hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
視床枕をめぐるアクティブビジョンの解明

我々、霊長類が、視界を効率的に探索しているときの脳内の計算機構を明らかにすべく、サルを用いた新規の行動課題を確立した。さらに、視覚を司る大脳新皮質と相互連絡のある視床枕のニューロン活動を記録した。その結果、視床枕には、ボトムアップ性に生起された視覚応答から、探索時に駆動されるトップダウン信号へ、変換されていく過程が、反映されていることが分かった。我々は、おびただしい視覚情報の中から、目だった刺激に、まず目を向け、意図するものでなければ、次に目立った刺激に、目を向けるという戦略をとることで、効率的な視界探索を果たしている。このように、能動的に環境を抹索するときの脳内機構を解明すべく、研究初年度の平成18年度は、サルを使った行動実験系を確立した。行動課題として、視界探索課題を開発した。本課題では、赤と緑のランダムドットが、反対方向(例えば上下)へトランスバレントに動く視覚刺激をサルに呈示する。試行は、ターゲット検出条件と非検出条件に大別される。検出条件では、サルは、ターゲットの色のドットが動く向きを、左右のバーのどちらかを正しく選択しなければ、報酬(ジュース)を与えられない。非検出条件では、ランダムドットの物理的性状によらず、下のバーへ反応さえすれば、報酬が与えられる。試行は、ブロック単位で行われ、それぞれのブロックで、各条件を、(検出条件か、非検出条件か、検出条件なら、ターゲットの色は、赤か緑かを)手がかり刺激の色として、教示している。ランダムドットが同方向に動くコヒーレンスを操作して、ターゲットとしての明瞭度を暖昧にすると、検出条件では、正解率が低下し、反応時間が、延長したが、非検出条件では、正解率と反応時間ともに、変化しなかった。また、本課題を、サルに、free viewingで遂行させると、サルの眼球運動は、正解時には、手がかり刺激の色のドットを、パーシュートとサッケードを使って、追跡していた。逆に、エラー時には、非ターゲットの色のドットを追跡していたが、非ターゲットの色の輝度を低くしたり、空間的に、ターゲットから分離すると、そのエラーは減少した。以上のことから、サルが、ヒトと同じように、刺激のsalienceに従った外発的な過程と、内発的にターゲットを志向する過程が、協調して、視界を探索することを裏付けている。我々の日常は,外界探索の繰り返しである。その探索は,視覚が発達した霊長類では,もっぱら視界走査に依存している。実環境では,脳は,おびただしい視覚情報の中から,目だった刺激に,まず注意を向け,意図したものと照合する作業を繰り返すという戦略をとることで,効率的な視界探索を果たしている。このように,能動的に環境を探索するときの,視知覚系と注意の協応関係を解明することが,本研究の目的である。本年度は,まず,複数のサルを使って,行動学的成績を定量的に評価した。サルには,異なる色と動きを組み合わせたランダムドットを,同時に,同位置(トランスパレント)に呈示し,手がかり刺激の色のドットが,どちらの方向に動いているかを,バー応答で報告させた。緑と赤,上向きと下向きといった競合する色と動きを,それぞれ2種類ずつ用意した場合,4種類の組み合わせのランダムドットが,構成される。サルが,上向きと判断したバー応答率を縦軸に,ランダムドットの組み合わせ確率を横軸にとると,行動パターンは,シグモイドカーブでフィットできた。このカーブは,注意すべき色が異なると,ほぼ、逆転した。また,反応時間を縦軸にとると,線形回帰できた。ランダムドットに注意を向けなくても良い条件では,これらのフィットと回帰は,消失した。以上から,注意が,知覚判断に,影響を与えることが,行動学的に担保できた。次に,脳定位固定法を用い,頭蓋骨用固定用ホルダーおよび慢性記録用チャンバーを取り付け,本課題を遂行中のサル視床枕から,微小電極を使って,単一ニューロン活動を記録した。電極の刺入位置は,核磁気共鳴画像(MRI)により,確定した。視床枕には,注意にしたがって,視覚応答が変化するニューロン群が,認められた。我々、霊長類が、視界を効率的に探索しているときの脳内の計算機構を明らかにすべく、大脳皮質と相互連絡のある視床枕に注目して、実験を進めた。視覚刺激としては、競合する特徴を並存させたランダムドットを用いて、ある一つの特徴を探索させる条件と、探索を不要とする条件を混合させた行動課題を用いた。行動成績のなかでも、サルの眼球運動や反応時間から、探索条件と非探索条件で、サルが、実際に、視界を能動的に判断しているか、受動的に見ているだけなのかが、区別された。さらに、上記の行動課題を遂行しているときに、視床枕から、単一ニューロン活動を多数記録した。

その結果、視床枕ニューロンは、1)視覚刺激呈示より前から応答するもの、2)視覚刺激呈示期間に応答するもの、3)遅延期間に応答するもの、4)行動直前に応答するもの、5)行動の後に応答するもの、6)これら複数の期間にまたがって応答するもの、と応答様式が多彩であった。今回、1)または2)に応答するニューロン群の応答パターンを解析した。まず、視覚刺激呈示期より以前から応答するニューロン群は、トライアル初期から、探索すべき視覚刺激が呈示される時点に向かって、徐々に活動を上昇させる傾向があった。この傾向は、非探索条件時には、減少した。以上から、これらの活動には、視界を探索する前の構えが反映されていることが推察された。次に、視覚刺激呈示期間に応答するものは、呈示直後、一過性に応答する成分と、その後も持続的に応答する成分に分かれた。一過性の応答成分初期では、探索条件と非探索条件は、分別されなかったが、持続性応答成分にかけて、次第に、両条件は分別されていった。以上から、これらの応答は、ボトムアップ性に生起された視覚応答から、探索時に駆動されるトップダウン信号へ、変換されていく過程が、反映されていることが、推察された。
睡眠時無呼吸発生時のみ下顎前突させる人工筋肉駆動型口腔内装置の開発

