hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
機械的刺激下の骨リモデリングにおける骨細胞のアポトーシスとp53,CCN2の関与

歯科矯正臨床において歯の移動は歯槽骨の吸収と形成(骨リモデリング)により引き起こされる。骨組織に存在する骨細胞のアポトーシスが骨吸収に関与する可能性が示唆されている。マウス頭蓋冠へ圧縮力負荷によりCCN2、p53の発現および、アポトーシス細胞の割合が増加した。骨細胞様細胞株MLO-Y4へのメカニカルストレス負荷により、CCN2、p53、アポトーシス関連因子BaxおよびCaspase-3の発現量が増加傾向を示した。以上より骨細胞への圧縮力負荷はCCN2およびp53の発現を誘導し、アポトーシスを促進するカスパーゼシグナルを活性化する可能性が示唆された。歯科矯正臨床において、不正咬合の治療に必要な歯の移動は、歯に加えられた矯正力を生物的な刺激に変換し生じる歯槽骨の吸収と形成(骨リモデリング)により引き起こされる。骨組織に最も多く存在している骨細胞はメカノセンサーとしてメカニカルストレスに応答するだけでなく骨細胞のアポトーシスが骨吸収に関与する可能性も示唆されているが、その詳細なメカニズムは不明である。本研究では、骨リモデリングにおける骨細胞の機能解明に向け、メカニカルストレスにより惹起される骨細胞のアポトーシスの分子メカニズムを明らかにすることを目的に骨細胞に発現しメカニカルストレスに応答するCCN2およびアポトーシス誘導因子であるp53に着目し、in vivo,in vitroでの分子生物学的解析を行う。本年度はin vivoにおいて、メカニカルストレスにより惹起される骨アポトーシスを明らかにするために6週齢の雄性ICRマウスの頭蓋冠に圧縮力を付加した。全身麻酔下で頭頂骨を露出させ、矢状縫合部に対し垂直に圧縮力が負荷されるようにスプリングを挿入し、閉創した。対照群はスプリングは挿入せずに閉創した。圧縮力負荷後、全身麻酔下で4%パラホルムアルデヒドにて灌流固定を行った。頭蓋骨を摘出後、通法に従い脱灰、脱水処理を行い、パラフィン包埋した。ミクロトームを用い、厚さ5μmの水平断連続切片を作成した。得られた組織標本は、TUNEL染色、CCN2およびp53に対する免疫染色を行った。結果として、免疫染色によるCCN2およびp53のタンパク質発現量は、圧縮力負荷後に対照群と比べ有意に上昇した。同様に、圧縮力負荷後にTUNEL染色における陽性細胞の割合が対照群と比べ有意に上昇した。マウス頭蓋冠におけるメカニカルストレス付加によりアポトーシスが誘導されることが示された。6週齢のICRマウスの頭蓋矢状縫合部における圧縮力付加モデルを作成し、in vivoでのメカニカルストレスにより生じる骨リモデリングを観察できるようになった。このin vivo圧縮力付加モデルを用いて、CCN2およびp53に対する免疫染色、TUNEL染色による解析を行い、メカニカルストレスに応答する骨細胞のアポトーシスとCCN2、p53の関係を検討できるようになった。歯科矯正臨床において、不正咬合治療に必要な歯の移動は、歯への矯正力を生物的な刺激に変換し生じる歯槽骨の吸収と形成(骨リモデリング)により引き起こされる。骨組織に最も多く存在する骨細胞はメカニカルストレスに応答するだけでなく、そのアポトーシスが骨吸収に関与する可能性も示唆されているが、詳細なメカニズムは不明である。本研究では、骨リモデリングにおける骨細胞の機能解明に向け、メカニカルストレスにより惹起される骨細胞アポトーシスの分子メカニズムを明らかにすることを目的に、骨細胞に発現しメカニカルストレスに応答するCCN2およびアポトーシス誘導因子p53に着目し、分子生物学的解析を行った。本年度はin vitroにおいて骨細胞様細胞株MLO-Y4へのメカニカルストレス負荷時のCCN2、p53発現の変化とアポトーシス誘導について解析を行った。MLO-Y4をシリコンチャンバーに播種し、生化学用伸展装置を用いて6時間まで圧縮力を負荷した。圧縮力負荷後、MLO-Y4の細胞形態には著明な変化は認められなかった。ウェスタンブロット法を用いて、CCN2、p53、アポトーシス関連因子BaxおよびCaspase-3のタンパク質発現量を解析した。その結果、CCN2、p53およびBaxは圧縮力負荷後に増加傾向を示し、Caspase-3は時間依存的に増加傾向を示した。以上より、骨細胞への圧縮力負荷はCCN2およびp53の発現を誘導し、アポトーシスを促進するカスパーゼシグナルを活性化する可能性が示唆された。骨細胞様細胞株MLO-Y4におけるin vitroのメカニカルストレス負荷時のCCN2、p53発現の変化とアポトーシス誘導についての解析を行う。骨細胞様細胞株MLO-Y4細胞をシリコンチャンバーに播種し、生化学用伸展装置を用いて圧縮力を負荷する。圧縮力を負荷後、TUNEL染色を行いMLO-Y4細胞のアポトーシスを検討する。

さらに、経時的にRNAおよびタンパク質を抽出し、CCN2, p53の発現を定量的RT-PCRおよびウェスタンブロット法を用いて定量的解析を行い、非圧縮群と比較検討する。上記のin vivoおよびin vitroの結果から検討し、メカニカルストレスによる骨リモデリングにおける骨細胞のアポトーシスとCCN2、p53の役割について論文にまとめる。歯学
ルールを用いた、シナリオの検証手法に関する研究

