hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
形状記憶複合材料システムの電磁・熱・機械連成ダイナミックス

1.本研究では、形状記憶複合材料を超伝導機器のような莫大な電磁エネルギーを有する電磁機器の構造体として用いることを想定し、電磁機器において異常時に発生する電磁エネルギーを用いて、あるいは積極的に電磁場を負荷することで、構造材料中に熱や応力を生じさせ、変態を誘起させるメカニズムを解明することを目的として研究を遂行した。すなわち、電磁場下での形状記憶複合材料の動的特性の変化、特に特性や剛性の変化を新しい電磁・熱・機械現象の連成問題としてとらえて定量的に現象を評価するものである。2.板状SMAの特性評価を目的として、引張試験、加熱試験および振動試験を行い、以下の結果を得た。1)構成関係方程式により、板状Ti-51at%NiのM変態および逆変態を記述できる。2)板状SMAにおいては、非接触の電磁誘導加熱が可能である。3)電磁誘導加熱によって、板状SMAの固有振動数を変化させることができる。3.板状TiNi合金の双方向形状記憶効果を利用した流動制御を目的とし、板状SMAの形状測定および流動制御の実験を行った。1)板状SMAのR相変態により、変形量の大きい双方向形状記憶効果を得た。2)板状SMAによる流動制御が可能であることが確認された。4.温度変化により固有振動数を変化させることのできるSMAを用いた複合材料を作製した。SMAを用いた複合材の温度-固有振動数特性を評価するために振動試験を行った。1)電流を増加することで温度を変化させ、固有振動数を増加させることができる。2)温度が上昇したときに母材の剛性が減少するが、SMAの変態により剛性の低下する度合いを小さくすることができる。本研究では、形状記憶複合材料を超伝導機器のような大きい電磁エネルギーを有する電磁機器の構造体として用いることを想定し、電磁機器において異常時に発生する電磁エネルギー、あるいは積極的に電磁場を負荷することで、構造材料中に熱や応力を生じさせ、変態を誘起させるメカニズムを解明することを目的とする。すなわち、過度電磁場下で形状記憶複合材料の動的特性の変化、特にダンピング特性や剛性の変化を新しい電磁・熱・機械現象の連成問題としてとらえて定量的に現象を評価する。これにより電磁場、熱、応力に対するセンサー機能と、セルフ・アクチュエータ機能を同時に有する形状記憶複合材料をインテリジェント構造材料としてさまざまな機器へ適用することが可能となる。本年度は、SMA特に板状のSMAについてその電磁・熱・機械的特性を評価することを目的として、引張試験、電磁誘導加熱試験及び振動試験を行った。これより以下の結果を得た。(1)マルテンサイト分率を用いた構成方程式により、TiNi合金の応力負荷による変態をシミュレートすることができる。(2)板状のSMAは、非接触の電磁誘導加熱によって温度を上昇させることができる。(3)電磁誘導加熱により固有振動数を変化させることが可能である。2.板状SMAの特性評価を目的として、引長試験、加熱試験および振動試験を行い、以下の結果を得た。

3.板状TiNi合金の双方向形状記憶効果を利用した流動制御を目的とし、板状SMAの形状測定および流動制御の実験を行った。1)板状SMAのR相変態により、変形量の大きい双方向形状記憶効果を得た。2)板状SMAによる流動制御が可能であることが確認された。4.温度変化により固有振動数を変化させることのできるSMAを用いた複合材料を作製した。SMAを用いた複合材の温度-固有振動数特性を評価するために振動試験を行った。1)電流を増加することで温度を変化させ、固有振動数を増加させることができる。2)温度が上昇したときに母材の剛性が減少するが、SMAの変態により剛性の低下する度合いを小さくすることができる。
中央海嶺玄武岩の組成を規定する要因の解明-南西インド洋海嶺を例に-

超低速拡大海嶺であるインド洋南西インド洋海嶺の東経34°から40°の中央海嶺で採取された中央海嶺玄武岩およびマントルカンラン岩について岩石学・地球化学的分析を行った。その結果、主成分元素組成から推定されるマグマ形成の物理条件がほぼ等しい一方で、微量元素組成には海嶺の地形にほぼ対応した違いが認められた。このことはこの海域での中央海嶺玄武岩の化学組成の差がマントルの組成の違いによって生じていることを示唆する。中央海嶺での拡大様式や海嶺の構造は、拡大速度とメルト供給のバランスで決まっており、メルト供給量はマントルソースの温度や組成を反映していると考えられる。従って、拡大速度がほぼ等しい中央海嶺での拡大様式・海嶺の構造は、マントルソースの温度・組成条件の違いの結果であると推測される。この仮説のもと南西インド洋海嶺の東経34度から40度の海域でドレッジによる岩石採取を行い、6地点から玄武岩類・カンラン岩類の岩石を採取した。当該海域の拡大速度は、年間^15mmであり、超低速拡大海嶺に分類され、セグメント間での拡大速度に大きな違いはない。採取された無斑晶質および斑状の玄武岩の全岩主成分化学組成から計算した部分融解度は、同じセグメント内であっても異なる値であった。このことから、主成分元素からは玄武岩組成の違いに大きな影響を及ぼすのは拡大速度ではないことが確かめられた。ホットスポットの影響を受けていると推定されるセグメントの玄武岩質ガラスのヘリウム同位体比を測定したが、^3He/^4He=8.0Raであり、マントル深部物質の影響は認められなかった。マントルかんらん岩は蛇紋岩起源と見られる砂サイズのマトリクスの中に最大5cm程度の礫岩として産出した。蛇紋岩化作用が著しく、70体積%以上が蛇紋石などの変質鉱物であり、かんらん石は2体積%未満である。輝石類のモード組成から、源岩はレルゾライトであったと推定される。鉱物の化学組成からは比較的低い部分融解度が推定される。この仮説のもと南西インド洋海嶺の東経34度から40度の海域でドレッジによって採取された玄武岩類・カンラン岩類の分析を行った。調査海域の西端の断裂帯から、マントル起源のかんらん岩を礫として含む礫岩を採取した。かんらん岩は蛇紋岩化作用が著しく、70体積%以上が蛇紋石などの変質鉱物であり、かんらん石は2体積%未満であるが、輝石類の保存は良い。単斜輝石の微量元素組成から、このかんらん岩は比較的深部のざくろ石かんらん岩安定領域で融解を開始し、スピネルかんらん岩安定領域まで引き続き部分融解したことが推定された。調査海域の東端のセグメントは、従来より特異な同位体組成(DUPAL異常)を持つ玄武岩が産出することが知られている。本研究で得られた玄武岩類の同位体組成分分はまだ行われていないが、微量元素組成は隣接するセグメントに産出する玄武岩よりも著しく枯渇していた。拡大速度が同じ隣接する中央海嶺のセグメント問で、微量元素組成に著しい違いが認められる事は、中央海嶺玄武岩の組成に拡大速度よりもむしろ、マントルソースの違いを反映しているとする、我々の仮説を支持するが、主成分元素組成からはマグマ形成の温度と圧力も異なっているとする計算結果が得られているため、どの要素が最も強く影響しているのかを検討する必要がある。平成22年度は、平成20年度に採取された岩石類の高精度精密分析および平成21年度に採取された岩石の主成分元素および微量元素組成分析を行った。調査海域西端の断裂帯から採取されたカンラン岩中およびそれに由来するスピネルのOs同位体比の測定結果は著しくOsに枯渇した組成を示した。この組成から計算されるマグマ抽出年代は約10億年を示し、単斜輝石の微量元素組成と併せて考えると、約10億年前にマグマを形成した後、交代作用やメルトーマントル相互作用を経ないまま長期間に渡ってアセノスフェアマントルとして存在してきたマントルカンラン岩であることが推察される。

