hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
震災時における都心部非定住被災者の受療行動予測・対応策に関する研究

本研究の目的は、首都直下地震が発生した際に,被災者の医療を受け持つフロントライン医療サービス拠点の規模を検討するための、新宿駅周辺の非住宅の死傷者数の推定である。調査は新宿駅の東西口周辺の歩行者数を把握するものである。その結果,西口側には4-6,000人,東口側には2-10,000人の歩行者数が確認された。これを元に負傷者数を推計すると、西口側の負傷者数は一日のどの時間帯でも80人程度と安定しているが、東口の場合,午前中は35人、午後は85人,夕方は100人と変動が大きい。同様に,建物内の負傷者数も推計した。更に, 2011年3月11日東日本地震当日の行動について,アンケート調査を実施した。それらの結果から、新宿西口周辺に13箇所のフロントライン災害医療拠点を設ける場合,各所で67人程度の負傷者の治療を行うことが推定され,負傷者の分布に基づいて、東に8箇所,西に5箇所を配置することになる。首都直下型の地震が発生すると予想されている。その事態に備え,様々な組織・施設で対応策が検討されて,整備が進められている。医療施設においても,その整備が急がれているところではあるが,基になる被災患者数の推計は,居住者人口と被災の程度によりなされており,観光客や買い物客,飲食店利用者,あるいは営業などでの訪問者といった非定住者については,その受療行動がどのようなものであるか,といった検討は行われていない。現在,新宿という新都心において,これらを考えるには,やはり非定住者の受療行動が如何なるものであるか,これを理解せずに,この地域での医療機関がどのような対応策を立てればよいのか,といった検討課題には取り組めない。本研究では,新宿駅周辺地域において,非定住者(本人/同行者)が罹災した際に,どのような行動をとるのかを明らかにすることを最初の目標とする。その上で,現在一部について把握を進めている,行政(区・都・消防・自衛隊など)やDMAT(Disaster Medical Assistance Team)などがどのような対応策を検討しているのかを整理し,医療機関・行政などがどのような役割を担うべきかについて仮説に基づき検討し,その後それらの配置・規模計画を試みる。本年度は,被災者がどこに多く存在するのかを明らかにするために,新宿駅周辺の人口分布を交通量調査によって明らかにした。交通量調査は地上と地下道に分けて行い,平日/休日,晴れ/雨,朝(8:00)/昼(13:00)/夜(19:00)の計24回の調査を実施し,日定住者の分布を明らかにした。都心部には多くの人々が様々な目的で集まり、地域内に居住していない、いわゆる非定住者が多く存在している。都心部の震災時においては、そこに集中した人口に応じて多数の負傷者が生じると想定されるが、医療が充分に提供されず、多くが行き場を失う可能性がある。医療施設に多数の負傷者が押しかけることによって起こる混乱を避ける為、診療制限が行われるといった想定もあるからである。実情は、都心部に集まってくる多くの非定住者に対する防災計画や震災時の医療提供計画の検討の必要性は、理解されてはいるが未だ充分ではない、というところであろう。都市防災計画の課題である、震災時に予想される多くの負傷者に対し、円滑な医療提供が行える、都心部の震災時の医療提供の在り方を探ることを目的として、本研究では非定住者に着目し検討した。震災時においては、救護所や医療施設等の場所が分からず治療を受けられない人たち等のために、最前線医療拠点が必要と考え、公共空間や施設・オフィスビルのホール等を利用し、最前線医療拠点を設け、行政(区・都・消防・自衛隊等)や医療関係者の派遣等によって、被災患者に対して医療を提供しようという仮説を立て、その条件を整理することを具体的な検討課題とした。研究結果を基に、最前線医療拠点の配置について検討を試みた。就業時間帯において、新宿駅周辺に仮に11ヶ所の最前線医療拠点を配置するという想定であるが、医療施設1ヶ所あたりの平均患者数は、最前線医療拠点数を13ヶ所とすると、70名/施設程度である。負傷者数の割合は西口が約65%、東口が約35%であることから、最前線医療拠点を西口に7ヶ所、東口に4ヶ所配置する。災害拠点病院も合わせると西口に8ヶ所、東口に5ヶ所である。

また、駅までの距離と負傷者数を基に拠点数を考えると、西口から200m離れた地点に1ヶ所、同様に500mに3ヶ所、800mに3ヶ所、1,100mに1ヶ所。東口では200mに1ヶ所、500mに2ヶ所、800mに1ヶ所、1,100mに1ヶ所である。
人工消化管粘膜の構築

立体的微小構造体の作製に適した精密微細加工技術(Micro Electro Mechanical Systems、MEMS)を用いて消化管の粘膜構造を作成し、培養細胞との組み合わせにより絨毛・陰窩様構造を有するいわば「人工消化管粘膜」の作成を試みた。MEMS技術により、微小突起を多数有する「小腸様」表面構造物、微小陥凹を有する「大腸様」構造物を作製した。その上に人工の膜をはり、細胞を培養することができた。物質のやり取りが可能なシステムを作り上げることにより、人工の粘膜を作りうる可能性が示された。本年度は、粘膜上皮の「足場」となる「パリレン基底膜」作製工程の確立を行った。2cm角のシリコンウェハーに46個の複数の領域をもうけて、絨毛様構造を有するParylene基底膜を作製した。フォトレジストをスピンコートによりシリコンウェハー上に塗布し、プリベーク(加熱)によりレジストを固定した。次いで、投影露光により適切な波長の光を照射し、レジストと反応させた(感光した部分が残る、いわゆるネガレジストを使用した)。露光したウェハーを現像液に浸し余分な部位のレジストを除去し、さらに、リンス液で数回すすぎ不要部分を完全に除去、ポストベーク(加熱)によりリンス液を除去した。エッチングにより不要部分を除去し陥凹パターンを成形レ(レジストの残っている部位はエッチングにより除去されない)、最後に溶剤によりレジストを完全に除去した。Paryleneを真空蒸着によって、シリコンウェハー上に成膜した。この上に、小腸上皮細胞株IEC-6を培養し、実体顕微鏡下で観察を行った。小腸絨毛様構造の基底側には、細胞が道に増殖していたが、絨毛側面(必ずしも十分な観察はできなかった)および絨毛様構造頂部では、細胞の分布は不均一であった。このことから、均等な細胞接着と増殖にはフィブロネクチンなどの基底膜タンパクの塗布が必要であることが予想された。基底膜様構造物であるParyleneに物質交換のための小孔をあける工夫であるが、微粒子の電着による凹凸面の形成を試みたが、均一に付着する条件を見いだせなかった。そのため、基材の変更も含めた解決策を模索する必要があると考えられた。昨年度に行った凸型構造物に続いて、大腸の陰窩様構造を模して凹型のシリコンウェハーを作成し、Paryleneを真空蒸着によって生膜した。基底膜様構造物であるParyleneに物質交換のための小孔をあける工夫であるが、微粒子の電着による凹凸面の形成を試みたが、均一に付着する条件を見いだせなかったため、代替手段として高エネルギー粒子線ビームによる多効果を検討した。しかし、角度的に偏りなく多孔化することが難しく、サイクロトロンセンターも被災したため実現できなかった。Paryleneを蒸着した凹型構造物上に小腸上皮細胞株IEC-6を培養すると陰窩底面および表面には細胞が密に増殖したが、陥凹部側面の観察は十分できなかった。そこで、発想を変換し凹凸様構造にPoly(lactic-co-glycolic acid)(PLGA)マイクロ(ナノ)粒子を付着させまず平滑筋細胞を培養し平滑筋の産生する基底膜用物質の上に上皮細胞を生育させることとした。PLGAは生分解性であることから、加水分解されるはずである。ところが、平滑筋細胞株CCD-18の培養中に震災が発生してしまった。PLGAマイクロスフェアは,エマルション溶媒拡散法により作製した。PLGAおよび有機溶剤からなる有機相と薬剤の水溶液を混和し,乳化することでWater-in-Oilエマルションとし,さらにこれを1%PVAと混和後乳化してWater-in-Oil-in-Waterエマルションとした。このエマルションを一晩撹拌して有機溶剤を蒸発させた後,マイクロスフェア表面に付着した薬剤などを洗浄するために,蒸留水やリン酸緩衝生理食塩水に分散し遠心するという操作を数回行った。作製した粒子径、Z電位を粒子計ELSZ-2(大塚電子)にて測定した。
加齢黄斑変性発症に関与する前房水中自己抗体の同定と新規治療法の開発

