hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
均衡の不決定性と財政・金融政策の役割

本研究では、主として金融政策と財政政策の効果が均衡の不決定性が生じる場合と均衡が一意に決まる場合ではどのように異なるかを検討した。また代替的な財政・金融政策ルールと均衡の不決定性の関係を調べると共に、選好構造および生産技術と財政・金融政策の効果の関係についても検討を行った。まず近刊予定の共同論文、"Technology, Preference Structure, and Growth Effect of Money Supply"(板谷・三野)において、生産技術の収穫逓増の程度および選好の凸性の程度が、貨幣供給が経済成長におよぼす効果にどのような影響を与えるかについて詳細に分析した。また貨幣供給政策の成長効果と均衡の不決定性の間には、システマティックな関係が成立しないことも確認した。さらに現在投稿審査中の共同論文、"Tax Incidencein Dynamic Economies with Externalities and Endogenous Labor Supply"(板谷・三野)においては、労働供給を内生化した成長モデルを用いて、課税の帰着効果が均衡の不決定性の存在にどのように影響されるかについて厳密な検討を行った。その結果、課税政策の効果に関しては、貨幣供給政策と異なり、均衡の不決定性の有無と政策効果に明確な対応関係が存在することが確かめられた。以上の共同研究に加え、研究代表者(三野)は、2005年度に刊行された2本の論文において、技術の波及効果を許す内生的成長モデルと、内生的職業選択を仮定する世代重複モデルという既存研究ではあまり分析されてこなかったフレームワークを用いて政策効果と均衡の不決定性の関係を分析した。また研究分担者(板谷)も、環境汚染が負の外部性を生むような成長モデルと、内生的技術進歩を前提とする成長モデルというこれも既存研究では扱われていない枠組みの中で、同様の分析を行い、いくつかの興味深い結果を得た。平成16年度は、均衡の不決定性の発生と財政・金融政策の効果の関係について理論的に検討することに研究の重点を置いた。まず、中央銀行が名目利子率をインフレ率に連動させて制御する金融政策ルールのもとにおいて均衡の不決定性が生じる可能性を検討し、両者の間に密接な関係が存在することを示した。特に、インフレ率の変化に対して利子率を反応させる度合いが、均衡経路を一意に定めるか否かに対して、重要な役割を果たすことを明らかにした。一方、貨幣成長率を一定に保つ固定的なルールの下においては、均衡の不決定は、金融政策よりもむしろ家計の選好と生産技術の特定化によって発生することも示した。この場合には、均衡の不決定性と金融政策の効果の間には確定的な関係は成立しないことになる。これらの例が示すように、金融政策のルールの形態と経済の安定性は密接に関連している。なお、利子率制御ルールに関する結果については、結果の一部をまとめたものを共同論文としてEconomics Bulletin誌に発表し、それらを含むより詳しい論文を現在準備中である。また固定的な貨幣成長ルールのもとにおける結果も共同論文としてまとめ、現在投稿・審査中である。これらの結果はいずれも、投稿準備中に、学会・研究会議、セミナー等で報告し、そこで得た有益なコメントを論文作成の際に参考にした。財政政策に関しては、生産の外部性を含む成長モデルを用いて、均衡の不決定性が発生する場合とそうでない場合では、要素所得課税の効果がいかに異なるかについて理論的に検討した。この結果についてもいくつかの研究会議で報告した後に論文にまとめ、現在投稿審査中である。また外部性を含む成長経済における財政政策の経済厚生に及ぼす効果については、研究代表者が単著の論文で分析し、Japan and the World Economy誌に発表した。この結果をさらに拡張したものを、現在共同論文としてまとめている。

平成16年度に続き、代替的な財政・金融政策ルールと均衡の不決定性の関係を調べると共に、選好構造および生産技術と財政・金融政策の効果の関係についても検討を行った。まず近刊予定の共同論文、"Technology, Preference Structure, and Growth Effect of Money Supply"(板谷・三野)において、生産技術の収穫逓増の程度および選好の凸性の程度が、貨幣供給が経済成長におよぼす効果にどのような影響を与えるかについて詳細に分析した。また貨幣供給政策の成長効果と均衡の不決定性の間には、システマティックな関係が成立しないことも確認した。さらに現在投稿審査中の共同論文、"Tax Incidencein Dynamic Economies with Externalities and Endogenous Labor Supply"(板谷・三野)においては、労働供給を内生化した成長モデルを用いて、課税の帰着効果が均衡の不決定性の存在にどのように影響されるかについて厳密な検討を行った。その結果、課税政策の効果に関しては、貨幣供給政策と異なり、均衡の不決定性の有無と政策効果に明確な対応関係が存在することが確かめられた。以上の共同研究に加え、研究代表者個人は、近刊の論文、"Voracity vs. Scale Effects in a Growing Economy without Secure Property Rights"において、所有権が確立していないもとでの均衡の不決定性と政策効果について分析した。なお同じ問題をより一般的な設定のもとで論じるために、研究協力者の板谷教授と新しい研究プロジェクトを始めている。また、土居潤子氏との既刊の共同論文では、知識の部門間波及が存在する場合のR&D政策の効果を論じ、板谷教授との共同研究の結果を異なる枠組みに拡張する試みを行った。
モジュライ空間に関連する非線形可積分系の研究

KdV方程式や戸田方程式など多くの非線形可積分系は「有限帯解」(「準周期解」とも呼ばれる)をもつ.これらの解には「スペクトル曲線」と呼ばれるRiemann面が付随していて,その上の代数幾何学的データが解を決めている.いわゆる「Whitham方程式」はこのような有限帯解の「変調」を特徴づける方程式である.過去数年来,2次元の量子重力理論や位相的場の理論においてWhitham方程式の新たな応用が見い出されている.さらに,最近SeibergとWittenの4次元の超対称性ゲージ理論の低エネルギーでの厳密解(「Seiberg-Witten解」)との関連が指摘された.今回の研究では等モノドロミ-問題とWhitham方程式との深い関係を示すいくつかの新たな結果を得た.まず,超対称ゲージ理論のSeiberg-Witten解の背後にあるWhitham方程式系の等モノドロミ-的解釈を与えた.この場合に現れる等モノドロミ-問題はPainleve III型方程式とその多成分化である.次に,Schlesinger型方程式とWhitham方程式との間に同様の関連を見い出した.この結果はさらにSchlesinger型方程式に無限遠のPoncare rank1の不確定特異点が1個加わった等モノドロミ-に対して拡張できた.最後に述べた等モノドロミ-問題は注目すべき一種の双対性をもつことが知られている(「双対等モノドロミ-問題」).いずれの場合も,小さいパラメータεを導入して,等モノドロミ-問題がε→0において漸近的に等スペクトル問題の有限帯解の変調とみなせることを示した.Whitham方程式は変調方程式としてそこからただちに導出される.KdV方程式や戸田方程式など多くの非線形可積分系は「有限帯解」(「準周期解」とも呼ばれる)をもつ.これらの解には「スペクトル曲線」と呼ばれるRiemann面が付随していて,その上の代数幾何学的データが解を決めている.いわゆる「Whitham方程式」はこのような有限帯解の「変調」を特徴づける方程式である.過去数年来,2次元の量子重力理論や位相的場の理論においてWhitham方程式の新たな応用が見い出されている.さらに,最近SeibergとWittenの4次元の超対称性ゲージ理論の低エネルギーでの厳密解(「Seiberg-Witten解」)との関連が指摘された.今回の研究では等モノドロミ-問題とWhitham方程式との深い関係を示すいくつかの新たな結果を得た.まず,超対称ゲージ理論のSeiberg-Witten解の背後にあるWhitham方程式系の等モノドロミ-的解釈を与えた.この場合に現れる等モノドロミ-問題はPainleve III型方程式とその多成分化である.次に,Schlesinger型方程式とWhitham方程式との間に同様の関連を見い出した.この結果はさらにSchlesinger型方程式に無限遠のPoncare rank1の不確定特異点が1個加わった等モノドロミ-に対して拡張できた.最後に述べた等モノドロミ-問題は注目すべき一種の双対性をもつことが知られている(「双対等モノドロミ-問題」).いずれの場合も,小さいパラメータεを導入して,等モノドロミ-問題がε→0において漸近的に等スペクトル問題の有限帯解の変調とみなせることを示した.Whitham方程式は変調方程式としてそこからただちに導出される.
肥満細胞プロテアーゼ群とそのインヒビター(IαTI)の生物学的意義の解明

