hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
Rhoキナーゼ阻害剤を用いたアポトーシス制御による水疱性角膜症の新規治療法開発

角膜内皮は角膜透明性の維持に不可欠であるが、ジストロフィ、手術、外傷などにより障害されると角膜の混濁による重篤な視力障害に至る。現在唯一の治療法は角膜移植であるが、薬物療法の開発が望まれる。本研究ではRhoキナーゼ(ROCK)阻害剤の角膜内皮の細胞死抑制についての作用機序を解明する。我々は培養した角膜内皮細胞のアポトーシス誘導モデルを用いて、ROCK阻害剤がMLCのリン酸化によるアクチン線維の収縮による細胞収縮、基質からの剥離を抑制することでアポトーシスを抑制することを明らかにした。本研究の目的は、ROCK阻害剤のアポトーシス抑制機序の解明により、最終的にROCK阻害剤点眼投与による角膜内皮障害治療法の開発を目指すものである。角膜内皮障害は角膜の混濁を生じ重症の視力障害の原因となるが、唯一の治療法はドナー組織を用いた角膜移植であり、薬物による保存的治療法や進行予防治療は存在しない。培養ヒトおよびサル角膜内皮細胞に対して紫外線(UV)によりアポトーシスを誘導し、in vitroにおけるRho/ROCKシグナルおよびアポトーシス関連シグナルの解析を行った。角膜内皮細胞において、UVによりアポトーシス実行分子であるcaspase3が誘導されることで、ROCK1が切断され活性化され、続いてMLCがリン酸化され、細胞のshrinkageおよびblebbingが誘導されアポトーシスが進行することを明らかにした。さらにROCK阻害剤が、ROCK1の切断による活性化を抑制することで、細胞のshrinkageおよびblebbingを抑制してアポトーシスを阻害することを明らかにした。さらに、角膜内皮細胞が進行性に障害される病態として、ウサギにおける角膜内皮移植モデルを作成して、細胞障害の機序の解明を試みた。現在、炎症細胞浸潤が生じていることを明らかにしており、ROCK阻害剤の細胞障害抑制効果の検討を開始した。これらの研究は世界初となる角膜内皮疾患の治療薬、進行予防薬としての可能性を拓くものであり重要性の高いものであり、来年度も継続して研究を行う。本研究の目的は角膜内皮の細胞死をRhoキナーゼ阻害剤がどのように抑制するのかのという作用機序を解明することである。昨年度に引き続き、培養したサルおよびヒトの角膜内皮細胞を紫外線(UV)のより刺激して細胞死を誘導してRhoキナーゼ阻害剤の効果を評価した。特に今年度の成果として、UVなどの細胞障害シグナルに対して、Rhoキナーゼ/MLCの経路が活性化し、それに続いてアクチン線維の収縮による細胞のshrinkageおよび基質からのdetachmentが生じることを明らかにした。さらに、基質からのdetachmentはアポトーシス実行タンパク質であるcaspase3を切断することで活性化して、アポトーシスが進行する。Rhoキナーゼ阻害剤は細胞障害シグナルに対して活性化するRhoキナーゼ/MLCの経路を抑制することでcaspase3の活性化を抑制することを明らかにした。また、caspase3の活性が生じた際にはRhoキナーゼのアイソフォームの一つであるROCK1が切断され細胞のアポトーシス時のblebbingが生じるが、ROCK1の活性化を抑制して、Rhoキナーゼ阻害剤はblebbingを抑制することを確認した。また欧米における最大の角膜内皮障害の原因であるフックス角膜内皮ジストロフィの疾患細胞モデルを世界に先駆けて樹立して、疾患細胞モデルの細胞死をRhoキナーゼ阻害剤が抑制することを明らかにした。このことは現在薬物治療法の存在しないフックス角膜内皮ジストロフィに対する治療法の開発をひらく特記すべき実績である。眼科学研究計画書にそって研究を進めており、ROCK阻害剤のアポトーシス抑制効果に関する作用機序を明らかにし、また動物モデルを作成して角膜内皮障害機序およびROCK阻害剤のアポトーシス抑制効果に関する検討を開始している。今後は平成25年度に行った研究をさらに進め、ROCK阻害剤のアポトーシス抑制機構のさらなる解明、動物モデルにおける作用の検討を行う。最終的にはROCK阻害剤の点眼液による角膜内皮のアポトーシス制御による治療薬の開発を行う。不要な物品の購入を可能な限り減らし、効率的に研究を進めることができたため。研究室に備わっている備品、その他の研究費で既に取得済みの消耗品を使用することも可能であった。次年度は動物実験を多く予定しているために、動物購入費用、飼育費用、実験費用に十分な費用が必要であるために、次年度使用額はこれらの目的に用いる予定である。
重元素特に金属を含む複素環の反応を利用する有機合成

14族(Si,Ge,Sn)、15族(P,As,Sb,Bi)および16族(S,Se,Te)などの典型重元素を含む次のような種々の新規複素環を合成し、これらの物理的および化学的諸性質を検討すると共に、他の化合物への変換反応を検討し、これらの有機合成への利用を図った。1。6員複素環化合物:上記重元素を含む新規な9-メタラアントラセン類、1-メタラフエナレン類や1-ベンゾメタリン類を合成し、それらから、例えば、アセナフチレンやビフェニル化合物などへ変換でき、それらの合成に利用できることを見出した。2。7員複素環化合物:上記重元素を含む新規な1-ベンゾメタレピン類および3-ベンゾメタレピン類を合成し、それらの熱的安定性などを詳細に調べると共に、ナフタレン誘導体への変換をはじめとした環変換反応を検討し、さらに種々のジチエノメタレピン類やチエノメタレピン類を合成し、それらの環変換による縮合チエピン化合物の合成への利用を検討した。3。9および10員複素環化合物:上記重元素を含む9員環のメタロニン類および10員環のメタレニン類を合成し、それらの環変換反応を検討すると共に、酸素や硫黄原子などのほかのヘテロ原子を含む1、6-ヘテロメタレニン類では、それらのヘテロ原子間の相互作用なども詳細に検討した。(以上の結果は現在5-6報の論文にまとめている。)(I)重元素を含む新規複素環化合物の合成14族(Si,Ge,Sn),15族(P,As,Sb,Bi)および16族(S,Se,Te)などの重元素を含む次の複素環の合成法を開発し,種々の新規化合物を合成した。(1)6員複素環:オルト-ブロモベンズアルデヒドから共通の1,5-ジリチウム中間体を経て,キノリンタイプの,また,オルト-(ブロモメチル)エチニルベンゼンからインキノリンタイプの上記重元素を含む新規複素環を合成した。(2)7員複素環:オルト-ビス(ブロモビニール)ベンゼンから種々の3-ベンゾヘテロピン類を合成した。(3)9員複素環:ジベンゾ[b,i]-1,6-ヘテロキセシン類およびジベンゾ-[b,i]-1,6-ヘテロチエシン類をそれぞれ対応するビフェニルエーテル類およびビフェニルスルフィド類から合成した。(4)10員複素環:ジベンゾ[d,f]ヘテロニン類をフェナンスレンから4工程で合成した。(II)重元素を含む複素環の性質と反応性の検討前項で合成した新規環の物理的および化学的性質を明らかにすると共に,それらの有機合成への利用を現在検討している。(以上の成果は口頭で8報として発表し,論文としてまとめている)14族(Si,Ge,Sn)、15族(P,As,Sb,Bi)および16族(S,Se,Te)などの典型重元素を含む次のような種々の新規複素環を合成し、これらの物理的および化学的諸性質を検討すると共に、他の化合物への変換反応を検討し、これらの有機合成への利用を図った。1。2。3。)
ベトナム産食品素材からの発ガン予防物質の分離とその活性評価

