hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高強度光学レーザーを用いたX線増幅過程の研究

近年、X線自由電子レーザー(XFEL)が開発され、新しいサイエンスが開拓されている。しかし、より挑戦的な研究のためには更なる出力の増大が求められている。本研究では、高強度の光学レーザーにより生成された高速電子が作り出す内殻電離状態の原子を利用したXFELの増幅を実証した。銅のフォイルがゲイン媒質として利用され、チタンサファイヤレーザーを照射して高速電子を生成した。XFELの光子エネルギーは銅のKa線と同じ8.05keVであった。シングルショットスペクトル計測において、8.05keVに鋭いピークが観測され、XFELと同じ発散角をもっていた。これらの結果から、X線増幅に成功したと結論付けた。本研究の目的は外部励起源を用いたX線増幅手法の開発であり、励起源として高強度光学レーザーを固体サンプルに照射した際に生成する高エネルギーの電子(高速電子)を用いた。この高速電子が固体中を伝搬する際に、内殻電離状態が生成される。本研究ではここに、その内殻電離状態から放射されるKα線と同じ波長のXFELを照射することで誘導放出を起こし、X線増幅を行った。実験はSACLAで実施した。ゲイン媒質として銅(Cu)を選択し、厚さ20umのフォイルを用いた。CuのK吸収端エネルギーは9keVであり、内殻電離状態を生成するためには、そのエネルギー以上の高速電子が必要である。光学レーザーは波長800nm、パルスエネルギー70mJ、パルス幅50fsであり、10umまで集光した。このレーザー条件における高速電子温度は50keV以上となるためCuの内殻電離を充分生成可能である。XFELの光子エネルギーは8.05keVであり、CuのKαと同じ光子エネルギーである。このXFELをKBミラーにより10um程度に集光した。増幅スペクトル計測のために、楕円ミラーとシリコン分光結晶、X線CCDカメラを組み合わせたシングルショット・スペクトロメーターを用いた。増幅光はシード光と同軸に指向性を持って放射されるため、スペクトロメーターはXFELと同軸下流側に設置した。また、波長分散と直交する方向には空間情報を有していた。実験で得られたスペクトルでは、Cu-Kαと一致する光子エネルギーにおいて鋭いピークが観測され、また、その角度分布に指向性をもつことから、増幅されたスペクトルであると結論付けた。但し、パルス毎のタイミングジッターとスペクトル変化の影響で増幅は数%の成功率であった。増幅スペクトルの幅はおよそ600meVであった。その幅内のエネルギーのゲインはおよそ5であった。前述のように、Cuをゲイン媒質とした高強度光学レーザーとXFELの組み合わせた実験において、本研究課題の最大目標であったX線増幅を達成しており、研究は順調であるといえる。増幅スペクトルのバンド幅、そのバンド幅内のエネルギーゲインも評価することができた。尚、本研究課題の計画当初は、2年目(2016年度)において、セルフシード方式によるシングルモードXFELパルスをシード光として用いた実験を行う予定であったが、SACLAにおけるセルフシードXFELのユーザー供用の目途が立っておらず、この実験は現状では実施できない。しかし、現状のSASE方式のXFELでも生じる物理現象に違いはないので、増幅機構を詳細に調べる過程において問題はないと考えている。また、3年目(2017年度)において、使用予定の500TWハイパワーレーザーは現在立ち上げ調整中である。本研究の目的は外部励起源を用いたX線増幅手法の開発であり、励起源として高強度光学レーザーを固体サンプルに照射した際に生成される高エネルギーの電子(高速電子)を用いている。本研究ではここに、その内殻電離状態から放射されるKα線と同じ光子エネルギーのXFELを照射することで誘導放出を起こし、X線増幅を行った。これまでの研究では銅(Cu)を試料として用いた実験においてX線増幅と考えられる信号が取得されており、今年度は、その物理機構解明のために、高強度光学レーザー照射により生成されるプラズマの診断を実施した。そのために分解能、観測範囲の異なる2つのX線スペクトロメーターを開発し、計測を行った。低分解能広観測領域のスペクトロメーターでは、CuのKα線からHeα線までを観測対象としていたが、実際の計測において観測されたのは、Kα線のみであり、電離が進行した際に放射されるKαの高エネルギーシフト成分は観測されなかった。この結果は、Cuの電離がL殻まで進行していないことを示しており、本研究で対象としているKα線が効率的に放射されていることがわかった。また、高分解能スペクトロメーターでは、光学レーザー生成プラズマからの放射されるKα線を計測した。そのKα線の半値幅はおよそ5eVであり、Kα線の自然幅(2eV)よりも太くなっていることがわかった。これはプラズマ中の電子密度の効果と電離度分布が影響していると考えられる。一方、本研究におけるX線増幅スペクトルは0.6eVと非常に細く、通常のKα線の遷移ではなく、プラズマ中の過渡的な遷移の誘導放出によりX線が増幅されていることが示唆された。Cuをゲイン媒質として高強度光学レーザーとXFELを組み合わせた実験において、本研究の最大目標であったX線増幅は達成されており、研究はおおむね順調に進展している。

