hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
越波飛沫シミュレーション法の開発

本研究では2つの数値計算法を併用した越波飛沫シミュレーション手法の開発を目的としている.一つは気液二相流の解析に実績があり,水塊の分裂・結合を解析可能なCIP-CUP法である.もう一つは粒子法で,打ち上がった水塊を小さな粒子で置き換え,飛沫の飛散過程を再現する.このオイラー系手法とラグランジェ系手法の結合により,これまで再現が困難であった越波飛沫のシミュレーションを可能とする.平成19年度は,前年度までに作成したCIP-CUP法による波の打上げと越波を計算するモデルと,粒子法による飛沫の飛散過程を計算するモデルを結合するアルゴリズムの構築と計算プログラムの開発を行った.本計算モデルでは,粒子法による計算は飛沫が存在する時のみ実行される.また,粒子のサイズは考慮すべき飛沫の最小のサイズとし,それよりも大きな飛沫については複数の粒子が結合したものとして取り扱われる。本計算モデルの妥当性を検証し問題点を抽出するために,当研究室所有の断面2次元反射吸収式造波風洞水路を用いて単純な直立護岸を対象とした模型実験を行った.実験に際しては,飛沫の発生と輸送過程について計算結果との比較を行うために,高速度CCDカメラ,グリーンレーザーシート等を用いて,飛散する飛沫の運動を捉える可視化実験を行った.可視化実験により得られた実験映像をもとにPIV解析等を用いて,飛沫粒子の運動(移動速度や軌跡など)を数値化し,開発した数値計算モデルによる計算結果との比較を行った.比較の結果,本計算モデルによる計算結果は,定性的には実験結果と同様2の傾向を示すことが確認された.本研究では2つの数値計算法を併用した越波飛沫シュミレーション手法の開発を目的としている.一つは気液二相流の解析に実績があり,水塊の分裂・結合を解析可能なCIP-CUP法である.これにより護岸等の構造物に波が作用し高く打ち上がる現象を再現する.しかし,CIP-CUP法は基本的に格子を用いた計算法であるため,波に比べてスケールが格段に小さい飛沫の飛散過程を計算することは困難である.そこで,打ち上がった水塊を小さな粒子で置き換え,粒子法を用いて飛沫の飛散過程を再現する.このオイラー系手法とラグランジェ系手法の結合により,これまで再現が困難であった越波飛沫のシュミレーションを可能にする.平成18年度の主な成果は以下の通りである.越波飛沫を対象とする際は,気液二相の取り扱いが前提となるため,気液二相の取り扱いに実績のあるCIP-CUP法を用いて,護岸等の構造物に波が作用した際に発生する打上げや水塊の分裂・結合等の複雑な現象を計算するための基本的な計算アルゴリズムを構築した.ついで,それをもとに計算プログラムを作成した.ただし,この手法は,水塊の分裂を表現できても,オイラー系解法であるため計算格子の解像度から,飛沫のような細かい粒子の計算は事実上不可能である.そこで,飛沫の発生および飛散過程については粒子法を用い,波が護岸に作用し打ち上がった部分の水塊を粒子で置き換え,この粒子が飛沫となって風により輸送されるものとする.異常の方針に基づき,粒子法による基本的な計算アルゴリズムについて検討した.次年度は,これら2つの数値計算手法を双方向に結合する基本的な数値計算アルゴリズムを構築し,計算プログラムを作成すると同時に,計算精度の検証,問題点の抽出等のための水理模型実験を行う.なお,水理模型実験には,当研究室所有の断面2次元反射吸収式造波風洞水路を用いる予定である.本研究では2つの数値計算法を併用した越波飛沫シミュレーション手法の開発を目的としている.一つは気液二相流の解析に実績があり,水塊の分裂・結合を解析可能なCIP-CUP法である.もう一つは粒子法で,打ち上がった水塊を小さな粒子で置き換え,飛沫の飛散過程を再現する.このオイラー系手法とラグランジェ系手法の結合により,これまで再現が困難であった越波飛沫のシミュレーションを可能とする.平成19年度は,前年度までに作成したCIP-CUP法による波の打上げと越波を計算するモデルと,粒子法による飛沫の飛散過程を計算するモデルを結合するアルゴリズムの構築と計算プログラムの開発を行った.本計算モデルでは,粒子法による計算は飛沫が存在する時のみ実行される.また,粒子のサイズは考慮すべき飛沫の最小のサイズとし,それよりも大きな飛沫については複数の粒子が結合したものとして取り扱われる。本計算モデルの妥当性を検証し問題点を抽出するために,当研究室所有の断面2次元反射吸収式造波風洞水路を用いて単純な直立護岸を対象とした模型実験を行った.実験に際しては,飛沫の発生と輸送過程について計算結果との比較を行うために,高速度CCDカメラ,グリーンレーザーシート等を用いて,飛散する飛沫の運動を捉える可視化実験を行った.可視化実験により得られた実験映像をもとにPIV解析等を用いて,飛沫粒子の運動(移動速度や軌跡など)を数値化し,開発した数値計算モデルによる計算結果との比較を行った.比較の結果,本計算モデルによる計算結果は,定性的には実験結果と同様2の傾向を示すことが確認された.
ドイツ軍俘虜収容所における音楽活動の横断的・総合的研究-音楽活動記録の作成