本研究は平成17年度と18年度の2年間に渡って進めたが、そこで得られた成果は以下の通りである。(1)シナリオ記述言語の設計既開発の日本語に基づいたシナリオ記述言語を拡張し、事前条件と事後条件を記述できるようにした。(2)ルール記述言語の設計シナリオ中のイベント文の生起順序と生起回数をルールとして表現するためのルール記述言語を定義した。(3)ルールを用いたシナリオの正当性検証手法の確立ルールとシナリオを照合して、シナリオ中のイベント文の生起順序やイベント文の生起回数がルールと整合しているかを調べることにより、シナリオの正当性を検証する手法を確立した。(4)シナリオ記述言語、ルール記述言語の処理系の試作(1)と(2)で定義した言語の内部表現を設計し、記述言語の解析系を試作した。(5)シナリオの正当性検証手法に基づいた処理系の試作(3)で確立した手法に基づいたシステムを試作し、(4)で得られた解析系と連携できるようにした。(6)ルールのデータベース化とルールの再利用の手法を確立シナリオの正しさを表現したルールを、(1)特定のシナリオに依存したルールと、(2)特定の問題領域に依存したルール、(3)情報システムに一般に適用できるルールに分類し、(2)と(3)のルールについてはいくつかをデータベース化した。さらに、シナリオの事前条件と事後条件を用いて、データベース中のルールを自動的にシナリオに適用できる手法を確立した。(7)試作した処理系の有効性の評価例題を用いて処理系の有効性を確認した。これらの成果、および関連した研究の成果は、学会論文誌1編(フルペーパー)、査読付き国際会議論文4編、査読付き国内会議3編、学会研究会等報告4編において報告している。本研究は2年間に渡って進めていくが、初年度に当たる平成17年度は交付申請書の研究実施計画に基づいて、以下の3点の研究を行った。1.研究統括ならびにルールを用いたシナリオ検証手法の確立[担当者:大西・研究補助者(本学博士課程前期課程大学院生数名)]2.ルールデータベースシステムのスキーマ設計[担当者:島川・研究補助者(本学博士課程前期課程大学院生数名)]3.ルール記述言語の設計と検証手法に基づいたシステムの設計[担当者:糸賀・研究補助者(本学博士課程前期課程大学院生数名)]研究代表者の大西は(1)研究プロジェクトの策定・推進・管理ならびに、(2)シナリオ検証手法の開発を担当し、ルールを用いたシナリオの検証手法を確立した。研究分担者の島川は、ルールデータベースのスキーマ設計とデータベースシステムの設計を担当した。研究分担者の糸賀はルール記述言語の設計と検証手法に基づいたプロトタイプシステムの設計を担当した。これらの研究成果のうち、シナリオが満たすべきルールを記述し、ルールとシナリオが整合しているかどうかを検証する手法については、要求工学国際会議(IEEE International Requirements Engineering Conference(RE2005))において、フルペーパーとして採録され、研究発表を行った。また本研究と関連する研究として、シナリオの進化支援、シナリオの作成支援、シナリオの妥当性確認支援といった一連のシナリオ分析関連の研究を進めており、これらの成果についても国内外の会議や研究会において発表した。本研究は2年間に渡って行ったが、最終年度に当たる平成18年度は交付申請書の研究実施計画に基づいて、以下の3点の研究を行った。(1)研究統括ならびにルールを用いたシナリオ検証手法の強化[担当者:大西・研究補助者(本学博士課程前期課程大学院生数名)](2)ルールデータベースシステムの試作と評価[担当者:島川・研究補助者(本学博士課程前期課程大学院生数名)](3)検証手法に基づいたシステムの試作と評価

胆当者:糸賀・研究補助者(本学博士課程前期課程大学院生数名)]を行った。研究代表者の大西は1)研究プロジェクトの策定・推進・管理ならびに、2)昨年度に確立したシナリオ検証手法の機能強化を研究分担者らの評価結果を踏まえた上で進めた。研究分担者の島川は、昨年度に設計済の「ルールデータベースシステム」の試作と評価を担当した。研究分担者の糸賀は、昨年度に設計済の「検証手法に基づいたプロトタイプシステム」の試作と評価を担当した。これらの研究成果の中で、シナリオが満たすべきルールを記述し、ルールとシナリオが整合しているかどうかを検証する手法とシステムについては、電子情報通信学会の英文論文誌にフルペーパーの研究論文として採録された。また本研究と関連する研究として、シナリオの分類支援、シナリオの作成支援、シナリオの妥当性確認支援といった一連のシナリオ分析関連の研究を進めており、これらの成果についても国内外の会議や研究会において発表した。
多発神経障害に対する超音波ガイドを用いた神経近接法による神経伝導検査の研究

針電極を神経近傍に挿入する神経近接法を用いた下肢の神経伝導検査に、超音波ガイドを用いる方法を考案した。脛骨神経では内果で、浅腓骨神経では下腿外側で、超音波画像により描出された神経の直上に針電極を挿入した。電極の深さは、挿入した針電極に電気刺激を行い、運動または感覚閾値をもとに決定した。この針電極を記録電極に用いると、安定した電位が得られ、手技の難しい神経近接法を簡便で確実に行う方法を確立できた。本研究の目的は、手技難度が高いと言われている電気生理検査の神経近接法を、超音波ガイドを用いることにより、安全で簡便に行う方法を確立することである。超音波画像における神経の描出と針電極の挿入位置について、当初は表面電極を用いた方法と同様の位置で試行したが、神経の同定が個人によっては困難であり、刺激と記録部位の再検討を行った。1.脛骨神経:超音波画像が内果のレベルでは神経の構造の判別および同定が困難であった。そこで、内果より約510cm近位で行ったところ、神経の描出が比較的鮮明であり、血管の外後方にある位置関係が把握しやすいことが分かった。2.浅腓骨神経:外果のレベル挿入を試みたが、神経が菲薄で皮下組織との鑑別が困難であった。浅腓骨神経の場合も外果より10 cm15 cm近位でみたところ、腓骨の外側縁のエッジの表層で、長趾伸筋と腓骨筋との筋間がメルクマールとなり浅腓骨神経の同定および電極の刺入が比較的容易であった。3.正中神経:正中神経は手関節のレベルでの針電極の挿入を試みたが、挿入時と刺激時の疼痛が比較的強く、また違和感が当日残存する場合があり、スクリーニングとして行うには不向きと考えられた。超音波ガイド下のアプローチについて以上の改良を行った。本研究の目的は、神経伝導検査のなかでも手技の難度が高い神経近接法を、超音波ガイドを用いることによって簡便で安全に行う方法を確立することである。前年度には、下肢の脛骨、浅腓骨神経において超音波画像の神経描出が容易で、かつ針の挿入が可能な部位を特定した。今年度は、超音波ガイド下での神経近接法による測定を試行した。しかし実際には超音波だけでは、針電極の描出が困難な場合があった。そこで、超音波で挿入位置を決め、針電極の深さは従来の電気刺激も併用する方法で測定を行った。脛骨神経では内果あるいは、やや近位のレベルで、超音波短軸像により円形に描出された脛骨神経の中心を針電極の挿入位置とした。挿入した針電極に電気刺激を行いながら針電極の深さを決定した。次にこれを記録電極にして、神経伝導検査を行うと、足底での内側足底神経刺激では振幅10ー20μV、母趾刺激では2ー4μVの電位が得られた。浅腓骨神経では、下腿外側の外果より14ー18 cm近位の下腿外側で、超音波を用いて長趾伸筋と長腓骨筋の境界にある腓骨の前縁の角から浅腓骨神経を同定した。針電極を挿入して電気刺激を用いて深さを決定した。足関節および第2,3趾から電気刺激を行い、神経伝導検査を行うと、足関節レベルでは振幅約10-20μV、足趾刺激では2ー3μVの電位が得られた。超音波ガイドだけでは針電極の位置を決定するのは困難であったため、針電極の位置調整には電気刺激の併用が必要であった。しかし超音波ガイドは最初の刺入点を決めるには有用であった。また下腿のような解剖学的指標がない場所、また神経の走行が皮膚直下ではない場所でも針電極の挿入が可能であることが示唆された。記録電極に神経近傍へ挿入した針電極を用いる神経近接法は、電位の検出力に優れた神経伝導検査の方法である。しかし、針電極を神経近傍に誘導する手技に熟練を要するため、普及率が低いという問題があった。本研究の目的は手技の難しい神経近接法を、超音波ガイドを用いることによって簡便で確実に行う方法を確立することである。最初に、超音波ガイド下での針電極の挿入の位置や角度を検討したところ、超音波だけでは、針電極の描出が困難な場合があった。そこで、超音波で挿入位置を決め、針電極の方向と深さは電気刺激によって誘導する方法を検討した。対象の神経は多発神経障害の初発となることが多い脛骨神経と浅腓骨神経とした。次に、この針電極を記録電極に転用して神経伝導検査を行うと、安定した感覚神経活動電位が得られた。これを記録電極に転用して、神経伝導検査を行うと、安定した感覚神経活動電位が得られた。