また、増幅の物理過程を調べるために必要なプラズマ診断系として、2種の発光X線スペクトロメーターも順調に立ち上がっている。本研究の目的は外部励起源を用いたX線増幅手法の開発であり、励起源として高強度光学レーザーを固体サンプルに照射した際に生成される高エネルギーの電子(高速電子)を用いている。この高速電子が固体中を伝搬する際に、内殻電離状態が生成される。本研究ではここに、その内殻電離状態から放射されるKα線と同じ光子エネルギーのXFELを照射することで誘導放出を起こし、X線増幅を行った。これまでの実験では2TW級の光学レーザーとXFELを組み合わせた実験を実施し、X線増幅と考えられるスペクトルを得ることができた。その平均増幅倍率はおよそ5倍であり、最も大きな値で12倍ほどであった。SACLAでは、更に出力の大きな光学レーザー(500TWレーザー)の整備が進められており、そのレーザーを用いれば、X線増幅における倍率を更に大きくすることが可能である。今年度から、SACLAにおいて、その500TWレーザーの利用が限定的に始まった。今年度は、そのレーザーを用いたX線増幅を実施するため実験環境整備を実施した。増幅スペクトル計測用のシングルショット・スペクトロメーター、Kα線に加えHeα線などの共鳴線を計測するための広観測領域のスペクトロメーターを500TWレーザーの実験チャンバー向けに整備を実施した。それぞれのスペクトロメーターは良好に動作し、データを取得することができた。更に、これらのスペクトロメーターを用いてX線増幅実験を試みたが、残念ながら増幅と考えられるデータの取得には至らなかった。これは、ショット数が限られていたためであり、これまでの2TW級レーザーで得られたX線増幅データから見積もられる増幅の確率とは矛盾の無い結果であった。今後、これらの計測機器と2TW級レーザー実験で得られた知見をもとに、500TW級レーザーを用いた、より増幅倍率の大きなX線増幅の実現が期待できる。近年、X線自由電子レーザー(XFEL)が開発され、新しいサイエンスが開拓されている。しかし、より挑戦的な研究のためには更なる出力の増大が求められている。本研究では、高強度の光学レーザーにより生成された高速電子が作り出す内殻電離状態の原子を利用したXFELの増幅を実証した。銅のフォイルがゲイン媒質として利用され、チタンサファイヤレーザーを照射して高速電子を生成した。XFELの光子エネルギーは銅のKa線と同じ8.05keVであった。シングルショットスペクトル計測において、8.05keVに鋭いピークが観測され、XFELと同じ発散角をもっていた。これらの結果から、X線増幅に成功したと結論付けた。現状では、X線増幅に成功しているものの、まだ光学レーザー条件やサンプル条件の最適化ができていない。光学レーザー条件として強度とパルス幅、サンプル条件として厚みをパラメータとすることを考えている。今後はこのようなパラメータを変えながら増幅スペクトルを計測することで、より高いゲインが得られる条件をさがす。また、これまでに得られている増幅スペクトルのバンド幅はおよそ600meVであった。この幅はCuのKα線の自然幅(2eV)よりも狭い。
ナノ組織制御による銅基合金の電気的・機械的特性の高度複合化

Cu-0.2%Be-1.2%Ni-0.17%ZrとCu-2.0%Ni-0.5%Si-0.17%Zrベース合金,前者に0.1%Mgを添加した合金,後者に0.15%Mgと0.15%Mnを複合添加した合金に繰返し重ね接合圧延(ARB)法と側方押出加工(ECAP)を適用し,結晶粒を微細化することと,その後の時効により強度の向上を試みるとともに,強度の評価・検討を行った.ARB, ECAP加工を施した後時効されたいずれの合金も,通常の圧延後時効された合金より,結晶粒微細化と高い転位密度により強度が高い.特に,時効されたARB Cu-Ni-Be-Zr-Mg合金において,引張強さ840MPa,伸び9%,54%IACSが得られた.Cu-0.2%Be-1.2%Ni-0.17%ZrとCu-2.0%Ni-0.5%Si-0.17%Zrベース合金,前者に0.1%Mgを添加した合金,後者に0.15%Mgと0.15%Mnを複合添加した合金に繰返し重ね接合圧延(ARB)法と側方押出加工(ECAP)を適用し,結晶粒を微細化することと,その後の時効により強度の向上を試みるとともに,強度の評価・検討を行った.ARB, ECAP加工を施した後時効されたいずれの合金も,通常の圧延後時効された合金より,結晶粒微細化と高い転位密度により強度が高い.特に,時効されたARB Cu-Ni-Be-Zr-Mg合金において,引張強さ840MPa,伸び9%,54%IACSが得られた.1.Cu-Ni-Si合金にMn,Mg,Crを単独添加することで結晶粒が微細化されるとともに,強度が向上する。MnとMgを複合添加した場合,強度は最も高い値を示し,更にCrを添加することで結晶粒がさらに微細化し伸びが向上した。強度向上の原因はδ-Ni_2si析出物の数密度が高くなり,平均析出物間隔が減少したためと説明できる。2.Cu-Ni-Be合金にFe,Co,Crを単独添加したときFe,Cr添加により伸びが増加し,Co添加により強度が向上する。FeとCoを複合添加した場合,強度は最も高くなり,更にCrを添加することで結晶粒が微細化し伸びが向上した。この強度向上はγ'粒子の体積分率が大きくなり,サイズが小さくなったためと理解できる。3.Cu-Ni-Be合金のピーク時効,過時効時において降伏応力はオロワン機構により支配される。4.Cu-Ni-Si合金,Cu-Ni-Be合金にZrを添加すると強度が向上し,結晶粒も微細化した。強度の向上は前者の合金ではδ-Ni_2Si析出物の数密度が大きくなり,平均析出物間隔が減少することによる。後者の合金ではγ'粒子の体積分率が大きくなり,粒子のサイズが小さくなったことで強度が向上したと言える。次年度はこれらの結果を基に,上記の合金にECAP並びにARBの適用し,さらなる強度向上を試みる。1. Cu-Ni-Si合金とCu-Ni-Be合金にいずれの元素を添加しても強度が向上した.強度向上は析出物の数密度が増加し;δ及びγ''析出物の析出物間距離が減少したことに起因する.2. Cu-Ni-Si合金,Cu-Ni-Be合金が良い応力緩和特性を有するのは,NiとSi及びNiとBeの複合添加により,コットレル雰囲気が形成されるためと説明できる.3. Zr, Mnなどの元素添加により,Cu-Ni-Si合金,Cu-Ni-Be合金の応力緩和特性は向上した.これは,析出物が転位上に優先析出することで,可動転位が減少するためと説明できる.また,Mg添加による応力緩和特性向上の原因は,可動転位の減少に加え,Mg原子によりコットレル雰囲気が形成されるためであると理解される.4. ECAP加工及びARB加工と熱処理を併用して作製した合金は,Cu-2.0%Ni-0.5%Si-0.17%Zr合金と実用組成をもつCu-2.05%Ni合金-0.35%Be-0.17wt%Zr合金に圧延と時効を併用した場合と比較して強度,伸びは向上するが,応力緩和特性は低下する.Cu-2.0wt%Ni-0.5wt%Si合金とCu-1.2wt%Ni-0.2wt%Be合金に0.17wt%Zrを添加した合金をベース材とし,前者に0.15wt%Mnと0.15wt%Mgを添加した合金,後者に0.1wt%Mgを添加した合金を準備した.溶体化処理後のこれら4種類の合金に繰返し重ね接合圧延(ARB)法を適用し,主として強度特性を調べるとともに,単なる圧延だけを行った場合と比較・検討することにより新たに以下の結果を得た.1. ARB加工と時効処理を併用して作製したCu-Ni-Si-ZrとCu-Ni-Be-Zr合金は,同様の加工熱処理を施した元素添加材より強度が低い.元素添加による強度向上は析出物の数密度が増加し,δ及びγ"析出物の析出物間距離が減少したことに起因する.2. Mn,Meの元素添加により,Cu-Ni-Si-ZrとCu-Ni-Be-Zr合金の応力緩和特性は向上した.