第一次世界大戦で日本に敗れ中国青島から日本各地6ヶ所へ収容されたドイツ兵俘虜たちは、文化活動の一環として積極的に音楽活動を展開した。そこでは上海工部局交響楽団などで活躍していた音楽家が中心となって交響曲から声楽の小作品まで数多くの音楽を演奏し、その一部は市民に提供され、さらにはレッスンまで行われた。活動を横断的・総合的に研究した結果、ベートーヴェン≪交響曲第9番≫のみならず、各収容所独自の作品、日本ではほとんど知名度のない作曲家の存在が明らかとなった。本研究は第一次世界大戦時に中国青島で敗戦し日本各地に収容されたドイツ軍俘虜の音楽活動に関する研究である。各地の収容所で実施された音楽活動を、収容所発行の新聞やプログラム資料を解読することで、二十世紀前半期に移入された西洋音楽を横断的・総合的に研究し音楽活動記録を作成することである。2008年度は、徳島県鳴門市ドイツ館において板東俘虜収容所の調査・研究を実施した。この収容所で発行された『ディ・バラッケ』(全4巻邦訳)と、このドイツ語オリジナル資料を入手し、音楽関連項目(プログラム、音楽関係公演,レッスン、楽器調達など)の分析に着手している。さらに板東俘虜収容所に統合される前の、徳島収容所のドイツ語新聞『Tokushima Anzeiger』の膨大な資料を入手した。これらの資料をもとに、板東俘虜収容所に統合される以前の四国3地区(徳島、松山、丸亀)の俘虜収容所における俘虜たちの音楽活動を2008年度は中心に調査・研究した。調査・研究は、共同研究者である小高直樹教授および川内由子准教授で実施し、資料分析には研究補助員を採用し、分析を行った。2009年度は、愛媛県松山市において「松山俘虜収容所」の調査を愛媛県立図書館および愛媛大学図書館で実施。収容所新聞『陣営の火』に関する資料、山越地区の収容所跡などを対象とした。収容所新聞『陣営の火』のオリジナル資料は今後とも収集に努めるが、その考察に関する文献を上記2図書館で収集した。また山越地区の収容所跡などは現状をとどめていないため、今後は様々な機関・個人に対象を拡大して考察を継続する。また、千葉県習志野市役所において、研究分担者である小高教授と「習志野俘虜収容所」の調査を実施した。習志野収容所に関しては、収容所全体の調査は進展しているが、音楽関係は断片的であるため、その分析のための演奏記録を収集した。なおこの演奏記録はプログラムごとになっているため、研究補助員を採用し整理・分析を行った。さらに香川県丸亀収容所発行の新聞『TOKUSHIMAANZEIGER』は、徳島県鳴門市『ドイツ館』にて現代ドイツ語に直した資料を入手しており、現在、膨大なドイツ語の翻訳作業を開始している。この翻訳作業は今後も継続していく。調査・研究は、共同研究者である小高直樹教授および川内由子准教授で実施し、資料分析には研究補助員を採用して実施した。なお、研究成果の公表はとしては、2009年10月18日に東洋音楽学会全国大会(沖縄県立芸術大学)で、「四国3収容所におけるドイツ軍俘虜の音楽活動」を、さらに2010年1月27日には、神戸大学表現文化研究会で視点を変えて「四国3収容所におけるドイツ軍俘虜の音楽活動」を口頭発表した。また、2010年4月刊行予定の『音の万華鏡』には、「四国3収容所におけるドイツ軍俘虜の音楽活動」を執筆し、現在印刷に入っている。2010年度は、名古屋市の愛知県図書館において「名古屋収容所」調査を実施したのをはじめ、香川県丸亀市教育蚕員会および丸亀高校で「丸亀収容所」の調査を実施した。さらに外来音楽移入の関連調査として、沖縄県石垣市立図書館、那覇市の沖縄県立図書館での調査も実施した。「名古屋収容所」においては収容所内でのコンサートプログラムの確認までには至っていなく,今後のさらなる調査が必要とされる。「丸亀収容所」に関しては、コンサートプログラムは確認できているが、その周辺資料の収集に努めたが今日までに確認できている資料以外は発見できなかった。今後は地元の研究者との連携を図りながら資料の収集に努める。資料に関しては、「久留米および習志野収容所プログラム」の分析・整理を行った.その結果この2つの収容所のコンサートプログラムの解明が進んだ。また板東俘虜収容所に所蔵されている「Das Engel-Orchestra 1914-1919」および「Tokushima Anzeiger」の翻訳も行った。この作業は今後の研究活動において重要な資料となった。調査・研究は研究分担者である小高直樹教授おのび川内由子准教授で実施し、資料分析には研究補助員を採用して実施した。

研究成果としては「四国3収容所におけるドイツ軍俘虜の音楽活動」(2010年)と「歴史資料「板東俘虜収容所関係資料」にみる音楽活動」(印刷中)を執筆した。さらに公開講座として「兵庫講座」(兵庫県主催)、「西宮市生涯大学」で当該テーマの発表を実施した。とくにドイツ軍俘虜と神戸市との関わりについては関心の高い反応を得た。2011年度は、(1)名古屋市立鶴舞図書館で名古屋俘虜収容所調査(2回)、(2)神戸市文書館および神戸市立図書館で青野原俘虜収容所調査(2回)、(3)徳島県鳴門市ドイツ館で板東および全国の俘虜収容所の調査(4回)、(5)徳島県文化財課で板東俘虜収容所調査(2回)、(6)福岡県久留米市文化財課で久留米俘虜収容所調査、(7)沖縄県那覇市立図書館および石垣市立図書館で外来音楽調査を実施した。またドイツ軍俘虜Kurt Meissnerによる日本文化研究『TANABATA Das Sternen fest』をアメリカの古書店から購入し翻訳した。この書籍は鳴門市ドイツ館をはじめ日本国内では最初の発見であり、いかに日本文化を捉えていたかを解明することができた。(この翻訳作業にはアルバイトを採用して実施し、岩井が添削を行った)さらに岸本肇氏(ドイツ軍俘虜の体育関係研究者)から青野原俘虜収容所における音楽・演劇公演プログラムのコピー委譲を受け、演奏曲目、作曲家、演奏家の解読を実施した。このコピーは状態が悪く、解読不可能な部分および第一次的入手先が判明していない部分がある。(この翻訳作業にはアルバイトを採用して実施し、岩井が添削を行った)そして、神戸大学文学部が行っている青野原普所収容所の著作における音楽・演劇公演プログラムに比べそのプログラムの数は数倍に至っており、未発表資料として大きな価値を有している。全国の統合された6地区ドイツ軍俘虜収容所の音楽活動プログラムは、徳島県板東(四国3地区を含む)、福岡県久留米、千葉県習志野、兵庫県青野原、名古屋(一部)で、広島県似島では発見されていない。また演奏曲目および作曲家についてはドイツ国内におけるマイナーな作曲家作品が多く、確定にはさらなる研究が必要である。
色素性乾皮症の神経症状と分子遺伝学的異常

