hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者居住施設の火災安全に関する総合的調査と評価システムの開発研究

自力避難困難な高齢者が居住する施設(認知症高齢者グループホーム、特別養護老人ホーム・老人保健施設)の火災安全性を簡易に評価する方法を開発するために実施した郵送アンケート調査を基に、建築構成(居室数、居室設置階、構造、階段の区画ほか)、消防防災設備(火災報知設備、消火設備、避難器具ほか)、防火管理及び避難安全に関わる要因(居室内から屋外への避難経路の通過円滑性、入居者の避難能力、避難支援態勢等)に関する実態を分析した。自力避難困難な高齢者が居住する施設を対象に、過去2回(平成2年・平成12年)実施した全国調査に改良を加えた3回目の全国調査として、当該年度では、全国の認知症高齢者グループホームから3000施設を抽出し、以下のような調査内容(A.H.)の郵送アンケート調査を実施した。約660施設(回収率約22%)から回答を得て、各調査項目の単純集計及び分類ごとの集計を進めている。A.基本事項について:開設年月・併設施設種類・入居定員・職員人数・建物構成(階数、居室数、構造、床面積)・消防防災設備の整備(火災報知設備・火災通報装置・消火設備・避難器具)・避難階段、B.日常の防火管理について:喫煙管理・火気の管理・家具の持込み管理、C.防火管理の体制について:防火管理者選任・勤務形態・消防計画書作成・避難経路図・ドア等の施錠管理・外部との緊急連絡・防炎物品、D.火災を想定した訓練の実施、E.避難器具について、F.居室からの避難について:居室内から屋外への通過円滑性・入居者の避難能力・勤務職員人数(昼・夜)、G.居室の防火性について、H.その他の防災対策について。これらの調査内容・調査結果は、調査対象施設での火災危険度の実態(消防庁及び東京消防庁等の消防本部で整備している火災事例統計データベースを基に焼損被害率と死傷被害率を算出:20年度を予定)の分析結果と合わせることで、研究の最終目標である「建築・防災設備・管理運営のさまざま要因を組み込んだ簡易な(チェックリスト的)火災安全性評価システムの開発」に寄与することが可能である。さらに評価システムを調査対象施設の実態に適用して避難安全性と焼損安全性を定量化し、火災安全性の改良に役立つことが期待される。自力避難困難な高齢者が居住する施設を対象に、過去2回(平成2年・平成12年)実施した全国調査に改良を加えた3回目の全国調査として、前年度の認知症高齢者グループホーム(約660施設回収:回収率約22%)と同様な調査内容と方法にて、当該年度では、全国の特別養護老人ホームと老人保健施設から3000施設を抽出し、以下のような調査内容(A.H.)の郵送アンケート調査を実施した。約500施設(回収率約正7%)から回答を得て、各調査項目の単純集計及び分類ごとの集計を進めている。これらの調査内容・調査結果は、調査対象施設での火災危険度の実態(消防庁及び東京消防庁等の消防本部で整備している火災事例統計データベースを基に焼損被害率と死傷被害率を算出:21年度を予定)の分析結果と合わせることで、研究の最終目標である「建築・防災設備・管理運営のさまざま要因を組み込んだ簡易な(チェックリスト的)火災安全性評価システムの開発」に寄与することが可能である。自力避難困難な高齢者が居住する施設を対象に実施したアンケート調査(認知症高齢者グループホーム約650施設、特別養護老人ホーム・老人保健施設合計約480施設)および実地調査の分析を進めた。予定していた火災事例統計データの入手が困難であったため、火災安全性を評価できる簡易なシステムの開発はまだ継続中である。研究期間中には認知症高齢者グループホーム火災による人的な被害が頻発しており、既存施設の火災安全性を改善するために調査結果等を有効に役立てたいと考えている。以下では認知症高齢者グループホームでの結果等を述べる。内部廊下が避難困難な状態になった場合でも居室から屋外に円滑に通過可能でさらに安全な場所まで円滑に到達することが可能な経路が確保された施設は、10%から20%程度(設置階によってやや幅がある)と整備が不充分な実態が確認された。

避難経路に設置されたドア・窓等の解錠が容易な方法であれば通過の円滑性を低下させないことが可能であるが、有効な方法と思われる自火報連動か手動遠隔の設置は約5%(居室から屋外)かち20%(階段出入口)とわずかであり、特に施錠箇所が多い居室で現地での手動での解錠が多く円滑な避難支援を妨げる可能性が高い実態が確認された。屋内階段の区画については、2階建ての施設では、階段を経由した火災拡大を制限する性能が確保されている場合と全く確保されていない場合に施設が両極化している実態が確認された。移動運動能力分類の構成比率は、自力で自由が最も多く約49%、次いで全面的な介助が約17%、自力の杖等が約17%、全面的な介助が約13%、自力で車いすが約4%、となる。いずれの分類も施設単位でのばらつきが大きい分布であった。また、1階は、避難支援負担が大きいが、居室から屋外へ及び屋外の避難経路の移動円滑性が2階・2階以上に比べれば良好なことで、避難の安全性を確保できていることが確認された。
放射光と原子核をプローブとした充填スクッテルダイトの格子振動と構造に関する研究

