hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マルチメディア・ネットワークシステムの高度化の研究

本計画研究においては、昨年度に引き続き、複数のサブテーマに分かれ、人文科学諸領域における情報通信技術利用の高度化をめざし、要素技術と統合化技術の研究開発を実施した。(1)衛星系通信システムの教育利用の高度化に関する研究については、SCS・ギガビット高度連携実験、衛星・地上系統合ネットワークを用いたVOD方式学習資料提供システムの評価、外国衛星とも接続した遠隔授業に関する実証実験、衛星データ通信システムと地上系による戻り回線を用いた高信頼データ共有実験を行った。(2)地上系通信システムの教育利用の高度化に関する研究については、広帯域ネットワークの教育利用手法の研究、インターネットを利用した教材開発システムの評価を行った。(3)バーチャルリアリティ技術の教育利用に関する研究では、身体動作を用いた仮想現実感システム用コンテンツの分散オーサリングシステムの研究開発、仮想環境ライブラリ・コンテンツの教育応用と評価を進めた。(4)次世代マルチメディア/ネットワーク教材の要素技術・パッケージ化技術・統合化技術の開発と評価に関する研究では、ロボットを活用した教材インタフェースの開発、外国語教育に適した伝送・圧縮技術の比較評価、高品質音声分析変換合成アルゴリズム"STRAIGHT"を用いたパラ言語情報の分析と学習に関する実証実験、利用者の少ない言語の書記言語に関する学習教材作成配信システムの開発、映像編集支援システムの開発を進めた。(5)学術・教育映像素材の分散協調型データベースの構築と実用化に関する研究として、分散協調データベース利用を促進するデジタルクラスルームシステムの開発と評価を行った。(6)マルチメディア・ネットワーク利用のもたらす効果に関する実証的研究として、メディアによる教授学習過程、高品位映像音声の生理的影響、ネットワークの心理的評価、メディアの教育実践利用、マルチメディアインタフェースの効果的表現法、メディア利用の対話・討論過程、コミュニケーション・ゲームの効果に関する実証的な研究を行い、マルチメディア・ネットワークの効果的利用法について提言した。こうした成果については、学会誌、国内外学会大会、本特定領域ホームページで公表した。本計画研究においては、他の計画研究・公募研究の進捗状況も視野に入れながら、複数のサブテーマに分かれ、人文科学諸領域における情報通信技術利用の高度化をめざし、要素技術と統合化技術の研究開発を行った。メディア教育開発センターを中心に、文理両領域の研究者を組織することにより、システムとコンテンツの両面からアプローチを開始した。衛星系通信システムの教育利用の高度化に関する研究では、地上系ネットワークシステムとの接続に関する研究開発(SCSの複数教室接続実験、衛星・地上系統合ネットワークの特性解析)、国際衛星通信海外地球局との遠隔授業に関する実証実験、衛星データ通信システムに関する研究開発(衛星によるマルチキャストデータ伝送によるデータ共有実験)を実施した。バーチャルリアリティ技術の教育利用に関する研究では、身体動作を用いる仮想現実感システム用コンテンツの分散オーサリングシステムの研究開発、対話型体育教材のプロトタイプの開発を実施した。次世代マルチメディア/ネットワーク教材の要素技術・パッケージ化技術・統合化技術の開発と評価に関する研究では、高品質音声分析変換合成アルゴリズム"STRAIGHT"を用いた、パラ言語情報を生かした第2言語学習システムの研究開発、遠隔・自走型ロボットを組み込んだ第2言語学習用インタフェースの研究開発、古代言語及び利用者人口の少ない言語の学習教材の作成・配信システムの研究、教育映像編集支援システムの開発を実施した。学術・教育映像素材の分散協調型データベースの構築と実用化に関する研究では、学術教育映像素材の分散協調型データベースの構築と実用化に関する研究を実施した。本計画研究は3年計画の1年目であり、今年度すべての研究テーマでまとまった成果が得られたわけではないが、得られた成果については研究報告書で報告した。本計画研究においては、昨年度に引き続き、他の計画研究・公募研究の進捗状況も視野に入れながら、複数のサブテーマに分かれ、人文科学諸領域における情報通信技術利用の高度化をめざし、要素技術と統合化技術の研究開発を実施した。メディア教育開発センターを中心に、文理両領域の研究者を組織することにより、システムとコンテンツの両面からアプローチを行った。(1)衛星系通信システムの教育利用の高度化に関する研究については、SCSとポストパートナーズシステム等を例に、衛星システムでのネットワーク間連携手法、データ、情報共有方法、課題について、次世代衛星通信教育研究支援システムに向けて調査を含めた研究を行った。(2)地上系通信システムの教育利用の高度化に関する研究については、複数画面等超高速大容量ネットワークの特性を活かした教育利用について研究を行った。(3)バーチャルリアリティ技術の教育利用に関する研究では、仮想現実感システムの教育利用のためのコンテンツ開発等で重要なヒューマンインタフェースに優れたオーサリングシステム等の研究を進めた。(4)外国語次世代マルチメディア/ネットワーク教材の要素技術の開発と評価に関する研究では、外国語音声教育の高度化を図るため、素材の高品位化、authenticity(本物らしさ)の改善、発音判定の自動化、プレゼンテーション技術の改善、多言語化、等の要素技術の研究開発、また、古代言語や利用者人口の少ない言語に関する処理法、情報交換を研究し、流通性の高い電子化学習教材の課題とあり方等の研究を行った。(5)学術・教育映像素材の分散協調型データベースの構築と実用化に関する研究として、学習コンテンツの共有化を目的とした学術・教育映像素材の電子化・データベース化手法、分散協調型データベースの構築とこれらのオンライン教育への応用に関する研究を行った。

(2)地上系通信システムの教育利用の高度化に関する研究については、広帯域ネットワークの教育利用手法の研究、インターネットを利用した教材開発システムの評価を行った。(3)バーチャルリアリティ技術の教育利用に関する研究では、身体動作を用いた仮想現実感システム用コンテンツの分散オーサリングシステムの研究開発、仮想環境ライブラリ・コンテンツの教育応用と評価を進めた。(4)次世代マルチメディア/ネットワーク教材の要素技術・パッケージ化技術・統合化技術の開発と評価に関する研究では、ロボットを活用した教材インタフェースの開発、外国語教育に適した伝送・圧縮技術の比較評価、高品質音声分析変換合成アルゴリズム"STRAIGHT"を用いたパラ言語情報の分析と学習に関する実証実験、利用者の少ない言語の書記言語に関する学習教材作成配信システムの開発、映像編集支援システムの開発を進めた。(5)学術・教育映像素材の分散協調型データベースの構築と実用化に関する研究として、分散協調データベース利用を促進するデジタルクラスルームシステムの開発と評価を行った。(6)マルチメディア・ネットワーク利用のもたらす効果に関する実証的研究として、メディアによる教授学習過程、高品位映像音声の生理的影響、ネットワークの心理的評価、メディアの教育実践利用、マルチメディアインタフェースの効果的表現法、メディア利用の対話・討論過程、コミュニケーション・ゲームの効果に関する実証的な研究を行い、マルチメディア・ネットワークの効果的利用法について提言した。こうした成果については、学会誌、国内外学会大会、本特定領域ホームページで公表した。
流動層熱交換器の伝熱促進微細構造に関する研究