これは,析出物が転位上に優先析出することで,可動転位が減少するためと説明了きる.また,Mg添加による応力緩和特性向上の原因は,可動転位の減少に加え,Mg原子によりコットレル雰囲気が形成されるためであると理解される.3. ARB加工と時効処理を併用して作製したCu-Ni-Si-Zr系合金は,90%圧延後同様な時効処理を施したこれらの合金と強度レベルは同じであるが,伸びは大きい.強度に差が認められないのは,ARB加工材の転位密度は90%圧延材と比べ低く,これによる強度の低下分が結晶粒微細化による強度の増大分と同じであるためであると理解できる.一方,ARB加工と時効処理併用後のCu-Ni-Be-Zr系合金の強度と伸びは,90%圧延と熱処理を併用したそれらの合金に比べ大きい.これらの合金系では転位密度には差はなく,結晶粒微細化効果によりARB材の強度が高いと考えることができる.
睡眠時無呼吸低呼吸症候群と心血管病における内臓脂肪およびアディポネクチンの解析

睡眠呼吸障害/睡眠時無呼吸および内臓脂肪の蓄積状態の存在は、心血管疾患を予防する上で重要である。その分子基盤として、脂肪由来生理活性物質・アディポサイトカインの異常(低アディポネクチン血症)および酸化ストレスの上昇が関連することを解明した。計画(1)睡眠時無呼吸症候群(SAS)・心血管病(CVD)におけるアディポネクチン(APN)・内臓脂肪の関連性についての臨床研究a) SAS者におけるCVD:現在目標の症例数に達していない状況であり、引き続き登録を随時行う。急性冠症候群を有する対象は目標症例数の100例を満たし内臓脂肪面積およびアディポネクチンの測定は終了し、現在プラーク関連指標の測定を行っている。今後、統計学的手法を用いて検討する。2型糖尿病入院患者40例において、SASの実態調査およびその特徴を検討した。軽症SASが8名、中等度SASが10名、重症SASが13名あり2型糖尿病入院患者の77.5%にSAS合併者を認めた。SAS合併群は、SAS非合併群に比して内臓脂肪が蓄積しており、夜間に血中アディポネクチン濃度が低下していた。またSASの重症度指標である無呼吸低呼吸指数(AHI)は内臓脂肪面積と正相関を示した(Metabolism 2009)。今後、経年変化を検討しSAS合併糖尿病の新たな治療戦略を明らかにする。計画(2)低酸素負荷による各臓器障害に対するアディポネクチン作用の基礎研究睡眠時無呼吸症候群は、肺動脈壁肥厚によって肺高血圧および右心不全を来たすことが報告されているが、その分子基盤にアディポネクチンが関与するかどうか今回検討した。睡眠時無呼吸症候群の一つの病態である低酸素曝露によってマウス肺血管壁肥厚度が増大し右心重量が増加した。アディポネクチンノックアウトマウスでは、さらに低酸素曝露によって肥厚度が増大し右心重量が増加した。なお、肺血管の総数および血管径には特に変化はみられなかった。次に、アディポネクチンアデノウイルスを用いたアディポネクチン補充実験を行い、アディポネクチン補充によって、低酸素曝露によって肥厚した肺血管壁は軽減し、増大した右心重量は抑制された。免疫組織学的検討によって、アディポネクチンは低酸素曝露によって肥厚した肺血管壁の内腔側に染まった。以上の結果より、睡眠時無呼吸症候群における肺高血圧および右心不全に対するアディポネクチンを用いた新たな治療法の可能性を示す結果となった(BBRC 2009)。計画1.睡眠時無呼吸症候群(SAS)・心血管病(CVD)におけるアディポネクチン(APN)・内臓脂肪の関連性についての臨床研究(研究生:中川靖彦樫根晋准教授:船橋徹特任研究員:岸田堅)a) SAS疾患保有者におけるCVD:現在の症例数40例(目標症例数:50例)で、引き続き登録を随時行う。b) CVDハイリスク者におけるSAS(連携研究者:小倉記念病院循環器科部長横井宏佳)急性冠症候群患者のうち夜間睡眠中に急性冠症候群イベントを発症する患者は、内臓脂肪蓄積およびSASを合併している者が多く、また夜間APN濃度が低下していることが明らかとなった。本研究によって夜間睡眠中発症する急性冠症候群の病態解明に繋がり、その成果を現在英文誌に投稿準備中である。また、糖尿病入院患者はSASを合併していることより、入院時および退院時の各パラメータを検討することで血糖管理によるSASへの影響を評価するため、40例の症例登録は終了し液性因子の測定も終了しており、現在統計学的検討を行っている。計画2.低酸素負荷による各臓器障害に対するAPN作用の基礎研究(研究生:中川靖彦教授:木原進士特任研究員:岸田堅)肥満SAS患者において既に報告してきた夜間APN濃度の低下(AJP-EM 2008)は、脂肪分布指標であるウエスト/ヒップ比と逆相関を示した。この結果は、肥満SAS患者において、内臓脂肪・皮下脂肪におけるAPN調節に違いがあることが示唆された。肥満モデル動物のEx-vivo系において、SASの病態の一つである低酸素曝露によって皮下脂肪からのAPN分泌には影響せず、内臓脂肪からのAPN分泌を抑制することが明らかとなった(JAT 2010 in press)。以上の結果より、SASにおける内臓脂肪・アディポネクチンの病態意義が明らかとなり、新たなSAS治療戦略を考える上で重要な知見となった。計画(1)睡眠時無呼吸症候群(SAS)・心血管病(CVD)におけるアディポネクチン(APN)・内臓脂肪の関連性についての臨床研究(研究代表者:岸田堅、研究分担者:船橋徹、連携研究者:市立吹田市民病院内科医長中川靖彦、研究生;樫根晋、南朋子)a)SAS疾患保有者におけるCVD(中川靖彦、南朋子)目標症例数である50例のデータを集積し、SASを有する39名を対象に検討を行った。SAS疾患保有者においてCTによる冠動脈狭窄(50%以上狭窄)の頻度は15%であった。ロジスティック解析において、冠動脈狭窄はメタボリックシンドロームと有意に関連することが明らかとなった。メタボリックシンドローム保有群は、非保有群に比して、血中アディポネクチン濃度が低値を示した。