玄武岩類の主成分元素組成から部分融解度を推定し、その値と微量元素組成からマントルの微量元素組成の推定を行った。その結果、海底地形に応じて異なるように見える組成幅も軽希土類組成で約2倍の濃度の違いしかないことが判明した。新たなモデル計算に基づくマグマ形成の温度圧力条件はほぼ等しいことを踏まえると、マグマ形成に関与するエンリッチした(融けやすい)物質の含有量が場所毎にわずかに異なっていて、その違いが部分溶融度、ひいてはマグマ組成、海底地形に反映されていると考えられる。これらの結果は、超低速拡大海嶺ではマグマ形成に関与するマントルの領域が限られた範囲であり、そこでの不均質性が中央海嶺玄武岩組成に強く影響を及ぼしているという仮説を支持するものである。
１分子構造変化をターゲットとしたがん浸潤・転移の克服に向けた診断・治療戦略

本研究は、がんの治療戦略として集団的浸潤に注目した研究を進めた。集団的浸潤の制御系としてRab13-JRABに注目し、まずこれまで不明だったJRABのRab13依存的な構造変化モデルを提示した。さらに、JRABの構造変化が時間や場所に応じたアクチン細胞骨格の再編成を制御し、その結果、細胞集団の局所での方向性や速度、集団の先頭で生み出される牽引力を調節することを明らかにした。すなわち、JRABの構造の可塑性が、集団的浸潤における「秩序や法則性」を生み出すことを示すことができ、JRABというたった1分子の構造変化をターゲットにしたがん浸潤・転移の制御に向けた戦略開発に繋がることが期待された。肺がんや乳がん等の一部のがん細胞では、上皮間葉転換を起こすことなく1つの集団を形成してまとまって浸潤する集団的浸潤が観察され、予後や悪性度といった点から注目を集めている。この集団的浸潤においては、複数の細胞が統率のとれた集団として振る舞うことを可能とする何らかの「秩序と法則性」が存在し、それらは様々な細胞外環境の変化に対応できる可塑性を有するものであると予想される。これまで、研究代表者は、Rab低分子量Gタンパク質のメンバーのひとつであるRab13の標的蛋白質としてJRABを見出しており、JRABが上皮細胞における細胞間接着分子の輸送とアクチン細胞骨格の再編成を制御することを明らかにしてきた。本研究では、このJRABという1分子の構造変化が集団的浸潤で認められる「秩序と法則性」を生み出す本体であるという仮説を証明し、JRABの構造解析によって得られた成果を基に構造変化を感知できる抗体や構造変化を阻害するペプチドを作製して、がんの診断や治療への応用を目指す。本年度は、まずバイオインフォマティクスと生化学の融合研究により、JRABのRab13依存的な構造変化を証明することができた。また、JRABのFRETプローブを用いて生細胞におけるJRABの構造の時空間変化を証明することができた。さらに、上皮細胞株にJRABの構造変異体を発現させ、創傷治癒アッセイを行って得られたライブイメージングの動画をもとにコンピュータサイエンスの手法により各変異体のライブイメージング像の特徴を抽出して定量化することに成功した。また、各々の細胞集団においてバイオメカニクスの手法を用いた力学的解析を行った。それらの結果としてJRABの構造の可塑性が効率の良い集団的細胞運動を可能にする秩序と法則性を生み出すことを証明することができた。ここまでの本研究期間においては、下記の成果を得ている。(1) JRABのRab13依存的な構造変化モデルの完成:医薬基盤研の水口賢司博士のグループとの共同研究で、in silicoの立体構造モデリングの各過程で、生化学的実験を行うことでモデリングの検証・修正という作業を繰り返し、Rab13-JRAB複合体の構造モデリングを完成させた。その結果、JRABの立体構造におけるRab13の結合領域が明らかになるとともに、JRABの分子内結合がRab13との相互作用により解除されて構造変化(closed formからopen form)が引き起こされることを証明することができた。(2)細胞集団内でのJRABの時空間構造変化の証明:JRABのN末端側とC末端側の結合・非結合を感知することで、open formとclosed form間の構造変化を捉えることができるJRABのFRETプローブを用い、集団的細胞運動においてJRABの構造の時空間変化が起こっていることを証明した。(3)細胞集団におけるJRABの構造変化が生み出す秩序・法則性の証明:上皮細胞株にJRABがopen formやclosed formに固定された変異体を発現させ、創傷治癒アッセイを行って得られたライブイメージングの動画をもとに理化学研究所の横田秀夫博士のグループとの共同研究で、コンピュータサイエンスの手法により各変異体のライブイメージング像の特徴を抽出して定量化を行った。さらに、大阪大学の出口真次教授との共同研究で、バイオメカニクスの手法を用いた力学的解析を行った。それらの結果から、JRABの構造変化が細胞集団局所での方向性や速度、さらには細胞集団の先頭で生み出される牽引力を調節しており、JRABの構造の可塑性が効率の良い集団的細胞運動を可能にする秩序と法則性を生み出していることを証明した。一部のがん細胞では、上皮間葉転換を起こすことなく1つの集団を形成したまま浸潤する集団的浸潤が観察され、予後や悪性度といった点から注目を集めている。この集団的浸潤においては、複数の細胞が統率のとれた集団として振る舞うことを可能とする何らかの「秩序や法則性」が存在すると考えられる。これまでの研究から、研究代表者は、Rab低分子量Gタンパク質のメンバーであるRab13の標的蛋白質として見出したJRABが「秩序や法則性」を生み出すキーファクターであるという仮説を提唱し、本研究では、その仮説の証明を試みてきた。すなわち、バイオインフォマティクスと生化学の融合研究により、JRABの構造変化モデルを構築し、JRABのRab13依存的な構造変化を証明した。また、JRABのFRETプローブを用いて生細胞におけるJRABの構造の時空間変化を証明した。さらに、JRABの構造変異体を発現させた上皮細胞株を用いた創傷治癒アッセイを行い、JRABの構造変化の可塑性が効率の良い集団的細胞運動を可能にすることを示した。最終年度の本年度は、まず、このJRABの構造変化の可塑性が3次元培養系においても集団的細胞運動を制御することを示した。

