hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
PET分子画像診断によるEGFR阻害癌分子標的薬個別化医療

1EGFR-TK選択的阻害剤の合成、2放射性フッ素標識体の合成、3癌細胞を用いたPET薬剤の細胞内取り込み実験および代謝解析実験の検討を前年度に引き続き行っていく。(トレーサ開発の最適化を図りながら研究を進めて行き、並行して以下に示すPET薬剤画像診断・解析法確立を目指していく。)4担癌動物によるPET薬剤画像化とEGFR活性半定量のための画像解析マウス及びラットを用いたPETの有用性検討と画像解析法開発さらには将来の臨床応用を視野に入れた基礎検討を行っていく。4担癌動物によるPET薬剤画像化とEGFR活性半定量のための画像解析マウス及びラットを用いたPETの有用性検討と画像解析法開発さらには将来の臨床応用を視野に入れた基礎検討を行っていく。これまでの成果で、F-APP-1、F-FTP2のような画像診断候補薬剤の合成に成功した。これらあるいはさらなる薬剤検討も継続して行う。i)担癌動物を用いたPET検査:EGFR発現パターンの異なる肺癌をヌードマウス或いはヌードラット皮下に移植した担癌動物モデルを作成し、動物用PET装置にてダイナミックイメージングを行う。同じモデル動物を用いたEGFR阻害薬(gefitinib等)負荷時のPET画像検査を行い、集積阻害効果も検討する。ii) PETデータを用いたトレーサの薬物動態解析:得られたPET画像データを基にトレーサの体内動態を経時的に算出し、PET薬剤の特異的臓器集積性や排泄性、血中クリアランスを一度に半定量的に評価する。iii)PETの臨床応用に向けた検討をすると同時に投与薬剤の動物モデルに対する毒性試験や放射線被曝線量計算により生体への安全性を検証する。毒性試験についてはマイクロドージングコンセプトに基づいた検討を行う。特に放射線被曝線量計算では、投与放射能量とPETダイナミック画像データの全身の関心領域の放射能カウントから得られる各臓器の放射能残存及び排泄の経時変化を専用のソフトウェアに入力しヒトにおける放射線被曝線量のシミュレーションを行いPETの適正を確認する。この検討では相応の研究費配分が望まれる。毒性試験は外部委託を予定する。放射線被曝線量計算は西井、小川、木村、佐治が実績を有しており、検討可能と考える。
肝移植医療における脂肪肝過小グラフトの限界と挑戦

脂肪肝モデルラットを用いて、部分肝移植を行い、抗血栓作用の他に、抗炎症作用、抗アポトーシス作用のあるAPCやTMを投与して脂肪肝過小グラフトの生着向上が証明されつつある。また、細胞レベルでの、固有の生物活性(抗血栓、抗炎症、アポトーシス制御、血管新生制御作用など)の探索では、APCとTMの有用性が明らかとなりつつある。肝移植モデルのほかに、肝移植に近い肝大量切除後の虚血再還流モデルを作成し、移植モデルと同様な微小循環障害のメカニズムの解明に努めている。現段階ではAPC投与群では生存率は向上し、肝類同内皮障害の軽減と肝細胞実質障害の軽減を認めるところまでは突き止めている。本研究の最終的なゴールは、如何に小さな脂肪肝が移植肝として有用か、また術式の工夫によりそれらの成績の向上が可能かどうかを見極め,さらに、還流液の工夫により脂肪肝過小グラフトを蘇らせることである。現在までの臨床例100例以上のドナー肝組織を見直したところ、肝移植ドナーとして使用される程度の脂肪肝であれば、成績に影響を及ぼさず、また、ドナー自身への負担もなかったことが判明した。(平成22年4月:日本外科学会パネルディスカッションにて発表予定)この結果を踏まえて、まず、本年に行うべきことは、移植されたレシピエントの予後に影響を及ぼす程度の脂肪肝の程度・グラフトの小ささを明らかにする必要があり、まず、小動物のラット過小グラフト肝移植モデルを用いて、各種アッセイを試みておいるところである。具体的には、ラット移植モデルの前段階として虚血再還流障害モデルを作成し、Activated protein C (APC)を投与することにより、肝へのダメージを軽減させ、門脈圧の軽減や肝逸脱酵素の低下、さらに組織学的肝障害の軽減を証明することができた。今後、ラット肝移植モデルを早急に確立し、同様なアッセイを進めていく予定である。また、脂肪肝モデルも平行して準備を行う予定である。生体肝移植では、脂肪肝であり且つ容積が十分でないグラフト肝を有効利用することが出来れば、さらに多くの末期肝疾患患者の命を救うことが可能となるために、今回の研究が開始された。最近ではドナーの安全性を重視し、過去に盛んに行われた右葉グラフトよりもグラフト容積の小さな左葉グラフトを用いることが多い。また、人口の高齢化に伴い、比較的年齢の高い親族がドナーとなることも多くなってきた。高齢・過小グラフトが臨床においては直面した課題である。当施設の臨床研究においては、高齢ドナーの肝臓は脂肪肝の割合が多いことが明らかとなり、脂肪肝グラフトの限界を解明する重要性も高まってきた。同時に、脂肪肝モデルラットを用いて、部分肝移植を行い、抗血栓作用の他に、抗炎症作用、抗アポトーシス作用のあるAPCやTMを投与して脂肪肝過小グラフトの生着向上が証明されつつある.また、細胞レベルでの、固有の生物活性(抗血栓、抗炎症、アポトーシス制御、血管新生制御作用など)の探索では、APCとTMの有用性が明らかとなりつつある。実験動物数が未だ少ないため、早急に統計解析に耐えうる数に増やす予定である。可能な限り、臨床に近いブタモデルでの実験を遂行し、臨床での病態解明が急がれている過小グラフト肝移植後のグラフト障害を明らかにすることを優先する。同時に、脂肪肝モデルラットを用いて、部分肝移植を行い、抗血栓作用の他に、抗炎症作用、抗アポトーシス作用のあるAPCやTMを投与して脂肪肝過小グラフトの生着向上が証明されつつある。