SAS疾患保有者の臨床帰結の一つである冠動脈疾患を予防するには、メタボリックシンドロームを管理する必要があることが示唆される結果であった(Diabetol Metab Syndr. 2012)。b)CVDハイリスク者におけるSAS(連携研究者:小倉記念病院循環器科部長横井宏佳、中川靖彦、樫根晋)急性冠症候群患者のうち夜間睡眠中に急性冠症候群イベントを発症する患者は、内臓脂肪蓄積およびSASを合併している者が多く、またその分子基盤の一つに夜間APN濃度の低下が関与することが明らかとなった(Am J Cardiol. 2011)。本研究は、夜間睡眠中発症する急性冠症候群の病態解明にSASが関与する可能性を示した。安定型狭心症は、メタボリックシンドロームと内臓脂肪蓄積をともに有することが関連することが明らかとなった(JAT.2012 in press)。糖尿病入院患者はSASを90%と高頻度に合併しており、ウエスト周囲長を減らすことが、SASの改善に繋がることを明らかとした(Int Med.2011)。先端巨大症の入院患者は、SASを87.5%に合併しており、その重症度は肥満度ではなく軟口蓋長が関与することが明らかとなった(Endo J.2011)。以上当初計画した研究はすべて完了し、それら得られた結果より、SASおよびその関連疾患における内臓脂肪・アディポネクチンの病態意義が明らかとなり、新たなSAS治療戦略を考える上で重要な知見となった。
日本語版退院準備性尺度親用の実用化と海外への発信

本研究は平成27年度平成30年度に獲得した若手研究(15K20742、最終年度は本研究助成期間と重複)の継続調査である。本研究の目的は、日本語版療養中の子どもの親用退院準備性尺度(Japanese Readiness for Hospital Discharge Scale-Parent Form,以下JRHDS-PF、原版はWeiss,2007)の実用化と海外への調査結果の発信である。平成26(2014)年8月平成27(2015)年3月に行った沖縄県の4つのNICUでの調査を踏まえ、JRHDS-PFの日本での標準化を目的に関東、関西、沖縄にある3つのNICUでの調査を平成28(2016)年10月平成30(2018)年3月に実施し、データ収集を完了した。平成30(2018)年度はデータ分析を進めながら結果の一部を国際学会で発表する準備をした。今後は成果の海外誌への投稿準備とともに、2つの調査データを合わせJRHDS-PFの因子構造の再分析を行う。さらに、JRHDS-PF低得点の参加者の退院後の状況をカルテよりデータ収集し退院準備性得点と退院後の適応の関係を分析する。当初計画では平成30年31年度中にJRHDS-PFが低得点であった参加者の退院後の適応状況を救急外来受診、再入院、子どもや親の健康状態など、カルテから追跡する予定であった。平成30(2018)年度は完了した調査データの分析、国内学会報告、3年に1度開催される国際学会への報告準備が先行したが、平成31(2019)年度は調査施設へ赴いて低得点の親子の退院後12年のフォローアップ状況を把握し、JRHDS-PF、JPTQのカットオフポイントを検討するなど、JRHDS-PF得点の予測性を評価する。2019年5月に国際新生児看護学会へ調査施設の協力看護師(小児看護専門看護師、新生児看護認定看護師ら)と共に参加し、海外へ研究成果を発信することの重要性を共有できた。現在の調査施設においては今後の調査への継続的な協力体制が整っていると考える。また、調査協力施設以外からも、JPTQやJRHDS-PFを自施設のNICU退院支援の評価等に利用したいといった内容のメールを受けている。2020年に向けては各尺度を国内の多くの施設が利用しやすい形態に整えたい。多くの施設の臨床の看護実践の質評価に利用されることで、尺度は洗練され、海外のデータとの比較が可能となると思われる。本調査の継続のために若手研究の期間の区切りであった平成30年度に資金不足とならないよう、宇流麻学術研究助成基金(1年間25万円)を申請し、受託することができた。国際学会の参加費や海外渡航費の一部を上記基金で補填することができ、平成30年度の特に旅費の支出が予定よりも抑えられた。

2019年度は従来の調査協力施設への旅費に加え、新規に尺度を利用したいと申し入れがあった施設への訪問のための旅費、尺度を利用しやすい形態(アプリやオンラインの入力フォーム)へ作成しなおすためにプログラミング等の専門家へのコンサルタント料などが予定よりも多くなることが予想される。
地上・衛星の多点観測データを用いた深内部磁気圏擾乱の発達・減衰に関する総合解析