本研究では、流動層熱交換器の伝熱促進機構を詳細に検討するために、流動化粒子と伝熱面間の接触熱伝導の観点から伝熱促進機構の微細構造を検討してきた。1.まず初年度には流動粒子と伝熱面の接触状況を可視化する光学系の開発を行い、実際に流動層内の粒子と伝熱面の接触状態を観察して、伝熱面上の粒子の接触頻度の分布と伝熱促進割合とが強い相関を示すことから、流動層の伝熱促進には粒子への非定常熱移動が大きな割合で寄与していると結論した。2.引き続き次年度では、粒子への非定常熱移動による伝熱促進効果を定量的に調べた。主な結果は以下の通り。(1)粒子・伝熱面間の接触状況の可視化を粒子の径を変えて行い、接触頻度・時間に対する粒径の影響を調べた。その結果、粒子径が小さいほど流動化直後の接触頻度は大きいが、流動速度の増加によって急速に減少することがわかった。これに対し接触時間は粒径・流動速度にほとんど左右されない。このことから粒子と伝熱面の接触時間は層内の粒子の流動状態に依存するといえる。(2)粒子の接触状況の観察結果を用いて伝熱面から粒子への熱移動量を数値的に求め、伝熱促進に対する粒子への非定常熱伝導の寄与を推定した。その結果、伝熱促進に対する流動粒子への熱伝導の寄与は粒子・伝熱面の接触頻度の大きい流動化直後には極めて大きいが、流動速度が増大するにつれて小さくなることがわかった。(3)上記の結果を確認するために、熱伝達と物質伝達のアナロジを利用して、流動層のうち粒子への非定常熱伝導によるもの以外の寄与を直接測定した。その結果は粒子の接触状況から計算されるものと良く一致し、上記の接触状況の観察から得た知見が妥当であることが確かめられた。流動層熱交換器は高い伝熱性能を有することが知られているが、その伝熱促進機構は未だ十分に解明されていない。特に、伝熱面と粒子の接触による熱交換、流動化気体中の温度境界層の粒子による攪乱、気相流内の乱れ強度の変化といった微細な伝熱機構は全く検討されていないのが現状である。これは従来提唱されてきたモデルが流動化気体と分散粒子とを平均化した連続体と見なし、その中での熱移動を考えてきたためである。そこで本研究では、上記の微細伝熱機構の内の伝熱面粒子間の接触による直接熱交換に着目し、その伝熱に対する寄与割合を求めることによって、流動層熱交換器の伝熱促進微細構造を明らかにすることとした。まず流動層内の伝熱特性を把握するために、実験用小形流動層内に挿入した単一円管廻りの熱伝熱率を種々の条件の下で測定した。次いで伝熱管と粒子の接触状況の観察を行った。接触状況の観察には光学的手法を用い、各条件における粒子と伝熱面間の接触頻度、接触時間を測定した。これらの結果を比較することによって、以下の知見が得られた。(1)流動化開始直後の流動層内の円管廻りの熱伝達率は、円管側方で顕著に向上する。このときの粒子伝熱面間の接触時間は、粒子の運動の盛んな円管下半分でほぼ一定であるが、接触頻度は円管側方で特に大きい。(2)直接接触熱伝動の影響を定量的に調べるために、粒子・伝熱面間の熱抵抗を仮定し、上記の観察結果を用いて粒子接触による伝熱促進効果を解析的に予測した。その結果、流動層の伝熱促進は、粒子接触による熱交換と定量的にも強い相関があることがわかった。

これらの結果は流動層内の伝熱促進効果が、粒子の運動の盛んな領域では、粒子・伝熱面間の接触熱交換に支配されていることを意味するが、これを確認するために、上記の実験の他に、原理的に直接接触拡散効果の無い物質伝達を用いた実験を行い、結果を伝熱実験と比較した。本研究では、流動層熱交換器の伝熱促進機構を詳細に検討するために、伝熱面のまわりの流動粒子への熱移動に主眼をおいてその寄与を調べてきた。本年度は、昨年度に引き続き、流動化粒子と伝熱面間の接触熱伝導の観点から伝熱促進機構の微細構造を検討し、以下の結果を得た。1.粒子・伝熱面間の接触状況の光学的可視化を粒子の径を変えて行い、接触頻度・時間に対する粒径の影響を調べた。ただし粒径の変化は、流動層の流動化状態が大きく変化しない範囲(dp=200600μm)にとどめて検討した。その結果、本実験の範囲では粒子径が小さいほど流動化直後の接触頻度は大きいが、流動速度の増加によって急速に減少することがわかった。これは、粒子径が小さいほど流動化以降の流動速度の増加に伴う空隙率の増加が著しいためである。これに対し接触時間は粒径・流動速度にほとんど左右されないことが示された。このことから粒子と伝熱面の接触時間は層内の粒子の流動状態に依存するといえる。2.粒子の接触状況の観察結果を用いて伝熱面から粒子への熱移動量を数値的に求め、伝熱促進に対する粒子への非定常熱伝導の寄与を推定した。その結果、伝熱促進に対する流動粒子への熱伝導の寄与は粒子・伝熱面の接触頻度の大きい流動化直後には極めて大きいが、流動速度が増大するにつれて小さくなることが示された。この傾向は粒子径が小さいほど顕著である。3.上記の結果を確認するために、熱伝達と物質伝達のアナロジを利用して、流動層の伝熱促進のうち粒子への非定常熱伝導によるもの以外の寄与を直接測定した。その結果は粒子の接触状況を観察して得た結果から計算されるものと定性的に良く一致し、上記の接触状況の観察から得た知見が妥当であることが確かめられた。
明治・大正・昭和前期における児童出版文化史の研究　元博文館編集者の書簡調査から

