hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
無作為な配列を持つポリペプチドを用いたシャペロニンと基質蛋白質の相互作用の解析

これまでにシャペロニンと基質タンパク質の相互作用の解析を,速度論的側面および熱力学的側面の両方から行ってきている。・速度論的解析:表面プラズモン共鳴を応用したバイオセンサーを用いて,シャペロニンと基質タンパク質(還元型ラクトアルブミン)の結合解離の速度論解析を行った。さらに,補助シャペロニンやヌクレオチドの影響で基質タンパク質とシャペロニンの結合がどう変化するかも同時に調べた。・熱力学的解析:滴定型熱量計を用いた解析の結果,シャペロニンと基質タンパク質との相互作用には,疎水性相互作用が重要な場合(還元型ラクトアルブミンの場合)と,重要でない場合(ペプシンの場合)の両方があることがわかった。今年度の本重点領域研究の補助を受けた研究の結果,各々が無作為でユニークな配列をもつポリペプチドがシャペロニンに認識されて結合するということを見いだした。この無作為配列ポリペプチドは2次構造をもたない(もちえない)ので,シャペロニンが認識結合する構造特徴には2次構造が必要か否か,という議論に終止符をうつ重要な実験になった。
代替フロン作動媒体の管内熱交換器の伝熱特性

代替フロン作動媒体を用いた高性能ヒ-トポンプ・冷凍システムの開発に資することを目的とし,そのシステムの構成要素機器である管内熱交換器で代替フロン作動媒体が凝縮あるいは蒸発する場合の伝熱及び流動特性を実験的に解明し,以下の成果を得た.2.混合冷媒HCFC22+CFC114が水平な平滑管及び内面溝付き管内で定常的に凝縮する場合の伝熱特性の予測法を確立した.3.純冷媒HCFC22,CFC114,CFC12及びHFC134aが水平平滑管内で定常的に蒸発する場合の実験デ-タを強制対流熱伝達と核沸騰熱伝達との和で表すChenの考え方に基づき整理し,環状流域のデ-タを±20%以内の誤差で予測できる実験式を得た。4.純冷媒の実験式をもとに,混合冷媒HCFC22+CFC114の定常蒸発熱伝達を予測するための実験式を作成した。5.内面溝付き管を伝熱管とした蒸発器を,HCFC22を作動媒体とした蒸気圧縮式ヒ-トポンプル-プに組み込み,定常熱伝達及び冷媒流量をステップ変化させた場合の過渡熱伝達に関する実験を行った。そして,定常熱伝達係数は平滑管に関する実験式の24倍高い値となること,溝付き管の定常流動様式は平滑管の場合に比してより低いクオリティで波状流から環状流へ変化しクオリティ0.80.9で噴霧流へ遷移すること,及び冷媒流量を増加あるいは減少させた場合の過渡的な局所の熱伝達及び流動特性を示すとともに熱交換器の熱容量を考慮して非定常蒸発熱伝達係数を試算し,非定常の熱伝達係数が定常時よりも小さくなることを示した。なお,管内凝縮器の過渡特性に関する研究は継続中である.代替フロン作動媒体を用いた高性能ヒ-トポンプ・冷凍システムの開発に資することを目的とし,そのシステムの構成要素機器である管内熱交換器で代替フロン作動媒体が凝縮あるいは蒸発する場合の伝熱及び流動特性を実験的に解明し,以下の成果を得た.2.混合冷媒HCFC22+CFC114が水平な平滑管及び内面溝付き管内で定常的に凝縮する場合の伝熱特性の予測法を確立した.3.純冷媒HCFC22,CFC114,CFC12及びHFC134aが水平平滑管内で定常的に蒸発する場合の実験デ-タを強制対流熱伝達と核沸騰熱伝達との和で表すChenの考え方に基づき整理し,環状流域のデ-タを±20%以内の誤差で予測できる実験式を得た。なお,管内凝縮器の過渡特性に関する研究は継続中である.代替フロン作動媒体が水平二重管式熱交換器で凝縮あるいは蒸発する場合の伝熱及び流動特性を実験的に解明し,管内熱交換器の最適設計法を確立するために,本年度は以下の研究を行った.1.局所の伝熱量,圧力,蒸気温度,管壁温度を測定することができ,かつ流動状態の観察ができる水平二重管式の試験熱交換器(伝熱管径:9.52mm,全長:6000mm)を試作した.2.HCFC22,CFC12,HFC134aの水平管内蒸発熱伝達に関する実験を伝熱面が清浄な場合と汚れた場合について行い,その結果を従来の実験式と比較し,並流式と向流式の熱交換方式について汚れが熱伝達に及ぼす影響をそれぞれ検討した.(1)向流式の場合,汚れによる伝熱促進率(約50100%)は,クオリティに依らずほぼ一定である.(2)並流式の場合,汚れによる伝熱促進率は,低クオリティ域では50100%であるが,クオリティの増加とともに減少する.(3)核沸騰伝熱支配域が並流式と向流式で異なることによって,(1)と(2)の違いが引き起こされる.(4)伝熱面が清浄な場合の純冷媒の実験結果は,低圧では従来の実験式で比較的よくまとめられるが,圧力が高くなると従来の式ではまとめられない.圧力の影響については現在検討中である.3.正確な物性値デ-タがあるHCFC22+CFC114を供試流体として非共沸混合冷媒の水平管内凝縮熱伝達に関する実験を行い,凝縮液の熱伝達及び蒸気相の物質達伝について検討した.(1)純冷媒の凝縮液の熱伝達に関する実験式を得た.(2)混合冷媒の凝縮液の熱伝達特性は純冷媒の場合と同じであると仮定して,蒸気相の物質伝達の実験式を得た.

(3)得られた熱伝達及び物質伝達の実験式を組み合わせて混合冷媒の凝縮伝熱特性の予測ができる.局所の伝熱量,圧力,蒸気温度,管壁温度を測定することができ,かつ流動状態の観察ができる水平二重管式の試験熱交換器(伝熱管:平滑管(内径8.4mm)及び内面らせん溝付き管(平均内径8.7mm)内で代替フロン作動媒体が蒸発あるいは凝縮する場合の伝熱及び流動特性を実験的に検討し,以下の成果を得た。1.昨年度取得したHCFC22,CFC114,CFC12,HFC134aの水平平滑管内蒸発熱伝達の実験デ-タを,強制対流熱伝達と核沸騰熱伝達との和で表すChenの考え方に基づき整理し,環状流域のデ-タを±20%以内の誤差で予測できる実験式を得た。2.純令媒に関する実験式をもとに,非共沸混合冷媒HCFC22+CFC114の蒸発熱伝達を予測するための実験式を作成した。3.溝付き管を伝熱管とした蒸発器を,HCFC22を作動媒体とした蒸気圧縮式ヒ-トポンプル-プに組み込み,定常熱伝達及び冷媒流量をステップ変化させた場合の過渡熱伝達に関する実験を行った。(1)定常熱伝達係数は平滑管に関する実験式の24倍高い値となる。(2)溝付き管の定常流動様式は,平滑管の場合に比してより低いクオリティで波状流から環状流へ変化し,クオリティ0.80.9で噴霧流へ遷移する。(3)冷媒流量を増加あるいは減少させた場合の非定常の局所の熱伝達及び流動特性を示すとともに熱交換器の熱容量を考慮して非定常蒸発熱伝達係数を試算し,非定常の熱伝達係数が定常時よりも小さくなることを示した。なお,管内凝縮器の過渡特性の研究は,管内蒸発器の過渡特性の研究に予想外の時間を要し,まとめるに至っていないので,現在関連実験を継続中である。
配座制限環状アミノ酸のデノボ設計と創薬化学への応用

