hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
HLA多型を応用した皮膚悪性黒色腫遺伝子治療法開発に向けての基礎研究

皮膚悪性黒色腫の疾患感受性形成に関する遺伝要因の血清学的レベルの解析を進め、以下のような成果を納めた。(1)HLA-B13およびCw6は悪性黒色腫と相関した、(2)HLA-B13は結節型悪性黒色腫患者群(特に抗原頻度)で増加、(3)HLA-B51は末端黒子型黒色腫患者群で増加、結節型黒色腫患者群で逆に減少を示した。これらの相関は、特定のHLA-BおよびCと連鎖不平衡にある免疫応答遺伝子あるいは免疫抑制遺伝子が、腫瘍細胞の膜表面の腫瘍関連抗原(tumor associated antigens;MAGE-1など)あるいは発癌ウイルスなどの外来抗原に対する宿主の免疫応答を規定し、この免疫応答を介して宿主の発癌を調節している可能性を示唆している。(4)HLAとの相関は女性患者群でより強い。従って女性患者のほうが男性患者よりも、HLAが関わる遺伝要因をもつ率が高くなると推測された。このように、皮膚悪性黒色腫発癌の分子機構解明にHLA遺伝子が深く関わることが明らかとなった。これらの研究成果は難治性疾患である悪性黒色腫の病態解明に貢献するものであり、本邦における遺伝子治療法ならびに予防法の開発への道を招くものと期待される。本研究は、皮膚悪性黒色腫の遺伝子治療法を確立するための基礎研究である。本症を発症した日本人患者集団を用いて、HLA分子に重点を置き細胞レベルで個体差の要因の一つとして、腫瘍免疫監視機構における細胞間免疫反応の多様性を解析し、以下のような成果を収めた。1)HLA-B13は皮膚悪性黒色腫と強い相関を示した(相対危険度=13.0,P<0.005)。病型別にHLAとの相関を検討したところ、2)HLA-B13は結節型悪性黒色腫と最も強い相関を示した(相対危険度=17.3,P<0.003)が、日本人に多くみられる末端黒子型黒色腫とは有意な相関を示さなかった。3)表在拡大型ならびに悪性黒子型黒色腫については、症例数が少なかったためHLAとの相関を明らかにすることができなかった。以上の細胞レベルでの解析から、皮膚悪性黒色腫は遺伝的背景を有する疾患であるが、単一の遺伝子ではなく、個体差(黒色腫細胞と環境)により変異する可能性が示唆された。1)前年度の研究でHLA-13Bが本症と相関(相対危険度11.3)することを明らかにしたが、さらに症例を重ね検討した結果、HLA-Cw6が本症と相関(相対危険度11.2)をすることが判明した。この相関のメカニズムとして、(1)日本人集団において、HLA-Cw6はB13と連鎖不平衡にあるため、Cw6との相関は二次的なものに過ぎない。(2)HLA-Cw6自身が腫瘍関連抗原(MAGE-1)のレセプター分子として機能する。以上の2つの可能性が挙げられる。最近の研究からHLA-Cw*1601はMAGE-1蛋白を結合し、キラーT細胞に認識されることが明かとなった。MAGE-1結合分子としてHLA-A1が知られているが、実際A1の抗原頻度は黒色腫患者58名中1名即ら1.7%と低く、実用的でない。HLA-Cw6はCw*1601と同じクラスターに属しており、キラーT細胞の標的分子となる可能性が大きい。今後、HLA-Cw6陽性黒色腫細胞ではHLA-Cw6分子とMAGE-1蛋白が結合しているか否かを急いで検討する必要がある。もし、HLA-Cw6がMAGE-1蛋白を結合しうることになれば、およそ3%の悪性黒色腫患者が癌特異免疫療法の対象となりうる。本研究の成果は、わが国における悪性黒色腫遺伝子治療法ならびに予防法の開発への道を拓くものと期待される。
協調型問題解決を用いた連続音声生成モデルと音声理解システムに関する研究

1.音声合成モデルとして母音を対象とした声道モデルをつぎの調査・解析により決定した。本モデルの実験としては音声合成を行うが,音声理解における利用も考慮されている。(1)磁気共鳴映像法を用いた三次元声道形状の計測により,舌の正中断面形状の曲率関数モデルを提案した。(2)声道断面形状を二次曲線でモデル化し,舌と口蓋の距離より声道断面積を推定した。(3)舌の曲率関数と声道断面形状からなる声道モデルを構築し,前舌部の2点の位置を制御パラメ-タ-として音声合成を行い,三次元声道モデルの有効性を明らかにした。(4)頚部インピ-ダンスと音声ピッチとの相関について,頬部間インピ-ダンスを考慮して解析し,相関式を提案した。2.1.で提案した声道モデルに基づいて,協調型問題解決を用いて連続音声の合成を行った。(1)連続音の発声要求に対して,舌や口唇等の形や動作速度の制限があり,これらの制限をすべて満たす必要がある。各々の音における制限・制約間の干渉を解決するために協調型問題解決を用いた。(2)システムの実現には混成型問題解決器PSA(Problem Solving Agent)を用いた,エ-ジェントとしては,各音に対応するものの他に,各音の時間を調整する時間エ-ジェント,処理結果をまとめる統合エ-ジェントを用いた。(3)合成音は,単独の音を並べたよりも,より自然な声であった。また,声道の変化により発声される「や」「ゆ」「よ」「わ」が合成できることを確認した。1.協調のための問題解決プロトコルについての調査・検討を行った。問題解決プロトコルとして現在提案されているものは、契約ネット、効率的供給ネット、回覧版プロトコル、二方向回覧版プロトコルがある。これらは一長一短があるので、全てを実現できるように混成型問題解決器PSAのメッセ-ジ通信機能を発展させ、協調型問題解決システムを構築した。2.声道モデル構築の基礎デ-タを得るために、磁気共鳴映像法を用いて3次元声道形状の計測を行う。その結果に基づいて、前舌部の2点の位置より舌の正中断面形状の曲率関数を推定し、正中面声道形状から声道面積関数を推定する声道モデルを提案した。(1)3次元声道形状デ-タより音声を合成し、ホルマント周波数を推定した結果、平均推定誤差は第1ホルマントで17%、第2ホルマントで14%であり、本計測デ-タの有効性を示した。(2)舌形状の曲率関数モデルを提案し、前舌部の2点の位置より曲率関数の最大点を推定し、舌形状の推定を行った。また、声道断面形状を2次曲線でモデル化し、舌と口蓋の距離より声道断面積を推定する方法を提案した。その結果、MRIによる結果と良く一致し、本モデルおよび推定方法の妥当性を確認した。(3)舌の曲率関数モデルと声道断面形状のモデルからなる声道モデルを構築し、前舌部の2点の位置を制御パラメ-タとして音声合成を行った。その結果、モデル構築の対象となった被験者の音声とよく似た自然音声が合成でき、3次元声道モデルを用いた音声合成方式の有効性を明らかにした。1.音声合成モデルとして声道モデルをつぎの調査・解析により決定した.このモデルは声道を用いているので母音が対象となる.(1)磁気共鳴映像法を用いた三次元声道形状の計測により,舌の正中断面形状の曲率関数モデルを提案し,前舌部の2点の位置より曲率関数の最大点を推定し,舌形状の推定を行った.