1.人口筋肉の収縮力と変位性を各条件下で測定し、実際に必要な下顎前突のための収縮力と牽引方向を測定した。人工筋肉駆動のため必要な電力、最適値を測定した。2.161例(平均年齢:54.3歳)の睡眠時無呼吸症候群(OSAS)患者[平均無呼吸低呼吸指数(AHI):17.9]において口腔内装置を装着前後で、収縮期血圧、拡張期血圧、平均血圧を測定した(各々、132、82.1、107.1mmHg)。口腔内装着後に、収縮期血圧、拡張期血圧、平均血圧は有意に(p<0.001)低下した(127.5、79.2、103.4mmHg)。Responder群(血圧低下>3.7mmHg)およびpartial responder群(0<血圧低下≦3.7mmHg>はnonresponder群(低下≦0mmHg)の52.5%と比較して有意に(p<0.05)高いAHIの減少(各々、69.6%、65.9%)を示した。効果的な口腔内装置治療によって高血圧症を合併するOSAS患者に有意な血圧の効果を認めることが示唆された。3.光トポグラフィー装置を用いて開口、閉口、側方運動、舌前突運動、発音時の脳血流を測定し、仰臥位での睡眠時の脳血流変化を記録した。語流暢課題においてOSAS患者で脳血液量が低下していることを確認した。軟口蓋の知覚を脳磁計を用いて体性感覚脳磁場を記録し、両側の二次感覚野に反応を確認し、その反応が睡眠により低下することを観察した。4.中等症の歯周病を示す4-6mmの歯周ポケットを有する比率が58.9%、重度の歯周病を示す6mm以上のポケットを有する比率が38.4%、残存歯は平均26.2本、出血のみられた歯は平均5.9本であった。歯周ポケットが3mm以下は2.7%のみで、全例で定期的な歯周治療を受けていた。定期的な歯周治療を受けていないほぼ全例で中等症以上の歯周病に罹患していることが明らかになった。人工筋肉の特性に関する検討人口筋肉の収縮力と変位性を各条件下で測定し、実際に必要な下顎前突のための収縮力と牽引方向を正常被験者にて測定中である。人工筋肉駆動めため必要な電力、最適値を確定する予定である。口腔内装置の生活習慣病への影響口腔内装置装着による生活習慣病への影響を検討するため血圧に及ぼす影響を検討した。対象は161例(男性121例、女性40例、平均年齢54.3±13.7歳)のOSAS患者[平均無呼吸低呼吸指数(AHI):17.9±14.1]とした。口腔内装置を装着前後で、収縮期血圧、拡張期血圧、平均血圧を測定した(各々、132.0±16.1mmHg、82.1±10.6mmHg、107.1±12.9mmHg)。

口腔内装着後に、収縮期血圧、拡張期血圧、平均血圧は有意に(p<0.001)低下した(各々、127.5±15.0mmHg、79、2±10.0mmHg、103.4±12.0mmHg)。血圧の低下は治療前の血圧と有意な(p<0.001)相関が認められた。Responder群(70例、血圧低下>3.7mmHg)およびpartial responder群(46例、0<血圧低下≦3.7mmHg)はnonresponder群(45例、低下≦0mmHg)の52.5%と比較して有意に(p<0.05、ANOVA)高いAHIの減少(各々、69.6%、65.9%)を示した。効果的な口腔内装置治療によって高血圧症を合併するOSAS患者に有意な血圧の効果を認めることが示唆された。睡眠時無呼吸症候群と歯周病の関連睡眠時無呼吸症候群の患者の大多数が歯周病に罹患していることが明らかになってきた。歯周病検査を行った219名OSAS患者のうち中等症の歯周病を示す4-6mmの歯周ポケットを有する比率が58.9%、重度の歯周病を示す6mm以上のポケットを有する比率が38.4%、残存歯は平均26.2本、プロービングで出血のみられた歯は平均5.9本であった。歯周ポケットが3mm以下は2.7%のみで、全例で定期的な歯周治療を受けていた。欠損歯は少ないが、定期的な歯周治療を受けていないほぼ全例で中等症以上の歯周病に罹患していることが明らかになった。1.人工筋肉の特性に関する検討人口筋肉の収縮力と変位性を各条件下で測定し、実際に必要な下顎前突のための収縮力と牽引方向を測定した。人工筋肉駆動のため必要な電力、最適値を測定した。2.口腔内装置治療の高血圧への影響口腔内装置装着による血圧に及ぼす影響を検討した。対象は161例(男性121例、女性40例、平均年齢:54.3歳)の睡眠時無呼吸症候群(OSAS)患者[平均無呼吸低呼吸指数(AHI):17.9]とした。口腔内装置を装着前後で、収縮期血圧、拡張期血圧、平均血圧を測定した(各々、132、82.1、107.1mmHg)。口腔内装着後に、収縮期血圧、拡張期血圧、平均血圧は有意に(p<0.001)低下した(127.5、79.2、103.4mmHg)。Responder群(70例、血圧低下>33.7mmHg)およびpartial responder群(46例、0<血圧低下≦3.7mmHg)はnonresponder群(45例、低下≦0mmHg)の52.5%と比較して有意に(p<0.05)高いAHIの減少(各々、69.6%、65.9%)を示した。3.OSASと脳活動の関連光トポグラフィー装置を用いて開口、閉口、側方運動、舌前突運動、発音時の脳血流を測定し、仰臥位での睡眠時の脳血流変化を記録した。語流暢課題においてOSAS患者で脳血液量が低下していることを確認した。また、これらの運動に関わる脳活動を脳磁場計測装置によって測定し、関連脳磁場の分布様相と下顎運動との関係について検討を行った。開口、閉口、側方運動、舌前突運動によって両側の一次感覚運動皮質領域に準備磁界が発現した。軟口蓋の知覚を脳磁計を用いて体性感覚脳磁場を記録し、両側の二次感覚野に反応を確認し、その反応が測定中の座位での睡眠により低下することを観察した。4.OSASと歯周病の関連歯周病検査を行った219名の患者のうち中等症の歯周病を示す4-6mmの歯周ポケットを有する比率が58.9%、重度の歯周病を示す6mm以上のポケットを有する比率が38.4%、残存歯は平均26.2本、プロービングで出血のみられた歯は平均5.9本であった。
糖尿病足に対する生体力学に基づいた予防的手術の有効性の検討