側鎖3員環に2つのメトキシメチル基を持つ光学活性3員環状アミノ酸、各種のアセタールをもつ4員環状アミノ酸と6員環状アミノ酸をそれぞれ合成し、そのホモペプチドを液相法により合成した。そして、ペプチドの2次構造解析を溶液状態と結晶状態にて行い、アミノ酸の側鎖構造とペプチド2次構造の関係を調べた。特に、側鎖3員環上に2つのメトキシメチル基を持つ3員環状アミノ酸からなるペプチドでは、ペプチド主鎖上には不斉中心はないが、ホモペプチドは、歪んだ左巻きヘリックスとなり側鎖エーテル酸素とペプチド主鎖のアミドの間で分子内水素結合の形成が見られた。また、嵩高いキラルアセタールを導入した4員環状アミノ酸よりなるホモペプチドを合成し、そのヘリカル2次構造解析を行ったところ、溶媒により左右の巻き方制御性が異なってくることが発見できた。今後、詳細を調べる予定である。3種類のジ環状アミノ酸を導入したアルギニンノナペプチドを合成し、ヘリカル2次構造、酵素安定性、細胞膜透過性を調べた。そして、ヘリカル2次構造と細胞膜透過性に相関が見られることが分かった。環状アミノ酸1つをL-Leuシークエンス中に導入したヘプタペプチドがヘリックス2次構造を形成し、このペプチドを触媒として用いた環状エノンの不斉1,4-付加反応が57員環基質に対して高エナンチオ選択的に進行することを見いだした。さらに、ヘリカルペプチドのN末端部分にチオウレア部分あるいはウレア部分を導入したペプチド触媒がマロン酸ジメチルのニトロアルケン化合物への不斉1,4-付加反応の優れた不斉有機分子触媒となることを見いだした。また、ヘリカルペプチドのN末端部分にホスフィン部分を導入した配位子が不斉リガンドとして機能することを見いだした。アミノ酸の設計と合成、そのペプチドの合成と2次構造解析は、当初の計画以上に飛躍的に進展した。また、PPIペプチド関係は計画が遅れているが、環状アミノ酸を導入した細胞膜透過性ペプチドは当初の計画以上に進展しpDNAのデリバリーが可能であった。環状アミノ酸を導入したヘリカルペプチド触媒による不斉反応は、計画通りに進展している。環状ジ置換アミノ酸の構造とそのペプチドの2次構造の関係の研究は、順調に進行しているのでこのまま継続する。環状アミノ酸導入ペプチドの応用研究では合成が遅れている項目もあるが、計画が飛躍的に進行している不斉触媒の項目と細胞膜透過性ペプチドの項目を特に重点的に進め、すぐれた研究成果をだす方針である。小員環状アミノ酸として、側鎖のみに不斉中心を持つ光学活性な3員環状アミノ酸、アセタールをもつ4員環状アミノ酸、架橋部位を持つ環状アミノ酸を合成する方法を開発し、その含有ペプチドを合成した。特に、アセタールを持つ5員環状アミノ酸含有ヘテロペプチドのヘリカル2次構造解析、キラルアセタールとして(R,R)-ブタン-2,3-ジオールをもつキラル4員環状アミノ酸よりなるホモペプチドの左右両方の巻き方のヘリカル2次構造解析を行い論文として報告した。さらに、酸性条件にて環状アセタールが外れてジ置換アミノ酸の構造が変化し、それに伴いペプチドの2次構造が大きく変化することを発見し論文として報告したところ、内容が論文のカバーとしてハイライトされた。グアニジノ基あるいはアミノ基を持つキラルな5員環状アミノ酸を4種類合成し、そのアルギニンペプチドを合成し、2次構造解析、酵素安定性、細胞膜透過性を調べ、さらにcDNAの細胞への輸送について調べ、これらの成果は論文として報告を行った。環状アミノ酸を導入したヘリカルペプチドを触媒として用いた環状エノンの不斉1,4-付加反応が高エナンチオ選択的に進行することを見いだし、そのヘリカルペプチドの2次構造をX線結晶解析により調べた。また、側鎖架橋によるヘリックス2次構造の安定化と不斉反応の応用について調べた。アミノ酸の設計と合成、そのペプチドの2次構造解析は、当初の計画以上に飛躍的に進展した。また、環状アミノ酸を導入した細胞膜透過性ペプチドも当初の計画以上に進展している。ビタミンD受容体転写阻害ペプチド合成は計画が若干遅れている。環状アミノ酸1つをL-Leuシークエンス中に導入したヘプタペプチドがヘリックス2次構造を形成し、このペプチドを触媒として用いた環状エノンの不斉

1,4-付加反応が57員環基質に対して高エナンチオ選択的に進行することを見いだした。さらに、ヘリカルペプチドのN末端部分にチオウレア部分あるいはウレア部分を導入したペプチド触媒がマロン酸ジメチルのニトロアルケン化合物への不斉1,4-付加反応の優れた不斉有機分子触媒となることを見いだした。また、ヘリカルペプチドのN末端部分にホスフィン部分を導入した配位子が不斉リガンドとして機能することを見いだした。アミノ酸の設計と合成、そのペプチドの合成と2次構造解析は、当初の計画以上に飛躍的に進展した。また、PPIペプチド関係は計画が遅れているが、環状アミノ酸を導入した細胞膜透過性ペプチドは当初の計画以上に進展しpDNAのデリバリーが可能であった。環状アミノ酸を導入したヘリカルペプチド触媒による不斉反応は、計画通りに進展している。アミノ酸の側鎖構造とペプチド2次構造の関係の研究は順調に進行しているので継続する。環状アミノ酸導入ペプチドの応用研究では、合成が遅れている項目も行うが、特に、計画が良好に進行している不斉触媒などの項目を重点的に進め、すぐれた研究成果をだす計画である。環状ジ置換アミノ酸の構造とそのペプチドの2次構造の関係の研究は、順調に進行しているのでこのまま継続する。環状アミノ酸導入ペプチドの応用研究では合成が遅れている項目もあるが、計画が飛躍的に進行している不斉触媒の項目と細胞膜透過性ペプチドの項目を特に重点的に進め、すぐれた研究成果をだす方針である。「研究者詳細情報」
心拍数の評価に基づいた作業強度一覧表の作成