加齢黄斑変性(AMD)は脈絡膜新生血管(CNV)からの滲出液や出血により、黄斑部網膜が不可逆的障害を受け視力低下をきたす疾患であり、その病態には自己抗体による局所炎症の関与が示唆されている。我々は、マススペクトル解析・アンチゲンマイクロアレイ法により、ピルビン酸キナーゼM2(PKM2)やaldolase Cといった代謝酵素に対する自己抗体を患者血清中に同定し、さらに患者由来IgG抗体がピルビン酸キナーゼの酵素活性を濃度依存性に阻害する中和抗体として作用することを確認した。また、in vitroにて患者血清中IgG抗体とPKM2阻害剤は、tBHによる酸化ストレス下における網膜色素上皮細胞(ARPE19)のVEGF産生を抑制することを明らかにした。つぎにin vivoでのPKM2阻害剤の効果を検討するために、レーザー誘発CNVラットモデルにPKM2阻害剤を硝子体内投与したところ、臨床使用されている抗VEGF薬の1/25,000量にて同等のCNV抑制効果が確認され、PKM2は、AMDの新たな治療標的分子になる可能性が示唆された。以上より、患者血清由来IgG抗体、なかでもPKM2に対する抗体はPKM2の酵素活性を阻害することにより、CNV増悪に対し抑制的に作用していることが明らかになり、新たなAMDの治療ターゲットとなる可能性が示唆された。また、患者血清のほか、より病態に直接的に作用していると思われる眼局所のサンプルとして前房水を採取し、自己抗体プロファイルの解明を進めている。当初の目的であるAMD患者における新規自己抗体の同定は順調に進んでいるが、AMD患者血清サンプル収集と、前視方的解析による抗体価を用いた予後診断の有用性の評価はまだ行えていない。しかしながら、動物モデルを用いたPKM2をターゲットとした研究は研究計画を先行しており、新たな全体としてはおおむね順調に進展していると思われる。レーザーによるCNV誘発ラットモデルでは、PKM2阻害剤によるCNVの抑制が確認されたが、その他のVEGF依存性の網膜疾患でも同様の結果が得られるが確認することで、PKM2阻害剤の汎用性を検証するとともに、臨床応用を目標として網膜組織障害性を評価する。また、上記研究結果の中から、AMDの病態に深く関与していると考えられる抗原をマウスに免疫することによる、新たな実験的自己免疫性AMDマウスモデルを構築し、同モデルを用いた病態の解明と、抗原・抗体特異的な新規治療法の探索を行う。同時に、その自己抗体がAMD発症に直接的に関与しているのか、病態の進行過程に生じた二次的産物であるのかという点について考察する。我々は、マススペクトル解析・アンチゲンマイクロアレイ法により、pyruvate kinase M2(PKM2)やaldolase Cといった代謝酵素に対する自己抗体を患者血清中に同定し、さらに患者由来IgGがピルビン酸キナーゼの酵素活性を濃度依存性に阻害することを確認した。つぎに患者血清中の抗PKM2 IgG抗体はAMDの病態を促進するのか抑制するのかを検討するため、PKM2の阻害剤とPKM2の中和抗体を用いて、tBHによる酸化ストレス下における網膜色素上皮細胞(ARPE19)のVEGF産生能を測定したところ、ピルビン酸キナーゼ阻害によるVEGFの産生低下が確認された。以上より、患者血清由来IgG抗体、なかでもPKM2に対する抗体はCNVに対し抑制的に作用している可能性が示唆された。当初の目的であるAMD患者における新規自己抗体の同定は順調に進んでいるが、AMD患者血清を前視方的解析し、抗体価による予後診断の有用性の評価はまだ行えていない。しかしながら、in vitroでのPKM2をターゲットとした研究は研究計画を先行しており、全体としてはおおむね順調に進展していると思われる。我々は、高齢化に伴い増加傾向にある加齢黄斑変性(age-related macular degeneration; AMD)患者血清中の抗網膜抗体を同定し、そのバイオマーカーとしての有用性を報告してきた。本研究では、病変の主座である脈絡膜、ブルッフ膜・網膜色素上皮(retinal pigment epithelium; RPE)に対する血清・前房水中の自己抗体を同定し、マウスモデルの構築と、抗原・抗体特異的な新規治療法の探索を目的とした。初年度より引き続き行っていた患者血清・前房水といった臨床サンプル収集がやや停滞したため、in vitroと動物実験を先行した。初年度の結果から、AMD患者血清中にはanti-pyruvate kinase M2(PKM2)、Aldolase C(ALDOC)、glutamine synthetase(GS)といった代謝酵素に対するIgG自己抗体が、正常サンプルより有意に高濃度に認められた。そこで悪性腫瘍において血管新生に強く関与する分子であるPKM2に着目し、まずはin vitroにて、患者血清中anti-PKM2 IgG自己抗体はPKM2酵素活性を抑制する中和抗体として働くことを確認した。次にマウスをPKM2にて免疫てもAMDよう病態が誘導されなかったため、anti-PKM2 IgG抗体は病態発症・悪化ではなく、抑制する方向に作用していると仮定し、レーザー誘発脈絡膜新生血管(CNV)ラットモデルを用いてそのCNV抑制効果を検討した。

