hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
MAPキナーゼ抑制体を利用したサリチル酸/ジャスモン酸合成経路の活性化機構の解明

WIPK/SIPK RNAi形質転換タバコにおいては、傷害に応答したジャスモン酸の蓄積が抑制され、本来誘導されないサリチル酸の蓄積が誘導される。サリチル酸/ジャスモン酸生合成関連遺伝子の発現を解析し、WIPK/SIPK RNAi形質転換タバコにおいてはNtAOCとNtOPR3の発現量が減少していることを明らかにした。また、両シグナル物質の生合成の場である葉緑体の可溶性タンパク質を網羅的に解析する基盤を確立した。WIPK/SIPK RNAi形質転換体においては、傷害に応答したジャスモン酸の蓄積が抑制され、本来誘導されないサリチル酸の蓄積が誘導される(Seo & Katou et al.2007)。サリチル酸とジャスモン酸の生合成経路の活性化機構を解明するため、本研究ではWIPK/SIPK RNAi形質転換体を用いて以下の研究を行った。WIPK/SIPK RNAi形質転換体における傷害に応答したサリチル酸の蓄積に、PAL経路あるいはICS経路が関与するか明らかにするため、PALA、PALBおよびNtICS mRNAの蓄積動向を傷害後経時的に測定した。その結果、WIPK/SIPK RNAi形質転換体とコントロール植物の間には顕著な差は認められなかった。同様にPAL活性を比較したところ、WIPK/SIPK RNAi形質転換体の方が有意に低い活性を示した。これらの結果から、WIPK/SIPK RNAi形質転換体における傷害に応答したサリチル酸の蓄積にPAL経路が関与する可能性は低いと考えられた。Percollの密度勾配遠心を用いて、WIPK/SIPK RNAi形質転換体より純度の高い葉緑体を単離する条件を確立した。また、超音波破砕および超遠心を用いて、単離した葉緑体より可溶性タンパク質を抽出する条件を確立した。今後は、二次元電気泳動等により抽出したタンパク質を分離後染色し、WIPK/SIPK RNAi形質転換体とコントロール植物の間でシグナル強度に違いのあるスポットを同定する。1. WIPK/SIPK RNAi形質転換体におけるジャスモン酸/サリチル酸生合成関連遺伝子の発現解析一方、WIPK/SIPK RNAi形質転換体における傷害に応答したサリチル酸の蓄積に関与する経路を推定するため、サリチル酸生合成の前駆体であるコリスミン酸を利用する酵素をコードすると推定されるNtASA1と2、NtASB1、NtCM1と2およびNtADCSの発現量を、WIPK/SIPK RNAi形質転換体とコントロール植物の間で比較したが、有意な差は認められなかった。前年度は、WIPK/SIPK RNAi形質転換体より、葉緑体可溶性タンパク質を単離する条件を確立した。今年度は、単離した葉緑体可溶性タンパク質を二次元電気泳動により分離する条件について検討し、TCA/アセトン沈殿により脱塩することによりきれいな泳動像を得ることができた。現在、WIPK/SIPK RNAi形質転換体とコントロール植物の間でシグナル強度に違いのあるスポットを探索している。
近世中国におけるムスリムの「釈疑」言説の研究

金天柱が著した『清真釈疑』の内容を分析した結果、以下のことがわかった。イスラーム教徒である金天柱から見ると、漢民族は儒教の教義にしたがっておらず、仏教や道教の習慣に染まっている。それに比べるとイスラーム教徒は日々の礼拝を実践している。神に祈りを捧げることは、儒教の最高神である上帝に祈りを捧げることと同じであり、イスラーム教徒のほうが漢民族よりよっぽど真摯に儒教の教義に忠実ししたがっている。金天柱はそう述べることで、漢民族からイスラーム教徒にむけられた疑いの目を払拭しようとした。金天柱が著した『清真釈疑』の本文の構成をまず分析し、ただ単純に対話形式で書かれているのではなく、対話部分が金天柱のモノローグによる序章と終章に夾まれていることで、戯曲形式になっていることを明らかにした。読者層を非ムスリムにおいていることが原因のひとつとかんがえられる。また、対話相手は親友である非ムスリム陳大韶である可能性がある。さらに全体の構成として、金天柱がじしんのことを指す一人称代名詞について、「予」と「余」の二通りあり、前半の第六番目の質疑応答までは「予」、第七番目以降は「余」となっている。有意な差異があるのか、今後の課題である。長楽齋版(民国10年清真書局年本)と光緒2年鎮江本のあいだには文字の異同があり、注意を要することもわかった。資料収集によってテクストクリティークが可能となったことは、これまで校勘がしっかりとなされていなかった『清真釈疑』研究において一定の意義を有し、今後は定本作成にむけて尽力したい。内容分析について、金天柱は、儒家の経典を頻繁に引用しているだけではなく、儒家の倫理道徳理念や儒家が理想とする社会規範にそって生活を営んでいることを強く自負している。したがって出家や隠遁・隠逸にはしる仏教徒、道教徒をきびしく批判するが、その際に援用されるのが「論仏骨表」をはじめとする韓愈の言説である。また、そうした理念や規範を遵守していない儒者たちにたいする非難もみられるが、その批判の論点もじつは韓愈の言説に対してであった。このように、清初のムスリムが儒者以上の儒者であることに強い矜恃をもっていたこと、また仏・道批判の論拠に韓愈があげられるのみならず、儒者批判にたいしても韓愈を批判対象としていることを明らかにした。当時のムスリムにおける儒教社会にたいするまなざしの一例が看取できたことは意義があろう。前年度までの研究実績をふまえて、本年度は『清真釈疑』にみえる「上帝」と「主宰」「真宰」の語の意味的差異から、金天柱ひいては中国ムスリムの日常的な神イメージを考察した。形而上学的な文脈で神を説明したり議論する際には、「主宰」「真宰」の語が使用される。両者の違いは、「主宰」が一般名詞として使われるのにたいし、「真宰」はムスリムがいう神、つまりアッラーを指している可能性が強い。一方で、日常的に神に対して礼拝をささげる、というような文脈で指示する場合は「上帝」の語がもっぱら使われている。とくに、沐浴をしてから礼拝をするといった、日常的身体的動作をともなう場合にはほとんど、その礼拝対照は「上帝」と呼ばれる。これは「上帝」という漢語が伝統的で歴史を有する語であり、中華に住まい、漢語を母語とする人びとにとって、日常語として血肉化した語であると考えられる。それは、本来は儒家的な用語ではあるが、中国ムスリムにとっても母語であった。また、時代はやや下るが、「上帝」という語があたかもアッラーという名を忌むかたちで、つまり神の字(あざな)として人びとが使っているという回儒からの指摘もある。漢語を母語とする人びとの「上帝」という語にたいする感覚がみてとれる。さらにいうならば、中国ムスリムとしては、そうした「上帝」にたいして、毎日、礼拝を捧げ、つねに「上帝」をこころに抱いているという自負があり、彼らからみれば、漢族をはじめとする人びとが儒教の規範を実践していないと写った。そのために『清真釈疑』では儒家批判の言説がしばしば見られる。本研究では18世紀頃から中国で著された、漢語を母語とするムスリムたちによる、非ムスリムとくに漢族からかけられた嫌疑にたいする異議申し立て「釈疑」の言説に注目し、その内容を検討・分析することで、マイノリティであるムスリムがどのようにして漢族に認められようとしたのかについて考察することを主たる研究目的としている。またこの事例研究を通じて、中国ムスリムが宣教を行わず、「釈疑」という形式をとったことの意味もあわせて考える。

