hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「くすぐったい」感覚の脳内情報処理機構の解明

「くすぐったい」感覚は皮膚刺激の1つであるが、脳内での感覚情報処理機構は不明であった。本研究でヒトを被験者として足底の皮膚に筆を用いてくすぐり刺激を加えると中心後回と中心前回に相当する脳部位の血流量が刺激特異的に変化することを明らかにした。また実験動物としてマウスの背部に筆を用いて皮膚刺激を加えると、大脳皮質と海馬におけるセロトニン受容体の発現量が変化することが明らかになった。ヒトでのくすぐり刺激条件と記録方法の検討:くすぐり刺激で活性化される脳部位を明らかにするために、くすぐり刺激の条件と光トポグラフィーによる計測位置を検討した。成人被験者を靴下をはいた状態でイスに着席させ、両足を前方に伸ばした状態で足底に2種類の刺激を加えた。フリーハンドでボールペン先で円を描くようにくすぐる刺激(くすぐり刺激)とボールペンを用いて2Hzでタップする刺激(タップ刺激)を行った。いずれも2025g重の圧力で加えたが、タップ刺激はより定量性に優れている。刺激は、3秒間の刺激期間と17秒の休憩期間とを交互に計10回行った。実験終了後、被験者にくすぐったさを5段階評価してもらった結果、くすぐり刺激の評価は5段階中2(普通よりくすぐったい)ないし3(普通にくすぐったい)であったのに対し、タップ刺激は5段階中5(くすぐったくない)であった。従って、タップ刺激はくすぐり刺激としては不適であることが明らかになった。一方、光トポグラフィーを用いた脳の血流変化の測定は、縦横6センチ四方に3×3に配置されたプローブを2個用い、それぞれ中央が国際10-20法のC3とC4になるように被験者の頭部に装着し、左右計24チャンネルから記録した。24チャンネル中9チャンネルではくすぐり刺激を与えた場合にタップ刺激を与えた場合と比較してよりオキシヘモグロビンの濃度が高くなる傾向が見られた。従って、C3およびC4においてくすぐり刺激とタップ刺激を区別している可能性が示された。実験動物(マウス)を用いた皮膚刺激によるセロトニン神経系への影響の解析:筆を用いて新生仔マウスの背部に合計5分間皮膚刺激を与え、前頭葉でのセロトニン1Aおよび2A受容体のmRNA発現量の変化を調べた結果、いずれの受容体でも発現量に変化は認められなかった。ヒトでのくすぐり刺激の解析:くすぐり刺激で活性化される脳部位を検討するために、前年度にくすぐり刺激の条件(振動装置による機械的刺激と手による刺激)と光トポグラフィーによる計測位置を検討した。それを踏まえて、本年度は成人被験者をイスに着席させ、足を前方に伸ばした状態で素足の足底に手による2種類の刺激を加えた。くすぐり刺激として、フリーハンドで足裏をボールペン先で円を描くようにくすぐる刺激と筆を用いてなでる刺激を比較した。刺激は、3秒間の刺激期間と17秒の休憩期間とを交互に計5回行った。実験終了後、被験者にくすぐったさを5段階評価してもらった結果、筆を用いる刺激がよりくすぐったいとの解答を得たため、この刺激を採用し、光トポグラフィーによる解析を行った。なお、コントロールとして、くすぐったいと感じないフリーハンドで足裏をボールペン先でタップする刺激を用いた。光トポグラフィーを用いた脳の血流変化の測定は、縦横6センチ四方に3×3に配置されたプローブを2個用い、それぞれ中央が国際10-20法のC3とC4になるように被験者の頭部に装着し、左右計24チャンネルから記録した。C3とC4はほぼ中心後回と中心前回に相当する。24チャンネルのうち5チャンネルで、筆を用いて刺激を与えた場合にタップ刺激を与えた場合と比較してよりオキシヘモグロビンの濃度が高くなる傾向が見られた。逆に濃度が減少するチャンネルが1チャンネル見られた。実験動物を用いた皮膚刺激によるセロトニン神経系への影響の解析:筆を用いて新生仔マウスの背部に合計5分間皮膚刺激を与え、前頭皮質と海馬でのセロトニン(5-HT)1A、2Aおよび2C受容体のmRNA発現量の変化を調べた。刺激終了直後では前頭皮質の5-HT2C受容体mRNAと海馬の5-HT1A受容体mRNAの発現量が増加し、また新生仔期に刺激を加えたマウスが成体になっても、海馬の5-HT1A受容体のmRNAと5-HT2C受容体mRNAの発現量が増加していた。従って、筆による皮膚刺激は前頭皮質と海馬のセロトニン受容体に影響を及ぼし、その影響が成長後にも残ることが示唆された。また、刺激によって活性化される脳部位をc-fosの発現を基準に解析した。刺激期間中に母親と引き離すため、母親と引き離すが筆による刺激を加えないものをコントロールとした。
移動ベース上でインピーダンス制御作業を行うロボットの技量の力学的解明

本研究では,移動ベース型ロボットシステムを1.ベース無拘束のフリーフライングロボット2.粘弾性拘束を受けるフレキシブルベースロボット3.アクティブ拘束を受けるマイクローマイクロロボットに分類し,これらを一般的に記述する力学モデルを導出し,共通性と相違点について考察し,以下の結論を得た.(1) 1.3.に共通して,能動関節変数と手先作業座標を関連づける行列として,一般化ヤコビ行列が定義される.一般化ヤコビ行列は,これまで,積分型の拘束条件が成立する1.のシステムにおいてのみ定義されていたが,本研究ではこれを1.3.に拡大定義した.(2) 1, 2.のシステムにおいて,アームとベースとの動的干渉を記述する干渉慣性行列の零空間を使って,反動零空間が定義される.これを用いることにより,アームの反動によるベースの回転(システム1.)もしくは振動(システム2.)を生じない無反動軌道の存在を明らかにし,制御によるその実現方法を示した.(3)システム2.が環境と接触する問題について,一般化ヤコビ行列とインピーダンス関係を用いた基礎方程式を導出した.(4)上記(2)については,コンピュータシミュレーションおよび2次元テストベッド実験によって,その有効性を確認した.(3)については,今後更に詳細のシミュレーションおよび実験的検討が必要であると考えられる.本研究では,移動ベース型ロボットシステムを1.ベース無拘束のフリーフライングロボット2.粘弾性拘束を受けるフレキシブルベースロボット3.アクティブ拘束を受けるマイクローマイクロロボットに分類し,これらを一般的に記述する力学モデルを導出し,共通性と相違点について考察し,以下の結論を得た.(1) 1.3.に共通して,能動関節変数と手先作業座標を関連づける行列として,一般化ヤコビ行列が定義される.一般化ヤコビ行列は,これまで,積分型の拘束条件が成立する1.のシステムにおいてのみ定義されていたが,本研究ではこれを1.3.に拡大定義した.(2) 1, 2.のシステムにおいて,アームとベースとの動的干渉を記述する干渉慣性行列の零空間を使って,反動零空間が定義される.これを用いることにより,アームの反動によるベースの回転(システム1.)もしくは振動(システム2.)を生じない無反動軌道の存在を明らかにし,制御によるその実現方法を示した.(3)システム2.が環境と接触する問題について,一般化ヤコビ行列とインピーダンス関係を用いた基礎方程式を導出した.(4)上記(2)については,コンピュータシミュレーションおよび2次元テストベッド実験によって,その有効性を確認した.(3)については,今後更に詳細のシミュレーションおよび実験的検討が必要であると考えられる.
新しい微粒化概念に基づく液体ロケットエンジン用微粒化シミュレータの開発

