hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
一分子のキャラクタリゼーションを目指すLC/MS用第2世代誘導体化試薬の開発

本年度は昨年度の研究を踏まえ,誘導体化LC/MSを各種生体内ステロイドの分析に導入し,以下の成果を得た.1.アンドロステンジオール(A-diol)は主に3位硫酸抱合体として血中に存在しているが,近年,前立腺癌との関連が注目されている.硫酸抱合型A-diolには3位のほか,17位抱合体の存在も考えられるが,脱抱合を伴う従来の同定法では抱合位置が不明確であった.そこで血中から抽出した本アンドロゲンを直接,あるいは無水酢酸-ピリジンを用いてアセテートへ誘導体化後,LC/ESI-MSにより分析し,誘導体化前後でのクロマトグラフ的挙動及びマススペクトルを標品のそれと比較した.その結果,大量の3位抱合体のほか,17位抱合体も微量ながら存在することを確認した.2.遊離型A-diolのLC/ESI-MSによる高感度分析を目的としてメチルピリジニウム誘導体化し,正イオンモードでの検出を試みた.その結果,必ずしも高感度化は達せられなかったが,これは誘導体化率にも起因すると考えられることから今後に期待される.3.先に著者は,ラット脳内にカテコールエストロゲンが存在することを,無水酢酸-ピリジンによりアセテートへ誘導体化後LC/MSを用いて同定した.しかし生体内にエストロゲンがエステル体として存在することが報告されている.そこでラット脳よりエストロゲンを抽出後,重水素標識無水酢酸-ピリジンを用いて誘導体化しLC/MSで分析したところ,カテコールエストロゲンアセテートは検出されなかった.以上のようにして同定したカテコールエストロゲンが内因性のアセテートではなく,カテコール体として脳内に存在していることを確認した.本年度は,誘導体化LC/MSの有用性を明らかとすることを目的として研究し,以下の成果を得た.1.ラット脳内カテコールエストロゲンの同定カテコールエストロゲンは負イオン検出LC/ESI-MSにおいてイオンの生成が認められたものの,特徴的な構造由来フラグメントイオンは得られなかった.そこで,無水酢酸-ピリジンを用いるアセテートへの誘導体化を導入した.その結果,プロトン親和性の高いアセチル基の導入により,正イオン検出LC/APCI-MSでの検出が可能となり,脱アセチル化イオン,脱水イオンなどの複数のフラグメントイオンを得ることができた.また,MS/MSにおいても複数のプロダクトイオンが得られ,同定上有用であると考えられた.さらに,不安定なカテコール基を容易に保護できるうえ,組織への吸着等による回収率の低下を軽減した.そこで,本法を脳内カテコールエストロゲンの同定に適用した.すなわち,ラット脳ホモジネートをAcOEt抽出,アセチル化後,固相抽出,分取HPLCにより順次精製し,LC/APCI-MS及び-MS/MSに付した.得られたクロマトグラム及びマススペクトルを標品のそれと比較することにより,これまで明確な結論の得られていなかったラット脳内におけるカテコールエストロゲンの存在を明らかとした.2.カルボン酸用誘導体化試薬の検索リトコール酸をモデル化合物とし,カルボン酸に対するLC/MS用誘導体化試薬を検索した.その結果,6,7-dimethoxy-1-methyl-2(1H)-quinoxalinone基の導入により,正イオン検出LC/APCI-MSでの感度が上昇した.APCI法ではコンベンショナルなHPLC条件が適用可能なことから,より高感度で簡便な分析法の開発が可能になるものと期待される.本年度は昨年度の研究を踏まえ,誘導体化LC/MSを各種生体内ステロイドの分析に導入し,以下の成果を得た.1.アンドロステンジオール(A-diol)は主に3位硫酸抱合体として血中に存在しているが,近年,前立腺癌との関連が注目されている.硫酸抱合型A-diolには3位のほか,17位抱合体の存在も考えられるが,脱抱合を伴う従来の同定法では抱合位置が不明確であった.そこで血中から抽出した本アンドロゲンを直接,あるいは無水酢酸-ピリジンを用いてアセテートへ誘導体化後,LC/ESI-MSにより分析し,誘導体化前後でのクロマトグラフ的挙動及びマススペクトルを標品のそれと比較した.その結果,大量の3位抱合体のほか,17位抱合体も微量ながら存在することを確認した.2.遊離型A-diolのLC/ESI-MSによる高感度分析を目的としてメチルピリジニウム誘導体化し,正イオンモードでの検出を試みた.その結果,必ずしも高感度化は達せられなかったが,これは誘導体化率にも起因すると考えられることから今後に期待される.3.先に著者は,ラット脳内にカテコールエストロゲンが存在することを,無水酢酸-ピリジンによりアセテートへ誘導体化後LC/MSを用いて同定した.しかし生体内にエストロゲンがエステル体として存在することが報告されている.そこでラット脳よりエストロゲンを抽出後,重水素標識無水酢酸-ピリジンを用いて誘導体化しLC/MSで分析したところ,カテコールエストロゲンアセテートは検出されなかった.以上のようにして同定したカテコールエストロゲンが内因性のアセテートではなく,カテコール体として脳内に存在していることを確認した.
