hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
白血病細胞を特徴付ける誘電泳動特性の探索とそれに基づく細胞同定法の開発

白血病細胞の誘電泳動特性測定の高速化を目指し,ハイスループットで測定可能な新規デバイスの開発を目的とする。開発したデバイスは,周囲にエレクトロローテーションを発生可能な四重極電極を有するマイクロウェルをマトリクス状に配置した構造である.開発したデバイスを用いて,PC-9細胞株をマイクロウェル内に単離し,各ウェル内に格納された細胞のエレクトロローテーションによる自転角速度を測定し,その有効性を示した.本研究は,Bottle neck Fork-trace電極(BF電極)によって生じる誘電泳動力の電極形状依存性と,白血病細胞の誘電泳動特性の温度依存性を解明することを目的としている.平成25年度では,下記の研究課題に関して検討した.1.これまで経験的に設計していたBF電極の曲線部の設計指針を確立し,細胞分離に適した電極の設計を行った.設計した電極を評価する為に,微細加工技術により,電極作製を行い,純水中に分散させたチタン酸バリウムマイクロ粒子(約直径15ミクロン)に生じる正の誘電泳動力を,斜面重力を用いて測定した.また,本年度導入した3次元電磁界解析ソフト(Maxwell 3D, ANSYS)を用いて,設計した電極の電磁界解析を行い,解析結果と上記の測定結果がほぼ一致していることを明らかにした.この結果については,平成26年8月に開催予定の国際会議で報告予定である.2.誘電泳動用電極の給電方法として,容量結合型の非接触給電方式を採用した,非接触給電方式は,誘電泳動用電極と電極印加用電源との配線を行う必要がないので,血液検査において手間がかからず,迅速化が期待できる.純水中のポリスチレン粒子およびイースト菌を使用して評価実験を行った結果,直接給電方式に比べ,粒子に生じる誘電泳動力が小さくなるものの,給電部の電極形状および基板の厚みを最適化することで,十分に実用化可能である事が分かった.3.血液中の白血病細胞を同定するために,まずは血液細胞の誘電泳動特性の調査を行った.この調査に関しては,次年度も継続して行う予定である.本研究は,Bottle neck Fork-trace電極(BF電極)によって生じる誘電泳動力の電極形状依存性と,白血病細胞の誘電泳動特性の温度依存性を解明することを目的としている.平成26年度では,下記の研究課題に関して検討した.(1)白血病細胞に生じる誘電泳動力の周波数特性(誘電泳動特性)を測定するために,測定に適したクリークギャップ電極の設計を行った.設計した電極を評価する為に,微細加工技術により電極作製を行い,純水中に分散させたチタン酸バリウム粒子およびガラスビース(約直径10ミクロン)に生じる正および負の誘電泳動力を,斜面重力を用いて測定した.また,3次元電磁界解析ソフト(Maxwell 3D, ANSYS)を用いて,設計した電極の電磁界解析を行い,解析結果と上記の測定結果がほぼ一致していることを明らかにした.(2)設計した電極を用いて,8.75%ショ糖液にリン酸緩衝液を1%加えた溶液中(導電率:18.9mS/m)に分散した正常血液細胞および白血病細胞の誘電泳動特性を測定し,正常細胞と白血病細胞の特性に違いがあることを確認し,細胞同定の可能性を評価した.(3)血液および血漿のような高い導電性を有する溶液(約1S/m)に分散した白血病細胞の誘電泳動特性を測定するために,電極設計およびデバイス構造を改良し,その有効性を示した.本研究は,誘電泳動を用いた血液中白血病細胞の分離と,分離した白血病細胞の誘電特性を測定し,その特性に基づいた細胞同定を行うことを目的としている.平成27年度では,平成26年度に引き続き白血病細胞に生じる誘電特性に基づいた誘電泳動力の測定に最適な電極設計を行い,電磁界解析による解析結果と斜面重力を用いて測定した誘電泳動力の測定結果がほぼ一致していることを確認した.しかしながら斜面重力を用いた誘電泳動力の測定手法では,(1)複数の細胞の誘電泳動力測定に工夫が必要,(2)誘電泳動力の周波数特性測定に多大な時間を要するといった課題が明らかとなった.そこで,上記の課題を解決するため,細胞の誘電特性に基づいた現象の一つであるエレクトロローテーションに注目し,白血病細胞の単離および誘電特性の測定が可能なデバイスの開発を行った.開発したデバイスは,周囲にエレクトロローテーションを発生可能な四重極電極を有するマイクロウェルをマトリクス状に配置した構造である.研究代表者はまず,効率よく細胞単離可能なマイクロウェルサイズの最適化を行い,その開口径は30ミクロンであることを確認した.開発したデバイスを用いて,白血病細胞をマイクロウェル内に単離し,各ウェル内に格納された細胞のエレクトロローテーションによる自転角速度を測定し,その有効性を示した.今後は,動画像処理を用いて細胞自転角速度推定の自動化および並列処理を行うことで,さらなる高速化が期待できる.白血病細胞の誘電泳動特性測定の高速化を目指し,ハイスループットで測定可能な新規デバイスの開発を目的とする。開発したデバイスは,周囲にエレクトロローテーションを発生可能な四重極電極を有するマイクロウェルをマトリクス状に配置した構造である.

開発したデバイスを用いて,PC-9細胞株をマイクロウェル内に単離し,各ウェル内に格納された細胞のエレクトロローテーションによる自転角速度を測定し,その有効性を示した.本年度は,血液細胞の誘電泳動特性を測定するための電極設計およびデバイス構造の改良を行い,正常な血液細胞と白血病細胞の誘電泳動特性を測定した.その特性の違いにより,細胞同定の可能性を確認することができたことから,おおむね順調に進展していると考えている.27年度が最終年度であるため、記入しない。電磁気学,微細加工技術今後の研究の推進方策としては,当初の研究計画通りに遂行することを予定している.具体的には,血液細胞および白血病細胞の誘電泳動特性の測定を継続して行い,その測定データをもとに,ソフトコンピューテングにより細胞同定を行い,その同定精度を明らかにする.本年度では,BF電極の設計指針を確立し,設計した電極の電磁界解析結果と測定値との評価を行い,その特性がおおむね一致しているという良好な結果を得ることが出来た.また,誘電泳動用電極の給電方式に関して検討し,十分に実用可能であることが確認できたことから,おおむね順調に進展しているといえる.27年度が最終年度であるため、記入しない。次年度使用額が生じた理由としては,今年度購入した真空蒸着装置の金額が,予定より若干少なかったことがあげられる.27年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究の推進方策としては,当初の研究実施計画通りに遂行することを予定している.具体的には.正常な血液細胞および白血病細胞の誘電泳動特性およびその温度特性の測定を行い,白血病細胞の検出可能な印加周波数を調査する.また,誘電泳動用電極の非接触給電に関しては,給電部の電極形状や基板材料等を検討し,高効率化を計る予定である.次年度の使用計画としては,主に誘電泳動デバイス作製に必要な消耗品費,成果発表のための旅費および,研究実施場所の借り上げ費に支出する予定である,27年度が最終年度であるため、記入しない。次年度使用額が生じた主な理由としては,研究を滞りなく遂行するための実験補助員の選定に時間を要したため,雇用開始時期が遅れた事と,次年度の成果発表のため旅費および研究実施場所の借り上げ費が不足していたため,本年度の予算を次年度に配分する必要があった事が挙げられる.次年度の使用計画としては,主に,誘電泳動用電極材料の成膜のための蒸着装置の購入費(物品費),成果発表のための旅費,実験補助員の人件費,研究実施場所の借り上げ費(その他)に支出する予定である.
「現実」概念の現象学的・媒介論的再定義──現象学・近代日本哲学・意識の科学