噴霧燃焼は航空宇宙機エンジンに不可欠な技術である。近年、エンジン開発のために数値シミュレーションの導入が図られてきているが、最も重要な微粒化過程を予測する機能を欠いているために、現行の噴霧燃焼シミュレータの能力は大きく制限されている。本研究では、微小重力実験の観察から生まれた新しい微粒化概念を発展させ、これまで分からなかった高速噴射液の不安定化機構と乱流微粒化過程を支配する物理法則を解明した。それにより、現行の噴霧燃焼シミュレータに組み込み、噴射液の発展に伴って生じる局所的に異なった乱流微粒化による噴霧生成をシミュレートするサブグリッドモデルを構築することに成功した。乱流微粒化を支配する基礎過程を調べる数値的,実験的および理論的研究をおこなった.(1)数値的研究:連携研究により,JAXAに導入されたスーパーコンピュータを用い,高圧静止空気中に高速噴射した液体ジェットの先頭部で起きる微粒化過程の直接数値シミュレーションを行う機会を得た.この計算は,世界で初めて信頼できる精度で噴射液から噴霧が作られていく過程をシミュレートできたものである.予想通り,層流噴射しても,自励的に乱流微粒化状態が出現し,これまでのようにわからないことは全て噴射液が持つ乱流の性にして済ます研究態度がいかに無益なものでるか明白になった.(2)実験的研究:高圧窒素ガス中に六フッ化イオウ液を噴射する実験により,液体ロケットエンジンの噴射要素で現れる噴射液の特徴的な微粒化状態を調べた.その結果,液糸の生成機構と液糸の分断機構の関係によって,噴射液の表面が超臨界状態にならなくても,表面が消失したときと同じ状態になることがわかった.この知見は,本研究が基礎においている液糸の分断に関する新しい概念があって初めて解明できたものである.また,微小重力実験により低速噴射液の分断特性に及ぼすノズルの効果について新しい重要な知見が得られた.(3)理論的研究:直接数値シミュレーションにより,噴射液の不安定化,液糸生成,微粒化の過程を詳しく調べることができるようになったことより,流体力学的不安定化機構の理論的研究を開始し,その知見に基き計算結果の整理を行った.また,噴射液先頭部の微粒化特性をあきらにしてモデル化し,サブグリッドモデルおよび簡易噴霧計算モデルつくりのための準備を行った.昨年度に引続き、乱流微粒化を支配する基礎過程の数値・実験・理論的研究を行った(1)数値的研究:高圧静止空気中に高速噴射した液体ジェットの先頭部で起きる微粒化の直接数値シミュレーションの結果を詳細に解析し、コア流部で起きる微粒化が、先頭部で作られる擾乱を源とし、壁乱流型の不安定波と同じ発達過程を辿って起きることを明らかにした。従来乱流微粒化を支配する不安定性として専らケルビン・ヘルムホルツの不安定性が取り上げられてきたが、必ずしも根拠のある議論ではないことが判明した。(2)理論的研究:低速噴射液の定常分断状態を実現する自己不安定化ループの構築に成功し、これまでできなかった、実験室実験に現れる様々な分断様態の説明と分断長の理論的予測を可能にした。同様の考えを高速噴射液に適用し、幾つかの代表的な乱流微粒化レジームに対して、それを記述するモデルの構築を行った。(3)実験的研究:同軸噴射装置を製作し、液体ロケットエンジンの噴射要素で現れる噴射液の特徴的な微粒化状態を調べた.気液速度差を一定に保ち、気体と液体の噴射速度を変化させた実験で、ノズル直近傍の流れ場を詳しく調べた結果、速度差が同じであれば、高速気流の剥離パターンが同じになることがわかった。剥離流が作る噴射液表面の変形が下流で起きる微粒化を定める。従来のケルビン・ヘルムホルツの不安定性を用いた説明が一見もっともらしく見えるのは、ここに原因があることが判明した。この年度の研究実施計画に従い、乱流微粒化サブグリッドモデルを基礎付ける新しい理論を展開すると共に、本研究で採用している新しい微粒化概念の妥当性を検証する宇宙実験の準備を進めた。特筆すべきは次の2点である。(1)本研究では、液体の微粒化で本質的な役割を果たすのは、伝播性のある表面張力波であるという新しい考えに基づいて研究を行っており、これまで説明できなかった様々な低速噴射液の微粒化現象の物理を解明することに成功してきた。高速噴射液に発生する乱流微粒化も、表面張力波の共鳴現象として捉えれば合理的に説明でき、乱流微粒化サブグリッドモデルの構築が可能になる。実際に、この考え方によって理論的に閉じた乱流微粒化サブグリッドモデルが構築できることを確認した。また、液糸形成および微粒化条件を定式化するために必要な理論的考察と数値実験を開始した。

