hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
泌尿器悪性腫瘍に対する腹腔鏡手術の開発とその安全性・有用性に関する研究

(1)尿路上皮癌に対する腹腔鏡手術手技の確立:患者を仰臥位に保ち、後腹膜到達法で腹部大血管周囲のリンパ節郭清を行いながら腎血管に到達し、同じポートから尿管下端の処理が可能な手術方法を開発した。(2)尿路性器癌に対する腹腔鏡手術における気腹操作による術中癌細胞播種の可能性:【臨床的検討】尿路上皮癌に対する開放手術9例、腹腔鏡手術13例、および前立腺癌に対する開放手術13例、腹腔鏡手術8例において、手術開始前と終了時に採決し、RT-PCR法で尿路上皮癌ではサイトケラチン19、20を、前立腺癌ではPSAとPSMAを検索した。その結果、尿路上皮癌では術後にサイトケラチン19または20のいずれかが陽性であったのは、開放手術で78%、腹腔鏡手術で46%であった。前立腺癌では、術後にPSAまたはPSMAのいずれかが陽性であったのは開放手術で61%、腹腔鏡手術で63%、術前にPSAまたはPSMAのいずれかが陰性で摘出後に陽性化したのはそれぞれ33%、55%であり、有意な差を認めなかった。【基礎的検討】ウィスター系ラット40匹を用いて、MBT-2(移行上皮癌細胞株)を腹腔内に注入し、その後腹部縦切開または二酸化炭素のによる気腹を行い、2週間後の腹腔内腫瘍播種の状況を検索した結果、開放手術群と気腹群とで有意な差を認めなかった。(3)気腹が心機能に及ぼす影響について:引き続き、腹腔鏡手術前後でBNPとANPを測定し、データ集積を図った。(4)泌尿器腹腔鏡手術の手術侵襲評価法の確立:引き続き、IL6、T3、CH50、について、開放手術、腹腔鏡手術で術前術後の変化についてデータを集積した。(5)その他:腎細胞癌に対する腎部分切除術として、マイクロターゼを用いた術式を確立するとともに、その短所を明らかにし、より多くの症例に対応できる新たな術式を開発した。新しい術式では、術中に腎動脈を遮断し、良好な止血、切除面の確認、尿路の閉鎖を容易とした。(1)早期腎癌に対する後腹膜鏡下腎部分切除術の術式確立:直径4cmまでのT1a腎癌に対して、後腹膜鏡下に、腎動脈を腹腔鏡用ブルドック鉗子で遮断し、腎孟に挿入したシングルJ尿管カテーテルを通して冷却水で潅流,冷却しながら、腎部分切除を鋭的に行い、腎杯の縫合閉鎖、腎実質の縫合止血を行う術式を確立した。これまでに11症例に同手術を施行し、手術時間中央値220分、腎動脈阻血時間中央値50分、出血量中央値150ml、前例で腫瘍切除に成功し、術後腎機能も温存された。今後、腎冷却法の更なる改善を目指したい。(2)腎孟尿管癌に対する後腹膜鏡下腎尿管全摘除術の術式工夫:尿管下部の摘出法について様々な試みを行ったが、術式の難易度、組織摘出に要する創などの観点から、半側臥位で後腹膜鏡下に腎摘除術を行い、手術台を傾斜させて仰臥位に近くし、下腹部傍腹直筋切開で尿管下端の処理と組織摘出を行うのが最も合理的で容易であると結論するに至った。(5)腹腔鏡下前立腺全摘除術と開放手術による前立腺全摘除術の手術侵襲の比較:他施設の協力を得て、腹腔鏡下前立腺全摘除術21例、恥骨後式前立腺全摘除術22例、会陰式前立腺全摘除術12例の術後1日目の血中IL-6を測定し、比較検討した。その結果、3術式間に大きな差がないことが判明した。術後IL-6で見る限り、腹腔鏡下前立腺全摘除術のメリットは大きくないと考えられた。一方、術中出血量については腹腔鏡手術群が有意に少なく、術式の長所と考えられた。(6)腹腔鏡下膀胱全摘除術臨床応用に向けての準備:本学倫理委員会に申請を行った。
共役ポリマーの階層ナノ界面における新規電子機能の創成

