hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
清潔間欠導尿の自己管理方法確立のプロセス

エビデンスのヒエラルキーにおいてレベルの高いランダム化比較試験(以下、RCT)及びシステマチック・レビューにおける文献検討からは、サンプル数の小さいことや、尿路感染症の定義や追跡期間の多様性についての考慮が不十分であること等の問題により、研究デザインがより精選されることが課題であることが明らかとなった。その成果は図書にまとめた。2.研究方法に関する検討:過去に行った排泄ケアに関する質問紙調査の結果を過去と異なった視点で分析し、質的研究方法で本研究を遂行する妥当性を確認した。そして、本研究に適した質的研究方法を精選するために、質的研究方法に関する文献について検討に着手した。本年度は、倫理委員会の許可を得た上で研究者が勤務する施設でCISC指導を受けた患者にインタビュー調査を実施した。研究協力者の募集では、自由意思で参加できることや不利益が生じないことに配慮して行い、11名の協力者にインタビューを行った。その結果、CISC指導に関わってくるいくつかの問題点がみえてきた。すなわち、(1)再利用型カテーテルの管理方法がいく通りもあることにまつわり患者は混乱や感染に関する心配を抱えていること、(2)CISCは医療者が施す導尿とは異なり無菌操作を必要としないことを理由とともに理解しておらず毎回の導尿に過剰な感染対策を講じる患者もいること、(3)入院中に導入されるケースでは、患者に関わる一般病床の看護師がCISCの指導方法を知らないために指導後の継続支援がスムーズに受けられない状況があること、(4)看護師と患者の性の違いに伴う恥ずかしさによって本当に必要とする支援を看護師に求められない状況があることが推察された。これらの結果から、CISCの指導では、画一的な手順で伝えるのではなく、患者が自らの生活体験や価値観、遭遇した状況や環境に照らして自分にふさわしい方法に整えるための考え方を重視する必要性が示唆された。本研究の意義は、患者に伝えるべき知識を整理すること、生活との折り合いのつけ方の具体例や、患者のQOLを維持する工夫や考え方を含めたCISCの包括的指導方法の開発につなげることにある。そのために、最終年度となる本年度は、調査結果の分析とともに初年度からの文献検討の結果も踏まえて患者に発信すべき情報の優先順位と発信方法を検討し、患者向けのガイドと看護師向け解説書の作成を目指した。しかし、この作成における諸作業には時間を要して仕上げには至らず、補助事業期間延長申請を行った。次年度は、これを完成させるとともに、得られた知見を学会で発表し論文とすることを予定している。補助事業期間延長による本年度の成果は、清潔間欠自己導尿の患者向けガイドを完成させたこと、その過程で得られた知見を国内外の学会で発表したことである。調査結果と文献検討に基づいて患者への情報発信の方法を検討した昨年度までに次いで、本年度は、複数の専門家の意見聴取及び文献検討の追加を行い、インタビュー調査結果の分析を深めた。その結果、導尿前の手洗いを毎回の導尿時に必ず行う患者は、医師に示された導尿回数よりも少ない回数で間欠自己導尿に取り組んでいた状況、必要以上に厳密な方法で手指衛生を施していた状況がわかった。清潔間欠自己導尿は、個人の膀胱容量に合った時間と回数で導尿を継続することで尿路感染症を予防し、無菌操作は必要としないのが基本であるが、今回確認された患者の実態はこの基本と乖離があった。この結果は、患者指導の重要な改善につながるものと考えられた。
英語句動詞の新たな類型化および習得のための視聴覚教材とＰＣソフトの開発

英語句動詞に関する英語話者への調査結果を基に、動画と音声によって基本義からの意味拡張を理解させる教材を作成し、実践授業を実施した。まず、英語母語話者に英文容認度チェックを行い、容認された例文をテキストに使用した。英語句動詞の基本的な意味を、動画と音声で学生に提示し、その拡張した抽象的な意味を宿題プリントで類推させることで、内在化を図った。結果を従来型の授業を行う統制群と比較し有意差を示した。学習者のレベル別比較も行い、宿題プリントのエラー分析も実施した。結果をスペイン、カナダ、イタリアの国際学会で発表して好評を博した。現在は出版に向けて調整を進めている。平成23年度に実施した第一回実践授業結果を改良した第二回実践授業を4月から7月にかけて実施した。第一回実践授業結果については、5月に台湾国立大学における国際大会CLDC2012で発表し、参加者の中で我々の研究に対する興味が高いことが確認された。さらに第二回実践授業の成果をまとめ、3月にスペインのバレンシアで行われた国際学会INTED2013でも発表を行い、貴重なフィードバックを得た。また、海外の学術雑誌US-China Foreign Language, USA Sino-US English Teaching, USAへも論文を掲載した。本研究が目的としている「認知言語学の理論を基盤とした映像を用いた英語句動詞の授業を実践し、学習効果が引き出せる教材作成」に関しては、約8割達成されており、平成25年度の教材作成最終調整に向けての準備は整った。授業効果を統計的に示すことが出来たことと精密な動画に音声を加えたことが特記される。平成24年度の研究意義として、次の3点が挙げられる。1.2つの国際学会で発表したことで、本研究への関心の高さが確認され、今後の研究への自信となった。2.第二回実践授業では、学習者のレベル別効果測定を加え、よりきめ細やかな検証が可能となった。また、効果的な課題を与えることにより、学習者が「理解」から「内在化」へ進む道筋をつけることが出来た。音声表現も加わり、視覚と聴覚の双方からの入力が可能となった。3.海外の学術雑誌に論文が掲載され、本研究の認知度向上が期待される。本研究の意義・重要性として2点挙げられる。まず、英語句動詞に関する論文や著書は増えているが、動画と音声を用いた教材は珍しい。実践授業の結果その効果が検証され、研究発表で実際に紹介して世界中の研究者から好意的なフィードバックを得た。このことから、本研究は信頼に足るものであると実証された。次に、実践授業の対象が日本人大学生であるため、出版を希望しているテキストの対象者と一致している。さらに学生から「楽しい」という感想が多く出たため、目指している教材が具現化されたと考えられる。特に英語を苦手と感じている学生が楽しく積極的に英語を学ぶ姿が印象的であった。これは学習者の動機づけという点でも有効である。<具体的内容>4月から7月までコーパスCOCA(The Corpus of Contemporary American English)を用いて英語句動詞の頻度調査を実施し、その結果を集計した。7月と8月はコーパスの調査結果を基に学習者向け例文を選別した。9月2日から9月9日までの8日間、米国ワシントンDC及びメリーランド州へ出張し、ジョージタウン大学言語学科のGeorge Alatis教授とAndrea Tyler教授に面会し、認知言語学の英語教育への応用に関するアドバイスを受けた。また、認知言語学を用いた教育を実践しているElizabeth Fuhrman先生の授業をEastern Middle Schoolで見学し、意見交換を行った。帰国後はアドバイスを取り入れて研究計画の練り直しを行い、平成24年度の授業実践研究計画の準備を行った。また、11月には第136回英米文化学会例会で認知言語学的アプローチを用いたテキスト"Eyes on Japan"の授業実践報告を発表した。1月から3月までは、選定した例文を英語母語話者に容認度チェックを依頼して集計した。<意義・重要性>まず、コーパス調査によって、ターゲットとする句動詞の使用実態が把握でき、英語母語話者による容認度チェックを集計出来たこと、また、米国の指導教授であり認知言語学の専門家から直接アドバイスを得、認知言語学的アプローチを実践している授業を見学出来たことは意義深い。第一回実践授業では、授業内での映像に加えてPCによる自主教材を学習者に与えた。第二回実践授業では自主教材の代わりに紙ベースの課題を与え、理解が内在化するプロセスを重んじた。当初の計画では映像だけの動画を使用する予定だったが、今回は音声も加え、視覚と聴覚の両方からのインプットが可能となり、さらなる学習効果が期待できる。