それにより、当初の予想を上回る独創的で有力な乱流微粒化サブグリッドモデルを最終年度までに完成できる目途が立った。このサブグリッドモデルは、本研究で対象にしている液体ロケットエンジンの噴射要素に限らず、超音波微粒化も含め一般的な噴射液の乱流微粒化の記述に使用できるモデルになりえるものである。(2)上記の研究を通して、ノズルの存在が乱流微粒化に果たす役割も明瞭になった。その結果によれば、最高性能のスーパーコンピューターを使用しても、良くデザインされた流れ要素でもって計算しないと、ノズルからの噴射液の乱流微粒化過程の詳細な物理を的確に抽出することは難しいことが判明した。そのため、この年度に予定していたノズルからの噴射液の直接数値計算は(1)の数値実験が終わるまで延期し、代わりに、前に実施している高速噴射液先端部の微粒化の数値計算に噴霧の蒸発および周囲高温空気との混合ならび反応の計算を組み込んで、実際的な噴霧の着火過程を調べる研究をおこなった。その結果、微粒化液滴の存在が引き起こす乱流特性が着火過程に及ぼす影響を世界で初めて明らかにすることができた。KIVAなどを用いておこなわれている噴霧燃焼の直接計算シミュレータは、微粒化と実際の液滴を考えていない点においてDNSと称されているものの、実際にはDNSにはなっていない。これまでのDNSの欠陥をあきらかにすると共に、改良の方向性を提示した。主として、これまでの研究のまとめ作業を行った。特筆すべきは次の2点である。乱流微粒化サブグリッドモデルの構築:噴霧は、噴射液表面から無数の細い液体の糸が作られ、それが切れてできる。既に液糸の分断機構は解明しているので、ここ数年、高速噴射液表面からの液糸の生成機構について研究してきた。それより、液糸の生成過程には普遍的な特徴(表面を盛り上がらせる横から集中液体流の流速がある特定の大きさにならない液滴に分断する液糸にならない)があることが判明した。乱流の力学特性と表面液体に作用する慣性力の効果の考察より臨界速度の解析的な表現式を得るのに成功し、局所的な乱流表面状態に対応して、乱流微粒化の成否、微粒化発生時の生成噴霧の特性が予測可能になった。これにより、最終的な目標にしていた乱流微粒化サブグリッドモデルの構築が完成した。現行の2相流の数値計算に組み込めば、噴射液の流れの局所的な変化に伴う微粒化の抑制、促進状況を正しく捉えて実際的な噴霧生成過程がシミュレーションできる。実験室実験による自己不安定化機構の検証:本研究により、実験室の低速噴射液では重力の存在によって作られたレーリーの不安定波が観察されることが判明している。実験室実験に特有な噴射液の履歴現象を利用し、予測通りの自己不安定化機構に従ってレーリー不安定波が作られていることを実験的に実証するのに成功した。実験では、微細な表面変形を計測する工夫を行っている。項速度撮影画像は、下流での噴射液の分断(表面エネルギーの開放)によって作られる分散性表面張力波の要素が、重力によって加速される噴射液を上流に伝わっていく過程において、要素の波長が引伸ばされて不安定波に転化していく様子を鮮明に捉えた。これにより、上流(ノズル流れ)の乱れ(計測不可能)に不安定波の源があるとする従来の概念の誤りを明確に示した。乱流微粒化サブグリッドモデルの構築を目指した基礎研究
現象学における「存在の根拠としての言語」概念の系譜と主体性の言語的基盤の解明

申請時の研究計画にそくして現象学的観点から言語論と存在論の連関を研究した。その成果として、招待論文「精神と現存在の差異:ガブリエルとハイデガーにおける様相・歴史・自由」(『現代思想』2018年9月)では、マルクス・ガブリエルのハイデガー批判を批判的に検討し、両者の様相概念の存在論的意義を明確化したうえで、そこから両者が言語論の形で導き出す人間観を比較した。また、招待講演「Mensch als logos und seinDing: ein Versuch」(Colloque international: Heidegger dans lapensee francaise2018年10月27日同志社大学)では、特に後期ハイデガーのロゴス概念に焦点を当てて、ロゴスとしての言語が、ハイデガー存在論の体系全体を形式的に包摂する事象であることを明らかにし、さらに、これが質料的な存在者に適用された場合の理論的意義について検討した。以上の研究成果により、現象学的存在論の基盤をなすものとして言語概念を位置づける道筋が確立された。また、海外の研究者の共同研究として、西田幾多郎の世界概念について現象学的観点から考察する中で、最晩年の西田の宗教論に、本研究の主題である言語論と存在論の連関を見いだした。これは、「Das Weltproblem bei Kitaro Nishida und sein Verhaeltnis zu Phaenomenologie」として、Mohr Siebeck社の論文集『Phaenomenlogische Metaphysik』から刊行予定である。代表研究者の所属機関の異動にともない、研究計画の充足に若干の困難が生じたが、おおむね順調に進展している。特に、現象学的存在論における言語概念の体系的位置を明確化しえたことと、これが主体性の問題に対してもつ意義を雑誌論文の形で明確化できたことは、本研究の目的にとって大きな進展である。2018年度の研究により、現象学的存在論における言語概念の体系的位置について基本的なアイデアが確立されたので、今後はそれを様々な資料に即して肉付けしていくことが求められる。これは、計画書に記したとおりに、現代フランス現象学や現代ドイツ哲学などを考察対象として行われていくことになる。
全ての交流モータを可変速駆動できる位置／速度センサレス制御法

