hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
精神科における誤嚥性肺炎予防のための連携型摂食嚥下障害ケアプログラムの開発

3年間にわたる科学研究費補助金を得て、精神科における誤嚥性肺炎予防の為の精神科-身体科連携型の摂食嚥下障害ケアプログラムの開発および実施・評価に向け、平成29年度に精神科病院の専門職が行う摂食嚥下障害の支援に関する調査を行ってきた。精神科病院では、入院患者の摂食嚥下状況の評価や低栄養の要因・方策の検討が十分とは言えず、積極的なチームアプローチの必要性が示唆された。平成30年度は、県内1カ所の民間の単科精神科病院の入院患者100名を対象に、誤嚥性肺炎リスク評価(i-EALD)を実施し、基本属性(年齢、入院期間・回数)、薬物療法(向精神薬・抗精神病薬・抗パーキンソン薬の処方数、クロルプロマジン換算値)、栄養状態(BMI、GNRI)、呼吸機能(Peak flow;Pf)、嚥下機能(RSST)、T-P、Alb、Ht、Hb等との関連を比較した。i-EALDの実施に際し、事前に開発者から使用許諾を得るとともに、使用方法の手技についても開発者の講習会を受講した。さらに、評価の正確さや安全性を確保するために、所属機関の摂食嚥下リハビリテーション専門職の協力を得た上で、研究対象者に十分に配慮しながら調査を実施した。i-EALDの結果、高リスク者は無く、中等度リスク群が約2割、低リスク群が約8割であった。統計解析の結果、精神科病院における入院患者の誤嚥性肺炎の危険因子としてBMIが、関連要因としてPf、RSST、Ht、GNRI、Hbが示唆され、これらを念頭にした支援が必要と考えられた。平成29年度のNST調査に予定を上回る施設数から協力を得られたこと、研究分担者1名の退職によるデータ収集・分析に時間を要した。結果的に、当初予定より6か月程度の遅れで経過している。計画では、今年度は研究助成期間の最終年度であるが、一か所の精神科病院において、院内の多職種(精神科医、看護師、管理栄養士、薬剤師、作業療法士)と身体科の専門職(研究分担者)とが協働で、誤嚥性肺炎予防の為の摂食嚥下障害ケアプログラムを開発し、実施・評価を行う予定である。今後の推進対策としては、摂食嚥下リハビリテーション分野の研究者(歯科医師)を研究分担者に迎え、他の研究分担者とともにケアプログラムの開発に取り組む。一連の過程を円滑に進められるよう、研究対象施設とのコミュニケーションを積極的に行う。計画通り、精神科領域の摂食嚥下障害ケア研究者によるスーパーバイズ・講演会等の機会を確保する。研究対象者の事例数は、研究期間内で対象者や研究対象施設の協力者への負担を考慮した最大数に留め、事例ごとのケアの検討を丁寧に行っていく。長期入院患者の高齢化や認知症患者の増加が進む精神科病院において、摂食嚥下機能評価やリハビリテーション的介入が積極的に行われているとは言い難い現状がある。本研究の目的は、誤嚥性肺炎予防のための精神科-身体科連携型の摂食嚥下障害ケアプログラムの開発と効果の検証を行い、精神科領域での摂食嚥下支援を促進させるためのシステムづくりへの示唆を得ることである。平成29年度は78月に研究代表者の所属機関の倫理審査委員会で承認を得た後に、県内3地域の民間の精神科単科病院に研究協力を募り、15カ所から承認を得られた。9月12月に研究代表者がこれらの施設を訪問し、NST等に所属する多職種53名を対象にフォーカスグループインタビューを行った。調査結果は研究分担者らと討議し、以下が明らかとなった。NSTの設置は約半数で、他は栄養委員会や褥瘡委員会と兼ねている施設も少なくなかった。構成職種は施設により異なり、管理栄養士・薬剤師・看護師は全てに配置されていたが、本来NST組織に必要な医師・検査技師・リハビリテーション職の不在が目立っていた。チームアプローチの視点から摂食嚥下状況の把握や低栄養の要因・方策の検討が十分に行われていない可能性が示唆された。多職種が抱く摂食嚥下支援に対する認識としては、現状に対するジレンマや提供しているケアの不確かさの存在が明らかとなった。平成30年度は、6月頃に倫理審査で承認を得られ次第、9月頃まで1施設で入院患者に対する摂食嚥下機能調査を実施する予定である。なお,情報公開としては、平成29年度に日本精神保健看護学会学術集会および日本精神科看護専門学術集会にて発表し、日本摂食嚥下リハビリテーション学会雑誌に投稿・採否結果待ちである。平成30年度は、日本摂食嚥下リハビリテーション学会学術集会に演題登録・結果待ち、新潟看護ケア研究学会学術集会に演題登録する準備を行っている。計画では、平成29年度に入院中の精神疾患患者を対象とする摂食嚥下機能の調査を行い、年度内に精神科単科病院における実態調査を終える予定であった。しかし、患者調査の前のNSTメンバーが行う摂食嚥下支援の実態調査において予定を上回る対象施設・対象者から協力が得られたことと、平成29年度末に研究分担者1名が退職したため、データ収集および分析に時間を要した。現在、当初の予定より6か月程度遅れている状況である。