ベトナムには様々な植物性食品素材が存在し、それらは食品として消費されるだけでなく民間薬としても広く利用されている。そこで本研究では、ベトナム産食品素材より発がん予防活性を有する物質を得ることを目的に、まず発がん予防活性と抗酸化活性の間に相関性を有する点に着目して、抗酸化活性を指標としてベトナム産食品素材中から抗酸化成分を検索することとした。試料としてベトナム産のAlpinia officinarum Hance(galangal)根茎とCelastrus hindsiiBenth(Chinese bitter-sweet)葉部を使用した。植物試料はそれぞれメタノールを加えて加熱還流抽出することによってメタノール抽出物を得た。各メタノール抽出物はAmberlite XAD-2あるいはDiaion HP-20に吸着させ、水洗後メタノールで抗酸化物質を溶出させた。得られた抗酸化物質溶出画分は、各種クロマトグラフィーを使用して単一の成分となるまで分離精製操作を繰り返した。最終的に、HPLCで単離した抗酸化物質は各種機器分析や化学分析によって化学構造を詳細に検討した。その結果、ガランガル根茎からはp-coumaryl alcoholが重合した7種の新規フェニルプロパノイドを、一方、C.hindsii葉部からはrosmarinic acidとその2量体及び3量体である8種の化合物の構造をそれぞれ明らかにした。これらの単離した化合物はいずれも分子内にフェノール性水酸基を有しており、リノール酸メチルあるいはホスファチジルコリンリポソームを用いた過酸化反応に対してα-トコフェロールよりも強い抑制作用を示した。今後、これらの化合物はシクロオキシゲナーゼ(COX-1及びCOX-2)に対する阻害作用等を検討し、その発ガン抑制活性を評価する予定である。
高温延性地殻の超臨界水による水圧破砕現象を利用した高透水性網状き裂システム形成法

本研究では,超臨界地熱資源の形成環境を考慮して,最高温度500°C,最大三軸応力100 MPaまでの条件下の花崗岩に対して,世界初となる最大・中間・最小主応力を独立に制御(地下の応力場をより忠実に再現)した真三軸応力下での超臨界水圧破砕実験を実施し,水圧破砕に関する新しい学術体系の創出に向けた第一歩を踏み出すことを目的とする。地層条件(温度や地殻応力場等)と破砕条件(井戸に対する主応力の方向や加圧速度等)が,き裂発生に要する水圧レベルや,き裂進展パターン,さらには透水性増加に及ぼす影響を系統的かつ定量的に検討し,超臨界水圧破砕の基礎理論構築を目指すとともに,高透水性・網状き裂システム形成法を明らかにする。本年度は当初計画通り,超臨界水圧破砕の実験手法を新たに確立した。独自に開発した最高温度500°C,最大応力150 MPaまでの条件下において岩石の透水性,変形およびP波速度の測定が可能な新実験システムを使用し,水注入・加圧用の孔を設けた立方体状花崗岩の孔内水圧変化および各主応力方向の変形挙動,水圧伝搬挙動,そしてP波速度変化を捉えることを可能にした。また次年度に実施予定の実験の一部を先行して実施した。その結果,超臨界地熱環境における花崗岩の水圧破砕では,井戸に対する主応力の方向の違いにかかわらず,最小主応力と中間主応力の間の水圧レベルにおいて,等方的に密に分布する微小き裂からなる高透水性き裂ネットワークが形成されることを見出した。さらに上記の成果を国際学術雑誌Scientific Reports上で公表した。次年度実施予定の研究計画を一部前倒しで実施できているため。本年度確立した実験手法を用いて,様々な温度,応力場,孔の向きおよび坑内加圧速度等の組みあわせ条件下で,き裂発生に要する水圧レベルや,き裂進展パターン,さらには透水性増加を定量的に明らかにする。最終的には,超臨界水圧破砕と従来の水圧破砕の違いを明確にした上で,水圧破砕の学術的新展開をもたらし,高温延性岩体中での高透水性・網状き裂システム形成法を見出す。当初予定していたよりも円滑に研究が進展し,予定していた実験回数よりも少ない回数で本年度の目標を達成できたため,次年度使用額が生じた。また研究が進展したことで,詳細に検討すべき現象が明らかになり,次年度使用額分はこの当初よりも詳細に検討する必要が生じた現象に関する実験を実施するために使用する計画である。
病院のマネジメントに関する研究