3月にはテキストのアウトラインも決定し、平成25年度後期の授業実践に向けての準備が整いつつある。平成22年に実施した第一回授業実践研究を修正した第二回授業実践研究の計画案がまとまり、平成24年度に実施する準備が整ってきている。コーパス調査及び英語母語話者による容認度調査によって、授業で用いる英文が厳選された。また、英文と共に提示する動画についての方向性も定まってきた。今年6月にカナダで行われる国際認知言語学会で発表を行い、認知言語学の専門家からフィードバックを得る。夏期休業中にはテキスト原案を作成する予定だが、その際、アメリカ人の原稿執筆者を日本へ招聘して打ち合わせを行う。後期の授業で、テキスト原案を用いて授業を実施し、学生からのフィードバックを得る。'in'と'out'を含んだ句動詞についての授業実践研究を実施する。また、5月3日から6日まで国立台湾大学で開催される第6回「言語、談話、認知国際会議」(CLDC2012)にてポスターセッションでの発表を行い、海外の研究者からフィードバックを得る。そのフィードバックを基に、5月から7月にかけて授業実践を行い、認知言語学の理論を応用した授業と従来型の授業との効果を比較し、統計的に検証する。年度後半では、'up'と'down'など、他の句動詞についても教材を作成する。カナダでの学会発表に関する旅費・学会参加費、原稿執筆者の招聘費用、動画作成費用、原稿執筆料等を予定している。効果的な動画を作成するための動画作成ソフトPhotoShop購入費用。教材作成に必要な英文作成および動画作成、統計集計などの研究協力者への謝礼。認知言語学、英語教育、統計に関する書籍購入費用。国内外の学会へ出席するための学会参加費、交通費、宿泊費等。
延髄孤束核における神経ネットワーク構成とその生後分化の機能解析

これまで成獣孤束核で明らかにしてきた、ニューロンの形態とシナプス結合様式の明瞭な分化傾向は、生直後には見られず、生後1週を境界に急激に完成されることを最近見出したので、グルタミン酸性およびGABA性シナプス結合様式の変化の実態を機能形態解析することを研究の目的とした。このシナプス結合様式の生後変化は特定のニューロンにおいてグルタミン酸性シナプスおよびGABA性シナプスの形成と消失が起こっていることを示唆しており、シナプス前要素側での軸索側枝の形成および退縮、シナプス後要素側でのグルタミン酸受容体およびGABA受容体のサブユニット構成変化を反映する可能性等を解析した。これまで特定のニューロンにおいて生後1週を境にGABA性シナプス活動が消失することを示してきたが、このGABA性シナプス応答はその特異的阻害剤実験からGABA_Aタイプの受容体を介することを明らかとした。この現象の分子的機序として、GABA_A受容体のサブユニット構成のシナプス後要素ニューロン細胞膜上の発現変化をその可能性について、in situ hybridization組織化学法と免疫電顕法の2つの手法を用いて検討した。GABA_A受容体は、主にα1-6、β1-3、γ1-3のサブユニットの内から脳内において部位特異的に数個のサブユニットの組み合わせを取りながら、塩素イオンに対するチャネルを形成している。このうち、γサブユニットはこれらのチャネルをシナプス後膜に繋ぎ止めておくのに重要な役割を果たしていることが報告されている。また、γサブユニットと細胞内骨格蛋白の間を橋渡しする分子gephyrinも同定されているので、γサブユニットおよびgephyrinに注目し、生直後の特定のニューロンにおいてこれらの遺伝子の発現変化が起こっているのかどうかを、in situ hybridization組織化学法によって確認した。その結果、小型ニューロンにおいて、生後6日を境に、GABA性シナプス活動の特異的消失に伴って、γ1サブユニットの発現の完全停止、また軸索・細胞体シナプスの劇的減少が確認された。

また、γサブユニットと細胞内骨格蛋白の間を橋渡しする分子gephyrinも同定されているので、γサブユニットおよびgephyrinに注目し、生直後の特定のニューロンにおいてこれらの遺伝子の発現変化が起こっているのかどうかを、in situ hybridization組織化学法によって確認した。その結果、小型ニューロンにおいて、生後6日を境に、GABA性シナプス活動の特異的消失に伴って、γ1サブユニットの発現の完全停止、また軸索・細胞体シナプスの劇的減少が確認された。これまで成獣孤束核で明らかにしてきた、ニューロンの形態とシナプス結合様式の明瞭な分化傾向は、生直後には見られず、生後1週を境界に急激に完成されることを最近見出したので、グルタミン酸性およびGABA性シナプス結合様式の変化の実態を機能形態解析することを研究の自的とした。このシナプス結合様式の生後変化は特定のニューロンにおいてグルタミン酸性シナプスおよひGABA性シナプスの形成と消失が起こっていることを示唆しており、シナプス前要素側での軸索側枝の形成および退縮、シナプス後要素側でのグルタミン酸受容体およびGABA受容体のサブユニット構成変化を反映する可能性等を解析した。これまで特定のニューロンにおいて生後1週を境にGABA性シナプス活動が消失することを示してきたが、このGABA性シナプス応答はその特異的阻害剤実験からGABA_Aタイプの受容体を介することを明らかとした。この現象の分子的機序として、GABA_A受容体のサブユニット構成のシナプス後要素ニューロン細胞膜上の発現変化をその可能性について、in situ hybridization組織化学法と免疫電顕法の2つの手法を用いて検討した。GABA_A受容体は、主にα1-6、β1-3、γ1-3のサブユニットの内から脳内において部位特異的に数個のサブユニットの組み合わせを取りながら、塩素イオンに対するチャネルを形成している。このうち、γサブユニットはこれらのチャネルをシナプス後膜に繋ぎ止めておくのに重要な役割を果たしていることが報告されている。
木質材料のレ-ザ加工におけるCO_2レ-ザとYAGレ-ザの加工能力の差の原因究明

