hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
応力解析を援用したＦＲＣインプラントの設計・開発

2.作成された3DCTデータは上記と同じ方法でアンシスにインポートし,すでに作成されたFRCインプラント体FEモデルと合体させることで,仮想インプラント埋入を行う.その後,骨の硬さを変化させながら応力解析と設計最適化を繰り返す.3.以上のプロセスから得られた結果を視覚的・数値的視点から観察し,さまざまな骨の硬さに対して最適なFRCインプラントの形態につて考察を行う.その後,結果より得られた設計を忠実に再現したFRCインプラントを作成し,機械的検討を加えるべく材料試験や臨床応用を関連機関と連携しながら行い,それらよりフィードバックする.現段階で,目標の1はおおよそ終了,顎骨データは完成しているが,そのデジタルデータが情報の欠落を無しに他のデータと統合できるかは,時間のかかる作業であると予測される.また,FRCの材料特性測定が終了すれば,新たな条件での予備解析を行う事が可能となる.本年度は現段階で得られた研究結果の発表を予定している.パーソナルワークステーションを用いた有限要素法解析は,専用の汎用有限要素法解析プログラム“アンシス"を必要とする.その維持には毎年ライセンス維持料が必要である.また,解析結果を判定するためには色再現の高いモニターが必須である.研究結果の発表に際し,実験試料を撮影し,理解しやすいプレゼンテーションの作成が,広く結果を広める重要な手段である.また,発表では主にパソコンを用いたプレゼンテーションが主流であるため,研究発表用の小型ノートパソコンが必要となる.小型ノートパソコンについては平成24年度の末期に注文・購入を行ったため,支払に関しては年度内に請求が間に合わず,平成25年度への繰り越しと,支払となった.研究結果の発表には,共同研究を行っている関係より,国際学会での発表を予定している.
中央構造線断層帯の深部構造と現在の運動様式に関する測地学的研究

四国の室戸岬から中央構造線を横断し瀬戸内海を経て中国山地へ伸びる約220kmの測線上に,計22のGPS(全地球測位システム)観測点を設置した.平成10年10月,11年10月,12年9-10月の3回の集中観測を行い,国土地理院GPS連続観測点42点を合わせた,計64観測点の変動速度を算出した.臨時観測ながら,速度誤差1-2mm/年という,現時点における最高精度を達成した.西南日本の地殻変動場において,フィリピン海プレートの沈み込みに伴う弾性変形が支配的である.中央構造線に起因する変動を抽出するため,プレート沈み込みの影響を分離除去した.解析は,モデルによって沈み込みの影響を推定し観測値から除去する順解析,沈み込みと中央構造線沿いのすべりを観測値から直接同時推定する逆解析,の両方を実施した.こうして得た中央構造線周辺の局所的な地殻変動場から次の新しい知見を得た.1.中央構造線の南側ブロックは,北側に相対的に年間約5mmの速度で西へ変位している.これは地質学的な右横ずれ速度5-10mm/年とほぼ一致する.2.南北ブロック間の相対運動は,中央構造線の20-30km北方を境界とする.ただし,境界はシャープではない.3.以上の結果は,中央構造線が北側へ傾斜し,深さ15-20kmまで固着,その下方で年間約5mmの定常すべりが起きている,というモデルで説明される.これは,最近の反射法地震探査から得た断層深部構造と調和する.本成果を地球惑星科学関連学会合同大会,日本測地学会,日本地震学会,アメリカ地球物理学連合大会等で公表した.現在,国際誌に投稿する原稿を執筆中である.本観測線の北西延長上で平成12年10月鳥取県西部地震が発生した.今後はプレート収束境界域におけるひずみ蓄積過程を総合的に解析していく必要性を痛感する.四国の室戸岬から中央構造線を横断し瀬戸内海を経て中国山地へ伸びる約220kmの測線上に,計22のGPS(全地球測位システム)観測点を設置した.平成10年10月,11年10月,12年9-10月の3回の集中観測を行い,国土地理院GPS連続観測点42点を合わせた,計64観測点の変動速度を算出した.臨時観測ながら,速度誤差1-2mm/年という,現時点における最高精度を達成した.西南日本の地殻変動場において,フィリピン海プレートの沈み込みに伴う弾性変形が支配的である.中央構造線に起因する変動を抽出するため,プレート沈み込みの影響を分離除去した.解析は,モデルによって沈み込みの影響を推定し観測値から除去する順解析,沈み込みと中央構造線沿いのすべりを観測値から直接同時推定する逆解析,の両方を実施した.こうして得た中央構造線周辺の局所的な地殻変動場から次の新しい知見を得た.1.中央構造線の南側ブロックは,北側に相対的に年間約5mmの速度で西へ変位している.これは地質学的な右横ずれ速度5-10mm/年とほぼ一致する.2.南北ブロック間の相対運動は,中央構造線の20-30km北方を境界とする.ただし,境界はシャープではない.3.以上の結果は,中央構造線が北側へ傾斜し,深さ15-20kmまで固着,その下方で年間約5mmの定常すべりが起きている,というモデルで説明される.これは,最近の反射法地震探査から得た断層深部構造と調和する.本成果を地球惑星科学関連学会合同大会,日本測地学会,日本地震学会,アメリカ地球物理学連合大会等で公表した.現在,国際誌に投稿する原稿を執筆中である.本観測線の北西延長上で平成12年10月鳥取県西部地震が発生した.今後はプレート収束境界域におけるひずみ蓄積過程を総合的に解析していく必要性を痛感する.日本最大の活断層群である中央構造線に沿う現在の地震活動は低調であるが,過去の活動履歴から判断し将来の再活発化が予想される.また,国土地理院全国GPS(汎地球測位システム)連続観測成果から,四国/中国地方間に地殻変動速度のgapあるいは大きなgradientが存在し,中央構造線は広域の地殻変動のブロック境界として作用していると推察される.内陸活断層の運動様式を支配する断層深部形状と固着・すべり分布を推定する場合,上部は固着し定常的なすべりは深部で起きているため,断層近傍の観測点からは有意な変動は期待できない.

