hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ホームネットワークを利用した在宅看護システムの開発

1.平成14年度研究成果(1)IEEE1394バスを高速ホームネットワークとして、バイタルセンサーからの自動データ収集システムを構築した。(2)医者側(サーバー側)と高齢者宅(クライアント側)をインターネットで接続し、Windows-OSの下でバイタルデータの送受信が可能な簡易ヘルスケアシステムを構築した。(3)個人医者側(サーバー側)と高齢者宅(クライアント側)で送受信を行うための独自の分散協調ネットワークシステム(JAVA言語)を開発し、基礎的な実験が可能となった。(4)高精細の胸部X線画像の圧縮と伝送に関する研究を行った。2.平成15年度研究成果(1)高速ホームネットワーク上での在宅ケアデータ収集システムがほぼ完成された。(2)Windowsによる簡易な在宅ケアシステムに対して、スマートカードを利用したセキュリティを組み込んだシステムとして改善した。(3)独自の分散協調ネットワークシステムにセキュリティを組み込んだシステムとして構築した。(4)上記(2)及び(3)のシステムについて、CCDカメラを用いた動画像伝送実験を実施した。3.平成16年度研究成果(1)簡易な在宅ケアシステムの運用(実用化)に関する検討を行った。(2)分散協調ネットワークシステムを1対N(個人医者と複数の高齢者)のシステムとして拡張した。4.研究期間内における研究成果発表は、学術論文2編、国際会議3編、学会発表7編である。本年度実施計画の目的は以下の項目である。目的(1)高速ホームネットワークとしてIEEE1394バスを採用し、ネットワークを構成する。目的(2)バイタルセンサーを購入し、介護データの収集と伝送システムを構築する。目的(3)独自の動画像圧縮法及びCCDカメラによる顔画像データの圧縮と伝送実験を行う。目的(4)目的(1)(2)(3)と平行して、胸部X線画像の効果的な圧縮と伝送について行う。標記の目的(1)については、パソコン2台とCCDカメラ、バイタルセンサーをIEEE1394バスで接続し、リピーターを経由した高速ホームネットワークを構築した。目的(2)については、IEEE1394インタフェースが未開発のため、RS232CおよびUSBバスを用いて、パソコンからバイタルセンサーをコマンドコントロールによる制御を行い、データ収集に関するソフトウエアをVisual Basicを用いて開発中で、基本的なソフトが完成した。目的(3)は、サーバー側(医者側)と複数のクライアント側(老人側)をインターネットで接続した分散協調ネットワークシステムをJAVAで開発し、CCDカメラを用いて顔画像伝送システム実験が可能になった。目的(4)は、膨大な情報量となる胸部X線画像の診断に重要な肺野領域のみを抽出し、有効な圧縮法を用いて遠隔診療に寄与しようとするもので、その一抽出法を提案した。また、患者の秘密保護のための暗号を用いたセキュリティーシステムも開発中である。ホームネットワークの構築を中心とした目的(1)(2)の成果は、開発途上でまだ研究発表までにはいたっていないが、目的(3)(4)に関するインターネットを介した顔画像の伝送に関連する動画像圧縮法及び胸部X線画像の肺野領域抽出に関連する成果として、学術論文2編、国際会議3編、学会発表4編を得た。なお、標記研究目的(1)(2)及び(3)(4)の成果は、平成15年度に数件の発表を予定している。遠隔地における在宅高齢者の介護福祉を目的として、ホームネットワークを利用した介護情報管理と健康管理を行うホームヘルスケアシステム(HHC:Home Health Care System)の開発に関して、科学研究費の交付期間内に以下の具体的な目的について行う.(1)高速ホームネットワークの構築(2)介護データの収集とホームネットワークへの送信に関する研究(3)顔画像(動画像)データの圧縮と伝送に関する研究(4)胸部X線画像(高精細静止画像)の圧縮と伝送に関する研究(5)介護情報管理システムの構築及び実用化に向けて問題点の抽出と解決法の模索上記目的に対して、今年度までの研究成果は以下のとおりである。・目的(1)と(2)については、ほぼ在宅ケアデータ収集システムを構築した。・目的(3)については、サーバー側(ホームドクター側)とクライアント側(高齢者側)をインターネットで接続した分散協調ネットワークシステムをJAVA言語で開発した。

本システムは顔画像ならびに音声がCCDカメラを用いて安価に送受信可能な独自システムである。・目的(4)については、昨年度のアイディアを改善したより良い肺野領域抽出法を提案した。・目的(5)については、ホームセキュリティを考慮したシステムとして構築した。本システムはホームドクターと複数の高齢者が対話可能な1対Nの分散協調システムの実現を目的としているが、この件については来年度の課題である。本研究の目的は、遠隔地における在宅高齢者の介護福祉を目的として、ホームネットワークを利用した介護情報管理と健康管理を行うホームヘルスケアシステムの開発に関して、高速ホームネットワークの構築、介護データの収集とホームネットワークへの送信に関する研究、顔画像(動画像)データ及び胸部X線画像(高精細画像)の圧縮と伝送に関する研究、介護情報管理システムの構築及び実用化に向けて問題点の抽出と解決法の模索について研究を行った。IEEE1394をホームバスとするホームネットワークを構築し、バイタルデータ計測(血圧、脈拍、その他)のためのシミュレータ(BOXパソコンでUSBインタフェース装着)を試作し、バイタルデータを自動的に収集し、ファイル化できるシステムとした。また、これをインターネットと接続し、医者側から閲覧できるシステムである在宅ケアデータ収集システムとして構築した。今年度は、さらに本システムを1(医者側)対N(患者側)のシステムとして拡張した。独自の画像圧縮法を応用して動画像のリアルタイム伝送を可能とし、サーバー側(ホームドクター側)とクライアント側(高齢者側)を学内LANで接続した分散強調ネットワークをJAVA言語で開発し、ホームセキュリティを附加したシステムとして構築した。本システムは、顔画像ならびに音声が、CCDカメラを用いて安価に送受信可能な独自システムである。また、従来の手法を改善した胸部X線の肺野領域抽出法も提案した。これらの研究成果は、まだ残念ながら今年度の発表段階にいたっておらず、平成17年度に発表する予定である。
表皮内interleukin1の機能と皮膚疾患

