hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
作物の三次元形状認識に関する研究

太陽光などの外乱光の影響を受けずに三次元形状を計測することができ,まれに誤認識することもあったが結球部を認識できることがわかった。1.この研究は,農作業ロボットの視覚部として,ビデオカメラに代わって三次元視覚センサを用いて作物を認識しようとするものである。2.近赤外と赤色のレーザダイオードからスポット光を照射して,対象の作物からの反射光をレンズでPSD(位置検出素子)上に結像させて光電変換し,スポット光を機械的に走査することにより三次元形状を計測するセンサ(三次元視覚センサ)を試作した。この三次元視覚センサは,対象物の分光反射特性の違いから赤い果実の識別も行えるものである。マニプュレータに取り付けることができるよう小型とし,マニピュレータの動きも利用して走査するようにした。ミニトマトを走査する実験を行った結果,センサから近い対象物の三次元形状を計測できること,分光反射特性の違いから赤熟果実と茎や葉を区別できることがわかった。またマニプュレータに取り付けることにより,いろいろな位置と方向から走査することが可能で,一部が茎葉に隠れた果実でも見やすい方から走査することで認識しやすいと考えられた。3.キュウリのように,果実と葉等とで色が似ている対象物では,2種類の波長の光を投光するセンサを用いても,反射分光特性の違いから果実と葉等を分離しにくい。このため,近赤外線のみを投光して三次元形状を計測するセンサも試作してキュウリを認識する実験を行った。傾斜棚栽培のキュウリの模型を対象に認識基礎実験を行った結果,三次元形状と反射光の受光電圧の分布からキュウリ果実の認識が可能であった。また,キュウリ果実の上端と下端の三次元位置から果実の長さを求めることも可能であった。2.今年度は,主にキュウリ果実の適期収穫のための認識について研究を行った。従来の農作業ロボットの研究では,ロボットを停止させて画像入力・処理を行い,認識した対象物のハンドリングを行ってから,次の位置に走行することの繰り返しで自動作業を行うことが一般的である。しかし,作業能率の向上のためには,走行しながら認識することが好ましいと考えられる。このため,試作した視覚部では,ロボット車両を走行させながら作物にレーザビームを照射して果実の有無を認識し,果実がある場合のみ停車して,果実の周辺を三次元視覚センサで走査するようにした。なお,キュウリは傾斜棚栽培のものを対象とした。3.走行しながらの果実の有無の認識は,3本のレーザビームを水平方向に照射し,対象物からの反射光の変化状態から果実を認識することを試みた。室内実験の結果,キュウリ果実には光沢があるので果実中央部で強い反射があり、葉等と区別して果実を認識できると考えられた。4.キュウリ果実があると判断されると走行部を停止して,果実を検出したピーク検出センサの前方を三次元視覚センサにより走査した。三次元視覚センサの画素数は30×125画素で,走査に要する時間は1秒であった。得られた三次元画像をコンピュータで処理することにより,果実の大きさと位置,果柄の位置を認識することが可能であった.また,ロボットにより収穫するときに障害となる茎や葉の位置も認識することができた。
粗大ごみの生成にかかわる社会・文化的要因に関する研究

今回の研究期間では宮崎市の粗大ごみデータをもとに文化的・社会的要因を分析するための方法論を確立することを目的とした。次年度の主要課題はマイクロコンピュータによる地理情報システム(Geographic Information System)を使った分析が中心となる。本年度の研究期間の目的は具体的にはその地理情報システムによる分析のための空間データベース(spatial database)をどういう情報源を使ってどう構築するかということであった。この空間データベースは幾つかの構成要素で成り立っている。まず粗大ごみ自体の情報として宮崎市の粗大ごみ収集記録1年分(平成6年度)をコンピュータに入力した。地理情報システムを使った分析では位置情報が重要でこの情報源として詳細な住宅地図を使用した。住宅地図の情報は幾つかの処理を経て地理情報システムのソフトウェアが読める形にした。まず、宮崎市域を土地利用形態によって分類しデジタイザと使いコンピュータに入力した。この操作を宮崎市内の597枚の住宅地図全てについて行った。次に粗大ごみの発生場所を住宅地図をもとに特定し位置情報として入力した。この他行政区画の位置情報とそれぞれに付随する人口、世帯数などの属性なども集計・入力した。こうして空間データベースの構築を通して様々な具体的方法論を試していった。もっとも重要な成果としては第一に分析のためのデータベースができたことが挙げられる。次に地理情報システム関連の三種類のソフトウェアを試しお互いのデータのやり取りに関する相性を試したこと。その他にも様々な形態の情報を処理する具体的な手順などを幾つか試し改良した。これらの具体的な方法論は実際に別の都市の粗大ごみを分析する際のデータの質の一定化、作業の能率化に大きな助けとなる。(754字)今回の研究期間では宮崎市の粗大ごみデータをもとに文化的・社会的要因を分析するための方法論を確立することを目的とした。次年度の主要課題はマイクロコンピュータにより地理情報システム(Geographic Information System)を使った分析が中心となる。本年度の研究期間の目的は具体的にその地理情報システムによる分析のための空間データベース(spatial database)をどういう情報源を使ってどう構築するかということであった。(754字)
なつかしさの起源を探る:認知心理学・脳科学的記憶研究からのアプローチ