発達した二重結合構造を有する導電性高分子の半導体特性や光学的特性、電気化学特性について下記の新しい機能応用の開発を行った。(1)溶媒に可能な二つの有機半導体材料の混合や積層化を行い、素子性能評価やC-MOSインバーターの試作を行った。(2)接合の電気特性と光発光特性の相関性を明らかにした。(3)光メモリー型有機FET素子を試作した。(4)ソフトアクチュエータのトレーニング効果を明らかにした。π共役系高分子の電子伝導特性は環境によりデリケートに変化する。異種物質との界面での電子伝導性はまた、新規機能を探索する重要な手法を与える。(1)まずπ共役系高分子を活性層とする電界効果トランジスター(FET)を作成し、FET特性の膜厚依存性を調査した。この結果から、バルク領域と界面域での電導特性の相違を比較した。特性解析から膜全体の移動度は膜厚に依存し、バルク領域でのキャリアー輸送がFET特性に大きく寄与していることが判った。(2)プラーナータイプの2電極素子は、チャネル領域の電気伝導特性を反映した電流を検出する。そこでπ共役系高分子との間でショットキー接合を形成するアルミニウムを挿入し、プラーナー型素子の電導特性を調査した。超薄膜アルミニウムは単体での電子伝導性を示さず、なおかつその電子レベルに応じた電子構造を、隣接する半導体材料との間で形成する。実際、本アルミニウムを導入したプラーナー素子は、低いチャネル電導性を示した。更に本素子は明確な光電導性を示した。従来型素子との特性比較より、アルミニウム/π電子共役系高分子ナノ界面で空乏層が形成され、チャネル電導度が低下することが示された。更にこのナノ界面は光活性であり、π共役系高分子の吸収帯の単色光照射により、明瞭な光電導性が見いだされた。以上の結果は、ナノ界面が高い光活性を有することを示唆する。(3)高分子の構造的見地から、ナノ界面での機能性を調査する為にフィルムの電解変形性を調査した。ゲストとして側鎖にスルホ基を有するπ共役系高分子をドーパントに見立て、ホストπ共役系高分子を成膜した。その結果、形成された複合膜は高い含水性を有し、ゲスト高分子の物理的特性を色濃く反映した膜となった。本手法を応用すれば、適当な側鎖を有するゲスト高分子の導入によりホストπ共役高分子の諸物性を調整することが可能となることが推察される。ポリヘキシルチオフェン(P3HT)を用いた有機FETの伝達特性の雰囲気度依存性を調べた。雰囲気の真空度の向上に伴い、しきい電圧は大きくプラス側ヘシフトした。一方、移動度は若干向上した。このことから、P3HTのホール移動度の評価は、空気中でも真空中とほぼ同様に評価できることがわかった。しきい電圧はP3HTのバンド内準位の状態に依存するので、真空度の上昇により、脱酸素が起こり、フェルミ準位が変化したためと考えられる。移動度の真空度依存性から、キャリアー輸送には、酸素は大きな影響を与えていないと結論付けられる。チャネルがp-型(P3HT)、n-型有機半導体(PCBM)による積層構造の有機FETの特性評価を行った。積層の順の違いにより、発現するp-型、n-型特性に違いが生じた。金属材料と半導体材料との整合性を検討したが、一般に考えられているAlと(PCBM)との間での高い移動度は観測されなかった。また、P3HTを下層にPCBMを上層に形成した2層構造FETでもっとも良好なアンビポーラーFET特性を得ることが出来た。高い両輸送特性を有する積層型構造FETの検討をすすめていくための指針が示された。様々な側鎖修飾基を有する可溶性フラーレン誘導体のn型輸送性材料についてFET特性を評価検討した。PCBNと類似構造を有するPCBIB及びPCBN、ならびにC70PCBMで比較的大きなn型輸送特性を確認することが出来た。しかし、PCBNを凌駕するほどの良い輸送特性は見出されなかった。一方、二分岐的側鎖修飾基を有するPCBM誘導体は非常に低い移動度となった。これらの結果から、基本構造として可溶化炭化水素側鎖は、単分岐的に修飾する方が特性的には良いことが判った。主として導電性高分子を用いて、下に箇条書きするソフトデバイスの作成とその電気的特性の評価を行った。1.導電性高分子、ポリ-3-ヘキシルチオフェン(P3HT)とAuとの界面おける電荷注入について、電流電圧特性から詳細に調べた。その結果、Auの蒸着によってその高温の金微粒子がポリマー表面を損傷して電荷注入を阻害することが判った。ボトムコンタクト型が電極配置としては不利だがその損傷はない。2.p型半導体のP3HTとn型半導体のPCBMを用いたバルクヘテロ接合の太陽電池材料として有望視されている両極性輸送材料の電荷移動特性の評価を行った。複合化することによって、お互いキャリアーの移動度を低下することが判った。

そこで、積層膜にすることで移動度の低下を抑制した。更に、バルクヘテロ複合材料を用いて電界効果トランジスタを作成し、光照射することによって閾値、移動度の評価を行った。3.P3HTとPCBMを用いて、C-MOSFETを作成し良好なインバータ素子を作成した。また、これらの複合膜によるインバータ素子を作成したが、オフ電流が流れることが判り、電極との間をTTFおよびTCNQでごく薄く修飾することによって、オフ電流を抑えられ良好な特性を示すことが判った。4.両親媒性分子、ドデシルベンゼンスルホン酸をドーパントとする電解液中で電解重合することによって得られたポリピロールを用いて、ソフトアクチュエータを作成し、負荷印加による動作特性を測定した。その結果、クリーピングが起こる重荷重下では、筋肉と同様にトレーニング効果があることが明らかになった。これは、クリーピングによって誘起された高分子の形態変化が、荷重を軽減した後で動作させることによって緩和されるためであると結論した。ソフトデバイスとして今後の幅広い活用が期待されているπ電子共役系材料を用いた電気・電子・光素子を用いて接合と分子形態に関する評価検討を行った。(1) p, n各有機半導体の接合とキャリア輸送:可溶性π電子共役系材料を用いて、p, n各半導体材料の両キャリア輸送性を評価したところ、均一混合体では混合比の増加に伴い2桁以上の移動度低下が観測された。一方p, n各半導体の積層構造体では移動度の減少は1桁以内に抑制できた。各キャリアの輸送経路が輸送性に著しく影響を与えることが判った。(2)バッファ層による、キャリア注入選択性の制御:均一混合された両キャリア輸送性有機半導体に対し、ドナー性、アクセプター性キャリア注入層を導入した場合、正孔或いは電子の選択的注入の制御に成功した。金属一半導体接合界面の修飾状態でキャリア注入性は著しく変動することが判った。(3) PL消光法を用いた金属一半導体接合界面の観測:PL消光の電界依存性に着目し、金属半導体接合界面を観測した。有機半導体層-Al金属部の空乏層厚みを電気的特性と光学的特性で相補的な観測結果を得た。更に同手法によりLiF層のキャリア注入機能について考察した。(4)電気二重層(固液界面)による電界誘起効果:純液体をゲート誘電体とした電界誘起効果を調査した。液体の誘電性に相関した極めて低い駆動電圧でキャリア誘起を実現できた。固液界面での液体分子の双極子モーメントがキャリア誘起に貢献していることを見出した。(5)両親媒性アニオンであるドデシルベンゼンスルホン酸をドープしたポリピロール薄膜のクリーピング現象を確認し、荷重制御によるトレーニング効果を確認した。また、高分子の化学架橋はクリーピングを効果的に抑制できることを示した。
バイオセンサによる魚類のストレス応答モニタリング：魚のきもちを知ることは可能か？