3年間の研究期間において病院のマネジメントに関する研究を実施してきた。平成18年と21年には全国の150床以上の病床を抱える病院に対して郵送によるアンケート調査を実施した。また、郵送調査後に13病院に対して訪問調査を実施した。その結果次のことが明らかになった。電子カルテの導入は病院の自己資金によって導入するほどの強い必要性を感じていないこと。BSCの導入病院は確かに増加しているが、「成功している」と自己評価している病院は過少であること。米国では原価計算の導入・展開はメディケアへのDRG導入(1983年)と期を一にしているが、我が国ではそのような傾向は見られないこと。150床以上のベッド数を有する全国の1821カ所の病院に対して経営管理機能についての郵送アンケート調査を行った。その結果、442病院からアンケートを回収することが出来た。下記の論文はそのうち300床以上の病院について分析し、それと2年8ヶ月前に行った同様な調査結果との比較を実施したものである。その結果、以下のことが発見された。(1)経営管理を担当する部署がより多く設置されるようになっている。しかもその部署は事務系職員のみで構成されるケースが増加している。(2)電子カルテの導入状況は前回17.6%から今回28.3%と増加している。また、その資金源泉については自己資金が多くなっている。(3)目標管理の採用病院が僅かであるが増加している。しかも、目標管理による業績評価を個人単位にまで利用しようとしている病院も増加している。しかし、全体的にはそれがインセンティブに関連づけられていないという状況には変化が見られない。(4)BSCの採用病院は前回6.3%から今回16.9%へと増加していた。ただし、導入後の経過期間が短いこともあってかその効果について58.1%が「現状では評価が下せない」としており、これに対して「期待した効果が出ている」としているのは29.0%のみであった。これについては今後の追跡調査が必要であろう。(5)原価計算システムの採用についても前回30.2%から今回39.7%へと増加している。しかも、制度的原価計算として実施するようになっている。原価の集計単位としては今回も前回も「診療科や病棟」が圧倒的な数字に上っている。(6)活動基準原価計算の採用はまだ少なく2.2%(4病院)であった。我が国の病院ではその必要性が感じられていないことがわかる。(7)前回の調査項目にはなかったのであるが、外部評価についてはその認証取得が相当に進んでいることがわかる150-300床の病院については現在論文を投稿中である。なお、このアンケートを基礎にして、全国の10カ所の病院に対して聞き取り調査を行った。これらの病院と継続的な連携を取っていくつもりである。また、山口市内にある病院と連携してBSCに関する検討会を開催している。平成18年度に実施した郵送調査に基づき、以下の病院を訪問調査した。岐阜大学医学部付属病院、熊本済生会病院、国立病院機構山陽病院、大阪府済生会病院、熊本日赤病院である。また、病院以外に次の大学等で行われた学会や研究会へも出席して医療マネジメントに関する知識の習得に努めた。愛媛大学、明治大学、慶應義塾大学、熊本県植木町、法政大学、などである。以上の病院を訪問し、研究会等へ参加することにより現在の病院経営における現状をおおよそ把握できたと考える。具体的には、原価計算、BSC及び電子カルテである。まず原価計算についてであるが、我が国でも原価計算の採用状況は進んでいる。しかし、18年調査時点において300床以上の病院において39.7%、そして150床以上300床未満で20.2%という状況に止まっている。その中でも病院における診療科別原価計算は一般企業で採用されている部門別原価計算と比較すると2つの特徴を有していることが確認された。また、病院では活動基準原価計算の採用は未だ過少であることも判明した。次にBSCについてである。郵送調査及びその後の訪問調査を通じて次のことが判明した。1つは、最近、BSCの採用が流行のような兆しがあるが、一方で、採用病院の多くがBSCの採用を「成功」だと評価していないということである。2つは、BSCの採用形態にも幾つかのバリエーションがあり、必ずしも原型とは一致していないこと。3つめは、BSCは必ずしも万能薬ではないということである。最後に、電子カルテの普及や役割についてである。厚生労働省の意図と違って、電子カルテの導入は予定されたスピードで進んでいない。それは、電子カルテを単に資料の電子化としてしか捉えていないからである。しかし、ある大学病院で画期的な電子カルテの運用を目にした。

それは、電子カルテを戦略的手段として利用しているということである。日経メディカル出版に掲載された「収益管理からコスト管理へ」は同井の第5章である。本章は現在の病院の経営管理は収益管理からコスト管理へ変遷しており、その中で原価計算が果たす役割について述べている。まず、伝統的原価計算に基づいた原価管理としては診療科別原価計算と疾患別原価計算を説明している。これらは間接費配賦という点において問題点を内包している。この問題を解決しているのが活動基準原価計算である。これらの内容を平成16年、17年、そして18年に行った調査に基づきながら説明している。なお、平成21年2月から3月にかけて病院のマネジメントについての調査を実施し、現在そのまとめをしている。この調査はこれまで3回の調査に比較して次の特徴を持っている。すなわち、これまでの調査に加えて経営状況についての項目を付け加えたこと、並びにBSCと原価計算に関してより詳細な質問を追加したことである。このような調査を実施することによって経営状況とBSCや原価計算との関連性が明らかになるのではないかと期待している。さらに、加速度的に利用が拡大しているBSCでは、病院内で従業員の満足度の観点から問題が生じているケースが多いが、それに関連する調査も実施している。また、原価計算については調査を開始した平成16年度からの推移を見てもBSCほど飛躍的に利用度が増加していないが、その原因園を推定できるような調査を実施している。また、原価計算が看護配置7対1やDPCの採用との関連で利用されたかどうかも調査している。
民国後期中国国民党政権の司法制度の研究

本研究は、中国近現代の法及び司法制度の特徴を明らかにするために、台湾、中国に所蔵される旧司法文書や中国国民党の党内文書にあたり、機構、人事、政策、経費の視点から重層的に考察し、中国国民党政権の司法制度を実証的に再構成することにある。本年度、台湾には二度訪問した。6月は中央研究院、国史館、党史館、司法院、法務部、国家档案管理局で史料収集にあたった。中央研究院では張瑞徳氏、邱彭生氏、孫慧敏氏、林美莉氏に面会し、意見交換を行った。初めての訪問となった国家档案管理局では、行政機関から移送されてきた史料を閲覧複写したほか、行政機関が保存する部内史料の閲覧申請を行った(手続きには2週間程度必要)。8月には、内政部、法務部調査局、行政院、総統府を訪問し、係員立会いの下、現存する行政文書を閲覧複写した。法務部調査局では、同局幹部ですら不明瞭であった機関沿革の史料を掘り起こすことができた。また、総統府では、日本人研究者が行政文書を閲覧した前例がなかったため、中々許可が下りなかったが、粘り強く交渉にあたった結果、官報(調査局の組織法)の起草文を閲覧することができた。中国では重慶市档案館を訪問するほか、四川省内江県へのフィールド調査を行った。それにより、戦時漢奸裁判の実態と、後方における司法機関と憲兵隊との関係を明らかにできた。本年度は、アウトリーチ活動として、郵便局株式会社監査部の「監査フォーラム」(5月26日)、JETRO会議室で開催された「PA II研究会」(7月13日)で口頭発表を行った。学内では、9月に研究報告、12月に博論構想報告を行った。再度、2月に構想報告を行ったところ、先行研究の把握等、課題が残ったため、4月から1年間休学することとした。引き続き、「司法の党化」を主軸に、中国国民政府の司法機関の解析にあたり、その歴史的意義が如何なるものであったかを探求する博士学位請求論文の作成に取り組む。本研究は、中国近現代の法及び司法制度の特徴を明らかにするために、中国、台湾、米国等に所蔵される旧司法文書(档案)にあたり、機構、人事、政策、経費の視点から重層的に考察し、訓政期の中国国民党政権の司法制度を再構成することにある。本年度は、〓帰県へのフィールド調査に加え、湖北省档案館(武漢)、四川省档案館(成都)、中国第二歴史档案館(南京)、江西省档案館(南昌)、国史館(台北)、中国国民党党史館(台北)を訪問して史料調査を行なった。そのかいもあって、本年度は、歴史人類学会・30回大会(2009年9月)で口頭発表をし、『史鏡』60号、2010年3月に、「日中戦争前期、湖北国統区における司法権の行使とその限界-戦区検察官と県長の摩擦を手がかりに-」と題する論考を掲載することができた。同論考は、国民党政権、共産党政権、日本傀儡政権の三政権が勢力圏の確保にあたった湖北省の南西部に位置する〓帰県で起きた、戦区検察官と県長の食米の隠匿をめぐる紛糾の事案から、日中戦争前期の前線国統区における司法権の行使とその限界に迫るものである。日本が中国に侵攻・占領した裏側の前線国統区における司法制度を解明する試みでもある。本論考では、戦時の到来によって、司法権は、軍法裁判権に優先され、制限を課せられたが、軍権と行政権の恣意的な行為に対しては、牽制することに努めており、一定の影響力を及ぼしていたことを明らかにした。引き続き、四川省档案館など各地の档案館を訪問して史料収集を行いつつ、司法官一覧の作成にあたる。既に収集した史料の分析に徐々に重点を移して、「司法の党化」という政策によって、どのような政治的、法制的な結果が生み出され、その歴史的意義が如何なるものであったかを探求する博士学位請求論文の一部分となる論考を作成する。12月には、博士論文構想発表を行う。