波長が10.6μmのCO_2レ-ザ光と1.06μmのYAGレ-ザ光で1桁異なるだけのレ-ザ光を紙や木材などの木質材料に照射した場合に、分解・消失する体積が全く異なる(YAGレ-ザでは顕著に加工されない)ことが経験的に知られているが、この原因が木質材料のレ-ザ光に対する吸収率が違うためなのか否か知るために、光学特性が異なると予想される数種の紙とつき板をレ-ザ光軸に45゚の角度に保持し、借用設備であるYAGレ-ザと現有設備であるCO_2レ-ザのビ-ムを低パワ-密度で試料に照射し、直接の反射光と透過光をパワ-メ-タで測定し、試料の位置に全反射ミラ-を置いたときと何も置かないときのパワ-を基準に反射率と透過率を求めた。さらに、種々のパワ-密度のレ-ザ光を試料に照射し、試料が加工され始めるときのエネルギ-密度を臨界加工エネルギ-密度として求めた。用いた試料は、化学分析用の濾紙(厚さ0.16mmと0.32mm)、透明度の高いトレ-シング紙(厚さ0.06mm)、カ-ボンを含んだ吸光度の高い半導電紙(厚さ0.12mm)、通帳用紙(厚さ0.13mm)、末晒含浸紙(厚さ0.27mm)、晒重袋(厚さ0.11mm)、ミズナラつき板(厚さ0.20mm、0.50mm、0.98mm)、ヒノキつき板(厚さ0.23mm、0.51mm、1.13mm)の9種、13通りである。CO_2レ-ザ光の反射率と透過率はYAGレ-ザ光のそれより高くなった。これは、CO_2レ-ザ光の試料に対する吸収率がYAGレ-ザ光のそれより低く、加工性が悪いことになる。しかし、CO_2レ-ザ光の平均臨界加工エネルギ-密度は、試料によらず0.02J/mm^2とほぼ一定で、半導電紙を除いてYAGレ-ザのそれより1/5以下と低く、CO_2レ-ザの方が紙や木材の加工に適していることが分かった。CO_2レ-ザ光の反射率と透過率が高かったのは、CO_2レ-ザ光の試料表面での乱反射と透過面での散乱が実験装置の都合によりかなりあったためと思われる。
DSMC法によるエロ-ジョン予測コードの開発

PFBC(加圧流動層ボイラー)プラント等固気混相流が流動する系では、管路・ダクトあるいはタービン、サイクロンセパレータ内で固体微粒子によるエロ-ジョンの発生が深刻な問題となっている。本研究は、このエロ-ジョン現象を定性的・定量的に数値予測するコードの開発を目的とした。数値手法としては、まず気相流れ場を乱流モデル等を用いて解き、その気流中の粒子の運動をラグランジ的に追跡計算する。その粒子追跡中に粒子が壁と衝突する度にエロ-ジョン量を評価・累積していく。ここで、本研究の課題となるのは(1)エロ-ジョン素過程のコードへの組込み(2)DSMC法による粒子衝突評価である。(1)従来提唱されてきたモデルに改良を加え、同時に任意の粒子-ターゲット材料の組み合わせに対する素過程モデル式を決定するための試験装置を製作した。L字型ダクト内のエロ-ジョンに関して実験および数値予測を行い、金属ターゲットに関しては両者の非常によい一致をみた。今後、セラミックターゲットに関する予測を試みる。(2)DSMC法は、従来分子気体に適用されてきたBoltzmann方程式の解法のひとつであり、これを固気混相流の粒子間衝突の記述に適用する際解決すべき課題として、固体粒子に働く外力の効果、タイムステップの決定法、計算検査体積の見積もり、等をあげ、数値予測コードを作成した。本研究ではこれを最も粒子間衝突および粒子壁間衝突が顕著であることが予想される衝突噴流に対して適用し、粒子と壁との衝突頻度が高くなる淀み流線付近で、粒子間衝突を考慮した場合、それを無視した場合に比較して35倍の衝突頻度となることを確認した。同時に、サイクロンセパレータ内のエロ-ジョン予測のために3次元境界適合座標系による固気混相流予測コードも作成した。これにより、今後実験との比較を行うことで、任意体系・任意材料のエロ-ジョン予測が可能になると確信する。
外国為替市場における予測誤差とその要因に関する実証研究

14年度の研究では、13年度の研究に引き続き、拙著"Regime Shifts and Forecasting Errors in Exchange Rates"(Hitotsubashi Journal of Economics, Vol.42,2001)で用いられた方法に基づいて推定された予測誤差とマクロ経済変数間の関係を統計的に調べた。予測誤差は対象となる2つの通貨に関する相対的な将来の過剰利得状態の期待確率と事後的な過剰利得状態の確率の差として計算される。状態の数は2としたモデルを用い、各状態の分散は一定あるいはARCH型を想定し、四半期および月次の円ドル・レートを用いて推定した。対象期間は1980年1月から2000年6月までである。本研究で取り上げたマクロ経済変数は、日本に関しては景気の先行系列と考えられる12種16系列、一致系列とされる11種13系列、および遅行系列とされる7系列である。また、米国についてはマクロ経済・金融データを中心に四半期・月次データ170系列を調べた。未季節調整データについては、拙著"Multiresolution and Seasonal Adjustment"(Global Business & Economics Review-Anthology 2002)で考察された多重解像度解析を利用し4つの周波数領域に分解し、各系列と推定された予測誤差との関係を調べ、予測誤差は季節性をあらわす周波数よりもより低い周波数部分とより強い関係があることが見出された。つまり、季節性による変動が予測誤差をもたらす可能性は非常に低い。回帰分析および主成分分析等を用いた結果、予測誤差と強い相関関係にある変数は主にマネー・マーケット関係の変数であり、日本の長短金利差や米国の財務省証券3ヶ月もの金利やその残高の変化率などに代表される。各国の金利期間構造の変化や金利変動に関する期待による影響が大きいと推察される。しかし、これらの変数が説明しうる部分は予測誤差全体のせいぜい20%である。GDPや民間投資、消費などの実物経済の変数との強い関係は見出せなかった。今後は金融政策と金利の期間構造あるいは金利変動、取引額の変動との関係を研究する一方、経済政策のマネー・マーケットにおける市場期待への影響を定量的に捉える方法を考察する予定である。13年度の研究では、まず、為替市場における金利平価説において市場期待の果たす役割の重要性を最新のデータにより確認した。拙著"Regime Shifts and Forecasting Errors in Exchangerates"(Hitotsubashi Journal of Economics, Vol.42, 2001)において、1979年第4四半期から2000年第2四半期までの円・ドルデータを用いて分析したところ、レジーム・スイッチング・モデルから計算された市場の予測誤差が金利平価の不成立を説明する要因であることが統計的に確認された。また、米ドル・独マルクについても円・ドルデータの場合と同様に市場の予測誤差の重要性が確認された。次に、円・ドルデータに関して、状態変数を増加したレジーム・スイッチング・モデルの推定を試みた。四半期・月次データについては、1980年から2000年のどのようなデータ期間を採用しても3つ以上の状態変数を持つモデルについては、信頼できる推定値は得られなかった。これらの結果より、マクロ経済データとしてしばしば用いられる四半期および月次の為替レートを利用する限り、2状態モデルが実用的であると現段階では考えられる。また、当該データについては、ギブス・サンプラーを利用した推定結果も通常の最尤法と大きな差はなかった。さらに、推定された予測誤差と日本の生産指数、輸出数量指数、マネー・サプライ、現先金利および長期国債金利などの経済変数との安定的な統計的関係は見出されていない。また、政策変更を捉えるダミー変数なども統計的有意性は低い。予測誤差の推定値とマクロ経済変数との関係をより詳細に分析するために、周波数領域への変換あるいは多重解像度解析などによる時系列データ解析を検討している。