その結果、PKM2阻害剤は濃度依存性にCNVを抑制し、さらに網膜電図にて生体における毒性も認められないことが確認された。投与方法は臨床に使用されている抗VEGFであるアフリベルセプトと同様に硝子体内注射としたが、同薬のわずか約28,000分の1量でも同等の効果を示した。以上より、PKM2阻害剤は新たなAMD治療薬としての可能性が示唆された。当初の計画順番を変更しin vitro・動物実験を先行して行った結果、加齢黄斑変性の治療ターゲット候補分子が限定され、動物実験でもその治療効果が検証されたため。加齢黄斑変性(AMD)は脈絡膜新生血管(CNV)からの滲出液や出血により、黄斑部網膜が不可逆的障害を受け視力低下をきたす疾患であり、その病態には自己抗体による局所炎症の関与が示唆されている。我々は、マススペクトル解析・アンチゲンマイクロアレイ法により、ピルビン酸キナーゼM2(PKM2)やaldolase Cといった代謝酵素に対する自己抗体を患者血清中に同定し、さらに患者由来IgG抗体がピルビン酸キナーゼの酵素活性を濃度依存性に阻害する中和抗体として作用することを確認した。また、in vitroにて患者血清中IgG抗体とPKM2阻害剤は、tBHによる酸化ストレス下における網膜色素上皮細胞(ARPE19)のVEGF産生を抑制することを明らかにした。つぎにin vivoでのPKM2阻害剤の効果を検討するために、レーザー誘発CNVラットモデルにPKM2阻害剤を硝子体内投与したところ、臨床使用されている抗VEGF薬の1/25,000量にて同等のCNV抑制効果が確認され、PKM2は、AMDの新たな治療標的分子になる可能性が示唆された。以上より、患者血清由来IgG抗体、なかでもPKM2に対する抗体はPKM2の酵素活性を阻害することにより、CNV増悪に対し抑制的に作用していることが明らかになり、新たなAMDの治療ターゲットとなる可能性が示唆された。また、患者血清のほか、より病態に直接的に作用していると思われる眼局所のサンプルとして前房水を採取し、自己抗体プロファイルの解明を進めている。当初の目的であるAMD患者における新規自己抗体の同定は順調に進んでいるが、AMD患者血清サンプル収集と、前視方的解析による抗体価を用いた予後診断の有用性の評価はまだ行えていない。しかしながら、動物モデルを用いたPKM2をターゲットとした研究は研究計画を先行しており、新たな全体としてはおおむね順調に進展していると思われる。上記研究結果の中から、AMDの病態に深く関与していると考えられる抗原をマウスに免疫することによる、新たな実験的自己免疫性AMDマウスモデルを構築し、同モデルを用いた病態の解明と、抗原・抗体特異的な新規治療法の探索を行う。同時に、その自己抗体がAMD発症に直接的に関与しているのか、病態の進行過程に生じた二次的産物であるのかという点について考察する。上記手法にてAMDに類似した病態が誘導されない場合、その抗原に対する自己抗体はAMD発症には関与しておらず、病態の進行に伴い生じた二次的産物に過ぎないとも考えられる一方、AMDの発症ではなく増悪のメカニズムに深く関与している可能性も考えられる。
光渦の角運動量が拓くキラルオプティカルマテリアル

螺旋(あるいは右手と左手)のように立体構造がその鏡像と空間的に重ならない性質をキラリティーと呼ぶ。研究代表者は、光渦を物質に照射すると光渦の角運動量が物質表面に転写されて螺旋構造ができることを発見した。本研究では、光渦の角運動量の大きさによって多彩な表面構造(表面レリーフ)を示すアゾポリマーを対象物質として取り上げた。アゾポリマー表面は光異性化反応、光圧による質量移動を経て凹凸構造(レリーフ構造)に変形する。光渦の角運動量が光異性化反応、あるいは、質量移動の段階で転写されるのかを実験的に理解するため、パルス幅可変の超短パルスレーザーを光渦に変換して実験を行った。その結果、光異性化反応の時間スケールである数psより短いパルス幅の光渦を照射してもキラルな質量移動は起こらないことが分かった。すなわち、質量移動の際の光圧として角運動量がアゾポリマーに働くことが分かった。また、アゾポリマー薄膜を圧膜にすると厚み方向の集光位置の違いで表面レリーフの形状が大きく異なることも分り、3次元的な波面記録の可能性が示せた。この実験と並行して、光渦に変換した超短パルスレーザーを光硬化樹脂に入射させて多光子過程を経て光重合体を形成する実験を進めている。まだ、十分な再現性は得られていないが、樹脂の内部に角運動量の転写によって捩じれた螺旋のファイバー状の重合体ができることを確認している。この実験結果は、光渦の角運動量を物質内部に局所的に転写できることを示唆する重要なものである。キラリティー(物質の立体構造がその鏡像と空間的に重ならない性質)を制御することは物質科学における普遍的テーマである。光渦とは、螺旋波面に由来する軌道角運動量と螺旋波面の向きで決まるキラリティーを持つ光である。本研究では、超短光渦パルスと物質を相互作用させて物質内部でキラルな質量移動を誘導することを目的としている。本年度は可視域に吸収のない液体を入れた光学セル中に532nmの可視ピコ秒パルスレーザー(パルス幅7ps、繰返し周波数100MHz)を光渦に変換して集光し、光渦の軌道角運動量が液体内部に転写できるかどうか検証した。光渦転写の効果を可視化するため、紫外光照射によって固化する光硬化樹脂を液体として用いた。ピコ秒光渦パルスを照射すると光硬化樹脂中で二光子過程が誘導されて光重合が起こる。この際、光渦の角運動量が転写されて液体内部に捩じれたファイバー状のキラル構造体ができることを発見した。キラル構造体の捩じれ方向は光渦の軌道角運動量の符号、すなわち、キラリティーと完全に対応することが分かった。これは多光子吸収過程を介して物質(今回の実験では光硬化樹脂という液体)の内部に光渦の軌道角運動量が転写できることを示す世界で初めての実験結果である。今後「なぜピコ秒光渦パルスを照射すると液中内部に軌道角運動量が転写されて捩じれたキラル構造体ができるのか?」という新奇現象のメカニズムの解明に向けて研究を進める。研究申請段階では、ガラスのような固体を物質として想定していたので、液体に多光子吸収過程を介して光渦の軌道角運動量が転写できるという事実は予想さえしていなかった。今後「なぜピコ秒光渦パルスを照射すると液中内部に軌道角運動量が転写されて捩じれた構造体ができるのか?」という現象の解明に向けて研究を進める。今後、物質を光重合化するピコ秒光パルスのパルス幅を伸張圧縮して時系列に起こる1多光子励起吸収に伴うラジカル生成、2重合体の核生成、3熱拡散、などをどの段階で、物質内部に軌道角運運動量が転写されてキラルな構造体ができるのか実験的に検証する。