具体的には金天柱『清真釈疑』、唐晋徽『清真釈疑輔輯』の言説を中心に検討し、両書の関係についても、先行するイスラーム思想漢籍や、両書を生みだした時代背景とあわせて考察する予定である。当該年度においては、金天柱『清真釈疑』の書誌学的情報の調査をおこなったうえで、同書の序文を中心に分析・検討し、以下のことを明らかにした。まず『清真釈疑』が非ムスリムにむけてイスラームの情報を発信しようとした最初期の書であるのみならず、不敬虔なムスリムにたいしても信仰を矯正することを企図したことが判明した。また非ムスリムが同書にむけた序文からは、ムスリムたちが仏教や道教などの異教(あるいは邪教)に流されない強い心をもつことに賛辞を述べる一方で、イスラームが儒教と相違ない教えとして認識されたことが明らかになった。いったい、このイスラームが儒教と相違ない教えであるという認識はどのような点においてであるのか、その内実の究明が今後の課題となる。また、中国イスラーム漢籍を集大成した『回族典蔵全書』を購入し、収められている上記の書籍以外のイスラーム漢籍をふくめた、ひろい視野に立っての中国イスラーム思想研究の基盤づくりの整備にとりかかった。明末(17世紀)以降、中国ムスリムの知識人たちが漢語によってイスラームの思想を表明するようになる。その流れと並行するかたちで、非ムスリムを対象に、自身の信じるイスラームが何ら奇妙でも異様でもないことを主張することで、圧倒的多数である漢族からの疑いの目を払拭しようとする書物が著されるようになる。その嚆矢となるのが金天柱(1690年1765年)『清真釈疑』である。金天柱は同書において、漢族である儒家の多くが仏教や道教の習慣に染まっていることを批判し、嘆く。のみならず、彼らが儒教の経典を読むだけで、教義を実践していないことを厳しく非難していた。本研究では、そうした金天柱の儒家に対する批判・非難を担保したのは、一般ムスリムがアッラーを上帝と呼び習わしたことによる、と考えた。アッラーを上帝と呼び習わすことは、ムスリム知識人たちからは問題とされることもあったが、それに反して一般のムスリムはアッラーを上帝と呼ぶことを常とした。一般ムスリムは毎日、その上帝に礼拝を捧げ、日々、上帝をこころに抱くことで、アッラーの教えのみならず、儒の教えをもしっかり実践していることになるのだ。こうして金天柱は、儒教を奉ずる漢族よりもムスリムのほうが真摯に儒教の教えを実践していることを主張したのである。その主張には、イスラームに対する嫌疑を払拭する意味あいがこめられているのみならず、ムスリム知識人たちがしばしばいう「イスラームと儒教は同じである」という言説の意味内容の一側面を指示していることにもなる。非ムスリムに対して述べられた釈疑言説が、上帝を媒介にしてイスラームが儒家以上に儒家的であることを説いたという点は極めて興味深く、中国ムスリムの心性を理解するうえで意義あることと考える。中国思想テキストの構成と内容の分析について、今年度は進展があった。その理由として、時間をかけてテキストと向き合うことができたことがあげられる。また文体にも慣れてきたことも理由のひとつであろう。『清真釈疑』の訳注・解釈作業を中心とした研究目的はほぼ順調である。『清真釈疑』の訳注作業は当初の予定どおり進めている。だが、『清真釈疑』『清真釈疑輔輯』の校訂作業が当初の予定からやや遅れている。また文献収集のための海外調査が今年度は実施できなかった。ひきつづき、テキスト分析を行う。その際に、今後は同時代あるいは明代における儒教と仏教との関係、あるいは儒教とキリスト教との関係についてもなるべく視野を広げておきたい。
職員の負担軽減と入居者の活力ある生活を両立する高齢者施設の計画