本研究は,バイオセンサシステムを用いることにより,魚を自由に遊泳させた状態で体内のストレス指標をリアルタイムモニタリングするという全く新しいアプローチ法により,ストレスとされる行為が魚体に及ぼす影響を解析することを目的とした.すなわち,魚を遊泳させながら生化学的および行動生理的なストレス因子を負荷し,この状態で血中グルコース濃度をモニタリングし,各因子とそれに伴う生理状態,行動変化との関係を明らかにすることを試みた.これにより「魚の真のストレス応答」を測定・解析し,魚類の行動と生理との間の新たな相関関係を見出し,究極的には「魚のきもち」を知るための可能性について探求した.本研究は,バイオセンサシステムを用いることにより,魚を自由に遊泳させた状態で体内のストレス指標をリアルタイムモニタリングするという全く新しいアプローチ法により,ストレスとされる行為が魚体に及ぼす影響を解析することを目的とした.すなわち,魚を遊泳させながら生化学的および行動生理的なストレス因子を負荷し,この状態で血中グルコース濃度をモニタリングし,各因子とそれに伴う生理状態,行動変化との関係を明らかにすることを試みた.これにより「魚の真のストレス応答」を測定・解析し,魚類の行動と生理との間の新たな相関関係を見出し,究極的には「魚のきもち」を知るための可能性について探求した.本研究は,申請者がこれまでに開発した「魚類のための生体内留置型バイオセンサシステム」を利用して,魚を自由に遊泳させた状態で体内のストレス指標をリアルタイムモニタリングするという全く新しいアプローチ法により,ストレスとされる行為が魚体に及ぼす影響を解析することを目的とした.本年度は,まず上記目的に適合した魚類のためのグルコース測定用バイオセンサを製作した.作用極に白金イリジウム線,対極に銀塩化銀を用いて生体挿入型小型電極を作製し,作用極上にグルコースオキシダーゼを固定化し,さらに生体機能性ポリマーをその上に被覆することによりバイオセンサを製作した.次に,このセンサを魚体内に挿入し,魚(ティラピア,200250g)を自由に遊泳させた状態で魚体に環境ストレスを負荷し,これに伴うストレス応答をリアルタイムにモニタリングした.環境ストレスとしては,生化学的ストレス因子として溶存酸素量,pHおよび溶存アンモニア濃度の変化に伴う魚のストレス応答を測定した.その結果,上記ストレス因子に対して,ストレスを負荷後間もなく魚体内のグルコースレベルの増加が観察された.また,負荷を継続すると時間の経過とともにグルコースレベルが減少する傾向が認められた.以上のようにバイオセンサを用いることにより,魚に対する生化学的なストレスを負荷した際の「真のストレス応答」の測定が実現でき,魚の気持ちを知るための手がかりを探求することができた.前年度は生化学的因子が及ぼすストレス応答を検討したが,今年度はこれに引き続き,行動生理学的因子が及ぼすストレス応答の検討を行った.ティラピアの雄魚は縄張りをつくり,同種の雄に対して威嚇行動をとることが知られている.この際,魚体には何らかのストレスが負荷されているものと推察されるが,具体的なストレス因子はほとんど明らかにされていない.そこで,魚類のストレス応答と個体間の威嚇行動との関係を調べるために,バイオセンサを用いて魚体内のグルコース値を指標としたストレス応答モニタリングを試みた.まず,中型個体のティラピア雄魚(約250g)が遊泳する水槽に,それよりも小型の個体を投入して一定時間混泳させた後水槽より取り出し,さらに数時間後に中型個体よりも大型の個体を投入した.その結果,小型の個体を投入した場合は,中型個体のグルコース濃度はほとんど変化しなかったため,この個体はストレスをあまり受けていないことが推察された.次に大型個体を投入した場合は,中型個体のグルコース濃度は著しく上昇した.この時,大型個体が中型個体を追い回す様子がしばしば観察されたことからも,中型個体はかなり強いストレスを受けていたものと推測される.次に,水槽の中央に透明な仕切り板を設置することにより個体同士が直接接触しない状態をつくり中型個体と大型個体を対面させた.その結果,対面直後には中型個体のグルコース濃度は徐々に上昇したものの,大型個体を取り出した後は元の平常値に戻る現象が確認できた.この実験系では個体間の物理的接触がないことから,中型個体は視覚等による刺激を受け,それがストレスとなって応答しているものと推察される.今後,バイオセンサを用いて各種ストレス因子とそれに伴う行動生理学的な変化との関係を考察することにより,「魚のきもち」を知るための手がかりを探求できるものと考えられる.生体機能利用学本研究では,魚に対する環境変化や外敵・漁具といった威嚇刺激による要因を始め,物理的,生化学的なストレスを負荷し,これに伴う「真のストレス応答」を血液中のグルコース等のパラメータをストレス指標としてバイオセンサによりリアルタイムにモニタリングする.そしてモニタリング結果と各種ストレス因子,それに伴う行動学的および生理学的変化との相関を総合的に解析することにより,「魚のきもち」を知るための可能性について探求することを目標としている.本年度の研究においては,バイオセンサの製作過程で機能性ポリマーを利用することにより,魚体内の夾雑物質の影響を受けにくい新規グルコース測定用バイオセンサを構築することができた.また,このセンサを用いて実際の生化学的ストレスの負荷時における魚の「真のストレス応答」をモニタリングすることにより,各種ストレスが魚体に及ぼす影響についての新しい検討を行うことができた.次年度は,試験魚に行動生理的ストレス因子を負荷し,その行動を観察すると共に,バイオセンサによる測定値とストレス応答との相関関係を検討する.ティラピアは雄魚ではテレトリー意識が強く激しく争うことが知られているが,本研究ではこの習性を利用して以下に示すような実験を計画している.

まず, 1尾の中型個体のティラピアにセンサを装着し,水槽内を自由に遊泳させる.そしてセンサの出力電流値が安定したところで,この個体よりも小型のティラピアを同じ水槽に入れて混泳させ,両者の行動を観察すると共にセンサの出力からストレス応答を解析する.その後,小型個体を取り出し,センサの出力が安定したところで,大型の個体を投入して混泳させ,同様に観察すると共にストレス応答を測定する.一方,これと同一の実験で両者の間に仕切り板を設け,物理的接触が無い状態でのストレス応答を測定する.これにより,前者は争いの時に生じる物理的接触と行動生理的なストレスの両方による応答結果が,後者においては主に行動生理的ストレスによる応答結果が得られると推察され,両者の結果から物理的要因と行動生理的要因のストレス応答の差異を明らかにする.以上の実験計画より,各種ストレス因子とそれに伴う行動学的および生理学的な変化との関係を考察することにより,「魚のきもち」を知るための可能性について検討する.平成25年度に使用予定であった実験に関わる消耗品類,設備品の一部を,既存の現有品を用いることにより研究が遂行でき,予定よりもやや少ない支出になったため.前年度作製したバイオセンサの他に,新たなセンサシステムを製作する予定があるため,それに必要な電子回路部品類,酵素,抗体等の生化学試薬類,ガラス器具類等を購入する経費として使用する.また旅費については,ある程度の研究成果が得られたので,2014年5月にオーストラリア・メルボルン市内で開催される国際会議"Biosensors 2014"において発表予定があり,その経費として執行する.
乳児重症ミオクロニーてんかん発症機構及び薬理学的対症法の検討

