hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
定期フェリーを利用した黒潮上流域における大気・海岸相互作用の研究

1.沖縄-台湾間の定期フェリーを利用した研究海域における海面水温・海上気象要素の観測を継続・維持した.本観測は1990年10月に開始されたので,通算約5年分の観測資料が得られたことになる.現在利用のフェリーは96年3月末をもって代船となるので,96年3月はじめにフェリー搭載の自動気象計の取り外し工事を行った.2.大気海洋相互作用の基本条件を与える海況変動について,前年度の黒潮の東シナ海流入域(台湾-石垣島間)の調査に引き続き,本年度はこれまで調査がほとんどなされていない沖縄本島東方の黒潮反流域の海況について調べた.沖縄-大東島間の定期連絡船を利用し95年9月より1ヵ月おきに都合3回のXBT観測を実施した.これら資料と95年夏の海上保安庁第11管区によるADCP測流・XBT水温観測資料および衛星海面高度資料を組みあわせ,同海域の中規模暖水渦の存在と変動過程を明らかにした.3.海面熱フラックスについては,大気海洋相互作用が活発な冬期について昨年度に引き続き解析を進めた.フェリー観測資料による黒潮を横断するフェリー航路に沿った詳細な潜熱・顕熱フラックス分布,フェリー資料とGMS人工衛星資料との組み合わせによる広域雲分布,海上日射分布等を季節別に求めた.これらの結果をもとに,海面熱フラックスの季節変動の特性を検討した.特に冬期において,黒潮暖水域での大気への熱供給と気団変質(雲の生成など)が顕著であった.
死後撮影CTによって眼内出血や網膜剥離の診断はどこまで可能か

本研究の目的は,死後撮影CTにおいて,どのくらいの大きさのどのような眼内異常所見であれば捉えることができるかを明らかにすることである.CTで観察された所見として,上脈絡膜出血,加齢性強膜石灰化病巣,眼球癆,シリコンオイル注入眼等があった.CTで確認できなかった所見として,死後の網膜皺壁,星状硝子体症,硝子体出血,増殖硝子体網膜症等があった.最も高頻度に観察された網膜皺壁であるが,皺壁の丈は全例2mm以下で網膜下液を伴わないことから, CTでは観察困難と考えられた.上脈絡膜出血については,全例CTでも確認され,何れの症例も胸腔内圧が上昇するような状況があり,発症と死因との因果関係が考えられた.本研究の目的は,死後撮影CTにおいて,どのくらいの大きさのどのような眼内異常所見であれば捉えることができるかを明らかにすることである.CTで観察された所見として,上脈絡膜出血,加齢性強膜石灰化病巣,眼球癆,シリコンオイル注入眼等があった.CTで確認できなかった所見として,死後の網膜皺壁,星状硝子体症,硝子体出血,増殖硝子体網膜症等があった.最も高頻度に観察された網膜皺壁であるが,皺壁の丈は全例2mm以下で網膜下液を伴わないことから, CTでは観察困難と考えられた.上脈絡膜出血については,全例CTでも確認され,何れの症例も胸腔内圧が上昇するような状況があり,発症と死因との因果関係が考えられた.児童虐待などにおいて眼内所見が重要であることは,法医学的にも広く知られている.しかし,眼底検査は熟練を要し,訓練を受けた眼科医にしか行うことができないものである.また,死亡してから時間が経過すれば,角膜は混濁し,一般の眼底検査では,眼内所見の確認もできなくなることから,今まで死体の眼底検査は,その重要性は指摘されながらも,法医実務においては,未だに詳細な検討がなされていない.近年,コンピュータ断層撮影(Computed Tomography;以下CTと略す)による死亡時画像診断を行う施設が増えており,頭部CTを撮影すれば自ずと眼球のCTが撮影されることとなり,今後,眼科医でなくても眼内異常所見に遭遇する機会が増えることが予想される.本研究の目的は,死後撮影CTにおいて,どのくらいの大きさのどのような眼内異常所見であれば捉えることができるかを明らかにすることである.我々は,CTと同様に非侵襲的で,より検出感度の高い眼超音波検査を用いて眼内異常所見の検出を行っている.眼超音波検査は,硝子体出血だけでなく,硝子体混濁や眼内異物,網膜剥離や増殖硝子体網膜症などの網膜硝子体所見や網膜下である強脈絡膜所見の検出に優れていて,さらに眼内視鏡や病理検査とは違い,病変の大きさを簡便に計測できるのが特徴である.平成26年3月末日までに51例,102眼の眼超音波検査とCTの比較を行った.年齢は0歳から90歳(中央値66歳),男性34例,女性17例であった.眼超音波検査で確認された所見として,死後の網膜皺壁,上脈絡膜出血,星状硝子体症等があった.死後の網膜皺壁については,高率に観察され,網膜皺壁の大きさによってはCTでも観察可能と思われた.上脈絡膜出血については,全例CTでも確認され,発症と死因との因果関係が考えられた.次年度はさらに症例数を増やして,CTで確認できる病変の大きさの限界の検証と,これら所見の発症機序の解明を行っていきたい.本研究の目的は,死後撮影CTにおいて,どのくらいの大きさのどのような眼内異常所見であれば捉えることができるかを明らかにすることである.CTで観察された所見として,上脈絡膜出血,加齢性強膜石灰化病巣,眼球癆,シリコンオイル注入眼等があった.CTで確認できなかった所見として,死後の網膜皺壁,星状硝子体症,硝子体出血,増殖硝子体網膜症等があった.最も高頻度に観察された網膜皺壁であるが,皺壁の丈は全例2mm以下で網膜下液を伴わないことから, CTでは観察困難と考えられた.上脈絡膜出血については,全例CTでも確認され,何れの症例も胸腔内圧が上昇するような状況があり,発症と死因との因果関係が考えられた.法医学平成26年3月末日までに51例,102眼の眼超音波検査とCTの比較を行った.上脈絡膜出血については,全例CTでも確認され,発症と死因との因果関係が考えられ,平成26年6月に福岡県で開催される9th International Symposium ADVANCES IN LEGAL MEDICINEで発表予定である(採択済み).次年度はさらに症例数を増やして,CTで確認できる病変の大きさの限界の検証と,これら所見の発症機序の解明を行っていきたい.
最適な「教養・娯楽サービス」への課税についての研究