神経科学者の吉田正俊氏(生理学研究所)との共同研究により、K.Fristonのいう自由エネルギー原理と視覚的意識との関係を考察し、そこに現象学的な観点を導入する試みを行った。その成果は『神経回路学会誌』に発表した。次に、前年度の研究成果をもとにして、「意識の科学」において前提されている「現実」概念を現象学的・明証論的に吟味する研究を行った。フッサール現象学の根本的性格をあらためて吟味し、現象学の超越論的性格と現象学の自然化という一見相反する二つの方向性が、実際には具体的な現象学的研究において一つに重なる可能性を見出すことができた。その可能性は、「現象学を行う主体」についての新たな解釈を伴う。この成果は、研究論文にまとめ現在投稿中である。また、科学的な世界観のなかにいかにして主観性や意識を位置づけるかという問題に関して、Tom Froese博士(メキシコ国立自治大学)との共同研究を進め、「自然」という形での現実観そのものを根本的に問い直す仕方で、上記の問いにアプローチした。そこでは、自然が根底的に非決定論的であること、量子現象に見られるミクロレベルでの非決定性と、決定論的に見えるマクロレベルの現象、そしてやはり非決定論的に見える生命現象や意識現象との関係を、自然の中にある決定性を相殺する動きから論じた。この成果は査読誌に投稿し、年度をまたいだが、2019年4月に出版された。上記の研究に関連して、科学における数学の役割、そのイデア的性格と経験的現実との関係について、西郷甲矢人氏(長浜バイオ大学)との共同研究により、現象学的観点と数学的・物理学的観点を密接に関連づける仕方で研究した。この共同研究の成果をまとめた書籍の執筆が2018年度中にほぼ終わり、現在原稿完成の最終段階にある(2019年中に出版予定)。以上の成果はいずれも現象学の媒介論的解釈に大きく寄与した。2018年度は、科学的世界観の根底に潜む「現実」概念の明証論的・現象学的吟味を第一の目標としていたが、Tom Froese氏との共同研究による「自然」概念の捉え直し、西郷甲矢人氏との共同研究による数学と現実との関係をめぐる根本的な考察を通して、この第一目標を予想以上に進展させることができた。吉田正俊氏との共同研究からも、視覚的意識と現実との関係、そこにおいて「現実」とはわれわれにとって何を意味するのかを考える上で重要な成果を得ることができた。そこでは、われわれが視覚的経験から現実について知るということが何を意味するのかについて、現象学・エナクティヴィズム・神経科学の交差地点で考察することが重要な洞察をもたらしうるということを例示することができた。さらに、フッサール現象学の超越論的性格、それと自然的生との関係、そこにおける現象学する主体の根本的な役割についてあらためて考察することにより、「現実」概念の現象学的再解釈、その媒介論的な展開をめぐって、新たな成果を得ることができた。この成果は、投稿論文にまとめることができたほか、さらに新たな論文・書籍の準備として役立った。この点でも重要な進展があったと言ってよい。第二に、2018年度は科学における数学のイデア性の解釈と、客観的測定の意義の考察を目標としていた。この点に関しては、西郷甲矢人氏との共同研究によって、本質的な成果が得られた。数学と現実との関係を、数学の生成という観点から考察し、科学的法則が現実に対してもつ意義についても踏み込んだ解釈を行うことができた。客観的測定の意義については西田幾多郎の時間論をも参照しつつ考察しようとしたが、この点についてのみ、まだ本質的な成果には至っていない。ただし、西田の純粋経験論と場所論を参照しつつ、意識を超えた現実に自己がどのように関係するかを考察した論文を出版することができた。今後の研究は、第一にフッサールのテキストおよび研究文献の読解、第二に神経科学および認知科学の文献の調査、第三に数学者・神経科学者・認知科学者との共同研究をさらに発展させることによって推進していく。これまでの研究、とりわけ科学者との共同研究がきわめて順調だったので、基本的にはこれまでの研究の方向や手法をさらに推し進める仕方で次年度の研究を進めていきたい。2019年度は、これまでの成果を生かして、「現実」概念の媒介論的解釈をさらに推し進め、それを論文等にまとめていく。これまでの成果は、「現実」概念を媒介論的に解釈するための準備として、きわめて重要である。西郷甲矢人氏との共同研究は、とりわけ重要な洞察をもたらしてきた。この共同研究を書籍の形にまとめることによって、これまでの成果を整理された仕方で提示していく。その過程で、「現実」概念の媒介論的解釈がより明確な形をとると予想される。吉田正俊氏、金井良太氏(アラヤ)との共同研究を通して、意識論的な角度からも「媒介」概念の彫琢を進め、その成果を論文化していく。これらの成果をすべて集約しつつ、書籍の形で、「現実」概念の媒介論的解釈をまとめていく。その過程で、重要な成果や今後の見通し、現実理解にもたらすインパクトなどを整理することができ、本研究全体の成果をより説得的な仕方で提示することが可能になると考えている。第一に、現象学的「明証」概念の特性を再吟味した。