深部の運動を捉えるには断層から離れる方向への観測網の展開が必要で,広域の変動場と内陸活断層の運動様式の関連を探る上でも重要である.以上を踏まえ,本研究では,四国から瀬戸内海を越え中国地方にいたる高密度traverse観測網を作り,反復測量によって中央構造線周囲の変位場を精密に計測する作業に着手した.[平成10年7-9月]:観測点分布,衛星の視通状況,地形,地盤等を考慮し,室戸岬から岡山県中部に至る約200kmの測線上に計22点の観測点を新設した.[平成10年10月]:第1回GPS観測を実施した.5大学1研究機関から20名が参加し,約1週間に渡り連続観測を行った.何点かにおいてはより長期間の観測を行った.[平成10年11月以降]:東京大学地震研究所内のワークステーション内に共通のアカウントを設け観測データの集中と一元管理を行うとともに,各自による分散処理を行っている.研究の初年度で第1回観測が終了したばかりの現時点では地殻変動ベクトルの算出には至っていない.観測の実施だけでなく,地殻構造や固着・すベり分布の違いが地表の変動パターンに及ぼす影響のモデリング,大気水蒸気によるGPS電波の伝播遅延の影響等についての詳細な考察を行った.平成10年10月の第1回GPS(全地球測位システム)観測に続き,四国の室戸岬から中央構造線を横断し瀬戸内海を経て中国山地へ伸びる約220kmの測線上において,平成11年10月に第2回観測を行った.総勢20名が参加し,前年度に設置した22観測点で24時間連続観測を6日間実施した.解析には周辺の42の国土地理院GPS連続観測点のデータを加え,64観測点の1年間の変位を算出した.観測誤差は水平成分で数mmと,現時点における最高レベルの精度を達成した.この地域では大局的に,南部ではフィリピン海プレートの北西方向への沈み込みの影響が卓越し,北へ向かうにつれ同影響が減少しアムールプレートの東進の影響が見えてくる.そこで,まず,地殻変動場の表現をアムールプレート準拠に変換し,同プレートの東進の影響を除去した.さらに,南海トラフ沿いのプレート間相対運動に関する最新のモデルを用いてフィリピン海プレートの沈みこみの影響を推定し,観測値から同プレートの影響を除去した.こうして得た中央構造線周辺の局所的な地殻変動場から次の新しい知見を得た.1.中央構造線の南側ブロックは,北側に相対的に年間約5mmの速度で西へ変位している.2.南北ブロック間の相対運動は,中央構造線の約1520km北方を境界としている.ただし,境界はシャープではない.3.以上の結果は,中央構造線が北側へ傾斜し,深さ1520kmまで固着,その下方で年間5mm程度の定常的すべりが起きている,と解釈するとうまく説明される.これは,最近中央構造線付近で行われた反射法地震探査から得られた断層深部構造と調和する.第2回目の観測の終了後ただちにデータ解析を実施し,平成11年11月の日本測地学会および日本地震学会で研究成果を速報の形で公表した.時間的な制約から,まだ研究成果を印刷公表するには至っていない.平成10年10月第1回,11年10月第2回のGPS(全地球測位システム)観測に続き,四国の室戸岬から中央構造線を横断し瀬戸内海を経て中国山地へ伸びる約220kmの測線上において,平成12年9-10月に第3回観測を行った.総勢20名が参加し,これまでに設置した22観測点で24時間連続観測を5日間実施した.解析には周辺の42の国土地理院GPS連続観測点のデータを加え,計64観測点の変動速度を算出した.国土地理院連続観測成果と比較して1-2mm/yrの誤差で一致しており,現時点における最高精度を達成した.西南日本の地殻変動場において,フィリピン海プレートの沈み込みに伴う弾性変形が支配的である.中央構造線に起因する変動を抽出するため,プレート沈み込みの影響を分離除去した.解析は,沈み込みの影響をモデルによって推定し観測値から除去する順解析,沈み込みと中央構造線沿いのすべりを観測値から同時推定する逆解析,の両方を実施した.こうして得た中央構造線周辺の局所的な地殻変動場から次の新しい知見を得た.1.中央構造線の南側ブロックは,北側に相対的に年間約5mmの速度で西へ変位している.2.南北ブロック間の相対運動は,中央構造線の20-30km北方を境界とする.ただし,境界はシャープではない.3.以上の結果は,中央構造線が北側へ傾斜し,深さ15-20kmまで固着,その下方で年間5mm程度の定常的すべりが起きている,というモデルでうまく説明される.
刺激応答性動的ポリマーブラシの創成

本研究の目的は、主鎖のまわりに側鎖を高密度に有する分岐型高分子である「ポリマーブラシ」をモチーフとして、これまでにない動作原理に基づく刺激応答性高分子材料を開発することである。前年度には、光応答性ユニットであるアゾベンゼンを側鎖に多数導入したポリマーブラシの合成に成功した。そして、そのポリマーブラシを市販の延伸テフロンシートでホットプレスしたところ、ブラシが大面積で垂直配向したフィルムを与えることを見いだした。さらに、得られたフィルムは顕著な光応答性を示すことを明らかにした。ホットプレス法によって得たフィルムに紫外光を照射すると、フィルムは敏速に湾曲し、続いて可視光を照射すると再び元の状態に戻る。この興味深い発見から、当初の予定を変更し、平成22年度は得られたポリマーブラシフィルムの光応答メカニズムについて詳細に検討した。ポリマーブラシがフィルム内でどの程度配向しているかを見積もるため、フィルムの二次元小角X線散乱を測定し、詳細に解析した。その結果、厚さ10μmのフィルムでは約50%、5μmのフィルムでは約90%のポリマーブラシが垂直配向しているという事実を見いだした。紫外光照射後の湾曲したフィルム内のアゾベンゼンユニットの光異性化率を核磁気共鳴分光測定(NMR)により見積もったところ、わずか1.5%であることを見いだした。その後の詳細な検討から、ホットプレス過程でフィルムの表裏に残留応力が発生し、両者の応力バランスがアゾベンゼンのわずかな光異性化反応によって崩され、大きくフィルムが湾曲するという、これまでにない新しいメカニズムによってフィルムが動作していることを明らかにした。ポリマーブラシは単一分子レベルから集積構造までマルチスケールの構造デザインが可能であるという特徴を持っている。平成21年度は光応答性ユニットであるアゾベンゼンを側鎖に多数導入した種々のポリマーブラシの合成に挑戦し、得られたポリマーブラシの自己集合構造や光応答性について調査・検討した。1.光応答性ポリマーブラシの合成アゾベンゼンユニットを直列に連結した直鎖状モノマーを設計し、数種合成を試みたが溶解性の問題から高分子量のポリマーを得ることができなかった。しかし、モノマーの末端に分岐鎖を設けることにより溶解性の問題を克服し、目標化合物であるアゾベンゼンを直列に3個連結させた側鎖を持つ光応答性ポリマーブラシの合成に成功した。2.光応答性ポリマーブラシの自己集合構造の解析合成したポリマーブラシについて示差走査熱量測定により熱物性を調査したところ、得られたポリマーブラシは中間相(100°C120°C)を示すことを見いだした。この中間相温度領域における放射光小角X線散乱測定から、本ポリマーブラシは中間相温度領域において自己組織化的に集合し、二次元格子構造を形成することを明らかにした。3.光応答性ポリマーブラシからなるフィルムの光応答キャスト法を用いて本ポリマーブラシからなる自立フィルムを得ることに成功したが、そのフィルムは光照射に対する応答をみせなかった。それとは対照的に、偶然にもホットプレス法により加工した同フィルムが、顕著な光応答を示すことを見いだした。小角X線散乱測定から、ホットプレスして得たフィルム内においてポリマーブラシが大面積で垂直配向していることを明らかにした。詳細な検討により、このポリマーブラシの自発的配向現象は、ホットプレス時に基板として使用した延伸テフロンシートがポリマーブラシの二次元格子配列に影響を与えた結果であると結論づけた。このポリマーブラシをモチーフとした分子設計とテフロンシートを用いたホットプレスによるフィルム作製手法は、極めて簡便に高分子を大面積で垂直配列させることができるため、これまでの材料製造プロセスへの応用だけでなく、次世代の機能材料開発に革新をもたらすものと期待される。
脳機能に関与するバソプレシン受容体サブタイプの同定から新規脳機能改善薬をめざす

