hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
鉄骨鉄筋コンクリ-ト耐震壁に関する研究

では初期剛性、最大耐力は低く、最大耐力時層間変形角は大きく、最大耐力後の劣化勾配は小さくなる。以上、本年度は鉄骨鉄筋コンクリ-ト耐震壁の基本抵抗機構の解明の第1段階として、(a)(b)両シリ-ズの実験の結果が、上記のように得られた。この基本特性の解明結果を基盤に、次年度の研究展開が可能となった。鉄筋コンクリ-ト壁による通常の鉄骨鉄筋コンクリ-ト構造耐震壁の基本実験のあとをうけて,本年度は,鉄骨鉄筋コンクリ-ト構造にしか適用できない,鋼帯ブレ-ス耐震壁を組込んだ鉄骨鉄筋コンクリ-ト単位ラ-メンの実験を行い,その結果,鋼帯ブレ-ス耐震壁では,鋼帯の座屈現象のため,鉄筋コンクリ-ト耐震壁と比較し,量的には,あまり変わらぬ抵抗性状を示すことがわかった。ただ,最大抵抗変位が,鋼帯ブレ-スの板の向きにより異なり,鋼帯面が鉄筋コンクリ-ト壁面と並行に入っているものについては,鋼帯の座屈が壁面と直角に生ずるため,きわめて座屈し易く,その抵抗性状は鉄筋コンクリ-ト耐震壁と殆ど変わらず0.005近傍であるのに対し,鋼帯面が鉄筋コンクリ-ト壁面と直角に入っているものは,鋼板の座屈が鉄筋コンクリ-ト壁によって抑止される結果,最大抵抗変位が0.0070.010と倍増し,周辺ラ-メンの降伏変位に近づくことは注目に値する。実用技術への利用にも有効な方法の開発が期待されます。次に,本年度から新に鋼板耐震壁及び鋼板入り鉄筋コンクリ-ト耐震壁についても実験を開始したところ,鋼板の座屈後,斜張力場の形成によりきわめて大きい靭性が得られることがわかった。鋼板入り鉄筋コンクリ-ト耐震壁にあっては,通常の鉄筋コンクリ-ト耐震壁と同様,最大抵抗は0.005付近の層間変位角で到達されるが,以後の崩壊は,内挿鋼板の効果で,さほど激しくなく,その抵抗は,0.020付近で,内挿鋼板の斜張力場に移り,そのまま抵抗は持続されて,大きな靭性が発揮される。以上のごとく,鋼板入り耐震壁は,鉄骨鉄筋コンクリ-ト架構の耐震制御要素として,きわめて有効なものであることが判明した。この有効性の量的把握が,次年度の貴重な課題であり,既に実験準備に入り,鋼板板厚をパラメ-タ-として抵抗と靭性への有効性の量的解明を目指している。我が国中高層ビルの殆どを占める鉄骨鉄筋コンクリ-ト構造の耐震壁は,その殆どが鉄筋コンクリ-ト壁で造られている。この鉄骨鉄筋コンクリ-ト構造の耐震壁に,有来の鉄筋コンクリ-ト壁に加えて,鋼帯プレ-スを入れた場合を平成2年度に研究を行った。最終年度の本平成3年度には,鉄筋コンクリ-ト壁に鋼板耐震壁を挿入した場合し,鋼板耐震壁のみの場合という,言わば究極の鉄骨鉄筋コンクリ-ト耐震壁についてその基礎的な抵抗性状の解明を行った。その結果を下記に要約する。鋼板耐震壁は,斜圧縮方向に早期に座屈波を発生,斜引張方向に斜張力場を形成し,鋼板耐震壁は,専ら,この斜張力場の抵抗によって効果を発揮する。その結果,層間変位角約0.025で最大抵抗を示し,周辺鉄骨鉄筋コンクリ-ト・ラ-メンが抵抗喪失を始める0.060程度の変位に対しても最大抵抗にほぼ近い,十分な抵抗を持続し,層間変位0.100に達しても猶,抵抗は失われない。即ち,きわめて大きな靭性を発揮する事が示された。この場合,きわめて強力な斜張力場が形成される結果周辺鉄骨鉄筋コンクリ-トーラ-メン,特に,その梁材は,内側に引き込まれる。この引張に対する鉄骨鉄筋コンクリ-ト梁の補剛を必要とする。
プログラム荷重下における鋼溶接継手の溶接止端の疲労き裂の発生・進展

実働荷重を規則的な変動荷重に置き換えたプログラム荷重下における基本的な溶接継手の溶接止端における疲労き裂の発生・進展特性を明らかにするために、主板に16mm厚鋼板(SM400A)を用いたリブT形すみ肉溶接継手の定荷重および多段プログラムブロック荷重曲げ疲労試験を実施した。載荷方式は4点曲げの荷重制御、負荷波形はSin波、載荷速度は35Hzとした。応力条件は片振り(応力比R=0)と両振り(R=ー1)の2種類とした。荷重プログラムは、ブロック数を2段と3段の2種類、ブロックの大きさを2種類(R=0の時のみ)に変化させブロック内の各応力の繰返し回数が同じになるように設定した。得られた結果を以下に示す。1.表面き裂の進展性状に関しては、き裂進展速度は長さ方向と板厚方向ともに両振りの場合が片振りに比べて速い。ブロック数の変化の影響に関しては、長さ方向については両振りの場合3段の方が2段に比べて速いが、片振りの場合2段と3段の差異はみられず、いずれの場合も定荷重試験結果に比べて速い傾向をしめす。板厚方向については2段と3段の差異は認められない。ブロックの大きさの影響は認められない。2.疲労き裂発生寿命Ncと破壊寿命Nfに関しては、直線被害則を適用した等価応力振幅を用いて整理すると、NcとNfともに両振りの場合が片振りに比べて小さくなる。Ncに関しては、ブロックの大きさの違いの影響は認められないが、ブロック数については、2段に比べて3段の方が寿命値にばらつきがある。定荷重試験結果に比べて若干寿命値は小さくなる。Nfに関しては、ブロックの数と大きさの違いの影響は認められず定荷重試験結果と同じ直線上にのってくる。3.累積被害値Dに関しては、Nfに対するDは1に近い値となり、直線被害則が成り立つ。Ncに対するD値は0.31.1となり、ばらつきが大きい。実働荷重を規則的な変動荷重に置き換えたプログラム荷重下における基本的な溶接継手の溶接止端における疲労亀裂の発生・進展特性を明らかにするために、主板に16mm厚のSM41A鋼板を用いたリブT形すみ肉溶接継手の定荷重および2段、3段プログラムブロック荷重曲げ疲労試験を実施した。載荷は、4点曲げの片振り(応力比R=0)定荷重制御、負荷波形はSin波、載荷速度は35Hzとした。荷重プログラムは、ブロックの大きさを2種類に変化させ、ブロック内の各応力レベルの繰り返し数を同じにし、すべての小さい方の応力からスタ-トした。得られた結果は、以下のとおりである。1.表面疲労亀裂進展性状については、ブロック数やブロックの大きさの違いの影響は見られず、定荷重試験結果に比べて進展速度が速い。2.疲労亀裂発生寿命Ncと破壊寿命Nfを、直線被害則を適用した等価応力全振幅により評価すると、Ncに関しては、ブロックの大きさの違いの影響は認められないが、ブロック数については2段に比べて3段の方がばらつきがあり、定荷重試験結果に比べて寿命値は若干小さくなる。Nfに関しては、ブロックの数と大きさの違いの影響は認められず、定荷重試験結果と同じ直線上にのってくる。3.累積被害値Dは、Nfに対しては1に近い値を示すが、Ncに対しては0.31.1の範囲の値となり、ばらついた。