磁気圏擾乱の指標であるDst指数には、リングカレントなどの磁気圏電流と地球内部に誘起された電流の寄与が混在している。これまで、地球内部誘起電流の寄与は約25%で一定と考えられてきたが、今回の研究により、その割合は20%から55%の間で変化し、Dst指数の時間変化率と高い相関を持つことが明らかになった。また、リングカレントの発達に関しては、過去に報告されてきたような「プラズマシートからの高エネルギー粒子の流入」よりも、「その場に既に存在していた低エネルギー粒子が短周期の磁場擾乱によって受けるローカルな非断熱的加速」がより重要な役割を果たしていることが分かった。今年度は主に、内部磁気圏を飛翔するMDS-1衛星の磁場データと極軌道のIMAGE衛星で取得された高速中性粒子イメージングデータを用いて、サブストーム時の磁場変動とそれに伴う粒子加速・リングカレントの発達について解析を行った。地球半径の3.0倍から6.5倍まで離れた領域について、2002年の約半年間のデータを調べたところ、次のような結果が得られた。(1)サブストームに伴って、磁場双極子化現象が深内部磁気圏においても観測される、(2)この観測確率は、衛星の場所に応じて20-50%程度の範囲になる、(3)この双極子化現象の後、磁気嵐が発達しており、特に酸素イオンのフラックスが大幅に増大していることが推定される、(4)磁場双極子化現象と共に、時間スケールが3-5秒の短周期の磁場擾乱が現れる。過去の研究では、「深内部磁気圏は安定しており、ダイナミックな変動は存在しない」と考えられてきたため、以上の解析結果は世界で初めてのものである。これらの観測結果から、リングカレントの発達には、過去の研究で報告されてきたような「プラズマシートからの高エネルギー粒子の流入」よりも、「その場に既に存在していた低エネルギー粒子が短周期の磁場擾乱によって受けるローカルな非断熱的加速」がより重要な役割を果たしていると結論付けた。次に、低エネルギー酸素イオンが常に深内部磁気圏に存在しうるのかどうかについて、CRRES衛星の磁場・プラズマ波動データを用いて解析した。CRRES衛星で観測された長周期地磁気脈動の周期とプラズマ波動から推定される電子密度から、プラズマの平均イオン質量を求めることができる。4例について事例解析を行った結果、地球半径の4-5倍程度の場所に、酸素イオン高密度領域がトーラス状に存在することが明らかになった。この酸素イオントーラスは、リングカレントの生成に重要な役割を果たしていると考えている。今年度は、平成22年度の解析から得られた結論、すなわち「リングカレントの発達には、その場に存在していた低エネルギー粒子が周期数秒程度の電磁場擾乱によって受けるローカルな非断熱的加速が重要な役割を果たしている」ことについて、計算機シミュレーションの手法を用いて検証を行った。具体的には、磁場双極子の際に現れる周期数秒程度の電磁場擾乱を、ドリフト励起電磁イオンサイクロトロン不安定によるものと考え、このプラズマ不安定性の線形解析結果から電磁場擾乱の計算機上での再現を行った。再現された擾乱が、衛星観測のものと似ていることを確認した上で、この擾乱中でイオンがどのような加速を受けるかについて、単一粒子軌道トレーシングの手法によって調べた。その結果、数eVの酸素イオンはリングカレントのエネルギー帯の数十keV程度まで加速されうることが明らかになった。逆に、数eVの水素イオン(プロトン)は、酸素イオンほど有効に加速されないことも分かった。これらの結果は、実際に人工衛星で観測されるイオンの特性とよくの致する。同時に、別の研究目的である「Dst指数に含まれる内部起因擾乱・外部起因擾乱の割合変化」についても解析を行った。その結果、内部起因電流の効果は、従来の研究で報告されてきたようなDst指数の約25%で一定という単純なものではなく、Dst指数の発達・減衰の時間的な変化割合に依存するというもっと複雑なものであることが明らかになった。これは地球が有限な電気伝導体であることを考慮すれば説明することができる。平成22-23年度には、MDS-1衛星とIMAGE衛星による観測データの解析、および計算機シミュレーションを行い、リングカレントの発達メカニズムとして、「磁気嵐発達前からすでに内部磁気圏に存在していた低エネルギー粒子が、磁場双極子化に伴って生じる周期数秒程度の電磁場擾乱によってローカルな非断熱的加速を受け、リングカレントの一部を形成していく」という結論に至った。平成24年度は、AMPTE/CCE衛星による磁場および高エネルギーイオンフラックスの直接観測データを解析し、この結論の是非を検討した。1987年12月10日の1951UTごろに起こった磁場双極子化をAMPTE/CCE

衛星は、真夜中過ぎの内部磁気圏(L4.9, MLT2.9 hr)で観測していた。この磁場双極子化の際には微小な磁場擾乱が現れており、スペクトル解析の結果、その特性周期は数秒程度で、その場における酸素イオンの旋回周期に近いことが分かった。これは、MDS-1衛星で観測されたイベントの性質と非常によく似ており、擾乱のこうした特性が内部磁気圏で一般的なものであることを示唆している。次に、イオンフラックスの変化を調べたところ、酸素イオンは1-10 keVのエネルギー範囲で増大している一方、水素イオン(プロトン)はほとんど変化していなかった。また、酸素イオンフラックスの増大は、主に磁力線に垂直な方向の速度を持つものだけに見られた。これらのイオンフラックス変化の結果は、平成23年度に行った計算機シミュレーションの結果とよく一致する。したがって、今年度に行ったAMPTE/CCE衛星データの解析からも、上記で述べたリングカレントの発達メカニズムの正当性が裏付けられたと考えている。当初の「研究の目的」では、(1)Dst指数に含まれる内部起因擾乱・外部起因擾乱の割合変化、(2)L4での磁場双極子化に伴うリングカレントの発達、(3)波動-粒子相互作用によるイオン流出に伴うリングカレントの減衰、の3つの研究テーマを設定した。そのうち、(1)と(2)については十分な解析と考察を行い、研究が進展した。(2)では、既に2編の査読付き論文が出版され、(1)では、論文の草稿を準備しているところである。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、電磁場擾乱によるイオン加速に関して、計算機シミュレーションのパラメータを変えるなどしていろいろな条件での現象の再現を行い、電磁場擾乱の役割を詳細に解明していく予定である。また、深内部磁気圏を飛翔するPolar衛星の磁場・粒子データを解析できる環塊を整えることができたので、この衛星データを用いて、同様に深内部磁気圏での磁場双極子化とそれによるリングカレントの発達、酸素イオンフラックスの増大について解析を行う。波動-粒子相互作用によるイオン流出に伴うリングカレントの減衰に関しては、THEMIS衛星のデータを用いて解析を行う予定である。
ヒトT細胞白血病ウイルスによる自己免疫発症機構の解析

HTLV-1トランスジェニックマウス(Tg)での関節炎発症に関与するサイトカインを同定するために、IL-1α,IL-1β,IFN-γ,TNF-α,IL-4,IL-6のそれぞれの遺伝子ノックアウトマウス(KO)とHTLV-1Tgとを交配して関節炎の発症率を比較した。IFN-γKOマウスは差がなかったが、IL-1α/βダブルKOとIL-6KOマウスでは発症が抑制されることがわかり、この二つのサイトカインが関節炎の発症に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。TNF-αとIL-4については現在観察群を作成中である。またコラーゲン誘導関節炎においてもKOマウスを用いた同様の解析を行い、やはりIL-1とIL-6が発症に重要であることがわかった。以上のように種々のサイトカインKOマウスを用いることで、関節リウマチの発症に関与するサイトカインを同定することに成功しつつある。昨年度は正常マウスの骨髄細胞をHTLV-1Tgに移植すると関節炎の発症が抑制されることを明らかにしたが、今年度は高発症系のBALB/c背景のHTLV-1Tgの骨髄細胞と脾細胞を正常マウスに移植することで、発症を移入することに成功した。またHTLV-1Tgをヌードマウスの背景にしたら発症が抑制されることも見いだしたので、この関節炎の発症にはT細胞が重要であることがわかった。そこでHTLV-1TgのT細胞のVβレパートリーを調べたところ、関節局所において特定のVβが増加していることがわかった。関節で増加したT細胞が認識する抗原分子を同定するために、脾臓のT細胞をII型コラーゲンやHSP60などの存在下で培養したところ、II型コラーゲンに反応するT細胞のVβが関節T細胞のVβと一致するものがあり、関節で増加しているT細胞がII型コラーゲンを抗原として認識していることが示唆された。
自然免疫情報伝達系による生体防御と胎子発生の制御