2013年2015年に当施設を受診した糖尿病足病変患者のうち、血行障害、感染がなく神経障害がある患者に対してデータ収集を行った。収集項目は患者基礎データ、足部関節可動域、足底圧測定、足型測定などである。その中で前足部に潰瘍を持ち足関節背屈可動域制限のある患者6名に対しアキレス腱延長術、腓腹筋腱腱膜切離術を3名ずつ行い、術前と術後の関節可動域、足底圧、臨床症状、合併症などを検討した。また胼胝もしくは潰瘍形成を伴う足趾変形を持つ患者5名に対しても趾屈筋腱切断術、関節形成術など行い同様の検討を行なった。どの手術においても大きな合併症はなく病変部位の足底圧の低下が認められ、手術の有効性が示された。集学的救肢治療の発展によって多くの糖尿病足が救肢されるようになってきた今、次に重要になってくるのは救肢した足の変形を修正し歩行機能を維持することである。糖尿病足潰瘍の再発予防のためには足の機能評価を適切に行い、歩行サイクルの中で足底圧が特定の部位に集中しないよう生体力学(バイオメカニクス)に基づいた予防的手術を行う必要がある。それに先駆けて糖尿病足潰瘍と足の機能的問題との関連を明らかにするために、糖尿病足病変を持つ患者の歩行時足底圧のデータ集積を行った。本年度は外来受診した糖尿病足病変を持つ患者の足底圧を立位と歩行中とで計測することにより、潰瘍の部位と歩行サイクルの中での足底圧の集中との相関を検討した。来年度はこのデータをもとに予防的手術前後での足底圧の変化および手術の効果を検証する予定で会うr。糖尿病足に対する経皮的アキレス腱延長術についての臨床的な報告は欧米にてみられるが、欧米とは特徴が異なるアジア人の糖尿病患者に対して詳細に行ったものはいまだないのが現状である。本研究はこれまで本邦で行われてきた潰瘍局部への治療とはコンセプトが全く異なる新たな治療の基礎となる研究であり、日本の糖尿病患者に対する予防的手術の有効性が明らかになれば、本邦における今後の糖尿病足治療を大きく発展させる可能性がある。平成25年度、26年度で外来受診をした糖尿病足病変患者のうち血行障害・感染がなく神経障害がある患者に対してデータ収集を行った。収集項目には患者基礎データ、足部関節可動域、F-SCANIIを用いて足底圧測定、足型測定などを含む。そのうち足部に潰瘍病変を持ち足関節背屈可動域が5度未満の患者は3名しかおらず、手術に至ったのは2名であった。術後6か月での創部の経過、足底圧のフォローを施行中である。また足部に潰瘍病変を持ち内反変形を来した患者はおらず、こちらは手術を行うに至らなかった。また現在潰瘍病変のない糖尿病患者について神経障害スコアと関節可動域、足底圧、足型についての関連をみる臨床研究へと発展しており、さらなるデータ集積を図りつつ、患者のリクルートを行っているところである。平成25年度27年度で外来受診を行った糖尿病足病変患者のうち血行障害、感染がなく神経障害がある患者に対してデータ収集を行った。データ内容は患者基礎データ、足部関節可動域、足底圧足底、足型測定などである。前足部に潰瘍を持ち足関節背屈可動域制限のある患者中、アキレス腱延長術、腓腹筋腱腱膜切離術をそれぞれ3名ずつに行った。術後6か月間関節可動域、足底圧、臨床症状をフォローした。これらの結果について2種類の手術の効果、適応、再発、合併症などについてまとめ、学会発表を行った。想定していたよりも足部の変形と足部潰瘍の関連が疑われる患者が少なく、手術に至る患者はさらに少なかった。糖尿病足病変在現在潰瘍病変のない糖尿病患者について神経障害スコアと関節可動域、足底圧、足型についての関連をみる臨床研究へと発展しており、さらなるデータ集積を図りつつ、患者のリクルートを行っているところである。形成外科装具外来を受診する糖尿病足病変患者に対し、F-SCANIIを用いて足底圧測定を行った。潰瘍部と歩行サイクル内での足底圧集中部位はおおむね一致していることがわかった。しかし、予防的手術の同意を得られる患者はそれほど多くなく、しかも予定していた前脛骨筋延長手術の適応となる患者はさらに少ない。前年度からの繰り越し金があり、本年度使用分ではすべての予算を使用する必要はなかった。前脛骨筋延長手術が適応になる患者はそれほど多くないことがわかった。

26,27年度の内容は当初経皮的アキレス腱延長手術と前脛骨筋延長手術の効果判定および足底圧パターンの変化の検討であったが、予定を変更し経皮的アキレス腱延長術と足趾の形成手術の効果判定に変更する予定である。また得られた成果を論文化する。当該年度に購入予定であったフットビュークリニックについては産学連携共同研究を行っているアサヒコーポレーションが所有していたため購入の必要がなかった。海外出張での旅費、英文校正などに支出しており、翌年度はその用途に用いる予定。
ラット膵脾合併移植における、制御性T細胞を用いたドナー特異的免疫寛容の誘導

昨年度までに、膵脾合併移植によるグラフト保護効果破綻期の免疫抑制療法併用によって可能になることを示した。最終年度は、そのメカニズムがドナー、レシピエントいずれの由来のTregが機能しているかを解明する実験を行った。実験はHigh responder combinationであるDA, LEWを用いた。レシピエントであるLEWには術前にSTZを静注し糖尿病を誘発した。手術はドナーの膵、脾、十二指腸を一塊にレシピエントの腹腔内に移植した。評価は、graft survivalに関しては血糖が再上昇した時点で拒絶と判断し、制御性T細胞はCD4, 25をFACSで、Foxp3をRT-PCRとFACSで解析し、制御性T細胞(Treg)の動向を調べた。またドナー由来の細胞を検出するためにドナーのMHCに特異的な抗体を用いた。膵移植群と膵脾移植群を作成し、それぞれにタクロリムス(Tac)を術後4日間投与した群を作りControl群と併せて5群で比較検討したところ、膵脾合併移植+Tac術後4日間投与した群でのみ有意なグラフト生着期間の延長を認め、組織でも膵グラフトの構築が保たれていた。そのグラフト保護効果とTregの関与についてRT-PCRで見てみると、生着延長群では脾グラフト内にTregがより長期間保たれており、ドナー由来のTregも自己脾、脾グラフト内により長期間存在していた。レシピエントのTcellが持続的にグラフト脾にさらされると、Tregに変化することが判明した。移植直後導入期に重要なのは、レシピエント脾臓に移行するドナー細胞のキメリズムとともに、むしろグラフト自身の抗原性が持続的に提示されることとそこに集族するレシピエント由来のTregである可能性が示された。以前より脾臓合併移植によるグラフト保護効果が報告されてきたが、その明確な機序は明らかになっていない。「研究の目的」で提示した、1)膵脾合併移植による生着延長と制御性T細胞(Treg)の動向、2)今回、Tregの関与と作用機序の解明、について興味深い結果を得た。評価は、graft survivalに関しては血糖が再上昇した時点で拒絶と判断し、制御性T細胞はCD4,25をFACSで、Foxp3をRT-PCRとFACSで解析し、制御性T細胞(Treg)の動向を調べた。そこで自己脾の重要性を検証するため、この群で移植再潅流直前に自己脾を摘出した群を作成しグラフト生着期間を比較したところグラフト保護効果は保たれた。

グラフト脾が何らか関与しており、レシピエントのTcellが持続的にグラフト脾にさらされると、Tregに変化して免疫寛容を誘導しうる可能性が示唆された。昨年度までに、膵脾合併移植によるグラフト保護効果破綻期の免疫抑制療法併用によって可能になることを示した。最終年度は、そのメカニズムがドナー、レシピエントいずれの由来のTregが機能しているかを解明する実験を行った。実験はHigh responder combinationであるDA,LEWを用いた。レシピエントであるLEWには術前にSTZを静注し糖尿病を誘発した。手術はドナーの膵、脾、十二指腸を一塊にレシピエントの腹腔内に移植した。評価は、graft survivalに関しては血糖が再上昇した時点で拒絶と判断し、制御性T細胞はCD4,25をFACSで、Foxp3をRT-PCRとFACSで解析し、制御性T細胞(Treg)の動向を調べた。またドナー由来の細胞を検出するためにドナーのMHCに特異的な抗体を用いた。膵移植群と膵脾移植群を作成し、それぞれにタクロリムス(Tac)を術後4日間投与した群を作りControl群と併せて5群で比較検討したところ、膵脾合併移植+Tac術後4目間投与した群でのみ有意なグラフト生着期間の延長を認め、組織でも膵グラフトの構築が保たれていた。そのグラフト保護効果とTregの関与についてRT-PCRで見てみると、生着延長群では脾グラフト内にTregがより長期間保たれており、ドナー由来のTregも自己脾、脾グラフト内により長期間存在していた。レシピエントのTce11が持続的にグラフト脾にさらされると、Tregに変化することが判明した。移植直後導入期に重要なのは、レシピエント脾臓に移行するドナー細胞のキメリズムとともに、むしろグラフト自身の抗原性が持続的に提示されることとそこに集族するレシピエント由来のTregである可能性が示された。
運動トレーニングによる内皮依存血管弛緩機能向上のメカニズム