今回の調査はまず、パイロットスタディで心拍数を用いた作業負荷調査の実行可能性を確認し、既存の作業強度一覧表と心拍数の評価に基づく作業強度の比較から、現在の作業態様にあった新しい作業強度一覧表の必要性を示した。次に、既存の作業強度一覧表にはない第3次産業、作業強度の軽減が推測された第2次産業において作業時の心拍数を測定、%HRR、RMRを算出し、作業強度を評価した。当初、多くの業種でデータを得て、新しい一覧表の作成を目的としていたが、一覧表作成よりも%HRRの評価指標を確立することの方が個人に合わせた労働理衛生管理に有用と考えるに至り、%HRRの評価指標を作成することが新たな今後の目標となった。平成25年度は、心拍数を用いた作業強度評価法の確立のために必要な基礎的データの収集及び解析、作業現場で測定した心拍数による作業強度評価法の妥当性の検討を実施した。基礎データの収集及び解析は、人工気候室内で上肢用及び下肢用エルゴメータを用いた最大運動負荷試験を実施し、測定した酸素摂取量から算出したRMRと心拍数の関係を分析した。上肢運動、下肢運動ともにRMRと心拍数の間には良い相関が認められたが、上肢運動と下肢運動ではRMRと心拍数から求めた回帰式の傾きに差が見られた。同等のRMRの場合、上肢運動では下肢運動よりも心拍数が多くなる傾向があった。心拍数を作業強度へ変換する際の留意点として、心拍数が同等であっても作業内容によりRMRには幅があり、具体的な作業を把握して上方もしくは下方へ修正し評価する必要があることが示唆された。作業現場で測定した心拍数による作業強度評価法の妥当性の検討として、作業現場で試験的に測定した心拍数を用いて、人工気候室で実施した運動負荷試験で求めた個人ごとの回帰式から算出したRMR、一般的に用いられている心拍数とRMRの関係式用いて算出したRMR、作業内容から「働く人のエネルギー消費」に掲載されている作業強度の一覧表から推測したRMRを比較検討した。個人ごとの回帰式から算出したRMRと一般的に用いられている関係式、一覧表から推測したRMRの間には相違があり、特に一覧表から推測したRMRは他の方法で算出したRMRと解離が見られた。一覧表は該当する作業が記載されている場合、心拍数を計測する機器や作業者の負担がなく作業強度を推測できる半面、現状に即した一覧表でなければ作業が煩雑で有用性が低くなる。現在参考にされている一覧表は1970年代の作業態様を基に作成され、現代の作業態様に即していないことが確認でき、現状に即した作業態様の一覧表作成の必要性が示された。本研究2年目の2014年度では、研究目的2の労働態様の多様化に対応した作業強度の新しい一覧表の作成(フィールド調査で実際の労働現場において、多くの業種、職種、労働態様の労働者で心拍計を用いた計測および作業内容調査を実施し、作業強度の新しい一覧表を作成する)のフィールド調査を主に実施した。今回、調査対象として注目した業種、職種は、1人口高齢化のすすむ現代社会において高まる医療需要、介護需要を反映したコ・メディカルおよび介護施設の介護関連職、2技術の進歩発展により、作業方法が変化したと予測される製造業、315歳以上就業者でもっとも多い卸売業、小売業の3業種であった。フィールド調査では、対象労働者に携帯型心拍数測定器を装着し、作業時の心拍数を記録した。同時に、作業内容ごとに心拍数を把握できるよう、作業を時間軸に沿って記録した。1に関しては、作業の記録を統一するために、フィールドでの事前調査に基づき職種ごとに作業見本一覧を作成し作業記録に用いた。以下に13の具体的内容を示した。1コメディカルおよび介護関連職:必要不可欠な職種であるが、約40年前に作成された作業強度一覧には掲載されていない分野であった。調査対象として、協力の得られた医療機関の看護師、看護助手、理学療法士、作業療法士、栄養士、精神科デイケアスタッフ、介護施設の介護関連職、のべ35名。2製造業:自動車製造業の組立工程のライン作業者、ラインの前工程作業者、部品補充作業者、のべ22名。3小売業:食品(生鮮食品、加工食品、惣菜調理)、服飾、日用品の販売、物品補充等に従事する作業者。1、2については2014年度中に実施し、3については2015年5月までにフィールド調査完了予定である。本研究3年目の2015年度は、研究目的の労働態様の多様化に対応した作業強度の新しい一覧表の作成のフィールド調査のうち、未実施の事業場での調査を行った。フィールド調査として、1.コメディカルおよび介護関連職、2.自動化や機械化が進んだ製造業、3.卸売業、小売業を予定していたが、3.の調査協力が得られていた企業において組織の統合再編があり、指揮命令系統や人員配置、従業員の雇用形態が変更され調査実施が困難となった。新たな調査協力企業を開拓する猶予もなく、今回の研究では1、2についての調査のみ実施した。1は総合病院の看護師、看護助手、作業療法士、理学療法士、調理師、介護老人保健施設の看護師、作業療法士、ヘルパー、介護付き有料老人ホームのヘルパー、2は鉄鋼業及び自動車製造業の現場作業者の調査を実施した。

1、2ともに、一時的にRMRが5.0を超える作業は僅かで、1日を通しての作業が重作業(RMR>5.0)となる作業はなかった。同じ作業であっても、個人差が大きく出る作業もあった。当初、本研究は現状に対応した新しい一覧表の作成を目的としたが、一覧表を作成する基礎データの収集には多大な時間がかかり作業は煩雑であること、現状に対応した一覧表も時間が経過すると古くなること等から、一覧表作成よりも心拍数計測方法及びその評価指標を確立することの方が、高齢労働者、女性労働者の作業負荷の管理や復職時の作業負荷の調整等、個人に合わせた労働理衛生管理に有用であると考えられ、%HRRを指標とした作業負荷の評価指標の確立が今後の研究における新たな目標となった。今回の調査はまず、パイロットスタディで心拍数を用いた作業負荷調査の実行可能性を確認し、既存の作業強度一覧表と心拍数の評価に基づく作業強度の比較から、現在の作業態様にあった新しい作業強度一覧表の必要性を示した。次に、既存の作業強度一覧表にはない第3次産業、作業強度の軽減が推測された第2次産業において作業時の心拍数を測定、%HRR、RMRを算出し、作業強度を評価した。当初、多くの業種でデータを得て、新しい一覧表の作成を目的としていたが、一覧表作成よりも%HRRの評価指標を確立することの方が個人に合わせた労働理衛生管理に有用と考えるに至り、%HRRの評価指標を作成することが新たな今後の目標となった。研究2年目でフィールド調査を終了する予定であったが、1ヶ月程度遅れているため。データの入力、解析は3年目に実施する予定としていたが、データ入力はやや早めに開始できている。以上から(2)おおむね順調と考えている。労働衛生今後、残りのフィールド調査を行い、データ入力、解析を進めていく。現段階で、特に研究計画の変更はない。平成25年度には、基礎的データの収集及び解析、心拍数による作業強度評価法の妥当性の検討を実施し、その上で作業現場で心拍数を測定する調査の説明を行い調査フィールドを確保していくことを計画していたが、調査フィールドを確保する活動が平成26年度からとなってしまった。現在、産業医科大学出身者が専属もしくは嘱託産業医として勤務している事業場において、調査の説明を行い、協力を依頼している段階である。平成26年度は引き続き、産業医科大学出身者が専属もしくは嘱託産業医として勤務している事業場において、調査の説明及び協力依頼を継続しつつ、協力が得られた調査フィールドでの心拍数測定調査を随時進めていく予定である。現状、特に研究計画の変更はない。
軽アクチノイド核種のBimodal核分裂過程の検証