汎用インバータで駆動される全てのブラスレス交流モータに対し、共通のアルゴリズムによってパラメータ計測とセンサレス制御の双方を実現できる交流モータのセンサレスベクトル制御法を検討し、その汎用性を向上させた。特に、新しい負荷角推定のアルゴリズムの導入によって制動巻線付永久磁石同期モータへの適用を可能にした他、モータ駆動用インバータの基本機能のみで実現できるモータ電気パラメータの測定法、ならびに適正な磁束分電流指令値の決定法を開発し、それらの妥当性を実機検証にもとづいて明らかにした。従前からの懸念事項であった「ダンパ巻線付永久磁石同期モータに対してユニバーサルセンサレスベクトル制御を適用できない(センサレスベクトル制御切り替え時に脱調する)」という課題を解決した。具体的には、脱調に至るまでの各制御変数の様相を分析した結果として「負荷推定器が出力段において発生する負荷角推定値の振動」が脱調の原因になっていることを特定することができた。この脱調を阻止するための対応策として、負荷角推定器の出力段に一次ローパスフィルタを挿入する方法が有効であり、これによって脱調を阻止でき、速度ステップ応答や負荷ステップ応答といった実負荷運転を行えることを実機実験によって確認した。さらに、ローパスフィルタのカットオフ周波数は、電流制御ループの応答周波数と回転速度推定器の出力段のローパスフィルタのカットオフ周波数の間の値に取ることで良好な調整結果を得ることも分かった。この成果によって、ブラシレスの交流モータであるかご形誘導モータ(半閉スロット、全閉スロット)や永久磁石同期モータ(表面磁石式、埋込磁石式、分布巻方式、集中巻方式、ダンパー巻線付き、ダンパー巻線なし)の全ての交流モータに対してパラメータ計測から位置/速度センサレスベクトル制御を同一制御アルゴリズムで統一的に実施できるユニバーサルセンサレスベクトル制御を具現化できた。すなわち、適用できるモータの範囲を拡大し、本制御系の長所である「汎用性の高さ」を向上することに寄与した。駆動用インバータの基本機能のみによって、提案するユニバーサルセンサレスベクトル制御系のチューニング(速度制御誤差やトルク制御誤差を持たないモータパラメータのチューニング)を行う方法を開発し、実機検証によって妥当性を明らかにした。初期チューニング法として、従来のモータパラメータの代わりに、6つのチューニングパラメータ(突極比、回転子巻線に鎖交しない直軸インダクタンス、誘導モータ判別フラグ、永久磁石同期モータ判別フラグ、トルクゲイン、スリップゲイン)を導入することで、駆動用インバータによる静止試験(モータの回転を伴わない)とモータ定格銘板値の情報のみからセンサレスベクトル制御の実装に必要なモータパラメータを決定する方法を提案した。実負荷運転によるファインチューニング法として、モータ定格銘板の運転値に一致するように励磁分電流指令値、トルクゲイン、スリップゲインをチューニングすることによって、トルク検出や速度検出を行わずに、速度制御誤差やトルク制御誤差を持たないモータパラメータのチューニング法を明らかにした。これらの成果によって、従来のチューニング法で必要であった絶縁型のディジタルオシロスコープや特殊な直流電圧印加装置、さらには供試機を発電機駆動させるためのモータ発電機セットが追加装置を不要にすることができた。これらの装置は一般に高価であり、多くのモータユーザや工場現場の導入時において必ずしも準備できるものではないことから、本制御法の特徴を汎用性を高めることが出来たと考えている。加えて、制動巻線付の永久磁石同期モータに提案するユニバーサルセンサレスベクトル制御に適用する際、磁気飽和による電流波形のひずみを抑え、負荷や速度の運転範囲を拡大するためには、励磁分電流指令によって大幅な進み電流を取ることが有効である事を指摘した。本年度の目標であった、インバータの基本機能のみを使ってチューニングを完了できる方法を開発し妥当性を明らかにできたこと、さらに、前年度開発に成功した制動巻線付き永久磁石同期モータにも適用可能なユニバーサルセンサレスベクトル制御系における励磁電流調整に関して新たな知見を得たことから、次年度の主たる研究課題に予定している最大効率運転を実現する励磁電流調整法に関する注意点を把握することが出来た。これらの状況から、本研究は、おおむね順調に進展していると考えている。今年度は、前年度に提案したユニバーサルセンサレスベクトル制御系におけるモータ定数のオートチューニング法において、静止試験による初期チューニングの段階で、定格磁束レベルでの運転を達成できる直軸電流指令値決定法を開発した。また、前年度までの研究でユニバーサルセンサレスベクトル制御の適用が可能になった制動巻線付き永久磁石同期モータについては、実負荷試験システムを再構築し、速度比20:1で定格負荷トルク運転、ゼロ速通過運転、定格インパクト負荷応答で良好な性能を実現できることを確認した。また、提案するセンサレス制御演算の一部を活用した固定子抵抗のリアルタイム推定法を回転子構造の簡単なシンクロナスリラクタンスモータに適用し、インバータ駆動時のモータの固定子抵抗をインダクタンス推定誤差から推定可能である事を示した。研究期間全体を通しては、センサレス回転子位置推定アルゴリズムの改良によって、市場で汎用的に流通しているブラシレスタイプの全ての交流モータ(半閉スロットおよび全閉スロットの誘導モータ、分布巻表面磁石同期モータ、集中巻埋込磁石同期モータ、制動巻線付永久磁石同期モータ)への適用を可能にした。これらの供試機に対する実験では、概ね速度比20:1程度での定格トルク運転、ゼロ速通過、定格インパクト負荷運転を実現させた。また、駆動用インバータの基本機能のみによるオートチューニング法を開発した。静止試験による初期チューニングのにみによって、制御に必要な全てのモータ定数と適正な(定格磁束レベル付近を実現する)直軸電流指令値を決定できるようになった。よって、モータをインバータに配線接続後、チューニングのための多くの工数を取ることなく、直ちに実負荷運転に入ることを可能にした。

これらの成果をもってして、当初の研究目的であるユニバーサルセンサレスベクトル制御系の汎用性向上に寄与することができた。汎用インバータで駆動される全てのブラスレス交流モータに対し、共通のアルゴリズムによってパラメータ計測とセンサレス制御の双方を実現できる交流モータのセンサレスベクトル制御法を検討し、その汎用性を向上させた。特に、新しい負荷角推定のアルゴリズムの導入によって制動巻線付永久磁石同期モータへの適用を可能にした他、モータ駆動用インバータの基本機能のみで実現できるモータ電気パラメータの測定法、ならびに適正な磁束分電流指令値の決定法を開発し、それらの妥当性を実機検証にもとづいて明らかにした。最大のネックであった「脱調の原因」を特定するとともに、その有効な対応策を考案できた。これによって本年度の最大の目標であった「制動巻線付永久磁石同期モータへのユニバーサルセンサレスベクトル制御の適用」を具現化できた観点からは、十分に本年度の研究の目的を達成することが出来た。その一方で、上記制御の代案として考えていたV/F制御をベースにするユニバーサルセンサレス制御の検討には至れなかったことから、当初計画以上の進展が有ったとは言えないと考える。負荷の大きさや速度に依存せず常に最大効率でモータ運転を行う電流指令値ベクトルを自動生成する手法を確立させる。誘導モータと永久磁石同期モータに共通な数式モデルにもとづいて、最小損失条件を満たす最適電流指令値ベクトルの計算式の導出を試みる。鉄損を考慮したモータモデルから、最適電流指令値ベクトルの計算式を導出できればもっとも望ましい。しかし、導出された計算式が複雑で、コントローラへの実装が現実的ではない可能性もある。この場合には、近似的に最小損失条件を満足する計算式の導出を図るか、鉄損を無視したモータモデルから低損失化条件の導出を試みるなどの工学上の工夫を施す必要があると考えている。さらに、シンクロナスリラクタンスモータをも包含して、回転磁界を利用した動作原理を有する全ての交流モータに適用できるユニバーサルセンサレスベクトル制御法の開発を試みたいと考えている。電気機器・パワーエレクトロニクスユニバーサルセンサレスベクトル制御の汎用性を高めるうえで、パラメータのオフライン計測法を駆動用のインバータのみで実施できることは、汎用性の観点からは重要である。よって、次年度は当初計画どおり、パラメータ計測法の検討を行う必要がある。加えて、当初計画においてユニバーサルセンサレスベクトル制御の代案としてとらえていた「V/F制御をベースにするユニバーサルセンサレス制御」の実現可能性についてもも検討する必要がある。
乾燥地における持続的農業のための塩水灌漑管理

