hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
医療安全・被害補償と民事損害賠償制度の役割に関する比較法的研究

日本では、公序良俗論に関する近年の展開において公私協働に徐々に関心が向けられているものの、私法プロパーで一般的利益ないしはgeneral public interestを直接かつ積極的に考慮した法理論を志向することにはなお抵抗感がある。本研究全体の狙いは、医療訴訟を中心に、法解釈レベルの状況調査と、今後の政策志向的な不法行為法解釈の展望を試みることである。2018年度は本研究第4計画年度(延長申請による最終年度)であった。当該年度は、実施計画に即して、引き続き、ヨーロッパにおける民事責任・損害賠償、公的な医療損害補償制度、医療保険制度を中心とした、法状況および議論の調査および資料収集と、それらを整理する作業を継続した。ヨーロッパでは、EU加盟国における個々の責任法の発展に関する議論と並行して、EU域内における医療サービスの平準化を目指し、これと関連する範囲で医療提供者の法的責任論を再検討する議論が存在していることが特筆される。後者は、EU市民に対する医療アクセス保障とともに、域内の移動の自由を保障することが念頭に置かれているが、日本の議論との関係では、社会政策的観点から民事責任制度を機能的に再評価する視点、および個人の医療に対するアクセス権の保障という観点が民事責任論のあり方に影響を与え得るとされている点は、極めて興味深く、より突っ込んだ研究が必要であると考えられる。本研究全体として、各国の民事責任論の状況、医療保険・私保険との関連性、医療アクセス権の保障と民事責任のあり方のそれぞれについて調査検討を重ね、この研究で培われた視座ないし方法論を応用していくつかの論考を公表したものの、計画年度終了時点までにテーマ自体の成果を公表できるに至っていない。引き続き研究成果の取りまとめを急ぎ、一両年度に公表することを目指す。本研究計画初年度に当たる2015年度は、実施計画に記載したところに即して、ヨーロッパ(特にドイツ)における最近の法状況の調査・資料収集とそれらの整理作業(具体的には、文献収集と整理に加え、研究拠点の地理的メリットを活かして、諸学会に参加し議論状況を聴取するなど)を行った。この作業の成果は、次年度以降の取りまとめ作業へとつなげる予定であり、本年度内には論文としての成果取りまとめには至っていない。特筆されることとしては、ヨーロッパの比較法的アプローチの下では、自身の予想以上に、機能的な法発展を意識した議論、例えばリスク社会と損害賠償法、保険制度と損害賠償法、法と経済学の観点からの批判的検討等が盛んに交わされていること、および、米国とヨーロッパとの間でトランス・アトランティックな議論(これは、日本からはなかなか見えにくい)が議論展開の原動力として存在していること、そしてそれらは、母法とされる国の解釈論を参照比較するのではなく、機能的観点から不法行為損害賠償実体法の解釈論を再検討するに際して、従来よりもさらに前面に取り上げられる余地があるのではないかと考えるに至っている。このような観点が有意義なものとなりうるか否かについてさらに検討を深め、どのように日本の議論へと接続するかを熟慮する必要があろう。実施計画では、医師の責任判断構造および被害患者の利益論に関する具体的な規律内容ないし法状況の調査を初年度の作業に含めていたが、それらの基礎となる不法行為法目的論に関して相当に充実した具体的議論が存在すると思われたことから、後者に関する情報収集を優先して取り組んだ結果である。本研究計画二年度目に当たる2016年度は、実施計画に記載したところに即して、ヨーロッパにおける法状況・議論状況の調査・資料収集とそれらの整理作業を継続した。特筆されることとしては、ヨーロッパでは、EU加盟国における個々の責任法の発展に関する議論と並行して、EU域内における医事法の平準化を目指す議論が存在しており(後者の試みは、EU市民の医療アクセスの保障とともに人の移動の自由を保障を念頭に置いたものである)、日本の議論との関係では、社会政策的な観点から民事責任制度を機能的に再評価するという視点が興味深い反面、議論の照準(政策目標)において若干のズレを意識せざるをえないことも事実である。前年度以来注目して検討を進めている社会保険(医療保険)制度の維持という目標に加え、その他の議論を支える別の政策目標も存在するなかで、それらをどのように整理して日本の議論との比較検討の俎上に載せるべきかは、なお慎重な検討を必要とするところであり、次年度の課題である。実績概要に記載したように、調査研究を進めるに連れて、日本における議論との比較検討に資する成果として取りまとめる上で、非常に複雑に入り組んだ議論を整理検討する必要が予想以上に大きいものであることが判明しているため。2017年度は、本研究の第3計画年度に当たる。当該年度は、実施計画に記載したところに即して、前年度から引き続き、ヨーロッパにおける民事責任・損害賠償、公的な医療損害補償制度、医療保険制度を中心とした、法状況および議論の調査および資料収集と、それらを整理する作業を継続した。特筆されることとしては、ヨーロッパでは、EU加盟国における個々の責任法の発展に関する議論と並行して、EU域内における医療サービスの平準化を目指して、関連する範囲で医療提供者の法的責任論を再検討する議論が存在していることが挙げられる。後者の議論は、EU市民に対する医療アクセスを保障するとともに、域内における人の移動の自由を保障することを念頭に置いたものである。日本の議論との関係では、社会政策的な観点から民事責任制度を機能的に再評価するという視点、および個人の医療に対するアクセス権の保障という観点が民事責任論のあり方に影響を与え得るものとして理解されている点が、極めて興味深い。日本では、私法の枠内において、一般的利益ないしgeneral publicの利益を積極的に考慮することにはなお抵抗感が強いように思われるからである。