「Interleukin 1(ILー1)αおよびβの培養ケラチノサイトの増殖・分化に与える影響」を検討した。1.目的。表皮ケラチノサイトがみずから産生するILー1αおよびβは細胞内では前駆体型で存在し、前駆体型はαしか活性が無いため固形腫瘍を材料とした場合に成熟型ILー1の機能をみるには限界がある。そこで今回種々の濃度の成熟型リコンビナントILー1(rILー1)αおよびβを加え、有棘細胞癌由来cell lineや培養ケラチノサイトの増殖・分化に与える影響をみた。2.方法。有棘細胞癌由来細胞株(HSCー1)を培養し、DNA合成をみて増殖の指標とした。分化(角化)は、正常ケラチノサイト培養細胞(NHEK)を用い、光顕および電顕で角化の程度を観察すると共に抗ケラチン蛋白抗体を使用してWesternblotting法を行い角化を検索した。3.結果。1)細胞増殖:HSCー1をrILー1αとβをそれぞれ0.1から100ng/ml添加培養し、^3Hーチミジンの取り込みをみた。αは25ng/ml、100ng/mlの濃度で増殖抑制がみられたが、β添加培養では同じ濃度で抑制効果はなかった。2)角化:Ca++2mM/ml添加群では光顕および電顕で多数のケラトヒアリン顆粒が認められ、ILー1α添加群でも少ないながらケラトヒアリン顆粒が認められた。しかしながらILー1βおよびcontrolではケラトヒアリン顆粒はみられなかった。a)抗ケラチン抗体のうち抗フィラグリン抗体は顆粒層と角化層を染める。この性質を利用し、NHEKを用いILー1αおよびβ添加培養を行って、この抗体を用いWestern blotting法による検討では、ILー1αの方がより角化を促進させる可能性を示唆する所見を得、光顕・電顕の所見と一致していた。3)LAF活性:rILー1αとβの効果に差をみたため、ILー1の生物学的活性の1つであるLAF活性を測定したが両者の間に有意の差は無かった。4.考察。ILー1αの方により強い増殖抑制効果および角化亢進作用があるという今回の反応の差が、実際にin vivoで反映されているかを今後検討したい。1.目的。2.方法。3.結果。4.考察。
摂食嚥下機能に対する口腔軟組織,顎顔面形態と不正咬合の関わり

咀嚼機能を総合的に検討するために,ピーナッツ咀嚼開始から嚥下までの咀嚼を検討し,不正咬合別に検討した.その結果,嚥下までの咀嚼については,骨格性I級とII級は咀嚼回数の増加によって嚥下直前までに食片を細かく磨り潰しているのに対し,骨格性III級は咀嚼回数,咀嚼時間が少なく,嚥下時に食片を細かく磨り潰していないことが示された.一方,正常咬合者は20回咀嚼時までに食片を細かく磨り潰していることが示された.咀嚼機能を総合的に検討するために,ピーナッツ咀嚼開始から嚥下までの咀嚼を検討し,不正咬合別に検討した.その結果,嚥下までの咀嚼については,骨格性I級とII級は咀嚼回数の増加によって嚥下直前までに食片を細かく磨り潰しているのに対し,骨格性III級は咀嚼回数,咀嚼時間が少なく,嚥下時に食片を細かく磨り潰していないことが示された.一方,正常咬合者は20回咀嚼時までに食片を細かく磨り潰していることが示された.これまで不正咬合者では、咬合力、粉砕能力を中心に検討され、食塊形成、奥舌への移送に関連する舌と口唇の関連については検討されていない。そこで、嚥下を含めた咀嚼能力の評価において、顎顔面形態、咬合状態の治療がどれだけ寄与するかを示すことを目的として研究を開始するために、正常咬合者において、以下の研究方法を確立した。咀嚼の評価捕食から嚥下までのピーナッツと煎餅の咀嚼時間、咀嚼回数咀嚼関連項目の評価1.唾液量2.ピーナッツ咀嚼時における食物粉砕能力、咀嚼時舌側移送能力3.歯科用CTと6自由度顎運動測定装置の座標系を統一した顎運動測定と筋活動の同時記録システムを用いて、咀嚼筋の活動時間と活動パターンの活動開始時間、活動割合、運動リズムと下顎頭の運動様相の関連4.多方位口唇閉鎖力測定器による上唇と下唇の8カ所の各部位の口唇閉鎖力の測定から、上下口唇の口唇閉鎖力のバランスの評価5.咬合接触面積、咬合力の評価6.側面セファログラム、正面セファログラムによる顔面形態の解析平成23年度は上記の方法を用いて、不正咬合者における咀嚼能力を測定、解析する予定である。平成22年度に,これまで確立されていなかった咬合力、粉砕能力に加え、食塊形成、奥舌への移送に関連する舌と口唇の関連について、嚥下を含めた咀嚼能力の評価方法を正常咬合者で確立した.今年度は,不正咬合者でこれらの評価法を用いて、顎顔面形態との関連を検討した.その結果以下の結果と考察が得られた.1.20回粉砕度は個性正常咬合が骨格性I,II,IIIに比べて有意に大きい値を示したことから、骨格性I級、II級、III級は正常咬合者に比べ、20回咀嚼で効率の悪い咀嚼が行われていると推察された。これは、唾液量、咬合力、咬合面積、口唇閉鎖力について4群間で有意差は見られなかったことから、20回咀嚼における骨格性I級、II級、III級の効率の悪い咀嚼は、従来から報告されている不規則な咀嚼パターンが関連している可能性が推察された。2.嚥下までの咀嚼回数は骨格性III級が骨格性I級、骨格性II級に比べて有意に少ない値を示し、咀嚼時間は骨格性III級が骨格性I級に比べて有意に少ない値を示した。さらに、嚥下直前粉砕度は骨格性III級が個性正常咬合に比べて有意に小さい値を示した。これは、骨格性I級とII級では20回粉砕後から嚥下までの間に代償性の咀嚼が行われているのに対し、骨格性III級ではピーナッツを十分に咀嚼せずに嚥下している可能性が示唆された。以上の結果より,20回粉砕度は個性正常咬合が骨格性I,II,IIIに比べて有意に大きい値を示した。嚥下までの咀嚼については、骨格性I級、II級は咀嚼回数の増加によって嚥下直前までに食片を細かく磨り潰しているのに対し、骨格性III級は咀嚼回数、咀嚼時間が少なく、嚥下時に食片を細かく磨り潰していないことが示された。一方、個性正常咬合は咀嚼中期から嚥下直前までに食片を細かく磨り潰していることが示された。

摂食嚥下機能と口腔軟組織,顎顔面形態と不正咬合の関わりを総合的に検討するために,ピーナッツ咀嚼時の咀嚼開始から嚥下までの咀嚼回数,咀嚼時間,粉砕度(10回,20回,嚥下直前)と唾液分泌量,最大咬合力,咬合接触面積,口唇閉鎖力総合力および顔面形態の関連を,過去に矯正治療の既往を認めない成人女性不正咬合者40名と成人女性正常咬合者10名を対象に検討した.その結果,20回粉砕度は正常咬合者が骨格性I級,II級,III級に比べて有意に大きい値を示した.嚥下までの咀嚼回数は骨格性III級が骨格性I級と骨格性II級に比べて有意に少ない値を示し,咀嚼時間は骨格性III級が骨格性I級に比べて有意に短い値を示した.嚥下直前粉砕度は骨格性III級が正常咬合者に比べて有意に小さい値を示した.以上の結果より,本実験では骨格性I級とII級が骨格性III級と比べて嚥下までの咀嚼回数が有意に多く,また骨格性I級,II級,III級は正常咬合者に比べ20回粉砕度では有意に小さい値を示したが,嚥下直前粉砕度では骨格性I級とII級は正常咬合者と有意な差が見られなかったことから骨格性I級とII級は咀嚼回数の増加により咀嚼能率を補償していると推察された.また,本研究の骨格性III級は嚥下直前粉砕度が小さく,十分に咀嚼せずに嚥下していることが示された.骨格性III級では咀嚼に必要な力を発揮するTypeII線維の選択的委縮,比率の減少がみられると報告され,また,骨格性III級は咬む力を発揮する咬筋に比べ下顎位の保持を役割とする側頭筋の筋活動量が優位で,咀嚼時における咬筋の低い咀嚼筋活動量が報告さている.すなわち,咀嚼筋のタイプならびに咬筋と側頭筋の活動のバランスが関連し,骨格性III級では咀嚼機能の低下に対する順応もしくは代償作用として嚥下直前の嚥下閾が正常咬合者と比べ低くなっている可能性が推察された.当初の計画通り,平成22年度に確立した嚥下を含めた咀嚼能力の評価法を用いて平成23年度は不正咬合者の咀嚼能力を評価した.24年度が最終年度であるため、記入しない。平24年度には,当初の計画通り,平23年度まで得られてデータを元に結果をまとめ,その後日本矯正歯科学会大会に発表後,論文として発表する予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
映像オドメトリのための機能的階層符号化と自律走行監視カメラへの応用