『論理学研究』以来のフッサールの「明証」概念が、実質的にはすでに媒介論的な解釈を許す特性をもっているにもかかわらず、それを表現する言葉は、媒介論的な方向へ徹底していないことをあらためて確認することができた。その上で今年度は、とりわけ明証のトリアーデ(必当然的明証、十全的明証、推定的明証という三つの種類の明証の相互媒介)を、経験と現実の一般原理へと拡張することを試みた。その際、田辺元の「種の論理」をはじめとする媒介思想、C.S.パースの現象学などが参考になった。以上の研究成果は、今後の研究の基盤となりうる。第二に、「意識の科学」に関連するテキスト、とりわけ神経科学の論文を参照することにより、科学的・経験的研究と、「主観的」とも言われる現象学的研究とを相互媒介的に噛み合わせるための準備を行った。これは、「現実」そのものの媒介論的解釈の核心を成す研究の一つとなるはずである。今年度はとりわけ、K.FristonやA.Sethによる「能動的推論」と「エナクティヴィズム」の導入、そしてそれによって「予測符号化」の考え方にどのような変化がもたらされるのか、という点を検討した。その際、研究協力者の吉田正俊氏(生理学研究所)との議論から重要な示唆を受けた。また、フッサールの『経験と判断』における議論が、予測符号化理論と統合情報理論(近年、意識の神経科学において盛んに論じられている二つの有力な理論)を結びつけるために生かされうる可能性があるということを見出した。この点も、吉田氏とさらに議論していく予定である。第三に、「現実」概念の根本的な現象学的特性を明らかにするために、西郷甲矢人氏(長浜バイオ大学)との共同研究により、量子力学における現実解釈、数学における圏論の意義などを検討した。その成果は出版を準備している共著書のための原稿にまとめた。計画では、(1)明証論研究と(2)「意識の科学」に関する文献の検討を中心的課題として掲げたが、(1)に関してはほぼ目的を達成し、それに加えて、明証のトリアーデの一般化まで行うことができた。(2)に関しては、関連する哲学者の文献調査はFriston,予定したほど進まなかったが、Friston, Sethら神経科学者の文献の検討はかなり進んだ。また、神経科学者とのディスカッションも予定した以上に充実したものとなった。以上二点の研究に加えて、今年度は数学者・西郷甲矢人氏(長浜バイオ大学)との共同研究がかなり進展し、共著書の執筆が8割方仕上がるに至った。以上、研究の進展は、部分的には予定した以上に順調である。それ以外の部分も、研究全体の進捗を妨げるような決定的な遅延や予期できなかった障害は起こっていない。神経科学者の吉田正俊氏(生理学研究所)との共同研究により、K.Fristonのいう自由エネルギー原理と視覚的意識との関係を考察し、そこに現象学的な観点を導入する試みを行った。その成果は『神経回路学会誌』に発表した。次に、前年度の研究成果をもとにして、「意識の科学」において前提されている「現実」概念を現象学的・明証論的に吟味する研究を行った。フッサール現象学の根本的性格をあらためて吟味し、現象学の超越論的性格と現象学の自然化という一見相反する二つの方向性が、実際には具体的な現象学的研究において一つに重なる可能性を見出すことができた。その可能性は、「現象学を行う主体」についての新たな解釈を伴う。この成果は、研究論文にまとめ現在投稿中である。
ウマストレス性疾患における神経成長因子の病因・診断パラメータとしての有用性解析

本研究では、輸送性ストレスに続発する一連のウマ疾患群に対し、神経成長因子(NGF)に焦点をあて、その病因診断的意義を明らかにする。また、バイオマーカーとしての測定系を確立することを目的として実験を行なった結果、1)ウマNGFのクローニングに成功した。各種動物間の相同性が高いことを明らかにした、2)相同性情報を基に市販の抗体が有効であることを確認し、定量システムを構築した、3)輸送ストレスを与えたウマの血液のNGF量を測定したところ、上昇を確認した。以上、NGF定量システムを確立するとともに、ウマにおけるNGFの有用性が確認された。輸送ストレスは、ウマに発熱、肺炎、疝痛、蹄葉炎などの疾病要因となり、時には死に至ることもある。したがって、これを予防・治療するためには特異性の高い新奇早期診断パラメータの確立が必須である。本研究では早期診断・病勢評価パラメータとして、ウマ神経成長因子(NGF)の意義を明らかにするための研究を実施し、以下の成果を得た。1.ウマNGFのクローニング:サラブレットおよび温血種合計10頭の末梢血白血球から得られたcDNAとNGFの前駆体の配列に特異的なプライマーセットを用いて、RT-PCRを実施した。TAクローニングによってこのPCR産物を増幅・配列を解析し、ウマNGFの配列を明らかにした。また、多型性についても検討したが、10頭すべて同一結果であり、個体間に差は認められなかった。多種類の動物のとの比較を実施したが、いずれの種との間においても、90%以上の相同性が確認された。これまで、ウマの配列は推測はされていたものの、明確に証明はされておらず、その意味で世界で初めて配列を決定した。2.測定方法:得られた配列がNGFであるかどうかを確認するために、ウマNGF組換え体を発現するCHO細胞を作成した。まず、ウマNGF配列の相同性が一番高かったのがヒトであったことから、すでに市販されている抗ヒトNGF抗体を用いて免疫染色を行った。その結果、陽性反応を示すことが明らかとなった。したがって、本抗体によるウマNGFの定量が可能とと判断された。以上の結果から、ウマNGFのクローニングに成功し、相同性の結果より推測された市販の抗ヒトNGF抗体がウマNGFの定量用として有用であることが明らかとなった。クローニングについては、国際専門誌に投稿済みである。当初の計画では、クローニングの後、得られたウマNGF組換え体を利用して、単クローン抗体を作成する予定であったが、他種の動物との相同性が高かったため、予定を変更して市販の抗体を使用した。その結果、反応性が十分であったことから、今後は市販の抗体を利用した定量システムの構築をおこなうこととした。なお、他は当初計画通り実施し、良好な成果を得た。長時間輸送によるストレスは、ウマの発熱、肺炎、疝痛、蹄葉炎などの疾病要因となり、時には死に至ることもある。本研究では早期診断・病勢評価パラメータとして、ウマ神経成長因子の意義を明らかにするための研究を平成27年度に引き続き実施し、以下の成果を得た。研究協力機関であるJRAより供与されるウマ(サラブレッド種)および乗馬(温血種)を輸送用トラックに乗せ長距離輸送を実施し、血中神経成長因子濃度の変化を調べた。その結果、輸送ストレスによって早期に神経成長因子量が増加することが判明した。市販の抗NGF抗体を利用した診断定量システムを構築し、それを利用し、28年度に予定しているストレス負荷による末梢血NGFの推移を検討する予定である。免疫学・獣医学
20世紀初頭における肥料依頼分析の研究

