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液体光学素子開発を目指した過渡レンズ効果における光・物質・温度連成場の基礎研究

レーザ技術、特にフェムト秒レーザは様々な応用分野から注目されている。しかし、固体光学系は光学パラメータが固定であり、特にフェムト秒レーザの非常に強い強度に対して損傷するという課題がまだ残っている。それを解決するため、液体光学デバイスが期待されている。本研究は過渡レンズ効果を用いて、新たな液体光学素子を開発することを最終的な目標とし、そのための基礎的な現象解明を行い、技術開発に繋げる指針を提示することを目指す。通常のレーザはガウシアン分布を持っている。しかし、レーザ加工においてはトップハットビームや環状ビームやベッセルビームなどが求めている。申請者らは熱レンズを利用しガウシアンビームからベッセルビームに変形する液体レーザビームシェイパを開発した。さらに、BPM法を用いて液体光学素子によるベッセルビームの発生原理と伝播特性をシミュレートする。その上で、ベッセルビームを生成する新たな液体光学素子を提案した。また、液体レーザビームシェイパの原理を生かして、nsパルスレーザとfsパルスレーザの空間分布を変形し微細加工特性を明らかにした。加工対象としては、エネルギー変換機器等への応用を睨み、SiCにした。その結果、環状ビームを用いて、熱応力誘起するアブレーションによりSicを加工する方法を提案した。その加工法法は高加工速度、デブリ・リキャストフリーなどの利点があり、Sicのみにならず太陽電池のレーザーパターニングにも適用が期待されている。(抄録なし)レーザ技術、特にフェムト秒レーザは様々な応用分野から注目されている。しかし、固体光学系は光学パラメーターが固定であり、特にフェムト秒レーザの非常に強い強度に対して損傷するという課題がまだ残っている。本研究は過渡レンズ効果に着目する。過渡レンズ効果とは励起光を試料に照射することにより試料内に屈折率分布が生じる。その試料に検出光を入射すると、検出光の空間強度分布が変化する。その変化が制御できれば、全く新規な液体光学デバイスの開発が見えてくる。しかし、液体凹レンズの励起ビームとして強度分布が均一のトップハットビームが必要である。申請者らは熱レンズの励起強度や吸収度や伝播距離などのパラメーターを調節することによりガウシアン分布からトップハット分布に変形する液体レーザビームシェパーを開発した。さらに、提案した液体レーザビームシェパーを用いて、エネルギー変換機器等への応用を睨み、Si,SiC等の微細加工を行った。その結果、トップハットビームにより加工したサンプルの品質向上を示した。また、励起光にトップハットビームを用い、液体試料を薄くすることにより、過渡レンズが液体凹レンズの役割を果たすことが実験的に確認できた。数値計算と実験により励起強度を調整することによって液体凹レンズの焦点を制御する可能性を示した。申請者らは熱レンズを利用しガウシアンビームからトップハットビームや環状ビームやベッセルビームに変形する液体レーザビームシェパを開発した。さらに、提案した液体レーザビームシェパを用いてマイクロ秒のレーザパルスを変形し、チタン箔等の微細加工を行い、各ビームの加工特性を議論した。その結果レーザの照射時間が短い時、穴形状はレーザのビームプロファイルを反映し形成する。しかし、照射時間が長い時、穴形状はビームプロファイルによらず、ガウシアンビームによる穴形状に近づく。ガウシアンビーム、トップハットビーム、環状型ビームの順に、穴径が増加、穴の深さが減少、穴のアスペクト比が増加し、基板表面の熱影響領域が小さくなる。また、液体ビームシェイパを用いてフェムト秒レーザの環状ビームを発生し、穴あけおよび溝加工における新現象を示した。未貫通穴加工においては環状痕の中にも周期的な穴が形成された。貫通穴加工においてはガウシアンビームに比べ、テーパ角度が小さい。また、溝加工においては溝中心にグレーティング状、溝肩にナノスケール穴の微細構造が形成された。

しかし、レーザ加工においてはトップハットビームや環状ビームやベッセルビームなどが求めている。申請者らは熱レンズを利用しガウシアンビームからベッセルビームに変形する液体レーザビームシェイパを開発した。さらに、BPM法を用いて液体光学素子によるベッセルビームの発生原理と伝播特性をシミュレートする。その上で、ベッセルビームを生成する新たな液体光学素子を提案した。また、液体レーザビームシェイパの原理を生かして、nsパルスレーザとfsパルスレーザの空間分布を変形し微細加工特性を明らかにした。加工対象としては、エネルギー変換機器等への応用を睨み、SiCにした。その結果、環状ビームを用いて、熱応力誘起するアブレーションによりSicを加工する方法を提案した。その加工法法は高加工速度、デブリ・リキャストフリーなどの利点があり、Sicのみにならず太陽電池のレーザーパターニングにも適用が期待されている。本研究課題を遂行するために交付申請書に記載した「研究実施計画」を計画した。現在、その計画の通りに進んでいる。解析:非線形光学現象導入の最初ステップとして励起されていない試料に伝播するフェムト秒レーザの伝播特性を二次元のFDTD法とBPM法によりシミュレートする。特にカー効果によりセルフフォーカス現象に注目する。次のステップでは連続光のトップハットレーザーが励起された試料に透過したフェムト秒レーザの伝播特性をシミュレートし、もって、液体光学素子中のフェムト秒パルス光の伝播特性のモデルを構築する。実験:液体レーザビームシェーパを用いて、nsパルスレーザとfsパルスレーザの空間分布を変形し実際の微細加工を行う解析:非線形光学現象導入の最初ステップとして励起されていない試料に伝播するフェムト秒レーザの伝播特性を二次元のFDTD法とBPM法によりシミュレートする。実験:液体レーザビームシェパを用いて、nsパルスレーザとfsパルスレーザの空間分布を変形し実際の微細加工を行う(抄録なし)
肝硬変患者に対する新しい食事療法指針の確立