ヌクレオチド除去修復機構(以下NER)は、すべての生体にとって非常に重要な機構である。この機構には、XP蛋白質(XPA・XPG)、ERCC蛋白質(ERCC1・ERCC11)などの多くの蛋白質が関与しており、各々の蛋白質の機構の解析も進んでいる。しかし実際NERは、これらの蛋白質が相互作用しながら進むと考えられ、この相互作用を明らかにすることがNERの解明に不可欠である。我々は、XPA蛋白質がERCC1蛋白質と結合することを、酵母のtwo-hybridsystem及び組換え蛋白質を用いたbinding assay系において明らかにし、この結合は、1MKCLの条件下でも認める強固な結合であることも明らかにした。またXPA蛋白質のERCC1蛋白質との結合部位を決定するために、種々の組換えXPA蛋白質を大腸菌の系を用いて発現させ、in vitroの実験系で検討を行い、W-clusterの領域が結合に重要であることを明らかにした。このXPA蛋白質とERCC1蛋白質の相互作用の生物学的意義についても、フイルターバインディングアッセ-を行い、XPA蛋白質の障害DNAに対する結合能が、ERCC1蛋白質の付加により増強することを明らかにした。一方、最近ERCC1蛋白質は、ERCC4及びERCC11と複合体を形成することが明らかになり、その複合体は、一本鎖DNAの5'側エンドヌレアーゼ活性を持つことが予想されている。我々の研究結果では、XPA蛋白質のERCC1蛋白質との相互作用は、XPA蛋白質の障害DNAへの結合能を増強し、ERCC1/ERCC4/ERCC11複合体エンドヌクレアーゼを障害部位に誘導することに関与していることを示唆するものである。1)典型的A群色素性乾皮症と非典型的A群色素性乾皮症について、PCR法を用いたDNA分析法でpoint mutationの解析を行い、後者の遺伝子型を決定した。2)決定されたDNAの配列の情報基づき、また得られたmRNAを用いて、Northern blottingを行い、種々の条件下で蛋白の発現誘導の情報を得た。3)A群色素性乾皮症の神経症状および皮膚症状とDNA異常との対比神経症状および皮膚症状の重篤なA群色素性乾皮症と症状の軽微な非典型A群の神経症状の進行速度と最終的な症状固定の重症度、予後は、point mutationの解析結果とは相関しなかった。個々の症例にみられる臨床症状の重症度の微妙な差異が時間的(加齢)・空間的(素質と訓練)次元で説明・鑑別が可能になるように試みている。(1),2)についての研究成果は現在、論文作製中であり、欧文誌に投稿予定している。)A群色素性乾皮症(XP)における臨床症状の差異を検討するために、他のDNA修復蛋白質とXPA蛋白質との相互作用をまず酵母のtwo-hybrid systemによつて検討したところ、ERCC(excision repair cross complementing)1蛋白質との間に相互作用を認めた。XPA,ERCC1蛋白質間の相互作用をトランスフォーマントのβ-galactosidaseの活性で検討したところ、ERCC1、XPA4-129の組み合わせにおいてβ-galactosidaseの活性の上昇を認めた。そこでin vitroの実験系においてこの相互作用を確かるために、GST融合蛋白質としてXPA、ERCC1蛋白質を大腸菌の系にて発現させ、それぞれHeLe細胞の抽出液および精製したXPA蛋白質との結合の有無を検討したところin vitroにおいてもXPA、ERCC1蛋白質の直接的な相互作用を認めた。またXPA蛋白質のN末端のE-cluster regionがERCC1蛋白質との相互作用に関与しているとも明らかにした。

フィルターバインデイングアッセ-によりERCC1蛋白質の存在下でXPA蛋白質のDNA結合能は、高まるがE-cluster regionを含む蛋白間の相互作用部位を欠損したXPA蛋白質(しかしこの蛋白質のDNA結合能は、保持されている)では、ERCC1蛋白質が共存しても、そのDNA結合能は、変化しないことも明らかにできた。ヌクレオチド除去修復機構(以下NER)は、すべての生体にとって非常に重要な機構である。この機構には、XP蛋白質(XPA-XPG)、ERCC蛋白質(ERCC1-ERCC11)などの多くの蛋白質が関与しており、各々の蛋白質の機構の解析も進んでいる。しかし実際NERは、これらの蛋白質が相互作用しながら進むと考えられ、この相互作用を明らかにすることがNERの解明に不可欠である。我々は、XPA蛋白質がERCC1蛋白質と結合することを、酵母のtwo-hybridsystem及び組換え蛋白質を用いたbinding assay系において明らかにし、この結合は、1M KCLの条件下でも認める強固な結合であることも明らかにした。またXPA蛋白質のERCC1蛋白質との結合部位を決定するために、種々の組換えXPA蛋白質を大腸菌の系を用いて発現させ、in vitroの実験系で検討を行い、W-clusterの領域が結合に重要であることを明らかにした。このXPA蛋白質とERCC1蛋白質の相互作用の生物学的意義についても、フィルターバインディングアッセ-を行い、XPA蛋白質の障害DNAに対する結合能が、ERCC1蛋白質の付加により増強することを明らかにした。一方、最近ERCC1蛋白質は、ERCC4及びERCC11と複合体を形成することが明らかになり、その複合体は、一本鎖DNAの5′側エンドヌレアーゼ活性を持つことが予想されている。我々の研究結果では、XPA蛋白質のERCC1蛋白質との相互作用は、XPA蛋白質の障害DNAへの結合能を増強し、ERCC1/ERCC4/ERCC11複合体エンドヌクレアーゼを障害部位に誘導することに関与していることを示唆するものである。
牧畜民の定住化にともなう放牧管理の新展開とその社会的意義：ケニア・ポコットの事例

本研究では、北西ケニアの東ポコットにおいて、町の周辺に定住化した牧畜民と、移動生活とともに生業としての遊牧を持続している、町からはなれた地域の牧畜民のあいだの、放牧管理を軸にした相補的な関係を描き出すことを目的としている。また、町からはなれた地域の牧畜民の、家畜を管理する技術と、社会変化に対する適応戦略を解明することで、ポコットの人びとが生業としての遊牧を今後も持続させるための要素を抽出し、将来における牧畜の発展の可能性を示すことも重要な目的となる。2016年度には、2ヵ月半の渡航をおこない、1)町からはなれた地域のポコットの放牧形態と放牧従事者の経験知の把握、2)市場経済・開発援助の流入に対する、町からはなれた地域のポコットの適応戦略の解明、の2つについて、集中的な調査をおこなった。具体的には、町からはなれた地域の20個のホームステッドを対象に世帯調査をおこない、町の周辺地域のホームステッドの世帯構成との違いについて把握した。また、それぞれの世帯構成員の放牧への参与時間を計測して、比較材料とするとともに、放牧への参与観察をおこなって、放牧中の家畜への介入行動についても記録を取った。また、GPS首輪を用いて家畜群の放牧ルートのデータをとり、距離やルートの重複率などについて、町の周辺地域との比較をおこなった。さらに、聞き取り調査も同じく20のホームステッドについておこない、季節変動や地形、水場、植生の分布の性質について、放牧従事者の経験知を広く取材した。また、各世帯における、家畜の売却と食料の購入、家畜による食料と購入食料の通時的な増減の記録を取り、世帯の経済状況と放牧体制の関連を探る聞き取りもおこなった。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、ケニア北西部の牧畜民東ポコットの地域を対象とし、町の周辺に定住化した牧畜民と、町から離れた地域で生業としての遊牧を持続している牧畜民のあいだの、放牧管理を軸とした相補的な関係を描き出す。また、町から離れた地域の牧畜民の家畜管理技術と、社会変化に対する適応戦略を解明することで、生業としての遊牧が今後も持続していくための要素を抽出し、その発展の可能性を示す。具体的な調査としては、1)町の周辺に定住したポコットの世帯と町から離れた地域のポコットの世帯の相補的な関係を示す事例の収集、2)町から離れた地域のポコットの放牧形態と牧夫の経験知の把握、3)市場経済・開発援助の流入に対する町から離れた地域のポコットの適応戦略の解明、の3つに分けて調査計画を立てた。2014年度には、6月と13月に計82日間の渡航期間を設け、主に1)についての調査を遂行した。調査地ケニア共和国バリンゴ県では、2013年度後半に起こった干ばつが長らく続き、2015年4月上旬現在までほとんど雨が降っていない。また、ウシの放牧地をめぐって隣接する牧畜民との抗争が激化し、家畜の強奪や集落の焼き討ちなども生じていた。調査者は2014年度の2回の渡航期間中に、ウシ所有ホームステッドに対してウシ群の構成と牧夫の構成、そして干ばつ期間中のウシ群の滞在地を明らかにする調査をおこなった。これにより、ウシ群が高い移動性を必要とする時期には、ウシ群の管理が親族内で処理されるだけでなく、古い友人関係や雇用関係が通常の時期以上に活用されていることが明らかになった。また、国内で調査をおこなった学部卒業論文の成果を書籍の1章としてまとめ、出版することができた。2014年度には、調査項目