本研究は、明治期の代表的な出版社である博文館の編集者・作家であった故・南部新一(18941986)の書簡を調査・研究することである。その成果として、まず、南部書簡を整理、撮影、データ化し、書簡の概要データをホームページで公開することによって、近代文学、児童文学、出版史等の基礎資料の整備ができた。そして、書簡の中から巖谷小波、木村小舟、池田文痴菴、博文館館員等の書簡について研究することで、博文館の児童雑誌の編集、明治・大正・昭和期の児童文学・児童文化の一端を明らかにすることができた。これらの成果は日本児童文学学会、及び当財団紀要で報告し、従来の児童文学研究の枠を広げ、深めることができた。2012年度は、2011年度に引き続き、南部新一(明治・大正期の代表的な出版社であった博文館の児童書、児童雑誌の編集者であり、児童文学作家としても活躍した人物)の書簡約2800通を撮影し、それらの基本的なデータ化(差出人、封筒および葉書の数)を行った。これにより、南部新一書簡の全貌が明らかになった。それによって、南部新一が多くの作家、画家、出版人と交流があったことがわかり、本研究の目的である児童雑誌研究、児童出版研究、作家研究等の研究対象としての価値を確認することができた。本年度はその中から、博文館編集者であり、児童文学作家でもあり、同時に、南部新一との親交が深かった巌谷小波、木村小舟、武田桜桃を選び、著作権調査・処理を行うと同時に、翻刻を行い、それぞれの書簡の時代的背景、書かれている内容について研究を行った。これらの成果は、第50回日本児童文学学会研究大会でラウンドテーブルにて報告し、また、それを発展させて『国際児童文学館紀要』26号で成果の一部を発表した。巌谷小波からの書簡では、博文館と巌谷小波の関係、巌谷小波の雑誌編集の方法などが明らかになった。また、木村小舟からの書簡においては、南部新一が博文館を退館して新たに出版社を立ち上げる時期の詳細なやりとりが書かれており、当時の児童雑誌出版の状況が明らかになった。加えて武田桜桃からの書簡では、編集助手である南部新一に対して細かい編集方法の指示が書かれており、大正期の雑誌編集のありようや編集者武田桜桃の人物像が明らかになった。本研究は、明治期の代表的な出版社である博文館(1948年)の編集者であり、作家でもあった故・南部新一(18941986)の書簡を調査・研究することである。その成果としては、まず、南部書簡の整理、データ化、撮影を行うことによって、近代文学、児童文学、出版史等、幅広い分野にわたる研究の基礎資料の整備ができた。そして、書簡の中から博文館の代表的な編集者であった巖谷小波、武田鶯塘、木村小舟について詳細に研究することで同館の児童雑誌の編集、大正期の児童文学のありよう、児童書・児童雑誌の看板作家であった巖谷小波の動向などについて明らかにすることができた。これらの成果を踏まえ、今年度は全ての書簡の概要をまとめ、データ化し、差出人の一覧は「大阪国際児童文学振興財団研究紀要」27号に、書簡の概要は、当財団のホームページ上に公開することができた。加えて、日本児童文学学会研究大会(2013年11月)でシンポジウム「巖谷小波研究の現在ー没後80年、児童文学研究の可能性を考える」を行い、本研究を含む巖谷小波研究の意義について問い直す機会を持つことができた。このシンポジウムの内容は「大阪国際児童文学振興財団研究紀要」(同前)にまとめた。また、松美佐雄および池田文痴菴、博文館館員(元館員を含む)の書簡について詳細な研究を行い、前出「紀要」に発表した。それにより、口演童話(松美佐雄)、森永製菓(池田文痴菴)、出版社(博文館)と児童文学・児童文化との関わりなどのテーマが含まれ、従来の児童文学研究の枠を広げ、深めることができた。本研究は、明治期・大正期の代表的な出版社の一つであった博文館の児童書、児童雑誌の編集者であり、児童文学作家としても活躍した故・南部新一氏(18941986)の書簡を研究することによって、児童雑誌研究、児童出版研究、作家研究への貢献を目指すものである。具体的には、以下の考察を行う。(1)南部新一に関わった作家・詩人・画家・編集者・教育関係者の書簡から読み取れる子ども観、児童文学観(2)南部書簡から見える巌谷小波の児童文学観(3)博文館を通して見た明治・大正・昭和の出版文化と児童雑誌

(4)編集者としての南部新一の仕事2011年度は、書簡の撮影を進め、同時にそれらのデータ化(ID/日付(スタンプ)/制作日付注記/差出人/差出人ヨミ/発信地(差出人住所)受取人住所/受取人/受取人ヨミ/形態(葉書・封書・電報等)/枚数/サイズ種別(年賀・暑中見舞・その他)/用紙種別(絵葉書・官製葉書・便箋種類等)筆記具(ペン・毛筆・鉛筆等)/キーワード/内容/その他注記等)を行っている。書簡を調査する過程で、葉書9,033通、封書8,183通(計17,216通)が存在し、申請当初計画していた明治期の書簡は少なく、大正期、昭和期の書簡が大半を占めることが明らかになった。そこで、時期よりは、差出人を優先し、小川未明、川端康成、吉屋信子など作家、画家、編集者を中心に、207名、2,740通を撮影した。同時に、5回の研究会を行って、差出人の調査を含めた撮影する書簡の選定を行うと同時に、明治期の児童文学史の中心的人物とも言える巌谷小波の書簡を中心に翻刻を行いながら、その内容について検討を行った。そして、『国際児童文学館紀要』25号に研究の目的、進捗状況等の報告を行った。当初予定していた5000通を上回る5275通をすべて写真撮影し、現在、データベース化を行っている。翻刻については、書簡数が多く、かつ児童書出版史に関連の深い人物3名に絞って行い、著作権調査・処理もその3名については行ったが、それ以外の公開に向けての著作権処理は来年度に行う予定である。計画通り継続的に研究会を行い、日本児童文学学会の研究大会においてラウンドテーブルを実施し、『国際児童文学館紀要』26号に成果を発表した。所蔵している書簡数が当初予想していた以上に多いため、撮影し、研究対象とする書簡を選定するところに時間がかかっているが、計画どおりの書簡を撮影し、データ化を行っている。また、文字が読みにくいため、翻刻にも予定以上の時間を要しているが、研究会の時間や回数を増やすことで対応している。当初の計画どおり、撮影を行った約5300通の書簡について1通づつのデータベース化を行う。そして、差出人の調査を行って、公開に向けて著作権の処理を行う。同時に定期的に研究会を開催し、2012年度に対象にした差出人以外の書簡についても可能な範囲で翻刻を行い、調査、研究する。研究会の成果は『国際児童文学館紀要』27号に発表する。加えて第51回日本児童文学学会研究大会において本研究に関わる講演会、およびシンポジウムを実施する。当初の計画どおり、南部書簡の中から約2,500通の撮影を行い、23年度と同様にデータ化を進める。同時に、定期的に研究会を開催し、巌谷小波以外の人物にも広げて翻刻を進め、内容を調査し、第51回日本児童文学学会研究大会においてその成果を報告する。当初の計画どおり、報告書印刷費、研究会または講演会・シンポジウム参加のための旅費、シンポジウム登壇者への謝礼、データベース化の人件費、著作権処理に関わる経費等に使用する予定である。なお、2013年度に繰り越す123,900円は、データベース化の人件費に使用する予定である。当初の予定通り、書簡の撮影、研究会または学会での発表のための旅費、データベース化の人件費、学会発表のための著作権処理に研究費を使用する予定である。なお、次年度使用額45,560円については、研究会の旅費等に使用する予定である。
マルチメディアの相互補完的協調利用による感覚障害者間の伝達支援に関する研究