介護職員の身体負担軽減については、施設の動線計画と、要介護度が進んだ場合の設備計画(トイレ、洗面の配置)の再検討が示唆された。負担を訴える職員は多いが福祉機器の活用は未だ浸透していない。精神的負担軽減については、区切られた休憩スペースがないこと、専用サービス動線が確保されないことなどから、休憩空間の充実、死角空間の軽減の重要性が明らかとなった。負担が大きいとされる浴室の計画では、規模面積が過小・過大であるという傾向や、脱衣室が2浴室に接続するため動線の交錯やプライバシー確保困難という実態、ユニットケアであるが専用浴室を持たない場合は、利用調整のため運営面での負担増大につながる実態がみられた。本研究の最終目的である「介護職員の負担軽減と入居者の活力ある生活の両立に向けた高齢者施設計画のありかた」に向け、本年度は介護職員の身体的側面の負担軽減策について着手し、1介護職員の動線の詳細分析と2福祉機器の活用についての実態調査を行った。1平面形態の異なる施設を対象とし、終日職員の動きをビデオ撮影し、経路や移動距離について分析を行った。その結果、平面形態により見守りを伴う移動距離に大きく差が出ること、入居者と居合わせる空間では彼らに配慮した動きになることが明らかとなり、入居施設に求められる動線計画について新たな知見を得た。また、介助の様態からは、開設時より平均要介護度が高くなった場合における設備計画(トイレ、洗面の配置)の再検討の必要性が示唆された。これらから、介護職員が目的地に素早く到達するための専用動線(移動に特化した空間、または通常入居者の滞在が少ない空間)の必要性や、交流や滞在を目的とした移動空間との使い分けが示唆された。2対象県内の38施設に対し、身体的負担の状況と介護業務における福祉機器の活用状況についてアンケート調査を行った。身体的負担を訴える職員は多いものの、介護方法に合致した福祉機器の活用は未だ浸透していない。また、従来型よりもユニット型施設において福祉機器へのニーズが高いことは、単独(又は少人数)での介護の必要性の影響が多分にあると推察された。更に、活用のためには、予算よりも適切な空間規模が必要条件であることも明らかとなった。こうしたことから、職場の人間関係のように離職に直結するほどではないが、職員が常に抱える身体的負担の状況と解決策の方向性を見出すことができた。また、そのことが予算化や人員配置といった施設運営にも深く影響を及ぼすことについて示唆できた。本研究の最終目的である「介護職員の負担軽減と入居者の活力ある生活の両立に向けた高齢者施設計画のありかた」に向け、一昨年度は「介護職員の身体的側面の負担軽減策」を把握するため、介護職員の動線の詳細分析(1)と福祉機器活用に関する実態調査(2)を行った。特に、1では、施設の平面形態により移動距離に大きく差が出るなど、施設の動線計画について新たな知見を得た。また、要介護度が進んだ場合の設備計画(トイレ、洗面の配置)について再検討の必要性が示唆された。2については、身体的負担を訴える職員は多いものの、介護方法に合致した福祉機器の活用は未だ浸透していないことが把握された。こうした状況を受け、昨年度は、特に「浴室・脱衣室」に着目し、その計画実態の把握(38施設)を行ったうえで、抽出した3施設の全タイプの浴室について運営と介助手順の調査分析を行った。その結果、入浴介助は時間を要し介護職員の負担感に大きく影響を与えるにも関わらず、浴槽の規模面積がその介助動作に照らして過小・過大であるものが非常に多く、脱衣室が2つの浴室に接続しており入浴時の動線が交錯したりプライバシーが守れないものが3割以上あることが明らかとなった。また、運営面ではユニットケアを実践していながら専用の浴室を持たない施設では、利用調整のための職員負担が大きくなることが明らかとなった。一方で、身体的な負担と同等以上と感じられている精神的負担およびその軽減策についての実態把握を行った(4施設へのヒアリング)。その結果、特に負担と感じる状況は、単独で業務に従事している夜間や翌朝であり、見守りができない、入居者からの心ない言葉や暴力を受けた際に強かった。負担軽減策としては、休憩空間の充実、死角空間の軽減が挙げられた。当初計画に照らし、計画より遅れている内容があることから、総合的には「やや遅れている」と判断した。しかしながら、昨年度の計画内容においては既にデータ取得済みの箇所もあるうえ、今年度の総括に用いる際には計画段階以上の知見も得られていることから、総括には大きな影響を及ぼさないと思われる。1)計画より遅れている箇所は、成果発表(計画系論文集)と「精神的負担要素の実態把握」であり、予備調査は実施済みだが、定量的調査を行う必要がある。2)データ取得済みの箇所は、「入居者の生活時における姿勢データ」であり、当該年度については、遅れを取り戻すとともに、取得済みデータの分析を進めることとする。本研究の最終目的である「介護職員の負担軽減と入居者の活力ある生活の両立に向けた高齢者施設計画のありかた」に向け、初年度は「介護職員の身体的側面の負担軽減策」を把握するため、介護職員の動線の詳細分析と福祉機器の活用実態について調査を行った。施設の動線計画に関する知見と、要介護度が進んだ場合の設備計画(トイレ、洗面の配置)について再検討の必要性が示唆された。また、身体的負担を訴える職員は多いものの、介護方法に合致した福祉機器の活用は未だ浸透していないことが把握された。

こうした状況から、次年度においては、「浴室・脱衣室」に着目し、計画実態の把握(38施設)を行ったうえで、抽出した3施設の浴室について、運営と介助手順の調査分析を実施した。一方、身体的な負担と同等以上に感じられている「精神的負担およびその軽減策」について、4施設へのヒアリングにより把握した。その結果、負担を感じる状況は、単独で業務に従事している夜間や翌朝であり、「見守りができない」「入居者からの心ない言葉や暴力を受けた際」であった。負担軽減策としては、休憩空間の充実、死角空間の軽減が挙げられた。これらから、昨年度においては、特に精神的負担について詳細に把握を行うこととし、29施設に対象を増やし、上記について詳細分析を行った。すると、2割以上の施設で区切られた休憩スペースがないこと、8割以上の施設で精神負担の軽減に有効と捉えられているにも関わらず、7割以上の施設では介護職員専用のサービス動線が確保されないこと等が明らかとなった。また、職員配置が不足している時間帯や死角空間への不安感についても量的根拠が把握された。当初計画に照らし、計画より遅れている内容があることから、総合的には「遅れている」と判断した。昨年度までに、定量的分析はほぼ終了しているが、特に詳細分析が未実施であることと、最終年度で実施予定であった「入居者の活力ある生活」との両立に関する視点についての検討が行われていない。そのため、今年度は繰越を実施して期間を延長し、それらの検討を行うこととする。本研究における最終目的は、介護職員の負担軽減を図りつつも入居者が活力ある生活を送るための施設計画の要件を見出すことであり、初年度と次年度においては介護職員の介護動線の詳細分析および福祉用具の活用状況、介護負担が大きいとされる浴室脱衣室の計画について知見を得た。更に職員の休憩スペースの分析より、専用スペースの確保が課題であることがわかった。最終年度においては、入居者の活力ある生活との両立方法を探る予定であったが、赴任初年度と重なり業務多忙のため繰越しし、期間延長を行った。しかしながら、研究代表者の都合により、うち10ヶ月間を休職せざるをえなかったことから、計画通りに研究の進捗を図ることができなかったため、限定的ではあるが、関連の成果が得られた以下の内容について報告する。一点目は施設の物品管理からみた介護動線の負担軽減策である。病院ほど規模は大きくないものの、介護物品の在庫の保管場所や業者の配送先、それらの集中・分散の方法は職員の動線に大きく影響を与えるだけでなく、適切な配置は夜間の業務内容の軽減に大きく役立っていた。二点目は高齢者施設における個室の住まい方の把握である。入居後の生活環境の土台となる個室環境を整えることは、その後の施設生活へのなじみ方、ひいてはアクティブな生活に大きく影響を与えると考え、3施設40例の個室の家具の持ち込み状況と配置について把握した。その結果、20年前の状況とは大きく変化しており、自立度よりも施設の運営方針や家族との関わり方が影響していることが把握された。以上、今後は個室の住まい方について詳細な分析を進めるとともに活力ある生活のための要件について引き続き研究を進めて行く予定である。介護職員の身体負担軽減については、施設の動線計画と、要介護度が進んだ場合の設備計画(トイレ、洗面の配置)の再検討が示唆された。
神経内分泌の性格を有する肺大細胞癌の転移特性の検討とその臨床応用