原子力核が分裂する際に、2つの異なる変形過程を経て同じ質量分割に到る現象をBimodal核分裂過程という。この現象は^<258>Fmなどの重アクチノイド核の分裂で見出されたが、本研究では軽アクチノイド核について、その可能性を検証することを目的とした。本研究の遂行には、時間分解能の良い飛行時間測定装置及び測定法の整備が必須であり、まず、それらを完成させた。2つの分裂片の速度を同時に測定するために、飛行距離1mの飛行管を散乱槽に180°方向に2本設置した。(運動力学によるズレに対応できるように配慮)飛行時間は管の入口に設置したチャンネルプレートと、管の末端に設置した分裂片エネルギー測定用の半導体検出器との信号の時間差で求めた。時間分解能は300psで、速度の精度として0.3%以内を達成できた。データ収集には日本原子力研究所のシステムを使用し、リストモードで事象ごとに7種類の情報を磁気テープに記録させた。また、分裂片の質量と速度を求め、その相関を調べる解析プログラムを作成した。これまでに2回照射実験を行った。原研のタンデム加速器を用いて、13.5MeV陽子をセルフサポートの^<232>Thターゲットに照射して約16,000事象の核分裂を観測した。飛行時間の較正は、^<127>I^<19+>ビームを230MeVまで加速してBa、Srターゲットに照射し、入射粒子の弾性散乱及びターゲット核の反跳事象の測定によって行った。半導体検出器のエネルギー較正は、^<252>Cf線源を用いてSchmittらの方法に従って行った。現在、まだデータを解析中で、最終結果を得ていないが、これまでの予備時間から、測定系、データ収集系などが計画通りに作動しており、核分裂事象を十分に統計よく観測できることがわかったので、当初の研究目的を達成する見通しがついた。これからデータ解析を精力的に行うとともに、さらに実験を繰返して行う予定である。
大腿骨頸部骨折患者をもつ家族への退院後の支援に関するガイドラインの作成

高齢社会の進展に伴い、高齢者の大腿骨頸部骨折は増加している。また、わが国では、大腿骨頸部骨折患者の家族に対する手術前指導や退院指導が十分に実施されていないのが現状であり、退院後の患者の家族の介護負担などが大きくなることが予測できる。そこで、大腿骨頸部骨折患者の家族に対する指導の現状を調査し、手術前指導、退院指導のガイドラインの作成、実施、評価を目指して実施した。1.文献検討今回の研究のキーワードを「大腿骨頸部骨折」、「家族看護」、「退院支援」とし、文献検討を行った。検索方法は、医学中央雑誌のデータベース過去10年間を検索した。ヒット件数は、「大腿骨頸部骨折」と「家族看護」は12件、「大腿骨頸部骨折」と「退院支援」は4件であったが、ガイドラインの作成の分類に結びつく要因に関する文献はなかった。2.大腿骨頸部骨折患者の家族に対する指導の現状大腿骨頸部骨折患者の家族に対する指導の現状について、聞き取りを実施した。その結果、大腿骨頸部骨折患者の家族に対する手術前指導においては、【手術に必要な物品の準備の説明】はどの施設も行っていたが、【今後の予定】や【退院指導】に関する説明は十分に実施されていなかった。今後、大腿骨頸部骨折患者の家族に対する指導を実施している施設に対し、聞き取り調査を行い、ガイドラインの作成において、参考にするためにも継続した調査が必要である。3.ガイドラインの作成、実施、評価整形外科看護を専門とする大学の教員より、大腿骨頸部骨折患者の家族に対するガイドラインの作成に関してアドバイス中である。さらに、大腿骨頸部骨折患者の家族に対する指導の現状を調査し、ガイドラインの作成、実施、評価を行っていく。以上のことより、さらなる文献の検討、大腿骨頸部骨折患者の家族に対する指導の現状について、研究を継続し、大腿骨頸部骨折患者の家族に対する指導の効果を考えていく。わが国では、大腿骨頸部骨折患者の家族に対する術前指導や退院指導が十分に実施されていないことにより、他諸国に比べ、入院期間が長いのが現状である。そこで、大腿骨頸部骨折患者の家族に対する指導の現状を調査し、家族に対する術前指導や退院指導を行い、家族の負担を軽減するために、ガイドラインの作成、実施、評価を行い、ガイドラインの信頼性、妥当性を明らかにすることを目的として、平成18年度、19年度の2年間を研究期間として、調査を実施中である。平成18年度は、大腿骨頸部骨折患者の家族の対する指導の現状を把握するために、資料収集、学会参加、施設の見学、他研究者からの教授、看護師に対して、指導の時期、方法、内容に関するインタビュー調査を実施した。資料収集において、家族看護に関する文献を」収集し、それを参考に質問紙作成の材料とした。学会参加において、高齢者に多い大腿骨頸部骨折患者のQOLの向上に関するテーマについて、他医療専門職の講演を聴き、介護保険との関連について、情報を得た。他研究者から大腿骨頸部骨折患者の看護についての現状を把握するために、教授してもらい、質問紙作成の参考とした。看護師から大腿骨頸部骨折患者の看護についての現状を把握するために、プレインタビュー実施し、質問紙作成の参考とした。資料およびプレインタビューの結果をもとに、指導の時期、方法、内容に関する質問紙を作成中である。平成19年度は、平成18年度の実施状況をもとに、倫理的配慮を実施しながら、インタビュー調査、質問紙の作成、実施、分析を行い、ガイドラインの作成、実施、評価を行う予定である。
フレーバー対称性とその実験的検証