乾燥地・半乾燥地は降水量が少なく水資源が乏しいことに加えて,河川水,地下水の水質も悪化している。持続的な食料確保のために,降雨依存農業から灌漑農業に移行することが重要であり,さらに,灌漑効率を向上させるために,点滴灌漑を導入し,節水することが安定した水資源を確保するためにも重要である。本研究の究極的な目的は,(1)降雨依存農業における通常の低い作物生産と比べて,適切な灌漑による持続的な収穫量を確保し,開発途上国における食料の安定確保に貢献すること,(2)乾燥地・半乾燥地にある開発途上国の塩水灌漑を行う際の,持続的な農業の正確な情報を得ること,(3)環境劣化の防止,水資源と土壌資源の保全などの全人類的な命題に貢献できることにあり,「乾燥地における持続的農業のための塩水灌漑管理」の技術パッケージを提案することにある。本研究は,低水質の灌漑水,塩を含んだ灌漑水を用いて,塩水点滴灌漑条件下で作物を栽培し,塩類集積の防止と持続的な農業を行うための,土壌改良による土壌環境と収量・品質を把握して適切な灌漑管理法を確立し,開発途上国における食料の安定確保に貢献することが最大の目的である。今年度の研究概要は,降雨と2dS/mの塩分濃度,毎日灌漑と2日間断灌漑,有機物,鶏糞を施用した組み合わせで,ハウス内の砂丘砂でコムギ栽培試験を行った。その結果,少量頻繁灌漑,有機物施用の有効性を明らかにした。さらに,廃タイヤから再生産したゴム製浸潤型地中灌漑チューブと,飲料用の廃ガラスから再生産した土壌改良剤(ポーラスα)を砂質土壌の下に層状に埋設して浸透抑制層として機能させ,従来法と比較して約3倍の野菜の収量増加を示した。土壌水分センサーによる結果から,土壌改良剤の施用で,土壌水分が増加し,蒸散が促進されたことが誘引であることがわかった。持続的な食料確保のために,降雨依存農業から灌漑農業に移行することが重要であり,さらに灌漑効率を向上させるために,点滴灌漑を導入し,節水することが安定した水資源を確保するためにも重要である。本研究は,低水質の灌漑水,塩を含んだ灌漑水を用いて,塩水点滴灌漑条件下で作物を栽培し,塩類集積の防止と持続的な農業を行うための,土壌改良による土壌環境と収量・品質を把握して適切な灌漑管理法を提案する。乾燥条件下で,大麦,ソルガム,トマトなどの耐塩性のある作物を,塩水点滴灌漑を行って栽培する。節水条件を基本にして,異なる灌漑強度,異なる間断灌漑,マルチの有無,異なる堆肥を供給して,収量・品質を測定する。加えて,リーチングに伴う溶脱水の化学成分を測定し,土壤環境の変化を把握する。土壌層内の塩分濃度の変化を,TDRセンサーで追跡し,土壌環境の変化を把握する。これらの実験は,気温・湿度,日射を制御したグロスチャンバーと,降雨遮断のためのビニルハウスで行い,その特徴を比較する。
適応から破綻に至る心肥大進展過程のシグナル伝達の変化とその活性酸素による制御機構

【目的】心肥大のシグナル伝達における活性酵素の関与を成熟ラット心筋細胞おいて明らかにした。【方法】10週齢雄SDラットより心筋細胞を分離・培養後、心筋細胞をendothelin-1(ET)・phenylephrine(PE)にて刺激。心筋細胞内活性酸素、MAPK系(ERK、p38、JNK)活性、3H-phenylalanine細胞内への取り込みを測定した。活性酵素の測定は心筋細胞にdichlorofluoresceinを負荷後、蛍光顕微鏡下に細胞の蛍光輝度を測定することにより行い、MAPK系活性の測定はリン酸化型抗体を用いたウエスタンブロット法により行った。また抗酸化剤で心筋細胞を前処理後、同刺激によるMAPK系活性・心筋細胞の蛋白合成能の変化について解析を行い、MAPK系を介する心肥大シグナル制御に対する活性酵素の関与を明らかにした。同刺激によるMAPK系活性の変化については、成熟ラットにおける変化を新生児ラットにおける変化と比較しその相違を明らかにした。【結果】ET・PE刺激により成熟ラット心筋細胞内活性酸素は刺激後5分をピークに急速に増加した。その増加はDPI(NADH/NADPH oxidase阻害薬)前処理により抑制されたが、ロテノン(ミトコンドリア電子伝達阻害薬)前処理によっては抑制されなかったことより、その発生源は細胞膜のNADH/NADPHoxidaseと推測された。同刺激により成熟ラット心筋細胞内ERK活性は増加したが、p38、JNK活性は変化しなかった。これと対照的に新生児ラット心筋細胞において同刺激はERK・p38・JNK活性を全て増加させた。抗酸化剤処理により成熟ラット心筋細胞内活性酸素・ERK活性の増加は抑制され、心筋蛋白合成も抑制された。【結語】成熟ラット心筋細胞において活性酸素が心肥大シグナルを制御していること、活性酸素の発生源は細胞膜のNADH/NADPHoxidaseと推測されること、抗酸化剤投与により心肥大形成が抑制されること、心肥大誘導刺激に対するMAPK系の反応性が成熟ラット心筋細胞と新生児ラット心筋細胞で異なることが証明された。【目的】心肥大シグナルにおける活性酸素の関与、抗酸化剤による心肥大抑制作用について明らかにする。【方法】10週齢雄SDラットより心筋細胞を分離、培養。培養心筋細胞をendothelin-1(ET-1)またはphenylephrine(PE)にて刺激後、細胞にdichlorofluorescein(DCF)を負荷。蛍光顕微鏡下に細胞の蛍光輝度を測定することにより心筋細胞内活性酸素レベルの変化および活性酸素の発生源について解析を行った。一方、心肥大誘導刺激後のMAPKs(ERK、P38、JNK)活性の変化をそれぞれのリン酸化型抗体を用いたウエスタンブロット法にて解析し、さらに細胞を抗酸化剤であるN-acetyl cysteine(NAC)、catalaseで処理後心肥大誘導刺激を加え、同様の解析を行いMAPK活性に対する活性酸素の作用について検討した。また心肥大誘導刺激による心筋細胞の蛋白合成能増加に対する抗酸化剤の作用について^3H-phenylalanineを用い検討した。【結果】心筋細胞内活性酸素はET-1、PE刺激後5分をピークに急速に増加した。ET-1、PE刺激による活性酸素の増加はNADH/NADPH