large cell neuroendocrine carcinoma(LCNC)由来培養細胞株KTA7,KTS9の制癌剤、放射線感受性やin vitro、in vivoにおける組織親和性を検討した。1)ビンクリスチン、エトポシド、サイクロフォスファミド、シスプラチンの各制癌剤の各々0.001、0.1、0.4、0.2mug/mlの濃度における感受性をclonogenic assayにて判定した。KTA7,KTS9の上記濃度での各制癌剤の感受性は未処理の陰性対照群と比較し、有意な差はなかった。2)KTA7,KTS9,KTZ6の放射線に対する感受性をclono-genic assayにて検討したが、未処理の陰性対照群と比較し、KTA7,KTS9ともに放射線感受性をしめしたが、肺小細胞癌由来培養株(class type)のKTZA6と比較すると、その放射線感受性は低かった。3)LCNC培養株のin vitroにおけるcollagen type IV,Iaminin,fibrkonectinに対する接着性をみたが、KTA7,KTS9ともにこれらの細胞外接着因子の中ではcollagen type IVに軽度接着した。4)ヒト正常組織のアセトン固定パラフィン包埋切片における各培養細胞株の接着性をみた。各正常組織で散在性に結合織のある間質部にKTA7,KTS9が接着したが、臓器特異的な接着態度はみられなかった。5)腫瘍移植動物におけるの増殖態度を組織学的に検討したが、ヌードマウス、SCIDマウスの皮下に生着したLCNCの他臓器への転移はみられなかった。考案:LCNCは肺小細胞癌と同様にhigh grade malignancyであるが、現在までにLCNC由来培養細胞株の制癌剤や放射線に対する感受性は報告されていないが、本研究によりLCNC由来培養細胞株であるKTA7,KTS9はin vitroで、放射線に対する感受性はclassic typeの小細胞癌培養株よりも低く、小細胞癌に有効性のある制癌剤に対する感受性はない事が判明した。従って、LCNCは小細胞癌と同様に高悪性度である上に、小細胞癌にある程度有効な制癌剤や放射線がLCNCに対して効果がない可能性が示唆された。欧米、本邦において、LCNCの生物学的態度、治療に関して充分な基礎的検討を加えた報告はないので、本研究の今後の継続により、LCNCの生物学的態度、治療、腫瘍発生の研究に新しい知見が得られると考えられる。largecell neuroendocrine carcinoma(LCNC)由来培養細胞株KTA7,KTS9の制癌剤、放射線感受性やin vitro、in vivoにおける組織親和性を検討した。
共有資源の利用とその規制をめぐるブータンとネパールの政治生態の比較分析

ネパールなど他のヒマラヤと比較すると,森林政策史をはじめとする環境史研究の蓄積がブータンでは弱いため,本研究ではとくにブータンとその周辺地域の開発・環境政策プロセスを中心に,基礎的な情報整理と分析の作業を行なった.1:まず,マクロ的な歴史・地理的状況把握のため,英領インド期に史料によりつつ,ブータンとその周辺地域の歴史的な開発プロセスについて,とくにこの地域へ流入したネパール系民族が果たした役割に注意しつつ,各州(国)・県ごとの情報を整理した.統計資料についても,GISシステムにより地図表現が可能なものとした.2:『ブータン国会議事及び決議録』と,週間新聞『KUENSEL』誌バックナンバーにより,1950年代以降のブータン国内の環境政策に関する,情報データベースを構築した.3:ブータン政府から得られるごく近年の土地利用や農業センサスのデータについては,GISシステムにより地図表現が可能なものに構築しつつあるが,この作業はまだ完了してはいない.以上の作業により,ブータンをはじめとする東部ヒマラヤの人間地生態史像の確立を図るうえでは,英領インド政府や現ブータン政府による諸政策だけでなく,19世紀半ば以降この地域へ流入したネパール系民族の役割についての検討が必要不可欠であることが判明した.人口・土地・森林などに関わる環境諸政策が,彼らがインド・ネパールへ逃れることで顕在化した現在のブータン難民問題発生の背景にある重要な側面であったことも確認でき始めている.ネパールなど他のヒマラヤと比較すると,森林政策史をはじめとする環境史研究の蓄積がブータンでは弱いため,本研究ではとくにブータンとその周辺地域の開発・環境政策プロセスを中心に,基礎的な情報整理と分析の作業を行なった.1:まず,マクロ的な歴史・地理的状況把握のため,英領インド期に史料によりつつ,ブータンとその周辺地域の歴史的な開発プロセスについて,とくにこの地域へ流入したネパール系民族が果たした役割に注意しつつ,各州(国)・県ごとの情報を整理した.統計資料についても,GISシステムにより地図表現が可能なものとした.2:『ブータン国会議事及び決議録』と,週間新聞『KUENSEL』誌バックナンバーにより,1950年代以降のブータン国内の環境政策に関する,情報データベースを構築した.3:ブータン政府から得られるごく近年の土地利用や農業センサスのデータについては,GISシステムにより地図表現が可能なものに構築しつつあるが,この作業はまだ完了してはいない.以上の作業により,ブータンをはじめとする東部ヒマラヤの人間地生態史像の確立を図るうえでは,英領インド政府や現ブータン政府による諸政策だけでなく,19世紀半ば以降この地域へ流入したネパール系民族の役割についての検討が必要不可欠であることが判明した.人口・土地・森林などに関わる環境諸政策が,彼らがインド・ネパールへ逃れることで顕在化した現在のブータン難民問題発生の背景にある重要な側面であったことも確認でき始めている.今年度のおもな研究実績を列挙すると,以下のとおりである.(1)研究代表者の月原と研究分担者の栗田は,学生アルバイト等の力を得て各々が収集済みの研究資料を整理・分析する作業を行なった.また,互いの研究の進捗状況について意見を交換する研究会を2ヵ月に1度程度の頻度でもち,その機会に資料の整理・分析作業の部を共同して行なった.(2)月原または栗田がオーガナイザーの一人となった下記の行事にあわせて,本研究課題に直結するブータン・ネパールの政治・文化生態に関わる研究発表を行ない,地理学のほか,人類学,農業経済学,植物学,国際関係学,歴史学等の関係研究者と広く意見交換をする場をもった.・日本地理学会秋季大会(9月27日,於金沢大)シンポジウム『ヒマラヤ住民の生活世界と地域環境-生態・文化・開発-』・国立民族学博物館『ブータン難民問題再考』セミナー(2月14日,於国立民族学博物館)これ以外にも,代表者の月原と分担者の栗田はともに本研究課題に関する学会発表及び所属機関における講演会の機会をそれぞれ数度もった.(3)研究分担者の栗田は,10月24日から11月10日にかけてティンプー,デリー,バンコク,シンガポールの各都市のブータン政府機関を訪問し,多数のブータン政府高官と面談して研究打ち合わせを行なった.(4)研究代表者の月原は,裏面に記した雑誌論文を著したほか,海外共同研究者のカルマ・ウラおよびPPカランとの研究連絡を維持し,研究の進捗状況について意見を交換した.今年度のおもな研究実績を列挙すると,以下のとおりである.(1)現地調査資料、及び文献資料の整理・分析昨年度に続き,手元にある過去の現地調査資料,及び文献資料を整理・分析した.この作業にはパソコンGISシステムなども活用した.(2)国際的な場での成果発表と意見交換・米国地理学会大会(AAG,2004年3月)に参加し,関連テーマについて研究成果を発表して関係研究者との意見交換を行った.・その機会に,とくに米国ネパール・ヒマラヤ学会代表者B.Brower教授とも意見交換の機会を得て,Himalaya Research Bulletinなどによる研究成果の米国での発表方法について協議した.・ヒマラヤ研究者が集まるナムチェ・カンファレンス(2003年5月,於ネパール)に参加し,関係研究者との意見交換を行った.・海外共同研究者のカルマ・ウラおよびPPカランとも面会して研究連絡を維持し,研究成果の発表方法について意見を交換した.(3)国内での研究成果の公表と意見交換・成果として,裏面に記した雑誌論文等を著した.