長期夜食の糖代謝及びQOLへの効果の検討肝臓は生体の栄養代謝の中心臓器であることから、その機能不全をきたした状態である肝硬変症においては多彩な栄養代謝障害が生じている。近年、栄養代謝異常を改善するため短期間の就寝前夜食(LES)療法が有効とする報告が多数みられる。我々は、医師及び看護師の協力を得て入院から外来まで肝硬変患者の状態を長期的に評価した。エネルギーを30-35kcal/kg/dayとし、1日の総エネルギー摂取量を変えず朝食、昼食、夕食から夜食に配分し、夜食による体重増加に留意し、糖質を中心とした夜食を200kcal摂取するように繰り返し指導した。その結果、血糖コントロールが不良でありインスリン注射が必要であった患者が、インスリン注射の必要がなくなり血糖コントロールが良好になる結果が得られた。外来通院中の肝硬変患者39名を対象とし、長期的にLESを行うことにより、治療の最終目標であるQOLが改善するのかを検討した。MOS Short Form-36 Health Survey (SF-36)を用いた健康関連QOL (HRQOL)評価では、肝硬変患者をLES非実施(NLES)群(n=24)とLES実施(LES)群(n=15)に無作為に割り付け、LES療法の長期継続効果について検討した。LES群では12ヶ月後の全体的健康感(GH)、6ヶ月後の精神的な日常役割機能(RE)及び6、12ヶ月後の心の健康(MH)のサブスケールにおいて有意なHRQOLの改善を認めた。以上の結果より、LES療法の長期継続は糖代謝及びHRQOLを改善し有用であると考えられた。肝硬変患者は肝臓のグリコーゲン蓄積が障害されるため夕食後から一晩の絶食でも飢餓に陥り、内因性の脂肪や筋肉をエネルギー源として利用する蛋白エネルギー栄養不良、肝実質障害からのインスリン抵抗性による耐糖能障害が報告されている。そこで、child-pugh gradeAの肝硬変患者21名に対し、約200kcalのおにぎりを用いた夜食(LES)を1週間行うことで、呼吸商(RQ)は0.723±0.063から0.780±0.063へ有意に改善した。%REE(REE/BEEx100)は有意な変化は見られなかった。血糖値は103±21mg/dlから115±48mg/dlへと上昇傾向であったが有意差はなかった。遊離脂肪酸濃度は541±167μEq/lから426±182μEq/lに低下傾向を示した。1日の食事量の10%に相当する約200kcalのLESは早朝空腹時の高血糖を示さない症例において、LESによる血糖値の異常を示すことなく早朝空腹時のグリコーゲンの蓄積不足から起こるRQの低下を改善した。以上より、肝硬変患者に対するLESは糖質を中心とした200kcalで有意に代謝を改善することが示唆された。
メドヴェージェフの「巡回劇団ノート」研究―バフチン〈友人名義の著作〉への一視角

平成24年度にサンクトペテルブルグの公共図書館でP.N.メドヴェージェフが編集した雑誌『巡回劇団ノート』計30号分のうち20号分のコピーを入手した。子息のJu.P.メドヴェージェフが執筆したP.N.メドヴェージェフの伝記(ロシア語組版校正原稿計53頁)を、上記資料と照らし合わせつつ訳出。平成26年度末に、うち半分を冊子印刷して、日本ロシア文学会の会員を中心に100部配布。まだ知られてない部分の多いバフチン・サークルの活動の全容を知るための基礎的資料を提供することができた。(残りの半分も近々に冊子刊行して配布の予定である。)1.早稲田大学図書館でのロシア語文献(1910年代のロシア・シンボリストの著作、および19101920年代のフォルマリストの著作)とロシア語雑誌の調査を、計7回行ない、バフチン・サークルのメンバーが活躍する背景となった、1917年の社会主義革命前後の文学的、文化的環境の解明に努めた。これは、『巡回劇団ノート』の各号を読み解くために欠くことのできない、大事な基礎作業である。2.パーヴェル・メドヴェージェフ(1892-1938)の子息のユーリー・メドヴェージェフが、1995年に刊行されるはずだった《バフチン・サークルの著作》シリーズ第3巻の、P・メドヴェージェフの著作集のために準備した解説原稿(この著作シリーズは第1巻のヴォローシノフの著作集が出た後、版元の倒産で第2巻と第3巻が刊行されずに終わった)の翻訳作業に取り組んだ。本文と注釈とを合わせて400字詰めで300枚くらいのうち、本文の180枚分を訳了した。次いで注釈の訳出作業に取り掛かったが、2013年10月に著者のユーリー・メドヴェージェフが亡くなったために、執筆者本人に確認しなければ分からない個所をいくつも残したままで訳出の作業を進めなければならなくなった。本来の予定では、平成25年度内にこの解説原稿を訳了して冊子にし、日本ロシア文学会の会員を中心に配布する予定だったが、年度内に仕上げることができなかったために、平成26年度に繰り越すことにした。)2012年9月2日9月12日にモスクワ、サンクトペテルブルグに出張。サンクトペテルブルグのロシア国立図書館本館では、バフチン・サークルのメンバーだったP・N・メドヴェージェフの編集になる《巡回劇団》の広報紙「巡回劇団ノート」を閲覧申請して、該当する30号分のうち、20号分を複写(残り10号分については、資料が劣化していたためにコピーの許可を得られず)。メドヴェージェフ著『文芸学の形式的方法』(1928)の成立の背景を調査するための手がかりとなる資料を入手することができた。さらに同図書館別館で「巡回劇団ノート」に関する先行研究1点をコピーで入手した。またサンクトペテルブルグ在住のJu・P・メドヴェージェフ氏(P・N・メドヴェージェフ子息)宅を訪問、研究情報の交換を行なった。モスクワでは、国立レーニン図書館でP・N・メドヴェージェフおよびバフチン・サークルの活動に関する研究資料を入手。さらにロシア科学アカデミー世界文学研究所でアカデミー版バフチン全著作集の編集に従事したI・L・ポポーヴァ女史と、研究情報の交換を行なった。2012年10月5日10月7日に同志社大学(今出川校地新町キャンパス)で開催された日本ロシア文学会全国大会に参加。1920年代ロシアの文学活動についての報告を聴いて知見を深めることができた。また、水声社で刊行中の『ミハイル・バフチン全著作』の〈バフチン・サークルの著作II〉について、訳者間での打合せと、研究情報の交換を行なった。平成25年度には、P・N・メドヴェージェフ子息のユーリー・メドヴェージェフが父親の論文集のための序文として1995年に準備した、P・N・メドヴェージェフの伝記を主とするロシア語組版校正原稿全53ページ(版元の倒産で公刊されずに終わった)の翻訳作業を行ない、本文と注釈とを併せて400字詰め原稿300枚くらいのうち、本文の180枚分を訳了した。平成26年度には、上記の作業をうけて注釈120枚分の翻訳作業を進め、90枚分を訳了した。この作業のために、日本ロシア文学会関東支部大会(埼玉大学教養部)に参加して、研究者間での情報交換を行なった。また早稲田大学図書館でのロシア語文献調査を3回にわたり行なった。さらに、この作業のために必要なロシア語図書を購入した。3月31日時点で、翻訳原稿全体の半分を印刷冊子にし、わが国のロシア文学研究者および文芸学者を中心に100部を配布した。残りの半分も追って配布の予定である。