採用第3年度行ってきた研究では、レプトンとクォークの世代構造に対して模型に依存いない方法でフレーバー対称性の予言の可能性について調べた。これまでは様々な模型が考案され、模型ごとに標準模型の粒子の質量と混合を予言されてきた。高エネルギー実験と矛盾のない模型を作るためには、フレーバー対称性を上手く破る必要がある。このためには、一般に、現在の実験で到達できない非常に高いエネルギースケールの質量を持つスカラー粒子を数多く導入する必要がある。その多くのスカラー粒子が真空で期待値を持ち、フレーバー対称性を破ることになる。真空の期待値はスカラー場に数値を代入し、ポテンシャルが最も低くなる所を探すことで得られる。このときのポテンシャルがゼロ以下であれば何もない真空よりも、スカラー場に値がある方が安定することになる。そのときのスカラー場の数値はポテンシャルの関数に依存し、フレーバー対称性の破れ方が異なる。このように、模型ごとにスカラー場の真空期待値やスカラー粒子の質量などが異なり、それぞれの模型で複雑な計算が必要になる。それぞれの模型は数多くのパラメータに依存し、ポテンシャルの関数を決めた後、フェルミオンの質量や世代間の混合を予言する。これらの予言を模型に依存せずに計算する手法を考案した。我々の手法では質量と混合を導く質量行列にフレーバー対称性が残っていると仮定して、対称性ごとの質量や混合の値を予言する。フレーバー対称性はあるエネルギースケールでスカラー場に依存して破れるが、模型によっては実験で観測できるエネルギースケールで別の対称性が残っている。一般に、フレーバー対称性にはいくっかの部分群があり、クォークセクターでは、アップクォークとダウンクォークの質量行列に別々に残すことができる。それぞれの対称性により、混合行列が決まり、対称性の種類を選び出すことで混合角が計算できる。計画してある研究についておおむね順調に論文にまとめることができている。特に、ニュートリノ振動の実験について新しい結果が次々と現れているのでそれらを説明するように模型の改良、計算の見直しを進めている。より精密な実験結果が得られたことで研究は進展しやすくなる。今後はこれまで行ってきた研究を進展させていく。現段階では特に問題がないのでより優れた模型の構築を行い、より自然に質量や世代混合が説明できる模型を探る。また、模型に依存しない方法で質量や混合の関係を導く方法も探る。特に、今後の実験でレプトンのCPを測る実験が始動しているので、CPについての物理的に自然な方法で予言することを目指す。今年度行った研究では、フレーバー対称性S4やΣ(3N^3)を使った模型の構築とそこから導かれるレプトンやクォークの質量、混合の予言を行った。特に、ニュートリノ振動実験で大きな発展があり、レプトンの混合角で不明であったθ13の値が徐々に明らかになり理論的な背景の考察が必要になっている。この値は最近の4つの実験(T2K, Double Chooz, Daya Bay, RENO)で0でない値が確認されている。今まではほぼ0だと思いそこから隠れている対称性を導き出す方法が主要であったが、実験で確認された値は比較的大きく、無視できる大きさではない。まだ実験的に精度の幅はあるが、何らかの対称性や理論でこの値は決まっていると考える。通常の研究では量子補正や高次元オペレータの補正などで0からのずれを導入しθ13を予想するが決まった値は予言できない。しかし、我々が考えたΣ(3N^3)の対称性を用いると3世代3つの混合角の値がすべて決まった値で予言することができる。今後のニュートリノ振動の結果によってはこの予言した角度にすべて実験の値が近づいていく可能性もある。その場合は背後に隠れた対称性があると間接的に検証することができる。また、ニュートリノの質量についても予言があり、3世代3つの質量が2つのパラメータで関係付いている。ニュートリノの質量の和や2重ベータ崩壊の確率はまだ明らかになっていないが、模型を仮定することでこれらの値がある範囲で予言される。このように様々な面から模型を検証することができる今年度行った研究では、フレーバー対称性A4やΣ(3N^3)を使った模型の構築とそこから導かれるレプトンやクォークの質量、混合の予言を行った。この値は最近の4つの実験(T2K, Double Chooz, Daya Bay, RENO)で0でない値が確認されている1今まではほぼ0だと思いそこから隠れている対称性を導き出す方法が主要であったが、実験で確認された値は比較的大きく、無視できる大きさではない。ニュートリノの質量の和や2重べータ

崩壊の確率はまだ明らかになっていないが、模型を仮定することでこれらの値がある範囲で予言される。このように様々な面から模型を検証することができる。採用第3年度行ってきた研究では、レプトンとクォークの世代構造に対して模型に依存いない方法でフレーバー対称性の予言の可能性について調べた。これまでは様々な模型が考案され、模型ごとに標準模型の粒子の質量と混合を予言されてきた。高エネルギー実験と矛盾のない模型を作るためには、フレーバー対称性を上手く破る必要がある。このためには、一般に、現在の実験で到達できない非常に高いエネルギースケールの質量を持つスカラー粒子を数多く導入する必要がある。その多くのスカラー粒子が真空で期待値を持ち、フレーバー対称性を破ることになる。真空の期待値はスカラー場に数値を代入し、ポテンシャルが最も低くなる所を探すことで得られる。このときのポテンシャルがゼロ以下であれば何もない真空よりも、スカラー場に値がある方が安定することになる。そのときのスカラー場の数値はポテンシャルの関数に依存し、フレーバー対称性の破れ方が異なる。このように、模型ごとにスカラー場の真空期待値やスカラー粒子の質量などが異なり、それぞれの模型で複雑な計算が必要になる。それぞれの模型は数多くのパラメータに依存し、ポテンシャルの関数を決めた後、フェルミオンの質量や世代間の混合を予言する。これらの予言を模型に依存せずに計算する手法を考案した。我々の手法では質量と混合を導く質量行列にフレーバー対称性が残っていると仮定して、対称性ごとの質量や混合の値を予言する。フレーバー対称性はあるエネルギースケールでスカラー場に依存して破れるが、模型によっては実験で観測できるエネルギースケールで別の対称性が残っている。一般に、フレーバー対称性にはいくっかの部分群があり、クォークセクターでは、アップクォークとダウンクォークの質量行列に別々に残すことができる。それぞれの対称性により、混合行列が決まり、対称性の種類を選び出すことで混合角が計算できる。計画してある研究についておおむね順調に論文にまとめることができている。特に、ニュートリノ振動の実験について新しい結果が次々と現れているのでそれらを説明するように模型の改良、計算の見直しを進めている。より精密な実験結果が得られたことで研究は進展しやすくなる。今後はこれまで行ってきた研究を進展させていく。
サイズ連続可変ペレット入射法の開発とプラズマへの入射研究