反面、議論の照準(政策目標)において若干のズレ(EU加盟国間の格差是正という観点が、日本の議論にとってどこまでの意味を有しうるかについての疑問)を感じざるをえないことも、否定し難い事実である。前年度以来注目して検討を進めている社会保険(医療保険)制度の維持という目標に加え、その他の議論を支える別の政策目標も存在するなかで、それらをどのように整理し、日本の法政策・法制度をめぐる議論との比較対照をはかるべきかは、なお慎重かつ綿密な検討を必要とする。延長後最終年度の作業課題である。実績概要に記載したように、調査研究を進めるに連れて、日本における議論との比較検討に資する成果として取りまとめる上で、非常に複雑に入り組んだ議論を整理検討する必要が当初予想以上に大きいことが判明しているため。日本では、公序良俗論に関する近年の展開において公私協働に徐々に関心が向けられているものの、私法プロパーで一般的利益ないしはgeneral public interestを直接かつ積極的に考慮した法理論を志向することにはなお抵抗感がある。本研究全体の狙いは、医療訴訟を中心に、法解釈レベルの状況調査と、今後の政策志向的な不法行為法解釈の展望を試みることである。2018年度は本研究第4計画年度(延長申請による最終年度)であった。当該年度は、実施計画に即して、引き続き、ヨーロッパにおける民事責任・損害賠償、公的な医療損害補償制度、医療保険制度を中心とした、法状況および議論の調査および資料収集と、それらを整理する作業を継続した。ヨーロッパでは、EU加盟国における個々の責任法の発展に関する議論と並行して、EU域内における医療サービスの平準化を目指し、これと関連する範囲で医療提供者の法的責任論を再検討する議論が存在していることが特筆される。後者は、EU市民に対する医療アクセス保障とともに、域内の移動の自由を保障することが念頭に置かれているが、日本の議論との関係では、社会政策的観点から民事責任制度を機能的に再評価する視点、および個人の医療に対するアクセス権の保障という観点が民事責任論のあり方に影響を与え得るとされている点は、極めて興味深く、より突っ込んだ研究が必要であると考えられる。本研究全体として、各国の民事責任論の状況、医療保険・私保険との関連性、医療アクセス権の保障と民事責任のあり方のそれぞれについて調査検討を重ね、この研究で培われた視座ないし方法論を応用していくつかの論考を公表したものの、計画年度終了時点までにテーマ自体の成果を公表できるに至っていない。引き続き研究成果の取りまとめを急ぎ、一両年度に公表することを目指す。不法行為法の制度目的をめぐる議論は、それを反映した実体規範のあり方に関する議論と結びついて展開されていることから、実施計画における平成28年度作業内容はおおむね当初予定に即して取り組むことが可能と思われる。
顔の皮膚血流変化からヒトの情動をセンシングする試み

顔や顔色には様々な情動に関連した変化が予想される.そこで,顔の皮膚血流にも情動に特異的な変化があるという仮説を検証した.幸福,悲しみ,恐怖,驚き,怒りを起こすビデオを視聴した際の顔面皮膚血流を計測したものの,特異的な皮膚血流の変化を示す部位はなかったことから,顔面皮膚血流から情動をとらえることは現段階では困難であることが推察された.今後強い情動を起こすような手段を用いた検討が必要かもしれない.顔色が変わるなどと表現されるように,顔や顔色には様々な情動に関連した変化があると予想される.そこで,顔の皮膚血流にも,情動に特異的な変化があるという仮説を立てた.本研究では,これについて検証することを目的とした.情動を起こすためのビデオの提示に伴う顔の皮膚血流変化を解析した.被験者がビデオを視聴している最中全体のデータのみならず,情動の起こるタイミングを推察し,その情動のピークと思われるデータのみを用いての解析も行った.しかし,情動の変化に伴う特徴的な顔の皮膚血流の変化は認められなかった.また,歌唱中の情動の程度と血流変化との程度の関連を検討したところ,両者の間には相関がなかった.これらのことから,本研究で用いた情動(幸福,悲しみ,恐怖,驚き,怒り)に伴う特異的な顔の皮膚血流変化をとらえることは現段階では困難であると結論された.ただし,本研究で用いた情動の強さや種類については限定的であり,強い情動を引き起こすような手段を用いることがあれば,今後も引き続き検討する必要がある.被験者の顔色を眼で見て,被験者の感じている情動を判定できるかについても検討する予定であった.これについては,実験中に被験者を複数名が観察しても,全く判別不可能であることが分かったために,実験の実施を断念した.一方,これまでに我々のグループでは,基本味に伴う情動(おいしい・まずい)に伴って顔の皮膚血流が特異的に変化することを示唆している(Kashima & Hayashi 2011).そこで,本研究では,複合味(苦いお茶,コーヒー,オレンジジュース,コンソメスープ)を15名の被験者に投与した際の顔の皮膚血流変化を観察した.その結果,基本味投与時と同様に,おいしいという主観的なスコアは瞼の血管拡張の程度と有意な相関を示した.味覚が生じる好みは,顔の皮膚血流の応答に特異的な変化を示すことが示唆された.顔や顔色には様々な情動に関連した変化が予想される.そこで,顔の皮膚血流にも情動に特異的な変化があるという仮説を検証した.幸福,悲しみ,恐怖,驚き,怒りを起こすビデオを視聴した際の顔面皮膚血流を計測したものの,特異的な皮膚血流の変化を示す部位はなかったことから,顔面皮膚血流から情動をとらえることは現段階では困難であることが推察された.今後強い情動を起こすような手段を用いた検討が必要かもしれない.顔面の皮膚血流を多部位で同時計測することによって,情動の変化を瞬時に判別できるのかを明らかにすることを本研究では目的としている.まず,情動(幸福,悲しみ,恐怖,驚き,怒り)に伴って,顔面の皮膚血流分布が変化するという仮説を検証し,情動のセンシングを試みるために,被験者20名に,幸福,悲しみ,恐怖,驚き,怒りを惹起させるビデオをランダムに呈示した.その際の顔面皮膚血流の変化をレーザースペックル血流計によって記録した.情動毎に,部位別(前額,瞼部,頬,鼻,顎部)の皮膚血流を算出した.どの部位を計測することで情動変化を判別可能なのかを検討した.情動を起こすためのビデオは有効性が日本人を対象に確認されている(Sato et al. 2007)ものを利用した.味覚に伴う顔面血流について我々が先行研究で提示したような,一部位のみの変化を基に情動を判別できるほど明確な血流変化は観察されなかった.各情動によってビデオの提示時間が異なること,また情動の起こるタイミングが異なることから,現在結果を詳細に検討中である.瞬時の情動の変化に伴って上記と同様の血流変化がみられるかについて検討するため,刺激として,歌唱に伴う情動変化に着目した.被験者14名に90秒間の童謡を実験者らの前で歌わせた.この際,被験者は困惑,楽しみ,緊張の情動を感じた.瞼部,頬部,上唇部の血流が増加した.ただし,情動の程度と血流変化の程度との間に有意な相関関係は見られなかった.歌唱に伴う情動は顔面の血流を特異的に増加させることが示唆された.実験計画通りに実験を遂行することができた.当初,数か所の顔面部位の血流を評価することで情動との関連を明らかにできると予想していたが,それほど単純な結果ではなかったため,解析には若干時間がかかっている.一方,当初予定していなかった歌唱による情動変化を用いた実験も遂行することができた.こちらは複数の情動を与えることになってしまったものの,顔面の皮膚血流に特異性が認められた.両実験結果から,来年度には,情動に伴う顔面の皮膚血流の応答についてまとめることが可能と考えられる.情動ビデオ視聴中に,最も情動が強く起こった時間帯について明らかにし,その時間帯における顔面皮膚血流の応答を再度解析する必要がある.予定通り,情動に伴う血流の変化を他人が見ても,情動の変化を読み取ることができるかについて検討する.
三核ルテニウム-ピリジルポルフィナト亜鉛集積系の構築と光電荷分離機能の追求