各国の金利期間構造の変化や金利変動に関する期待による影響が大きいと推察される。しかし、これらの変数が説明しうる部分は予測誤差全体のせいぜい20%である。GDPや民間投資、消費などの実物経済の変数との強い関係は見出せなかった。今後は金融政策と金利の期間構造あるいは金利変動、取引額の変動との関係を研究する一方、経済政策のマネー・マーケットにおける市場期待への影響を定量的に捉える方法を考察する予定である。
新しい土砂の流失破壊基準提案への挑戦

土の流失破壊現象を解明するため,土槽内部に設置したチューブの破損部から土を流失させる実験装置を開発した。土には拘束圧及び内部水圧を任意にかけることができ,チューブに水頭差を与え,水流を流すことで土粒子を流出させ,土を流失破壊させることができる。この装置により,土質材料(粘着力や内部摩擦角に起因するところのせん断強さ)の流失破壊に対する抵抗性を評価できるようになった。同装置を用いて,土砂流出に対する拘束圧の影響を検討した。その結果,初期拘束圧が大きいほど,土砂の流失速度は小さくなること,土砂の流失が生じなくなる拘束圧を実験的に見出すことができるようになった。三軸試験を用いて、拘束圧をかけた状態で供試体の下部に設置したパイプの開口部から土砂を流失させる実験を系統的に行った。その結果、開口部からの土砂の流失に伴って土供試体を破壊させ場合、二つの破壊モードがあることがわかった。一つは、開口部からパイプ上に穴が発達するパイピング状の破壊、他方は試験体全体がつぶれるような破壊形態である。前者は、拘束圧が大きく密な供試体での破壊モードで、後者は拘束圧が低い緩い供試体の破壊モードであった。また、土砂の流失量と軸変形の関係を得た。さらに、供試体を構成する土材料に細粒分が入る場合について、透明アクリル円筒内に模型飽和地盤を作成し,地盤上部から一定の水頭で浸透流を与えることにより,円筒底部に設けた流出口から土粒子を流出させる実験を行った.細粒分の流失量を粗粒分の粒経比、動水勾配の関係から整理した。細粒分については,粒径および粘着力の異なるものをFCを変化させながら配合し,流出特性の違いを考察した.D/W(粗粒分と細粒分の粒径比)が小さくなるほど,流出が生じやすく,D/Wによる影響が大きいこと、細粒分が粗粒分のつくる間隙を充填できるか否かで,細粒分含有率と流出特性の関係に違いが生じること、粘着力を有する細粒分を用いることで地盤の透水性が低下し,土粒子の流出が抑制されること、特にロームを1015%含有する地盤では,透水性が急激に低下し,本実験の条件では流出が生じなかったこと、などがわかった。土の流失破壊現象を解明するための基礎的実験装置を開発し,実験を行った。縦200mm×横200mm×高さ200mmの小型土槽を作製し,内部には破損したチューブを取り付け,ここから土を流失させることのできる装置である。この土槽には,拘束圧及び内部水圧を任意にかけることができ,チューブに水頭差を与えた水流を流すことで土粒子を流出させることができる。破損部からの流失によって生じる空洞の発達過程,空洞の形状,土砂流出速度を計測し,地盤に作用している拘束圧の影響を検討した。空洞の形状は,地盤中に敷いておいた色砂の移動状況から計測した。土質材料(粘着力や内部摩擦角に起因するところのせん断強さ)や拘束圧の違いにより,土の流失破壊に対する抵抗性を評価した結果,初期拘束圧が大きいほど,土砂の流失速度は小さくなること,土砂の流失が生じなくなる拘束圧を実験的に見出すことができるようになった。さらに,空洞の形成状況にも拘束圧は影響し,拘束圧が大きいほど,空洞径が小さくなり,いわゆるパイピング状に空洞が形成されることがわかった。以上の実験から,開発した装置を使うことにより,土質材料,開口部の大きさと土の代表粒径の比,拘束圧に応じて,流失破壊を起こす限界の流速や流量を実験的に検討できる。今後,土の流失破壊に対する土砂の粘性の影響など現象に関する支配的要因を絞込むことができ,普遍的な流失破壊基準を提示するための基礎実験データを蓄積できる。地盤中の土砂の流失機構を実験的に検討するための,基礎的要素実験装置を開発した.装置は三軸試験装置供試体中に,下部から立ち上げた開口部を有する管路を置き,管路に水流を流すことによって,土砂流出を生じさせるもので、実験パラメータとしては,拘束圧かけた状態で管路内の流速,流量を両端に水頭差をつけることによって制御できるものである.実験では一定の応力状態のもとで,軸ひずみ・間隙水圧・土粒子の流出量を計測し,土砂流出が生じる条件,進行的な破壊の様子を把握することができるものである.流失した土粒子の量は,途中でタラップされて電子台はかりによって計測できるようになっている.開発した同装置を使って、豊浦砂を供試体として、土粒子の流失を生じさせる実験を管路から水が供試体に流入する条件と管路に水が流入する二つのタイプの実験を実施した。