さらに、個体レベルでのがん転移における重要性を証明するため、JRABの構造変異体を発現させた肺がん細胞を作製し、マウス個体を用いたがん転移実験を開始したが、本研究期間中には最終的な結論を得るには至らなかった。また、本研究では、JRABの構造変化を感知できる抗体やJRABとJRAB結合分子群の蛋白質間相互作用を阻害する抗体、ペプチドの産生を目指したが、これらについても本研究期間中には充分な成果が得られなかったため、今後も継続してチャレンジしていきたい。本研究は、がんの治療戦略として集団的浸潤に注目した研究を進めた。集団的浸潤の制御系としてRab13-JRABに注目し、まずこれまで不明だったJRABのRab13依存的な構造変化モデルを提示した。さらに、JRABの構造変化が時間や場所に応じたアクチン細胞骨格の再編成を制御し、その結果、細胞集団の局所での方向性や速度、集団の先頭で生み出される牽引力を調節することを明らかにした。すなわち、JRABの構造の可塑性が、集団的浸潤における「秩序や法則性」を生み出すことを示すことができ、JRABというたった1分子の構造変化をターゲットにしたがん浸潤・転移の制御に向けた戦略開発に繋がることが期待された。本年度は、上記のように上皮細胞株を用いてRab13に依存したJRABの構造変化が細胞集団移動において生み出す秩序と法則性を明らかにすることができたが、今後は、それらの研究成果をもとに個体レベルでの解析を進めていく。現在、マウスを用いた肺がん転移実験を行い、個体レベルでのJRABの構造変化のがん転移への関与を明らかにすることを試みている。すでにレンチウイルス発現系を用いて構造変異体を発現した肺がん細胞株の作製に成功しており、予備的解析を開始している。また、本年度は、生化学とバイオインフォマティクスを融合した手法を用いてJRABとRab13の複合体の分子モデリングに成功し、極めて正確なRab13との結合に依存したJRABの構造変化モデルを提示することができた。今後は、さらに、これまでに研究代表者が見出しているJRABの構造特異的に結合する分子群とJRABの複合体の構造解析を生化学およびバイオインフォマティクスの手法に加えてNMR、X線小角散乱といった構造生物学的手法を駆使したアプローチで展開し、その成果をJRABの構造変化を感知する(あるいは阻害する)抗体の作製に繋げる。さらに、JRABの構造変化を引き起こす上流シグナルを明らかにするために、これまでの解析で作製に成功しているJRABの構造変化を感知できるFRETプローブを用いたスクリーニング系を確立し、最終的には、JRABの構造変化の制御因子(阻害および促進)の同定を目指す。生化学共同研究において結果の如何によって異なった追加実験を必要とする可能性があったため、その試薬購入を待っていたが、結果が出るのが遅れ、その費用が残額として持ち越された。その後、3月末に得られた共同研究の成果に従って、4月中に行う追加実験で全額使用する予定である。
実在気体・液体中の非平衡現象に対する拡張された熱力学の展開

本研究課題の目的は、気体や液体中の非平衡現象を包括的に記述可能な非平衡熱力学の構築とそれを用いた非平衡現象にみられる普遍性の解明である。本年度は、研究課題の基礎となる「気体・液体を包括的に記述可能な拡張された熱力学理論の構築」について研究を行った。得られた成果を以下に示す。(1)実在気体における非平衡圧力の導出に成功した。つまり、非平衡圧力の起源として、希薄気体でも現れる気体分子内部エネルギー交換過程だけではなく、実在気体特有の並進エネルギーと分子間ポテンシャルエネルギーとのエネルギー交換過程を考慮し、拡張された熱力学の構成理論を適用することで、その熱力学関係式を導出した。さらに、非平衡エントロピーとそれに対応する非平衡温度を、希薄気体のものからの自然な拡張として導入し、この関係式に用いることで、非平衡圧力の具体的表式が得られた。(2) (1)の結果をもとに、内部エネルギー緩和に基づく実在気体のダイナミクスを記述する拡張された熱力学を構築した。新しい理論の特徴的な点として、非平衡圧力のメカニズムが異なる多原子分子実在気体、単原子分子実在気体、多原子分子希薄気体を統一的に扱うことが出来る。また、内部変数を用いた非平衡熱力学理論などとは異なり、各種内部エネルギーの緩和時間以外の未知係数を含まない。本成果は、現在、論文投稿の準備中である。(3)内部エネルギー緩和に加えて粘性・熱伝導も記述可能な理論について、多原子分子希薄気体を対象とした超音波伝播の解析を行った。内部自由度励起に伴って、音波吸収の特徴的なピークが各種緩和時間に対応する振動数領域で現れる様子を明らかにした。この成果は論文として公表している。また、この解析をもとにした実在気体中の超音波解析も進んでいる。当初の予定よりやや遅れてはいるが、計画以上に物理的に重要な進展を得ることに成功しているため、おおむね順調に進展していると評価した。具体的には以下の状況にある。まず、当初は、多原子分子実在気体を対象として、高次の散逸的物理量である粘性や熱伝導も考慮したNavier-Stokes-Fourier理論の拡張となる理論構築を目指していた。研究の進展に伴い、分子内部自由度緩和のより本質的なダイナミクスを捉えることが出来、さらに、これまで困難であった単原子分子実在気体も含んだ理論構築の可能性が発見できたので、この理論の構築を優先した。粘性・熱伝導を考慮した理論は、新しく構築した理論を基にすることで、より広い範囲の実在気体に適用可能な形で提案できる。そのため、この理論の構築は、次年度以降の課題とする。また、次年度に予定されていた波動伝播への応用のうち、超音波伝播の解析準備が既に進んでいる。体積粘性が大きな気体に対し、新しく構築した理論を用いることで、実在気体中の音波緩和の振動数依存性を示すことが出来ている。「研究実績の概要」で述べた実在気体の拡張された熱力学理論の特性を明らかにする。Maxwellの逐次近似法を用いることで、体積粘性率の導出を行い、実在気体効果由来の体積粘性と回転・振動といった分子内部自由度由来の体積粘性がどのような関係で現れるのかを調べる。理論の展開として、現在進めている実在気体中を伝播する超音波の解析を整理し、実験結果と比較することで、理論の有用性を示す。また、衝撃波伝播の解析を行い、波面構造と内部エネルギー緩和の関係を調べる。これらの解析では、各自由度のエネルギー緩和に伴う複数の緩和時間依存性を明らかにしていく。これと同時並行で、内部エネルギー緩和に加えて粘性・熱伝導も記述する実在気体理論の導出を行う。具体的には、新しく提案するにおいて、運動量流束と各自由度のエネルギー流束の時間発展方程式を導出する。特に、各自由度のエネルギー流束がエネルギー交換過程に及ぼす影響を明確にする。