実働荷重を規則的な変動荷重に置き換えたプログラム荷重下における基本的な溶接継手の溶接止端における疲労き裂の発生・進展特性を明らかにするために、主板に16mm厚鋼板(SM400A)を用いたブT形すみ肉溶接継手の定荷重および多段プログラムブロック荷重曲げ疲労試験を実施した。載荷方式は4点曲げの荷重制御、負荷波形はSin波、載荷速度は35Hzとした。応力条件は両振り(応力比R=-1,前年度は片振りR=0)とした。荷重プログラムは、ブロック数を2段との3段の2類種に変化させ、ブロック内の各応力の繰返し回数を同じになるように設定した。得られた結果を以下に示す。1.表面き裂の進展性状については、長さ方向と板厚方向ともに両振りの場合(今年度の結果)が片振り(前年度の結果)に比べてき裂進展速度が速い。ブロック数の影響に関しては、3段の方が2段に比べて速いが、板厚方向は同程度である。2.疲労き裂発生寿命Ncと破壊寿命Nfともに両振りの場合が片振りに比べて小さくなる。3.等価応力振幅を用いて結果(Nf)を整理すると定応力試験結果と同じ直線にのる。4.Niに対する累積被害値Dはほぼ1に近い値となり、直線被害則が成り立つ。
連続法を用いた新しい強度変調放射線治療計画法の開発

強度変調放射線治療(IMRT)計画の制約付き逆問題解法として非線形微分方程式系を用いる新しいアプローチを考案し,理論解析,数値解析,アナログ電子回路の試作,および臨床データに基づく数値実験を行った.さらに,連続法の離散化により,放射線ビーム係数の正値性が保証された反復法も提案した.連続法と反復法の収束性は理論的に証明することが可能である.IMRT逆問題に適切性が成り立つとき,提案法を用いることで,与えられた線量制約を厳密に満たすIMRT計画を求められることが明らかとなった.強度変調放射線治療(IMRT)計画の問題は,照射ビーム係数に関する評価関数の最小化問題に帰着される.本研究代表者は,ビーム係数の制約としての正値性と極小解への収束が理論的に保証され,アナログ電子回路によるハードウェア実装が可能となる独自のアイデアに基づくIMRT計画法を考案している.従来のIMRT勾配系では必要な評価関数の2次微分とその逆行列が不要であることも大きな特長である.提案法(連続法と呼ぶ)は,非線形常微分方程式の解を用いて極小値を求める新しい方法であり,理論・数値解析,および実用化に向けた研究を行うことが本研究の目的である.平成25年度は,まず,状態空間が4次元の系を対象として基本部分のアナログ電子回路を試作した.試作器の出力が正常に動作することを数値計算結果から検証した.次に,線量に基づく評価関数の単調減少を導く非線形力学系を新たに考案し,解の安定性を理論的に証明することに成功した.当初の計画では想定していなかった成果であり,結果を発展させ,線量-体積に基づく最適化問題を解決できるアイデアを想起することができた.線量の上限・下限値に基づく線量制約を完全に満たすかどうかではなく,臨床での要求に沿った線量-体積に基づく制約を評価とした「許容性」の概念を新規に導入した.臨床例を模擬した数値計算においても,初期の力学系と比較して良好な結果が得られることが確認できた.前年度の成果をまとめた学術論文を国際ジャーナルで発表し,今年度に得られた結果を国際会議で速報として発表した.強度変調放射線治療(IMRT)計画の制約付き逆問題解法として非線形微分方程式系を用いる新しいアプローチを考案し,理論解析,数値解析,アナログ電子回路の試作,および臨床データに基づく数値実験を行った.さらに,連続法の離散化により,放射線ビーム係数の正値性が保証された反復法も提案した.連続法と反復法の収束性は理論的に証明することが可能である.IMRT逆問題に適切性が成り立つとき,提案法を用いることで,与えられた線量制約を厳密に満たすIMRT計画を求められることが明らかとなった.強度変調放射線治療(IMRT)計画の問題は,照射ビーム係数に関する評価関数の最小化問題に帰着される.本研究代表者は,ビーム係数の制約としての正値性と極小解への収束が理論的に保証され,アナログ電子回路によるハードウェア実装が可能となる独自のアイデアに基づくIMRT計画法を考案した.従来のIMRT勾配系では必要となる評価関数のヘシアンとその逆行列が不要であることも大きな特長である.提案法(連続法と呼ぶ)は,非線形常微分方程式の解を用いて極小値を求める新しい方法であり,理論・数値解析,および実用化に向けた研究を行うことが本研究の目的である.平成24年度は,提案法の微分方程式系の解析を理論および数値実験の両面から並行して実施した.まず,理論解析を通し,IMRT勾配系の微分方程式の性質を調べた.連続法を拡張させ,照射ビームの上界に対応した制約条件を追加させたり,線量の上限・下限値を複数指定できるよう評価関数を柔軟に設定し,系にみられる平衡点の安定性や収束性を理論的に検討した.実際,拡張連続系に対応したリアプノフ関数を定義し,大域的な安定性の証明に成功した.次に,数値解析については,低次元系から実用的な高次元系まで,任意の初期値から理想的なIMRT計画結果へ解が収束するかどうかをシミュレーションにより検討した.これは,標的体積とリスク臓器の位置,線量の上限・下限値の設定によっては逆問題が非適切(ill-posedn ess)となり,理論では解析が困難となるためである.IMRT計画問題が適切(well-posedness)および非適切となる臨床例を構成し,数値実験を通して,理論の妥当性と本手法の有用性を例証した.本提案法を特許として出願するとともに,成果を国際会議で発表し,内容を発展させた結果を国際ジャーナルへ投稿予定である.強度変調放射線治療(IMRT)計画の問題は,照射ビーム係数に関する評価関数の最小化問題に帰着される.本研究代表者は,ビーム係数の制約としての正値性と極小解への収束が理論的に保証され,アナログ電子回路によるハードウェア実装が可能となる独自のアイデアに基づくIMRT計画法を考案した.従来のIMRT勾配系では必要な評価関数のヘシアンとその逆行列が不要であることも大きな特長である.提案法(連続法と呼ぶ)は,非線形常微分方程式の解を用いて極小値を求める新しい方法であり,理論・数値解析,および実用化に向けた研究を行うことが本研究の目的である.平成26年度は,実用化に向け,IMRT計画の臨床設定に基づく数値実験を行い,評価関数の収束性,線量分布図,線量体積ヒストグラムを用いて性能を評価した.研究計画で想定した通り,提案法の有効性が検証できた.また,線量体積制約を満たす状況を表すacceptable (許容)の概念を新しく導入し,acceptableな解への収束が理論的に保証された非線形微分方程式系を考案した.