光捕集アンテナ系モデルとして,ピリジルポルフィナト亜鉛の自己集積系を構築し,これに酸化還元活性で,酸化還元電位傾斜をもつ三核ルテニウム錯体のピラジン架橋多量体の合成,導入を計り,光電荷分離の実現を目ざした.1.当研究室で開発した5-(4-ピリジル)-10,15,20-トリフェニルポルフィンH_2Pおよび5,15-ジ(4-ピリジル)-10,20-ジフェニルポルフィンH_2P'の合成,分離法をさらに改良して,両者を大量調製した.3.H_2P'の一方のピリジル基にメチル基(1a^+)およびRU_<py2>(1b^+),RU(CO)_<py>(1c),RU(CNXy)_2(1d,CNXy=2,6-ジメチルフェニルイソシアニド)を導入した4種のピリジルポルフィン誘導体を合成した.1a^+および1b^+の亜鉛錯体におけるピリジル基の亜鉛への軸配位に基づく自己集積体の形成能は,ZnPに比して,小さい事が判明し,電荷の影響と推定した.1c,1dをも含めて,環状4量体合成を試行中である.光捕集アンテナ系モデルとして,ピリジルポルフィナト亜鉛の自己集積系を構築し,これに酸化還元活性で,酸化還元電位傾斜をもつ三核ルテニウム錯体のピラジン架橋多量体の合成,導入を計り,光電荷分離の実現を目ざした.1.当研究室で開発した5-(4-ピリジル)-10,15,20-トリフェニルポルフィンH_2Pおよび5,15-ジ(4-ピリジル)-10,20-ジフェニルポルフィンH_2P'の合成,分離法をさらに改良して,両者を大量調製した.3.H_2P'の一方のピリジル基にメチル基(1a^+)およびRU_<py2>(1b^+),RU(CO)_<py>(1c),RU(CNXy)_2(1d,CNXy=2,6-ジメチルフェニルイソシアニド)を導入した4種のピリジルポルフィン誘導体を合成した.1a^+および1b^+の亜鉛錯体におけるピリジル基の亜鉛への軸配位に基づく自己集積体の形成能は,ZnPに比して,小さい事が判明し,電荷の影響と推定した.1c,1dをも含めて,環状4量体合成を試行中である.
MOCVD原料分子の気相中での化学相互作用と強誘電体薄膜の自己組織化

MOCVD法では,原料の有機金属化合物原料が配管や反応容器内で相互作用を起こし,ガスから薄膜が析出する際に基板との間で複雑な反応を起こすことが知られている.本研究では不明な点が多いMOCVD法による酸化物系薄膜の合成機構に関して,強誘電体薄膜を例に,有機金属化合物原料から目的酸化物薄膜が構築される様子を検討した.また,Si基板上に酸化物薄膜を成膜するために必要な,バッファー層(CeO_2/YSZ)の結晶化過程や,透過型電子顕微鏡による微構造観察を行った.MO原料の気相中での反応や分解を検討するために,FTIRを導入したMOCVD装置を作成した.Ti(O-i-C_3H_7)_4(TTIP)の気相中での分解挙動とTiO_2薄膜の関連を検討した.得られたTiO_2薄膜は基板温度によって,組成,結晶性,微構造が大きく変化した.低温(300°C)で成膜した薄膜は,高温(400°C以上)に比べ微構造が粗く,FTIRの観測から薄膜中にC-Hに起因するピークが観測された.原料ガスの分解速度は温度に依存するが,600°Cまで加熱しても,完全には分解しない.すなわち,基板には分解原料と未分解原料が到達しており,基板表面が触媒作用を示し,酸化反応が促進されている.鉛β-ジケトン錯体(Pb(DPM)_2)とTTIPを用いてMgO(001)基板上に成膜したところ,650°C成膜において,Pb/Ti比が1または,それ以上の時,定比のPbTiO_3薄膜が得られた.Pb過剰のときは,Pbの再蒸発によるPbTiO_3の自己組成制御性が示唆された.Pb(DPM)_2とTTIPを加熱すると,Pb(DPM)_2の1600cm^<-1>付近の吸収が消滅し,1260cm^<-1>付近に新たな吸収が観察された.すなわち,相互作用したPbとTi原料が,中間体が生成していると予想され,シュミレーションによりPb-O-C-Ti結合を持つと予想された.PZT薄膜をPT用原料とPZ用原料をパルス供給し,PT,PZガス,Ar,真空雰囲気を組み合わせた4種類のパターンについて行った.MgO基板上では,パターン種によって組成が変化し,結晶化挙動も変化したが,ほぼ定比で結晶化した.Si基板上では結晶化はしないものの,組成的には,あるパターンでほぼ定比の膜が得られた.また,原料とArを交互に流した時に,最も平滑な表面が得られた.すなわち,パルスパターン及び雰囲気の変化により原料の吸着過程が大きく変化することが確かめられた.MOCVD法では,原料の有機金属化合物原料が配管や反応容器内で相互作用を起こし,ガスから薄膜が析出する際に基板との間で複雑な反応を起こすことが知られている.本研究では不明な点が多いMOCVD法による酸化物系薄膜の合成機構に関して,強誘電体薄膜を例に,有機金属化合物原料から目的酸化物薄膜が構築される様子を検討した.また,Si基板上に酸化物薄膜を成膜するために必要な,バッファー層(CeO_2/YSZ)の結晶化過程や,透過型電子顕微鏡による微構造観察を行った.MO原料の気相中での反応や分解を検討するために,FTIRを導入したMOCVD装置を作成した.Ti(O-i-C_3H_7)_4(TTIP)の気相中での分解挙動とTiO_2薄膜の関連を検討した.得られたTiO_2薄膜は基板温度によって,組成,結晶性,微構造が大きく変化した.低温(300°C)で成膜した薄膜は,高温(400°C以上)に比べ微構造が粗く,FTIRの観測から薄膜中にC-Hに起因するピークが観測された.原料ガスの分解速度は温度に依存するが,600°Cまで加熱しても,完全には分解しない.すなわち,基板には分解原料と未分解原料が到達しており,基板表面が触媒作用を示し,酸化反応が促進されている.鉛β-ジケトン錯体(Pb(DPM)_2)とTTIPを用いてMgO(001)基板上に成膜したところ,650°C成膜において,Pb/Ti比が1または,それ以上の時,定比のPbTiO_3薄膜が得られた.Pb過剰のときは,Pbの再蒸発によるPbTiO_3の自己組成制御性が示唆された.Pb(DPM)_2とTTIPを加熱すると,Pb(DPM)_2の1600cm^<-1>付近の吸収が消滅し,1260cm^<-1>付近に新たな吸収が観察された.すなわち,相互作用したPbとTi原料が,中間体が生成していると予想され,シュミレーションによりPb-O-C-Ti結合を持つと予想された.PZT薄膜をPT用原料とPZ用原料をパルス供給し,PT,PZガス,Ar,真空雰囲気を組み合わせた4種類のパターンについて行った.MgO基板上では,パターン種によって組成が変化し,結晶化挙動も変化したが,ほぼ定比で結晶化した.Si基板上では結晶化はしないものの,組成的には,あるパターンでほぼ定比の膜が得られた.また,原料とArを交互に流した時に,最も平滑な表面が得られた.すなわち,パルスパターン及び雰囲気の変化により原料の吸着過程が大きく変化することが確かめられた.