平成24年度26年度の3年間の研究期間全体の成果としては、平成24年9月のロシアへの研究調査出張で、P・N・メドヴェージェフが編集した『巡回劇団ノート』計30号分のうち20号分を、サンクトペテルブルグのロシア国立図書館でコピー入手したこと(残りの10号分は資料劣化のためコピーの許可を得られず)、この資料によって、上記論文集の序文校正原稿を訳出する作業の精度を著しく高めることができた。また序文原稿著者のユーリー・メドヴェージェフ氏と〈バフチン・サークル〉についての研究情報を交換、さらに世界文学研究所研究員でロシア科学アカデミー版ミハイル・バフチン全著作の編集に従事したI・L・ポポーヴァ女史から、研究推進のための数々の助言を得た。そして平成26年度末のメドヴェージェフ伝記校正原稿の邦訳刊行で、バフチン・サークルの著作を研究するための基礎的な資料を提供することができた。ロシア文学、文学理論解説原稿著者のユーリー・メドヴェージェフが亡くなったために、執筆者本人に確認しなければ分からない個所をいくつも残したままで訳出の作業を進めなければならなくなったため。3年がかりの研究計画の初年次にあたる平成24年度は、P・N・メドヴェージェフが編集を担当した「巡回劇団ノート」30号分の現物のコピーを入手することが一番の課題だった。そのうちの3分の2を入手することができたので、あとは入手した資料をこれから読み進めることによって、研究目的の大枠を固めることが可能となる。ユーリー・メドヴェージェフの解説原稿の訳出に当たっては、亡くなった著者に代わって、夫人のダリア・アレクサンドロヴナ・メドヴェージェワに分からない個所の問合わせを行ない、対処する予定である。氏は、バフチン・サークルの活動に関する一連の論文に執筆者として夫君と共に名前を連ねているので。ユーリー・メドヴェージェフの解説原稿を訳出したものを26年度内に冊子にして、日本ロシア文学会の会員を中心に配布する。調査対象である劇団の機関紙『巡回劇団ノート』50余号のうち、すでにコピーを入手できている40号分についての調査を行ない、同紙の書評その他でP.N.メドヴェージェフがとり上げているフォルマリストや西欧の美学者の著作が、1928年刊のメドヴェージェフ著『文芸学の形式的方法』にどのようにとり入れられているかを明らかにして、後日、論文にまとめて発表するための準備を進める。入手した資料「巡回劇団ノート」の20号分を読み進めて、この広報紙でのメドヴェージェフの編集者としての活動(当時のロシアの作家、詩人、文芸学者等との具体的な人脈構築の模様)、メドヴェージェフが書いた論考、書評等が1928年刊の『文芸学の形式的方法』にどのように生かされているかを調べると同時に、Ju・P・メドヴェージェフ氏の1995年の原稿「パーヴェル・メドヴェージェフ(社会学的詩学の起源)」を、ロシア語から日本語に訳出、冊子として刊行し、文学理論研究者、ロシア文学研究者を中心に配布する予定である。当初計画では、ユーリー・メドヴェージェフの解説原稿を翻訳して冊子にし、配布する予定であったが、研究の進捗状況により、次年度実施することとなったため、次年度使用額が生じた。継続購入している『正教大事典』の年度内の刊行巻数が、予定よりも2巻分少なかったため、次年度使用額が生じた。次年度使用額の167,745円を、ユーリー・メドヴェージェフの解説原稿の翻訳を冊子にして配布するために使用する。平成26年度使用額260,000円のうち、120,000円を、継続刊行中の『正教大事典』、科学アカデミー版ロシア語大辞典、その他のロシア語辞典購入のために使用する。
抗体-受容体キメラを用いた細胞運命制御システムの一般化

これまで我々が取り組んできた抗体-受容体キメラはすべて血球系細胞で発現させていた。本研究では抗体-受容体キメラの汎用化を目指し、血球系細胞株以外の細胞株でキメラ受容体を発現させ、機能性を確認することを目標とした。具体的には、細胞株としては物質生産細胞として汎用的なチャイニーズハムスター卵巣組織由来の細胞株CHO、マウス線維芽細胞株NIH3T3を用いて検討した。キメラ受容体としてはこれらの細胞で既にシグナル伝達が行われることが確認されているインシュリン受容体(IR)、コロニー刺激因子-1受容体(c-fms)、上皮成長因子受容体(EGFR)を用いてキメラ受容体を作製した。これらのキメラ受容体の構造は、エリスロポエチン受容体のEpo認識細胞外ドメインを抗フルオレセイン抗体一本鎖抗体ScFvで置換し、膜貫通および細胞内ドメインをIR、EGFR、もしくはc-fmsに置換したものである。構築したキメラ受容体発現ベクターをまずは血球細胞株Ba/F3で機能解析した結果、IRキメラは抗原であるフルオレセイン標識BSA(BSA-Fl)によって増殖が抑制されたが、c-fms, EGFRキメラにおいては抗原依存的に増殖が促進された。そこで、同じベクターをリポフェクション法によってCHOまたはNIH3T3細胞に導入し、抗生物質で遺伝子導入細胞を選択後、増殖アッセイを行って機能評価を行った。その結果、CHO細胞に関しては現在のところBSA-Flの添加による明確な増殖促進効果は見られていないが、NIH3T3細胞においてはc-fms, EGFRキメラ導入細胞においてBSA-Fl依存的な増殖促進効果が確認された。このことから、抗体-受容体キメラを用いて非血球細胞を増殖制御することに初めて成功したことが示唆された。
ボアホールスロッティング支援の水圧破砕による最大主応力の直接測定に関する研究