放射光の特徴であるエネルギー可変性、高輝度、パルス性を利用し、充填スクッテルダイト化合物における格子振動、電子状態、構造に関する研究を行った。格子振動に関する研究では、SmRu4P12のSm-149核共鳴非弾性散乱および高分解能X線非弾性散乱を用いて、Pの正20面体に内包されたSm原子の振動モードの分散が非常に小さく、音響フォノンと反交差していることを実験的に証明した。それと同時に、同じ結晶構造を持ち金属絶縁体転移を示すPrRu4P12とは異なって、金属絶縁体転移では構造変化が起こらないことをフォノン分散の温度変化から明らかにした。また、Pよりのカゴのサイズの大きなLa0s4Sb12についても高分解能X線非弾性散乱を行ない、非充填化合物のIrSb3のフォノン分散との比較から、Sbの正20面体に内包されるLaの分散を実験的に検証するとともに、その非調和性についても調べた。構造に関する研究では、前年度に調べたSm0s4Sb12のSmサイトの温度変化に伴う構造の変化の有無に関して放射光粉末X線回折を用いて調べた。その結果、温度を低下させるとともにイオン半径の大きな2価のSmイオンの3価のSmイオンに対する割合が増加するにもかかわらず、それを内包するSbのカゴが収縮することが明らかとなった。このことは、重い電子的振舞いが実現するために必要な伝導電子と4f電子の強い混成を実現することと関連していることを示唆している。放射光や原子核をプローブとし、その特徴である元素選択性を主に利用した充填スクッテルダイト化合物における格子振動および電子状態に関する研究を行なった。格子振動に関する研究では、元素ごとのフォノン状態密度を直接測定できる核共鳴非弾性散乱と微少な試料でもフォノン分散が観測できる高分解能X線非弾性散乱で主に希土類元素の振動状態について調べた。その結果、希土類元素の振動数はカゴを構成する元素だけではなく、電子状態や充填元素に依存することを明らかにした。X線吸収による研究では、Sm充填スクッテルダイトに関してSmイオンの価数について調べた。その結果、多くのSm充填スクッテルダイトのSmの価数は3価であったが、SmOs_4Sb_<12>だけは価数揺動が示唆される2価と3価の混合原子価状態であることが明らかとなった。また、低温で強磁性転移を示すにもかかわらず、低温で非磁性の2価が安定化することから、この2価のSmイオンの存在がSmOs_4Sb_<12>で発現する特異な重い電子的振舞いに関連があると結論付けた。メスバウアー分光による研究では、主に^<57>Feメスバウアー分光および^<99>Ruのメスバウアー分光を行なった。^<57>Feメスバウアー分光では、2次のドップラー・シフトから得られるデバイ温度が核共鳴非弾性散乱で得られる光学モードのエネルギーとよく一致することやFeP系スクッテルダイトにおいて四極子相互作用の温度変化がよく知られる温度の3/2乗則に従わないことを明らかにした。SmRu_4P_<12>の金属絶縁体転移温度以下でSmサイトからトランスファーされる内部磁場が検出限界以下であることを明らかにした。共鳴X線散乱による研究では、PrRu_4P_<12>の金属絶縁体転移に伴う多極子転移の可能性について調べた。q=(100)において超格子反射を観測するとともにそのqにおける共鳴を観測し、PrRu_4P_<12>の金属絶縁体転移には4f電子が関与していることを明らかにした。
新たな動脈硬化リスクとしてのサルコペニア

抗加齢ドック受診者を対象として大腿筋断面積の計測、認知機能評価、血液検査、脈波伝播速度、頚動脈エコー、アンケートなどからサルコペニアと動脈硬化リスクの関連について新たな知見が得られた。今後のサルコペニアの予防や動脈硬化の予防について具体的な対策を検討する手がかりとなることが期待される。サルコペニアの進行および関連する事象への影響を明らかにし、身体機能の維持、寝たきりや認知症の予防につながる介入や治療法の開発につながればその寄与するところは極めて大きいと考えられる。抗加齢ドック受診者を対象として大腿筋断面積の計測、認知機能評価、血液検査、脈波伝播速度・頸動脈エコー、アンケートなど関連因子の情報収集を行った。抗加齢ドック受診者を対象として大腿筋断面積の計測、認知機能評価、血液検査、脈波伝播速度、頸動脈エコー、アンケートなど関連因子の情報収集を前年度から引き続き行った。得られた結果のデータ入力、解析の下準備を行った。順調に症例の蓄積があり、情報収集が進んでいる。解析のためのデータ入力も進行している。抗加齢ドック受診者を対象として大腿筋断面積の計測、認知機能評価、血液検査、脈波伝播速度、頚動脈エコー、アンケートなど関連因子の情報収集を前年度までに終え、得られた結果のデータ入力を行った。筋断面積やその他の関連因子の関係について解析を行い、関連がみられた項目についてさらに追加で検討を行い、学会発表および論文発表の準備を行った。今回の研究を通して、サルコペニアと動脈硬化リスクの関連について新たな知見が得られ、今後のサルコペニアの予防や動脈硬化の予防について具体的な対策を検討する手がかりとなることが期待される。今後もこの研究で得られた成果をもとに、さらなる発展的研究を進めていく予定であり、今後はサルコペニアからフレイルへ学問的な研究対象の移り変わりが見られていることから、フレイルとの関連に主眼を置きながら各種リスク因子の検索、予防法の確立に寄与するような研究を行っていく。今回得られた知見は今後の研究の重要な基盤となることから知見を広く公表していきたい。得られた検査結果やアンケートの結果などから、サルコペニアに影響する因子を動脈硬化関連因子を中心に検討する。解析の下準備を進め、因子を抽出する。老年医学得られた検査結果やアンケートの結果などから、サルコペニアに影響する因子を動脈硬化関連因子を中心に検討する。中間年度であったが、購入物品の検討に時間がかかり実際に使用する予算が抑制気味となった。初年度ということもあり、実際に使用する予算が抑制気味となった。次年度使用額と翌年度分請求分で、研究計画に従って物品調達などを適正に進める。
量子ウォークの作用素論的研究

量子ウォーク(QW)は古典的なランダムウォークの量子版とみなされるもので、2000年前後から急速に発展してきた新しい研究分野である。中でも、局在化と弱収束定理は量子アルゴリズムの観点からも注目されているQWの主要な研究対象の一つである。従来は確率論的・組み合わせ論的手法で研究されることが多かったQWであるが、最近、作用素論的手法が有効であることが明らかになってきている。本研究の目的は、作用素論的手法でQWの局在化の生起条件と速度分布の長時間極限を明らかにすることである。特に、従来手法では扱うことが困難であった空間依存型コインをもつ多次元QWを対象とする。
資産価格バブルが経済、物価に与える影響、およびバブルに対する経済政策

本研究は、(1)「資産価格バブルに対するマクロプルーデンス政策の有効性」と(2)「資産価格バブルがインフレ率に与える影響」に関して、申請者の修士課程における研究を延長し、資産価格バブルが発生した状況においていかなる政策判断が望ましいかを分析するものである。まず、(1)の研究については、当該期間において、今まで証明に成功していた解析内容を論文にまとめると同時に、より一般的な状況への議論の拡張を図り、数値的なシミュレーションを用いることで主張をより頑健にすることに成功した。具体的には、バブルの規模が比較的に小さい状況下でもマクロプルーデンス政策が経済厚生を改善するという結果を得ることができ、これによっていかなる規模のバブルにおいても、マクロプルーデンス政策の有効性を主張することができるようになった。また、小規模バブルにおける政策の効果波及経路は、従来の政策の有効性を主張する理論とは異なる点があるため、この点でも新しい示唆を得ることができたといえる。(2)の研究に関しては、修士論文の段階で、価格が伸縮的に動く場合においてはバブルがインフレ率の安定をもたらすことがあることを解析的に証明したが、物価が硬直的な場合などより現実的かつ一般的な状況においても、同様の結果が得られるということを証明することに成功した。これはバブルが発生した(と思われる)場合における金融政策のタイミングを最適に決定する際に基盤となる理論研究であり、政策的な貢献度は非常に大きい。今後は、セミナーなどで報告を行い、様々な方面からの意見を頂き、来年以降の国際ジャーナルへの投稿への準備に取り掛かる予定である。27年度が最終年度であるため、記入しない。
遺伝子治療への応用をめざした肝幹細胞の鈍化・回収法の確立の試み