本研究は、自然発症高血圧ラット(SHR)をモデルに、運動トレーニングによる安静時血圧改善のメカニズムを組織のニトロ化タンパク質に着目した生化学的な側面および血管の弛緩能力の測定による組織学的な側面から検討しようとするものである。SHRに10週間の自発運動トレーニングを行わせ、組織のニトロ化タンパク質および血管の弛緩能力を検討した。懸濁液のP2分画においては3-ニトロチロシン濃度の減少傾向が認められたが、優位なレベルには至っておらず、再検討が必要であると思われる。胸部大動脈の物理的弾性要素は、運動トレーニングで向上する傾向が認められたが、血管弛緩機能などのさらなる検討が必要である。平成24年度は血管運動測定装置「デュアルワイヤーミオグラフ(ユニークメディカル社)」を購入した。現在、血管運動測定の予備実験を繰り返しており、血管運動の測定条件を整えつつある。しかしながら、血管運動という微少な運動を定量するためには、今後も予備実験を繰り返し、測定精度を高めてゆく必要がある。一方、生化学的手法であるウエスタンブロッド法による生体タンパク質の定量は、1次抗体および2次抗体の選定などを終え、安定した測定が可能となっている。特に、血圧に影響を及ぼすと考えられる、ニトロチロシンおよびニトロトリプトファンなどのタンパク質の定量が可能となっている。今後は、タンパク定量の精度を向上させるため、ハウスキーピングタンパク質としてアクチンなどのタンパク質も、ニトロチロシンおよびニトロトリプトファンと同時に検出するメソッドを確立したい。この他補助的なデータとして、TCAサイクルの律速酵素である骨格筋のサイトレイトシンターゼなどの酵素活性を測定し、持久的なトレーニング効果の指標としたい。酵素活性については、マイクロプレートリーダーを用いる測定キットが市販されているため、比較的容易に測定することが可能と思われるが、骨格筋ホモジェネートの細胞分画にどの様な方法を採用するかの検討を加える必要がある。以上の様に、測定方法は確立しつつある。平成25年度は実験動物を用いた本実験を行う年度となるため、本実験の実験スケジュールの検討も行わなければならない。本研究による結果は、今後の高血圧運動療法に大きく貢献するのと同時に、高血圧予防のための運動トレーニングにも様々な示唆を与えるものと期待できる。さらには、少子高齢化社会を迎える我が国において、高齢者の医療費増加は国家の大きな負担となっていることが問題視されているが、高血圧予防のための運動トレーニングの系統化はこの問題を軽減する一つの方法と考える。様々なアプローチにより運動トレーニングによる安静時血圧改善のメカニズムが究明されようとしているなかで、本研究は自然発症高血圧ラットにおいて、運動トレーニングによる収縮期血圧の改善傾向を見いだした。その、収縮期血圧の改善傾向が見られたラットの大動脈においてニトロチロシン量およびSOD量をウェスタンブロッド法により定量しようと試みた。組織量の少ない大動脈においてこれらの調査を行うためには高感度の分析技術が求められるが、高血圧の予防・改善を検討する場合に大動脈の解析が必要で、分析感度の改善に時間を要している。また、これまでの心臓および骨格筋における分析と合わせて検討することにより、運動トレーニングによる安静時血圧改善のメカニズムを解明することが可能となる。さらに、本態性高血圧のヒトおよびSHRは正常血圧のコントロールと比較して最大内皮依存性血管弛緩能力が低下し機能障害をもっていることが示唆されている。そこで本研究は、生化学的分析に加え運動トレーニングにより安静時血圧の改善が認められた胸部大動脈を切除し、Spierらの方法に従ってin vitro条件下で内皮依存血管弛緩機能を物理的に測定することにより、内皮依存血管弛緩要素を定量したい。本研究は、運動トレーニングによる安静時血圧の改善をニトロ化タンパク質に着目した生化学的な側面と、血管の弛緩能力の測定による組織学的な側面から大動脈を検討しようとするものである。ヒトを対象にした研究は勿論のこと高血圧モデルを用いた研究においても類似の研究は皆無であり、運動トレーニングによって導かれる安静時血圧改善のメカニズムを究明する上で非常に重要な知見となり得るものと考えられる。とりわけ、活性酸素による動脈の変性と、運動トレーニングがその変性を阻止する可能性を示すことは、本研究の学術的な特色でもある。本研究による結果は、今後の高血圧運動療法に大きく貢献するのと同時に、高血圧予防のための運動トレーニングにも様々な示唆を与えるものと思われる。平成23年度は、次年度以降行うタンパク質の定量実験に備えて、組織のホモジェネート方法およびホモジェネートにより得られる懸濁液の分画方法の確立を行った。ホモジェネート時に利用する緩衝液の検討、ホモジェネート時に緩衝液の温度上昇を防ぐ方法を検討した。

また、ホモジェネートにより得られた懸濁液の分画では、Yoshidaらの研究(Biochim.Biophys.Act 1996)の方法を改良し、核を含む1,000×g顆粒(P1)、ミトコンドリア、小胞体および原形質膜を含む1000,000×g顆粒(P1)、サイトゾルを含む1000,000×g上清(S)に分画することが可能となった。これらの分画により、次年度以降の生化学分析がスムーズに行えるようになるものと思われる。血管運動という微少な運動を定量するためには、さらなる予備実験が必要である。組織のホモジェネート方法およびホモジェネートにより得られる懸濁液の分画方法を確立させ、ホモジェネート時に利用する緩衝液の検討、ホモジェネート時に緩衝液の温度上昇を防ぐ方法の検討に時間を要した。また、ホモジェネートにより得られた懸濁液の分画方法の検討では、核を含む1,000×g顆粒(P1)、ミトコンドリア、小胞体および原形質膜を含む1000,000×g顆粒(P1)、サイトゾルを含む1000,000×g上清(S)に分画するためにかなりの時間を要することがわかった。これまでの達成度は、やや遅れてはいるものの、ウェスタンブロット方法の精度が上がり、次年度以降の生化学分析がスムーズに行えるようになるものと思われる。平成25年度は予定通り動物実験を用いた本実験に入る。今後の研究推進に大きな変更は無いが、当初は自作することを考えていた血管運動測定装置を購入することとし、研究を推進してゆきたい。血管運動測定装置は内皮依存血管弛緩機能および物理的弾性を調査するため必要である。組織量の少ない大動脈においてこれらの調査を行うためには高感度の分析技術が求められるため、装置の購入は研究推進と精度の確立に寄与する。本研究においては、生化学的分析に、血管運動に関する結果を加えることに意味がある。これらの大動脈の解析は、高血圧の予防・改善を検討する際に大いに貢献するものと思われる。平成24年度は研究進度の遅れにより、試薬類の購入に充てる予定であった「25,400円」が残った。この残金を平成25年度に繰り越し、測定試薬の購入にあてる予定である。この他、実験動物などの消耗品費の他、データ解析用ノートパソコンなどを平成25年度の予算で購入する。次年度は、内皮依存血管弛緩機能および物理的弾性を調査するために必要不可欠な「ワイヤーミオグラフ410A(血管運動測定装置)」の購入を目的に、平成23年度予算の繰り越し及び平成25年度予算の前倒し請求を行う予定である。そして、検討してきた懸濁液からのタンパク質の定量を進める計画である。また、加えて、胸部大動脈を摘出し内皮依存血管弛緩機能、および物理的弾性を調査する方法を検討する。摘出した胸部大動脈から約2mmのリングを作成し固定装置にマウントする。その後胸部大動脈を-10、-8、-6、-4log mol/lのアセチルコリンに暴露する。また同様の暴露を、NO合成酵素阻害薬であるNG-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME)存在下、および、直接血管平滑筋を弛緩させ昇圧効果を発揮する
心臓大血管手術における術中眼底血流量と脳循環動態との関連性

