hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
独立した疾患としてのIgG4関連慢性鼻副鼻腔炎の確立

その結果、IgG4-RDに伴うCRSの篩骨洞粘膜においてはコントロールの篩骨洞粘膜と比較して、AID陽性細胞、Foxp3陽性細胞、CD20陽性細胞が有意に増加していることがわかった。従って、IgG4-RDに伴うCRSの副鼻腔粘膜において増加したCD20陽性細胞が、AID及びTregの産生するサイトカインにより免疫グロブリン産生をIgG4へ誘導することで、副鼻腔粘膜でIgG4陽性細胞が増加している可能性が推測された。さらにIgG4-RDに伴うCRSでのAID陽性細胞、Foxp3陽性細胞、CD20陽性細胞の優位な増加は、同じ患者の下鼻甲介粘膜ではみられなかった。これらのことより、IgG4-RDに伴うCRSは、IgG4-RDと同じ病態により形成されていると考えられた。IgG4関連疾患に伴う慢性鼻副鼻腔炎においては、IgG4関連疾患と同じIgG4を誘導する因子が亢進しており、IgG4関連副鼻腔炎といえる可能性が高い。さらにIgG4を誘導する因子を追求する。さらにIgG4を誘導する因子を調べることと、Th2型炎症誘導の機序を探求する。亢進がみられたAIDのreal time PCRを施行中である。一部の誘導因子の実験が上手く行かなかったため。一部の実験が上手くいかなかったため。上手く行かなかった実験を行う。またTh2型炎症の誘導因子を検討する。教授選考が長引いたため一部の実験が遅れたため。上手くいかなかった実験を行う。
女性の産み育てる力を高める教育プログラムの検証と構築に関する研究

研究の目的は「身体感覚活性化マザークラス」のわざを検証し、女性の産み育てる力を高める教育プログラムを洗練・構築する。またこれを実践を通し医療者へ教育することで効果を検証、その拡大をはかることである。身体感覚活性化メニューとそれに対する反応を抽出すると、<身体で感じる体験>は胎児との絆を深め、自己を信頼する力へとつながった。それにより、出産のイメージは大きく変容した。さらに出産、産後にも大きく影響を及ぼし、身体や子育てに関する気づきにつながっていた。他の地域で行ったクラスも同様の結果が得られ、効果の普遍性が検証された。医療者セミナーの満足度は高く、このクラスを広く地域へ拡大することができた。本研究の目的は、「身体感覚活性化マザークラス」のわざを検証し、女性の産み育てる力を高める教育プログラムを洗練・構築する。またこのプログラムを、実践をとおして医療者へ教育することで効果を検証し、妊婦教育プログラムの拡大をはかることである。1年目となる本年度は、以下の2点を達成目標としてあげた。1身体感覚活性化メニューとそれに対する反応を抽出し、妊婦に与える影響を分析する。2身体感覚を高める「わざ」の開発を目的に北京中医薬大学の中医学医師および看護師との共同研究を行う。1においては分析途中であるが、本年度は妊婦の気功体験を分析し学会で報告した。気功は妊婦の身体感覚を強く刺激し、胎児との絆を深め自己を信頼する力へとつながっていた。2北京中医薬大学看護学部の教員及び学生に「妊婦の産み育てる力を育む妊婦教育ー身体感覚活性化マザークラスの哲学と実践」を講演し、中国の妊婦の置かれた現状を把握すると共に「わざ」や妊婦教育のあり方についてディスカッションした。また日本と北京において、北京中医薬大学の教員より気功、経絡、マッサージの講義・演習を受けた。さらに中国における妊婦の食の調査を行い、その結果を学会で発表した。中国では一人っ子政策により生まれてくる児がすべて貴重児で妊婦は大切にされ、その結果大幅な体重増加や妊娠糖尿病、異常分娩の増加が問題となっている。全般的に運動が少なく間食も菓子など甘いものを摂っており、妊婦教育のあり方が課題としてあげられる。今後体重増加を抑制する教育(食事・運動)が行われるようになると考えられた。3さらに他県への妊婦教育プログラムの拡大を図るためその土壌作りを行った。「身体感覚活性化マザークラス医療者セミナー」で強い興味を示した佐賀県の医療センターを訪問し、看護管理者、産科医、助産師、栄養士に講演及び協議を行い、次年度共同でクラスを行う方向に進行した。本研究の目的は「身体感覚活性化マザークラス」のわざを検証し、女性の産み育てる力を高める教育プログラムを洗練・構築することである。またこの妊婦教育プログラムを、実践をとおして医療者へ教育することで効果を検証し、プログラムの拡大をはかることである。平成26年度の実施計画は、以下の2点をあげた。1)「わざ」の探究と洗練中国の中医学医師および看護師との共同研究1北京中医薬大学教員による講義と実践研修(福岡県立大学)2共同研究(食の調査、ツボ・気功の効果)2)妊婦教育プログラムの実践1「身体感覚活性化マザークラス」を他で開催し、現在のマザークラスと比較、その評価を行う。2研修生と共に「身体感覚活性化マザークラス」の計画、実践、効果判定を行う。身体感覚活性化メニューとそれに対する反応を、シェアリングの逐語録から抽出する。1)においては1計画通り、福岡県立大学において北京中医薬大学教員による気功、経絡、マッサージ、灸の講義を受け、実践研修を行った。2天津中医薬大学および天津体育大学教員との共同研究(食の調査、中医薬大学教員へのインタビュー)を行い、現在データの分析中である。さらに二大学で、学生、院生と教員に「妊婦の産み育てる力を育む妊婦教育ー身体感覚活性化マザークラスの哲学と実践」の招聘講演を行った。教員と会議を持ち、今後も共同研究を行うことを確認した。また一昨年度に調査した「中国における妊婦の食生活」は論文として発表した。2)においては12「身体感覚活性化マザークラス」の医療者セミナーを大学病院で開催した。今後その研修生が、福岡のマザークラスに参加予定。その後共同でマザークラスを開催する準備を始めている。平成27年度の実施計画は、以下の3点であった。1)「わざ」の探究と洗練中国の中医薬大学医師、助産師、看護師、教員との共同研究2)妊婦教育プログラムの実践「身体感覚活性化マザークラス」の展開3)以上の成果の発表学会および誌上1)においては、天津中医薬大学および天津体育大学教員との共同研究(食の調査・学生と大学教員へのインタビュー)を続行した。さらに中国における学生の食の調査を行い分析した。また昨年、天津中医薬大学の教員より氣功、経絡、マッサージの指導を受け、それを「身体感覚活性化マザークラス」のメニューに取り入れた。身体感覚活性化メニューとそれに対する反応を抽出し、妊婦に与える影響を分析。以上は研究成果として発表した。