・平成14年度の研究分担者であった国立民族学博物館名誉教授の栗田靖之とは,成果のとりまとめなど研究の遂行に関わる事項について協議を継続した.また,栗田とともに平成14年度に関連テーマについてのセミナーを主宰した同館の南真木人とも意見交換を継続した.・国際交流基金『アジア講座ブータンを知ろう』(平成16年23月)において,研究成果の一部を一般向けに講述した.
同一視野ハイブリッド組織観察法の確立

金属材料中の弾性ひずみ、塑性ひずみの分布を、ミクロンスケール及び平均値として測定する手法に挑戦し、局所的弾性ひずみをEBSD-Wilkinson法で測定する手法、局所的塑性ひずみをデジタル画像相関法で解析する手法、そしてバルク材料の中の平均的な弾性ひずみを中性子線回折法で測定する手法を、それぞれを連携させながら、構築した。これにより、多結晶金属材料中のひずみ分布が定量解析できるようになり、変形・破壊挙動の理解により迫ることを可能とした。各スケールレベルでのひずみ測定を行い、マクロからナノまでのひずみの階層性について検討した。対象はフェライトーマルテンサイト二相組織鋼(DP鋼)あるいはパーライト鋼とした。中性子線回折では、フェライト、マルテンサイト間で弾性ひずみ(応力)が分配していることがは明らかとなった。EBSD-Wilkinson法では、フェライト粒間でも弾性ひずみ(応力)が分配していることが分かった。したがって、DP鋼では相関、および粒間で弾性ひずみが分配していることが明らかとなった。フェライト相が担う応力は、硬質相マルテンサイトによってフェライト相が囲まれているかどうかで(その評価は全自動逐次研磨装置を使った3D観察)、大きく変わることが示唆された。さらに、デジタル画像相関法(DIC)により、塑性泉がフェライト相に集中していること、一部のマルテンサイトにも塑性ひずみが集中している部分があることが明らかとなった。硬質マルテンサイトであるにもかかわらず、塑性ひずみが集中している部分は、マルテンサイトがくびれていることが3D観察により判明した。このように、3D観察と、階層的ひずみ解析を組み合わせることにより、ひずみが組織中でどのように分配しているのかを明らかにする目途が立った。転位、結晶方位、塑性ひずみ、弾性ひずみ完全同一視野ハイブリッド観察手法の確立に挑戦した。対象材料として主にフェライト-マルテンサイト二相鋼(DP鋼)を用いて、変形に伴う弾性ひずみをEBSD-Wilkinson法で評価し、同時に、同一視野における塑性ひずみをデジタル画像相関法で評価した。変形中SEM-EBSD解析は、FESEM内に独自改良した小型引っ張りステージを挿入して実施した。この情報に別途実施した中性子線回折測定で得た平均的な塑性ひずみ、弾性ひずみの結果を織り交ぜて、変形中の階層的な材料組織変化に関する情報を得た。その結果、DP鋼における弾塑性域では、降伏点近傍では(1)フェライト粒間でのひずみ分配が生じ、これが加工硬化の主要因と考えられた。更に変形が進むと、(2)フェライトーマルテンサイト相間でのひずみ分配が重畳し、加工硬化がさらに進むものと考えられた。更なる変形では従来から言われているように転位同士の絡まり合いが加工硬化の主因子と考えられるが、弾塑性域では粒間、相間でのひずみ(あるは応力)分配が主要な要因であることを明らかにした。別途行った組織の三次元解析の結果と中性子線回折の結果を考慮すると、軟質相がであるフェライトが、硬質相であるマルテンサイト相に囲まれる傾向が強くなると、フェライト中の内部応力が高くなる傾向があり、硬質相であるマルテンサイト相だけではなく、フェライトもそれを取り囲むマルテンサイト相の形態制御によりより硬質化し、加工硬化率を増加させうる可能性を見出したと言える。当初予定したECCI法による転位観察が進んでいないが、他は予定通り順調に測定が進んでおり、「おおむね順調に進展している」という評価とした。中性子線回折、Wilkinson法による弾性ひずみ測定、デジタル画像相関法による塑性ひずみ測定を駆使し、これに三次元組織解析を組み合わせ二相組織鋼の変形過程のハイブリッド測定を進め、特に硬質第二相の分散性がひずみ分配挙動に及ぼす影響を明らかにしていきたい。前年度予定していた試験片加工費が、金型による引っ張り試験片の打ち抜き加工に変更したため、大幅に減額となったため未使用金が生じた。次年度は、その未使用金を含めて、試料高速切断機の購入、試料研磨に用いる消耗品、国内出旅費を中心に研究費を使用する予定である。
根圏リン栄養環境の制御に向けた植物-根圏細菌間相互作用解析