昭和55年(暦年)から平成11年(暦年)までの暦年20年間のデータを用いた理論モデルによる標記研究題目の計量分析を行う上での、計量経済学的検定結果を以下示す。なお、仮説検定の有意水準はいずれも5%である。GAIDS、GEATL、GTL、AITL、LES等各種Demand Systemの一般形であるGAITLモデルにおいて、分散不均一性についてのLM検定では、10部門の家計支出方程式の内10本の方程式で分散不均一の仮説は棄却されず、分散不均一性が示された。しかし、ここで各方程式に加重最小二乗法を用いると、各方程式のパラメーターはより望ましい値になるが、モデルの統一性の観点から採用しなかった。ダービン・ワトソン検定では、10本の方程式中4本の方程式でしか、前年度の消費は翌年度の消費に系列相関していないという仮説は棄却されず、多くの方程式で系列相関は認められなかった。ラムゼイのReset検定では、10本の内5本で新しい変数が効果をもたらさないと言う帰無仮説が棄却され、モデルは概ね妥当であると言う検定結果となった。F検定はF値は10本とも十分で、パラメーターは全て有意である。AIDS、EATL、AITL、QUAIDS等各種Demand Systemの一般形であるQUAITLモデルでは、分散不均一についてのLM検定では、10部門の家計支出方程式中10本の方程式で分散不均一の仮説は棄却されず、分散不均一性が示された。しかしGAITLモデルと同様な理由で加重最小二乗法は採用しなかった。ダービン・ワトソン検定では、10本の方程式とも、帰無仮説は棄却されず、系列相関は認められなかった。ラムゼイのReset検定では、10本の内3本で帰無仮説が棄却され、モデルは概ね妥当である。F検定はF値は10本中9本が十分で、パラメーターは全体的に十分有意である。1988年「消費税法」が制定され,翌1989年4月1日から一律3%で「消費税」が実施された。1994年11月には消費税率一律5%の引き上げなどの改正が行われ,1997年4月1日から実施された。本研究では,現在の消費課税制度を見直し,最適消費化税率を理論・計量的に求める。分析においては,厳密なDemand System(=需要体系)の見地から,一律一括課税,あるいは10部門からなる各家計支出項目別の「最適消費課税率」を求め,「教養・娯楽サービス」への最適な間接税(=消費税)率を明らかにした。そのため,昭和55年(暦年)から平成11年(暦年)までの暦年20年間のデータを用いて最小二乗法によってパラメータを計量分析し,その数値と平成11年(暦年)の数値を理論モデルに代入した。その結果,GAITL(1990)というモデルでは,平成11年(暦年)で,一律一括課税で4.9999677%,QUAITL(1998)と言うモデルでは,平成11年(暦年)で「教養・娯楽サービス」につき,5.000017%となった。このようにして,最適な間接税(=消費税)の在り方,特に「教養・娯楽サービス」への最適課税率を,平成11年(暦年)をベースに本研究において分析した。
わが国の勤務医の疲労と睡眠・日常活動量との関連の研究

わが国の勤務医の疲労を軽減させるための対策は喫緊の課題である。本研究では、わが国の勤務医の疲労と睡眠日常活動量との関連の研究を明らかにすることと、それと平行して勤務医のオンコールの健康への影響について検討を行った。協力の得られた医療機関でアクチグラフィを用いて医師の日常活動量と睡眠と疲労に関するデータを取得した。また、勤務医に対してオンコールの回数と、うつ病の尺度を用いて質問票調査を行った。これらの結果からオンコールがうつ病との関連することが明らかとなった。これらの結果より医師のオンコールの回数を減らすような方策を行い、休みが取れる体制が必要であることの知見を得ることができた。今後医師個人への啓発、医療機関への取り組みの促進などが求められる。本研究は、近年課題になっている医療機関の勤務医の過重労働において、睡眠の質と活動量が疲労に及ぼす影響について調査をし、勤務医の労働環境の実態を把握し、ひいては、疲労を蓄積させない勤務体系の構築といった予防対策を講じることを目的としている。勤務医が健康を害した場合には、患者の治療にも影響を与える可能性があるため、対策は急務である。平成20年度前期は、文献のアップデートと質問票の作成をおこなった。また、本研究と関連する医師の疲労に関するデータの解析を行い、アジア産業保健学会や第19回医師の健康を考える国際会議にて発表を行った。これらの結果から、本研究の対象である医師の疲労を検討するうえで考慮しておくべき就業環境要因が明らかとなった。今後の調査ではこうした側面を調整要因として測定することが必要であることが明らかとなった。平成20年度後期は対象医療機関の選定と協力者の募集をおこなった。また、質問票が完成し、パイロット研究をおこなった。平成21年3月にInternational Confenrence on Occupatiomal Healthで行われた医療従事者のための産業保健部会にて諸外国との研究協力について協議をおこなった。これまで得られた知見を基に、研究代表者も所属している日本医師会「勤務医の健康支援に関するプロジェクト委員会」における調査や改善のための活動とも連動させ、短期的に勤務医の健康を支援するための施策を提案する。平成21年度においては、実際に、睡眠や日常活動量を測定することで、当直時の睡眠の状況や日中の業務量を測定することによって、対策の具体化のもとになるデータを取得する予定である。本研究は、近年課題になっている医療機関の勤務医の過重労働において、睡眠の質と活動量が疲労に及ぼす影響について調査をすることで勤務医の労働環境の実態を把握し、ひいては、疲労を蓄積させない勤務体系の構築といった予防対策を講じることを目的としている。平成21年度においては、質問票を作成し、協力の得られた勤務医を対象にアクチグラフィを用いて日常活動量と睡眠を測定し、また質問票に解答を求めた。アクチグラフィを用いることによって日常活動量と睡眠時間が定量的に測定できる。これらより、特に当直時間やオンコール(自宅待機)の際の睡眠時間が定量化され、疲労との関連について精度の良いデザインを作ることができた。今後さらに論文化を行う予定である。また、昨年度より連動させて研究を行っている、研究代表者も所属している日本医師会「勤務医の健康支援に関するプロジェクト委員会」では全国調査を行った。特に当直時間とオンコールの回数とうつの尺度との関連について解析を行ったところ、オンコールとの有意な関連を認めた。これまでオンコールの健康への影響については明らかにされていなかった。オンコールは比較的人数の少ない脳外科や泌尿器科などの医師に多くなる傾向があった。今後は集約化などの可能性も含めてより勤務医の負担を軽減できる施策を考える必要がある。
知的障害を持つ人の自己決定支援のための法的環境整備に関する研究