肝炎ウイルスと肝発がん

本年度の研究成果の概要は下記の如くである。また、疫学的にはヒト肝がんの9割以上がB型肝炎ウイルス(HBV)およびC型肝炎ウイルス(HCV)の感染に関係していることが分かってきた。1.HBVと肝発がんについては、密接に関係していると考えられるX遣伝子の研究が進展した。(1)、HBVのX蛋白質が細胞がん遺伝子をトランスに活性化し、また、培養細胞をがん化させることが知られ、メカニズムの研究が一段と進展した。X蛋白質にプロテア-ゼインヒビタ-との構造類似性が見出され、相互作用するプロテア-ゼが明らかにされた。(2)、X遺伝子を導入したトランスジェニックマウスが作製された。観察の結果、炎症や肝細胞壊死が認められないにもかかわらず、85%に肝腫瘍が発生した。肝がん中に高いXmRNA発現が認められた。(3)、HBV関連の肝がんには肝硬変を経過しないものがあることが示された。2.HCVについては、RNAウイルスであることが1989年に明らかにされたばかりであり、その後、ゲノム構造および肝炎、肝がん組織中でのゲノムの存在様式の研究が始まったところである。(1)、HCVゲノムが約9.5kb一本鎖RNAであることが明らかにされ、このゲノムからコ-ドされる前駆体タンパク質の産生が成功した。また、個々の遺伝子産物が大腸菌またはワクシニアの系で発現され、ウイルス抗体の検出系の開発に用いられた。(2)、1人1人の健康保因者からHCVのゲニムをクロ-ン化し塩基配列を比較すると、NSー1領域がきわめて変異に富むことが明らかにされた。また、母子間にHCVの感染があることが示された。(3)、肝がん96例について検討すると、HCVRNAあるいはC100ー3抗体陽性が61例であった。さらに、C型肝炎では肝病変が進行してもHCVの増殖が継続している例が認められた。
鎌倉前期彫刻史における京都

本研究は、康慶、運慶、快慶等によって新しい彫刻様式が打ち立てられた鎌倉時代前期の彫刻史を再評価するための試みである。従来の彫刻史研究では、摂関期に和様彫刻が大成され、その大成者の名を取った定朝様の彫刻様式が平安末期を通じて支配的であったが、平安末期頃に奈良地方から萌芽した新たな新時代の様式が慶派仏師の台頭と共に新しい時代様式となったとし、鎌倉時代の彫刻史、あるいはより正確に言えば鎌倉前期の彫刻史は慶派の彫刻史として語られてきた観がある。そして、彼等の代表的な遺品が奈良に偏在していることともあって、その語りを素直に受け取れば、造仏の中心がまるで奈良にあったかのようにさえ思えてくるのである。今回の研究では、こうした従来の見解を検証するために、この時代の彫刻遺品の調査と、鎌倉時代に入る直前の時期である後白河院政期と、鎌倉時代前期に当たる後鳥羽院院政期の美術史に関わる史料収集を行った。遺品調査に関する成果は、鳥取長楽寺諸尊像のように、従来平安末期頃の京都仏師の作とみられていたものの中には、鎌倉前期に制作されたものがかなり混じり込んでいることが分かってきた。また、文献史料の分析からは、京都仏師、特に院派仏師の活動が盛んであった事も明らかに出来た。したがって、鎌倉時代前期においては、京都を中心に伝統的な仏所に属する仏師達の活動も盛んであり、従来の彫刻史研究はあまりに慶派仏師を中心に論じられており、これを見直す必要性があることを明らかにできたと自負している。本年度は、京都に関わる鎌倉前期の彫刻及びその関連作品を、文献史料、作品調査資料等から抽出し、作品調査も一部始めるなど、今後の研究の為の基礎的データの収集を行った。資史料収集は、東京国立博物館、東京文化財研究所等で実施したが、特に国立歴史民俗学博物館では、院派仏師の史料である「勘仲記」の原本の閲覧を行った。また、遺品の調査については、すでにデータがあるものの、いずれも従来の見解では鎌倉前期の京都に関わる重要な遺品ではあるが慶派と異なる遺品、あるいはそれと異なるとする見解のある遺品(京都市西園寺阿弥陀如来像、同長講堂阿弥陀三尊像、同妙法院普賢菩薩騎象像、八幡市〔所在京都国立博物館〕正法寺阿弥陀如来像、長岡京市寂照院四天王像、大山崎町宝積寺十一面観音像)について、再確認のための調査を行った。また、近年新発見あるいは再評価されている関係遺品である、京都市清水寺奥院千手観音坐像、同東福寺仏殿釈迦如来像及び四天王像、京都府久美浜町本願寺阿弥陀如来像については、詳細な調査を実施した。なお、鎌倉前期に先行する平安後期の基準作例である、兵庫県香住町大乗寺薬師如来像と四天王像についても関連調査を実施した。これら調査を行った遺品のうち、西園寺阿弥陀如来像、正法寺阿弥陀如来像については、むしろ慶派作品として捉えるべき作品の可能性が高いと思われた。また、清水寺千手観音坐像は、鎌倉最初期の慶派、それも快慶の作にきわめて近く、さらに形状も胎蔵界曼荼羅に千手観音にのっとった大変珍しい遺品であること、また東福寺仏殿釈迦如来像についてはいわゆる宋風に強く影響を受けたもの、さらには同四天王像の一体については運慶風の作風がかなり認められる遺品である事なども明らかになった。本年度は、昨年度一部着手した京都に関わる鎌倉前期の彫刻及び関連作品について、主に調査を通じてデータの収集を行った。調査対象としては、まず鎌倉前期の秀作の中で地方所在の重要作品を積極的に取り上げた。すなわち、鎌倉初期、建久年間の造像が伝えられる鳥取・地蔵院地蔵菩薩半跏像や、寛喜3年(1229)銘の熊本・明導寺阿弥陀三尊像がこれである。