超音波ガイドを用いることで針電極を神経の直上から刺入することが容易となった。その結果、手技の難度が高い神経近接法を簡便で確実に行う方法を確立することができた。本方法を末梢神経障害の患者に施行したところ、障害の評価に有用であった。また、下腿のような解剖学的指標がない場所、また神経の走行が皮膚直下ではない深層への針電極の挿入にも応用できる可能性が示唆された。針電極を神経近傍に挿入する神経近接法を用いた下肢の神経伝導検査に、超音波ガイドを用いる方法を考案した。脛骨神経では内果で、浅腓骨神経では下腿外側で、超音波画像により描出された神経の直上に針電極を挿入した。電極の深さは、挿入した針電極に電気刺激を行い、運動または感覚閾値をもとに決定した。この針電極を記録電極に用いると、安定した電位が得られ、手技の難しい神経近接法を簡便で確実に行う方法を確立できた。当初は針電極の描出に、超音波モニター下に針電極の描出させることを試行したが、単極針電極の針径が小さいため汎用の超音波機器では電極の描出は困難であった。電気刺激も併用することで、安定した電位が測定できるようになった。しかし、まだ手技として所要時間がかかるため、多数の健常人による正常値の決定と、患者への臨床応用にいたらず、健常人若干名の試行にとどまっている。リハビリテーション医学今後は手技時間を短縮できるように検査例数を増やしていく。また健常人による正常値の決定と適応できる患者について臨床応用していく予定である。また本研究に付随して針筋電図の際の筋への針電極挿入に超音波ガイドが有用であることが分かってきた。筋電図への応用も同時に進めて行きたいと考えている。超音波画像の神経の同定が予想よりも困難であった。今後多人数での正常値の設定を行いにあたっては、疼痛が少なく、効率良く挿入できるようにする必要があり、刺激と記録部位の再検討を行うのに時間を要した。健常人による被験者の測定がまだ少数であったためと患者への臨床応用をまだ行っていない。その結果、被験者に使用予定であった電極などの消耗品の費用が少なかったため次年度使用額が生じた。方法については多人数でも試行可能な段階となった。今後は被験者数を増加させて正常値の設定を行う。また多発神経炎で表面電極での記録が困難な患者に対しても本方法の応用を試みる予定である。健常人でのデータが揃えば、糖尿病などの多発神経障害患者での応用を試行していく予定である。前年度までの申請予算の残額はH27年度に繰り越して計上する。健常人ボランティアと患者に使用する予定であった電極などの消耗品を使用する。また、次年度分として、計画していた患者への臨床応用に必要な電極などの消耗品の使用は予定通り行う。また、これまでに確立した方法の発表を国内学会で行うため、その学会参加の費用として使用する。1測定した被験者の数が予定よりもまだ少ないため。2データの集計に使用する統計ソフトが未購入のため3学会発表ができなかったため。今後、被験者を増やしていく予定であり、予備実験のデータが出れば学会発表を行っていく。計画は以下のとおり1今後被験者を増やして行っていく行っていくためのディスポ針電極などの費用(約150,000円)2データ集計時の統計処理のための統計ソフト(約200,000)3学会発表の費用を今年度11月に開かれるの日本臨牀神経生理学会(福岡)の旅費(約100,000円)
中学校体育受業における新しい短距離走学習方法の開発