アブレシブウォータージェットを利用したボアホールスロッティング支援の水圧破砕応力測定の室内実験と原位置実験が行われた。室内実験においては、大型モルタル供試体に作孔されたボアホールの中からのアブレシブウォータージェットによって、ボアホール軸に平行な一対のスロットが作られた。また、載荷枠とフラットジャッキにより、供試体に外荷重が加えられた。スロットを含む区間で水圧破砕が行われ、スロットを延長した面上にフラクチャーが造成され、このフラクチャーのシャットインプレッシャーが計測された。その結果、測定された応力は作用させた応力よりわずかに大きいことがわかった。原位置実験においては、地表下約700メートルの坑内から作孔されたボアホール内で、ボアホール軸に平行なスロットのほかに、ボアホール軸に垂直な円盤状スロットも作られた。水圧破砕実験が行われ、どちらのタイプのスロットについても、スロット延長上にフラクチャーが造成されたことを確認できた。これらのフラクチャーのリオープニングプッシャーが計測された。その結果、近傍に削孔されたボアホールを使って行われた二面破砕法で測定された最大主応力、最小主応力とほぼ等しい値が得られた。円盤スロット延長上のフラクチャーは、その手前にある岩盤スリットドリリングによって取り除き、その面が露出され、き裂面性状が観察されたが、ボアホール軸に平行なスロットの延長上に造成された面は観察されなかった。一方、室内実験においては供試体の端面効果がある。そこで境界要素に基づく数値解析により、無限媒体中のボアホール内圧によるフラクチャーの伸展のシミュレーションが行われた。その結果および上記の実験結果から、特殊な条件下にない限り、ウォータージェット支援の水圧破砕による最大主応力の直接測定が可能であることが、かなり明瞭に示された。水圧破砕法による応力測定においては,最大主応力は変形等方性を仮定した弾性論により間接的に算定するので,その信頼性が低いという弱点がある。そこで,最大主応力を直接測定することによりその信頼性を高める方法,すなわち,最大主応力方向に垂直な方向にアブレシブウォータージェットによりスロットを設け,スロットを含む区間で水圧破砕を行ってスロット延長上に人工亀裂を作り,その亀裂のシャットインプレッシャーがその亀裂に垂直な方向の岩盤応力成分であるとする方法を考案し,そのシステムを設計・製作した。またこのシステムを用いて大型模型実験を行い,本方法の適用性について検討した。一方,模型には端面が存在するので,亀裂の伸展がその影響を受ける可能性がある。すなわち,本来なら亀裂の伸展方向が最小主応力に垂直な方向に変化する場合でも,模型実験では試験片の端面の影響でそれが現われない可能性がある。そこで,亀裂を簡単に扱える境界要素法,すなわち,仮想応力法一変位くい違い法連成解析を行って,水圧破砕による亀裂伸展のシミュレーションを行った。上記の模型実験と数値実験とからつぎのことが明らかとなった。1)アブレシブウォータージェット式ボアホールスロッターによれば,岩種によって異なるが,例えば花崗岩に対してもボアホール直径程度の深さのスロットを切削することができる。2)そのようなスロットは,水圧破砕により発生する亀裂をスロット延長上に誘導する効果が大である。3)模型実験により作られたシャットインプレッシャーは与えた最大側圧より若干大きな値となった。4)スロット延長上に伸びた亀裂はやがて最小主応力と垂直な方向にその向きを変える。その変曲点とスロット端との距離は側圧比(最小/最大)が大きいほど長くなるが,それ以上に亀裂伸展に伴う水圧低下に依存し,水圧低下が小さいほど長い直線亀裂ができる。

水圧破砕による応力測定においては、最大主応力は変形等方性を仮定した弾性論により間接的に算定するので、その信頼性が低いという弱点がある。また、ボアホール軸に垂直な応力成分についても、ボーリング孔が鉛直である場合にはそれが被り圧に等しいと仮定することが一般的である。また、ボーリング孔が鉛直でない場合の3次元応力測定においてもそれは3次元弾性論から導かれる。そこで、最大主応力およびボアホール軸に垂直な応力成分を直接測定することにより、水圧破砕による応力測定の信頼性を高める方法、すなわちそれらの応力に垂直な方向にアブレシブウォータージェットによりスロットを設け、スロットを含む区間で水圧破砕を行ってスロット延長上に人工き裂を作り、そのき裂内のシャットインプレッシャーがそのき裂に垂直な方向の岩盤応力成分であるとする方法を考察し、そのシステムを設計・製作した。また、このシステムを用いて大型模型実験および原位値実験を行ってシステムの適用性について検討した。さらに、模型実験では試験片の端面の影響で真の現象が現れない可能性があるので、境界要素法により、き裂伸展のシミュレーションを行った。上記の模型実験、原位置実験および数値実験とからつぎのことが明らかとなった。1)アブレシブウォータージェット式ボアホールスロッターによれば、岩種によって異なるが、例えば花崗岩に対してもボアホール直径程度の深さのスロットを切削することができ、そのようなスロットは、水圧破砕により発生するき裂をスロット延長上に誘導する効果が大である。2)シャットインプレッシャーは若干大きな値となる。3)き裂伸展に伴う水圧低下が小さいほど長い値線き裂ができる。岐阜県吉城郡神岡町大字鹿間一番地一神岡鉱業株式会社茂住鉱の坑内において原位置実験を行い,アブレシブウォータージェットを用いたボアホールスロッティング支援の水圧破砕による最大主応力の直接測定が実用的であることを実証した。原位置実験においては,地表下700mの坑内にサイトを設け、2本のボアホールを削孔し、1本のボアホールを利用して二面破砕法による応力測定を行った。また、もう一本のボアホールにおいてボアホールスロッティング支援の水圧破砕応力測定を行った。水圧破砕応力測定においては、まずアブレシブウォータージェットを利用してボアホールスロッティングを行った。スロッティングにおいては、縦スロット(ボアホール軸に平行なスロット)のほかに横スロット(ボアホール軸に垂直な円盤状スロット)も作られた。ダブルパッカーを切削されたスロットの両側にシーリングエレメントがあるように設置し、水圧破砕実験が行われ、どちらのタイプのスロットについても、スロット延長上にフラクチャーが造成されたことを確認できた。圧入流量を変えて水圧破砕実験が繰り返して行われ、それぞれリオープニングプレッシャーが計測された。二面破砕法による応力測定結果から、最大主応力はほぼ鉛直方向にあることがわかっているので、最大主応力を直接検出するために水平方向に縦スロットを切削した。また最小主応力を直接検出するために、鉛直方向にも縦スロットを切削した。これらのスロットおよびその延長上にあるフラクチャーに水を圧入して得られた(低流量に対する)
高性能全人工心臓システムによる心臓置換,循環維持及び制御に関する研究

本研究では、高性能を有するプッシャープレート型人工心臓を使用して、心臓置換、循環維持及び制御に関する動物実験を行ない、心移植への橋渡しとしての人工心臓の一時使用実用化を検討すると同時に永久使用完全埋め込み式システムの開発研究の土台を作製することを目的とする。体重60kgの日本人を対象に50-60kgの成山羊の胸腔内に入る用に設計したプッシャープレート型ポンプ(左1回拍出量は65cc、右50cc)で、心臓置換の実験を行なった。ポンプの埋め込みは、GOF麻酔で右第4肋間開胸、体外循環下心臓を切除し、流入流出コネクターを装着した後、先ず左の人工心臓を装着駆動し、続いて右のポンプを取りつけ駆動して、体外循環を終了した。術後、両心房圧、肺及び大動脈圧とホールセンサによるポンプ流量のモニタリングを連続的に行なった。また、血液中の酸素含有量のモニター及び静脈血酸素飽和度によるポンプ流量の自動制御を目標にポンプに反射光センサを取りつけ、動静脈血酸素飽和度を連続的に計測した。また、末梢循環評価の指標として、血液サンプリングを定期的に行ない、乳酸値の変動を見た。人工心臓の制御方法としては、静脈血の酸素飽和度を65%以上に維持すると同時に、血中乳酸値を最小限に維持するように、循環血液量及び末梢抵抗の調節を行ない、ポンプ流量を70ml/kg/min以上に維持した。現在までに、成山羊16頭で循環維持の実験を行なったが、血中乳酸値の上昇でも明らかなように末梢不全や肺機能の低下が問題で長期生存は、最高48時間であった。そこで長期の体外循環にも絶え得る生後3-4ヵ月の子牛を使用して実験を開始することを目的に、左90cc、右80ccのポンプを再設計し、研究を継続している。また、永久使用完全埋め込み型の人工心臓の開発研究として、モーター駆動システムの設計、FIT-TINGを行ない、現在ベンチテストを行なっている。
脂肪酸結合タンパク質4と運動による脂質代謝亢進との関連