危険個所を自律走行して周囲の状況を映像監視し、通信ネットワークを介して連携できるクローラ型ロボット群が必要とされている。レスキュー現場では事前の環境情報もなく整備された通信インフラもない。本研究では、多方向・多色照明に基づく映像オドメトリを高ダイナミックレンジ・超高速映像に展開することで、雪や煙など視界不良時での自律走行に応用するための高精度な自己位置推定を実現した。更に、ネットワーク連携にはデータ通信量の削減が必須である。本研究では、機能的階層符号化をより深化させ、自己位置推定と監視機能の同時最適化手法を確立した。危険個所を自律走行して周囲の状況を映像監視し、通信ネットワークを介して連携できるクローラ型ロボット群が、防災上必要とされている。特にレスキュー現場では、事前の環境情報もなく整備された通信インフラもない。本研究では、申請者らの研究成果である多方向・多色照明に基づく「映像オドメトリ」を、高ダイナミックレンジ・超高速映像に展開することで、雪や煙など視界不良時での高精度な自己位置推定を実現して自律走行に応用する。当該年度は以下の実績が得られた。多方向多色照明による映像オドメトリでは、位置推定の精度は「直線」走行時には高いが「旋回」時には低下することが明らかになった。非線形なHSV変換とSIFT特徴量を併用して、アフィン変換パラメータを抽出する方法では、特定の状況では高い精度が得られるものの、撮像条件によっては位相限定相関の方が良い場合があることが分かった。このため、路面状況に応じて推定方法を適応的に切り替える手法を網羅的に調査した。また、汎用符号化器との下位互換性を維持する条件下で、映像品質と圧縮率を同時に最適化する理論を確立し、その成果を学会において発表した。当該年度は、高速カメラにより実用的な走行速度での自己位置推定を評価した。そのためにDSP処理装置を導入して実時間処理の実験環境を整備した。FFTに基づく位相限定相関を実装し、続いて回転不変なRI-POCに拡張した。SIFTやHough変換による方法も実装を試みた。映像信号の高次元・時空間基底への分解理論へと展開し。更にHDR画像へと拡張することで、広いダイナミックレンジの中から暗く見えにくい模様成分を抽出できた。結果、データ伝送量を効果的に圧縮する方法を提案できた。実用的な走行速度での自己位置推定の評価、および、広いダイナミックレンジ信号からの有効成分の抽出において、新しい知見を得て、新規性のある方式を提案し、実験によりその有効性を確認できた。複数件の学会発表および論文出版の成果を得た。本研究では、自律走行クローラへの応用を目的として、申請者らの研究成果である多方向・多色照明に基づく「映像オドメトリ」を、高ダイナミックレンジ・超高速映像に展開することで、雪や煙など視界不良時での高精度な自己位置推定を実現した。汎用的な国際標準方式は視覚特性を考慮しているが、ロボット間通信には適合しない。申請者らの研究成果である「機能的階層符号化」をより深化させ、自己位置推定と監視機能の同時最適化手法を確立した。ロボットの自律走行には環境情報の取得が必要となる。従来技術としてGPS (Global Positioning System)が挙げられるが、高精度な位置決めには他の手段との連動を要する。例えば、走行距離は車輪の回転数から逆算できるがスリップ時には精度が低下する。一方、ロボットの「目」から得られる映像から自己位置を推定する方法は、映像オドメトリとして知られており、高精度な推定が可能となる。しかし、映像中の特徴的な模様に依存するため、雪、煙、霧といった視界不良時には精度が著しく低下する。申請者らはこの問題を、多方向・多照明に基づく高耐性・映像オドメトリにより解決してるが、本課題では更に、High Dynamic Range (HDR)映像へ拡張することで堅牢で高精度な自己位置推定を実現した。実験により新しい知見を得て、新規性のある方式を考案し、実験によりその有効性を確認し、事象間の因果関係を理論的に解析できた。その結果、複数件の国内外での学会発表および論文発表を達成できた。

HDR映像に非線形Tone Mappingを適用し、データ圧縮と推定機能と映像品質を同時に最適化する。視界が悪く危険な個所を自律走行できるクローラ型ロボットを試作する。両者を融合させ、自己位置推定と監視機能の同時最適化手法を確立する。28年度が最終年度であるため、記入しない。通信・ネットワーク当該年度に確立された画像処理に関する研究成果である自己位置推定結果を、ロボットの駆動系にフィードバックする機構を完成させる。映像信号の高次元・時空間基底への分解理論へと展開する。更にHDR画像へと拡張することで、広いダイナミックレンジの中から暗く見えにくい模様成分を抽出することで、データ伝送量を効果的に圧縮する。消耗品購入において予定価格からの変動があった。システムの消耗品購入額に若干の変動があった。画像処理ソフトウェアの購入に充当する。画像処理ボードの購入に充当する。
レーダネットワークによる漂砂系内土砂フラックスの高分解能推定