2)においては、わざを洗練させ、福岡県立大学における「身体感覚活性化マザークラス」(お手当て編)を新たに開発、実践した。福岡市では、「身体感覚活性化マザークラス」、マタニティフェア「プレママ・プレパパの体験コーナー」を行い、評価を行った。いずれも、医療者が研修生として参加し、共に企画・運営に携わった。また新たな試みとして、奈良市の助産師会と協議し、「身体感覚活性化マザークラス」を行う準備を行った。さらに福岡市において、毎年行っている医療者向けセミナー「身体感覚活性化マザークラスの哲学と実践」を行った。3)においては、福岡県立大学平成25-26年度研究奨励交付金研究成果報告書、第24回福岡母性衛生学会、第56回日本母性衛生学会、第30回日本助産学会学術集会、福岡県看護協会等で成果を発表した。平成27年度の実施計画は、以下の3点であった。1)「わざ」の探究と洗練中国の中医薬大学医師、助産師、看護師、教員との共同研究天津中医薬大学および天津体育大学教員との共同研究(食の調査・学生と大学教員へのインタビュー)を続行した。さらに中国における学生の食の調査を行い分析した。また天津中医薬大学の教員より氣功、経絡、マッサージの講義・演習を受けたものを、本年度「身体感覚活性化マザークラス」に取り入れた。その後妊婦の反応・変容を分析することで、その効果を検証した。2)妊婦教育プログラムの実践「身体感覚活性化マザークラス」の展開上記1)の成果として、わざを開発・洗練させ、福岡県立大学における「身体感覚活性化マザークラス」(お手当て編)を新たに開発、実践した。このメニューには、【ベビーマッサージ】、【家族のためのお手当】、【癒しのとんとんタッピング】、【重ね煮】【ツボとお灸】を取り入れた。また福岡市では、従来の「身体感覚活性化マザークラス」を行った。新たなものとして、単一の企画、マタニティフェア「プレママ・プレパパの体験コーナー」を実施した。妊婦とその夫に教育を行い、評価を行った。いずれも、医療者が研修生として参加し、共に企画・運営に関わった。さらに新たな試みとして、奈良市の助産師会と協議し、「身体感覚活性化マザークラス」を行う準備を行った。福岡市においては、毎年実施している医療者向けセミナー「身体感覚活性化マザークラスの哲学と実践」を80名の参加のもとに行った。以上のように、新たなわざ、新メニューを開発し、研修生とともに実践を行っており、今後その成果が期待される。3)成果の発表は学会および誌上で行った。以上より、目的は達成され、研究は順調に進行している。本研究の目的は、「身体感覚活性化マザークラス」のわざを検証し、女性の産み育てる力を高める教育プログラムを洗練・構築する。またこのプログラムを、実践をとおして医療者へ教育することで効果を検証し、妊婦教育プログラムの拡大をはかることである。平成28年度の実施計画は、以下の4点であった。1:「わざ」の探究と洗練2:妊婦教育プログラムの実践「身体感覚活性化マザークラス」の展開と評価3:医療者向け「身体感覚活性化マザークラス」セミナーの開催と評価
セロトニン欠乏法による霊長類うつ病モデル作出の試み

霊長類うつ病モデルの作出を試みた。トリプトファンの含有量の少ないトウモロコシを主食としてセロトニン欠乏を誘発させ、うつ病の症状を引き起こそうとしたが失敗した。レゼルピン投与では、活動量の減少や眼瞼下垂等が観察され、うつ病と似た症状が誘発された。被験体数が少なかったため、さらに研究が必要である。グループ飼育しているマーモセット個体に対して、トリプトファンを微量しか含まないエサを与え続け、セロトニンレベルを減少させることを試みた。具体的には、マーモセットが食するコーンフレークを与えることを試みた。しかしながら、顕著な行動変化や症状様のものは観察されなかった。そこで、ヒトでうつ病の症状を誘発すると報告されているインターフェロンを投与する手法に切り替えることを検討し、その準備を行った。次年度は、インターフェロンを投与することによって行動変化が現れるか否かを検討する。一方、計画していた行動評価系に関しては、1)補食に対する興味、2)鳴き交わし(音声コミュニケーション)、3)集団移動行動の評価ができるようになった。それに加え、ヒトの患者でも応用されている活動量の測定をマーモセットで実施できるように準備ができた。また、セロトニンレベルの測定のためにマイクロプレートリーダーを購入し、計測系を立ち上げた。日本人の死因で、15歳から49歳という主な就労年齢の世代で自殺が2位以内になっている。特に20歳代後半から30歳代前半の若い世代では死因のトップになっている。こうした自殺の原因にうつ病が関係していると考えられている。うつ病の原因究明と治療法の開発は多くの人々が求める急務の課題である。このような精神疾患・障害の研究には脳神経系がヒトと近い霊長類を対象とした研究が不可欠である。しかし、これまでに有用なうつ病の霊長類モデルは存在しない。本研究では、まずトリプトファン含有量の少ない餌を与えることによりセロトニン欠乏を引き起こし、うつ病の症状を誘発することを試みた。結果的には期待したような行動変化は起こせなかった。原因として以下の2点が挙げられる。1)トリプトファン含有量の少ないエサ(具体的にはトウモロコシ)を日常的に与えたときにコモンマーモセット摂餌量が徐々に減少したため投与を中止した。2)ヒトでもトリプトファン含有量の少ない食事をしたときに、一部の人にのみうつ病の症状が現れるため、今回試した2頭では被験体数として少なすぎた。その後、これまでに予備的に試したことのある薬物誘導によるうつ病モデルを再現してみた。薬物投与によりモノアミン系の機能を抑えた。その結果、活動量が顕著に低下した(活動量はActiWatchを用いて計測)。嗜好に影響が出ているか否かを検討するために、シュクロース液と水道水を給水ボトルに入れ、各々のボトルからの飲水量を測定した。健常個体は、甘さを感じるシュクロース液を多く飲むことが分かっている。これに対しモデルマーモセットでは、シュクロース液を飲む割合が低下する傾向がうかがえたが、統計的に有意な差には至っていない。今回の結果を検証するため、頭数を増やし検討する、また、別の薬物(具体的にはインターフェロン)を用いてうつ病の症状が誘発できるか否かを検討する。
オキシヘモグロビンは神経活動を修飾する；脳スライスのシナプス活動と血管径の対比