乳児重症ミオクロニーてんかん(SMEI)は、0歳児の半ばに発症し、日或いは週単位の全般性強直間代発作や易変性ミオクロニー・側交代性片側間代発作等を有する重篤なてんかんである。2001年にClaesらは、7人の患者全例の電位依存性Naチャネルα-サブユニットのタイプIに遺伝子異常があることを報告した。他の調査でも非常に高い割合(70%以上)で遺伝子異常が発見され、病因遺伝子として認められた。中枢神経系の神経細胞体に発現する電位依存性Naチャネルの大多数を占めるサブタイプIのナンセンス変異やフレームシフト等の遺伝子異常は、チャネル機能を著しく欠損させ、小児期の精神運動発達に大きな影響を及ぼすと容易に推定される。しかしながら発作を誘発するメカニズムは明らかではなく、最初に遺伝子異常がもたらすチャネル機能の変化を調べる必要があった。我々は、ライブラリースクリーニング等で採取した全長cDNAをベクターに組み込み、mutagenesis法を用いて遺伝子変異を持つナンセンス変異3種類;ミスセンス変異3種類、計6種類の変異チャネルを作成した。この変異チャネルをヒト胎児細胞に発現させ、機能異常について調べた。パッチクランプ法を用いた電気生理学的な実験では、6種類の変異全てがNa^+電流を大きく減少させる効果を持つことを世界で初めて明らかにした。これは、同じ電位依存性Naチャネルα-サブユニットのタイプIに遺伝子異常が報告されている熱性痙攣プラスを伴う全般てんかん(GEFS+)でいわれているNa^+イオンの過剰流入と逆の変化である。この違いがSMEI特有の症状である精神運動発達遅滞や薬剤に対する耐性の誘因であるということが推定される。
赤痢菌が三型分泌装置を介して宿主細胞に分泌するエフェクター蛋白質OspEの機能解析

本研究は赤痢菌の感染メカニズムを解明するため、赤痢菌が宿主細胞へ注入するエフェクター蛋白質の一つであるOspEの機能解明を目指した。本研究により、OspEは赤痢菌より宿主細胞へ注入された後、細胞接着斑へ移行し、細胞接着斑の成熟に伴う細胞接着の増強を誘導することが明らかとなった。GST-pulldown assayにより結合蛋白質を検出し質量分析により結合蛋白質の同定を行ったところ、OspEは宿主細胞蛋白質であるIntegrin linked kinase(ILK)と結合することが明らかとなった。ILK欠損繊維芽細胞においてOspEの細胞接着斑への移行、細胞接着の増強能が阻害されたことから、OspEの機能にはILKが必須であることが明らかとなった。また、ILKのキナーゼ活性欠損体を発現させた細胞においてOspEの機能が減弱したことから、OspEはILKのキナーゼ活性依存的に宿主細胞の細胞接着を増強させていることが判明した。また、私はOspEはILKを介して細胞接着斑の増強に伴い細胞接着分子Integrinのターンオーバーを抑制することで、細胞接着の増強に寄与していることを明らかにした。さらに、OspE欠損赤痢菌を作成し、動物下痢モデルとしてモルモットを用いて感染実験を行ったところ、OspE欠損赤痢菌は病原性が著しく低下し、下痢の誘導が見られなかったことから、OspE-ILKによる細胞接着増強能は赤痢菌の効率的な感染を果たすのに重要な役割を担っていることが明らかとなった。これらの結果は、赤痢菌の新たな感染局面をい提示したのみでなく、宿主細胞蛋白質であるILKの新たな機能を示唆するものであった。今後、OspE-ILK相互作用のより詳細なメカニズムを明らかにすることで、赤痢菌の感染戦略の全貌を明らかにIIすることができると考えている。
複合バイオメカニックスによるインプラントオーバーデンチャーのガイドラインの確立

インプラントオーバーデンチャーの予後は,アタッチメントの選択や周囲骨構造の状態,咬合力の大きさと方向に依存する.しかしながら日常臨床で頻繁にアタッチメントの選択を迫られているものの,未だ明確なエビデンスを持った選択基準に関する報告はない.現在のインプラントオーバーデンチャーを用いた当科の臨床は,磁性アタッチメントを用いたキーパー鋳接型バーアタッチメントを多くの症例に適用し,良好な予後成績をおさめてきた.しかしそれらは,十分なエビデンスや理論的根拠があるとは必ずしも言えない.そこで,実際に使用しているキーパー鋳接型バーアタッチメント十症例の三次元幾何学解析をまず行った.各種アタッチメント(ボール,クリップ・バー,磁性アタッチメント)に三次元幾何学,解析とインプラントオーバーデンチャーモデルシュミレーションを行うためにインプラント埋入模型を作成した.磁性アタッチメントの場合,上面形態がドーム型と逆ドーム型のものについてモデルシュミレーションにより,咬合時のオーバーデンチャーの回転方向と粘膜の変位量を力学解析した.顎提の部位による粘膜の被圧変異量やアタッチメントの凹面、凸面の直径などにより粘膜に負担できる咬合力の大きさが変わるため,できるだけ大きな咬合力を均等に負担できるような理想的な凹、凸面を計算した.その結果,ドーム型では最大支持効率を中心として均等に支持できるのに対し,逆ドーム型では集中することが明らかになった.インプラントオーバーデンチャーの予後は,アタッチメントの選択や周囲骨構造の状態,咬合力の大きさと方向に依存する.しかしながら日常臨床で頻繁にアタッチメントの選択を迫られているものの,未だ明確なエビデンスを持った選択基準に関する報告はない.現在のインプラントオーバーデンチャーを用いた当科の臨床は,磁性アタッチメントを用いたキーパー鋳接型バーアタッチメントを多くの症例に適用し,良好な予後成績をおさめてきた.しかしそれらは,十分なエビデンスや理論的根拠があるとは必ずしも言えない.そこで,実際に使用しているキーパー鋳接型バーアタッチメント十症例の三次元幾何学解析をまず行った.各種アタッチメント(ボール,クリップ・バー,磁性アタッチメント)に三次元幾何学解析とインプラントオーバーデンチャーモデルシュミレーションを行うためにインプラント埋入模型を作成した.磁性アタッチメントの場合,上面形態がドーム型と逆ドーム型のものについてモデルシュミレーションにより,咬合時のオーバーデンチャーの回転方向と粘膜の変位量を力学解析した.顎提の部位による粘膜の被圧変異量やアタッチメントの凹面、凸面の直径などにより粘膜に負担できる咬合力の大きさが変わるため,できるだけ大きな咬合力を均等に負担できるような理想的な凹、凸面を計算した.今後,各種アタッチメントに規格化した荷重を与えインプラント周囲のバイオメカニックス特性をFEA(有限要素解析)を用いて総合的に明らかにする予定である.インプラントオーバーデンチャーの予後は,アタッチメントの選択や周囲骨構造の状態,咬合力の大きさと方向に依存する.しかしながら日常臨床で頻繁にアタッチメントの選択を迫られているものの,未だ明確なエビデンスを持った選択基準に関する報告はない.現在のインプラントオーバーデンチャーを用いた当科の臨床は,磁性アタッチメントを用いたキーパー鋳接型バーアタッチメントを多くの症例に適用し,良好な予後成績をおさめてきた.しかしそれらは,十分なエビデンスや理論的根拠があるとは必ずしも言えない.そこで,実際に使用しているキーパー鋳接型バーアタッチメント十症例の三次元幾何学解析をまず行った.各種アタッチメント(ボール,クリップ・バー,磁性アタッチメント)に三次元幾何学,解析とインプラントオーバーデンチャーモデルシュミレーションを行うためにインプラント埋入模型を作成した.磁性アタッチメントの場合,上面形態がドーム型と逆ドーム型のものについてモデルシュミレーションにより,咬合時のオーバーデンチャーの回転方向と粘膜の変位量を力学解析した.顎提の部位による粘膜の被圧変異量やアタッチメントの凹面、凸面の直径などにより粘膜に負担できる咬合力の大きさが変わるため,できるだけ大きな咬合力を均等に負担できるような理想的な凹、凸面を計算した.その結果,ドーム型では最大支持効率を中心として均等に支持できるのに対し,逆ドーム型では集中することが明らかになった.
大脳半球病変、特に脳腫瘍患者の高次脳機脳検査(平面・立体図形認識を中心として)