前者は、丈六の巨像で、作風からしても鎌倉初期に遡るとみられるが、この頃台頭してきた慶派仏師に比すると穏和な作風が認められ、京都仏師が造像に携わった作可能性がある。後者は、慶派の一員とも認められる肥後別当定慶の作風に通じるところがあり、いわゆる宋風の作風が顕著な遺品である。観音菩薩台座銘によれば、日本国匠を称した仏師によるものであり、こうした「日本国」を前面に打ち出す特殊な肩書きも注目されるが、出来映えは非常に優れ、作者として肥後別当定慶との関わりはひとまずおくとして、都の仏師を想定すべきかと思われる。この三尊像が所在する地域が、後白河法皇ゆかりの蓮華王院領との関係が想定される点も注目される。なお、本三尊像の作者としては、銘文中の「僧実明」とする説が有力であるが、この銘文の解釈については、なお検討を要するように思われる。この他、鳥取の調査では、鎌倉前期に先立つ平安後期の基準作である三仏寺蔵王権現像(1168年作)、大山寺阿弥陀三尊像(1131年銘)なども調査した。また、鎌倉時代初頭に台頭する慶派仏師の作品については、京都に所在する主要遺品の調査を続行した。本年度は、快慶初期の作品として名高く、金泥・切金仕上げの初期遺品としても注目される京都・遣迎院阿弥陀如来立像と、運慶の子息の一人、康勝の手になり、当代を代表する肖像彫刻として名高い六波羅蜜寺空也像の詳細な調査を実施し、慶派の遺品データの収集に努めた。なお、文献史料からの情報収集については、継続的に行っている。本年度は、一昨年度以来遂行している作品調査を継続的に実施するとともに、三ヶ年に亘って実施してきた本研究の報告書の発行を行った。調査は、京都市内及びその周辺のものに限定し、舞鶴市満願寺十一面観音坐像(建保6年〔1218〕、寿賢銘)・不動明王立像・毘沙門天立像、長岡京市光林寺阿弥陀如来立像(貞応3年〔1224〕頃に納めたと見られる納入品がある)、京都市下京区光薗寺阿弥陀如来立像(建保7年の年紀のある納入品がある)の調査を実した。満願寺の十面観音像は、銘文に長谷寺十一面観音の模した旨が記されるが、形姿は必ずしも類似しておらず、こうしたものまでを模刻像の概念に含めた鎌倉前期の造像事情は大変興味深く、仏像の霊験性に対する関心が高まってくる平安時代末から鎌倉前期の造仏状況を考える上で重要なものと思われる。光林寺と光薗寺の阿弥陀如来像は、共に納入品から鎌倉前期の作と判明するもので、その作風からすれば慶派仏師の作とみられる。この二像は、諸般の事情により詳細な調査報告がなされていなかったが、今回、何とか調査を実施する事ができた。前者は、残念ながら、近年の修理で様相が変わってしまったが、後者についてはかなり出来映えの優れた作品であり、再評価すべき仏像と言える。報告書の概要は、総頁数約140頁で、「鎌倉前期彫刻史における京都大学文学部-研究の概要」と論文「後白河・後鳥羽院政期の古仏の使用をめぐって」を収めるほか、研究協力者皿井舞の論文「愛知県稲沢市無量光院阿弥陀三尊考」を合わせ掲載した。さらに、資料としては、緒方知美、皿井舞に協力を仰ぎ、後白河・後鳥羽院政期の「関連年表」、「参考史料」を作成し、これを掲載した。
キラル磁性の物理と応用

本研究では、位相コヒーレンスなキラルソリトン格子の集団ダイナミクスにより内発的に生じる巨大スピン応答を検出し、キラル磁性応用の基盤学理を構築することを目指している。単軸性キラル磁性体が固有に示すと期待される離散化・多値化やスイッチングや非局所応答などのスピン応答の機能性を実証する。本年度は精密輸送計測、高周波ダイナミクス計測、電子顕微鏡観察などを通じた物質機能開拓に注力し、キラル磁気秩序の安定制御と機能発現に寄与する数多くの重要な知見を得た。具体的には、磁場中のキラル磁性体の電気の流れやすさにダイオードと似た方向依存性が存在し、キラル磁気秩序の形成に伴って信号の非対称性が大幅に増大することを見出した。キラル磁性に起因する電気磁気キラル効果の初めての報告である。単軸性キラル磁性体に固有に働く表面バリア機構を解明した。表面バリアが消失する磁場と臨界磁場の比は4/π^2(0.4)という普遍的な値で定められ、巨視的応答の起源となることを実証した。この表面バリアのためキラルソリトン格子が離散・多値応答を示すことを磁気共鳴実験において示した。同時に、集団運動に特有のモードが現れることを見出した。キラル磁気共鳴やスピン波伝搬特性を解析する上で重要な出発点となる。希土類系キラル磁性体におけるキラルソリトン格子の存在を電気輸送測定により検出し、ロックイン現象など離散応答を見出すことに成功した。基盤学理構築に向けて、キラル磁性を舞台に光、弾性、プラズモン場などの結合系が構築されることを見出した。これらはいずれもキラル磁性応用の基盤学理を構築するための重要な研究成果であり、論文発表や学会発表を精力的に行った。昨年度に引き続き、招待講演の機会を多数いただいた。また、国際学会を7月に奈良にて主催した。こういった機会を活用し研究プロジェクトとその成果の紹介など啓蒙活動に尽力した。本年度は研究計画を踏まえ、単軸性キラル磁性体において位相コヒーレントなキラルソリトン格子が発現しうる物質機能の開拓に注力した。初年度から取り組んでいる“スピン応答の離散化・多値化"、“キラルソリトン格子の構造制御性を用いたスピン応答のスイッチング"、“位相コヒーレンスを介した非局所スピン応答"などの研究項目を更に深化させた。物性計測・物質合成・理論班が協同してキラルソリトン格子のスピン応答の基本特性を明らかにした。物性計測は電気輸送特性やマイクロ波特性の精密計測、電子線磁気イメージングなど相補的な実験手法を用いて多角的に進めた。キラル磁気秩序が巨大な非相反電気特性を示すことを世界で初めて明らかにした。集団ダイナミクスの理論モデル構築に努め、表面バリアが磁気秩序の安定発現およぎ離散応答の発現に大きく寄与することを見出した。これによりキラル磁気共鳴データのモード解析が大きく進展している。