自然免疫(innate immunity)は、各種病原体に共通して存在する構造物(リポ多糖体(LPS)など)を認識する生体防御反応であり、これらの構造物がToll様受容体(TLR)を介してNF-kBを活性化する細胞内情報伝達系により支えられている。最近、研究代表者らはLPS刺激によって発現誘導される新規分子MAILを発見した。この分子を中心に研究を実施した。1.MAIL破壊マウスの解析MAIL破壊マウスの約9割は胎生期に死亡することが判明した。胎子を摘出して調べたところ、肝臓の形成不全が認められ、これが胎生期致死の主な要因であると考えられた。MAIL破壊マウスの約1割は出生したが、これらはすべてアトピー性皮膚炎様の病態を示した。2.MAIL遺伝子発現調節の解析MAIL遺伝子のプロモータをクローニングしてそれより各種変異体を作製して機能解析を行った。NF-kBがMAIL遺伝子の発現を促進し、特に転写開始点近傍に存在するkBモチーフ配列が重要であることが判明した。MAIL遺伝子はNF-kBによって発現誘導され、転写翻訳によりできたMAILタンパク質はNF-kBをフィードバック制御することが示唆された。3.BRCA2遺伝子産物の解析NF-kB標的分子のひとつであるBRCA2は、相同組換えによるDNA損傷修復や細胞周期の調節を通じて細胞増殖や胎子発生に重要な役割を果たしている。BRCA2がC末端で組換え酵素Rad51と結合することを確認した。イヌのBRCA2の核移行シグナル(NLS)に多型を発見した。このNLS多型は、核移行効率や腫瘍発症頻度と相関している可能性が示された。自然免疫(innate immunity)は、各種病原体に共通して存在する構造物(リポ多糖体(LPS)、ペプチドグリカン、二本鎖RNAなど)を認識する生体防御反応であり、これらの構造物がToll様受容体(TLR)を介してNF-κBを活性化する細胞内情報伝達系により支えられている。MAILはNF-κB抑制タンパク質であるIκBファミリーと配列相同性が高いが、その機能は不明であった。そこでこの分子を中心に研究を実施した。1.MAIL破壊マウスの解析MAIL遺伝子のヘテロ型変異マウスを交配したが、ホモ型変異マウスはほとんど産まれなかった。すなわち、MAIL破壊マウスは胎生期に死亡することが判明した。交配後の妊娠マウスより胎子を摘出してその実体顕微鏡像および組織切片像を調べたところ、肝臓の形成不全が認められた。胎子組織の増殖細胞の増殖をBrdUの取り込みにより調べたが異常は認められなかった。一方、胎子組織の切片を作製して細胞死を調べたところ、MAIL破壊マウスで肝細胞におけるアポトーシスの亢進が認められた。この肝細胞死の亢進が胎生期致死の主な要因であると考えられた。2.MAIL遺伝子発現調節の解析MAIL遺伝子の発現調節配列(プロモータ)をクローニングしてそれより各種変異体を作製した。これらにルシフェラーゼ配列をつなぎレポーターベクターを作製してマウスマクロファージ系細胞株RAW264に導入し、プロモータの機能解析を行った。CREBとNF-κBがMAIL遺伝子の発現を促進し、特に転写開始点近傍に存在するκBモチーフ配列が重要であることが判明した。すなわち、MAIL遺伝子はNF-κBによって発現誘導され、転写翻訳によりできたMAILタンパク質はNF-κBをフィードバック制御することが示唆された。自然免疫(innate immunity)は、各種病原体に共通して存在する

構造物(リポ多糖体(LPS)など)を認識する生体防御反応であり、これらの構造物がToll様受容体(TLR)を介してNF-κBを活性化する細胞内情報伝達系により支えられている。最近、研究代表者らはLPS刺激によって発現誘導される新規分子MAILを発見した。この分子を中心に研究を実施した。1.MAIL破壊マウスの解析MAIL遺伝子ホモ型変異マウスはほとんど産まれず、MAIL破壊マウスは胎生期に死亡することが判明した。これは、マウスの系統をB57BL/6にしてもBALB/cにしても観察され、系統に依存しなかった。マウス胎子を調べたところ、肝臓の形成不全が認められた。この胎子肝臓ではアポトーシスによる細胞死が頻繁におこっていることが判明した。抗MAIL抗体による免疫組織化学的検索により野生型胎子を調べたところ、MAILの発現は肝臓には認められず血管内皮細胞に認められた。すなわち、通常のマウスでは胎子期に血管内皮細胞でMAILが産生され、この内皮細胞に由来する何らかの因子が肝臓に作用して細胞増殖を支えており、MAILが欠損するとアポトーシスによって肝臓の形成不全が生じ、これが胎生期致死の主な要因となると考えられた。2.MAIL遺伝子発現調節の解析MAIL遺伝子の発現調節配列(プロモータ)をマウスマクロファージ系細胞株にて解析した。MAIL遺伝子の発現には転写開始点近傍に存在するkBモチーフ配列が重要であり、そこにLPS誘導性のタンパク質NF-kBのp65/p50ヘテロダイマーが結合することで転写が活性化されることがゲルシフト法によりわかった。また、NF-kB阻害剤はMAILの発現を抑制した。すなわち、MAIL遺伝子はNF-kBによって発現誘導され、NF-kBを制御することがわかった。自然免疫(innate immunity)は、各種病原体に共通して存在する構造物(リポ多糖体(LPS)など)を認識する生体防御反応であり、これらの構造物がToll様受容体(TLR)を介してNF-κBを活性化する細胞内情報伝達系により支えられている。1.MAIL破壊マウスの解析MAIL遺伝子ホモ型変異マウスの皮膚炎をBALB/c系とB57BL/6系で比較した。B57BL/6系と比べてBALB/cの皮膚炎は眼周囲に限局しており、引っ掻く行動もやや少なかった。B57BL/6はTh1の、BALB/cはTh2の免疫系が優性であることが知られており、免疫応答能の違いが皮膚炎病態に影響を与える可能性が示された。2.NF-κB標的分子Lipocalin-2の発現調節Lipocalin-2は生体防御で重要な抗菌分子であり、MAILがマクロファージにおいてこの分子の発現誘導に関与していることが最近、報告された。
薬力学的解析を用いたテーラーメイド免疫抑制療法の確立