長さ約17kmの鹿島灘南部の沿岸地形とフロントをレーダ4機で観測するレーダネットワークを構築し,継続的な観測を実施した.対象域の端部,ヘッドランド設置領域,自然状態に近い領域の地形変化をそれぞれ調べた.各観測地点の汀線変動の相関を求めたところ,対象域の中央部とその他の端部に近い領域の変動が逆位相となる特徴的な空間構造が認められた.ヘッドランド周辺,観測領域端部の地形変動を解析して漂砂フラックスの向きと大きさを推定した.長さ約17kmの鹿島灘南部の沿岸地形とフロントをレーダ4機で観測するレーダネットワークを構築し,継続的な観測を実施した.対象域の端部,ヘッドランド設置領域,自然状態に近い領域の地形変化をそれぞれ調べた.各観測地点の汀線変動の相関を求めたところ,対象域の中央部とその他の端部に近い領域の変動が逆位相となる特徴的な空間構造が認められた.ヘッドランド周辺,観測領域端部の地形変動を解析して漂砂フラックスの向きと大きさを推定した.レーダネットワークの構築を行い,延長約17kmの鹿島灘南部の沿岸をレーダ4機で観測する体制を整えた.北端のステーション(R-0)から4km(R-1),10km(R-2),14km(R-3)の位置にレーダを設置し,2009年10月より観測データを連続的に取得している.ステーションR-1は観測桟橋HORSにあり,ここでは海浜断面の測量を行っている.各ステーションは有線,無線回線で結ばれており,観測データを毎時間サーバに送信し観測状況を確認している.観測は毎正時に開始し,平均画像を蓄積している.平均画像には,汀線位置の分布,砕波位置,河口フロントなどが映っている.これまでに,ヘッドランドの設置されている領域(R3,R4)と自然状態に近い領域(R-1)の地形変化を比較し,北方から入射する冬季の波浪により,南向きの沿岸漂砂が発生し,ヘッドランド周りの地形変化が顕著であることを確認した.利根川河口付近の状況を捉えているレーダ(R-4)は河口フロントが発生する状況を捉えている.観測画像を平均化すると河口から沖合に延びる筋状のパターンが現れる.河口付近で塩分,濁度の観測を行い,フロントを境にこれらの観測値が不連続に変化することを捉えた.以上の地形,河口フロントなどの視点を中心に観測を継続し,データを蓄積し,漂砂系内の土砂移動の実態,土砂フラックスの分布を推定することが次年度の目標となる.前年度にレーダネットワークの構築を行い,延長約17kmの鹿島灘南部の沿岸をレーダ4機で観測する体制を整えた.鹿島灘南部海岸の北端のステーション(R-0)から4km(R-1),10km(R-2),14km(R-3)の位置にレーダを設置し,2009年10月より2011年3月末の時点でデータを連続取得している.R-1は観測桟橋HORSにあり,ここでは海浜断面の測量を行っている.各ステーションは有線,無線回線で結ばれており,観測データを毎時間サーバに送信し観測状況を確認している.観測は毎正時に開始し,平均画像を蓄積している.平均画像には,汀線位置,砕波位置,河口フロントなどが映っている.これまでに,ヘッドランドの設置されている領域(R3,R4)と自然状態に近い領域(R-1)の地形変化を比較し,北方から入射する冬季の波浪により,南向きの沿岸漂砂が発生し,ヘッドランド周りの地形変化が顕著であることを確認した.また,各観測地点の汀線変動の相関を調べ,特徴的な空間構造があることを明らかにした.利根川河口付近の状況を捉えているレーダ(R-4)は河口フロントが発生する状況を捉えている.観測画像を平均化すると河口から沖合に延びる筋状のパターンが現れる.河口付近で塩分,濁度の観測を行い,フロントを境にこれらの観測値が不連続に変化することを捉えた.フロントの観測域における沿岸方向伝播を捉え,これが沿岸方向の風成分に依存することを明らかにした.以上の地形,河口フロントなどの視点を中心に観測を継続し,データを蓄積し,漂砂系内の土砂移動の実態,土砂フラックスの分布を推定することが最終年度の目標となる.長さ約17kmの鹿島灘南部の沿岸をレーダ4機で観測するレーダネットワークを用い,観測を継続した.鹿島灘南部海岸の北端のステーション(R-0)から4km(R-1),10km(R-2),14km(R-3)の位置にレーダが設置され,2009年10月より2012年3月末までのデータを連続的に取得した.R-1は観測桟橋HORSにあり,ここでは海浜断面の測量が行われており,観測精度の検証を行った.各ステーションは有線,無線回線で結ばれており,観測データを毎時間サーバに送信し観測状況を確認した。観測は毎正時に開始し,平均画像を蓄積した.平均画像には,汀線位置,砕波位置,河口フロントなどが映っている.対象域の端部(R-0),ヘッドランドの設置されている領域(R3,R4),自然状態に近い領域(R-1)の地彰変化をそれぞれ調べた.各観測地点の汀線変動の相関を調べ,対象域の中央部とその他の端部に近い領域の変動が逆位相となる特徴的な空間構造があることを明らかにした.ヘッドランド周辺,観測領域端部の地形変動を解析することにより,漂砂の向きと大きさを推定する検討を行った.

その結果,夏季には南方から入射する波浪による北向きの,また,冬季には北方から入射する波浪による南向きの沿岸漂砂が発生し,ヘッドランド周りの地形変化が顕著であることを確認した.また,全域で,入射波高が大きくなると汀線位置の陸側への後退が見られ,後続の低波浪時に海側に移動する季節的なサイクルが見られた.
歯周炎病巣局所におけるリンパ球の遊走・定着機構の解析 歯肉線維芽細胞に対するBリンパ球の接着に関与する分子機構の解析

炎症歯周組織へBリンパ球が定着・集積する分子機構を解明する目的で、歯肉の主要構成細胞の1つである線維芽細胞(FB)および同細胞が産生する細胞外マトリックス(BCM)に対するBリンパ球の接着能がどのような制御を受けているのかを解析した。研究実施計画に従い、まずマウスの正常B細胞及び種々のクローン化されたBリンパ球系腫瘍細胞を指標細胞として用いた。そしてこれらの指標細胞を刺激することにより、ヒアルロン酸(HA)、フィブロネクティン(FN)およびFBに対する指標細胞の接着にいかなる影響が及ぼされるかを詳細に検討した。その結果、マウスBリンパ球系細胞をPorbol 12-myristate 13-acetate(PMA)、IL-5、Lipopolysaccharide(LPS)などのBリンパ球の増殖・分化を誘導する刺激で活性化するとこれら細胞のFN及びHAに対する接着能の誘導が認められた。しかしB細胞の初期活性化のみ惹起し得るIL-4ではいずれのECMに対する接着能も誘導しなかった。このことよりB細胞の活性化段階とECMに対する接着能の問に重要な関連性が存在することが示唆された。また、細胞接着分子特異的単クローン抗体を用いた接着阻害実験より、Bリンパ球系細胞のFN,HAに対する接着はそれぞれVLA-4,CD44分子により担われていることが確認された。興味深いことに、VLA-4分子とCD44分子が同時に活性化されることはなくreciprocalにVLA-4,CD44分子が機能するよう細胞内で制御されていることが示唆された。次に、FBに対するBリンパ球の接着に関して検討を加えたところ、Bリンパ球活性化後4時間以内は主にVLA-4分子によりそれ以降はCD44分子によりBリンパ球とFBとの接着が担われていることが示唆された。また、ヒトBリンパ球も、PMA刺激によりVLA-4およびCD44分子を介してFNおよびHAに対して接着能を示し、上述の機序によりヒトBリンパ球が歯肉線維芽細胞に接着する可能性が示唆された。
脳血管病変に対する非侵襲的フレームレス高精度定位放射線治療法の開発