単離した肝細胞集団の中から、極小数しか存在せず、かつ形態によって区別ができない多能性を持つ肝幹細胞を、FACS(Fluorescence activated cell sorter)とモノクローナル抗体を用いた回収法により濃縮・鈍化し、それらの培養系・細胞移植系の確立を行うことを目的として研究を行った。まず、in vitro肝幹細胞機能解析系の確立を目的として、マウス胎仔肝細胞の培養系を検討した。ある細胞の多分化能を示すには、1個の細胞から複数の異なった細胞系列の成熟細胞が分化派生することを示すことが必須である。そこで、培養開始時の播種密度を極めて低くすることにより、1個の肝細胞を始点とするクローン性コロニーを効率よく誘導可能な培養条件を比較した。その結果、細胞外マトリックスとしてはラミニン、コラーゲン-IVなどの基底膜を構成するマトリックスが有用であり、サイトカインではhepatocyte growthfactor (HGF)の添加が必須であることが判明した。最も良い条件では、6日間で1個の胎仔肝細胞がクローン性に1000個以上の細胞に増殖した。また、in vivo解析系としてCSA congenic mouseをもちいた肝細胞移植系を確立した。次に、マウス胎仔肝から単離した細胞群を、FACSとモノクローナル抗体により分画化することを試みた。まず最初に、血球特異的抗原であるCD45およびTER119をもちいて、胎仔肝中の非血球分画を明らかにした。そして、CD45^-TER119^-細胞をFACSで回収し上記の機能解析を行ったところ、高い増殖能・多分化能を持ち、長期間にわたってin vivoにおいて肝小葉的構築を保つことが判明した。したがって、この細胞群中に肝幹細胞が存在することが強く示唆された(投稿準備中)。本研究は、肝幹細胞、すなわち多分化能と自己複製能を持つ前駆肝細胞の純化・回収法を確立し、その機能解析を行うことを目的とする。本年度は、以下の二点について研究を行った。2.前駆肝細胞分画の同定FACS(fluorescense-activated cell sorter)と蛍光標識モノクローナル抗体をもちいて、単離した肝細胞におけるc-kit、CD45、transferin receptorおよびFas抗原の発現を解析した(unpublished data)。その結果、肝実質細胞の分画化の指標として既存のモノクロナール抗体だけでは不十分であることが判明した。そのため、抗c-MET抗体の作成を試みた。FACS解析にもちいるため、細胞外ドメインを認識する抗体が必須である。そのため、c-MET細胞外ドメインと大腸菌チオレドキシンとの融合タンパクを作製、大量精製し、これを免疫原とした。現時点で、目的とするハイブリドーマの樹立がほぼ成された段階にある。今後、この抗体をもちいた肝細胞の分画化、およびそれらの細胞分画の機能解析を行っていく予定である。
色素幹細胞の運命制御における酸化ストレス応答の役割の解明

研究の目的皮膚の色素幹細胞は加齢やゲノムストレスによって自己複製しなくなると、色素細胞が不足するため、毛が生え変わるたびに白髪になる。一方、色素細胞系譜のメラノーマはゲノムストレス毒性ストレスに抵抗し予後が悪いことが知られている。そこで、一定レベル以上のゲノムストレスに応答して色素幹細胞の運命を制御する仕組みを想定し、その分子基盤を酸化ストレスに着目して探る。これにより、色素幹細胞における加齢変化や変異蓄積に伴って、色素幹細胞が癌幹細胞の性質を獲得するメカニズムを明らかにし、治療へと役立てる。研究結果活性酸素(ROS)による色素幹細胞システム制御の検討放射線や紫外線によりROSが色素幹細胞システムに発生するかをROSによって産生されるDNA酸化物8-oxo-dGuoの量でモニターしたところ、ストレスの種類と相関性があることが明らかになった。さらに、マウスに抗酸化剤を投与したところ、放射線や紫外線による毛色の変化が抑制され、色素幹細胞の自己複製能がROSによって制御されていることが分かった。また、酸化ストレスによりKeap1により抑制が解除される酸化ストレスセンサータンパク質Nrf2の発現を調べたところ、Nrf2の発現上昇とも相関性があることが判明した。Nrf2の発現箇所を色素幹細胞マーカーであるc-Kitやニッチの一つである毛包幹細胞マーカーのK15、CD34、S100a6を用いた二重染色により調べたところ、Nrf2はユビキタスに発現していることが明らかとなった。現在Nrf2欠損マウスについて調べている。
リヴァースジェネティックスによるハンチントン病の異常遺伝子産物の同定

ハンチントン病は常染色体優性遺伝する神経変性疾患である。その遺伝子座は第4染色体短腕先端部にある。その遺伝子の同定を目指した本研究では、その初期において遺伝子同定が米国で成功したので、その後はその遺伝子の生物学的特性についての研究に切り替えた。(1)ハンチントン病の遺伝子同定のために、連鎖不平衡を示す領域から未同定の遺伝子を釣り上げることを計画し、酵母人工染色体クローンを作成した。ここからいくつかの遺伝子を同定したが、それらは残念ながらハンチントン病とは関係のない遺伝子ばかりであった。(2)ハンチントン病の原因遺伝子としてIT15が同定され、その異常が遺伝子内のCAGリピートの異常伸長であることが判明したので、本邦のハンチントン病患者を対象としてCAGリピートの実態を調べた。その結果、リピート数の分布については、本症の頻度が著しく低い本邦の患者も遺伝子的には頻度の高い欧米のそれと変わりがないこと、CAGリピート数は発病年齢と逆相関をもっていること、20歳以下の若年で発病する場合はCAGリピート数は著しく多く、しかもその場合は父親から異常遺伝子を受け継いでいることが極めて多いこと、さらに、本症の頻度が高い国々では正常人の中に異常との境に近い程のリピート数を示す者の頻度が高いこと、などを明らかにした。これらは欧米の所見と一致している。(3)本邦のハンチントン病を対象として、IT15遺伝子内で多型を示すCCGリピートに関してハプロタイプ解析を行ったところ、我が国のハンチントン病の起源は欧米のそれとは異なっており、我が国独特のものであるかあるいはアジア地域で発生したものであることが強く示唆された。(4)異常に長く伸長したCAGリピートはIT15遺伝子の中の翻訳領域にあるが、それに対応した異常に長いグルタミン鎖をもつ蛋白が発現していることを我々はウェスタン解析によって世界で初めて示した。ハンチントン病は、(1)成人発病の舞踏運動、(2)知能・精神障害、(3)常染色体性優性遺伝、という特徴を有する神経変性疾患である。その遺伝性については、突然変異率が著しく低いこと、浸透率がほぼ100%であること、などの特徴がある。この疾患の異常遺伝子座は、22対の常染色体上のどこかに想定されながらも、長い間不明のままであった。それに対して1983年、米国のグゼラ博士らはDNA多型(RFLP)を利用した連鎖解析によりハンチントン病の病的遺伝子座が第4染色体短腕先端部に局在することを証明した。その後、RFLPを呈する遺伝子マーカーが数多く4p16.3領域に見出され、それらを用いて連鎖解析が行なわれたが、我々もプローブの供与を受け検討した結果、特に日本人においては4p16.3領域のうち、第2セグメントのDNAマーカーを用いて時に強い連鎖を示すことを発見した。この事実は、欧米のハンチントン病で明らかにされている点、すなわち組み換え個体で共通にもつ部分のローカスが第2セグメントにあること、連鎖不平衡現象を認めるのは、第2セグメントにローカスをもつ遺伝子マーカーを使った場合のみである、などの事実により支持されている。次に我々は癌研・今井高志博士との共同研究によりこの領域のYACライブラリーを作成し、そのうちで第2セグメントのほぼ中心付近にあるD4S95ローカスを含むYACクローンを用いて、ヒト線条体で作成したcDNAライブラリーの中から、候補遺伝子を見出すプロジェクトを行なった。その結果、D4S181及びD4S95のローカスに極めて近い領域に座位をもつ1.3kbのcDNAを得ることができた。これをハンチントン病の原因遺伝子の候補とみなして、その全塩基配列を決定した。