本研究の目的は、農商務省農事試験場による肥料の依頼分析制度が、明治後半の肥料市場に如何なる貢献を果たしたのかを明らかにすることにある。1900年前後に、日本の肥料市場へは多くの新規参入があった。それは、化学肥料や動物質肥料などの新しい種類の肥料の製造業者や、肥料商であった。これらの新規参入は、積極的に依頼分析制度を利用し、新しい肥料を市場に浸透していくことに成功した。基盤C本研究の目的は、農商務省農事試験場による肥料の依頼分析制度が、明治後半の肥料市場に如何なる貢献を果たしたのかを明らかにすることにある。本研究は、20世紀初頭に農商務省農事試験場で行われた肥料の依頼分析の結果を検討するものである。3年間の研究期間の初年度にあたる平成20年度には、主に2つのことを行った。1つは依頼分析の結果が記載された帳簿の調査、撮影であり、もう1つは同時代資料の収集と検討である。前者については、史料を所蔵する独立行政法人農業環境技術研究所(つくば市)に8.月と3月の2回赴き、調査、撮影を行った。後者については、国会図書館等東京近郊のみならず、札幌および盛岡(12月)、福岡(3月)へと同時代資料の収集を行った。これらにより、依頼分析の経済活動における利用方法の一端が明らかとなった。すなわち、農商務省農事試験場という公的機関による検査により成分が保障されることを、肥料商が自身の刊行する冊子や雑誌広告において活用していたのである。これは、試験場の活動が、現実の経済活動に直結しており、不正を減らし安全な取引力{可能な市場の実現に向け、公的機関が機能した事例であった。このことを新しい知見として、平成20年11月22日に開かれた経営史学会関東部会において報告「農商務省農事試験場による依頼分析と肥料事業者」を行った。そこでは、雑誌広告を史料に、分析依頼数の多い肥料商が積極的に試験結果を喧伝し自己とその商品に対する信用をアピールする姿を描き出して、肥料依頼分析の社会的機能を論じた。なお、同様の報告を他の小規模の研究会でも行っており、広く本研究で得られたところを多くの研究者に紹介した。3年間の研究期間の中間年にあたる平成21年度には、主に2つのことを行った。1つは分析の依頼を行った依頼主に関する史料調査であり、もう1つは依頼分析自体の傾向と依頼主の動向から、当該期の肥料市場に関する分析をすすめ、学会発表および学術雑誌への論文の掲載を行った。史料調査については、国会図書館をはじめとした東京近郊のみならず、9月に当該期に既存肥料の中心であった魚肥の生産地である根室や釧路、そして集積地であった函館にて行った。分析結果の公表は、平成20年9月27日に社会経済史学会全国大会にて「明治後半における不正肥料問題-新規参入の信頼獲得と農事試験場-」を報告した。この報告では、依頼分析制度が任意の制度でありながらも多くの依頼を新規参入者から集めたことに着目し、彼らが既存の市場である肥料市場に参入するにあたり、公的機関である農事試験場による分析が、新規参入者の商品と参入者自身への信頼獲得手段として利用されたことを論じ、同時にこの制度を低コストで利用できたことが、彼らの参入を助け、肥料需給の安定に貢献したことを論じた。これと並行して、論文「新興肥料商の成長と貿易商-鈴鹿保家商店と兼松房次郎商店-」をまとめ、『経営論集』(文京学院大学)第19巻第1号に掲載された。同論文は、依頼数の非常に多い依頼主であった鈴鹿保家商店の成長をまとめたものである。本年の研究は、前年までに行った分析をもとに、これを論文としてまとめ、学術雑誌に掲載して広く問うことにあてている。そこで、新たな資料によって論を補強するために、資料調査を行いその発見・分析を必要とした。また、本研究の成果をさらに肥料史全体の中における様々な発展を期すために、これに関連する事実の発見にもつとめた。22年度において、具体的にまとめられた学術論文は後継する2点、すなわち「明治後半における不正肥料問題新規参入の信頼獲得と農事試験場」(『社会経済史学』76巻3号)および「依頼分析制度と化学肥料の登場」(文京学院大学『経営論集』20巻1号)である。前者は依頼分析制度が新規参入の肥料や業者によって多く利用され、さらにその結果がそれらの肥料市場への定着を促し、肥料市場における需給逼迫を解消させるのに貢献したことを論じた。後者は新しい肥料の中でも化学肥料に焦点をあて、その市場への定着に依頼分析制度が果たした役割を論じている。これらの論考から、本研究では在来市場での新しい財の普及とその担い手である新規参入者の成功において、公的機関の果たした役割を明らかにした。すなわち、需要の拡大に対する供給の対応が新たな財の参入を含む場合、その需要を満たして経済活動が円滑に行われるために、本研究で分析した農事試験場の依頼分析制度のような存在が、これをサポートしていたのである。
悪性黒色腫におけるメラニン合成系を介した免疫寛容誘導機序の解析

近年臨床において悪性黒色腫による周囲の免疫細胞に対する免疫抑制が,同腫瘍の病態に重要であることが示された。本研究では抗腫瘍免疫の抑制に重要な転写因子とされるAryl hydrocarbon receptor (AhR)と悪性黒色腫に特異的に認められるメラニン合成系の抗腫瘍免疫への関与について検討した。今年度はまずヒト悪性黒色腫検体における検討を実施した。公開されている色素性母斑(23例)と悪性黒色腫(57例)のRNAseqデータを用いてパスウェイ解析を行ったところ、メラニン合成系とAhR標的遺伝子のアノテーション間に強い相関が認められた。次に、同相関の確認と抗腫瘍免疫抑制機序との関係を調べるため、悪性黒色腫の手術検体を用いて免疫組織化学染色を実施した。結果、メラニン合成酵素であるTyrosinaseとAhRの標的分子であるCYP1A1の発現に正の相関を認めた。加えて、両者が高発現している部位の周囲に、CYP1A1とIL-10を発現しているCD163陽性マクロファージとCYP1A1とPD-1を発現しているCD8陽性T細胞の浸潤を認めた。これらの結果は、メラニン合成系と関連した分泌性のAhR活性化因子の存在と、同因子によるAhR活性化を介した抗腫瘍免疫の抑制機序の存在を示唆している。そこで、種々のメラニン代謝産物をヒトT細胞株に添加し、AhR活性化能をCYP1A1の発現を指標に評価したところ、一部の中間代謝物でCYP1A1の発現を認めた。今後はマウスを用いて、同メラニン代謝産物による免疫抑制能を評価する予定である。ヒト悪性黒色腫病変におけるメラニン合成系およびAhR系の活性化と、抗腫瘍免疫抑制能の解析は順調に進捗している。今後同機序を、AhRがT細胞で特異的に欠失したAhR fl/fl::Lck-CreマウスとAhR fl/flマウスに悪性黒色腫細胞株を移植するモデルを用いて検討予定であるが、同遺伝子系のマウスの交配が当初の計画からやや遅延している。目的とする遺伝子系(AhR fl/fl::Lck-CreマウスおよびAhR fl/flマウス)を有する遺伝子改変マウスを用いて、悪性黒色腫細胞株の移植実験を実施する。移植後、腫瘍巣に浸潤したT細胞を単離し、免疫学的プロファイルを解析することで、AhRの活性化が抗腫瘍免疫抑制に与える影響を明らかにする。遺伝子改変マウスの交配の遅延により、マウスを用いた実験系に使用する備品類の購入が遅延している。加えて、マウスを用いた実験系の結果が出た時点で、学会等において成果発表を実施予定であったが、遅延により旅費の使用がなかった。翌年度は遅延した部分の実験を完了する予定であり、それに伴い本年度に余剰となった助成金を備品の購入と旅費として使用させていただく予定である。
総合的学習のための表現教育の教材開発研究