肥満細胞は生体内に広く分布し、アレルギー疾患や寄生虫疾患などに重要な役割を果たしていると考えられている。肥満細胞には粘膜型(MMC)と結合組織型(CTMC)が存在し、特にMMCはアレルギー疾患や寄生虫疾患に伴って気管支粘膜や腸管粘膜に多数出現する。MMCもCTMCも胞体顆粒内にセリンプロテアーゼ群(MCP)を持っており、脱顆粒プロセスや脱顆粒後の炎症像に深く関与していると考えられている。しかし、我々や他者のこれまでの研究から、MCP群の発現は動物種(ヒト、ラット、マウス、スナネズミなど)によって、またMMCとCTMCとで異っていることが明らかにされた。特に我々の研究により、スナネズミにおける群の発現は、ヒトやラット、マウスとまったく逆の分布していることが明らかになっている。これら肥満細胞の多様性がどのような生物学的意義をもつのか現在でも不明である。昨年、我々は、ラット腹腔肥満細胞から精製されたMCPIであるトリプスタチン(TS)が血清プロテアーゼインヒビター(PI)であるインターアルファートリプシンインヒビター軽鎖(ITI-LC)であることを報告した。しかも肥満細胞ではTS/ITI-LCのmRNAは検出できず、肥満細胞はこれを血液中から取り込んでいることが示唆された。また、種々の動物のTS/ITI-LC cDNAをシークエンスし、活性中心付近に動物種によって非常に異なる領域があることを報告し、TS/ITI-LCの標的酵素であるMCP群に対する抑制活性が、動物種によって異なる可能性を示唆した。一方、MCP群遺伝子はヒト、マウスを中心にクローニングされているが、ラット、スナネズミでは、まだ2種しか報告されていない。前述のとおり、MCPI/ITI-LCのMCP群に対する抑制活性は、動物種によって異なる可能性があるので、それぞれの動物のMCP群とMCPI/ITI-LCの親和性の検討は非常に重要である。このような背景から今年度は、ラット、スナネズミの複数のプロテアーゼ遺伝子をクローニングし、その発現を含めてマウスの当該遺伝子と比較検討した。その結果スナネズミMMCは、マウス、ラットCTMCと同じヘパリンを持ち、マウス、ラットCTMCでのみ発現されているプロテアーゼを持っていたが、マウス、ラットMMCで見られるコンドロイチン硫酸やMMC型のプロテアーゼは認められないことがわかった。最近、ラットMMC型プロテアーゼがマトリクスメタロプロテアーゼ(MMP)の活性化を担っていることが報告された。マウス、ラットMMCは粘膜上皮内に遊走するが、スナネズミMMCは決して上皮内に移動することはない。したがって、この差異はスナネズミとマウス、ラットのMMCのプロテアーゼ群の発現の違いに関連している可能性が示唆された。
枯草菌sigma-H蛋白質複合体の細胞内動態の解明

1、sigma-H蛋白質の安定化に関与する巨大複合体を、複数回のショ糖密度勾配遠心法により精製し、さらにtriton-X、tween-20等の界面活性剤や尿素を用い、構成成分をある程度複合体から解離させる条件を検討中。構成成分の蛋白質レベルの解析のために、種々のエピトープタグ(T7、FLAG、HA、c-Myc、protein-C、6xHis等)に対する市販の抗体の使用を考えた。そのための、融合蛋白質作成用の組み込み型ベクターを構築し、各種の分泌・翻訳・転写に関与する因子にタグを融合させた株を造成し、複合体形成過程での挙動を観察中。2、細菌は2種(PrfA、PrfB)の、終止コドン認識の異なる[それぞれ(UAA、UAG)、(UAA、UGA)]ペプチド鎖解離因子を持つ。申請者が新規に得たprfB変異株ではsigma-Hの半減期が野生株に比べ短く、このときsigma-H蛋白質は巨大複合体の状態のみ検出された。この変異株は50°Cで増殖の温度感受性が見られる。共同研究において、終止コドンの認識効率(リードスルー)を測定したところ、prfB変異株では低温から高温まで、ほぼ一定の率でリードスルーを起こすことが判明し、従って胞子形成開始期はリードスルーに対し得に感受性が高いと考えられた(投稿準備中)。胞子形成開始期のsigma-H複合体形成において高頻度のリードスルーによる異常ペプチドの高生産の与える影響を解析中である。3、GFP(green fluorescent protein)との融合蛋白質を用いて、枯草菌細胞内での蛋白質の局在性の観察をいくつかの機能未知な蛋白質に関して行った。その例を学術誌に報告した。近年見つけられた、DsRed(イソギンチャクの赤色蛍光蛋白質)もGFP同様に、枯草菌細胞中で局在性観察に用いることが可能で有ることがわかった。現在、Y(Yellow)-FP、C(Cyan)-FP等の変異型GFPとの融合用のベクターを開発中であり、GFPと併用し、同一細胞内での2重蛍光観察や、励起、放射波長の違いによるエネルギー転移を利用した細胞内での蛋白質の相互作用の検出などへの応用化を行っている。(1)sigma-H蛋白質の安定化に関与する巨大複合体を、複数回のショ糖密度勾配遠心法により精製したが、構成成分を同定するには候補数が膨大で、しぼり込みが必要であった。現在、triton-X、tween-20等の界面活性剤や尿素を用い、構成成分をある程度複合体から解離させる条件を検討中である。そのための、融合蛋白質作成用の組み込み型ベクターを構築した。細菌は2種(PrfA、PrfB)の、終止コドン認識の異なる[それぞれ(UAA、UAG)、(UAA,UGA)]ペプチド鎖解離因子を持つ。一方、spoOH遺伝子(sigma-Hをコード)の終止コドンはUAA-UAGである。以上の事から、終止コドンがsigma-Hの挙動を左右することが考えられたので、その終止コドンをPrfA(UAG-UAG)、又はPrfB(UGA-UGA)依存型に置換した株を作製し、現在解析中である。(2)GFP(green fluorescent protein)との融合蛋白質を用いて、枯草菌細胞内での蛋白質の局在性の観察をいくつかの機能未知な蛋白質に関して行った。その1例を共同研究として学術誌に報告した。現在、GFPと併用し、同一細胞内での2重蛍光観察や、励起、放射波長の違いによるエネルギー転移を利用した細胞内での蛋白質の相互作用の検出などへの応用化を行っている。