最も長いORFによると、87個のアミノ酸よりなる配列であり、ホモロジー検索の結果からは既知の蛋白とは異なっていた。ハンチントン病は、中年以降に出現する舞踏運動、知能障害を臨床的特徴とする常染色体性優性遺伝する遺伝性神経変性疾患である。長年にわたり、本症の異常遺伝子座を求める研究が続けられてきたが、1983年に米国グゼラ博士らはDNAマーカーとの遺伝子連鎖の研究から、この異常遺伝子が第4染色体短腕先端部に局在することを発見した。そこで我々はグゼラ博士との共同研究によって、著しく頻度が少ない我が国のハンチントン病が、はたして遺伝子的に欧米のそれと同一である否かを検討した。その結果、我が国のハンチントン病も欧米と同じ遺伝子によると考えられることを見出した。同時に、我々は本症の遺伝子座が4p16.3領域のうちのやや中心体寄りに位置することを見出した。丁度その頃に、グゼラ博士らは本症の異常遺伝子を特定することに成功し、これをIT15遺伝子と名付けた。これは5'端にCAGリピートを正常でも10-25程度もち、ハンチントン病では、これが40以上に伸長していたのである。なお、このIT15のCAGリピートの直後に7または10個のプロリンストレッチが続いている。そこで我々は、本年度の研究において、現在までに収集した本邦のハンチントン病約60家系のサンプルについて改良PCR法によってIT15遺伝子のCAGリピート数を実測し、発病の有無および連鎖解析の結果との対応、CAGリピート数と発病年令との関係、プロリンストレッチの多型との連鎖不平衡の有無、などについて検討した。その結果、D4S95との連鎖の結果とはほとんどすべて一致し、発病年令とCAGリピート数とは逆相関があり、これらは欧米の結果とほとんど変わりはなかった。しかし、プロリンストレッチの数を調べたところ、欧米では7個であるとされているのに対して、我が国の発病者のほとんどで10個であった。このことは本邦のハンチントン病の起源を考える上で重要な知見である。1983年に米国グゼラ博士らはDNAマーカーとの遺伝子連鎖の研究から、この異常遺伝子が第4染色体短腕先端部に局在することを発見した。その結果、我が国のハンチントン病も欧米と同じ遺伝子によると考えられることを見出すと同時に、本症の遺伝子座が4p16.3領域のうちのやや中心体寄りに位置することを見出した。1993年3月には、グゼラ博士らは本症の異常遺伝子を特定することに成功し、これをIT15遺伝子と名付けた。これは正常でも5'端に1025個程度のCAGリピートをもち、ハンチントン病では、これが40個以上に伸長していた。我々は現在までに収集した本邦のハンチントン病約60家系のサンプルについて改良PCR法によってIT15遺伝子のCAGリピート数を実測し、発病年令との関係、プロリンストレッチ多型との連鎖不平衡の有無、などについて検討した。
乱流場における噴霧特性のレーザ計測とMicro-fluidicsへの応用

今までに行ってきた乱流場での噴霧のレーザ計測技術を応用し,噴霧と気流との間の乱流特性量の定量化を試みた.噴霧燃焼場にレーザ計測を適用するための光学系の開発も同時に行った.噴霧場にPIVを適用するために,レンズ系,レーザシート光学系の開発及び最適化を行い,さらに噴霧燃焼場に適用するためのレンズ光学系の開発を行った.噴霧場にPIVを適用した場合,瞬時の空間的な速度分布は得られるが,液滴径の情報を取得することは不可能であった.そこで,PIV計測法において液滴の粒径情報を付加するために,ミーの理論のPIVへの適用により粒径が検知できるPIVの開発を行い,基礎的な噴霧バーナにおいて計測を行ってきた.そしてこれまでの研究において,この技術を実機噴霧燃焼器に適用するための光学系の開発を行ってきた.今年度の研究においては,今まで行ってきた基礎的な噴霧バーナでの実験結果を基に,この技術の高雰囲気圧力場への適用を行った.今回の実機噴霧燃焼器へのPIVの適用においては,これまでと同様,粒径情報として30μm以下,3050μm,そして50μm以上の3種類のクラスの粒径を持った液滴の速度検知を目的として,取得された画像上の輝度情報を元に3つの画像に分類し,それぞれの画像において相互相関処理により速度生成を行った.その結果,3つのクラスの速度分布に違いを検出し,それぞれの粒径クラスの液滴速度が異なっていることを示すことができた.また,この技術を用いて取得されたデータと,同時に取得された位相ドップラ法による液滴の粒径・速度の相関関係が似通った傾向を示し,本技術が高圧噴霧燃焼場においても適用可能であることを示した.今までに行ってきた乱流場での噴霧のレーザ計測技術を応用し,噴霧と気流との間の乱流特性量の定量化を試みた.噴霧燃焼場にレーザ計測を適用するための光学系の開発も同時に行った.噴霧場にPIVを適用するために,レンズ系,レーザシート光学系の開発及び最適化を行い,さらに噴霧燃焼場に適用するためのレンズ光学系の開発を行った.噴霧場にPIVを適用した場合,瞬時の空間的な速度分布は得られるが,液滴径の情報を取得することは不可能であった.そこで,PIV計測法において液滴の粒径情報を付加するために,ミーの理論のPIVへの適用により粒径が検知できるPIVの開発を行い,基礎的な噴霧バーナにおいて計測を行ってきた.そしてこれまでの研究において,この技術を実機噴霧燃焼器に適用するための光学系の開発を行ってきた.今年度の研究においては,今まで行ってきた基礎的な噴霧バーナでの実験結果を基に,この技術の高雰囲気圧力場への適用を行った.今回の実機噴霧燃焼器へのPIVの適用においては,これまでと同様,粒径情報として30μm以下,3050μm,そして50μm以上の3種類のクラスの粒径を持った液滴の速度検知を目的として,取得された画像上の輝度情報を元に3つの画像に分類し,それぞれの画像において相互相関処理により速度生成を行った.その結果,3つのクラスの速度分布に違いを検出し,それぞれの粒径クラスの液滴速度が異なっていることを示すことができた.また,この技術を用いて取得されたデータと,同時に取得された位相ドップラ法による液滴の粒径・速度の相関関係が似通った傾向を示し,本技術が高圧噴霧燃焼場においても適用可能であることを示した.
『河海抄』の生きた歴史空間