頭蓋内血管奇形症例に対する高精度照射対応汎用リニアックシステムを用いたフレームレス定位放射線照射に関し、より低侵襲で高精度な照射法の開発のため本研究を行った。適切な標的体積決定のため3次元回転血管造影画像の治療計画への至適統合法につきファントムを用いた基礎的検証を経てその方法を確立した。通常1回のみである照射精度の担保に関し6軸照合補正対応システムにおいて共通する運用法を確立した。メーカーの異なる2機器を用いて、その再現性を確認し臨床適用を行いフレーム固定と遜色ない治療精度を確認した。線量分布の最適化・線量計算の精度向上のためモンテカルロ法を用いたインバースプランの有用性を確認した。頭蓋内の腫瘍性病変に対するより低侵襲かつ高精度な定位放射線治療法としてマスク固定でのフレームレス定位照射法を脳血管病変に対しても適用すべく基礎的検討を行った。まず三次元回転血管造影(3DRA)に関し、コーンビームCT上で治療計画における病変認識に足る造影効果を得るための造影剤投与量、投与法、撮影条件について検討した結果、通常の画像診断で用いる条件でも概ね問題ないことを確認した。この結果は、診断のための血管造影検査後に治療計画のため再度血管造影検査を行うことを回避できることを示したもので患者負担、侵襲軽減の点で意義が高いと考えられた。次に、治療計画のための画像再構成法につき複数の条件で作成比較した結果、治療計画ソフト上でも扱いやすいデータ量でかつ質的診断の面でも問題ない条件を確立できた。また治療計画との画像融合は骨条件にて行うことで高精度に施行可能であることを確認した。画像の歪みについてファントム及び患者の診断用画像で検証した結果、治療計画の位置情報として使用するに十分なレベルであることを確認した。正側のdigital subtraction angiogram (DSA)像に比べ位置精度は高い傾向を認めた。総じてフレーム固定を用いずに得た3DRAによるコーンビームCT像の統合により脳血管病変に対する定位照射計画を行う基盤をほぼ確立することができた。フレームレス治療を希望する症例に対し標的決定に必要な画像検査(MRI、CT、そして血管造影)を行い、最終的に適切な標的体積決定が可能であった場合に治療を行うという前提のもと、説明と同意の上で実際に治療を行った結果、全例で総合的に矛盾のない標的決定が可能で頭部固定精度は良好であった。頭蓋内血管奇形症例に対する3次元回転血管造影画像(3DRA)の治療計画への統合による画像誘導システムを用いたマスク固定での定位手術的照射に関して、初年度においてノバリスTxシステムでの基礎的検討と検証結果、そして初期臨床経験をふまえ、さらに臨床適用を慎重に進めた。最終的に11例に本治療を適用した。従来のフレーム固定による治療について他地域で可能な方法についても情報提供、選択肢の提示を行い、文書による同意を得た上で実施した。いずれの症例おいてもフレーム固定と遜色ない良好な頭部固定精度を得ることができた。臨床経過については経過観察期間が総じて短いが、1例で1年後の完全閉塞を確認した。研究代表者の研究協力施設への異動に伴い、本治療技術が画像誘導システムを備えた他メーカーの機種でも普遍的に適用可能か検討すべく、当初予定していたとおりエレクタシナジーシステムでの同様な方法が適用可能か基礎的検討を行った。その結果3DRAのコーンビーム再構成データの治療計画ソフトへの転送が通常の方法では困難であることが判明した。その対応策を検討した結果、転送前のデータを至適に処理することにより可能となった。頭部ファントムを用いて基礎的検討を行った結果、エレクタシナジーシステムでも頭蓋内血管奇形症例に対して3次元回転血管造影画像(3DRA)の治療計画への統合による非侵襲的なフレームレスでの定位手術的照射(あるいは定位放射線治療)が施行可能であることを確認した。頭蓋内血管奇形症例に対する治療法のなかで最も低侵襲であり、適切な適応判断により手術摘出の代替治療となる定位放射線照射(以下STI)のさらなる低侵襲化、周術期のリスク軽減、安全性向上のために有望であるマスク固定でのフレームレスSTIの至適運用法の確立、精度向上、普遍化・一般化・汎用化のための検討を進めた。ノバリスTxシステムでの基礎的検討と臨床適用を踏まえ、別システム(エレクタシナジー)における臨床適用を含む再現性の確認とともに一層の精度向上のための問題点の抽出、その解決法について検討した。適切な標的体積の3次元範囲決定に有用である3次元回転血管造影画像(3DRA)の治療計画への統合について画像融合の精度の不十分さが問題であったが、別の治療計画支援ソフトの導入によりMRIを含む総合的な画像融合の精度向上が可能となった。1例のみにとどまったものの同システムを用いて臨床適用し、高い治療精度にて施行できた。治療計画法に関し線量分布向上のためインバースプランを導入しその有用性について検討した。STIに至適な物理生物コスト関数の適切な組み合わせを明らかにした。経動脈的塞栓術先行例など組織組成の異なる場合の線量計算精度について、従来簡素な方法が主体であったが、最終年度にはモンテカルロ法を用いた線量計算を導入し、頭蓋骨近傍での影響を含めた精度向上を行った。CTアーチファクトの適切な処理が課題として残った。本治療の精度管理に関して、多軌道回転照射の特性を生かし治療途中にも適宜精度確認を取り入れることで1回照射においてもフレーム固定と遜色ない精度が担保可能であることを確認した。

フレームレスSTIは血管奇形例に対する根治的治療法として他の治療法の追従を許さない一層の低侵襲化、安全性、有効性、普及と技術の均てん化を担保しうるSTIの今後の中心的な照射技術になると考えられ、その基盤となる成果を得た。頭蓋内血管奇形症例に対する高精度照射対応汎用リニアックシステムを用いたフレームレス定位放射線照射に関し、より低侵襲で高精度な照射法の開発のため本研究を行った。適切な標的体積決定のため3次元回転血管造影画像の治療計画への至適統合法につきファントムを用いた基礎的検証を経てその方法を確立した。通常1回のみである照射精度の担保に関し6軸照合補正対応システムにおいて共通する運用法を確立した。メーカーの異なる2機器を用いて、その再現性を確認し臨床適用を行いフレーム固定と遜色ない治療精度を確認した。線量分布の最適化・線量計算の精度向上のためモンテカルロ法を用いたインバースプランの有用性を確認した。ノバリスTxシステムでの基礎的検討と検証結果、そして初期臨床経験をふまえ、さらに臨床適用を進めることができた。最終的に11例に本治療を適用し、標的設定において特に支障はなく、またフレーム固定と遜色ない良好な治療精度を治療中治療後にかけて確認できた。塞栓術が先行された標的設定の困難な症例に対して、塞栓前と定位手術的照射前の3DRAを治療計画CTに統合することで、塞栓された成分と塞栓物質の局在をふまえた標的設定が可能となり有用であることを確認した。さらに他のシステム(エレクタシナジー)において同様な手法が適用可能であることを頭部ファントムで確認できた。このように本治療技術が画像誘導システムを備えた他メーカーの機種でも普遍的に適用しうるものであることが確認できた。定位放射線治療の安全性の向上、一層の低侵襲化につながるものであり臨床的意義は大きいものと考えられる。放射線腫瘍学エレクタシナジーシステムを用いた本治療について臨床適用を進めていく。頭部の固定システムも異なるため、その差異が影響しないかについての検討も含めまずは治療精度を中心に解析する。またコーンビームCT再構成画像の解像度、鮮明度についてノバリスTxとエレクタシナジーシステムで差異がないか検討する。さらに、エレクタシナジーにおいてコーンビームCT撮像に使用するコリメータを複数選択可能であるため、至適撮影条件を検討する。ノバリスTxで治療した症例について初期臨床成績(早期の病変閉塞率、急性期・晩期の有害反応の有無)についても解析を進める。最終年度であり、これまでの研究成果について学会論文発表を進めていく。三次元回転血管造影像の統合に関する至適条件設定、精度検証について予定とおり実施できた。その結果、次年度予定していた臨床応用を早く進めることが可能となり、初期経験例において総合的に矛盾なく従来法と同等以上の標的設定を確認し実際の治療でもフレームレスで高精度に施行できた。従来のフレーム法との位置精度に関する差異については、概ね遜色ない傾向を認めているが、さらに症例を増やし検証する必要があり次年度に継続して行う予定である。これら基礎的検討結果と数例ではあるが初期臨床経験について課題に関連した国内主要学会にて学会発表を行い、学会機関誌へ論文掲載した。
金ナノロッドの凝集状態変化を利用する近赤外散乱分光分析法の開発

