小宮橋での採水はすぐ上流部に草花公園からの排水が流入していることからNO^3-N濃度10.3mgL^<-1>、δ^<15>N値+10.7‰と著しく高くなっている.秋川源流部のNO_3-N濃度は0.61mgL^<-1>δ^<15>N値は-0.20‰であり、雨水と同程度であるが、下流部ではNO_3-N濃度は1.38mgL^<-1>、δ^<15>N値+5.44‰に達していた.これは下流の流域に存在している畑地からの化学肥料由来のNO_3-Nの影響が反映しているのではないかと推定される.秋留台地の崖下に湧出する湧水は台地上の農業、特に畜産業の影響を強く受け、そのNO_3-N濃度は8.989.28mgL^<-1>と極めて高く、δ^<15>N値も+7.95+8.75‰と高い値を示している.(2)北浅川源流部のNO_3-N濃度は1.161.52mgL^<-1>であるが、大学移転やニュータウン開発が進んだ南浅川が合流すると浅川のNO_3-N濃度は4.42mgL^<-1>に上昇し、NH_4-NやNO_2-Nが検出された.(3)野川の主要な水源であるである国分寺崖線の湧水のNO^3-N濃度は4.506.48mgL^<-1>、δ^<15>N値は+4.67+5.34‰の範囲にあった.野川は流下するに従い、次第に河川自体の浄化作用や脱窒作用によりNO_3-N濃度を減少、δ^<15>N値を増大させ、仙川合流直前でそれぞれ4.03mgL^<-1>、+8.16‰を示した.仙川は三鷹市の下水処理水が流入している下流ではNH_4-N濃度5.18mgL^<-1>、NO_3-N濃度10.6mgL^<-1>でδ^<15>N値は+9.55‰であり、仙川合流後の野川はNO_3-N濃度6.40mgL^<-1>及びδ^<15>N値+11.7‰に増大している.(4)多摩川上流右岸の湧水のNO_3-N濃度は0.4814.1mgL^<-1>、δ^<15>N値は+0.53+6.84‰で+0.53‰のものは天然由来であり、6‰前後のものは土壌有機物の分解によるものと推定された.中流右岸の湧水のNO_<3->N濃度は0.129.62mgL^<-1>、δ^<15>N値は+5.64+8.21‰で高濃度のNO_3-Nは生活雑排水等の人為的影響によるものと推定された.中流左岸に位置する都立農業高校農場内の湧水のNO_3-N濃度は2.459.69mgL^<-1>で芦田下を除く3地点は9mgL^<-1>程度、δ^<15>N値は+6.90+7.82‰であったが、芦田下ではそれぞれ2.45mgL^<-1>、+13.2‰であることから芦田による窒素除去能力が示唆された.本研究の目的は窒素安定同位体比法を用いて多摩川の窒素汚染源を明らかにし、その自然的、人為的浄化過程の意義を明確にして、多摩川の窒素汚染除去対策の確立に資するところにある.多摩川の支流及び多摩川流域の湧水についてその流域における人間活動も含めて調査し、窒素特に硝酸態窒素(NO_3-N)の濃度とδ^<15>N値を求め、窒素汚染源及び河川流下にともなう窒素浄化の程度を推定しようとした.(1)平井川は下記に示す秋留台地の影響を受けてNO_3-N濃度及びδ^<15>N値は高くなっている.特に南小宮橋での採水はすぐ上流部に草花公園からの排水が流入していることからNO^3-N濃度10.3mgL^<-1>、δ^<15>N値+10.7‰と著しく高くなっている.秋川源流部のNO_3-N濃度は0.61mgL^<-1>δ^<15>N値は-0.20‰であり、雨水と同程度であるが、下流部ではNO_3-N濃度は1.38mgL^<-1>、δ^<15>N値+5.44‰に達していた.