人は,日常場面において,過去の音楽や流行ったものと出会うと,単に過去の記憶を想起するだけでなく,「なつかしさ」という複雑な感情を伴った心的状態におちいることがある.本研究はこの点について,以下の側面から検討しようとするものである・「なつかしさ」はどのような心的過程を経て生まれてくるのであろうか・記憶の機能が深く関わっていることは確かであるが,記憶の進化から考えて「なつかしさ」どのような働きをしているのであろうか本年度は,以下の点について検討を進めた過去約15年にわたるヒット曲を用いてなつかしさ感情が迅速に生起するかどうかを検討した.その結果,音楽提示から3秒弱でなつかしさ感情が生起すること,また自伝的記憶の詳細さ想起との相関は有意であったものの,その成分ですべてが説明されるわけではないことが明らかとなった2)なつかしさ感情生起の神経基盤に関する実験的検討なつかしさ感情生起の際にどのような脳活動が生じているかを明らかにするために,昨年度に引き続き実験参加者を増やしてfMRI実験を実施した.その結果,音楽提示によって自伝的記憶の想起と関わる部位の活動が高まること,またなかでもなつかしさを強く感じた場合と感じていない場合とで異なった領域の活動が見られることが明らかとなったこれらの成果について,Psychonomic Society大会において「Brain activity during feeling nostalgia and retrieving autobiographical memories : An fMRI study using music excerpts」と題して発表を行った.また,なっかしさがどのような心理的機能を持っているかという側面について,「ノスタルジアとは何か:記憶の心理学的研究から」という論文にまとめた人は,日常場面において,過去の体験を思い起こしたり、過去に流行したことがらと出会うと,単に過去の記憶を想起するだけでなく,「なつかしさ(ノスタルジア:nostalgia)」と言う言葉で表現できるような、単なる快感情・不快感情とは異なる,複雑な感情を伴った心的状態におちいることがある.本研究は,このようななつかしさ生起のメカニズムと機能を実験心理的手法および神経科学的手法を用いて明らかにしようとするものである.具体的には以下の点が検討課題であった.・このような「なつかしさ」はどのような心的過程を経て生まれてくるのであろうか・人が「なつかしさ」を感じるという仕組みにどのような認知的意味があるのであろうか・記憶の機能が深く関わっていることは確かであるが,記憶の進化から考えて「なつかしさ」どのような働きをしているのであろうか.本年度は,特になつかしさ(nostalgia)の心理学的定義および刺激作成を行った.一般に,つい最近の情報には「なつかしさ」を感じることはなく,ある程度の時間を経た情報を「なつかしく」感じる.そこで,過去10年間のヒット商品やヒット人物などを収集し,そのラベル提示あるいは画像提示によって,どの程度のなつかしさが生じるかを検討した.その結果,現在からの時間的距離が大きくなるほどとなつかしさの強度がつよくなるという結果が得られた.さらに,なつかしさ生起の時間的側面の実験的検討および神経科学実験の実施に向けて,より多くの刺激画像の選定を実施中である.人は,日常場面において,過去の体験を思い起こしたり、過去に流行した事柄と出会うと,単に過去の記憶を想起するだけでなく,「なつかしさ」と言う言葉で表現できるような、単なる快感情・不快感情とは異なる,複雑な感情を伴った心的状態におちいることがある.本研究はこの点について,以下の側面から検討しようとするものである.・このような「なつかしさ」はどのような心的過程を経て生まれてくるのであろうか・人が「なつかしさ」を感じるという仕組みにどのような認知的意味があるのであろうか・記憶の機能が深く関わっていることは確かであるが,記憶の進化から考えて「なつかしさ」どのような働きをしているのであろうか.本年度は,以下の点について検討を進めた.1)なつかしさ(nostalgia)喚起刺激の作成:「なつかしさ」生起の時間的側面に着目して過去約15年にわたるヒット曲を230曲用意し,そのなつかしさ強度,個人的出来事の想起しやすさなどを検討した.その結果,過去への時間的距離が長くなるにつれてなつかしさ強度が増すことや,個人的出来事の想起しやすさとなつかしさ強度は正の相関を持つことが明らかとなった.2)なつかしさ感情生起の神経基盤に関する実験的検討作成した音楽刺激を元に,なつかしさ感情生起の際にどのような脳活動が生じているかを明らかにするために,fMRI実験を実施した.脳活動データは現在解析中であるが,fMRI装置内でも十分になつかしさ感情生起が可能であることが明らかとなった.次年度に向けて詳細な分析を進めているところである.現時点までの研究成果について,2009年日本心理学会において,「ノスタルジア研究の現在:基礎的側面と応用的アプローチ」というワークショップを主催し,マーケティング・広告研究からの知見の報告も含め,基礎・応用両面から検討を行った.人は,日常場面において,過去の音楽や流行ったものと出会うと,単に過去の記憶を想起するだけでなく,「なつかしさ」という複雑な感情を伴った心的状態におちいることがある.本研究はこの点について,以下の側面から検討しようとするものである・「なつかしさ」はどのような心的過程を経て生まれてくるのであろうか・記憶の機能が深く関わっていることは確かであるが,記憶の進化から考えて「なつかしさ」どのような働きをしているのであろうか本年度は,以下の点について検討を進めた1)なつかしさ(nostalgia)喚起の時間的特性の検討

過去約15年にわたるヒット曲を用いてなつかしさ感情が迅速に生起するかどうかを検討した.その結果,音楽提示から3秒弱でなつかしさ感情が生起すること,また自伝的記憶の詳細さ想起との相関は有意であったものの,その成分ですべてが説明されるわけではないことが明らかとなった2)なつかしさ感情生起の神経基盤に関する実験的検討なつかしさ感情生起の際にどのような脳活動が生じているかを明らかにするために,昨年度に引き続き実験参加者を増やしてfMRI実験を実施した.その結果,音楽提示によって自伝的記憶の想起と関わる部位の活動が高まること,またなかでもなつかしさを強く感じた場合と感じていない場合とで異なった領域の活動が見られることが明らかとなったこれらの成果について,Psychonomic Society大会において「Brain activity during feeling nostalgia and retrieving autobiographical memories : An fMRI study using music excerpts」と題して発表を行った.また,なっかしさがどのような心理的機能を持っているかという側面について,「ノスタルジアとは何か:記憶の心理学的研究から」という論文にまとめた
反応性プラズマによるハイブリッド粒子創製に関する研究