実験では、土粒子の流失量と供試体の軸変形などを計測し、土の流失による供試体の破壊変形状況を調べた。その結果、土粒子の流失による土の破壊を生じさせることができただけでなく、破壊には1)局所的にパイピング状の破壊を起こす場合と2)要素全体が壊れるような破壊形態があることがわかった。前者は、拘束圧力が高い場合に生じ、後者は比較的拘束圧が低く、有効応力が小さい場合に生じることまでわかっている。現在、実験条件を種々の条件のもとに行って、破壊形態の分かれる条件、破壊のトリガーや進行の状況に着目した実験を行っている。なお、平成23年度中に発表された論文・学会発表は無いが平成24年度に発表予定の投稿中のものがある。平成23年度に準備した、要素試験装置、実験装置を用いて、流失と土の浸透破壊機構に関する実験を、土の種類や拘束圧、水頭などを変化させて、系統的に行った。種々の新しい知見が得られており、研究はおおむね順調に進展している。おおむね順調に進展している理由は、1)要素試験装置によって、予定通りに土要素中の土粒子流失を発生させ、破壊を起こすことができたこと2)流失した土粒子を補足して定量的に計測できるようになったこと3)流入側と流出側の間隙水圧を計測することによって、動水勾配を正確に把握できること、および圧力を制御することによって流量・流速を制御できることなど,当初、予定していた実験計画の基本的な部分ができたと判断したからである。ただし、震災の影響で実験室が使用できるようになるまでに時間を要したため、年度の後半での研究活動が多くなった。今年度は、地中埋設管路の破損部から土砂が流失する過程を、拘束圧をかけた状態で、種々の土質材料を用いた模型地盤で実施する予定である。また、研究成果は5月のシンガポールの国際会議で発表予定である。平成23年度に開発した装置を用いた本格的な実験を行い,再現性を含め,現象の普遍的な理解を進める。実験パラメータとしては,土の代表粒径,拘束圧,密度,土質,開口部の大きさ・位置,管路内の流速,流量を考えている.また、平成24年度には新たに、境界値問題として,盛土地盤中に敷設された地中埋設管路が破損して,開口部が生じた場合の流失破壊実験を行う。空洞の発達量は,土砂の流出量を計測するとともに,地表の変状をビデオカメラおよびレーザ変位計で計測する.また,流出部管路前後の間隙水圧を計測し,局所的な動水勾配の変化を計測する.さらには,管路のひずみも把握し,空洞の潰れによる埋設管の応力の変化も検討する.土砂の流失の進行に連れて,現象が加速度的に進行する過程を追いかけることができるような仕組みを検討する.当初の研究計画にある模型地盤を用いた浸透破壊実験を行うための、実験装置の製作・改良費、及び必要な実験材料の購入、研究成果の発表のための旅費、実験補助・実験データの整理のための謝金に使用予定である。24年度には,境界値問題として,盛土地盤中に敷設された地中埋設管路が破損して,開口部が生じた場合の流失破壊実験を行うための実験装置を作成する。また,実験に必要な消耗品,研究成果発表旅費などにも使用する予定である。なお、23年度に要求額に対する残額が発生した理由は,震災の影響で実験室が使用できるようになってからの研究活動が多くなったため、3月時点での会計執行ができなかったためである。この残額は、24年度当初に24年度分と合わせて執行する予定である。
ナノスケールの非定常流を記述する流体力学の統計力学的検証

私はマルチバーリック・マルチサーマル分子動力学法を開発した。この方法は自由エネルギー極小値に引っかかることなく、従来の定温定圧法より広い範囲の構造空間をサンプルできる。マルチバーリック・マルチサーマル分子動力学法を水中のアラニンジペプチドに適用した。これまで分子シミュレーションでは各状態間の部分モルエンタルピー差、部分モル体積差を計算することはできなかったが、私はマルチバーリック・マルチサーマル法を用いて構造の温度・圧力依存性を調べることによりこれを可能にした。その結果はラマン散乱実験の結果と良く一致した。またカノニカルアンサンブル、定温定圧アンサンブルにおける剛体分子のシンプレクティック分子動力学法を開発した。このシンプレクティック分子動力学法を用いるとハミルトニアンに近い保存量が存在する。そのため従来の非シンプレクティック解法よりも安定にシミュレーションをおこなうことができる。さらに分子動力学法と流体力学計算の比較もおこなった。小さい系では密度などいくつかの物理量については両者が一致しないことをみつけた。こうして流体力学計算が有効な大きさの系から流体力学計算が破綻する系まで系統的に調べ、流体力学が適用できる大きさの限界を明らかにした。計算機シミュレーションによって液体の動的振る舞いを調べる方法として2つの方法がよく用いられる.1つは分子動力学法である.これは原子・分子の間に働く力をもとにNewton方程式を解くという微視的な立場からの方法である.もう1つは流体力学計算であり,これは流体の粘性率や熱伝導率などの輸送係数により系を特徴づけ,Navier-Stokes方程式を解くという巨視的な立場からの方法である.これら2つの方法が同じ結果を与えるのか?あるいはどのくらい小さな系では流体力学的な扱いが破綻し,分子動力学的な取り扱いをしなければならないのか?という問題がある.これらの問題を解決するために両者の比較をする研究がこれまで多くあったが,その多くは定常状態のものであり,非定常状態での研究はされていなかった.そこで本研究では,非定常状態における熱伝導の分子動力学シミュレーションと流体力学計算を行い両者の比較を行った.まず,初期温度が異なる2つの層からなるレナード・ジョーンズ流体の非平衡定常系を用意した.その後,温度,密度等の緩和過程を観察した.流体力学計算をする際には,まず分子動力学シミュレーションにより輸送係数を計算し,これをNavier-Stokes方程式を解くのに用いた.その結果,2つの方法による温度,密度,圧力,ポテンシャルエネルギー,流速は空間的にも,時間的にもよく一致することがわかった.このことは数原子程度の小さい系における非定常現象でも流体力学的な記述が信頼できることを示している.計算機シミュレーションによって液体の動的振る舞いを調べるための方法には分子動力学法と流体力学計算の2つがある.十分大きな系では流体力学は分子動力学法と同じ結果を与える.ではどの程度小さな系では流体力学的な扱いが破綻し,分子動力学を用いなければならないのか?この疑問に答えるため分子動力学法と流体力学計算を比較する研究がいくつか行なわれてきた.しかし,流体力学で正しく計算できる系から流体力学が破綻する系まで系統的に分子動力学法と比較した研究はない.そこで液体中に高温と低温の2つの温度領域があり境界での温度勾配が異なるいくつかの非平衡定常系を取り上げる.この系の計算を行ない,2つの方法を系統的に比較した.液体の流れがなければ,流体力学では温度勾配が急な場合でも緩やかな場合でも圧力の分布は一定である.分子動力学法でもこの性質は温度勾配の緩急にかかわらず成立っていた.しかしながら温度勾配が急になればなるほど、ポテンシャルエネルギーや密度の分布については流体力学と分子動力学の結果に違いがみられた.特に密度は境界で振動することがわかった.これは密度の異なる液体が接したことにより境界で原子の層ができたからである.このように温度勾配を変化させることにより,流体力学で正しく計算できる系から流体ら力学が破綻する状況歯で系統的にシミュレーションを行なうことができた.私はマルチバーリック・マルチサーマル分子動力学法を開発した。
有機硫黄化合物をテンプレートとするアリールアルカン類の効率的合成法の開発