また、細胞レベルでの、固有の生物活性(抗血栓、抗炎症、アポトーシス制御、血管新生制御作用など)の探索では、APCとTMの有用性が明らかとなりつつある。当該年度では、肝移植モデルのほかに、肝移植に近い肝大量切除後の虚血再還流モデルを作成し、移植モデルと同様な微小循環障害のメカニズムの解明に努めている。現段階ではAPC投与群では生存率は向上し、肝類同内皮障害の軽減と肝細胞実質障害の軽減を認めるところまでは突き止めている。生体肝移植では、脂肪肝であり且つ容積が十分でないグラフト肝を有効利用することが出来れば、さらに多くの末期肝疾患患者の命を救うことが可能となるために、今回の研究が開始された。最近ではドナーの安全性を重視し、過去に盛んに行われた右葉グラフトよりもグラフト容積の小さな左葉グラフトを用いることが多い。また、人口の高齢化に伴い、比較的年齢の高い親族がドナーとなることも多くなってきた。高齢・過小グラフトが臨床においては直面した課題である。当施設の臨床研究においては、高齢ドナーの肝臓は脂肪肝の割合が多いことが明らかとなり、脂肪肝グラフトの限界を解明する重要性も高まってきた。本研究の最終的なゴールは、如何に小さな脂肪肝が移植肝として有用か、また術式の工夫によりそれらの成績の向上が可能かどうかを見極め,さらに、還流液の工夫により脂肪肝過小グラフトを蘇らせることである。同時に、脂肪肝モデルラットを用いて、部分肝移植を行い、抗血栓作用の他に、抗炎症作用、抗アポトーシス作用のあるAPCやTMを投与して脂肪肝過小グラフトの生着向上が証明されつつある。肝移植モデルのほかに、肝移植に近い肝大量切除後の虚血再還流モデルを作成し、移植モデルと同様な微小循環障害のメカニズムの解明に努めている。動物実験では虚血再還流モデルも取り入れ、データ収集をおこない、過小グラフト時の微小循環障害のメカニズム解明を行いつつある。24年度が最終年度であるため、記入しない。最終年度は今までの研究のデータ解析と、臨床応用へのデータ還元を行うためのまとめを行う必要がある。
政治構造変動と圧力団体、政策ネットワーク、市民社会の変容に関する比較実証研究

圧力団体、社会団体、政策ネットワーク、有権者等調査によって以下を検証。現代日本では、若年よりも老年世代が、非生産よりも生産セクターがより組織化され、国際比較的にみた特徴をなす。また戦後形成の古い団体が頑強であり、新興団体の利益表出は限定的で、団体世界は縮小している。この状況下で起きた2009年政権交代は、政治過程における団体行動によるものであると考えることは難しい。むしろ頂上レベルでは、団体行動は政権交代を受けて変化した。市民社会は政治変動に応じて変化しやすく、2009年政権交代の影響は頂上レベルを中心とした限定的なものであったことを示唆している。地球環境政策ネットワークもほぼ変化がない。本研究は、日本における政権変動、政策パラダイムの変化といった一連の政治変動が、どのような衝撃を政策過程や市民社会に与えるかを、複数レベルの調査を行い検証することである。初年度には研究組織と役割分担を確定した。さらに海外の協力研究者も交え、日本の政治変動の比較政治的な位置づけの検討を行い、次年度以降に実施する調査仮説群の検討を行った。検討には2つの文脈がある。第一は、ポスト一党優位政党制の文脈である。日本は1955年以後2009年まで自民党がほぼ政権を担うという一党優位政党制であった。日本を位置づけるために、政治変動に伴う諸外国での政治構造の変化、政策過程、圧力団体、市民社会の変化の検討である。日本の対照国として、かつて一党優位政党制とされたスウェーデン、イタリア、イスラエルをおき、国際比較研究集会を開催し、6カ国17名の外国研究者を含めた討議を2日に亘って行った。一党優位政党制であった4カ国において、(1)長期の一党優位政党制「支配」の遺産とは何か、(2)長期の一党優位政党制「支配」が民主主義に対していかなる相違をもたらしたか、を政治体制、政治システムレベルで検討し、(1)支配遺産に関して、1)政策レベル、2)政策形成過程、3)主要な投票ブロックの政治配置、4)政党システム、(2)民主主義での相違に関して、1)政党の支配が「広範」性と遺産の強固さ、2)政党支配の「長期」性と遺産を乗り越える困難性についてそれぞれが検討されるべきと結論した。第二は、平成21年まで行われた特別推進研究等での13カ国調査結果の分析から、今回の政治変動にともなう仮説群の抽出と体系的な検討である。特に日本全国での社会団体、自治会、NPO、自治体調査を、県庁所在地都市の比較研究として進めること、国勢調査など他のデータと関連づけること、中国、アメリカ、ドイツでの2回の調査分析、10-13カ国比較からの仮説の提出(例えば、イデオロギー分布曲線と政治の安定性)がなされた。本年度は、前年度のブレーン・ストーミングを経て実証調査研究に入った。第1に、合計4度の研究会を開催し、圧力団体調査の調査票(面接調査と留置調査の併用)を作成した。本研究の目的は、日本で政治変動が政策過程や市民社会に与える衝撃を、複数の調査から検証することである。過去3次行われてきた圧力団体調査からは、政党の勢力配置など政治変動が社会変容を主導すること、政権政党の交代が大きな衝撃を与えることが示唆されていた。ただ、2011年3月に生じた東日本大震災も、団体をとりまく社会経済政治状況を変化させた可能性がある。そこで、両者を総合的に把握することのできる調査票を新たに作成した。政権交代のみならず、震災後の日本政治を分析するうえで有用な調査票となった。第2に、圧力団体調査の対象を選定した。政権交代(2009年)をまたぐ4年間(200811年)に、1参議院議員選挙全国区での候補者推薦・支援、2国会での発言、3審議会のメンバー入り、4税制改正要望の実施、5過去3次調査協力団体等、いずれかの条件に該当する団体を選定した。この方法は、先行研究に比べて手続き的な透明性が高く画期的である。第3に、圧力団体調査を実施した。東日本大震災の影響で調査開始時期が遅れ、調査を完了することのできた団体の数が当初の予定を下回らざるを得なかったため、次年度にも調査を継続した(合計で250以上事例を収集)。第4に、次年度の政策ネットワーク調査に向けた検討を行った。1990年代に実施した労働政策ネットワーク、地球環境政策ネットワークという2つの調査結果を再検討し、支援関係や情報交換関係など個別的なネットワークを総合的に捉える必要があること、具体的な政策争点に対する賛成ー反対では「反対」という回答を得にくく、アクター間のネットワーク構造を捉えるうえでは他の質問形式を設定する必要があることなどを確認した。