この成果は当初の研究計画では予想しておらず,臨床の治療計画ガイドラインに即した最適化法の新しい開発アイデアを想起することができた.成果をまとめた学術論文を国際ジャーナおよび国際会議で発表した.医用工学当初の計画をすべて実施した.加えて,新たな非線形力学系を考案し,解の安定性を理論的に証明することに成功した.想定していなかった成果であり,線量-体積に基づく最適化問題を解決できるアイデアを想起することができたことなど,研究が大きく進展した.理論及び数値解析につき,計画通りの成果が得られている.具体的には,拡張した微分方程式系に対応したリアプノフ関数を定義し,系にみられる解の大域的な安定性を証明することに成功した.強度変調放射線治療計画問題が適切および非適切となる臨床例を構成し,数値実験を通して,理論の妥当性と本手法の有用性を例証することができた.本提案法を特許として出願するとともに,成果をまとめた論文は査読のある国際会議に採択され,発表を行った.考案した強度変調放射線治療計画法を数値実験により評価する.種々の臨床設定を想定し,性能および収束速度を従来法と比較する.結果を評価し,国際ジャーナルおよび国際会議を通して広く公表する.まず,低次元系のアナログ電子回路を試作する.試作により.提案手法の実用化可能性を検証することができる.すなわち,演算精度,平衡点の固有値設定による収束速度の調整などを試作器を用いて検討する.試作器の出力が数値計算結果と比較して正常に動作することを検証する.製作には,CT連続法の研究開発で培ったノウハウを活用できる.ただし,IMRT最適化連続法では線量の上限・下限値に係る写像が微分方程式系に含まれる違いがあり,アナログ-ディジタル混在回路を構成する必要があることが異なる.次に,連続法の離散化による反復法の理論研究を行う.特別なハードウェアを実装しなくても連続法の良質な性能を保ったままソフトウェアで実行が可能となる方法も有用である.研究の達成により,既存のIMRT設備においてもソフトウェアの導入だけで高品質・高精度のIMRT計画結果を得ることが可能となる.理論的および数値的な解析を並行して実施する.次年度使用額のうち418,813円については,平成26年3月に国際会議に出席し,当初の研究計画通り出張旅費と会議参加費を使用したが,経理の都合上,実際の支出が4月になったものである.残額の73,497円については,年度当初に使用する消耗品のために残しておいたものであり,計画通りの研究遂行になんら支障は無い.国際会議のための出張旅費等は4月7日に支払が完了した.残額を使用して数値実験に必要な消耗品を5月に購入する計画である.平成25年度から開始する実験に必要な数値演算解析装置を平成24年度に発注したが納品が4月3日となり経費を翌年度に持ち越すこととなった.平成25年度の研究に必要な設備であるので計画通りの研究遂行になんら支障は無い.また,平成25年3月に国際会議に出席し,当初の研究計画通り出張旅費と会議参加費を使用したが,経理の都合上,実際の支出が4月になったものである.
社会技術相互作用ネットワークから見たプレプリントアーカイブに関する総合的研究

本研究の目的は,プレプリントサーバarXivの学術情報メディアとしての位置づけを,歴史的および実証的に調査することを通して,学術情報流通における紙から電子媒体への変化の意味を明らかにすることである。arXivおよびSPIRES-HEPに1969年から2007年に登録された全プレプリント約73万件を対象に,両データベースにおけるプレプリントの1)登録数,2)学術雑誌掲載率および掲載先学術雑誌,3)即時性を調査した。その結果,arXiv以後に見られる顕著な変化として,学術雑誌掲載率の上昇,刊行前論文の登録率の上昇と刊行後論文の登録率の低下が挙げられることがわかった。本年度は,紙のプレプリントの作成・流通状況を把握することを目的として,高エネルギー物理学の代表的文献データベースSPIRES-HEPに1969年から1991年に収録された全プレプリント約23万件を対象に以下の4項目に対して調査を行った。1登録件数プレプリントの登録件数は,減少する年もあるが全体としては増加傾向にあり,1991年には約1.8万件が登録されていることがわかった。2学術雑誌掲載率ある年に作成されたプレプリントがその後学術雑誌等に掲載される割合は,最小25.3%,最大59.1%,平均で51.8%であり,1975年以降になると一貫して5060%前後を示しており,増加傾向にはなかった。3プレプリントの掲載先学術雑誌等に掲載されたプレプリントは,(1)564異なりタイトルに掲載され,(2)掲載数上位のタイトルは上から,PhysicsLetters B, Physical Review D, Nuclear Physics B, Physical ReviewLetters, Progress of Theoretical Physicsであり,(3)これら5タイトルで全体の4割強を占め,33タイトルで8割を占めていることがわかった。4即時性プレプリントが学術雑誌等で刊行されるよりもどれだけ早くあるいは遅く作成されたかを調査した結果,全体では作成年と刊行年が同じ年であるものが56.5%と最も多く,次いで刊行より一年以上前が30.4%,一年以上後が13.1%であることがわかった。学術雑誌刊行後一年後に登録されるプレプリントは1980年代初頭まではごくわずかであったが,その後その割合が増加していることがわかった。本年度は,高エネルギー物理学領域におけるプレプリントの作成および流通の電子化が,同領域の学術情報流通にもたらした影響を明らかにするために,昨年度実施した紙のプレプリント作成・流通状況の調査結果とarXivに登録された電子的なプレプリントの作成・流通状況との比較を行った。その結果,以下のことが明らかになった。プレプリントの作成・流通が電子化することで変化したものとしては,領域全体レベルでのプレプリントの学術雑誌論文掲載率があり,紙のプレプリントの時代においては50%程度であったが,arXiv登場以降は70%程度となっており,掲載率が上昇していることがわかった。さらに,プレプリント(論文記事)の登録時期については,arXiv登場以降の方が,学術雑誌に掲載される一年以上前に登録される論文の割合が半数程度と非常に多いこと,および学術雑誌掲載後の登録,特に掲載後一年以上経過した論文の登録が大幅に減少したことがあげられる。逆に,電子化後も変化していないものとして,高エネルギー物理学領域のコアジャーナル(Physics Letters B, Physical Review D, Nuclear Physics B, Physical Review Letters, The European Physicical Journal Cなど)掲載論文のプレプリント化がある。これらのコアジャーナルに掲載される論文は,arXiv登場に関係なく紙の時代から70から90%程度がプレプリントとして流通していた。さらに,プレプリントとして流通する論文記事は,コアジャーナル掲載論文が大部分を占めていることが明らかになった。
東アジア諸国の経済発展に於ける政府の役割の実証分析