1)「町の周辺に定住したポコットの世帯と町から離れた地域のポコットの世帯の相補的な関係を示す事例の収集」に関して、20112013年度の調査では見られなかった貴重なデータが収集できた。この調査で、干ばつが進行していたおよそ1年半の期間におけるウシ群と牧夫の動向が明らかになったのだが、ここで注目されるのは、あるホームステッドのウシ群を見守っている牧夫が、そのホームステッドに属するものであるとは限らない点や、さまざまなホームステッドからやってきたウシ群が牧夫同士の関係性にもとづき、放牧キャンプで合流していた点である。干ばつや隣接する牧畜民との抗争といった深刻な事態が発生しているときにも、人びとが「定住ポコット」と「遊牧ポコット」という性質の違いを乗り越えて、柔軟に協働体制を変容させている事例が数多く見受けられた。通常の年には、ウシ群の管理は親族内から派遣された牧夫に任されるのが一般的である。しかし、この2014年度には、ウシ群キャンプが長距離を頻繁に移動する必要があり、遠隔地に質の高い労働力を派遣しなければならなかった。それゆえ、古い友人関係や雇用関係が通常の年以上に活用されており、親族以外にウシの管理が任されることも少なくなかったのである。一方、調査項目2)「町から離れた地域のポコットの放牧形態と牧夫の経験知の把握」に関して、家畜や人を動かした事実や、ウシ群を移動させる根拠となる情報については、聞き取り調査で逐一記録することができた。また、調査項目3)「市場経済・開発援助の流入に対する町からはなれた地域のポコットの適応戦略の解明」については、ウシの購入と売却、誕生と死亡、贈与(移入・移出)、屠畜などの記録を聞き取りにより再構成することができている。27年度が最終年度であるため、記入しない。上述のように、2014年度の調査では、調査項目1)の調査に関しては大きな成果が得られている。2015年度には、調査項目2)、3)の調査に関して集中的に調査をおこなう見込みである。具体的な調査としては、以下のことを計画している。町から離れた地域の遊牧ポコットのホームステッドを10以上とりあげ、世帯構成員の放牧への参与時間や家畜への働きかけを量的に計測する。また、GPS首輪を用いて家畜群の放牧ルートのデータをとり、距離やルートの重複率などについて、定住ポコットのものと比較する。そして、季節変動や地形、水場、植生の分布の性質について、牧夫の経験知を広く取材し裏付けをおこなう。さらに、ホームステッドの各世帯における、家畜の売却と食料の購入、家畜による食料生産量の変動や購入食料の通時的な増減の記録をとり、世帯の経済状況との関連を分析する。以上の調査を踏まえて成果をまとめ、学会誌『アフリカ研究』や『アジア・アフリカ地域研究』などに投稿する。
南アジアと東アジアにおける生産性格差と労働移動による産業構造変化に関する研究

本年度の研究では、昨年度と同様にアジア地域内における労働移動と産業構造変化に関して国際移民の決定要因に着目して分析を行うとともに、いわゆる中所得国の罠に関する分析についても再検討を行った。これら2つの分析項目について共通する課題の一つとして未熟な脱工業化、つまり途上国の経済発展プロセスにおいて所得水準が十分に上がる前に工業化が頭打ちとなり、サービス業へと産業構造の比重が移るなど脱工業化が進むという問題が挙げられる。先進国との生産性格差が縮小しないままに脱工業化が進むことで経済成長のスピードが鈍くなり、結果的に中所得国の水準から脱することができずにいる途上国が存在することが分析として明らかになっている。また、途上国自身の所得水準が上昇しないことが所得水準の高い国への国際移民の移動要因の一つとして挙げられることが2つの分析結果から示されることになった。まず、アジアにおける中所得国の罠に関する実証分析では、先行研究で示されているとおり、工業部門の労働人口比のピークが通時的に低下していること、1人あたり所得にみる全体に対する工業部門の労働人口およびGDPの比率で示される逆U字が通時的に低下していること、またこれらの関係がGDP比率に比べて労働人口比率でより明らかなことが本研究の分析結果でも得られている。2つ目の国際移民の決定要因に関する分析では、移動先で同じ出身国からの既存の移民数が多ければ国際移民は増大し、また移動コストの擬似変数である地理的距離が長くなると国際移民は減少することが示された。加えて、所得格差や人口動態を示す変数が正の統計的有意性を示すなどの分析結果も得られている。なお、東アジア諸国に比べて南アジア諸国の未熟な脱工業化が明らかであり、結果として生産性格差による所得水準の違いが国際移民の増大の要因の一つとして挙げられることになった。本年度の研究では、南アジアと東アジアの経済発展および生産性格差、また産業構造変化と労働移動に関する先行研究をレビューするとともに、Rodrik(2013, 2015)などを参考に産業部門間における生産性格差について予備的な実証分析を行った。産業構造変化と産業部門間における労働生産性の違いについて、世界銀行の国際開発指数(World Development Indicators)のデータベースからアジア太平洋地域の15か国をサンプルとしてデータ分析を行った結果、これらのデータで脱工業化が示唆されること、また脱工業化の時期が早まっていること、すなわち相対的に低い所得レベルで脱工業化が始まり、いわゆる中所得国の罠がアジア地域でもみられることが示された。特に、東アジアと比べて南アジアでは低い所得レベルで脱工業化が始まっていることが記述データ分析では示されている。なお、アジア太平洋地域における労働生産性(労働者一人あたりGDP)の増加にはグローバリゼーションの擬似変数となりえる貿易の自由度(trade openness)がプラスの効果を及ぼしていることがプーリングデータの回帰分析の結果として得られており、他の先行研究を支持する結果となった。また、産業構造変化に関連する生産要素移動を考察する事例の一つとして国際資本フローにも目を向け、特に日本の政府開発援助の動向についても予備的な考察を行った。参考文献平成27年度は本研究課題の初年度として、次の2つの項目について研究を行った。1.南アジアと東アジアの経済発展および生産性格差に関する文献・先行研究レビュー2.南アジアと東アジアの産業構造変化と労働移動に関する文献・先行研究レビュー産業構造変化と労働移動に関する最近の先行研究として国際データを用いたRodrik(2015)などが挙げられるが、南アジアと東アジアの地域に限定した同様な分析は研究代表者の知るところあまりみられない。また、生産性格差に関する先行研究については従来の分析内容と同様なものが多く、労働移動と関連付けた研究について更に文献を収集していく必要がある。なお、初年度は先行研究レビューを行うとともに、今後のデータ分析に備えて関連データの収集と分析フレームワークの構築を行う予定であったが、特に地域内および産業間における労働移動に関するデータは計画通りに収集できておらず、今後はより精力的に国際機関や各国の関連部署を訪問するなどしてデータ収集に努める必要がある。なお、分析フレームワークについてはRodrikや他の先行研究を参考に構築していきたい。これらの進捗状況を合わせて考えると、初年度の研究は全般的に遅れており、自己点検としての評価区分は上記のとおり(3)と判断される。本年度の研究では昨年度に引き続き、南アジアと東アジアの経済発展および生産性格差、また産業構造変化と労働移動に関する先行研究レビューを行った。本年度の先行研究レビューは大きく2つに分けることができる。まず、昨年度に引き続き、産業構造変化については脱工業化の問題が挙げられる。多くのアジア途上国では先進国と異なって所得水準が十分な水準に達する前に脱工業化が始まっており、経済成長が鈍化している国も少なからずみられる。いわゆる中所得国の罠についてはこれまでに数多くの先行研究が報告されており、既に幾つかの要因も指摘されている。例えば、Eichengreen-Park-Shin(2013)では中等教育および高等教育が充実しており、また高度技術製品の輸出割合が高い国では成長鈍化がほとんどみられないことが示されている。また、Eichengreen-Park-Shin(2012)は過小評価された為替制度は外的ショックに対して脆弱であり、所得水準の低い途上国の経済成長にはリスク要因になることも示している。次に、労働移動に関してはグローバル経済化のもと自由化促進が経済的にプラスにもマイナスにもなりえることをBorjas(2015)が示している。