本研究は、中学校陸上競技短距離走の授業の内容として、これまで効果が明らかにされているウォーキングと、体育授業においてその効果が検討されていないスキッピングを授業に取り入れることによって、スタート時における加速力がどのように変化するか、また疾走動作がどのように変化し、疾走能力が向上するかについて総合的に検討することを目的とした。その結果、ウォーキング及びスキッピングを行わせることは疾走能力を高める効果が認められ、特にウォーキング及びスキッピングを両方同時に学習させる授業形式の方が生徒の疾走能力を効果的に向上させるために有効であることが示唆された。本研究は、中学校陸上競技短距離走の授業の内容としてこれまでに効果が明らかにされているウォーキングと、体育授業においてその効果が検討されていないスキッピングを授業に取り入れることによって、スタート時における加速力がどのように変化するか、また疾走動作がどのように変化し、疾走能力が向上するかについて総合的に検討することを目的とした。2年生男子を対象に8時間1単元の陸上競技の授業を実施した。第1時間目にプレテストとして50m走を行わせ、記録測定と動作撮影をした。第2時間目から第7時間目では、S群は授業の内容としてスキッピングを、SW群はスキッピング及びウォーキング両方を取り入れ毎時間10分程度の走の技術指導を行った。そして第8時間目にプレテストと同様な条件でポストテストとして50m走の試技を行わせ、記録測定と動作撮影をした。その結果、以下のような知見が得られた。W群は、50m走記録が有意に短縮し、上下動の少ない滑らかな、かつ地面を強く押せる疾走動作に変容した。一方SW群においては、50m走記録が有意に短縮し、合理的な疾走動作に改善された。また、0m10m区間において、区間タイム及び平均疾走速度に有意な差が認められた。これらのことから、SW群はウォーキング学習とスキッピング学習の双方の効果が得られたものと推察される。以上のことから、中学校短距離走授業において、ウォーキング及びスキッピングを単独で学習する授業形式より、同時に取り入れて学習する授業形式のほうが、生徒の疾走能力を効果的に向上させるために有効であることが示唆された。プレテストとして中学生男子を被験者とし、短距離走の授業の中で歩の指導を受けるA群と、歩の指導を受けないB群に分け、測定を行った。2時間目からは、A群には1回10分程度の「歩」の指導を毎時間行い、その後短距離走の指導を行った。歩の学習はウォーキングを取り入れ、この際、「背筋を伸ばす」、「身体の真下に脚を振り下ろす」、「地面を強く押す」という言語教示を与え、繰り返し練習を行った。またB群には重心走を毎時間行い、その後短距離走の指導を行った。この際「背筋を伸ばす」、「膝を曲げない」、「身体の真下に脚を振り下ろす」、「地面を強く押す」という言語教示を与え、繰り返し学習を行った。なお、重心走の内容は、高い膝の引き上げと高い跳躍のスキップ、後脚の蹴りを強調し地面を押して進むスキップ、非常に速い膝の引き上げによる前進の少ないスキップの3種類とした。1単元を8時間とし、単元の1時間目にプレテストとして、全群に50m走を行わせた。その動きを2台のデジタルビデオカメラにて二次元撮影しdigitaizingした後に、1.ストライド2.ピッチ3.支持時間4.非支持時間5.重心速度(接地瞬時、離地瞬時)6.接地中の重心速度の低減7.接地瞬時の重心角度8.離地瞬時の重心角度9.上体角度(接地瞬時、離地瞬時)10.脚角度(接地瞬時、離地瞬時)11.膝関節角度(接地瞬時、離地瞬時)についての解析をおこなった。単元の最終時間にポストテストとして全群に50m走を行わせ、プレ・ポストのデータを比較して、授業の成果を検証した。本実験に向けてプレテストを行ったが、動作分析の方法を新しくしたために、分析の作業が遅れている。しかし、要領はつかめたので、今年度の本実験においては予定通りに研究を進めることが出来ると考える。24年度に行った指導法を検証し、その内容を改善し、改善した指導法を用い、再度同じ設定で実験を行う。分析方法は24年度に準拠し「歩」及び重心走の指導が「走能力」の改善にどのような効果をもたらすかを検討する。またそれらの結果を総合し、今後中学校における短距離走学習の見本となるような学習プログラムを作成する。タイム測定に必要な消耗品の購入及び、画像変換ソフトを購入したい。また、研究発表のための旅費及び報告書作成の費用として使用したい。また、予定していた研究会に参加できず旅費を使わなかったが、その分を消耗品の購入に充てた。しかし、旅費の予定額よりは消耗品の購入が少なくすんだので、次年度への繰り越しとした。
体心立方金属中のらせん転位芯構造の研究

体心立方金属中のらせん転位芯構造はこれまでに計算機シミュレーションにより詳細に調べられてきた。しかしその結果が実験によって確かめられた例はなく、塑性の異方性や低温域での降伏応力の強い温度依存性についての転位芯の構造に基づいた解釈は現在にいたるまで実験的に確定しているわけではない。本研究は転位芯の原子レベルの構造を実験的に明らかにすることを目的として、計算機シミュレーションと透過電子顕微鏡観察(TEM)をおこなった。まず転位芯の構造モデルに基づいて、収束電子回折(CBED)と高分解能電子顕微鏡観察(HRTEM)によって得られる像の計算機シミュレーションをおこなった。CBEDは転位線方向から電子線を入射し、高次ラウエ帯反射による暗線(HOLZ線)の湾曲を調べることで転位線方向の歪の分布を求める。HRTEMは転位線に垂直な方向から観察し、転位芯付近の格子像の対称性を調べることで構造を見分ける。その結果、転位線方向から入射した場合のHOLZ線は転位芯の周りで渦巻状に湾曲するが、構造が等方型か分極型かによって湾曲の仕方に違いがあることがわかった。しかしその差は非常に小さく、実験的に検出するためには非常に高い精度を要する。転位線に垂直な方向から観察したHRTEM像は、構造が等方型であればデフォーカスを変えても対称的であるが、分極構造ではデフォーカス変化に対して一般に非対称である。このように、転位芯構造はTEMによる観察および回折実験で等方型か分極型かを区別できる可能性があることがわかった。以上の計算結果を踏まえ、透過型電子顕微鏡を用いてMoのCBEDおよびHRTEMをおこなった。計算機シミュレーションと同じ条件で観察するには、試料厚さや転位線・バーガーズベクトルの方向の厳密な制御が必要であるが、実際にはそれを実現することは困難であり、構造の判別には至らなかった。本研究は転位芯の原子レベルの構造を実験的に研究することを目的としている。研究の手段は、電子顕微鎮を用いた収束電子回折(CBED)と高分解能電子顕微鏡観察(HRTEM)、およびそれらの結果解釈のための計算機シミュレーションである。まず、高純度の単結晶を塑性変形させ、目的の方向で切り出して薄片化する。CBEDとHRTEMのいずれも転位芯の構造モデルに基づいた計算機シミュレーションの結果と見比べて転位芯構造を決定する。現在までにHOLZ線およびHRTEMの計算機シミュレーションが完了している(HOLZ線については論文発表済み)。転位線方向から入射した場合のHOLZ線は転位芯の周りで渦巻状に湾曲するが、構造が等方型か分極型かによって湾曲の仕方に違いがあることがわかった。実際の観察は進行中である。

計算機シミュレーションと同じ条件で観察するには、試料厚さや転位線・バーガーズベクトルの方向の厳密な制御が必要であるが、実際にはそれを実現することは困難であり、構造の判別には至らなかった。
ピクセル型半導体検出器の放射線損傷の研究