これまでの研究では金ナノロッドの凝集状態を吸光光度計で記録していた。簡便ではあるが,金ナノロッドのごく一部の分散状態が変化してもそれを検出できないという問題点がある。この点を解決する為に,本研究では金ナノロッド溶液の散乱スペクトルを用いて金ナノロッドの凝集状態変化を評価する。現在利用している金ナノロッドはサイズが小さいため光散乱効率が著しく低い。しかし,金ナノロッドが凝集体を形成すると光散乱効率が大きく増加する。散乱光によって観察すれば,金ナノロッドの凝集体形成を高感度に検出することが可能である。このためには対象物質と結合することによって小規模な凝集体(沈殿を形成しない程度の凝集体)が生成するように,ナノロッドの表面状態を制御する必要がある。昨年度は,ガラス基板をアニオン性ポリマーで修飾することで,金ナノロッドを均質な分散状態で固定化することに成功した。この基板では,抗原抗体反応によりプラズモン吸収は大きなスペクトルシフトを示し,前立腺ガンの検査プローブとして重要な前立腺特異抗原を4ng/mLレベルで検出することができた。また,溶液状態の金ナノロッドにおいて,イオン強度等の因子を調整して,凝集-再分散サイクルを可能にすることができた。今年度は,これまで吸光度や電子顕微鏡などで基板表面や金ナノロッドの表面状態を確認してきた。しかし,基板や金ナノロッド表面の電荷や結合状態の確認はなされていなかった。そこで,ゼータ電位計や質量分析計を用いてこれらの状態が確認できないか検討を行った。ゼータ電位計を用いることで溶液の電荷のみならず,基板の電荷状態を確認することができた。また質量分析計を用いることで粒子の表面の組成がわかった。このように,基板表面の電荷や金ナノロッドの表面状態がナノ粒子の2次元凝集状態がわかった。今後,ナノ粒子の実用化に向けての研究への展開が期待される。この方法は簡便ではあるが,吸収スペクトルを測定するという特性の為に,金ナノロッドのごく一部の分散状態が変化してもそれを検出できないという問題点がある。しかしながら,金ナノロッドが凝集体を形成すると光散乱効率が大きく増加する。まず初めに,ガラス基板をアニオン性ポリマーで修飾することで,金ナノロッドを均質な分散状態で固定化することに成功した。現在,次の段階として基板表面の電荷や金ナノロッドの表面状態がナノ粒子の2次元凝集状態にどのような影響を与えるか研究を進めている。これもナノ粒子利用の実用化において研究の展開が期待される。
高速中性粒子の高時間分解空間及びエネルギーイメージング計測法の開発

平成17年度は、平成16年度に製作したRMF-FNAをLHDに実際に設置し、その動作確認をおこなった。RMF-FNAは、LHDからの漏れ磁場を利用して、粒子のエネルギー弁別を行っているが、その磁場強度が実験の目的に応じて変化することが計測上の困難となりうる。そこで、RMF-FNAでは、この変化を考慮に入れ、LHDの閉じ込め磁場が0.5-3[T]の範囲で変化した場合において計測が可能となるような工夫を施した。具体的には、中性粒子が通り抜けるピボットアパチャー及びそれがイオン化されるカーボンフォイルの位置を可変にし、計測視線から検出素子測定面までの距離を、磁場強度に応じて変化させることが出来るようにしてある。この工夫によって、磁場が変化した場合においても、特定のエネルギーの粒子が同一の検出素子によって計測ができるようになっている。実験において、複数の磁場強度でRMF-FNAの動作を確認し、このアイデアの正当性を確認した。また、2点での観測視野での計測も行い、RMF-FNAにおいて採用している手法が当初目的としていた空間及びエネルギーの2次元高速イメージング計測に利用できるという原理を検証した。また、アルフベン固有モードが発生している時の磁場揺動強度と高エネルギー中性粒子信号強度の間の相関を調べた。バーストに伴って変化する高エネルギー粒子の信号強度の変化は、磁場揺動強度に対して閾値を持ち、その磁場揺動強度のおよそ2乗と相関があることがわかった。これは、LHDにおけるTAEモードに伴う高エネルギー粒子の輸送が、磁場揺動によって形成される磁気島の重なり合いに伴うものであるということを示唆する。平成15年度は、計測器開発の為に必要な計算コードの整備を行い、また、そのコードを使用した計測器の設計を行った。この計測器は磁場閉じ込め装置が発生する漏れ磁場を利用して粒子のエネルギー弁別を行う物であるので、計測器を取り付ける磁場閉じ込め装置装置に応じた設計をする必要がある。本研究課題では核融合科学研究所にて稼働している大型ヘリカル装置(LHD)を対象として設計を行った。計算コードの整備の整備にあったては、LHDの様々な磁場配位に対応出来る様にするために閉じ込め磁場を生成するヘリカルコイル3系統・ポロイダルコイル3系統を独立に取り扱うように行った。LHDにおいては磁気軸を3.6[m]・磁場強度0.5-1.0[T]の磁場配位において、アルフベン固有モードと高エネルギー粒子が相互作用を起こす現象が顕著に観測されているので、この検出器のターゲットとする磁場配位を3.6[m]として計測器及びその真空容器の設計を行った。検出素子には、可視光に対して感度の無いダイアモンド検出器を選び、空間3点xエネルギー5点の合計15点の計測を手始めに行うことにした。また、この計測器とほぼ同一の視線を取るような構造で、同一真空容器の中にSi半導体を利用したPHA型高速中性粒子分析器(SiFNA)を配置した。本研究で開発を行う計測器の検出感度のエネルギー依存性はこのSiFNAとの検出結果を比較することによって評価する。平成16年度は、上述した計測器を製作・設置し、その特性を評価する予定でいる。昨年度の設計では大型ヘリカル装置(LHD)の運転磁場強度が0.5-1[T]の範囲で中性粒子計測が可能な設計であった。今年度行った設計の更なる最適化の結果、より広範な磁場強度(0.5-2.75[T])に対して計測可能な計測器の構造を見いだすことが出来た。この最適化された設計を元にRMF-FNAを今年度製作した。RMF-FNAは、複数の検出器を用いて、各異なるエネルギー領域の粒子を計測する構造になっている。この構造が利点となって、高時間分解能計測が可能となっている(現状では5個の検出器を用いて、5つのエネルギー領域を計測する用になっている)。その反面、これら検出器の相対感度補正を行う必要が生じてくる。相対感度補正は、同一真空容器内に配置された、ほぼ同一の視線を取るSiFNAの計測結果と比較をすることによってなされる。今年度は、エネルギーが既知のX/γ線やα線を利用して、SiFNAのエネルギー較正実験を行い、RMF-FNAを動かすための準備を行った。