(1)放射活性標識した受容体リガンドの結合実験とオートラジオグラフィの併用,およびV1/V2各拮抗薬による結合阻害実験の結果,ラット脳内のAVP受容体は,海馬,大脳皮質,扁桃核および脳幹部(延髄孤束核,最後野)の各部位に局在し,各被検部位のAVP受容体はV1受容体の性質を示した(Brain Res.1994).(2)ラットを用い,すでに確立したAVPの循環器作用および行動薬理学に拠った中枢機能の検定法を応用して,脳機能に関するAVP受容体のサブタイプの同定を試みた結果,圧受容器反射の感受性は,延髄最後野のV_1受容体により抑制され,V_2受容体により亢進した.また,空間認知改善作用(Behavioral Brain Ress)および胴体回転運動を調べた結果,これらの行動にはV_1受容体が関与していることを示唆された.(3)脳のAVP受容体のmRNA発現実験を試み,海馬(Biochem. Biophys. Res. Comm.,1994)および1腎1クリップによる腎性体液過剰高血圧ラットの高血圧発症初期で,最後野にV_2mRNAが発現することを認めたが,V_<1a>mRNAの発現は認め得なかった.(2)および(3)の成績を総合すると,今後,さらに中枢のV_1受容体の存在を証明するための検討が必要である.(4)学習・記憶というヒトの高次機能に関与するAVPの誘導体の開発を目標に,特にAVPの6位のCys残基について科学修飾を試みたが,現在まで特記するAVP誘導体は見あたらなかった.一方,非ペプチド性AVP拮抗薬の研究のうち,V_2受容体に親和性を示し,かつ経口可能にして医薬品としての付加価値を高める化学構造を明らかにした(J.Med.Chem.1996).(1)放射活性標識した受容体リガンドの結合実験とオートラジオグラフィの併用,およびV1/V2各拮抗薬による結合阻害実験の結果,ラット脳内のAVP受容体は,海馬,大脳皮質,扁桃核および脳幹部(延髄孤束核,最後野)の各部位に局在し,各被検部位のAVP受容体はV1受容体の性質を示した(Brain Res.1994).(2)ラットを用い,すでに確立したAVPの循環器作用および行動薬理学に拠った中枢機能の検定法を応用して,脳機能に関するAVP受容体のサブタイプの同定を試みた結果,圧受容器反射の感受性は,延髄最後野のV_1受容体により抑制され,V_2受容体により亢進した.また,空間認知改善作用(Behavioral Brain Ress)および胴体回転運動を調べた結果,これらの行動にはV_1受容体が関与していることを示唆された.(3)脳のAVP受容体のmRNA発現実験を試み,海馬(Biochem. Biophys. Res. Comm.,1994)および1腎1クリップによる腎性体液過剰高血圧ラットの高血圧発症初期で,最後野にV_2mRNAが発現することを認めたが,V_<1a>mRNAの発現は認め得なかった.(2)および(3)の成績を総合すると,今後,さらに中枢のV_1受容体の存在を証明するための検討が必要である.(4)学習・記憶というヒトの高次機能に関与するAVPの誘導体の開発を目標に,特にAVPの6位のCys残基について科学修飾を試みたが,現在まで特記するAVP誘導体は見あたらなかった.一方,非ペプチド性AVP拮抗薬の研究のうち,V_2受容体に親和性を示し,かつ経口可能にして医薬品としての付加価値を高める化学構造を明らかにした(J.Med.Chem.1996).ラット海馬にV_<>受容体mRNAの発現が認められ,V_<la>受容体mRNAの発現は認められなかった.しかし,ラット海馬の膜標品を用いた^3H-AVP結合,およびV_1またはV_2各受容体に選択性の高いAVP拮抗薬による結合阻害の実験を試みた結果から,海馬にはV_2受容体と共に,抹消組織のV_<la>受容体とは異なるAVP受容体サブタイプの存在が示唆された.2.AVPの中枢作用を調べる目的でラットの胴体回転行動を観察した.AVP,ソマトスタチンおよびダイノルフィンをそれぞれ中枢に投与すると,共に胴体回転運動を示したが,前2者による胴体回転運動は中枢ドパミン性およびコリン性神経系に機能的関与を受けているのに対し,ダイノルフィンはこれら神経神経系とは関与していないことが明らかになった.ラットのスコポラミンによる空間認知障害には,AVPよりもその代謝産物のAVP_<4-9>が強い改善作用を示した.そこでAVPのアミノ酸構造の重要部分を調べ,空間認知障害の改善作用を増強するために重要な化学修飾の可能性を検討した.3の研究をもとに,記憶,学習に高選択的な活性を示す神経ペプチドとして同定されたAVPの誘導体〔pGlu4,Cystine6〕-AVP4-9及びそのジスルフィド架橋二量体を固相法にて化学合成した.一方,AVPの代謝産物ペプチドのみが特異的活性を示すものかを検証するため,高活性型〔Cystine6〕-AVP4-8を母体にして,Leu/Arg-8誘導体(オキシトシン断片),Lys/Pro-7誘導体(MCDペプチド断片)など数種のペプチドを合成した.(1)AVP