MOCVD法を用いてSi半導体や化合物半導体薄膜を合成する際に,原料の有機金属化合物原料ガスは配管や反応容器内で相互作用を起こし,さらに,ガスから薄膜が形成される際に基板との間で複雑な反応を起こすことが知られている.本研究では不明な点が多いMOCVD法による酸化物系薄膜の合成機構に関して,強誘電体薄膜を例に,有機金属化合物原料から目的酸化物薄膜が構築されるメカニズムの解明を行い,不明点の多い酸化物薄膜形成のメカニズムを検討することを目的にしている.本年度は現有の低圧プラズマCVD成膜装置に取り付けたガストラップ機構の改良と,FTIRを用いた原料ガス反応解析機構を設置した.すなわち,チャンバー内の気相中での有機金属化合物の分解や酸化反応を観測するためのin-situ FTIR観測機構.また,成膜チャンバーに供給される原料ガス中での化学反応を観測するために,ガスセルを設置し,FTIRの光路を変更してガスセルに導く機構を構築した.これらを用いて,MO原料の気相中での反応や分解の状態を検討した.作成した装置を用いて,酸化物強誘電体材料の原料の一つである,Ti(O-i-C_3H_7)_4の気相中での分解挙動とTiO_2薄膜の組成,微構造,結晶性,配向性の関係を明らかにした.Ti(O-i-C_3H_7)_4から作成したTiO_2薄膜は基板温度によって,組成,結晶性,微構造が大きく変化した.300°C以下で成膜した薄膜は,400°C以上で成膜した薄膜に比べて非常に微構造が粗く,FTIRの観測から薄膜中にC-Hに起因するピークが観測された.これらの薄膜は,200°C以下では非晶質で,400°C以上の成膜温度ではアナターゼ(200)優先配向した.一方,気相中のTi原料ガスは,ガス温度300°Cまでは急激に分解が起きるが,それ以上の温度では,分解速度が緩やかになり,600°Cまで加熱しても,完全には分解しない.このことから,基板上では分解した原料と未分解の原料が到達しているものと考えられ,基板表面が,一種の触媒作用を示して,酸化反応が促進されているものと考えられる.薄膜の電気特性に残留炭素が影響するが,基板表面での反応の解明は重要と考えられる.MOCVD法を用いて酸化物薄膜を合成する際,薄膜形成の際に基板との間で複雑な反応を起こすと予想されているが,実際には酸化物薄膜の合成に用いられる様々な有機金属化合物原料の性質はほとんど調べられておらず,実用的な酸化物薄膜合成に向けて必須の研究対象と言える.そこで,強誘電体薄膜を例に,有機金属化合物原料から目的酸化物薄膜が構築されるメカニズムの解明を行い,酸化物薄膜形成のメカニズムについて検討している.平成16年度は最終的なターゲットであるPZTの前段階のモデルシステムとしてPbTiO_3薄膜を採用し,縦型Cold Wall式MOCVD装置において,基板直上の気相中における有機金属原料の状態をFT-IR透過法観察し,さらに成膜中の基板表面を直接in-situ FT-IR RAS法で観察することで成膜挙動を検討した.また各有機金属原料の固有の赤外吸収と平衡状態におけるその変化を昨年度に設置したインライン用長光路ガスセルにより観察した.有機金属原料として鉛β-ジケトン錯体(Pb(DPM)_2)とチタンテトライソプロポキサイド(Ti(O-i-C_3H_7)_4:以下TTIP)を用いてMgO(001)単結晶基板上に成膜を行った.Pb(DPM)_2,TTIPの気化温度を120,40°Cとし,チャンバー内でO_2を供給しPb/Tiを変化させ650°Cで成膜を行った。この時の基板直上気相及び基板上をin-situ透過及びin-situ RAS法により観察した.また,成膜温度を変化させた時の基板上気相赤外吸収変化を120°C700°Cで観察した.650°C成膜において,Pb/(Pb+Ti)=0.5で行ったとき定比のPbTiO_3薄膜が得られた.Pb/(Pb+Ti)=0.3とTiの供給を過剰に行った場合,TiO_2+PbTiO_3が得られたが,Pb/(Pb+Ti)=0.7とPbの供給を過剰に行った場合,PbTiO_3のみが得られた.
全腸管洗浄の敗血症患者肝障害への効果ーサイトカイン、接着因子、NOXよりの検討ー

1.敗血症性ショック15名(7名;生存群、8名;死亡群)の臨床患者で血漿NO_X、sFas、炎症性サイトカイン、血清ビリルビンが5mg/dl以上の肝障害、血清クレアチニン値が5mg/dl以上の腎障害、P/F ratioの検討を行った。肝障害は生存患者で43%、死亡患者で75%、腎障害は生存患者で14%、死亡患者で100%P/Fratioは108±28vs.177±37と死亡群で有意に低値を示し、NO_Xレベルは112.4±27.4vs.68.5±30.3 μM/L、sFasは3.3±1.2vs.1.4±0.5U/mlとともに死亡群で高値を示したため臓器障害と何らかの関係があるのではないかと思われたが、侵襲の大きさ、時間関係が明確でないため動物実験より検討を加えた。ラット盲腸結紮一回穿刺敗血症モデル、肝臓虚血再灌流モデルでは血漿NO_Xレベルは33.5±2.8vs.26.2±1.9μM/Lと上昇は見られたが弱く、またsFas、肺組織でのFasの発現も弱いが、肝組織では強く、特に肝臓虚血再灌流モデルでの急性肝障害発症の成因としてNO、肝組織apoptosisは何らかの影響があるのではないかと考えられた。2.次に14名のショック患者で腸管洗浄を行えた患者4名と行えなかった10名で血清ビリルビン値、腸障害のマーカーとしてDAO、炎症のマーカーとしてIL-6、IL8、抗炎症のマーカーとしてIL-10、アポトーシスのマーカーとしてsFasを測定して検討した。洗浄群と非洗浄群に数の上で差があったため、有意差は見られなかったが、総ビリルビンとsFas(p=0.045)、直接血ビリルビンとsFas(p=0.043)、DAOとsFas(p=0.010)の間に有意の相関が見られアポトーシスと腸管の障害と多臓器障害時の高ビリルビン血漿の関係が示唆された。1.本研究にあたって必須である患者肝静脈内カテーテル留置法は従来、X線透視下に行われ、その手技は重症患者に行うのが煩雑であったが、今回、腹部超音波誘導下にベッドサイドで、容易に可能な方法を開発した。6名の患者で右大腿静脈より、セルジンガー法を用いて7.5Frの肺動脈カテーテルを挿入して、3.5MHzコンベックス型プローべを用いて下大静脈IVC縦断面に右肝静が流入する部位を描出する。先端確認後、肝臓横断面から描出.此の方法により、ベッドサイドで70%程度の患者に簡便にカテーテルを留置できる新しい方法を試み、今後周術期患者の肝血行動態モニタリング、肝機能の評価に有用な方法になると思われる。(第10回日本モニター学会総会、東京、1999年月発表予定)2. 4名のentiry riteriaを満たす敗血症性多臓器不全患者でポリエチレングリコール500mlで全腸管洗浄を行った群の採血を(1)コントロール、(2)洗浄開始3時間、(3)洗浄開始6時間、(4)洗浄開始12時間、(5)洗浄開始24時間、(5)洗浄開始48時間で、肝静脈血、動脈血を合計