本研究は、虚構の物語作品の享受史が同時代の歴史認識の形成に深く関わっているという独創的な見通しを基盤とし、従来注目されることのなかった資料の文献学的な精査も併せ、発展的に研究を行うことで、日本文学、日本歴史、日本思想史の各分野に新たな創造的視点を提示することを目的とする。近時、『源氏物語』注釈書類は海外でも注目を集め始めている。日本の文化的な資産がグローバル化された世界の学問レベルで注目を集めようとするときに、入念な基礎研究に支えられた独創的な視座を示すことは重要な責務であり、本研究は、そうした貢献を行ってゆくことを目ざして企図されたものである。
フアジイ推論による電子スオームパラメータからの弾性および非弾性衝突断面積の推定

本研究は、スオーム法の範疇に於いて、他の解析法の助けを借りることなく電子移動速度等のスオームパラメータと整合性の高い、弾性衝突断面積および非弾性衝突断面積の推定を行うことを目的として行われた。推定対象とした衝突断面積は、弾性衝突に関しては運動量移行断面積、非弾性衝突に関しては励起断面積および電離断面積である。はじめに、どの様なスオームパラメータがこれらの断面積の推定に利用できるかについて検討した。その結果、弾性衝突に関しては、(1)電子移動速度→運動量移行面積、(2)拡散係数→運動量移行断面積の組み合わせ、非弾性では(3)励起係数→励起断面積、(4)電離係数→電離断面積、(5)電離係数→励起断面積の組み合わせでの推定が可能であることがかった。この中でも実際のガスの解析を行う際には、スオームデータの豊富な(1)、(4)および(5)の組み合わせが有用であると思われる。(1)に関してはこれまでも何度か報告してきたが、本研究において断面積の形状が複雑になるにつれ、特定のエネルギー範囲断面積の値が、特定の換算電界範囲の電子移動速度に敏感であることがわかった。そこで、この感度の違いを考慮した断面積推定のルールベースをはじめに作成し、このアルゴリズムにより推定を行った。その結果、従来の推定法より精度の高い推定が可能となった。このルールベースをファジィ化することにより、更なる推定精度の向上が望める。
婚姻・離婚の国際的承認に関する条約の締結可能性についての研究

本研究は、同性婚・婚姻類似の関係も対象にして、1「婚姻の挙行及び有効性の承認に関する条約」(1978年ハーグ条約)、2「離婚及び法定別居の承認に関する条約」(1970年ハーグ条約)、3「婚姻事件及び親責任事件の管轄権及び裁判の承認・執行に関する規則」(ブリュッセルIIa規則)等を再検証した上で、婚姻・離婚の国際的承認に関する条約の締結可能性を検討し、提言をまとめようとするものである。2年間の研究期間内には、国際家族法に関する基本事項を整理しつつ、オランダやイギリスでの資料収集・情報収集を行う等、同性婚・婚姻類似の関係についての諸外国の最新の法状況を理解することに積極的につとめた。「研究計画」に書いたとおり、まず、「婚姻の挙行及び有効性の承認に関する条約」(1978年ハーグ条約)における同性婚及び婚姻類似の関係の取り扱いについての研究から始めた。そして、夏期休暇を利用して、オランダのハーグを訪れ、主として国際司法裁判所図書館で、1978年ハーグ条約などに関する資料・情報の収集を行った。また、2013年から2014年にかけて、イギリスでは、イングランド、ウェールズ、スコットランドで同性婚が認められた一方で、北アイルランドではその見通しが立っていない状況にあると報道されているように、イギリスでは、同性婚に関する法状況に大きな動きがあった。そこで、その調査のため、イギリスのロンドンを訪れ、ロンドン大学のInstitute of Advanced Legal Studiesなどで、同性婚に関するイギリス法の資料・情報の収集を行った。この他、授業期間中の土日曜日や祝日に、研究テーマに関連する研究会に積極的に出席し、研究報告を行った。新聞などで報道されているように、アメリカ合衆国連邦最高裁判所が、2013年6月、同性婚の是非が争われた訴訟で、婚姻を男女の関係に限定した結婚防衛法(Defense of Marriage Act)3条を違憲とする判決を下し、アメリカ合衆国の各州で同性婚がますます認められるようになってきているなど、「研究計画」を書いた際に想定していた以上に、世界各国で同性婚が広がっている。本研究においては、同性婚に関する各国の最新の法状況を理解することが不可欠であると考えたため、平成25年度の研究においては、「研究計画」で想定した以上の時間を各国の最新の法状況の理解にかけながら、婚姻・離婚の国際的承認に関する条約、特に、1978年ハーグ条約の我が国の締結可能性について研究を進めた。本研究は、同性婚・婚姻類似の関係(例えば、登録パートナーシップ)も対象にして、1「婚姻の挙行及び有効性の承認に関する条約」(1978年ハーグ条約)、2「離婚及び法定別居の承認に関する条約」(1970年ハーグ条約)、3「婚姻事件及び親責任事件の管轄権及び裁判の承認・執行に関する規則」(ブリュッセルIIa規則)、4「民事上の身分に関する国際委員会の2007年9月5日の登録パートナーシップの承認に関する条約」、5「2011年3月16日の登録パートナーシップの財産関係に関する裁判管轄、準拠法、裁判の承認・執行に関するEU規則提案」を再検証した上で、婚姻・離婚の国際的承認に関する条約の締結可能性を検討して、提言をまとめようとするものである。諸外国における同性婚・婚姻類似の関係に関する立法はさまざまであり、また、年々状況が変わってきている。そこで、当初の研究計画どおり、2年間の研究期間内には、オランダやイギリスでの資料情報・情報収集を行う等、諸外国の最新の法状況を理解することにも積極的につとめた。研究の最終段階に、同性婚・婚姻類似の関係とハーグ条約(1978年ハーグ条約を含む)の関係について論じた外国語の論文が複数公表された。これらの論文は、本研究課題と問題意識を同じくする論文であり、本研究課題をまとめるにあたって、これらの論文の検討が不可欠であると考える。今後、これらの論文の検討を踏まえた上で、本研究の成果をまとめようと考えている。国際私法「研究計画」を書いた際にも、同性婚に関する法状況に変化があることを想定していたが、その想定以上に世界各国では同性婚が広がっており、平成25年度の研究では、想定していた以上の時間を各国の最新の法状況の理解に費やすことになった。ただ、夏期休暇期間中、オランダのハーグを訪れ、1978年ハーグ条約に関する資料・情報の収集を行うことができたり、また、同性婚に関するイギリスの法状況の調査のため、イギリスのロンドンを訪れることができたほか、授業期間中の土日曜日や祝日に、研究テーマに関連する研究会に出席し、研究報告を行うことができたなど、「研究計画」に書いたとおりに、研究はおおむね順調に進展していると考えている。平成26年度も、平成25年度と同様の方法で研究を推進していこうと考えているが、平成26年度は研究最終年度であるので、平成25年度に行った研究をもとに成果をまとめ、公表することに一番力を入れたいと考えている。特に、1978年ハーグ条約についての研究成果は早急にまとめたいと思っている。