脂肪酸タンパク質4(FABP4)は、脂肪分解や脂肪酸の輸送などの脂質代謝の調整に関与するタンパク質である。FABP4は血液中にも存在し、その上昇は生活習慣病の危険因子と関連することが知られている。その一方、FABP4は運動による代謝亢進と関連することが示唆されている。しかしながら、運動の代謝亢進とFABP4との関連はこれまでほとんど研究がなされておらず、不明な点が残されている。それらの関連を明らかにすることは、FABP4の生理的役割の解明に繋がると考えられる。そこで、平成30年度では、まず、FABP4の測定手法の確立を目指し、指尖血でFABP4濃度を測定することが可能かどうかを、静脈血のFABP4濃度と比較することで検討した。若年成人男女28名(年齢22.1±1.4歳)を対象とし、前腕静脈および指尖から血液を採取した。採取した血液から、酵素結合免疫吸着法(ELISA)を用いて、FABP4濃度を測定した。その結果、指尖血のFABP4濃度と静脈血のFABP4濃度との間に有意差は認められなかった。また、指尖血のFABP4濃度と静脈血のFABP4濃度との間に有意な高い相関係数を認めた。さらに、ブランド&アルトマン分析では、指尖血と静脈血のFABP4濃度間に有意な誤差は認められず、値は95%一致限界内に約93%含まれた。以上のことから、指尖血のFABP4濃度は静脈血のFABP4濃度とおおむね一致し、FABP4濃度測定には静脈血の代替として指尖血が利用できることが明らかとなった。平成30年度の研究計画に,大きな変更や問題はなく円滑に進めることができた。令和元年度は運動競技者を対象に、種目特性の違いによる血中FABP4濃度の違いについて、本年度の測定方法を利用しながら検討をする予定である。現時点において、令和元年度の研究計画の変更等はなく、研究に向けて準備を進めている段階である。当初の予定よりも検査費用および検査委託料が安価で抑えられたため、次年度使用額が生じた。繰り越した次年度使用額は人件費および謝金に使用予定である。
平坦・陥凹型大腸腺腫を中心とした大腸前がん病変に関する疫学研究

本研究の枠内で、平坦・陥凹型大腸腺腫を中心とした大腸前がん病変の記述疫学的研究と分析疫学的研究を行った。記述疫学的研究から、一般集団において陥凹型大腸腺腫を有する割合が3%弱と非常に希であることを明らかにした。また、分析疫学的研究から、肥満と大腸腺腫およびビタミンDと大腸腺腫との関連を説明する可能性のある知見を得た。本研究では、国立がん研究センターがん予防・検診研究センターで20042010年に大腸内視鏡検査を受けた受診者を対象に、観察された全大腸病変の研究用データベース構築を進めている。本年度は、そのサブサンプルである20042005年の受診者1,520名を対象に、肥満と大腸腺腫との関連を説明するメカニズム解明を目指した分子疫学研究を行った。まず初めに、腹部CTを用いて測定した内臓脂肪体積が、体脂肪の指標であるBody Mass Indexとは独立して大腸腺腫と関連していることを明らかにした。次に、内臓脂肪蓄積はインスリン抵抗性と関連している事が知られているため、インスリン関連マーカーと大腸腺腫との関連を検討したところ、C-ペプチド・インスリン様成長因子-I・インスリン様成長因子結合蛋白-1と言ったインスリン関連マーカーが男性でのみ大腸腺腫と関連していることが明らかになった(交互作用p=0.030.14)。本研究で見られた男女差は、日本人を対象とした大腸がんの研究でも見られており、大腸発がんにおいて肥満の影響が男女で異なることを説明する知見とも考えられる。最後に、脂肪細胞から産生される生理活性物質であるアディポカインに注目し、大腸腺腫との関連を検討した。アディポカインの一種であるアディポネクチンの血漿濃度は大腸腺腫と負に関連しており、別のアディポカインであるレプチンの血漿濃度は大腸腺腫と正に関連していた。本研究で得られたもっとも興味深い知見は、インスリン抵抗性に関連する複数の指標で調整しても、アディポネクチンとレプチンとの間に交互作用が見られたことである(交互作用p=0.007)。この知見から、脂肪細胞から産生される複数のアディポカインがインスリン抵抗性を介する間接的なメカニズムだけでなくより直接的なメカニズムで大腸発がんの初期段階に関連している可能性が示唆された。国立がん研究センターがん予防・検診研究センターで20042010年の期間に大腸内視鏡を施行した初回受診者約1万名の臨床情報データベースの構築を平成23年度に完了した。この臨床情報データベースを元に受診者の主たる所見を調査したところ、1,100名強の受診者が5mm以上の大腸腺腫を有していることが明らかになった。5mm以上の大腸腺腫を肉眼的形態で分類したところ、隆起型病変と非隆起型病変の割合はほぼ1:1であった。非隆起型病変の大部分は平坦型大腸腺腫で、陥凹型大腸腺腫を有する受診者は10名強(3%弱)と非常に希であった。更に平成23年度の研究として、20042005年の受診者1,520名を対象とした分子疫学研究を実施した。大腸腺腫の発生にはビタミンDが予防的であるとの知見があるため、血中ビタミンD濃度と大腸腺腫との関連を検討した。また、ビタミンDが細胞に作用する足場となるビタミンDレセプターの遺伝子多型についても、大腸腺腫との関連を検討した。先行研究と同様に、血中ビタミンD濃度と大腸腺腫との間に負の関連が見られた。一方、ビタミンDレセプターの遺伝子多型と大腸腺腫との間には明らかな関連は見られなかった。本研究から得られたより重要な知見は、血中ビタミンD濃度とビタミンDレセプターの遺伝子多型との間に交互作用が見られたことである。この知見から、大腸がん予防を目的にビタミンDの強化(fortification)を行う場合、より効果が期待できる集団とやや効果が落ちる集団が存在することが明らかになった。
視覚障害者による音で作図する地図エディタの開発と移動支援・共同作業への応用