ウシヘモグロビンを亜ジチオン酸ナトリウムを使用して還元させたのち、4°Cの状況下で、4時間ずつ4回の透析をすることにより、オキシヘモグロビンの作成している。作成したオキシヘモグロビンはマイナス80度の冷凍庫で保管している。保管したオキシヘモグロビンは、毎月1回の割合で、20倍に希釈されたものを、分光光度計を用いて測定し、オキシヘモグロビンの変化を観察している。これまでのところ、マイナス80度で保存したオキシヘモグロビンは、ほぼメトヘモグロビンへの変化は認められないことが確認されたが、マイナス20°Cでは1週間ほどでメトヘモグロビンに変化が開始されているという知見を得ることができた。マイナス80度で保存されたオキシヘモグロビンを用いて、ラット脳スライス海馬CA1の錐体細胞をホールセルによるパッチクランプにより、刺激間隔を10秒と20秒で、抑制性後シナプス電流の30μMのオキシヘモグロビンによる変化を観察している。刺激間隔が10秒では見られず、20秒で見られたオキシヘモグロビンによる変化がシナプス前によるか、シナプス後によるのかを、paired pulse刺激で現在、観察しているところである。実験結果を学会、ジャーナルで発表するには至っていないが2018年10月10日から13日に仙台で行われた日本脳神経外科学会に参加し、他施設のくも膜下出血後の脳血管攣縮の研究状況の情報を得ることができた。パッチクランプを施行し、抑制性シナプス伝達のオキシヘモグロビンによる影響を観察した。オキシヘモグロビンによる抑制性シナプス伝達ではシナプス前か後かの決定を刺激を変化させることにより、今後観察する予定である。また、興奮性シナプス伝達についても試薬が準備出来次第取り掛かる予定である。機器交換が間に合わず、購入に至っていなかった。今後、実験の合間で時間がある時期に購入、切り替えをしていく予定である。
ガスハイドレート生成に伴う包接炭化水素分子の安定同位体分別過程の解明

天然に存在するガスハイドレートの産状と起源を解明する上で、ガスハイドレートに包接されている炭化水素ガスの組成・同位体比分析は重要な情報を提供する。本研究では、種々条件において人工的にガスハイドレート生成を行い、ゲストガスの安定同位体分別について検討を行った。さらに,生成したガスハイドレートのガス相を異なる安定同位体比のガスに置き換え、ゲストガスの同位体組成に及ぼす影響を調べた。天然に存在するガスハイドレートの産状と起源を解明する上で,ガスハイドレートに包接されている炭化水素ガスの組成・同位体比分析は重要な情報を提供する。ガスハイドレートの結晶成長は相変化であり,安定同位体分別の存在が予想される。しかしながら,炭化水素を含むガスハイドレートの生成に伴うゲスト分子の安定同位体分別に関する研究報告例は極めて少ない。本研究は,種々の温度および圧力条件において人工ガスハイドレート生成を行い,相変化が包接炭化水素と気相炭化水素の同位体組成に及ぼす影響を定量的に調べることに重点を置いている。本年度は,単一成分で特にメタンを用いた系について,下記の項目について実験を行い,データの蓄積を行った。・ゲストガス安定同位体分別の温度・圧力依存性の解明について,種々条件において人工的にガスハイドレート生成を行い,ゲストガス安定同位体分別の温度依存性,および圧力依存性について検討を行った。先行研究の結果と同様に,メタンについては炭素の同位体分別は認められなかったが,水素の同位体分別は認められた。・ガス相とハイドレート相の間のガス交換速度の測定について,人工的にガスハイドレートを生成し,ガス相を別の安定同位体比のものにそっくり入れ替えることにより,ゲストガス交換過程の時間変化について検討した。その結果,比較的短期間でガス相とハイドレート相の間のメタンが交換していることが明らかとなった。・氷/ガスハイドレート多孔質体の比表面積測定技術の開発について,連携研究者の八久保晶弘氏(北見工業大学工学部)の協力により,ガス吸着法による比表面積測定技術をガスハイドレート多孔質体に応用し,上記項目の実験のルーチン測定に組み込むための検討を行った。その結果,ハイドレート多孔質体の比表面積測定にこの比表面積測定技術を適用可能であることを明らかにした。しかし,炭化水素を含むガスハイドレートの生成に伴うゲスト分子の安定同位体分別に関する研究報告例は極めて少ない。本年度も引き続き,単一成分でメタンあるいはエタンを用いた系について,下記の項目について実験を行いデータの蓄積を行った。先行研究の結果と同様に,メタンおよびエタンについて炭素の同位体分別は認められなかったが,水素の同位体分別は認められた。また,交換時間と共に交換速度が変化している傾向が見られた。エタンについては,ハイドレート生成後のガス置換が困難であり測定に至らなかった。・氷/ガスハイドレート多孔質体の比表面積測定技術の開発について,連携研究者の八久保晶弘氏(北見工業大学工学部)の協力により,ガス吸着法による比表面積測定技術をガスハイドレート多孔質体に応用し,その比表面積測定を行いデータの蓄積を行った。本年度までに実施した研究により,炭化水素のうちメタンおよびエタンを含む人工ガスハイドレートの生成に伴うゲスト分子の安定同位体分別に関するさらなるデータの蓄積ができた。また,メタンを用いて生成した人工ガスハイドレートのガス相を異なる安定同位体比のガスに置き換え,ゲストガスの同位体組成に及ぼす影響に関するさらなるデータの蓄積ができた。次年度以降の研究により,ゲスト炭化水素ガスの水素および炭素同位体分別の詳細を明らかにすることができると思われる。本年度も引き続き,単一成分でメタンを用いた系について,下記の項目について実験を行いデータの蓄積を行った。

先行研究の結果と同様に,メタンについて炭素の同位体分別は認められなかったが,水素の同位体分別は認められた。・ガス相とハイドレート相の間のガス交換速度の測定について,人工的にガスハイドレートを生成し,ガス相を別の安定同位体比のものにそっくり入れ替えることにより,ゲストガス交換過程の時間変化について検討した。その結果,比較的短期間でガス相とハイドレート相の間のメタンが交換していることが明らかとなった。また,交換時間と共に交換速度が変化している傾向が見られた。・氷/ガスハイドレート多孔質体の比表面積測定技術の開発について,連携研究者の八久保晶弘氏(北見工業大学工学部)の協力により,ガス吸着法による比表面積測定技術をガスハイドレート多孔質体に応用し,その比表面積測定を行いデータの蓄積を行った。天然に存在するガスハイドレートの産状と起源を解明する上で、ガスハイドレートに包接されている炭化水素ガスの組成・同位体比分析は重要な情報を提供する。本研究では、種々条件において人工的にガスハイドレート生成を行い、ゲストガスの安定同位体分別について検討を行った。さらに,生成したガスハイドレートのガス相を異なる安定同位体比のガスに置き換え、ゲストガスの同位体組成に及ぼす影響を調べた。本年度実施した研究により,炭化水素のうちメタンを含む人工ガスハイドレートの生成に伴うゲスト分子の安定同位体分別に関するさらなるデータの蓄積ができた。また,メタンを用いて生成した人工ガスハイドレートのガス相を異なる安定同位体比のガスに置き換え,ゲストガスの同位体組成に及ぼす影響に関するデータの蓄積ができた。次年度以降の研究により,ゲスト炭化水素ガスの水素および炭素同位体分別の詳細を明らかにすることができると思われる。今後の推進方策については,引き続き前年度の研究計画を継続しつつ,エタンやプロパンなどメタン以外の系についてもさらに検討を行う予定である。また,可能であれば天然のガスハイドレート試料を用いた実験にも着手する。・ゲストガス安定同位体分別の温度・圧力依存性の解明について,今後はメタン・エタンだけではなく,プロパンなど他のゲスト分子についても同様の実験を行い,ゲストガス安定同位体分別を調べる。さらに単一成分に加えて,メタンーエタン混合系,メタンープロパン混合系など2成分以上のメタンー炭化水素混合系について検討を行う予定である。・ガス相とハイドレート相の間のガス交換速度の測定として,今後は計画を変更しメタンを用いた系について,ガス交換速度に及ぼすガスハイドレート比表面積の影響についての検討を行う予定である。・天然ガスハイドレートのゲストガス交換実験について,研究代表者の研究グループでは,2001年よりロシアと韓国の各研究機関との国際共同研究体制を維持し,オホーツク海サハリン島沖およびロシア・バイカル湖にて天然ガスハイドレート調査を継続している。これらの地域では,水底下僅か数m深の堆積物中にガスハイドレートを産し(表層型ガスハイドレート),重力コアラーを用いた天然ガスハイドレート含有堆積物の採取が容易である。サンプルは液体窒素温度で日本に空輸され,結晶解析が行なわれている。
生育データサンプリングの最適化による篤農眼の情報化