健常成人および32名の生体腎移植患者の血液を用いて、蛍光色素CFSE(carboxylfluorescein diacetate succinimidyl ester)染色Tリンパ球の増殖により免疫抑制薬の効果をフローサイトメトリー(flow cytometry ; FCM)により解析するCFSE-FCM法を開発した。これにより、シクロスポリン(cyclosporine ; CSA)、タクロリムス(tacrolimus ; TAC)およびプレドニゾロン(prednisolone ; PRD)の効果の個人差は大きいが、ミコフェノールモフェチル(mycophenolic acid ; MPA)の個人差はほとんどないことが明らかとなった。また、CSA高感受性群では、感染症の発生率が有意に高かった。これにより、移植後の血中濃度モニタリングのみでなく、移植前にCFSE-FCM法を用いた薬物感受性試験を施行することで、予め最適な薬剤の量および種類の選択および移植後の臨床事象の発症の予測が可能となるものと示唆された。つまり個々の患者の正確で客観的な情報に基づいた安全で効果的な免疫抑制療法の施行が可能となる。今年度は、実際に生体腎移植手術施行予定の患者血液を用いて検討を進めた。患者の採血は名古屋第二赤十字病院移植外科にて移植手術を施行予定である患者のうち、説明文書にて同意が得られた患者のみ行った。患者32名(男性:23名、女性:9名)から末梢血20mLを採取し、CFSE(invitrogen)により染色した。96穴プレートにCFSE染色リンパ球細胞100μL、免疫抑制薬含有液50μLおよび刺激薬phytohemagglutinin (PHA ; Sigma ; 1.25μg/ml)50μLを加え、37°Cにて72時間培養後、FCMによりTリンパ球数の測定を行った。その結果は以下であった。生体腎移植手術予定患者において、各免疫抑制薬は濃度依存的にTリンパ球の増殖を抑制した。得られたシグモイド曲線は、CSA、TACおよびPRDにおいて、患者間で個人差が認められたが、MPAにおいては、全ての患者においてほぼ類似していた。つまり、CSA、TACおよびPRDの抑制効果には大きな個人差があるが、MPAの効果の個人差は小さいことが明らかとなった。次に、移植後3ヶ月までの導入期におけるサイトメガロウイルス(cytomegalovirus ; CMV)と水痘・帯状ヘルペスウイルス(varicella zoster virus ; VZV)感染と最大抑制率との関連性を検討した。CSAにおいては最大抑制率が25%以下のCSA高感受性患者8名中5名にCMV・VZV感染が認められたが、一方でCSA低感受性患者患者(最大増殖率が25%以上)においては8名中1名が感染しただけであった。以上の結果より、本CFSE-FCM法では、個々の患者の免疫抑制薬に対する効果の個人差を測定することが可能であり、免疫抑制薬の薬剤選択および投与量の決定および導入期の感染症発症の予測に利用できる可能性が示唆された。
乳児の泣きに喚起される情動のポジティブ側面に着目した養育体験モデルの実験的検証

本研究は,乳児の泣きのポジティブ側面に着目し,親性準備期にある若年成人の養育力育成につながる養育体験モデルを実験的に検証することを目的としている。特に,乳児の泣き場面模擬体験のバイオフィードバック効果と,乳児の泣きに対する養育行動成功模擬体験による情動ポジティブ側面の効果を検証するために実験を行った。実験刺激は,当初予定していた協力者が得られなかったため既存の音声を用い,また,予備実験等をふまえ映像刺激よりリアリティのある,内蔵スピーカーを設置したベビー人形との関わりを養育行動模擬体験とした計画に至った。本年度,得られた計画に基づき成功体験群,バイオフィードバック群,統制群の3群による無作為化比較実験的観察法を実施し,9名の参加者を得た。実験はプレフェーズ,介入フェーズ,ポストフェーズから構成され,養育行動模擬体験における身体生理的変化や記述による認識について分析検討した。なお,各フェーズとも実験刺激の前後はリラクゼーション場面とし,分析では身体生理的データのベースラインとした。また,実験前後にはPOMS2や対乳児感情評定尺度等を実施した。養育行動模擬体験場面におけるストレス指標LF/HF値が,ポストフェーズにおいて1以下だったのは成功体験群の2名であった。さらにその1名はプレフェーズよりもポストフェーズにおいてより低値で,自由記述ではベビー人形の本来変化することのない表情について記述していた。一方統制群とバイオフィードバック群各1名の養育行動模擬体験場面ポストフェーズLF/HF値は,プレフェーズより高値であった。養育行動成功模擬体験による情動ポジティブ側面の効果,対象者のmind-mindednessが高いこととの関連の可能性が得られた。対象者のレディネスや特徴を考慮したプログラム適応の必要性が考えられる。今後さらに対象者を募り,データを蓄積して検証につなげていきたい。1.研究Iについて生後6ヶ月以下の乳児と母親を対象とした自然場面における母親視線による録画から,研究IIにおいて使用する実験提示刺激(乳児泣き場面)と実験提示刺激(養育行動による乳児泣き鎮静場面)のデータ収録実施の準備を行った。(1)研究IIにおいて使用する実験提示刺激映像の録画方法および乳児音声データ収集方法の検討を行った。研究IIにおける実験の信頼性,妥当性を高めるために,研究Iで得る実験提示刺激が,自然場面によるデータであり,また実験提示刺激としてより鮮明な映像や音声であることが必要である。当初の計画では,装着するアイカメラについて研究協力者への負担が軽く視覚的違和感が少ない機器の使用を予定していたが,高価であったためより安価であり,より自然で,研究協力者の負担が最小限となる録画機器の選定について検討した。実際の装着感,録画映像について引き続き分析,検討している。また,乳児の行動を同期して録画するための機器の設置方法や乳児の音声データ収集のための方法についても継続検討している。(2)研究協力者を得るための情報収集を行い,研究協力について,出産予定者へ,出産後に研究協力依頼をすることの了解を得ているところである。2.研究IIにおける実験計画の検討先行して実施していた予備実験結果の一部を,日本赤ちゃん学会第15回学術集会において「乳児養育疑似体験モデルに関する親準備教育効果の検討ー予備実験結果の分析からー」と題して発表し,得られた課題をふまえ実験計画の検討を行った。特に,対象者への情動反応フィードバック方法の検討,映像提示刺激の他にモデル人形を用いた情動反応や養育成功体験実験についての検討,さらに養育疑似体験対象者のmind-mindednessについて文献検討を進めるとともに,先行して実施した乳児シグナルに対する反応実験結果について精査し,予備実験計画の検討を継続している。1.研究Iについて研究IIにおける実験の信頼性,妥当性を高めるために,実験提示刺激を,研究Iにおいて自然場面から得ることとした。研究Iの成果は研究IIの精度に影響するため,録画環境が研究協力者にとってより自然で負担が最小限であること,さらには鮮明な映像が得られる録画機器の選定および機器の設置方法,鮮明な乳児の音声データ収集のための方法について検討する必要があり,時間を要した。2.研究IIについて当初研究IIは,次年度以降の実施を計画していたが,先行して実施していた養育疑似体験に関する予備実験結果から,研究IIの実験計画を進めるうえでの課題が得られたことをふまえ,研究Iと平行して実験計画の検討を行う必要があった。特に乳児の泣き場面視聴体験後の情動状態のフィードバック方法についての検討や映像刺激以外の実験提示刺激について本年度において検討した。1.研究Iについて引き続き,生後6ヶ月以下の乳児と母親を対象とした自然場面における母親視線による録画から,研究IIにおいて使用する実験提示刺激(乳児泣き場面)と実験提示刺激(養育行動による乳児泣き鎮静場面)のデータ収録実施の準備を行った。(1)継続して,研究IIにおいて使用する実験提示刺激映像の録画方法および乳児音声データ収集方法の検討を行った。母親視線で撮影する方法や機器については,実際の装着感や装着時のカメラの安定性など課題が得られたので,研究協力者への負担が軽く視覚的違和感が少ない機器や固定方法等継続検討した。(2)対象者が生後6ヶ月以下の乳児と母親ということで,タイミングよく研究協力の同意を得ることが容易でなく,前年度に引き続き,研究協力者を得るための情報収集等を行った。2.研究IIにおける実験計画の検討1.研究Iについて対象者が生後6ヶ月以下の乳児と母親ということもあり,タイミングよく研究協力の同意を得ることがむずかしかった。また,研究協力者への負担が軽く視覚的違和感が少ない実施方法の検討が必要であった。2.研究IIについて乳児の泣き場面視聴体験後の情動状態のフィードバック方法について,効果的な実施方法の検討が必要であった。