48検体採血を行い、-80°Cで保存中である。全腸管洗浄群はあと6名必要で、今後14カ月間を要すると思われる。現在のサンプル数が96検体に達した後TNFα、IL-6、IL-8、ICAM-1,ELAM-1、sFas,bcl2の購入中のキットで、またNoxも測定予定である。1.敗血症性ショック15名(7名;生存群、8名;死亡群)の臨床患者で血漿NOx、sFas、炎症性サイトカイン、血清ビリルビンが5mg/d1以上の肝障害、血清クレアチニン値が5mg/d1以上の腎障害、P/F ratioの検討を行った。肝障害は生存患者で43%、死亡患者で75%、腎障害は生存患者で14%、死亡患者で100%P/Fratioは108±28vs.177±37と死亡群で有意に低値を示し、NOxレベルは112.4±27.4vs.68.5±30.3μM/L、sFasは3.3±1.2vs.1.4±0.5U/mlとともに死亡群で高値を示したため臓器障害と何らかの関係があるのではないかと思われたが、侵襲の大きさ、時間関係が明確でないため動物実験より検討を加えた。ラット盲腸結紮一回穿刺敗血症モデル、肝臓虚血再灌流モデルでは血漿NOxレベルは33.5±2.8vs.26.2±1.9μM/Lと上昇は見られたが弱く、またsFas、肺組織でのFasの発現も弱いが、肝組織では強く、特に肝臓虚血再灌流モデルでの急性肝障害発症の成因としてNO、肝組織apoptosisは何らかの影響があるのではないかと考えられた。2.次に14名のショック患者で腸管洗浄を行えた患者4名と行えなかった10名で血清ビリルビン値、腸障害のマーカーとしてDAO,炎症のマーカーとしてIL-6,IL8,抗炎症のマーカーとしてIL-10、アポトーシスのマーカーとしてsFasを測定して検討した。洗浄群と非洗浄群に数の上で差があったため、有意差は見られなかったが総ビリルビンとsFas(p=0.045),直接血ビリルビンとsFas(p=0.043)、DAOとsFas(p=0.010)の間に有意の相関が見られアポトーシスと腸管の障害と多臓器障害時の高ビリルビン血漿の関係が示唆された。
PTEN ノックアウトマウス前立腺癌モデルを用いたpre-clinical 研究

われわれは以前にPSAコンディショナルPTENノックアウトマウスを確立し、ヒト前立腺癌の発生・治療など多岐にわたる研究に対して有用であることを検証してきた。今回PTEN flox/PSA-Creマウス前立腺発癌モデルにおいて、抗アンドロゲン薬・分子標的薬の単剤およびコンビネーション療法にてIntervention療法としての有効性について検討し、MEK阻害剤AZD6244やJAK/STATシグナル阻害剤AZD1480についても同様の研究を行い、有意な抗腫瘍効果を認めた。また、癌組織を用いたAdipokine profileの検討で発見したLeptinとCRPCモデルを用いて行ったDNAマイクロアレイから得られた細胞外マトリックス蛋白であるLumicanやHOXA10についても検討し、予後を決定するバイオマーカとして有用であると思われた。これらの結果については日本癌学会、泌尿器科学会、103回アメリカ癌学会(AACR)などにおいて報告した。前立腺特異的PTENノックアウトマウスの準備。loxp配列で標識されたPTEN-floxマウスとPSA-Creマウスを交配することによって得られたPTEN^<loxp>/PSA^<cre>ヘテロマウスより前立腺でのみPTENが欠失したPTENノックアウトhomoマウスを恒常的にBreedできるように動物実験室と共同で約150匹のマウスを交配維持するようにした。本年度は(1)チロシンキナーゼ阻害剤のソラフェニブ(2)ステロイド性抗アンドロゲン剤の酢酸クロルマジノン(3)mTOR阻害剤のエベロリムスの3つの分子を用いてchemopreventionおよびinterventionの治療実験を行った。結果:(1)まずソラフェニブの毒性は認められず、泌尿生殖器重量が減少したことから、前立腺の増殖に影響を与えることがわかった。また、前立腺の正常領域・PIN領域が増加傾向になったのに比較し、癌領域は減少傾向であり、各種免疫染色により、癌細胞増殖を抑制し、アポトーシスを誘導していた。(2)酢酸クロルマジノンの毒性は投与群の肝重量の若干の増加がみられるものの退場変化に影響なく、認められないと思われた。前立腺サイズの著名な減少を認め、投与期間の長さに依存していた。酢酸クロルマジノン投与により、細胞核におけるARの発現が有意抑制されており、細胞増殖の抑制とアポトーシスの増加を招くことが明らかとなった。以上より、酢酸クロルマジノンは前立腺癌のchemopreventionに有用であることが示唆された。(3)エベロリムス投与により前立腺癌の発生率が低下し、chemopreventionに有用であった。また酢酸クロルマジノンと併用することで明らかな腫瘍増殖抑制を認め、アポトーシスを誘導していた。これらの結果については、2011年のアメリカ癌学会で発表する予定である。23年度は、PTEN flox/PSA-Creマウス前立腺発癌モデルにおいて、酢酸クロルマジノン(抗アンドロゲン薬)と分子標的治療薬(Everolimus,Sorafenib)の単剤およびコンビネーション療法にてChemopreventionおよびIntervention療法としての有効性について検討し、102回アメリカ癌学会(AACR)、日本癌学会、泌尿器科学会等にて報告してきた。すなわち、前立腺サイズの減少は、投与期間の長さに依存する傾向が見ら、投与によってPINの割合が増加し、癌領域が減少した。細胞核におけるアンドロゲン受容体の発現が有意に減少し、細胞増殖の減少とアポトーシスの増加を招くことが明らかになった。また、昨年度の計画として、高脂肪食下による前立腺がん発生・増殖にあたえる影響について、本モデルを用いて検討するとともに、各種薬剤の抗腫瘍効果について検討した。すなわち高脂肪食により、マウス体重や腹腔内脂肪の有意な増加に加え、前立腺癌発生を促進し、悪性度の高い癌の発生・増殖進行を助長することが認められた。また、組織を用いたAdipokine profileの検討では、LeptinとFGF21増加が有意で、特にLeptinのup-regulationが有意であった。去勢抵抗性前立腺癌(CRPC)モデルを用いて、行ったDNAマイクロアレイから数種の分子を同定し、中でもHOXA10がマーカとして有用性が示唆され、来年度に詳しく検討する必要がある。平成24年度は、PTEN flox/PSA-Creマウス前立腺発癌モデルにおいて、昨年に引き続き、抗アンドロゲン薬・分子標的薬(酢酸クロルマジノン, Everolimus, Sorafenib)の単剤およびコンビネーション療法としての有効性について検討し、癌の増殖抑制とアポトーシスを誘導を認め、この作用は併用療法により有意に強く、去勢抵抗性前立腺癌(CRPC)モデルにおいても併用効果が期待できる結果であった。