加えて、ホモキラル巨大結晶育成や結晶キラリティと磁気キラリティの相関に関する研究は金属化合物系に展開するなど順調に進展している。学理探求の観点からキラル磁性を舞台に光、弾性、音波などとの結合系が構築されることを新たに定式化することに成功した。いずれも想定を超えた研究成果である。これらの研究成果について学会発表と論文発表を進めている。招待講演の機会も数多くいただいており、研究プロジェクトのアピールに尽力した。国際学会を7月に主催し、参加した多くの国内外の研究者と活発に意見交換を行い、国際共同研究を加速させている。これらの研究の進捗状況を踏まえ、本研究計画は当初の計画以上に進展していると判断する。物性計測・物質合成・理論班がより一層協同して、研究項目(1)キラルソリトン格子の位相コヒーレントな集団ダイナミクスの基本特性の解明、(2)巨大スピン応答(磁気モーメント流、スピン起電力、スピン波スピン流など)の検出、(3)スピン応答の機能(離散化・多値化、スイッチング、非局所応答性など)の開拓、(4)対称性とキラル物質機能の相関の解明、および、キラル磁性応用の基盤学理の構築を進める。物質合成班が作製に成功した良質なホモキラル単結晶試料において、集団ダイナミクスに伴う磁気共鳴やスピン波伝搬やスピンダイナミクスに伴い発生する微小電力の高精度・時間分解計測を進める。理論班と協力して、位相コヒーレントなキラルソリトン格子が示す巨大スピン応答とその物質機能を活用するための基盤学理を構築する。キラル磁性の基盤学理を踏まえ、キラル磁性応用のシーズを見出す。本研究では、位相コヒーレンスなキラルソリトン格子の集団ダイナミクスによって内発的に生じる巨大スピン応答を検出し、キラル磁性応用の基盤学理を構築することを目指している。本年度は、精密磁化測定、放射光計測、高周波ダイナミクス計測などを通じて、キラル磁気秩序の安定制御と機能発現に寄与する数多くの重要な知見を得た。具体的には、傾斜磁場下での磁気相図の詳細を明らかにし、磁気秩序の安定発現およぎ離散応答の発現条件を見出すことに成功した。表面バリアによる離散・多値応答が発現するメカニズムの解明とその定量評価に成功した。キラル磁気共鳴データの精密計測と解析を行い、集団ダイナミクスのモード解析を進めた。

また、ホモキラル巨大結晶の育成に成功し、結晶キラリティと磁気キラリティの相関を解明した。キラリティ制御に向けた重要な研究成果である。さらに、基盤学理構築に向けて、物質中における光学/電磁キラリティに関する考察を進め、キラル磁性における光学/電磁キラリティの意義を見出した。この知見を基にキラル磁気秩序の制御法を考案し、実験的検証に取り掛かっている。これらはいずれもキラル磁性応用の基盤学理を構築するための重要な研究成果である。これらの研究成果に関して論文発表や学会発表を行った。また、本年度は招待講演の機会を多数いただいた。この機会を活用し研究プロジェクトとその成果の紹介など啓蒙活動に尽力した。本年度は研究計画を踏まえ、単軸性キラル磁性体において位相コヒーレントなキラルソリトン格子が発現しうる物質機能の開拓に注力した。特に“スピン応答の離散化・多値化"、“キラルソリトン格子の構造制御性を用いたスピン応答のスイッチング"、“位相コヒーレンスを介した非局所スピン応答"などの研究項目に取り組んだ。物性計測・物質合成・理論班が協同してキラルソリトン格子のスピン応答の基本特性を明らかにした。物性計測では輸送・磁気特性やマイクロ波特性の精密計測、電子線磁気イメージングなど相補的な実験手法を用いて多角的に進めている。キラル磁気共鳴データの精密計測と解析を行い、集団ダイナミクスのモード解析を進め、その優れた基本特性を解明することに成功した。傾斜磁場下での磁気相図の詳細を明らかにし、磁気秩序の安定発現およぎ離散応答の発現条件を見出した。離散・多値応答が表面バリアによって発現するメカニズムを解明し、表面バリアの定量評価に成功した。加えて、ホモキラル巨大結晶育成の成功や結晶キラリティと磁気キラリティの相関を解明、キラル磁性における光学/電磁キラリティの意義とその応用など、想定を超えた研究の進展を得ている。また、これらの研究成果について学会発表と論文発表を進めている。招待講演の機会も数多くいただいており、研究プロジェクトのアピールに尽力した。これらの研究の進捗状況を踏まえ、本研究計画は当初の計画以上に進展していると判断する。本研究では、位相コヒーレンスなキラルソリトン格子の集団ダイナミクスにより内発的に生じる巨大スピン応答を検出し、キラル磁性応用の基盤学理を構築することを目指している。単軸性キラル磁性体が固有に示すと期待される離散化・多値化やスイッチングや非局所応答などのスピン応答の機能性を実証する。本年度は精密輸送計測、高周波ダイナミクス計測、電子顕微鏡観察などを通じた物質機能開拓に注力し、キラル磁気秩序の安定制御と機能発現に寄与する数多くの重要な知見を得た。具体的には、磁場中のキラル磁性体の電気の流れやすさにダイオードと似た方向依存性が存在し、キラル磁気秩序の形成に伴って信号の非対称性が大幅に増大することを見出した。キラル磁性に起因する電気磁気キラル効果の初めての報告である。単軸性キラル磁性体に固有に働く表面バリア機構を解明した。表面バリアが消失する磁場と臨界磁場の比は4/π^2(0.4)という普遍的な値で定められ、巨視的応答の起源となることを実証した。この表面バリアのためキラルソリトン格子が離散・多値応答を示すことを磁気共鳴実験において示した。同時に、集団運動に特有のモードが現れることを見出した。
集中治療下にある患者の苦痛を緩和し自らの回復を支援するケアモデルの開発