本研究では脳循環を反映するパラメーターとして、眼底血流に着目し、レーザースペックル法による眼底血流計を用い、ブタ人工心肺モデルにおける眼底血流を測定し、人工心肺使用時における眼底血流量と脳微小循環の関連を明らかにし、さらに実臨床における心大血管手術時の眼底血流量を測定し、脳循環動態や脳神経系アウトカムとの関連を明らかにすることを目的とした。この研究計画では、1大動物であるブタを用いた実験モデルで、常温体外循環を使用し送血量を変化させた場合の眼底血流量と脳組織血流量との関係に対し、定量的評価を行う。2実臨床での眼底血流量と脳神経合併症およびNIRSとの関連につき、統計学的に解析する。この2本立ての研究計画に則り研究は行われている。現在、1の動物実験に関しては、ブタという大動物を使用するために実験モデル作成に時間を要しているものの、基礎的研究が随時進行中である。また、2の実臨床における心大血管手術時の眼底血流測定に関しては、順調に症例数を蓄積しており、この知見から症例報告ではあるが、国際学会にて2回発表を行い、英文論文も4編掲載されている。本研究は、心臓大血管手術における脳循環と眼底血流の関係につき、非常に独創的な着眼点で実施されており、本研究から得られる知見が心大血管手術における脳循環に関し重要な意義を持つことが、国際学会発表や英文論文掲載といった形で認められてきている。今後、本研究をさらに進めることでさらなる新知見が蓄積されることが期待される。現在、1の動物実験に関しては、実験モデル作成へ向けて基礎的研究を随時進行している。また、2の実臨床における心大血管手術時の眼底血流測定に関しては、順調に症例数を蓄積しており、この知見から症例報告ではあるが、国際学会にて2回発表を行い、英文論文も3編掲載されている。本研究計画では、1大動物であるブタを用いた実験モデルで、常温体外循環を使用し送血量を変化させた場合の眼底血流量と脳組織血流量との関係に対し、定量的評価を行う。研究1年目としては、まだ動物実験モデルの進捗が遅れているが、実臨床においてはすでに結果が出始めており、おおむね順調に進行していると考えられる。さらに、英文論文1編が現在執筆中である。また、症例数の蓄積に伴って、原著論文も執筆予定である。

今後、本研究をさらに進めることでさらなる新知見が蓄積されることが期待される。本研究計画では、1大動物であるブタを用いた実験モデルで、常温体外循環を使用し送血量を変化させた場合の眼底血流量と脳組織血流量との関係に対し、定量的評価を行う。2実臨床での眼底血流量と脳神経合併症およびNIRSとの関連につき、統計学的に解析する。この2本立ての研究計画に則り研究は行われている。現在、1の動物実験に関しては、実験モデル作成に時間を要しているが、基礎的研究を随時進行している。また、2の実臨床における心大血管手術時の眼底血流測定に関しては、順調に症例数を蓄積しており、この知見から症例報告ではあるが、国際学会にて2回発表を行い、英文論文も3編掲載されている。また、症例数の蓄積に伴い、原著論文も執筆予定である。研究2年目としては、まだ動物実験モデルの進捗が遅れているが、実臨床においてはすでに結果が出ており、おおむね順調に進行していると考えられる。本研究では脳循環を反映するパラメーターとして、眼底血流に着目し、レーザースペックル法による眼底血流計を用い、ブタ人工心肺モデルにおける眼底血流を測定し、人工心肺使用時における眼底血流量と脳微小循環の関連を明らかにし、さらに実臨床における心大血管手術時の眼底血流量を測定し、脳循環動態や脳神経系アウトカムとの関連を明らかにすることを目的とした。この研究計画では、1大動物であるブタを用いた実験モデルで、常温体外循環を使用し送血量を変化させた場合の眼底血流量と脳組織血流量との関係に対し、定量的評価を行う。現在、1の動物実験に関しては、ブタという大動物を使用するために実験モデル作成に時間を要しているものの、基礎的研究が随時進行中である。また、2の実臨床における心大血管手術時の眼底血流測定に関しては、順調に症例数を蓄積しており、この知見から症例報告ではあるが、国際学会にて2回発表を行い、英文論文も4編掲載されている。本研究は、心臓大血管手術における脳循環と眼底血流の関係につき、非常に独創的な着眼点で実施されており、本研究から得られる知見が心大血管手術における脳循環に関し重要な意義を持つことが、国際学会発表や英文論文掲載といった形で認められてきている。今後の本研究の推進方策としては、まず動物実験の進捗を可能な限り進めていく。さらに実臨床における症例集積が進んでいるが、さらなる症例集積を進めるとともに、得られたデータを統計学的に解析し、さらなる知見が得られるか検討する。今後の本研究の推進方策としては、まず動物実験の進捗を可能な限り進め、基礎的研究データの蓄積を行る。さらに実臨床における症例集積が進んでいるが、さらなる症例集積を進めるとともに、得られたデータを統計学的に解析し、原著論文として成果をまとめる予定である。
葉酸代謝関連遺伝子多型、ライフスタイル因子との相互作用による先天異常発生への影響