さらに非線形シュレディンガー方程式に軌道角運動量や光重合過程を取り入れた理論解析を行い、この現象のメカニズムを理論的に解析する。また、この現象を用いた3次元プリンターを構築してキラルな構造体を秩序的周期的に3次元配置したキラルオプティカルマテリアルを創成する。具体的には、量子ドットを内包するキラル構造体を階層的・周期的に配置することで発光特性をコヒーレントに制御し、極限的低閾値でキラルなレーザー発振特性(円偏光発振あるいは光渦モード発振)を示すキラルレーザーを設計する。その成果をもとに、超高感度な円偏光二色性センサー、負の屈折率を示す左手系人工光学結晶、100テラバイトを超える超大容量ホログラフィックメモリなどの他のキラルオプティカルマテリアルの設計指針を求める。第一段階として現有装置を有効活用して実験を行った。今年度はピコ秒パルスレーザーのパルス幅を可変するためのレーザー増幅器、パルス圧縮器を購入する予定である。
戦後日本におけるイシュー・ネットワークの制度化過程の研究

戦後における日本官僚制の政治的機能の変容については、これまで「統治機構の温存と強化」の内実の問題として議論されてきた。が、P.セルズニックの古典的な研究が明らかにしたように、官僚制の存続とは状況に応じてその発揮する機能を組み替えて新しい機能の束に価値を与えていく過程である以上、統治機構が「温存・強化」されたという評価は、そのまま漸進的な機能変容を示唆しているといえよう。本研究では、こういった戦中戦後を貫く漸進的な変化の指標として、内閣ではなく省庁編成に焦点をあてて、第1に組織面では大臣官房の強化、第2に人的資源の配分面では省庁横断的なキャリア・パターンをとりあげ、占領終結後の政治過程を通じた機能変容を同定した。ここでいう組織面とは、戦時行政下で設置された総務局長ポストが順次官房長ポストへ切り替えられていく現象と、省レヴェルの政策の体系化を所掌する調査企画部門(大蔵省官房調査部など)が官房に設置される現象とを指している。また人的資源の配分面では、統制経済関連省庁で調整機関への出向を通じてキャリアを蓄積する官僚と、省内の原局を中心にキャリアを蓄積する官僚との間で政策志向の差異が生じた。農林省の物動派と農政派の対立、通産省の国際派と民族派の対立と同様、大臣の人事介入が公然とはなされなかった大蔵省にも、主計局長のキャリアを検討することにより同様の亀裂を見いだすことができた。そして、こういった官房の強化は、占領終結後、政党による官僚制への浸透の企図に対抗する中で進行していった。まず、第3次鳩山内閣で試みられた行政機構改革が、「トップ・マネージメント」の強化のもと、政治的任命職の設置を試みたときに、官房長ポストがほぼ全省庁に及んだ。また、財政出動の圧力への抵抗は、伝統的な主計局流の査定の積み上げではなく、マクロ経済の分析を基礎に据えた官房調査課の構想力によってなされた。こうした変化は所得倍増計画策定後の政治-行政関係の前提となったのである。
TGF-βファミリー分子とその中和分子による網膜視蓋投射制御機構の解明

BMP中和分子Ventroptinは発生初期網膜においてBMP-4の、発生後期においてはBMP-2の活性を調節することにより背腹・前後両軸方向における網膜視蓋投射を制御する。発生後期の網膜視蓋投射制御機構を解析するためRNAiを用いた特異的遺伝子発現抑制系や薬剤による時期特異的発現誘導系を開発し、BMP-2の発現レベルを変化させ、その影響を検討した。BMP-2やVetroptinの下流では多くの領域特異的分子が存在し、これらはBMP-2やVentroptinと同様に二重勾配分子であると予想される。そこで、まず既知の領域特異的分子のE8網膜における発現パターンを見直したところ、Tbx5、cVax、ephrin-B1、ephrin-A2、EphB2等が新たに二重勾配を持って発現していることが判明した。BMP-2の発現を抑制すると、これらの二重勾配分子のうちTbx5、ephrin-B1といった背後側で多く発現する分子の発現が減少し、cVax、ephrin-A2、EphB2といった腹前側で多く発現する分子の発現は増加した。これに対してCBF-1、CBF-2、GH6、SOHo-1、ephrin-A5、EphA3の発現パターンには変化が見られなかった。発生後期にBMP-2を異所的に発現させた場合では、BMP-2の発現抑制の場合とは逆に背後側分子の発現が増加し、腹前側分子の発現が減少した。また、このときもCBF-1等の発現には影響は見られなかった。移植実験から背腹軸方向における網膜内の領域特異性はstage 13/14頃までに決定し、その後不可逆であるとされていたが、以上の結果はstage 13/14以降も網膜内の細胞は可塑性を有しており、BMP-2が背腹軸方向における領域特異性の維持に不可欠であることを示している。さらにBMP-2は二重勾配分子であり、この制御下に多数の二重勾配が存在していることから、BMP-2は背腹軸を単に維持するばかりではなく背腹軸の方向を制御することにより前後軸方向における領域特異性をも支配しているものと考えられる。
ポスト地方分権時代のフランス都市近隣住区における居住者ガヴァナンスの可能性