(2)声道断面形状を二次曲線でモデル化し,舌と口蓋の距離より声道断面積を推定した.(3)頚部インピ-ダンスと音声ピッチとの相関について,頬部間インピ-ダンスを考慮して解析し,両者に相関があることを確認し,相関式を提案した.2.1.で提案した声道モデルに基づいて,協調型問題解決を用いて連続音声の合成を行った.(1)連続音の発声要求に対して,舌や口唇等の形や動作速度の制限があり,これらの制限をすべて満たすようにする必要がある.各々の音における制限・制約間の干渉を解決するために協調型問題解決を用いた.(2)システムの実現には混成型問題解決器PSA(Problem Soluing,Agent)を用いた.エ-ジェントとしては,各音に対応するものの他に,各音の時間を調整する時間エ-ジェント,処理結果をまとめる統合エ-ジェントを用いた.(3)合成音は,単独音を並べたよりも,より自然な声であった.また,声道の変化により発声される「や」「ゆ」「よ」「わ」が合成できることを確認した.
医学, 歯学, 薬学, 衛生学科における実験動物教育

わが国における実験動物の供給,飼育管理並びに研究体制の確立は,日本実験動物学会を中心とする関係者の努力によって達成された.また実験動物の面では,農科系大学における実験動物専門家教育にも既に軌道にのっている.実験動物の主たる使用者は,医学・生物学研究領域における研究者である.実験動物を有効に使用して動物実験を成功させるためにはこれら実験動物使用者に対する実験動物教育は重要事項である.本研究の究極の目的は,実験動物利用者の教育を充実させるための実験動物教育カリキュラムの作成にある.この研究目標を達成するために本研究実施期間中に下記事項が実施された.(1)わが国の医歯薬衛生学部および大学附置研究所,公的研究機関に所属する研究者を対象とした"実験動物教育"の実態を把握するためのアンケート調査を行なった. (2)(1)と畧同じ目的で,文部省科学研究(A)「医学研究の推進に関する研究(代表者:星猛東大医学部教授)」の補助金を受けて「実験動物施設の利用者教育」と題するシンポジウムを開催した.(3)教育カリキュラムの作成.61年度に実施した(1)によって医科系大学における実験動物教育の現状,実験動物利用者の実験動物に対する関心度,考え方,要求項目等を知ることができた.同じく61年度実施の(2)によって実験動物教育の在り方,教育目標の設定,効果判定等々についての問題点が明らかにされた.以上の研究結果を踏まえて62年度後半からカリキュラムの作成に入った.実際にはカリキュラムから一歩進めて,医科系大学の学生および新人研究者を対象とした「実験動物入門書」の編纂を企画した.62年10月から全班員が分担して原稿執筆が始められた.63年2月現在,原稿の整理,編集刊行準備の作業に入っている.わが国における実験動物の供給,飼育管理並びに研究体制の確立は,日本実験動物学会を中心とする関係者の努力によって達成された.また実験動物の面では,農科系大学における実験動物専門家教育にも既に軌道にのっている.実験動物の主たる使用者は,医学・生物学研究領域における研究者である.実験動物を有効に使用して動物実験を成功させるためにはこれら実験動物使用者に対する実験動物教育は重要事項である.本研究の究極の目的は,実験動物利用者の教育を充実させるための実験動物教育カリキュラムの作成にある.この研究目標を達成するために本研究実施期間中に下記事項が実施された.(1)わが国の医歯薬衛生学部および大学附置研究所,公的研究機関に所属する研究者を対象とした"実験動物教育"の実態を把握するためのアンケート調査を行なった. (2)(1)と畧同じ目的で,文部省科学研究(A)「医学研究の推進に関する研究(代表者:星猛東大医学部教授)」の補助金を受けて「実験動物施設の利用者教育」と題するシンポジウムを開催した.(3)教育カリキュラムの作成.61年度に実施した(1)によって医科系大学における実験動物教育の現状,実験動物利用者の実験動物に対する関心度,考え方,要求項目等を知ることができた.同じく61年度実施の(2)によって実験動物教育の在り方,教育目標の設定,効果判定等々についての問題点が明らかにされた.以上の研究結果を踏まえて62年度後半からカリキュラムの作成に入った.実際にはカリキュラムから一歩進めて,医科系大学の学生および新人研究者を対象とした「実験動物入門書」の編纂を企画した.62年10月から全班員が分担して原稿執筆が始められた.63年2月現在,原稿の整理,編集刊行準備の作業に入っている.医科系大学において適切な実験動物教育を実施するための医歯薬衛生学系大学における実験動物教育カリキュラムの作製研究を目的とする本研究班は、上記大学の実験動物教育の現状を把握するために全国の国公私立の医歯薬衛生学系大学,大学附置研究所,公的研究機関を対象にアンケート調査を行った。アンケートは、各大学、研究機関における実験動物教育担当者宛のアンケートAと、動物実験に携わる研究者宛のアンケートBの二通りがつくられた。アンケートAは、11項目の質問から成り、大学,研究機間における実験動物教育実施の有無を問い、教育が実施されている場合はその教育内容、時間数、評価、問題点等を知るためである。アンケートBは、18項目の質問から成り、医歯衛生学系大学における実験動物教育に対する研究者の対応と動物実験の実態を知るためのものである。アンケート調査の仮集計は下記の通りである。大学・研究機関発送数回答数教育実施機関数医学部78 65(83%) 23(35%)歯学部24 19(79%) 6(32%)薬学部43 34(79%) 8(24%)衛生学部4 3(75%) 3(100%)大学附置研究所11 8(73%)2(25%)公的研究所30 20(67%)3(15%)アンケートの調査結果の集計・解析作業は現在続行中であり、この結果からわが国の医歯薬衛生学系大学における実験動物教育の実態と必要性が明確になるものと孝えられる。またこの調査結果は、実験動物教育のカリキュラム作製に資するところが大である。
糸球体内皮細胞の場に応じた領域特異性の確立：腎炎発症進展解析の新たなアプローチ