関連ペプチドの合成記憶,学習に高選択的な活性を示す神経ペプチドとして同定されたAVPの誘導体のひとつ[Cystine^6]-AVP5-8 (AVP5-8と略称)のACMシステム含有アナログ2種をデザイン,化学合成した.一方AVP5-8やAVP4-9が結合する特異的な受容体の中枢・脳での検索等のため,AVP4-9の^<35>S放射ラベル誘導体を調整し,HPLCによる精製で化学的に純品として得た.現在,ラット能でのオートラジオグラフィーや結合実験を検討中である.(2)中枢のAVP受容体の関与する生理作用(1)バソプレシンをラット脳室内に投与すると,胴体回転行動が発現し,その作用はペプチド性V_1受容体拮抗薬で抑制され,V_2受容体拮抗薬では抑制されなかった.非ペプチド性V_1受容体拮抗薬(OPC-21268)およびV_2受容体拮抗薬(OPC-31260)の影響を検討している.(2)AVPの代謝産物の一つであり,記憶障害の改善にAVPよりも有効とされるAVP4-9は,我々の実験で末梢(肝臓)のV1a受容体に結合しないことから,AVP4-9の作用は,中枢の従来のV1/V2受容体でないことをすでに示唆したが,平成7年度は電気生理学的実験も加え,AVP受容体サブタイプの同定を試みつつある.(3)中枢のAVP受容体サブタイプの同定ラット脳のAVP受容体mRNAの発現実験を行い,AVP受容体サブタイプの性質を検討し,同定を試みた.すなわち,生後6-7週令の雄性ラット海馬について行ったRT-PCR法を用いたAVP受容体mRNAの発現実験の結果,V2受容体mRNAの発現を認めた.最近の研究から,脳,特に海馬に存在するバソプレシン(AVP)が学習・記憶に関与している事が報告されている.我々は,この点に注目し,これを新規の抗痴呆薬,あるいは脳機能改善薬への緒にすべく本研究を平成68年度の3年間に亘り,実施した.平成8年度は最終研究年度に当たり,次の成果を得た.(1)脳AVP受容体に関する分子生物的基礎研究(高野,本多)末梢組織のAVP受容体のcDNAの塩基配列をもとに,脳AVP受容体に特異的なプローブを作成し,中枢AVP受容体サブタイプの分布や発現量をin situ hybridization法やNorthern blotting hybridization法で調べた.その結果,海馬とある種の高血圧症の初期において延髄最後野でV_2mRNAの発現を認めたが,VlamRNAの発現は認められなかった(NeuroSci.Lett.投稿中).(2)中枢作用の評価に関する研究(斎藤,藤原,山田)(1)ラットの圧受容器反射の感受性変化を調べ,延髄最後野に存在するV1およびV2受容体を機能的に分類した.(2)空間認知改善作用および胴体回転運動にはV1受容体が関与することが示唆された.(3)AVP受容体作用薬,拮抗薬のドラッグデザイン合成に関する研究(下東,山村)経口投与可能な非ペプチド性V2拮抗薬の構造活性相関を示した.(J.Med.Chem.1996)
人新世における動物と芸術ー21世紀の環境哲学の地平

現代芸術は生命と人間、生命と物質、生命と情報と様々な関係を持ちながら新たな展開を迎えている。自然と文化の境界がもはや自明のものではなくなりつつあるなか、本研究では芸術と科学が交差する地平をめぐる様々な芸術作品に焦点をあてながら、人間の活動が地球環境に深刻な影響を及ぼす地質年代「人新世」において、またミシェル・フーコーが「生政治」と呼ぶ現況のなかで、私たちの生のあり方、あるいは生命という概念そのものがどのように変容しつつあるのか、その「生の技法」の現代的転回を、人間のみならず、人間ならざるものと共存という観点から従来の「文化」と「自然」の概念がどのように更新されているのかを探究する。
核融合プラズマにおける境界層問題の新しい接続解法の開発

本研究課題では,磁化プラズマの抵抗性磁気流体力学的(MHD)安定性問題の新解法を構築し発展させた.本方法は,従来の代表的解法の1つであった漸近接続法(境界層理論)が適用不可能または現実的に困難な状況にも適用可能である.具体的には,当該研究者等の先行研究を発展させ,(1)軸対称トロイダルプラズマの線形安定性,(2)円柱プラズマだが弱く非線形な時間発展を解く方法を共に定式化し,コード開発も行った.他に,有限Larmor半径効果を含めたモデルへの拡張,接続解法の外部解として用いることができる理想MHDモデルの定常解を非正準Hamilton力学系の理論を応用して求める方法の研究も行った.本研究課題は,磁化プラズマの抵抗性磁気流体力学的(MHD)安定性問題に対する代表的方法論の1つであった漸近接続法(境界層理論)が適用不可能または現実的に困難な状況があることを指摘し,それらの困難を除去することができる,当該研究者等が開発した新しい接続解法を更に発展させるものである.特に,(1)新しい接続解法をトロイダルプラズマに適用し,ITER(国際熱核融合実験炉)等の超高温の核融合プラズマにおける抵抗性MHDモード安定性解析を正確に行えるようにすること,(2)抵抗性MHD不安定性等による磁気島成長と飽和,およびプラズマ回転や外的不整磁場との相互作用に関する弱く非線形な現象を扱えるように拡張することを目的としている.いずれもITER等の超高温核融合プラズマの閉じ込め性能を予測し,さらに改善するための最重要課題となっている.平成23年度は,本研究によって開発した新しい方法論の利点が生かされる状況の1つとして,有限Larmor半径効果を含めたモデルへの拡張を行った.定式化を行い,また,固有値問題を解くコード開発して初期的な計算結果を得た.平成24年度は,平成23年度に得た初期的な計算結果を分析してさらに研究をすすめ,査読付論文として国際的な論文誌に発表すると共に,学会等で成果発表を行った.また,トロイダルプラズマへの適用の定式化を一部進めた.さらに,弱く非線形な現象に適用するための例題として,流体力学における境界層について調査した.本研究課題は,磁化プラズマの抵抗性磁気流体力学的(MHD)安定性問題に対する代表的方法論の1つであった漸近接続法(境界層理論)が適用不可能または現実的に困難な状況があることを指摘し,それらの困難を除去することができる,当該研究者等が開発した新しい接続解法を更に発展させるものである.特に,(1)新しい接続解法をトロイダルプラズマに適用し,ITER(国際熱核融合実験炉)等の超高温の核融合プラズマにおける抵抗性MHDモード安定性解析を正確に行えるようにすること,(2)抵抗性MHD不安定性等による磁気島成長と飽和,およびプラズマ回転や外的不整磁場との相互作用に関する弱く非線形な現象を扱えるように拡張することを目的としている.平成23,24年度は,当該研究者等が開発した新しい方法論の利点が生かされる状況の1つとして,有限Larmor半径効果を含めたモデルへの拡張を行い,研究成果を査読付論文として国際的な論文誌に発表し,また学会等で成果発表を行った.また,トロイダルプラズマへの適用の定式化を一部進めた.さらに,弱く非線形な現象に適用するための例題として,流体力学における境界層について調査した.平成25年度は,これまでの研究成果を踏まえて進展させるべき事項として,主に以下の3点を研究した.まず,接続解法で用いる外部解は理想MHDモデルの定常解であり,非正準Hamilton力学系の理論を利用して定常解を求める方法を新たに開発した.また,実際にシミュレーションを行って有効性を示した.次に,内部解では抵抗性MHDモデルの固有値問題の数値計算が必要であり,プラズマ回転がある場合に生じる非物理的な不安定性の特性について研究した.これらに関しては学会・研究会等で成果発表を行った.さらに,流体力学における境界層・臨界層問題について,平行流の安定性に関する固有値問題の数値解の精度について研究した.本研究課題は,磁化プラズマの抵抗性磁気流体力学的(MHD)安定性問題に対する代表的方法論の1つであった漸近接続法(境界層理論)が適用不可能または現実的に困難な状況があることを指摘し,それらの困難を除去することができる,当該研究者等が開発した新しい接続解法を更に発展させるものである.特に,(1)新しい接続解法をトロイダルプラズマに適用し,ITER(国際熱核融合実験炉)等の超高温の核融合プラズマにおける抵抗性MHDモード安定性解析を正確に行えるようにすること,(2)抵抗性MHD不安定性等による磁気島成長と飽和,およびプラズマ回転や外的不整磁場との相互作用に関する弱く非線形な現象を扱えるように拡張することを目的としている.いずれもITER等の超高温核融合プラズマの閉じ込め性能を予測し,さらに改善するための最重要課題となっている.平成23年度は,トロイダルプラズマへの適用を行う予定であったが,当該研究者等が開発した新しい接続解法の利点が強調され,かつ実験解析の意味でも意義深い,有限Larmor半径効果を含めたモデルへの拡張を行うことが先決であると考え,その研究を行った.