21世紀初頭のフランスに登場した新しい公共政策調整モデルとしての「近隣民主主義」は、2002年の近隣民主主義法によって法制度化され、人口8万人以上の諸都市は現在設置を義務づけられた「住区評議会」の活動を通じて、多様な「熟議=参加民主主義」の実践をおこなっている。特にアミアン市の取り組みは、都市住民を「有権者」と「非有権者」に分割している境界線を越えて、全ての居住者に開かれたガヴァナンス空間を都市近隣住区において実現する可能性をひめている。本研究の目的は、2002年の近隣民主主義法によって提起された「近隣民主主義」をまさに21世紀フランスに登場した新しい公共政策調整モデルと捉え、これを理論的に検討するとともに、同法により設置を義務づけられた諸都市における「住区評議会」の実践状況を現地調査することで、特に同国の都市近隣住区における居住者ガヴァナンスの実現可能性について検討することにあった。こうした目的を踏まえ、(1)パリ市(国立図書館、政府刊行物資料館、大型専門書店)において、今後の研究において必要となる基礎的な文献や資料の収集をおこない、(2)新しい公共政策調整モデルとしての「近隣民主主義」に関する理論的研究をさらに進めるとともに、(3)次年度以降の本格的調査について協力依頼をすべく、アミアン市とリール市の市役所を訪問し、基礎的な資料の提供を得たことで、(4)新設「住区評議会」制の実践状況を都市間比較するための分類基準・評価基準を整理することができ、平成22年度・23年度に実施予定の調査研究における諸課題が明確にされた。特に(2)については、近隣民主主義法の立法者たちが、「ミニ・パブリックス」としての住区評議会の政治的正統性を各市議会による制度設計の規定によって担保しようとしたものと理解されるが、市議会はまさに住区評議会の直上公選議会であって、このミニ・パブリックスとの政治的競合を避ける観点から、予算配分権や最終的決定権を認めない構図にならざるを得ないことが明らかにされた。こうした目的を踏まえ、2年目にあたる平成22年度は、(1)パリ市(国立図書館、政府刊行物資料館、大型専門書店)における資料の収集をおこなうとともに、(2)ピカルディ大学法政学部フランソワ・ランジョン教授と面会し、フランス地域民主主義研究の専門家の観点から理論的なアドヴァイスを受けた。さらに、本研究の調査対象地域であるアミアン市とリール市がともに、住区評議会の評議員を当該住区の有権者名簿からランダムサンプリングで選出するという、日本の裁判員制度と類似した仕組みを導入している点を踏まえ、(3)アミアン市とリール市での現地調査(市役所での担当者との面会、ランダムサンプリングにより選出された住区評議会の評議員からの聞き取りなど)をおこなうとともに、(4)文献研究として、以前からこうしたランダムサンプリングの仕組みを導入している自治体として「パリ20区」に注目し、その実践の特徴や問題点について検討した。本研究では、その初年度と2年目の2年間、アミアン市の「住民評議会」とリール市の「住区評議会」という2つの住民合議機関の制度と実践にかんする現地調査研究をおこなってきた。その結果、両自治体がいずれも近年制度改革を行い、評議員の選出にくじ(有権者名簿からの無作為抽出)を導入していることが分かった。この「市当局による市政への住民動員政策」をめぐって興味深いのは、これら2つの都市自治体が、いずれも定住外国人(特にヨーロッパ市民権を持たない、従って地方選挙の投票権を持たない非EU系外国人)の市政参加に力を入れている点である。この点について、過去の調査研究ではその実態について十分に調査できていないことから、この問題を平成23年度における現地調査研究の主要課題に位置づけた。こうした目的を踏まえ、3年目(最終年度)にあたる平成23年度は、(1)パリ市(国立図書館、政府刊行物資料館、大型専門書店)における資料の収集をおこなうとともに、(2)ピカルディ大学法政学部フランソワ・ランジョン教授と面会し、フランス地域民主主義研究の専門家の観点から理論的なアドヴァイスを受け、(3)アミアン市現地調査(住民評議会評議員の選出枠に定住外国人枠がある)およびリール市現地調査(住区評議会とは別に、定住外国人評議会などの評議会を設置)に取り組んだ。

その結果とくにアミアン市では、かつてルネ・ラン左翼連合市政が「市会外国人準議員」制度(これを違憲・非合法とみなす中道右派のドゥ・ロビアンが1989年のコミューン議会選挙で勝利した際に廃止)を復活させるか否かが、社会党ジル・ドゥマイ左翼連合市政成立時(2008年3月)における住区評議会改革の争点となったが、同制度に「(外国人)コミュニティ代表制」の側面を見出した新市政は、これを復活させず、新設「住民評議会」のなかに「非有権者(非EU出身定住外国人)」選出枠を置いたことが分かった。
知覚－運動スキル学習に対する漸減要約フィードバックの効果と加齢の影響

本研究では、高齢者の反応時間と一致タイミング・スキルに対する身体トレーニングの効果を検討した。高齢者と若年者の反応時間と一致タイミング・スキルを測定し、高齢者は身体トレーニングを4ヶ月間実施した。トレーニング前では若年者よりも高齢者の反応時間は有意に長く、タイミング・エラーも有意に大きかったが、トレーニング後には反応時間とタイミング・エラーは共に有意に減少した。これらの結果から、老化によって反応時間と一致タイミング・スキルは低下するが、身体トレーニングによってそれらの能力をある程度回復させることができることが明らかとなった。本年度の研究では、知覚ー運動スキル学習に対する漸減要約フィードバックの長期間の保持効果と若年者と高齢者の学習過程について明らかにするために、第一段階として、若年者の知覚ー運動スキル学習に対する1週間の保持期間を設定した。若年者を即時フィードバック群と漸減要約フィードバック群にランダムに群分けし、彼らに7メートルのブラインド・パッティング課題を遂行させた。ただし、即時フィードバック群では、1試行毎にボールの止まった位置を結果の知識(KR)として学習者にフィードバックした。漸減要約フィードバック群では、学習初期段階では1試行毎にボールの止まった位置(KR)を学習者にフィードバックしたが、学習段階が進むにつれてKRの提示頻度を徐々に減少させつつ、提示するKR量を減少させないために要約してフィードバックした。これまでの漸減要約フィードバックの学習効果を検討した研究では、10分後と1日後の保持テストを設定していたが、本実験ではそれらに加えて1週間後の保持テストを設定し、長期間の学習効果を検討した。その結果については現在分析中であるが、フィードバック条件間の比較と保持テスト間の比較を行うことによって、漸減要約フィードバックの長期間の学習効果を見出すことが可能である。そして、これらの知見を高齢者に適用することによって、漸減要約フィードバックの学習効果に対する加齢の影響を明らかにしていく予定である。今年度の研究では、前年度に実施した実験データの分析を行い、漸減要約フィードバックの長期間の学習効果を検討した。大学生を即時フィードバック群と漸減要約フィードバック群にランダムに群分けし、運動学習課題として7メートルのブラインド・パッティング課題を設定した。その結果、漸減要約フィードバックの長期間の学習効果が認められた。また、知覚ー運動スキル学習における学習者のストレス耐性についても着目し、高い知覚ー運動スキルを有するアスリートのストレス耐性について調査した。競技スポーツはアスリートにとって大きなストレッサーになっている。特に、アスリートが高い知覚ー運動スキルを新たに学習する際には強いストレス状態にあるため、アスリートはストレスに対して強い耐性も必要であると考えられる。そのようなストレスに対して強い性格特性として、「ハーディネス」がある。そこで、大学生のハーディネスと運動習慣の関係を調査し、運動・スポーツをしていない大学生よりも日常的に運動・スポーツをしている(体育会系部活動やサークルに所属している)大学生の方が有意に高いハーディネス得点を示したことを明らかにした。さらに、より高い競技レベルの国体強化指定ジュニアアスリートのハーディネスについても検討した。その結果、ある程度高いレベルで競技スポーツに取り組んでいるジュニアアスリートは、一般大学生よりもハーディネスが高いことが示され、より高度な知覚ー運動スキルを有するアスリートはストレス耐性が高いことが見出された。この結果から、知覚ー運動スキル学習とストレス耐性との間には関連性があることが示唆された。高齢者に対してより効果的な知覚ー運動スキル学習を明らかにしていく上で、今後は漸減要約フィードバックによる学習と学習者のストレス耐性、および年齢との関係を明らかにしていく必要がある。本研究は知覚ー運動スキル学習に対する漸減要約フィードバックの長期間の保持効果について最初に明らかにした上で、若年者と高齢者の学習過程の違いについて検討する予定であった。しかしながら、平成23年度ではさまざまな問題により、学術研究助成基金助成金の採択決定および支払時期の遅延が生じたため、本研究の実験計画として設定した経時的変化を検証するための実験の開始時期が遅れ、十分な実験を実施することができなかった。そこで、限定された実験結果ではあるが、これまでに得られた結果について述べる。平成23年度に実施した実験として、被験者数は少なく、習得ー保持期間は短かったが、ある一定の効果として、大学生の知覚ー運動スキル学習に対して、従来の漸減要約フィードバックと同様の高い学習効果が認められた。この結果から、若年者の知覚ー運動スキル学習に対する漸減要約フィードバックの効果について、高い再現性が示された。他方、高齢者の知覚ー運動スキル学習に対する漸減要約フィードバックの効果については、先行研究(田島,2007)では若年者ほど高い学習効果は認められず、むしろ即時フィードバックよりも低い学習効果しか示されなかった。そのため、漸減要約フィードバックの学習効果が年齢によって大きく影響を受けることが予測されるが、長期間の保持期間を設定した実験での検証は行われていないため、その点の検証が今後の課題である。また、漸減要約フィードバックの高い学習効果の理由が、フィードバック情報の「提示タイミングの遅延」と「漸減的提示」にあることをこれまで明らかにしてきたが、本実験はこれらの点についても再検証する。