全身のすみずみに酸素と栄養を運ぶ血管の内壁を構成する内皮細胞は組織によって特異な形態をとる。糸球体において内皮細胞は足細胞に面した領域では窓とよばれる小孔を有しており、基底膜を形成するが、メサンギウム細胞に面した領域では窓はなく、基底膜も欠損している。このように糸球体内皮細胞は場所により特徴的な形態の違いを示しているにも関わらず、これまで糸球体内皮細胞の領域特異性についての議論はされていない。代表者は糸球体を抗原として作製したモノクローナル抗体の1つであるクローンJ22が糸球体内皮細胞のメサンギウム基質に接した膜表面を特異的に認識することを見いだした。これは糸球体毛細血管を形成する内皮細胞が領域特異的に分子の発現を制御していることを初めて示すものであり、この抗原の解析を進めることで、内皮細胞の新たな機能を明らかにし、さらに新規の切り口で糸球体腎炎の病態を解析する基盤を形成することを目的とする。本年度は以下のような結果を得た。1)J22抗原の局在について:J22抗体を静注するとメサンギウム基質に面した内皮細胞の基底側に結合することから、内皮細胞の基底側膜表面にJ22抗原が露出していることが分かった。2)メサンギウム細胞との関わり:メサンギウム細胞は突起を延ばし内皮細胞と接触している。そこに関わる分子についていくつかの論文で報告しており(Kidney Int 2014, Lab Invest 2016)、それらの研究で見いだしたメサンギウム細胞と内皮細胞の接触部位に局在する分子であるl-afadinおよびbeta-cateninさらにeplin分子とJ22抗原との関係を検討した結果、いずれの分子とも共局在が明らかとなった。これらのことから、J22抗原はメサンギウム領域に面した腎糸球体内皮細胞基底側に存在し、メサンギウム細胞と内皮細胞の結合に関わる可能性が強く示唆された。この研究課題の初年度にあたる昨年4月に順天堂大学より大阪にある藍野大学へ移動したため、新たに研究室の立ち上げが必要となった。しかしながら6月18日に発生した大阪北部地震により研究室の建物が被害を受け、その後大雨や台風の被害を受けたため、研究室の整備が大幅に遅れることとなり、研究の開始が予定より遅くなった。昨年暮れまでには順天堂大学より凍結試料を含めた物品の移動も一部を除いてほぼ完了した。藍野大学では電子顕微鏡や実験動物施設を含め解析に必要な機器は準備されており、研究を開始している。本課題では血管の内腔を形成する内皮細胞が場特異的な分子の発現をしていることを新たに開発したモノクローナル抗体を用いて解析することを中心に研究を進める予定にしている。すでに、基礎的なデータは得られており、モノクローナル抗体の抗原がメサンギウム細胞と内皮細胞の相互作用に関わる重要な分子であることが明らかになりつつある。次年度は以下のような研究を予定している。1)J22抗原分子の免疫電顕による局在の解析:これまでの研究により光学顕微鏡レベルでJ22抗原は腎糸球体内皮細胞とメサンギウム細胞が相互作用する領域に発現していることが明らかになっており、それをさらに裏付けるため、免疫電顕法により詳細な解析を行うこととする。免疫電顕法についてはこれまで多くの論文を発表しており、また新たに必要な資材も準備できており、施設を移動した後も安定して解析を行うことができる。2)メサンギウム細胞を特異的に傷害するモノクローナル抗体E30(代表者らによって開発されたもの)を用いて、メサンギウム細胞傷害時のJ22抗原の局在および発現の変化を免疫組織化学とイムノブロット法により解析を行う。さらにE30腎炎においてメサンギウム細胞傷害後におこる異常なメサンギウム細胞増殖とその後の回復期(メサンギウム傷害が起こると糸球体毛細血管網が壊れるが、抗体投与8日後ごろから内皮細胞とメサンギウム細胞の相互作用により糸球体毛細血管網の再構築が起こることを以前Kidney Intに報告している)においてJ22抗原の局在と発現がどのように変化するかを抗体投与後1日、3日、5日、8日後にラット腎を摘出し、解析を行うこととする。これらの解析により、J22抗原の機能的な意義と病態時における変化が明らかになることが期待できる。3)J22抗原についての分子解析:J22抗原分子を明らかにするために、J22モノクローナル抗体を用いた免疫沈降法により分子の単離を試みる。本年度は効率良く分子が回収されるdetergentの検討から開始することとする。次年度(令和元年)はこれまでに得られた所見を中心に学会発表(9月に行われる日本臨床分子形態学会を予定している)を行う予定である。

代表者は糸球体を抗原として作製したモノクローナル抗体の1つであるクローンJ22が糸球体内皮細胞のメサンギウム基質に接した膜表面を特異的に認識することを見いだした。これは糸球体毛細血管を形成する内皮細胞が領域特異的に分子の発現を制御していることを初めて示すものであり、この抗原の解析を進めることで、内皮細胞の新たな機能を明らかにし、さらに新規の切り口で糸球体腎炎の病態を解析する基盤を形成することを目的とする。本年度は以下のような結果を得た。1)J22抗原の局在について:J22抗体を静注するとメサンギウム基質に面した内皮細胞の基底側に結合することから、内皮細胞の基底側膜表面にJ22抗原が露出していることが分かった。2)メサンギウム細胞との関わり:メサンギウム細胞は突起を延ばし内皮細胞と接触している。そこに関わる分子についていくつかの論文で報告しており(Kidney Int 2014, Lab Invest 2016)、それらの研究で見いだしたメサンギウム細胞と内皮細胞の接触部位に局在する分子であるl-afadinおよびbeta-cateninさらにeplin分子とJ22抗原との関係を検討した結果、いずれの分子とも共局在が明らかとなった。これらのことから、J22抗原はメサンギウム領域に面した腎糸球体内皮細胞基底側に存在し、メサンギウム細胞と内皮細胞の結合に関わる可能性が強く示唆された。この研究課題の初年度にあたる昨年4月に順天堂大学より大阪にある藍野大学へ移動したため、新たに研究室の立ち上げが必要となった。しかしながら6月18日に発生した大阪北部地震により研究室の建物が被害を受け、その後大雨や台風の被害を受けたため、研究室の整備が大幅に遅れることとなり、研究の開始が予定より遅くなった。昨年暮れまでには順天堂大学より凍結試料を含めた物品の移動も一部を除いてほぼ完了した。藍野大学では電子顕微鏡や実験動物施設を含め解析に必要な機器は準備されており、研究を開始している。本課題では血管の内腔を形成する内皮細胞が場特異的な分子の発現をしていることを新たに開発したモノクローナル抗体を用いて解析することを中心に研究を進める予定にしている。すでに、基礎的なデータは得られており、モノクローナル抗体の抗原がメサンギウム細胞と内皮細胞の相互作用に関わる重要な分子であることが明らかになりつつある。次年度は以下のような研究を予定している。1)J22抗原分子の免疫電顕による局在の解析:これまでの研究により光学顕微鏡レベルでJ22抗原は腎糸球体内皮細胞とメサンギウム細胞が相互作用する領域に発現していることが明らかになっており、それをさらに裏付けるため、免疫電顕法により詳細な解析を行うこととする。免疫電顕法についてはこれまで多くの論文を発表しており、また新たに必要な資材も準備できており、施設を移動した後も安定して解析を行うことができる。2)メサンギウム細胞を特異的に傷害するモノクローナル抗体E30(代表者らによって開発されたもの)を用いて、メサンギウム細胞傷害時のJ22抗原の局在および発現の変化を免疫組織化学とイムノブロット法により解析を行う。さらにE30腎炎においてメサンギウム細胞傷害後におこる異常なメサンギウム細胞増殖とその後の回復期(メサンギウム傷害が起こると糸球体毛細血管網が壊れるが、抗体投与8日後ごろから内皮細胞とメサンギウム細胞の相互作用により糸球体毛細血管網の再構築が起こることを以前Kidney Intに報告している)においてJ22抗原の局在と発現がどのように変化するかを抗体投与後1日、3日、5日、8日後にラット腎を摘出し、解析を行うこととする。
オリンピック・パラリンピックが開催地に与える社会的影響の検討