新奇なハイブリットナノ粒子創製を目的に「アークプラズマ-金属」反応法を用いて, TiN-Siハイブリットナノ粒子, TiN-Agハイブリットナノ粒子作製を行い,諸特性について検討を行った.TiN-Siハイブリットナノ粒子はこれまで得られてきたハイブリットナノ粒子(例えば, TiN-Fe, TiN-Ni, TiN-Pdなど)とは異なった形態を,またTiN-Agは,従来型の形態であることなどが判明した.この結果は,材料が本法により強制的に蒸発し冷却過程で凝縮・成長固化する反応温度の差異によることが判明した.新奇なハイブリットナノ粒子創製を目的に「アークプラズマ-金属」反応法を用いて, TiN-Siハイブリットナノ粒子, TiN-Agハイブリットナノ粒子作製を行い,諸特性について検討を行った.TiN-Siハイブリットナノ粒子はこれまで得られてきたハイブリットナノ粒子(例えば, TiN-Fe, TiN-Ni, TiN-Pdなど)とは異なった形態を,またTiN-Agは,従来型の形態であることなどが判明した.この結果は,材料が本法により強制的に蒸発し冷却過程で凝縮・成長固化する反応温度の差異によることが判明した.本研究は、耐摩耗性、耐酸化性等に優れた窒化チタンと半導体や珪素含有合金等で知られるSiの、ナノサイズ領域下のハイブリット型複合粒子合成の可能性について検討したものである。TiとSiを任意の組成に秤量し、アーク溶解炉で目的合金を作製した。この合金を、水素-窒素-アルゴン混合ガス雰囲気中でアーク溶解して強制的に合金を蒸発・凝縮させてナノ粒子を作製した。透過電子顕微鏡で得られたナノ粒子を観察した結果、何れの合金組成から生成したナノ粒子(窒化チタン結晶体)も、これまでのような亜鈴状や立方体の各面に半球状粒子が付着したサイコロ状粒子のような形態は観察されず、その多くは窒化チタン結晶体の頂角がSiによって取られ、多角形の直方体状のものやこれらが合体して放射状に連結した集合体であった。この粒子はエネルギー分散型X線分析装置(EDS)で分析した結果、窒化チタン結晶体の全域にチタンと窒素が認められるのに対し、シリコンは窒化チタン結晶体の中央部には見当たらず端面あるいは頂角付近のみに存在していることより確認している。また、粉末X線分析装置(XRD)からこの窒化チタン結晶体はTiNのみのピークでありSiあるいはSi_3N_4のようなピークは検出されなかった。これらより、窒素との親和力が大きいTiとTiより窒素との親和力が小さいSiからなる合金は、窒素熱プラズマとの強制蒸発反応でTi蒸気は窒素と反応しTiN核を形成し成長、その成長途上のTiN上へSiが固溶してTiN-Siハイブリットナノ粒子を形成するものと推定した。本研究は,プラズマ反応を用いた新しいハイブリッド型ナノ粒子の創製を試み,その特性評価を通じて,機能性の探索を目的とするものである.本研究のハイブリッドナノ粒子を生成させるための原材料合金は,A元素としてTi(窒素との親和力が大),B元素としてSi(Tiより窒素との親和力が小)に選定した.得られたナノ粒子は,当初想定していたCo-TiN,Fe-TiNなどの系で得られた亜鈴状型やダイス型複合粒子とは異なった,直方体状や立方体状および六角状,八角状などが混在した粒子が観察された.TEMおよびXRD測定結果からこれら粒子は,TiNとTiとsiの金属間化合物Ti_3si_5およびsiと同定された.EDSによる面分析結果から,これら粒子の内部はTiとNが分布しており,外周部はSiとTiで構成されていることが確認された.これらの結果より,TiN-Si複合ナノ粒子の生成過程は,(1)強制蒸発法によりTiおよびSi蒸気発生(2)TiN核生成-成長-立方体形成(3)Ti_3si_5核生成一成長(4)TiN粒子とTi_3si_5粒子が付着成長(5)si核生成-成長(6)TiNへのTi_3si_5やsiが付着であると推定された.言い換えれば,Ti-si系複合ナノ粒子の生成は,Tiおよびsi蒸気から核生成がTiN-Ti_3si_5-Siの順位で発生・成長し,これらが飛行・衝突した結果と結論した.反応性アークプラズマ法は,金属,セラミックスがナノサイズ領域で結合した材料を比較的簡単な装置で作製できる.上記したTiN-Si系材料はその一つであるが,材料と反応ガスの選択で種々多くの新奇材料の創製が可能になると考える.
金属およびセラミックス系ガラスを前駆体とするナノ機能材料の創製

本研究課題は、金属およびセラミックスガラス等を前駆体とするナノ機能材料を創製し、これらの物性を機能化することを目的とした。平成17年度に得られた成果は以下の通りである。(1)希土類-鉄系急冷合金薄帯または合金インゴットを前駆体としてナノ複合磁性粒子を合成し、それらの電波吸収特性を調べた。両者を水素化後、引き続き大気中で酸化することで、微細な鉄粒子が希土類酸化物とともに数十nmのサイズで混合したナノ複合としたのち、さらにこれらをメタンガス中または炭素粉末と共に加熱することで鉄炭化物が分散したナノ複合体を得た。その結果、磁性成分がFe金属からFe_3C等となり、異方性磁界が上昇することから、電磁波の吸収周波数は数GHzから十数GHzまで移動することが明らかになった。また、上記のナノ複合体中の鉄金属成分粒子表面を酸化することで、吸収周波数は更に上昇し、20GHzの領域までの電磁波を吸収できることがわかった。(2)Eu_2O_3をドープしたCaOまたはCaX_2(X=F, Cl, Br)からなるAl_2O_3-B_O_3系ガラスを作製し、これらの室温ボー一ルバーニング(PSHB)特性を調べた。その結果、上記4種類の組成のガラスにおいて、水素気流中、1000°Cから1300°Cで加熱し、ガラス中のEu^<2+>イオンを部分的に還元することで、良好なPSHB特性が観察され、生成したホールは室温でも安定に保持された。また、CaCl_2およびCaBr_2からなるAl_2O_3-B_2O_3系ガラスでは、上記の還元加熱処理を行わなくてもEu^<2+>イオンへ部分的に還元され、同様に良好なPSHB特性が得られた。これは、これらのオキシハライドガラスでは、PSHB特性の発現に必要な正孔トラップ作用のある欠陥が生成し易いためと結論された。希土類金属または遷移金属をベースとした金属ガラス、または微結晶体からなる複合体の粉末および成形体を、液体急冷法、メカニカルグランディングあるいは同アロイニング法等々を用いて作製し、これらの磁性、電波吸収特性および反応性を調べた。その成果は以下の通りである。1希土類-鉄系磁石スクラップを出発原料として用いて金属間化合物ガラスを前駆体とし、当方性・-Fe/Nd_2Fe_<14>BまたはFe_3B/Nd_2Fe_<14>B系ナノ複合型交換スプリング磁石を作製を行なった。一方、Nd-Fe-B系焼結磁石の粉砕物に対しYb金属を収着することでこれらの粉末の微細組織を構成する粒界相が効果的に修復され、粉砕によって大幅に低下した保磁力を著しく回復できることを見出した。また、希土類-鉄系金属間化合物は窒素分子を容易に解離、吸収することから、良好な窒素吸蔵媒体として活用可能であることを明らかにした。2希土類-鉄系金属間化合物ガラスを前駆体とした・-Fe/Ln_2O_3(Lnは希土類)系、Ln_2Fe_<14>B/Ln_2O_3系等のサーメット状ナノ複合体を作製し、これらの磁気損失作用を利用した高周波数帯域(数GHz数十GHz)対応の電磁波吸収材料としての性能を評価した。