将来の素粒子実験において微弱信号を捉える高性能CCDは、崩壊点検出器として有望な候補であるが、比較的放射線損傷に弱いとされており、その耐性を実験的に見極める必要がある。CCDの性能の劣化は主に、1)暗電流の増加と2)電荷転送中の損失(電荷転送損失率:CTI)の増加を招く。我々は大強度放射線(電子線・中性子線)を当て、これらを広く温度範囲(-100°C常温)にわたって放射線ダメージの状況を調べた。今までの研究により、CCD表面へのダメージは暗電流の増加を招くことがわかっている。駆動時の反転ゲート電圧を上昇させることで暗電流を十分に抑えるための動作点を見出した。また、この影響は電子線照射において特に顕著であるり、中性線に対しては影響が少ないことがわかった。そういった最適化のもと、CTIの温度依存性をより精密に行った。これは、生成されたトラップレベルにより、異なる振る舞いをするが、精密なシミュレーションを開発し、電子線・中性子線両者について、実験結果がよく再現できることがわかった。さらに「ノッチ」と呼ばれる構造により、耐放射線を高めたCCDについても測定を行い、標準のものよりも34倍高い放射線耐性があることがわかった。これらの研究により、将来の線形加速器実験で予測される電子線において2x10^<11>/cm^2/year、中性子において2x10^8/cm^2/yearの放射線被爆においても、CCD素子を飛跡検出器として利用できることに目処が立ちつつある。
ビデオ映像による人物の同一性判断課題に関する基礎的研究

1.英国および米国を視察し、両国における目撃者による人物同一性確認手続きについて、最新の情報を入手し、帰国後にそれを学会や研究会などで発表した。とくに、英国におけるビデオを用いた確認手続きについて、手続きが行われるところを傍聴し、その利点や問題点などを担当者から聞いた。そして弁護士からも、この手続きに関する意見や感想を聞き取りした。また従来の、実物による同一性確認手続きについても視察した。さらに、米国においては、独自のガイドラインを導入したニュージャージー州の司法省を訪問して担当者と面談し、この改革についての解説と、経過やその後の進展について、聞き取りを実施した。カリフォルニア州における、写真を用いた同一性確認手続きについても、作成の実際を見学し、地方検察庁の担当検事から意見を聴取した。2.ビデオを用いた確認手続きを実施するための、基礎的研究を実施した。具体的には、画像の形態を検討し、映像となる対象者の動きを決定した。また、服装の影響をなくすため、同一の衣装などを検討し、対策を決定した。以上の準備をふまえて、200人弱のビデオ画像を収録した。この作業に際して、どのような形で映像対象者の同意を得るかを検討し、研究者の誓約書と協力対象者の同意書の様式を決定し、十分な同意手続きを実施した。収録された画像については、今後に継続される研究において、ビデオ確認手続きの構築のため、活用される。具体的には、記録保存されている画像をデータベース化して、キーワードを用いて検索するシステムを構築するための研究が継続される。3.以上の研究をもとに、法と心理学会における目撃供述ガイドライン案作成に参画し、とくに人物同一性確認手続きに関する部分の主要部を担当執筆した。1ビデオ映像を用いた人物同一性判断課題に関する実証研究を実施するため、以下の作業を行った。(1)ビデオID手続きに関する、最も基礎的な実験に使われる画像の形態を決めた。(2)その形態に合致する画像を撮影し、実験に使用するために必要な、被写体の同意書の様式を作成した。(3)実際に学生58名の同意と協力を得て、画像を収録した。今後は、さらに画像の数を増やし、多数をデータベース化する。この画像データベースから、所定の特徴を基準に類似性が高い一連の画像を検索するシステムを構築。さらに、検索された画像を用いて、実際に類似性が高いものが選ばれていることを確認する。これをビデオID手続きに用いるための基礎的実験を実施する予定である。2ビデオID手続きを作り上げるため、英国とアメリカ合衆国を訪問して、施設などを視察・調査し、担当者や現地研究者からの聞き取り・研究打ち合わせを行った。訪問先と内容は以下のとおり。(1)英国ウェストヨークシャー(リーズ市)警察ビデオID手続きが実際に行われるのを見学し、詳細につき解説を受けた。弁護士などからも意見を聞いた。(2)英国ハンプシャー(ポーツマス市)警察目撃者パレード手続きを見学した。また導入されつつあるビデオID手続きについて解説を受けた。(3)米国ニュージャージー州司法省同州で2001年に実施された目撃証言ラインナップにおける改革について、担当者から解説を受けた。(4)米国カリフォルニア州リバーサイド郡地方検察局同検察局での目撃証言ラインナップの実施状況について、教育訓練の責任者から解説を受けた。以上の視察・見学に関しては、3月13日午後、日本弁護士連合会で開かれた「目撃証言研究会」において、成果の概略を口頭で発表した。また、刑事訴訟法関連の専門誌に発表する論文を現在、作成準備中である。ビデオ映像を用いた人物同一性判断課題に関する実証研究を実施する準備として、前年度に行われた以下の作業を、基本的に今年度も継続した。(1)ビデオID手続きに関する、基礎的実験に用いる画像の形態は前年度に決定したが、画像収録手続きを確定するため、この形態にさらに検討を加えた。

しかし、基本的形態は変更する必要がないと判断した。(2)被写体同意書の様式も、特に問題がないと判断したので、使用を継続することにした。(3)今年度は学生104名の同意と協力を得て、画像を収録し、前年度の収録画像とあわせて、データベース化をすすめた。この画像データベースから、所定の特徴を基準に類似度が高い一連の画像を検索するシステムを構築しようと試みたが、検索システムの詳細まで確定できなかった。今後もこのシステムを完成させるために研究を継続する。そして、このシステムにより検索された画像を用い、実際に類似度が高いものが選ばれていることを確認することで、特定のデータベース・検索システムをビデオID手続きに用いるための基礎的実験が、今後の課題として残った。この基礎的実験には、さらに多くの画像が必要なので、今後はまず、その収録に集中して作業をすすめる。(4)ビデオID手続きを作り上げるため、ビデオ器材の構成を検討し、室内の配置や、手続きの詳細を決めるための検討を行った。手続きは(i)器材の取り扱いに関して詳細を検討して標準化する側面と、(ii)同一性判断を行う目撃者の扱いに関する側面の双方を検討して決定する必要がある。特に後者については、ID手続き実験を実際に行うことができなかったため、詳細の検討ができなかった。ビデオID手続きを完成させてマニュアル化し、誰でも容易に実施できるシステムをつくりあげるための研究を、今後も継続する。
前立腺癌のがん幹細胞性遺伝子ネットワークを標的とした新規治療戦略