平成13年度科学研究費補助金の交付を受けた研究において、我々は以下のような研究成果を得た。今年度は、中国における集団所有制郷鎮企業の民営化問題を中心に研究活動をおこなった。昨年度以来2度の現地での企業・地方政府機関調査(江蘇省無錫市・上海市を中心とした蘇南地域)をおこない、また企業マイクロデータによる計量経済学的分析もおこなった。まず我々は(旧)集団所有制郷鎮企業においては、民営化後の地方政府-企業関係は政府による企業への資金面での援助をはじめとして依然として密接であり、地方政府側も自己管轄下の郷鎮企業を財政資金源として重要視し続けていることを明らかにした。この成果については、国際学会・研究会で各1回ずつの報告がおこなわれ、近く法政大学日本統計、研究所『所報』に掲載予定である。この成果に引き続き、現在は集団所有制郷鎮企業民営化の目的や現状を形成している要因を、企業利潤関数推定により明らかにしつつある。次に、集団所有制郷鎮企業民営化問題と密接に関連した課題として、中国における企業金融の近年における変化を投資関数推定により考察した。それによると、1994年以来の中国における第2段階の金融改革は、国有企業-非国有企業間の融資における差別的取り扱い(lending bias)は解消させないまでも、郷鎮企業に代表される非国有業内での投資効率を上昇させたことがあきらかになった。この成果は、既に一回の研究報告がおこなわれている。平成12年度科学研究費補助金の交付を受けた研究において、我々は以下のような研究成果を得た。一つ目は、近年不振を伝えられる中国郷鎮企業のパフォーマンス下落の数量的な計測とその要因の探求である。中国江蘇省無錫市の郷鎮企業を多数含んだ企業マイクロデータを用いた生産関数推定、その他の回帰分析をおこなった。研究結果として、我々は中国郷鎮企業の生産性は、時系列的には近年上昇幅が鈍っているものの、その他の企業と比較して十分に高い水準にあることを見出した。また生産性上昇率が下落している主要因も、それら郷鎮企業の資金不足、すなわち貸し手側の貸し渋りにあり、問題は郷鎮企業内部にあるというよりも外部、すなわち中国の企業金融システムにあることを我々の計測結果は示唆している。この研究については国際学会で2回・各種研究会で2回の報告がおこなわれており、報告論文の初期版('Chinese Township and Village Enterprises'Productivity and Its Change after the1990s:Using Wuxi's Micro Data in 1991-1997')が既に国際学会プロシーディングに掲載されている。二つ目は、管轄する地方政府レベルが異なることによる(より上級の地方政府営の郷営郷鎮企業と下級地方政府営の村営の郷鎮企業)、また中国国内での立地地域の差異(先進的な沿岸地域か後進的な内陸地域か)による、各郷鎮企業の生産性比較という研究をおこなった。これは、郷鎮企業の「不振」の主要因が、資金の不足にあるのか資金過剰(による予算制約のソフト化)による効率性低下にあるのかを、マクロデータを用いて確認する目的をもっている。結果として資金の不足こそが原因であることが確かめられ、これは一つ目の研究の結論を補強するものとなった。
ダイズの出芽・苗立ちにおけるエチレンの効果に関する研究

エチレンはマメ科作物芽ばえの胚軸の伸長を抑制し,肥大を促進することによって芽ばえの出芽力(抽出力)を増強させると報告されている.本研究では,エチレン発生剤であるエスレルを土壌に散布し,処理土壌からのエチレン発生と土壌pHの関係,エスレルの土壌処理によるダイズの出芽や,芽ばえ下胚軸の肥大,および抽出力の増強への効果について実験した.エスレルを散布した土壌からのエチレン発生は,処理濃度が高い区ほど多かった.また,処理土壌からのエチレン発生は,pH高い(pH89)区では処理直後に多く,その後日々減少傾向にあったのに対し,pH67の処理区では処理約3週間後までほぼ一定の速度で続いた.出芽所要時間(播種から出芽まで時間)は,エスレル処理濃度の増大に従って徐々に長くなったが,出芽した芽ばえの下胚軸が肥大した.そこで,出芽所要時間が約16時間長くなった処理区の場合,芽ばえ下胚軸の太さおよび抽出力は無処理区の1.21.5倍に増大したが,その程度は,芽ばえからの内生エチレンが少なく下胚軸が細い品種(納豆小粒,フクユタカ)では大きく,内生エチレンが多く下胚軸が太い品種(アキセンゴク)では小さかった.以上の結果から,エスレルの土壌処理はダイズの出芽を遅延させたが,芽ばえ下胚軸の肥大および抽出力の増強をもたらした.その効果は,特に自らの内生エチレンが少なく下胚軸が細い品種の芽ばえにおいて大きかった.したがって,エスレルの土壌処理は土壌クラスト条件による出芽不良を改善できる可能性が示唆された.エチレンはマメ科作物芽ばえの胚軸の伸長を抑制し,肥大を促進することによって芽ばえの出芽力(抽出力)を増強させると報告されている.本研究では,エチレン発生剤であるエスレルを土壌に散布し,処理土壌からのエチレン発生と土壌pHの関係,エスレルの土壌処理によるダイズの出芽や,芽ばえ下胚軸の肥大,および抽出力の増強への効果について実験した.エスレルを散布した土壌からのエチレン発生は,処理濃度が高い区ほど多かった.また,処理土壌からのエチレン発生は,pH高い(pH89)区では処理直後に多く,その後日々減少傾向にあったのに対し,pH67の処理区では処理約3週間後までほぼ一定の速度で続いた.出芽所要時間(播種から出芽まで時間)は,エスレル処理濃度の増大に従って徐々に長くなったが,出芽した芽ばえの下胚軸が肥大した.そこで,出芽所要時間が約16時間長くなった処理区の場合,芽ばえ下胚軸の太さおよび抽出力は無処理区の1.21.5倍に増大したが,その程度は,芽ばえからの内生エチレンが少なく下胚軸が細い品種(納豆小粒,フクユタカ)では大きく,内生エチレンが多く下胚軸が太い品種(アキセンゴク)では小さかった.以上の結果から,エスレルの土壌処理はダイズの出芽を遅延させたが,芽ばえ下胚軸の肥大および抽出力の増強をもたらした.その効果は,特に自らの内生エチレンが少なく下胚軸が細い品種の芽ばえにおいて大きかった.したがって,エスレルの土壌処理は土壌クラスト条件による出芽不良を改善できる可能性が示唆された.
積雪と植生変化を考慮した融雪や降雨に伴う地表流・地盤内浸透流分岐特性のモデル化