本研究の目的は,地図情報や案内図等の2次元平面上の図形を聴覚情報と触覚情報を用いて視覚障害者に提示するための音触マッピングインタフェースを開発することである.本年度は,効果音・音声・振動を用いて視覚障害者が実世界の地図情報を理解するための地図の構成要素を整理し,複数の音触提示方法を考案した.タッチスクリーン端末上にユーザインタフェースの仮実装を進め,視覚障害者数名からのフィードバックを得た.まず,図形表示とユーザコントロールを行うタッチパネル,効果音エフェクトや音声情報を伝達するスピーカを合わせてインタラクション平面と定義した.視覚障害ユーザが音触マッピングツールのインタラクション平面上に触れると,図形の形状や配置場所に応じて異なる音触提示をフィードバックする様設計した。ツール上に提示する図形は,2次元平面上のある点(ポイント)と,多角形等の図形を格納する面(エリア),提示物同士のつながりを表現する線(ライン)の3要素とし,これら3要素を組み合わせて,地図上のPOI(Point of Interest)やPOR(Point of Reference),地図上の移動経路の情報を表現した.研究開発中のツールは視覚障害者向け総合イベントサイトワールド2018にてデモ出展を行った.20名程度の視覚障害者にご体験いただいた結果,本ツールを利用したいという声が寄せられた一方,複数の課題が明らかになった.本年度の研究結果は,知覚情報研究会にて報告を行った.音触マッピングツールに必要な要素について検討を重ねることができたため.次年度以降は,昨年度考案した複数の提示手法のシステム実装を進め,タブレット端末やスマートホン上で音触マッピングツールを利用できる環境を整え,移動支援へ応用するための準備を進めていく計画である.現在地,周辺建物などのオブジェクトとの位置関係,移動経路の軌跡について,音によって直感的に確認できるようにし,外出先でも手軽に地図情報にアクセスできる環境を整える.開発中の音触マッピングツールの改善に当たっては,視覚障害者を対象とした評価実験を行う.その際,音触提示のための複数の手法比較や,手法の組み合わせの評価を行い,図形情報を効率よく把握するための条件を探っていく.本研究の目的は,地図情報や案内図等の2次元平面上の図形を聴覚情報と触覚情報を用いて視覚障害者に提示するための音触マッピングインタフェースを開発することである.本年度は,効果音・音声・振動を用いて視覚障害者が実世界の地図情報を理解するための地図の構成要素を整理し,複数の音触提示方法を考案した.タッチスクリーン端末上にユーザインタフェースの仮実装を進め,視覚障害者数名からのフィードバックを得た.まず,図形表示とユーザコントロールを行うタッチパネル,効果音エフェクトや音声情報を伝達するスピーカを合わせてインタラクション平面と定義した.視覚障害ユーザが音触マッピングツールのインタラクション平面上に触れると,図形の形状や配置場所に応じて異なる音触提示をフィードバックする様設計した。ツール上に提示する図形は,2次元平面上のある点(ポイント)と,多角形等の図形を格納する面(エリア),提示物同士のつながりを表現する線(ライン)の3要素とし,これら3要素を組み合わせて,地図上のPOI(Point of Interest)やPOR(Point of Reference),地図上の移動経路の情報を表現した.研究開発中のツールは視覚障害者向け総合イベントサイトワールド2018にてデモ出展を行った.20名程度の視覚障害者にご体験いただいた結果,本ツールを利用したいという声が寄せられた一方,複数の課題が明らかになった.本年度の研究結果は,知覚情報研究会にて報告を行った.音触マッピングツールに必要な要素について検討を重ねることができたため.次年度以降は,昨年度考案した複数の提示手法のシステム実装を進め,タブレット端末やスマートホン上で音触マッピングツールを利用できる環境を整え,移動支援へ応用するための準備を進めていく計画である.現在地,周辺建物などのオブジェクトとの位置関係,移動経路の軌跡について,音によって直感的に確認できるようにし,外出先でも手軽に地図情報にアクセスできる環境を整える.開発中の音触マッピングツールの改善に当たっては,視覚障害者を対象とした評価実験を行う.その際,音触提示のための複数の手法比較や,手法の組み合わせの評価を行い,図形情報を効率よく把握するための条件を探っていく.
超短パルスレーザー光を用いた金属超微粒子の非線形光学応答の理論的研究

近年、超短パルスレーザーによって励起された金属微粒子分散系の3次の非線形感受率が、非常に大きな値を示す現象が発見された。この大きな3次の非線形感受率の起源は、レーザーで励起された後の金属微粒子系の緩和過程の詳細に関係していると考えられている。この現象を説明する理論では、金属微粒子のような有限系において、電子温度が定義出来ることを前提として、現象論的な方程式を用いた説明に終始している。しかし現実の系が平衡状態にあるかどうかは自明ではなく、果たして電子の状態はFermi-Dirac分布で表現出来るものであるかどうかがまず問題である。この問題を解決するために、電子間相互作用を含む金属微粒子のモデルハミルトニアンを構築し、その厳密解を求め、系の状態の時間発展を調べることを試みた。特に簡単なモデルとして、s軌道のみを考慮したモデルを考えた。ハミルトニアンの厳密対角化より得られた固有状態から、系が励起状態にあるときの時間的発展を計算し、その状態に、おける-電子状態(Hartree-Fock近似より求まる-電子状態)の占有数の時間発展を求めた。この量が、十分時間が経つとある一定の値に収束するかどうか、また収束した値がFerm-Dirac分布関数でフィッティングできるかどうかが、熱平衡が達成されるかどうかを判定する拠り所になる。これまでのところ、原子数6個および8個の金属クラスター(アルカリ金属クラスター)の様々な場合について、以上の計算を行なうことにより以下の結果を得た。(1)電子間相互作用がある程度大きくなり、Hartree-Fock近似の結果が厳密解から逸脱する場合に、励起状態は速やかに熱平衡に近づき、Fermi-Dirac分布が実現される・(2)この熱平衡状態への緩和は、フェムト秒のオーダーという極めて短時間で起こる。
血漿アンギオテンシン変換酵素活性を用いた亜鉛栄養状態の評価