本研究は,感覚障害者間の双方向コミュニケーションを実現するためのコミュニケーションエイドとなる通信端末インタフェースを開発すると共に,映像・音声・テキストが有意的に結合されたマルチメディア言語の基本設計思想の確立とその有効性を明らかにすることを目的とする.本研究では,日本版PICと呼ばれる絵図画に音声情報と動作情報を含めたものをマルチメディア言語として新たに定義し,この言語を利用したコミュニケーション支援システムの構築を検討した.提案するマルチメディア言語では,日本版PICを基にPICカードをスキャナーで取り込み画像ファイルとし,これに音声出力用WAVファイル(読み上げファイル),テキスト情報を付加した.この情報ファイルをマルチメディアカードと呼び,視覚障害者と聴覚障害者の両方に共通に利用可能なコミュニケーション言語の基本用語として定義化し,データベースを作成した(現在,登録語1071種).さらに,静止画では表現しにくい動詞を表す用語については動画を採用することを提案し,効果的な速度,コマ数,動作表現法などの評価実験を行い,最適な設定値の選定を行った.このようにして作成したマルチメディアカードには,名詞や動詞,副詞,形容詞など会話に必要な基本用語が登録されており,感覚障害者間の双方向のコミュニケーションを行うのに必要な日常会話に用いられる用語や動作,感情表現,固有名詞などを表すマルチメディアカードの基本言語を確立することができた.しかし,このマルチメディア言語を用いてコミュニケーションを行うためには視覚障害者と聴覚障害者の固有の障害を吸収するために別々のユーザインタフェースが必要となった.そこでマルチメディアカードの選別法として,聴覚障害者には,視覚ベース(絵カード),視覚障害者にはペン入力ベースのユーザインタフェースを構築し,簡単な会話に対しては本言語の有用性を確認した.さらに,双方のコミュニケーションを支援するための擬人化エージェントのサポート効果が非常に有効であるとの知見が得られた.本研究では,感覚障害者間の双方向コミュニケーションを実現するためのコミュニケーションエイドとなる通信端末インタフェースを開発すると共に,映像・音声・テキストが有意的に結合されたマルチメディア言語の基本設計思想の確立とその有効性を明らかにすることを目的とする.本年度は,マルチメディア情報に含まれる映像や音声,テキストなどに等価な協調性を持たせた共通メディア情報言語(以下、マルチメディア言語と呼ぶ)の概念を新たに提案し,その異種感覚障害者間の相互伝達手段への実用性の検討を行った.研究実績は以下のとおりである.(1)関連福祉機関との打合せ及びアンケート調査(障害者のコミュニケーション現状調査)を実施し,視覚障害者および聴覚障害者によるコミュニケーション手段の実状調査を行った.その結果,単に視覚障害といっても全盲から強度の弱視,斜視,視野障害など個人によって障害度は,千差万別であり,盲聾者など多重の感覚障害を有する障害者も少なくないことが分った.本研究では,これら全ての人が共通にコミュニケーションが行える環境の構築が最終目標であるが,盲聾者については触覚や振動等による伝達補助が必要であり,音声と文字,画像など提案するマルチメディアを有効に利用することができないため,今回は本研究の対象からは外すことにした.以後,本研究で対象とする感覚障害者とは,視覚障害若しくは聴覚障害の単一感覚障害をいうものとする.(2)コミュニケーションにおける基本用語の設定のため,日常会話などから非常に利用度の高いものを選定した.この基本用語を組み合わせることでコミュニケーションを実現するものとし、新たに提案するマルチメディア言語の原型とした.また,将来の拡張性を考慮し用語追加登録の方式も検討を行った結果,マルチメディア言語の部品化の概念を導入し,ユーザ個人に特有な用語については追記可能な設計とした.(3)上記思想に基づき,視覚障害者や聴覚障害者などの感覚障害者間の双方向から見て同一性が保持されるようにマルチメディア言語を定義する.具体的には一般に欧米でトーキングエイドとして利用されているPIC(ピクトグラム)と呼ばれる絵図画を基本として,これに音声情報と動作情報、テキスト情報を追加したものをマルチメディア言語として提案する.すなわち,日常会話に用いられる用語や動作、感情表現、固有名詞をPICを用いて音声情報やテキスト情報,絵図などを有機的に取り組むことにより各障害者間で識別可能な感覚情報が保持されるような共通のコミュニケーションメディアとして新たにマルチメディア言語を定義した.(4)実用評価用のプロトタイプ開発のため(次年度予定),提案したマルチメディア言語に用意すべき基本用語のデータベースの構築を行った.次年度は,これらの言語データベースを利用したプロトタイプを構築し,当該研究によって得られた異種感覚障害者間に有用なアクセシビリティの知見について実用効果を検討し,当該関連学会において研究発表を行う予定である.本研究は,感覚障害者間の双方向コミュニケーションを実現するためのコミュニケーションエイドとなる通信端末インタフェースを開発すると共に,映像・音声・テキストが有意的に結合されたマルチメディア言語の基本設計思想の確立とその有効性を明らかにすることを目的とする.本研究では,日本版PICと呼ばれる絵図画に音声情報と動作情報を含めたものをマルチメディア言語として新たに定義し,この言語を利用したコミュニケーション支援システムの構築を検討した.提案するマルチメディア言語では,日本版PICを基にPICカードをスキャナーで取り込み画像ファイルとし,これに音声出力用WAVファイル(読み上げファイル),テキスト情報を付加した.この情報ファイルをマルチメディアカードと呼び,視覚障害者と聴覚障害者の両方に共通に利用可能なコミュニケーション言語の基本用語として定義化し,データベースを作成した(現在,登録語1071種).さらに,静止画では表現しにくい動詞を表す用語については動画を採用することを提案し,効果的な速度,コマ数,動作表現法などの評価実験を行い,最適な設定値の選定を行った.