栽培管理者は,トマト植物体の茎頂(茎の先端)から50 cm以内(直近の2週間程度で形成された部位)の枝葉を目視で観察し,樹勢(草勢)とよばれる指標で生育の良否を判断するが,この目視による評価を補完する目的で1週間に1回程度の頻度でテープメジャーやノギスを用いた生育調査(茎径や茎伸長速度など)が行われている。しかし,この生育調査データが栽培管理戦略の策定に十分に活用されていないのが現状である。本研究では,トマトの樹勢を把握するための生育調査プロトコルの確定とユーザーインターフェースの開発を行った。季節により環境条件が大きく変化する太陽光植物工場における周年栽培では,植物体の樹勢の維持が栽培管理における最重要事項である。そのためには,環境情報だけでなく,植物生体情報をも高度に利用した栽培管理・環境制御戦略が必須となる。熟練した栽培管理者(篤農家)は,「茎径」と「茎伸長速度」を参考に樹勢を正確に判定し,その判定結果に基づいて適切な栽培管理・環境制御を行っているが,現状では,樹勢の定義さえも不明確である。本研究では,樹勢判定の自動化を目的として,(1)茎径および茎伸長速度の測定法と解析法の最適化,(2)樹勢の数値評価指標策定(樹勢の定義),(3)測定を含めた樹勢判定プロセスの自動化を行う。平成24年度は,まず,茎径と茎伸長速度の測定・解析法の最適化を行った。ノギスとテープメジャー(茎周囲長を測定し,茎断面を真円と仮定して茎直径を算出)による茎径測定の精度比較を行った結果(測定対象個体8個体,測定者数7名),テープメジャーを用いることで,測定者が代わっても個体群の平均茎径の変化を一定の精度でモニタリングできることを明らかにした。さらに,樹勢判定を補助するインターフェースとして茎頂50cm部を模式表示するソフトウェアを開発した。また,測定者10名体制で,1.3haの大規模トマト生産温室で生育する1000個体のトマトを対象としたデータサンプリングを行い,生育状態の面的解析を行った。同時に,携帯型光合成蒸散測定装置(LI-COR,LI-6400)を用いた光合成蒸散機能のモニタリングも行った。太陽光植物工場において,トマト植物体の茎伸長速度と茎径は,1週間に1回のペースで数万個体(母集団)から816個体を対象として計測されている(従来法)。これまで,このような方法で計測された値が母集団の茎伸長速度と茎径を示す値として十分に信頼できるか否かについての統計的検証は行われておらず,このことが,これらの生体情報が栽培管理に活用されない一因になってきたと考えられる。そこで,商業的太陽光植物工場で栽培されているトマト1,000個体以上を対象とした多個体計測を行い,従来法で得られる茎伸長速度と茎径の計測値の信頼性を検証した。また,多個体計測で得られた生体情報をマッピングすることで,生育状態の不均一分布の把握を試みた。さらに,樹勢判定プロセスの自動化に向け,クロロフィル蛍光画像計測システムを用いた茎伸長速度の日変化計測を行った。栽培管理者は,トマトの生育状態を目視で観察して「草勢/樹勢」という指標でその良し悪しを評価し,それを自らの経験に照らして適切な栽培管理を行っている。本年度は,樹勢判定支援を目的とした生育スケルトン(草勢見える化モデル)をデザインし,この描画に必要となる茎伸長速度,茎径,茎頂から50cm以内の葉数と各葉の葉面積指標(全幅×全長)などテープメジャーのみで測定可能な基本的な生体情報の継続的計測を行った。また,これらのデータを入力・保存するためのデータベースを構築し,必要なタイミングでデータの参照を可能とした。さらに,クロロフィル蛍光画像計測ロボットを用いて,長期間にわたる連続的計測を行い,トマト個体群の光合成機能の季節変化の把握を行った。栽培管理者は,トマト植物体の茎頂(茎の先端)から50 cm以内(直近の2週間程度で形成された部位)の枝葉を目視で観察し,樹勢(草勢)とよばれる指標で生育の良否を判断するのが一般的だが,この目視による評価を補完する目的で1週間に1回程度の頻度でテープメジャーやノギスを用いた生育調査(茎径や茎伸長速度など)が行われている。本年度は,昨年度の研究で開発した,生育調査データを用いて描画され,直観的な樹勢把握を可能にする「生育スケルトン」を用いた樹勢診断を継続的に実施し,生育状態の把握が可能であることを確認した。さらに,クロロフィル蛍光画像計測ロボットを用いた茎伸長速度の計測を可能にした。本研究にて導入予定であったクロロフィル蛍光画像計測ロボットが平成27年1月に市販が開始された。

平成26年度中に導入するには期間が少なすぎたため,平成27年度まで研究期間を延長し,長期間にわたるクロロフィル蛍光画像計測ロボットを用いた光合成・生育計測を行うことした。27年度が最終年度であるため、記入しない。生物環境工学生育スケルトンを用いた草勢診断を通年で行い,環境要因との関連性や栽培管理への摘葉について検討する。また,クロロフィル蛍光画像計測ロボットを導入し,長期間にわたる生体情報の自動計測を実施する。当初の計画どおり,計測法の統計的検討や大規模トマト生産温室における現地測定を行うことができた。研究計画に則っておおむね順調に研究を進めることができている。本研究にて導入予定であったクロロフィル蛍光画像計測ロボットが平成27年1月に市販が開始された。平成26年度中に導入するには期間が短かすぎたため,平成26年度中の計測は試作機を用いて行い,本格的な連続計測は次年度に行うこととした。学生リサーチアシスタントを動員し,大規模トマト生産温室における生体情報計測の繰り返し計測を行い,データの信頼性向上を図る。先進的な生体情報計測技術として,クロロフィル蛍光画像計測ロボットを導入し,高時間分解の生体情報取得を開始する。計測時間が夜間となるため,継続的な計測を行うための人的配置について検討する必要がある。平成27年度まで研究期間を延長し,平成27年度の前半に市販のクロロフィル蛍光画像計測ロボットを導入し,長期間にわたるクロロフィル蛍光画像計測ロボットを用いた光合成・生育計測を行う。次年度は,茎径・茎伸長速度など生育データを測定・蓄積するとともに,樹勢判定プロセスの自動化に着手するが,データ測定・蓄積は研究協力者(カゴメ(株))の各地の菜園で行う。そのための物品費,旅費,人件費・謝金に使用する。生体情報の計測値の信頼性確認を冬季と夏季の2回行った。これにより季節に関係無く高い信頼性が確保されることが確認された。この計測に時間をかけたため,データ蓄積および解析に使用するデータサーバーの整備を次年度に行うこととした。また,クロロフィル蛍光画像計測ロボットについても試作機を用いた計測を行った。生体情報計測データの蓄積および解析に使用するデータサーバーを整備する。また,実装型クロロフィル蛍光画像計測ロボットの作製とこれを用いた高時間分解の生体情報取得を行う。
多死時代の中のケアマネジメントと専門職間協働