知的障害を持つ人の自己決定権を保証できる法的・制度的環境を整備する上で,クリアしていかなければならない問題点を指摘し,検討を加えた.最大の問題点として,知的障害者の自己決定能力判定の在り方,および能力が欠如していると判定された場合の代諾の在り方という2点が指摘できる.主として前者の問題について,インフォームド・コンセントにおける意思決定能力(competency)判定をモデルに詳細な検討を加えた.意思決定能力は責任能力や契約能力とは異なる概念で,有効なインフォームド・コンセントの成立要件のひとつとして位置づけられる.しかし,その判定の在り方については現在までさまざまな議論がなされてきたが,コンセンサスが得られていない.文献研究の結果,この問題の主な論点として6点が指摘された.その中から,知的障害者の自己決定権と最も関連が深いと考えられる一般的意思決定能力と特異的意思決定能力区別の問題,心理学的意思決定能力の判定基準の問題,スライド制基準の問題について検討を加えた.また,知的障害者に特有な問題のひとつに,黙従行動傾向がある.知的障害者は施設生活や介護を受けてきた経験から,あるいは無能力と見られることを避ける防衛的態度から,権威者に対して服従する傾向がある.これは自律的でない同意を生む恐れがある.これを予防するためには,意思決定能力判定のシステムを整備することに加えて,知的障害者および医療・福祉関係者に対する人権教育と啓蒙が不可欠である.知的障害を持つ人の自己決定権を保証できる法的・制度的環境を整備する上で,クリアしていかなければならない問題点を指摘し,検討を加えた.最大の問題点として,知的障害者の自己決定能力判定の在り方,および能力が欠如していると判定された場合の代諾の在り方という2点が指摘できる.主として前者の問題について,インフォームド・コンセントにおける意思決定能力(competency)判定をモデルに詳細な検討を加えた.意思決定能力は責任能力や契約能力とは異なる概念で,有効なインフォームド・コンセントの成立要件のひとつとして位置づけられる.しかし,その判定の在り方については現在までさまざまな議論がなされてきたが,コンセンサスが得られていない.文献研究の結果,この問題の主な論点として6点が指摘された.その中から,知的障害者の自己決定権と最も関連が深いと考えられる一般的意思決定能力と特異的意思決定能力区別の問題,心理学的意思決定能力の判定基準の問題,スライド制基準の問題について検討を加えた.また,知的障害者に特有な問題のひとつに,黙従行動傾向がある.知的障害者は施設生活や介護を受けてきた経験から,あるいは無能力と見られることを避ける防衛的態度から,権威者に対して服従する傾向がある.これは自律的でない同意を生む恐れがある.これを予防するためには,意思決定能力判定のシステムを整備することに加えて,知的障害者および医療・福祉関係者に対する人権教育と啓蒙が不可欠である.知的障害を持つ人の自己決定を保証する法的・制度的環境整備に関連して,以下の3点に重点を置いて資料収集と分析を行った.(1)自己決定能力(意思決定能力)判定の基準:自己決定権は,障害の有無に関わらず,すべての人に認められた基本的人権(幸福追求権)のひとつである.しかし,知的障害を持つ人を含め,未成年者,精神障害者,痴呆高齢者など,自律的自己決定能力が損なわれていることが疑われる場合には,一定の手続きに従って意思決定無能力を判定する必要がある.本研究では,インフォームド・コンセントにおける意志決定能力判定の場合に利用される判定基準に焦点を当て,国内外の議論を整理した.(2)代諾制度の現状と問題点:自己決定能力が著じく欠如している場合には,正当な代理人が本人に代わって意志決定しなければならない.我が国では家族親類がこれに当たることが多いが,障害者や高齢者では近親者がいなかったり,家族と本人の利害が対立するようなケースが少なくない.代諾制度の在り方について慎重な検討が必要とされる所以である.本研究では英米およびドイツなどの諸外国の特徴ある代諾制度について調査した上で,今後予想される我が国の民法改正の動きを踏まえ,知的障害者の人権を保障する代諾制度について検討した.(3)知的障害者のための施設における自己決定:群馬県高崎市及び愛知県春日井市にある公立の知的障害者更生施設の職員に対してヒアリング調査を実施し,施設における自己決定機会拡大の運動やそのための環境整備の実態について調査した.施設入所者の自己決定機会を拡大するには,職員の労力や金銭的なコストという負担がかかることから,そのための人的・経済的支援の必要性が示唆された.知的障害を持つ人の自己決定権を保証できる法的・制度的環境を整備する上で,クリアしていかなければならない問題点を指摘し,検討を加えた.最大の問題点として,知的障害者の自己決定能力判定の在り方,および能力が欠如していると判定された場合の代諾の在り方という2点が指摘できる.主として前者の問題について,インフォームド・コンセントにおける意思決定能力(competency)判定をモデルに詳細な検討を加えた.意思決定能力は責任能力や契約能力とは異なる概念で,有効なインフォームド・コンセントの成立要件のひとつとして位置づけられる.しかし,その判定の在り方については現在までさまざまな議論がなされてきたが,コンセンサスが得られていない.文献研究の結果,この問題の主な論点として6点が指摘された.その中から,知的障害者の自己決定権と最も関連が深いと考えられる一般的意思決定能力と特異的意思決定能力区別の問題,心理学的意思決定能力の判定基準の問題,スライド制基準の問題について検討を加えた.また,知的障害者に特有な問題のひとつに,黙従行動傾向がある.

知的障害者は施設生活や介護を受けてきた経験から,あるいは無能力と見られることを避ける防衛的態度から,権威者に対して服従する傾向がある.これは自律的でない同意を生む恐れがある.これを予防するためには,意思決定能力判定のシステムを整備することに加えて,知的障害者および医療・福祉関係者に対する人権教育と啓蒙が不可欠である.
TCF7L2遺伝子による糖尿病の病態解明

臨床研究では、TCF7L2遺伝子多型が日本人の2型糖尿病の発症に関係すること、さらに、グルカゴン刺激に対するインスリン分泌反応の低下がその特徴のひとつであることが明らかとなった。基礎研究では、膵β細胞においてグルカゴン刺激はGLP-1受容体を介すること、TCF7L2の過剰発現はGLP-1受容体の発現を低下させることなどが明らかとなり、TCF7L2遺伝子による糖尿病の病態にはインクレチンホルモンのひとつであるGLP-1に対する反応性の低下によるインスリン分泌障害が関係していると考えられた。2型糖尿病の発症には遺伝素因が深く関係しているが、最近、欧米人において転写因子に属するtranscription faetor 7-like 2(TCF7L2)遺伝子の多型(rs7903146およびrs12255372)が2型糖尿病の発症に関係することが報告され注目されている。本研究では、まず、日本人2型糖尿病患者(384名)および非糖尿病コントロール(378名)を対象に2つのSNPの頻度の比較を行った。その結果、rs7903146のリスクアリルは糖尿病患者で有意に高頻度(odds ratio 1.97、95%CI 1.14-3.41、p=0.014)であり、rs12255372に関しても同様の傾向(p=0.055)を認めた。一方、リスクアリル頻度は、各々、5.1%および4.3%で欧米人での報告の6分の1程度と低頻度であり、TCF7L2遺伝子の多型は日本人2型糖尿病の発症に関連するもその寄与度は欧米人に比し低いと考えられた。次に、経静脈的グルカゴン刺激に対するインスリン分泌反応とTCF7L2遺伝子多型との関連の検討を行った。その結果、rs7903146およびrs12255372に関して、どちらのSNPもリスクアリルを有する糖尿病患者は有さないものに比し負荷後5分の血清C-peptideの増加量は有意(各々、p=0.033およびp=0.012)に低値であった。グルカゴンは、膵β細胞においてGLP-1受容体およびグルカゴン受容体を介してインスリン分泌を刺激すると考えられている。さらに、グルカゴン刺激に対するインスリン分泌反応は残存膵β細胞量と比例するとの報告もあり、TCF7L2遺伝子がGLP-1受容体やグルカゴン受容体を介するインスリン分泌機構や膵β細胞量の調節機構に関係する可能性が示唆された。TCF7L2遺伝子が2型糖尿病発症リスクの増加と関係することが明らかになってきているがその機序に関してはいまだ不明な点が多い。H19年度の研究において、同遺伝子の多型(rs7903146およびrs12255372)が欧米人に比べ頻度は低いものの日本人でも発症リスク増加と関係すること、さらには、リスクアリルを有する者ではグルカゴン刺激時のインスリン分泌反応が低下していることを見出した。今年度は、さらに、その機序について以下の検討を行った。まず、siRNAを用いてマウス膵インスリノーマ細胞株(MIN6細胞)のグルカゴン受容体およびGLP-1受容体の発現を抑制したところいずれもグルカゴン刺激によるインスリン分泌が部分的に低下した。このことから、日常臨床で膵β細胞機能の評価法として汎用されているグルカゴン刺激によるインスリン分泌には両受容体が関与しているものと考えられた。次に、リスクアリルを有する者では膵島でのTCF7L2発現量が上昇していることが欧米人におい報告されていることから、MIN6細胞にTCF7L2を過剰発現させインスリン分泌に与える影響を検討した。結果、グルコース刺激によるインスリン分泌には変化は認められなかったが、グルカゴン刺激によるインスリン分泌の低下が認められた。さらに、インスリン分泌に関連する遺伝子のmRNA発現量の検討を行ったところ、Kir6.2、IRS-2、グルカゴン受容体などの発現量には差は認められなかったが、GLP-1受容体の発現量が低下していた。以上のことから、TCF7L2は膵β細胞におけるGLP-1受容体の発現に関与しており、その多型による糖尿病発症リスクの増加機序のひとつとしてGLP-1作用の低下が関与している可能性が示唆された。
超高精細CTによる冠動脈CTの基礎検討および臨床応用