3年間にわたる科学研究費補助金を得て、精神科における誤嚥性肺炎予防の為の精神科-身体科連携型の摂食嚥下障害ケアプログラムの開発および実施・評価に向け、平成29年度に精神科病院の専門職が行う摂食嚥下障害の支援に関する調査を行ってきた。精神科病院では、入院患者の摂食嚥下状況の評価や低栄養の要因・方策の検討が十分とは言えず、積極的なチームアプローチの必要性が示唆された。平成30年度は、県内1カ所の民間の単科精神科病院の入院患者100名を対象に、誤嚥性肺炎リスク評価(i-EALD)を実施し、基本属性(年齢、入院期間・回数)、薬物療法(向精神薬・抗精神病薬・抗パーキンソン薬の処方数、クロルプロマジン換算値)、栄養状態(BMI、GNRI)、呼吸機能(Peak flow;Pf)、嚥下機能(RSST)、T-P、Alb、Ht、Hb等との関連を比較した。i-EALDの実施に際し、事前に開発者から使用許諾を得るとともに、使用方法の手技についても開発者の講習会を受講した。さらに、評価の正確さや安全性を確保するために、所属機関の摂食嚥下リハビリテーション専門職の協力を得た上で、研究対象者に十分に配慮しながら調査を実施した。i-EALDの結果、高リスク者は無く、中等度リスク群が約2割、低リスク群が約8割であった。統計解析の結果、精神科病院における入院患者の誤嚥性肺炎の危険因子としてBMIが、関連要因としてPf、RSST、Ht、GNRI、Hbが示唆され、これらを念頭にした支援が必要と考えられた。平成29年度のNST調査に予定を上回る施設数から協力を得られたこと、研究分担者1名の退職によるデータ収集・分析に時間を要した。結果的に、当初予定より6か月程度の遅れで経過している。計画では、平成30年度中に精神科単科病院内でNSTメンバーを中心とする摂食嚥下支援体制の基盤づくりを行う予定であり、そのための基礎資料として対象施設で提供されている具体的なケアや支援、患者の摂食嚥下の実態を把握する必要がある。今後の推進方策として、精神疾患を持つ患者に対する嚥下機能検査(改訂水飲み検査や反復唾液検査)は患者が抵抗感を抱きやすいため、関係性を構築しながら調査にあたれるよう、精神科単科病院の看護師から研究協力者として参画してもらう必要がある。また、データ収集時や解析時は、歯科医師である研究分担者から協力を得て平成30年度内には調査結果をまとめ、NSTメンバーを中心とする摂食嚥下支援体制の基盤づくりに着手できるようにする。計画では、今年度は研究助成期間の最終年度であるが、一か所の精神科病院において、院内の多職種(精神科医、看護師、管理栄養士、薬剤師、作業療法士)と身体科の専門職(研究分担者)とが協働で、誤嚥性肺炎予防の為の摂食嚥下障害ケアプログラムを開発し、実施・評価を行う予定である。今後の推進対策としては、摂食嚥下リハビリテーション分野の研究者(歯科医師)を研究分担者に迎え、他の研究分担者とともにケアプログラムの開発に取り組む。一連の過程を円滑に進められるよう、研究対象施設とのコミュニケーションを積極的に行う。計画通り、精神科領域の摂食嚥下障害ケア研究者によるスーパーバイズ・講演会等の機会を確保する。研究対象者の事例数は、研究期間内で対象者や研究対象施設の協力者への負担を考慮した最大数に留め、事例ごとのケアの検討を丁寧に行っていく。当初の計画では、平成29年度に入院中の精神疾患患者を対象とした摂食嚥下機能に関する調査を予定しており、データ収集・集計の為の人件費や、その後の研究分担者との会議費・学会参加の為の旅費等に使用する予定であった。しかし、前述の患者調査を平成30年度に実施することになたため、次年度使用額が生じることになった。患者調査の研究計画は、平成30年5月現在、倫理審査中であり、6月頃に倫理審査で承認が得られ次第、データ収集を開始し、人件費や旅費・会議費等として使用する予定である。
DNAを扱った実験方法の繋がりをつかむ安価な教材開発

【研究目的】教科書では,生命科学分野に関わる実験として, DNA抽出実験やPCR法,電気泳動法等の内容が扱われているが,これらの実験(特にPCR法や電気泳動法)は,機器類が高額であるため,ほとんどの高等学校の授業で実施することができていない。また, DNA抽出実験やPCR法,電気泳動法の内容は教科書に単独で掲載されており,これらの方法の繋がりや関連性がつかみにくい状況にある。そこで,本研究ではDNAを扱った各実験方法の関連性が把握できる安価な実験教材を開発することを目的とした。【研究方法】サーマルサイクラーを使用せず,授業1時間(50分)で終えることのできる「安価な手動PCR法」の開発を行った。その後,葉緑体DNAの存在する部位について調査することをテーマに,ネギ(緑色部位と白色部位)を材料に,簡易DNA抽出実験(50分),安価な手動PCR実験(50分),自作簡易電気泳動装置を用いた電気泳動実験(50分)の順に授業実践を行った。すべての実験終了後に質問紙調査を行い, DNAを扱った各実験方法の関連性が把握できたか確認を行った。【研究成果】ロウソク,ガスバーナー,ビーカー,温度計等の身近なものを使用し,実験班ごとに「温度維持係り」,「サイクル係り」,「タイム係り」,「サイクルカウント係り」の役割を決めることでサーマルサイクラーを使用しない「安価な手動PCR法」を開発することができた。そして,簡易DNA抽出実験,安価な手動PCR実験,自作簡易電気泳動装置を用いた電気泳動実験の順番に授業実践を行った。その結果,目的DNAの増幅を確認でき,生徒実験として適切に実施できることがわかった。さらに,質問紙調査の結果から,実験前にDNA抽出実験, PCR実験,電気泳動実験の繋がりを正しく理解していた生徒は13.6%であったが,実験後には81.8%まで増加した。以上より,本研究では, DNAを扱った各実験方法の関連性を把握できる安価な実験教材を開発することができた。
東アジアにおける湖沼と干潟の環境問題と共有資源の管理システム