今年度の研究では、前年度までに実施した実験データと調査データの分析を行い、その研究成果についてまとめた。一般に、老化に伴う身体的機能の低下とともに、高齢者の知覚ー運動スキルも低下することが知られている。そこで、高齢者の反応時間と一致タイミング・スキルに対する身体トレーニングの効果について検証した。4ヶ月間の身体トレーニング終了後,高齢者の単純反応時間と選択反応時間、全身反応時間、および一致タイミング能力は、身体トレーニング前よりも有意に向上していることを明らかにした。これらの結果から、老化によって反応時間と一致タイミング・スキルは低下するが、継続的な身体トレーニングによってそれらの能力をある程度回復させることができることが明らかとなり、身体トレーニングは高齢者の知覚ー運動スキルを回復させる上で効果的であることを見出した。また、前年度から引き続き実施した調査によって、高いレベルのアスリートはハーディネス、すなわちストレス耐性が高いことを見出した。以上の研究結果から、高齢者の知覚ー運動スキルの学習において、老化に伴うストレス耐性の変化と、それにともなう学習効果の変化の可能性について明らかにしていくことが今後の課題である。スポーツ心理学今年度の進行状況では比較的順調に進んだが、前年度の遅れを取り戻すまでには至らなかった。また、本研究は学習実験であるため、被験者の確保と被験者の都合に合わせた実験スケジュールの組立てが難航し、予定した実験計画を実施することはできたが、測定したデータの分析までは終了できなかった。今年度の進行状況は比較的順調に進んでおり、前年度までの遅れを取り戻すことができた。特に、「知覚ー運動スキル学習とストレス耐性の関係」という新たな視点からの研究によって、本研究の目的の一つである高齢者の効果的な知覚ー運動スキルのための方略に対して、より有効な示唆を得ることができた点が研究の進行状況を大きく進展させた要因である。平成23年度では、東日本大震災や学術研究助成の基金化法案の決議遅延等の問題により、学術研究助成基金助成金の採択決定および支払時期が遅れたため、実験を開始する時期が大幅に遅れてしまった。特に、本研究の実験計画として設定した経時的変化を検証するための実験については、十分な保持期間の設定が必要であるため、実験開始時期の遅れによって十分な実験を実施することができなかった。第一に、測定したデータの分析を最優先に実施し、その分析から得られた結果と知見から、新たな学習条件を設定していく。
記憶痕跡の動態解析と操作による恐怖記憶消去機構の解析

恐怖記憶を想起すると通常、恐怖反応を示すが、ある一定条件下におかれるともはや恐怖反応を提示しない「恐怖記憶消去」という現象が誘導されることが知られている。恐怖記憶消去は恐怖反応を誘発する「恐怖回路」から恐怖反応を抑制する「消去回路」へ記憶情報が転移したことによるものであると考えられているが、その転移実態については不明である。本研究では、記憶痕跡の観点から、この転移実態の端緒を明らかにしようと研究をすすめた。最初期遺伝子Arcに基づいた新規遺伝子改変動物を用いて、記憶痕跡細胞、すなわち活性化神経細胞群の可視化・標識手法を用い、恐怖記憶形成時と消去時に活性化する神経細胞群をそれぞれ標識することで、同一脳内において、恐怖記憶形成時と消去誘導時に共に活性化する細胞集団を有する領野、および別々の細胞集団が活性化する領野が共存することを見出した。また、各領野における恐怖記憶形成時に活性化した神経細胞群の消去誘導後で観察される恐怖反応の抑制制御を担っているかについて、活性型、および抑制型オプシンによる光遺伝学的手法を用いて検討し、領野によってその役割は異なっている可能性を見出した。今後は、恐怖記憶形成時・消去時に、同一細胞集団が活性化する領野、および異なる細胞集団が活性化する領野間において、どのように情報がやりとりされているかを解析することで、恐怖回路から消去回路への情報が転移する実態を明らかにできるものと考えられる。恐怖記憶が想起されると、通常恐怖反応を伴うが、ある一定条件下に置かれると、この恐怖反応が抑えられる「恐怖記憶消去」と呼ばれる現象が誘導されることが知られている。この現象は、恐怖反応を誘発する恐怖回路から、恐怖反応を抑制する消去回路へ転移したことによって生じるものであると考えられるが、その実態については不明である。本研究は、恐怖反応を誘発する恐怖回路から、抑制する消去回路への転移機構を記憶痕跡の観点から明らかにことを目的としている。具体的には、所属研究室にて新規に作成した遺伝子改変動物(Arc promoter - FlpoERマウス)を用いた、記憶痕跡細胞の標識・可視化・操作手法を駆使し、転移機構の実態解明を目指している。本年度は、(1)同マウスを用いて、恐怖回路から消去回路への転移起点となっている可能性のある脳領域の探索を、恐怖記憶形成時活性化細胞・消去時活性化細胞のの同一性・相違性を指標に免疫染色法を用いて解析した。その結果、海馬領域が転移起点となっている候補の一つである可能性が示唆された。(2)自由行動下でのマウス脳内における記憶痕跡細胞の活動様式をモニタリングするため、微小顕微鏡を用いたカルシウムイメージング手法のセットアップを進めた。(3)光遺伝学を用いた記憶痕跡細胞活動の抑制操作においては、技術的検討を行い、最も抑制効果の高いトランスポーター,チャネルやウイルスタイターなどを明らかにした。また、狂犬病ウイルスを用いた記憶痕跡に関する可塑的神経回路群操作のためのアデノ随伴ウイルスを作成し、逆行性トレーシングを可能とするプロトコールを樹立した。恐怖回路から消去回路への転換の起点となる可能性のある脳領域を見出したため。研究計画に従い実験を遂行する。
第三次医療施設における妊娠リスクスコアの有効性の検証と医療連携システムの構築