このようにして作成したマルチメディアカードには,名詞や動詞,副詞,形容詞など会話に必要な基本用語が登録されており,感覚障害者間の双方向のコミュニケーションを行うのに必要な日常会話に用いられる用語や動作,感情表現,固有名詞などを表すマルチメディアカードの基本言語を確立することができた.しかし,このマルチメディア言語を用いてコミュニケーションを行うためには視覚障害者と聴覚障害者の固有の障害を吸収するために別々のユーザインタフェースが必要となった.そこでマルチメディアカードの選別法として,聴覚障害者には,視覚ベース(絵カード),視覚障害者にはペン入力ベースのユーザインタフェースを構築し,簡単な会話に対しては本言語の有用性を確認した.さらに,双方のコミュニケーションを支援するための擬人化エージェントのサポート効果が非常に有効であるとの知見が得られた.
循環統御における静脈系の意義-機能と形態との相関的研究-

静脈系の機能と構造,ならびにその調節機,に関する生理学的研究の内,本研究プロジェクトでは1.静脈伸展性の部位差, 2.下肢静脈伸展性と筋ポンプ作用, 3.静脈弁分布様式の特性, 4.静脈系におけるアミン作動性神経の分布様式とその種差について検討し,下記のような結論を得た.1.静脈伸展性の部位差:イヌより摘出した頸部,四肢,体幹部の主要静脈標本を用いて,内圧-容積関係を測定し壁の伸展性の部位差を系統的に検討した.さらに静脈平滑筋賦活時の伸展性の変化についても検討を加えた.その結果,体幹部の静脈においては,胸部および腎上部の下大静脈の伸展性が低く,横隔膜収縮という強力な外力によって静脈壁が圧平するのを防止していることが示唆された.2.下肢静脈伸展性と筋ポンプ作用:イヌ後肢の骨格筋筋層間の静脈と皮下の表圧性静脈を用いて機能的構築を解析したところ,骨格筋血流量の大きな変化に対応し,筋ポンプ作用の有効性を高めるような機能・形態学的特性の存在が判明した.3.静脈弁分布様式の特性:ヒト・サル・イヌ・ウサギの静脈系を用いて,静脈系の出現部位を体系的に解析した.その結果,静脈灌流量制御部分は大別すると体幹部・四肢・門脈系の3つの部分に区分できると同時に,静脈弁は血液の逆流防止機構のみならず,強力な外力によって静脈壁が圧平するのを防止する箍作用と静脈壁の過伸展防止作用をも有していることを確認した.4.静脈系におけるアミン作動性神経の分布様式とその種差について:サル,イヌ,ウサギいずれの動物においても静脈系の内,腹部の下大静脈,総腸骨静脈付近に最も密にアミン作動性神経が分布し,しかもその分布密度には著しい種差のあることも判明した.静脈系の機能と構造,ならびにその調節機,に関する生理学的研究の内,本研究プロジェクトでは1.静脈伸展性の部位差, 2.下肢静脈伸展性と筋ポンプ作用, 3.静脈弁分布様式の特性, 4.静脈系におけるアミン作動性神経の分布様式とその種差について検討し,下記のような結論を得た.1.静脈伸展性の部位差:イヌより摘出した頸部,四肢,体幹部の主要静脈標本を用いて,内圧-容積関係を測定し壁の伸展性の部位差を系統的に検討した.さらに静脈平滑筋賦活時の伸展性の変化についても検討を加えた.その結果,体幹部の静脈においては,胸部および腎上部の下大静脈の伸展性が低く,横隔膜収縮という強力な外力によって静脈壁が圧平するのを防止していることが示唆された.2.下肢静脈伸展性と筋ポンプ作用:イヌ後肢の骨格筋筋層間の静脈と皮下の表圧性静脈を用いて機能的構築を解析したところ,骨格筋血流量の大きな変化に対応し,筋ポンプ作用の有効性を高めるような機能・形態学的特性の存在が判明した.3.静脈弁分布様式の特性:ヒト・サル・イヌ・ウサギの静脈系を用いて,静脈系の出現部位を体系的に解析した.その結果,静脈灌流量制御部分は大別すると体幹部・四肢・門脈系の3つの部分に区分できると同時に,静脈弁は血液の逆流防止機構のみならず,強力な外力によって静脈壁が圧平するのを防止する箍作用と静脈壁の過伸展防止作用をも有していることを確認した.4.静脈系におけるアミン作動性神経の分布様式とその種差について:サル,イヌ,ウサギいずれの動物においても静脈系の内,腹部の下大静脈,総腸骨静脈付近に最も密にアミン作動性神経が分布し,しかもその分布密度には著しい種差のあることも判明した.静脈系の機能と構造、ならびにその調節機能に関する生理学的研究の内、本年度は(1)静脈伸展性の部位差,(2)下肢静脈伸展性と筋ポンプ作用との相関に関する研究を実施し、下記の如き結論を得た。1.静脈伸展特性の部位差イヌより摘出した頸部,四肢,体幹部の主要静脈標本を用いて、内圧一容積関係を測定し壁の伸展性の部位差を系統的に検討した。さらに、静脈平滑筋賦活時の伸展性の変化についても検索を加えた。あわせて、使用静脈標本すべてを光学顕微鏡により検索し、静脈壁伸展性の部位差を形態学的側面からも考察した。その結果、外頸静脈では、中枢側の伸展性が0.34cm【H_2】【O^(-1)】と最大で、中間部,末梢側の値は中枢側の約70%であった。一方、体幹部の静脈においては、上大静脈と腎下部の下大静脈の伸展性はほぼ等しく、0.22cm【H_2】【O^(-1)】前後の値を示した。これに対し、胸部および腎上部の下大静脈の伸展性は低く、0.15cm【H_2】【O^(-1)】前後であった。また、門脈の伸展性は0.43cm【H_2】【O^(-1)】であり、実験に使用した静脈標本中、最大の値を呈した。形態学的検索の結果、横隔膜を貫く前後の下大静脈には、伸展性における特異性を裏づける形態学的特徴が存在した。すなわち、胸部の下大静脈では、長軸方向の伸展率の増大と、外膜側に密に認められる弾性線維の存在、腎上部下大静脈では、縦走筋の顕著な発達が特徴的であった。これら機能と形態との特性は、横隔膜収縮という強力な外力によって静脈壁が圧平するのを防止していることを暗示する。

2.下肢静脈伸展性と筋ポンプ作用との相関イヌ後肢の骨格筋筋層間の静脈と皮下の表在性静脈を用いて、壁伸展性・壁構造・静脈弁の分布特性・自律神経支配について検索した。その結果、骨格筋血流量の大きな変化に対応し、筋ポンプ作用の有効性を高めるような機能・形態学的特性の存在が判明した。
TRAFシグナル伝達抑制分子としてのPIAS1の機能の解析

TNFRファミリーのレセプターのシグナル伝達分子であるTRAFファミリー蛋白質の機能が注目され、その下流のIKK-NF-κBやMEK-MAPKへのシグナル伝達の分子機構も解明されつつある。我々は、yeast-two hybrid法を用いてTRAF5に結合しTRAF蛋白質によるNF-κB活性化を抑制する遺伝子として、STAT1の特異的抑制蛋白質として報告されたPIAS1を単離した。本研究ではTRAFシグナルの抑制分子としてのPIAS1の構造と機能を明らかにすると共に、TRAFシグナル伝達系とJAK-STATシグナル伝達系のクロストークを解析し、TNFRファミリーレセプターのシグナル伝達におけるPIAS1の生物学的機能を検討した。本研究を通じて以下の事柄を明らかにした。2、PIAS1はTRAF5によるNF-κB活性化経路を抑制する。3、PIAS1はTRAF5によるp38MAPKの活性化を抑制する。4、TRAF5のシグナルはp38MAPKの活性化を介してIFN-γ-JAK1-STAT1のシグナル伝達系を活性化する。従って、TRAF5はJAK1によるSTAT1のTyr701リン酸化に加えて、Ser727のリン酸化によりその活性を増強することが示唆された。TRAF5によるNF-κB活性化経路の作用点は、NIKあるいはMEKK1との結合阻害と推定されるが、この点は今後の解析が必要である。
高速光シャッタの開発と超高速高解像度画像撮影への応用