2020年の東京オリンピック・パラリンピックにむけて、その経済効果や国民のスポーツへの関心の高まりといった期待から、公的資金の無駄使いになるのではないかとの心配まで、スポーツイベントが社会に与える影響に注目が集まっている。しかしながら、その多くについては科学的根拠に基づいた見解ではない。本研究は、東京オリンピック・パラリンピックを題材に、その社会的影響を学術的根拠に基づく尺度を用いて測定し、科学的な検討を試みる取り組みである。測定においては、その影響を認識する住民を対象とするため、ある程度の代表性の担保が可能なインターネット調査を活用する。尺度には、経済活性化、イメージ向上、地域愛着の向上、スポーツ関与の向上、日常生活の妨害、事故・事件のリスク、行政予算の浪費などの要因を含めて、ポジティブ、ネガティブの両面からの分析を行う。まず本年度は、スポーツイベントの社会的影響に関する現在の実践的および学術的な取り組みと課題について探索を試みた。まず実際の現場においては、持続可能な開発(SDGs)を提言している国連が、スポーツを持続可能な開発における重要な鍵となるものと認識していることから、IOC、FIFAをはじめ、北米のプロスポーツチーム、そして日本国内のスポーツ組織も、SDGsへのスポーツの関わりを強く意識した取り組みを進めている。また、学術的には、北米スポーツマネジメント学会では、プロスポーツ組織の社会的責任に関するレビュー論文が発表され(Walzel et al., 2018)、2019年にはスポーツと社会や幸福に関する特集が計画されたりしている。そして2018年にオーストラリアで開催された国際学会では、74演題中10演題が"social impact & social inclusion"に関わるものであり、以前に比べて多くの注目を集めていることがわかった。これまでに研究者自身が取り組んだ「スポーツの影響」「スポーツの価値」に関連した研究を再検討し、必要に応じてすでに収集しているデータの再分析を行った。具体的には、スポーツイベントの社会的影響を測定する尺度の再検討を行い、研究成果を国際学会で発表した(Annual Conference of Sport Management Association of Australia and New Zealand(2018年11月))。スポーツイベントの社会的影響を構成する5つのポジティブな影響要因と3つのネガティブ要因で構成した尺度モデルを再分析した結果、モデルが改善され、収束的妥当性と弁別的妥当性が確認できた。さらに概ね基準を満たす適合度が確認された。また、改めてスポーツイベントの影響やレガシーに関連する先行研究の再検討を行い、大規模スポーツイベントの社会的影響を測定する尺度の再検討に必要な概念の整理、および測定モデルに含まれる要素と具体的な質問項目の再検討を行う。さらに、スポーツイベントの社会的影響に関する現在の実践的および学術的な取り組みと課題について学会等にて情報を収集した。ただし、2019年度に計画している量的データを収集する調査の準備が十分には行えず、その作業が次年度への積み残しとなった。2019年度に計画している量的データを収集する調査の準備が十分に少し遅れが生じているが、3年間の研究プロジェクトに必要な基礎的な情報はある程度収集でき、研究遂行の目途は立っていると言える。今後は、本研究の目的を果たすために、東京オリンピック・パラリンピック開催前年である2019年に比較データを収集するための調査計画を設計する。具体的には、インターネット調査会社の検討と決定、対象地域と人数の確定、調査項目の確定(特にスポーツイベントの社会的影響を測定する尺度と項目については慎重な最終検討をする)を行う。東京オリンピック・パラリンピックについての知識がある程度ある対象者からデータ収集を行う必要があるため、スクリーニング調査を用いて本調査の対象者を絞る。そのうえで2019年度中に、本調査を実施する(東京都内居住者1,500人、3他府県(例:仙台、大阪、福岡)で各500人よりデータを収集する)。最終的には、大会前と大会後の二時点において大会開催の影響に対する人々の意識を測定し、比較する必要があるため、事後調査(2020年度実施予定)のタイミングも考慮したうえで、事前調査(2019年度実施予定)の時期を決定することになる。

そして2018年にオーストラリアで開催された国際学会では、74演題中10演題が"social impact & social inclusion"に関わるものであり、以前に比べて多くの注目を集めていることがわかった。これまでに研究者自身が取り組んだ「スポーツの影響」「スポーツの価値」に関連した研究を再検討し、必要に応じてすでに収集しているデータの再分析を行った。具体的には、スポーツイベントの社会的影響を測定する尺度の再検討を行い、研究成果を国際学会で発表した(Annual Conference of Sport Management Association of Australia and New Zealand(2018年11月))。スポーツイベントの社会的影響を構成する5つのポジティブな影響要因と3つのネガティブ要因で構成した尺度モデルを再分析した結果、モデルが改善され、収束的妥当性と弁別的妥当性が確認できた。さらに概ね基準を満たす適合度が確認された。また、改めてスポーツイベントの影響やレガシーに関連する先行研究の再検討を行い、大規模スポーツイベントの社会的影響を測定する尺度の再検討に必要な概念の整理、および測定モデルに含まれる要素と具体的な質問項目の再検討を行う。さらに、スポーツイベントの社会的影響に関する現在の実践的および学術的な取り組みと課題について学会等にて情報を収集した。ただし、2019年度に計画している量的データを収集する調査の準備が十分には行えず、その作業が次年度への積み残しとなった。2019年度に計画している量的データを収集する調査の準備が十分に少し遅れが生じているが、3年間の研究プロジェクトに必要な基礎的な情報はある程度収集でき、研究遂行の目途は立っていると言える。今後は、本研究の目的を果たすために、東京オリンピック・パラリンピック開催前年である2019年に比較データを収集するための調査計画を設計する。具体的には、インターネット調査会社の検討と決定、対象地域と人数の確定、調査項目の確定(特にスポーツイベントの社会的影響を測定する尺度と項目については慎重な最終検討をする)を行う。東京オリンピック・パラリンピックについての知識がある程度ある対象者からデータ収集を行う必要があるため、スクリーニング調査を用いて本調査の対象者を絞る。そのうえで2019年度中に、本調査を実施する(東京都内居住者1,500人、3他府県(例:仙台、大阪、福岡)で各500人よりデータを収集する)。最終的には、大会前と大会後の二時点において大会開催の影響に対する人々の意識を測定し、比較する必要があるため、事後調査(2020年度実施予定)のタイミングも考慮したうえで、事前調査(2019年度実施予定)の時期を決定することになる。2019年度に計画している量的データを収集する調査の準備が十分には行えず、その作業に係る経費が残った。
乳癌の国際学術研究