それに引き続いて、ブリュッセルIIa規則についての研究成果も公表したいと考えているが、その際には、現在、我が国で検討されている家事事件の国際裁判管轄に関する立法作業の動向にも注意を払い、我が国の法状況の変化に対応した最新の研究成果を出すようにする。
アデノウイルスベクターを用いた遺伝子導入による色素細胞Cキナーゼ分子種の機能解析

私共が既に色素細胞に発現するCキナーゼ(PKC)分子種として明らかにしていたα,β,δ,ε,ζ分子種に対するアデノウイルスベクターを作製した。さらに、悪性黒色腫のオートクリン増殖因子であり、かつPKCを活性化させうるinterleukin-8(IL-8)、メラニン生成に影響を与える可能性のあるphosphatidylinositol 3-kinase(PI 3-kinase)のconstitutive active体およびdominant negative体、およびPI 3-kinaseにより活性化を受けるAktのconstitutive active体に対するアデノウイルスベクターをそれぞれ作製した。これらのアデノウイルスベクターを用いて以下の事項を明らかにした。1.α分子種を欠損する悪性黒色腫細胞株G361に、アデノウイルスベクターによりα分子種を発現させると情報変換酵素であるホスホリパーゼD活性が著明に増加する。2.SCIDマウスに移植したヒト皮膚にIL-8をアデノウイルスベクターにより過剰発現させると好中球による潰瘍病変が形成されることを示し、壊疽性膿皮症のモデルとなりうることを提唱した。3.メラニン生成能を有する悪性黒色腫細胞において、PI3-kinaseまたはAktのconstitutive active体に対するアデノウイルスベクターを発現させるとメラニン生成が抑制され、PI3-kinaseのdominant negative体に対するアデノウイルスベクターを発現させると逆にメラニン生成が亢進することを見い出し、メラニン生成経路においてPI3-kinase/Akt経路が関与していることを直接的に示した。4.メラノーマに対する免疫遺伝子療法の基礎研究として、interleikin-12(IL-12)遺伝子をマウス悪性黒色腫細胞株B16に導入し、抗腫瘍効果の検討を行った。その結果、IL-12遺伝子導入B16細胞の同系マウスにおける腫瘍増殖は強く抑制され、この抑制効果はマウスを抗CD4抗体で処理することにより増強されることを見い出した。抗CD4抗体投与によって、IL-12遺伝子導入B16melanomaを拒絶するマウスもみられ、そのなかには白斑様の体毛変化をみとめるものも出現した。この現象は、臨床的に認められるメラノーマ関連白斑に相当するものであり、マウスモデルとして有用であると考えられた。色素細胞におけるプロテインキナーゼC(PKC)分子種の役割を解析するために、私共が既に色素細胞に発現するPKC分子種として確認しているα,β,δ,ε,ζに対するアデノウイルスベクターを次の順序で作製した。まず、それぞれの分子種遺伝子のcDNAをシャトルベクターpAdCMVに組み込み、これをアデノウイルスゲノムのE1及びE3領域を欠くlarge fragment dl7001と共にリン酸カルシウム法で293細胞に同時にトランスフェクトした。293細胞はヒト胎児腎細胞がアデノウイルスのE1領域遺伝子によりトランスフォームして樹立された細胞株で、この細胞株においてはE1遺伝子が発現しているので、細胞内でシャトルベクターpAdCMVとlarge fragment dl7001が相同組み換え(homologous recombination)を起こすと、その組み換えウイルスはE1遺伝子を持たないにもかかわらず、293細胞では野性株と同様に増殖し、かつ目的遺伝子を保持している。目的遺伝子を保持する組み換えアデノウイルスをサザンブロットによりスクリーニング・確認後、精製操作を行い、最終的に高力価の組み換えアデノウイルスベクターを得た。

悪性黒色腫細胞にそれぞれの分子種に対するアデノウイルスベクターを感染させた後、ウエスタンブロットを行い目的分子種蛋白の発現を確認し、さらに精製した酵素を用いて活性化劑(ジアシルグリセロール、Ca^<2+>、フォスファチジルセリン)の要求性を検討し、作製したアデノウイルスベクターの有効性を確認した。私共が既に色素細胞に発現するCキナーゼ(PKC)分子種として明らかにしていたα,β,δ,ε,ζ分子種に対するアデノウイルスベクターを作製した。さらに、メラニン生成に影響を与える可能性のあるphosphatidylinositol 3-kinase(PI 3-kinase)のconstitutive active体、dominant negative体、およびPI 3-kinaseの下流に位置するとされる酵素Aktのconstitutive active体に対するアデノウイルスベクターをそれぞれ作製した。これらのアデノウイルスベクターを用いて以下の事項を明らかにした。1.悪性黒色腫細胞株G361、MeWoを用いて、情報変換酵素ホスホリパーゼD(PLD)の活性化機構を検討し、TPAによるPLD活性化はα分子種のwild typeまたはkinase negative typeの過剰発現により著明に亢進することを見い出し、PLD活性化はPKCのα分子種により制御されうることを示した。2.メラニン生成能を有する悪性黒色腫細胞において、PI 3-kinaseまたはAktのconstitutive active体に対するアデノウイルスベクターを発現させるとメラニン生成が抑制され、PI 3-kinaseのdominant negative体に対するアデノウイルスベクターを発現させると逆にメラニン生成が亢進することを見い出し、メラニン生成経路においてPI 3-kinase/Akt経路が関与していることを直接的に示した。3.メラノーマに対する免疫遺伝子療法の基礎研究として、interleikin-12(IL-12)遺伝子をマウス悪性黒色腫細胞株B16に導入し、抗腫瘍効果の検討を行った。その結果、IL-12遺伝子導入B16細胞の同系マウスにおける腫瘍増殖は強く抑制され、この抑制効果はマウスを抗CD4抗体で処理することにより増強されることを見い出した。抗CD4抗体投与によって、IL-12遺伝子導入B16melanomaを拒絶するマウスもみられ、そのなかには白斑様の体毛変化をみとめるものも出現した。この現象は、臨床的に認められるメラノーマ関連白斑に相当するものであり、マウスモデルとして有用であると考えられた。
新規不斉セレノニウム塩の合成とセレノニウム塩を用いる不斉炭素-炭素結合反応の開発