共同研究において、終止コドンの認識効率(リードスルー)を測定したところ、prfB変異株では低温から高温まで、ほぼ一定の率でリードスルーを起こすことが判明し、従って胞子形成開始期はリードスルーに対し得に感受性が高いと考えられた(投稿準備中)。胞子形成開始期のsigma-H複合体形成において高頻度のリードスルーによる異常ペプチドの高生産の与える影響を解析中である。3、GFP(green fluorescent protein)との融合蛋白質を用いて、枯草菌細胞内での蛋白質の局在性の観察をいくつかの機能未知な蛋白質に関して行った。その例を学術誌に報告した。近年見つけられた、DsRed(イソギンチャクの赤色蛍光蛋白質)もGFP同様に、枯草菌細胞中で局在性観察に用いることが可能で有ることがわかった。現在、Y(Yellow)-FP、C(Cyan)-FP等の変異型GFPとの融合用のベクターを開発中であり、GFPと併用し、同一細胞内での2重蛍光観察や、励起、放射波長の違いによるエネルギー転移を利用した細胞内での蛋白質の相互作用の検出などへの応用化を行っている。
異常アミノ酸形成酵素の構造解析、機能改変、ペプチド工学への応用

NMRによる解析から、Nukacin ISK-1の溶液構造は二状態が化学交換しており、その交換速度kexはおよそ1.5 s-1であった。存在比が高い状態が細胞壁ペプチドグリカン前駆体lipid IIに対して高い親和性を持っていた。そして、nukacin ISK-1のRing C領域にある疎水性アミノ酸側鎖がlipid II脂肪鎖領域との結合に、Ring A近傍領域がlipid IIのリン酸基との結合に関与することが示唆された。異常アミノ酸形成酵素NukMはnukacin ISK-1の前駆体ペプチドのリーダーペプチドを付与することによって、他のペプチドも基質として認識した。nukacin ISK-1の高次構造とその標的分子の一つである細胞壁前駆体リピドIIとの相互作用を、核磁気共鳴(NMR)を用いて解析した。今までに、乳酸菌を用いてnukacin ISK-1の15N安定同位体標識体の調製を行い、良好なNMRスペクトルを得ている。3D-TOCSY-HSQCおよび3D-NOESY-HSQCの測定を行い、[1H、15N]HSQCスペクトルのクロスピークの帰属を終了した。2D-NOESYおよび2D-ROESYの測定結果から、nukacin ISK-1は水溶液中では一定の立体構造をもっていないこと、および2セットのクロスピークが観測され、しかもその間に交換ピークが観測されたことから、2つのコンホメーションがミリ秒オーダーの速度で交換していると考えられる。これにDPC(界面活性剤ドデシルホスホコリン、重水素化標識体)を加える滴定実験から、nukacin ISK-1はDPCとCMC以上の濃度で相互作用することがわかった。nukacin ISK-1はリピドIIと結合することで細胞壁合成を阻害する事実(J. Am. Chem. Soc., 2012)を考慮して、DPCに続いてリピドIIを添加する滴定実験を行ったが、それ以上の化学シフトの変化は起こらなかった。nukacin ISK-1には,生体膜と相互作用することで、DPCとリピドIIの共通構造であるリン酸基を認識するような特異的なポケットが形成されると予想しているが、過剰量のDPC存在下では、リピドIIの結合が抑制されている可能性がある。本研究では、Staphylococcus warneri ISK-1が生産する抗菌ペプチドnukacin ISK-1を研究対象とした。Nukacin ISK-1は始めにN末端にリーダーペプチド、C末端側にプロペプチドをもつ前駆体NukAとしてリボソーム上で合成される。その後、NukAは異常アミノ酸形成酵素NukMにより4ヶ所のセリン、トレオニン残基が脱水され、このうち3ヶ所が分子内のシステイン残基と環化することで、異常アミノ酸が導入される。NukMをN末端(NukMN; 1-577 a.a.)とC末端(NukMC; 578-917 a.a.)に分離し、各領域の機能解析を行った結果、NukMのN末端領域が基質認識ドメインとして機能し、NukAのリーダーペプチドを認識する事が示された。この結果を基にNukMのN末端にNukAリーダーペプチド(LP)を融合した人工改変His-LP-NukMを大腸菌で発現させ精製した。His-LP-NukMを用いてリーダーペプチドがないNukAと反応させ、質量分析を用いて修飾活性評価を行った。さらにNukAと異なるペプチドへの異常アミノ酸導入を試みた。NukAの1ー10残基のC末端に14アミノ酸からなる直鎖状抗菌ペプチドを融合し、さらに抗菌ペプチドのC末端側にシステインを付加した基質(NukA-抗菌ペプチド複合基質)を合成し、His-LP-NukMによる修飾活性評価を行った。リーダーペプチドのないNukAはHis-NukMでは修飾が確認されなかったが、His-LP-NukMでは不完全ながらも4脱水2環化の修飾が確認できた。さらにNukA-抗菌ペプチド複合基質とHis-LP-NukMの反応の結果、1脱水1環化の反応物が生じ、間接的であるがランチオニン環の導入によりNukAと相同性のない直鎖状抗菌ペプチドの環状化に成功した。計画書の作成段階で、予想される問題点を明確にしていたことと、数値目標を定め多方面からの検討を柔軟に行ったことが順調に進展する結果となった。また、研究代表者と分担者が互いの専門領域で柔軟に対処したことも大きな要因と言える。lipid IIと相互作用するISK-1のアミノ酸残基をより簡便に決定するために、Bacillus subtilisの2成分制御システム、LiaRSレポーターアッセイを検討した。先ず、ISK-1のRing A領域のアミノ酸変異体を精製して用いた結果、Ring Aがlipid IIとの特異的な相互作用に関与していた。また、ISK-1の他の領域の変異体についても検討し、N末端の線状領域中のLys1、Lys2、Lys3およびGly5、Ring BとRing Cもlipid IIとの相互作用に関与していた。さらに、これらISK-1変異体の抗菌活性とlipid IIとの相互作用に相関があった。次に、ISK-1ーlipid II複合体構造情報をさらに詳細に得るために、ISK-1に対して界面活性剤n-octyl-β-d-glucoside(βOG)とlipid IIの二段階滴定を行い、NMRを用いてISK-1の1H-15N二次元相関スペクトルの測定を行った。