有限Larmor半径効果を含めると,反磁性ドリフトが生じ,Alfven共鳴面と有理面の縮退が解ける.どの程度の距離離れるのかは,問題が解けてから決まるので,従来の漸近接続法で扱うことは本質的に無理であり,有限幅の内部領域を用いる新しい方法の利点が生かされる.また,実験においても,テアリングモードによる磁気島は電子反磁性ドリフトの方向に回転していることが通常であり,この回転を取り込む意味でも,有限Larmor半径を含める拡張は意義がある.平成23年度には,有限Larmor半径効果を含めたモデルに対し,これまでに開発してきた接続解法を拡張した.また,固有値問題を解くコード開発を行い,初期的な計算結果を得た.本研究課題は,磁化プラズマの抵抗性磁気流体力学的(MHD)安定性問題に対する代表的方法論の1つであった漸近接続法(境界層理論)が適用不可能または現実的に困難な状況があることを指摘し,それらの困難を除去することができる,当該研究者等が開発した新しい接続解法を更に発展させるものである.これまでに,新しい方法論の利点が生かされる状況の1つとして,有限Larmor半径効果を含めたモデルへの拡張を行い,研究成果を国際的な論文誌に発表すると共に学会等でも発表した.また,接続解法の外部解としては理想MHDモデルの定常解を用いるが,これを非正準Hamilton力学系の理論を利用して求める方法を新たに開発した.本方法によれば,従来の標準的な方法では求められないような流れをもつ定常解や,3次元的で磁力線がカオス的になる定常解も求めることが可能である.この理論と数値シミュレーションによる実証は,査読付論文として国際的な論文誌に発表し,また学会等で成果発表を行った.さらに,Hamilton力学系の性質を保持する数値シミュレーションを目指し,まずは有限自由度の質点力学で新しいアルゴリズムを開発し精度検証を行った.この成果は学会等で発表した.なお,これらの成果発表で投稿中の論文があり,また新しい接続解法のトロイダルプラズマへの適用については外部解の計算コードがほぼ完成したが,未開発の部分を完了して成果発表するために,平成27年度に研究機関延長を行った.本研究課題は,磁化プラズマの抵抗性磁気流体力学的(MHD)安定性問題に対する代表的方法論の1つであった漸近接続法(境界層理論)が適用不可能または現実的に困難な状況があることを指摘し,それらの困難を除去することができる,当該研究者等が開発した新しい接続解法を更に発展させるものである.新しい方法論の利点が生かされる状況の1つとして,有限Larmor半径効果を含めたモデルへの拡張を行い,研究成果を国際的な論文誌に発表すると共に学会等でも発表した.さらに,この方法のトロイダルプラズマへの適用についてコード開発を行った.また弱く非線形への拡張についても円柱プラズマでのコード開発を行った.これらの成果は学会にて発表した.後者については平成28年度秋に開催されるIAEA核融合エネルギー会議へ論文投稿し,国内選考を通過した状態である.加えて,接続解法の外部解としては理想MHDモデルの定常解を用いるが,これを非正準Hamilton力学系の理論を利用して求める方法を新たに開発した.本方法によれば,従来の標準的な方法では求められないような流れをもつ定常解や,3次元的で磁力線がカオス的になる定常解も求めることが可能である.この理論と数値シミュレーションによる実証は,査読付論文として国際的な論文誌に発表し,また学会等で成果発表を行った.さらに,Hamilton力学系の性質を保持する数値シミュレーションを目指し,まずは有限自由度の質点力学で新しいアルゴリズムを開発し精度検証を行った.この成果は,査読付論文として発表するとともに学会等でも発表した.
在中国日系企業における人的資源管理と組織成果に関する研究:ミクロ組織論からの展開

本研究では、中国の日系企業各社が展開するHRM施策が組織内の従業員にいかに知覚され、個人/組織の成果にいかなる影響を与えうるかに関し、ミクロ組織論の立場から理論的・実証的な検討を行うことを目的としている。上記目標を達成するため、平成18年度は以下の3点を中心とした研究成果があげられた。第1に、中国における日系企業の調査・分析をする前提として、日本国内において、企業にどの程度、戦略的人的資源管理(SHRM)が実行されているかを把握することを目的とした日本企業(本国)向け調査とその分析が実施された。分析の結果、日本では経営戦略とHRM施策の適合関係以外にも、外部環境(すなわち外部経営環境)がHRMと組織成果との関係を調整する役割を果たしていることが明らかとなった。第2に、中国で操業する日系企業を対象とした現地調査データの詳細な分析がなされ、中国における日系企業では、HRM施策を盲目的に現地化させることが必ずしも高い組織成果には結びついておらず、ハイパフォーマンス発揮の前提として現地法人のトップマネジメントが確固とした事業戦略を有していることとHRM施策をハイブリッド化させていることの2点が重要である点が明らかとなった。第3に、既に収集されていた中国に立地する日系/米系/中国国内企業、それぞれ数社から得られた従業員調査データ(約500名)の詳細な比較分析が実施された。とりわけ、各サンプルごとにパス解析を実施し、日系・米系・中国国内企業のそれぞれにおけるHRMが従業員行動に与えるメカニズムの違いが浮き彫りにされた。以上の実証研究成果が、ミクロ組織論・戦略的人的資源管理論の視点から統合化され、本研究の理論的貢献、実務的含意がまとめられた。また、成果の一部として発表された論文は、英国の出版社Palgrave Macmillan、及び米国の国際学会Association of Japanese Business Studiesの"Best Paper Award"を受賞するに至った。上記目標を達成するため、平成17年度は以下の5点を中心とした研究成果があげられた。第1に、本研究の中核をなす(1)戦略的人的資源管理論、(2)ミクロ組織論及び、(3)中国企業経営全般の3つの分野/領域に関わる既存文献の入念なレビューから、分析枠組みの設定を行った。とりわけ、従業員の職務と組織に対する認知的評価が、組織レベルと個人レベルの双方から影響を受け、最終的に行動へと結果する独自のパスモデルを構築し、次年度以降の本調査と実証分析の基礎を固めた。第2に、過去の調査で得られた在中国日系企業の人的資源管理に関する質問紙調査データを再分析する形で、これまでの研究成果の整理と新たに解決・実証されるべき方向性を模索する努力を行った。特に、日系企業の人材活用の現地化の度合いが、現地での商品化やマーケティング戦略と密接に関連していることが明らかとなり、人的資源管理における市場戦略の重要性を明確化にした。第3に、中国に進出する日本の自動車メーカーの親企業をターゲットとしたインタビュー調査が行われた。自動車産業の中国戦略と日本・中国での人材マネジメントの方向性に関する実務的な知識の供与がなされた。第4に、本研究での調査フレームワークに沿った暫定的な質問項目の作成が試みられた。特に質問項目の選定には、関連する種々の文献や既存の測定尺度のレビューが重要となり、こうした作業を積極的に行った。最後に、上述の成果について、随時、内外の主要な学会での研究成果発表とジャーナルへの論文化がなされ、多くの研究者・実務家から有益な助言を得ることができた。
ダイレクトシークエンスおよびサブクローニングによる血液型遺伝子型の解析