この成果は論文として公表している。また、この解析をもとにした実在気体中の超音波解析も進んでいる。当初の予定よりやや遅れてはいるが、計画以上に物理的に重要な進展を得ることに成功しているため、おおむね順調に進展していると評価した。具体的には以下の状況にある。まず、当初は、多原子分子実在気体を対象として、高次の散逸的物理量である粘性や熱伝導も考慮したNavier-Stokes-Fourier理論の拡張となる理論構築を目指していた。研究の進展に伴い、分子内部自由度緩和のより本質的なダイナミクスを捉えることが出来、さらに、これまで困難であった単原子分子実在気体も含んだ理論構築の可能性が発見できたので、この理論の構築を優先した。粘性・熱伝導を考慮した理論は、新しく構築した理論を基にすることで、より広い範囲の実在気体に適用可能な形で提案できる。そのため、この理論の構築は、次年度以降の課題とする。また、次年度に予定されていた波動伝播への応用のうち、超音波伝播の解析準備が既に進んでいる。体積粘性が大きな気体に対し、新しく構築した理論を用いることで、実在気体中の音波緩和の振動数依存性を示すことが出来ている。「研究実績の概要」で述べた実在気体の拡張された熱力学理論の特性を明らかにする。Maxwellの逐次近似法を用いることで、体積粘性率の導出を行い、実在気体効果由来の体積粘性と回転・振動といった分子内部自由度由来の体積粘性がどのような関係で現れるのかを調べる。理論の展開として、現在進めている実在気体中を伝播する超音波の解析を整理し、実験結果と比較することで、理論の有用性を示す。また、衝撃波伝播の解析を行い、波面構造と内部エネルギー緩和の関係を調べる。これらの解析では、各自由度のエネルギー緩和に伴う複数の緩和時間依存性を明らかにしていく。これと同時並行で、内部エネルギー緩和に加えて粘性・熱伝導も記述する実在気体理論の導出を行う。具体的には、新しく提案するにおいて、運動量流束と各自由度のエネルギー流束の時間発展方程式を導出する。特に、各自由度のエネルギー流束がエネルギー交換過程に及ぼす影響を明確にする。
低次元トポロジー、曲面結び目と実代数多様体

代数的絡み目は代数曲線の孤立特異点の周りに現れる絡み目であり、古くから研究され多くのことがわかっている。代数的絡み目に対応する概念として、実代数的絡み目がある。これは、実4次元空間から実2次元空間への多項式写像の孤立特異点の周りに現れる絡み目である。特別研究員のBenjamin Bodeはこれまでの研究において、等質という性質を満たすブレイド(homogenious braid)の平方(自乗)で表される絡み目は実代数的であることを示していた。今回、その時の議論を再検証することで、等質ブレイドという条件をある程度緩めても同様の結果が成立することがわかった。そして、次数が3のブレイドにおいて、このように条件を緩めたブレイドの無限列を構成することに成功した。これにより、実代数的絡み目の新しい無限列の構成ができた。この議論は、ブレイド群のp進整数への作用(ブレイドの共役変形及び安定化変形で不変である性質をもつ)を調べて、一つのプレイドからそれに固有なブレイドの族を構成するという議論から派生している。等質ブレイドの平方(自乗)という特別な対称性をもつケースについて実代数的絡み目であることがわかっていたが、その議論を見直すことで対称性が少し崩れた場合にも実代数的絡み目を構成することができることがわかり、そのような無限列も構成することができた。国際会議でBenjamin Bodeによる発表も行われた。今年度は等質ブレイドの条件を少し緩和しても実代数的絡み目が得られることがわかったが、この拡張が本質的に限界であるとは思われない。別の角度からも従来の構成方法を拡張できる可能性があるため、その方向での検討を行っていく必要がある。実代数的絡み目を引き続きブレイドの観点で研究する。多項式の次数を制限した場合に現れる絡み目の研究、2次元ブレイドの多項式写像での実現問題にも取り組みたい。
マルチバイオフィードバック法による随意運動障害の自己制御