中国では重慶市档案館を訪問するほか、四川省内江県へのフィールド調査を行った。それにより、戦時漢奸裁判の実態と、後方における司法機関と憲兵隊との関係を明らかにできた。本年度は、アウトリーチ活動として、郵便局株式会社監査部の「監査フォーラム」(5月26日)、JETRO会議室で開催された「PA II研究会」(7月13日)で口頭発表を行った。学内では、9月に研究報告、12月に博論構想報告を行った。再度、2月に構想報告を行ったところ、先行研究の把握等、課題が残ったため、4月から1年間休学することとした。引き続き、「司法の党化」を主軸に、中国国民政府の司法機関の解析にあたり、その歴史的意義が如何なるものであったかを探求する博士学位請求論文の作成に取り組む。
離散観測に基づく確率微分方程式の統計推測理論とその応用

固定区間上で観測された高頻度データに基づく確率微分方程式モデルのボラティリティパラメータの統計的漸近理論について研究を行った.具体的には,統計的確率場の多項式型大偏差不等式を用いて,ボラティリティパラメータの最尤型推定量とベイズ型推定量を導出し,漸近混合正規性及びモーメントの収束を証明した.また,エルゴード的拡散過程から得られる離散観測データを用いて,データの刻み幅hとデータ数nとのバランス条件(nh^p->0, pは2以上の整数)の下で,ドリフトパラメータとボラティリティパラメータの適応的最尤型推定量を導出し,その漸近正規性およびモーメント収束性を証明した.さらに,誤特定されたエルゴード的拡散過程のドリフトパラメータとボラティリティパラメータの適応的最尤型推定量を導出し,その漸近的性質を示した.固定区間上で観測された高頻度データに基づく確率微分方程式モデルのボラティリティパラメータの統計的漸近理論について研究を行った.具体的には,統計的確率場の多項式型大偏差不等式を用いて,ボラティリティパラメータの最尤型推定量とベイズ型推定量を導出し,漸近混合正規性及びモーメントの収束を証明した.また,エルゴード的拡散過程から得られる離散観測データを用いて,データの刻み幅hとデータ数nとのバランス条件(nh^p->0, pは2以上の整数)の下で,ドリフトパラメータとボラティリティパラメータの適応的最尤型推定量を導出し,その漸近正規性およびモーメント収束性を証明した.さらに,誤特定されたエルゴード的拡散過程のドリフトパラメータとボラティリティパラメータの適応的最尤型推定量を導出し,その漸近的性質を示した.近年,金融の分野で高頻度データの解析が注目されていて,高頻度データに基づく非エルゴード的確率微分方程式モデルの統計的漸近理論の研究は理論と応用の両面において重要視されている.しかしながら,エルゴード的確率微分方程式モデルと比較して,非エルゴード的確率微分方程式モデルに対する統計推測理論の整備は不十分である.本年度は主に高頻度データに基づいた確率微分方程式モデルのボラティリティパラメータの統計的漸近理論について研究を行った.区間[O,T]上で定義された確率微分方程式から得られた観測幅T/nのn個の離散データを用いて,ボラティリティパラメータの推定量を構成し、その漸近的性質(nが十分大きい場合)について考察を行った.具体的には,(i)非エルゴード的な確率微分方程式に対して,局所正規近似に基づく統計的確率場を構成し,吉田朋広氏(Yoshida(2005)to appear in Ann. Inst. Stat. Math.)により導出された多項式型大偏差原理を応用して,統計的確率場の多項式型大偏差不等式を証明した.(ii)局所正規近似に基づく近似尤度関数を用いて,最尤型推定量とベイズ型推定量を導出し,それらの漸近混合正規性(安定収束)及びモーメントの収束を示した.(iii)計算機数値実験(シミュレーション)により,最尤型推定量とベイズ型推定量の漸近的挙動を考察し,高頻度データに対して良いパホーマンスをもつことが確認された.確率微分方程式によって定義される拡散過程に従う高頻度でかつ長期間観測されたデータを用いて、ドリフトパラメータとボラティリティパラメータを推定する問題は、セミマルチンゲールの統計推測において根幹をなす問題である。今年度はエルゴード的拡散過程モデルに対して、効率よく未知パラメータを推定するための統計的手法の開発及びそれから得られる推定量の漸近的性質について研究した。具体的には、次のように未知パラメータのアダプティブな最尤型推定量を導出した。1,オイラー・丸山近似(E-M近似)に基づく近似尤度関数とデータの刻み幅に依存して伊藤・テイラー展開(I-T展開)された近似尤度関数を構成する。2,E-M近似に基づく近似尤度関数を用いて初期最尤型ボラティリティ推定量を求める。3,I-T展開に基づく近似尤度関数と初期最尤型ボラティリティ推定量を用いて、アダプティブな最尤型ドリフト推定量を算出する。4,さらに、I-T展開に基づく近似尤度関数とアダプティブな最尤型ドリフト推定量を用いてアダプティブな最尤型ボラティリティ推定量を導出する。5,I-T展開に基づく近似尤度関数の精度に応じて、3,と4,を繰り返す。この手順で導出されたアダプティブな最尤型推定量が正則条件の下で、漸近正規性及びモーメント収束性をもつことを統計的確率場の大偏差不等式を用いて示した。さらに、シミュレーション結果から、従来のドリフトパラメータとボラティリティパラメータの同時最尤型推定量に比べて、提案したアダプティブな最尤型推定量は数値的に格段によいパフォーマンスをもつことがわかった。本研究において、提案した推定量のモーメントの収束が証明できたことから、アダプティブな最尤型推定量を用いた拡散過程の統計的モデリングやモデル評価規準の構成及びその数学的正当性の証明が期待される確率微分方程式によって定義されるエルゴード的拡散過程モデル(統計モデル)が真の拡散過程を含んでいる場合(特定された拡散過程モデル)の統計的適応型推測理論を,拡散過程モデルが真の拡散過程を含んでいるとは限らない場合((誤特定を許す拡散過程モデル)に一般化する研究を行った.