日本の政権変動、公共政策の変化といった一連の政治変動が、どのような衝撃を、政策過程や市民社会に与えるかを、複数レベルの調査を行い検証する本研究の3年度目である。今年度は、昨年度から行っている圧力団体調査と並行して、より具体的にアクター間の政策ネットワークが変容したかどうかを検証するためのネットワーク調査を遂行し、さらに、更なる政権交代が予想される事態に直面し、次年度予定の市民社会組織調査の一部を前倒し的に実施した。構造変動と政治・社会関係の変容を比較政治的に解明する作業(比較対象国の分析と多数の研究会、国際会議参加)も推し進めた。政策ネットワーク調査は、1997年に実施した第1次調査との比較可能性を考慮しつつ、(1)環境政策に関わる政府内アクターと政党、(2)温暖化問題に関する政策形成過程への参加、(3)温暖化ガス排出削減による利害の有無、(4)温暖化対策に取り組む環境NGO、(5)マス・メディアという5点の基準を設定した。この基準をもとに、1第1次調査で回答2COP15と17の参加3環境NGOデータベースで温暖化・気候変動に言及し、年間予算規模が1億以上のNGO4温室効果ガス排出量が上位5位の企業5朝日・日経の各紙で10万kWの再生可能エネルギー事業計画の企業6上位5位の政党7温暖化関連4法案招致組織8上位5位の新聞とテレビ局、という8つの基準のいずれかを満たす155の組織を対象に調査を実施した。3月初の時点で回収数は98組織、回収数は63.2%である。政権交代という事態に直面し、市民社会組織調査を、山形県、愛知県、京都府、大阪府、福岡県、沖縄県に所在する約8千の社会団体(母集団15,875から層化2段階無作為抽出)を対象として郵送調査(ウェブ回答可)を行った。実質回収率は21%であった。本研究は、2009年民主党連立政権の誕生という、日本における政権の変動、公共政策の変化といった一連の政治変動が、どのような衝撃を、政策過程や市民社会に与えるかを、1)圧力団体、2)政策ネットワーク、3)地方政府・市民社会といった複数レベルの調査を行い検証することを目的としていた。3年目までに1)2)3)の主要なアクターへの調査はほぼ実施を終えつつあった。4年目までに1)2)3)の主要なアクターへの調査は実施済みである。有権者(市民意識)調査も4年目に面接調査を実施したが、日本だけであったため、今年度は日本を含む4か国でweb調査を実施し、日本の位置を国際比較の中で位置づけようとした。調査:「有権者の団体所属と政治意識に関する日韓米独インターネット調査」期間:2014年10月6日10月27日調査数:日本対象6149サンプル、1035回収(16.8%)韓米独対象56002/48002/126000サンプル、いずれも1036回収(1.8%/2.2%/08%)対象であった2009年民主党連立政権が2011年3月の大震災をへて2012年末には自民党連立政権へ推移したため、当初考えていたとはやや異なる実態調査対象となったが、研究成果と討議を精力的に国際的な場で行い、発信に努めている。
HS-dPCR法を用いた肺腺癌遺伝子異常の迅速解析

本研究では,肺癌におけるEpidermal growth factor receptor (EGFR)変異を,新規に開発した高速d-PCR法にて迅速かつ正確に検出しえるかを検討した。対象は肺癌患者から採取された気管支細胞診材料80検体で,3個の代表的なEGFR変異を対象とし,コントロールの検査系と,迅速性,正確性,感度に関して検討した。結果,既存法に比し,同等の正確性を持って検出することが可能であることが判明した。また,既存検査法に比し,反応時間の短縮が可能であった(8分10秒,1/9程度)。感度も既存検査法と同様,あるいはそれ以上に高いことが判明した(0.05-0.5%)。予備実験として遺伝子変異の判明している(direct sequenc法,Scorpion ARMS法)肺腺癌のホルマリン固定パラフィン包埋(FFPE)材料8例を用いて,HS-dPCR法にてEGFR遺伝子変異の一つExon21(L858R)の検索を行った。5種類のプライマーを設定,検討したところ,感度,特異度の担保された1種のプライマーを設定できた。このプライマーを持って,HS-dPCR法にて同遺伝子変異の検索を行ったところ,迅速化(概算10分以内)に成功した。今後の課題としては,1)肺腺癌において,L858Rの次に多いEGFR変異であるところのExon19のdeletion症例のプライマーの設定,2)HS-dPCR法を用いた迅速化の可能性につき検討を進める。また,実際に臨床応用できるように,1)気管支鏡細胞診材料あるいは胸水細胞診材料からのDNA抽出の迅速化,2)同材料を用いて,HS-dPCR法を用いた迅速化の可能性につき検討を進める。また,平行して,KRAS遺伝子変異についても同様の方法で,迅速化の可能性につき検討する。肺腺癌EGFR遺伝子変異で最も多いEGFR-Exon21-L858R mutを検出するためのプライマーを設計し,direct sequence法,ScorpionARMS法で判定している既知の材料を用いてその正確性を検討した。結果,感度,特異度100%のプライマーの設計に成功した。同プライマーを用いHS-dPCR法にて検討したところ,検出の迅速化に成功した(8分10秒).この結果を踏まえ,気管支鏡材料,胸水材料など液状検体を用い,検討を行ったところ,ScorpionARMS法で同定されているEGFR遺伝子変異材料14例(気管支洗浄材料,胸水材料)にて,100%の正確性を持って検出できることが判明した。現在は同細胞診材料を用いた、前向き検討を進めているが、今後はEGFRの他のminorな遺伝子変異検出のためのプライマー設計、その迅速化の検討を進める予定である。また、EGFR以外の遺伝子変異(KRASなど)の同定検査系の構築に加え、multiplex化も視野に入れている。【背景・目的】非小細胞肺癌に対する上皮成長因子受容体(EGFR)遺伝子変異検査は,EGFRチロシンキナーゼ阻害薬投与の適応を決定する際に不可欠である。同検査を行う場合,現在は肺生検や肺手術材料などのホルマリン固定パラフィン包埋材料を用い,PCR法にて行うことが一般的であるが,遺伝子抽出から検索まで7ー14日の期間を要している。本検討は,迅速遺伝子検査法の一つとして開発された液滴型高速PCR装置(EGFR d-PCR法)を用い,ホルマリン固定を必要としない気管支洗浄液や胸水などの液状細胞診材料で,EGFR遺伝子変異の検出の可否,またその妥当性につき検証した。【方法】対象検体は気管支洗浄液や胸水などの液状細胞診材料,全80例で,対象検査系として既存のリアルタイムPCR法(Therascreen法)を用い,EGFR d-PCR法との感度,特異度,反応時間の比較を行った。また,EGFR d-PCR法の検出限界は培養細胞を用い検証した。【結果】全80検体のうち,Therascreen法でEGFR遺伝子変異が検出された症例は,L858R変異が16例,exon19欠失が11例,T790M変異が1例であった。それに対してd-PCR法では,L858R変異は16例,exon19欠失(E746_A750)は8例,T790M変異が1患者であった。exon19変異検出系では,Therascreen法で検出されてEGFR d-PCR法で検出されなかったものが3検体存在したが,これらはダイレクトシークエンス法で,今回我々が設計したプライマーとは異なる変異であることが判明した。PCR反応時間は,Therascreen法の1時間45分に対し,EGFR d-PCRは8分10秒であった。変異の検出限界は,L858R検出系で0.5%,E746_A750del検出系で0.05%, T790M検出系で0.5%であった。【考察】EGFR d-PCR法では,従来法と高い一致率を示し,検出感度は従来法以上の感度が得られた。本法では,DNA抽出過程を含め1時間以内で判定結果を得ることができ,今後の臨床応用が期待される結果であった。