本研究の目的は、随意運動障害をもった人への自己制御能力を高めるためのマルチバイオフィードバック法の有効性を検討することであった。理論0)マルチバイオフィードバック法の理論的検討-動作法との比較から:マルチバイオフィードバック法をヒューマン・マシンの観点から捉えなおし、徒手による動作訓練との対比で整理し検討した。動作訓練とマルチバイオフィードバック法の相違を、(1)他動の原理(2)フィードバックの原理(3)フィードフォワードの原理(4)対象の限定(5)熟練化の問題の5つの視点から整理検討した。マルチバイオフィードバック法はセンサ精度が優れ再現性が堅固であるが、動作訓練に比べ柔軟性に乏しいことを指摘した。実験1)姿勢緊張のタイプと情報処理過程に関する実験:膝が反張タイプの脳性マヒ児と屈曲タイプの脳性マヒ児に対して立位姿勢フィードバック装置によりマルチバイオフィードバックの効果を検討した。その結果、反張タイプの脳性マヒ児も屈曲タイプ同様マルチバイオフィードバック法が効果的だと云うことがわかった。実験2)マルチバイオフィードバック法による集中訓練の効果:1名の脳性マヒ児に対する立位姿勢フィードバック装置を用いた集中訓練を実施した。その結果、3セッション目で著しい伸びを示し、次に7セッション目でさらに顕著な伸びを示した。実験3)姿勢と重心の2重フィードバックによる立位姿勢の変化に関する実験:重心のみをフィードバックする条件では、姿勢の歪みを引き起こすことが示された。実験4)Rett症候群児の手の随意運動形成のためのビデオフィードバック法に関する実験:重度の随意運動障害をもつ9歳のRett症候群児に対し、マルチバイオフィードバック法により手の随意運動の形成を行った。自発的手動作の出現と同時にVTRがONとなるフィードバックが与えられた。手合わせなどの常同運動しかなかった被験児がマルチバイオフィードバック法により手の随意運動を獲得した。フィードバック様式は、被験児が興味を示す幼児番組のVTRとした。本研究の目的は、マルチバイオフィードバック法によりヒトの姿勢制御のメカニズムを解明することであった。脳性マヒ児は、様々な身体部位の姿勢の歪みを呈している。複数の生体情報をヒトにフィードバックするマルチバイオフィードバック法によって以下の3点を検討した。1.精神発達と複数情報の処理能力に関する実験(1)被験児:精神発達が2歳から12歳までの脳性マヒ児20名。(2)方法:マルチバイオフィードバックシステムにより、複数の情報フィードバック条件と単一のフィードバック条件とフィードバックをしない3条件をランダムな順序で各被験児に実施した。(3)結果:精神発達4歳以上の脳性マヒ児は、複数の情報フィードバック条件ではフィードバックなし条件に比べて、望ましい姿勢変容を示した。(4)考察:精神発達4歳以上であれば、複数の情報を処理し姿勢調節が可能であるが、精神発達2歳では、単一のフィードバック処理しか困難なことがわかった。2.姿勢緊張の度合と情報処理過程に関する実験(1)被験児:脳性マヒ児10名。精神発達が4歳以上の脳性マヒ児20名。(2)方法:1.と同様。(3)結果:膝の屈曲の強い脳性マヒ児は、単一フィードバック条件で、手に多くの力を入れ代償する傾向が見いだされた。(4)考察:自体操作と対象操作の視点から、本結果が考察された。3.学習効率の高いフィードバック様式の検討に関する実験:(1)被験児:知的発達が健常な脳性マヒ児1名。(2)方法:マルチバイオフィードバックシステムにて、膝を他動的に固定する条件と、固定しない条件を設定し、同時に重心を計測し、それをフィードバック情報とした。

(3)結果:膝を固定しない条件では、重心のフィードバック制御は容易であったが、より姿勢が歪む方略を用いて制御した。他方、膝を固定する条件では、重心は後方にあり、フィードバック制御は困難であったが、より望ましい姿勢変容をすることが見いだされた。次の2点は、次年度に検討する予定である。1)姿勢緊張のタイプと情報処理過程、2)長期的学習による日常生活への般化本研究の目的は、随意運動障害をもった人への自己制御能力を高めるためのマルチバイオフィードバック法の有効性を検討することであった。理論0)マルチバイオフィードバック法の理論的検討-動作法との比較から:マルチバイオフィードバック法をヒューマン・マシンの観点から捉えなおし、徒手による動作訓練との対比で整理し検討した。動作訓練とマルチバイオフィードバック法の相違を、(1)他動の原理(2)フィードバックの原理(3)フィードフォワードの原理(4)対象の限定(5)熟練化の問題の5つの視点から整理検討した。マルチバイオフィードバック法はセンサ精度が優れ再現性が堅固であるが、動作訓練に比べ柔軟性に乏しいことを指摘した。実験1)姿勢緊張のタイプと情報処理過程に関する実験:膝が反張タイプの脳性マヒ児と屈曲タイプの脳性マヒ児に対して立位姿勢フィードバック装置によりマルチバイオフィードバックの効果を検討した。その結果、反張タイプの脳性マヒ児も屈曲タイプ同様マルチバイオフィードバック法が効果的だと云うことがわかった。実験2)マルチバイオフィードバック法による集中訓練の効果:1名の脳性マヒ児に対する立位姿勢フィードバック装置を用いた集中訓練を実施した。その結果、3セッション目で著しい伸びを示し、次に7セッション目でさらに顕著な伸びを示した。実験3)姿勢と重心の2重フィードバックによる立位姿勢の変化に関する実験:重心のみをフィードバックする条件では、姿勢の歪みを引き起こすことが示された。実験4)Rett症候群児の手の随意運動形成のためのビデオフィードバック法に関する実験:重度の随意運動障害をもつ9歳のRett症候群児に対し、マルチバイオフィードバック法により手の随意運動の形成を行った。自発的手動作の出現と同時にVTRがONとなるフィードバックが与えられた。手合わせなどの常同運動しかなかった被験児がマルチバイオフィードバック法により手の随意運動を獲得した。フィードバック様式は、被験児が興味を示す幼児番組のVTRとした。
再構成法による光活性化ミオグロビンの合成と光活性化機構の解明

本研究の目的はヘムタンパク質の再構成法を用いてタンパク質活性中心近傍に光増感剤となる金属錯体を修飾した光活性化ヘムタンパク質(本年度はミオグロビンを用いた)の一般的な分子設計指針を確立することであった。既に昨年度申請者はルテニウムポリピリジン錯体をペンダントしたミオグロビンの合成に成功し、それが可視光の照射によって活性状態へと変化する光駆動型の半人工タンパク質となることを明らかにした。本年度はこの光活性化機構を解明し、より一般的な光駆動型人工タンパク質を設計するために以下の実験を行った。即ちヘムとルテニウム錯体をつなぐスペーサー長の異なる誘導体を合成し、それらの電子移動速度(ルテニウム錯体の発光寿命より見積られる)と全体の活性化効率との相関関係を評価した。その結果スペーサーの長さが15A程度の距離でタンパク質の光活性化効率が最大になることが明らかとなった。これより短いスペーサー長ではむしろ効率は低下し、また長すぎても良くなかった。このタンパク質全体の活性化効率はルテニウム錯体からヘムへの長距離電子移動速度とは余りよい対応はなく、むしろ逆電子移動速度と相関があることが示唆された。このように再構成法によって調製された光活性化ヘムタンパク質は合成化学的に増感剤とタンパク質活性中心の距離を制御できるために、分子レベルの知見を総合的に分子設計に反映できる新しい人工タンパク質であるといえる。
鋼中オキシサルファイド介在物の生成の物理化学