本研究の目的は、総合的学習のための表現教育の教材の開発にある。先ず、表現教育に関する音楽教育、美術教育(造形教育)、映像教育のカリキュラムと教材を資料として、収集した。そして、具体的な表現教育の教材を研究した。手順は次の通りである。1.音楽教育と美術教育最初に、色彩と形態を用いて音楽を表現した。PCCSのトーンを使って、オクターブと色彩の両者の関係を作成することによって、色彩における楽譜との相関を行った。それは、一つのオクターブの中の12音と12色相との適用である。また7つのオクターブと7つの色彩トーンを適用させた。次に、音と形態との関連において、音の長短と形や線の広さを相関させた。この結果、音楽と美術を照応することによって独創的な表現を表すことを立証した。2.映像教育(光)映像教育では、光を素材とした。そして上記1の結果に基づき、ルミノグラフ・パターンを研究した。光は、重要な造形要素の一つである。デジタルカメラ、カラーフィルター(赤・黄・緑・青の4原色)、原図(点・線・面)、特殊効果フィルターなどを用いて実験した。その結果、空間、リズム、緊張、コントラスト、バランス、ハーモニー、コンポジション等の表現効果が得られた。以上の結果、音楽と美術(色彩・形態)と映像(光)の関連するシステムの存在を明白にした。具体的には、「蠱惑の世界」シリーズ及び「月光の宇宙」シリーズである。そして将来にわたり表現教育において、新しい教材の開発を可能とした。本年度においては、美術を基盤とした表現教育の現状調査とそのカリキュラム研究を中心に行った。さらに、特徴的な表現教育と映像教育との関連性を検討できる教育内容の調査とカリキュラム研究を行った。ここで明らかにしたことは、表現教育と映像教育のカリキュラム構造及び教材構造である。先ず、学校教育における表現教育と映像教育の現状調査のための、資料を収集した。現在まで収集してきた表現教育関連に加え、さらに音楽表現及び映像表現に関連する教材・カリキュラムの資料を収集した。資料は、パーソナル・コンピュータによってデータ化し、整理を行った。データは、テキスト・音声・映像などのデータ形式である。また美術を基盤とした表現教育に関する資料を収集し、これを検討・分析した。同時に,映像化された表現教育の資料を検討し、特に視覚的メディアによるコミュニケーションの立場から資料分析を行った。さらに本年度には、従来から行われてきた音楽の造形化に関して、色彩との関連から楽譜と色彩の相関を想定し、具体的な楽譜を使用して造形化を試みた。また、音と形態についても相関を想定し、平面構成として楽譜の表現を試みた。これらの試みは、音楽の造形化に対する一つの関連性を想定するもので、今後の教材研究の有力な方法になると考えられる。平成18年度においては、前年度の調査をもとに総合的学習における表現学習の具体的カリキュラム案を検討し、映像化された教材を開発した。そして、これらを指導するための芸術教科を基盤とした表現教育と映像教育の総合的展開の可能性を明らかにした。最初に、学校教育における表現教育と映像教育の現状調査のための、資料を収集した。また音楽表現及び映像表現に関する教材・カリキュラムの資料を収集した。さらに、美術を基盤とした映像教育に関する資料を収集し、これを検討・分析した。同時に、映像化された表現教育の資料を検討し、特に視覚的メディアによるコミュニケーションの立場から資料分析を行った。次に、現有設備と増設設備の活用により、前年度収集した資料の分析を入力し、映像教育との関連において表現教育のカリキュラムを検討し、教材を作成した。また、これらの試案の妥当性を検証するために実践研究を行い、表現教育のための教授法並びに指導法を検討した。そして美術を基盤とし、音楽及び映像教育を含めた総合的な表現教育のカリキュラムを検討し教材を作成した。

このことは、特に今日、小学校や中学校において、複合領域での教材研究やあるいは総合的な学習における教材研究の取り組みとして有効に機能すると考えられる。そのため、これらのカリキュラムにおける指導法の試案を検討した。さらに映像化された教材とそのデザインを行った。映像に関する教育は、急速に進展する情報化社会において不可欠の内容を持っている。そのため、ここでは美術と音楽・映像の融合により新たな表現教育の内容と方法を明らかにした。最終的に、それらのカリキュラムを検討し教材を具体的に統合し、研究の総括を行った。
携帯端末を活用した新しい大学教育の探究

本研究の目的は,(1)携帯端末を利用した授業のための学習環境の開発, (2)携帯端末を利用した新しい教育方法の探求, (3)モバイルラーニングに適した学習ウェブサイトあるいはアプリケーションの開発,であった.スマートフォンやタブレットなどの携帯端末を利用した学習を行うための環境(学習管理システム)を開発した.デザイン科学のパラダイムに基づき,携帯端末を用いた授業のデザインを繰り返して,環境,教材,授業の改善を行った本研究の目的は,(1)携帯端末を利用した授業のための学習環境の開発, (2)携帯端末を利用した新しい教育方法の探求, (3)モバイルラーニングに適した学習ウェブサイトあるいはアプリケーションの開発,であった.スマートフォンやタブレットなどの携帯端末を利用した学習を行うための環境(学習管理システム)を開発した.デザイン科学のパラダイムに基づき,携帯端末を用いた授業のデザインを繰り返して,環境,教材,授業の改善を行った本研究の目的は,1.携帯端末を利用した授業用学習環境の構築,2.携帯端末を利用した新しい教育方法の開発,3.学術的基盤のある携帯端末用学習アプリケーションの開発,である.平成22年度に実施した研究は,学生に配付したiPhoneを活用した大学教育に関するものである.授業を補う自学自習システムの利用,Podcast配信された授業の聴講,統計学の授業やプログラミングの授業でのセカンドモニタとしての利用,シームレスなジェスチャー送信を可能とするプレゼンテーションシステムの実装,などの教育的試みがなされた.このうちいくつかのものについては,その教育効果の検証も行った.たとえば,iPhoneを教材提示用のセカンドモニタとして用いて,PCモニタではアプリケーション操作だけを行う試みでは,PCモニタ1台のみですべてを行う条件との比較実験がなされた.教材レイアウトを工夫すれば,学生はセカンドモニタとしてiPhoneを用いることを好むことが明らかになった.これら授業実践を含む,青山学院大学社会情報学部でのiPhoneの利用に関して,多くの学会発表を行った(3件の招待講演を含む).学術雑誌『コンピュータ&エデュケーション』に掲載された論文は,iPhone導入の目的と,これまでの様々な利用法をまとめたものである.平成23年度に40万円を繰り越した.この予算は,数式を用いた出題と解答を行うことのできる,数式解答評価システムSTACKの構築に使用した.本研究(2010年度2012年度)の目的は,1.携帯端末(特に,iPhoneおよびiPad)を利用した授業用学習環境の構築,2.携帯端末を利用した新しい教育方法の開発,3.学術的基盤のある携帯端末用学習アプリケーションの開発,である.研究目的1について,2011年度の研究実施計画では,数学学習のためのウェブ環境を構築するとしていた.数式を用いた出題と解答が可能な,STACKシステムの構築は,予定通り行うことができた.もう一つ予定していた,MathMLを利用したウェブの構築は,あまり進めることができなかった.この原因の一つは,HTML5でのMath MLへの対応に,ブラウザによってかなりの違いがあるためである.当初の研究計画で述べた,携帯端末を活用したLMSである.C-Learningシステムの開発については,iPadへの対応を完了するなど,研究をかなり進めることができた.研究目的2について,2011年度の研究実施計画では,2010年度から行っているさまざまな教育方法の開発を続けるとしていた.大学において多機能な携帯型端末を導入し教育に用いることによって,どのような効果があり,どのようなことに注意をすべきなのか,かなりの知見を重ねることができた.こうした知見については,教育改革ICT戦略大会でのパネルディスカッションや,『教育心理学年報』掲載の論文などで公表した.研究目的3について,2011年度の研究実施計画では,iPhoneやiPadのアプリケーションを開発するための調査にとりかかるとしていた.どのような携帯端末を視野に入れ,どのような手段でアプリケーションを開発できるかについて,十分に理解することができた.1.携帯端末を利用した学習環境の構築:C-Learningは,PCのみならず,さまざまな携帯端末からも利用できる学習管理システム(LMS)である.当初の研究計画に示したとおり,このLMSを開発した株式会社ネットマンの協力を得て,ユーザインタフェースや,教員がダウンロードできるデータファイルに関する改善を行った.さまざまな大学に所属するおよそ30名の教員が「ケータイ活用教育研究会」を組織し,このシステムを利用している.システムの改善はこの研究会の活動に支えられており,かなり完成度の高いシステムになったと考えている.2.携帯端末を利用した新しい教育方法の開発:C-Learningを活用した調査研究の実習を試みた.授業に参加した学生は,「青山学院大学への学生の満足度調査」で用いる調査項目を考え,それをC-Learningで送信した.収集された調査項目を全員で検討して,C-Learningに調査票を作成した.学生がこれに回答したあと,回答データをCSVで配布し,分析を行った.統計教育にリアルなデータを用いることの重要性はアメリカ統計学会による統計教育ガイドラインでも指摘されている.この実践での回答送信は主にPCから行われたが,携帯端末を用いれば,どのような教室環境でもリアルなデータを収集することができる.3.学術的基盤のある携帯端末用学習アプリケーションの開発:携帯端末用学習アプリケーションあるいは学習システムの開発に着手する予定であったが,携帯端末に特化した研究までは進むことができなかった.大学初年次の学生に対する高校数学水準の教育に使うことのできるウェブサイトと,問題演習システムの構築に着手することができた.問題演習システムには,数式を用いた出題と解答が可能な,STACKを利用している.