「環境と子どもの健康に関するモニタリング調査:北海道スタディ」の2003ー13年までの参加者20,929名のうち、妊娠初期の生活情報及び血清葉酸値、出生児情報がある在胎22週以降の単胎児とその母親のうち、児の染色体異常及、単一遺伝子疾患及び先天奇形不明を除いた15,037組の母児について、妊娠初期の生活環境要因、血清葉酸値と先天奇形との関連を検討した。分析した全先天奇形は426名であった。妊娠初期血清葉酸値と先天奇形の関連を母親の年齢、出産回数、妊娠初期の喫煙で調整して検討したが、全先天奇形、疾患別、先天奇形の器官別のいずれも関連はみられなかった。先天異常の主要な奇形の発生頻度は25%であり、本邦でも0歳児の死亡原因の第1位を占める。また、小奇形はさらに発生頻度が高く、早急な治療を必要としないが、主要な奇形を合併していることもあるため出生後の観察は重要である。先天異常の発生には、多因子遺伝が2025%を占める。そのため、器官形成期における環境要因の把握も必要である。「環境と子どもの健康に関する北海道スタディ(以下、「北海道スタディ」とする)」は、2002年から2012年まで北海道の様々な規模の産科施設36施設を受診している女性の協力を得て、妊娠期の環境暴露が出生児の健康に及ぼす影響を調査する前向きコホート研究を実施している。これまで、分娩終了した20,818名のうち出産施設から出産日、在胎週数、出生時体重、児の性別、先天異常の有無、先天異常の内容などの情報が得られた18,333名の分析を行った。その結果、全分娩のうち、何らかの先天異常のある児は339件(1.9%)であった。妊娠期間、生死流産の割合、出生児体重は先天異常の有る児と無い児と間に有意差がみられた(P<0.001)が、児の性別や母親の分娩時の年代には2群に有意差は認められなかった。分娩年毎の先天異常を持つ児の出生頻度も差はみられなかった。発生頻度(出産1万対)の最も高い先天異常は心室中隔欠損症、多指(趾)症、停留精巣・非触知精巣、Down症候群、水腎症等であった。北海道スタディの出生頻度は、JAOG報告(20072010年)0.8%前後や南アメリカのECLAMC報告0.71.0%よりも若干高いが、JAOGやECLAMCとは集計対象児の基準が異なるためであると考える。先天異常の頻度を年次推移でみると1.02.3%であり、先天異常の頻度は大きな増減無く推移していた。これはJAOGの結果とも同様であった。先天奇形は出生時の生命を脅かすものであり、新生児死亡原因の第1位を占める。生命の危険がない先天異常であってもその子ども、家族にとっては長期的な健康管理を必要とし、心理的負担を抱くものである。近年は、先天奇形の多くを占める多因子疾患の解明も進んできている。本研究は、既に先天性神経管閉鎖不全症との関連が明らかにされている葉酸に関して、他の先天性奇形との関連を検討することを目的に、北海道全域の産科医療施設を受診している妊婦に対して実施している大規模コホート「北海道スタディ」参加者を対象にした研究である。平成24年度は、北海道スタディ参加者20,500人(平成15年平成24年12月)のうち、平成15年平成20年12月までに分娩終了した女性約12,500人の妊娠初期調査票、新生児情報のデータのクリーニング作業を行い、妊娠初期血清葉酸値、出産後母体血(葉酸代謝関連遺伝子一塩基多型分析)データとの統合を行った。また、新生児情報に関する問い合わせも分娩施設に実施した。分析条件を決め、先天性単一奇形を有するグループと先天異常等のないグループに分け、先天異常のないグループから母親年齢、出産回数、教育歴などをマッチング条件として分析対象者の選定を行った。H25年度は、妊娠初期調査票と新生児情報、妊娠初期血清葉酸値データから先天性単一奇形発生と妊娠初期の生活環境、血清葉酸値の関連を論文にする。また、分析対象者の出産後母体血を使用して、葉酸代謝遺伝子多型の分析を行っていく予定である。先天奇形の内、神経管閉鎖障害は妊娠前からの葉酸摂取により発生数低減が報告されている。神経管閉鎖障害を含め単一器官の奇形は遺伝子と生活環境の相互作用による多因子疾患であることが多い。葉酸代謝酵素はDNA合成やメチル化に重要な役割を果たすもので、この酵素活性を左右するには葉酸摂取量、生活スタイルが関与する。

本研究では「環境と子どもの健康に関するモニタリング調査:北海道スタディ」の2003年から2013年までの参加者20,929名のうち、妊娠初期の自記式調査票および出産児の情報がある単胎児とその母親18,415組に対して解析を行った。染色体異常およびメンデル遺伝疾患を除く何らかの先天奇形があった児は482名であった(流産・死産含む)。最も頻度が高い先天奇形は停留精巣48名(0.59%)で、次いで心室中隔欠損症75名(0.45%)で、神経管閉鎖障害は5名(0.03%)であった。先天奇形全体と妊娠初期のライフスタイルとの関連では、生死流産別(p 0.00)、妊娠初期の受診病院および出産施設(p 0.001)、母親の最終学歴(p 0.008)、生殖補助医療(p 0.014)、鉄剤使用(p 0.010)に有意な差がみられた。妊娠14週未満の血清葉酸値、妊娠14週未満の葉酸摂取、妊娠初期の飲酒、喫煙および化学物質曝露による差はみられなかった。また、頻度の高い先天性奇形や神経管閉鎖障害と血清葉酸値も関連はなかった。今後は年齢、既往歴、喫煙・飲酒を調整因子として、葉酸値や葉酸サプリメント摂取の影響を分析する。また、ケース384名に対するコントロール768名(母親年齢±1歳、児の性別でマッチングし1:2で無作為抽出)に対してDNA抽出が終了した。今後は、葉酸代謝酵素遺伝子(MTHFR, MS, MTRR, CBS)の遺伝子多型を測定し、妊娠初期の血清葉酸値、ライフスタイルとの関連を分析する。助産学現在の勤務場所はH24年度に新設した教育機関であり、研究初年度は定員が教授1名欠員だったこともあり、教育環境整備、組織整備などの校務を優先させた。平成25年度は教員は定員確保されたが、開学2期目ということで教育内容の充実、教育環境整備などの校務を優先させた。そのため、研究時間を十分に確保できなかった。それらの状況のために、当初の研究計画よりも研究遂行が遅れた。現在の勤務場所はH24年度に新設した教育機関であり、定員が教授1名欠員でスタートした。そのため、学生への教育準備を始め、教育環境整備、人的組織の調整などの校務を優先させていた。そのため、研究の時間確保が困難となり、協力者との連絡・調整も不備を生じた。それらの状況のために、当初の研究計画よりも実施が遅れた。今年度は出産後血を使用して葉酸代謝関連遺伝子一塩基多型分析を実施していくため、データセット作成しケース群(先天性単一奇形発生)とコントロール群を1:4の比率で選定する。その後、葉酸代謝関連遺伝子多型の解析し、妊娠初期血清葉酸値データと妊娠初期の生活環境との関連を分析する。分析対象者の選定が終了したため、今年度は出産後血を使用して葉酸代謝関連遺伝子一塩基多型分析を実施していく。また、妊娠初期調査票と新生児情報、妊娠初期血清葉酸値データから先天性単一奇形発生と妊娠初期の生活環境、血清葉酸値の関連を論文にする。先天異常の研究動向を把握するため、7月末開催の日本先天異常学会に参加することを予定している。H25年度は、葉酸代謝関連遺伝子のSNPs解析も行う予定であったため、解析に必要な物品購入やデータ整理等の人員確保などのために2,730,000円を予算計上した。しかし、「11.現在までの達成度」に記載したように校務優先し,研究時間の確保が困難であったために、研究進行が滞った。H26年度は葉酸代謝関連遺伝子一塩基多型分析実施のための検査試薬等の購入、遺伝子分析や論文作成に向けた文献購入、文献・データ整理に関する人員確保、研究成果の発表などを中心に研究を使用する予定である。
政府部門における経営管理主義の展開と受容性に関する研究