本研究の目的は,超高精細CTを用いた冠動脈CTの,1)従来型CTとの冠動脈狭窄描出能の比較,2)撮影パラメータの最適化,3)放射線被曝量の指標作成,4)臨床例における診断精度の算出を行うことである.2017年に超高精細CTが製品化され,X線検出器が研究機のものから改善された(研究機, 0.25mm×128列;製品版, 0.25mm×160列).そのため,今年度は,蓄積した臨床データから至適患者条件および推定放射線被曝量の算出,撮影プロトコルの作成を行った.超高精細CT(0.25mm×160列)を用いた冠動脈CTでは,ピクセルサイズの低下に伴うノイズの増加が問題となる.臨床例の解析により,Body mass index 28kg/m^2以上は,ノイズ増加にともなう画質低下を生じると考えられた.さらに安静時の心拍数が70bpm以上の患者においても,撮影心位相を拡張期と収縮期の両位相を撮影する必要があり,放射線被曝増加が問題になることがわかった.超高精細CTを用いた冠動脈CTの放射線被曝は,実効線量中央値で5.8ミリシーベルト(Q1-Q3, 4.6-6.7)であった.体格や心拍数マッチさせた患者群において,320列の多列検出器CTでの実効線量中央値が,1.4ミリシーベルトであり,統計学的にも有意に超高精細CTのほうが被曝量が多い結果であったが,最近行われた大規模研究を参考にすると,冠動脈CTの平均実効線量が5-7mSvといったものであり,超高精細CTでも標準的な放射線被曝量で冠動脈CTを撮影できると考えられた.一方で,前述の高心拍数の患者においては,撮影心位相の拡大による影響で,実効線量が10ミリシーベルトを超える場合もあった.以上より,超高精細CTを用いた冠動脈CTを有効利用するためには,適切な患者選択が必要と考えられた.研究計画の目的はほぼ達したため,次のステップとして,冠動脈プラークの定量評価,定性評価の再現性の研究に着手している.冠動脈CTでは,不安定プラークと考えられるプラーク所見があり,その後の心有害事象発生の危険因子になることが,過去の研究により知られている.一方で,冠動脈CTを用いたプラーク評価の課題として,観察者間の評価の一致率が極めて悪いことが挙げられる.これは,冠動脈CT画像の空間分解能が,プラークを評価するのには十分ではないためと考えた.そこで,超高精細CTで得た冠動脈CT画像であれば,高い観察者・検査間の再現性をもってプラークの評価を行えるだろうと考えた.超高精細CTによるプラークの再現性評価を現在開始しており,今後も継続して被験者を募る予定である.本研究の目的は,超高精細CTを用いた冠動脈CTの,1)従来型CTとの冠動脈狭窄描出能の比較,2)撮影パラメータの最適化,3)放射線被曝量の指標作成,4)臨床例における診断精度の算出を行うことである.今年度は,超高精細CTを用いて冠動脈CTを撮影しその後侵襲的冠動脈造影を行った狭心症疑いの臨床例を対象に解析を行い,従来型の64列MDCTと同程度の放射線被爆線量で撮影可能なことを確認した.また侵襲的冠動脈造影をゴールドスタンダードとしたときの冠動脈CTの診断精度を算出し,高有病率の集団でも高い陰性的中率を維持できていることを確認した.さらに狭窄率の定量性の比較を行い従来の報告と比較し,狭窄率の定量性が改善していると考えられた.これらの臨床例の結果を論文発表した.冠動脈動態ファントムを超高精細CTで撮影し,心拍数が冠動脈内腔の計測値に影響を与えていることを確認した.さらに撮影パラメータとしてX線管球の焦点サイズも内腔計測に影響を与えていることを確認した.現在,新たな画像再構成法が開発段階のため,画像再構成法を含め撮影パラメータの最適化について検証を続けてゆく.研究計画通り,研究初年度でファントム実験を終了し,その成果の一部について学会発表した.臨床例に関しても解析を継続していく予定である.本研究の目的は,超高精細CTを用いた冠動脈CTの,1)従来型CTとの冠動脈狭窄描出能の比較,2)撮影パラメータの最適化,3)放射線被曝量の指標作成,4)臨床例における診断精度の算出を行うことである.2017年に超高精細CTが製品化され,X線検出器が研究機のものから改善された(研究機, 0.25mm×128列;製品版, 0.25mm×160列).そのため,今年度は,蓄積した臨床データから至適患者条件および推定放射線被曝量の算出,撮影プロトコルの作成を行った.超高精細CT(0.25mm×160列)を用いた冠動脈CTでは,ピクセルサイズの低下に伴うノイズの増加が問題となる.臨床例の解析により,Body mass index 28kg/m^2以上は,ノイズ増加にともなう画質低下を生じると考えられた.