ABO式血液型を決定する糖転移酵素cDNAの261番・297番および703番を含む領域を増幅した.PCR産物のdirect sequencingをDye terminator法とDye primer法を用いて行った.261番においてAA, BB, AB型では単一のGのピークが,00型では完全な欠失が確認された.AO, BO型ではGのピークが重複して観察された.AO, BO型においてはDye primer法の方がDye terminator法よりも正確に判定することができた.297番においてはYamamoto et al.が報告した塩基置換(A遺伝子ではA, B遺伝子ではG)も確認された.また,この部位における塩基置換によりO型をO^AO^A, O^GO^G, O^AO^Gの3種に分けることができた.703番においてはDye terminator法,Dye primer法の両者でAA, AO, OO型では単一のGのピークが,AB, BO型ではGとAのピークが重複して,BB型では単一のAのピークが検出され,容易に判定することができた.現在,AO, BOが容易に識別できるようにprimerの位置を変更するとともに,526番・703番・796番についても検討を続けている.次にPCR産物のpT7Blue T-Vectorヘサブクローニング後のsequencingを試みた.複数個のコロニーを拾い,sequencingを行った所,homozygote, heterozygoteともに正確に型判定が可能であり,混合体液斑痕に有用である可能性が示唆された.ABO式以外にC8型,Duffy型についてPCR-direct sequencingによるタイピングを行ったところ,型判定が容易に可能であった.また,PCR産物のSSCP解析を試みたところ,型判定が可能であった.現在はMN式,GC型のPCR-direct sequencingによるタイピングを検討している.ABO式血液型を決定する糖転移酵素cDNAの261番・297番および703番を含む領域を増幅した.PCR産物のdirect sequencingをDye terminator法とDye primer法を用いて行った.261番においてAA, BB, AB型では単一のGのピークが,00型では完全な欠失が確認された.AO, BO型ではGのピークが重複して観察された.AO, BO型においてはDye primer法の方がDye terminator法よりも正確に判定することができた.297番においてはYamamoto et al.が報告した塩基置換(A遺伝子ではA, B遺伝子ではG)も確認された.また,この部位における塩基置換によりO型をO^AO^A, O^GO^G, O^AO^Gの3種に分けることができた.703番においてはDye terminator法,Dye primer法の両者でAA, AO, OO型では単一のGのピークが,AB, BO型ではGとAのピークが重複して,BB型では単一のAのピークが検出され,容易に判定することができた.現在,AO, BOが容易に識別できるようにprimerの位置を変更するとともに,526番・703番・796番についても検討を続けている.次にPCR産物のpT7Blue T-Vectorヘサブクローニング後のsequencingを試みた.複数個のコロニーを拾い,sequencingを行った所,homozygote, heterozygoteともに正確に型判定が可能であり,混合体液斑痕に有用である可能性が示唆された.ABO式以外にC8型,Duffy型についてPCR-direct sequencingによるタイピングを行ったところ,型判定が容易に可能であった.また,PCR産物のSSCP解析を試みたところ,型判定が可能であった.現在はMN式,GC型のPCR-direct sequencingによるタイピングを検討している.
「健康相談活動」の実践力育成教育モデル開発のための分析的研究

本研究では、養護教諭の行う「健康相談活動」に着目し、実践力育成教育モデルの開発を目指し、各種研究を行った。(1)養護教諭養成校対象の調査から、養成の実態と課題を明らかにするとともに、(2)モデルシラバス実践校対象の調査から、具体的な授業内容と課題を把握し、(3)現職養護教諭対象の調査から、養護実践における課題を捉えた。これらの調査研究で得られたことを検討し、実践力育成教育モデルを提示し、(4)教育モデルの模擬授業実施や聴き取り調査から、実践力育成教育モデルを提示した。本研究は、1997年保健体育審議会答申において、養護教諭の新たな役割として特化された「健康相談活動」に着目し、その役割を担うための実践力育成教育モデル開発を目指すものである。2008年度は、計画通り、(1)養護教諭一種免許状取得のための課程認定を受けている98大学を対象に質問紙調査を実施し、その結果、科目「健康相談活動の理論及び方法」の開講状況が、科目名・内容ともに多様であり、実践力養成のための養成教育として不十分である現状をとらえることができた。また、モデルシラバスを用いての授業について、(2)授業観察等による質的分析を実施し、演習形式での教育方法・ワークシート活用の有効性を把握することができ、関係学会(日本学校保健学会・日本健康相談活動学会)で報告し、一部論文公表も行った。さらに、4道府県の現職養護教諭を対象に質問紙調査を行い、現職養護教諭の「健康相談活動」の実践力の現状について分析し、地域差を把握するとともに連携に関する課題をとらえ、関係学会(北海道学校保健学会・日本健康相談活動学会)で報告した。2009年度は、計画に基づき、(1)2008年度に実施した養護教諭一種免許状取得のための課程認定を受けている98大学対象の質問紙調査結果およびシラバスの分析を行い、実践力養成のための課題について論文での公表を行なった。特に科目担当者の養護教諭経験の有無によって、シラバスに違いが見られたことから、関係学会(日本養護教諭教育学会・北海道学校保健学会・日本学校保健学会)で報告し、論文で公表した。また、モデルシラバスを用いた授業について、(2)授業観察等によるプロトコル分析等を実施し、事例検討の概要を授業で示すだけでなく、積極的に事例検討を授業で実施することの有効性について、関係学会(日本健康相談活動学会)で報告した。(3)新任養護教諭にレポート作成を依頼し、質的分析を行なった結果、養成教育における「健康相談活動」に関する教育内容が、新任養護教諭の意識や養護実践に強く影響することをとらえ、関係学会(日本健康相談活動学会)で報告した。これらの研究を踏まえ、関係学会(日本健康相談活動学会)において、養護教諭養成教育における「健康相談活動」のあり方についてシンポジストとして提言を行なった。実践力育成に結びつくような有効な教育方法について検討できたこと、また、養成教育の充実が新任養護教諭の実践に影響することを把握できたことを、本年度の研究成果として挙げることができる。本研究は、1997年保健体育審議会答申において、養護教諭の新たな役割として特化された「健康相談活動」に着日し、その役割を担うための実践力育成教育モデル開発を日指すものである。2010年度は、計画に基づき、(1)2008年度に実施した調査結果から得られた実践力養成のための課題について、現職養護教諭対象の研究大会(網走管内養護教員研究大会)で講演を行なった。また、中央教育審議会答申や学校保健安全法を受けて、統合的なカリキュラム等が必要であることから、関係学会(日本健康相談活動学会)において、シンポジストとして提言を行なった。モデルシラバスを用いた授業について、(2)プロトコル分析等を実施し、授業に事例検討を取り入れることの有効性について、関係学会(北海道学校保健学会)で報告した。また、(3)演習や実習を取り入れた授業の効果について、関係学会(日本養護教諭教育学会・日本学校保健学会)で公表し、報告した。加えて、高校生対象の授業を実施したことで健康相談活動への理解が深まり、養護教諭志望の意識の高まりがみられたことから、これらについても関係学会(日本健康相談活動学会)で報告した。(3)現職養護教諭に授業観察後の聴き取り調査を実施し、質的分析を行なった結果、養成教育における「健康相談活動」に関する教育内容が、養護教諭としての養護実践の基盤に強く影響することをとらえることができたが、関係学会での報告や論文作成に至らなかった。これらの研究を踏まえ、実践力育成に結びつくような有効な教育方法について検討できたこと、また、養成教育の充実が養護教諭の実践の基盤となることを把握できたことを、本年度の研究成果として挙げることができる。
宇宙環境模擬下における誘電体体積抵抗率計測手法の確立