近年、リン資源枯渇への危機感からリン利用効率向上が求められている。マメ科の作物ホワイトルーピンが示す低リン耐性の一助として、根圏土壌に棲む微生物の関与が示されてきた.しかし土壌微生物の99%以上が難培養性であるため、根圏微生物叢の詳細は未だ不明瞭である。そこで本研究においてメタゲノム的アプローチによる根圏微生物叢の機能的多様性解析を試みた。これまでの研究から高純度の土壌DNA抽出法、Multiple Displacement Amplification(MDA)法、Subtractive Hybridization法、パイロシークエンスを用いることで、10Mbp以上の配列情報を獲得した。今年度は獲得した配列情報をもとに比較メタゲノム解析を行い、各サンプリング地点に特異的配列の獲得と、サンプリング間の比較解析、機能アノテーションを行った。比較メタゲノム解析の結果、ホワイトルーピン根圏微生物群集構造は、根圏環境状態に伴い極めてダイナミックにその構造を変化させることが示唆された。またソーシャルグラフを用いた解析はメタゲノム間相同性と各配列の近縁関係の可視化に有効であることが示された。本研究の発展により、効率的なリン資源利用機構の内実や成立条件が明らかとなれば、資源の枯渇が憂慮されているリン肥料の利用効率向上につながり、食糧の安定供給に貢献することが期待される。また本研究で用いる方法論が確立され有効性が示された場合、土壌メタゲノム解析手法に関して一つの指針を提示することが可能となり、土壌静菌機能や有機物分解機能と云った土壌生態系機能発揮メカニズムの理解に貢献しうる技術を提案できることが期待できる。近年,リン資源枯渇の危機感からリン利用効率向上が求められている.マメ科の作物ホワイトルーピンが示す低リン耐性の一助として,根圏土壌に棲む微生物の関与が示されてきた.しかし土壌微生物の99%以上は実験室内での培養が困難であるため,根圏微生物叢の詳細は未だ不明瞭である.そこで本研究において我々は,メタゲノム的アプローチを用いる事によって培養を介さずに根圏微生物叢の機能的多様性解析を試みた.これまでの研究から(1)メタゲノム解析に必要とされる高純度かつ断片化されていない土壌DNA抽出法を確立した.(3)土壌を対象とする場合,その多様性の高さがメタゲノム解析を行う際の障害となるが,本研究において我々はSuppressive Subtractive Hybridization法をメタゲノム解析に採用する事で,対象とした土壌サンプルに対しても安価かつ補完的にメタゲノム解析を行う事が可能であることを明らかとした.(4)こうして獲得した3種の根圏土壌特異的DNA断片をパイロシーケンス法により解析し,10Mbp以上の配列情報を獲得した.(5)獲得した配列情報をもとに比較メタゲノム解析を行い,各サンプリン地点に特異的な配列を抽出する事に成功した.現在,得られた配列情報をもとにしてサンプル間の比較解析に加えて,機能アノテーションを試みている.近年、リン資源枯渇への危機感からリン利用効率向上が求められている。
楕円型方程式に関係する新しい等周不等式の探索

有界領域上の楕円型境界値問題の解の一つの等位面が境界に平行ならば,領域は球に限ることを示し,これは,境界に平行な曲面上での解の変化率を最小にするものは球に限られるという等周的性質と考えられる.さらに,その曲面上で解が定数に近ければ領域は球に近いことを示した.また,外部領域上のある楕円型境界値問題の解が境界に相似な等位面を持てば境界は球面に限られることを示した.他方,ある超曲面とこの超曲面から等距離にある2つの超曲面の間にある等距離摂動領域を考える.幾つかの初期境界条件下,元の超曲面が不変等温面ならば球面か平面に限られることを示し,幾つかの新しい問題を提起した.主な研究目的は,等距離摂動領域に着目し,線形・非線形楕円型境界値問題に付随する新しい等周不等式を探索・発見しその等号を実現する解の幾何学的特性を明らかにすることであった。主な研究成果は次の4つである。1.等距離摂動領域と半線形楕円型境界値問題の解の性質の関係として,一つの等位集合が境界に平行ならば領域は球に限ることを示した。2.線形・半線形楕円型境界値問題において,境界に平行な集合上で解が定数に近ければ領域は球に近いという球の安定性を示した。3.外部領域上の完全非線形楕円型境界値問題の粘性解が境界と相似な等位集合を持つとき解の球対称性を示した。4.速い拡散を記述する非線形拡散方程式の初期挙動と境界上で爆発する非線形楕円型境界値問題の解との深い関係を発見し,初期挙動に現れる解の幾何学的特性を示した。昨年度に引き続き,主な研究目的は等距離摂動領域に着目し,線形および非線形楕円型境界値問題に付随する新しい等周不等式を探索・発見しその等号を実現する解の幾何学的特性を明らかにすることであった。楕円型境界値問題およびそれに関連する放物型方程式の解の幾何学的特性について,主な研究成果は次の2つである。1.外部領域におけるある一般のクラスの完全非線形楕円型境界値問題の解が境界に相似な等位集合をもつならばその解は相似の中心について球対称であり,領域は球の外部領域に限ることを示した。2.熱方程式の初期値問題の解が時刻無限大へ向けて相似な等位集合の列を持つならば,解は相似の中心について球対称であることを示した。また,今後の研究の展開のため,イタリアからBrunn-Minkowski不等式および等周不等式の偏微分方程式への応用の研究に関する専門家である研究協力者Andrea Colesanti准教授(フィレンツェ大学)を2015年3月7日から3月14日の1週間東北大学へ招聘し,楕円型境界値問題に関係する等周不等式について連続講義(90分を5回)をしてもらい討論・情報交換を行った。楕円型境界値問題に付随する新しい等周不等式発見への幾つかの可能性を開くことができた。昨年度に引き続き,主な研究目的は等距離摂動領域に着目し,線形及び非線形楕円型境界値問題に付随する新しい等周不等式を探索・発見しその等号を実現する解の幾何学的特性を明らかにすることであった。楕円型境界値問題及びそれに関連する放物型方程式(熱方程式,拡散方程式)の解の幾何学的特性について,主な研究成果は次の2つである。1.ユークリッド空間にプロパーに埋め込まれた超曲面とこの超曲面から等距離にある2つの超曲面の間にある等距離摂動領域上の熱方程式を様々な初期条件及び境界条件の下で考えて,元の超曲面が不変等温面ならば,幾何学的特性として,超曲面は球面か超平面に限ることを示した。成果を論文S. Sakaguchi, Springer Proceedings in Mathematics & Statistics,掲載受理印刷中,で発表した。2.非線形楕円型方程式の解の幾何学的特性を明らかにするために必要な半連続粘性解の強比較定理を研究協力者の大沼正樹(徳島大学)との共同研究で得た。論文を準備中であり,成果を2016年9月関西大学で開催予定の日本数学会秋季総合分科会において発表予定である。また, 2015年4月11日から4月18日の1週間に等周不等式の研究の専門家である研究協力者(Vincenzo Ferone教授・ナポリ大学)を東北大学へ招聘し,楕円型境界値問題に関係する等周不等式について連続講義(90分を5回)をしてもらい討論・情報交換を行った。2016年2月と3月の2ヶ月間ルーマニア・IMAR研究員のCristian Enache博士を東北大学へ招聘し,研究課題で扱う完全非線形楕円型作用素を主要部とする非線形楕円型方程式の解の正則性等の定性的性質について集中的に討論・情報交換を行い,共同研究を継続中である。有界領域上の楕円型境界値問題の解の一つの等位面が境界に平行ならば,領域は球に限ることを示し,これは,境界に平行な曲面上での解の変化率を最小にするものは球に限られるという等周的性質と考えられる.さらに,その曲面上で解が定数に近ければ領域は球に近いことを示した.