oxidaseinhibitorであるDPIにより抑制されたがミトコンドリア電子伝達阻害剤であるロテノンによっては抑制されず、活性酸素の発生源はNADH/NADPH oxidaseと推測された。ET-1およびPE刺激により心筋細胞のERK活性は増加したが、p38、JNK活性は変化しなかった。両刺激により増加したERK活性はNAC、catalaseにより抑制された。両刺激による^3H-phenylalanineの心筋細胞への取り込みの増加はNACにより抑制された。【結語】活性酸素が心肥大シグナルを制御していること、抗酸化剤が心肥大を抑制する可能性が示唆された。【目的】心肥大誘導刺激を心筋細胞に加えた際の心筋細胞内活性酸素レベルの変化およびその発生源、またその変化がMAPK活性・心筋蛋白代謝に及ぼす作用について明らかにした。【方法】10週齢雄SDラットより心筋細胞を分離・培養した。endothelin-1(ET)・phenylephrine(PE)刺激の後、蛍光色素としてdichlorofluoresceinを細胞に負荷し、蛍光顕微鏡下に心筋細胞の蛍光輝度を測定することにより細胞内活性酸素レベルの変化を解析した。また細胞をDPI(NADH/NADPH oxidase inhibitor)またはロテノン(ミトコンドリア電子伝達阻害剤)で処理した後ET・PE刺激を行い、心筋細胞内活性酸素を測定し、活性酸素の発生源について推測した。一方、ET・PE刺激後の心筋細胞内MAPK(ERK、p38、JNK)活性をウエスタンブロット法にて解析、また抗酸化剤であるN-acetyl cysteine(NAC)・catalase処理により細胞内活性酸素を低下させた後心筋細胞をET・PEにて刺激後MAPK活性・^3H-phenylalanineの心筋細胞への取り込みを測定し、活性酸素レベルの変化が心肥大シグナルおよび心筋蛋白代謝に及ぼす作用について検討した。MAPK活性の変化については、従来より心肥大研究に広く用いられてきた新生児ラット心筋細胞における変化を我々が本研究において使用した成熟ラット心筋細胞における変化と比較し、その相違を明らかにした。【結果】心筋細胞内活性酸素はET・PE刺激後5分をピークに急速に増加した。その増加はPPI処理により抑制されたがロテノン処理によっては抑制されなかったことより、同刺激により増加する心筋細胞内活性酸素の発生源は細胞膜のNADH/NADPHoxidaseと推測された。成熟ラット心筋細胞において同刺激は刺激後5分をピークにERK活性を増加させたが、p38・JNK活性を変化させなかった。一方、新生児ラット心筋細胞において同刺激は細胞内ERK・P38・JNK活性を全て増加させた。成熟ラット心筋細胞における同刺激によるERK活性・細胞への^3H-phenylalanine取り込みの増加は抗酸化剤の投与により抑制され、活性酸素が細胞内シグナル伝達因子として心肥大の進展を制御している可能性が示唆された。【結語】
在宅要介護高齢者ケアマネジメント遂行尺度の開発

我が国は2025年を目途に、自立支援と尊厳の保持もと可能な限り住み慣れた地域で自分らしい暮らしを人生の最期まで続けることを目指して「地域包括ケアシステム」を推進している。このシステムでは、高齢者が介護・医療・福祉を統合した支援を受けるために質の高いケアマネジメントが要となる。介護保険制度では、ケアマネジメントを担う職種として介護支援専門員が位置付けられているが、現状では随所で多様な職種がケアマネジメントを行っておりそれらが統合されていない。そこで本研究では在宅要介護高齢者を支援する多職種が指標としたり自己の振り返りに活用できるケアマネジメント遂行尺度を開発する。
アトピー性皮膚災の分子遺伝学的解析

研究目的皮膚幹細胞の培養法の確立によりアトピー性皮膚炎患者の組織及び培養皮膚組織モデルにおける微量金属元素のイメージングと化学状態分析を非破壊的に単一細胞レベルで行い、その後同一試料に対して組織学的、遺伝学的検討を行うことによって、アトピー性皮膚炎における病態(組織の剥落、バリア機能の阻害、サイトカイン等)の制御と微量金属との相関、そして制御に働く候補遺伝子を明らかにすることである。研究経過研究結果概要(1)アトピー性皮膚炎患者3名からのサンプルをとり、培養を行った上で、固定サンプルを作成した。これらのサンプルを用いて、放射光装置で分析を行い、金属分布についてコントロール細胞との比較を行った。(2)アトピー性皮膚炎患者のサンプルを培養し、サンプルをLPSなどの刺激前後でcDNAを採取した。一方、候補遺伝子については、DNAチップを作成し、これを用いて、患者サンプルにおいて、皮膚細胞で刺激前後で発現が変化する遺伝子を特定するシステムを作成した。研究日的皮膚幹細胞の培養法の確立によりアトピー性皮膚炎患者の組織及び培養皮膚組織モデルにおける微量金属元素のイメージングと化学状態分析を非破壊的に単一細胞レベルで行い、その後同一試料に対して組織学的、遺伝学的検討を行うことによって、アトピー性皮膚炎における病態(組織の剥落、バリア機能の阻害、サイトカイン等)の制御と微量金属との相関、そして制御に働く候補遺伝子を明らかにすることである。研究結果概要アトピー性皮膚炎患者、及び正常対象者から、毛根部分を含む毛髪を採取し、バルジ部分からの細胞を用いて、ケラチノサイトを誘導する培養系を確立した。この培養系により、1本の毛髪から約、10^8個程度の細胞を培養することが可能となった。ここで得られた細胞は、分子遺伝学的な検討の結果、keratin遺伝子の発現形態、Caイオンによる分化誘導実験から、皮膚の基底層におけるケラチノサイト細胞であると考えられる。これにより、年齢、性別、皮膚基礎疾患に関係なく、ケラチノサイトを培養する系が確立されたことになる。一方、Spring-8における放射光システムを用いて、培養細胞を固定した細胞組織における微量元素の動態を測定するシステムを立ち上げた。これにより、上記により確立された基底細胞を用いた培養細胞をサンプルとして、微量元素の動態を追跡するシステムが確立されたと考える。さらに、アトピー性皮膚炎における大規模なサンプルを集め、患者正常対照を比較して、候補遺伝子解析を行った結果、Th2サイトカインに関連したいくつかの分子と病態、発症との関連が遺伝学的に示された。
教員養成系大学の「知」を活用した美術館連携モデルの実践的研究