去勢抵抗性前立腺癌(Castration Resistant Prostate Cancer: CRPC)は難治性である。申請者は難治癌における治療抵抗性獲得プロセスと、多能性幹細胞誘導・獲得プロセスの類似点に着目し、新規薬剤スクリーニング系を確立し報告してきたが、本研究は抗がん治療耐性を内包する遺伝子ネットワークを標的とし、既存薬剤を用いた抗がん剤治療耐性癌から感受性癌へのネットワークへの再プログラム化による新規治療戦略の確立を目的とし、バイオインフォマティクスを応用し、ヒト臨床検体におけるデータベースの解析から、有意に変化した細胞周期調節因子を同定した。引き続き解析を進めていく予定である。去勢抵抗性前立腺癌(Castration Resistant Prostate Cancer: CRPC)は難治性であり、新規治療戦略の確立は泌尿器科医に課せられた急務の課題である。申請者は難治性癌における幹細胞性・治療抵抗性獲得プロセスと、山中因子による体細胞からの多能性幹細胞であるiPS細胞誘導・獲得プロセスの類似点に着目し、遺伝子ネットワークを標的とする新規薬剤スクリーニング系を確立し報告してきた。本研究は幹細胞性・抗がん治療耐性を内包する遺伝子ネットワークを標的とし、既存薬剤を用いた抗がん剤治療耐性癌から抗がん剤感受性癌へのネットワークへの転換・再プログラム化・初期化による革新的・独創的な新規治療戦略の確立を目的としして研究を施行した。まず、オープンソースで体系的に収集され公開されているヒト臨床にて投与可能な薬剤を種々のがん細胞株に投与した際の遺伝子プロファイルと、ヒト臨床検体における転移病巣と原発巣の遺伝子データベースを集積した。次に、申請者独自のアルゴリズムとバイオインフォマティクスで分析・解析することで、バイオインフォマティクスを応用した、新規がん幹細胞・エピジェネシス関連マーカーを探索した。数種利の既存薬が有用な治療薬としてリストアップされた。ホルモン依存性細胞株LNCaPをアンドロゲン除去の環境で長期間培養することで、新規にアンドロゲン非依存性、去勢抵抗性前立腺細胞株LNKO5を新規に樹立した。また、以前から当教室で有している細胞株C4-2AT6をさらに長期間アンドロゲン除去下で培養し、C4-2AT12を樹立した。これらの細胞株を対象として、リストアップされた新規薬剤のin vitroスクリーニングを施行し、有望な既存薬を数種類同定した。申請者は難治性癌における幹細胞性・治療抵抗性獲得プロセスと、山中因子による体細胞からの多能性幹細胞であるiPS細胞誘導・獲得プロセスの類似点に着目し、がん幹細胞性遺伝子ネットワークを標的とする新規薬剤スクリーニング系を確立し報告してきた。本研究は幹細胞性・抗がん治療耐性を内包する遺伝子ネットワークを標的とし、既存薬剤を用いた抗がん剤治療耐性癌から抗がん剤感受性癌へのネットワークへの転換・再プログラム化・初期化による革新的・独創的な新規治療戦略の確立を目的として以下の研究を実施した。オープンソースで体系的に収集され公開されている遺伝子データベースを解析し、これらの遺伝子発現プロファイルを申請者独自のアルゴリズムとバイオインフォマティクスで分析・解析することで新規幹細胞関連マーカーを同定した。in vitroの検証実験系として、申請者はヒト前立腺細胞株LNCaPとヒトCRPC細胞株C4-2をアンドロゲン除去環境下で長期間(6-18月間)培養し新規にCRPCヒトPCa細胞株LNKO6/12/18とC4-2AT6/12/18を樹立して、機能解析の対象とした。内因性のがん幹細胞マーカーなどの発現に基づき、新規前立腺癌細胞株を薬剤スクリーニング実験系の対象として、上記プラットフォームに基づいた遺伝子ネットワークの初期化・再プログラム化による候補薬剤を選択し、in vitroにおいてそれら薬剤の有効性を検定し、数種類の候補物質を同定した。引き続き機能解析を進めていく予定である。平成26年度の実験計画に沿って順調に研究が施行され、実際に次年度に繋がる有用な研究結果が得られてきているため、上記のように達成度を自己点検し評価した。前立腺癌平成27年度は、当初の予定通り、新規薬剤のin vitroスクリーニングにて同定された、有望な既存薬についてin vivo実験系で評価していく。
合体するコンパクト連星からの重力波に対する数値一般相対論的研究

現在アメリカなどで、レーザー干渉計を用いた重力波検出器が稼働している。連星中性子星は、その重力波源として最も有望とされる天体現象の1つである。この現象の運動状態を決定し、さらに重力波の波形を正確に計算しテンプレートを作成することが、重力波検出には必要不可欠である。本研究は、アインシュタイン方程式と相対論的流体力学方程式を同時に解いて、合体現象を明らかにすることを目的とした。これまでにもすでに、一般相対論的数値流体コードを開発し、段階的に発展させ、シミュレーションを実行し様々な知見を得ていたが、これまでは理想化された状態方程式のみを用いてシミュレーションがなされてきた。観測と比較が可能なような重力波の波形を求めるには、現実的状態方程式を用いた研究が必要不可欠である。そこで本研究では、現実的と呼ばれる状態方程式を2例用いてシミュレーションを行なった。その結果、以下のような非常に興味深い結果を得た。(1)連星の合計質量がある閾値以上の場合ブラックホールが形成されるが、その値が太陽質量の2.52.7倍となる。この値は、これまで観測され正確に質量が決まっている連星中性子星の質量と同程度である。つまり、合体が起こった場合に、ブラックホールが形成されるか中性子星が形成されるかは、その質量に敏感に依存し、ケース・バイ・ケースとなる。(2)中性子星が形成される場合は、それは高速回転しているため楕円形状を取る。そのため強力な重力波源となり、次世代レーザー干渉計で観測可能である。これ以外にも、中性子星がブラックホールに飲み込まれる前に潮汐破壊される条件などについても調べ、論文として発表した。
次世代半導体量子ナノスピンエレクトロニクスデバイスの創製