本年度の研究実施計画に基づき、以下に事項について検討した。1.塩基存在下、アルケニルセレノニウム塩と活性メチレンカルバニオンとの反応は、シクロプロパン誘導体を与えた。反応機構を詳細に検討した結果、活性メチレン化合物の電子求引性基の少なくとも1つがケトン基の場合、Michael-Favorskii型の転位を起こしビシナル位に、一方活性メチレン化合物がジエステルの場合にはジェミナル位に2つの電子求引性基を有するシクロプロパン誘導体が生成した。市販の活性メチレン化合物には限りがあるため、より応用性を拡大させる目的で、Claisen縮合により系内で直接活性メチレンカルバニオンを発生させることより反応が開始するClaisen-Michael-Favorskii型連続反応を開発した。アルケニルセレノニウム塩とエノラートアニオンとの反応を行い、この場合もFavorskii型の転位を起こすことを見出した。次に不斉補助基を有するカルバニオンとのジアステレオ選択的シクロプロパン化反応を行った。オキサゾリジノン誘導体を不斉補助基として有する活性メチレンカルバニオンとアルケニルセレノニウム塩との反応はジアステレオ選択的に進行した。2.(2R)-10-(メチルセレノ)イソボルネオールとフェナシルブロミドとの反応より光学活性セレノニウム塩を1:1.5のジアステレオマー混合物として得た。これを塩化メチレン中水酸化リチウム存在下p-ニトロベンズアルデヒドと室温で反応させたところ、トランス-オキシラニルケトンが84%で生成したがエナンチオ選択性はわずか4%eeであった。次に10-d-カンフィル基を置換基とするC_2対称セレニドを触媒とし、水酸化リチウム存在下フェナシルブロミドとp-ニトロベンズアルデヒドとの反応を行い、オキシラニルケトンを50%、29%eeで与えた。ジフェニルアルキニルセレノニウム塩とα位に3級炭素を有するケトンとの反応では、THF中、比較的緩和な条件下で速やかに目的とするアルキニル置換反応が高収率で進行した。しかし、α位の置換基が嵩高くなると、アルキニル置換体の収率は低下した。一方、α位に2級炭素を有するケトンとの反応では、中程度の収率でアレン誘導体が得られた。また条件を変えるとジアルキニル置換体が生成したが、モノアルキニル置換体を得ることはできなかった。セレノニオ基のβ位にスルホニル基を有するジフェニルアルケニルセレノニウム塩とエノラートアニオンとの反応では、高い収率でC-アルケニル置換体を与えた。しかし、カルボニル基のα位の置換基が嵩高くなると、同時にO-アルケニル置換体も生成した。不斉補助基としてオキサゾリジノンを有するアミドを用いた不斉アルケニル化反応はいずれも高収率で反応が進行した。また、そのジアステレオ選択性はセレノニウム塩中のセレン原子の酸性度に依存する傾向が見られた。ジメチルアルケニルセレノニウム塩を用いた反応では、最高95%deのジアステレオ選択性にて目的物を得ることに成功した。以上より、アルキニル及びアルケニルセレノニウム塩を用いた新規β,γ-不飽和カルボニル化合物合成反応の開発を達成し、さらにジアステレオ選択的不斉アルケニル化反応への応用に成功した。アルデヒド存在下、アルキニルセレノニウム塩と水酸化物イオンとの反応から、三成分連結反応による立体選択的なトランスオキシラニルケトン誘導体合成法を開発した。アルキニルセレノニウム塩に対する水酸化物イオンのマイケル型付加反応は、三重結合を活性化するソフトな銀塩を共存させることで成功した。また、反応系内にトリエチルアミンを加えることでより速やかなケトーエノール互変異性が起き、β-ケトセレノニウムイリドの発生が促進された。アルケニルセレノニウム塩と活性メチレンカルバニオンとの反応を用いた新規炭素-炭素結合反応を検討した。水素化ナトリウム存在下、β-スリチルセレノニウム塩とベンゾイルアセトンとの反応は速やかに進行し、シクロプロパン誘導体である(1S^*,2R^*,3R^*)-2-アセチル-1-ベンゾイル-3-フェニルシクロプロパンを高収率で与えた。得られた生成物は原料の活性メチレン化合物の電子求引性基の一つが見かけ上転移している興味深い反応であった。その他、活性メチレン化合物の電子求引性基の一つ以上がケトン基である場合、いずれの場合も見かけ上電子求引性基が転移したシクロプロパン誘導体が生成した。しかし、マロン酸ジエチルとの反応からは、電子求引性基の転移が起きていない、1,1-ジエチルオキシカルボニルシクロプロパン誘導体が得られてきた。一方、環状β-ケトカルボニル化合物との反応より、環拡大を伴う、シクロプロパン環を含む縮合環化合物を合成することができた。非対称光学活性カルコゲニドを反応に用いると、中間体であるカルコゲノニウム塩がジアステレオマー混合物となる可能性があるため、この問題を解消すべくC_2対称光学活性カルコゲニドの合成を行った。すなわち、トリフェニルホスフィン存在下、カンファースルホン酸とヨウ素との反応から容易に合成できるヨードカンファーを、リチウムトリエチルボロヒドリドとセレンより調製したリチウムセレニドと反応させ、新規対称ジオキソセレニドを88%の収率で合成した。