Borjasは労働移動の自由化促進が南北間で賃金の均等化をもたらし経済成長に寄与すると同時に、移民の増加は受入国にとって非生産的な慣習をもたらしうるなど負の側面があることを指摘している。アジアにおける労働移動の経済成長への寄与については、Thangavelu(2012)がシンガポールのケースについて述べており、またシミュレーションによって地域全体の展望を行っている。本年度の研究ではデータ制約もあり実証分析には至らなかったが、先行研究レビューを通して得られたこれらの知見を次年度の研究では計量的に分析し明らかにしていきたい。平成28年度は初年度に引き続き、次の2つの項目について研究の実施を試みた。1.南アジアと東アジアの産業構造変化と労働移動に関する文献・先行研究レビュー2.南アジアと東アジアの労働移動と産業構造変化に関する理論および要因分析まず、産業構造変化と労働移動に関する文献収集や先行研究レビューは比較的順調に進んだが、一方でこれらを踏まえた理論および要因分析は当初の予定から遅れることになった。特に、要因分析においてはデータ制約により研究は大幅に遅れることになった。先行研究レビューでもみられるとおり、データ分析ではRodrik(2015)のように国際データを用いたものが少なくなく、南アジアや東アジアの地域に焦点をあてた研究資料の収集については容易でなかった。今後は時間的な制約も考慮して、経済学関連の主要な学術論文ジャーナルに加えて、世界銀行やIMFなどの国際機関におけるワーキングペーパーや報告書にも範囲を広げて資料収集を行い研究の遅れを取り戻すことを考えていく。なお、データ制約の問題では、特に労働移動に関するデータの入手に手間取ったが、最近になって先行研究で用いられたデータが世界銀行のホームページから入手できることがわかり、今後の分析に利用することが可能となった。これに加えて、今後も国際機関や各国の関連部署を積極的に訪問するなどしてデータ収集を行う必要がある。これらの状況を合わせて考えると、平成28年度の研究は全般的に遅れており、自己評価としては上記のとおり(3)の評価区分に該当すると判断した。本年度の研究では、昨年度に取りかかることのできなかった研究項目のうち、東アジアと南アジアの労働移動に関する文献および先行研究レビューを行った。先行研究では経済のグローバル化が進む中、国際的な労働移動の自由化は効率性の拡大と海外送金による所得の増大に寄与すると位置づけられている。まず、効率性の拡大では国際労働移民の増大によって非移民労働者(現地労働者)の賃金に影響が生ずるものの、地域の生産性にプラスの効果があることが考察されている。次に、東アジア地域と南アジア地域の国際労働移動に関する初期的な実証分析として、世界銀行の国際移民データ(Global Migration Database)を用いて国際移民の決定要因について記述データ分析および予備的なOLS分析を行った。
モーションメタファーを用いたアニメーションの効果的表現手法

昨年度の研究成果、すなわち、同一人体モデルに基づく動作類推システムの試作版を基礎にして、今年度は下記の2項目に関する研究を行った。(1)動作による感情表現力本研究の最終目標である「アニメーションの表現力向上」の一つには動作の感情表現がある。感情表現を動作に持たせるために、昨年度の動作同化・類推手法を、物理的特徴量が異なる人型モデルに対する動作適用・再利用方式に拡張した。例えば、「悲しそうに歩く」動作の実現のために、「悲しさ」を体節強度等の物理的特徴量に翻訳し、標準的な人型モデルの動作の補正を行うことにより実現する方式を策定し、実装実験した。その原理は、標準体型の動作を再利用して実現できる目標人型モデルの可能な動作のうち、動力学的な立場から準最適なものに補正・修正することにある。この方式の結果、標準的な歩行動作から「力なく体をかばうように歩く」動作などを生成できることを検証した。実行時間はPCでも20秒程度である。(2)モーションデータの類似性検索:モーションデータベース中の動作データと目標動作主体の動作系列とのマッチング手法はいくつかの方法が提案されているが、目標動作主体が取りえる様々な経由状態まで考慮したマッチング法はこれまでなかった。本研究においては、単に動作系列の類似性を求めるのではなく、ユーザが指定した初期・最終状態の自然な動作を実現できるとの制約のもとで、データベース中の動作データの再利用度をランキングできるシステムを実装し、人型モデルに対してその有効性を検証した。この方式の特徴は、データベース中の動作を再利用するために必要となる「予備動作」を自動で生成する点にある。通常のマッチングではコスト高であっても、比較的に小さなコストを持つ予備動作により滑らかに接続できる場合、本方式によりランクはむしろ高くなるという、本研究特有の性質を持ち、モーションキャプチャデータそれ自体が有する動力学的自然さと目標動作を無理なく合成できる。実験では数百の動作データを持つデータベースに対して行い、その有効性を検証した。モーションメタファーを実現するために、本年度は同一人体モデルに基づく動作類推システムの試作・実験・評価を行い、さらに、評価結果に基づいたシステムの改良を行った。(1)同一人体モデルに基づく動作類推(「同化動作」と呼ぶ)システムの試作:まず、プランニングによる動作類推を実現するための基本モデルを策定した。これは、所与の規範動作データから再利用可能なセグメントを同定し、抽出された動作系列をプランニングにおけるマクロオペレータとして適用するシステムを実装した。人体フィギャーモデルに対して、規範動作を「(床にしゃがみこんだ状態からの)立ち上がりと歩行」、また、目標動作を「椅子に座った状態からの立ち上がりと歩行」に設定し、椅子に座った状態と、床にしゃがみこんだ状態という力学的に異なる特徴を持つ初期状態の違いを解消した上、規範動作を自然に目標状態に取り込めるかを実験により視認した。(2)上記の改良:実験の結果、動作そのものに関しては期待していたとおりの結果が得られたが、問題点として、プラニングの探索コストの問題が浮かびあがった(40フレームモーションデータで数10分の計算時間)。そこで、規範動作の一部で目標動作に取り込めるセグメントを高速に同定するためのコスト関数を近似的になものに再設計することにより、プラニングに要する計算量の大幅な削減を実現した。対象動作の複雑さにもよるが、現在のプログラムでは同じく40フレーム程度のデータに対しても1分程度で同化動作を生成すること可能である。
刺激に応答して物質透過性を制御できる多孔性セラミック膜の合成と機能性