具体的には,高頻度データに基づいて,誤特定を許す拡散過程モデルのドリフトパラメータとボラティリティパラメータの適応的最尤型推定量を導出し,その漸近正規性およびモーメント収束性を証明した.ボラティリティ項が誤特定された拡散過程モデルについては,同時最尤型推定法により導出されたボラティリティ推定量の場合と同様に,提案された適応的最尤型ボラテリティ推定量の収束率は特定された拡散過程モデルの場合よりも遅く(悪く)なることが確認された.また,計算機シミュレーションによって,提案された適応的最尤型推定量の方が,先行研究の同時最尤型推定量よりも漸近的パフォーマンスが安定していることを検証した.さらに,適応的最尤型ボラテリティ推定量を応用して,拡散過程モデルが誤特定されているかどうかの統計的仮説検定問題の研究を行った.ボラテリティ項が誤特定された場合の適応的最尤型ボラテリティ推定量の収束率は,ボラテリティ項が特定された場合よりも悪くなるという性質を利用して,仮説検定問題を定式化し,適応的最尤型ボラテリティ推定量を用いて検定統計量を構成し,それが帰無仮説の下でカイ自乗分布に分布収束することや検定の一致性などの漸近的性質を証明した.24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度が最終年度であるため、記入しない。
７Ｔ超高解像度ＭＲＳを用いた早産児における微細大脳皮質障害の無侵襲評価法の確立

7Tesla核磁気共鳴分光法(MRS:magnetic resonance spectroscopy)の先行研究として、平成23年度より当院倫理委員会の承認を得て、当院新生児集中治療室に入院した早産低出生体重児のうち、同意が得られた21例を対象に、退院前とその後3か月ごと12か月まで、前方視的な1.5Tesla MRSの撮像、神経学的評価と乳幼児発達検査を開始した。平成24年度は、全例の撮像を終了し、周産期情報、発達予後とともに解析を開始した。早産児のMRSはまだ有用性が確立されていない。そのため、まずはMRIに異常がなく、かつ修正6-9か月の精神発達が正常であった13例の、N-acetylaspartate (NAA)/creatine (Cr)、choline (Cho)/Cr、myoinositol (Ins)/Crを計測し、正常基準値(コントロール群)を作成した。正常基準値の対象から除外した8例中、MRIに異常のあった児4例(脳室周囲白質軟化症PVL:periventricular leukomalasiaのみが2例、上衣下出血のみが1例、両方が1例)と外来で診断したPVL1例のNAA/Crについて、比較検討した。修正6-9か月の発達指数が80以上が2例(Group1)、80未満が3例(Group2)であった。退院時(新生児期早期)のNAA/CrはGroup1、2でコントロール群と有意な差がなかったが、修正6-9か月以降に行ったMRSで、Group1は基底核のNAA/Crはコントロール群と差がなかったが、Group2では明らかに低値であった。このことは、早産低出性体重児ではMRSを施行する時期によって(修正6-9か月以降)、NAA/Crが発達予後予測に有用である可能性が示唆された。我々は脳内代謝物質の一つであるGABA(γ-aminobutyric acid)に着目し、7 Tesla超高解像度磁気共鳴分光法(7T MRS:magnetic resonance spectroscopy)による早産児の微細大脳皮質障害の無侵襲評価法の確立をめざし研究を開始した。しかし2011年3月に発生した東日本大震災の影響で、研究に大きな支障が生じた。そこで先行研究として1.5TマルチボクセルMRS法による早産・低出生体重児の脳内代謝物質を3か月ごとに評価し、発達予後と検討した。これまでにも早産児のMRSの報告はあるが、最も劇的な変化をきたす生後1歳までを詳細かつ経時的に計測したものはない。2011年5月から10月までに在胎34週未満かつ体重2,000g未満で出生し、当院新生児集中治療室に入院した症例は29人で、同意を得た21例(72%)を対象とした。4人は児の大奇形などで除外した。残る17例は、在胎29±2週、出生体重1,108±389gであった。受胎後週数39-46週、47-60週、61-74週、75-89週、90-104週に評価を行った。頭部画像に異常がなくかつ1歳までの発達指数(DQ)が常に70以上の症例13例をコントロール群とした。MRIに異常のある4例を比較対象群とし、1歳のDQが70未満の2例をA群、70以上の2例をB群とした。各群で周産期情報に有意差はなかった。神経細胞活動性マーカーのNAA(N-acetylaspartate)が、基底核で、A群は、受胎後週数61-74週以降、コントロール群より-2.0SD以下であったが、B群は基準値内で推移することが分かった。過去の報告では、予定日相当に行ったMRSはその後の発達予後を予測できず有用性は不明であった。今回我々の研究で、早産児のMRSは施行する月例が予後予測をするうえで重要な因子であるとこが判明した。平成23年3月11日に発生した東日本大震災の影響により、7Tesla超高解像度核磁気共鳴分光法(MRS:magnetic resonance spectroscopy)によるGABA(γ-aminobutyric acid)計測法の確立に大きな支障をきたしている。そのため、平成23年度は先行研究として、当院倫理委員会の承認を得て、当院新生児集中治療室に入院した在胎34週未満の早産児かつ極低出生体重児(出生体重1,500g未満)を対象に、退院前とその後3か月ごとに前方視的な1.5Tesla MRSの撮像および、神経学的評価と乳幼児発達検査を開始した。対象は平成23年8月以降に出生し、家族の同意が得られた20名で、平均出生週数は28.7±2.1週、出生体重は1,073±363gである。このうちわけは、脳室周囲白質軟化症(PVL:periventricular leukomalacia)児が2名、脳内出血が2名、頭部画像に異常がないが、明らかな発達の遅れを認める児が1名、現在のところ画像に異常がなく発達が正常な児が15名である。全例で、安全かつ安定したMRSの撮像が短時間に可能であった。我々が用いているLCモデル併用全自動解析マルチボクセルMRSは、早産児においても安定して撮像ができることが証明された。