一方、ヨードカンファーを水素化アルミニウムリチウムで還元後、水酸基をプロトンスポンジ共存下トリフルオロメタンスルホン酸メチルでメチル化、続いてリチウムセレニドと反応させ新規対称ジヒドロキシメチルセレニドを51%で与えた。本年度の研究実施計画に基づき、以下に事項について検討した。1.塩基存在下、アルケニルセレノニウム塩と活性メチレンカルバニオンとの反応は、シクロプロパン誘導体を与えた。反応機構を詳細に検討した結果、活性メチレン化合物の電子求引性基の少なくとも1つがケトン基の場合、Michael-Favorskii型の転位を起こしビシナル位に、一方活性メチレン化合物がジエステルの場合にはジェミナル位に2つの電子求引性基を有するシクロプロパン誘導体が生成した。市販の活性メチレン化合物には限りがあるため、より応用性を拡大させる目的で、Claisen縮合により系内で直接活性メチレンカルバニオンを発生させることより反応が開始するClaisen-Michael-Favorskii型連続反応を開発した。アルケニルセレノニウム塩とエノラートアニオンとの反応を行い、この場合もFavorskii型の転位を起こすことを見出した。次に不斉補助基を有するカルバニオンとのジアステレオ選択的シクロプロパン化反応を行った。オキサゾリジノン誘導体を不斉補助基として有する活性メチレンカルバニオンとアルケニルセレノニウム塩との反応はジアステレオ選択的に進行した。2.(2R)-10-(メチルセレノ)イソボルネオールとフェナシルブロミドとの反応より光学活性セレノニウム塩を1:1.5のジアステレオマー混合物として得た。これを塩化メチレン中水酸化リチウム存在下p-ニトロベンズアルデヒドと室温で反応させたところ、トランス-オキシラニルケトンが84%で生成したがエナンチオ選択性はわずか4%eeであった。次に10-d-カンフィル基を置換基とするC_2対称セレニドを触媒とし、水酸化リチウム存在下フェナシルブロミドとp-ニトロベンズアルデヒドとの反応を行い、オキシラニルケトンを50%、29%eeで与えた。
角膜イメージング法を用いた周辺視野計測手法

本研究では,角膜表面反射解析技術(角膜イメージング法)を用いて,人の周辺視野を正確に計測するデバイスである「周辺視野カメラ」を開発した.このデバイスは,我々が確立した眼球表面の光の反射モデルに基づき,人の視線方向とシーンカメラの各画像点でのシーン光との角度を求める原理を用いる.まず角膜イメージとシーン画像の高精度位置合わせ法を開発した。この手法は、シーン画像と眼球の表面反射を三次元光線空間上に投影することで初期位置あわせし、次に初期結果を使って詳細位置合わせを行うことで、精度1度以下の精度を達成した。これを用いることで、角膜イメージカメラから高精度で人の周辺視野を推定することを可能にした。本年度は、周辺視野カメラの設計を行った。また、周辺視野を角膜表面反射画像上で求めるアルゴリズム、またシーン画像と角膜表面反射画像を対応づけるアルゴリズムを開発した。1.周辺視野カメラの設計小型のUSB接続のアイカメラと化学実験用グラスフレームを、新規設計したマウンターで接続し、軽量のモバイル周辺視野カメラを設計した。本カメラは、1280×1024ピクセルの画像を約7フレーム/秒で撮影することが可能である。より高速なカメラがあることが望ましいが、現在探している最中である。2.周辺視野を角膜表面画像上で求めるアルゴリズム角膜反射画像から黒目(角膜輪郭)を抽出して、角膜球面の3次元的な位置を求めることで、角膜表面反射画像上で周辺視野を計算するアルゴリズムを開発した。これにより、角膜画像中に写ったシーン点が、注視点からどの程度の角度に位置するかを計算する事ができる3.角膜画像・シーン画像のマッチングアルゴリズムの開発設計した周辺視野カメラで得られた角膜表面反射画像と、別のカメラで撮影したシーンカメラをマッチングし、ピクセル単位の位置合わせを行う方法を開発した。特に角膜表面反射画像はノイズが多いためこのマッチングは困難であるが、新たにランダムサンプリングリコンセンサス法と呼ぶ方法を提案し、有効性の確認を行った。本年度は以下の項目で研究開発を行った。1.角膜表面反射画像を取得するリモートカメラシステムの設計と乳幼児の角膜表面反射計測に関する周辺視野計測乳幼児向けリモートカメラシステムを2システム設計し、実験および論文投稿を行った。1システムは京都大学で行ったものであり、市販デジタルカメラと望遠レンズを組み合わせたものである。これにより乳幼児の角膜表面反射計測を2m程度の距離から行うことができる。また角膜境界の追跡には機械学習とMCMCによる追跡を組み合わせることで実現する。これにより、入力動画像から注視点を追跡することが可能となった。2つめのシステムについては、ジョージア工科大学と共同で行い、モータードライブによる動的焦点追跡が可能なシステムを設計、実験を行い、論文投稿を行った。2.周辺視評価手法の確立人の周辺視特性を、市販のアイトラッカを使って計測するプロトコルを作成した。人の注視点から一定角度離れた場所に刺激を提示し、人が認知できるかをテストしている。これにより、画面レンダリングの視野を動的に変化させて効率的な描画処理を行うことが可能になった。3.モバイル角膜イメージングカメラの開発従来のモバイル角膜イメージングカメラでは問題だった、フレームレート・解像度・焦点の自動調節問題を可能にするモバイルイメージングカメラを設計・開発した。これにより、屋外環境におけるモバイル状況で角膜表面反射を安定的に捉えることが可能になった。昨年度から今年度にかけてこのデバイスを多数試作しており、共同研究先とともに評価・応用技術の開発を行っているところである。本年度初頭に設定した3点の研究課題はほぼ達成できており、技術的な点としてはほぼ当初通りに開発が進んでいる。また、角膜イメージングカメラについても、国内での発表および海外(ジョージア工科大学)との共同開発デバイスは完成し、乳幼児に対する実験環境でのテストおよび論文投稿を行った。一方で、その結果として、乳幼児に対する実験での、被験者の動きの大きさが予想以上のものであり、注視点検出が安定して行えないという問題がわかってきており、この点をどう解決するか、また平行して本技術をどのような点に適用していくかを共同研究者と議論している。1点としては、乳幼児の眼球画像解析と平行して、調査者のほうにも同カメラを取り付け、互いの画像からアイコンタクトなどを検出可能であるのではないかという議論を行っており、調査者の前方カメラ画像と角膜表面反射画像とのマッチングを利用して、視線行動解析を行うことを計画している。本年度は以下の内容で研究を行った。1.角膜反射画像とシーン画像の高精度位置合わせ手法を開発した。角膜モデルとして従来の球面モデルではなく、非球面モデルを導入した。また、位置合わせ手法としてRANRESAC(Random Resample Consensus)というノイズに強い位置合わせ手法を提案し、また精度向上の為、疎な位置合わせの後、密な位置合わせを行うという2段階の方法で精度を大幅に向上させた。結果として、従来(球面モデル・一段回のみのマッチング)は3.37度程度の精度だったものが、より高精度の位置合わせ(1.05度)まで向上させた。これらの研究については、海外でのカンファレンスおよびジャーナルで発表を行った。2.実環境での角膜イメージ・注視行動データベースを作成した。これにより、屋外環境での360度シーン画像と角膜イメージのセットデータを取得した。このデータセットに基づき、360度の屋外環境画像と角膜イメージをマッチングさせることで注視点推定を行った研究を実施し、精度としてキャリブレーション無しで34度程度の精度を達成した。また本手法は従来に比べ、カメラのズレなどに頑健であるという特徴も示した。