北海道は、土地利用形態や季節変化に伴う地盤の保水・浸透特性の変動が一年を通して極めて大きいため、気候変動に関連した集中豪雨時に土砂災害発生の拡大要因となる可能性がある。本研究では、土砂災害発生の判断基準となり得る降雨・融雪水の地盤内浸透率に着目し、その支配要因を積雪・植生状況、降雨強度・融雪速度、土質、地盤の含水・凍結状態から体系的に評価して地盤内浸透率の定量化手法を提案するとともに、積雪・植生等地表面の状態を考慮して植生・積雪を数値解析上の要素と考えた場合の地表流・地盤内浸透流特性の数理モデル化方法を開発し、積雪寒冷地特有の事象を踏まえた連成解析型積雪寒冷地斜面安定性評価手法を構築した。1.カラム試験による積雪・植生が地盤内浸透特性に及ぼす影響の検討:積雪・植生が地盤内浸透特性に及ぼす影響を検討するため、カラム試験装置及び凍結融解型不飽和透水試験装置を製作し、豊浦砂を用いて性能確認試験を実施した。その結果、不飽和透水試験・飽和透水試験・保水性試験が、凍結融解型不飽和透水試験装置を用いて短時間に精度良く実施可能であることを確認した。また、当該要素試験結果との比較により、カラム試験装置でも同様の試験が実施可能であることを確認した。2.要素試験による不飽和凍土の浸透特性評価手法の構築:現有する飽和凍土透水試験装置を利用して、種々の試験条件で飽和凍土の透水試験を行い、飽和凍土の浸透特性評価手法を確立した。また、不飽和凍土の浸透特性を把握するため、飽和凍土透水試験装置の改良方法について検討し、必要な機材の設計・調達を行った。3.模型実験による積雪・植生を有する斜面の地盤内浸透率に及ぼす傾斜角の影響評価:積雪・植生が地表面に存在する斜面の地盤内浸透率に及ぼす傾斜角の影響を検討するため、積雪・融雪、地表面の凍結融解、地表面からの蒸発などの影響を考慮したFEM解析を用いて、斜面傾斜角を変えた降雨浸透数値実験を実施し、地盤内浸透特性に及ぼす傾斜角の影響を把握した。4.実物大模型実験による気象条件や雪質が地盤内浸透特性に及ぼす影響の検討:自然環境下での気象条件(気温、降雨形態)や雪質の違いが地盤内浸透率に及ぼす影響を検討するため、屋外で実物大模型実験を実施し可能な、実物大切土法面(高さ4m×幅8m、半分に植生工設置)を製作した。また、実物大切土斜面の降雨浸透シミュレーションをFEM解析で行い、効率的な現地計測に必要な計器の配置を検討した。交付申請時に記載した本年度の研究実施計画のすべての項目について検討を実施しており、本実績報告書で記載したように、各項目について、交付申請時に記載した研究目的の達成に結びつくような具体的な研究成果があがっていることから、「おおむね順調に進展している。」と自己評価した。1.カラム試験による積雪・植生が地盤内浸透特性に及ぼす影響の検討& 2.要素試験による不飽和凍土の浸透特性評価手法の構築:積雪・植生が地盤内浸透特性に及ぼす影響を検討するため、カラム浸透試験、保水性試験、飽和・不飽和透水試験を実施した。その結果、植生、積雪とも雨水を保持して浸透を遅らせる効果と表面流出により浸透量を減らす効果を有すること、および植生は地表面より上の茎葉部分の浸透特性だけでなく根系が存在する表層土の浸透特性にも影響を及ぼすことを示した。また、凍土透水係数は、間隙中に存在する不凍水の存在比(有効間隙比)に依存することを示した。3.積雪・植生の数理モデルの構築:積雪・植生の影響を考慮し地表流・浸透流の分岐を組み込んだ浸透流解析手法を提案するため、カラム試験の浸透流解析を実施して試験結果との比較により、植生・積雪を数値解析上の要素と考えた場合のモデル化方法について検討した。その結果、茎葉を模した植生要素と根系が存在する表層土要素の水分特性曲線と不飽和透水係数をVGモデルにより表現することで、カラム試験の浸透流・表面流の経時変化を定量的に評価可能であることを示した。4.模型実験による積雪・植生を有する斜面の地盤内浸透率に及ぼす傾斜角の影響評価& 5.実物大模型実験による気象条件や雪質が地盤内浸透特性に及ぼす影響の検討:自然環境下での気象条件(気温、降雨形態)や雪質の違いが地盤内浸透率に及ぼす影響を検討するため、実物大模型実験や長期現地計測を行うとともに、実際の気象条件における実物大模型斜面の浸透挙動を熱伝導・飽和ー不飽和浸透連成FEM解析手法で解析した。その結果、前述の積雪・植生の浸透特性を組み込んだ熱伝導・浸透連成FEM解析で、実物大模型斜面の地温や土壌水分の経時変化を再現可能なことを示し、当該解析手法の実用性を検証した。」と自己評価した。1.カラム試験による積雪・植生が地盤内浸透特性に及ぼす影響の検討:積雪・植生の有無に違いのあるカラム試験供試体に対し降雨実験を行った。この結果、植生は、雨水・融雪水の地盤浸透を妨げ含水比上昇を遅延させること、及び植生が地盤表層に低温の融雪水を保持するため、積雪底面からの融雪を遅らせ融雪水の急激な浸透を防ぐことを示した。

2.要素試験による不飽和凍土の浸透特性評価手法の構築:不飽和透水係数飽和度関係は熱伝導率、電気比抵抗飽和度関係と相関があるため、比較的容易な試験で取得できる熱伝導率や比抵抗から不飽和透水係数を推定できることを示した。3.模型実験による積雪・植生を有する斜面の地盤内浸透率に及ぼす傾斜角の影響評価:室内土槽試験に基づき、斜面に沿って下部浸潤が抑制される範囲(領域)である「限界長」が、浸潤フラックス量、斜面傾斜角及び構成土の飽和・不飽和浸透特性に依存することを明らかにした。4.実物大模型実験による気象条件や雪質が地盤内浸透特性に及ぼす影響の検討:実物大模型実験や長期現地計測を行い、植生の有無による融雪水・雨水の地盤浸透機構の違いについて検討した。この結果、融雪期は常に融雪水が供給され高含水状態が維持されるため、融雪期の降雨は夏期の豪雨に比べて地盤災害リスクを高めること、及び植生は地盤への融雪水・雨水の浸透を抑制するため、融雪期の地盤災害対策に有用であることを示した。5.積雪・植生の影響を考慮した数値シミュレーションの実施:実物大模型斜面の浸透・崩壊挙動や実道路で発生した融雪期の斜面崩壊現象を、積雪や植生の浸透特性を考慮可能な連成解析型積雪寒冷地斜面安定性評価手法を用いて解析した。この結果、当該解析手法で、斜面内の地温・土壌水分の経時変化や排水溝の閉塞に伴う雨水・融雪水の越流が引き起こした実道路の斜面崩壊現象を再現可能なことを示し、その実用性を検証した。北海道は、土地利用形態や季節変化に伴う地盤の保水・浸透特性の変動が一年を通して極めて大きいため、気候変動に関連した集中豪雨時に土砂災害発生の拡大要因となる可能性がある。本研究では、土砂災害発生の判断基準となり得る降雨・融雪水の地盤内浸透率に着目し、その支配要因を積雪・植生状況、降雨強度・融雪速度、土質、地盤の含水・凍結状態から体系的に評価して地盤内浸透率の定量化手法を提案するとともに、積雪・植生等地表面の状態を考慮して植生・積雪を数値解析上の要素と考えた場合の地表流・地盤内浸透流特性の数理モデル化方法を開発し、積雪寒冷地特有の事象を踏まえた連成解析型積雪寒冷地斜面安定性評価手法を構築した。本研究では、研究開発の効率性の観点から各研究者が個別に保有する研究開発力を総合して課題解決にあたっているが、研究目標達成には、各研究成果を総合した検討を行う必要がある。このため、研究者間あるいは研究項目間の連携性の向上と研究内容の調整のため、情報交換と研究成果の共有などを目的とした研究の進捗状況報告会を、今年度同様、今後も半期に1回程度開催しながら、本研究を推進する。地盤工学翌年度への繰越額が発生している理由は、3月に納品済みで4月支払の物品等があるためである。繰越額相当分の物品は3月に納品済みであるため、4月末までには支払が発生する予定である。
口腔癌における小胞体ストレスシグナルの役割解明と新規治療標的の探索