プラズマ、宇宙物理、半導体プロセス、ロケット工学など多くの分野で、高速の現象の撮影が非常に重要である。本研究は、数百万におよぶ大画素数の画像が撮影可能な大容量高速電気光学シャッタを開発し(1画素当り10Fs以下)、これにより種々の超高速現象のカラ-撮影を行うことを目的として進めた。残念ながら研究はまだ途中段階(達成度70%)にあり、以下はその経過報告である。1)新しい電気光学シャッタの設計、試作(小林、森本)電気光学媒質には等方性のZns,CuCl,PLZTを用い斜入射の白色光もオフできる構成とし、さらに、広角でも欠けの少ないフ-リエ変換形のレンズ系構成を考案、採用した。シャッタ速度10ns1ns、駆動電圧500V以下、画角90度、画素数100ー400万の仕様で試作した。2)高速ゲ-ト付き画像増幅部の設計、試作(木下、高橋)シャッタ駆動電源用、及び、画像増幅を兼ねるイメ-ジインテンシファイヤのゲ-ト駆動用に10ns程度のパルス電圧(1kV程度)発生器を開発した。3)試作電気光学シャッタの基礎テスト試作シャッタで種々の波長のレ-ザビ-ムを種々の方向より入射させ、波長、温度、角度に関係なく印加電圧ゼロでオフとなることを確認し、白色照明下、平行ニコルではフルカラ-数百万画素撮影が可能なことを実写で確認した。4)同動作試験白色光照射下、低周波駆動でシャッタを開閉し撮影を行い、シャッタ動作の確認を行った。CaCl、PLZTでは十分な消光比と100万以上の画素の撮影が確かめられた(ZnSは失敗)。5)パルス光源撮影テストCuCl、PLZTで10nsシャッタ時間で撮影を行った。発光時間とシャッタ開き時間の比が大きすぎ消光比以上となったため、十分な結果を得るに至っておらず、引続きテストを続行している。
帝国日本の植民地における衛生規範の確立―公衆浴場の普及に注目して

本研究の目的は、近代日本の植民地である東アジアにおいて公衆浴場と清潔規範が強制され強化されていった過程を、当時の公衆衛生政策の展開を通して検討することである。本年度は基盤となる近代日本国家の清潔観、衛生観に関する言説と近代日本植民地における公衆衛生政策に関する資料収集を進めた。具体的には以下のとおりである。(1)近代日本の清潔規範が「日本人」の国民性と結びついていく過程、そしてその清潔規範が広く受容されていく過程を、倫理学者や国文学者が論じた国民道徳論を中心に分析した。国民道徳論の背景には、欧米や東アジアの各国との関係や比較があることが明らかになった。(2)国民道徳論のなかで扱われていた東アジア圏に対する視点について検討した。日本の都市政策においては、労働者や貧民の生活を「汚れている」と見なし、衛生的だけではなく精神的かつ道徳的にも清潔さを強いる「汚れた」民衆を清潔にするまなざしであったが、国民道徳論によって日本の国民性と結びつくことで、国外では異なる視線が働くことにつながっていったことが示唆された。(3)日本植民地下の公衆衛生政策について、国内外の図書館、資料館を中心に資料収集を行った。ここでは行政資料からのみでは明らかにならない公衆浴場の位置づけや、どのような認識をもたれていたのかを検討するために、新聞や雑誌などの資料を収集し分析した。資料の収集と整理を進めているものの、近代日本の清潔規範と国民性とのかかわりを検討するなかで、新たな課題が生じ、想定よりもまとめに時間がかかっている。たとえば、国民性の言説と清潔規範の構築が関連していくことでが新たな「日本人的」規範を生み、戦時体制への萌芽がみられるといった点などである。やや遅れているとはいえ、すでに近代日本植民地下の公衆浴場に関する資料収集は始めている。引き続き資料収集を進めるとともに、資料分析を行い、成果を適宜公表していく。国内外で資料収集を行ったものの、本年度は国内が中心となった。ただしこれは国内での基礎的調査が進んだということでもあり、次年度以降に国外調査の機会を発展させて持つ予定である。またすでに渉猟した資料整理に必要となる物品も研究の進捗状況にあわせて購入予定である。
GHz三角波位相変調光による超高速変位の精密測定