日本よりも,発生頻度の低い中国での乳癌症例を収集し,その組織学的特色について比較した.また,その診断基準についても比較検討した.その結果,浸潤癌と非浸潤癌、導管癌と特殊型,小葉癌の判定などに差があり,両国の比較をするためには統一診断基準が必要と考えられた.引き続き山東医大より研究者を受け入れて,共同研究を進めていく予定である.日中両国での乳癌研究の成果については,発表論文に示すごとくである.乳癌腫瘍組織を用いた,免疫組織化学的検討と分子遺伝学的研究により,以下の点について明らかにした.1.エストロゲン受容体の発現は,免疫組織化学的に142例中61例に陽性であり,生化学的方法とよく一致した.陽性例では,癌の導管内進展の型と相関を示した.2.カルシトニン受容体の遺伝子多型を発見し、これと日本人の乳癌の組織型との関連について解析した.相関は認められなかった.3.乳癌予後因子として知られているPSAのプロモーター領域に遺伝子多型を認めた.PSA mRNAの発現と相関を示した。4.Bcl-2の発現と抗がん剤感受性結果を比較し,Bcl-2陽性例では,陰性より感受性が有意に高いことを示した.5.アンドロゲン受容体の発現を検討し,14.1%陰性であることを示した.これらには点突然変異はなく高頻度(11/17,65%)に活性型alleleの欠損を認めた.日本よりも,発生頻度の低い中国での乳癌症例を収集し,その組織学的特色について比較した.また,その診断基準についても比較検討した.その結果,浸潤癌と非浸潤癌、導管癌と特殊型,小葉癌の判定などに差があり,両国の比較をするためには統一診断基準が必要と考えられた.引き続き山東医大より研究者を受け入れて,共同研究を進めていく予定である.日中両国での乳癌研究の成果については,発表論文に示すごとくである.乳癌腫瘍組織を用いた,免疫組織化学的検討と分子遺伝学的研究により,以下の点について明らかにした.1.エストロゲン受容体の発現は,免疫組織化学的に142例中61例に陽性であり,生化学的方法とよく一致した.陽性例では,癌の導管内進展の型と相関を示した.2.カルシトニン受容体の遺伝子多型を発見し、これと日本人の乳癌の組織型との関連について解析した.相関は認められなかった.3.乳癌予後因子として知られているPSAのプロモーター領域に遺伝子多型を認めた.PSA mRNAの発現と相関を示した。4.Bcl-2の発現と抗がん剤感受性結果を比較し,Bcl-2陽性例では,陰性より感受性が有意に高いことを示した.5.アンドロゲン受容体の発現を検討し,14.1%陰性であることを示した.これらには点突然変異はなく高頻度(11/17,65%)に活性型alleleの欠損を認めた.国際共同研究を始めるに当たり、和歌山県立医科大学を日本の代表、山東医科大学を中国の代表とし、両国での乳癌診断、治療方法の選択、病理診断、術後予後追跡調査の比較を行うため、和歌山県立医科大学より覚道、桜井、宇都宮が、また山東医科大学より寿、張がそれぞれ相互訪問し意見を交換した。またそれぞれ学術講演会を行い、本研究計画への協力とそれぞれの方式を紹介した。この交流のスタートの結果、山東医大外科学より楊其峰講師が和歌山医大第一外科(分院)へ、山東医大病理学より唐衛華講師が和歌山医大第二病理へ大学院生として平成11年4月よりこの国際学術共同研究に参加協力することとなった。本年はその準備として、張と覚道が、それぞれ相手側教室の症例を病理組織学的にレビューし、検索方法の標準化について話し合い、それぞれより症例と病理材料の相互利用を了承した。先ず、山東医大例30例のパラフィンブロックの提供を受け、免疫組織学的解析を始めた。本年は、交流活動を学生レベルまで広げ、学部学生の相互交流に対しても積極的に取り絹む計画である。また乳癌に関しては、組織学的バラメーターの比較と乳腺切除材料を用いて腫瘍遺伝子の解析や、環境ホルモン物質の含有(蓄積)量について脂肪組織を用い検索する予定である。そのための材料の収集とフリーザー内での保存を始めた。昨年に引き続き本年は約80例の乳癌切除標本を共同で解析し、エストロゲン受容体、増殖分画等が転移の有無、再発等と相関することを明らかにした。更に細胞材料を用い、細胞異型度を数値化しCytological Gradeと命名した。これと他の予後因子等を比較した所、転移の有無との相関を認めた。又、交流事業としては、8月24日8月31日の間、山東医科大学外科附属病院副院長姜希宏教授と山東医科大学病理学基礎医学院院長周庚寅教授の訪問を受け共同研究の意見交換とこれからの研究の展開について協議した。日本側からは、2月18日3月1日山東医科大学を訪問し、中国側乳癌組織標本についての解析を行った。又、一部については、病理標本を借用し、日本での解析と比較を引き続き行う予定である。今年度の特色は、本研究計画より論文発表が可能となったことであり、エストロゲン受容体陽性乳癌でEIC病変が多いことをPathol Intに又、erbB2過剰発現乳癌で、EIC陽性例が多いことをCancerに発表できたことである。

更に国際交流の実績として中国側より7名の学生を受け入れ、ホームステイ等を利用し、日本の医学教育、学生との交流を行えたことである。又、和歌山医大からも、3名の学生が山東医科大学を訪問し、中国での医学教育、卒後研修を体験できたことも長期的には有意義であったと考えている。平成12年度には、研究者の交流として、和歌山医大より、森助教授、宇都宮講師が山東医大を、9月26日より10月10日まで訪問し、講演「動脈硬化の成立過程とマクロファージの関与」を森一郎が行なった。また,山東医大側より、「乳癌研究の現状報告」が周庚寅教授により行われた。山東医大側では、さらに乳癌培養細胞を用い、化学療法剤の作用への漢方薬の効果の検討について報告が行われた。日本側からは、「サイミジンフォスフォリラーゼと乳癌の予後について」「日本人乳癌の遺伝子多型」について報告した。平成13年1月26日には、山東大学より周教授が訪日し、中国側より乳癌組織標本を、持参し、これを日中病理医4名でそれぞれ独自に診断し、その診断の違いを比較した。病理診断は国際的にも共通性、一致性の高いものであるべきと考えられるが、日中両国の間には、手術摘出標本より組織標本を切り出す方法や、診断方針に差が見られた。これは本邦では縮小手術が多く、標本断端の検索が不可欠である等の違いによると考えられた。また用いる診断用語については、中国ではWHOの診断基準であり、本邦で用いる癌取り扱い規約にある多数のパラメーターについては、取り上げられていない等の違いがあった。この結果は、この共同研究終了後も、引き続き解析を進め、日中病理医間の診断の差と、日中両国の乳癌の違いとしてまとめ、共同発表の予定である。
高温超伝導体の絶縁体-金属転移近傍における磁性と伝導の相関