本邦におけるICU入室患者のストレス経験を明らかにすることを目的とし、12時間以上人工呼吸器管理を受けICU入室患者にICU退室前に34項目のICU Stressful Experiences Questionnaire日本語版(ICU-SEQJ)を作成し調査をした。96名のストレス経験は、8割近くが口渇を、7割近くが動きの制限、会話困難、気管チューブによる苦痛、痛みや緊張を経験していた。関連要因は、挿管時間、鎮痛鎮静剤投与量、抜管前のCRP値、痛みの訴え、および既往歴のなさ、緊急入室であった。入室患者の多くが苦痛を体験していることを看護師は推測しながら関わりニーズを充足する必要がある。以下の3テーマを設定し、すべて倫理委員会の承認を得て、研究実施中であり並行してデータ収集および分析をすすめている。1集中治療室入室患者のストレスの経験と影響因子の検討:昨年度日本語訳をした日本語版stress experience questionnaire(以下SEQ)を用いて、ICU入室患者への面接法による聞き取り調査を実施中である。現在50例が終了しデータ入力をすすめている。自由回答も求め、人工呼吸器装着患者のストレス経験の内容および影響因子を分析して、その特徴を明らかにする予定である。2CAM-ICUの妥当性の検証:精神科医師と臨床看護師、CAM-ICUの専門家と臨床看護師の判断の一致率測定およびツール使用に関する評価を分析し、一部を学会発表する予定である。3せん妄とQOLおよびストレス対処能力との関連の検討:心臓外科手術を受けた患者を対象にデータ収集をすすめている。また、米国におけるICUのケア状況を視察するためにピッツバーグ大学での研修を実施した。平成25年度は集中治療を受けている患者のコンフォートケアプログラム立案のための基礎的調査を実施した。ひとつはICUに入室し12時間以上人工呼吸器を装着した患者に対して、記憶を含めたICUストレス経験の実態と関連要因を検討した。研究方法は、1施設のGICUに入室し12時間以上人工呼吸器管理を受けた認知障害のない成人患者を対象とした。ICU退室決定後に、ICU Stressful Experiences質問紙(原作者の許諾を得て日本語版を作成した。cronbach'sα:0.90)を構造的面接法で聴取し関連要因を診療記録から収集した。所属大学の倫理委員会の承認を得た。途中経過として、67名の患者(平均年齢70.1歳、男性49名・女性13名)の経験を分析した。その結果、患者の属性は心臓血管系術後が66.1%で、緊急入室が25.8%であり、気管挿管について11名(17.7%)が覚えていなかった。強いストレス経験項目は、“のどの渇き"“会話のしづらさ"“気管チューブの不快"等であった。関連要因は、緊急入室、挿管時間、既往の無さ、鎮静度の浅さ、等であった。特に気管挿管による苦痛を緩和する必要があることが判明した。もうひとつの課題としてICU入室患者のDiscomfortのひとつであるせん妄と首尾一貫感覚の関連を調査した。その結果、年代によってはせん妄との関連が見出され、患者を個別に予測する必要性が示唆された。今後はこれらの結果をケアプログラムとしてチームで検討し、介入実施をすることを目指しているところである。本研究課題は「集中治療下にある患者の苦痛を緩和し自らの回復を支援するケアモデルの開発」である。本年度は、集中治療室入室患者の苦痛経験を明らかにするための文献レビューを再度実施した。その結果、集中治療後の患者のPTSDや抑うつの有病率は高く、患者のQOLを支援する看護として重要なテーマであることを確認した。心理的悪影響の予測因子は、集中治療室入室中のネガティブな記憶や感覚を含む体験とされ、せん妄や鎮静深度、緊急入室や重症度も要因であるとされていた。したがって、患者の経験をまず明らかにするための研究計画を以下の3テーマについて立案した。(1)集中治療室入室患者のストレスの経験と影響因子の検討:集中治療下にある患者の苦痛を定量的に測定する尺度は米国においてはいくつか報告されている。その中でも覚えていないことを含む、stress experience questionnaire(以下SEQ,Rotondi2002)の日本語版を作成し測定することとした。日本語版SEQは、作成者から許諾を得たのち、順翻訳、逆翻訳し、今後その信頼性・妥当性を検討するところである。患者には、自由回答も求め本邦特有のストレスの経験およびコンフォート経験も聴取するとともに、ストレスの影響因子を探索し患者のストレスの特徴を検討する。(2)CAM-ICUの妥当性の検証:せん妄の尺度としてCAM-ICUが認知され使用されるようになってきているが、その妥当性の検証はなされていない。したがって医師によるDSMIVと看護師が実施したCAM-ICUによる判断の一致率を算出し、その精度を検討する。(3)せん妄とQOLおよびストレス対処能力との関連の検討:せん妄発症にはさまざまな要因が絡んでいるが、ストレス対処能力との関連は検討されていない。患者自身の回復力を支援できる視点が得られる可能性があるため、調査計画を立案した。と題して学会発表を実施し、現在は国際学会での発表および論文化をすすめている。概要は以下のとおりである。【目的】12時間以上人工呼吸器管理を受けた患者の記憶を含めたICUストレス経験の実態と関連要因を検討することである。【方法】