1.市販のガラスフィルター或はゾル・ゲル法で作製した多孔性ガラスをシラン・カップリング処理した後、グロー放電処理をし、ポリアクリル酸わグラフト化した。2.シラン・カップリング処理によりガラス表面にアルキル基が生成されること、ポリアクリル酸グラフト化によりカルボキシル基が生成されることをESCA測定と1R測定により確認された。3.また、シラン・カップリング処理により表面が疎水性になり、ポリアクリル酸グラフト化により親水性になることが接触角測定から明かになった。このようにポリアクリル酸をグラフト化した複合材料は、酸性状態では水の透過量を高く、アルカリ性状態では低くした。これは、酸性状態では、ポリアクリル酸が疎水性となり、鎖が収縮した状態になり、材料の孔を広げるのに対し、アルカリ性では、伸びた状態になり孔径を狭くするためと考えられた。
CMLのオートクライン・パラクラインによる増殖メカニズムの解明と治療的制御の開発

慢性骨髄性白血病(CML)の完治はBcr-Abl融合チロシンキナーゼ阻害剤(TKIs)のみでは困難であり、その一因に骨髄腫瘍環境由来治療抵抗性がある。我々はGalectin-3(Gal-3)がCMLにおける骨髄腫瘍環境由来治療抵抗性に重要な分子であることを突き止め、更に1Gal-3過剰発現CML細胞培養上清ではがん細胞の増殖を抑制するSERPINA1が特異的に消失すること、2PP2A活性化剤FTY720はGal-3誘導性TKI抵抗性を克服しうること、3Gal-3過剰発現CML細胞株ではがん幹細胞や薬剤抵抗性のマーカーであるALDH1の発現が亢進することを明らかにした。慢性骨髄性白血病(CML)の完治はBcr-Abl融合チロシンキナーゼ(Bcr-Abl TK)阻害剤(TKIs)のみでは困難であり、その一因として骨髄腫瘍環境由来治療抵抗性がある。我々はGalectin-3 (Gal-3)がCMLにおける骨髄腫瘍環境由来治療抵抗性に重要であり、白血病細胞の増殖、治療抵抗性、細胞遊走、白血病細胞・骨髄間質細胞(BMSC)のオートクライン・パラクライン増殖に関与することを突き止めた。本研究ではGal-3誘導性オートクライン・パラクライン増殖メカニズムの解明とその克服を目指した。CML細胞のGal-3誘導性オートクライン・パラクライン増殖メカニズムを誘導する液性因子の同定Gal-3過剰発現CML細胞の培養上清(conditioned medium; CM)は親株のCMに比し、CML細胞ならびにBMSCの増殖を促進することから、それぞれのCMを液体クロマトグラフィーで分離し、含有成分を検討した。Gal-3過剰発現CML細胞CMでは親株CMに存在するSERPINA1とアルブミンの複合体が特異的に消失していた。SERPINA1はがん細胞の増殖を抑制し、またGal-3はSERPINA1と結合能を有する。サイトカインアレイではGal-3過剰発現CML細胞CMでは親株CMに比し細胞増殖を促進するTGF-βが2倍以上に増加し、細胞増殖を抑制するCXCL-10やIL-10が半分以下に減少していた。我々はGalectin-3(Gal-3)がCMLにおける骨髄腫瘍環境由来治療抵抗性に重要であり、白血病細胞の増殖、治療抵抗性、細胞遊走、白血病細胞・骨髄間質細胞(BMSC)のオートクライン・パラクライン増殖に関与することを突き止め、本研究を更に推進した。1.CML細胞のGal-3誘導性オートクライン・パラクライン増殖メカニズムを誘導する液性因子の同定:Gal-3過剰発現CML細胞の培養上清(conditioned medium; CM)は親株のCMに比し、CML細胞・BMSCの増殖を促進することから、それぞれのCMの含有成分を検討した。Gal-3過剰発現CML細胞CMではSERPINA1とアルブミンの複合体が特異的に消失していた。また、Gal-3過剰発現CML細胞CMでは親株CMに比しTGF-βが2倍以上に増加し、CXCL-10やIL-10が半分以下に減少していた。2. Gal-3誘導性TKI抵抗性の克服効果の検討:protein phosphatase 2A活性化剤FTY720はBCR-ABL非依存的にBIM、BIDを誘導活性化しCML細胞にアポトーシスを誘導すること、ABL KD変異によるTKI抵抗性を克服すること、TKIとの併用でGal-3によるTKI感受性低下を克服することが分かった。3. Gal-3過剰発現によるCML細胞の形質変化の検討:Gal-3過剰発現CML細胞株は親株に比し、細胞増殖能のみならず、コロニー形成能も亢進していることから、この幹細胞性獲得を促進する分子の同定を行った。Gal-3過剰発現CML細胞株ではcancer stem cellや薬剤抵抗性のmarkerであるALDH-1の発現が亢進していた。慢性骨髄性白血病の骨髄腫瘍環境由来治療抵抗性1. CML細胞のGal-3誘導性のオートクライン・パラクライン増殖メカニズムを誘導する液性因子の機能解析。(1)親株由来CMに液性因子を添加し、細胞増殖に与える効果をMTTアッセイなどにより検討、(2)Gal-3過剰発現株由来CMに液性因子の受容体に対する中和抗体による効果を検討、(3)液体クロマトグラフィーにおける各フラクションの細胞増殖への効果を検討2. Gal-3過剰発現による液性因子の制御メカニズムの検討