さらに、平成23年度は、PVLと診断し当院外来で経過観察中の脳性麻痺児で、学童期に達した知的正常かつ独歩可能な2症例に、非鎮静下に、7Tesla MRIの撮像を行った。2症例とも臨床的には軽症なPVLであるが白質異常信号は脳室体部周囲のみならず、前角周囲にまで両側瀰漫性に広がっていた。7Tesla MRIでは慢性期に達した軽症のPVL児の白質異常の広がりの程度の描出に優位性があることが示された。平成23年3月に発生した東日本大震災の影響により、7Tesla超高解像度核磁気共鳴分光法(MRS:magnetic resonance spectroscopy)によるGABA(γ-aminobutyric acid)計測法の確立に大きな支障をきたしている。同様に震災後に3Tesla MRIが故障し、撮像ができなくなったために、引き続き平成24年度も研究計画に遅れが生じている。まずは安全を最優先に、鎮静を必要としない症例から7T MRIの撮像を開始している。そのため、鎮静が必要な新生児の撮像に遅れが生じている。平成23、24年度は先行研究として当院倫理委員会の承認を得て、当院新生児集中治療室に入院した在胎34週未満の早産児かつ出生体重1,500g未満の極低出生体重児21名を対象に、既存の1.5Tesla MRSを開始し、3か月ごとにMRSおよび遠城寺式乳幼児発達検査、神経学的評価行い、修正12か月までの全データを収集し、周産期情報とともに解析を開始した。正常発達の13例の内訳は、出生週数は29±2週、体重は1,200±382gである。NAA/Crは月例とともに上昇し、Cho/Cr,Ins/Crは減少した。過去の報告にある正期産で出生した児と比較したところ、Cho/Crのみ低値であり、早産低出生体重児のその後の髄鞘化に影響している可能性が示唆されたため、引き続き検討する予定である。東日本大震災の影響により、7Tesla超高解像度核磁気共鳴分光法(MRS:magnetic resonance spectroscopy)によるGABA(γ-aminobutyric acid)計測法の確立に大きな支障をきたしており、また同様に震災の影響で3Tesla MRIが故障し、撮像ができなくなったために、研究計画に遅れが生じている。平成23年度は、健康ボランティアを用いた7Tesla MRSによる超高解像度GABA計測法の確立を行った後に、当院外来通院中の脳室周囲白質軟化症(PVL:periventricular leukomalacia)児に3Tesla MRSと7Tesla MRSを行い、周産期情報とともに検討予定であったが実施できなかった。そこで、先行研究として当院倫理委員会の承認を得て、当院新生児集中治療室に入院した在胎34週未満の早産児かつ出生体重1,500g未満の極低出生体重児20名を対象に、既存の1.5Tesla MRSを開始し、3か月ごとにMRSおよび遠城寺式乳幼児発達検査、神経学的評価を開始し、順調にデータを集積中である。また、7Tesla MRIの撮像は可能になったため、まずは安全を最優先に、平成23年度は鎮静を必要としない症例から撮像を開始した。当院外来で経過観察中のPVL児で、知能が正常かつ軽度の痙性麻痺のある、学童期に達した2症例を対象に、MRSの先行研究として7Tesla MRIの撮像を行った。3Tesla MRIが平成24年5月から再稼働するめどがたったため、今後3Tesla MRIを行い比較検討し、7Tesla MRIの優位性を証明する。平成25年度は、我々既設の1.5Tesla、3Tesla MRIで行っている自動化技術や、核磁気共鳴分光法(MRS:magnetic resonance spectroscopy)を超高磁場7 Tesla MRIに移植を行う。
光る破骨細胞を基盤とした歯・骨のリモデリングモデルとしてのメダカの確立

我々は2種類の破骨特異的トランスジェニックメダカとしてcathepsin KトランスジェニックDsRed、TRAP(酒石酸抵抗性ホスファターゼ)トランスジェニックGFPメダカを作成した。GFP陽性の細胞は、リモデリングの盛んな咽頭歯部、脊椎にある脊髄と血管を囲む神経棘と血管棘それぞれの骨の内側、鰭にある軌条骨にそのシグナルが認められた。両トランスジェニックを掛け合わせたダブルトランスジェニックメダカにおいても、神経棘部において共陽性の細胞を同定した。この結果はcathepsin KとTRAPを両方発現する破骨細胞が存在し、トランスジェニックラインで生きたまま追跡することが可能になった。生きた状態の観察として始めに、GFPを発現する細胞が最初に現れる場所を探索した。その結果、神経棘先端部において破骨細胞を多数観察でき、破骨前駆細胞が各神経棘先端部においてTRAP陽性の成熟細胞に分化することを示唆している。次に、破骨細胞の分化時期とメダカの発生段階の関係について調べるためにGFP陽性細胞が存在する神経棘または血管棘数を孵化後から発生過程を追って数えた。その結果、メダカでは体長約5mmにおいて頭部前方の神経棘から破骨細胞が出現し始め、日を追うごとに数を増していき、約7mmになるとほぼ全ての神経棘と血管棘の内側に破骨細胞が存在することが明らかとなった。これは時期特異的に、各神経棘と血管棘で破骨細胞を必要とするシステムの存在を示している。さらに成長による椎骨の形状変化を調べたところ神経棘の内腔は大きく広がっており、脊髄の成長に合わせて骨芽細胞と破骨細胞が骨をモデリングしていることを示唆している。以上の結果から、神経棘部において脊髄の成長に合わせて骨の内側を削るという骨モデリングの一連のシステムが存在し、このとき破骨前駆細胞はストローマ細胞が産生するRANKLにより時期特異的に破骨細胞へ分化する。また骨モデリングは器官間の相対的なプロポーションの決定に関与していることが示唆された。
スケールに応じたスピンダイナミクスの制御とデバイス応用