銅酸化物高温超伝導体の大きな特徴の一っとして、電気伝導と磁性が密接に相関していることが挙げられ、超伝導発現機構の解明にはこの関係を明らかにすることが不可欠である。最近の中性子散乱研究により、大局的な磁気励起スペクトルがYBa_2Cu_3O_<7-δ>系、La_<2-x>Sr_xCuO_4系ともにほぼ共通であり、砂時計型をしていることが示されている。これは銅酸化物高温超伝導体の磁性に普遍的なものであると考えられる。一方、絶縁体一超伝導体転移を起こす近傍(絶縁体で斜め非整合磁気相)における磁気励起の研究はほとんど行われていないのが現状である。以前行われたLa_<1.95>Sr_<0.05>CuO_4における高エネルギー励起の実験結果によると、約50meV以上ではスピン波励起で良く記述出来ることがわかっているが、低エネルギー領域での振る舞いははっきりしていない。一つの可能性は、斜め非整合磁気相を示すLa_<2-x>Sr_xNiO_4系で見られている通常のスピン波励起である。もう一つの可能性は、上に示した砂時計型磁気励起である。砂時計型磁気励起が超伝導相でのみ観測される特徴的なものかどうかを明らかにする上でも、斜め非整合磁気相における研究は重要である。我々はLa_<1.96>Sr_<0.04>CuO_4単結晶を用いて中性子非弾性散乱実験を行い、0【less than or equal】ω【less than or equal】12meVおよび4【less than or equal】T【less thanor equal】250Kの範囲で磁気励起を詳細に調べた。弾性散乱では、(π,π)付近の磁気ピークがb_<ortho>軸方向に二つに分かれて(1,±δ,0)_<ortho>にピークが観測されるが、励起エネルギー増加とともに次第に一つのピークに近づいていく(δが減少する)様子が観測された。この結果は、磁気励起が砂時計型である可能性を示唆している。つまり、砂時計型の磁気励起が伝導性によらず銅酸化物で共通であること(ニッケル酸化物とは質的に異なること)を意味しており、重要な発見である。1.不純物置換効果La_<2-x>Sr_xCuO_4希釈ドープ領域では、低温で短距離非整合磁気秩序相(スピングラス相)が存在する。最近、この非整合磁気相関がストライプ秩序に起因するのではなく、フラストレーションによって引き起こされるスパイラル状態に起因するという可能性も指摘されている。また、適切なモデルを判別するために、La_<2-x>Sr_xCuO_4のCu位置をZn等で置換して、非整合磁気相関の変化を調べることが提案されている。我々は、Cu位置をZnやNiで置換したLa_<1.95>Sr_<0.05>CuO_4単結晶を用いて中性子散乱実験を行い、非整合磁気相関の不純物濃度依存性を調べた。Zn置換の実験結果からは、両者のモデルの善し悪しの区別がつかないが、Ni置換の実験結果からストライプモデルの方がより適切であるという結論を得た。特にNi置換効果は興味深く、NiがNi^<3+>或はNi^<2+>と周りのホールがZhang-Rice一重項的なものを形成した状態で置換され、磁性に大きな変化をもたらすことを明らかにした。2.スピンダイナミクス銅酸化物高温超伝導体の超伝導相(水平非整合スピン相)においては精力的に磁気励起測定が行われており、特にLa_<2-x>Ba_xCuO_4(x=0.125)やYBa_2Cu_3O_<6.6>においては普遍的な砂時計型の励起(あるエネルギーで分散が閉じる)が観測されている。砂時計型の磁気励起が、超伝導相でのみ見られるかを調べるために、La_<2-x>Sr_xCuO_4の絶縁体相(斜め非整合スピン相)の中性子非弾性散乱実験を行い、磁気励起を測定した。まだ、予備的な結果しか得られていないが、砂時計型を示唆する結果を得た。来年度も継続して測定を行い、結論を出す予定である。

もう一つの可能性は、上に示した砂時計型磁気励起である。砂時計型磁気励起が超伝導相でのみ観測される特徴的なものかどうかを明らかにする上でも、斜め非整合磁気相における研究は重要である。我々はLa_<1.96>Sr_<0.04>CuO_4単結晶を用いて中性子非弾性散乱実験を行い、0【less than or equal】ω【less than or equal】12meVおよび4【less than or equal】T【less thanor equal】250Kの範囲で磁気励起を詳細に調べた。弾性散乱では、(π,π)付近の磁気ピークがb_<ortho>軸方向に二つに分かれて(1,±δ,0)_<ortho>にピークが観測されるが、励起エネルギー増加とともに次第に一つのピークに近づいていく(δが減少する)様子が観測された。この結果は、磁気励起が砂時計型である可能性を示唆している。つまり、砂時計型の磁気励起が伝導性によらず銅酸化物で共通であること(ニッケル酸化物とは質的に異なること)を意味しており、重要な発見である。
世俗化の中のドイツ・カトリック教会と「再キリスト教化」