近年、酸化物系介在物に析出するMnSを析出核として鋼のγ-α変態を制御する新たな手法が開発されてきた。本研究では、まず、介在物組成の最適化を図るために、14731723KにおけるMnO・SiO_2・MnS系スラグの相平衡について調べた。MnSの溶解度はMnO/(MnO+SiO_2)比の増加にともない、大きくなり特にその比が0.6のところで急激な増加が見られた。それはオキサイドメタラジ-におけるMnSの最大析出率を示す組成とほぼ一致する。また、いままで報告されていないオキシサルファイド化合物8MnO・3SiO_2・MnSが存在することがわかり、1573Kで液相と2MnO・SiO_2との包晶反応によって生成するものと考えられる。種々の温度における各化合物が飽和した融体組成から、MnO-SiO_2・MnS系状態図を推定した。さらに酸化物系介在物からのMnSの析出機構についても考察を行った。次に、コールドクル-シブルを用いてFe-Ti-Mn融体と共存酸化物の平衡関係を1873Kで調べた。鉄中のマンガンおよびチタン濃度の増加にともない酸素濃度は低くなり、その効果はチタンの場合の方が大きくなった。同一マンガン濃度の溶鉄と平衡する溶融酸化物中のMnOとFetOの活量比は、鉄中のチタン濃度に関わらず一定の値を示した。鉄合金の組成と酸化物の各成分の生成自由エネルギーから1873KにおけるMnO-FetO-TiO_<1.5>系融体中のMnO、FetO、TiO_<1.5>の活量が求められた。また、Ti-Mnを用いた脱酸の最適実操業条件に関して考察を行った結果、マンガン濃度が約0.5mass%、チタン濃度が約0.0020mass%の溶鋼組成が適当であると考えられる。以上の結果に基づき、介在物の組成形態制御を行うことにより、鋼の組織を微細化することが容易になるものと考えられる。現在得られているMnS-SiO_2系融体中へのMnSの溶解度を出発点とし、化学平衡法によりMnO-SiO_2-MnS系融体の状態図の測定を行った。まず、1523、1623、1723KにおいてMnO、MnS、SiO_2、2MnO・SiO_2等の化合物の飽和溶解度線を求めた。次に、得られた各飽和相の溶解度線を総合し、2相飽和の組織の温度による軌跡からMnO-SiO_2-MnS系の状態図をほぼ完成した。実験終了後のフラックスの飽和相の確認はX線回折で確認を行い、本研究費で購入した示差熱分析装置を用いた実験も行い、予測された温度での相変化の確認を現在測定中である。MnSの溶解度はMnO濃度の増加とともに大きくなった。これは介在物中のMnO濃度の増加によりMnSの析出量が増えるとする知見をよく説明している。

また、本系フラックス中へのMnSの溶解度はCaO-SiO_2系フラックス中へのCaSの溶解度やBaO-SiO_2系フラックス中へのBaSの溶解度に比べ非常に大きく、このことからも鋼の凝固過程で多くの硫化物を酸化物中に析出させるためにはMnSが最も適している硫化物であることがわかる。1523Kにおいては今まで全く報告のないMnO-SiO_2-MnS3元化合物の存在を確認し、DTA等の測定結果から1400K付近でMnOと液相との包晶反応で生成することを推察した。また、本系フラックスのSiO_2をTiO_2で置換した場合、TiO_2濃度の上昇にともない、MnSの溶解度は向上した。このことから、鋼のチタンマンガン脱酸で生成するTiOx-MnO系介在物はオキサイドメタラジ-の核生成サイトとしてより適していることが判明した。平成6年度に鋼中のオキシサルファイドの主成分となるMnO-SiO_2-TiO_x-MnS系介在物の相平衡データ明らかにし、平成7年度はその介在物組織制御を行うために必要な溶鋼とMnO-TiO_x(-Fe_tO)系介在物間の脱酸平衡を測定した。従来の酸化物等の坩堝を用いた実験では坩堝材の混入がさけられないため、介在物組成を自由に制御することができない。そこで、本研究ではコールドクル-シブルを用いた浮揚溶解法を採用し、坩堝と非接触で溶鉄と溶融酸化物を1600°Cで溶融平衡させた。温度の制御は、溶解試料の上部から二色光温度計で計測し、手動で高周波出力を制御することにより±10°Cの範囲で行った。まず、脱酸元素としてマンガンのみを添加し、既に報告のあるMnO-FeO系で実験を行い比較した結果、酸素濃度とマンガン濃度の関係が非常によく一致し、本実験方法の妥当性が確認され、平衡が10分以内で到達することが判明した。続いて、マンガンおよびチタンを添加して脱酸平衡を測定した結果、溶鉄中チタン、マンガン濃度と酸素濃度の会計が明らかになった。溶鉄中のチタン濃度の増加に伴い、酸素濃度は大幅に減少しチタンの非常に強い脱酸効果が明らかになった。さらに、同じチタン濃度でもマンガン濃度の上昇に伴い、酸素濃度の減少が見られることからチタンとマンガンの複合脱酸効果が確認された。また、1600°Cにおける溶鉄とMnO-Fe_tO-TiO_x系介在物との組成関係を得、TiO_xが約80mass%以下の組成のフラックスは液相として存在することがわかった。以上の実験結果から、同温度で脱酸生成物をオキサイドメタラジ-に有効な高TiO_x濃度の組成に制御するためには、溶鋼中マンガン濃度を約0.5mass%とすることが望ましく、その時の酸素濃度は0.01mass%であることが判明した。
時間分解フーリエ変換赤外分光法による光誘起相の分子構造の解明