本研究課題では、薄膜・微小磁性体形状といったサイズの異なるFe系二元合金、薄膜形状のCo系軟磁性合金におけるスピンダイナミクスの基本特性に着目し、そのメカニズムの理解と制御法の確立、さらに材料設計指針の確立を目的としている。いずれの合金系も、ダンピング定数と飽和磁気ひずみとは相関があり、そのメカニズムはスピン軌道相互作用に由来している可能性を示している。制御法に関しては、合金組成比、スケールの可変や、第三元素添加により可能である。材料設計指針に関しては、スケールによる反磁界の影響を考慮した強磁性共鳴(FMR)周波数の選定、合金の磁気特性を考慮したFMR線幅の選定に基づいた設計が重要である。本研究課題では、Ni-Fe、Fe-Si合金などの軟磁性薄膜、第三元素を添加した合金薄膜に対するスピンダイナミクスの基本特性(ダンピング定数、強磁性共鳴(FMR)周波数、その半値幅)に着目して、スピンダイナミクスのメカニズムを把握し、合金組成および添加元素によりスピンダイナミクスの制御法の確立と、スピンダイナミクスに関連する磁性材料設計指針を確立することを目的としている。本年度の実績は下記のとおりである。(1)軟磁性アモルファス材料であるCo-Zr-Nb薄膜に着目し、ZrとNbの組成を増加させると、ダンピング定数は0.015から0.80付近へ増加し、共鳴周波数および挿入損失比のピーク周波数が低周波数側へ移動することがわかった。これらの結果は磁気ひずみの変化によるか、組成の変化にともなうスピン起動相互作用の変化にともなうものと考えられる。この結果を踏まえてCo-Zr-Nb薄膜の電磁ノイズ抑制体への適用を考えると、ノイズ抑制したい周波数にあわせて磁性薄膜の材料組成を制御しながら挿入損失比のピーク周波数を適用させることが可能性であることを示唆している。(2)Ni-Fe超薄膜やNi-Fe微小磁性ドットにおけるスピンダイナミクスの定量評価を行うために、高周波伝送線路とベクトルネットワークアナライザを組み合わせたFMR測定法を選択し、その方式として周波数掃印方式と磁界掃印方式との比較を行った。薄膜やドットのスケールに関係なく、磁界掃印方式では周波数掃印方式に比べてバックグラウンドの影響が少なく、これらの材料におけるスピンダイナミクスの定量評価が可能であることがわかった。(3)Ni-Fe微小磁性ドットのスピンダイナミクスに関しては、ドットサイズの減少にともない、ダンピング定数が増加し、この原因はドット内の静磁エネルギーが増加することに起因していることがわかった。本研究課題では、Ni-Fe、Fe-Si合金などの軟磁性薄膜、第三元素を添加した合金薄膜に対するスピンダイナミクスの基本特性(ダンピング定数、強磁性共鳴(FMR)周波数、FMRの半値幅)に着目して、スピンダイナミクスのメカニズムを把握し、合金組成および添加元素によるスピンダイナミクスの制御法の確立と、スピンダイナミクスに関連する磁性材料設計指針を確立することを目的としている。本年度の実績は下記の通りです。・Ni-Fe超薄膜のスピンダイナミクスに関しては、熱膨張係数の異なる基板(石英、ガラス、テンパックス)上に作製したNi-Fe超薄膜のダンピング定数の値は膜厚にはあまり依存せず基板に依存して異なっており、その原因は基板の熱膨張係数が違うためにNi-Fe超薄膜の初期成長過程での結晶粒の成長モードが異なっていることによる。また、ダンピング定数と結晶粒(膜面及び膜厚方向)の大きさとの間にに相関関係があることがわかった。・高い飽和磁化を有するFe-Co超薄膜のダンピング定数に着目し、Co組成を30at.%から50at.%まで変化させたところ,Co組成40at.%を境にダンピング定数の値が大きく変化する(40at.%よりもCo組成の少ない領域では低く、多い領域では高くなっている)ことがわかった。この組成での変化は磁気ひずみの変化に対応しているものと考えらえる。また、共鳴周波数はNi-FeやFeーSi軟磁性膜に比べて高く、その線幅は他の軟磁性膜に比べて幅広く、5GHz以上の高周波帯域で磁界ノイズ抑制が可能であることを示唆している。・Fe-Si二元合金膜のスピンダイナミクスに関しては、ダンピング定数と磁気ひずみはSi組成の増加とともにわずかに増加し、それらのパラメータに相関があることを示唆している。今年度は高い飽和磁化を有するFe-Co合金のスピンダイナミクスを、軟磁性薄膜とは別に新たな材料として検討した。また、課題であったスピンダイナミクスと結晶との関連性を明確にできた。これらの結果は最終年度のスピンダイナミクスに基づく磁性材料指針をまとめるうえで重要な結果となっているからである。本研究課題では、Fe系合金薄膜、第三元素を添加したFe系合金薄膜においてスピンダイナミクスの基本パラメータであるダンピング定数、強磁性共鳴(FMR)周波数、FMR線幅に着目し、スピンダイナミクスのメカニズムを把握し、合金組成および添加元素によるスピンダイナミクスの制御法の確立と、スピンダイナミクスに関連する磁性材料設計指針の確立を目的としている。巨大磁気ひずみを有するFe系合金薄膜におけるダンピング定数の膜厚依存性を検討した。ダンピング定数とFMR線幅は、膜厚の増加とともに急激に増加した後、減少した。磁気ひずみの膜厚に対する変化も同様の挙動を示した。これらの結果は、スピンダイナミクスが磁気ひずみと相関関係にあることを示唆している。したがって、Fe系合金薄膜のスピンダイナミクスは、磁気ひずみの根源であるスピン軌道相互作用に由来している可能性を示している。

Fe系二元合金薄膜に第三元素を添加すると、添加元素量の増加にともない、ダンピング定数の増加、FMR周波数のシフト、異方性分散を抑制できることがわかった。一方で、膜厚を増加させると、膜厚方向の反磁界の影響によりFMR周波数および線幅を変化させることが可能であること、多重スピン波共鳴が起きることがわかった。以上より、Ni-Fe、Fe-Si、Fe-CoといったFe系合金薄膜の場合には合金組成を変えることにより、第三元素添加の場合には添加元素の量や膜厚を可変させることにより、スピンダイナミクスの制御が可能であり、磁気デバイスへ展開できることを示唆している。さらに、Fe系酸化物薄膜のスピンダイナミクスを検討したところ、ダンピング定数がFe系二元合金薄膜に比べて一桁低くなることがわかった。また、基板上に薄膜を堆積する際に金属下地層を事前に準備すると、結晶性を改善でき、ダンピング定数がより低く、FMR線幅がより狭くなることがわかった。本研究課題では、薄膜・微小磁性体形状といったサイズの異なるFe系二元合金、薄膜形状のCo系軟磁性合金におけるスピンダイナミクスの基本特性に着目し、そのメカニズムの理解と制御法の確立、さらに材料設計指針の確立を目的としている。いずれの合金系も、ダンピング定数と飽和磁気ひずみとは相関があり、そのメカニズムはスピン軌道相互作用に由来している可能性を示している。制御法に関しては、合金組成比、スケールの可変や、第三元素添加により可能である。材料設計指針に関しては、スケールによる反磁界の影響を考慮した強磁性共鳴(FMR)周波数の選定、合金の磁気特性を考慮したFMR線幅の選定に基づいた設計が重要である。今年度は三元系合金として軟磁性アモルファイス合金であるCo-Zr-Nbのスピンダイナミクスを先行して検討した。また、測定系の計測方式の検討を行い、測定系の最適化を図ることができた。これらの結果は次年度以降のスピンダイナミクス評価を円滑に進めるうえで重要な結果となっているからである。今年度計画当初を予定していた「第三元素を添加した合金薄膜のスピンダイナミクスと他の磁気パラメータとの相関関係と、メカニズム解明」に関しては、超薄膜領域での課題をこなしたことにより遅れているものの、すでに添加する第三元素を取捨選択しており、選択した元素を添加したFe-Si合金に関して本課題を検討する。28年度が最終年度であるため、記入しない。工学研究計画を今年度の状況に応じて順番を入れ替えたために、今年度の研究計画で予定していた「Fe-Si二元系合金のスピンダイナミクス評価」に関して検討する。計画通り予算執行を行ってきたが、最終額の確定の際にわずかに余剰金が発生した。本年度生じた余剰金については、次年度速やかに物品費として使用する計画である。
学校体育におけるゴール型に身体接触の視点を取り入れた球技領域の教材開発