その結果、希土類-鉄系金属間化合物を前駆体とすることで、微細な鉄単体、鉄系合金や化合物の数十mmの微小粒子と希土類酸化物とからなる複合粉末が得られ、これらの樹脂との成形体は良好な電波吸収体となることが明らかになった。特に、鉄単体等の金属磁性粒子のサイズを小さくすることで渦電流の誘起が抑えられ、大きな吸収ゲインが見られた。更に、鉄単体を合金、化合物(Fe-Co系合金、Fe_3C、Fe_3N、Fe_2B化合物など)等とすることで、これらの物質に異方性磁界が付与され、その大きさに応じて電波吸収域を数GHzから十数GHzまで変化させ得ることを明らかにした。3鉄-ケイ素系、アルカリ金属-遷移金属系等の金属またはセラミックス系ガラスを前駆体として、均一組成および構造で緻密な焼結体を作製し、これらの熱電変換材としての性能を評価した。その結果、鉄ケイ化物や希土類系スクッテルダイト化合物に関しては、Coやその化合物の添加による熱電変換特性に及ぼす効果を明らかにした。本研究課題は、金属およびセラミックスガラスを前駆体とするナノ機能材料を創製し、これらの物性を機能化することを目的とした。平成16年度に得られた成果は以下の通りである。(1)希土類-鉄系急冷合金薄帯を前駆体としてナノ複合磁性粒子を合成し、それらの電波吸収特性を調べた。合金薄帯を水素化後、引き続き酸化することで、微細な鉄粒子が希土類酸化物とともに数十nmのサイズで混合したナノ複合としたのち、さらにこれらをアンモニアまたはメタンガス中で加熱することで鉄窒化物または同窒化物が分散したナノ複合体を得た。その結果、磁性成分がFe金属からFe_3NやFe_3Cとなり、異方性磁界が上昇することから、電磁波の吸収周波数は数GHzから十数GHzまで移動することが明らかになった。また、希土類-鉄系合金にホウ素やコバルト金属を添加することで、吸収周波数は更に上昇し、20GHzの領域まで吸収できることが分かった。(2)良好な酸化物イオン伝導を示す(La,Sr)(Ga,Mg)O_<3-δ>成分を含むホウ酸塩系ガラスを作製し、これらを前駆体とし、900°Cから1200°Cで加熱することで結晶化させた。その結果、900°Cで加熱した場合LaBO_3相のみが析出したのに対し、1000°Cから(La,Sr)(Ga,Mg)O_<3-δ>相が結晶化し、電気伝導度が飛躍的に向上することが明らかになった(800°Cにおいて、5×10^<-5>から2-6×10^<-3>Scm^<-1>へ上昇)。得られたイオン伝導度は焼結法によって作製される通常の焼結体のそれ(1×10^<-1>Scm^<-1>)に比べて低いものの、所望の形状に成形可能なガラスから結晶化によって容易に作製できる点で注目される。本研究課題は、金属およびセラミックスガラス等を前駆体とするナノ機能材料を創製し、これらの物性を機能化することを目的とした。平成17年度に得られた成果は以下の通りである。(1)希土類-鉄系急冷合金薄帯または合金インゴットを前駆体としてナノ複合磁性粒子を合成し、それらの汲吸収特性を調べた。両者共水素化後、引き続き大気中で酸化することで、微細な鉄粒子が希土類酸化物とともに数十nmのサイズで混合したナノ複合としたのち、さらにこれらをメタンガス中または炭素粉末と共に加熱することで鉄炭化物が分散したナノ複合体を得た。その結果、磁性成分がFe金属からFe_3C等となり、異方性磁界が上昇することから、電磁波の吸収周波数は数GHzから十数GHzまで移動することが明らかになった。また、上記のナノ複合体中の鉄金属成分粒子表面を酸化することで、吸収周波数は更に上昇し、20GHzの領域までの電磁波を吸収できることがわかった。
メタボリックシンドロームにおける心不全発症機序の解明と治療への応用

(1)Stearoy1-CoA desaturase-1(SCD1)過剰発現培養心筋細胞の作成とSCD1の心筋細胞での機能解析高ショ糖食ラットでは対照群に比較して、心臓でのSCD1-mRNAおよび蛋白の発現が有意に増加していた。また、新生児ラット培養心筋細胞にグルコース、インシュリンあるいは飽和脂肪酸を添加するとSCD1-mRNAの発現が誘導された。そこで、培養心筋細胞にアデノウィルス発現ベクターを用いてSCD-1を過剰発現させた心筋細胞を作成した。SCD-1過剰発現心筋細胞では脂肪酸代謝の低下と細胞内中性脂肪蓄積が認められた。以上より、内臓脂肪蓄積型肥満ではグルコースおよびインシュリンによって心臓でのSCD1発現が増加し、SCD1により心筋細胞の脂肪酸代謝低下と組胞内脂肪蓄積が促進さるものと考えられた。ラットの腹部大動脈狭窄による圧負荷心肥大モデルでは、負荷後1日目に心臓でSOCS-3mRNAの著明な発現亢進が認められたが、2日、4日とその発現は徐々に減弱し、2週および4週間後には対照群と比較して有意に発現が低下していた。また、培養心筋細胞をangiotensin IIあるいはレプチンで24時間刺激すると、SOCS-3mRNAの発現が誘導されるが、刺激を48、72時間と継続すると、時間依存的にその発現は低下した。以上より、急性負荷ではSOCS-3発現亢進によりnegative feedback機構が働くが、慢性負荷では逆にSOCS-3の作用は抑制されていると考えられた。高ショ糖食ラットでは対照群に比較して著明な腹腔内脂肪の増加と血清グルコース、遊離脂肪酸、インシュリンの有意な増加を認めた。さらに遊離脂肪酸分画では飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸ともに高ショ糖食群で増加していた。心臓よりRMAを抽出し、real-time PCR法でSCD1-mRNAの発現を比較すると、高ショ糖食群で有意に発現が増加していた。新生児ラット培養心筋細胞にグルコース、インシュリンあるいは飽和脂肪酸を添加するとSCD1-mRNAの発現が誘導された。また、培養心筋細胞にアデノウィルス発現ベクターを用いてSCD-1を過剰発現させると、脂肪酸代謝の低下と細胞内脂肪蓄積が認められた。以上より、内臓脂肪蓄積型肥満ではグルコースおよびインシュリンによって心臓でのSCD1発現が増加し、SCD1により心筋細胞の脂肪酸代謝低下と細胞内脂肪蓄積が促進されるものと考えられた。ラットの腹部大動脈狭窄による圧負荷心肥大モデルでは、負荷後1日目に心臓でSOCS-3 mRNAの著明な発現亢進が認められたが、2日、4日とその発現は徐々に減弱し、2週および4週間後には対照群と比較して有意に発現が低下していた。また、培養心筋細胞をangiotensin IIあるいはレプチンで24時間刺激すると、SOCS-3 mRNAの発現が誘導されるが、刺激を48、72時間と継続すると、時間依存的にその発現は低下した。(1)Stearoyl-CoA desaturase-1(SCD1)過剰発現培養心筋細胞の作成とSCD1の心筋細胞での機能解析高ショ糖食ラットでは対照群に比較して、心臓でのSCDl-mRNAおよび蛋白の発現が有意に増加していた。