ISK-1へのβOGの添加に伴い、疎水性アミノ酸に富むRing C領域において、各残基の高磁場側への化学シフト変化を観測した。続くlipid IIの添加により、Ring Aの近傍領域とRing C領域の残基に化学シフト変化が認められた。これらの結果から、Ring Cがlipid IIのイソプレノイド鎖と相互作用することを推定した。また、リン酸基を含む界面活性剤ドデシルホスホコリンの添加でも、Ring A近傍領域の化学シフト変化が観測されたことから、この領域がlipid IIのリン酸基と相互作用していることも示唆された。これらの相互作用情報は、前述したLiaRSレポーターアッセイの結果によっても支持された。計画書の作成段階で、予想される問題点を明確にしていたことと、数値目標を定め多方面からの検討を柔軟に行ったことが順調に進展する結果となった。また、研究代表者と分担者が互いの専門領域で柔軟に対処したことも大きな要因と言える。NukMのX線結晶構造解析:様々な条件でのNukMの結晶化を試みた。His-NukMについては、高い塩濃度のバッファーあるいはグリセロールとDTTを含むバッファーで精製したもの、イオン交換クロマトグラフィーで精製したもの、そしてHis-NukAと混合して共結晶を試みたものをそれぞれスクリーニングに供したが、結晶は確認されなかった。また、リーダーペプチド(LP)-NukMについては、グリセロールとDTTを含んだバッファーで精製したもの、精製後、リジンメチル化処理を行ったものをそれぞれスクリーニングに供したが、結晶は確認されなかった。しかし、これらサンプルは一定温度でのインキュベートを続けることによって結晶を形成する可能性もある。これまでNukMの全体構造の結晶化を試みてきたが、構造が不安定性などの原因から難しいのかもしれない。そこでNukMのN末端(1577残基)の結晶化を試みたが、成功しなかった。C末端(578987残基)について検討を行う必要がある。また、NukMの構造中には多くのループ領域が存在し水素結合を介した二次構造をとっておらず、構造に揺らぎを与え不安定なものにしている可能性がある。そこで、ループ領域を除いたNukM変異体の構築も必要と思われる。NukMの機能改変解析:NukAとは全く構造の異なる抗真菌活性ペプチド、プロタミンを基質としてLP-NukMによる修飾活性を評価した。プロタミンやLP-プロタミンの修飾は確認されなかった。そこで、さらにNukAのプロペプチドの1から10残基目までを付加したもの(NukAL-NukA1-10-protamineおよびNukA1-10-protamine)を基質としたところ、1脱水1環化が確認され、NukAL-NukA1-10-protamineの反応効率はNukA1-10-protamineと比べて良好であった。NMRによる解析から、Nukacin ISK-1の溶液構造は二状態が化学交換しており、その交換速度kexはおよそ1.5 s-1であった。存在比が高い状態が細胞壁ペプチドグリカン前駆体lipid IIに対して高い親和性を持っていた。そして、nukacin ISK-1のRing C領域にある疎水性アミノ酸側鎖がlipid II脂肪鎖領域との結合に、Ring A近傍領域がlipid IIのリン酸基との結合に関与することが示唆された。
流れに伴う渦と波動のパターン変化の研究

代表者宮川は,2次元と3次元の外部領域における非圧縮粘性流を扱い,流れの時間・空間減衰度と運動方程式の解の対称性の関係を明らかにした.特に2次元外部問題においてほぼ最終的な結果を得た.その研究の副産物として,2次元外部領域での非圧縮完全流体に関するダランベールの逆理と,対応する圧力場の可積分性との間の明確かつ密接な関係を見出した.この方向での3次元流の研究を現在進めている.分担者福本は,粘性渦の運動と形状変化を研究し,非局所誘導モデルを採用して特異摂動の手法をそれに適用し,渦糸や渦輪の位相的形状変化について考察し,渦の安定性に対して渦の曲率等の幾何学的性質がどのように寄与するかという問題に関して新しい知見を得た.分担者菱田は,回転物体の周囲の流れを初めて数学的に厳密に考察し,新しい特異積分作用素のクラスを発見してその詳しい解析を行い,その結果を駆使して,当該問題に対し,定常流と非定常流に関する新しい存在定理を証明した.同時にまた有限個の穴で結ばれた半空間での流れの問題を扱い,非定常流の存在について従来知られた結果を改良した.分担者井口は,気体の1次元運動方程式を考察し,流れの自由境界面の研究から得た知見を応用して,この方程式の新しい解法を見出し,それが従来の方法にくらべて物事の本質により迫るものであって,従ってより広い応用範囲を持つことを示した.この研究は気体の運動方程式を取り扱う際の本質的な難点がどこにあるかを明らかにしたもので,注目に値する.さらに井口は周期的な底をもつ浅い流れの自由表面の形状を,分岐理論を用いて分類した.代表者宮川は,2次元と3次元の外部領域における非圧縮粘性流を扱い,流れの時間・空間減衰度と運動方程式の解の対称性の関係を明らかにした.特に2次元外部問題においてほぼ最終的な結果を得た.その研究の副産物として,2次元外部領域での非圧縮完全流体に関するダランベールの逆理と,対応する圧力場の可積分性との間の明確かつ密接な関係を見出した.この方向での3次元流の研究を現在進めている.分担者福本は,粘性渦の運動と形状変化を研究し,非局所誘導モデルを採用して特異摂動の手法をそれに適用し,渦糸や渦輪の位相的形状変化について考察し,渦の安定性に対して渦の曲率等の幾何学的性質がどのように寄与するかという問題に関して新しい知見を得た.分担者菱田は,回転物体の周囲の流れを初めて数学的に厳密に考察し,新しい特異積分作用素のクラスを発見してその詳しい解析を行い,その結果を駆使して,当該問題に対し,定常流と非定常流に関する新しい存在定理を証明した.同時にまた有限個の穴で結ばれた半空間での流れの問題を扱い,非定常流の存在について従来知られた結果を改良した.分担者井口は,気体の1次元運動方程式を考察し,流れの自由境界面の研究から得た知見を応用して,この方程式の新しい解法を見出し,それが従来の方法にくらべて物事の本質により迫るものであって,従ってより広い応用範囲を持つことを示した.この研究は気体の運動方程式を取り扱う際の本質的な難点がどこにあるかを明らかにしたもので,注目に値する.さらに井口は周期的な底をもつ浅い流れの自由表面の形状を,分岐理論を用いて分類した.代表者宮川は全空間と外部領域の流れのパターンと無限遠での減衰度の関係を研究し,通常期待される減衰度より速く減衰する流れが,適当な対称性を仮定すれば存在することを示した.特にこのことは,外部領域においては,流れが物体に及ぼす抗力の総和がゼロになるような流れの存在を示しており,粘性流体の方程式の解についてもダランベールの逆理に対応する解があることを示したという意味で,この方程式の研究上意義深いものである.さらにまたこのような流れに対しては,一旦抗力の総和がゼロになれば,その後の解析は全空間での流れの解析と完全に並行に行われることも示した.このような特別なパターンを持つ解を,変換群の手法を用いて完全に分類することが,この方面での今後の課題である.分担者福本は,3次元流内の渦糸の運動を解析し,自己誘導に対する有限の太さの効果を計算するため,流れの運動方程式に対する接合漸近展開を高次の項まで計算することに成功した.パラメータとしては渦糸半径と渦の曲率半径との比を用いた.その第二次の項を調べることにより,有限の太さを持った渦糸の断面が楕円形に変形することが理論的に解明された.またこの展開と,ある無限自由度の完全可積分系に支配されるベクトル場の無限系列との対応関係も明らかにした.分担者井口は,高速気体流を表す一階双曲型保存系の解の存在問題と解の構造を研究し,非線形項に対する要請を弱めて,初期値問題の解の構成に成功した.