脳神経外科領域において、脳腫瘍をはじめとする各種疾患の治療(手術)に際し、高次脳機能の障害を来すことがある。それに対する検査方法は現状では極めて煩雑であり、診療現場の実情にそぐわない点が少なくない。そこで、神経心理学的検査に用いる図形、及び検査で得られた図形をコンピューターで処理すべく研究を開始した。科学研究費補助金でパーソナルコンピューター、カラーディスプレイ、カラーイメージスキャナを順次導入した。検査に用いる図形をディスプレイ上に描くのは、比較的容易であることが確認された。次に、検査に際して患者に直接入力させることを試みた。一般的なマウスを使ってディスプレイを見ながら入力するのは、高次脳機能障害のある患者には相当無理があった。そこで、メディアグラフ-10という、あたかも紙に描くように入力する装置を試みたが、これも実用的ではなかった。従来通り検査要旨を用いて得られた図形のデータは、イメージスキャナを利用することによって、容易にコンピューターに入力された。しかしながら、図形の微妙な部分が犠牲になり、この点で患者が描いた本物の図に劣るのは当然である。それでも、データの保存・検索・利用といった面では、コンピューターの使用はやはり有力である。また、今回の研究ではコンピューターによる検査結果の自動的な評価までは至らなかったが、将来それが可能となれば、コンピューターによるデータ処理はさらに重要となるであろう。以上のように、ハードウェアー、ソフトウェアー両面で解決しなければならない課題が多く、データの蓄積にも乏しくて、高次脳機能に関する新たな知見と呼べるようなまとまったものは得られなかった。ただ、従来無症候と考えられていたケースでも、検査精度を高めれば、極めて軽微な機能低下が発見される可能性が示唆された。今後、このようなケースに対するアプローチが不可欠と思われる。高次脳機能検査(特に平面・立体図形認識)は,従来の方法では煩雑で検査時間が長く,患者の負担も大きかった.そこでコンピューターを応用し,検査時間の短縮・検査精度の向上をはかるとともに,主に脳腫瘍患者の病状と高次脳機能との関連について明らかにしようと,研究に着手した.設備として,昭和62年度はコンピューター(PC-9801V×4, NEC), 14型高解像度カラーディスプレイ(PC-KD 853 NEC),を購入した.これらを用いて,視覚記銘力や構成能力を見るための心理検査に用いる図形を表示しようと試み概ね問題ないことがわかった.図形のコンピューターへの直接入力については,いまだその機器(イメージスキャナ)が未購入であるため不可能であったが,次年度の課題としたい.さらに新しいタイプの入力装置も流用できる予定であるので,目的に応じて試みてみたいと思っている.次に検査結果の評価についてであるが,また何とも言えないのが現状である.コンピューターによる全く自動的な評価ができれば最良と考えられるが,それだけの高度なプログラミングを行う事は,個人レベルでは不可能かもしれない.ある程度までコンピューターでデータ処置をして,評価の最終段階はやはり人間によらなければならなくなると予想される.初年度では残念ながら,新知見と言えるようなものはなかった.また,新しい図形認識に関する検査法を工夫する余裕もなかった.次年度の課題としたい.臨床の場で,さまざまな条件の患者からデータを集め,客観性を保つのには大きな困難を感じるが,何とか例数を重ねて充分な検討を行ないたいと思っている.前年度の研究において、神経心理学的検査に用いる図形をコンピューターディスプレイ上に描くのは、比較的容易であることが確認された。今年度は、検査に際して患者に直接コンピューター入力させることを試みた。一般的なマウスを使って、ディスプレイ画面を見ながら入力するのは、高次脳機能障害のある患者には相当無理があった。そこで、メディアグラフ-10という、あたかも紙に描くようにして入力する装置を試みたが、これも実用的ではなかった。

このように、患者による直接入力に関しては、現在一般に利用できる機器ではなかなか満足のゆく状態が得られなかった。しかし、今後、より使いやすく簡単な入力装置が開発されれば、この問題は解決されるかもしれない。従来行われて来たように検査用紙を用いて得られた図形のデータは、イメージスキャナを利用することによって、容易にコンピューターに入力され、フロッピーディスクに保存し、再利用ができる。しかしながら、図形の微妙な部分が犠牲になり、この点で患者の描いた本物の図に劣るのは当然である。それでも、データの保存・検索・利用といった面ではコンピューターの使用はやはり有力であることは否めない。また、今回の研究ではコンピューターによる、検査結果の自動的な評価までは至らなかったが、将来それが可能となれば、コンピューターによるデータ処理はさらに重要となるであろう。以上のように、ハードウェアー、ソフトウェアー両面で解決しなければならない課題が多く、データの蓄積にも乏しくて、高次脳機能に関する新たな知見と呼べるようなまとまったものは得られなかった。ただ、従来無症候と考えられていたケースでも、検査精度を高めれば、極めて軽微な機能低下が発見される可能性が示唆された。今後、このようなケースに対するアプローチが不可欠と思われる。
ゲージ理論と弦理論の非摂動効果に関する研究