逐次的アリール化反応を可能にする硫黄化合物を基盤した新規テンプレート分子を開発し、ジアリールメタン、トリアリールメタン等をはじめとするアリールアルカン類の自在合成を達成した。開発した手法を用いることで、甲状腺ホルモンのβ受容体選択的なアナログ(GC-24)の短工程合成や植物細胞の新規分裂阻害剤の開発に成功した。本研究では生物活性化合物に頻繁にみられる多置換アリールアルカン化合物群の効率的な合成手法の確立を目的とし、本年度はそのコアとなる新規テンプレート分子の開発に着手した。これまでに我々はパラジウム-N-ヘテロサイクリックカルベン触媒による炭素-スルホン結合のアリール化を鍵としたトリアリールメタン類の3段階合成に成功しているが、反応の進行に高温が必要であり官能基許容性や不斉反応への展開に改善の余地が残されていた。そこでテンプレート分子となる硫黄化合物を新たに設計し、炭素-スルホン結合のアリール化を検討したところ極めて有効な化合物をいくつか見出すことに成功した。従来の高温での反応条件と比較して、室温付近でも進行することが明らかとなり、生成物の官能基許容性の向上が期待できる結果を得た。新規テンプレート分子は市販品から2段階ワンポットで容易に合成でき、グラムスケールでも高収率で合成が可能であることからも本反応の有用性が実証できたと考えている。また共同研究により本反応で得られた新規トリアリールメタン類が植物細胞の分裂阻害活性を示すことが明らかとなった。農薬をはじめとする植物細胞の分裂阻害活性を示す薬剤は古くから知られているが、細胞形状が異常に変化するため非可逆的な薬剤がほとんどであった。我々の見出した新規トリアリールメタン類は細胞形状を損なうことなく細胞分裂のみを阻害し、かつ可逆性を示すユニークな性質を有することが分かった。植物、動物特有の細胞分裂メカニズムの解明につながる興味深い結果と考えている。本研究では生物活性化合物に頻繁にみられる多置換アリールアルカン化合物群の効率的な合成手法の確立を目的とし、本年度は昨年度に開発したテンプレート分子とパラジウム触媒を用いて多様な構造を有するアリールアルカン類の合成に着手した。その結果、従来法では低収率であったジアリールメタン類を官能基許容性良く高収率で得ることに成功した。入手調製容易なハロゲン化アリール、アリールボロン酸を用いることで非対称ジアリールメタン類が最短の2段階で合成可能であり、本反応がワンポットかつグラムスケールでも実施できることを実証した。テンプレートの炭素ースルホニル結合は通常のクロスカップリング反応の条件下では安定であるため、反応性の差を利用した逐次的な非対称アリール化も可能であった。さらに開発した手法を駆使することで、スタチン系薬剤の代替となりうる新薬候補として期待されている甲状腺ホルモンのβ受容体選択的なアナログ(GC-24)の短工程合成を達成した。本手法により、これまで合成に多段階を要してきたアナログの迅速な構造活性相関調査が可能であると考えている。また本研究の取り組みの中でスカンジウム触媒が炭素ースルホニル結合を活性化し、電子豊富な芳香族化合物とのアリール化が進行することも見出した。ヘテロアレーンのみならずピレン等の拡張パイ電子系化合物にも適用でき、対応するトリアリールメタンが良好な収率で得られた。これまでに開発したパラジウム触媒を用いた反応では有機ホウ素化合物が反応条件下で不安定であるために低収率であった基質に対しても利用できるため、2つの触媒を相補的に活用することで様々な構造を有するトリアリールメタンを迅速に合成することが可能であると考えられる。2年目の計画に基づき計画した実験はすべて遂行することができ、3年目に予定していた一部の生物活性化合物の合成も達成できたため(1)とした。ただし、不斉反応の検討がまだ不十分と考えており3年目も継続する必要がある。本研究では生物活性化合物に頻繁にみられる多置換アリールアルカン化合物群の効率的な合成手法の確立を目的とし、硫黄化合物をテンプレートとした逐次的アリール化反応の開発を目指すものである。これまでにスルホニル基上に電子求引基を導入すると炭素-スルホニル結合がより温和な条件で活性化されることを見出し、Pd触媒存在下、有機ホウ素化合物とのクロスカップリング反応の開発に成功した。本反応は1つのメチルスルホン誘導体から、ジアリールメタン、トリアリールメタン類を入手容易な原料を用いて最短工程で得ることができる唯一の方法である。本手法を駆使することで、甲状腺ホルモンのβ受容体選択的なアナログ(GC-24)の短工程合成やケミカルスクリーニングによる植物細胞の新規分裂阻害剤の発見に至っている。最終年度は本研究で開発したテンプレート分子のさらなる可能性を見出すことに主眼を置き、これまでの有機ホウ素化合物に代わり酸性の高い炭素-水素結合を有するアゾール類を用いて反応を検討した。その結果、Pd触媒存在下、アリールメチルスルホン誘導体とオキサゾール類とのクロスカップリング反応が進行し、オキサゾールを有するアリールメタン類が得られることを見出した。様々な置換基を有するスルホン、オキサゾールに適用が可能であり、様々な非対称アリールメタン類が容易に合成できることが明らかとなった。現在オキサゾール骨格を含む生物活性化合物は極めて多いことからも、本反応を利用した新規生物活性探索研究が可能であると期待される。

開発した手法を用いることで、甲状腺ホルモンのβ受容体選択的なアナログ(GC-24)の短工程合成や植物細胞の新規分裂阻害剤の開発に成功した。1年目の計画に基づき計画した実験はすべて遂行することができ、2年目の研究計画の達成に向けた成果が得られつつある。ただし2年目も一部継続して検討する必要があると考えており、達成度は(2)とした。今後不斉反応に有効な不斉補助配位子の設計・開発を行う。また本手法で合成可能なアリールアルカン化合物群の拡張を目指し、酸性C-H結合を有するアゾールやカルボニル化合物等とのカップリング反応を検討する。さらに本手法を用いた甲状腺ホルモンの新規アナログの網羅的な合成を行い、β受容体に対する親和性、選択性の調査を共同研究にて進める予定である。有機合成化学今後新たに開発したテンプレート分子を用いて、多様なアリールアルカン類の最短工程合成を達成する。より実用的な合成を目指し、one-potでの大量合成や不斉補助配位子を用いた不斉反応への展開を検討する。またアリールアルカン骨格を有する様々な生物活性化合物の合成にも着手する。
リパーゼによる脂肪の加水分解反応の立体選択性の解析

リパーゼの立体選択性を明かとする目的で本年度は、立体選択性検定法の改良、基質の合成、酵素の選定、加水分解反応条件の設定、立体選択性の評価の項目を中心に研究を行ない、以下の成果を得た。(1)酵素の立体選択性は、これまで、生成するキラルなジグリセリドを基準物質に化学変換した後、これを円二色性スペクトル法で検定する手法を用いてきたが、操作が煩雑で高価な円二色性スペクトル機器を用いる必要があるなど改良の必要性があった。そこで、より簡便でしかも高感度分析が可能な分析法として、蛍光性不斉誘導体化試薬、(S)-(+)-TBMBカルボン酸を利用した高感度HPLC分析法の開発を進め、本年度内に、これを分析法として確立することに成功した。この分析法を用いて、リパーゼの加水分解の立体選択性について以下の新事実を明かとした。(2)豚の膵リパーゼは基質の構造により得られたジアシルグリセロールの光学純度並びに符号が異なる結果を得た。特に、トリベンゾエ-トでは、+100%の光学純度を示すのに対し、トリパルミチンでは、数%と顕著な差がみられた。(3)微生物起源のリパーゼ(AP)については、トリパルミチンに対しても高い光学純度(80%)を示し、さらにその符号は-であり、酵素の種類により、立体選択性が符号を含めて大きく変わるという、興味深い結果を得た。
寝たきり患者の副交感神経優位を導く聴覚刺激