1施設のGICUに入室し12時間以上人工呼吸器管理を受けた認知障害のない成人患者を対象とした。ICU退室決定後に、ICU Stressful Experiences質問紙(原作者の許諾を得て日本語版を作成した。cronbach'sα:0.90)を構造的面接法で聴取し関連要因を診療記録から収集した。所属大学の倫理委員会の承認を得た。【結果】対象は96名(平均年齢70.1歳、男性74名・女性22名)で、心臓血管系術後が66.7%で、緊急入室が26.0%であった。気管挿管について10名(10.4%)が覚えていなかった。強いストレス経験項目は、“のどの渇き"“会話のしづらさ"“気管チューブの不快"等であった。関連要因は、痛みの強さ、麻薬使用総量、挿管時間、既往の無さ、仕事有、抜管前のCRP、であった。年齢、ICU在室日数や在院日数との関連はなかった。【考察】ICU入室患者のストレスを軽減するためには、特に挿管中の痛みやのどの渇きというディスコンフォートを緩和する必要がある。また可能であれば、入室中の会話や気管チューブについて、患者への事前のオリエンテーションが必要であると考える。本研究は、本邦においては先行研究が皆無であるICU入室患者のストレス経験を明らかにすることを目的とした。96名収集したデータを分析し論文化を行なった。12時間以上人工呼吸器管理を受けたICU入室患者のストレス経験の実態と関連要因を明らかにするために、ICU退室前に34項目のICU Stressful Experiences Questionnaire日本語版(ICU-SEQJ)を作成し、聞き取り調査をした。その結果、96名中ストレス経験項目で1つでも記憶がなかった患者は28名で、気管挿管に関する7項目の記憶がなかった患者は10名であった。ストレス経験の実態は、8割近くが口渇を、7割近くが動きの制限、会話困難、気管チューブによる苦痛、痛みや緊張を経験していた。関連要因は、挿管時間、鎮痛鎮静剤投与量、抜管前のCRP値、痛みの訴え、および既往歴のなさ、緊急入室であった。今回明らかにされた入室患者の多くが苦痛を体験していることを看護師は推測しながら関わりニーズを充足する必要がある。ストレス経験は絡み合い入室状況や病歴によっても異なるため、看護師はニーズを予測しながら個別的にアセスメントし、ストレス緩和のための介入をする必要がある。本邦におけるICU入室患者のストレス経験を明らかにすることを目的とし、12時間以上人工呼吸器管理を受けICU入室患者にICU退室前に34項目のICU Stressful Experiences Questionnaire日本語版(ICU-SEQJ)を作成し調査をした。96名のストレス経験は、8割近くが口渇を、7割近くが動きの制限、会話困難、気管チューブによる苦痛、痛みや緊張を経験していた。入室患者の多くが苦痛を体験していることを看護師は推測しながら関わりニーズを充足する必要がある。
癌組織に対する直流通電の基礎研究

1.生体に電流をながす安全性を確認するため、通電時の心電図変化を実験的に検討した。右心室壁、左心室壁にJosephson4極カテーテルをそれぞれ縫着し、通電した。心室細動発生閾値は2.50±1.08mAであった通電により、心拍数やR波波形は変化しなかった。しかし、著明なST・T上昇または下降を認めた。その変化はST・Tにとどまらず、Qから次の心拍のQまでの広範におよんだ。ST・T変化は心室細動閾値の高い例により著明に認められた。P<0,01であった。2.右心房にJosephson4極リードを縫着し、心房筋に通電し、心房細動誘発をこころみた。双極での心房細動発生閾値は0.018W、単極での閾値は0.045Wで、双極刺激は単極刺激に比べ閾値は有意(P<0.01)に低下していた。3.心外膜より直流通電により、房室ブロックの作成を試みた。マイナス極を胸壁に置き、プラス極を大動脈起始部無冠尖弁近傍に置いて通電した。通電とともにP-Q間隔が延長し、III度房室ブロックが作成された。916kgの実験イヌでは、ブロック作成に16±8分間を要し、総熱量は282±249ジュールであった。4.制癌剤ブレオマイシンは陽極に集積しやすいことが判明した。ブレオマイシン投与時に直流通電すれば、薬剤が局所に集積しやすい。ブレオマイシンは陽極周辺組織に集積した。ブレオマイシンなど制癌剤を投与しても、実際に、癌組織にとりこまれる量は投与量の1%以下といわれる。通電により薬剤が癌組織に集積すれば、治療効果も上昇するだろう。1.直流通電により電極周辺組織は急性懷死となる。20mAで通電を行うと、陽極、陰極の周辺が各10mmの直径で懷死となる。生体抵抗は、200300オームであった。このときの電圧は45ボルトとなった。懷死と正常組織の間の境堺は明確であった。陽極周辺の懷死部分と陰極周辺の懷死部分の大きさはほゞ同じであった。2.通電により陽極ではPHが23に低下し、陰極ではPHが1213となった。強いPH変化が組織急性懷死の原因と考えられた。陽極からは塩素ガス、陰極からは酸素と水素ガスの生成を認めた。3.電流値を上昇させれば、電圧値も上昇する。この関係はグラフ上は直線的であった。抵抗値は、電圧、電流が上昇すると相対的に低下した。一方、電流を低下させてゆくと、抵抗値は急上昇した。微少の電流をながすためにも、最低、1.5ボルトの電圧が必要であった。4.生体に電流をながす安全性を確認するため、通電時の心電図変化を臨床的および実験的に検討した。通電により、ST・T部が著明に変化する。心拍数、P波にはほとんど影響しない。ST・T部の上昇、下降が、各誘導で著明にみられた。5.右心房にジョセフソン4極リードを縫着し、心房筋に通電し、心房細動誘発をこころみた.2mA、5ボルトくらいで、心房細動は容易に誘発される。電極を心室にあてなければ、心室細動にはならない。心房細動発生に関しては、単極で行うより、双極で行った方が、有意差をもって、心房細動誘発が容易であった。単極で心房細動を誘発させる際、陽極使用のときと陰極使用のときとで、差はなかった。6.心房壁に、陽極と陰極をあて、直流通電すると、容易に房室ブロックが発生した。陰極または、陽極周辺組織が、急性懷死となり、房室ブロックが発生した。房室結節が、通電により壊死となることが判明した。