また,外部領域上のある楕円型境界値問題の解が境界に相似な等位面を持てば境界は球面に限られることを示した.他方,ある超曲面とこの超曲面から等距離にある2つの超曲面の間にある等距離摂動領域を考える.幾つかの初期境界条件下,元の超曲面が不変等温面ならば球面か平面に限られることを示し,幾つかの新しい問題を提起した.研究課題に対して相応の進展があった。特に解の等位集合と解の幾何学的特性(解の球対称性)の関わりについて良い結果が得られた。また, 2015年3月にイタリアから東北大学へ招聘した専門家Andrea Colesanti准教授による連続講義と討論・情報交換により,楕円型境界値問題に付随する新しい等周不等式発見への幾つかの可能性を開くことができた。偏微分方程式論連携研究者に加えて,研究実績の概要で言及したイタリアの研究協力者Andrea Colesanti准教授および他の国内外の研究協力者と活発に討論・情報交換を行い,楕円型境界値問題に付随する新しい等周不等式の探索・発見に努める。特に,平成27年度は等周不等式とその偏微分方程式への応用の研究に関する専門家である研究協力者Vincenzo Ferone教授(ナポリ大学)を東北大学へ招聘し,同教授による連続講義(90分を5回)実施および同教授との討論・情報交換を予定している。研究課題に対して相応の進展があった。特に等距離摂動領域,楕円型境界値問題の解の等位集合,および解の幾何学的特性(解の球対称性等)の関わりについて良い結果が得られ,最終目的達成のための基盤ができた。次年度使用額は,今年度の研究を効率的に推進したことおよび海外研究協力者の割引航空券探索努力により招聘費用が低額に抑えられた結果に伴い発生した未使用額である。国内外の研究協力者との討論・情報交換を活発に行い,等距離摂動領域に着目した線形・非線形楕円型境界値問題に付随する新しい等周不等式の探索・発見に務める。平成27年度請求額とあわせ,平成27年度の研究遂行に使用する予定である。次年度使用額は,今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額である。平成26年度請求額とあわせ,平成26年度の研究遂行に使用する予定である。
八郎潟干拓地の高濃度リン地下水の広域調査と地域実装に関する検討

本研究は高濃度リン地下水の起源や混合を明らかにするため、現地ボーリング孔より揚水した高濃度リン地下水(以下リン地下水)のほか、干拓地周辺残存湖および残存湖に流入する河川水等を採水し、その酸素・水素同位体比、溶存成分を測定し、リン地下水の地球化学的特徴および形成に関与する水の起源を明らかにすること、さらに若い世代への情報発信を通して、水資源・環境への意識向上を目的とした。各水試料の酸素・水素同位体比は、天水ライン(δD=8δ^<18>O+17)に沿ってデータが分布する。農業用水はδD=-37-45‰、δ^<18>O=-6.6-7.2‰、測定した試料中最も酸素・水素同位体比が高い。残存湖水はδD=-43-48‰、δ^<18>O=-6.8-7.7‰、周辺河川水はδD=-43-53‰、δ^<18>O=-7.3-8.7‰、湧水はδD=-50‰、δ^<18>O=-8.6‰をそれぞれ示す。リン湧出水の酸素・水素同位体比はδD=-47-50‰、δ^<18>O=-7.8-8.3‰で、残存湖西側の野石橋を除く残存湖水と馬場目川河川水の杉沢発電所と竜馬橋、あけぼの橋を除く残存湖東側から南東側で比較的集水域の小さな河口付近の河川水と類似した同位体比を示す。水素同位体比とCl^-濃度の関係は、秋田大学で毎月採水されている降水の10年間の平均値(δD=-54‰、Cl^-=7mg/l、以下降水)と南部排水機場から排水する農業用水Aと、降水と残存湖東側から南東側の河川水や残存湖水Bと2つの混合線がある。馬場目川上流域杉沢発電所の試料は、降水と同様な水素同位体比とCl^-濃度を示す。リン湧出水はA線上で直線的に分布し、採取深度の深いリン地下水GD(δD=-47‰、Cl^-=5469mg/l、深度4.28.2m)と採取深度の浅いリン地下水GS(δD=-49-50‰、Cl^-=3540mg/l、深度2.53.1m)に区別される。採取深度の深いGDは、残存湖南側の防潮水門の値とほぼ一致する。防潮水門は南部排水機場から残存湖へ排水する農業用水を水位調整し、残存湖から日本海へ排水する施設である。採取深度の深いGDは、農業用水が降水により希釈され形成した防潮水門周辺の湖水と同質のものと推定される。採取深度の浅いGSは、採取深度の深いGDや農業用水が降水によりさらに希釈されたものと推定される。したがって、リン湧出水に関与する水は、南部排水機場から排出する農業用水が降水により希釈されたものが起源と推定される。また若い世代への情報発信として、現在、Line等のSNSの活用のほか男鹿市ジオパーク学習センター発行ニュースレターへの研究成果の投稿を検討している。

リン湧出水はA線上で直線的に分布し、採取深度の深いリン地下水GD(δD=-47‰、Cl^-=5469mg/l、深度4.28.2m)と採取深度の浅いリン地下水GS(δD=-49-50‰、Cl^-=3540mg/l、深度2.53.1m)に区別される。採取深度の深いGDは、残存湖南側の防潮水門の値とほぼ一致する。防潮水門は南部排水機場から残存湖へ排水する農業用水を水位調整し、残存湖から日本海へ排水する施設である。採取深度の深いGDは、農業用水が降水により希釈され形成した防潮水門周辺の湖水と同質のものと推定される。採取深度の浅いGSは、採取深度の深いGDや農業用水が降水によりさらに希釈されたものと推定される。したがって、リン湧出水に関与する水は、南部排水機場から排出する農業用水が降水により希釈されたものが起源と推定される。また若い世代への情報発信として、現在、Line等のSNSの活用のほか男鹿市ジオパーク学習センター発行ニュースレターへの研究成果の投稿を検討している。
拡張現実による可視化を用いたリアルタイム関節鏡手術支援システムの開発