前年度に引き続き、文献検討を行った。CINAHLにおいて、「parasympathetic nerve」と「feeling」を過去15年間で検索した結果、18件が検索された。ほとんどの文献が、医学系の病態との関連をテーマとした文献であり、治療効果の検証に副交感神経活動を測定指標としていた。その中でも、3件鍼治療の効果を検証した文献があり、鍼治療の効果として副交感神経活動が優位になることによって、リラックスした穏やかな状態をもたらすと述べており、昨年度の文献検討と同様に従来通り、副交感神経活動が優位な場合はリラックスした状態であり、交感神経活動が優位の場合は不安や緊張がつよい状態という指標として使用されていた。また、「parasympathetic nerve」と「nursing」を検索した結果、33件が検索された。神経因性膀胱や頭部外傷による神経損傷等の疾患の看護に関する文献やがほとんどを占めており、看護ケアを測定する指標として副交感神経活動を使用していた文献は、日本における足浴の効果を検証する研究1件のみであった。海外では看護ケアの効果の測定指標として、自律神経活動を指標としている文献がほとんど見られないと言えた。以上の文献検討を踏まえて、自律神経活動の中でもその人にとってリラックスした状態を示すとされる副交感神経を指標として研究を行うことが可能であることが分かった。研究2として、健常者への聴覚刺激を行うことにより、副交感神経活動が交感神経活動よりも相対的に優位となる場面を作り、その時の主観的な感情を明らかにする研究を計画中である。本年度は文献検討を行った。医中誌Web ver.4において、「自律神経活動」と「看護ケア」をキーワードに1999年から2009年の間の原著論文・総説を検索した結果、12件が検索された。その内容は、様々であったが自律神経活動は看護ケアの効果を測る測定項目として用いられていた。自律神経活動の指標としては、心拍変動を用いている研究が12件中9件であった。交感神経活動の指標としては、心拍変動のLF/HFや唾液アミラーゼ活性値を用いており、副交感神経活動の指標としては心拍変動のHFを用いていた。また、「自律神経活動」と「感情」による検索では47件が検索され、さらに「副交感神経活動」と「感情」では10件が検索された。10件中6件において客観、的指標と主観的指標を用いており、副交感神経活動が優位な場合はリラックスした状態であり、交感神経活動が優位の場合は不安や緊張がつよい状態としていた。主観的尺度は、VASによる快-不快や緊張-不安などの項目やリラクゼーション尺度(解放感や脱力感)が用いられていた。以上の結果から従来述べられていたとおりの指標として自律神経活動が使用されていることが分かった。現段階では副交感神経活動の優位は快やリラックス、解放感等の感情を示すことが示唆されている。今後は海外の研究論文の検索も行っていく予定である。
歯科修復用レジンの口内寿命予測に関する研究

本年度は,先年度までに行なわれた研究の成果にもとづいて,各種レジンを実際の口腔内に充填し,その経時的変化をレプリカ法を応用してSEMにより検討し,併せて輪郭形状測定機を用いて咬合接触部位と非接触部位の磨耗の状態を検討した。これらの臨床的な成績と,従来より教室において行なわれている磨耗試験機を用いた場合の人工磨耗の成績の相関性についても検討した。その結果約1ケ年に亘る口中試験の結果と人工磨耗の結果に高い相関のあることが明らかとなった。従って長期の口内試験を行なわなくとも,人工磨耗試験を行ない,長期のin vivoの予測を行なえることが示された。またレジンの分類によれば,セミハイブリッドに属するものが、高い耐磨耗性を示し,この方向でより口内耐久性の高いレジンを開発すれば良いことが示唆された。さて化学的劣化については,これも約1ケ年に亘る口内試験と実験還境における劣化についてSEMを用いて詳細に比較したところ、口内試験による結果と、0.1NNaOH60°C溶液中での劣化がほぼ相以した像を示した。これにより口腔内でおこるレジンの化学的劣化を容易に実験還境で再現出来ることが明らかになった.また実際の口腔内で劣化や磨耗によって減少した部分の補修には、酸エッチング、シラン処理材及びボンディング材併用後,セミハイブリッドに属するレジンを追加修復すれば,良好な予後が得られることが示唆され,臨床上大変有意義な知見が得られた。これらの知見はレジンの新しい分類法と併せて,内外の学術雑誌に掲載され注目をあびている。最後にFTIRを用いた実験では,炭素のダナルボンドを指標としてレジンの重合率に検討を加えたところ,主に光線重合のものは,重合後しばらくは重合率が上昇するものの,口腔内や実績環境での条件のもと重合が停止し,重合体が逆に切断されてゆくことが明らかとなった。購入した画像解析装置を用いて各種レジンのフィラー粒径及びマトリックスレジンとフィラーとの関係を分析している。また、各種レジンのフィラー組成及び配合についてはほぼ検討を終了しており、これらの知見に基づいた類型的分類を行ない、これまでに分析した各種レジンを7種のカテゴリーに分類した(Traditional,MFR,MFR Type,SFR Type,Hybrid,HybridType,Semihybrid)。これらの分類されたレジンの代表的なものを選択し、それらをボランティア患者の口内ウ蝕歯修復に用い、経時的に観察を行なっている。また加速エージングについても、レジンの表面及び内部の劣化の様相を観察し、0.1nNaOH60°C溶液が加速エージングのための試験液として適切であることが明らかとなった。各種エージング付与前後のレジンの破壊強度及び繰り返し荷重による疲労試験後の試片の強度については実験中である。各種レジンの変色試験及び表面劣化試験については既に学会報告を行ない、ひきつづいて実験を遂行中である。現在臼歯修復用材料として広く臨床で用いられている可視光線重合型レジンの代表的なものを前年に報告したレジンの分類に従って選択し、主としてそれら修復物の口内咬耗量を測定した。