今後,これを携帯端末から利用することを試みる.交付申請書に記載した,1.携帯端末(特に,i Phoneおよびi Pad)を利用した授業用学習環境の構築,2.携帯端末を利用した新しい教育方法の開発,3.学術的基盤のある携帯端末用学習アプリケーションの開発,という3つの目的のうち,1および2については順調に進展している,3について,アプリケーション開発に着手はしているものの,「学術的基盤のある」アプリケーションの開発には至っていない.24年度が最終年度であるため、記入しない。上述の研究目的1および2については,今年度もこれまでどおりのペースでさらに研究を進める.目的3については,研究開始時(2010年度)の計画よりも研究が遅れていろ.この遅れは,研究方法の選択肢が急速に増えたことが原因である.研究開始時点では、学習に利用できる携帯端末はi phone以外にほとんどなく,学習アプリケーションを開発する手段はObjective-Cを利用する以外にほとんど選択肢がなかった.ここ数年で,i Padのようなタブレット端末や,アンドロイド端末が急速に普及した.HTML5など,Objective-C以外でのアプリケーション開発という選択肢も有力になった.こうした多様な選択肢から適切なものを選択して,今年度は携帯端末用学習アプリケーションあるいは学習システムの開発に着手する.昨年度に,数式を用いた出題と解答が可能な,STACKシステムの構築を行った.これを携帯端末から利用することも試みる.24年度が最終年度であるため、記入しない。
関節リウマチにおける新規低侵襲検査法の開発に関する臨床研究

関節リウマチ(RA)治療は、生物学的製剤の登場により寛解が現実的な目標とされる時代となった。現在、適切な治療薬の選択、寛解率のさらなる向上、その先の治療中止を実現するための個別化医療の方向が模索されている。本研究では、新たに考案したエコーガイド下微量関節液および組織採取法を用いたパイロット臨床研究を行った。関節リウマチ(RA)治療は、生物学的製剤の登場により寛解が現実的な目標となる時代となった。現在、適切な治療薬の選択、寛解率のさらなる向上、その先の治療中止を実現するために、個別化医療の方向が模索されている。申請者らがこれまで取り組んできたRA末梢血トランスクリプトーム解析を罹患関節の病変部位へ応用するために、新たに考案したエコーガイド下関節液微量採取法を用いた臨床研究を立案した。本研究によりヒトRAの病態解析に加え、収集したデータを基にした個別化医療のためのアルゴリズムを新たに確立することによってRAの治療成績向上の実現を目指す。初年度は、関節リウマチにおける新規低侵襲検査法の開発に関する臨床研究の準備および予備検討を行った。1穿刺針、組織生検針の検討末梢血を対象としてマイクロ針を用いた採取法、検体の質(蛋白質、RNA)の条件の予備的検討行ったところ、検体量および検体取得率の点で更なる改良が必要であることが判明し、次年度も引き続き検討を続けることとした。2エコーガイド下滑膜微量採取法を用いた探索的RA臨床研究モデル系を用いた組織生検針の予備的検討を行った。研究プロトコールの詳細の策定を行い、倫理委員会書類の作成を進めた。エコーガイド下で関節腔を穿刺し関節液を微量採取。安全性に関する評価項目としては、手技上トラブルの有無、合併症の有無と患者によるビジュアルアナログスケールによる疼痛評価を用いることとした。なお本試験により患者に重篤合併症が生じた際は、試料採取の中止を検討する。臨床計画案を当施設の倫理委員会で承認を受けた上でH26年度臨床研究を開始する。本年度は、昨年に引き続き、関節リウマチにおける新規低侵襲検査法の開発に関する臨床研究を行った。1穿刺針、組織生検針の検討末梢血を対象としてマイクロ針を用いた採取法、検体の質(蛋白質、RNA)の条件の検討行ったところ、検体量および検体取得率の点で十分と考えられた。2エコーガイド下滑膜微量採取法を用いた探索的RA臨床研究モデル系を用いた組織生検針の予備的検討を引き続き行ない、研究プロトコールの詳細の策定し、倫理委員会承認を得た。H26年に臨床研究を開始し4例(手首および膝関節)にこれまで実施した。全例とも安全に実施でき、合併症もなかった。有効性についても診断への補助などに有用であることが確認され、今後、引き続き予定症例数を目標に症例検討を行う予定である。1)穿刺針および組織生検針の予備検討末梢血を対象として穿刺針を用いた採取法および検体の質(タンパク、RNA)について条件検討を行い、検体量および検体取得率において十分と考えられるプロトコールを確立した。モデル系における組織生検針の予備的検討も行った。2)エコーガイド下微量関節液および組織採取法を用いたパイロット臨床研究研究プロトコル作成、倫理委員会承認の後、臨床研究を開始した。関節炎患者6例を対象として手関節および膝関節において微量関節液および組織採取を行った。全例安全に施行でき、有意な合併症は認めなかった。一方有効性においては、感染症の除外の点で従来法と同等程度の成績であり、診断の補助としてさらなる症例数を増加させた検討が必要と考えられた。切開手術を望まれない症例に対して、低侵襲である本法は有用性があると考えられた。手技の取得に熟練を要する点があり、より安全、確実な方法の確立や適応診断については、今後引き続き検討すべきと考えられた。病態がはっきりしない関節疾患に対しても低侵襲の組織検査から病態を類推できる可能性が示唆された。臨床研究を順調に実施できているため。内科学引き続き臨床研究を実施していく。