プラズマへのアイスペレット入射研究に非常に有効となる、「サイズ連続可変ペレット入射装置」の開発研究を進め、その実現に成功した。その特徴としては、核融合科学研究所で開発した、一定温度一定ガス圧方式の空圧式(ガスガン方式)の入射装置を基礎技術として、ペレット長さ制御棒を用いるものであり、非常に良好な制御精度(要求されるサイズに対して【.+-。】0.1mm:高速度カメラによる計測)が得られていること、ショット毎にペレットの大きさを変える事が可能であること(周期1shot/1min.)、などである。また、射出率についても、ほぼ100%を記録している。なお、サイズの連続的な可変範囲は現在0.53.5mm(φ=1.4mm)程度であるが、基本的にはまだまだ(特に、上限は)自由度があると考えられる。次に、ここで開発した「サイズ連続可変ペレット入射装置」ならびに「ペレット入射角可変システム」を用いて実験を行い、溶発光3次元イメージ計測により、「テ-ルモード現象」を初めて見い出した。この現象は、ペレット入射に伴う発光(溶発雲)が、ある入射角度以内ではトータルの磁力線に沿わずに回転し捩れながらプラズマ中に拡がっていくものであり、特徴としては、溶発雲が長く尾を引く(発光時間が長い)ことであって、これまで観測されたペレット溶発現象とは異なる様相を示している。さらに種々の計測ならびに解析から、テ-ルモード現象は、溶発雲中の高密度の水素原子とイオンとの間の荷電交換平衡状態、ならびに、トロイダルプラズマの径電場の効果によって生じている可能性が高いものと思われる。このことは、ペレット溶発モデル(中性粒子シールディングモデル)に、新たな効果(荷電交換反応およびE_rxBドリフトによるプラズマ回転)を導入する必要性を意味している。近年、プラズマへのアイスペレット入射の研究は、分布制御や閉じ込め改善などの観点から広く進められてきているが、摂動的入射法によるプラズマの応答特性に関する詳細な研究や閉じ込め機構の解明、さらに輸送係数道出の試みなどは、世界的にもいまだ盛んには行われてきていない。その理由の一つは、ペレット入射法の制御性の困難さ、すなわち、ペレットのサイズ・入射角などを精度良くまた再現性良く制御する技術の実現が困難なことによる。本研究は、これまでの技術の蓄積を生かして連続的サイズ可変のペレット入射法を開発し、閉じ込め特性や機構の解明のための基礎的研究を精度良く行うことを目的として開始された。核融合科学研究所では、長時間にわたり射出再現性の良いペレット入射装置を開発してきたが、この装置の心臓部には、製氷と射出(加速開始)の位置を分離するための製氷ディスクが存在する。円筒状ペレットの長さ方向の連続的可変性を実現する方法として、この製氷ディスク内の製氷室の長さ方向を自由に制限・制御する「リミットロッド制御方式」を新しく考案し、製氷装置を設計・制作した。そして、これをペレット入射装置に組み込み、またペレットサイズ計測法として高速度カメラシステム(ExposureTime=100ns)を構成して製氷・射出実験を行った結果、以下のようなデータが得られた。すなわち、設定ペレット長に対する射出後の(飛行中の)ペレットサイズの依存性は、ペレットサイズが1.5から3mmの範囲では比較的直線性が良いが、11.5mmの範囲ではバラツキが大きくまた平均して設定長より長い傾向にある。これは、製氷時にリミットロッドを引き抜く際、ペレットとロッドの間に何らかの吸引力が働き、制限された長さ以上のペレットが作られる結果ではないかと考えられる。

これらの結果と考察をもとに、現在製氷部の形状を改造中であり、新年度の早い位段階に改造後のテストを行い、広い範囲にわたる連続的サイズ可変性を確立したいと考える。ペレットの摂動的入射によるプラズマの応答特性に関する詳細な研究や、プラズマ閉じ込め機構の解明、さらに輸送係数の導出などに道を開く、連続的サイズ可変法は、その制御性の困難さのために、これまで世界的にもほとんど行われてこなかった。本研究は、これらの研究を目指して、連続的ペレットサイズ可変法に関する開発研究を進めてきた。ペレットサイズを連続的に可変にする方法として、極低温の固体水素(重水素)製氷部における、長さ制限ロッド方式(Length Limiting Rod方式)を考案し、実験を進めてきた。この方式ではペレット生成時期に長さ制限ロッドの位置を微調整し、これにより、shot by shotで連続的な長さ可変性を実現するものであり、生成法としては確実なものと考えられていたが、射出段階において長さ制限ロッドを引き抜きディスクを回転する際、水素ガスの圧力あるいは長さ制限ロッド(金属)とペレットとの親和力によって、水素ガス導入管内の固体水素が設定以上に導入されてしまうことが判明した。これらの困難な問題点を克服するため、(1)長さ制限ロッド引き抜き前の水素ガス減圧、(2)長さ制限ロッド材質および表面状態の最適化〔各種金属・テフロン、各種研磨など〕、(3)水素ガス導入管のペレット生成ディスク直前の形状の工夫、などを行ってきた。これらにより、特性はある程度改善されはしたものの、精度および再現性が不十分であったため、さらに(4)ペレット生成ディスクの回転制御の工夫、を施した。この結果、設定サイズに対する実際の生成射出サイズの特性(一致率)が大幅に改善され、再現性も飛躍的に向上した。現状の特性は、サイズ一致精度=±0.1mm,射出率100%であり、実際の実験に対し十分適用し得るものになったと考えられる。
血液-脳関門における制癌剤透過機構の解明:P-糖蛋白機能発現の定量的評価

抗癌剤の中枢神経系への移行性について検討を加えるため、以下の検討を行った。(I)抗癌剤の血液から中枢への移行in vivo実験により、種々の抗癌剤をi.v.投与し、血漿中濃度推移を測定した後、実験動物を屠殺し、その脳内濃度を決定した。得られた実験結果を積分プロットの形に整理し、傾きから、血液脳関門を介したインフラックスクリアランスを決定した。その結果、抗癌剤の関門透過性は、その物理化学的性質(脂溶性、分子量)から予測される受動輸送に基づく値よりもはるかに低く、関門における汲み出し機構が関与する可能性が示された。また、培養脳毛細血管内皮細胞を用いた輸送実験を行ったところ、このin vivo結果を支持する結果が得られ、血液脳関門におけるP-糖蛋白の寄与が示唆された。(II)抗癌剤の中枢から血液への移行抗癌剤を脳室内投与により、直接脳脊髄液中に投与すると、すみやかな消失が観察された。この機構を解明するために、血液脳脊髄関門を形成する脈絡叢を単離し、モデル化合物[^3H]ビンクリスチン(VCR)の輸送を測定した。その結果、VCRの輸送には飽和性が観察されるものの、代謝阻害剤、-SH基修飾剤による影響は受けず、またNa^十-依存性も観察されなかった。また、速度論解析の結果、VCR輸送系は、我々がすでにcharacterizeした有機カチオンシメチジン輸送系とは異なることが示唆された。また、VCR輸送には、トレーサー濃度存在下、および過剰量非標識体存在下で同様な顕著な温度効果が観察されたことから、エンドサイトーシステム等の機構が関与し、中枢から血液へと汲み出される可能性が示された。以上、血液脳関門、血液脳脊髄液関門を介した血液から脳への、及び脳から血液への輸送を定量的に討価することに成功を修め、本年度の目的を達成した。
慢性腎臓病における蛋白メチル化とその意義