行政改革の新しい理論として公共選択学、代理人理論及び管理会計に基づく新しい経営管理主義(new managerialism)が英国などで実践に移されている。しかしながら、この理念は伝統的な行政管理、公務員文化に内部市場及び誘因制度導入により企業化精神を醸成するとともに行政組織を分権化してライン管理者に裁量性を与え効率を高めようとするものであるから、公務員の意識、態度に影響を及ぼす。特に公務員の行動には、昇進などの非金銭的誘因や国民のために働くという仕事の価値、充実感からなる内発的動機付けが大きな影響を与えている。そこで、非金銭的誘因と内発的動機付けを考慮したモデルを開発して検討を行なった。その分析結果の含意は、1非金銭的誘因の存在は金銭的誘因の強度を低下させる。2非金銭的誘因の強度が大きくなるほど組織の効用は増大する、3公務員間の能力格差が一定範囲にある場合には競争のメリットが生じる、4成果を過度に重視した業績評価制度は内発的動機付けに起因する内発的行動を低下させる、というものであり、経営管理主義の適用に際する留意点を提示できた。こうしたモデル分析を踏まえて英国と日本の中央官庁の課長級に対する意識調査を行ない、公務員文化、組織風土、仕事に対する満足度及び経営管理主義に関する対応などのデータを入手した。各200名のうちいずれも100名以上から有効回答を得て現在統計解析を進めているが、記述統計で判明していることでも、Hofstedeの国民性調査と異なり英国公務員のほうが危険回避的であること、反対に業務主義の人事管理に関しては英国のほうが支持率がたかい結果となっている。定量的手法による官僚の類型化や組織文化の国際比較研究はほとんどないので、結果をまとめ次第国際学術誌に投稿する予定である。
脳虚血診断画像に定量精度劣化を与える要因を解明し補正する方法の開発

脳虚血にたいする診断法として有効とされている、PETによる脳血流、酸素摂取率および酸素代謝量定量画像などの機能画像において、もやもや病や動静脈奇形などの症例で定量精度の劣化が見られる問題にたいして、その要因の解明と補正する方法の開発を本課題の目的とした。要因解明について、定量精度の劣化している部位に関心領域をおいて、時系列データにおいて検討したところ、脳循環における血液到達時間の遅延と解釈できる傾向が見られた。この遅延を画像データにおいて画素ごとに検出する必要のあるためその方法を開発した。すなわち、複数の血流計算法を適用して計算値として得られる血流値の相違がこの遅延を示すものとし、これらの相互の遅延をキャンセルするような遅延推定アルゴリズムを開発した。更に脳組織にたいして血管中の血液流の遅れを検出する方法として組織と血管成分を含んだ時系列データに対するフィッティングの一致度を指標とすることで、血液流の遅れを検出するアルゴリズムを開発した。本方法に関する検討としてもやもや病(n=10)および動脈奇形(n=7)の症例データに開発したアルゴリズムによるプログラムを適用し、定量精度がどの程度改善したかに関する検討を行った。特に血管中の遅れを検出する方法では動脈奇形部位に見られる画像上の高血流値を低減させることが可能であることが分かった。また、もやもや病においても同様に高血流値を示す部位にたいしてその傾向が改善された計算となることがわかり、更生理的に妥当な計算であることを見た。本研究課題の目的の1つとしている、画像精度に影響を与える要因について、少なくとも血液到達時間の遅れがその1つであることが分かった、これを要因と仮定したことによる補正アルゴリズムにより定量値が、生理的に妥当なものと改善されるようであることが見られた。これらより初年度の進捗としては順調に進展していると考えられる。定量精度の劣化が見られる問題にたいする要因にかんしては他の可能性もありえるため、引き続き時系列データ等による検討を継続する。定量精度を向上させるため症例数を増加させて本方法の妥当性を検討する。血流値と同時に、酸素摂取率および酸素代謝量の妥当性に関しても他の症例なども合わせて検討する。シミュレーションにより、現状で定量精度劣化要因とされる遅延時間に関する影響について検討を行い、開発した補正法が妥当であるか、より効率のよい補正法可能性がないかについて検討を行い、最終的な画像の定量精度を向上させる。出席予定していた学会が台風のため中止になったこと、購入予定の物品が減額になったことが理由です。より高性能の物品等を購入し、研究成果の向上を目指します。
酸化物高温超伝導磁心による高速磁気センサ-デバイスの研究

酸化物高温超伝導バルク円板に被履導線をコイルとして密着巻すると透磁率がコイル電流による磁界または外部磁界によって零(マイスナ-効果)から真空の透磁率まで可変となる非線形インダクタンス素子となることを見出し,トランジスタやICと組合せて高速応答特性をもつ磁界センサ,電流センサ,振幅変調デバイス,周波数変調デバイス,磁気スイッチングモジュ-ル等のセンサデバイスを構成した。磁心はYBa_2Cu_3O_<7ーX>,Ba_2Sr_2Ca Cu_2O_<8+y>の粉末焼結体で作製し,その磁化特性の評価は100%振幅変調磁界を印加したBHヒステリシス特性を測定して行った。また磁心のBH非線形特性(初期磁化特性)を磁束侵入モデルにより解析した。磁気センサ-デバイスの構成結果は次の通りである。(I)磁界センサ-,電流センサ-2磁心を用い交流電源方式(他励)と直流電源方式(自励)を構成した。前者は2磁心の各々の変圧器作用(相互誘導)が被測定磁界Hexで変調され,差動形の復調をダイオ-ドとICアンプのしゃ断周波特性で行う方式である。後者は2磁心マルチバイブレ-タブリッジ形回路であり,自励発振形ブリッジ回路と低域能動フィルタ回路より成る。いずれも77Kにおいて10^<-5>Qeの解像度を有し,励振または発振周波数を10MHz以上に設定できるので,DC800KHzの広帯域検出特性を有している。(II)通信技術用変調デバイス磁心の側面コイルと円板面スパイラルコイルとの相互インダクタンスがHexで変調されるので,振幅変調素子が構成される。数十MHz帯のAM波が得られた。単磁心マルチバイブレ-タの発振周波数がHexの印加で減少するので周波数変調素子が構成される。135MHzの励振まで行った。(III)パルス駆動形トランジスタスイッチングモジュ-ルロイヤ-発振器形マルチバイブレ-タにより全スイッチ時間0.4μsを実現した。
超磁歪骨導端子と電磁式骨導端子を用いたハイブリッド骨導補聴器開発のための基礎研究