本研究では,日韓中越各国の水環境問題の現場を調査した。湖沼や干潟の環境保全や資源利用において,市民の要望や活動(管理や利用をめぐる市民運動)の有無や強弱の差(日韓と中越の差)が施策展開速度の違いとして現れること,環境対策と都市・地域開発との結びつき方(それが連動する中国と,環境対策は環境対策として行われる日本,その中間に位置する韓国)が環境対策をとる行政の姿勢を左右することなどが重要な視点になる。本研究は,東アジアの湖沼・干潟の環境問題とその状況下での資源管理システムに関する調査を行うことを目的としている。その初年度として,平成19年度は韓国のセマングム干拓問題に焦点をあてて,事業者側と環境団体側のそれぞれに対して聞き取り調査を行った(2007年8月29目から9月3日まで)。これは,平成15-17年度に行った科研費調査のその後をフォローするもので,韓国最大の環境問題といわれ,大きな社会問題となったセマングム干拓問題が,その後どうなったのかという事実関係の把握と,新たに出現した陸地環境(及び喪失した干潟環境)において住民の資源利用のあり方がいかに変容したのか調べた。環境団体の動きとしては,一時期の盛り上がりに比べて,現在は年末の大統領選挙を見すえて様子見をしている状況といえ,そのために干潟を生活の場とし反対運動を現地で担ってきた漁民が孤立してしまっていた。そこでは干潟が陸化し,そこに生える塩生植物の利用をめぐって地域コミュニティの混乱という新たな問題にも直面していた。一方,事業推進派は一気呵成に開発事業を進めるべく行動を行っており,事業の採算性や目的の妥当性といった一時期社会的に間われていたことが問題視されなくなっていた。これらの結果については,「環境問題の時空間構造」と題する論文にまとめて学会誌に投稿している(投稿中のため業績リストに未記載)。また,次年度以降の調査に備えて,日本国内事例として,沖縄県の泡瀬干潟や辺野古地区などを見学し,関係者からの情報収集などを行った。本研究は東アジアの湖沼・干潟の環境問題とその問題状況下での資源管理システムに関する調査を行うことを目的にしている。その2年目として,平成20年度はベトナム中部のラグーン域における急速なエビ養殖の拡大とその背後にある資源管理ルールの形成について,現地調査を行い,情報を収集した(8月28日-9月1日)。この地域では,1999年に大きな洪水があり,ラグーン前面の砂州の決壊とその後の海岸浸食,湖岸及び沿岸におけるエビ養殖の拡大といった急速な環境変化が進行している(平井ほか,2004,Hirai et al,2008)。衛星写真などで確認しても,大洪水後のエビ養殖の拡大は顕著である。今回の調査では,エビ養殖の拡大状況を現地で確認ずるとともに,いくつかの典型的な地区を選んで,コミューン関係者への聞き取り調査と,漁民世帯への聞き取り調査を行い,水産資源利用と湖の環境管理をどのように行っているのか,環境変化にたいして個々の漁民がいかに対応しているのかを調査した。養殖は,おおまかに分けると,湖岸域に養殖水田を作って行うものと,かつての定置網を利用して(開放部を塞いで)湖内に生け簀をつくり,そこで粗放的(餌も薬も投入しない)な養殖を行うものとがある。その各場所を利用する権利は,個人が対価を払い,占有権を得ている。湖内の生け簀養殖は,新規に開設できないほど湖内を埋めてしまっている。一時期,過密になりすぎて水質悪化による被害が生じたこともあり,ある程度,配置が行政の指導で整理された部分もある。今回の調査は,このような情報を現地で収集してきた段階であり,今後,分析を加える予定である。なお,昨年まで継続していた韓国のセマングム干拓問題については,本年度は成果をまとめることに努め,淺野他(2009)などとして成果を報告しつつある。平成21年度は,中国太湖の富栄養化問題とそれへの対応に関して現地調査を行うとともに,3カ年の調査結果を総括した。上海に近い無錫市は経済成長スピードの速い中国の中でも特に著しい成長を遂げている地域であるが,その成長の負の影響を深刻に受けているのが太湖である。流域内の工場の急増,人口増加と生活様式の変化などにより,富栄養化深刻化している。2007年には藍藻類(アオコ)が大発生し,大規模な利水障害が生じ,世界的な注目を集めた。その後,無錫市は,浙江省や中央政府の強力なバックアップのもとで,富栄養化対策を急速に進めている。その対応として,日本では例をみない規模で流域内中小工場の閉鎖や水産養殖,畜産業者の廃業なども行っている。そして,環境の改善が新たな都市開発を促すことにつながっている(一種のジェントリフィケーションともいえる)

点が日本ではあまりない展開である。本研究では3カ年かけて,日韓中越各国の水環境問題の現場を限られた事例であるが調査を行った。その結果,湖沼や干潟の環境保全や資源利用において,市民からの要望や市民による活動が影響力(管理や利用のあり方を決める際の市民運動の影響力)の有無(日韓と中越の差)が施策化速度の違いとして現れること,環境対策と都市開発・地域開発との結びつきの強弱(それが連動する中国と,環境対策が環境対策として行われる日本,その中間に位置する韓国)が環境対策をとる行政の姿勢を左右することなどが,比較の際に重要な視点になることがわかった。
ナッジ政策によるハザードマップ利用促進の実践と評価

本研究では,「水害ハザードマップが手元に用意できる人」は除外し,水害ハザードマップを見ない・持っていない人を対象に,どのようなナッジ政策を行えば状況が改善するかについてWebアンケート調査を実施した。その結果を分析するにあたり、各ナッジ政策の効果を,浸水エリア,浸水深,浸水頻度,避難場所のそれぞれの回答に分け,自己表明基準・内容理解基準をそれぞれ比較し検証する.自己表明基準とはナッジ介入のあとに「自宅周辺のハザードマップを見た」と回答したかどうか、内容理解基準は回答者の自宅のハザードマップ内容に関するクイズを出し、それに正答したかどうかの基準である。今回の検証で,ランダム比較試験に基づき情報提示,閲覧手間の簡素化のナッジ介入の効果について明らかになったものがあった.普段からハザードマップを所有している人が余りにも少なく,特に,情報提示のナッジ介入は介入なし,閲覧手間の簡素化は入手手順の説明がそれぞれ一番閲覧率向上に効果があるという結果となったため,こういったアンケート調査などのハザードマップに触れる機会を作ること自体が閲覧率向上に効果があるのだということがわかった.今後,3月11日に実施したアンケート調査により得た結果から,多くの人が災害のことを普段より意識するときのナッジ介入の効果を分析する.そして,それぞれの介入の結果がどのような個人属性や行動要因を持つ者に対して効果的であったか,また,そこからハザードマップの閲覧を阻害する要因を明らかにしていく必要があると考える.ハザードマップの閲覧を促すナッジ介入の効果を検証するために、回答者がナッジ介入後にハザードマップを本当に見たか確認する必要がある。そのために、回答者の自宅のハザードマップについていくつかのクイズを出し、それが正答であるかどうかで判定することにした。これを内容理解基準と呼ぶ。この判定方法は、回答者の住所から該当するハザードマップを入手し、それを回答者のクイズの回答と照らし合わせて正誤を判定するという莫大な作業が必要となる。現在までで、その作業が一通り終わったため、単純集計によるハザードマップ閲覧促進に関するナッジ介入の効果の検証まで進み、おおむね順調に進展していると判断できる。今後は、ハザードマップのナッジ介入のうち、3月11日の防災の日のタイミングでWeb調査を実施することでハザードマップ閲覧が促進されるかを検証するための調査結果について、内容理解基準による判定が行えていないので、それらを実施することが残された課題の一つである。それが終了すれば、ハザードマップ閲覧を阻害する要因の検証は、ナッジ介入効果に影響を及ぼす要因の検討を回帰分析に基づいて実施することで、ハザードマップを見たいと思っていてもハザードマップが閲覧されない心理的メカニズムとそれを軽減、克服するための政策的含意を丁寧に検証することを目指す。災害リスクの適切な理解は防災・減災対策の基盤であるが、ハザードマップを利用する世帯は3割程度に留まっている。本研究では、この問題を解消するため、行動の阻害要因となっている心理バイアスを軽減・活用することで人々に望ましい行動を促す「ナッジ」政策の有効性を検証することを目的とする。ハザードマップの入手・利用・保管を促すためのナッジ政策をそれぞれ複数提案し、フィールド実験により被験者に実際に適用して行動変化を測定することで、それらのナッジ政策の効果を検証する。上記の目的を達成するために,福岡県の世帯を対象にアンケート調査を行った.アンケートの回収結果は3142世帯,その内ハザードマップを知っている世帯は2443世帯であった.また,水害ハザードマップの利用意思があるものは2123世帯,現在利用している世帯は720世帯であった.つまり利用の医師がある世帯はおよそ8.5割,実際に利用している世帯はおおよそ3割であった.アンケートではランダム化比較試験を組み込んでおり,水害ハザードマップの閲覧を促進する介入として,「介入なし」、「マップ入手の手順説明」、「リンク(自発的)」、「リンク(強制的)」の4つを検討した.また,水害ハザードマップの閲覧確認の基準として,「水害ハザードマップを今見てもらえるか?」,「浸水想定区域に入っているか?」,「想定された浸水深は?」「何年に1回程度の規模が想定されているか?」について回答してもらい,それらの正誤で閲覧したかどうかを確認できるように工夫した.簡単な分析の結果,「見たい」と思っている人には、見るきっかけがあれば自発的に見るようになること,「見たくない」、「関心ない」と思っている人にも、閲覧の手間を削減すれば見る人が多くなることが明らかになった.水害ハザードマップ閲覧に促進に関し,水害リスクの説明パターンとして「簡潔な説明(ベースライン)」,「リスクの強調」,「正の社会規範」,「負の社会規範」の4つをランダムに割り当てる仕組み,また,水害ハザードマップの閲覧を促進するナッジ介入について,「介入なし(ベースライン)」、「マップ入手の手順説明」、「マップへのリンク(自発的)」、「マップへのリンク(強制的)」の4つのパターンをランダム提示,その結果としてハザードマップを閲覧したかどうかを確認する工夫を組み込んだWebアンケート調査を実施した.これらの調査設計と調査実施は2年間をかけて行う予定であったが,初年度で本アンケート調査を実施することができた.また,簡単な分析により,「見たい」と思っている人には、見るきっかけがあれば自発的に見るようになること,「見たくない」、「関心ない」と思っている人にも、閲覧の手間を削減すれば見る人が多くなることが明らかになった.本研究では,「水害ハザードマップが手元に用意できる人」は除外し,水害ハザードマップを見ない・持っていない人を対象に,どのようなナッジ政策を行えば状況が改善するかについてWebアンケート調査を実施した。