がん細胞においては、小胞体ストレス誘導性アポトーシスが抑制され、逆に小胞体ストレス応答を介した生存・増殖シグナルが増強されていることが予想される。本研究では、口腔がんにおける小胞体ストレス応答ならびに小胞体ストレス誘導性アポトーシスの役割を明らかにした。近年、小胞体ストレスは様々なコンフォメーショナル病との関与が明らかになっている。一方、がん疾患との関係については、がん特異的な小胞体ストレスシグナルは存在するのか?存在するとすれば何故正常細胞ががん化によりそのような特性を獲得したのか?果たして小胞体ストレスシグナルを標的としたがん治療は可能なのか?など、まだまだ解明すべき点は多く残されている。特に口腔がん領域において、小胞体ストレスとの関係を示す報告はほとんど無い。そこで本研究では、「口腔がんと小胞体ストレスは関係があるのか?」という点に絞って、小胞体ストレス応答(UPR)依存的な増殖シグナルと小胞体ストレス誘導性アポトーシスシグナルについて研究を進める。一方、癌疾患との関係については、癌特異的な小胞体ストレスシグナルは存在するのか?存在するとすれば何故正常細胞が癌化によりそのような特性を獲得したのか?果たして小胞体ストレスシグナルを標的とした癌治療は可能なのか?など、まだまだ解明すべき点は多く残されている。特に口腔癌領域において、小胞体ストレスとの関係を示す報告はほとんど無い。そこで20年度は、「口腔癌と小胞体ストレスは関係があるのか?」という点に絞って、小胞体ストレス応答(UPR)依存的な増殖シグナルと小胞体ストレス誘導性アポトーシスの両極面からのアプローチとして、以下の検討を行った。癌細胞において、小胞体ストレスマーカー(小胞体受容体IRE1・PERKの活性化抗体、その下流で発現誘導される小胞体シャペロンBiPや転写因子CHOPの発現誘導)がどのように変動するかを検討した。その結果、癌細胞では小胞体ストレスに対して抵抗性を示し、さらに小胞体ストレス誘導性アポトーシスに対しても抵抗性を示すことが明らかとなった。口腔癌を含む癌研究領域において、小胞体ストレスシグナルの重要性については未だ詳細な研究がなされていない。癌細胞は多くの分泌タンパク質を産生するため、独自の小胞体品質管理機構によって小胞体機能を高く維持するとともに、低酸素・低栄養状態での増殖を可能にするためUPRを介した増殖シグナルが発信されていると考えられる。従って、このような癌細胞を排除するためには小胞体品質管理機構を破綻させ増殖シグナルを抑制することが一つの治療戦略となる。そこで、癌細胞特異的なUPRをとらえることを21年度課題とした。具体的には、次の項目に従い検討を行った。(1)UPRによる発現誘導に関する検討(癌細胞特異的小胞体ストレス依存的発現誘導分子の探索)。(2)UPRによるタンパク質修飾に関する検討(小胞体ストレス依存的かつ癌細胞特異的なタンパク質修飾を見いだした。本研究成果を、論文および学会にて発表・報告した。そこで本研究では、「口腔がんと小胞体ストレスは関係があるのか?」という点に絞って、小胞体ストレス応答(UPR)依存的な増殖シグナルと小胞体ストレス誘導性アポトーシスシグナルについて本研究で進めている。がん細胞において、小胞体ストレスマーカー(小胞体受容体IRE1・PERKの活性化抗体、その下流で発現誘導される小胞体シャペロンBipや転写因子CHOPの発現誘導)がどのように変動するかを検討した。その結果、がん細胞では小胞体ストレスに対して抵抗性を示し、さらに小胞体ストレス誘導性アポトーシスに対しても抵抗性を示すことが明らかとなった。本研究が対象とする癌細胞においては、小胞体ストレス誘導性アポトーシスが抑制され、逆にUPRを介した生存・増殖シグナルが増強されていることが予想される。これまでの研究により、小胞体ストレス誘導性アポトーシスシグナルの実行因子としてASK1を同定し詳細な機能明らかにしてきた。すなわち、ASK1はJNK/p38経路を特異的に活性化するストレス応答性MAPキナーゼの一つであり、その抑制因子としてTrx、PP5、活性化因子としてDaxx、TRAF2などを同定してきた。一方、癌疾患との関係については、癌特異的な小胞体ストレスシグナルは存在するのか、存在するとすれば何故正常細胞が癌化によりそのような特性を獲得したのか、果たして小胞体ストレスシグナルを標的とした癌治療は可能なのかなど、まだまだ解明すべき点は多く残されている。

そこで昨年度までの研究で、「口腔癌と小胞体ストレスは関係があるのか?」という点に絞って、小胞体ストレス応答(UPR)依存的な増殖シグナルと小胞体ストレス誘導性アポトーシスの両極面からのアプローチとして、以下の検討を行った。H23年度は、「癌細胞における小胞体ストレスマーカーの検討」「マウス癌組織における小胞体ストレスマーカーの検討」についてin vivoで評価するため、各種癌細胞群をヌードマウス皮下に移植して形成される癌組織と正常組織を比較して、各種抗体を用いて病理組織学的検討を行い、口腔がんと小胞体ストレスの関係を明らかにした。このような小胞体ストレスによる細胞の生と死に関する研究成果を踏まえ、今後は口腔癌における小胞体ストレスシグナル関与の詳細をさらに明らかにし、これまでにない新規創薬標的の開発を目指す。
国立大学外国語サイバー・ユニバーシティ用プラットフォーム開発研究