ゲージ理論/弦理論対応を用いて、スピンが1より大きいの中間子の質量スペクトラムを計算し、実験結果とうまく一致することを確かめた。また、Regge軌跡について新たな知見を得ることができた。さらに、あるasymmetricorbifold上に置かれたD-ブレインを用いて、素粒子の標準模型を構成できないか、議論した。今年度は弦理論を用いて、量子色力学(QCD)の非摂動効果、特に高いスピンをもつ中間子の質量スペクトラムを計算した。その際用いたモデルは、本研究代表者が2004年に共同研究者と共に提唱したものであり、低エネルギーのハドロン物理を定量的にうまく記述できることが知られている。ゲージ理論の強結合領域の物理が、弦理論により簡単に調べられるとはまったく驚くべきことであり、このモデルの有効性をさらに確かめることは非常に意義のある研究である。このような動機のもと、高いスピンをもつ励起された中間子の質量スペクトラムを弦理論から解析し、実験結果との比較を試みたのが本研究の目的であった。そのために必要な技術上の問題として、曲がった空間、しかもある特殊な磁束が加えられた背景場中の弦理論をいかに量子化するか、が挙げられる。この問題は現在も世界中の研究者により取り上げられている難問であるが、本研究ではある種の近似法を開発することで、質量の計算が可能となった。具体的には、(1)曲がった空間をある極限のもとで平坦な時空に近似し、(2)その平坦時空上の弦理論の厳密解を求め、(3)最後にこの厳密解に曲がった時空の効果を摂動的にとりいれる、のステップで計算を実行した。これはあくまで近似計算ではあるが、それにも関わらず得られた結果を実験結果と比べてみると、うまい一致が見られた。これは我々が提案したモデルの有効性を支持する結果であり、興味深い。今後はこれらの研究成果をさらに精密化するため、曲がった時空上の弦理論や、ゲージ理論の非摂動効果に関する研究をさらに押し進めることが重要な課題となる。ゲージ理論と弦理論の関係を解明するため、本年度はまず2次元の量子色力学(QCD)を弦理論によってどう記述されるかを調べた。2次元QCDを実現するDブレインの配位を構成することは、以前調べた4次元QCDの模型を応用することにより、すぐ出来た。次にこの模型を用いて、2次元QCDのメゾンの質量スペクトラムの解析を行った。満足すべき結果が得られ、論文にまとめるべく議論を重ねていた段階で、残念ながらまったく同じ結果を得た別の論文が出版されてしまった。現在は、これまで得られた結果に加え、より詳細な計算を実行し、2次元QCDと弦理論との関係をさらに深く解明するのを目標に掲げ、研究を続けている。次にゲージ理論と弦理論の双対性の研究から派生した成果として、素粒子の標準模型を弦理論からいかに構成するかを議論した。この研究テーマは、弦理論が80年代に発見されて以来現在に至るまで未解決問題の一つとして位置づけられていた。それの解決に向け、我々は非対称オービフォールドと呼ばれる弦理論に特有な空間に。適当な組み合わせのDブレインを配置して実現されるモデルを提案した。このモデルを調べた結果、残念ながら今まで考えられてきたモデル同様、このモデルは素粒子の標準模型が持つべき特徴を含まないことが分かった。しかしながら、弦理論の非対称オービフォールドとDブレインの数学的性質について深い知見が得られたことは、今後この方向にさらに研究を進める上で重要な意味を持つ。本年度はクォーク・グルーオンプラズマ(QGP)の熱化の過程を、ゲージ理論/弦理論対応を用いて理解することを目標に掲げ、研究を行ってきた。RHICにおける重イオン散乱実験が明らかにしたように、重イオンが衝突後に形成されるQGPは、理想流体としてうまく記述できる。さらには、衝突から流体相へ移行、つまりQGPの熱化、が短時間の間に起こるなどの特徴がある。しかしながら、これらの物理の背後には強結合の量子色力学が存在するため、QGPのより詳しい解析には非摂動論的な計算手法が求められていた。ゲージ理論/弦理論対応は、そのための有用な道具立てとして期待され、現在に至るまで盛んに研究されている。これによれば、重イオン散乱によるQGPの熱化の過程は、5次元古典重力理論におけるブラックホールの形成として記述されると考えられている。本年度は、過去に考案した、QGPの熱化の物理をより有効に記述すると期待される5次元重力理論のモデルの詳しい解析を行った。まずはそのモデルから従う運動方程式を解く必要がある。しかしながら、それらは非線形の連立偏微分方程式で与えられるため、時間発展とともに形成されるブラックホールの厳密解を求めるのは、技術的に不可能である。そこで数値的に解析が重要になるが、解くべき方程式の複雑さから、より効率的なアルゴリズムを構築する必要があった。最近そのアルゴリズムがほぼ完成したので、次はその枠組みを用いて、QGPのより詳しい解析を行う予定である。ゲージ理論と弦理論の双対性に関する研究については概ね満足すべき成果が得られている。

その一方で、本研究の別の柱である、双対性の背後に潜む物理の研究については、現在研究の準備を進めている段階である。具体的な成果を得るにはさらに時間が必要である。24年度が最終年度であるため、記入しない。まずは2次元QCDに関する研究をできるだけ早い段階で完成させたい。また、ゲージ理論の散乱振幅などの解析を通じて、ゲージ理論の非摂動論的効果の理解を目指すとともに、ゲージ理論と弦理論の双対性の背後に潜む物理の解明を目標としたい。
AIMと糖代謝異常およびメタボリックシンドロームに関する疫学研究