さらに安静時の心拍数が70bpm以上の患者においても,撮影心位相を拡張期と収縮期の両位相を撮影する必要があり,放射線被曝増加が問題になることがわかった.超高精細CTを用いた冠動脈CTの放射線被曝は,実効線量中央値で5.8ミリシーベルト(Q1-Q3, 4.6-6.7)であった.体格や心拍数マッチさせた患者群において,320列の多列検出器CTでの実効線量中央値が,1.4ミリシーベルトであり,統計学的にも有意に超高精細CTのほうが被曝量が多い結果であったが,最近行われた大規模研究を参考にすると,冠動脈CTの平均実効線量が5-7mSvといったものであり,超高精細CTでも標準的な放射線被曝量で冠動脈CTを撮影できると考えられた.一方で,前述の高心拍数の患者においては,撮影心位相の拡大による影響で,実効線量が10ミリシーベルトを超える場合もあった.以上より,超高精細CTを用いた冠動脈CTを有効利用するためには,適切な患者選択が必要と考えられた.研究計画の目的はほぼ達したため,次のステップとして,冠動脈プラークの定量評価,定性評価の再現性の研究に着手している.従来は評価が困難とされた,冠動脈プラークの評価能に関して,血管内超音波検査などと比較し,検証する予定である.また,新たな画像再構成法が開発されているため,画像再構成法を含め撮影パラメータの最適化を引き続き検討してゆく.冠動脈CTでは,不安定プラークと考えられるプラーク所見があり,その後の心有害事象発生の危険因子になることが,過去の研究により知られている.一方で,冠動脈CTを用いたプラーク評価の課題として,観察者間の評価の一致率が極めて悪いことが挙げられる.これは,冠動脈CT画像の空間分解能が,プラークを評価するのには十分ではないためと考えた.そこで,超高精細CTで得た冠動脈CT画像であれば,高い観察者・検査間の再現性をもってプラークの評価を行えるだろうと考えた.超高精細CTによるプラークの再現性評価を現在開始しており,今後も継続して被験者を募る予定である.冠動脈動態ファントムをレンタルすることができたため,想定使用額よりも少額で実験を行うことができた.設備備品の購入,消耗品の購入を計画している.また海外・国内での学会発表,及び論文執筆に関わる支出としての使用を計画している.当初予定していた超高精細CT画像の解析において4Kモニタを購入する予定であったが,既存の画像ワークステーションのモニタを流用することで物品費を抑えることができた.次のステップとして,人を対象として超高精細CTを用いた冠動脈プラーク評価の再現性を調査する予定である.この研究では被検者に2回の冠動脈CT検査や追加の採血検査をうけてもらうため,外来受診料や検査料,検査に使用する薬剤の費用が生じる.これらの費用に助成金を充てる予定である.また,最終年度はこれまで得られた結果を学会発表および論文投稿するため,助成金を充てる予定である.
マウスの匂い識別ルールの解明と新規制御方策への応用検討

本年度は、マウスのにおい識別ルールの解明をさらに進め、バイオプロセスへの適用をおこなうために、昨年度の結果をふまえた上で以下の内容を実施した。(1)難易度の高い課題において見られる個体差を解析するために、Y字迷路に適用可能なビデオイメージング解析法を構築した。この方法により各種行動パラメータに基づいた個体差のクラスタ解析が可能となり、個体差とアテンションとの関係を検討する基盤を確立することが出来た。(2)脳内の各部位における情報の伝達量が、学習によりどのように変容しているのかをMAPK(ERK1/2)のリン酸化を指標にDotBlqttingを用いて調べた。その結果、複合臭刺激に対してにおい情報の入ロである嗅球では情報伝達量が増大しているのに対し、嗅皮質に伝達される段階もしくは嗅皮質において不必要な情報が削減されていた。この結果は、嗅球から嗅皮質への情報の伝達過程においてアテンションが存在する事を示唆している。(3)また、嗅球および嗅皮質前方部の活動についてより詳細に調べるため、神経可塑性関連遺伝子であるc-fosにより発現するタンパク質を免疫染色により解析した。単一におい物質に対する学習前後での嗅球糸球体の反応パターン変化を調べたところ、パターンの変化が単純な簡略化ではないことが明かとなった。(4)におい識別情報処理系のモデル化と新規プロセス制御系構築のために、マウス嗅覚情報処理系の物理的構造に基づいたコンピュータモデルの検討をおこなった。まなにおい識別情報処理系の培養バイオプロセスへの適用のため、pH、温度、DO、撹拝速度をモニターする制御系への組み込みを試みた。このようなデータの結果をふまえ、今後は、個体差について行動解析だけではなく、飼育環境やグループ内の順位等を手がかりに解析するとともに、アテンション形成との関連性についても解析していく。またにおい識別情報処理系の培養バイオプロセスへの適用についてさらに検討を進めたい。本年度は、マウスの匂い学習および識別行動と脳における活動の変化を解析し、匂い識別情報処理系のバイオプロセスへの適用のための基盤を確立するため、以下の内容を実施した。(1)Y字迷路を用いた匂い識別検定方法を確立した。この検定方法を用いてお酒の様な混合臭や人工的に匂い物質を混合した物質に対する匂い学習を行い、匂いの種類や組合せと識別結果の関係を調べたところ、複雑な匂いを用いて学習を行った場合に学習効率がよいこと、アテンションの存在を強く示唆する結果が得られた。また難易度の高い課題において初めて個体差が現れ始めることが示された。(2)Western Blottingによる匂い識別行動時に活動するマウス脳部位の解析をおこなうため、匂い学習前後のマウスを用い、匂い学習の前後および匂い識別検定を行った前後において脳を摘出し、嗅球や梨上皮質、扁桃体、海馬といった機能単位で切り分けた。MAPキナーゼをマーカーとしてウエスタンブロッティングを行ったところ、学習後の匂い識別行動時においてMAPキナーゼのリン酸化が低下しており、またより高次の脳領域において顕著であった。(3)匂い識別情報処理系のモデル化と新規プロセス制御系構築のために、ウインドウ仮説を基にしたシミュレーションモデルを構築した。(4)匂い識別情報処理系の培養バイオプロセスへの適用のため、システムの立ち上げを行った。このようなデータの結果をふまえ、最終年度となる来年度は個体差の表出とアテンションとの関係および匂い識別情報処理系の培養バイオプロセスへの適用についてさらに検討を進めたい。
骨系統疾患に起因する顎変形症への新規治療法の開発（疾患特異的iPSを用いた検討）