その結果を分析するにあたり、各ナッジ政策の効果を,浸水エリア,浸水深,浸水頻度,避難場所のそれぞれの回答に分け,自己表明基準・内容理解基準をそれぞれ比較し検証する.自己表明基準とはナッジ介入のあとに「自宅周辺のハザードマップを見た」と回答したかどうか、内容理解基準は回答者の自宅のハザードマップ内容に関するクイズを出し、それに正答したかどうかの基準である。今回の検証で,ランダム比較試験に基づき情報提示,閲覧手間の簡素化のナッジ介入の効果について明らかになったものがあった.普段からハザードマップを所有している人が余りにも少なく,特に,情報提示のナッジ介入は介入なし,閲覧手間の簡素化は入手手順の説明がそれぞれ一番閲覧率向上に効果があるという結果となったため,こういったアンケート調査などのハザードマップに触れる機会を作ること自体が閲覧率向上に効果があるのだということがわかった.今後,3月11日に実施したアンケート調査により得た結果から,多くの人が災害のことを普段より意識するときのナッジ介入の効果を分析する.そして,それぞれの介入の結果がどのような個人属性や行動要因を持つ者に対して効果的であったか,また,そこからハザードマップの閲覧を阻害する要因を明らかにしていく必要があると考える.ハザードマップの閲覧を促すナッジ介入の効果を検証するために、回答者がナッジ介入後にハザードマップを本当に見たか確認する必要がある。そのために、回答者の自宅のハザードマップについていくつかのクイズを出し、それが正答であるかどうかで判定することにした。これを内容理解基準と呼ぶ。この判定方法は、回答者の住所から該当するハザードマップを入手し、それを回答者のクイズの回答と照らし合わせて正誤を判定するという莫大な作業が必要となる。現在までで、その作業が一通り終わったため、単純集計によるハザードマップ閲覧促進に関するナッジ介入の効果の検証まで進み、おおむね順調に進展していると判断できる。初年度において,リスク情報の提示の仕方とナッジ介入に関するランダム比較試験を組み込んだWebアンケート調査を実施することができた.今後は,そのWebアンケートデータを丁寧に分析し,どのような情報提示とナッジ介入が水害ハザードマップの閲覧促進に有効であるかを統計的に検証する.ここで,Webアンケートで提示されたリスク情報の説明やナッジ介入により,回答者が水害ハザードマップの閲覧を行ったかどうかの確認が重要になる.その確認のため,本調査では「あなたの住まいが浸水想定区域に入っているか?」,「想定された浸水深は?」「何年に1回程度の規模が想定されているか?」について回答してもらい,それらの正誤で閲覧したかどうかを確認できるように工夫した.そのため,2年目においては,まず,回答者の住所データからハザードマップに記載されている想定
日本と中国における脳卒中高齢者の在宅療養生活が継続できる家族介護力の特徴

本研究の目的は、日本と中国における脳卒中高齢者の在宅療養生活が継続できる家族介護力の特徴を明らかにすることである。即ち、1日本では、地域包括ケアシステムの構築が進められている中、在宅高齢者の家族からの「自助」の役割拡大につながる、新たな家族介護力の発掘並びに、家族介護力を向上させるための支援プログラムを考案すること、2中国では高齢者への在宅サービスに関する社会支援システムが健全に整備されていない中での家族介護負担の軽減と家族介護力の維持・向上を図るための政策提言を行うこと、を目標に進めていく。
カルジオリピンの魚類血漿リポタンパク質を介した高度不飽和脂肪酸動態における機能