以上のことより、血清AIM濃度の上昇は、MetS発症リスクの上昇と有意に関連することが示され、MetSの進展状況を予測する指標となる可能性が示唆された。平成27年度は、平成20年度に徳島県の職域コホートに参加した方の保存血清を用いて血清中のAIM(apoptosis inhibitor of macrophage)濃度とIgM濃度を測定した。血清AIM濃度は平均値4.4±1.8μg/ml、血清IgM濃度は平均値84.4±40.4mg/dlであった。平成20年度に疫学調査を受診した2060歳の男性労働者369名を6年間追跡し、血清AIM濃度と糖代謝異常およびメタボリックシンドローム発症との関連を検討した。血清AIM濃度を3分位し、血清AIMのレベル別に糖代謝異常およびメタボリックシンドローム発症との関連を検討したところ、T1群と比べてT2群ではHR 2.32(95%CI:1.21-4.44)、T3群ではHR 1.54 (95%CI:0.74-3.21)とT2群で有意なメタボリックシンドローム発症リスクの上昇が認められた。一方、血清AIM濃度と糖代謝異常発症との関連は認められなかった。更に、AIMとIgMは複合体を形成するため、その関連を検討したところ、血清AIMと血清IgMの相関係数は0.55と有意な正相関を示した。しかし、血清IgMの影響を調整しても、血清AIM濃度と糖代謝異常およびメタボリックシンドローム発症との関連に変化は認めなかった。今後、血清AIMと肥満との関連性を検討し、その影響を考慮した上で血清AIM濃度と糖代謝異常およびメタボリックシンドローム発症との関連について解析を進める予定である。平成20年度の徳島県職域コホート参加者の保存血清中AIM濃度とIgM濃度の測定を既に終了した。また、平成27年度の追跡調査を実施し、糖代謝異常やメタボリックシンドローム発症の情報収集を実施できている。更に、血清AIM濃度と糖代謝異常およびメタボリックシンドローム発症との関連も解析を進めており、当初の計画通り進んでいる。平成28年度は2060歳の男性労働者を8年間追跡したデータセットを用いて、更なる詳細な解析を実施した。平成27年度と同様に、血清AIM(apoptosis inhibitor of macrophage)濃度の上昇に伴って、多変量調整後のメタボリックシンドローム(MetS)発症の相対危険は有意に上昇することを認めた(p for trend<0.01)。一方、血清AIM濃度と糖代謝異常発症との間には統計学的有意な関連は見出せなかった。次に、AIMは肥満との関わりが強いため、肥満の有無で層別解析を行った。BMI25未満に比べ、BMI25以上の肥満では血清AIM濃度とMetS発症との関連性が強いものの、AIM濃度の上昇に伴ってMetS発症リスクが有意に上昇するという関係に肥満の有無別で変化は認められなかった。更に、血清AIM濃度は加齢に伴い低下する傾向があるため、加齢の影響を考慮して血清AIM濃度とMetS発症との関連性を検討した。血清AIM濃度の中央値と年齢の中央値で対象者を4群に分け、AIM低値/40歳未満群を基準にすると、MetS発症の相対危険はAIM低値/40歳以上群で0.80(95%CI:0.37-1.73)、AIM高値/40歳未満群で0.89(95%CI:0.40-1.96)であり有意な変化を認めなかったが、AIM高値/40歳以上群では2.34(95%CI:1.19-4.61)と有意に上昇した(P for interaction=0.02)。以上のことから、血清AIM濃度の上昇は、有意にMetS発症リスクの上昇と関連することが示唆された。特に、40歳以上で血清AIM濃度が高いと、MetS発症リスクが著しく高くなることから、壮年期・中年期における血清AIM濃度測定の重要性が示唆された。平成28年度も引き続き追跡調査を実施し、メタボリックシンドロームや糖代謝異常発症の情報収集を継続する。追跡期間の延長によるメタボリックシンドロームや糖代謝異常の発症者数を増やすことで、血清AIMと糖代謝異常およびメタボリックシンドローム発症との関係に関するより詳細な検討が可能になることを予定している。更にAIMおよびIgMは肥満との関連が強いとの報告があるため、肥満との関連性を検討し、その影響を考慮した上で血清AIM濃度と糖代謝異常およびメタボリックシンドローム発症との関連について解析を行う。医歯薬学新規機器購入によりIgM測定に必要な試薬数が当初予定数よりも少なくなったため、次年度使用額が生じた。平成28年度も糖代謝異常やメタボリックシンドロームなどの代謝異常の発症情報を得るため、引き続き追跡調査を実施する。追跡調査の際に実施する血液検査等の物品費として研究費を使用する。更に、追跡期間の延長で得られたデータを整備し、AIMと糖代謝異常およびメタボリックシンドローム発症との関連を詳細に検討する。今回得られた研究成果は国内学会、国際学会で発表するとともに、英文誌への投稿を予定しているため、これら学会への参加費用や投稿費用として研究費を使用する。
超分子ポリマーの動的機能制御

グルコースの環状オリゴマーであるシクロデキストリン(CD)を用いて様々な超分子や超分子ポリマーを構築し、その構造や機能について検討した。超分子錯体のダイナミクスを利用して、ロタキサンを形成するCDの運動制御、CDの重合触媒機能制御、超分子ポリマーの構造制御、を行った。CDの回転運動の直接観察、超分子ポリマーのゾル-ゲルスイッチを行うことにも成功した。本年は鎖状高分子に対してグルコースの環状オリゴ糖であるシクロデキストリンがどのようにしてその軸分子の末端から入り,軸に沿って動くかについて検討した。まず,軸分子の末端のピリジニウム基にメチル基を結合した場合,その結合位置によって,シクロデキストリンの輪が軸分子に入る速度が大きく異なることがわかった。たとえば,メチル基がピリジニウム基の3位や4位に入った場合には入る速度は変わらないが,2位に入った場合にはその速度が著しく遅くなることがわかった。さらにシクロデキストリンが軸分子に入る方向が一定であることをみいだした。このことを利用してシクロデキストリンの輪が高分子鎖に対して一定の方向に並んだポリロタキサンを合成することができた。さらにメチルピリジニウム基を高分子鎖上に組み入れたところ,シクロデキストリンの輸は広い口(2級水酸基側)からの方が狭い口(1級水酸基側)からよりもはるかに速く並進運動することがわかった。また,このシステムによりシクロデキストリンの輪の並進運動の方向を一定方向にかたよらせることができた。先にわれわれはグルコースの環状オリゴマーであるシクロデキストリンと環状エステルとを溶媒無しで混合し、加熱するだけで開環重合が起こり、ポリエステルが得られることを報告した。さらに詳細に検討したところ、シクロデキストリンは環状エステルを取り込み、活性化するだけでなく、生長ポリマー鎖をも取り込み、ポリマーのコンホメーションを規制し、重合反応が円滑に進行するような働きをしていることが明らかになった。しかし、重合が進行するにつれてポリマー鎖を取り込んでいるシクロデキストリンの数が希薄になり、その作用が抑えられてくることがわかった。そのためにシクロデキストリンの2量体を合成し、環状エステルの重合に用いたところ、重合は円滑に進行し、重合が進行しても、その機能が損なわれることは無かった。さらに触媒は何度も使用でき、得られたポリマーも充分に長い高分子量のものであることが明らかになった。またシクロデキストリンの球状オリゴマーを合成し、そのオリゴマーを開始剤として用いることにより、球状分子からポリエステルが結合したユニークな高分子を得ることに成功した。本研究ではシクロデキストリン(CD)と主鎖あるいは側鎖にCDの包接部位を導入した高分子との錯体形成における動的機能制御を行った。(1)高分子主鎖にゲスト部位を有する分子とCDとの包接錯体形成:ビピリジニウムとアルキル鎖を連結したユニット(以下ビオロゲンと記す)を含むオリゴマーあるいはポリマーとCD単体またはCDダイマーとの包接挙動について検討した。更に、ビオロゲンポリマーとCDダイマーを用いて超分子ヒドロゲルを構築した。ビオロゲンオリゴマーはα-CDおよびβ-CDとそれぞれ異なる速度で包接錯体を形成することがNMR測定により明らかになった。α-CDダイマーを用いた場合、CDダイマーの包接により軸分子が架橋され、ゲル化した。一方、α-CDとβ-CDを連結したCDダイマー、あるいはβ-CDダイマーを用いた系ではゲル化は観測されなかった。これらの異なる挙動はビオロゲンポリマー上でのCD分子の移動速度の違いに起因していると考えられる。(2)高分子側鎖にゲスト部位を有する分子とCDとの包接錯体形成:ピリジニウム基を炭素数10のアルキル鎖でポリビニルピリジンの側鎖に導入したポリマーに対してα-CDを含むポリマーが包接する挙動を観察した。ゲストポリマーとα-CDを混合すると、側鎖のメチレンピークの分裂が観察され、α-CDが側鎖のゲスト部位を包接していることが確認された。このポリマーとα-CDを導入したプルランを水中室温にて混合したところ、高分子量ゲストポリマーの系では硬質なゲルが、低分子量ポリマー系では軟質なゲルが得られた。これらのゲルは加熱することで流動性が増大し、低分子量ポリマー系では60°Cでゾルに変化することを見出した。(3)本研究遂行中、CD分子が柔軟なアルキル鎖で連結されたCDダイマーの構造についての詳細な検討を行ったところ、非自己包接体とCDがアルキル鎖を貫いた自己包接体との平衡状態にあることを見出した。これはアルキル鎖を修飾したCDの修飾ユニットの宙返り(フリップ)に起因していることがわかった。エチレングリコール鎖およびスチルベンを介して連結したCDダイマーでは片方のCDがエチレングリコール鎖を乗り越え、中央の安定なスチルベン部位を包接し、エチレングリコール鎖がループ構造を形成することがわかった。
定常入力をもつ確率離散事象システムの動的制御に関する研究