出産事例629件を蒐集し、目的に照らして以下の結論を得た。(1)妊娠リスクスコアを有効に活用されるには、点数配分の改良が必要である。(2)分娩取扱いのハイリスク部門とローリスク部門の分離を推進する。(3)危機的な状況を乗り越えた妊婦は、1・2次医療へ戻していく方向で分散化を図る。(4)スコアは参考として活用されるツールである。(5)医療圏を中心とした誰もが利用できる地域連携の仕組み作りが望まれる。本研究の目的は、1「妊娠リスク自己評価表(以下スコア)」を用いて分娩帰結を評価し、妊娠期のリスク得点と各リスク群の関連を検討すること、2当該施設に搬入された妊婦を抽出し、リスク得点と併せて事例の背景を分析すること、3利用者のスコアの周知・利用状況に関する実態を把握し、自らの出産や出産場所選択の諸条件にどのような要望を持っているか明らかにすることである。平成25年度における研究は、研究目的の13に照らして、平成25年1月1日から現在まで「平成24年度分娩者」調査と「平成25年度分娩者」調査を継続的に実施して来た。平成24年度では約226件、平成25年度調査では約392件のデータが収集でき、入力・分析段階に入っている。本研究の意義は、総合周産期母子医療センター(三次医療施設)を調査対象とすることによりスコアの利用が医療連携の一助となる可能性について検証することにある。特に、一次・二次医療施設から三次医療施設へ母体搬入や紹介受診される事例においては、診療所調査では明らかにできなかった重要な視点を有している。これまでの一部のデータ分析によると、目的1に対しては、当然のことながら総合周産期母子医療センターでは高リスク得点の分娩を取り扱っている傾向があり、低リスク群の分娩では異常帰結は認めなかったことが示唆された。また目的2に対しては、高次医療機関への母体搬送や紹介受診を必要とする事例においてある程度スコアの有用性があった。さらには、目的3に対しては、スコアは出産を控えた女性にとって自らのリスクレベルを知る指標として必要とされているが、出産場所を選択する手段としては利用したいとは考えていない傾向が示唆された。「妊娠リスク自己評価表」(以下スコア)は、2004年厚生労働科学研究班が開発した周産期予後を推測するスコアで、これにより妊婦は低・中・高リスク群に分けられ、其々第一次・第二次・第三次医療施設での出産が適切とされている。しかし、本スコアの評価については開発後、明確な検証結果が報告されていない。そこで本研究では、総合周産期母子医療センター(以下センター)で出産した女性を対象に、本スコアの有効性を検証する。研究目的は次の4点であった。センターで出産した女性と搬入児の母親を対象に、1スコアを用いて評価し、妊娠期のリスク得点と各群の分娩帰結の関連を検討する。2搬入された妊産婦・新生児を抽出し、リスク得点と併せて事例の背景を分析する。3利用者のスコアの周知・利用状況に関する実態を把握し、自らの出産や出産場所の諸条件に、どのような要望を持ってるのか明らかにする。4以上の13の結果を、第一次医療施設の調査成果と併せて、周産期の地域医療連携における政策提言にまとめるである。研究計画は次の3つのプロセスで進めるとしていた。1センターにおけるスコアの適応評価を検証する。2母体搬入事例ならびに新生児搬入事例を後方視的に検討する。3出産場所選択における対象女性らの周知・利用状況と出産場所決定の関連要因を検討するである。調査開始にあたり、研究協力者(新生児科医師・助産師)の助言を得たところ、新生児搬入例においてスコアに明確な差があるとは考えられず、あるとすれば、予め母体搬送されている。また、大規模病院において前方視調査は業務上、倫理的に困難である。そこで、母体搬入・他院からの紹介受診者に焦点を絞り、平成25年1月1日から「H24年分娩者」と「H25年分娩者」の同時後方視調査を開始した。特に搬入・紹介事例は、診療所分娩での同調査では明らかにできなかった、スコアの革新につながる重要な評価である。本研究は、【目的1】妊娠リスク自己評価表(以下スコア)を用いて妊娠期のリスク得点と分娩帰結を評価し、各リスク群の関連を検討すること、【目的2】当該施設に搬入された妊婦を抽出し、リスク得点と併せて事例の背景を分析すること、【目的3】利用者のスコアの周知・利用状況に関する実態を把握し、自らの出産や出産場所選択の諸条件にどのような要望を持っているかを明らかにすることである。一次施設である診療所調査では高次医療機関へ搬送・紹介された事例の評価ができなかった。しかしそのような事例こそ医療連携を検討するために必要な対象であり、目的2を明らかにすることは重要な意義を有している。そこで三次医療施設である総合