宇宙機用誘電体材料を選定する際に材料特性値として参照される体積抵抗率に関し,宇宙環境を模した真空かつ電子線照射下における試料表面電位履歴を取得することにより算出する電荷蓄積法を利用して計測を実施した.体積抵抗率に影響を与える各種パラメータ(電子線照射エネルギ,照射量,試料温度,試料湿度,試料厚さ)の影響を体系的に調べ,計測手法を確立した.また,計測データを宇宙機用材料選定用データとしてまとめた.宇宙機用誘電体材料を選定する際に材料特性値として参照される体積抵抗率に関し,宇宙環境を模した真空かつ電子線照射下における試料表面電位履歴を取得することにより算出する電荷蓄積法を利用して計測を実施した.体積抵抗率に影響を与える各種パラメータ(電子線照射エネルギ,照射量,試料温度,試料湿度,試料厚さ)の影響を体系的に調べ,計測手法を確立した.また,計測データを宇宙機用材料選定用データとしてまとめた.本研究では,宇宙機用誘電体フィルムの体積抵抗率計測に関し,宇宙環境模擬下において計測するという新たな手法(電荷蓄積法)を取り入れている.平成21年度の実施内容としては,既存の真空チャンバ,電子銃,試料表面の電位履歴を計測する表面電位計に加え,微少電流計を新たに購入し,宇宙機用誘電体フィルム(ポリイミドフィルム)に電子線を照射した際の試料を通過する微少な電流を計測した.その結果,ピコオーダーの電流履歴が計測され,その変化から誘電体内部の電荷蓄積特性および分極特性を把握することができた.また,宇宙機用誘電体フィルムは宇宙環境下で-80度から120度程度の温度変化にさらされ,これが誘電体の電荷散逸に影響を及ぼすことから,試料温度を変化させて体積抵抗率計測を行うという試みに着手した.具体的には,真空槽内に設置した試料内部にペルチェ素子を組み込み,高温・低温両方へ温度変化ができるようにした.結果として,高温側は80度までの試料昇温に成功したが,低温側は排熱システムが未装備のため,全く温度が下がらなかった.そこで,ペルチェ素子からの排熱を処理するヒートシンクや,ヒートシンクを冷却する冷却水循環装置を購入し,試験装置に組み込んだ.その結果,-20°C程度までは達成した.しかし,ペルチェ素子だけでは所望の温度低下を達成することができなかったので,液体窒素による素子冷却の試みを行つた.現在のところ適切な装置設計は未達成である.平成22年度には,温度制御手法の確立にも努めたい.宇宙機用誘電体材料を選定する際に材料特性値として参照される体積抵抗率に関し,宇宙環境を模した真空かつ電子線照射下において試料表面電位履歴を取得することにより算出する電荷蓄積法を利用して計測を行った.体積抵抗率に影響を与える各種実験パラメータ(電子線照射エネルギー,照射量,試料温度,試料湿度,試料厚さ)の影響を体系的に調べ,計測手法を確立した.照射エネルギーは試料内へ侵入する電子線の深さを決定するため試料厚さとの関係が重要であり,被照射領域における放射線誘起導電率の影響から実質的な絶縁厚さが減少することがわかり,等価絶縁厚さとして定式化を検討した.試料温度に関しては,真空槽内においてペルチェ素子を利用して試料を直接冷却・加熱するシステムを稼働させ,233K353Kの範囲内において温度が体積抵抗率に与える影響を調べた.その結果,理論的に予測された体積抵抗率変動と同様な傾向が見られることがわかった,しかし,極低温域においては異なった傾向が観察されるとの報告もあり,今後は極低温域まで温度範囲を拡張することが課題である.また,従来法であるコンデンサ法に関しては,真空槽内において試験を実施し,大気環境下において顕著な影響を示す湿度の影響について考察した.大気環境下における実験が大気湿度の低い時期であったので,その影響は顕著には表れなかったが,大気環境における値に比べて2.5倍大きくなることがわかった,最終的には,宇宙機用材料選定のための材料パラメータデータベースへの反映を目指し計測データの統合を進めている.
ヒューマン・フレンドリーロボットのためのメカニカル安全装置の開発