・投与したDHAは腸管内でリン脂質へ取り込まれコイの場合、短時間で肝臓中に検出される。コイは無胃魚であり、また、肝膵臓が腸管を取り囲むように存在し、腸管から吸収された放射性DHAは短時間のうちに肝臓中に出現するものと思われる。コイの場合腸管から肝膵臓への間の腸管壁からの吸収機構の解明、腸管から肝膵臓までの移行脂質形態、またはリポタンパク質形態の解明、肝膵臓への取り込み機構の解明は、極めて短時間に起こる代謝機構の中で今後明らかにされねばならない。・血漿リポタンパク質への放射性脂肪酸の出現は高度不飽和脂肪酸の場合、その出現量は比較的少なく、本研究では放射性DHAのみが血漿に出現しEPAは検出されないという新たな知見が得られた。しかし、血球に関しては、白血球画分のリン脂質カルジオリピンにDHAが取り込まれていた。しかし、EPAやアラキドンに関してはこのような現象は見られなかったことから、今後の検討課題となった。・血漿リポタンパク質間の脂質の動態に関して、コレステロールエステル転送タンパク質(CETP)やリン脂質転送タンパク質(PLTP)などの活性の存在を放射性高度不飽和脂肪酸や調製リポタンパク質を用い明らかにすることができたが、カルジオリピンは、哺乳類の場合ミトコンドリア内膜に局在が報告されているが、魚類での報告は無く、血液細胞カルジオリピンの血漿リポタンパク質との脂質代謝における関係についてはなお検討の必要がある。カルジオリピンは高度不飽和脂肪酸移動形態ではなく細胞内に取り込まれたDHAをその器官の機能を発揮するため取り込んでいるものと考えられた。これら放射能の投与は購入したファイバースコープを利用した。・血漿リポタンパク質への放射性脂肪酸の出現は高度不飽和脂肪酸の場合、その出現量は比較的少なく、血漿リポタンパク質リン脂質とくにホスファチジルコリンのにその大半が存在した。しかし、血漿と比較し、血球に関しては、白血球画分のリン脂質カルジオリピンにDHAが取り込まれていた。・血漿リポタンパク質間の脂質の動態に関して、コレステロールエステル転送タンパク質(CETP)やリン脂質転送タンパク質(PLTP)などの活性の存在を放射性高度不飽和脂肪酸や調製リポタンパク質を用い明らかにすることができたが、カルジオリピンは、哺乳類の場合ミトコンドリア内膜に局在が報告されているが、魚類での報告は無く、血液細胞カルジオリピンの血漿リポタンパク質との脂質代謝における関係については次年度に行う予定である。・特に腸管への吸収や腸管組織から体内への移行、また、肝臓への脂質の搬入の機構に関しては魚類での報告ははとんど無く、受容体、膜タンパク質トランスポーターなどの知見もこの課題を包括的に考える上で極めて重要と考えられ今後の展望が次第に明らかになった。

コイの場合腸管から肝膵臓への間の腸管壁からの吸収機構の解明、腸管から肝膵臓までの移行脂質形態、またはリポタンパク質形態の解明、肝膵臓への取り込み機構の解明は、極めて短時間に起こる代謝機構の中で今後明らかにされねばならない。・血漿リポタンパク質への放射性脂肪酸の出現は高度不飽和脂肪酸の場合、その出現量は比較的少なく、本研究では放射性DHAのみが血漿に出現しEPAは検出されないという新たな知見が得られた。しかし、血球に関しては、白血球画分のリン脂質カルジオリピンにDHAが取り込まれていた。しかし、EPAやアラキドンに関してはこのような現象は見られなかったことから、今後の検討課題となった。・血漿リポタンパク質間の脂質の動態に関して、コレステロールエステル転送タンパク質(CETP)やリン脂質転送タンパク質(PLTP)などの活性の存在を放射性高度不飽和脂肪酸や調製リポタンパク質を用い明らかにすることができたが、カルジオリピンは、哺乳類の場合ミトコンドリア内膜に局在が報告されているが、魚類での報告は無く、血液細胞カルジオリピンの血漿リポタンパク質との脂質代謝における関係についてはなお検討の必要がある。カルジオリピンは高度不飽和脂肪酸移動形態ではなく細胞内に取り込まれたDHAをその器官の機能を発揮するため取り込んでいるものと考えられた。・特に腸管への吸収や腸管組織から体内への移行、また、肝臓への脂質の搬入の機構に関しては魚類での報告はほとんど無く、受容体、膜タンパク質トランスポーターなどの知見もこの課題を包括的に考える上で極めて重要と考えられ今後の展望が次第に明らかになった。
長期左心補助人工心臓使用下における弁機能・形態変化の多角的解析

本研究の目的は重症心不全患者に対する長期の左心補助人工心臓(LVAD)補助が大動脈弁、僧帽弁、三尖弁に与える影響を多角的に解析することである。これまで、国立循環器病研究センターおよび大阪大学にてデータ収集、解析を行ってきた。特に僧帽弁閉鎖不全症の変化と予後に関して検討し、結果を平成30年6月発行の「Journal of Artificial Organ」誌に論文発表した。また、日本国内のレジストリー(J-MACS)からデータを収集して同様の解析を行い、平成31年4月に開催された国際心肺移植学会にて結果を発表した。本研究の一つ目の目的は、重症心不全患者に対する長期の左心補助人工心臓(LVAD)補助が大動脈弁、僧帽弁、三尖弁に与える影響を生理学的及び組織学的・病理学的に評価・解析することである。これまで、国立研究開発法人国立循環器病研究センターにおいて、LVAD長期補助後の大動脈弁閉鎖不全症の発生状況や大動脈弁の変性に関して解析したデータや三尖弁閉鎖不全症と右心不全の関連に関するデータなどの蓄積があり、平成28年度は更にそれらに追加検討を加え、中等度以上の大動脈弁閉鎖不全症や三尖弁閉鎖不全症に対しては、LVAD装着術の際に外科的介入を加えるべきであるとした。それらの詳細については平成28年度の「日本心不全学会学術集会」で口演発表した。さらに「人工心臓と補助循環懇話会学術集会」、「日本人工臓器学会大会」に参加し他施設の研究成果を収集し情報交換を行った。また、僧帽弁閉鎖不全症に関してもデータを収集・解析を加え、LVAD長期補助後の左心室のリバースリモデリングや僧帽弁尖や弁輪の形態的変化についても検討を行った。LVAD補助と心臓弁膜症の関連に関し、大動脈弁閉鎖不全症、三尖弁閉鎖不全症に関してはデータを収集し学会発表や情報交換が順調にできている。僧帽弁閉鎖不全症に関してはまだ他施設からも報告が少なく、そういう意味では先進的な取り組みであり、既に一定の結果を国際学会にて発表できている。これまで国立循環器病研究センターにおいて、特に僧帽弁閉鎖不全症の変化に関してデータ収集し解析結果を国内外の学会にて発表してきた。平成29年度にはさらに多くの学会で解析結果を発表し、さらに「Journal of Artificial Organ」誌に論文発表した。平成28年11月より所属施設が現施設に移ったが、同施設においてもデータ収集を継続し解析を進めている。研究目的に沿ってデータ収集、解析を行い、結果を諸学会で報告して論文発表できている。さらにデータを収集・解析し、また他施設の研究成果を収集して検討し、それらを論文にまとめて発表していく。さらには新施設においても同様の解析を加え、より普遍的なLVAD補助下の心臓弁膜症と予後や合併症の関連因子を見出すことをすすめていく。それらの結果を役立てて、本研究の最終的なの目的である、重症心不全患者に対する心移植への橋渡しではない左心補助人工心臓(LVAD)補助、いわゆるDestination Therapyにおいて良好な成績を保つこと、を達成したいと考える。物品費、人件費の支出が予想より少なく抑えられたため。旅費の支出を予想より少なく抑えられたため生じた次年度使用額については、さらに積極的に国内外の学会にて業績発表や情報収取を行うために使用する計画であるデータ解析ソフトの購入や、データ管理・解析専用研究者の短期雇用を検討している。さらに積極的に国内外の学会にて業績発表や情報収集を行う予定にしている。
海外所在・日本近世絵手本の資料収集と図像索引作成