H14-15年度に渡り、2年間の本研究において、以下の項目の開発が行われた。1 WebOCM(授業支援マネジメントシステム・プラットフォーム・プロトタイプ版)のSQLサーバ連動部分を開発し、実装を行った。2 XML形式からHTML形式へのWeb表示変換機能の開発と、その実装を行った。3各科目の小テスト自動採点機能の開発と、その実装を行った。4各科目の集計機能の開発と、その実装を行った。5各科目の語学辞書機能の開発と、その実装を行った。6各科目の辞書フォーマット・検索機能の開発とその実装を行った。7アンケートシステム機能の開発と、その実装を行った。8英語辞書データベース開発と、その実装を行った。以上の機能開発を完成させ、大阪大学サイバーメディアセンター内のサーバに実装を完了し、既成のコンテンツを載せ、稼動実施実験を行い、システムの稼動状況の調査を行った。その結果、幾つかの問題点が発見されたが、基本設計の見直しにより、安定的なデータ送信が可能となり、現在システムの基本部分はほぼ実装完了し、無事に稼動している。本年度まで開発が行われているプロトタイプ版プラットフォームは、現在、北海道大学、大阪大学、九州大学、名古屋大学等を始め、幾つかの協力校において実装され、実験授業が展開している。現時点における最大の課題は、辞書機能のマルチメディア化を含め、マルチメディア機能の充実を図ること、またユーザ・インターフェースの向上が検討されている。本年度は、国立大学外国語サイバー・ユニバーシティ用プラットフォームのプロトタイプ版における、以下の開発が行なわれた。1 WebOCM(プラットフォーム・プロトタイプ版)のSQLサーバ連動部分開発。2 XML形式からWeb表示返還機能開発。3小テスト自動採点機能開発。4集計機能開発。5語学辞書機能開発。6辞書フォーマット・検索機能開発。7アンケートシステム機能開発。8英語辞書データベース開発。以上の機能開発を外注で完成させ、大阪大学サイバーメディアセンター内のサーバに実装を完了し、既成のコンテンツを載せ、稼動実施実験を行い、システムの稼動状況の調査を行った。以上の開発において、当初、大学間連携システムのデータ送信において、不安定な部分が発見されたが、基本設計の見直しにより、安定的なデータ送信が可能となり、現在において、システムの基本部分はほぼ開発完了し、無事に稼動している。本年度開発のプロトタイプ版プラットフォームは、現在、北海道大学、大阪大学、九州大学において実装され、安定的なデータ送信に関する稼動実験が行われている。また、名古屋大学から大阪大学へのサーバアクセス実験も行われ、大学間連携稼動の実験も問題なく完了した。来年度の開発は、オーサリング・ツール開発、アンケート連動システム開発、システム・インターフェイスの高上開発等が行われる予定。また、このシステムを用いて実験授業が、北海道大学、東北大学、東京大学、名古屋大学、大阪大学、京都大学、九州大学、その他の実験志願私立大学等で行われる予定。本年度は、昨年度から継続して、以下の国立大学外国語サイバー・ユニバーシティ用プラットフォームのプロトタイプ版開発の項目が行われた。1webOCM(プラットフォーム・プロトタイプ版)のSQLサーバ連動部分の開発、実装。2XML形式からWeb表示変換機能の開発とその実装。3各科目の小テスト自動採点機能の開発とその実装。4各科目の集計機能の開発とその実装。5各科目の語学辞書機能の開発とその実装。6各科目の辞書フォーマット・検索機能の開発とその実装。7アンケートシステム機能の開発とその実装。8英語辞書データベース開発とその実装。その結果、幾つかの問題点が発券されたが、基本設計の見直しにより、安定的なデータ送信が可能となり、現在において、システムの基本部分はほぼ実装完了し、無事に稼動している。本年度開発のプロトタイプ版プラットフォームは、現在、北海道大学、大阪大学、九州大学を始め、幾つかの協力校において実装され、安定的なデータ送信に関する稼動実験が行われ、その稼動が確認された。以上の成果により、来年度から参加校間を中心に、本格的な実験授業を行える環境が整い、そのスケジュール確定が協議されている状況である。
ブリ類のホットスポット東シナ海から日本産ブリ類の由来と進化を探る

本研究では,我が国の主要水産魚であるブリ類(ブリ,ヒラマサ,カンパチ等)の由来と進化が東シナ海で起こっているという仮説を立てた。この仮説を検証するために,東シナ海でのブリ類の産卵回遊をバイオロギングによって追跡し,産卵期と産卵場を特定する。そして,これらの魚種のゲノム解析を実施し,系統類縁関係を再精査する。これらの情報を統合することで,各々の種がいつどこでどのようにして種分化をするに至り,多様な生態を持つようになったのかを考察するとともに,各々の種の持続的利用について主に産卵生態からの資源管理提言の基礎資料に資する。我が国において重要な漁獲対象種となっているブリ類(ブリ、ヒラマサ、カンパチ等)について、その主要な産卵場となっている東シナ海における産卵生態をバイオロギングにより調査するとともに、ゲノム解析による系統類縁関係を再精査し、ブリ類の由来と進化の過程を明らかにする。バイオロギング研究とゲノム解析研究を融合して資源研究を行うという点で独創的であり、今後のブリ類の持続的利用に重要な知見を提供するとともに、ブリ類養殖のための育種情報の提供にも繋がる波及効果の高い課題と評価できる。調査海域の一部となる台湾の研究機関との協力関係も確立されているなど、研究を行うための準備態勢も十分である。
曲面の写像類群の代数的構造と線型表現

トレリ群のマグナス表現に関する研究を行った。具体的にはこの表現は忠実ではないということが知られているので、その核の決定は重要な問題であるが、この核の決定のために核に含まれる多くの元を見つけた。さらに今まで知られていない種類の元を見つけるためにコンピュータ上でプログラムを構築し、数多くの元を調べ、核に含まれる元や、そうでない元を分類した。また写像類群のマグナス表現の幾何的解釈に関して考察し、論文にまとめ発表した。元々、写像類群のマグナス表現はフォックス微分を用いて、代数的に定義されるが、それを使わずに曲面の被覆空間のホモロジー群を考え、そこへの写像類群の作用が写像類群のマグナス表現となっていることを示した。さらにここではこの幾何的解釈の応用として写像類群のマグナス表現がシンプレクティックであることのより内在的な別証明を与えている。これを示すために二つの単純閉曲線のペアリングを定義して、その性質を調べている。このペアリングはある意味で二つの単純閉曲線の被覆空間上での代数的交点数となっている。また同じくフォックス微分を用いた不変量であるねじれアレキサンダー不変量の研究も行った。この不変量は有限表示可能な群とその表現、自由アーベル群への全射に対しで定義され、ほろ路地-シリンダーを介して、写像類群とも関連がある。このねじれアレキサンダー不変量と群の全射準同型との関連を調べ、その結果を用いて、結び目群の間にいつ全射があるかを全て決定した。
重複大動脈瘤に対する動的パラメーターによる新診断法の開発