通電とともにP-Q間隔が延長し、III度房室ブロックが作成された。916kgの実験イヌでは、ブロック作成に16±8分間を要し、総熱量は282±249ジュールであった。4.制癌剤ブレオマイシンは陽極に集積しやすいことが判明した。ブレオマイシン投与時に直流通電すれば、薬剤が局所に集積しやすい。ブレオマイシンは陽極周辺組織に集積した。ブレオマイシンなど制癌剤を投与しても、実際に、癌組織にとりこまれる量は投与量の1%以下といわれる。通電により薬剤が癌組織に集積すれば、治療効果も上昇するだろう。
社会基盤計画の遂行におけるレジリエンス能力の解明

土木計画の多くの難プロジェクトを実現させた研究対象者7名(今野修平氏,藤井治芳氏,中村良夫氏,山本卓朗氏,森地茂氏,矢島隆氏,只腰憲久氏)を対象に,平成28ー29年度にレジリエンス能力形成に関わるライフストーリーを一人20時間以上のデプスインタビューを実施して.それをテキストデータ化し,研究対象者7名に発話内容の正誤確認をおこなった.平成30年度は,その発話データを用いて,レジリエンス能力を構成する要素とその能力が形成されていく過程を定性分析によって検証した.レジリエンス能力を引き上げる経験や考えを整理考察した結果は,研究対象者にフィードバックし,解釈の精度を高めことができた.これらの成果をもとに,特に若手の土木技術者のレジリエンス能力形成のために重要な要素を明らかにすることができた.平成30年6月の第57回土木計画学研究発表会において「社会基盤計画遂行のためのレジリエンス能力」と題するスペシャルセッションを行い,共同研究者とともに5編の研究成果の発表と議論をおこなった.土木学会論文集H部門(教育部門)編集委員会から招待論文を依頼され,「社会基盤計画の遂行におけるレジリエンス能力ー若手技術者に寄せるー」という題目で今年中に掲載決定済みとなっている.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度の研究計画は、国土計画や交通計画に関わる多くの難プロジェクトを実現に導いた8名のライフストーリーデータの作成である。(1)ライフストーリーデータを得るための事前準備:インタビューイーの経歴や著述に関する年表を作成した。また、インタビューガイドラインを作成し、インタビュアー4名で共有した。さらに、インタビュー内容のタグづけ項目として、「直面した困難や脅威の内容」,「発揮されたレジリエンス能力要素」,「能力の獲得要因と獲得時期」,「協力者」,「困難や脅威への対応結果」,「プロジェクト遂行の成否」をベースとしたアンケート票の検討を行った。(2)幼少期から現在までのデプスインタビューの実施:インタビューイー4名(今野修平氏7回、中村良夫氏6回、藤井治芳氏4回、森地茂氏7回)のデプスインタビュー(1回あたり概ね23時間)を実施した。幼少期から概ね50歳前後までのライフストーリーデータをテキストデータとして作成した。山本卓朗氏、矢島隆氏、只腰憲久氏、大塚勝美氏に関するインタビューは実施できなかったが、平成29年度に実施する。(3)ライフストーリーテキストデータの構築:上記4名のインタビューを全てテキストデータ化することができた。上記(1)のインタビュー内容タグの妥当性を検討するために、テキストデータをもとに、アンケート調査票の改善の検討を進めた。当初はインタビュー直後にアンケートを実施する予定であったが、インタビューイーの負担が大きく、すべてのインタビュー終了後にまとめて調査を行うこととした。現状では、Empathy(共感力),Causal analysis(原因分析力),Flexible Thinking(柔軟な思考),Reaching out(働きかける能力)がレジリンス能力に影響を与えており、特にReaching outの影響が強い傾向となっている。研究計画から遅滞している理由として、一つはインタビューイーが高齢のため、長時間のインタビューの負担が大きく、1か月に1度程度とすることが妥当であることが判明したこと、もう一つはインタビュアーの多忙さから3名の対象者のインタビューが開始できなかったこと、最後に1名は健康上の理由から当該年度の実施ができなかったことが挙げられる。当初計画の想定に無理があったが、1か月に1度の持続的なインタビューを継続し、かつ研究代表者の他の業務を減らすことができたこと、インタビューイーの協力者の増員を検討しており、平成29年度もしくは30年度初期には計画した対象者のインタビューは実施可能であり、研究計画は回復可能と考える。ただし、1名に関しては現時点では健康上の理由からインタビューはかなり困難な状況であるが、体調の回復を待ちたい。(1)ライフストーリーデータの作成:平成28年度未実施だった2名を含めて6名のインタビューを継続した.1a)幼少期から現在までのデプスインタビューの実施:研究対象者が直面した困難や脅威,関わった難局の数によってインタビュー量は異なるが,幼少期から概ね5年ピッチに23時間程度行い,28年度と合わせて以下の回数を実施した.藤井治芳氏10回、今野修平氏11回,中村良夫氏9回,森地茂氏11回,山本卓朗氏8回,只腰憲久氏7回,未実施:矢島隆氏.(1b)ライフストーリーテキストデータの構築:インタビュー内容を全てテキストデータ化した.(2)レジリエンス能力の形成過程の解明(2a)能力形成過程の定性的分析:形成過程の仮説の設定を行った.レジリエンス能力の形成過程の仮説案を,「Phase1レジリエンス能力獲得・形成」→「Phase2当該プロジェクトで発揮されたレジリエンス能力」→「Phase3その能力にもとづく思考と判断」→「Phase4当該プロジェクトの結果(実現,延期後実現,未実現or失敗)」