対象は肺癌患者から採取された気管支細胞診材料80検体で,3個の代表的なEGFR変異を対象とし,コントロールの検査系と,迅速性,正確性,感度に関して検討した。結果,既存法に比し,同等の正確性を持って検出することが可能であることが判明した。また,既存検査法に比し,反応時間の短縮が可能であった(8分10秒,1/9程度)。感度も既存検査法と同様,あるいはそれ以上に高いことが判明した(0.05-0.5%)。肺癌EGFR遺伝子異常の検出の検討自体は順調に進んでいるが、前向き検討のための材料収集が進んでいない。すなわち、当施設では、年間に肺癌症例にてEGFRの検索が行われるのが100-120例であるが、その検出も細胞診材料よりも同時に提出されたFFPE材料の方が状態がいい場合、同材料を用いて行われ、目標としている推定された材料数に比し少ない現状が明らかとなってきた。人体病理今後は,同細胞診材料でScorpionARMS法と同時に前向きに検討し,その感度,特異度につき検討していく予定である。また,頻度は少ないものの耐性化が問題となっているT790Mに関してもプライマーを設計し,その正確性,感度,特異度を同様に検討していく予定である。前向き検討において対象症例が少ない場合は、期間の延長ないし他施設とも共同して進めることがひとつの方向として考えている。研究遂行自体は概ね順調であるが,材料の収集に関して,細胞診材料でのEGFR遺伝子変異例を前向きに収集しているが,陽性症例が比較的少なく症例収集の方法に関して検討が必要な状況である。1)HS-dPCR法により標的遺伝子が正確に同定できることを証明できたあと、最終年度でコントロール症例を従来法で検討する予定であったので。2)研究報告として最終年度に海外での学会報告を予定しているため。今後の課題としては,1)肺腺癌において,L858Rの次に多いEGFR変異であるところのExon19のdeletion症例のプライマーの設定,2)HS-dPCR法を用いた迅速化の可能性につき検討を進める。また,実際に臨床応用できるように,1)気管支鏡細胞診材料あるいは胸水細胞診材料からのDNA抽出の迅速化,2)同材料を用いて,HS-dPCR法を用いた迅速化の可能性につき検討を進める。また,平行して,KRAS遺伝子変異についても同様の方法で,迅速化の可能性につき検討する。細胞診材料の収集につき,現在は代表者所属機関での収集を行っているが,他施設での収集の可能性につき検討を進める。1)コントロール症例(約100例ほど)を用い、従来法(Scorpion ARMS法)でEGFRの遺伝子変異を検討する。2)研究報告として最終年度に海外での学会参加を予定している。本年度は,1)材料の収集,2)のプライマーの設定,3)少数例での迅速化実験,が主体であり,材料の収集が遅れた点で比較的予算を執行することが少なく,次年度使用額が発生した。迅速化実験の対象検討であるScorpion-ARMS法での検討には相応の費用が発生することが予想され,本年度残額および次年度経費の多くはそれに消費されるものと予想される。他にも迅速化にあたって,機器の改良費が発生する可能性もある。また,情報収集のための学会参加や書籍の購買も予定している。加えて,本年度は相応の結果が出ておらず行えなかった,学会発表,論文発表にも使用予定である。
理論計算に基づく新規ステロイド骨格合成法の開発

天然有機化合物の合成を行う際に重要なことは、鍵反応や鍵合成中間体を創造し、多くの不斉炭素を立体選択的に構築可能な合理的な合成計画をいかに立てるかにある。その立体選択性や反応性を実際に合成を行う前に理論計算によって定量的に予測することができれば、合成計画を立てる際非常に有効な分子設計手法となる。本研究では、ステロイド誘導体を標的化合物として以下の研究を行った。1)鎖状中間体の連続的ラジカル環化反応によるステロイド骨格の合成では、新規な鎖状中間体からの連続的ラジカル環化反応を利用したステロイドBCD環の合成を行った。2)10員環化合物の連続的ラジカル環化反応によるステロイド骨格の合成では、10員環中間体からの渡環的連続ラジカル環化反応を利用した効率的なステロイドBCD環の合成を行った。3)ラジカル環化-酸素捕捉反応を用いたステロイド骨格の合成では、ビタミンD3に見られる環角部位の隣にケトンを有するトランスに縮環した2環性化合物の効率的な合成を行った。4)連続的ラジカル環化-アニオン環化反応を用いたステロイド骨格の合成では、ラジカルおよびアニオン種による新たな連続的環化反応の開発を行った。5)10員環化合物の渡環的オキシコープ転位反応によるステロイド骨格の合成では、10員環中間体の渡環的オキシコープ転位反応を利用したステロイドCD環の合成を行った。これらの合成に通じて、MM2遷移状態モデルが合成中間体の分子設計に有用であること、コンピュータ支援有機合成法が有機合成経路を検討する上で非常に有効な方法論になることを明らかにした。天然物や医薬、農薬の合成において最も重要なことは、複雑な構造を有する化合物をいかに合理的に組み立て、立体選択的に合成するかということである。多くの不斉中心を一挙に構築可能な鍵反応や鍵合成中間体を創造し、その立体選択性や反応性を実際に合成を行う前に理論計算によって定量的に予測することができれば、合成計画を立てる際非常に有効である。そこで本研究では、医薬品として広く利用されている多環式構造を有するステロイド誘導体を標的化合物とし、連続ラジカル環化反応を鍵反応として複数の環と不斉炭素を一挙に構築可能な新規ステロイド骨格合成法の開発を検討した。また、分子力場計算と分子軌道計算をハイブリッドしたMM2遷移状態モデルをいくつかの鎖状合成中間体に適用し、連続ラジカル環化反応の立体選択性および位置選択性について定量的な予測を行ない、本合成に適した合成中間体の分子設計を行った。ゲラニオールを出発原料に2炭素増炭を行い、クライゼン転位反応により鎖状合成中間体を合成した。実際に連続ラジカル環化反応を行ない、保護したシアンヒドリンによる分子内アルキル化反応によりステロイドBCD環の合成を達成した。X-線結晶解析を用いて生成物の立体化学を検討したところ、MM2遷移状態モデルによる予測通りの立体化学を有する多環式化合物であることがわかった。これにより、MM2遷移状態モデルが合成中間体の分子設計に有用であること、コンピュータ支援有機合成法が有機合成経路を検討する上で非常に有効な方法論になることが明らかになった。生理・薬理活性を発現する複雑な構造を有する天然有機化合物の合成を行う際に重要なことは、鍵反応や鍵合成中間体を創造し、多くの不斉炭素を立体選択的に構築可能な合理的な合成計画をいかに立てるかにある。そこで本研究では、医薬品として広く利用されている多環式構造を有するステロイド誘導体を標的化合物とし、連続ラジカル環化反応として複数の環と不斉炭素を一挙に構築可能な新規ステロイド骨格合成法の開発を検討した。