この研究においては,解の局所集中化の程度を計るために,近年実解析学方面で発展した弱収束法が有効にかつ本質的に用いられた.井口はさらに,水面波の方程式に対し,空間次元が高次元の場合ではあるが,小さな初期値から時間大域解を構成することに初めて成功した.今後の課題は,この結果を,3次元物理空間の現実の水面波の方程式に対しても証明することである.その他の研究計画については,現在進行中である.代表者宮川はNavier-Stokes方程式のコーシー問題と外部問題で対称解の存在問題を追究し,2次元の場合に多角形群の作用の下で対称解のほぼ完全な分類を行った.境界のある一般領域を扱うため,対応する渦度の使用を避けて流速の対称性と減衰度の関係だけを扱った.他の群,特に連続群の作用の下での対称性の研究は今後の課題である.また物体周りの非圧縮完全流体の2次元非定常流に関し,いわゆるダランベールの逆理が生起するための必要十分条件を圧力項の積分可能条件の形で表し,多角形群の作用の下でこの逆理を伴う解を多数発見した.分担者小俣は液晶界面の時間発展問題を研究し,問題の定式化とモデルの理論的数値的解析を行った.扱う方程式は摩擦項を含む双曲型方程式で自由境界問題としては前例がないものであるが,変分法で有効性が知られた離散モース流の手法を適用可能な形に改変して存在定理を確立し,それに基づいて数値実験を行い,満足できる結果を得た.分担者畑上はNavier-Stokes方程式の数値シミュレーションを行い,反復計算過程を有する場合に,ランダムな誤差移入によって生じる近似的不変集合の定性的性質の変化を数値実験によって解析した.分担者菱田は回転物体の周りのNavier-Stokes方程式の線形化問題を全空間で考察し,流速の2階微分と圧力勾配との間の関係を明らかにし,非線形問題を考察するための準備を行った.分担者福本はらせん状渦管の周りの速度場の計算を行った.渦核の太さの効果を取り込んだ非局所誘導モデルを精密に解析し,渦核の近傍で核内の構造を直接反映する双極子場の寄与を明示的た取り出すことに成功した.宮川は非圧縮粘性流体の2次元及び3次元の流れの漸近挙動と回転対称性の関係について詳しく考察した.特に2次元の全平面及び外部領域での流れについて,それぞれ最終的な結果を示すことができた.3次元流については外部領域での流れを主に考察し,回転対称性と漸近挙動の関係について,先行する結果をさらに広い解のクラスにまで拡張することに成功した.現在論文を作成中である.また2次元粘性流を扱う手法を2次元非粘性流の外部問題にも適用し,定常流の中で物体に働く抗力がゼロになるための条件を対応する圧力場の遠方での挙動を用いて完全に記述した.福本は,特定の対称性をもつ渦糸や渦輪の形状変化について,解析的及び位相的考察を行った.非局所誘導を考慮した渦糸や渦輪の位相変化につき,従来の漸近展開を精密化することにより,運動の安定性についての新しい知見を得ることができた.菱田は3次元空間におかれた回転物体の周りの定常流について,無限遠方での解の挙動を研究し,静止あるいは等速度運動をする物体の周りの流れの挙動とは本質的に異なることを初めて厳密に証明した.その際に現れる新しい型の特異積分作用素について基本的な事実を確立し,それを適用して所要の結果を得た.現在論文を投稿中である.井口は水面波のいわゆるKdV近似を詳しく考察し,水底が平らでない場合には第一近似として得られる方程式はKdV方程式そのものではなく,それの摂動形が現れることを示し,摂動の具体形も導いた.さらにこの摂動を受けたKdV方程式の解の漸近挙動をも明らかにした.これらの結果について現在論文を執筆中である.畑上は平板の振動が流れの周波数特性に及ぼす影響を解析し,従来の近似方法を改良し,それを用いれば実際に流れの様相がより精密に記述できることを数値的に検証した.小俣は,摩擦項を伴う波動方程式で記述される流れの自由境界問題を論じ,1次元の場合だけではあるが,大域解を得るのに必要ないわゆる弱解を厳密に定義し,その存在と一意性,及び解のなめらかさのデータ依存性について,将来の研究の基礎になる事実を確立した.論文は現在投稿中である.
過負荷および除負荷が凍結処理膝蓋腱の再構築に及ぼす効果の差に関する生体工学的研究