本研究では,人と同一の空間で作業を行うヒューマン・フレンドリーロボットの人に対する安全性の更なる向上を目指し,ロボット暴走時にロボットの暴走を機構的に検知し,機構学を駆使して食い止める安全装置を提案し,実際に安全装置の設計および開発を行なった.さらに,開発した安全装置を1自由度ロボット・3自由度ロボットに搭載し,それぞれのロボットにおける安全装置の動作実験を行い,その有効性を検証した.本研究では,人と同一の空間で作業を行うヒューマン・フレンドリーロボットの人に対する安全性の更なる向上を目指し,ロボット暴走時にロボットの暴走を機構的に検知し,機構学を駆使して食い止める安全装置を提案し,実際に安全装置の設計および開発を行なった.さらに,開発した安全装置を1自由度ロボット・3自由度ロボットに搭載し,それぞれのロボットにおける安全装置の動作実験を行い,その有効性を検証した.医療・福祉の現場や日常生活で人と接して作業を行ういわゆるヒューマン・フレンドリーロボットの研究開発は,我が国の戦略重点科学技術課題の1つであり,国民や産業界から大いに期待をされている.しかし,ロボット暴走時における安全対策に関する研究は十分ではないと考えられる.本研究では,ロボット暴走時にロボットの暴走を機構的に検知し,機構的に食い止める安全装置を提案し,実際に安全装置の設計および開発を行なう.本年度は,本研究で提案する安全装置を設計・試作し,1自由度ロボットに組み込んだ場合において安全装置が目的どおり作動するか否かを明らかにすることを主目的とし,(i)安全装置の設計・試作,(ii)試作した安全装置を搭載した1自由度ロボットの製作,(iii)製作した1自由度ロボットを用いた安全装置の動作実験(擬似的なロボット暴走時の状態をロボットのモータを制御することにより生み出し,安全装置が目的どおり作動するか否かの動作実験)を行なった.その結果,試作した安全装置は,ロボット暴走状態において,ほぼ目的どおり作動し,試作した安全装置によりロボットの暴走を食い止めることができることが確認された.また,本安全装置の動作実験により,次年度製作予定である安全装置を備えた3自由度ロボットの設計・製作において有用なデータを収集することができた.次年度は,本年度収集したデータを基に,本研究で提案する安全装置を備えた3自由度ロボットの設計・製作を行い,多自由度(3自由度)ロボットにおける本安全装置の有効性について実験を行なうことにより検証する予定である.医療・福祉の現場や日常生活で人と接して作業を行ういわゆるヒューマン・フレンドリーロボットの研究開発は,我が国の戦略重点科学技術課題の1つであり,国民や産業界から大いに期待をされている.しかし,ロボット暴走時における安全対策に関する研究は十分ではないと考えられる.本研究では,人に対するロボットの安全性の更なる向上を目指し,ロボット暴走時にロボットの暴走を機構的に検知し,機構学を駆使して食い止める安全装置を提案し,実際に安全装置の設計および開発を行なう.本年度は,昨年度本研究で提案・設計・試作した安全装置を多自由度(3自由度)の腕型ロボットに組み込んだ場合においても安全装置が目的どおり作動するか否かを明らかにすることを主目的とし研究を実施した.具体的には,まず,昨年度試作した安全装置を多自由度(3自由度)ロボットに搭載できるように詳細設計し,3自由度分の安全装置の製作を行った.また,安全装置を搭載した3自由度ロボットの基本設計・詳細設計を行い,ロボットの製作および制御システムの構築を行なった.さらに,製作した3自由度腕型ロボットを用いた安全装置の動作実験(擬似的なロボット暴走時の状態をロボットのモータを制御することにより生み出し,安全装置が目的どおり作動するか否かの動作実験)を行なった.その結果,試作した安全装置は,ロボット暴走状態において,ほぼ目的どおり作動し,試作した安全装置によりロボットの暴走を食い止めることができることが確認された.
妊娠に伴う腰痛発生のメカニズム解明に関する力学的検討

本年度も,引き続き「腰痛症状および脊柱彎曲の変化の測定」を行った。被験者(妊婦)数は,30名のデータを取得することができた。しかし,入院や帰郷,転勤など様々な理由によって,産後一ケ月までのデータが揃った被験者数は8名となった。本調査は,約8ケ月に及ぶものであり,さらに対象者が妊婦のため不安定な状態でもある。加えて,その内容を出産歴や腰痛の有無,整形外科既住などの条件で分類すると,統計学的に検討するには困難な状況であった。本研究のように,妊娠初期から産後一ケ月まで継続してデータを取る試みは殆ど無く興味深いものであるが,対象者の母数を予想以上に多く設定する必要があると考えられた。また,本年度は力学試験や数値シミュレーションを行うため,臨床調査と並行して取得した臨床データを用いて,それらに必要な試験条件や数理モデルの構築について検討を行う予定であった。しかし,上述したような結果より十分な臨床データの取得には至らなかった。脊柱の彎曲の変化ついて,我々の過去の研究成果では,腰部の脊柱彎曲の深さと腰痛には関係があることが示唆された。しかし,今回の結果では同様の傾向は見られなかった。妊婦の腰痛は,生活習慣や体質の変化など多くの要因が考えられ,それらが複雑に絡み合って生じる。よって,対象者数の少ない現状では今回のような傾向の掴めない結果になったと考えられる。なお,現時点でこの結果から判断できるものサではないが,アンケート調査からは,生活習慣(仕事や運動)も大きな要因であるとも考えられた。本研究では,腰部の彎曲や膝や足首の角度の変化など,細かいパートに注目して研究を進めたが,生活習慣を考慮するなら,歩行や持ち上げ動作などの運動に注目し,より系統的に調査を進めることが腰痛原因の解明に必要だと考えられた。今後は,得られた結果を基に,動作解析や妊婦スーツなどを用いた力学的な実験研究を検討している。本年度の研究テーマは,「妊娠産褥期における腰痛症状および脊柱彎曲の変化の測定」であった.まず,17年度に使用した脊椎彎曲度測定器の改良(サイズや材質などの仕様)に取り組み,複数の調査施設を想定して組み立て式の新しい測定器を複数(23台)製作する予定であった.しかし,一つの施設で十分な妊婦が確保出来ることが推定できたので,本年度は,その施設専用に新しい測定器の製作を行った.改良ポイントは,精度および安全性の向上と新機能の追加である.併せて測定時の視線や姿勢などを一定にするための治具を製作し測定方法の改良も行った.ただ,それらの検討や模擬測定,施設との調整などに予想以上の時間を費やし,実際に臨床で行う調査研究の開始時期が多少遅れる結果となった.一方で,推定どおりに対象者の確保は順調で,現状(1)初産10名,経産9名,計19名,(2)平均年齢29.15歳(3)平均週数17.3週であり,今後も新規を増やせる予定である.臨床調査では,研究趣旨に賛同が得られた妊婦を対象に,妊婦健診時を利用して,腰痛を中心とした自覚症状ならびに日常生活上の困難事項についての問診と測定器を使用した脊椎の彎曲状態の計測が予定通り行えた.結果,それぞれの調査項目について,妊娠の経過に伴う変化を確認できている.さらに,上記の調査項目以外にも足底の圧力分布や重心の変化,足首や膝関節の角度の計測などの調査項目を追加し,妊娠の経過に伴う重心や膝の曲げ角度の変化など腰痛に関する有用なデータの取得を行えている.しかし,調査スタートが遅れたため調査期間は最長で3ヶ月である.よって,その調査結果の検討は十分に行えいない.この状況を踏まえて,来年度から出来るだけ早く力学試験や数値シミュレーションを行うため,臨床調査と並行して取得した臨床データを用いてそれらに必要な試験条件や数理モデルの構築について検討を行っていく.本年度も,引き続き「腰痛症状および脊柱彎曲の変化の測定」を行った。