その際、分子力場計算と分子軌道計算をハイブリッドしたMM2遷移状態モデルをいくつかの鎖状合成中間体に適用し、連続ラジカル環化反応の立体選択性および位置選択性について定量的な予測を行ない、本合成に適した合成中間体の分子設計を行った。ゲラニオールを出発原料に酢酸エチルを用いて2炭素増炭を行い、生じたアリルアルコールのクライゼン転位反応により鎖状合成中間体を合成した。連続ラジカル環化反応を用いてステロイドCD環部の構築後、保護したシアンヒドリンによる分子内アルキル化反応によりステロイドBCD環の合成を達成した。X線結晶解析を用いて生成物の立体化学を検討したところ、MM2遷移状態モデルによる予測通りの立体化学を有する多環式化合物であることがわかった。これにより、MM2遷移状態モデルが合成中間体の分子設計に有用であること、コンピュータ支援有機合成法が有機合成経路を検討する上で非常に有効な方法論になることが明らかになった。天然有機化合物の合成を行う際に重要なことは、鍵反応や鍵合成中間体を創造し、多くの不斉炭素を立体選択的に構築可能な合理的な合成計画をいかに立てるかにある。その立体選択性や反応性を実際に合成を行う前に理論計算によって定量的に予測することができれば、合成計画を立てる際非常に有効な分子設計手法となる。本研究では、渡環的な連続ラジカル環化反応を鍵反応とする新規なステロイドの合成法およびラジカルの酸素捕捉反応を利用するビタミンD_3の合成法について検討した。その際、分子力場計算と分子軌道計算をハイブリッドしたMM2遷移状態モデルを用いて、連続ラジカル環化反応の立体選択性および位置選択性について検討し、合成中間体の合理的な分子設計を行った。まず、ゲラニオールを出発原料として、クライゼン転位反応および保護したシアンヒドリンによる分子内アルキル化反応により10員環化合物を合成した。さらに、10員環化合物の渡環的連続ラジカル環化反応を行い、ステロイドBCD環を一挙に合成することに成功した。X線結晶解析を用いて生成物の立体化学を検証し、MM2遷移状態モデルの有用性を明らかにした。また、ゲラニオールから誘導したα、β不飽和二トリルへのラジカル環化反応一酸素捕捉反応を行い、D環部およびシアンヒドリン構造を一挙に構築した。このシアンヒドリンを用いる分子内アルキル化反応によりビタミンD_3のCD環部の合成に成功した。ラジカル環化反応で生じたCD環の立体化学は、MM2遷移状態モデルから予測される立体化学と一致し、コンピュータ支援有機合成法が合成経路を検討する上で非常に有効であることが明らかになった。
農山村整備計画のための水環境改善に関する基礎研究

農山村の環境整備計画に関連し、農業と水環境に関する2つの課題を検討した。その一つは農業を営むことによってもたらされる水質汚濁・悪化の問題であり、他の一つは、農山村の特殊環境から発生する異臭・悪臭の問題である。前者の水質の問題は社会問題にまでなっている。河川に流入する汚濁物質が同量であっても、流量によって河川の水質は変化する。また、河川流量は降水量に伴って経時的に変化し、農業用水路では農地からの地下浸透水流出量の影響が灌漑期・非灌漑期で異なるため、水質は経時的・季節的に変動する。そこで、宮崎県内の河川水質データと河川流量データの周年変化、経年変化を宮崎県発行環境白書と宮崎市発行公害時報に基づいて、水質の変化特性を流量年表に基づく河川流量との関連から検討した。その結果、特に全窒素の項目についてその水質は環境基準を大幅に越えている上に、水質の悪化の進行が顕著であり看過することのできない状況にある。水質の改善策の検討と水質の変化の傾向を長期的に追跡する必要がある。後者の問題は、特に養豚・養鶏を営む農家の多い南九州畜産地帯における住民の公害の第一位にランク付けされており、環境アメニティを論じる場合無視することができない。この悪臭・異臭の原因は明確であり、問題は如何にその対処策を講じるかである。河川環境を守るために、家庭の生活雑排水とし尿を微生物を使って戸別処理する合併処理浄化槽の設置や、集落排水事業が実施され、家畜糞尿については有機肥料化処理施設やEM菌(有効微生物群)による処理等が実施され、悪臭・異臭の消臭化が実施され始めている。これらの実施による水環境の改善効果を追跡調査し、環境変化の評価を検討する必要がある。農山村の環境整備計画を立案する上で、水環境に関するものとして基本的に2つの課題が存在すると考えられる。その一つは農業を営むことによってもたらされた水質悪化であり、他の一つは、農山村の特殊環境から発生する臭い(異臭・悪臭)の問題である。前者の問題は川にめだかやフナが見られなくなり、ホタルが生息できる水辺がなくなったと社会問題にまでなっている。後者の問題は特に養豚・養鶏を営む農家の多い南九州畜産地帯における、環境アメニティを論じる場合無視することのできない課題である。これら2つの問題の根源は、農山村地帯の生活排水および産業排水であり、水環境の改善をどの様に行うことによって解決していくか緊急を要する課題である。しかも農山村地帯の水環境は各々の現地の固有の問題であって、他の地点に置き換えることができない。そこで、本年度は水環境に関連する現地調査と、これら問題に関連する研究飼料とデータを収集整理し、現時点における問題の解決策がどの様に立てられているか検討した。その結果、中小河川の水質は河川の流量(雨水流出)によって大きく変動する。すなわち、中小河川に流出される溶質濃度よりも流量の方が水質濃度の希釈に影響するために、中小河川の水質は降水量に最も影響される。従って水質の問題は中小河川の流量が少ない時期に大きくなる。一方、臭いの問題は特に農地への未完熟糞尿の散布が問題であり、悪臭は未完熟度合いによってひどくなる。この問題に関しては、有効微生物群利用による、いわゆるEM農法が一つの有効な方法として取り入れられ始めている。有効肥料として、また土壌改良・農村環境改善策としても有効であると考えられる。これらについてデータ収集を行い研究として推進することは意義あると認識した。農山村の環境整備計画に関連し,農業と水環境に関する2つの課題を検討した。