1.自家移植膝蓋腱の再構築過程における外来性細胞浸潤の影響(1)家兎72羽を使用し,凍結処理膝蓋腱への外来性細胞浸潤を阻止することが膝蓋腱の力学的特性に与える効果を検討した.(2)結果:外来性細胞浸潤の阻止は内在性細胞壊死後膝蓋腱の力学強度の低下を抑止した.2.負荷増大が凍結処理後膝蓋腱の力学的特性に与える影響(1)家兎30羽を使用し,膝蓋腱の断面積を減少させることにより応力を増加させ,負荷増大が凍結処理後の膝蓋腱の力学的特性に与える影響を検討した.(2)結果:断面積を67%に減少させた群では凍結処理のみを施行した膝蓋腱の力学的特性と有意差は認められないものの,断面積を50%に減少させた群では引張強度が有意に低値を示した.3.内在性線維芽細胞および外来性浸潤細胞が過負荷膝蓋腱の力学的特性に及ぼす影響(1)家兎48羽を使用し,過負荷が膝蓋腱の力学的特性に与える影響を内在性線維芽細胞および外来性浸潤細胞の有無において比較検討した,(2)結果:内在性線維芽細胞の存在は過負荷による膝蓋腱の力学的特性の低下を阻止した.一方,外来性浸潤細胞の存在は過負荷による膝蓋腱の力学的特性の低下を阻止できないものの,その断面積を増加させた.4.凍結処理膝蓋腱の再構築における過負荷および除負荷が及ぼす影響の差異(1)家兎50羽を使用し,非生理的な負荷が凍結処理膝蓋腱の力学的特性に与える影響を検討した.(2)結果:非生理的な負荷軽減は線維芽細胞壊死後の膝蓋腱の力学的特性を鋭敏に低下させた.一方,負荷増大は比較的緩徐に線維芽細胞壊死後の膝蓋腱の力学的特性を低下させた.5.以上の本研究結果より,凍結処理膝蓋腱の再構築過程における過負荷が及ぼす影響は除負荷のそれと異なること,さらにその発生機序には外来性浸潤細胞の生物学的反応が大きく関与していることが示唆された.1.自家移植膝蓋腱の再構築過程における外来性細胞浸潤の影響(1)家兎72羽を使用し,凍結処理膝蓋腱への外来性細胞浸潤を阻止することが膝蓋腱の力学的特性に与える効果を検討した.(2)結果:外来性細胞浸潤の阻止は内在性細胞壊死後膝蓋腱の力学強度の低下を抑止した.2.負荷増大が凍結処理後膝蓋腱の力学的特性に与える影響(1)家兎30羽を使用し,膝蓋腱の断面積を減少させることにより応力を増加させ,負荷増大が凍結処理後の膝蓋腱の力学的特性に与える影響を検討した.(2)結果:断面積を67%に減少させた群では凍結処理のみを施行した膝蓋腱の力学的特性と有意差は認められないものの,断面積を50%に減少させた群では引張強度が有意に低値を示した.3.内在性線維芽細胞および外来性浸潤細胞が過負荷膝蓋腱の力学的特性に及ぼす影響(1)家兎48羽を使用し,過負荷が膝蓋腱の力学的特性に与える影響を内在性線維芽細胞および外来性浸潤細胞の有無において比較検討した,(2)結果:内在性線維芽細胞の存在は過負荷による膝蓋腱の力学的特性の低下を阻止した.一方,外来性浸潤細胞の存在は過負荷による膝蓋腱の力学的特性の低下を阻止できないものの,その断面積を増加させた.4.凍結処理膝蓋腱の再構築における過負荷および除負荷が及ぼす影響の差異(1)家兎50羽を使用し,非生理的な負荷が凍結処理膝蓋腱の力学的特性に与える影響を検討した.(2)結果:非生理的な負荷軽減は線維芽細胞壊死後の膝蓋腱の力学的特性を鋭敏に低下させた.一方,負荷増大は比較的緩徐に線維芽細胞壊死後の膝蓋腱の力学的特性を低下させた.5.以上の本研究結果より,凍結処理膝蓋腱の再構築過程における過負荷が及ぼす影響は除負荷のそれと異なること,さらにその発生機序には外来性浸潤細胞の生物学的反応が大きく関与していることが示唆された.1-(1)実験動物として雌成熟日本白色家兎30羽を使用し,過負荷が内在性細胞壊死後の膝蓋腱の力学的特性に与える影響を検討した.(2)in situ凍結解凍処理後,膝蓋腱の断面積を100%,67%,50%に外科的に減少させて,膝蓋腱の引張応力を生理的応力のそれぞれ100%,150%,200%に増大させ,膝蓋腱の力学的特性を処置後3および6週各5羽にて計測した.(3)その結果,生理的応力の200%に応力を増大させた膝蓋腱では生理的応力であった膝蓋腱に比較し,3週では有意差はないものの,6週では有意に低下した.一方,生理的応力の150%に応力を増大させた膝蓋腱では生理的応力であった膝蓋腱との間に有意差を認めなかった2-(1)過負荷が家兔膝蓋腱の力学的特性に与える影響を内在性線維芽細胞および外来性浸潤細胞の有無において比較検討した.(2)前述の150%負荷増加膝蓋腱に対して,in situ凍結解凍処理による内在性線維芽細胞の死滅およびwrapping処理による外来性細胞の浸潤の阻止を組み合せ,内在性線維芽

細胞のみが存在する膝蓋腱,外来性浸潤細胞のみが存在する膝蓋腱,およびその両者が存在しない膝蓋腱の断面積および力学的特性を処置後3および6週各5羽にて計測した.(3)その結果,内在性線維芽細胞および外来性浸潤細胞の存在しない膝蓋腱においては,過負荷は膝蓋腱の力学的特性を低下させ,内在性線繊芽細胞の存在は過負荷による膝蓋腱の力学的特性の低下を阻止した.一方,外来性浸潤細胞の存在は過負荷による膝蓋腱の力学的特性の低下を阻止できないものの,漆蓋腱の断面積を増加させた.1.実験動物として雌成熟日本白色家兎50羽を使用し,過負荷および除負荷が内在性細胞壊死後の膝蓋腱の力学的特性に与える影響を検討した.2.材料および方法(1)20羽に対してはinsitu凍結解凍処理後,膝蓋腱の断面積を67%,50%に外科的に減少させて,膝蓋腱の引張応力を生理的応力のそれぞれ150%(150%群),200%(200%群)に増大させた.(2)別の20羽に対して,in situ凍結解凍処理後にpolyester製tapeを用いて膝蓋腱の引張応力を0%(0%群)および30%(30%群)に減少させた.(3)残りの10羽に対してはin situ凍結解凍処理後,膝蓋腱に処置を加えず生理的張力を維持した(100%群).(4)処置後3および6週にて各5羽ずつ屠殺し,膝蓋腱の力学的特性を非接触型歪計測を有する引張試験システムにて計測した.3.結果(1)200%群の弾性係数は100%群に比較し,3週では有意差はないものの,6週では有意に低下した.一方,150%の弾性係数はいずれの時期においても100%群との間に有意差を認めなかった.(2)0%群および30%群の弾性係数は100%群に比較し,3週では有意に低下した.6週では30%群の弾性係数は100%群との間の有意差が消失したものの,0%群の弾性係数は100%群に比較し,有意に低値であった.4.以上の結果より非生理的な負荷軽減は線維芽細胞壊死後の膝蓋腱の力学的特性を鋭敏に低下させ,ある閾値をこえた負荷増大は比較的緩徐に線維芽細胞壊死後の膝蓋腱の力学的特性を低下させることが明らかとなった.
非線形発展方程式と楕円形方程式の研究