本研究は,これまで大学と美術館が連携し行ってきた美術館ワークショップを中心に教育普及活動の方法や課題を検証するとともに、新しい連携のあり方として、放課後の美術館(場所、人材)利用の具体的な提案を形にする実践的研究である。その上で、連携において重要な役割を果たす教員養成系大学の学生の資質、能力を「知」として捉えることを目指している。今年度は、主に以下の内容を実施した。1,大学と美術館の連携モデルの継続的実践として、美術館体験学習ツアー(新潟県立近代美術館)(30年7月)の実施。2,前年度立ち上げた新たな大学と美術館の連携事業、放課後児童の造形活動の場「ヨリ・ミチ図工室」を、継続発展させ、2箇所4つの小学校の児童を対象に、5月から12月まで計15回実施。各回19名から31名の児童が参加した。スタッフとして、学生6名から15名の学生スタッフが携わった。3.ワークシートの記入(「図工室」参加児童),事後アンケート調査(参加児童と保護者)、学生においては、レポート(美術館ツアー学生)と反省会での聞き取り調査(スタッフ学生、美術館学芸員)を行い実践内容の検討を行った。大学と美術館の連携事業については、参加児童と保護者のアンケートや実践での様子から、本連携事業への理解と期待が読み取れ、内容についておおよそ満足感が得られていることが確認できた。また、美術館やスタッフ学生については、実際の子どもとその場面から教材や接し方を学ぶ機会となっている様子が見られた一方で、目的や造形活動の本質がスタッフ学生全てに共有されているとは言いがたく、子どもたちの様子や活動内容、支援のあり方等について、振り返る機会の重要性を感じられた。30年度の研究実施計画に沿って行い、事業を継続して実施していくための課題と将来に向けての具体的な改善点が明らかとなった。遅れている点としては、1放課後児童の造形活動「ヨリ・ミチ図工室」の開催場所について、連携している美術館が改装中であることは計画段階で予定していたことではあったが、実際に進めていく上で、場所の問題は大きく、将来を見越した具体的な検討ができていないため。2学部学生スタッフが固定化できず、意識の変化についての調査分析が滞っている。方法から見直す必要があるため。3美術館調査については協力者の都合もあり実施できていないため。31年度は、「ヨリ・ミチ図工室」の実施を中心に進め、学生スタッフも学部生を含めて広く募集するとともに、分析対象、方法の見直しを行う。活動場所は、次年度以降を見据えて、新・美術館と近似した環境である、同市の管轄の隣の建物である博物館で行い、開催回数を増やして、より具体的な成果や問題点等を検討していく。美術館調査についても協力者と再度調整しながら進め、先行事例や近隣や近県の美術館や博物館等との連携やその可能についても合わせて検討する。本研究は,これまで大学と美術館が連携し行ってきた、美術館ワークショップをを中心にした教育普及活動の方法や課題を検証するとともに、新しい連携のあり方として、放課後の美術館(場所、人材)利用の具体的な提案を行い、実践的研究を行う。また、連携において重要な役割を果たす教員養成系大学の学生の資質、能力を「知」として捉えて明らかにすることを目指すものである。29年度は、主に以下の内容を実施した。1,大学と美術館の連携モデルの継続的実践として、学生の美術館ワークショップ(29年7月)と美術館見学ツアー(小林古径記念美術館,新潟県立近代美術館)(29年6月,8月)を実施した。2,放課後の児童の造形活動の場として「ヨリ・ミチ図工室」を立ち上げ,7月から12月まで計6回実施し、各回15名から23名の児童が参加した。またその運営には、6名から8名の学生スタッフが携わった。このことについては、第56回大学美術教育学会広島大会研究発表において、図工室開設に向けての実践報告を行った。(29年9月)3.事前アンケート調査(「図工室」に応募した保護者),ワークシートの記入(「図工室」参加児童),事後アンケート調査(参加児童と保護者)を行った。また、学生においては、レポート(美術館ツアー学生)と反省会での聞き取り調査(スタッフ学生、美術館学芸員)を行った。事前アンケートからは、本連携事業への理解と期待が読み取れ一定のニーズが確認できた。事後アンケートと参加児童の様子から「ヨリ・ミチ図工室」とその内容についておおよそ満足感が得られていることが確認できた。スタッフ学生については、実際の子どもとその場面から教材や接し方を学ぶ機会となっている様子が見られた。今後は29年度の基礎調査での結果を基に,知の変化を見ていく。平成29年度の研究実施計画に沿い、次の2点についてアクション・リサーチを進めた。1学生による美術館ワークショップの企画運営と大学生対象の美術館体験ツアーを実施。2美術館との連携事業「ヨリ・ミチ図工室」を立ち上げ年間を通して実施。これらから、地域(保護者)のニーズを確認するとともに,将来的に継続して実施していくための課題,次年度へ向けての具体的な改善点が明らかとなった。学生スタッフ意識の変化をみとるための予備調査が少し遅れているが、次年度以降に実施する。また、美術館調査については協力者の都合もあり、次年度以降に持ち越した。

本研究は,これまで大学と美術館が連携し行ってきた美術館ワークショップを中心に教育普及活動の方法や課題を検証するとともに、新しい連携のあり方として、放課後の美術館(場所、人材)利用の具体的な提案を形にする実践的研究である。その上で、連携において重要な役割を果たす教員養成系大学の学生の資質、能力を「知」として捉えることを目指している。今年度は、主に以下の内容を実施した。1,大学と美術館の連携モデルの継続的実践として、美術館体験学習ツアー(新潟県立近代美術館)(30年7月)の実施。2,前年度立ち上げた新たな大学と美術館の連携事業、放課後児童の造形活動の場「ヨリ・ミチ図工室」を、継続発展させ、2箇所4つの小学校の児童を対象に、5月から12月まで計15回実施。各回19名から31名の児童が参加した。スタッフとして、学生6名から15名の学生スタッフが携わった。3.ワークシートの記入(「図工室」参加児童),事後アンケート調査(参加児童と保護者)、学生においては、レポート(美術館ツアー学生)と反省会での聞き取り調査(スタッフ学生、美術館学芸員)を行い実践内容の検討を行った。大学と美術館の連携事業については、参加児童と保護者のアンケートや実践での様子から、本連携事業への理解と期待が読み取れ、内容についておおよそ満足感が得られていることが確認できた。また、美術館やスタッフ学生については、実際の子どもとその場面から教材や接し方を学ぶ機会となっている様子が見られた一方で、目的や造形活動の本質がスタッフ学生全てに共有されているとは言いがたく、子どもたちの様子や活動内容、支援のあり方等について、振り返る機会の重要性を感じられた。30年度の研究実施計画に沿って行い、事業を継続して実施していくための課題と将来に向けての具体的な改善点が明らかとなった。遅れている点としては、1放課後児童の造形活動「ヨリ・ミチ図工室」の開催場所について、連携している美術館が改装中であることは計画段階で予定していたことではあったが、実際に進めていく上で、場所の問題は大きく、将来を見越した具体的な検討ができていないため。2学部学生スタッフが固定化できず、意識の変化についての調査分析が滞っている。方法から見直す必要があるため。3美術館調査については協力者の都合もあり実施できていないため。今後は「ヨリ・ミチ図工室」の実践を中心に進めていく。29年度は初めての試みということもあり、「図工室」への参加児童を2校に限定して行ったが、30年度は図工室の開催場所を2箇所にし定員を約2倍として、4校から参加児童を募り実施していく。学生スタッフについても、広く募集していく。市の施設である美術館との連携を実施するにあたって,美術館の関わり方(共催や協力など)やスタッフの配置(予算)や文書作成、安全管理,場所の設定など、「図工室」の立ち上げに多くの障害があった。さらに,実施の際には,子どもの移動の問題や、学生スタッフの授業予定,学校や保護者との連携など、「平日の放課後」という時間ならでは困難さがあった。実施して明らかになった課題について,今年度は一つ一つ検討し改善を行っていく。また、先行事例や他の美術館調査について、30年度に実施すると共に、近隣や近県の美術館や博物館等との連携やその可能についても合わせて検討していきたい。31年度は、「ヨリ・ミチ図工室」の実施を中心に進め、学生スタッフも学部生を含めて広く募集するとともに、分析対象、方法の見直しを行う。
右心バイパス手術(フォンタン手術)に関する実験的研究