同定された液性因子について定量的RT-PCR法やウェスタンブロット法によりGal-3による発現制御のメカニズムを検討することで、さらに標的分子を探索する。3.液性因子の制御メカニズム、関連シグナルを標的とした分子標的治療戦略の開発を進める。(1)In vitro実験:in vitro骨髄微小環境モデルにて、FTY720以外のGal-3誘導性TKI抵抗性を克服しうる薬剤を探索する。(2)In vivo preclinicalmodel:3-(1)にて有望であった標的治療薬について、既存のCMLモデルマウスにて効果を検討する。具体的には治療的効果をCMLモデルマウスにおいて単独、ならびにTKIとの併用により比較検討する。4. Gal-3過剰発現によるCML細胞の形質変化の検討Gal-3過剰発現CML細胞株は親株に比し、細胞増殖能のみならず、コロニー形成能も亢進していることが予備的検討で明らかとなっている。この幹細胞性獲得を促進する分子"X"を同定し、機能解析を行う。今年度、消耗品の購入が計上分よりも少なく、また成果発表のための旅費・宿泊費を使用しなかったため。次年度、消耗品(仔牛血清、培養液、器具、抗体、遺伝子導入薬、PCR関連物品、実験動物)の購入、国内・海外での学会発表、論文投稿費用などに使用する予定である。
断面画像輪郭線の自動的抽出とステレオ像再構成

1.着色半透明ステレオ像として再構成すべき断面試料として,10.5日マウス胚の光学顕微鏡連続切片染色標本(約630枚)を作製した.2.ワークステーションに接続したビデオカメラで捉えた拡大断面像から,解剖学的諸構造の輪郭線を抽出するプログラムを開発した.(1)ワークステーションのディスプレイに表示された拡大断面像上で,指定した任意の輪郭線を抽出できる方法を採用した.(2)2枚の連続した断面間でのズレや捻れに関しては,ディスプレイ画面上に2枚を重ねて表示させ,画面上での移動や回転により修正可能な手順を採用した.従来,最も手間のかかる入力と修正の段階が非常に能率的に進むことになった.同時に,再構成像の精密化に大きく寄与することになった.3.抽出された多重の輪郭線のデータから,それぞれの輪郭面を再構成するプログラムが開発された.4.再構成された多重の輪郭面を,着色半透明像としてディスプレイ上に表示した.僅かに角度を違えた2点から見た像を,ディスプレイ画面上に並べ,あるいは写真撮影して立体視することにより,多重の面をもつ立体的構造の把握・理解に効果的であることが証明された.5.従来の,パーソナルコンピュータとディジタイザで入力したデータも,変換して利用可能とした.6.再構成回転表示像ビデオを作製した.これは立体視とは別の判り易さを備えた表示法として有効であった.1.着色半透明ステレオ像として再構成すべき断面試料として,10.5日マウス胚の光学顕微鏡連続切片染色標本(約630枚)を作製した.2.ワークステーションに接続したビデオカメラで捉えた拡大断面像から,解剖学的諸構造の輪郭線を抽出するプログラムを開発した.(1)ワークステーションのディスプレイに表示された拡大断面像上で,指定した任意の輪郭線を抽出できる方法を採用した.(2)2枚の連続した断面間でのズレや捻れに関しては,ディスプレイ画面上に2枚を重ねて表示させ,画面上での移動や回転により修正可能な手順を採用した.従来,最も手間のかかる入力と修正の段階が非常に能率的に進むことになった.同時に,再構成像の精密化に大きく寄与することになった.3.抽出された多重の輪郭線のデータから,それぞれの輪郭面を再構成するプログラムが開発された.4.再構成された多重の輪郭面を,着色半透明像としてディスプレイ上に表示した.僅かに角度を違えた2点から見た像を,ディスプレイ画面上に並べ,あるいは写真撮影して立体視することにより,多重の面をもつ立体的構造の把握・理解に効果的であることが証明された.5.従来の,パーソナルコンピュータとディジタイザで入力したデータも,変換して利用可能とした.6.再構成回転表示像ビデオを作製した.これは立体視とは別の判り易さを備えた表示法として有効であった.
心臓血管手術中におけるレーザースペックル法による眼血流測定と術後視機能障害の検討

近年、カメラの焦点を眼底に合わせることで眼血流を測定できるレーザースペックルフローグラフィ(LSFG)が開発された。本研究では、脳・眼合併症の発生率が高いとされる胸部大動脈手術中にLSFGによって眼血流モニターを行った。人工心肺中、低体温下の選択的脳分離体外循環中、人工心肺後など様々な状況において、容易な測定手技と高い再現性でLSFGによる眼血流測定が可能であった。また従来から胸部大動脈手術中の脳灌流モニターとして用いられている橈骨動脈圧とLSFGによる眼血流値は中等度の正の相関を認めた。LSFGによる術中眼血流モニターは胸部大動脈手術中の脳灌流の補助的な指標になることが示唆された。脳分離体外循環を併用した胸部大動脈人工血管置換術を予定された14症例(平均年齢68歳、男性5名、女性9名)を対象として、術中に眼血流を測定し術後脳障害との関連を検討した。眼血流の測定には、Laser Speckle Flowgraphy(LSFG)(ソフトケア社製、福岡県飯塚市)を用いて行った。血流測定範囲を視神経乳頭に指定して、(1)麻酔導入後30分、(2)人工心肺開始後30分、(3)脳分離体外循環開始後30分、(4)人工心肺終了後30分にLSFGを用いて血流測定を行った。術後脳障害の定義は、痙攣または麻痺とした。全症例において、すべての測定ポイントでの視神経乳頭血流測定が可能であった。視神経乳頭血流の測定値は、(1)21.2±6.2、(2)16.5±6.9、(3)12.6±3.8、(4)23.0±5.8であった。術後に脳障害を認めたのは4症例で、このうち3症例で痙攣、1症例で脳梗塞による麻痺が発生した。術後脳障害を認めた群と術後脳障害を認めなかった群の脳分離中の視神経乳頭血流値はそれぞれ14.1±5.4、11.9±10.7であった。術後脳障害を認めた群と術後脳障害を認めなかった群の脳分離体外循環中の視神経乳頭血流値には、統計学的に有意差を認めなかった。LSFGを用いた眼血流測定は、脳分離体外循環を併用した胸部大動脈人工血管置換術で使用可能であったが、眼血流値と術後脳障害の間には明らかな関連は認めなかった。今後は、さらに症例数を増やして検討する必要がある。順行性脳分離体外循環を併用した胸部大動脈人工血管置換術を予定された24症例(男性11/女性13、年齢70.6±6.0歳)を対象に、レーザースペックルフローグラフィで術中に眼底血流を測定した。また同時に橈骨動脈圧を記録した。人工心肺は、2.4-3.0 L/min/m2の非拍動流で管理され、順行性選択的脳分離体外循環は、脳分枝動脈への送血量の合計が約10 ml/kg/min、非拍動流、鼓膜温23-25度で管理された。眼底血流と橈骨動脈圧の測定タイミングは、1麻酔導入後、2人工心肺中、3順行性選択的脳分離体外循環中、4人工心肺終了後とした。眼底血流と橈骨動脈圧の関連を、Pearsonの積率相関分析を用いて統計処理を行った。レーザースペックルフローグラフィによる眼底血流測定は、全症例の全測定ポイントで可能であった。眼底血流値は、118.8±5.5、214.5±4.1、310.8±4.0、421.3±5.4であった。橈骨動脈圧(平均)は、169.6±9.9、259.5±9.6、342.9±10.4、468.3±9.9であった。統計処理の結果は、レーザースペックルフローグラフィによる眼底血流と橈骨動脈圧の間には高い相関を認めた。(r=0.567、p<0.001)順行性選択的脳分離体外循環を併用した胸部大動脈人工血管置換術において、レーザースペックルフローグラフィを用いた眼血流モニターは脳還流指標となる可能性がある。胸部大動脈人工血管置換術でレーザースペックルフローグラフィによる眼底血流測定を28症例で行った。これまで眼底血流と超音波ドプラ法による眼動脈血流速度、眼底血流と橈骨動脈圧の関連を検討してきた。また手術前後に眼検査を行うことで、無症候性であるが眼底出血、視野欠損(暗点)をとらえることができた。しかし、予定よりも症例数が少ないため、さらなる症例の蓄積が求められる。1選択的脳分離体外循環時の一般的な脳灌流圧モニターとしては、橈骨動脈圧や脳送血カニューレ先端圧が用いられる。しかしこれらは頭部外での循環圧なので、脳送血カニューレの位置異常や頚動脈狭窄があれば脳灌流が不十分になってしまう。眼動脈は内頚動脈の分枝のためLSFGによる眼血流測定によって内頚動脈の血流を評価できるため脳灌流圧の指標になり得る。17症例の選択的脳分離体外循環を用いた胸部大動脈人工血管置換術において、LSFGによる眼血流測定が脳灌流の指標になり得るかを検討した。