その一つは農業を営むことによってもたらされる水質汚濁・悪化の問題であり,他の一つは,農山村の特殊環境から発生する異臭・悪臭の問題である。前者の水質の問題は社会問題にまでなっている。河川に流入する汚濁物質が同量であっても,流量によって河川の水質は変化する。また,河川流量は降水量に伴って経時的に変化し,農業用水路では農地からの地下浸透水流出量の影響が灌漑期・非灌漑期で異なるため,水質は経時的・季節的に変動する。そこで,宮崎県内の河川水質データと河川流量データの周年変化,経年変化を宮崎県発行環境白書と宮崎市発行公害時報に基づいて,水質の変化特性を流量年表に基づく河川流量との関連から検討した。その結果,特に全窒素の項目について,その水質は環境基準を大幅に超えている上に,水質の悪化の進行が顕著であり看過することのできない状況にある。水質の改善策の検討と水質の変化の傾向を長期的に追跡する必要がある。後者の問題は、特に養豚・養鶏を営む農家の多い南九州畜産地帯における住民の公害の第一位にランク付けされており,環境アメニティを論じる場合無視することができない。この悪臭・異臭の原因は明確であり,問題は如何にその対処策を講じるかである。河川環境を守るために,家庭の生活雑排水とし尿を微生物を使って戸別処理する合併処理浄化槽の設置や,集落排水事業が実施され,家畜糞尿については有機肥料化処理施設やEM菌(有効微生物群)による処理等が実施され,悪臭・異臭の消臭化が実施され始めている。これらの実施による水環境の改善効果を追跡調査し,環境変化の評価を検討する必要がある。
減数分裂におけるリン脂質の役割

分裂酵母のPI3K遺伝子(p3k)をクローニングし、p3k欠損株を作成した。分裂酵母p3k欠損株は液胞の数と大きさが増大していて、高温感受性、塩濃度感受性、栄養源飢餓感受性で、接合能が著しく低下し、胞子形成不能であった。このうち、胞子形成能につき、詳細に解析した。p3k欠損2倍体を作成し、胞子形成培地で培養した。その結果、p3k欠損2倍体からも胞子様のものが生じることがわかった。しかし、両方のp3k遺伝子を欠損した2倍体から生じたものは生育しなかった。片方のp3k遺伝子を欠損した2倍体から生じたものはp3kが欠損しているかいかんにかかわらず、すべて生育することから、p3kは胞子の発芽に関係しているのでなく、胞子形成に必要なことが示された。次に、両方のp3kを欠損している2倍体から生じる胞子様構造がなにであるかを調べるために、DAPI染色を行った。その結果、p3k欠損株であってもやや時間的には遅れるものの減数分裂はほぼ正常におこり、4核になることがわかった。これらの核は胞子様構造内に正しく分布していることから、これらは不完全な胞子であることが判明した。しかし、正常な胞子に比較して、光沢がないなど明らかに異常で、何らかの欠陥があるため発芽できないと思われた。次に、接合能低下、胞子形成不能の表現型に対するサプレッサー変異株を作成した。これらのサプレッサー変異株の胞子形成の様子を観察したところ、p3k欠損株の減数分裂の遅れが回復していること、比率は悪いものの正常な光沢をもった胞子が出現することがわかった。しかし、これらの胞子は時間をおくとviabilityが低下することもわかった。従って、これらのサプレッサー変異株では胞子形成能は部分的に回復しているものの不完全であると思われた。
アフリカ社会における通信システムとしての太鼓ことばの研究

1.句頭部分と句末部分に分けた、言語音の音調の高低と太鼓音のR/Y(周波数成分の分析結果と現地概念における音の分類を考慮した太鼓音の分類。Rは更に4つ、Yは2つの亜型に分けられる)との対応関係の検討を詳細に行い、冒頭及び末尾のいずれの部分においても高い頻度で対応が見られた。特に、句末部分の方が表現上の様式を整えるための配慮(特に太鼓音Yの多用)がより大きいと思われる。2.頻出する句と1回のみ出現する句、古い時代と新しい時代の王についての句のそれぞれにおける音調とR/Yとの対応を検討した。頻出する句及び古い時代の王についての句の方が太鼓の打奏が繰り返されるため様式化、符牒化がすすみ、対応する度合がより低いと考えられるが、実例についての分析結果ではこのような見方は必ずしも妥当しないことが明らかになった。3.言語音の超分節的特徴のうち、音調の高低とR/Yとの対応関係を見る上で対応がずれて現れている場合がしばしばあり、その解釈を事例について検討した。その結果、意味的に核となる語の高音調を有標とみなすと、言語音と太鼓音のずれが整合的に理解できることがほぼ明らかになった。4.言語音の分節的特徴をヤ-コブソン等の弁別的特徴を指標として、特に高音調性/低音調性、緊張性/弛緩性、中断性/連続性等の対立について、R/Yとの対応を検討した。その結果、対応に有意の相関があるとは考えられないことが明らかになった。5.言語音と太鼓音の一対一関係での対応を見る作業は、コンピュータによってほぼ限界まで進めることが出来たが、一連の音のまとまりとして句のレベルでの音のゲシュタルトの把握、そのレベルでの分析の方法上の困難が明らかになった。その問題点を明らかにし、仮説的見通しを提出した。以上の諸点についての分析結果は、報告書に資料と併せて詳述した。1.分析対象となるモシ族の太鼓ことばの音声データを整理・分類の上、パーソナル・コンピュータに入力した。2.これによって、これまで、モシ族の音の概念および旧型のソナグラフによる分析から川田・山本が仮説的に提出していた、音質に基づく太鼓音の2種類(Y,R)とY,Rそれぞれの中の周波数成分の分析に基づく亜型の妥当性について、さらに精緻に検討する可能性が開けたことは、この研究にとって大きな前進である。3.比較資料とするカセナ族の笛ことば、ヨルバ族の調べ緒太鼓の通信システムについても、コンピュータへ入力することによって、言語音と器音の変換システムの多様な可能性を、比較検討することができた。4.他方、高低2音調が弁別的でありながら、階段状下降音調を持つモシ語の、音調をはじめとする超分節的特徴のコンピュータによる適切な類型化や、モシ語の音素を弁別的特徴の対立によってとらえ直し、太鼓音との対応の可能性を検索することなどの作業は、緒についたところであり、第2年次へつづく課題である。5.太鼓音と言語音の双方が録音されている資料のうち、句のレベルでの双方の対応が音調の面で明確であるものと、まったく対応がないと思われるものそれぞれの典型例をとり、後者については、音調以外の、例えば分節的特徴の面での対応の可能性があるかを探索することも、上述の作業の結果始めることができた。