また、MEK阻害剤やJAK/STATシグナル阻害剤についても同様の研究を行い、有意な抗腫瘍効果を認めた。高脂肪食下による前立腺がん発生・増殖にあたえる影響について、本モデルを用いて検討したところ、高脂肪食がマウス体重や腹腔内脂肪の有意な増加を惹起し、前立腺癌発生を促進するばかりでなく、悪性度の高い癌の発生・増殖進行を助長することが認められた。次に、癌組織を用いたAdipokine profileの検討で発見したLeptinのup-regulationとCRPCモデルを用いて行ったDNAマイクロアレイから得られた細胞外マトリックス蛋白であるLumicanについてもその有用性について検討した。Leptinについては、高脂肪摂取によるLeptinの上昇がSTAT3シグナルのup-regulationを誘導し、その結果として前立腺癌の進行を助長することかわかった。次にLumicanについてはがマーカとして有用性が示唆されたことから、ヒト前立腺癌組織を用いた免疫組織化学的検討にて、前立腺癌上皮のLumican発現とGleason scoreが逆相関を示し、Lumican高発現群が有意に長いPFSを示したことから、予後を決定するバイオマーカとして有用であると思われた。これらの結果については日本癌学会、泌尿器科学会、アメリカ癌学会などにおいて報告した。PTENコンディショナルノックアウトマウスモデルの確立と常時100匹前後のマウスをbreedingしていることから、予想以上に順調に研究が進み、新しい領域にもチャレンジできている。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は、得られた研究成果を上位のジャーナルへ投稿するとともに、新しい研究プロジェクトに向けての足台として、できるだけ多くの成果を次につなげたいと思う。
揺動MRイメージングによる脳局所のバイオメカニクス解析と臨床利用

脳血流によって脳組織中の水分子が揺り動かされることに着目した揺動磁気共鳴(MR:magnetic resonance)イメージング法を開発した.この揺動MRイメージング法を利用して脳局所におけるバイオメカニクスの情報を取得し,臨床検討を行った.本手法が非侵襲的に頭蓋内環境を評価可能であり,特発性正常圧水頭症の補助的診断法になり得ることを明らかにした.脳血流によって脳組織中の水分子が揺り動かされることに着目した揺動磁気共鳴(MR:magnetic resonance)イメージング法を開発した.この揺動MRイメージング法を利用して脳局所におけるバイオメカニクスの情報を取得し,臨床検討を行った.本手法が非侵襲的に頭蓋内環境を評価可能であり,特発性正常圧水頭症の補助的診断法になり得ることを明らかにした.本研究は揺動MRイメージング法によって脳局所におけるバイオメカニクスの情報を画像化し,新たな診断情報として利用することを目的としているが,今年度は下記手順で揺動MRイメージングを初めて成功させた.(2)q空間軸で変位画像を作成:b値-信号強度曲線をピクセル単位で指数関数フィッティングした後,q空間上に変換し,その半値幅から各心時相における変位画像を作成した.(3)頭蓋内容積負荷の算出:phase-contrast cine MRIで得た大後頭孔レベルの髄液流量波形と動静脈血流量波形から,心時相における脳の正味の容積負荷すなわち頭蓋内容積変化と総脳血流量を算出した.(4)揺動変位画像の作製:(2)で得た変位画像の心周期における最大値と最小値の差をピクセルごとに算出し,(3)で求めた頭蓋内容積変化または総脳血流量の心周期における最大変化量で除して揺動変位画像を得た.以上の手順で得た揺動変位画像を健常ボランティアにおいて検討した結果,脳の領域において水分子の揺動変位が異なることが判明した.また,頭蓋内容積変化よりも総脳血流量の心周期における最大変化をdriving forceと定義した方が,ロバスト性は高くなることが判明した.次年度は,ファントム実験によって本手法のパルスシーケンスと解析プログラムを最適化するとともに.正常圧水頭症例および脳腫瘍例において検討を開始する予定である.本研究は揺動MRイメージング法によって脳局所におけるバイオメカニクスの情報を画像化し,新たな診断情報として利用することを目的としているが,今年度は揺動MRイメージングによる特発性正常圧水頭症における検討およびファントム実験を行った.特発性正常圧水頭症の検討に関しては,脳の前頭葉白質領域(T_2強調象上でperiventricular high intensityの箇所を除く)における水分子揺動量が,健常ボランティアおよび無症候性脳室拡大もしくは脳萎縮と比較して有意に増加した.この事実から頭蓋内コンプライアンスが低下する特発性正常圧水頭症では,driving forceとなる脳血流によって脳実質内の水分子が揺さぶられやすい状態にあることを示しており,本イメージング手法によって脳のバイオメカニクスの情報を得られることが判明した.一方,ファントムにおける検討では,ヘモダイアフィルターを改良した独自のファントムを開発して,ファントム内の圧力を測定しながら周期的な容積負荷(脳血流に相当)によるファントム内水分子の揺動変化を計測した.その結果,容積負荷によって水分子揺動量は変化し,ファントム内圧力変化と水分子の揺動変化は同期していることなど水分子揺動の機序が明らかとなった.次年度は,さらに特発性正常圧水頭症の症例を重ねながら頭蓋内コンプライアンスや臨床所見及び画像所見などのデータも含めて総合的に検討するとともに,正常圧水頭症における標準的検査法であるtap test前後における水分子の揺動量の変化に関して調べる.本研究は揺動MRイメージング法によって脳局所におけるバイオメカニクスの情報を画像化し,新たな診断情報として利用することを目的としているが,今年度は特発性正常圧水頭症(iNPH)の標準的検査法であるタップテスト前後における水分子揺動量の変化を中心に検討した.さらに,より厳密に脳局所における揺動量を求めるために,arterial spin labeling法で得られる局所脳血流量(rCBF)を水分子揺動の入力として使用することを試みた.先ず,arterial spin labeling法には3次元pseudo-continuous arterial spinlabeling (pCASL)法を使用してrCBF画像を得た.次に,心電同期diffusion MRIによって得た水分子揺動画像(出力)をrCBF画像で正規化することにより,血流動態に依存しない脳局所の揺動量を求めた.iNPH症例のタップテスト前後における検討では,タップテスト陽性例において前頭葉白質領域の水分子揺動量がタップテスト後に有意に低下した.iNPH症例は頭蓋内コンプライアンスが低下することが知られているが,タップテストによって髄液を排除したために頭蓋内コンプライアンスが一時的に上昇した.そのため,脳血流の頭蓋内容積負荷によって脳実質の水分子を揺り動かす力,すなわち揺動力がよりダンピングされるようになり,水分子の揺動量が低下したものと考えられる.次に水分子揺動量とrCBFの検討では,rCBFに比例して水分子揺動量が有意に増加した.この結果から,水分子揺動量は血流に依存し,rCBFによって正規化することにより血流の影響を除去可能なことが判明した.
赤外自由電子レーザーによる頸動脈内コレステロール選択的除去の血管内手術への応用