本研究は3つの研究課題で構成する.課題1IPWのための研修プログラムの開発では,「ケアマネジメント・ツール」を活用した研修プログラムを開発,多職種に対する試行と量的調査から有用性を検証し,研修成果が認められた.課題2終末期ケアマネジメントの効果検証および課題3終末期ケアの質の評価システムの構築では,質的調査でIPWの現状と課題を整理し,多職種チームへの追跡調査を実施した.研修プログラムを用いた介入(IPE)によるチームの変容を追跡することで,終末期ケアマネジメントの内容に影響をもたらす可能性が推察される.しかし,効果を検証し評価システムを構築するには,標本数を増やし信頼性を高める必要がある.本研究計画は,3つの研究課題(IPWのための研修プログラムの開発,終末期ケアマネジメントの効果検証,終末期ケアの質の評価システム構築)で構成している.当該年度の研究実績は,そのうち「IPWのための研修プログラムの開発」にかかるものである.a.訪問看護ステーション,b.在宅療養支援病院,c.特別養護老人ホームにおけるグループインタビュー調査では,次の知見が得られた.a.構成員の熟練度により形成するチーム類型に違いがあり,それぞれの類型においてIPWを実践する上での課題があること.b.専門性を高めるための組織づくりがIPWを阻害する要因にもなりうること,c.情報共有を図る上では他職種の専門価値の理解が重要で,また,介護保険制度下では対象者のライフヒストリーを捉える視点が希薄になりがちであることがIPWを難しくしている,等である.これらの成果をもとに,「終末期ケアマネジメント・ツール」と「MDS-PC」を基盤に,「ケアの質を高める4条件」の充足に主眼を置く「IPW研修プログラム」を開発し,病院(療養病床)と特別養護老人ホームで試行した.その成果として,多職種で共有できる評価指標(「ケアの質を高める4条件」の充足度)は議論を促進し,視覚的に成果と課題を捉えられることが多職種による研修プログラムとして有用であること,等が挙げられる.他方,研修プログラムを普及させる上では,ファシリテーター養成の視点を持ちより簡便なプログラムへとブラッシュアップさせる必要がある.さらに,予備調査の精査を進めることで,「ケアの質を高める4条件」が看取りの質と関連すること,多職種でケアの質を評価することができる指標が必要であること等を明らかにし,それらの成果は「IPW研修プログラム」開発に反映させた.本研究は3つの研究課題(1IPWのための研修プログラム開発,2終末期ケアマネジメントの効果検証,3終末期ケアの質の評価システムの基盤構築)で構成している.1は,多事業所・多職種を対象とした有用性の検証を行った.すでに実施した同一事業所・多職種に対する検証と同様に,多職種で共有できる評価指標は議論を促進し,視覚的にも成果と課題を捉えられた.研修プログラムとして用いることに目途がつき,試行の段階を終えた.しかし,研修プログラムの普及に向けては,ファシリテーター養成の視点をもち,引き続きより簡便なプログラムへとブラッシュアップさせる取り組みが必要である.2は,「終末期ケアマネジメントの効果検証」のベースラインともなるIPW実態調査(量的調査)を実施した.当該年度の調査対象は,終末期ケアに携わる多機関・多職種で構成する5チーム・11職種・23人である.その結果,メンバー個々では貴重な情報を把握するも,チームとしての情報共有は,よりケアの質を高めていく点で課題がみられた.専門性や関係性などにより,把握する情報内容や重視の度合いは異なることを前提としつつ,「チームで持つ情報」へと発展させるIPWが求められるのではないか.その取り組みは,メンバー個々のケアの評価だけでなく,チームとしてのケアの評価の視点を強化し,チーム力を高めることにつながると思われた.3は,2をベースラインとして,1を組み合わせた追跡調査を行う目途をつけた.ただし,研究成果の精度を高めるうえで標本数の確保が重要課題であり,次年度においても新たに参加チームを募りベースライン調査を実施する.研究計画はおおむね順調に進展しており,前年度に行った計画実施の先送りと前倒しによる研究推進上の影響は解消された.まず,調査手法に関する課題から先送りとしていた,「終末期ケアマネジメントの効果検証」のベースラインともなるIPW実態調査(量的調査)については,修正計画通り本年度に実施した.また,前倒しで取り組んでいた「IPW研修プログラム」開発は,他機関・多職種に対する有用性の検証まで実施し,プログラムのブラッシュアップに取り組んだ.本研究は3つの研究課題(1IPWのための研修プログラム開発,2終末期ケアマネジメントの効果検証,3終末期ケアの質の評価システムの基盤構築)で構成している.1IPWのための研修プログラム開発は,研修プログラムは有用性の検証を終え,2及び3の研究課題に取り組む中で本格施行した.前年度からの課題ーファシリテーター養成の視点を持ちより簡便なプログラムへのブラッシュアップーについては,研修で用いる内容の精査により,プログラム実施時間の短縮を図った.2終末期ケアマネジメントの効果検証は,前年度に実施したベースライン調査(5チーム・11職種・23人)をもとにその追跡調査を行った.なお,調査対象のうち,1チームはベースライン調査時と同一患者をケア対象とし,3チームは患者死亡により別の患者がケア対象となったもののチームは存続しており追跡可能であった.別の2チームは患者死亡によりチームが解散し追跡調査は行えなかった.また,新たに2チームを調査対象としベースライン調査を実施した.以上により,調査対象を6チーム・11職種・26人とした.