血漿ACE比を用いた亜鉛栄養状態の臨床的評価の基礎検討として、血漿内至適亜鉛添加量、添加後反応時間・温度・pHを設定すべく各種条件下に比較検討した。長期に亘り在宅静脈栄養(HPN)を施行中の成人腸管機能不全患者(短腸症候群,クローン病,慢性持発性仮性腸閉塞症など)を対象とし、1mMリン酸緩衝液にてpH8.3に調整した無機亜鉛を血漿に添加した場合、HPN患者群では100μmol/l(等量添加)までACE活性は漸増し、以後plateauに達しほぼ一定の値を示した。以上より、ZnSO_4・7H_2O:150μmol/lを等量添加する方法を用いることにした。血漿ACE比は[無機亜鉛添加後のACE活性-添加前ACE活性]/[添加前ACE活性]として算出され、健常人群(n=28)においてはほとんどバラツキなく03.1%の範囲内にあったのに対し,HPN患者群(n=8)では1.314.7%と健常人群に比べて有意の高値を示した(p<0.001)。次にHPN患者における亜鉛投与量の増減に伴う血漿亜鉛値、ACE比の変動を観察した。血漿亜鉛値は、観察期間中正常範囲内を推移するものもあったが、全体としては亜鉛投与量減量に伴い低下傾向を示し、減量8週後は前値に比べて有意の低下が認められた。血漿ACE比は亜鉛投与量減量に伴い有意の上昇を示し、投与量を元に増量することにより、ほぼ減量前と同じ値にまで低下した。次に血漿ACE比高値症例を亜鉛欠乏と考え、8%以上の症例に対し亜鉛投与量を40μmol/day増量した際の血漿亜鉛濃度、ACE比の変動を観察した。血漿亜鉛濃度は、投与量増量4週後に有意の上昇を示し、以後も健常域内にあった。一方、血漿ACE比は、亜鉛投与量増量に伴い有意の低下を示し、全例5%以下にまで低下した。次に実験的検討として亜鉛欠乏ラットを1、3、5週で脱血屠殺し、臓器(肺,腎,肝,腸管,皮膚)を採取、組織内亜鉛濃度、ACE活性およびACE比を測定した。その結果、血漿ACE比は組織のACE比とともに亜鉛欠乏の程度にしたがって上昇し、組織亜鉛濃度と逆の変動を示し、それぞれ有意の相関を示した。以上より血漿ACE比は組織内亜鉛濃度を反映し、亜鉛栄養状態の指標として血漿亜鉛値より鋭敏であり、簡便なFunctional Indexであることが示された。
中世ブリティッシュ・ヒストリーの可能性と射程

「研究の目的」、「研究実施計画」に照らして達成度と研究成果を概観すると、「研究実施計画」に関しては、4年の間、毎年研究代表者の基調報告のもとに分担者と協力者ほぼ全員が研究報告を行い、1名を除いた全員が、国内外の学会報告をおこない、国内外の雑誌に研究の成果を発表した。シンポジウムに関ては、当初の予定を超えて、イングランドから2名、ウェールズから1名、スコットランドから2名、アイルランドから1名、アメリカ合衆国から1名の一線級の研究者を招いて、中世ブリテンのネイションに関する国際シポジウムを4回、史料論に関するシンポジウム1回、韓国の研究者6名を交えてのシンポジウム1回、国際講演会1回を実施した。最終年度には研究成果を日本西洋史学会のミニ・シンポジウムとリーズ国際中世史学会の分科会報告というかたちで公にした。「研究の目的」に関しては、ウェールズ、スコットランド、アイルランドの現地の史料収集状態がイングランドと比較して悪く、最初の年の辞書作りに時間をとられた。その結果、主要な研究課題を、史料論と中世のネイションに焦点化し、そこからのサブの課題というかたちで残る主題を検討するという方法をとらざるをえなかった。しかし、そのことはかえってこれからの研究課題明確にするという副産物を残してくれた。中世に関してはイングランド史の研究が圧倒的で、ウェールズ史、スコットランド史、そしてとくにアイルランド史の研究はケルト文学者に任せ、研究交流がなかったという槻(これは英国でも我が国でも同じ)を一定度打破し、とにかく国際的研究連関のもと研究の円卓につき、とくにネイションに関しては、可能性と射程を明らかにしえたことはひとつの成果として特記してよいであろう。(1)研究集会研究の概要に関しては2005年度に小冊子の形で公開する。2004年3月16日に熊本県七城町において予備集会を開催し以下の報告を得て集中討議を行った。鶴島博和、基調報告長期の11世紀・ヨーロッパとイングランドそして地域:常見信代、12-13世紀のスコットランド-ナショナル・ヒストリーとブリティッシュ・ヒストリー-:田中美穂、中世アイルランドの「ネイション」意識と起源伝説。2004年12月26日から28日に熊本大学において、2回目の科研集会を開催し、以下の報告を得て集中討議を行った。鶴島博和、基調報告中世初期のブリテンおよびアイルランドにおけるネイションの形成」:常見信代、スコットランドの国王文書に見る授封-在地の伯と新来者:吉武憲司、12世紀末の「イギリス人」と「フランス人」、そしてイングランドの王:有光秀行、13世紀末までのウェールズの史料におけるネイション:田中美穂、中世初期アイルランドの地域性と「境界」:谷口光男「『辞書』作成(2)-アイルランド中世史における"nation"。(2)海外研究鶴島博和、有光秀行、田中美穂が英国、アイルランド、アメリカ合衆国、イタリア、ドイツで海外研究を行い、文献と史料の収集、専門的研究者との研究打ち合わせ、学会での理事会、分科会運営と報告、景観調査などを行った。(3)データ・ベースの作成協力研究者西岡健司がデイビット1世のチャーター史料のテキスト・データベースを作成し、研究会で現在校正中である。5月14日の神戸大学における第4回目の研究集会において鶴島博和が基調報告「DanesとDanelaw」を行い、当初の計画に従い今年度の研究の大きな柱を中世ブリテン諸島における諸ネイション概念の整理とその辞書作りとした。7月11日から14日にリーズ国際中世学会において鶴島は三つの分科会を運営し、鶴島、有光秀行が報告した。この報告はプロシーディングズとしてアメリカとヨーロッパ(主として英国)の専門的研究者200人に配布した。7月に吉武憲司は、ノルマンディにおけるイングランド王の墓を調査し王権イデオロギーの表象形態に関する研究を行った。9月2日から4日かけて札幌北海学園大学で第5回目の研究集会を行い、各自研究の成果を発表し活発な議論を行った。