選択的脳分離体外循環中のLSFGによる眼血流は手術開始前と比較すると40.6%の低下を認め、LSFGを用いた術中眼血流測定が脳灌流の指標になり得ることが示唆された。(Hironobu Hayashi, etal. Journal of Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 30: 613-8, 2016)2選択的脳分離体外循環を併用した胸部大動脈人工血管置換術24症例でLSFGによる眼血流と橈骨動脈圧の関連を調査した。結果は、中等度の相関(r=0.604、p<0.001)を認めた。脳酸素化指標である近赤外線分光法による局所脳酸素飽和度モニターとLSFGによる眼血流モニターの組み合わせで、術中脳モニターとして臨床応用が可能であることが示唆された。3選択的脳分離体外循環を併用した胸部大動脈人工血管置換術の術前と術後に精密眼検査(視野、色覚、眼底、視力、眼圧)を行った35症例(男性22症例、女性13症例)では、37.1%(13症例)で術後眼合併症を認めた。眼合併症の詳細は、視野検査(暗点)6症例、眼底出血3症例、視力低下2症例、眼圧異常2症例であった。ただし、術後眼合併症を認めた13症例のうち、12症例は無症候性、1症例のみ症候性(視覚野梗塞による同名半盲)であった。近年、カメラの焦点を眼底に合わせることで眼血流を測定できるレーザースペックルフローグラフィ(LSFG)が開発された。本研究では、脳・眼合併症の発生率が高いとされる胸部大動脈手術中にLSFGによって眼血流モニターを行った。人工心肺中、低体温下の選択的脳分離体外循環中、人工心肺後など様々な状況において、容易な測定手技と高い再現性でLSFGによる眼血流測定が可能であった。また従来から胸部大動脈手術中の脳灌流モニターとして用いられている橈骨動脈圧とLSFGによる眼血流値は中等度の正の相関を認めた。LSFGによる術中眼血流モニターは胸部大動脈手術中の脳灌流の補助的な指標になることが示唆された。胸部大動脈人工血管置換術においてレーザースペックルフローグラフィを使った眼底血流測定を継続する。同時に術後の新たな眼検査異常発生症例と術後脳障害発生症例も抽出し、術中眼血流変化との関連を調査する。術中神経モニター、眼血流モニター脳分離体外循環を併用した心臓血管手術では頭部の血流は低下するため眼血流をモニタリングすることが困難になる可能性があったが、Laser speckle flowgraphy(LSFG)を使用することで安定して眼血流測定が可能であることが分かった。レーザースペックルフローグラフィ装置のバージョンアップに費用を支払う予定であったが、装置のバージョンアップが次年度に延長になったため。レーザースペックルフローグラフィ装置の操作性向上のために小型化と新型ステージを試みている。この装置はソフトケア社(飯塚市)と共同で開発している。この開発費として使用する予定である。脳分離体外循環を併用した胸部大動脈人工血管置換術での眼血流測定と周術期の脳・眼合併症の調査を続け、症例数を増やすことで適切な脳分離体外循環の灌流圧を調査していく。さらにポータブル眼底カメラ(OPTOMED M5)(キャノンマーケティングジャパン株式会社)を用いて、胸部大動脈人工血管置換術中の眼底血管の径の変化や塞栓などの調査も行う。検討した症例数が少なかったため、消耗品が少なくてすんだため。研究データを正当性をもって残していくために研究ノートを積極的に使用していくため、文房具などの消耗品を充実させる。
ヘテロ有機化合物の素反応と有機求核付加反応の理論設計

今年度は分子設計のための理論的指針を得るために、1)エンジインとエンインアレンのビラジカル生成反応の比較と2)水素転移機構による分子素子の可能性について、非経験的分子軌道法を用いた理論的研究を行った。1)については、エンジインとエンインーアレンのモデルとしてヘキサー1,5ージエンー3ーインとヘプター1,2,4ートリエンー6ーインを用いた。実験事実と一致して、エンインーアレンの方が吸熱的でなく活性化エネルギ-も低い。生成物のメチレン上のπラジカルが安定であるために、エンインーアレンの反応は吸熱的でない。この安定性は、πラジカルが芳香環と共役していること、アルキルーH結合の方がアリ-ルーH結合よりも弱いことによる。この共役は遷移状態では起こらない。活性化エネルギ-の違いは、共役ではなく、エンインーアレンの面内π電子間の反発が、エンジインのそれよりも小さいからである。2)分子素子の機能を発現する化学的機構として、水素転移、電荷移動などが提案されている。Carterは励起状態を利用した水素転移のスイッチング機構を提案した。ここでは、ピラゾ-ルでの水素移動について、基底状態、n→π^*状態、π→π^*状態のポテンシャルの計算を行った。その結果、どのポテンシャル面もCarterのモデルに適した形状を持っていない。つぎにモデル分子、CH_2ーNーNHーCH_2アニオンを検討した。基底状態とn→π^*、n^2→π^<*2>状態の水素移動のポテンシャル面の計算を行った。n^2→π^<*2>状態では水素移動のエネルギ-障壁は28kcal/molであった。n^2→π^<*2>状態ではCーNーN(H)角がほぼ180°であり、低いエネルギ-障壁に構造のrelaxationによる安定化が大きく働いている。このエネルギ-障壁は基底状態からの垂直励起状態からみた場合56kcal/molエネルギ-的に低い状態にある。垂直励起とNNH角のbendingモ-ドの励起を伴う励起においてはスイッチング機構が可能であるといえる。