GaMnAsを中心とした強磁性半導体材料における価電子帯構造と量子デバイスに関して、様々な新たな知見を得た。GaMnAs磁気トンネル接合において、2. 6Kにおいて175%という本材料系における本温度領域での最も大きなトンネル磁気抵抗効果を得た。GaMnAs量子井戸に電極を有する3端子デバイスを作製し、量子準位と磁気電流比を制御することに成功した。スピン依存共鳴トンネル分光法を用いてGaMnAsの価電子帯構造を系統的に明らかにすることに世界で初めて成功した。本研究では、半導体デバイスでは従来用いられてこなかった電子のスピン自由度を活用して、高速かつ不揮発な半導体量子スピンエレクトロニクスデバイスを実現することを目標としている。半導体で観測される現象の中でも特に、GHzTHzの高速な物理現象である共鳴トンネル効果(量子サイズ効果)に注目し、強磁性半導体ナノ構造や半導体中に強磁性ナノ微粒子を埋め込んだ材料を用いて、共鳴トンネル効果とスピン自由度を組み合わせて、半導体ベースの超高速不揮発性メモリや再構成可能な超高速論理回路を実現することを最終目標としている。本提案では、その中でも特に実現性が高いと期待されるスピン単安定双安定転移論理素子(Spin Monostable-Bistable transition LogicElement : Spin -MOBILE)の実現を第一の目的とする。Spin-MOBILEを用いた演算回路においては、磁化の向きを変えるだけで論理演算出力(AND, OR, NORなど)を不揮発的に書き換えることができる。その結果、従来よりも少ない素子数でコンピュータの演算回路を構成できる。本提案では、Spin-MOBILEを用いた回路を作製し、このような不揮発的な論理演算出力の書き換え動作を実証することを最終的な目的とする。Spin-MOBILEは数百GHzからTHzの大変高速な動作が可能である。さらに不揮発性を持ち合わせているため、従来の半導体デバイスでは困難であった高速かつ不揮発な動作が可能である。1、GaMnAsを量子井戸とする二重障壁ヘテロ構造の研究強磁性GaMnAs量子井戸を用いた共鳴トンネルダイオードを作製し、研究目標通り、平行磁化状態と反平行磁化状態における共鳴ピークの電圧値の差が22mVもの大きな値を示す素子の作製に成功した。その結果、トンネル磁気抵抗効果の共鳴トンネル効果による増大も40%に達し、この系では過去最高値が得られた。また、これらの素子の3端子素子化を行い、量子井戸電極の電圧を変化させることにより、量子準位を制御できること、また、GaMnAs量子井戸の磁気異方性がそれにより変化することを初めて突き止めた。この変化は、従来磁化の制御に必要だとされてきた電流値の約1000分の1程度の電流値で起こっていることが分かった。将来は、この結果を利用すれば、非常に少ない電流値で磁化反転を起こすことが出来る可能性もあり、新しいスピンエレクトロニクスデバイスが実現できる可能性もある。2、強磁性MnAs微粒子を半導体中に埋め込んだヘテロ構造におけるスピン依存伝導特性の研究強磁性MnAs微粒子を埋め込んだGaAsヘテロ構造は、Spin-MOBILEを実現する上で非常に有望な系である。今回、閃亜鉛鉱型MnAs微粒子を含むヘテロ構造において、静磁場による起電力を始めて観測した。静磁場の印加により、MnAs微粒子の磁化がゆっくり反転することにより起電力が生じていることを明らかにした。静磁場を用いたクリーンエネルギーの生成や、高感度磁気センサーへの応用が期待される。III-V族強磁性半導体GaMnAsを用いた量子ヘテロ構造に関しての研究を行い、以下のような新しい重要な知見を得た。1、非磁性AlMnAsを単一トンネル障壁として有するGaMnAs磁気トンネル接合を作製し、2.6Kにおいて、本測定温度領域においては、半導体材料系で報告されている値としては世界で最も大きな175%というトンネル磁気抵抗比(TMR)を得た。また、AlMnAsの障壁高さが110meVであることを明らかにした。この大きなTMRは、AlMnAsの複素バンドを考慮することにより、定性的に説明できることが分かった。2、非磁性AlMnAsをトンネル障壁とするGaMnAs量子井戸ヘテロ構造を作製し、金属的な伝導特性を有するGaMnAs量子井戸をヘテロ構造中に実現することに成功した。この構造において、スピン依存共鳴トンネル効果によるTMRの顕著な増大を観測した。量子準位の解析から、GaMnAs量子井戸内において、フェルミレベルがバンドギャッズ中に存在することを明らかにした。この結果は、従来からGaMnAsにおいて信じられてきたZener平均場理論におけるバンド構造の仮定とは大きく異なっていることが明らかになった。本研究により、強磁性半導体のバンド構造および強磁性秩序に関する従来の概念の問題点が明らかになったと言える。3、上記2で作製したGaMnAs量子ヘテロ構造に対して、さらにGaMnAs

量子井戸の電位を制御するための端子を微細加工により作製した。このような3端子デバイスにおいて、量子準位と、スピン依存電流をその外部端子の電圧により制御することに成功した。本研究で得られた知見は、今後、新しい3端子スピンエレクトロニクスデバイスの実現に結びつく基本的な概念になると期待される。本研究では、次世代の量子スピントロニクスデバイスを実現する上で最も有望視されている材料系のひとつである強磁性半導体GaMnAsの研究を行っている。GaMnAsは、強磁性半導体の最も典型的な材料として10年以上にわたって研究が行われてきた。バンド構造は、デバイス応用上極めて重要であるが、GaMnAsのバンド構造は、現在のところまだ良く理解されていない。特に、フェルミレベルの位置に関しては、従来は、価電子帯中に存在すると考えられてきたが、その考え方を疑問視する見方もあり、大きな議論となっていた。本研究では、表面層GaMnAsにおいて初めて価電子帯の量子化による共鳴トンネル効果を観測することに成功した。表面GaMnAs層の膜厚をエッチングによりナノメートルのオーダーで系統的に変化させることにより、量子準位の膜厚依存性を系統的に解析し、フェルミレベルがバンドギャップ中に存在することを初めて明瞭に示すことに成功した。また、従来、GaMnAsの価電子帯はMnドーピングの効果により大きく変調され大きくスピン分裂していると一般的には考えられてきたが、本研究により、GaMnAsの価電子帯構造がほとんどGaAsと同じであり、Mnによる変調の効果が極めて小さいことが初めて明らかになった。本成果は、ホスト半導体のバンドのキャリアが大きくスピン偏極しているという従来の強磁性半導体の概念を大きく変えるものであり、今後のデバイス応用上、また新しい室温強磁性半導体材料の開発の上で、大変重要な指針になると考えられる。本研究では、次世代の量子スピントロニクスデバイスを実現する上で最も有望視されている材料系のひとつである強磁性半導体GaMnAsの研究を行ってきた。本課題最終年度においては、GaMnAsとGaAsの二重量子井戸ヘテロ構造デバイスを作製し、GaAs量子井戸における強い共鳴トンネル効果と、本素子の持つスピン依存伝導特性を組み合わせることに成功した。得られたトンネル磁気抵抗比は、バイアス電圧の変化によって正負の符号が変化することが明らかになった。一方で、GaMnAsは、強磁性半導体の最も典型的な材料として10年以上にわたって研究が行われてきたが、本研究における平成22年度の共鳴トンネル分光法を用いた研究により、GaMnAsの価電子帯構造がほとんどGaAsと同じであり、Mnによる変調の効果は極めて小さいという結果が得られた。これは、ホスト半導体のバンドのキャリアが大きくスピン偏極しているという従来の強磁性半導体の概念とは大きく異なっており、本材料を半導体ホストバンドのキャリアのスピン偏極を生かしたデバイスに応用することが非常に困難であることを意味している。そこで、本課題
診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステムの開発とその脳血管内手術への応用