本研究はヴァイマール期ドイツに関する教会社会史的視角から「再キリスド教化」という現象を問い直すものであり、今年度は前年度に引き続いて、1920年代に生じた聖痕者テレーゼ=ノイマンを巡る「コナースロイト事件」を取り上げた。既に前年度の研究で、事件勃発直後から巡礼の是非を巡って大規模な論争と社会的騒擾が生じており、教会当局もこの事件には否定的な態度をとっていた事を確認しているが、今年度は、テレーゼ支持者の側における定期刊行物のうち、最も大きな影響力を持っていたと考えられる『コナースロイト年報』の分析を進め、教会上層部との軋礫の原因を追った。そこにおいて主張の要となっていたのは.テレーゼの神性の擁護と巡礼の認可への強い要望であり、それらの正当化の軸には聖心信仰が据えられていた。その編著者であるフォン=ラマに対する教会当局の反応や、神学者との論争の経過は、まさにこの聖心信仰を巡る解釈が当時のカトリシズム内において-大争点となっていたことを示している。結果的に教会上層部からは無節操な奇跡願望を助長するものとして断罪され、ラマがその後ナチスからも迫害を受けたことで『コナースロイト年報』は1930年代後半には途絶えてしまう。いずれにせよ、聖心信仰がマリア信仰と同様に、当時の「再キリスト教化」の中軸の一つとして機能していたことを考えれば、「コナースロイト事件」と「再キリスト教化」との関連を問う際には非常に重要な接点であると言え、引き続き分析作業を進めて行きたい。本研究はヴァイマール期ドイツに関する教会社会史的視角から「再キリスト教化」という現象を問い直すものであり、今年度は教区レヴェルにおける宗教活動の中心であった司祭階層の思想・政治的特質について考察した。具体的な分析対象として第一次世界大戦時に教会を覆った超宗派ナショナリズムと、世紀転換期にカトリシズムの広い範囲で見られた改革運動のその後の行方について扱った。まず超宗派ナショナリズムは、司教団による拒否にもかかわらず、戦後、特にカトリシズム右派と呼ばれた一団(右翼政党や中央党の一部のカトリック、保守思想家など)や多くの議会外政治闘争団体(有名なものとして鉄兜団や青年ドイツ騎士団)の中に受け継がれていった。そしてそれらの組織の中には少なからぬカトリック聖職者が存在し、戦時の超宗派的な民族共同体への回帰を訴えていたのである。彼らは数の上では少数派であったとはいえ無視しえぬ存在であり、実際に他の聖職者や信徒たちへの影響力を恐れた司教団は彼らが活動する組織を認めることはなかったのだった。また世紀転換期の「改革カトリシズム」は、カトリシズムの近代化への順応を模索した動きであり、その後のカトリシズムの発展に大きく寄与した。しかしそれは同時に、下級聖職者の厳格な規律化を伴った教皇権至上主義への明確な批判でもあり、当時のカトリシズム内に拭いがたい痕跡を残した。ヴァイマール期には一部分の要求が認められたとは言え、多くの聖職者によって望まれた教会の民主化や生活改善などを求める動きは司教団によって懐柔され、実を結ばなかった。その中のある者はそれ以降も自らの要求を貫き、やがて教会組織から阻害されていくのだった。以上が本年度の研究内容であり、これによってヴァイマール期の聖職者の政治・思想的状況の一端を明らかにしえたと考えるが、その教区民へ対する社会的な影響力に関しては次年度以降の課題としたい。本研究はヴァイマール期ドイツに関する教会社会史的視角から「再キリスト教化」という現象を問い直すものであり、今年度は宗教的奇跡をめぐるカトリック教会と信徒たちの対応について考察した。その際具体的な分析対象としては、聖痕者テレーゼ=ノイマンをめぐる「コナースロイト事件」を取り上げた。「コナースロイト事件」は、1926年春、バイエルンの寒村コナースロイトにおいて敬度な28歳の女性テレーゼの体に聖痕が発現したことから始まる。彼女の身辺にはそれ以外にも様々な霊的現象が見られ、それらは驚きと畏敬、或いは疑いの目を持ってメディアで盛んに論じられた。従来の研究の多くは、こうした現象の真偽をめぐる神学・医学的な論争や、のちにテレーゼ支持者とナチスとの間で生じた政治的な争いに注目してきた。しかし本研究が取り上げるのは、多くの訪問・巡礼者の群れがこの小農村に押し寄せ、その騒擾は教会上層部や警察も無視できない次元にまで発展していたという側面である。まず、新聞や当地の教区司祭の日記などから、しばしば数千人を超える群集が押し寄せていたが、その中には熱心な宗教心を持った者も少なくなかったことが読み取れる。特にテレーゼが起こす奇跡は、彼女の擁護者が発行していた出版物によってさかんに宣伝された。そうして新たな巡礼地の誕生への気運が高まっていく一方、この動きにヒエラルヒーの権威に対する脅威を感じたカトリック教会上層部は厳しい措置によって巡礼を抑制する。しかし巡礼の是非をめぐる議論はその後もテレーゼ支持者による定期刊行物の中で展開されていくのである。以上が今年度の研究実施状況であるが、来年度はここで明らかにした個々の考察結果を踏まえた上で、「コナースロイト事件」を「再キリスト教化」という現象の中に位置付ける作業を行いたい。本研究はヴァイマール期

ドイツに関する教会社会史的視角から「再キリスド教化」という現象を問い直すものであり、今年度は前年度に引き続いて、1920年代に生じた聖痕者テレーゼ=ノイマンを巡る「コナースロイト事件」を取り上げた。既に前年度の研究で、事件勃発直後から巡礼の是非を巡って大規模な論争と社会的騒擾が生じており、教会当局もこの事件には否定的な態度をとっていた事を確認しているが、今年度は、テレーゼ支持者の側における定期刊行物のうち、最も大きな影響力を持っていたと考えられる『コナースロイト年報』の分析を進め、教会上層部との軋礫の原因を追った。そこにおいて主張の要となっていたのは.テレーゼの神性の擁護と巡礼の認可への強い要望であり、それらの正当化の軸には聖心信仰が据えられていた。その編著者であるフォン=ラマに対する教会当局の反応や、神学者との論争の経過は、まさにこの聖心信仰を巡る解釈が当時のカトリシズム内において-大争点となっていたことを示している。結果的に教会上層部からは無節操な奇跡願望を助長するものとして断罪され、ラマがその後ナチスからも迫害を受けたことで『コナースロイト年報』は1930年代後半には途絶えてしまう。いずれにせよ、聖心信仰がマリア信仰と同様に、当時の「再キリスト教化」の中軸の一つとして機能していたことを考えれば、「コナースロイト事件」と「再キリスト教化」との関連を問う際には非常に重要な接点であると言え、引き続き分析作業を進めて行きたい。
心臓カテーテル撮影における動画倍速駆動処理技術の開発