(2)メタボリックシンドローム患者の血中酸化ストレスマーカーと抗酸化ストレスマーカーの測定メタボリックシンドローム患者(27名),肥満者(24名),非肥満者(18名)の血中酸化ストレスマーカー,N-epsilon-(hexyanoyl)lysine(HEL)および8-hydroxyguanosine(8-OHdG),抗酸化ストレスマーカー,TASを測定比較した。血中8-OhdGおよびTASはメタボリックシンドローム群と他の群では差がみられなかったが,血中HELはメタボリックシンドローム群で有意に増加していた。また,血中HELは血糖,血中インシュリン濃度およびインシュリン抵抗性の指標,HOMA-IRと有意な正の相関を示した。以上より,血中HEL濃度はメタボリックシンドローム患者で,インシュリン抵抗性に関わる酸化ストレスを表す指標になると考えられた。
中小企業の早期再生促進と保証規制のあり方に関する比較法研究

本研究は、民法(債権関係)改正が実現し、第三者個人保証人の保護規制の輪郭が定まりつつある現在において、民法上の保護から従来排除されてきた経営者保証人について、中小企業の早期再生を促進するという政策目的を達成するために、民法と倒産法の垣根を超えて経営者保証人の保護規制の確立を目指す。2017年12月より育児休業を取得し、研究の遂行を中断していた(2019年2月)。そのため、本年度の実質的な研究期間は1か月半である。改正債権法に関する保証法の解説及び基本書において、改正法の下での新たな解釈上の問題点を指摘し、解決の方向性を示した。2019年3月9-10日に開催された「フランス担保法の現在ー倒産手続における処遇の観点から」において、保証およびその代替的手段の倒産手続きにおける処遇について、おおむね昨年度まで得られていた研究成果をふまえて、日本法の立場から報告を行った。すなわち、フランスでは、第三者が担保を提供しているという共通点から、保証人、独立人的担保の提供者、物上保証人を同等のものとして扱い、倒産予防手続・再建型手続において、保証などのの担保としての機能を麻痺させることによって、経営難に陥った企業の経営者がいち早く倒産予防ないし再建型倒産手続を利用することを促すという政策目的を優先させているのに対し、日本では、少なくとも法律上は、主債務者についての倒産手続の開始により主債務者に対する権利行使が禁止される場合であっても、第三者提供型の人的・物的担保に対して担保権を実行することが可能であり、主債務者の支払困難=経営難という事態が生じた以上、保証の担保目的=弁済機能が重視される。妊娠・出産によって1年半弱研究を中断せざるを得なかったため、現時点において、当初の予定よりも研究の進度は遅れている。1年半弱の研究中断期間が生じてしまったため、研究期間の延長を申請し、受理された。来年度は、本年度遂行できなかった経営者保証ガイドラインの適用事例の分析およびフランス担保法改正の動向のアップデートに努める。本研究は、民法(債権関係)改正が実現し、第三者個人保証人の保護規制の輪郭が定まりつつある現在において、民法上の保護から従来排除されてきた経営者保証人の保護規制のあり方を検討することを目的とする。平成29年度は、経営者保証人の平時における保護の可能性と限界を明らかにすべく、改正民法で新設された個々の保証人保護規定の解釈の検討を行い、論文を公表し、また、共同執筆の注釈書、コンメンタールや教科書類の執筆も行った。その中では、改正民法では要保護性を考慮した保証人個人の保護にとどまっており、中小企業の早期再生等の観点はソフトローに委ねられるという日本の個人保証規制のダブルスタンダードを指摘した。また、フランスの消費法典・倒産法制における個人保証規制の分析を行い、次のことを明らかにした。まず、自然人保証人の過剰債務を予防する規制は、事業の失敗に直面した経営者やその近親者の個人資産を保護することによって、保証引受けに対する躊躇を緩和し、企業の設立・存続のための資金調達に必要な保証引受けを奨励し、究極的に経済の活性化を追求するものとして位置づけられる。次に、主債務者たる企業が経営難に瀕した場合において、1984年以降の倒産法改革の中で、企業の早期再建に向けた一手段として保証の付従性を操作することにより、経営者が企業の経営難に対処するのが早ければ早いほど自然人保証人が獲得できる特典が大きくなる仕組みが構築されているが、この仕組みも、主債務者たる企業の債権による経済活動の維持と活性化そして雇用維持という社会経済全体の利益を追求するものである。フランス法の検討より、当事者間の利益調整を超えて社会全体の利益のための個人保証規制立法という視点が日本の経営者保証規制を構想する際の新たな視点になることを指摘した。本年度は、改正民法で新設された個々の保証人保護規定の解釈の検討を行った。また、従来より個別既定の検討を行っていたフランス消費法典・商法典上の規定を包括的に見渡して上記のような視角を析出して、日本における経営者保証規制を考えるための視座を提示した。

すなわち、フランスでは、第三者が担保を提供しているという共通点から、保証人、独立人的担保の提供者、物上保証人を同等のものとして扱い、倒産予防手続・再建型手続において、保証などのの担保としての機能を麻痺させることによって、経営難に陥った企業の経営者がいち早く倒産予防ないし再建型倒産手続を利用することを促すという政策目的を優先させているのに対し、日本では、少なくとも法律上は、主債務者についての倒産手続の開始により主債務者に対する権利行使が禁止される場合であっても、第三者提供型の人的・物的担保に対して担保権を実行することが可能であり、主債務者の支払困難=経営難という事態が生じた以上、保証の担保目的=弁済機能が重視される。妊娠・出産によって1年半弱研究を中断せざるを得なかったため、現時点において、当初の予定よりも研究の進度は遅れている。今後は、2017年に公表されたフランス担保法改正草案の検討によるアップデートを含めてフランス法研究を深化させる。日本法についても、改正民法規定のほか、経営者保証ガイドラインの運用状況の検討を継続する。平成29年12月から平成31年1月末まで、産前産後休暇及び育児休業により本研究課題の遂行を中断する予定である。育児休業明けに本研究課題を再開する予定である。1年半弱の研究中断期間が生じてしまったため、研究期間の延長を申請し、受理された。来年度は、本年度遂行できなかった経営者保証ガイドラインの適用事例の分析およびフランス担保法改正の動向のアップデートに努める。産前産後特別休暇による中断に基づき、予算執行をできない期間があったため、平成29年度に未使用額が発生した。育児休業の終了による研究再開後に使用する予定である。育児休業により、本年度は、実質1カ月半しか研究活動及び予算執行を行うことができなかったため、未使用額が生じている。未使用額は、次年度および研究期間の延長による平成33年=令和3年度に使用する予定である。次年度は、日本及びフランスの関係文献、パソコン代として物品費を、フランスでのインタビュー及び国内における学会参加のための旅費、研究補助のための謝金を計上する。
ヨーロッパなどがん研究先進国との研究交流