6.器音による言語メッセージの伝達は、言語音の分節的特徴が消去される結果、伝達は一般に余剰(redundant)になることが指摘されているが、モシの王朝史語りの太鼓ことばにおいては、同一メッセージの長年月の反復伝達の結果、逆に省略(abbreviation)が生じていることが認められ、この点も今年度のコンピュータ処理によって分析の端緒が掴めた。1.太鼓音の音声言語の超分節特徴との対立関係が明確なもの、及び言語音の符牒化・簡略化とその逆の冗長性の事例について分析を進めた。また、ソナグラフ上では同一とみなされる音が異なる言語音に対応したり、逆の例(異なる太鼓音が同一の言語音に対応)もあり、これは単に打奏の結果としての音の類型だけではなく、打奏の方法も含めて検討する必要性が認められた。幸い川田が11月にこの太鼓言葉を採録したテンコドゴ地方を訪れる機会があり、予め選択した部分を楽師に打奏してもらった映像資料を基にさらに分析を続けている。2.太鼓音が従来考えられてきたように言語音の超分節特徴を表している可能性の検討を続けた。これは全く前例のない新しい作業であるため、予想以上の多くの困難を伴った。まず第一段階として、モシ語の音素の弁別的特徴による類別と性格を、ソナグラフ解析を通じて行った。これには、本研究所の加賀谷良平教授の協力を仰いだ。ヤ-コブソン等が挙げている弁別的特徴の対立の組み合わせのうち、本研究で特に問題となるのは、低音調性/高音調性、集約性/拡散性、粗擦性/円熟性、中段性/連続性等で、その同定作業にとりかかった。この分析は、長時間の集中した作業を必要とするが、加賀谷の海外出張で中断され、続きは次年度の持ち越しとなった。3.比較検討の資料とするヨルバ族(ナイジェリア)の調べ緒太鼓イヤイル及びカセナ族(ブルキナファソ)の通信用小笛ナセナの言語音との対応関係を検討するためのソナグラフ化を進めた。ヨルバのイヤイルは、主な資料としているモシのベンドレのアナログ的な音の変化に対して、デジタル的に弁別可能な音で、ヨルバ語の高中低の3音調に対応していることがわかったが、カセナの小笛については、言語音との対応関係は認められるものとそうでないものとあり、器音の冗長性が著しく、前後のコンテキストへの依存性が大きいと思われる。本年度はこれまでの事例分析を更に多角的に続ける一方、特に次の点について研究を進めた。(1)句の冒頭部分と句末部分に分けた、言語音の音調の高低と太鼓音のR/Y(周波数成分の分析結果と現地概念における音の分類を考慮した太鼓音の分類。Rは更に4つ、Yは2つの亜型に分けられる)との対応関係の検討。句末部分の方が表現上の様式を整えるための配慮(特に太鼓音Yの多用)がより大きいと思われる。(2)頻出する句と1回のみ出現する句、古い時代と新しい時代の王についての句のそれぞれにおける音調とR/Yとの対応を検討した。頻出する句及び古い時代の王についての句の方が太鼓の打奏が繰り返されるため様式化、符牒化がすすみ、対応する度合がより低いと考えられるが、実例についての分析結果ではこのような見方は必ずしも妥当しないことが明らかになった。(3)言語音の超分節的特徴のうち、音調の高低とR/Yとの対応関係を見る上で対応がずれて現れている場合がしばしばあり、その解釈を事例について検討した。その結果、高音調を有標とみなすと言語音と太鼓音のずれが整合的に理解できることがほぼ明らかになった。(4)言語音の分節的特徴をヤ-コブソン等の弁別的特徴を指標として特に高音調性/低音調性、緊張性/弛緩性、集約性/拡散性等の対立について、R/Yとの対応を検討した。その結果、対応に有意の相関があるとは考えられないことが明らかになった。
脳卒中急性期におけるサルコペニア予防プログラムの開発

発症後間もない急性期における脳卒中患者の筋減弱症(サルコペニア)について、超音波画像診断装置を用いて大腿の筋厚を測定することで検討した。その結果、発症から1週間後にはすでに下肢のサルコペニアは生じており、その程度は重症例ほど顕著なことが明らかとなった。一方、このサルコペニアに対して急性期から神経筋電気刺激療法を行うことで予防可能な可能性があることも明らかになった。急性期脳卒中患者におけるサルコペニアの実態を調査するために、急性期病院に入院となった脳梗塞、脳内出血患者16例に対して、入院時、入院1週間後、入院2週間後の計3回、両側の大腿四頭筋筋厚を超音波画像診断装置を用いて測定した(Nozoe M, et al.: Topics in Stroke Rehabilitation, 2016)。その結果、入院後1週毎に大腿四頭筋筋厚は麻痺側、非麻痺側ともに有意に減少し、特に入院2週間後には非麻痺側と比べて麻痺側は有意に減少していることが明らかにされた。次に、急性期脳卒中患者におけるサルコペニアが生じやすい患者の特徴を検討するために、脳梗塞及び脳内出血患者31例における入院2週間における大腿四頭筋筋厚の減少率と重症度、入院時栄養状態、炎症状態といった指標との関連性について検討した(投稿中)。その結果、入院2週間における大腿四頭筋筋厚減少率は麻痺側、非麻痺側ともに重症度との関連が深いが、入院時栄養状態は影響を与えていないことが明らかになった。さらに、入院時に炎症所見が認められる場合、麻痺側大腿四頭筋筋厚減少率には影響を与えないものの、非麻痺側大腿四頭筋筋厚減少率はより大きくなることが明らかになった。そして、これら急性期で生じる大腿四頭筋筋萎縮に対する神経筋電気刺激の効果についても検討を開始している。急性期脳卒中患者11例の大腿四頭筋に対して神経筋電気刺激を実施し、その有効性についても検討している。平成28年度に実施予定であったサルコペニア予防プログラムの実施効果についても検討を開始できているため。昨年度の経過に引き続き、急性期脳卒中患者に対する神経筋電気刺激療法が大腿四頭筋筋厚に与える影響を検討した。対象は発症後48時間以内へ入院となった中等症から重症脳卒中患者10例(NIHSS8点以下、及び85歳以下)を対象とした。全例,通常の早期離床を中心としたリハビリテーションに加え,大腿四頭筋に対する神経筋電気刺激(NMES)を行った.NMESは周波数50Hz、刺激時間300&micro;sec、on/off=12秒/6秒とし、運動閾値上刺激で対象者が耐えられる最大強度とした。その結果、通常の早期離床のみを行った対照群(10例)と比較して、麻痺側・非麻痺側ともに大腿四頭筋筋厚の減少を有意に抑制することが明らかとなった(Nozoe, etal, Neurorehabilitation, in press)。また、この筋厚減少予防効果はしっかんの重症度には関連しておらず、発症から電気刺激療法開始までの日数が短いほど、高い効果を示すことも明らかとなった(第42回日本脳卒中学会総会).昨年度の結果も含め、以下の内容が明らかとなった。1急性期脳卒中患者では麻痺側だけでなく非麻痺側においても大腿四頭筋筋厚減少が生じる.2急性期脳卒中患者の大腿四頭筋筋厚の減少は疾患の重症度(NIHSS)が関連しており、重症例ほど減少しやすい.また、非麻痺側大腿四頭筋筋厚に限っては、入院時の炎症所見との関連も認められ、炎症所見がある場合は有意に大腿四頭筋筋厚は減少しやすかった.3急性期脳卒中患者の大腿四頭筋に対する2週間の神経筋電気刺激は、大腿四頭筋筋厚減少を予防する効果がある.発症後間もない急性期における脳卒中患者の筋減弱症(サルコペニア)について、超音波画像診断装置を用いて大腿の筋厚を測定することで検討した。サルコペニア予防プログラムの効果について、症例数を集めて検討し、結果を学術誌に投稿する。リハビリテーション論文投稿に際し、当初予定より英文校正費用が安価であった。論文投稿に際し、英文校正費用として充当する。
溶接構造物の総組工程省略のための研究