研究成果は主として下の二つにまとめられる。1.海外調査を2回実施し、現地ではそれぞれ調書作成と資料写真撮影を行い、帰国後それらを調査報告書(調書整理・作品リスト作成・資料写真のCD版作成)としてまとめた。具体的には第一回目(8月16日26日)はプラハ国立美術館(チェコ)とヴィーン工芸美術館(オーストリア)において調査を行い、合計79点の版本作品の調査を終了した。どちらのコレクションもヴィーン万博などによって引き起こされたジャポニスム流行を偲ばせるに充分なものであり、今回の調査はそのごく一部分を調査出来たにすぎず、コレクション全体の本格的な調査研究が待たれる。第二回目(1月3日8日)は第二回ボストン美術館(アメリカ)調査であり、99点の作品を調査することができた。ボストン美術館にもアメリカ東北地域と日本との盛んな文化交流を反映して数千点の版本が確認されているものの本格的な研究調査は今後の課題となっている。今回の我々の調査・報告書は絵手本を核としたものであるが、研究の基盤整備および成果交換の一環として有意義なものとなろう。2.昨年度(平成17年2月)に開催した「絵手本シンポジウム」の成果を報告書として『絵手本シンポジウム報告書』を出版した。内容は国内外から集まった研究者たちによるシンポジウム報告に基づく研究論文12点に「近世絵手本版本目録」「絵手本研究参考文献目録」の二つの目録を付した。収録論文は国内外の美術、文学および歴史の分野に渡る若手気鋭の研究者たちを中心とした革新的な論考となり、目録類は今後のイメージ研究および関連分野における基盤と指針を示すものとなろう。最後に付言すれば、4年間の本科学研究によって、従来は必ずしも総体として把握されてこなかった在外版本絵手本に関して、その所在・コレクション形成過程および研究状況などについて多少でも調査・報告できたことは大きな第一歩と思われるが、今後に残された課題もまだ大きく、さらなる研究の発展が望まれる。4年間計画の初年度をほぼ当初計画の通り調査・研究を実施することができた。研究会は5回(5月・7月・9月・12月・3月)開催し、研究分担者4名に加えて各研究者の所属する大学の大学院生・留学生などの参加もえて、絵手本についての基本概念、研究史、研究の意義などについて活発な研究報告・討議が行われた。これと平行して基本文献、基本参考文献の収集につとめ、既にスタートしている金沢美術工芸大学所蔵の絵手本データベースについても今後の本研究計画の一環という観点から検討を加えた。海外所在の絵手本リストの作成のため基礎作業として、既存の目録類のリストを作成し、それらの入手につとめ、それらから該当するものの検索を行った。また、インターネットにより国文学研究資料館のデータ・ベース(主として国書総目録、コーニツキー・データベース)からキーワード検索によってリスト=親リストを作成することにした。以上を踏まえて、二年度以降の本格的調査のための予備調査をニューヨークとロンドンの4図書館(ニューヨーク・パブリックライブラリー、コロンビア大学ケント図書館、ブリティシュ・ライブラリィー、ケンブリッジ大学総合図書館)において行い(平成15年2月19日28日)、予想以上の成果を収めることができた。いづれも有能な在外協力者を得て、短期問に調査研究実施のための体制を整えることができた。同時に、今後の問題点も明瞭になった。具体的にはデーベース化にあたって、いかに版権、掲載許可などの問題が新たな課題となってきている。4年間計画の2年次をほぼ計画のとおりに調査・研究を行うことができた。

研究会は年間5回(5月・7月・10月・12月・3月)開催し、研究分担者4名に加えて各研究者の所属する大学の大学院生・留学生に加えて美術舘等の学芸員数人の参加による絵手本とそのデータベースに関する活発な研究発表や討議などが行われた。今年度の在外絵手本調査・研究に関する具体的な実施と成果は以下の通りである。(1)主として「国書基本データベース」と「コーニツキー・データベース」から該当書をキーワドなどによって検索し、そこから基本目録CD(親データベースと称する)を作成した。(2)親データベースを在外主要コレクションの目録と対比し、貴重書を中心に2度にわたり調査・研究(9月:ライデン博物館、チェスター・ビティ図書館、大英博物館など、11月:大英博物館、ヴィクトリア・アンド・アルバート美術館など)を行い、主として調書作成と資料写真撮影を行った。(3)調査資料(調書と資料写真)を整理し、資料写真はすべてCD3枚に納めた。なお各調査先に調査成果の一環として調書およびCDを寄贈した。(1)金沢美術工芸大学所蔵の絵手本版本のデータベース化を推進することで、在外絵手本研究の基礎作業と同時にデータの増量作業などが充実した。今後さらに未調査のコレクションを追加調査しながらデータベースを構築してゆきたい。本研究の目的である、海外コレクション中の日本近世の絵手本資料を調査・収集し、それらを図像索引に作成し、日本絵画史研究のための基盤づくりに寄与するということに関して、当初の研究実施計画にそって主として以下のことを行った。1.「絵手本親データベース」を改正・補充し、「絵手本総合目録」(坊目録)をより充実させた。主として更新中の「コーニツキー・データベース(在欧州和本目録であり、国文学研修資料館のデータベースとして随時更新中)」のキーワード検索、主要な東洋美術収蔵博物館・図書館から情報を収集した。これに関しては、整理済の分に関して5のシンポジウムで報告した。2.第二年次の現地調査研究を行った。本年度第一回は8月にアメリカのシカゴ美術館、フィールズ博物館等、第二回は1月に同国ボストン美術館、メトロポリタン美術館等、第三回は3月に韓国のソウル大学での現地調査を行い、主として調書作成、資料写真撮影をおこなった。3.上記2の調査によって収集した資料(調書及び資料写真)を整理し、資料写真に関してはCDなどにイメージ・データベース制作のための資料として整理・保存した。これらも5のシンポジウムにおいて展示・報告をした。4.その他関連の文献・版本資料についても、5のシンポジウムで展示・報告した。5.「絵手本」シンポジウムを金沢美術工芸大学で開催した。期日は平成17年2月25、26日両日で、国内外の主要関連研究者約40名が参加し、新知見の多い研究発表と活発な討議、意見交換が行われた。研究成果は主として下の二つにまとめられる。1:海外調査を2回実施し、現地ではそれぞれ調書作成と資料写真撮影を行い、帰国後それらを調査報告書(調書整理・作品リスト作成・資料写真のCD版作成)としてまとめた。具体的には第一回目(8月16日26日)はプラハ国立美術館(チェコ)とヴィーン工芸美術館(オーストリア)において調査を行い、合計79点の版本作品の調査を終了した。
高出力絶対定量法の開発によるシグナル伝達経路定量マップの構築