1.研究背景がん遺伝子の発見をきっかけに、がん研究は遺伝子の時代に入り、欧米のがん研究先進諸国を中心に激しい研究競争を繰り広げている。地理的に隔離されているわが国の研究者は、研究者との直接の討論、情報、資料交換に自ら制限があり、ともすると孤立しかねない。この問題点を克服するため、わが国の第一線の研究者を積極的にがん研究先進国に送る必要がある。本研究では、ヨーロッパのがん研究先進諸国との研究交流を目的に組織された。特に、日独、日仏の2国間がん研究交流を中心に運営している。日独、日仏がんワークショップはそれぞれ一年毎にヨーロッパ本国と日本と場所をかえて行われている。本年はEssenにおいて日独がんワークショップを、金沢において日仏ワークショップを行った。2.日独がんワークショップ1993年9月2日4日.エッセン大学細胞生物学研究所(Essen)において「DNA修復とその遺伝子」をテーマに開催した。日本側から本研究費によって黒木登志夫(東大・医科所)、二階堂修(金沢大・薬)、花岡文雄(理研)、田中亀代次(阪大・細工セ)、許南浩(東大・医科研)、石川隆俊(東大・医)、真木寿治(東大・分生研)、関口睦夫(九大・生医研)、関周司(岡山大・医))の9名を厚生省側からは国立がんセンター研究所の3名(江角浩安、西條長宏、牛島俊和)、および万有メルク研究所から西村暹の合計13名が参加した。ドイツ側から約30名が参加した。会議内容は前回同様、International Journal of Cancer誌に発表予定である。3.日仏がんワークショップ1993年11月1-2日の2日間金沢において日仏がんワークショップが開かれた(世話人、金沢大・医・清木元治教授)。“発がんとがん進展の分子基盤"をテーマにフランス側からStehlin(パスツール研究所)以下12名、日本側からは豊島久真男(阪大・微研)ほか10名が参加した。4.その他日独ワークショップ以外に、次の5人の研究者をヨーロッパに派遣した。清木元治(金沢大・医;がん転移の研究)、渋谷正史(東大・医科研;がん遺伝子)、小池克郎(癌研;がんウイルス)、野沢義則(岐阜大・医;シグナル伝達)、渡辺俊樹(東大・医科研;がんウイルス)。それぞれの研究テーマに関連した先端研究室を訪問し、情報収集、資料交換を行った。がん遺伝子の発見をきっかけに、がん研究は遺伝子の時代に入り、欧米のがん研究先進諸国を中心に激しい研究競争を繰り広げている。本研究では、ヨ-ロッパのがん研究先進諸国との研究交流を目的に組織された。

特に、日独、日仏の2国間がん研究交流を中心に運営している。本年度は、日独がんワ-クショップをドイツ・エッセン大学において日仏がんワ-クショップを京都において開催した。1.日独がんワ-クショップ1991年10月23日ー26日.エッセン大学において開催した。日本側から本研究費によって8名(黒木登志夫、西村暹、清水孝雄、月田承一郎、稲垣昌樹、御子柴克彦、貝渕弘三、大工原恭)が参加。ドイツ側から約30名が参加し、細胞生物学研究の最先端について討論した。2.日仏がんワ-クショップ1991年11月26日ー28日.京都において「臨床腫瘍学の分子基盤」について、フランス側から12名、日本側から20名が参加して討論した。なお、フランス側参加者の旅費はフランス側が負担した。3.ヒト遺伝子マッピング会議ほか1991年8月18日ー24日にロンドンで行われた第11回ヒト遺伝子マッピング会議に2名が参加した。この他イタリアで開かれたDNA修復遺伝子会議に1名を派遣した。がん遣伝子の発見をきっかけに、がん研究は遺伝子の時代に入リ、欧米のがん研究先進諸国を中心に激しい研究競争を繰り広げている。地理的に隔離されているわが国の研究者は、研究者との直接の討論、情報、資料交換に自ら制限があり、ともすると孤立しかねない。この問題点を克服するため、わが国の第一線の研究者を積極的にがん研究先進国に送る必要がある。本研究では、ヨーロッパのがん研究先進諸国との研究交流を目的に組織された。本年度は、日独、日仏がんワークショップともにヨーロッパで開催した。1.日独がんワークショップ1992年10月19日-21日.ドイツ癌研究センター(ハイデルベルグ)において開催した。日本側から本研究費によって13名(黒木登志夫、豊島久真男、谷口維紹、菊谷仁、平野俊夫、伊藤嘉明、山岸秀夫、勝木元也、奥村康、広橋説雄、堀井明、長田重一、相沢慎一)、厚生省側からば2名(江角浩安、関谷剛男)の合計15名が参加した。ドイツ側から約60名が参加し、発癌と癌免疫の分子生物学の最先端について討論した。2.日仏がんワークショップハイデルベルグに引き続き、1992年10月22日-23日.リヨン市において「発癌と癌免疫の分子生物」について、フランス側から30名、日本側から上記の15名が参加して討論した。3.その他パリで行われた癌転移国際会議に中島元夫、白血病細胞の染色体転座共同研究に瀬戸加大を派遣した。
多彩な機能を有する準同型認証子およびデータ軽量認証手法に関する研究