これまでに赤外自由電子レーザー(IR-FEL)が選択的にコレステロールエステルを除去する可能性を示してきた。これは粥状動脈硬化の主要因であるコレステロールエステルのエステル結合の分子振動に対応した波長5.75μmのIR-FELを照射することにより、コレステロールエステルのみが選択的に除去される現象である。これは粥状動脈硬化起因の心筋梗塞、狭心症、脳梗塞等の循環器系疾患の低侵襲的な予防や治療の可能性を示すものである。本研究では、医療応用の基礎としてヒトの粥状動脈硬化部位中のコレステロールをサンプルとして用いて、正常組織への侵襲度の低い選択的除去可能性を、IR-FELを用いて検討し、顕微赤外分光法(FT-IR)により評価考察した。FEL照射用サンプルは、ヒト頚動脈内粥状動脈硬化部位。これをFT-IRで分析すると5.75,6.06,6.45μmにピークがみられた。5.75μmはコレステロールエステル特有の分子間伸縮振動に由来するピークであり、後2者は生体組織蛋白質中に多くみられるアミドI、II結合ピークである。FEL(波長5.75μm,6.06μm)をコレステロール蓄積部位に照射した。FEL照射波長5.75μm、パワー密度15.9W/cm^2、照射時間30-180sec付近の照射条件では、赤外分光測定からアミドI、IIの赤外吸収に変化を与えず、コレステロールエステルを選択的に除去できることが明らかとなった。6.06μmではアミドIの赤外吸収スペクトルピーク値は低減し、コレステロールエステルの選択的除去は困難であった。ステント留置をおこなう血管内治療では、プラークの内容物が血管内に飛散する可能性があり、重篤な合併症である塞栓症の危険が付きまとう。赤外FELを用いる本法によりコレステロールの理想的な選択的除去が血管内治療により可能となることが示された。中赤外パルスレーザー照射による粥状動脈硬化部位蓄積コレステロールエステル除去効果に関する基礎的研究を行った。中赤外パルスレーザーの局所的・瞬間的加熱硬化を用いたエステル結合解裂および蒸散効果が、粥状動脈硬化部位コレステロールエステル除去治療に有用となる可能性を示しえた。粥状動脈硬化は血管内腔にコレステロール等の脂質が蓄積し、血管が狭窄・閉塞し、脳梗塞を招来せしめるものである。狭窄部分には、過剰コレステロールが化学的に安定した形、コレステロールエステルとして蓄積している。コレステロールエステルのエステル結合に固有の赤外吸収波長を用い、照射効果を正常組織に及ぼさず、コレステロールエステルのみを除去していく方法を検討した。その結果1)波長5.75μmの自由電子レーザー照射によって、コレステロールエステルがコレステロールとカルボン酸に分解すること。正常組織の主な構成物質であるタンパク質の形状や組成に影響が無いことを確認した。2)本レーザー光照射によるコレステロールエステル除去のメカニズムは、中赤外パルスレーザーにより局所的、瞬間的な熱効果であるエステル分解や蒸散が誘起されることを示した。3)本赤外パルスレーザー照射の効果を高効率に誘起することのできる照射パラメーターについて検討を行い、波長5.75μm、パルスエネルギー0.4J/cm^2以上(エステル分解)または1.2J/cm^2(エステル分解および蒸散)、パルス幅10-100μsec以下、パルス間隔1msec以上、数十パルスのレーザーによって高い分解効果が得られることを示した。
静電容量結合電極による神経信号計測

本研究では、生体内の神経系と外部機器を直接接続し、外部機器を制御することのできる神経インターフェイス構築のための基礎的研究として新しい電極と計測方法を検討した。本研究では神経信号用電極として静電容量結合電極を用いる。静電容量結合電極は導電体が絶縁体で覆われている。神経内部の信号源と絶縁体を隔てた導電体の間にコンデンサを形成することで神経信号位を導出する。まず神経信号と同じ生体内心電図計測を行い電極材料の決定を行った。結果、銅箔を電極材料として採用することとした。また、絶縁体に関しては生体適合性に優れ、かつ容易に加工することができるシリコーンゴムを絶縁体に採用することとした。次に静電容量結合電極による神経信号計測原理モデルを構築し、シミュレーション実験を行った。シミュレーション結果から計測回路内のオペアンプの入力抵抗値が十分に大きく、オペアンプの入力容量値が十分に小さいと仮定すると計測が十分可能であることが示された。最後に静電容量結合型電極をラットの坐骨神経束に設置し神経信号導出実験を行った。ラットの足部末端を絶縁したカセンサ付きピンセットにより圧迫刺激し、計測システムで神経信号を計測する。また、実験用に製作した電極はシリコーンゴム母材を含め8×30[mm]、厚さ1[mm]程度となった。数種の大きさの電極での試みるつもりであったが、露出できた坐骨神経束の大きさから上記1種類での計測実験を実施することとした。計測データからは刺激の開始と終了付近で計測された波形に変化が見られた。計測された波形は回路の増幅率や一般的な神経信号の振幅などから十分神経信号とみなせる大きさであり、静電容量結合電極を用いた神経信号計測の可能性が示唆できた。
臨床応用へ向けた信号対雑音比が極めて低い脳波信号に対する雑音成分除去