周産期母子医療センターで出産した女性を対象にスコアの有効性を検討した。平成26年度は「平成24年度分娩者」「平成25年度分娩者」の調査データを点検し、カルテ情報と照合してデータのブラッシュアップ作業を継続した。また研究目的に照らしてデータ分析を行った。分析結果によると、【結果1】高リスク得点者の割合は全体の55.8%、低リスク得点で異常帰結となった事例は全体の2.8%、高リスク得点で正常帰結となった事例は全体の21.5%であった。平成25年度調査(n=142)では、【結果2】母体搬入・紹介受診事例(以下A群)が24.6%(n=35)あり、それ以外の事例(以下B群)が75.4%(n=107)あった。A群はB群に比べ有意に初産婦が多く(p<0.05)、平均総得点が高く(p<0.01)、4点以上の高得点者が多い(p<0.05)傾向にあった。年齢と分娩帰結に有意差はなかった。【結果3】スコアは対象の59.4%が周知しており、40.1%が利用していた。しかしスコアは自らのリスクレベルを知る指標として必要とされながらも、出産場所を選択する手段としては利用したいとは考えていない傾向が示唆された。当初計画では、平成26年度の作業として調査データの分析を行い、その研究成果および関連情報の発信のため学会発表、論文執筆、報告書(冊子体)、Web siteの構築等を目標としていた。現状として諸事情により予定の作業が遅れている。今後論文執筆を中心に作業を継続し、次の課題研究である『正常分娩の地域分散型医療連携システムに向けた基盤づくり』へとつなげる予定である。助産学、母性看護学、医療社会学平成24年度分娩者への調査では、平成24年1月1日12月31日までに分娩し、当該調査研究の対象となった526名へ調査票を郵送配布・郵送回収した。現在237件の返信(回収率45.1%)があり、施設スタッフの協力のもと、対象者の診療録・助産録よりスコアの回答について点検を行い、同時に分娩帰結に関する情報を収集した。平成25年度分娩者への調査では、平成25年1月1日12月31日までに分娩した約550名へ調査票を産後3日目に以降に手渡し、回収ボックスを設置して、原則退院前に回収した。協力が得られた対象は約400件(回収率72.7%)で、以下の手順は同じ。平成24年度調査と平成25年度調査を合わせて約650件のデータが収集できた。研究の達成度がおおむね順調に進展しているのは、1研究者らと医療機関における研究協力者らの協力体制が整っていることと、2調査方法の若干の変更により調査の負担が軽減したこと、3定期的な研究会開催と学会発表の目標を立てたことにより、目標に向けたスケジュールの進行できたことによる。とりわけ2では、平成24年度評価の段階で、途中研究方法について若干の微調整を行っている。調査開始前の段階では、スコア本来の利用方法に基づいて平成25年度分娩者の調査は前方視調査を実施する予定であった。しかし医療機関における研究協力者並びに、対象者への倫理的配慮により前方視調査は困難と判断し、平成25年度分娩者の調査も平成24年度と同じく、分娩後の後方視調査として実施した。結果、調査の負担度がはるかに軽減し当初予定通りに調査研究が進行している。1と3では、医療機関の研究協力者を掌握する研究リーダーの存在と学会発表等の目標設定により、作業効率が格段に上がったと考えられる。平成25年度に開催された国内外の学会にも成果を報告できた。
強度変調型重粒子線治療の最適化に向けた治療計画技術の開発

粒子線治療のスキャニング照射は加速器から送られてきた粒子線(ペンシルビーム)を電磁石を用いて方向を調整し、がん病巣を塗りつぶすように照射する技術である。従来の方式に比べて、頭頸部がんなど複雑な形状の腫瘍にも対応できるのがメリットとされる。その一方、ペンシルビームは患者体内の不均質性の影響を受けやすく、位置誤差や動きに対して線量分布が乱れてしまう。本研究では、ビーム経路上における体内不均質性の影響の受けやすさをパラメータ化(Heterogeneity Number:HIインデックス)し、不均質性による最も影響を受けにくいビーム経路を選択することで堅牢性(ロバスト性)の高い治療計画の立案方法の提案をしてきた。さらに、実臨床への導入を目指し、計算速度の高速化、危険臓器への線量制限を考慮したビーム角度の選択法、照射野の組み合わせの最適化を行った。また、本研究で提案してきたHIインデックスをビームサイズの最適化に応用させ、症例ごとに最適なスポットサイズを選択し、線量分布のターゲット形状との一致度を保ちながらロバスト性の高いプランの立案法を考案した。これらの手法は、過去に粒子線スキャニング照射による治療を受けた10名の実患者のCT画像データを用いて、実際に治療計画を立案することで検証した。その結果、本手法の効果を実証することができた。これらの実績については論文を執筆中である。また日本医学物理学会(JSMP)、米国医学物理学会(The American Association of Physicists in Medicine :AAPM)に演題を投稿し受理されている。粒子線ペンシルビームスキャニング照射では、体内の不均質性による線量分布への影響が問題となる。それを踏まえ、ロバストネス(堅牢性)の高い治療計画技術の立案を行った。具体的には、まず人体組織の不均質性のラテラル成分(ビーム方向に対し垂直成分)の影響に注目し、本研究ではビームスポットごとにラテラル成分の不均質性を定量評価する指標を決定した。そしてこの指標をもとに、セットアップエラーや飛程エラーの影響を受けにくいビーム入射角度の最適化を行うプログラムを作成した。本研究で開発した手法は、頭頸部がんの実際の患者データを用いてその有用性を検証した。実際の患者データを用いて、本研究で開発した最適化ツールが臨床上有用であることが検証するところまでできた。粒子線治療のスキャニング照射技術は加速器から送られてきたペンシルビームを電磁石を用いてビームの方向を変えがんの病巣を塗りつぶすように照射する最先端の技術である。従来の方式に比べて腫瘍の線量集中性を高めながら正常組織への線量を減少させることができ、より安全な手法として期待されている。一方で、ブラッグピークを有する粒子ビームは体内の不均質性の影響を受けやすく、特に、細いペンシルビームは少しの位置誤差でも線量分布が乱れやすい。本研究では、体内不均質性の影響を受けにくいビーム配置を設定することで治療計画のロバストネス(堅牢性)を高める事をめざし、実施してきた。これまでに本研究では、ビーム経路上においてビーム方向と垂直な方向への不均質性が線量分布へ与える影響を定量的に評価するための指標となる、Heterogeneity Number(HIインデックス)を導入し、頭頸部がん患者のCT画像データから最適なビーム配置を決定する手法の開発を行ってきた。本研究で作成したビーム角度選択手法の評価としては、過去に粒子線ペンシルビームスキャニング照射による治療を受けた10名の実患者のCT画像データを用いて検証した。本研究の最終的な目標は実臨床への応用であり、計算速度の高速化、危険臓器への線量制限を含めたビーム角度選択、最適な照射野の組み合わせの選択法など、いくつか課題は残っているが、本手法の効果はこれまでに論文として発表した。本研究で作成したビーム角度選択手法の効果を、実患者のデータを用いて検証することができた。実臨床に適応するための課題は残っているが、本手法の効果の実証まで行った。実績として、学会や論文での発表を行った。粒子線治療のスキャニング照射技術は加速器から送られてきたペンシルビームを電磁石を用いてビームの方向を変え、ターゲット(癌の病巣)を三次元的に塗り潰していくように照射する技術である。従来の散乱体を用いる方式と比較して、腫瘍の線量集中制を高めながら、正常組織への線量を現象させることができる照射方法とされている。しかし、その一方で、ブラッグピークを有する粒子ビームは、体内の不均質性の影響からセットアップや体動(呼吸性移動など)による線量分布への影響を受けやすく、特に、炭素線のほうに細いペンシルビームでは、少しの位置誤差により線量分布は大きな影響を受ける。本研究では、ビーム角度の最適化を行うことで体内不均質性の影響を受けにくいビーム配置で治療計画を立案し、ロバストネス(堅牢性)の高い治療を行う事を目指した。これまでに、粒子線ビーム経路上においてビーム方向と垂直な方向への体内不均質性が線量分布へ与える影響を定量的に評価するための指標であるHeterogeneity Indexを導入し、頭頸部癌患者のCT画像データから最適なビーム配置を決定するという手法の開発を行った。本研究で作成したビーム角度の最適化手法の評価としては、過去に粒子線ペンシルビームスキャニング照射による治療を受けた10名の実患者の画像データを用いることで検証した。