データ同士の演算が必要なデータ認証プロトコルにおいては,認証子同士の演算を可能にする準同型認証子が重要な暗号要素技術となっている.例えば,クラウドシステムにおける効率的なデータ認証プロトコルを構築する際,データの変更に伴って認証子も変更する必要があるため,準同型認証子を適用することは非常に有効である.本研究では,利用者の手を離れて認証子同士の演算を行うような先進的なユビキタス環境(ネットワークコーディング等を利用したセキュア分散ストレージシステム,センサネットワーク)における準同型認証子を用いた,機能が多彩で効率の良いデータ認証手法の研究を3年間取り組んできた.その結果,研究成果として雑誌論文1本,国際会議論文6本,及び国内研究会2本が公表された.平成28年度は,セキュア分散ストレージシステムを主な対象とし,Cater-Wagman MACによって第三者検証可能な準同型認証子(VHMAC)の基本構成を提案した(国際会議論文1本).さらに,マルウェア対策やプライバシを考慮したデータ認証手法に関する研究を実施した(雑誌論文1本,国際会議論文2本).平成29年度は,VHMACにおけるデータの動的処理(データの更新・挿入・追加・削除)の検討を行うとともに,マルウェア対策を考慮したデータ認証手法に関する研究を実施した(国際会議論文1本,国内研究会1本).平成30年度は,データの動的処理が可能なセキュア分散ストレージシステムの提案を行うとともに,マルウェア対策やブロックチェーンを考慮したデータ認証手法に関する研究を実施した(国際会議論文2本,国内研究会1本).データの動的処理については,動的処理内容に応じてVHMACを安全かつ効率的に変換する手法を明らかにし,さらにネットワークコーディングを行う対象データの最適な範囲が不明であるという実運用上の課題を明らかにした.データ同士の演算が必要なデータ認証プロトコルにおいては,認証子同士の演算を可能にする準同型認証子が重要な暗号要素技術となっている.例えば,クラウドシステムにおける効率的なデータ認証プロトコルを構築する際,データの変更に伴って認証子も変更する必要があるため,準同型認証子を適用することは非常に有効である.平成28年度は,セキュア分散ストレージシステムを主な対象とした準同型認証子を構成するために,具体的なクラウドシステムモデルを想定し,多彩な機能を有する準同型認証子の構成に関する研究を実施した.その結果,(1)第三者検証可能な準同型認証子,及び(2)異なる秘密鍵で演算可能な準同型認証子についての研究成果がそれぞれ得られた.(1)については,上記研究過程において得られた平成28年度の研究成果が国際会議ACSAC2016(2016年12月に発表)に採録された.これは,クラウドシステムモデルで利用されることを想定した第三者検証可能な準同型認証子(VHMAC)の基本構成に関する研究であり,InterMACと呼ばれる技術におけるベクトル直交性をうまく利用することによって実現される.これにより,第三者である監査サーバが,ユーザの秘密鍵を知ることなしに,使い捨て検証鍵を用いて準同型認証子を検証できる.(2)については,これまでの研究において内積MACで構成していたが,いくつかの応用で必要となるCater-WagmanMACでの実現が検討されていなかった.しかしながら,その後の研究により,n次元で表現される内積MACが2次元で表現されるCater-Wagman MACの一般形として考えられることが明らかになった.そのため,Cater-Wagman MACによるセキュリティ評価は内積MACでのセキュリティ評価を引き継ぐことができると考えられる.平成28年度の目標は,多彩な機能を有する準同型認証子における(1)第三者検証可能な準同型認証子,及び(2)異なる秘密鍵で演算可能な準同型認証子の確立であった.(1)については,上記研究実績の概要でも述べたとおり,具体的なクラウドシステムモデルを想定して,それにうまく適用できる新たな準同型認証子の構成に関して成果が出ている.この研究成果は国際会議ACSAC2016(2016年12月発表)に採録された.より具体的には,InterMACにおけるベクトル直交性をうまく利用することによって,第三者である監査サーバがユーザの秘密鍵を知ることなしに,使い捨て検証鍵を用いて準同型認証子を検証できることに成功した.この研究成果は,新たな準同型認証子の構成に関する研究に結びつくものである.(2)については,n次元で表現される内積MACが2次元で表現されるCater-Wagman MACの一般形として考えられることが明らかになり,異なる秘密鍵で演算可能な準同型認証子の構成に関して一定の成果が出ている.データ同士の演算が必要なデータ認証プロトコルにおいては,認証子同士の演算を可能にする準同型認証子が重要な暗号要素技術となっている.例えば,クラウドシステムにおける効率的なデータ認証プロトコルを構築する際,データの変更に伴って認証子も変更する必要があるため,準同型認証子を適用することは非常に有効である.平成28年度は,セキュア分散ストレージシステムを主な対象とし,Cater-Wagman MACによって第三者検証可能な準同型認証子(VHMAC)の基本構成を提案した.しかしながら,分散ストレージシステムに適用する際に,VHMACはデータの動的処理(データの更新・挿入・追加・削除)に対応できるかは未検討であった.平成29年度は,ネットワークコーディングを利用したセキュア分散ストレージシステムを対象とし,VHMACを適用したデータ軽量認証手法に関する研究を実施した.

その中で,(a)データの動的処理(特にデータの更新と追加)が可能なセキュア分散ストレージシステム,及び(b)実運用上の課題の明確化についての研究成果がそれぞれ得られた.(a)については,データの動的処理に応じてVHMACを安全かつ効率的に変換する手法の研究であり,ベクトル直交性をうまく利用することで実現される.この成果については,平成30年度5月の情報セキュリティ研究会で発表予定である.(b)については,実装評価を進めるにあたって,ネットワークコーディングを行う対象データの最適な範囲が不明であるという実運用上の課題を明らかにした.平成29年度の目標は,(1)多彩な機能を有する準同型認証子における第三者検証可能な準同型認証子の構成法,及び(2)それを応用したデータ軽量認証手法であった.(1)については,上記研究実績の概要でも述べたとおり,具体的なクラウドシステムモデルとしてセキュア分散ストレージシステムを主な対象とし,Cater-Wagman MACによって第三者検証可能な準同型認証子(VHMAC)の基本的な構成を提案した.そのため,本年度では主に(2)に関する研究を実施した.具体的には,ネットワークコーディングを利用したセキュア分散ストレージシステムを対象とし,VHMACを適用した多彩な機能を有するデータ軽量認証手法に関する研究を実施した.これは,データの動的処理に応じてVHMACを安全かつ効率的に別のVHMACに変換する手法の研究であり,本成果は平成30年度5月の情報セキュリティ研究会で発表予定である.本研究は,分散ストレージにおけるデータの更新・追加といった現実的な機能を実現しようとするものである.以上により,現在までの進捗状況の区分においては,「おおむね順調に進展している」という自己評価を行った.データ同士の演算が必要なデータ認証プロトコルにおいては,認証子同士の演算を可能にする準同型認証子が重要な暗号要素技術となっている.例えば,クラウドシステムにおける効率的なデータ認証プロトコルを構築する際,データの変更に伴って認証子も変更する必要があるため,準同型認証子を適用することは非常に有効である.本研究では,利用者の手を離れて認証子同士の演算を行うような先進的なユビキタス環境(ネットワークコーディング等を利用したセキュア分散ストレージシステム,センサネットワーク)における準同型認証子を用いた,機能が多彩で効率の良いデータ認証手法の研究を3年間取り組んできた.その結果,研究成果として雑誌論文1本,国際会議論文6本,及び国内研究会2本が公表された.平成28年度は,セキュア分散ストレージシステムを主な対象とし,Cater-Wagman MACによって第三者検証可能な準同型認証子(VHMAC)の基本構成を提案した(国際会議論文1本).
肺炎後の摂食・嚥下障害を対象とした呼気筋の強化による嚥下機能改善の新たな試み