報告主題は以下の通りである。鶴島「『アングロ・サクソン』年代記におけるnationesの意味変遷について」;常見「史料に現れたPictsとScots」;有光(論文参加)「Brut y Twysogyonほか若干の年代記におけるネイション」;田中美穂(研究協力者)「Irish, Scots, Gales」;谷口「在地のアイリッシュと植民者の関係と人名」;吉武「王の墓とアイデンティティ」11月3日から5日までアメリカ合衆国ワシントンDCで開催されたハスキンズ・ソサイエティ(国際中世史学会)年次集会で鶴島が報告した。鶴島は11月27日から12月4日まで英国に出張し、ドーヴァ近郊コードレッドの城について在地の研究者であるイアン・ピアス博士と共同調査を行った。鶴島は12月10日から11日にソウル市で韓国ブリテン史学会に参加し、論文を報告するとともに共同研究の可能性について話し合いを行った。3月12日東京三田の慶応義塾大学において第6回目の研究集会を行い研究の成果を発表し、最後に鶴島が今年度の研究の総括を行った。また3月13日から2週間常見信代が研究の補充のために英国へ調査旅行にでかけた。3)8月に常見信代がスコットランドに、谷口光男がアイルランドに出張し、文献調査と収集を行った。4)9月東北大学で第8回目の研究集会を行い梁川洋子(関西大学)と西岡健司(京都大学)の研究協力者を交えて、各自の研究報告と集中討論を行った。6)2月17日から19日に熊本大学で第9回目の研究集会を行い、梁川洋子と西岡健司の研究協力者を交えて、各自の研究報告と集中討論の後に平成18年度の総括を行った。本年度は、英国よりマリーテレーズ・フラナカン教授(ベルファースト・クイーンズ大学、中世ファイルランド史)、デイビット・ブルーン博士(グラスゴー大学、中世ウェールズ史)の三名を招いて、昨年度イングランドに関して行った「中世ブリテンにおけるネイションの歴史的諸相」と「中世ブリテンにおけるアイデンティティの形成」の二つのシンポジウムを、所謂ケルト的外縁地域に関して、それぞれ慶應義塾大学(5月19日)と熊本大学(5月22日)で実施した。その報告書は、平成20年度までに図書として出版される予定である。6月17日新潟大学で開催された日本西洋史学会で、シニシンポシウムI「中世ブリテンにおけるネイションの歴史の諸相」を行い、鶴島博和、常見信代、有光秀行、田中美穂が報告を行った。その内容は、学術図書として今年度出版助成に応募し近々出版したい。また16日に第10回研究集会を行い、シニシンポシウムのプレ検討会を行った。9月3日から6日まで北海学園大学で第11回研究集会を行い、これまでの研究の総括を行った。平成20年3月8日から10日まで関西大学大で第12回研究集会を行い、報告書の構成と内容検討を行った。
蝸電図による聴神経腫瘍の蝸牛病態の解明と聴力保存手術適応の確立

突発難聴にて発症する聴神経腫瘍において、難聴のメカニズムを解明する目的で、蝸電図による他覚的蝸牛機能の評価を行った。蝸電図の指標として、蝸牛機能を直接反映する蝸牛マイクロフォン電位(CM)を用いた。突発難聴発症の聴神経腫瘍の代表的な聴力像は、谷型である。聴神経腫瘍の聴力図における谷型聴力像の成因を評価する目的で、聴神経腫瘍を有する15耳(腫瘍耳)と聴神経腫瘍を認めない10耳(非腫瘍耳)の谷型聴力像症例の蝸電図所見を比較した。腫瘍耳の蝸電図CM検出閾値は、正常もしくは非腫瘍耳と比較して低い値を示した。1kHzにおけるCM入出力曲線は、腫瘍耳では15耳中10耳が正常であったが、非腫瘍耳で正常であったものは10耳中1耳のみであった。これらの所見は、腫瘍耳の蝸牛機能は、正常もしくは軽度障害であることを示している。従って、谷型聴力像にみられる中音域の聴力レベルの低下は、腫瘍による蝸牛神経障害であることが推察された。一方、突発難聴発症の聴神経腫瘍の中には、高度難聴を呈する症例がある。5周波数(250、500、1000、2000、4000Hz)の平均聴力レベルが60dB以上の急性高度感音難聴例23例を対象に検討した。これらの聴力予後は、治癒1例、著明回復2例、回復1例、不変19例であり、突発性難聴と比較して不良であった。蝸電図施行例は13例であったが、これらの蝸電図CM検出閾値から、ほとんどの症例で中等度以上の蝸牛障害が認められた。従って、急性高度感音難聴を呈する聴神経腫瘍の聴力予後が不良である理由として、中等度以上の不可逆的な蝸牛障害が一因と考えられた。以上により同じ突発難聴にて発症する聴神経腫瘍においても、谷型の例と高度難聴の例では、難聴発症のメカニズムに相違が認められることが判明した。蝸牛障害の観点から聴神経腫瘍における聴力保存手術の適応を確立できるか否かを目的として、蝸電図による他覚的蝸牛機能の評価を行った。中頭蓋窩法による聴力保存手術施行例を対象とした。これらの症例において、CM検出閾値のほか、腫瘍径、術前聴力(平均聴力レベルと語音弁別能)、聴性脳幹反応(ABR)所見、蝸牛神経活動電位(AP)の検出閾値と術後聴力との関係を調べた。全体の聴力保存率は59.1%であり、CM検出閾値、術前聴力、ABR所見、AP検出閾値は術後聴力と有意な相関を有した。特にCM検出閾値が40dBnHL以下の値を示した例では正常の蝸牛機能もしくは軽度の蝸牛障害を有すると考えられたが、これらは術後有用聴力が得られた例の76.7%を占め、他の指標に比べ高い割合で聴力保存を予測しえた。一方、腫瘍径は術後聴力との関係が得られなかった。聴力改善例におけるCM検出閾値は、純音聴力レベルより良好であった。この所見は、聴力レベルの低下に蝸牛神経障害が関与することを示すものであり、神経伝導障害が手術により解除されることにより、術後聴力が改善すると考えられた。これらの結果から、CMにより評価される蝸牛障害は、聴力保存のみならず聴力改善の良好な指標となることが判明した。さらに、感音難聴の一モデルとしての聴神経腫瘍の蝸牛病態を検討することで、循環障害、ウイルス感染、遺伝子異常などにより生じる諸種の感音難聴の蝸牛病態の解明においても有用な知見が得られることが期待される。

5周波数(250、500、1000、2000、4000Hz)の平均聴力レベルが60dB以上の急性高度感音難聴例23例を対象に検討した。これらの聴力予後は、治癒1例、著明回復2例、回復1例、不変19例であり、突発性難聴と比較して不良であった。蝸電図施行例は13例であったが、これらの蝸電図CM検出閾値から、ほとんどの症例で中等度以上の蝸牛障害が認められた。従って、急性高度感音難聴を呈する聴神経腫瘍の聴力予後が不良である理由として、中等度以上の不可逆的な蝸牛障害が一因と考えられた。以上により同じ突発難聴にて発症する聴神経腫瘍においても、谷型の例と高度難聴の例では、難聴発症のメカニズムに相違が認められることが判明した。