テトラチアチアフルバレン-p-クロラニル(TTF-CA)バルク結晶および薄膜結晶を用いて、528nmパルスレーザ照射によって生じるフーリエ変換赤外スペクトルの変化をサブマイクロ秒の時間領域において測定した。バルク結晶を用いた時間分解赤外反射スペクトル測定では、クロラニル(CA)分子のカルボニル基に由来するレーザ照射による過渡的な振動が熱平衡状態にあるイオン性相および中性相のいずれの相とも異なる位置に現れる事を見出し、光誘起相が熱平衡におけるイオン性相とも中性相とも異なり、およそ0.5価の荷電状態であると結論した。この結果を、薄膜結晶を用いた時間分解赤外光吸収測定により確認した。平成24年度は、「TTF-CA結晶における光誘起相の分子構造と電荷移動状態」について研究をさらに進めた。昨年までの研究で、時間分解フーリエ変換赤外反射分光測定により、光誘起相に起因すると信号が測定できていた。この測定では、全対称伸縮振動(ag)モードには、光誘起相の形成を示す2μ秒以内の速い変化と100μ秒以上の時定数を持つ遅い変化の2つが存在するが、電荷移動モードは100μ秒以上の時定数を持つ遅い変化のみを示すことが問題であった。そこで、電荷移動帯のほぼ全域で532nmナノ秒パルスレーザ励起によって生じる過渡変化を測定した。その結果、レーザ励起によって誘起される反射強度の変化率が高波数域ほど大きくなることがわかった。電荷移動帯はイオン性相と中性相でほぼ重なっているため、光誘起相の形成に伴うイオン性相の反射変化と光誘起相形成に伴う反射変化がほぼ同強度でされるために相殺され、光誘起相の形成に伴う速い減衰成分がみられないものと考えられる。一方、遅い変化はスピンソリトンの形成等のイオン性相の乱れの発生に伴う可能性が高く、光誘起相や中性相への変換を伴わないため、変化が観測されると考えられる。反射測定の場合、測定波数によりプローブ光の光学的浸透深さが異なるため、定量的な解析を行う上で問題であった。この問題を解決するために、TTF-CA結晶薄膜を作製し、時間分解過渡赤外吸収測定を予備的に行った。この結果、カルボニル基に起因する伸縮振動やagモードの変化を測定することができた。「ポリジアセチレンにおける光励起による側鎖構造のゆらぎとPIPTの関係」に関して、ポリジアセチレン薄膜の作製方法を確立し、時間分解過渡光吸収測定による緩和励起状態の研究に道筋をつけた。TTF-CA薄膜結晶の作製を行い、これを用いた時間分解過渡赤外吸収測定を実施することに注力した。これまで赤外反射光をプローブとした測定では、波長により浸透長が大きく異なるため、吸収変化量を異なる波長で比較できない。さらに、照射レーザ光が試料表面近傍でほぼ完全に吸収されるため、照射による試料温度上昇を回避できないという問題点もあった。これらを解決するために、結晶の育成条件を検討し、厚み10μm以下の薄膜結晶の作製した。これを用いて、5Kでの523nmレーザパルス照射によってイオン性相にあるTTF-CA結晶に誘起される赤外吸収変化をステップスキャンフーリエ変換時間分解赤外吸収法により測定した。レーザ照射による温度上昇を1600cm{-1}付近に現れるCA分子イオンのカルボニル基伸縮振動(C=O (I))のピークシフト量により評価すると、実験で用いた最大のレーザ強度において約40Kであった。これより、レーザ照射によるスペクトル変化は、温度相転移により生じたのでは無いことが示された。照射による赤外吸収スペクトルの変化は、反射測定により得られた結果とほぼ同様であったが、反射測定により光誘起相に起因すると結論したおよそ3μs以内に消失する変化に加えて、CA分子イオンに起因する振動、TTF分子イオンに起因する振動、およびCA分子イオンのC-Cl結合振動に、10μs程度の遅い時間で回復する変化を見出した。これら変化は、反射測定では不明であったC=O (I)の回復挙動に対応している。C=O (I)吸収に生じる減少分と光誘起相中のCA分子に起因するカルボニル基吸収の増加分をレーザ強度に対してプロットすると、前者は原点を通る直線上に乗るのに対して、後者はしきい値を持って増加する挙動を示すことがわかった。この結果より、μs程度の寿命を持つ光誘起相の形成には照射強度にしきい値を持つことが明らかとなった。C=O (I)吸収の変化は、スピンソリトンに起因すると考察した。

平成23年度は、「TTF-CA結晶における光誘起相の分子構造と電荷移動状態」の研究に焦点を絞って、研究をおこなった.1kHz繰り返しのLD励起レーザを導入することにより、9508000cm-1の範囲で、時間分解能10ns、波数分解能4cm-1の時間分解フーリエ変換赤外スペクトル測定が可能となった.この装置を用いて、イオン性相TTF-CA結晶をパルスレーザ励起することによって生じる赤外反射スペクトル変化を時間分解測定した.パルスレーザ照射により、イオン性相TTF-CA結晶の特徴である構成分子の全対称(ag)モードに起因する反射ピークに大きな強度減少が生じることを見出した.agモードの強度減少の時間変化を詳細に調べたところ、ピーク強度の減少は装置の時間分解能以内で生じ、その後、2μ秒以内の速い変化と100μ秒以上の時定数を持つ遅い変化の2つのプロセスにより強度回復が生じることが分かった.agモードの2μ秒以内の速い変化に対応する反射強度の増大が、16101640cm-1の範囲で生じることを見出した.この領域はカルボニル基がピークが現れる領域と一致していることから、この速い変化を光誘起相中のCAに由来するカルボニル基に起因すると結論した.中性相TTF-CAとイオン性相TTF-CAのカルボニル基の位置、および判明している電荷移動度を用いて、光誘起相の電荷移動度をρ=0.5±0.1と見積もった.60008000cm-1に現れるCT帯の時間変化を見ると、遅い時間変化に対応する反射強度変化のみが観測される.その遅い時間変化から、ソリトン等の準安定状態に起因すると考えられる.本研究に関連して、論文1編、国際会議発表3件、国内会議発表5件を発表し、順調に成果を上げることができている。研究課題面をみると、過渡変化の強度依存性の測定が未だ十分測定できていない。これは、装置の信号対雑音比(SN)が十分でないことが原因であった。平成24年度の研究推進において、この点について詳細な検討を重ね、冷凍機の振動による干渉計の揺れが原因であることを突き止めた。これを改善することにより、SNを大きく改善することができた。これにより、今後の成果が見込まれる状態に改善できた。当初計画の通り、LD励起レーザを導入することにより、9508000cm-1の範囲で、時間分解能10ns、波数分解能4cm-1の時間分解フーリエ変換赤外スペクトル測定が可能となった.これにより、研究実績の概要に記した成果を上げることができた.しかしながら、同装置の納入時期が年度後半にずれ込んだため、詳細な励起強度依存性を測定するには至っておらず、光誘起相の構造を反映するスペクトル変化とソリトン等の準安定状態の構造を反映するスペクトル変化の峻別が十分できていない.また、励起強度が光誘起相の構造に及ぼす影響も明らかではない.この点で、当初計画を上回る成果を上げるには至っていない.「TTF-CA結晶における光誘起相の分子構造と電荷移動状態」に関して、時間分解赤外反射測定と薄膜試料を用いた時間分解過渡赤外吸収測定を行い、両者の比較を通じて、本研究の目的である光誘起相の構造解明を進める。特に、薄膜試料を用いた時間分解過渡赤外吸収測定に注力し、反射スペクトルでは露ではなかったTTF分子に由来する振動スペクトルの変化を詳細に測定する。さらに、「TTF-BA結晶における光誘起相の収率および光誘起相の分子構造」に着手する。
内視鏡外科手術における教育・トレーニングの基盤構築