1.研究Iについて実験用提示刺激は,より実際的でかつ,信頼性,妥当性のある結果が得られることが期待できる自然場面から得ることを目指している。しかしながら,実験提示刺激用データ提供への協力者(生後6ヶ月以下の乳児と母親)の確保が予想以上に難しい状況があり,先行研究にて実施したデータを精査し,提示刺激とする可能性も検討した。2017年度末に,研究協力候補者が得られ,研究協力を依頼中である。研究協力者の負担が最小限となるよう,協力者の意見をふまえ,対象乳児月齢3か月以降の実施の実現に向け,具体的実施計画を検討している。2.研究IIについて関連学会において,先行して実施していた研究を発表(乳児音声シグナルに対する反応ー実験場面における養育経験者と養育未経験者のnIR-HEGの検討ー日本赤ちゃん学会第17回学術集会)するとともに,関連領域の最新の知見を得た。研究Iで実験用提示刺激を作成し,実験プロトコルにしたがって実施する計画であるが,予備実験段階で実験機器プログラム追加等の修正の必要性が生じたため,以下対処した。(1)実験機器プログラム追加修正を業者に依頼した。しかしながら,解決に時間を要しているということで回答を待っている状況である。(2)研究対象者の負担の軽減を図ることを目指し,実験プロトコルを検討し,修正した。主な修正点は,一研究対象者が参加する実験プロトコルは1回とし,所用時間を,休憩を入れて1時間半以内とした。1.研究Iについて実験提示刺激作成のための研究協力者の確保が予想以上に難しい状況であり,確保へのアプローチと並行して先行研究にて実施したデータを精査,検討することが必要となった。2.研究IIについて予備実験の段階で,実験機器プログラム追加修正の必要性が生じ解決に向け試行錯誤したが,自力での解決が難しく,機器業者にプログラミングを依頼した。時間を要するということで,結果を待っている状況である。本研究は,乳児の泣きのポジティブ側面に着目し,親性準備期にある若年成人の養育力育成につながる養育体験モデルを実験的に検証することを目的としている。特に,乳児の泣き場面模擬体験のバイオフィードバック効果と,乳児の泣きに対する養育行動成功模擬体験による情動ポジティブ側面の効果を検証するために実験を行った。実験刺激は,当初予定していた協力者が得られなかったため既存の音声を用い,また,予備実験等をふまえ映像刺激よりリアリティのある,内蔵スピーカーを設置したベビー人形との関わりを養育行動模擬体験とした計画に至った。本年度,得られた計画に基づき成功体験群,バイオフィードバック群,統制群の3群による無作為化比較実験的観察法を実施し,9名の参加者を得た。実験はプレフェーズ,介入フェーズ,ポストフェーズから構成され,養育行動模擬体験における身体生理的変化や記述による認識について分析検討した。
深層学習における放射線画像を使用した学習済みFine Tuningモデルの作製

2018年度においては、環境整備と教師データの作成を行った。環境整備に関しては、workstationの購入と、イントラネットの構築、dicom情報の匿名化アルゴリズムの開発を行った。今まで、容量的にも大きな画像データを大規模に抽出する仕組みが確立されておらず、独自のシステム構築が必要となった。今回の開発でイントラネット内でセキュアに匿名化することができるようになった。また、Deep learningでのアルゴリズム開発の最大のkeyとなる教師データ作成についてである。こちらはコーディング等で一意にできるものではなく、放射線科医が一例ずつ目視して病変部位の特定から同部のsegmentationまで行わなくてはならない。例えば、胸部レントゲン写真での肺癌検出を考えてみる。手術で肺癌の病理が確定している症例の術前胸部レントゲン写真をまず抽出し、一例ずつ直近の胸部CTを参照にしつつ、腫瘍部分をsegmentationする。それを数千例行うことになる。上記のような作業を繰り替えし、2018年度で胸部レントゲン写真、マンモグラフィの教師データの作成が完成した。2019年度においては、教師データを使用して、実際にアルゴリズム開発を行う。また、今回の研究テーマとしているように、特定の分野に特化したアルゴリズムというよりは、レントゲン画像全体に汎用的に使用できるようなFine tuningモデルを作成することを目標とする。予定通り進行している。当初の予定通り研究を進めていく2018年度においては、環境整備と教師データの作成を行った。当初の予定通り研究を進めていくほぼ予定通りの使用金額となったが、全支出金額の1%以下の残金が発生した。これについては次年度の研究に必要な経費として使用予定である。