3終末期ケアの質の評価システムの基盤構築は,前述の6チームのうち,1チームは研修プログラム受講後にベースライン情報をとり,2チームはベースライン調査後にスタートアップ研修のみ実施した上で追跡調査を実施した.研修プログラム受講による変容を追跡するためには,受講の時期や受講回数の違いによる影響をみる必要もあるが,チームの結成・解散は患者の容態変化や死亡による影響を受ける.これまでの取り組みは,評価システムの基盤構築に向けた,その手法開発の段階といえ,その成果を高めるためには標本数の確保や追跡の継続などさらなる取り組みが必要である.本研究は3つの研究課題で構成する.課題1IPWのための研修プログラムの開発では,「ケアマネジメント・ツール」を活用した研修プログラムを開発,多職種に対する試行と量的調査から有用性を検証し,研修成果が認められた.課題2終末期ケアマネジメントの効果検証および課題3終末期ケアの質の評価システムの構築では,質的調査でIPWの現状と課題を整理し,多職種チームへの追跡調査を実施した.研修プログラムを用いた介入(IPE)によるチームの変容を追跡することで,終末期ケアマネジメントの内容に影響をもたらす可能性が推察される.しかし,効果を検証し評価システムを構築するには,標本数を増やし信頼性を高める必要がある.研究計画はおおむね順調に進展しているが,以下の点について計画実施の先送りと前倒しを行った.まず,当初計画においては,IPW実態調査として質的調査と「終末期ケアマネジメントの効果検証」のベースラインともなる量的調査を計画していた.しかし,予備調査の精査により,本調査を実施する上での課題(特に調査手法に関する課題)が明らかになったことで,量的調査を平成27年度に実施することとした.他方,予備調査及び質的調査の成果により,「IPW研修プログラム」開発が順調に進展したため,平成27年度実施予定の計画を前倒しで実施した.平成28年度においては,本年度に実施したIPW実態調査(量的調査)をベースライン調査に位置付けた追跡調査を実施する.そのことにより,本研究のチャレンジ性を示す,IPWと終末期ケアマネジメントをキーワードとした介入研究,プログラム評価研究の基盤づくりに取り組んでいく.社会福祉学平成27年度においては,未実施となっているIPW実態調査(量的調査)を推進し,同時に「終末期ケアマネジメントの効果検証」のベースラインづくりに取り組む.また,「IPW研修プログラム」の改訂と再試行により,「終末期ケアマネジメントの効果検証」を行うための条件整備を行う.これらにより,当初2か年度における研究推進目標の達成を目指す.IPW実態調査及び終末期ケアマネジメントの効果検証(ベースライン調査)としての量的調査を平成27年度に先送りした影響による.調査を先送りした理由は,予備調査の精査により,本調査を実施する上で調査手法の見直し等の課題が明らかになったためである.
糸球体腎炎の進展過程におけるNotchシグナリングの役割

末期腎不全に伴う透析患者は近年増加の一途をたどっており、医療費および患者QOLの観点からその対策が求められる。メサンギウム増殖性腎炎は透析導入の原疾患として糖尿病性腎症について2番目に多い主要な腎疾患の一つである。本研究ではメサンギウム増殖性腎炎モデルにおいて腎メサンギウム領域にNotch受容体が一過性に発現することを見いだし、Notchシグナルが本疾患の進展に関与することが示唆された。さらにNotchシグナルが活性酸素種によって調節されることに着目し、活性酸素による腎細胞障害を抑制する化合物を探索したところ、ヒドロキシカルバゾールにその活性を見い出した。メサンギウム増殖性腎炎は透析導入の原疾患として糖尿病性腎症についで2番目に多い主要な原疾患のひとつであり、特にIgA腎症はわが国をはじめとする東アジア諸国で発生頻度が高い。メサンギウム増殖性腎炎の発症と進展のメカニズムはいまだ不明な多く、根本的治療法も確立されていない。そこで本研究では、細胞の分化と増殖に関与するNotchシグナリングに着目し、そのメサンギウム増殖性腎炎における役割について調べることを目的とする。本年度は、その動物モデルであるラットThy1腎炎およびヒト培養メサンギウム細胞を用い、形質転換を来した増殖中のメサンギウム細胞にNotch1が発現することを見い出した。このことから静止期メサンギウム細胞の生理的機能にはNotchシグナリングは必要ではなく、形質転換を来たした増殖期のメサンギウム細胞において何らかの役割を果たすことが示唆された。このようなメサンギウム細胞はα平滑筋アクチンを発現し筋線維芽細胞様に脱分化していることが知られており、Notchシグナリングは脱分化の維持あるいは再分化の誘導のいずれかに関与する可能性がある。今後、Notchリガンドの発現およびNotchシグナルの活性化の詳細について検討するとともに、Notchリガンド刺激による培養メサンギウム細胞の形質変化について調べる。今年度はよりマウスを用いたメサンギウム増殖性腎炎モデルについて今後検討を行うため、マウスでIgA腎症を惹起する糖鎖改変型IgAの作成を行った。DNPに特異的なIgAを産生する形質細胞腫由来MOPC-315細胞を糖鎖合成阻害薬の存在下で培養し、その培養上清からDNPを用いたアフィニティークロマトグラフィーにより、糖鎖改変型IgAを単離精製した。今後これをマウスに静注してメサンギウム増殖性腎炎を惹起することにより、臨床で多く見られるタイプのメサンギウム増殖性腎炎の動物モデルを用いた研究を進めることが可能となるとともに、将来遺伝子改変動物を用いたメサンギウム増殖性腎炎におけるNotchシグナリングの役割解明につながるものと期待できる。そこで本研究では、細胞の分化と増殖に関与するNotchシグナリングに着目し、そのメサンギウム増殖性腎炎における役割について調べ、糸球体腎炎を抑制する方法を見いだすことを目標とする。まず、その動物モデルであるラットThy1腎炎において、一過的にNotch1の発現が認められることを見いだした。さらに、ヒト培養メサンギウム細胞を用い、形質転換を来した増殖中のメサンギウム細胞にNotch1が発現することを見い出した。最近になって、NotchシグナリングはROS(活性酸素種)によって制御されることが明らかにされつつある。そこで、Thy腎炎ラットに抗酸化能を有するポリメトキシフラボノイドの一種であるノビレチンを投与し、その治療効果を検討した。その結果、尿蛋白、尿微量アルブミン値において非投与群と比べて有意な改善効果は認められなかった。さらに、有望なROS抑制薬を探索する目的で種々のカルバゾール関連化合物についてその抗酸化能と酸化ストレスが関与する腎細胞障害についてスクリーニングを行い、抑制効果を認める有望な化合物を見いだした。今後はこのカルバゾール関連化合物を用いて、Thy1腎炎の抑制効果を検討する予定である。