軟骨形成不全モデルマウスの顎顔面形態の解析を行った。方法は生後3ヶ月目の軟骨形成不全モデルマウスの頭蓋骨のμCT撮影を行い(島津社製inspeXio SMX-90CT)、上顎27ヶ所の計測点をμCT上でとり、それぞれの直線距離を計測し比較をした(EDMA法)。軟骨無形成症(Ach)モデルマウスは、ヒトと同様に中顔面の矢状方向の劣成長や大後頭孔の狭窄を認めた。さらに顎変形症の原因を明らかとするために、顔面を構成する軟骨組織、つまり軟骨内骨化により成長する部位である蝶後頭軟骨結合部、鼻中隔軟骨、下顎頭軟骨等の組織学的解析を行った。特に中顔面の成長には、頭蓋底における成長中心である蝶脛骨間軟骨結合部(ISS)と蝶後頭軟骨結合部(SOS)における内軟骨性骨化による成長が重要であるとされている。組織学的解析において、AchマウスのISSとSOSの肥大軟骨細胞層・増殖細胞層はともに狭小化しており、さらにSOS中心部に血管新生やアポトーシスを伴った早期骨化を認めた。鼻中隔軟骨から採取した軟骨細胞を使用した三次元培養では軟骨組織の厚みが薄かった。さらにCNP過剰発現マウスとの交配により、Achマウスで生じた顎変形症を改善することが出来た。以上のことから、Achマウスの上顎の劣成長は、頭蓋底軟骨結合部の早期骨化および軟骨組織の成長抑制が原因であることが明らかとなった。またCNPの投与が顎変形症治療に有効である可能性が示唆された。解析については順調に施行できた。今後はさらなる解析を行っていく。さらに、大後頭孔の狭窄の原因の解明を組織学的に解析を行っていく。今年度は動物飼育費がやや見込みより少なかったため、次年度に繰り越すことが可能であった。
ゾル-ゲル機能性セラミック薄膜の力学物性に関する基礎的研究

単結晶シリコンウェハ上に作製したゲル膜を一定速度で昇温し、昇温過程で膜の面内方向に発生する応力のその場測定を行った。応力の発生に及ぼす加水分解水の量、メチルトリエトキシシラン、キレート剤、ポリビニルピロリドンの効果を調べた。酸性触媒下でテトラエトキシシランを加水分解してコーティング液とし、シリカゲル膜を作製した。ゲル膜の昇温過程で膜の面内方向に発生する引っ張り応力は、出発溶液中のH_2O/TEOSモル比の増加とともに大きくなることがわかった。また、一部のTEOSのメチルトリエトキシシラン(MTES)への置換、ポリビニルピロリドンの添加のいずれもが、応力の発生を抑制することを明らかにした。チタンテトライソプロポキシドを加水分解してコーティング液とし、チタニアゲル膜を作製した。酢酸やアセチルアセトンなどのキレート剤の添加、ポリビニルピロリドンの添加によって、ゲル膜の昇温過程で膜の面内方向に発生する引っ張り応力が抑制されることがわかった。ゾル-ゲル法により作製されるシリカ薄膜においては、加水分解水量が小さいほど、また、三官能アルコキシドの使用により、亀裂の発生がおこりにくくなり、限界厚さ(1回のコーティング操作で達成できる最大の膜厚)が大きくなることがすでに知られている。また、ゾル-ゲル法によって作られるセラミック薄膜において、コーティング液中へのキレート剤の添加やポリビニルピロリドンの添加が、限界厚さを大きくするのに効果的であることが知られている。亀裂発生と限界厚さにかかわるこれらの経験は、上記の研究より、昇温過程で発生する応力の抑制によってもたらされるものであることが本研究によって明らかとなった。1.酸性触媒下で加水分解したTEOSの溶液をコーティング液とするゾル-ゲル法によって単結晶シリコン基板上にシリカゲル膜を作製し,5°C/minの速度で500°Cまで昇温し,膜応力のその場測定を行った。昇温過程で膜中には面内方向に引っ張り応力が発生した。また,応力は出発溶液中のH_2O/TEOSモル比の増加とともに大きくなることがわかった。昇温過程にある,シリカゲル膜の亀裂発生温度は出発溶液中のH2O/TEOSモル比の増加とともに低下することを以前の研究ですでに明らかにしているが,今回の結果は,亀裂発生温度の低下は,膜中の引っ張り応力の増加によってもたらされていることを示唆するものである。H_2O/TEOSモル比の増加とともに膜応力が増大するのは,主として溶媒蒸発過程で発生する毛管力がH_2O/TEOSモル比とともに増加するためであると考えた。2.ポリビニルピロリドン(PVP)またはCH_3COOHの存在下でTi(OC_3H_7^i)_4を加水分解して得られるゾルをコーティング液とし,ゾル-ゲル法によって単結晶シリコン基板上にチタニアゲル膜を作製した。チタニアゲル膜を5°C/minの速度で500°Cまで昇温し,膜応力のその場測定を行った。いずれの場合にも昇温過程で膜中には面内方向に引っ張り応力が発生するが,PVPまたはCH_3COOHの存在によって膜応力の発生が抑制されることがわかった。この結果は,PVPまたはキレート剤がゾル-ゲルセラミック薄膜の限界厚さを増大させる働きをもつのは,これらが膜応力の増大を抑制するためであることを示唆している。ポリビニルピロリドン(PVP)を含有するテトラエトキシシラン(TEOS)溶液を出発溶液とするゾル-ゲル法によって、単結晶シリコン基板上にゲル膜を作製した。ゲル膜のコーティングと焼成からなる1回のコーティング操作によって、亀裂の発生を伴うことなく達成することのできる最大の膜厚(限界厚さ)は、溶液へのPVPの添加によって増大し、過剰量のPVPを加えると減少することがわかった。

レーザー光によって基板表面の曲率半径を測定する方法によって、ゲル膜の昇温過程における膜の内部応力のその場測定を行った。その結果、膜の面内方向に発生する引っ張り応力は温度上昇とともに増大するが、出発溶液へのPVPの添加によって応力発生が抑制されることがわかった。ただし、PVPが分解・燃焼し始めると応力は増大した。以上の結果から、出発溶液へのPVPの添加によって限界厚さが大きくなる主たる原因は、PVPによる応力発生の抑制にあると考えた。TEOSの一部をメチルトリエトキシシラン(MTES)に置換した溶液を出発溶液とするゾル-ゲル法によって、単結晶シリコン基板上にゲル膜を作製した。TEOSの一部をMTESで置換することによって限界厚さは増大し、ゲル膜の昇温過程で発生する膜の内部応力は減少することがわかった。TEOSの一部をMTESで置換するとゲル膜中での重合反応が抑制され、その結果、応力発生が抑制されると考えた。また、この応力発生の抑制が限界厚さの増大をもたらすと考えた。以前の研究により、昇温過程におけるシリカゲル膜の亀裂発生温度は昇温速度の増大にともなって上昇することを明らかにしている。TEOS溶液から作製したシリカゲル膜の昇温過程での応力のその場測定を行ったところ、昇温速度を大きくすると応力増大傾向が小さくなることを見出した。この結果から、亀裂発生温度が昇温速度の増大によって上昇するのは、応力発生が抑制されるためであると考えた。
「いつ」寝るか、はリスク因子か　―　職域連合コホート　時間生物学的観点からの検討