生体でタンパク質のメチル化は重要な役割を果たしているが,慢性腎臓病(CKD)での動態・意義は不明である.まずCKDにおける蛋白メチル化の亢進の有無を検討した.CKDモデルラットの腎組織でメチル化酵素(PRMT1)発現が亢進し,タンパク質中のメチルアルギニン発現も亢進していた.次にCKDモデルラットの腎組織を用い,アミノ酸につきメタボローム解析を行った.正常ラットと比較し,種々の物質において増減が認められた.生体でタンパク質のメチル化は重要な役割を果たしているが,慢性腎臓病(CKD)での動態・意義は不明である.まずCKDにおける蛋白メチル化の亢進の有無を検討した.CKDモデルラットの腎組織でメチル化酵素(PRMT1)発現が亢進し,タンパク質中のメチルアルギニン発現も亢進していた.次にCKDモデルラットの腎組織を用い,アミノ酸につきメタボローム解析を行った.正常ラットと比較し,種々の物質において増減が認められた.背景:生体においてタンパク質のメチル化修飾は重要な役割を果たしているが,慢性腎臓病(CKD)における意義は不明である.そこでまず, CKDにおいて蛋白メチル化が亢進しているかどうかを調べる.結論:CKDモデルSHRでは腎臓におけるPRMT発現が亢進し,蛋白methylarginine発現の亢進が認められ, CKDの病態に関与している可能性が示唆された.生体においてタンパク質のメチル化修飾は種々の重要な役割を果たしているが,慢性腎臓病(CKD)における動態・意義は不明である.そこで,本研究では最初にCKDにおいて蛋白メチル化が亢進しているかどうかの検討を行った.Spontaneously hyper七ensiverat(SHR)を用い, 6分の5腎摘を行い, CKDモデルラットを作成し,正常コントロールラットにはsham手術を行った.モデル作成4週間後, CKDモデルラットにおいて腎機能障害が確認され(creatinine clearance :正常コントロール; 1.87±0.15, CKD ; 0.33±0.32ml/min, p<0.05),各種評価を行った. CKDモデルラットの腎組織においてメチル化酵素であるprotein arginine methyltransferase(PRMT)1の発現が亢進しており,タンパク質中のメチルアルギニン発現の亢進も認められた.次にCKDモデルラットの腎組織を用い,アミノ酸につきメタボローム解析を行った.正常コントロールラットと比較し, 3-Aminopyrrolidine ; Piperazine, Hexylamine, Creatinine, 1-Amino-1-cyclopentanecarboxylate ; Pipecolate, Citrulline,などの物質が増加し, Pro, Guanidoacetate, Carni七ine, Pyridoxal, Trp, 2LDeoxycytidine, Anserine ; Homocamosine, Thiamineなどの物質が低下していることを見出した.
運動継続意欲を維持する運動コミュニケーションミミック

本研究は,人と人工物(人の動きに連動する人工物ミミック(mimic))との運動インタラクションという枠組みを考え,自己の動きに同調する相手に興味を抱くという同調傾向の概念をモデル化した.このモデルは,自己の動きを模倣する「模倣性」,完全には模倣しない「他者性」,自己が予想できない他者の「意外性」の動きからなる.実験を通じた考察から,ミミックの「遅れ動作」が「他者性」,ミミックの「一致動作」が「模倣性」,ミミックの「進み動作」が「意外性」と関係のあることが分かった.さらに,人は,ミミックの動作遅れが300ms以上大きくなると遅れ動作を知覚できることが分かった.本研究の目的は,アクティブシニアの運動意欲を保つ仕組みを見出すことを目指し,興味を持続させる,人と人工物との運動コミュニケーションという新たな方法を提唱することである.この特徴は,心理学における同調効果を基に,模倣性,他者性,意外性を組み込んだ同調モデルにある.このモデルを具現化するため,人の動きに連動する人工物ミミック(mimic)を設計し,モデルの実証実験を行う.本年度は,(1),(3)のテーマを実施した.(1)歩行し直角に右折する単純な動作を例題に,複数の被験者動作をモーションキャプチャで取得した.そして被験者毎に異なる動作時間等の個人差を可能な限り排除した動作の表現方法を考えた.このために,位相空間で動作を表現した.腰の速度と角速度を2軸とした2次元の位相平面に被験者の動作をプロットすることで,時間空間ではことなる被験者の動作も,おおよそ,同じような楕円軌道を描けることが分かった.したがって,人間動作を位相平面で表現することにより,個人差を吸収して表現できることが分かった.(3)他者性,意外性の表現方法を考えるために,モーションキャプチャで取得した被験者の動作を,CGで作成したmimicに実装し被験者の前面に投影した上で(これを模倣性とした),mimicに実装する動きに遅れや,インパルス状のノイズを加え,被験者の印象を調査した.その結果,模倣性の動作から遅れが大きくなるにつれ,被験者は,提示された動作が自身の模倣ではないと感じるようになることが分かった.したがって,動作遅れまたは進みが,他者性モデルの一因であることが分かった.意外性については,モーションキャプチャのローパスフィルタのカットオフ周波数を高くすることで,模倣動作の上にノイズによるインパル状の動きが現れ,被験者はこの動きに意外性を感じることが分かった.本研究は,人の運動意欲を保つ仕組みを見出すことを目的として,興味を持続させる動きのインタラクションを考えた.この特徴は,心理学における同調効果を基に,(i)模倣性,(ii)他者性,(iii)意外性を組み込んだ同調モデルにある.このモデルを具現化するため,人の動きを測定し,人の動きを模倣するミミックを用意し,次の(1)(3)のサブテーマを設定し,それぞれの知見を得ることができた.(1)模倣性のモデル化:同調効果の基盤は動作を模倣することである.そこで,模倣される側が,模倣する動作を自身の動作であると感じる動作要素について,実験を通して検討した.その結果,模倣動作と感じる動作パラメータは両者の位相差(時間遅れ)であり,動作の振幅は,無関係であることが分かった.加えて,模倣動作と感じることができる時間遅れの許容値,300ms程度であること分かった.(2)他者性,意外性のモデル化:動作の時間遅れが,動きのインタラクションではユーザの印象に大きな影響を及ぼしていることから,ここでは,遅れ時間が異なる3つの動き(遅れあり,遅れなし,進み動作)を用意し,それぞれの動作に関する印象評価実験を行った.その結果,遅れ動作には他者性が認められ,進み動作には意外性が認められた.したがって,ミミックの動きの時間遅れをコントロールすることで,3つの特性(他者性,模倣性,意外性)を表現できることが分かった.(3)縮減できる自由度:腕振り動作を対象として,人と人の動きのインタラクションにおいて,模倣される人が模倣する人のどの身体部位に注目しているのかを,視線計測を通して,明らかにした.その結果,動きの先端(この場合は手)を注視し,肩や肘は注視しない傾向があることが分かった.本研究は,人と人工物(人の動きに連動する人工物ミミック(mimic))との運動インタラクションという枠組みを考え,自己の動きに同調する相手に興味を抱くという同調傾向の概念をモデル化した.このモデルは,自己の動きを模倣する「模倣性」,完全には模倣しない「他者性」,自己が予想できない他者の「意外性」の動きからなる.実験を通じた考察から,ミミックの「遅れ動作」が「他者性」,ミミックの「一致動作」が「模倣性」,ミミックの「進み動作」が「意外性」と関係のあることが分かった.さらに,人は,ミミックの動作遅れが300ms以上大きくなると遅れ動作を知覚できることが分かった.今年度の実施予定は,(1)「人間動作と模倣性の表現方法」,(2)「ミミックの設計方法」(3)「他者性,意外性を導入した同調モデル論」であった.このうち,(1)と(2)についてはおおむね順調に進展した.年度当初に,(3)のテーマのための購入予定の視点計測装置と比べ,より高性能な装置(ただし当初購入額より高価)が別メーカから平成26年内に発売予定であることを知ったため,平成27年度配分額の前倒請求を実施して,この後発の装置を購入した.