細胞の増殖や運命決定などの本質的な生命現象は、細胞外刺激が引き起こす細胞内シグナル伝達によって規定されているが、いかなる原理に基づいてシグナル経路のアウトプットの多様性が生み出されているはほとんど不明である。これまで独自に開発してきた革新的なタンパク質絶対定量法iMPAQT法を駆使して、EGFシグナル経路などの構成成分の絶対定量やシグナル伝達のダイナミクス計測技術の開発に成功した。本研究では、現行のiMPAQT法が有するいくつかの技術的限界を完全に克服し、様々な細胞システムにおける広範なシグナル伝達経路の全体構造を定量的に記述する手法の確立を目指す。
インフルエンザウイルスに対するＩｇＡ応答の制御

気道における抗インフルエンザウイルス免疫応答特にIgA抗体の産生に、樹状細胞表面に発現し糖鎖を認識するMGL2が関与する可能性をマウスを用いて明らかにする事が本研究の目的である。インフルエンザウイルス(PR8株)投与後の気道及び肺における病態、免疫器官におけるサイトカイン産生、免疫グロブリン産生に関してMGL2-KOマウスと野生型マウスとの違いを検討したが、差異が見られなかった。一方、MGL2を発現する皮膚樹状細胞亜集団は独自の遺伝子発現プロファイルを持つ集団であり、Th2応答にかかわっていることが証明された。インフルエンザウイルス感染において、気道における抗インフルエンザウイルスIgA抗体の産生の制御に樹状細胞表面に発現し、糖鎖を認識するMGL2がいかに関与するかその機構を明らかにする事が本研究の目的である。本年度は、MGL2-KO及びMGL2-KOマウスにおいてインフルエンザウイルス(PR8株)において、感染3日後のサイトカイン応答について、NALT、Nasal Passage (Mucosa)、Spleenに関してMGL2-KOマウスと野生型マウスとの違いを検討した。その結果、TNF-alpha、TGF-beta、BAFFのmRNAレベルに差異が見られなかった。一方、MGL2-KOマウスにおいてin vivoで、抗体産生の調節おけるMGL2の役割をin vivoで検証した。その結果、MGL2を発現する皮膚樹状細胞亜集団は独自の遺伝子発現プロファイルを持つ集団であり、Th2応答にかかわっていることが証明出来た。本研究の目的は、インフルエンザウイルス感染において、未知であった気道における抗インフルエンザウイルスIgA抗体の産生がいかに制御されるか、その機構を明らかにする事である。特に、免疫応答の制御は抗原提示細胞が担うとの観点から、鼻腔粘膜及び鼻腔粘膜リンパ組織に分布する事が期待された樹状細胞表面に発現するレクチンであるMGL2およびMGL1に注目した。本年度は、MGL2-KO及びMGL2-KOマウスにおいてインフルエンザウイルス(PR8株)において、二次感染の重篤度に変化があるかどうかを主に病理学的に検証した。その結果、MGL1-KOマウスでは影響が見られなかったが、MGL2-KOマウスでは、実験的に経鼻感染を起こさせた場合により重篤であり、MGL2がインフルエンザに対する防御を担う一環である事が示唆された。しかし、その差についてはばらつきがあり、再度検証する必要性が示された。さらに、感染に伴う免疫応答の制御機構を検討するため、感染後の肺洗浄液を取得してそこにおける細胞浸潤とサイトカイン産生について検討を加えた。その結果、MGL2-KOマウスにおいて、特徴あるサイトカインの増減は検出出来なかった。さらに、MGL2-KOマウスにおいてin vivoで、抗体産生の調節おけるMGL2の役割をin vivoで検証した。その結果、MGL2が機能的にTh2応答にかかわり、クラススイッチを制御している可能性が示された。インフルエンザウイルス感染において、気道における効インフルエンザウイルスIgA抗体の産生の制御に、樹状細胞表面に発現し、糖鎖を認識するMGL1またはMGL2が如何に関与するかその機構を明らかにすることが本研究の目的である。野生型C57BL/6マウス、BALB/Cマウス、それらを背景とするMgl1-KOマウス、Mgl2-KOマウスを材料に、気道周辺組織の樹状細胞亜集団のうちMGL1/2発現細胞の数と分布を比較すること、インフルエンザウイルス(PR8)感染時においてIgA産生応答やサイトカイン応答の違いを検討すること、インフルエンザウイルス感染による組織病変の差異があるかを明らかにすることを目指した。皮膚及び皮膚所属リンパ節におけるMGL2発現樹状細胞亜集団が免疫応答をTh2側に偏らせるユニークな性質を持つことを明らかになったが、気道周辺のMGL1/2発現細胞については、得られる細胞の数に限りがあり、特性解析が出来なかった。また、Mgl1-KOマウス及びMgl2-KOマウスにおいて、インフルエンザウイルスの感染性及びこれに対するIgA応答性に差異を見出せなかった。一方、アレルギー性気道炎症モデルにおいては、Mgl2-KOにおいて応答性が亢進し、IgE産生が増加していた。これらの結果から、気道における免疫応答において、IgE産生を伴うアレルギー性応答にはMGL2は抑制的に関与するが、インフルエンザウイルスに対する感染防御とIgA産生の制御にはMGL1、MGL2ともに関与していないことが強く示唆された。免疫学、糖鎖生物学当初の予定ではIgA産生誘導にMGL2が必須であることをMgl2-KOマウスを用いた実験から証明し、鼻腔粘膜及び鼻腔リンパ組織から得られるMGL2発現細胞の特徴を解析する予定であった。しかし、これらの可能性を追究する実験は、再現性に問題があったため、結論を得るのに予定していた以上の時間を要し、最終的には結論が得られなかったため、実験計画に遅延が生じた。そのため、研究の一部を次年度に行うこととした。