バーストに伴って変化する高エネルギー粒子の信号強度の変化は、磁場揺動強度に対して閾値を持ち、その磁場揺動強度のおよそ2乗と相関があることがわかった。これは、LHDにおけるTAEモードに伴う高エネルギー粒子の輸送が、磁場揺動によって形成される磁気島の重なり合いに伴うものであるということを示唆する。
健康診断におけるこころの状態スクリーニング面接が視覚障害学生の健康度に果たす役割

近年、大学生のメンタルヘルス対策の重要性が指摘され、発達障害や精神障害を持つ学生への対応が求められている。一方、大学生の定期健康診断では内科診察は行われているものの、精神的健康についてのチェックは行われていない。このため、各大学ではUPI等のスクリーニングを行っているが、その後の呼出面接に応じる学生は少ない。筑波技術大学では、視覚障害学生を対象として定期健康診断時にスクリーニング有所見者全員と面接を実施し、早期支援につなげている。本研究では、大学生のメンタルヘルスの向上および視覚障害学生への支援を目的として、こころの状態スクリーニング面接が視覚障害学生の健康度に果たす役割について検討する。
日本のQOL(生活の質)の推移測定

QOL評価に関する社会のアスペクトを健康,安全,経済,環境に絞り,アスペクトごとに対応する社会指標を選定した。それらを正負の指標方向に応じて, 4DEA出力(病床数,平均県民所得,水質,下水道普及率), 4DEA入力(自殺率,犯罪発生率,交通事故発生率,企業倒産率)と設定した。次いで分析対象期間を1975-2002年の28年間とし,都道府県の入出力社会指標デー夕をパネルデータファイルとして作成した。年次ごとに各都道府県をDMU(Decision-Making Unit)とするDEAクロスセクション分析を行なうとともに, QOLのDEA/MI計算を行なった。MI指数をCU(Catch-Up), FS(Frontier Shift)指数に分解し,後者により日本のQOLの推移を検証した。ここでは,通常用いられる前年度に対する変化を表わす指数ではなく,基準年からの累積変化を表わす累積指数を考案し用いている。それにより,日本のQOLの変化をグラフ化でき, 1980年代後半のバプル期に上昇し,続く失われた十年(1990年代)に下降したという実証結果を得た。また, DMUの優れている点に注目する通常のDEAに加えて, DMUの劣っている点に注目する「負のDEA」による同様の分析を実施した。これにより, QOL推移の上記実証結果が, QOLの良い面をみた場合だけでなく,悪い面をみた場合にも適合することが確認できた。更に都道府県分析では,東京都と大阪府の比較により,前者の優立性を明らかにし,また当該期間において,日本のQOL向上に貢献した都道府県, QOL下降に責任を負うべき都誉府県も明示できた。それらを正負の指標方向に応じて,4DEA出力(病床数,平均県民所得,水質,下水道普及率),4DEA入力(自殺率,犯罪発生率,交通事故発生率,企業倒産率)と設定した。次いで分析対象期間を1975-2002年の28年間とし,都道府県の入出力社会指標データをパネルデータファイルとして作成した。年次ごとに各都道府県をDMU(Decision-Making Unit)とするDEAクロスセクション分析を行なうとともに,QOLのDEA/MI計算を行なった。MI指数をCU(Catch-Up),Fs(Frontier shift)指数に分解し,後者により日本のQOLの推移を検証した。それにより,日本のQOLの変化をグラフ化でき,1980年代後半のバブル期に上昇し,続く失われた十年(1990年代)に下降したという結果を得た。次年度は,DMUの優れている点に注目する通常のDEAに加えて,DMUの劣っている点に注目する「負のDEA」の導入を考えており,日本のQOL変化を別の視点からみると同時に,個々の都道府県分析を行なう予定である。本研究は,「日本のQOLは,1975-2002年の28年間に如何に推移してきたか」を定量的に測定することを目的とし,社会指標パネルデータ(47都道府県×28年)に,4DEA出力(病床数,平均県民所得,水質,下水道普及率)および4DEA入力(自殺率,犯罪発生率,交通事故発生率,企業倒産率)をもつ,DEA/MI(Malmquist Index)分析の適用を試みている。すなわち,MI指数をCU(Catch-Up),FS(Frontier Shift)指数に分解し,後者により日本のQOLの推移を検証しようとする。また,通常用いられる前年度に対する変化を表わす指数ではなく,基準年からの累積変化を表わす累積指数を考案し、日本のQOLの変化をグラフ化できるという特徴ももつ。

本年度は,DMU(Decision-Making Unit; DEA分析の対象)の優れている点に注目する通常のDEAによる上記の分析に加えて,DMUの劣っている点に注目する「負のDEA」による同様の分析を実施した。これにより,「1980年代後半のバブル期に上昇し,続く失われた十年(1990年代)に下降した」というQOL推移の実証結果が,QOLの良い面をみた場合だけでなく,悪い面をみた場合にも適合することが確かめられた。更に都道府県分析では,東京都と大阪府の比較により,前者の優位性を明らかにし,また当該期間において,日本のQOL向上に貢献した都道府県,QOL下降に責任を負うべき都道府県も明示できた。
パラリンピック選手への経済的支援の拡充に向けた調査研究-日韓比較を加えた検討-