ただし,メーカーの発売が遅れ,納品された時期が年度末であったため,(3)のテーマに着手はしたが,十分な時間を確保できず,結論を得るには至っていない.以上の理由で,本年度の全体の計画と比較し,やや遅れが生じている.知能ロボティクスまず,購入した視線計測装置を用いて,人が全身運動し,その模倣動作が提示された場合,人は身体部位のどの部分に注視するかを明らかにし,(3)「ミミックの設計」を推進する.その後,(5)の実験を実施しながら,(4)の運動コミュニケーションの分類と運動意欲の要因について調査する.交付決定額と前倒し支払い請求額を合わせて利用し,本研究課題推進のために必要な視線計測装置を購入した.前倒し支払い請求時の予定購入額より,実際の購入額が若干安かったために,次年度使用額が生じた.この次年度使用額は,前倒し支払い請求して生じたものであるため,次年度使用額を計画通りに使用する.
住宅地における道路騒音に対する地域計画的防止対策に関する研究

本研究は、住宅地における道路騒音の地域計画的防止対策を提示することを目的とする。具体的には、道路周辺における建築物等による騒音低減量を簡便に予測する手法を提示し、道路からの騒音の影響をできるだけ小さくするための住宅や公園等の配置計画指針を提案することである。最も静けさを求められるのは住宅であると考え、本研究では、住宅地を対象として戸建て住宅群による道路交通騒音の減衰量を予測する手法、並びに、それに基づく戸建て住宅の配置と住宅地内の騒音分布の関連性について研究した。戸建て住宅群による騒音減衰量を理論的に求めるのは極めて難しいため、実験的に検討した。初年度は、まず模型実験システムを構築した。そして、それを用いて基礎的実験を行い、騒音減衰を予測するための基本的検討を行った。2年目は、戸建て住宅の配置条件を様々に変化させて騒音減衰量の予測パラメータについて検討した。最終年度は、模型の縮尺を変更して精度の高い実験を可能としてさらに実験を行い、その結果を分析して、受音点から道路を見通す角度、住宅の平面的密度、受音点から道路までの距離の3つのパラメータから騒音レベル減衰量を求める実験式を提案した。そして、検証実験、実際の住宅地における騒音実測、既往の研究との比較検討から、提案した実験式の有効性を検証した。さらに、実験式を用いて具体的な住宅地の騒音レベル分布を計算し、住宅配置の違いによる騒音レベル分布の違いを明らかにした。本研究で提案した騒音減衰量を求める実験式は、これまで難しかった住宅地内の特定点の騒音レベルを求めることができ、環境騒音の推定手法としても有効な方法である。また、実験式に用いている3つのパラメータは、いずれも住宅地の基本計画段階で入手可能なデータであるので、住宅地の基本計画において道路交通騒音を配慮した住宅配置計画にも応用できる。本研究の目的は住宅地における道路騒音の地域計画的対策指針を提示することである。具体的には、道路周辺部に緩衝建築物を配置することによる背後地の騒音低減効果を明らかにし、どのような建築物を設置すれば背後では道路騒音の低減効果がどの程度見込めるかを提示すること、並びに道路からの騒音の影響を最小限にするための住宅や公園などの配置手法を明らかにすることである。研究の進め方としては、(1)音響模型実験を実施して、道路沿道部に建築物を配置した場合の背後地における道路騒音の減衰効果を求め、実験結果から、緩衝建築物の形状・配置と騒音低減効果の関係を導く。次に、(2)同じく音響模型実験により、公園・緑地などのオープンスペースや戸建て住宅の配置方法による騒音伝搬性状の差について検討し、騒音の低減という視点からはどのような配置が望ましいかを提示する。さらに、(3)実際の住宅地において道路からの騒音レベルを実測調査し、模型実験で得られた実験結果の妥当性を検証する。最後に、(4)本研究で得られた結果を総括して、住宅地の地域計画的騒音防止対策指針として提示する。このような研究を3ヶ年で実施する計画である。初年度(平成9年度)は音響模型実験システムの構築を行った。すなわち、研究全体を通しての模型実験計画を策定した後、九州大学工学部建築学科の環境実験室内に簡易半無響室を仮設し、そこに住宅地の1/30縮尺模型を設置した。模型用音源として、道路騒音を模擬するための音源走行装置を製作した。また受音点における音響信号を解析する装置を購入した。このような実験室及び実験装置の音響特性を詳細に検討して、実験システムが本研究目的にかなうことを確かめた。そして研究の第一段階の実験として、道路沿道に戸建て住宅がランダムに配置している場合の道路交通騒音のレベル減衰量を求める実験を行った。

具体的には、道路周辺部における建築物等の回折による騒音低減効果を明らかにし、道路周辺地域にどのような建築物を設置すれば背後では道路騒音の低減効果がどの程度見込めるかを提示すること、並びに道路からの騒音の影響を最小限にするための住宅や公園などの配置手法を明らかにすることである。研究の進め方としては、(1)音響模型実験を実施して、道路沿道部に建築物を配置した場合の背後地における道路騒音の減衰効果を求め、実験結果から、緩衝建築物の形状・配置と騒音低減効果の関係を導く。次に、(2)得られた騒音予測式を用いて、公園・緑地などのオープンスペースや戸建て住宅の配置方法による騒音伝搬性状の違いについて検討し、騒音の低減という視点からどのような配置が望ましいかを提示する。さらに、(3)実際の住宅地において道路からの騒音レベルを実測調査し、模型実験で得られた実験結果の妥当性を検証する。最後に、(4)本研究で得られた結果を総括して、住宅地の地域計画的騒音防止対策指針として提示する。このような研究を3ヶ年で実施する計画である。平成10年度は、昨年度の研究で構築した実験システムを用いて、道路周辺のある1階3階建て戸建て住宅地における道路交通騒音の低減効果に関する模型実験を行い、騒音低減量を推定する予測式を得た。得られた予測式は、道路からの距離、建物等の平面的密度から騒音低減量を推定する簡便な式である。この予測式の妥当性を検討するためにさらに実験を行って検討したところ、予測式で求めた騒音減衰量は、実験値の±2dBAの範囲に入ることが確認された。この予測式を用いて、モデル戸建て住宅地の騒音レベル分布をシミュレーションした結果、平均的には従来の研究で得られている騒音レベルに概ね一致し、さらに本予測式の方が住宅の配置を反映したより現実的な騒音レベル分布を得ることができることが示された。本研究の目的は住宅地における道路騒音の地域計画的対策指針を提示することである。具体的には、道路周辺部における建築物等による騒音低減量を簡便に予測する手法を明らかにし、道路からの騒音のの影響をできるだけ小さくするための住宅や公園などの配置計画指針を提案することである。最も静けさを求められるのは住宅地であるとの考えから、本研究では、住宅地を対象として戸建て住宅群による道路交通騒音の減衰量を予測する手法と、それに基づく戸建て住宅の配置と住宅地内の騒音分布の関連について研究した。戸建て住宅群による道路交通騒音減衰量を理論的に求めるのは極めて難しいため、本研究では実験的に求めることとした。昨年度までに、模型実験システムを構築し、それを用いて基礎的な実験を実施して、騒音減衰量の予測の基本方針を得たが、本年度は、昨年度までの研究成果を踏まえて模型の縮尺を変更し、精度の高い実験を行い、道路交通騒音が戸建て住宅地へ伝搬する際の住宅群によるレベル減衰量を簡便に予測する方法について検討した。その結果、受音点から道路を見通す角度、住宅の平面的密度、受音点から道路までの距離の3つのパラメータから騒音レベル減衰量を求める実験式を提案した。