楕円型方程式(I)方程式(E)-△u=|u|^<q-2>u x∈Ω, u(x)=0 x∈∂Ωに対して,次の定理を得た.「Ω=R^N\B_R, B_R={x∈IR^N ; |x|【less thanor equal】R}, 2^*<q<+∞(2^*は,ソボレフ型埋蔵H^1_0(Ω)⊂L^q(Ω)の臨界指数)とするとき, (E)はH^1(Ω)∩L^q(Ω)に属する(球対称)非自明解をもつ.」1<q【less than or equal】2^*の場合には,非自明解が存在しないことが既に知られており,有界領域に対する既知の結果との双対性から,予想されていた長年の未解決問題が肯定的に解決された有義は極めて大きい.(III)方程式(E)_1 -△u+u=a(x)|u|^<q-2>u+f(x) x∈IR^N, 2<q<2^*0<a(x), |a(x)-1|【less thanor equal】Ce^<λ|x|>, λ>0に対して, ‖f‖_<H-1(R^N)>が十分小さければ, (E)_1は少なくとも2つの正値解をもつ.さらに, f=0かつq<2^*が十分2^*に近い場合,正値解の多重性が係数関数a(x)の最大値与える点xのなす集合の位相的性質(カテゴリー)に支配される現象が発見された.この現象は,今後の進展が期待される重要な課題となろう.放物型方程式(I)porous medium方程式の弱解のHolder連続性が良く知られていたが,滑らかな(局所)解の存在については,長く,未解決問題として残されていた.これに対し,大谷-杉山により,より一般的な方程式に対して, Lipshitz連続な時間局所解が構成され,ここで開発された, L^∞-エネルギー評価法を発展させ, C^∞(IR^N)に属する局所解の存在が証明された.長年の大きな未解決問題が解決された意義は極めて大きい.(II) (E)に対する,非定常問題に対し, q=2^*のときの解の漸近挙動の決定は,未解決の問題として残されていたが,今回,次のような手掛かりが得られた.「q=2^*, Ω={x∈R^N;|x|<1}かつ,解u(x, t)は正値,球対称でr=|x|に関して単調減少ならば,解は有限時間で爆発するか,または時間大域的に存在して,次をみたす.「ある点列{t_n}が存在して,測度の意味で|∇u(x,t_n)|^2-C_0δ(0) (n-∞).|u(x, t_n)|^<2*>-C_0δ(0) (n-∞)」この結果, critical case(q = 2^*)では,デルタ関数がsubcritical case(q <2^*)の場合の定常解に相当していることを示す意味で,大変重要な示唆を与えているが,技術的な強い仮定を要する点で不満が残る.自然な仮定のもとでの解決が,今後の課題となろう.(III)2次元有界領域でのKeller-Segel方程式(粘菌の生態を記述する走化性方程式)に対する初期値・境界値問題の大域解の存在が示された.更に,孤立爆発点で解はデルタ関数的な特異性を持つ事を示された.この事実からも, (II)における問題との楕円型方程式を介した密接な関連性がうかがえる.この視点からの今後の研究が望まれる.楕円型方程式(I)方程式(E)-△u=|u|^<q-2>u x∈Ω, u(x)=0 x∈∂Ωに対して,次の定理を得た.「Ω=R^N\B_R, B_R={x∈IR^N ; |x|【less thanor equal】R}, 2^*<q<+∞(2^*は,ソボレフ型埋蔵H^1_0(Ω)⊂L^q(Ω)の臨界指数)とするとき, (E)はH^1(Ω)∩L^q(Ω)に属する(球対称)非自明解をもつ.」1<q【less than or equal】2^*の場合には,非自明解が存在しないことが既に知られており,有界領域に対する既知の結果との双対性から,予想されていた長年の未解決問題が肯定的に解決された有義は極めて大きい.(III)方程式(E)_1 -△u+u=a(x)|u|^<q-2>u+f(x) x∈IR^N, 2<q<2^*0<a(x), |a(x)-1|【less thanor equal】Ce^<λ|x|>, λ>0に対して, ‖f‖_<H-1(R^N)>が十分小さければ, (E)_1は少なくとも2つの正値解をもつ.

さらに, f=0かつq<2^*が十分2^*に近い場合,正値解の多重性が係数関数a(x)の最大値与える点xのなす集合の位相的性質(カテゴリー)に支配される現象が発見された.この現象は,今後の進展が期待される重要な課題となろう.放物型方程式(I)porous medium方程式の弱解のHolder連続性が良く知られていたが,滑らかな(局所)解の存在については,長く,未解決問題として残されていた.これに対し,大谷-杉山により,より一般的な方程式に対して, Lipshitz連続な時間局所解が構成され,ここで開発された, L^∞-エネルギー評価法を発展させ, C^∞(IR^N)に属する局所解の存在が証明された.長年の大きな未解決問題が解決された意義は極めて大きい.(II) (E)に対する,非定常問題に対し, q=2^*のときの解の漸近挙動の決定は,未解決の問題として残されていたが,今回,次のような手掛かりが得られた.「q=2^*, Ω={x∈R^N;|x|<1}かつ,解u(x, t)は正値,球対称でr=|x|に関して単調減少ならば,解は有限時間で爆発するか,または時間大域的に存在して,次をみたす.「ある点列{t_n}が存在して,測度の意味で|∇u(x,t_n)|^2-C_0δ(0) (n-∞).|u(x, t_n)|^<2*>-C_0δ(0) (n-∞)」この結果, critical case(q = 2^*)では,デルタ関数がsubcritical case(q <2^*)の場合の定常解に相当していることを示す意味で,大変重要な示唆を与えているが,技術的な強い仮定を要する点で不満が残る.自然な仮定のもとでの解決が,今後の課題となろう.(III)2次元有界領域でのKeller-Segel方程式(粘菌の生態を記述する走化性方程式)に対する初期値・境界値問題の大域解の存在が示された.更に,孤立爆発点で解はデルタ関数的な特異性を持つ事を示された.この事実からも, (II)における問題との楕円型方程式を介した密接な関連性がうかがえる.この視点からの今後の研究が望まれる.計画調書の研究目的にかかげた目標に関する成果が,着実にあがりつつある.特に,臨界ソボノフ指数の非線形性を有する,楕円型,放物型方程式に関していくつかの興味深い結果が得られた.方程式次に(E)に対する,非定常問題(P) u_t(x,t)=△u+|u|^<q-2>u (x,t)∈Ω×(0,∞)u(x)=0 (x,t)∈∂Ω×(0,∞)を考える.qが臨界ソボノフ指数2^*より小さいときには,「解は,有限時間で爆発するか,または時間大域的に存在して,そのω-極限集合は,定常解のなす集合に含まれる」ことがわかっている(大谷)が,q=2^*のときは未解決の問題として残されていた.今回,次のようなてがかりが得られた.「q=2^*,Ω={x∈R^N;|x|<1}かつ,解u(x,t)は正値,球対称でr=|x|に関して単調減少ならば,解は有限時間で爆発するか,または時間大域的に存在して,次をみたす(鈴木・池畠).この結果は,critical case(q=2^*)では,デルタ関数がsubcritical case(q<2^*)の場合の定常解に相当していることを示す意味で,大変重要な示唆を与えているが,技術的な強い仮定を要する点で不満が残る.自然な仮定のもとでの解決が,今後の課題となろう.計画調書の研究目的にかかげた目標に関する成果が,着実にあがりつつある.以下にその主なものを挙げる.に対して,次の定理を得た.1)「Ω=R^N\B_R,B_R={x∈R^N;|x|【less thanor equal】R},2^*<q<+∞(2^*は,
経済的側面からの院内感染防止対策の検討-経済的負担と労働時間の実態調査から-