研究分担者である宮田らは、様々な社会的技術的背景のもとに<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>の開発研究を行っている。本システムは超音波を用いて血管内のみならず体腔内臓器を立体的にかつ高解像度でイメージしようとするもので応用領域は広い。我々は宮田らの研究に共同研究者として協力しているが、本システムは近年発達の著しい脳血管内手術の分野でもより有用なツールとなる可能性があり、そのプロトタイプの段階から脳血管内手術への応用の可能性を検討し臨床応用につなげることを目的として本研究を行った。<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>は全く新しい発想のもとに開発されるものであり、X線を用いずに超音波により位置決めし、大面積超音波プローブによって、従来の平面に代わる超音波3次元像を得、さらに高分子超音波プローブによって、より高い高周波発振を行い鮮明な血管内面および近傍の画像を得ようとするものである。これらにより、X線被曝のないカテーテルナビゲーションを実現する。本研究では<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>プロトタイプを、脳血管内手術的見地から血管内病変部を同定する事について評価し、改良点を指摘してシステムの改良を計ろうとした。結果として、<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>プロトタイプの供給が遅れたため、時間的制約からその評価を十分に行うことはできなかったが、動物実験モデルを用いて<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>プロトタイプを用いた画像評価が可能であることが示唆された。<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>の開発が今後なされれば社会的有用性は高いと思われるが、その脳血管内手術への応用について動物実験モデルを用いて評価し、実用可能なシステムの開発につなげられる今後の研究に期待する次第である。研究分担者である宮田らの開発研究を行っている<診断支援型超音波血管内イメージングシステム>は、超音波を用いて血管内のみならず、体腔内臓器を立体的にかつ高解像度でイメージしようとするもので応用領域は広いと思われる。脳血管内手術的見地による血管内病変部同定のため、本システムがどのように役立つかの評価を行うため、本研究を行った。本年度は本システムの開発は未だ進行段階であり、実際の評価は行えないが、実際の評価に必要な動物実験モデルの作成と、血管造影上の所見の検討を行った。1)動脈瘤動物実験モデルの作成ビーグル犬を用い、全身麻酔下に頚部脳血管に動脈瘤を実験的に作成した。動脈瘤の作成は、手術用顕微鏡下に脳神経外科的テクニックを用いて行ったが、頚静脈を頚動脈に端側吻合し、その先を結紮することにより作成した。2)作成された実験動物モデルの動脈瘤のDSAによる画像診断と経時的経追観察全身麻酔下に実験モデルの大腿動脈から挿入されたカテーテルにより、現在血管内手術時に用いられているエックス線による画像検査を行って動脈瘤の確認を行った。次いで24週間後に再び同様の検査を行い動脈瘤が引き続き存在することを確認し<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>の評価に用いる動物実験モデルとして適当であることを確認した。以上より、次年度以降本実験モデルによる<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>の評価が可能であることが確認された。*脳血管内手術的見地による血管内病変部同定及び治療のための<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>プロトタイプの実験的評価研究分担者、宮田らにより開発作成された<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>

プロトタイプの評価を行うため、脳血管内手術的見地から脳血管内病変部を同定、治療する事について実験的方法で評価するとととに、現在用いられている血管内超音波装置を用いて、血管病変を観察し比較対照とした。1)動脈瘤、血管狭窄動物実験モデルの作成ビーグル犬を用い、全身麻酔下に頚部脳血管に動脈瘤を実験的に作成した。これら実験的病変の作成は、手術用顕微鏡下に脳神経外科的テクニックを用いて行った。全身麻酔下に実験モデルの大腿動脈から挿入されたカテーテルにより、現在血管内手術時に用いられているエックス線を用いたDSAによる画像検査を行って動脈瘤のDSAによる確認を行い、次いで新しい動脈瘤塞栓用コイルを用いた塞栓実験を行った。今後その病変、治療後の変化について血管内超音波装置で確認する予定である。3)臨床例において血管内超音波装置を用いて血管狭窄の状態を観察し、今後<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>プロトタイプを用いた画像の比較対照とした。今年度は研究代表者の所属の異動があり、研究が中断され、再開するまでに時間を要した。そのため十分な研究成果が得られなかったが、最終年度に持ち越して行う予定である。*脳血管内手術的見地による血管内病変部同定及び治療のための<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>プロトタイプの実験的評価研究分担者、宮田らにより開発作成されつつある<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>プロトタイプにより脳血管内手術的見地から血管内病変部を同定、治療する事の有用性についての評価を目的に以下のことを行った。1)動脈瘤、血管狭窄動物実験モデルの作成。雑種成犬を用い、全身麻酔下に頚部脳血管に動脈瘤、血管狭窄を実験的に作成した。2)作成された動物実験モデルの動脈瘤、血管狭窄のDSAによる確認。モービルデジタルイメージングシステムを用い、全身麻酔下に実験モデルの大腿動脈から挿入されたカテーテルにより、現在血管内手術時に用いられているエックス線を用いたDSA(digital subtraction angiography)による画像検査を行って動脈瘤、血管狭窄のDSAによる確認を行った。以上の結果では、これらが動脈瘤、血管狭窄動物実験モデルとして十分に検討可能であることが確認された。3)<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>につながる各種画像診断機器の臨床的評価。<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>プロトタイプの開発が遅れているため、血管内超音波、3次元DSAなどの診断機器を臨床例に応用し、それらの有効性を確認するとともに、<診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステム>プロトタイプの開発が進んだ後のシステム構成について検討した。血管内超音波、3次元DSAは脳動脈瘤、脳血管狭窄に対する脳血管内手術において極めて有用であることが確認され、診断支援型超音波血管内3次元イメージングシステムが開発された後にも相補的にシステム構成される可能性の高いことが示唆された。