1コンピューターシミュレーションにより,重複大動脈瘤のステントグラフト内挿術前後の瘤内圧・血流の変化を測定した.瘤が2つ(Case A),中枢側のみに瘤がある(Case B),末梢側もにに瘤があるタイプ(Case C)を作成した.解析形状は長さ350mm ,流入から中枢側の瘤までの距離100mm,末梢側の瘤から流出の距離150mm),管径は12.5mm,瘤径は25.0mm(紡錘状瘤の治療判断基準である径の2倍)とし,Axis軸対象計算をおこなった.物性値は血液を想定した.InletとOutletの圧力差をInletの境界条件として与えた.Case Aに比べてCase Bの瘤壁にかかる圧力分布が高かった.Case Aに比べてCase Cの瘤壁にかかる圧力分布が低かった.2模擬循環回路にて重複大動脈瘤を作製した.直径10mmのラテックスチューブを作製した.拡張部の径は20mm,長軸方向は30mmとした.回路に140/70mmHg,40-60bpmの圧を与えた.瘤が2つ(Case A),末梢側をステントグラフトでカバーし中枢側のみに瘤がある(Case B),中枢側をステントグラフトでカバーし末梢側のみに瘤があるタイプ(Case C)を作成した.チューブ中枢側とexclusionされた瘤内に圧センサーを設置した.Wave intensityは超音波診断装置で測定した.圧力測定では平均圧でCase B>Case C>Case Aという傾向があった(有意差はなし).Wave intensityでのI波、II波の増減,反射波の形状にも変化はなかった.3臨床例の画像を用いretrospectiveにコンピューターでシミュレーションでは,研究期間中に適した症例がなかった.しかし,臨床的経過の追跡では,治療によりCase Bの形態となった6/8例に中枢側の瘤の拡大を認めた.1コンピューターシミュレーションにより,重複大動脈瘤のステントグラフト内挿術前後の瘤内圧・血流の変化を測定した.瘤が2つ(Case A),中枢側のみに瘤がある(Case B),末梢側もにに瘤があるタイプ(Case C)を作成した.解析形状は長さ350mm ,流入から中枢側の瘤までの距離100mm,末梢側の瘤から流出の距離150mm),管径は12.5mm,瘤径は25.0mm(紡錘状瘤の治療判断基準である径の2倍)とし,Axis軸対象計算をおこなった.物性値は血液を想定した.InletとOutletの圧力差をInletの境界条件として与えた.Case Aに比べてCase Bの瘤壁にかかる圧力分布が高かった.Case Aに比べてCase Cの瘤壁にかかる圧力分布が低かった.2模擬循環回路にて重複大動脈瘤を作製した.直径10mmのラテックスチューブを作製した.拡張部の径は20mm,長軸方向は30mmとした.回路に140/70mmHg,40-60bpmの圧を与えた.瘤が2つ(Case A),末梢側をステントグラフトでカバーし中枢側のみに瘤がある(Case B),中枢側をステントグラフトでカバーし末梢側のみに瘤があるタイプ(Case C)を作成した.チューブ中枢側とexclusionされた瘤内に圧センサーを設置した.Wave intensityは超音波診断装置で測定した.圧力測定では平均圧でCase B>Case C>Case Aという傾向があった(有意差はなし).Wave intensityでのI波、II波の増減,反射波の形状にも変化はなかった.3臨床例の画像を用いretrospectiveにコンピューターでシミュレーションでは,研究期間中に適した症例がなかった.しかし,臨床的経過の追跡では,治療によりCase Bの形態となった6/8例に中枢側の瘤の拡大を認めた.平成24年度は研究実施計画に基づいた実験により下記の結果となった.【目的】コンピューターシミュレーションにより,重複大動脈瘤に対する両方・片方のみのステントグラフト内挿術前後の瘤内圧・血流の変化を測定し,計算の基礎的条件を明らかにするよう試みた.【方法】a)理想形状を用いた軸対象解析を行うため,以下のモデルを作製した.中枢側末梢側に大動脈瘤が二つある(Case A),中枢側に大動脈瘤残存(Case B) ,末梢側に大動脈瘤残存(Case C),大動脈瘤残存なし(CaseD) b)解析形状流入から一つ目までの瘤までの距離100mm, 2つ目の瘤から流出の距離150mm管径は,R=12.5 mm, 25mm瘤径は,r=25.0 mm,50mm(嚢状・紡錘状大動脈瘤の治療判断基準である径の2倍とする)瘤の長さは30.0mm,瘤の間隔は50mm,100mm,150mm c)物性値血液を想定(密度ρ=1050 kg/m3,粘度μ=0.0035 Pa•s)d)境界条件Inlet速度プロファイルを設定Outlet圧力0 (Pa)Wall no-slip, rigid以上の条件を設定し,Axis軸計算を行った.また,瘤の形状・瘤径,境界条件を変化させてCaseA-Dの血管内の圧力分布,血流について測定した.【結果】

CaseAよりCaseBにおいて,中枢側の圧力分布は上昇する傾向が見られた.初期条件の設定に難渋したため.模擬循環回路にて重複大動脈瘤を作製,模擬循環回路にて重複大動脈瘤を作製,ステントグラフト内挿を両方または片方の瘤に行い,wave intensityの変化を計測する.本法により瘤内圧・血流変化を測定し,シミュレーションの結果の検証を行う.過去及び研究期間中の臨床例の画像を用いretrospectiveにコンピューターでステントグラフト内挿シミュレーションを行い,実際の治療成績と比較し,臨床的要因との関係も明らかする.直径20mmの部分的に拡張を有するラテックスチューブを作製する.拡張部の径は25mm,50mmのサイズを設定する.瘤の長軸方向は30mmを各拡張径に対し作製し,瘤の間隔は50mm,100mm,150mmとする.c)ステントグラフトはグラフト厚0.1mmのポリエステル及びM-Kステントは直径24mmのものを作製する.d)チューブにステントグラフトを両方の瘤もしくは片方の瘤に内挿する.ポンプとチューブを接続し,チューブ中枢側とexclusionされた瘤内に圧センサーを設置する.超音波wave intensity測定プローブ(prosoundα7,ALOKA,Tokyo)を設置する.e)ステントグラフトを留置した状態でのwave intensityを測定し,《実験1》の結果と比較検討を行う.次に,同意の得られた患者様に対して施行する.胸部骨盤までを撮影した造影CT画像(thin slice撮影幅1.5mm以下)をDICOMデータでコンピューターに保存.大動脈・大動脈瘤内の「流れ」,「圧力分布」について解析する.実際の臨床例での結果と対比し,臨床的要因との関係を検討する.尚、平成24年度残額が生じたのは,現状で使用できるものを利用した為,予測していたよりも本年度の実験費用がかからなかったことに加え,本研究に関連する情報収集が可能な学会に参加できなかったことにある.