講義、ボックス訓練、VRシミュレータ訓練、動物による手術訓練から構成される教育カリキュラムを作成し、一般外科医向けにセミナーを開催した。またボックストレーナー内で縫合結紮を行う独自の技術評価タスクを開発し、その有用性を評価した。トレーニングを継続することが重要であることが明らかとなり、受講者は6ヶ月後には技術が向上したと報告した。これらの成果は、より安全な内視鏡外科医療を構築するための基盤となり得る講義、ボックス訓練、VRシミュレータ訓練、動物による手術訓練から構成される教育カリキュラムを作成し、一般外科医向けにセミナーを開催した。これらの成果は、より安全な内視鏡外科医療を構築するための基盤となり得る九州大学病院内視鏡外科手術トレーニングセンターにて、各種コースを設け、セミナーを実施した。セミナーコースは整形外科医向けの関節鏡手技習得コースで、7回100人が受講した。ベーシックコースはボックス、シミュレータ訓練のみの、研修医向けのコースで、11回55人受講した。我々が最も力点を置いたのは、基本手技の習得に特化したスタンダードコースで、講義(内視鏡外科手術の特性、機器の説明・使用法、内視鏡・鉗子の基本操作、視野展開法、実際の剥離、切離、縫合、結紮などの基本手技の講義)、ボックス訓練(鉗子による空間認知、左右の協調操作、剥離、切離、縫合、結紮などの基本手技の反復訓練)、シミュレータ訓練(シミュレータによる基本的鉗子操作手技の訓練)、動物による手術訓練(実際の腹腔鏡下手術と同様な、腸間膜の血管、胃、腸を用いて止血、剥離、切離、縫合、結紮などの内視鏡外科手術の基本手技の訓練)から成る教育カリキュラムを作成した。61回690人が受講した。アドバンスコースは、実践に即した手技の習得を目的とし、整形外科3回、小児外科4回、消化器外科15回で231人受講した。スタンダードコースにおいて訓練効果を客観的に評価できる技術評価タスクを考案した。被訓練者全員に対してトレーニング前、および後に同じ評価タスク(円形の連続縫合)を行った。タスクは全て録画保存されるとともに、所要時間やエラーを測定、記録した。さらに左右両鉗子の先にセンサーを取り付け、磁気式三次元位置計測装置(AURORA^<TM>)を用いて鉗子の軌跡を記録した。解析により、被訓練者の手技の上達は見られるものの、手技に伴うエラーが増加することがわかった。また、被訓練者に対し、シミュレータ(LapSim^<TM>,MIST^<TM>)を用いて決められたタスクを課し、データを蓄積した。九州大学病院内視鏡外科手術トレーニングセンターにて(1)講義、(2)ボックス訓練、(3)VRシミュレータ訓練、(4)ブタによる手術訓練から成る教育カリキュラムを作成した。さらに、訓練効果を客観的に評価できる技術評価タスクを考案した。2.一般外科医向けの基本手技修得セミナー(スタンダードコース)を上記1.の(1)、(2)、(3)、(4)からなる2日間コースで行った。医学生、研修医の希望者を募り、初心者向け教育セミナー(ベーシックコース)を(1)、(2)、(3)からなる1日コースで行った。3.技術評価タスク:被訓練者全員に対してトレーニング前、および後に同じ評価タスクを行った。さらに左右両鉗子の先にセンサーを取り付け、磁気式三次元位置計測装置(AURORATM)を用いて鉗子の軌跡を記録した。受講者の同意の下、基本手技の上達度を確認すると同時にデータを蓄積し、解析を行った。5.医学生および内視鏡外科手術の上級者を対象に、シミュレータ(LapSimTM,MISTTM)を用いて決められたタスクを課し、データを蓄積した。今後、個々の訓練者の技術の特徴を把握することにより、技術能力に応じたオーダーメイド的な新しい訓練方法を開発する予定である。以上の解析結果を基により良い技術訓練タスク、および技術評価法を開発し、技術訓練・教育カリキュラムにフィードバックすることにより、最適の教育プログラムの確率を目指す。SC (Spain)、Kalolinska University (Sweden)などと、TVカンファ等で情報交換、ディスカッションを行う。国際学会への発表も積極的に行う。定量的技術評価シミュレータを開発し、メタ認知能力を高める内視鏡外科手術トレーニングを考案した。(1)医学生(Novice)17名とベテラン(Expert)9を被験者とし、Virtual realityシミュレータ用いた定量的作業効率と被験者の認知度合いとの関係を認知心理学的に分析した。Noviceは作業効率と認知度合いに相関を認めなかったが、Expertはある程度相関していた。(2)内視鏡外科手術の定量的技術評価シミュレータを開発し、トレーニングセンターの参加者を被験者とし、シミュレータの評点システムを検証したが、定量的技術評価シミュレータは、NoviceとExpertを判別することが可能であった。また、九州大学病院内視鏡外科トレーニングセンターの受講者のうち576名を初級者(N群;n=276),中級者(M群;n=161),上級者(E群;n=145)に分け、縫合結紮のスピード・クオリティを分析した。

針の把持より結紮終了までのスピードは受講前に比べ全群で受講後有意に速くなったが、3群間の有意差は依然として認めた。受講後の2回目の結紮スピードは有意差を認めなくなった。制限時間内の縫合数(個)は受講前に比べ全群で受講後有意に増えたが、3群間の有意差は依然として認めた。針刺入点のずれ、糸の緩みは受講後全群で有意に大きくなった。鉗子移動距離や速度は、受講後N群左鉗子で増加、M群右鉗子で増加していた。短期トレーニングでも結紮スピードは速くなるが、針の取り回しなどの鉗子操作は経験量に応じた継続トレーニングを要する。毎月のトレーニングセミナーは順調に開催され、受講者数は1300名を突破した。技術能力に応じたオーダーメイド的な新しい訓練方法を開発する予定である。以上の解析結果を基により良い技術訓練タス久および技術評価法を開発し、技術訓練・教育カリキュラムにフィードバックすることにより、最適の教育プログラムの確率を目指す。SC(Spain)、KalolinskaUniversity(Sweden)などと、TVカンファ等で情報交換、ディスカッションを行う。国際学会への発表も積極的に行う。