・目的信号対雑音比(SNR)が極めて低い脳波信号に対する雑音成分を除去する、新たな手法の臨床応用へ向けた開発・方法・結果1.眼球運動アーティファクト(雑音成分)を除去するために、脳を発生源とする信号(所望信号)の損失を極力抑える工夫を施した雑音成分除去法を提案した。頭部を模した球モデルと雑音成分を模した電流ダイポールから計算した模擬脳波に対して提案手法を適用した結果、先行研究と比較して提案手法は同等の雑音除去性能を有するだけでなく、所望成分の損失を有意に抑制できることが定量的に示された。2.事象関連電位(ERP)を所望成分、ERPに対する雑音成分として背景脳波(α波とβ波)を設定し、ERPの損失を抑えつつ背景脳波を除去する手法を提案した。球モデルとERPを模した電流ダイポールから計算した模擬脳波に対して提案手法を適用した結果、先行研究と比較して提案手法は多くの背景脳波を除去し、ERP波形を保持できることが定量的に示された。3.手首の屈伸運動に基づくα波の変動(ERSIERD)を所望成分、α波以外の脳波律動を雑音成分として、ERS/ERDの高精細な抽出を試みる新たな時間ー周波数解析手法を提案した。左手首運動時に被験者から計測した脳波に提案手法を適用した結果、従来の時間ー周波数解析手法では捉えることのできなかったα波のERSIERDめ微細な周波数変動を捉えることができた。・意義・重要性脳波解析において、所望成分の損失量の回避を目的として雑音成分除去を試みた先行研究は他になく、本研究((1と2)は先駆的研究として位置づけられる。また、解析で雑音成分除去に伴う所望成分損失に関する問題が軽減されたことは実験時間の短縮に繋がるので、被験者への負担が非常に小さくなる。よって、提案手法は将来的な臨床における脳波計測を用いた診断支援に役立つことが期待される。また、ERS/ERDに対する先駆的な時間ー周波数解析手法(3)は、今後の脳機能解析発展への大きな寄与が見込まれる。申請書の「研究の目的」で記載した、(1)信号成分の損失をなるべく抑える雑音成分(本研究では眼球運動アーティファグトに着目)除去法の提案、(2)事象関連電位(ERP)に対する雑音成分は背景脳波であるという生理学的知見に基づいた制約を付加した、ERP解析のための背景脳波除去法の提案、(3)雑音成分除去法の定量的な評価手法の提案、を達成することができたため。本研究では、雑音成分を除去する手法を提案し、さらに頭部を模した球モデルと電流ダイポールを用いて順問題計算により作成した模擬脳波に対して提案手法を適用することで、その有用性を定量的に確認してきた。しかし、臨床応用を目指すためには、実際の患者(例えば、統合失調症患者)から計測された臨床データに対する提案手法の有用性も検討する必要がある。臨床データは健常者のデータとは性質が異なる可能性があるため、今後は現在までに提案してきた手法を臨床データに適応させることが大きな課題となる。申請書の「研究の目的」で記載した、(1)信号成分の損失をなるべく抑える雑音成分(本研究では眼球運動アーティファグトに着目)除去法の提案、

(2)事象関連電位(ERP)に対する雑音成分は背景脳波であるという生理学的知見に基づいた制約を付加した、ERP解析のための背景脳波除去法の提案、(3)雑音成分除去法の定量的な評価手法の提案、を達成することができたため。本研究では、雑音成分を除去する手法を提案し、さらに頭部を模した球モデルと電流ダイポールを用いて順問題計算により作成した模擬脳波に対して提案手法を適用することで、その有用性を定量的に確認してきた。しかし、臨床応用を目指すためには、実際の患者(例えば、統合失調症患者)から計測された臨床データに対する提案手法の有用性も検討する必要がある。臨床データは健常者のデータとは性質が異なる可能性があるため、今後は現在までに提案してきた手法を臨床データに適応させることが大きな課題となる。
活性汚泥法からの脱却・インドからの超低コスト省エネ型下水処理システムの逆技術移転

カーテン型DHS(Down-flow Hanging Sponge)リアクターは,途上国仕様を念頭に研究された処理装置で,先進国で要求されるような良好な処理水質は期待していなかった。しかし,超低コスト型にも係わらず長期連続処理運転において,余剰汚泥発生ゼロであり,処理水質は活性汚泥法と同等以上であることが明らかになってきた。そこで本研究ではインドで蓄積した知見を日本のような先進国に逆技術移転し,先進国も視野に入れたDHSリアクターの開発を行った。本研究グループが開発したカーテン型DHS(Down-flow Hanging Sponge)リアクターは,途上国仕様を念頭に研究してきた処理装置で,先進国で要求されるような良好な処理水質は期待していなかった。すなわち,途上国仕様に開発してきたDHSリアクターであるが,先進国にも適用可能な,活性汚泥法に代わるシステムとして期待できる。そこで本研究ではインドで蓄積した知見を口本のような先進国に逆技術移転し,先進国も視野に入れた21世紀型排水処理システムを創成することを目的として,次の事項を実施する。(1)インドでの新規下水処理パイロット・プラントの長期連続処理調査(2)国内での新規下水処理パイロット・プラントの長期連続処理調査(3)DHSリアクター内での部分硝化・Anammox窒素除去(4)リン除去・回収技術の確立(5)溶存メタンガスの大気放散防止技術の構築(6)分子生物的手法による保持微生物叢の動態解析カーテン型DHS(Down-flow Hanging Sponge)リアクターは,途上国仕様を念頭に研究された処理装置で,先進国で要求されるような良好な処理水質は期待していなかった。開発を行ってきたDHSリアクターは,途上国仕様を念頭に研究してきた処理装置で,先進国で要求されるような良好な処理水質は期待していなかった。すなわち,途上国仕様に開発してきたDHSリアクターであるが,先進国にも適用可能な活性汚泥法に代わるシステムとして期待できる。そこで本研究ではインドで蓄積した知見を日本のような先進国に逆技術移転し,先進国も視野に入れた21世紀型排水処理システムを創成することを目的に,本年度は下水処理場にミニプラントを設置して室温での実下水連続処理実験などを実施し,次のような知見を得た。1.低温下でもDHS前段のUASB嫌気性処理の滞留時間を9時間程度と長くすることで良好な先進国仕様の水質が得られる。2.DHSリアクターは低酸素制御することで,次世代の窒素除去技術として注目されている一槽型での亜硝酸型硝化/Anammox型窒素除去が可能であったが,窒素処理の高速化・安定化を図るためには,微生物保持担体の材質・形状が重要である。3.密閉DHSに空気送風量を制御して嫌気・好気を繰り返し,好気時にはリン除去未処理水中のリンをリン蓄積細菌に摂取・蓄積させ,嫌気時に下水などの有機物源を供給することでリン含有水が得られた。そこで嫌気・好気時間等の運転条件を検討して,余剰汚泥を経由せず直接に高濃度リン液として回収することができた。4.UASBリアクターで生成したメタンの一部は処理水中に溶存しており,大気中に放散されている。そこで密閉したDHSリアクターの上部より嫌気性処理水を流下させ,下部より空気を供給することで,気相中のメタンガス濃度は容器内を上昇するに従って高濃度になり,上部より自燃のメタン含有ガスとして回収が可能であった。これまで開発を行ってきたDHSリアクターは,途上国仕様を念頭に研究してきた処理装置で,先進国で要求されるような良好な処理水質は期待していなかった。1.実下水連続処理実験により,UASB処理水の溶存メタンを自燃可能なガス(メタン濃度30%以上)としてDHSにより回収(回収率80%程度)することが可能であり,このDHSの後段に同一のDHSリアクターを設置することで,残存の溶存メタンを酸化処理し,さらに良好な水質が得られることを実証した。2. UASBリアクター処理水中の溶存メタンを回収する密閉型DHSリアクターの設計,空気供給操作方法を確立するために,溶存メタンのガス化現象のモデル化を構築した。