メサンギウム増殖性腎炎は透析導入の原疾患として糖尿病性腎症について2番目に多い主要な腎疾患の一つである。本研究ではメサンギウム増殖性腎炎モデルにおいて腎メサンギウム領域にNotch受容体が一過性に発現することを見いだし、Notchシグナルが本疾患の進展に関与することが示唆された。さらにNotchシグナルが活性酸素種によって調節されることに着目し、活性酸素による腎細胞障害を抑制する化合物を探索したところ、ヒドロキシカルバゾールにその活性を見い出した。静岡県立大学から中部大学に異動となり、新しい研究環境の確立に時間と労力を要したため。医療薬学当初研究計画に記載したThy1腎炎はラットのモデルであり医学生物学上の重要な研究資源である遺伝子改変動物の利用が難しい。そこでNotch関連遺伝子の遺伝子改変動物が多く作成されているマウスにおいてメサンギウム増殖性腎炎モデルを作成し、マウスを用いたNotchシグナリングの役割解明を併せて進めていく。また、より小型の実験動物であることから、Notchシグナリング阻害剤を用いた研究の効率化も期待できる。研究代表者が期間中に静岡県立大学薬学部から中部大学生命健康科学部に移籍する運びとなりその準備等のため研究遂行に遅れを生じた。平成26年度はNotchシグナリング阻害剤などを使う予定であったが、研究の遅れにより出来なかったため消耗品を繰越すこととなった。ラットThy1腎炎モデルを用いて、Thy1抗体Notchリガンドの発現およびNotchシグナルの活性化の詳細について検討するとともに、Notchリガンド刺激による培養メサンギウム細胞の形質変化について調べる。平成27年度はより小型動物であるマウスを使って効率良く研究を進めるとともに、研究補助アルバイトを一部で活用するなどして、その費用と合わせて使用することとした。研究代表者が静岡県立大学薬学部から中部大学生命健康科学部に准教授(独立)として移籍することになり、その準備のため研究遂行に遅れが生じた。当初予定した研究計画に変更は無いため、H26年度当初配分額に加えて次年度使用額相当分を使用し、研究の効率を高めることにより研究の遅れを取り戻す。
光フーリエ変換を用いた新しい超高速無歪み光伝送技術の確立

本研究では時間領域光フーリエ変換(OFT : Optical Fourier Transformation)という新たな無歪み高速光伝送技術を提案し、高速伝送で問題となっていた様々な波形歪みを一括して除去する技術を確立した。特筆すべき成果として、160 Gbit/s-1,000 kmおよび320 Gbit/s-525 kmの長距離超高速伝送が挙げられる。これらは直線路における160320 Gbit/s伝送実験としてはいずれも世界最長の伝送距離を実現したものであり、さらにWDM(波長分割多重)と組み合わせることにより320 Gbit/sベースの大容量伝送をも初めて実現した。またこれらと並行して、OFTの性能を向上させるために、パラボラ形状の光パルスと信号光との相互位相変調による理想的な光フーリエ変換を提案し、それを実験により実証した。具体的には、アレイ導波路回折格子を用いた波形整形回路によりパラボラ光パルスを発生させ、これを用いて歪みを受けた信号光パルスに全光フーリエ変換を施した結果、従来の正弦波変調型フーリエ変換では取りきれなかった波形歪みを除去することに成功した。本年度は無歪み光パルス伝送技術の基本性能を実証するために、時間領域光フーリエ変換を160Gbit/s光時分割多重(OTDM)伝送に適用し、超短パルス信号の伝送品質の改善効果を詳細に測定した。まず、高速(40GHz)で動作する光位相変調器と群速度分散をもつ短尺な光ファイバを組み合わせて、時間領域光フーリエ変換回路を実現した。次に、伝送ファイバの二次分散および三次分散の大きさを時間的に変化させながら、光フーリエ変換回路により波形歪みを除去し、120km伝送後10Gbit/sに多重分離された信号の符号誤り率を測定した。光フーリエ変換を用いない場合には二次分散、三次分散の増加に伴い誤り率が著しく劣化したが、光フーリエ変換を用いた場合はエラーフロアやパワーペナルティが完全に抑制され、伝送前とほぼ等しい誤り率を実現することができた。以上の結果、本手法により二次分散(<1.7ps/nm)および三次分散(<1.7ps/nm^2)の時間変動を同時に除去(適応等化)することに初めて成功した。また、フーリエ限界光パルス発生技術に関し、40GHzモード同期ファイバレーザの発振特性の詳細な測定と解析を行なった。その結果、レーザ共振器長を50mまで短くすることによりスーパーモード雑音を抑制し、パルス幅1.5psのフーリエ限界パルスを安定に発生させることに成功した。また、わずかな温度変化に伴うモードホップにより発振周波数の変動が生じることを明らかにした。さらに本年度は、波形歪み除去効果をさらに向上させるために、理想的なパラボラの形状を有する光パルスと信号光の相互位相変調を用いる時間領域光フーリエ変換法を新たに提案した。これによってより幅広い時間領域にわたって波形歪みの除去が可能であることを計算機解析により明らかにした。この成果は次年度以降における本伝送技術のさらなる高性能化につながるものである。本年度は40Gbit/s伝送パルスに対して最適なフーリエ変換を実現するために、光フーリエ変換装置を構成する光位相変調器、分散性媒質、クロック抽出回路の最適パラメータを導出し、これに基づき光フーリエ変換装置のプロトタイプを試作した。特に光フーリエ変換においてパルスにチャープを印加する位相変調器の低損失化および高位相変調度化を図り、さらに温度制御を施すことにより、高性能かつ安定な動作を実現した。さらに本装置を実際に160Gbit/s(40Gbit/s×4)OTDM伝送実験に適用し、本伝送技術の詳細な性能評価を行なった。その結果、単一偏波OOK方式において従来は200km以下であった伝送距離を600kmまで大幅に延長することに初めて成功した。光フーリエ変換を用いない場合には誤り率特性にエラーフロアが見られるが、光フーリエ変換を用いて分散及び分散スロープによる歪みを除去することによりフロアが消失し、誤り率10^<-9>におけるパワーペナルティが2dB改善された。このように光フーリエ変換により超高速・長距離OTDM伝送が可能であることを実証し、本伝送技術の有効性を明らかにした。また、本伝送技術に関する理論的構築を並行して進め、得られた解析結果から実験結果との比較および伝送特性の定量的な評価を行なった。二次分散歪みの除去に関しては、時間領域におけるABCD行列表現により光フーリエ変換後のパルス形状を正確に記述することに成功した。