本研究の目的は、循環器専用血管撮影装置で撮影された動画の残像や心拍動によるブレを定量的に評価し、その結果に基づいた効率的な画質改善を画像処理で行うことにより、被ばく線量を増やすことなく、鮮明な動画を取得することである。昨年度は定量的評価によるブレの影響を明確にすることができたが、本年度はその結果を基に、不鋭の除去処理を行った。不鋭の除去処理の手法として、人工知能(AI)の一手法であるディープニューラルネットワークを用いた。U-Netと言われるディープニューラルネットワークを使用し、動画を1フレームごとの画像に分割し、不鋭のある画像と不鋭のない画像を学習させ、不鋭のある画像から不鋭部分のみを除去させた。この結果、不鋭は完全に除去され、これは定量的な評価においても確認された。AIにより様々な虚像(アーチファクト)の除去を試みた研究は近年増えてきているが、U-Netを用いて不鋭の除去を試みた研究はなく、また、ほぼ完全に不鋭を除去できたという報告はない。この結果は、非常に鮮明な動画を提供するための要素技術となり得る。ただし、今回はU-Netが要素技術になり得るかどうかを試すことに主眼を置いていたため、画像の濃度値をU-Netが学習しやすいものに変更して処理をした。今後は画像の濃度値を原画像そのままで処理をすることにより、医療画像としての情報を損なわずに不鋭を除去できるように処理する。また、研究実施計画の最後にも記載のあるフレーム補間処理技術の開発も目指し、最終的に被ばく線量を増やすことなく鮮明な動画が得られることを目指す。当初の予定では「画像処理フィルタを使用した残像の補正」と「画像処理フィルタを使用した、ブレ(不鋭)の低減」としていたが、U-Netを用いた画像処理を行ったところ、定量評価において不鋭のない静止画とほぼ同等、もしくはそれ以上の画質が得られていることが判明した。このことから、U-Netの使用により残像補正と不鋭低減の両方を達成できたと考えられる。したがって、当初の予定を達成したと判定した。今後は画像の濃度値をU-Netに学習させやすい形に変更することなく、医療画像としての情報を損なわずに不鋭を除去できるように処理する。また、処理用コンピュータのスペックの問題で画像を細かく切り出しつつ不鋭処理を行っていたが、今後は処理用コンピュータのスペックを改良しながら、原画像そのままの大きさで不鋭処理ができるようにする。さらにフレーム補間処理技術の開発も目指し、最終的に被ばく線量を増やすことなく鮮明な動画が得られることを目指す。課題として、現在は模擬心臓としてメトロノームを使用して不鋭除去処理を試みていたが、実際の心臓とは全く異なる構造をしているため、実際の心臓を撮影した動画でもU-Netが有効か試す必要がある。このため、心臓を撮影した臨床データが得られるように倫理的対応を行いたい。本研究の意義は、心臓カテーテル治療における動画での残像によるボケや心拍動によるブレが解消され、高画質な動画が得られることで、これまで以上に正確で迅速な診断ができるようになり、冠動脈の手術を行う医師の負担軽減になる、という点である。しかし、実際に動画内に含まれる残像(ボケ)や心拍動によるブレがどの程度画質に影響を与えているのかはまだ検討されていない。そこで、平成29年度は循環器専用血管撮影装置で撮影された動画にどの程度の残像や心拍動によるブレの影響が出ているのか、定量的な評価を行った。その結果、フレームレート(撮影速度)が7.5frame/seconds(fps)や10fpsのように遅い場合で模擬心臓(メトロノーム)の動きが早い場合には模擬冠動脈(メトロノームの振り子)に残像やブレが生じ、解像度を著しく低下させていることを、解像度の物理的指標であるmodulation transfer functionにて計測した。この結果、平成28年度までに我々が行ってきた先行研究結果と合わせて考えると、循環器専用血管撮影装置で撮影された動画の画質劣化の要因はノイズよりも、残像や心拍動によるブレにより解像度が低下したことが大きく影響していることが明らかとなった。この研究結果を平成29年10月7日に秋田県立脳血管研究センターで開催された医用画像情報学会(MII)平成29年度秋季(第179回)大会にて共同研究者とともに発表した。(A4.循環器用血管撮影装置における冠動脈撮影の適正フレームレートの検討)平成29年度は循環器専用血管撮影装置で撮影された動画の画質劣化の要因までは突き止めることができたものの、その研究結果について論文で報告するところまではできなかった。理由として、今回求めた解像度は実際の人間の冠動脈からではなく、模擬心臓であるメトロノームから求められているため、その違いについて再度十分に考察する必要があったこと、また解析のデータが非常に膨大であったため、解析そのものに時間がかかってしまったことがある。

U-Netと言われるディープニューラルネットワークを使用し、動画を1フレームごとの画像に分割し、不鋭のある画像と不鋭のない画像を学習させ、不鋭のある画像から不鋭部分のみを除去させた。この結果、不鋭は完全に除去され、これは定量的な評価においても確認された。AIにより様々な虚像(アーチファクト)の除去を試みた研究は近年増えてきているが、U-Netを用いて不鋭の除去を試みた研究はなく、また、ほぼ完全に不鋭を除去できたという報告はない。この結果は、非常に鮮明な動画を提供するための要素技術となり得る。ただし、今回はU-Netが要素技術になり得るかどうかを試すことに主眼を置いていたため、画像の濃度値をU-Netが学習しやすいものに変更して処理をした。今後は画像の濃度値を原画像そのままで処理をすることにより、医療画像としての情報を損なわずに不鋭を除去できるように処理する。また、研究実施計画の最後にも記載のあるフレーム補間処理技術の開発も目指し、最終的に被ばく線量を増やすことなく鮮明な動画が得られることを目指す。当初の予定では「画像処理フィルタを使用した残像の補正」と「画像処理フィルタを使用した、ブレ(不鋭)の低減」としていたが、U-Netを用いた画像処理を行ったところ、定量評価において不鋭のない静止画とほぼ同等、もしくはそれ以上の画質が得られていることが判明した。このことから、U-Netの使用により残像補正と不鋭低減の両方を達成できたと考えられる。したがって、当初の予定を達成したと判定した。まずは平成29年度で得られた研究成果を論文として報告することが先決と考える。あわせて、循環器専用血管撮影装置で撮影された動画の画質劣化の要因が心拍動によるブレであることを突き止めることができたため、今後はこのブレの低減を画像処理で行っていくことが中心となる。当初予定では残像補正も計画として挙げていたが、残像によるボケの影響は軽微であるため、ブレの低減処理が中心となるが、平成29年度で試行したバイラテラルフィルタと言われるエッジ保存型ノイズ低減フィルタでは思ったようなブレ低減効果は得られなかった。また、高周波数強調フィルタによるエッジ強調も思ったような効果が認められなかった。したがって、深層学習を用いたブレの低減をはじめ、新しい画像処理の手法によるブレの低減を目指す。今後は画像の濃度値をU-Netに学習させやすい形に変更することなく、医療画像としての情報を損なわずに不鋭を除去できるように処理する。また、処理用コンピュータのスペックの問題で画像を細かく切り出しつつ不鋭処理を行っていたが、今後は処理用コンピュータのスペックを改良しながら、原画像そのままの大きさで不鋭処理ができるようにする。さらにフレーム補間処理技術の開発も目指し、最終的に被ばく線量を増やすことなく鮮明な動画が得られることを目指す。課題として、現在は模擬心臓としてメトロノームを使用して不鋭除去処理を試みていたが、実際の心臓とは全く異なる構造をしているため、実際の心臓を撮影した動画でもU-Netが有効か試す必要がある。このため、心臓を撮影した臨床データが得られるように倫理的対応を行いたい。次年度使用額が生じた理由は、入札の結果、解析用ワークステーションが当初購入予定金額よりも大幅に安く購入できたこと、また、解析に時間がかかったため、当初参加予定だった学会に間に合わず、論文報告も遅れたためである。