本研究では、繰り返し測定をすることなく、一回で高速かつ微小な変位を精密測定できる手法として、高周波位相変調をかけたレーザ光を利用した干渉計測を提案し、実験による検証を行った。実験系は光通信で用いられる変調器や、光ファイバからなるもので、シンプルな構成で実現した。研究期間に、当初考案した三角波位相変調法のみならず、高周波正弦波位相変調の利用による手法も新たに発案し、50 MHz振動による動的変位の瞬時測定が可能なことを実証した。近年、高速マイクロマシンや超音波デバイスが目覚ましい発展を遂げている。これらの中には基本振動数が100MHzにもおよび、振動変位振幅は数10nm数100nmに達しているものがある。その一方で高速な振動変位の精密測定技術が、十分には追いついていない。そこで本研究では、基本振動100MHz、変位振幅数10nm数100nmの高速振動の精密変位測定を目標とした。本研究で提案した手法は、高速な位相変調をかけたレーザ光を利用した干渉計測で、繰り返し測定をすることなく、一回で高速な変位を精密測定する技術である。当初、三角波位相変調による精密測定を考えていたが、検討の結果、正弦波位相変調光を用いた手法でも信号処理の工夫により、測定精度をあまり落とすことなく高速変位の測定が可能なことが分かってきた。これにより、位相変調光の生成が大幅に簡素化されることとなった。そこで、三角波位相変調光を利用したMHzオーダーまでの非常に精密な変位測定と、正弦波位相変調光による100MHzオーダーに達する振動変位測定の両面から検討を進めることにした。平成27年度は、三角波位相変調を利用した手法において、キャリブレーションフリーで精密測定が可能な技術を開発した。同時に、干渉計の安定化制御により、光路長のドリフトを抑圧し長時間測定を実現した。また、正弦波位相変調を利用した手法では、10MHzを超える振動変位の精密測定まで達成した。いずれの手法でも当初の目標である変位分解能1nmを達成した。三角波位相変調光を利用した高速振動変位の精密測定について、原理確認ができた。更に、同等の光学系で信号処理を用いたシステムで、正弦波による位相変調光を利用した場合も、精度をほとんど落とすことなく、振動変位測定が可能なことがわかった。これにより、複雑な制御系を用いることなく、これまでの手法では難しかったより高速な振動変位の精密測定が可能となった。これらの成果を基に、次年度以降、更に高速な振動変位の精密測定について検討を進めることができる。本研究は、基本振動数100MHz,変位振幅数10nm数100nmの高速振動の精密変位測定を目標として検討を進めた。本研究の背景には高速マイクロマシンや超音波デバイスの発展がある。これらの中には、基本振動数が100MHz、振動変位振幅が数10nm数100nmに達するデバイスがある。しかし、その評価や制御に必要となる測定技術が十分に追いついていないことが、研究の動機である。本研究で検討を続けてきた手法は、高速な位相変調をかけたレーザ光を利用した干渉計測で、繰り返し測定をすることなく、一回で高速で微小な変位を精密測定できる。これまでの検討で、当初想定していた三角波だけでなく正弦波位相変調を行うことでも信号処理の工夫により、測定精度をあまり劣化させることなく高速変位の測定が可能なことがわかってきた。これにより、位相変調光の生成が大きく簡素化された。初年度は三角波位相変調を利用した手法では、変調器の特性を事前に測定することなく、精密な変位測定が可能となる手法を確立した。また、正弦波位相変調を利用した手法では、10MHzを超える振動変位の精密測定を達成した。これらを踏まえて、平成28年度は、鏡面のみならず粗面に対する計測を実証した。非常に微弱な戻り光でも測定が可能なことがわかった。更に、内耳組織のような生体振動の観測に対する応用可能性も検討し、実験による原理確認を行った。また、システムの周波数特性を考慮した信号処理により、測定可能な振動周波数を更に50 MHzまで拡大することに成功した。初年度の検討で、提案する計測システムの原理について、有効性が概ね確認できた。次年度は、更なる高速化を目指してシステムの検討を進める。ハードウェア面だけでなく、信号処理面についても、検討を重ね、高速現象についてのデータについてより高精度で解析可能なようにする。光エレクトロニクス本研究で検討するシステムにおいて、当初購入を検討していた高速デジタイザと同等の機能を有する高速オシロスコープをより安価に購入できたため、初年度の予算を予定よりも抑えることができた。生じた次年度使用額については今年度と合算しつつ、変位測定システム光学系を改善するための光学部品、および制御系のための電子部品、成果発表費を中心に使用する計画である。
本邦における生体部分肝移植ドナーのQuality of Lifeについて

はじめに:1997年に臓器移植法が施行されたが、脳死ドナーからの臓器提供者は少なく、国内の肝移植は生体ドナーにたよらざるを得ないのが現状である。本来健康なドナーの身体にメスを入れる生体部分肝移植は、手術の安全性ばかりでなく臓器提供後のQuality of Life(以後QOLと略す)を包括的に評価することは大切である。方法:1995年から2002年まで慶應義塾大学病院において生体部分肝移植ドナーとなり術後3ヶ月以上経過した46名に対し、術後ドナーのQOLを評価するためのアンケート調査を行った。アンケートはドナーに直接郵送し、無記名による回答を原則とした。結果:回答者は41名(89%)身体的には全体の69.0%が術後「術前の健康状態に完全に回復した」と答え、32.0%はまだ「完全には回復していない」と答えた。興味深いことに、2人(5%)が「術前の健康状態よりよくなった」と答えた。これは、生体ドナーとしてより安全に手術がうけられるための禁煙や、肝臓を最適な状態に維持するための禁酒や、脂肪肝に対する運動療法により減量などが影響していた。社会的には、全てのドナーが社会復帰をしていた。術後平均17.3(SD±11.4)週間で「完全に回復した」と答えており、術後8.1週間(SD±7.8)で社会復帰していた。しかし、約半分のドナー(53.0%)は、生体ドナーとなったことによって収入が減り、有給休暇も利用されなかった。また、自由意志で生体ドナーになるために、ドナーには保険の適応はなかった。精神的には、多くのドナー(88.0%)は生体ドナーになったことに「満足している」と答え、12.0%が「わからない」と答え、「満足していない」と答えたドナーはいなかった。まとめ:(1)身体的には、症状が残るもののよく改善し健康感も高い、(2)社会復帰はしていたが、一方で経済的損失がある、(3)生体ドナーとなり臓器を提供したことに対して満足していないドナーはいなかった。1989年、島根大学の永末らによってわが国最初のLDLTxが施行された当初、LDLTxは主に小児の先天性胆道閉鎖症患児を対象とし、まずは肝臓末期状態にある患児を救うためのものであった。生体ドナーへの浸襲を考慮し、親の肝臓左葉(右にくらべて小さい)が子どもへ移植されていた。しかし、近年の手術手技や術後管理の進歩により、ドナーの右葉を摘出し移植することも可能となった。結果として、肝移植の適応が成人の末期状態患者へと拡大してきている。生体ドナー(Living Donor以後LDと略す)の死亡した報告は無いが、術後のQuahty of Life(以後QOLと略す)についての研究は少ない。この研究の目的は、生体肝移植ドナー術後のQOLを身体的・精神的・杜会的に評価するとともに、看護介入への一示唆を得るものである。これまで、LDのQOLに関しての文献検索を行った。LDのQOL研究は、身体的評価(合併症の有無)に基づくものがほとんどであり、それらの研究も合併症の捉え方によりデータの解釈に差異があることがわかった。その視点から、研究方法やQOL評価に用いる尺度をWHOQOLからShort Form-36(以後SF-36と略す)へと変更し、さらなる情報を得るための調査用紙を開発した。今後は、それらを用い移植施設で調査を進める段階である。まとめ:

(1)身体的には、症状が残るもののよく改善し健康感も高い、(2)社会復帰はしていたが、一方で経済的損失がある、(3)生体ドナーとなり臓器を提供したことに対して満足していないドナーはいなかった。
急速凍結レプリカによる個々のミオシンクロスブリッジ構造変化の高分解能3次元像解析