3次元ヴァーチャル・リアリティ画像を実鏡視映像へ重畳するAugmented Reality技術を関節鏡手術に応用し、肉眼で判別困難な病変部や関心領域をリアルタイムに可視化する手術システム構築を行った。本研究は光学式センサを用いて実座標系と術前のCT・MRIの3次元画像座標系を表面マーカーにて簡便に位置合わせし、患者や患肢の動きへの連動と侵襲を伴わないレジストレーション、より細かい径・狭い環境下での関節鏡手術に対応可能な専用のデバイス作製に取り組み、精度検証を行った。レジストレーション精度(FRE)は0.94mmと良好で重畳精度は約3mm、視野移動に対する追従は8-10フレーム/秒であった。3次元医用画像処理・編集ソフトウェア(Mimics)を用いて、骨・関節のCTおよびMRI画像より3次元への再構築と冠状面・矢状面へのMPR処理が可能となった。3次元空間およびMPR画面の双方から病変部や十字靭帯付着部といった関心領域を正確に把握して、指定することが可能となり、十字靭帯再建術における手術シミュレーションを行った。この技術とAugmented Reality(拡張現実)による画像重畳技術を組み合わせることにより、病変部や十時靭帯付着部などの関心領域を可視化できるようになった。上記の実績についてコンピュータ支援手術の学会に報告し、また、欧文雑誌へ投稿中である。3次元ヴァーチャル・リアリティ画像を実鏡視映像へ重ね合わせるAugmented Reality(拡張現実)技術を関節鏡手術に応用し,肉眼で判別困難な病変部や関心領域をリアルタイムに可視化する関節鏡手術支援システムの構築を行った。本研究では、光学式センサを用いて実座標系と、術前CT/MRIによる3次元画像の座標系を表面マーカーにより簡便に位置合わせし,患者や患肢の動きへの連動と侵襲を伴わないレジストレーション,より細い径・狭い環境下での関節鏡手術に対応可能な専用のデバイス作製に取り組み,精度検証を行った。個々の対象患者の大腿表面形状に合わせて曲率を変化させ、CAMにて切削加工・作成して大腿へ設置できる骨や臓器への刺入が不要な非侵襲的リファレンスデバイスを開発した。関節鏡用ナビゲーションカメラとしてより径の小さな4mm径の斜視鏡用にセンサを取り付け、絶対回転角の計測のため、斜視の回転を得るためのギアを作製、設置した。光学式三次元位置計測装置のマーカーにてカメラ姿勢をリアルタイムにトラッキングし,カメラ本体に対する斜視鏡の回転角をロータリーエンコーダにて計測、斜視内視鏡用カメラキャリブレーションにより、30°斜視鏡へ対応した。Augmented Realityによる離断性骨軟骨炎病変の重畳では,病変の局在に関わらず描出可能で,視野の移動に8-10フレーム/秒ので追従可能で,レジストレーション精度(FRE)は0.94mmと良好、2Dモニタ上での重畳精度は約3mm,3D重畳精度は約5mmだった。前十字靭帯再建の際の解剖学的な靭帯付着部についての3次元CADモデルを用いた手術シミュレーションにも応用を行った。今後の課題:関節鏡の中心視野では歪みが小さく精度も良好だが、周辺視野では最大で1.7倍の歪みを生じるため、レンズの歪み補正を本システムに実装することが今後必要である。3次元ヴァーチャル・リアリティ画像を実鏡視映像へ重ね合わせるAugmented Reality(拡張現実)技術を用いて、正常組織の奥に存在する関心領域をリアルタイムに透見可能にする関節鏡手術支援システムの開発に取り組んできた。仮想病変を埋め込んだ位置条件の異なる実体型模型の術前CTを撮影し、そのDICOM画像データを3次元医用画像解析ソフトに取り込み、Segmentation(輪郭抽出)を行って、3次元骨モデルを構築した。光学式センサPolarisにて体表に配置した表面マーカー位置を計測し、実座標系と3次元画像の仮想座標系の間で点対点剛体レジストレーション(位置合わせ)を行った。関節鏡機器に搭載した光学式マーカーとギアを用いて、位置・方向の検出と、斜視鏡の回転角度の算出を行うことが可能になった。In vitroでの仮想手術では、光学式センサによる位置情報と、関節鏡の位置情報および術中画像情報をワークステーションにリアルタイムに取り込んで自動処理を行い、病変や重要血管の3次元CT情報・映像を術者の必要に応じて関節鏡モニタの視野にリアルタイム重畳表示し、カメラ移動に伴う視野移動に対しても同時に追従させることが可能であった。本システムの精度・性能を評価するため、レジストレーションの精度(FRE)・術中重畳精度(TRE)・Augmented Realityによる関心領域の描出率・カメラ移動に伴う視野移動に対する描画速度を判定し、その結果をコンピュータ支援手術の学会に報告した。

現在までの研究成果により、術前の医用画像を高い精度で3次元処理したのちに、関心領域の細やかな仮想画像を内視鏡モニタ上に再現し、一定の正確さをもって現実の構造へと重畳することで、関節鏡手術におけるAugmented Reality技術を用いた関心領域の可視化が可能になった。また、3次元医用画像処理・編集ソフトの3D条件およびMPR処理画像やシミュレーション機能を用いることで、臨床例おける関節構造物の正確なターゲティングや切除・掘削といった一定の変形シミュレーションも可能になっている。これまでの研究進行の結果、関節鏡手術においてAugmented Reality技術を用いて関心領域を可視化する上で、光学式センサによる実座標系の位置情報と術前3次元画像データの位置情報を位置合わせし、関節鏡映像に重畳することが可能になった。すでにIn vitro実験では一定の重畳精度を得ることに成功し、In vivo環境へ試験的に導入しているが、臨床環境ではより細径で広角の内視鏡を使用することによる内視鏡画像のゆがみや関節の移動や変形に伴う重畳精度のばらつき・低下も新しい問題として生じてきた。そこでIn vivoでの内視鏡画像のゆがみを補正するプログラムの更新や導入、画像の移動や変形に伴う位置情報のずれを高速度・高精度で処理可能な3次元画像処理ソフトウェアを導入することで、高い重畳精度が実現でき、本技術を臨床症例広く応用することが可能になると期待される。研究最終年度の4月現在、これまでの研究成果について、現在査読ありの一流欧文誌(The Journal of Arthroscopy)へ投稿中であり、今年度中の掲載を目指す。また、国際学会(9th Biennial ISAKOS Congress)および国内学会(第5回日本関節鏡・膝・スポーツ整形外科学会)へ発表する予定である。平成24年度臨床環境でのより非侵襲的で多様な術式に対応できるよう、径4.0mmもしくは2.7mmのより細径かつ広角の内視鏡を使用する。細径・広角の内視鏡使用による内視鏡画像のゆがみや関節の移動や変形に伴う重畳精度のばらつき・低下の問題を解決するため、Invivo系での内視鏡画像のゆがみを補正し、画像の移動や変形に伴う位置情報のずれを高精度で処理することにより、重畳精度を向上させる。レジストレーション精度で2.0mm、実重畳精度で3.0mm程度の精度を目標として達成できれば、臨床症例の術式へ応用し、その成果を学会へ報告する。平成25年度関節鏡手術におけるAugmented Reality(拡張現実)技術を用いた病変可視化による手術支援システムを臨床症例へ積極的に応用し、その成果をコンピュータ支援手術の国内・国際学会および論文誌へと報告する。上記国際学会・国内学会への旅費・参加費および論文の英文校正と投稿掲載料として使用予定。3次元画像処理・編集ソフトウェアを更新し、細径・広角内視鏡使用による内視鏡画像のゆがみや移動・変形に伴う重畳精度のばらつきを改善することにより、臨床環境での重畳精度のばらつきの問題を解決し、臨床症例への広い導入を行い、研究を遂行・完成する予定である。