【目的】フォンタン手術の術後遠隔期の問題点として胸水、腹水、肝腫大や上室性不整脈等があり、いずれも右房への圧および容量負荷が原因と考えられている。フォンタン手術にBidirectional cavopulmonary shunt Biーcpshunt)を行ったところ不整脈が減少したとの報告があるがその機序に関しては明らかではない。そこで実験的にフォンタン手術にBiーcp shuntを付加することにより、右房にかかる容量負荷の変化が血行動態、及び右房壁にどのような影響を及ぼすかを検討した。【対象および方法】雑種成犬4頭(9.515kg)を対象とした。実験モデルは左腕頭静脈ー右肺動脈間にφ8mmのBiーcp shunt、右房ー主肺動脈間にφ10mmのバイパス、体外循環下に三尖弁をパッチで閉鎖して作成した。Biーcpshuntを閉鎖し右房肺動脈バイパスのみで肺への循環が行われる状態(Control群)と、上大静脈を遮断し、Biーcp shuntを介して上大静脈領域の血流が流れるようにした状態(Biーcp shunt群)とで、血行動態、右房心筋長の変化を測定、比較した。【結果】Control群とBiーcpshunt群では心拍数、心拍出量、平均動脈圧、左房圧、上大静脈圧では有意な変化は認められなかった。右房圧ではControl群:17.9±2.7mmHg、Biーcp shunt群:16.8±2.8と有意(p〈0.05)な低下が見られた。また、右房心筋長の変化は2点間の距離の変化で測定したが、Control群:16.97±0.57mm、Biーcp shunt群:16.33±0.67mmと有意(p〈0.05)に減少した。【考察】心拍数、心拍出量、平均動脈圧、左房圧で変化が見られなかったことよりBiーcp shuntの左心機能に与える影響は少ないと考えられる。一方、右房圧と右房心筋長が有意に低下したことより、Biーcpshuntによって上大静脈領域の血流が直接肺動脈に流れることにより右房への流入血流が減少し、右房心筋への負荷が軽減したと考えられる。以上の結果より、フォンタン手術にBiーcp shuntを追加することによって右房の負荷が軽減し、臨床的に見られる不整脈や胸水、腹水、肝腫大の軽減に関与すると予測される。Fontan術後の血行動態に与えるBi-directional Glenn術の効果を検討するため三尖弁閉鎖のモデル作成を行なった。方法は雑種成犬(815Kg)を用いて奇静脈より頭側で上大静脈を一時的に遮断、切離する。次いで右肺動脈と切離した上大静脈とを端ー側吻合する。次に、上大静脈と右房を人工血管(φ810mmPTFE)で連結する。

こうすることにより遮断部位を選択することによって上大静脈の血流を、右房のみ、右肺動脈のみ、両肺動脈へと瞬時に変更できるようにした。左鎖骨下動脈送血、上、下大静脈脱血で体外循環下(常温、流量120ml/kg/min)に三尖弁尖を直接閉鎖を行ない、右室はVentingを行なった。肺動脈分岐部と右心耳を人工血管(ψ10mmPTFE)を用いて連結した後、体外循環より離脱する。離脱後(1)大腿動脈圧(2)右房圧(3)左房圧(4)肺動脈圧(5)上行大動脈血流量(6)肺動脈血流量(7)心電図(8)超音波クリスタロイド・トランスデュ-サ(右房前面と後面に縫着し右房径をリアルタイムで測定)(9)動脈血ガスを測定する。雑種成犬7頭を用い以上のごとくモデルの作成を行なってきたが、体外循環よりの離脱が困難で現在のところ評価するに足る症例が得られていない。しかし手技の習熟とともに成功例も得られる見通しがつき今後安定したモデル作成が得られる見込である。また生存犬の比率を上げるため吻合部を極力減らして手技を簡略化し、術後の血行動態の評価に修飾を加えると考えられる因子を最小限にするため補助手段として体外循環法を使用しない右心バイパスモデルも並行して作成中であり次年度中には一連のデ-タが得られる予定である。【目的】三尖弁閉鎖における機能的根治手術としてFontan術が広く行われているが術後右房圧が高値にとどまり、このことが術後、肝腫大、不整脈の発生の要因になると考えられる。そこで右房圧の低下が得られれば予後の改善につながる可能性があるため上大静脈血を左右肺動脈に流入させるBiーdirectional Glennshuntを作成し右房にかかる容量負荷を軽減させることにより右房圧を低下させ得るかを検討した。【方法】雑種成犬(1015Kg)に08mmPTFE graftでBiーdirectional Glennshunt、012mmPTFE graftで右心房ー主肺動脈バイパスを作成した。三尖弁はパッチで閉鎖した。動脈圧、上大静脈圧、右房圧、左房圧と電磁血流計を用いた心拍出量、Strain gageを用いた右房心筋長の変化を3例に対し計6回測定した。術後は全例、洞性整脈で116183/分の心房ペ-シングを行った。尚、1例に5μg/kg/minのDobutaminを必要とした。【考察および結語】本方法による生存時間は約1時間前後であるがFontan術のモデルとして適当と考える。Biーdirectional Glennshuntの追加により右房圧を含む血行動態の明らかな変化は認められなかったが右房心筋の伸展が有意に抑えられた。このことよりFontan術にBiーdirectional Glenn shunを追加することによって心房筋の負荷を軽減させ、長期的には不整脈防止につながる可能性があると考える。