1穿刺針、組織生検針の検討穿刺針、組織生検針の検討を行ったが、細すぎる針では組織採取が困難であったため、針の太さおよび形状の最適化を進める必要が生じた。2エコーガイド下滑膜微量採取法を用いた探索的RA臨床研究臨床研究については、臨床計画案を策定し、当施設の倫理委員会へ申請の方向で予定通り準備が進んでいる。1穿刺針、組織生検針の検討穿刺針、組織生検針の改良を進める。2エコーガイド下滑膜微量採取法を用いた探索的RA臨床研究臨床計画案を当施設の倫理委員会で承認を受けた上で、次年度に臨床研究を開始する予定である。
脳卒中片麻痺者に対する下肢痙縮抑制足底板の標準化と効果の検証

脳卒中患者の痙縮を抑制する装具を開発した。今回、この装具の効果判定を目的とした。対象は17名の脳卒中患者と年齢をマッチさせた10名の健常者である。方法は、筋電図を用いて前脛骨筋からひらめ筋への相反抑制を腓骨神経の条件刺激を利用して測定した。その抑制効果を%で計測した。結果は、健常者ではこの装具を用いた場合と用いなかった場合で有意差はなかった。しかし、脳卒中患者では、この装具を用いた場合と比較して、用いなかった場合で有意に装具を使用した場合の方が相反抑制が得られることがわかった。このことから、この装具は、脳卒中によって阻害されていた拮抗筋からの相反抑制を回復させる効果があることが示唆された。(対象)脳梗塞、脳内出血による片麻痺者12名(年齢4781歳)を対象とした。また対照群として、年齢、性別を一致させた10名の健常者を院内から募集した。(方法)相反抑制効果の測定は、内側腓腹筋、外側腓腹筋、ひらめ筋の筋腹中央に記録電極を貼り、腓骨神経刺激は、前脛骨筋の最小収縮を確認し、その刺激強度の1.2倍で刺激した。電気刺激中は、被検者に軽くつま先立ちを指示し、下腿三頭筋の表面筋電を脛骨神経M波振幅の5%程度の出力になるように促し、上記刺激を100回連続刺激して加算し、刺激後約40msec以降に生じる相反抑制効果を計測した。なお、健常者については、腓骨神経の刺激強度を前脛骨神経の収縮閾値の強度と、相反抑制の程度を測定した。また、装具装着の有無で、相反抑制を測定した。一方、脳卒中患者については、再現性の測定のために、装具なし、あり、なし、ありの合計4回の測定を行った(結果)健常者の相反抑制は、装具の無し(61.4±18.1%)と有り(60.1±16.4%)では、危険率5%で有意差がなかった。また、刺激強度と相反抑制については、1.0倍、1.2倍、1.4倍、および1.6倍で、それぞれ、81.7%、73.6%、64.3%、59.4%で、刺激強度が強いほど、相反抑制が有意に大きいことがわかった。一方、脳卒中患者については、腓骨神経刺激強度を閾値の1.2倍に統一して行った。結果は、相反抑制は、装具無し(1回目83.7%、2回目81.9%)と比較して、装具有り(1回目69.0%、2回目71.0%)では、危険率5%で有意差に低下(相反抑制は増加)していた。また、痙縮の程度(modified Ashworth scale)が強いほど、相反抑制が小さいことが分かった(p<0.05)。(目的)脳卒中患者の痙縮の亢進は、その後のリハビリを行う上で非常に重要である。今回、痙縮抑制を目的とした足底装具を考案し、急性期の脳卒中患者に対する効果を検証した。(対象)脳梗塞、脳内出血による発症1ヶ月以内の片麻痺者17名(年齢4781歳)を対象とした。(方法)足底装具はMP関節部分を除圧し、前足部、土踏まず、および踵部で接地する用にデザインした。痙縮抑制の効果判定は筋電図を用いて、内側腓腹筋、外側腓腹筋、ひらめ筋の筋腹中央に記録電極を貼り、腓骨神経刺激は、前脛骨筋の最小収縮を確認し、その刺激強度の1.2倍で刺激した。電気刺激中は、被検者に両側足底の荷重を指示し、膝を軽度屈曲させ、下腿三頭筋の表面筋電を脛骨神経M波振幅の5%程度の出力になるように促し、上記刺激を100回連続刺激して加算し、刺激後約40msec以降に生じる相反抑制効果を計測した。なお、再現性の測定のために、装具なし、あり、なし、ありの合計4回の測定を行った(結果)健常者の相反抑制は、装具の無し(61.4±18.1%)と有り(60.1±16.4%)では、危険率5%で有意差がなかった。また、痙縮の程度(modified Ashworth scale)が強いほど、相反抑制が小さいことが分かった(p <0.05)。(結論)脳卒中急性期の患者に対して、今回考案した痙縮抑制目的の足底装具は、痙縮によって抑制されていた足関節背屈筋群からの相反抑制を,元の状態に改善する効果があることがわかった。