目的:超磁歪式骨伝導振動子と磁気コイル式骨導振動子を用いたハイブリッド骨導補聴器の試作機を作成し、現在ある骨導補聴器と比較することである。方法:1試作器をの作成:試作器は、磁気コイル式骨導振動子と超磁歪式骨振動子を使用して作成した。2現在ある骨導補聴器の現状について文献的に検索した。3埋め込み式骨導補聴器との比較をした。結果:1試作器は、磁気コイル式骨導振動子としてOticon社製BC462、超磁振動子としてフレェイ社製BCHS-FT002を使用して、フレイ社製のアンプを用いて外部入力として補聴器をHB-G7PAを使用して作成した。試作器の出力は、3000Hzを境に低音域では磁気コイル式骨導端子の出力が1015dBHL大きく、高音域では超磁歪式骨導端子の出力が68dBHL大きいことが示された。2騒音下でも音を聴取することができる骨導集音器が多く製品化していることが分かった。更に埋め込み型骨導補聴器が完全埋め込み型骨導補聴器として開発されてきていることがわかった。3アンケートにより埋め込み式に補聴器に抵抗を感じている親の割合が多かった。考察:外耳道閉鎖症、耳漏の継続する慢性中耳炎など伝音難聴に対し気導補聴器が装用できない症例に対し骨導補聴器が適応となる。しかし従来ある磁気コイル式骨導振動子の性能から出力に限界があり、特に高音域での出力が弱く気導補聴器と比較して言葉の聴き取りが悪いとされている。この弱点を補うため、骨導振動子の振動を直接頭蓋骨に与える埋め込み型骨導補聴器が世界で行われるようになり現在7万人が装用している。感染などの合併症が多いことからsoundbridgeやbonebridgeのような振動部埋め込み型やEsteemやCarinaのような完全埋め込み型骨導補聴器が開発されてきた。しかし、埋め込み式に以前抵抗を感じている患者、家族が少なからずいることがわかった。目的:超磁歪式骨導振動子と磁気コイル式骨導振動子を用いたハイブリッド骨導補聴器の試作器を作成し、現在ある骨導補聴器と比較することである。方法:1試作器の作成:試作器は、磁気コイル式骨導振動子と超磁歪式骨導振動子を使用して作成した。結果:1:試作器は、磁気コイル式骨導振動子としてOticon社製BC462、超磁歪式骨導振動子としてフレェイ社製BCHS-FT002を使用し、フレイ社製のアンプを用いて外部入力として補聴器をHB-G7PAを使用して作成した。2騒音下でも音を聴取することができる骨導集音器が多く製品化していることがわかった。また軟骨部伝導補聴器や歯に装着するSoundBiteのような新しい骨導補聴器が開発されていた。この弱点を補うため、骨導振動子の振動を直接頭蓋骨に与える埋め込み型骨導補聴器が世界で行われるようになり現在約7万人が装用している。感染などの合併症が多いことからsoundbridgeやbonebridgeのような振動部埋め込み型やEsteemやCarinaのような完全埋め込み型骨導補聴器が開発されてきていた。今回開発してきている骨導補聴器がこれらと比較し何が長所であるか検討が必要である。

しかし従来ある磁気コイル式骨導振動子の性能から出力に限界があり、特に高音域での出力が弱く気導補聴器と比較して言葉の聴き取りが悪いとされている。この弱点を補うため、骨導振動子の振動を直接頭蓋骨に与える埋め込み型骨導補聴器が世界で行われるようになり現在7万人が装用している。感染などの合併症が多いことからsoundbridgeやbonebridgeのような振動部埋め込み型やEsteemやCarinaのような完全埋め込み型骨導補聴器が開発されてきた。しかし、埋め込み式に以前抵抗を感じている患者、家族が少なからずいることがわかった。目的:超磁歪式骨導振動子と磁気コイル式骨導振動子を用いたハイブリッド骨導補聴器の試作器を作成し、その出力を測定することである。方法:(1)試作器の作成:試作器は、磁気コイル式骨導振動子と超磁歪式骨導振動子を使用して作成した。(2)試作器の骨導最大出力を測定するため、アンプの出力を最大に設定し、信号発生機を直接アンプの外部入力端子に接続。ブリューエルケアー社製人工マストイド、RION社製振動測定装置を用いて出力を測定した。測定周波数は、250Hz8,000Hで行い、磁気コイル式骨導端子、超磁歪式骨導端子の出力を測定し、高調波歪率5%以下の限界入力値を計測した。結果:(1):試作器は、磁気コイル式骨導振動子としてOticon社製BC462、超磁歪式骨導振動子としてフレェイ社製BCHS-FT002を使用し、フレイ社製のアンプを用いて外部入力として補聴器をHB-G7PAを使用して作成した。(2)試作器の出力は、3000Hzを境に低音域では磁気コイル式骨導端子の出力が1015dBHL大きく、高音域では超磁歪式骨導端子の出力が68dBHL大きいことが示された。考察:外耳道閉鎖症、耳漏の継続する慢性中耳炎など伝音難聴に対し気導補聴器が装用できない症例に対し骨導補聴器が適応となる。この弱点を補うため、骨導振動子の振動を直接頭蓋骨に与える埋め込み型骨導補聴器が世界で行われるようになり現在約7万人が装用している。しかし手術が必要であり、感染などの術後トラブルも少なくない。今回作成した試作器では3000Hzを境に低音域では磁気コイル式、高音域では超磁歪式骨導端子の最高出力が大きいことがわかった。経皮的に高音域の出力が出せる骨導補聴システムを作成することができた。試作器の出力を大きくするためアンプと接続が必要であるが、そのアンプの小型化に成功していない。そのため補聴器として日常装用できる試作器作成に時間がかかっている。試作器を用いて、ボランティア10人を対象に音場での音感テストなど音楽テストを行い、気導補聴器や磁気コイル式骨導補聴試作器とを比較検討することができていない。これは試作器の開発、出力測定に時間を要したからである。1)調整された試作器を用いて、ボランティア10人を対象に音場での音感テストやポルタメント唱法など音楽テストを行い、気導補聴器と骨導補聴試作器とを比較検討する。1疑似的な中等度難聴を作成したボランティアを対象に音場でのヒト可聴周波数での音感テストを、補聴器非装用、磁気コイル式骨導端子装用、試作器装用で行い測定値を比較検討する。2疑似的な中等度難聴を作成したボランティアを対象に音場でのポルタメント唱法を行う。
循環器疾患の子どもへの看護実践力を高めるwebを活用した学習システムの構築と検証

本研究では、研究者らのこれまでの調査で明らかにした、小児循環器看護に必要な教育内容と教育の実態、ニーズをエビデンスとして、看護師のための学習システムを構築する。小児循環器看護に携わるあらゆるレベルの看護師が簡便にアクセスできるよう、ネット環境を利用した情報交換の場、web受講が可能な研修会、実践に必要な基礎的知識学習、事例を用いたアセスメントトレーニング、教育リーダーの育成等の内容で構成する。さらに、構築された学習システムは、循環器疾患の子どもの看護実践力を高めるものとして適切か、ホームページへのアクセス数やwebアンケート、ミニテストなどから学習システムとしての妥当性を検証する。