個人の体内時計と社会的スケジュールの不一致によって生じる睡眠時間帯のずれによる社会的時差ボケ(Social jetlag)は、朝型夜型(Chronotype)の違いを調整しても様々な健康影響と関連があるかどうか検討した。まず、質問紙法でのSocial jetlagは高い再現性・妥当性を確認できた。また、Social jetlagの大小と、糖尿病、脂質異常症、高尿酸血症、肥満有病率の関連は、U次型の曲線を示すことがわかった。抑うつ症状(K6>=5点)は、Social jetlagが大きい群で有症率が高かった。産業保健分野で社会的時差ボケの認知の重要性と予防対策の必要性を示唆することができた。個人の持つ体内時計と勤務スケジュールや家庭の要求など社会要因によって規定される社会的な時計の不一致によって生じる睡眠時間帯のずれ:社会的時差ボケ(Social jetlag)は朝型夜型(Chronotype)の違いそのものよりも、様々な健康障害とより強い相関があるのではないか、という仮説を検討するため、本年度はSocial jetlagの実態把握について検討した。まず(1)J-ECOHスタディ内日勤労働者200人を対象に実施した横断調査のデータを解析し、日本人の日勤労働者のSocial jetlagの実態を明らかにした。分布は0.004.47(h.min)であり、右に裾が長い分布となった。次に(2)Social jetlagを0.5h未満、0.5以上-2h未満、2h以上、の3群に分割し差を検討した。各群の割合は25%、65%、10%であった。男女別に検討したところ、BMIは男女とも群間の差がなかった。男性では2h以上の群は他の群より明らかに年齢が低かった。女性では群間に年齢の差がみられなかった。ChronotypeはMEQ score, CIRENSscore(J-ECOH班で開発しH26年度発表予定), MSFscで検証し、いずれもSocial jetlagが大きいほど夜型の割合が多かった。社会・家庭要因では、男性では2h以上の群で明らかに通勤片道1時間以上の割合が多く、管理職が少なく、未婚が多かった。女性では明らかな差を認めなかった。嗜好品(酒・タバコ・カフェイン飲料)摂取状況には差がなかった。(3)調査実施に際し、併せて調査すべき質問項目について検討した。先行文献や(2)の結果を参考にし、仕事要因として前月の残業時間・通勤時間・その他職場での属性を、家庭要因として婚姻状況・同居の家族の状況を調査することとした。1.最終年度は以下3つの調査を実施した。研究1:中規模会社2社の協力を得て職域日勤労働者の平日と休日の中間睡眠時刻(以下,"MSW","MSF")と社会的時差ボケ(以下"SJ"(Social jetlag))の実態調査を2回実施し計117名から回答を得て再現性を検討した。研究2:研究1で睡眠に問題ない参加希望者を募集し47名に7泊8日の活動量計測定調査と質問紙を実施し妥当性検討を行った。研究3:職域労働者におけるSJと健康影響の相関を調査するため,製造業A事業場で質問紙調査を行い,研究参加同意者の2014年度定期健康診断結果について提供を受けた。(対象者約2000名,同意者約1500名)2.研究1/2: SJはMSWとMSFの差の絶対値と定義した。研究1:再現性検討では,MSW: r=0.89,MSF r=0.91, SJ:ρ= 0.714でいずれも1%未満で有意であった。研究2:妥当性検討ではMSW: r=0.89,MSF: r=0.74, SJ:ρ= 0.513でいずれも1%未満で有意であった。3.研究3: SJを30分<(小群),30分<=,<150分(中群),150分<=(大群),の3群に分け,特性と健康影響との関連について分析した。特性では, SJが小さい方が,年齢が高く,夜型割合が低く,既婚・同居の高校生以下の子供有の割合が高く、平日睡眠時間が長く,休日睡眠時間は短く,平均睡眠時間は群間に差がなかった。健康影響との関連は小群を参照として比較した(性,年齢,勤務スケジュール,職位,BMI(肥満有病率の分析除く,朝型夜型,前月残業時間,平均睡眠時間で調整済み)。糖尿病,脂質異常症,高尿酸血症,肥満有病率はSJ中群で低下するU字型の分布をしていた。抑うつ症状(K6>=5点)は,大群で有意に有症率が高かった。

以上より、SJ大群は中群より有症率が高いことが分かった。小群では,基礎疾患でSJが小さい,疾患有する可能性の高い高年齢群でSJが小さくなる,ことが影響し,有病率がSJ中群より高くなった可能性がある。産業保健分野において社会的時差ボケの認知の重要性と予防対策の必要性を示唆することができたと考える。産業保健H25年度内に(1)Social jetlagの個人内変動を質問紙で調査と、質問紙の妥当性についてアクチグラフを用いて検証する予定であったが、J-ECOHスタディの中で予定していた以下の追加調査について、追加の質問紙調査実施が困難となったため、調査フィールドの変更により、協力企業の繁忙期のスケジュールを勘案してH26年度に行うこととした。また、(2)本調査としてSocial jetlagとChronotypeをJ-ECOHスタディ内でH25年度に調査し、すでに得られている健康診断の結果をSocial jetlagの有無で層別化した上で相関の検討を行う予定であったが、上記の理由からフィールド変更を行ったため、別の協力企業における企業内の産業保健職を研究協力者とし、新たに調査を行うこととした。前述の通り、J-ECOHスタディと別途協力企業を募り、予備調査はH26年5月8月、本調査は、H26年秋からH27年3月まで実施する予定である。すでにそれぞれの研究について、協力企業と承諾書の受領または契約書を作成し、実施にむけて準備を進めている。H25年度に予定していた謝礼を伴う予備調査がJ-ECOHスタディ内での実施が困難になり、フィールド変更を行ったことにより、協力企業で調査可能な時期がH26年度に変更となったため。平成25年度研究費未使用分と、本年度研究費を併せて、妥当性研究に用いるアクチグラフの追加購入、協力者への謝金、予備調査への参加者への謝品、研究打ち合わせや結果発表のための旅費、報告書や研究結果を産業保健現場で用いることのできるツール(HP、パンフレット)等の作成に使用する。
股関節キネマティクスおよび関節面応力からみる股関節スタビライザーの役割