方法は、筋電図を用いて前脛骨筋からひらめ筋への相反抑制を腓骨神経の条件刺激を利用して測定した。その抑制効果を%で計測した。結果は、健常者ではこの装具を用いた場合と用いなかった場合で有意差はなかった。しかし、脳卒中患者では、この装具を用いた場合と比較して、用いなかった場合で有意に装具を使用した場合の方が相反抑制が得られることがわかった。このことから、この装具は、脳卒中によって阻害されていた拮抗筋からの相反抑制を回復させる効果があることが示唆された。(目的)脳卒中による麻痺は痙縮を生じ、痙縮は二次的に関節拘縮を惹起する。一方、痙縮の増悪は相反抑制のもと拮抗筋の抑制を増す。すなわち下肢では下腿三頭筋の痙縮が前脛骨筋の麻痺を悪化させることになる。我々は脳性麻痺に用いる足底板型痙縮抑制下肢装具を開発し、歩行のパターンを改善するとともに歩行中の筋活動が低下することを報告した。本研究では脳卒中片麻痺を対象に同装具が同様に下腿三頭筋の痙縮抑制効果を有することを実証する。(対象)対象は発症後24時間以内に入院し、立位保持が可能で下腿三頭筋に随意収縮が認められる急性期の脳梗塞、脳内出血による片麻痺者7名(年齢4781歳)を対象とした。また対照群として、年齢、性別を一致させた5名の健常者を院内から募集した。(方法)筋電図検査の直前に、関節可動域(特に足関節)、片麻痺の重症度(SIAS-m)、知覚障害(SIAS-s)、痙縮(m-AS)を測定した。相反抑制効果の測定は、内側腓腹筋、外側腓腹筋、ひらめ筋の筋腹中央に記録電極を貼り、腓骨神経刺激は、前脛骨筋の最小収縮を確認し、その刺激強度の1.2倍で刺激した。電気刺激中は、被検者に軽くつま先立ちを指示し、下腿三頭筋の表面筋電を脛骨神経M波振幅の5%程度の出力になるように促し、上記刺激を100回連続刺激して加算し、刺激後約40msec以降に生じる相反抑制効果を計測した。(結果)健常者の相反抑制は、装具の無し(6.3±0.6μV)と有り(6.3±0.6μV)では、危険率5%で有意差がなかった。一方、脳卒中患者の相反抑制は、装具無し(2.4±1.9μV)と比較して、装具有り(4.2±2.1μV)では、危険率5%で有意差に増加していた。また、痙縮の程度(modified Ashworth scale)が強いほど、相反抑制が小さいことが分かった(p<0.05)。健常者の相反抑制は、拮抗禁の刺激強度が1.0倍から1.6倍で、大きいければほど、大きくなることがわかった。また、健常者の相反抑制は、装具の無しと有りでは、危険率5%で有意差がなかった。一方、脳卒中患者の相反抑制は、装具無しと比較して、装具有りでは、危険率5%で有意差に増加していた。また、測定値の再現性についても証明された。この結果は、研究計画当初の予想通り、痙縮の原因の一つとして、作動筋と拮抗筋の相反抑制の障害が関与していることを証明する結果となった。また、痙縮の程度(modified Ashworth scale)が強いほど、相反抑制が小さくなることが証明されたことで、今回の筋電図による定量的測定方法の妥当性が証明された。健常者の相反抑制は、装具の無しと有りでは、危険率5%で有意差がなかった。痙縮の評価法として、F波の測定による装具の痙縮抑制効果の解析を行う。研究調査対象は発症後24時間以内に入院し、立位保持が可能で下腿三頭筋に随意収縮が認められる急性期の脳梗塞、脳内出血による痙性片麻痺者10名を対象とする。また対照群として、年齢、性別を一致させた10名の健常者を院内から募集する。
高精度統合型救急医療情報通信システムの開発プロジェクト

本研究は傷病者情報を現場で自動的に収集し、受け入れ病院へ迅速に伝達するシステムを開発するとともに、病院側の状況をリアルタイムに把握可能な情報共有システムを開発することで、救急患者の適切な受け入れ医療機関の選定、迅速な搬送を確立する事を目的としている。本研究の成果として、指先または胸部に装着したセンサーで、容積脈波を用いて脈拍数、呼吸数、収縮期血圧/拡張期血圧、心拍出量、酸素飽和度などの生体情報を同時に自動収集できる小型装置を開発した。これらの生体情報を、タブレット端末を介してリアルタイムで医療機関に伝送することが可能となり、患者情報の共有が可能となった。救急患者の受け入れ拒否を防ぐためには、救急現場での正確な患者情報の収集と伝達、受け入れ側病院の準備状況の把握と情報共有が不可欠である。本研究では、傷病者情報を現場で自動的に収集し消防局指令センターや受け入れ病院へ迅速に伝達するシステムを開発するとともに、受け入れ病院の状況をリアルタイムに把握可能な情報システムを開発することを目的としている。今年度は、生体情報自動収集システムの開発として、容積脈波を用いた小型装置を開発した。本装置は、耳朶または指先にセンサーを装着することで脈拍数、収縮期血圧/拡張期血圧、酸素飽和度を持続的に測定可能である。容積脈波センサー回路には二波長測定を可能とするために脈波センサーおよびフィルタ回路と異常体動検出回路、脈波再生回路共に2回路搭載している。現在、脈波解析をさらに発展させ呼吸数を測定表示できるように開発を進めている。さらに装置の小型化と携帯端末(iPad)への情報入力に取り組んでいる。一方、病院間の情報共有システムとして、ICUの入室状況やERの状況を簡単に入力可能なソフトを開発し、現在試験運用の準備を進めている。また、現場と病院との情報共有システムに関しては、すでに実用化されているe-Matchシステムを次年度千葉市へ導入することが決定し、本研究成果の一部をこのシステムに搭載すべく検討している。病院に搬送される前の救急現場では,急病者に関する情報が,急速に大量に発生する.そのため的確,迅速にその情報を収集し,伝達し,処理していくことが重要である.しかしながら,高精度で,統合された,救急情報処理システムは存在せず,問題となっている.そのため,われわれは高精度統合型救急医療情報通信システム(HI-EMICS)構築に取り組んでいる.高精度統合型救急医療情報通信システムの一つの柱は自動生体情報収集システムであるため,その開発を行っている.われわれは,可能な限り多種多様な生体情報を,少ないセンサで自動収集できることを目指した.そこで耳朶に装着するセンサを考え,開発している.開発した耳朶に装着するセンサは,拍動単位の耳朶容積脈波または胸部心臓容積脈波データは収集可能である.そしてセンサより本体装置に送信された拍動単位の容積脈波より,収縮期血圧・拡張期血圧・心拍数・心拍出量または血中酸素飽和量・還元ヘモグロビン量・酸化ヘモグロビン量等のパラメータに変換する.容積脈波センサ回路には二波長を可能とするために脈波センサおよびフィルタ回路と異常体動検出回路、脈波再生回路共に2回路搭載している.救急患者の受け入れ拒否を防ぐためには、救急現場での正確な患者情報の収集と伝達、受け入れ側病院の準備状況の把握と情報共有が不可欠である。本研究は傷病者情報を現場で自動的に収集し、画像情報とともに消防局指令センターや受け入れ病院へ迅速に伝達するシステムを開発するとともに、受け入れ先病院の状況をリアルタイムに把握可能な情報共有システムを開発することで、現場での適切な処置と適切な受け入れ医療機関の選定、迅速な搬送を実現する為の手段を確立する事を目的とする。この3年間の研究で、指先または胸部に装着したセンサーで、容積脈波を用いて脈拍数、呼吸数、収縮期血圧/拡張期血圧、心拍出量、酸素飽和度などの生体情報を同時に自動収集できる小型装置を開発した。本装置は、最初に1回だけキャリブレーション用の血圧測定を行うだけで、これらの生体情報を持続的に測定しタブレット端末に表示可能である。一方、救急隊員と受け入れ病院の情報共有を図る目的でiPadを用いた既存のシステム(e-Match)を導入し、千葉市消防局と共同で、患者情報の一斉送信や千葉県の受け入れ基準に基づいた適切な病院選定や病院情報の共有を容易にする実証試験を開始した。現在生体情報自動収集システムとe-Matchの一体化を図り端末を一本化するとともに、現場で撮影した画像伝送を加えることで、より高度なシステムとすべく改良を行っている。今後、実際にこれらのシステムを使用したデータを収集して、そのデータを解析し、実用化に向けて最終的な改良を加える予定である。医学生体情報自動収集システムについては、基盤技術がほぼ確立され、実際に臨床使用可能なプロトタイプがほぼ完成しつつある。呼吸数の測定については今後の課題である。