筆者は、高い空間/時間分解能を有するマイカ細片急速凍結フリーズレプリカ電子顕微鏡法を駆使して、アクチンの滑り運動を起こしているミオシン・クロスブリッジの一瞬の姿を捉え、筋収縮や種々の細胞運動の源となる滑り運動の分子メカニズムを構造の面から追求してきた。既に、マイカ表面に吸着したアクチン・重メロミオシン硬直複合体にATPを添加する前後に急速凍結して得られた像を比較し、クロスブリッジのコンフォメーションに大きな変化があることを示してきた。本年度は、滑り運動中のクロスブリッジの更に詳細な3次元構造を追求することを目標とした。最終的には、レプリカ試料を広範囲に傾斜して像を撮影して3次元像再構成することを目指しているが、その途中過程において、一連の像を用いてアニメーションを作成したところ、それだけでも3次元構造が良く認識できるばかりか、X-線結晶モデルで見られるサブドメインの配置さえ明瞭に認識できることが判明した。硬直状態においては、ミオシン頭部の上下50KD-ドメインはアクチンフィラメントにほぼ直角に配位し、それぞれが隣接する2個のアクチンに結合すると考えられている。滑り運動中のクロスブリッジの像(主としていわゆる"weakly-bound state")を実際に観察すると、それらはむしろ平行に配位していた。さらに上位50KD-ドメインの先端の小さなドメインのみがアクチンと結合し、50KD-ドメイン本体とは細い紐状の構造でつながっていた。少数のクロスブリッジにおいては硬直状態と類似の結合様式も見られたが、尻尾の方向はむしろADP型に近く、真の硬直結合型は今のところ見つかっていない。硬直状態の構造解析が急務である。また滑り運動中には様々のコンフォメーションが混じっているのは自然であり、更に多くの粒子のコンフォメーションを解析する必要がある。観察結果からは、"lever-arm"仮説による滑り運動機構の説明は困難と思われる。
フッ化ジアミンシリケートによる齲蝕予防と象牙質知覚過敏症治療剤への臨床応用

現在、臨床で齲蝕進行抑制剤および象牙質知覚過敏症治療剤として使用されているフッ化ジアミン銀(サホライド)は、塗布後に歯質着色を起こすことから、その使用は乳歯に制限されている。そこで、歯質着色を起こさないフッ化ジアミンシリケート溶液を作製して、永久歯の齲蝕予防および象牙質知覚過敏症治療へ応用できるかどうか評価を行った。その結果、齲蝕予防剤および象牙質知覚過敏症治療剤として臨床応用できる可能性が示唆された。申請者らはフッ化ジアンミン銀(サホライド)の歯質着色の問題点を解決する目的でフッ化ジアンミン銀の銀成分をシリカに置換したフッ化ジアミンシリケートを調製した。そしてこれまでに齲蝕進行抑制剤および象牙質知覚過敏症治療に適用可能かどうか評価を行ってきた。その結果、フッ化ジアミンシリケートはフッ化ジアンミン銀と同等の歯質脱灰抑制効果を有し、また開口象牙細管を結晶性物質で緊密に封鎖したことから、齲蝕予防および象牙質知覚過敏症の治療剤として使用できる可能性が示唆された。これまでの研究では他のフッ素化合物と比較検討することから、9000ppm濃度の溶液を使用してきた。したがって、その他の濃度のフッ化ジアミンシリケート溶液の効果は不明であることから、種々の濃度のフッ化ジアミンシリケート溶液を調製し、象牙細管封鎖効果に及ぼす影響を評価した。ヒト抜去歯より象牙質プレートを調製し、EDTAで2分間処理を行い、擬似知覚過敏プレートを作製した。そして、100ppmから19400ppm濃度のフッ化ジアミンシリケート溶液を塗布し、走査電子顕微鏡で観察を行った。また、象牙細管内に析出した結晶の組成はエネルギー分散型X線マイクロアナライザーを用いて分析を行った。電子顕微鏡観察では、いずれの濃度のフッ化ジアミンシリケート溶液を塗布した場合においても開口象牙細管は緊密に封鎖されており、溶液濃度が象牙細管封鎖効果に影響を与えないことが明らかとなった。象牙細管内に析出した結晶の組成は溶液濃度の上昇に比例してカルシウムとリンのモル比は1.5から2.1へと上昇し、結晶中のフッ化カルシウム量が増加していることが示された。本研究の結果、低濃度の溶液でも充分な象牙細管封鎖効果が得られたことから、より安全に臨床適用できる可能性が示された。その結果、フッ化ジアミンシリケートはフッ化ジアンミン銀と同等の歯質脱灰抑制効果を有し、また開口象牙細管を結晶性物質で緊密に封鎖したことから、翻蝕予防および象牙質知覚過敏症の治療剤として使用できる可能性が示唆された。しかしながら、シリカは銀と比較して抗菌作用が劣ることが予想される。齲蝕細菌の象牙細管への侵入を阻止できれば歯根面齲蝕の予防および進行を抑制できると考えられる。そこで本研究ではフッ化ジアミンシリケート溶液に各種の抗菌成分(クロルヘキシジン、塩化セチルピリジニウム、イソプロピルメチルフェノール、カテキン)を添加して、抗菌成分添加フッ化ジアミンシリケート溶液がどの程度、象牙質中へと浸透して象牙細管を封鎖するのかを評価した。ヒト抜去歯より象牙質プレートを調製し、スメア層で覆われた象牙質プレートとEDTAで2分間処理を行い、象牙細管を開口させた象牙質プレートを作製した。そして、各種抗菌成分添加フッ化ジアミンシリケート溶液を塗布し、走査電子顕微鏡で観察を行った。電子顕微鏡観察では、いずれの抗菌成分を添加した場合においても、抗菌成分無添加の場合と同様に開口象牙細管は緊密に封鎖されており、割断面観察では深部にまで結晶が析出していることが明らかとなった。今後、抗菌性の評価を行わなければならないが、本研究の結果、各種抗菌成分添加フッ化ジアミンシリケート溶液は充分な象牙細管封鎖効果を有しており、齲蝕予防および齲蝕進行抑制剤として臨床適用できる可能性が示された。

その結果、フッ化ジアミンシリケートはフッ化ジアンミン銀と同等の歯質脱灰抑制効果を有し、また開口象牙細管を結晶性物質で緊密に封鎖したことから、齲蝕予防および象牙質知覚過敏症の治療剤として使用できる可能性が示唆された。これまでの研究では9000ppm濃度に調製したフッ化ジアミンシリケート溶液を用いてきたことから、他の濃度の溶液が歯質耐酸性にどのような影響を及ぼすのかは不明である。そこで、各種濃度のフッ化ジアミンシリケート溶液を調製し、アパタイト粉末と5分間撹拌処理を行い、処理前後の結晶組成を粉末X線回折で分析を行い、定量的評価を行った。また、ヒト抜去歯から作製したエナメル質プレートをリン酸処理を行い、脱灰した。そして、エナメル質表面への結晶析出の模様を走査型電子顕微鏡で観察した。その結果、高濃度のフッ化ジアミンシリケート溶液で処理した場合にはX線回折パターンはフッ化カルシウムと一致しており、アパタイト結晶表面にフッ化カルシウムが生成されていることが明らかとなった。電子顕微鏡観察では、いずれの濃度の場合にも、エナメル質表面にフッ化カルシウム様の結晶析出が認められ、濃度に比例して結晶析出量が少しずつ増加していた。いずれの濃度の場合でも、脱灰されたエナメル質をフッ化カルシウム様結晶で被覆したことから、齲蝕予防および齲蝕進行抑制剤として臨床適用できる可能性が示された。