学校体育では,校種を越えた12年間の指導するべき領域内容の系統性が示されている.改定指導要領ボールゲーム系領域ゴール型において、中学校での「陣取りゲームの取り扱い」が初めて可能になった。このことは、ゴール型・陣取りゲームの内容として、これまでの小学校(タグラグビー)・高校(ラグビー)を繋ぐための空白部分の補填を意味する。この補填解消には、当該する指導内容・方法の検討、ならびにカリキュラムづくりの指針提示は、急務な課題であると考えられる。そこで、本研究では、学校体育において、生徒自身が身体知の構築の習得を目ざし、身体接触の視点を取り入れた,ボールゲーム系領域の教材開発を行うことを目的とする。
上肢・体幹運動による有酸素運動の下肢末梢循環に与える影響

これまで、糖尿病の治療は摂取カロリーの制限による食事療法が十分普及し治療体制が整備され、一方運動療法の併用が一般的治療として普及してきた。一方、運動療法として歩行や走行などの下肢運動は、体重減少や運動意欲を高め、手軽で有効な治療効果を得られる手段として食事療法と同様に一般治療として推奨され施行されるようになった。近年、8000歩1万歩などの高強度運動は、患者の糖尿病などの足指血流の障害や、足アーチの損傷などあるにもかかわらず、誤った、過度な運動療法して認識されつつある。歩行より走行運動は、下肢特に足指、足底への過度な衝撃や損傷をおこす運動療法が自己研鑽や運動療法としてその危険性もありうる。この結果、欧米では下肢血流障害や足肢の動脈硬化症(Arterosclerosis obliterance)が増加し、わが国の糖尿病例でも下肢切断にいたる症例が増加するようになった。切断による下肢喪失は、移動の制限といして日常生活の質を損なう一方、それらの障害が、糖尿病などの血流障害に加え、行動様式、生活様式、活動意欲などを損ない現在の大きな社会問題となっている。今回は、下肢への負担が少なく、比較的低速度の歩行運動と上肢運動や上肢体幹の自然な運動が、呼気ガス分析で示される運動強度を高め、下肢に偏った歩行運動より全身性の有酸素運動療法として、下肢血流を改善することを示した。ノルディックポールや簡易な腕振り歩行でも、呼気ガス分析に示される運動強度は、同じ運動強度に必要な歩行速度を低下し、下肢関節・足底や足アーチへの衝撃を低下し、有効な運動療法として有用であることが示された。、近年下肢切断の70%の原因が糖尿病である。糖尿病では、薬物・栄養指導のほか、運動療法が必ず導入されるようになったが、近年の糖尿病の下肢切断の増加は、運動療法強度や手法の不適切な導入がむしろ糖尿病病態、特に下肢血流障害の原因となることが示されてきた。申請者のこれまでの研究では、低強度の有酸素運動強度の、歩行・エルゴメータ運動では、下肢のみの運動療法となるため足趾の末梢循環障害が現れることを報告した。有酸素運動強度の運動指導は糖尿病や下肢血流障害に繊細な配慮が必要なことが示された。今回の検討では、サーモグラフィやサーミスタを用いた皮膚温を連続評価した、歩行運動と、ノルディック杖を用いた上肢・体幹運動を加えた同じ歩行速度の運動療法を行い、有酸素運動強度、心拍数、末梢循環状態を検討した。上肢・体幹運動を加えることにより有意の酸素消費量・有酸素運動強度の増加が示される一方、サーモグラフィやサーミスタによる上下肢(とくに下肢母趾)の皮膚温は、有意に増加せず、症例により、上肢体幹運動の付加すなわち有酸素運動強度の増加により下肢皮膚血流の改善が示された。初年度の研究成果であるが、この成果はインパクトあるため、初年度12月に投稿し、Biomedical Thermology Vol26,2017(2)に原著論文として採用されている(2017年2月)。今後の研究は、歩行による有酸素運動に上肢体幹運動を付加し運動強度を増加する意義と、上肢体幹運動を付加しても運動強度を同等または減少したほうがよいかなどの研究の発展性が示され2面目の研究計画を立案し遂行する。初年度は、研究計画の立案と実験環境整備を行い、大学生男子=健常人による上肢体幹運動の有無によるトレッドミル歩行による有酸素運動を計画、執行した。その結果、初年度ではあるが、原著論文と採用されるレベルの研究成果が得られ、投稿し採択された。さらに研究方法やモニター指標の見直しでさらなる有意義な成果が得られる可能性が期待される。歩行による有酸素運動が推奨されてきたが、最近の下肢血流障害による切断例の増加が社会問題となっている。同じ歩行速度(時速5km)で通常歩行、ノルディックポール歩行をした場合、同じ歩行速度ではあるがノルディックポール歩行は常に通常歩行より運動強度が増加することが示された。したがってノルディックポール歩行では、運動強度、総運動量の増加を示し、下肢(足指)の皮膚温は有意差はないが低下した。この実験結果を元に、時速を統一するのではなく、運動強度を同じとなる歩行速度を設定し、ノルディックポール歩行の影響を検討した。すなわち、有酸素運動として時速5kmの通常歩行と、同じ運動強度となる時速4.5kmのノルディックポールを用いた上肢体幹運動を加えた歩行運動で比較した。この結果、脈拍数や運動強度では有意差が示されなかったが、ノルディックポールを用いた杖歩行運動では、歩行後15分後より徐々に下肢母指温が上昇し20分間の有酸素運動後半で、同じ運動強度の歩行運動(時速5km)より、有意の足母指皮膚温の改善が示された。同じ運動強度をする場合、単純な歩行運動よりノルディックポールを用いた上肢体幹運動を加えた歩行運動が末梢循環を改善することが示された。ノルディックポールを用いた運動は、高齢者にとり転倒予防効果もあり、また下肢足指への負担を減らし安全で効果的な有酸素運動を行える可能性があり、上肢体幹運動効果の推奨と、上肢運動、体幹運動それぞれの運動についての末梢循環の影響を検討する必要が示され、検討を進めている。計画にあわせた所定の成果を得た、研究3年目に追試する研究計画も考えられた。