障がい者スポーツ選手への経済的支援の拡充に向けた資料を作成するためにパラリンピックロンドン大会での競技成績と経済的支援の差異を日韓比較した。その結果、ロンドン大会での日本のメダル獲得数やメダル獲得率は韓国に比べて低かった。また日本の障がい者スポーツ選手への経済的支援は韓国に比べて乏しく、パラリンピックのメダル獲得数の差異に影響している可能性が推察された。日本の障がい者スポーツ選手への経済的支援体制強化の必要性が示唆された。本研究の目的はパラリンピックに出場する障がい者スポーツ選手への経済的支援の拡充に向けた資料を作成することである。障がい者スポーツ選手への経済的支援がパラリンピックでの競技成績に如何なる影響を及ぼしているかを検討するため、パラリンピックロンドン大会(以下、ロンドン大会)での競技成績と経済的支援の差異を日韓比較した。1)ロンドン大会での日本のメダル獲得数は金メダル5個、銀メダル5個、銅メダル6個の計16個であった。一方、韓国は金9個、銀9個、銅9個の計27個であった。2)日韓で出場競技数と選手数が異なるため、メダル獲得率を算出した。日本は17競技(135選手)に参加し、金メダルの獲得率は23.5%(4競技)、メダル全体の獲得率は35.3%(6競技)であったが、韓国は13競技(88選手)に出場し、金メダル獲得率は46.2%(6競技)、メダル獲得率は61.5%(8競技)であった。3)障がい者スポーツに対する2012年度の予算は日本の8.1億円に対し、韓国は439.6億ウォン(約30.5億円)であった。4)ロンドン大会のメダリストへの報奨金は、日本は金100万円、銀70万円、銅50万円であったが、韓国は金6000万ウォン(約416万円)、銀3000万ウォン(約208万円)、銅1800万ウォン(約125万円)であった。5)さらに韓国はメダリストに対して、金は月80万ウォン(約5.5万円)、銀は月60万ウォン(約4.2万円)、銅は月42万ウォン(約2.9万円)の年金を生涯支給する。障がい者スポーツ選手への日本の経済的支援は韓国に比べて乏しく、パラリンピックのメダル獲得数の差異に影響している可能性が推察された。また韓国のメダル獲得率は日本より高く、韓国はメダル獲得の可能性が高い競技に経済的支援等を重点的に行い選手育成・強化を図っていることを窺わせた。※為替レートは2012年8月29日時点。
有機スズハライド錯体化様式の変化を利用したシクロ付加反応の付加方向制御

オキシランは工業的にも入手容易で重要な中間製品であるが、反応性が高すぎるため反応制御が困難である。本研究は、中性条件下であればこの制御が可能であるとの観点に立ち有機スズハライド錯体を触媒として用いたものである。具体的にはカルボジイシドとのシクロ付加反応を例にとり、錯体の種類を変えることによりオキシラン環の開環方向を制御可能としたものである。以下に概要を示す。1、モノ置換オキシランのβー位開裂を経る付加反応オキシランの置換基がメチル基のように小さい場合、またハロゲンや酸素のような官能基であるなど多様なものに関しても、Bu_2Sn_2にホスフィンを配位させた錯体を触媒とすることにより、ほぼ完全に置換基の付かない側の炭素ー酸素結合での開裂シクロ付加が進行し、対応するヘテロ五員環生成物を定量的に得ることが可能となった。2、モノ置換オキシランのαー位での開裂を経る付加反応上記のβー位開裂に比較して、オキシランのαー位開裂反応は非常に困難であり、現代の化学における重要な課題の一つである。この反応を進行させるためには、Bu_3SnIとBu_3POとの錯体を基質と等モル用い、無溶媒条件下では行う必要がある。その結果7590%の選択率でα開裂付加が進行した。この系の特徴は錯体がほぼ中性であるため副反応が無いことに加え、従来いかなる方法によっても困難であったクロロメチルオキシランのα開裂付加が進行した点にある。また、このα開裂付加の原因についても従来の報告に誤りがあることを明らかにすることができた。以上のように、ほぼ同じスズ化合物を錯体化の様式を変化させるという非常に簡便な手段により、モノ置換オキシランの開環付加方向を制御できる方法を開発した。今後は、上記2の反応を真の意味での触媒反応とすることが重要課題と考えている。以下に概要を示す。
CHOP療法抵抗性びまん性大細胞型B細胞リンパ腫を治療前に識別する因子の研究

[背景と目的]進行期びまん性大細胞型B細胞性リンパ腫(DLBCL)の標準治療はCHOP療法であり、約80%の症例が寛解に至る一方で、しばしば治療抵抗性の症例が存在する。これらの治療感受性の差異をもたらす分子遺伝学的特徴を明らかにするために、DNAマイクロアレイを用いて検討した。[方法]治療感受性(S群)のDLBCL6例、抵抗性(R群)の7例についてTakaraBio社のCancerchip version 4.0を用いてgene expression profileを検討した。[結果](1)S群とR群においてStudent t-testにてp<0.05かつそれぞれの平均値の差が3倍以上のもの遺伝子群を抽出した。それらの遺伝子を用いてクラスタリングをかけたところ、S群とR群は明瞭な二つのクラスターを形成した。抽出された遺伝子はPRAME (Preferentially expressed antigen of melanoma)をはじめとする8つの遺伝子がR群でup-regulateされ、CD79aがS群でdown-regulateしていた。(2)両群間で有意に発現が異なる遺伝子の中で、PRAMEに注目し、その発現が臨床経過にどのような影響を及ぼすかを検討するため、77例のDLBCLについてPRAMEの発現をRT-PCRで確認した。77例中23例が陽性を示した。生存期間について、PRAME陽性群は陰性群に比較し、予後不良である傾向がみられた(p=0.0565)。また無病生存期間が判明している45例では12例が陽性で、PRAME陽性群は陰性群に比し有意に予後不良であった(p=0.037)。[結論]PRAMEは一部のDLBCLにおいて化学療法抵抗性に関与し、それが予後不良につながる可能性があることを示した。非ホジキンリンパ腫の約30%を占めるびまん性大細胞型B細胞リンパ腫(DLBCL)の進行期の標準治療はCHOP(シクロフォスファミド、ドキソルビシン、オンコビン、プレドニソロン)療法である。しかし、すべての症例にCHOP療法が奏功するのではなく、1020%がCHOP療法抵抗性もしくは難反応性である。治療前にCHOP療法に無効あるいは抵抗性であることが分かれば、治療強度の高い別の治療法を選択することができ、治療成績を上げることが可能である。このためDLBCLの臨床的要因、病理組織学的、免疫組織学的検討、ウイルス学的検討、多剤耐性因子の分子生物学的検討、ならびにDNAマイクロアレイを用いた検討をおこない、CHOP療法抵抗性の症例を治療前に選別するのための因子を明らかにすることを目的とする。福岡大学病理学教室に登録された症例で、CHOP療法および類似治療に対する反応性をしらべ、症例を選択する。CHOP療法2コースまで実施し、腫瘍が小さくならない症例をCHOP抵抗群、また対照として2コースで腫瘍が消失するものをCHOP高感受性群として症例を選択している。選択した症例の凍結材料よりRNAを抽出し、これらのRNAが実験に使用できるか、純度、変性の有無を検定し、ケモカイン、ケモカイン受容体ならびに癌遺伝子関連の遺伝子が載ったDNAマイクロアレイを使用し、CHOP療法抵抗性に関する遺伝子を検索し、治療抵抗性に関連すると考えられる遺伝子を得ている。これらの遺伝子のRNA発現傾向を確認し、重要な遺伝子を選択し免疫染色を行う予定である。また予後因子として報告されているCD10、CD5、p53、bcl-6、bcl-2など免疫組織学的検討では、治療抵抗群と治療高感受性群両群での差異は明らかではない。