製造工程における製品の精度管理は,製品の品質を保証するために重要である。しかし,船舶,橋梁,鉄鋼,海洋構造物,プラントなどのような大型溶接構造物では,溶接作業による熱変形が生じてしまい,さらに,正確に構造物の大きさを計測することは容易でないといった問題がある。そこで本研究では,新しい精度管理の概念および精度管理システムを構築することを試み,以下に示す知見を得,システムを構築した。(1)三次元計測技術を利用した精度評価システムの構築大型構造物の形状把握に対して,レーザーを用いた三次元距離計測器による計測技術の有効性を確認した。さらに,三次元座標情報として得られる計測情報を計算機内に取り込むために計測モデルを提案し,精度管理者が認識しやすい情報に変換した。この計測モデルには製品モデルが有効に利用されており,三次元的な形状を容易に認識することができ,設計によって生成されている製品モデルをノミナルなブロックとして利用することによって,溶接による変形量を把握できる精度評価システムを構築した。(2)溶接変形の予測を利用した精度計画システムの構築精度管理における精度計画を立案するために,構造解析システムを利用して溶接変形を予測し,変形状態を表示し精度管理のための情報として利用することを検討した。溶接変形のモデル化では,溶接による収縮量と変形量を起こさせるための等価な荷重として圧縮荷重,曲げ荷重を仮定し,構造解析によって変形を推定する精度計画システムを構築した。(3)精度管理システムの構築精度評価システムと精度計画システムとを併せて利用することにより,製造途中の溶接構造物の変形状態を把握し,制御することが可能なシステムを構築した。このシステムによって,溶接構造物の総組工程の省略を検討することを可能とした。本年度では先ず最初に,大型鋼構造物の製作における精度管理の現状と,精度管理に関する研究を調査した。精度管理に関しては,橋梁の分野での研究が盛んであり,様々な計測方法や計測システムの研究が行われていることが理解できた。また,造船の分野でもレーザーを用いた三次元計測器が商品化されていることも確認することができた。この三次元計測器を実際に使用し,計測精度を確認した結果,十分必要とされる計測精度を期待することができると確認することができた。そこで本年度では,計測装置の開発よりも,計測データをどの様に利用することが精度管理において重要であるかを検討する必要があるものと理解し,計測データを有効に利用するための処理方法を中心に検討した。具体的には,我々の研究室で既に開発している「造船CIM」のための製品定義システムを利用し,計測データを基に,計算機内部に計測対象の三次元形状を再現する方法を検討した。我々の製品定義システムでは,設計システムによって定義された板骨構造物の製品モデルをカット機能を用いて任意のブロックに分割することができる。さらに,ブロックに分割された製品モデルは有限要素法のために開発された節点生成機能を用いて任意の位置に節点を生成することが可能である。この製品モデルに生成された節点に対して計測データを入力することによって,計測対象を三次元的に表現することを可能にする方法を検討した。その成果として,単なる計測データの入力よりも製品モデルをベースとした情報管理手法の方が遙かに有効であることを確認することができた。また,ブロック搭載におけるブロック同士の結合部に関しても製品モデルは有効であり,計測対象と同様に結合部の取り合い形状を三次元的に再現することが可能であることが確認できた。計測情報の情報処理に主眼をおき,計算機内で製造ブロック(計測対象構造物)の三次元形状を容易に把握することが可能なシステムを,以下の計画に基づいて構築した。(1)計測装置に関する調査大型構造物を対象とした現状の計測技術の調査を行い,計測可能な計測精度の調査を行った。また,技術的に期待する計測精度を様々な大型構造物の製造現場より抽出し整理した。(2)工作精度の情報処理手法に関する検討

計測データを有効に製造精度に利用するための計算機モデルを検討した。この際に筆者らの既研究である造船CIMにおける製品モデルの概念を有効に利用した。(3)精度管理システムのプロトタイプシステムの構築計測データを効率的に管理するために,計算機内部に精度管理モデルを構築し,計測データに基づいた精度管理システムを構築した。この際に造船CIMのプロトタイプシステムを有効に利用し,システムを構築した。:以上の研究によって,造船所におけるブロック搭載を調査し,現状における搭載作業と精度管理の関係を整理することができた。現在はブロック同士の組立は船台やドックでの現物合わせで行なわれており,組立時に取り合い部の多くの調整作業を必要とする。・調整作業は熟練作業者の技能に依存しており,組立作業における調整作業の割合が約半分を占めているため,非常に無駄な作業をしていることになる。さらに,精度管理の基本的な考え方を以下のように纏めた。(1)「可能な限り正しく作ったブロックを,可能な限り正しい位置に搭載する」という基本方針を前提として精度管理をおこなう。(2)実ブロックの形状の評価は,計測した実ブロックの形状とノミナルなブロックの形状とを比較・評価する機能を計算機内に構築することによって実現できるものと考た。(3)搭載作業の精度管理シミュレーションは,実ブロックの計測結果を利用した仮想的な搭載作業と,ブロック搭載後の予想船体形状の評価によって構成することが必要である。船舶,橋梁,鉄鋼,海洋構造物,プラントなどのような大型溶接構造物では,生産対象が大型であるといった理由により,正確に構造物の大きさを計測することは容易ではない。さらに,建造途中の工程で行われる溶接作業などによって熱変形が生じてしまい,大型溶接構造物は製造途中で必ず熱収縮変形を生ずることになる。この変形は予測が困難であり,大型溶接構造物の製造過程における最も解決困難な問題の一つである。本研究では,精度管理活動を計算機を利用して支援するために,実際の製造に先立って行われる事前の精度管理活動に着目し,溶接変形を簡易に推定する方法を検討した。本研究によって得られた知見を整理する。(1)精度管理活動を計算機を利用して支援するために,精度管理活動全般を取り込む体系的な枠組が必要であることを明確にした。そのために精度管理活動全般を,製造に取り掛かる前の精度管理活動である精度計画と,製造中あるいは製造後の精度管理活動である精度評価に分類し,それぞれの役割を明確にした。(2)精度計画では,「設計の精度」を決定することが重要であり,そのためには製造対象である部品や中間製品のノミナルな形状を求めることが重要であることを明確にした。