本研究の課題は,コンピュータ・システムや通信システムをモデル化した確率離散事象システムを,あるシステム・パラメータを動的に変化させることによって制御することにありました.以下では,まずこの課題の遂行のために前年度に行った研究を簡単に述べ,続いて今年度の成果について説明します.●前年度は,確率離散事象システムの最も基本的なモデルである単一サーバ待ち行列を考え,システムの状態を観測しながら,あるシステム・パラメータを動的に更新するような制御手法に対して,待ち行列への入力が定常過程で与えられる場合に,更新されるパラメータの値がつくる確率過程も弱い意味での定常過程になることを示しました.また,パラメータの値に最適値が存在する場合,パラメータの値がつくる確率過程が最適値を中心に変動することを示しました.●今年度は上記の結果を利用して,ATM通信ネットワークのデータ入力のフィルタとして知られているLeaky-bucketシステムを流体入力待ち行列としてモデル化し,leakybucketシステムにおける2つのパラメータの組をシステムの状態に応じて最適な値に定める手続きを示しました.この研究成果の一部を8月にイタリアで行われた離散事象システムに関する国際ワークショップで発表し,別の一部が現在論文誌に投稿中です.●同じ単一サーバ待ち行列でも,サーバが遊休期間を持つような場合,すなわちあるランダムな期間サーバが使えなくなるようなモデルに対しては,これまで前年度の成果の基となった手法である摂動解析法を適用することが困難とされてきました.そのようなモデルに対しても,摂動解析法を適用するための手順を示しました.本研究の課題は,コンピュータ・システムや通信システムをモデル化した確率離散事象システムを,あるシステム・パラメータを動的に変化させることによって制御することにありました.この課題遂行のため,今年度は以下のような基礎的研究を行いました.・確率離散事象システムの最も基本的なモデルである単一サーバ待ち行列において,システム内滞在時間のサービス時間分布のパラメータに関する微分係数を動的に推定し,その値を確率近似法と呼ばれるアルゴリズムに用いることにより,パラメータの値を随時更新するようなモデルを考えました.ここで,微分係数の推定には無限小摂動解析法と呼ばれる手法を用いましたが,この手法は,確率離散事象システムに対する,あるパラメータに関する微分係数の推定値をシステムを観測しながら効率よく得る方法として知られています.・上記のモデルに対して,単一サーバ待ち行列への入力が定常点過程で与えられるときに,随時更新されるパラメータの値がつくる確率過程に,ある弱い意味での定常過程が存在することを示しました.ここでは,ある再帰式によって表される確率システムに対する弱定常解の存在についての結果を利用しています.・さらに,パラメータの値がつくる確率過程が定常状態に達したあとでパラメータの更新を中断したとしても,システム内滞在時間やその微分係数の確率過程が,中断しない場合と同じ弱い意味での定常な分布に従うことを示しました.そして,その結果を利用することにより,随時更新されるパラメータの値がつくる確率過程が,システム内滞在時間とあるコスト関数によって定義される性能評価尺度を最小にするパラメータの値を中心に変動していることを示しました.本研究の課題は,コンピュータ・システムや通信システムをモデル化した確率離散事象システムを,あるシステム・パラメータを動的に変化させることによって制御することにありました.以下では,まずこの課題の遂行のために前年度に行った研究を簡単に述べ,続いて今年度の成果について説明します.●前年度は,確率離散事象システムの最も基本的なモデルである単一サーバ待ち行列を考え,システムの状態を観測しながら,あるシステム・パラメータを動的に更新するような制御手法に対して,待ち行列への入力が定常過程で与えられる場合に,更新されるパラメータの値がつくる確率過程も弱い意味での定常過程になることを示しました.また,パラメータの値に最適値が存在する場合,パラメータの値がつくる確率過程が最適値を中心に変動することを示しました.●今年度は上記の結果を利用して,ATM通信ネットワークのデータ入力のフィルタとして知られているLeaky-bucketシステムを流体入力待ち行列としてモデル化し,leakybucketシステムにおける2つのパラメータの組をシステムの状態に応じて最適な値に定める手続きを示しました.この研究成果の一部を8月にイタリアで行われた離散事象システムに関する国際ワークショップで発表し,別の一部が現在論文誌に投稿中です.●同じ単一サーバ待ち行列でも,サーバが遊休期間を持つような場合,すなわちあるランダムな期間サーバが使えなくなるようなモデルに対しては,これまで前年度の成果の基となった手法である摂動解析法を適用することが困難とされてきました.そのようなモデルに対しても,摂動解析法を適用するための手順を示しました.