咳嗽力を強化する呼気筋トレーニング(EMT)は、嚥下機能改善にも関係することが報告されている。今回肺炎の既往がある嚥下障害患者に対し、嚥下機能の改善が得られるかを内視鏡による咽頭喉頭部の形態的評価も含めて検討した。対象者をEMT実施の有無で2群に分け(各6例)、4週間介入した。介入前後で肺機能検査、呼吸筋力検査、咳嗽時最大流量(CPF)および内視鏡検査も含めた嚥下機能検査を調査した。EMT実施群で最大呼気圧、一秒量、CPFで有意な改善を認め、咽頭部の形態的変化も実施群でEMT実施時の横径および縦径に有意な向上を認めた。EMTによる咽頭筋群の収縮力向上が嚥下機能に影響する可能性が示唆された。嚥下障害患者は誤嚥を起こしやすいため肺炎のリスクが高く、肺炎を合併した場合、従来の摂食・嚥下リハビリテーションによる嚥下機能改善に乏しいことが示されている。そのため、何らかの新しいアプローチが必要である。先行研究では、咳嗽能力向上を目的とした呼気筋の強化が咳嗽能力のみならず嚥下機能改善にも良好に影響したと報告されている。われわれも、嚥下障害患者に呼気筋トレーニングを実施し、咳嗽機能の有意な向上とともに嚥下機能についても好影響を及ぼしたことを認めた。しかし、呼気筋トレーニングによる嚥下機能への影響のメカニズムは十分解明されていない。よって平成28年度は、循環動態が安定していて、口腔機能に問題がなく、指示理解に支障のある認知機能障害がなく、研究に参加する同意を得た嚥下障害患者および高齢健常者を対象とし、嚥下障害患者に対する咳嗽および呼気筋トレーニング実施時の咽頭喉頭部の即時的な形態変化の検討を試みた。喉頭ファイバーを対象者の鼻腔より挿入留置して安静呼吸後に空嚥下、随意咳嗽および呼気筋トレーニングを無作為に5-10回実施し、咽頭および喉頭領域の形態をビデオに記録し検討する予定とした。しかし、本研究の肝となる呼気筋トレーニングを行うための器具に必要な部品の調達が大幅に遅れ、それに伴い倫理委員会の承認を得るのも遅れてしまったため、若年健常者を対象とした予備実験までしか行えていない。予備実験の結果からは、随意咳嗽よりも呼気筋トレーニング実施時の方が、咽頭部の収縮は増強することが確認されている。よって、平成29年度は本課題も並行してデータ収集を継続し、嚥下障害患者における呼気筋トレーニング実施時の咽頭喉頭部の形態学的特徴を明らかにする予定である。本研究の肝となる呼気筋トレーニングを行うための器具に必要な部品の調達が大幅に遅れ、それに伴い倫理委員会の承認を得るのも遅れてしまったため、若年健常者を対象とした予備実験までしか行えていない。予備実験の結果からは、空嚥下や随意咳嗽、呼吸理学療法の排痰手技である強制呼出手技よりも呼気筋トレーニング実施時の方が、咽頭部の収縮は増強することが確認されている。現時点では、呼気筋トレーニング実施に必要な部品の調達も完了し、呼気筋トレーニング装置は十分量確保済みである。嚥下障害患者は誤嚥を起こしやすいため肺炎のリスクが高く、肺炎を合併した場合、従来の摂食嚥下リハビリテーションによる嚥下機能改善に乏しいことが示されている。われわれも、嚥下障害患者に呼気筋トレーニング(以下EMT)を実施し、咳嗽機能の有意な向上とともに嚥下機能についても好影響を及ぼしたことを認めた。しかし、EMTによる嚥下機能への影響のメカニズムは十分解明されていない。平成28年度は、健常者と嚥下障害患者にてEMTを実施した時の咽頭喉頭部の形態的変化を喉頭ファイバーにて観察し、両群とも咳嗽時に比べEMT実施時の方が咽頭筋の収縮が増強したことを確認した。平成29年度は、肺炎の既往を有する嚥下障害患者を無作為に2群に分け、EMT実施の有無にて肺機能や咳嗽機能および嚥下機能に対する影響を検討した。さらには、喉頭ファイバーを用いて咳嗽や強制呼出手技、EMT実施時の咽頭喉頭部の形態的変化を調査した。4週間のEMTを実施した群は、一秒量、呼気筋力、咳嗽時最大流量において有意な向上を認めたが、EMT非実施群ではすべての項目で有意な変化は認めなかった。また、咽頭喉頭部の形態的変化については、実施群でEMT実施時の咽頭部の収縮が有意に増強していた。EMTは、咳嗽機能だけでなく嚥下機能改善の効果も期待できるが、その機序は先行研究で示されている舌骨上筋群だけでなく、咽頭筋群の収縮力向上にも影響を及ぼしていることが示唆された。

咳嗽力を強化する呼気筋トレーニング(EMT)は、嚥下機能改善にも関係することが報告されている。今回肺炎の既往がある嚥下障害患者に対し、嚥下機能の改善が得られるかを内視鏡による咽頭喉頭部の形態的評価も含めて検討した。対象者をEMT実施の有無で2群に分け(各6例)、4週間介入した。介入前後で肺機能検査、呼吸筋力検査、咳嗽時最大流量(CPF)および内視鏡検査も含めた嚥下機能検査を調査した。EMT実施群で最大呼気圧、一秒量、CPFで有意な改善を認め、咽頭部の形態的変化も実施群でEMT実施時の横径および縦径に有意な向上を認めた。EMTによる咽頭筋群の収縮力向上が嚥下機能に影響する可能性が示唆された。現在呼気筋トレーニング装置は十分量確保済みであり、倫理委員会も審査承認済みであるため、研究対象者のリクルートを積極的に実施し、データ収集を進めていく予定である。それと同時進行で、平成29年度の課題である肺炎後の嚥下障害患者に対する呼気筋トレーニングによる咽頭喉頭部の形態的変化と咳嗽機能および嚥下機能へのトレーニング効果の関連性の検討についてもデータ収集を進めていく予定である。肺炎後の患者は研究協力施設でのリクルートが可能で、同施設内で喉頭ファイバーによる咽頭喉頭部の形態学的評価も実施可能である。また、ほかの評価項目(肺機能検査、呼吸筋力検査、咳嗽機能検査、嚥下機能検査など)についても施設スタッフの協力が得られるため、データ収集に関しては問題ないものと考える。29年度が最終年度であるため、記入しない。呼吸リハビリテーション29年度が最終年度であるため、記入しない。