経済的側面から院内感染防止策を検討するために、院内感染による感染症の検査・治療および感染防止の管理に要する費用を調査するとともに、看護婦の感染防止活動に要する労働時間を調査した。調査対象は、M病院(114床の一般病院)に入院中、MRSAに感染した患者15名と、その患者のケアに携わった数名の看護部職員であった。15名の患者の背景は、年齢が6094歳で平均年齢79歳と高齢で、糖尿病,脳血管障害,心疾患などを持つ寝たきりの患者であった。しかも、ほとんどが肺炎の治療目的で入院し、MRSA肺炎を併発した患者であった。感染防止のために使用した消耗品の患者一人あたりの平均費用は、2,070円/日であった。個室隔離の平均日数が75日であったので、M病院の個室料金(1万7,000円/日)と使用した消耗品の費用(2,070円/日)の合計に75日を掛けると、患者一人当たり143万0,250円となった。看護婦が感染防止活動に費やした労働時間は患者一人当たり約90分/日で、それをM病院の看護婦の平均賃金で換算すると約2,214円/日となり、これに75日を掛けると患者一人当たり16万6,050円の経費となった。従って、病院の負担額は、患者一人当たり159万6,300円となった。M病院では、MRSA感染症の患者が一年間に46名発生したので、年間の総経費は7,342万9,800円となる。MRSA肺炎に要した検査・治療費は、患者一人当たり約129万3,225円であったので、年間の総費用は5,948万8,350円となる。以上の結果から、MRSA感染症が医療費を押し上げる要因の一つになっていることがあらためて裏付けられるとともに、MRSA感染者の感染管理には、診療報酬には現れない多くの費用が掛かっており、また、隔離によって通常の個室使用料が得られなくなり、病院経営に大きく影響しているという実態が明らかになった。今後は、高齢者の肺炎患者に対するMRSA感染防止対策を検討していきたい。1.研究目的:院内感染による感染症の検査と治療及び感染防止の管理に要する費用を調査するとともに、看護婦の感染防止活動に要する時間を調査することによって、経済的側面から院内感染防止対策を検討する。2.研究結果の概要:(1)調査対象は呼吸器感染症の治療目的で入院した15名の高齢の患者で、全員が糖尿病、脳卒中、心疾患などの慢性疾患を持つ寝たきりの患者であった。このうち8名が治療中にMRSAに感染し、院内感染と判定された。この8名に対する感染対策費について、個室隔離日数×個室料金(17,000円/日),使用した物品の量×単価,検査・治療に要した費用を調査した。個室隔離の平均日数は、約60日で、使用した物品の費用は、1日1人当たり約1,118円であった。従って、個室料金と使用した物品の1人当たりの費用は、合計1,087,080円であった。しかし、MRSA感染症だけに要した検査・治療費を算出する為には、通常の肺炎の平均治癒期間を求める必要があり、現在調査中である。

(2)個室隔離したMRSA感染患者に対する感染防止活動に要する時間については通常のケア時間を除いて、物品の準備と補充及び処理、手洗いとガウンテクニック、室内の清掃などに要した時間と訪室回数を調査した。その結果、1人の患者に対して1日当たり平均1時間58分を要し、そのうち看護婦(助手を含む)の活動時間は1時間43分であった。そして、看護婦の1日の平均訪室回数は23回で、3交替制の各勤務帯でほぼ同じ回数であった。(3)調査対象となったM病院(114床の一般病院)で、MRSAの発生率が7%と仮定した場合(現在調査中)の感染管理に要する年間費用(引き続き調査予定)は、病院経営に大きく影響していると考えられる。また、その為の看護婦の感染防止活動に要する時間や業務の煩雑さは、看護業務を圧迫すると共に看護婦のストレスとなり、看護の質の低下に大きく影響すると考えられる。1.研究目的:院内感染による感染症の検査・治療及び感染防止の管理に要する費用を調査するとともに、看護婦の感染防止活動に要する時間を調査することによって、院内感染防止対策を検討する。2.研究結果の概要:今年度の調査対象はM病院に入院中、MRSA感染症を併発して個室隔離をした患者15名で、その平均隔離日数は75日であった。15名の背景は6094才の高齢者で、ほとんどが慢性疾患をもつ寝たきりの患者であった。その患者に対して感染防止のために使用した物品の費用は患者一人当たり平均2070円/日であった。それに病院が負担する個室料金を加えると、感染管理に要する病院負担額は患者一人当たり平均2万1284円/日になった。ただし、対象となったMRSA感染患者のほとんどが肺炎の治療目的で入院し、MRSA肺炎を併発したものである。従って、MRSA感染症だけに要した検査・治療費を算出するためには通常の肺炎の平均治癒期間を求める必要がある。現在、国内・外の文献及びM病院での肺炎の平均治癒期間を調査中である。また、看護婦が感染防止活動に費やした労働時間は約90分/日であった。それをM病院の看護婦の平均賃金で換算すると、2214円/日となった。従って、個室隔離の平均日数の75日を掛けると、患者一人当たりの総経費は159万6300円となった。一方、M病院においては1995年に院内感染防止策を改善したので、その防止策が院内感染発生率の低減化に結び付いているかどうかを調査した。その結果、9.6%(1993年)から6.7%(1997年)に減少したことが明らかとなった。この2.9%の減少のうち、その1/3がMRSA感染症だと仮定した場合、M病院の一年間の入院患者延数が約3000名なので、その1%(30名分)の感染管理費用約4800万円が節約出来たことになる。今後は高齢者で慢性疾患をもつ寝たきりの肺炎患者に対する感染防止対策を検討することによって、さらに経済的効果をあげることが可能と考える。経済的側面から院内感染防止策を検討するために、平成89年度に院内感染による感染症の検査・治療および感染防止の管理に要する費用を調査した。その結果、MRSAによる院内感染と判定された15名の患者のほとんどが肺炎の治療目的で入院し、MRSA肺炎を併発した患者であった。従って、MRSA感染症のみに要した検査・治療費を算出する為には、通常の肺炎平均治癒期間とそれに要する費用を求める必要があることが明らかになった。そこで、今年度は通常の肺炎平均治癒期間とそれに要する検査・治療費を明らかにするために、国内・外の文献調査及びMとY病院における実態調査を実施した。現在、そのデータの処理中である。