未固定遺体を用いて関節包靱帯切除による関節可動域および関節安定性に対する影響を検討した。股関節前外側アプローチにて筋間より股関節に達し、関節包靱帯を切離無し→坐骨大腿靱帯→腸骨大腿靱帯の順に切離し、人工股関節用のナビゲーションシステムを用いて関節可動域のモニタリングを行った。可動域評価では、屈曲-10°から90°までの各10°毎の最大外旋、最大内旋角度を計測した。関節安定性の評価は、バネばかりを用いて下肢を牽引し、関節が5 mm lift offした時点の牽引力を調査した。また、屈曲内旋時の関節後方および伸展外旋時の関節前方の圧と関節運動時の関節面圧をシート状圧センサーを用いて計測した。結果、坐骨大腿靱帯を切離することで屈曲30°から90°において最大内旋角度が平均12°増大することが示された。その後、腸骨大腿靱帯を切離しても内旋角度に有意な差は認めなかった。また、外旋可動域に関しては腸骨大腿靱帯を切離することで最大内旋角度が平均5°の増大することを認めた。ちなみに、坐骨大腿靱帯切離は外旋角度への影響は認めなかった。牽引力による影響は、腸骨大腿靱帯まで切離すると5 mm lift offに要する牽引力は平均3N減弱することが示され、その変化は屈曲30°から60°において最も顕著に認めた。圧センサーによる計測は、シート状センサーの固定や球形状に対する適合性の課題があり、現在問題点を改善すべく検討中である。使用可能な未固定遺体が少なくまだ検証数が不足している。研究手技的には機能していることが確認できたため今後検証数を増やすことが必要である。新年度より使用可能な検体数はある程度見込みができている。シート状圧センサーを用いた関節面圧の測定はシート状圧センサーの形状の工夫等がまだ必要な段階である。今後製品本とやりとりして測定の工夫を重ねたい。なお、現在のところ既存の物品、消耗品で予備実験が行えていることより新規での物品購入の必要性がなかった。新年度より使用可能な検体数は確保できているため、順次検討を継続して行いたい。圧センサーに関しては、センサーの形状に関する工夫が必要で現在様々なシート形状を試している。当面は当初の計画通りに研究を進めていく予定である。使用可能な検体数に制限があり、手術数が少なかったため必要消耗品等の使用がなかった。新年度より使用検体数確保が見込まれているため、順次予定研究を進められる見込みである。
高ヒ素含有銅鉱石ミネラルプロセシングのイノベーション

鉱物表面の酸化を利用して浮選で銅鉱石と高ヒ素含有銅鉱石、輝水鉛鉱等を分離回収可能であることを明らかにした。また、浮選分離が困難な高ヒ素含有銅鉱石(主に黄銅鉱と含ヒ素硫化鉱物)については、新規に見出した加熱処理・磁力選別法により分離が可能であることを示した。加熱法としてはマイクロ波加熱も有効であった。さらに、高ヒ素含有銅鉱物をバイオ・ケミカルリーチングによりCu回収し、Asをスコロダイト化する機構を明らかにした。石炭改質液を利用した酸性鉱山廃水抑制のための硫化鉱物の安価なマイクロカプセレーション化処理法を提案し効果的であることを示した。これらの結果から最適処理フローを示した。銅ーモリブデン鉱石の浮選分離について電気化学的な検討を行い、酸化、水洗い後に浮選を行うことが有効であることを明らかにした。また、高速度カメラを用いた微細気泡と鉱物のカラム型付着挙動解析システムとソフトを開発した。含ヒ素硫化銅鉱物の浸出反応の電位依存性を浸出実験および電気化学的手法により調べ、硫ヒ銅鉱の浸出は電位依存性を示すこと、電位制御と銀添加により硫ヒ銅鉱の高速浸出が可能であることを明らかにした。中度好熱性・鉄/硫黄酸化菌群から成るmixed cultureを使用して45°Cにて硫ヒ銅鉱のバイオリーチング試験を行ったところ、Ag無添加系においては共存する黄鉄鉱からFeが全て溶出し、硫ヒ銅鉱からのCuの溶出が45%に留まったのに対して、Agを適量添加した系では黄鉄鉱からのFe溶出が抑制され、選択的に硫ヒ銅鉱からのCu溶出が進行した(最終的に99%に到達)。バイオリーチング中には赤色のAgとAsを含む硫化物が二次鉱物として生成した。その他鉄濃度変化などの挙動から、Ag存在下で硫ヒ銅鉱が還元的に溶解する機構が存在することが示唆された。バイオリーチング中のAsの不動化機構も含めて、次年度更に研究を進める。Carrier Micro Encapsulation(CME)の低コスト処理を可能にするために低品位炭の水熱処理により排出されるカテコールを含む廃液(HTL)とSi試薬との混合溶液(Si-HTL)で黄鉄鉱を処理し、黄鉄鉱の長期溶出試験を鉄酸化細菌存在下で行なった。Si-HTLで黄鉄鉱を処理したものは,未処理の黄鉄鉱、カテコール試薬とSi試薬混合溶液(Si-Cat)で処理したものより強い溶出抑制を示すことを明らかにした。各種電気化学的手法(電位走査法,定電位測定法,インピーダンス分析法)を用いてSi被覆処理後の黄鉄鉱溶出抑制に関する挙動の解析を行った。今年度の研究実施計画をほぼ終了した。また、黄銅鉱と輝水鉛鉱や含ヒ素鉱物の新たな分離方法を見出していることから、おおむね順調に進展していると判断する。硫化鉱物と各種含ヒ素硫化鉱物の分離を目的として電気炉またはマイクロウェーブにより加熱酸化した後、磁力選別する方法について検討を行った。鉄を含む硫化鉱物は加熱酸化により、鉱物表面に磁鉄鉱などの磁化率が高い鉱物が生成され、鉄を含まない含ヒ素硫化鉱物との分離が可能であることが分かった。H2O2を用いて表面酸化を行った後、黄銅鉱と輝水鉛鉱の浮選分離を行った結果、黄銅鉱はフェントン反応により選択的に酸化されるのに対し、輝水鉛鉱はほとんど酸化されないこと、XAFS解析から、Cu成分の化学状態にはほとんど変化が見られず、Fe成分の化学状態が鋭敏に状態変化が起こっていることが明らかになった。実鉱石の浮選結果より、従来法であるNaHS法とほぼ同等の結果が得られることを明らかにした。銀触媒を用いた硫砒銅鉱の低温度域バイオリーチングについて一連の実験を行った結果、45°Cにて銀触媒無添加の系でCu浸出率43%、Fe浸出率100%であったのに対し、Ag2S添加系(0.04%)にて、最終Cu回収率96%を達成し、Feの溶出が29%に抑制され、さらに52%のAs不動化が確認された。Fe溶出抑制に伴う低Eh維持により、硫砒銅鉱の溶解が促進されたと考えられる。また硫砒銅鉱表面にtrisilver arsenic sulfideの生成が確認された。また、ヒ素含有廃液処理のためのバイオスコロダイト法に関する一連の実験の結果、スコロダイト化が難しいとされる低As(III)濃度域(>250 ppm)においても鉄ヒ素比および種結晶の添加条件を最適化することにより、ヒ素の固定化に成功した。また、スコロダイト種結晶の成長過程をモニタリングすることで、バイオスコロダイトの種結晶としての優位性および安定性における優位性を示した.なお、銀添加によるケミカルリーチングの最適条件下では、30°C24時間でCu浸出率75%を達成した.今年度の研究実施計画をほぼ終了しており、おおむね順調に進展していると判断する。淡水、海水下での気泡と鉱物との衝突・付着挙動を本研究室で開発した解析ソフトを用いて解析するとともに海水中の主要な陽イオンであるCa、Mg濃度、pHの浮選に及ぼす影響について各種検討を行った。