さらに本解析手法を用いて、光フーリエ変換回路を構成する位相変調器の変調度と分散性媒質の大きさの関係が理想的な条件からずれた場合の影響を定量的に評価した。三次分散歪みの除去に関しては、Airy関数を用いた理論解析を新たに導出し、三次分散による非対称な波形歪みが光フーリエ変換によって完全に除去できることを証明した。本年度はDPSK (Differential Phase Shift Keying)と呼ばれる最新の伝送技術に時間領域光フーリエ変換法を適用することにより、160Gbit/s OTDM伝送の長距離化・高性能化を実現した。昨年度は光パルスの有る・無しに情報を乗せるOOK (On-Off Keying)方式において600kmのエラーフリー伝送が可能であることを実証したが、今回隣接する光パルスの位相差に情報を乗せるDPSK方式により伝送距離を750kmまで延長し、さらに時間領域光フーリエ変換により3.5dBという低パワーペナルティ伝送を実現した。これは伝送路中に挿入された光増幅器の雑音で決まるSN限界(約3dB)とほぼ等しい伝送性能であり、DPSKと光フーリエ変換を組み合わせることにより高いシステムマージンが得られることを示している。今後、1000kmへの長距離化ならびに320Gbit/s以上への高速化を図る。また本年度は、伝送後の波形歪みの除去効果を向上させるため、パラボラ型の位相変調を用いた理想的な光フーリエ変換の実現に向けて、パラボラ光パルスの発生技術の開発に取り組んだ。具体的には、アレイ導波路回折格子(AWG)の位相と振幅を制御し、ピコ秒のパラボラパルスの発生を試みた。その結果、繰り返し周波数40GHzでBright(上に凸)およびDark(下に凸)のパラボラ光パルスを発生させることに成功した。今後、波形をさらにパラボラに近づけるために制御条件の最適化を図り、パラボラパルスとの相互位相変調により全光フーリエ変換を実現する。本年度は、隣接する光パルスの位相差に情報を乗せるDPSK方式に時間領域光フーリエ変換法(OFT)を適用することにより、160Gbit/s-1,000kmの長距離伝送に成功した。この伝送距離は直線路における160Gbit/s伝送実験としては世界最長の伝送距離を実現したものである。OFTにより1,000km伝送後のペナルティ(誤り率10^<-9>を達成するために伝送前と比べて余分に必要な受光電力)は4dBに抑えられている。これは伝送路中に挿入した光増幅器による雑音限界にほぼ一致していることから、OFTは伝送路における波形歪み除去た大変有効であることが判る。なお、このOFT技術は伝送速度を高速化する程有効な方法であることが判ってきたため、現在320Gbit/sへの応用を開始している。またこれと並行して、伝送後の波形歪みの除去性能を向上させるために、パラボラ形状の光パルスと信号光との相互位相変調による理想的な光フーリエ変換を提案・実証した。まず、アレイ導波路回折格子を用いた波形整形回路を設計・試作し、ピコ秒パルス光源からパラボラ光パルスを発生させることに成功した。
面的な火山性地殻活動の新検出手法の確立

本研究の大きな目標は、火山性の地殻変動の検出手法、とくに噴火活動中の変化に機敏に呼応できる、これまでにない全く新しい観測手法として航空機リピートパス差分合成開口レーダー干渉法(Airborne RP D-INSAR)の有効性と機敏性を示すことにあった。この方法は原理的には衛星によるD-INSARと同じであるが、以下のような点について新たな開発の必要性がある:(1) Airborne RP D-INSARで用いるXバンドでは、干渉法が使えるためには航空機の繰り返し航路の精度が10m以内にするため、差分GPS航法を慣性航法システムに加える必要がある。(2)差分合成開口レーダー干渉法の解析には、航空機の姿勢(アンテナの姿勢)を数mm程度の精度でほぼ連続的に検出・記録しておく必要がある。さらに、噴火活動の変化に呼応してデータ取得の機敏性や安価であることの要請から、このシステムが小型航空機に搭載される必要性がある。地震の発生・地滑りや地殻の隆起・沈降などの地質的変動にとっても、この必要性は重要である。本計画では、まず、吾妻火山山麓の地滑り地域において臨時GPS観測を行い、kmサイズの地塊が1日に数cmほども移動していることを確かめ、予備的なリピートパス航法の精度を確かめ、十分解析に耐える精度で航路の再現性が得られることが確認された。また、小型航空機の発着する飛行場の近傍である埼玉県桶川市において、リピートパス航法とともにコーナーリフレクターを観測領域内に設置して、アンテナ姿勢の詳細なデータを得ることにより、数cm程度の地殻変動の検出が可能であることが確認された。今後は、実際に多くの変動イベントに応答する事により、実用性を着実に検証していくことが可能であると結論できる。本研究計画は2年度に渡るものであり、初年度にあたる平成7年度は、本研究遂行のためのシステム全体構想の確認と基礎的な実験を実施した。そして、基本的な課題についてはクリヤーできたものと考える。また、テストフィールドに予定した伊豆諸島三宅島においては地震研究所などとも協力し島内に18点からなる稠密GPS観測網を確立し、その1回目の観測を1995年10月に実施し、三宅島において、mm精度の観測網を確立し、本研究の評価に対応した。本研究を遂行するうえで、航空機の高精密リピートパス技術の確立がキ-ポイントとなる。本年度に議論検討した手法では、地上局とリンクしたリアルタイムナビゲーションによる航路誘導、そして後処理による航空機位置の高精度な決定、さらに航空機の高精度な姿勢情報が必至であり、これらの3課題を機内および地上の参照局に設置したGPS観測でもって実施することを確認した。まず、機体制御は機体に設置した3台のGPS受信機により1ラジアンの精度で可能なこと、後処理による航路の高精度な決定は1秒サンプリングのGPSキネマテック手法により10cm精度で実現できることを明らかにした。最大の課題は10m以上の精度を要求されるリアルタイムナビゲーションによる航路誘導である。そのためには、秒間隔での地上参照局とのリンクが必要であり、その搬送手法として無線しか該当しない。そこで、郵政局に臨時の電波利用を申請した。内諸は得られ、免許交付の直前に、航空機一般のGPSナビゲーションシステムに関する申請が入り、交付がはなはだ遅れ、実際の実験は実施できなかった。昨年度の最大課題であった、航空機と地上誘導局を結ぶ電波の使用が1996年5月にNECに対し許可された。そこで,NEC所有の航空機搭載型SARシステムにより高精度リピードにより高精度リピートパス航法によるAirlnSAR実験を開始した。まず、山形県板谷地区における大規模な地滑り地帯を試験地に選定した。同域では、航空写真による調査から年間mを越える地滑りの発生が指摘されている。

そこで、高精度リピートパス航法のよるAirInSAR観測成果と比較検討するために、板谷地域でGPSによる地滑り観測を1996年8月と10月に実施し、1cm/dayを越える地滑りを検出した。GPS観測の結論として、Xバンド使用のAirInSAR観測ならば隔日観測でも、高精度リピートパス航法によるAirInSARが可能と判断した。なお、地滑り変動検出のGPS基点はAirInSAR観測では参照点としての機能も有した。高精度リピートパス航法として、InSARに関する干渉限界ベースライン距離は、Xバンドを使用し、スラントレンジ5km、ルック角60度、スラントレンジ分解能を3.2mと±20mのリピートパスが要求される。そこで、GPSによるリアルタイム高精度誘導システム(機内でのモニター表示部も含む)を開発し、1996年10月に実施した山形県板谷地区における試験飛行では、隔日の飛行から、干渉ベースライン距離が飛行コース4000mに渡り±10mまで実現した。また機体に4個のGPSアンテナを設置し、航空機姿勢の検出を行った。高精度リピートパス航法によるAirInSARは初めての試みでり、学問以前の問題-使用電波に関する許可保留-などが生じ、本研究期間中に地殻変動を検出する段階までに至らなかった。しかし、±10mまでの高精度リピートパスが実現することにより、アンテナを1機しか有しない航空機搭載型SARシステムでもDEM(数値標高データ)の取得が可能となり、AirSARの応用範囲は確実に拡大されたと考える。