その際、咬合に関与した第1及び第2大臼歯の139症例について、5種の臼歯用レジン及び1種の高銅型アマルガムを用いて修復し、それらの修復物の咬耗量を新考案の位置規制法を応用した輪郭形状測定法を用い24ケ月に亘り計測し、咬耗現象を分析しながらこれらレジンの評価を行なうと共に、得られた臨床成績と本教室で開発されたin vitro試験法による同種レジンの成績を対比させながら本in vitro試験法の評価をも試みた。(1)、本研究で考案された咬耗量測定法によれば、臼歯修復物の咬耗量を±3μmの高い精度で測定出来ることが明らかとなった。(2)、本研究で用いられた各種修復材料の口内における耐咬耗性は、アマルガム(3.2μm/年)、セミハイブリッドレジンのクリアフィルフォトポステリア(7.2μm/年)、ライトフィルP(8.2μm/年)、ハイブリッド型のヘリオモラ-ルラジオペ-ク(8.3μm/年)、MFR型のヘリオモラ-ル(10.4μm/年)、SFR型のパルフィ-クライト(15.1μm/年)の順であった。(3)、本研究で用いられた可視光線重合型レジンの耐咬耗性は、一般に自家重合型レジンによる成績より高いことが明らかとなった。(4)、口腔内における各種修復物の咬耗量は、修復物と対合歯面との距離によりそれぞれ異なった様相を示した。アマルガムでは、対咬歯との距離が小さな場合には咬耗量が大きかったが、一度この距離が増大すると激減した。一方、レジンでは対咬歯との距離により咬耗量の増加傾向は様々であった。また特にある種のセミハイブリッドレジンでは対咬歯との距離が小さな場合にアマルガムとの同等の咬耗量を示した。(5)、本研究で用いられたin vitro試験の成績はセミハイブッド、ハイブリッド及びアマルガムの臨床成績に対して再現性が高かった。本年度は,先年度までに行なわれた研究の成果にもとづいて,各種レジンを実際の口腔内に充填し,その経時的変化をレプリカ法を応用してSEMにより検討し,併せて輪郭形状測定機を用いて咬合接触部位と非接触部位の磨耗の状態を検討した。これらの臨床的な成績と,従来より教室において行なわれている磨耗試験機を用いた場合の人工磨耗の成績の相関性についても検討した。その結果約1ケ年に亘る口中試験の結果と人工磨耗の結果に高い相関のあることが明らかとなった。従って長期の口内試験を行なわなくとも,人工磨耗試験を行ない,長期のin vivoの予測を行なえることが示された。またレジンの分類によれば,セミハイブリッドに属するものが高い耐磨耗性を示し,この方向でより口内耐久性の高いレジンを開発すれば良いことが示唆された。さて化学的劣化については,これも約1ケ年に亘る口内試験と実験還境における劣化についてSEMを用いて詳細に比較したところ,口内試験による結果と,0.1N NaOH 60°C溶液中での劣化がほぼ相似した像を示した。これにより口腔内でおこるレジンの化学的劣化を容易に実験還境で再現出来ることが明らかとなった。また実際の口腔内で劣化や磨耗によって減少した部分の補修には,酸エッチング,シラン処理材及びボンディング材併用後,セミハイブリッドに属するレジンを追加修復すれば,良好な予後が得られることが示唆され,臨床上大変有意義な知見が得られた。これらの知見はレジンの新しい分類法と併せて,内外の学術雑誌に掲載され注目をあびている。最後にFTIRを用いた実験では,炭素のダブルボンドを指標としてレジンの重合率に検討を加えたところ,主に光線重合のものは,重合後しばらくは重合率が上昇するものの,口腔内や実験環境での条件のもと重合が停止し,重合体が逆に切断されてゆくことが明らかとなった。
患者介護用パワードス-ツの開発

パワードス-ツは、介護者の体に直接装着し、患者抱き上け・下ろし動作時に必要な筋力を補助するもので、マスタ(介護者)とスレーブ(ユニット)を一体化した新しいコンセプトに基づくものである。マスタ側の肢体の動きを検出し、スレーブからの力のフィードバックを直接肢体に伝える方式により、介護者がその感覚を確めながら動作できる安全なシステムである。ス-ツ本体は、アーム、ウエスト、レッグからなり、介護者が直接患者と触れ合う様、肢体の前面に構造物のない設計とした。ウエスト部は背骨と一体で、介護者が背負う構造であり、リンク機構によりロータリアクチュエータの出力を介護者の胴体に伝達する、肢体の検出方法として、新たに空気圧式筋肉硬さセンサを開発した。肢体を動かす際に筋肉が発揮する力を、その硬さにより直接検出するものである。アクチュエータとして、柔軟な動作を可能にする極低摩擦のスライドボックス式ロータリ・アクチュエータを精密NC加工技術を利用することによって実現した。パワードス-ツシステムを試作完成させ、一連の抱き上げ・下ろし動作試験を行ない、その実現性を確認した。今後の実用化研究開発の為のプロトタイプを完成し、初期の目的が達成された。パワードアームの開発:力の入れ具合の検出法として,導電性ゴムを用いた感圧センサを開発し,これを介護者の手首部と,パワードアームの取付板との間に挿入するセンシングシステムを実現した.肘関節アクチュエータとして,スライドボックス式の極低摩擦ロータリアクチュエータを開発した.アームユニットの構造解析を元に,軽量化を図り,アルミ材を用いてフィット感に優れたものを試作し,フィードバック方式により一連の動作を実現した.これにより,当初の研究目的・実施計画のすべてが達成された.尚,センシング法に関しては,改良の余地を残している.即ち,介護者の腕そのものの力学的変化を検出する方法を更に追求している.パワードレッグの開発:足の動作,力の入れ具合を力学的に検出する方法として,足の底部とパワードレッグの足底部との間に導電性ゴムを用いた感圧センサを挿入するセンシングシステムを開発した.膝関節アクチュエータとして,スライドボックス式極低摩擦ロータリーアクチュエータを開発した.レッグユニットの構造解析を元に,アルミ材を用いることにより軽量且つ違和感の無いユニットを試作し,フィードバック方式により一連の動作を実現した.腰の動作,力の入れ具合を検出する方法については,胴体部分での力学的検出法は困難であることが判明したが,首部の動きを検出する方法を開発した.これにより,当初の研究目的・実施計画の全てが達成された.尚,足の動き,力の入れ具合を力学的に検出する方法は改良の余地を残しており,引き続き研究中である.腰部の動作,力の入れ具合の検出方法についても引き続き研究中である.パワードス-ツは,介護者の体に直接装着し,患者抱上げ・下ろし動作時に必要な筋力を補助するもので,マスタ(介護人)をスレーブ(ユニット)を一体化した新しいコンセプトに基づくものである。マスタ側の肢体の動きを検出し,スレーブからの力のフィードバックを直接肢体に伝える方式により,介護者がその感覚を確かめながら動作できる安全なシステムである。ス-ツ本体は,アーム,ウエスト,レッグからなり,介護者が直接患者と触れ合える様,肢体の前面に構造物のない設計とした。ウエストは背骨と一体で,介護者が背負う構造であり,リンク機構によりロータリアクチュエータの出力を介護者の胴体に伝達する。肢体の検出方法として,新たに空気圧式筋肉硬さセンサを開発した。肢体を動かす際に筋肉が発揮する力を,その硬さにより直接検出するものである。アクチュエータとして,柔軟な動作を可能にする極低摩擦のスライドボックス式ロータリアクチュエータを精密NC加工技術を利用することによって実現した。パワードス-ツシステムを試作完成させ,一連の抱上げ・下ろし動作試験を行ない,その実現性を確認した。今後の実用化研究開発の為のプロトタイプを完成し,初期の目的が達成された。