現在までに、MGL2-KOマウスで、インフルエンザウイルス感染への抵抗性が低い事が示され、研究の進行と達成度は順調である。さらに再現性の検証が必要である。さらに、樹状細胞上のMGL2を標的として用いることにより、in vivoでTh2応答が誘導出来ることが示された。この研究でも、MGL2-KOマウスを用いることにより、Th2応答制御におけるMGL2の重要性に関して確証が得られた。さらに、MGL2陽性細胞の移入実験により、MGL2発現細胞のTh2応答における役割が示された。これらは、極めて重要な発見と考える。MGL2-KOマウスの繁殖状況が研究全体の進行に影響しているが、現状では大きな問題は生じていない。皮膚所属リンパ節由来のMgl2陽性細胞がT細胞応答を制御する移入実験系を確立したので、この系を用いてMgl2陽性細胞がどのようにIgA産生に関与するかを明らかにする予定である。また、感染に伴う免疫応答ではなく、ワクチン接種による免疫応答におけるMGL2の関与を追究する予定である。感染性とIgA免疫応答MGL2との相互作用が強いインフルエンザウイルス株と弱いインフルエンザ株が、感染性や、免疫応答に関してどのように異なるかは知られておらず、重要な方向性と考える。また、IgA応答、IgA応答に関係するサイトカインの産生が、MGL2に依存する可能性をさらに追究する予定である。これらの免疫応答の研究に関しては、ウイルス粒子だけでなく、非活性化したワクチンを利用した際の防御応答の確立がMGL2に影響されるかどうかも追究する予定である。平成25年度には、当初の予定ではIgA産生誘導にMGL2が必須であることをMgl2-KOマウスを用いた実験から証明し、鼻腔粘膜及び鼻腔リンパ組織から得られるMGL2発現細胞の特徴を解析する予定であった。しかし、これらの可能性を追究する実験は、再現性に問題があったため、結論を得るのに予定していた以上の時間を要し、最終的には結論が得られなかったため、実験計画に遅延が生じた。次年度の研究費は、MGL2を発現する樹状細胞の性質、特にサイトカインプロファイル等の検定に使用する抗体等の購入にあてる。
油圧ハイブリッドサーボブースターによる多機能ロボットの構築と最適制御

1.最適制御:昨年度に引き続き、4つのバルブを同一の汎用比例弁とした基本回路を具体的な研究対象とした、制約付き線形最適制御を検討した。昨年度の10トンスライダーの油圧回路モデル化の成果に基づき、今年度は非線形モデル予測制御(MPC)の実時間実装のためのアルゴリズムの調査と選定を行った。その結果、Diehliらが公開しているアルゴリズムが有効と判断されたため、保有する縦置きのスライダー装置の開回路位置決め制御に実装した。ただ、通常の機械系と異なり、油圧系のダイナミクスが速いので、シミュレーションは問題なく動作するが、実時間コントローラがサポートする最小単位(1ミリ秒)の実装では予測が破たんすることがわかった。2.ロボット適用:まず、既存の3軸マニピュレータの根元関節の精密制御、力制御について集中的に検討を行った。リジェクトされた国際会議論文の査読内容を精査し、いくつか不足しているデータを追加した。具体的には、閉回路モードの片ロッドシリンダー適用時に発生する過負荷・流量不足の問題について昨年度見出したアルゴリズムを応用し、増圧モードにおける同様の過負荷防止策を見出し、位置軌道追従制御、トルク制御ともに、実機実験によって有効性を確認した。さらに、閉回路からブーストモードへの移行方法についても着手した。この結果を欧文ジャーナルRALに投稿し、採録された。次に、産業ロボットと同様の3次元空間上のP-T-P制御などのデモを行うため、3軸ロボットのベースに旋回軸を追加し4軸ロボットとする大改造を行った。また、残された課題である、開回路での高速駆動制御方法を実験的に検討するために、壊れても容易に修理可能な単軸のロボットアームを設計製作した。設定した課題の全てに着手し、一定の成果が得られたため。1.上述の1.で述べたMPCの実装は困難と判断されるため、油圧ダイナミクスを最適化から切り離し、力と速度の制約として定式化し、通常の非線形機械系としての枠組みを検討する。昨年度に試作した単軸ロボットアームに適用して有効性を実証する。2.4軸ロボットの全軸制御デモを実施する。昨年度と同様に、本油圧回路が持つ特有の問題を解決する方法を実験的に検討し、都度論文にまとめる。特に旋回軸の油圧モータ導入に伴い、出口のバルブをリリーフ弁に置き換えた基本回路を検討する。3.脚ロボットへの適用については、昨年度に別プロジェクトで構築した3軸ロボットを用いて、衝撃吸収制御や重心制御に応用する。1.基本回路の性能解析:本年度は4つのバルブを同一の汎用比例弁とした基本回路を具体的な研究対象として、単軸スライダーと3軸ロボットにおいて理論と実験の両面で性能の解析を行った。特に、最大速度、最大発揮力、最大加減速度、分解能、応答性(遅れと動特性)、定常特性(精度)について調査を行った。実際に実験的に確認したデータと突き合わせて、いくつか誤解していた部分について修正を行うことができた。これにより、他の派生回路についても要素選定方法についてある程度の指針が得られた。2.モデル同定と最適制御アルゴリズム:最終的に多軸ロボットの最適制御を導出することが目的であるが、まずは単軸の駆動回路を対象としたモデル同定と最適制御に着手した。最初に制約付き線形最適制御を検討するため、モデルの線形化作業を行った。また、合流部分やチェック弁に付随する圧力・流量の制約条件の整理を行い、数式モデルに反映した。動作点付近の挙動が正しいかどうか、実機データと突き合わせながらモデルの妥当性の検証を行った。3.ロボット適用実験:既存の3軸マニピュレータの根元関節の高速制御、精密制御、力制御について集中的に検討を行った。力制御については重力補償に成功し、フルードパワーシステム学会の国際シンポジウムで発表した。特に、閉回路の片ロッドシリンダー適用時に発生する過負荷・流量不足の問題についての解決策を見出し、さらに重力場における運動特有の負荷変動に対する対策を見出した。その実験結果を論文にまとめてIEEE IROSに投稿した。同様の評価実験を両ロッドシリンダー搭載リニアアステージについても開始した。設定した課題13の全てに着手し、一定の成果が得られたため。

次に、産業ロボットと同様の3次元空間上のP-T-P制御などのデモを行うため、3軸ロボットのベースに旋回軸を追加し4軸ロボットとする大改造を行った。また、残された課題である、開回路での高速駆動制御方法を実験的に検討するために、壊れても容易に修理可能な単軸のロボットアームを設計製作した。設定した課題の全てに着手し、一定の成果が得られたため。1.他の派生回路モデルの解析に着手する。開回路と閉回路単独使用時との定量的な比較を行う。それらの結果を表にまとめる。2.本年度とくに研究対象としたロボットアームの関節とリニアステージについてモデル同定試験を行い、最適制御アルゴリズムを導出する。3.負荷が非線形に干渉する多軸ロボットへの適用方法の調査を開始する。4.ハードウェアについては脚ロボットへの適用に着手する。1.上述の1.で述べたMPCの実装は困難と判断されるため、油圧ダイナミクスを最適化から切り離し、力と速度の制約として定式化し、通常の非線形機械系としての枠組みを検討する。昨年度に試作した単軸ロボットアームに適用して有効性を実証する。2.4軸ロボットの全軸制御デモを実施する。昨年度と同様に、本油圧回路が持つ特有の問題を解決する方法を実験的に検討し、都度論文にまとめる。特に旋回軸の油圧モータ導入に伴い、出口のバルブをリリーフ弁に置き換えた基本回路を検討する。3.脚ロボットへの適用については、昨年度に別プロジェクトで構築した3軸ロボットを用いて、衝撃吸収制御や重心制御に応用する。