→「Phase5当該プロジェクトによる経験のフィードバックによる能力強化」によってレジリエンス能力が形成されていく過程を分析した.ライフストーリーデータを用いて,能力の形成の流れを記述し,研究対象者毎ごとに時間軸でレジリエンス能力が形成されていく様子を定性的に分析し,能力の獲得要因を抽出する.能力の獲得要因はインタビュー時に質問項目として設定しているが,この定性分析を行った後,研究対象者へ再確認し,分析の精度を高める.(2b)以上の分析結果を土木学会土木計画学春大会(2018年6月9日実施)の企画セッションとして5編の論文作成を行い,発表予定である.インタビューイーが高齢のため,時間を要している点とインタビューアーの多忙による調整の困難さが理由としてあげられるが,平成28年度からはかなりの研究計画の回復ができている.土木計画の多くの難プロジェクトを実現させた研究対象者7名(今野修平氏,藤井治芳氏,中村良夫氏,山本卓朗氏,森地茂氏,矢島隆氏,只腰憲久氏)を対象に,平成28ー29年度にレジリエンス能力形成に関わるライフストーリーを一人20時間以上のデプスインタビューを実施して.それをテキストデータ化し,研究対象者7名に発話内容の正誤確認をおこなった.平成30年度は,その発話データを用いて,レジリエンス能力を構成する要素とその能力が形成されていく過程を定性分析によって検証した.レジリエンス能力を引き上げる経験や考えを整理考察した結果は,研究対象者にフィードバックし,解釈の精度を高めことができた.これらの成果をもとに,特に若手の土木技術者のレジリエンス能力形成のために重要な要素を明らかにすることができた.平成30年6月の第57回土木計画学研究発表会において「社会基盤計画遂行のためのレジリエンス能力」と題するスペシャルセッションを行い,共同研究者とともに5編の研究成果の発表と議論をおこなった.土木学会論文集H部門(教育部門)編集委員会から招待論文を依頼され,「社会基盤計画の遂行におけるレジリエンス能力ー若手技術者に寄せるー」という題目で今年中に掲載決定済みとなっている.平成29年度の研究計画は、レジリエンス能力の構成要素の解明(プロジェクトの障壁の発生局面の特定、レジリエンス能力の構成要素と外的要素の解明)とレジリエンス能力の形成過程の解明(能力形成過程の定性的分析、統計モデルによる能力形成過程の検定)である。今年度は4名のインタビュイーのレジリエンス能力の構成要素と形成過程の解明を進めて、定性的な解析の大方の結果を得るようにする。そして、残り3名のデブスインタビューとテキストデータ化を進めながら、その3名についても構成要素と形成過程の解明を行う。現在は遅滞しているが、全体研究計画としての変更や問題はないと考える。土木学会土木計画学春大会(6月9日実施)の企画セッションとして5編の論文作成を行い,発表予定である.ここでの企画セッションを通じて研究推進のための多くの意見交換を行いたい.また,残りのインタビューイーへの調査とともにレジリエンス能力の抽出研究を進めていく.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
コロイドの凝集過程における流体力学的相互作用の役割に関する研究

コロイドとは、一般的に1nmから1mm程度の固体微粒子が液体に分散している状態をいう。相互作用をしない粒子が液体に分散しただけの単純な系でも、系全体は複雑で豊富なレオロジーを示すことが知られており、その起源となる粒子間の流体力学的相互作用はコロイドのダイナミクスを考える上で極めて重要な要素である。また、コロイドの凝集状態がどのような構造を取るか、その境界となるコロイドの体積分率、イオン強度はどれくらいか、という問題もコロイド科学において極めて重要である。我々は、これまでの研究で二次元系において凝集構造が流体力学的相互作用の有無によってどのように変わるか研究を行ってきた。その結果、コロイドが凝集する際、流体力学的相互作用という動的要因により、ネットワーク構造を形成することが分かった。そこで本研究では、これまで二次元系中心に行っていた研究を三次元系で行い、コロイドの凝集過程における流体力学的相互作用の役割について明らかにし、コロイドの凝集構造に関するより詳細な相図の作成を行うことを目的とした。最も簡単な動的非対称な混合系であるコロイド分散系を用いて、粘弾性相分離初期における過渡的ゲルの形成メカニズムを調べた。通常、コロイダルゲルにおいては、熱的な揺らぎによってのみ結合したボンドが切れ、ネットワーク構造は成長すると考えられてきた。言い換えれば、結合エネルギーが十分強ければ、ネットワーク構造は成長しない。それに対し、我々は、相互作用が長距離に及ぶ場合のコロイダルゲルの成長・エイジングにおいて、これまでの熱揺らぎに拠る概念とは異なる力学的破壊に基づく新しい成長則を見出した。コロイドとは一般的に1nmから1mm程度の固体微粒子が液体に分散している状態をいう。我々は、これまでに二次元系において凝集構造が流体力学的相互作用の有無によってどのように変わるか研究を行なってきた。そこで本研究では、これまで二次元系中心に行っていた研究を三次元系で行い、コロイドの凝集過程に於ける流体力学的相互作用の役割について明らかにし、コロイドの凝集構造に関するより詳細な相図の作成を行うことを目的としている。最も簡単な動的非対称の混合系であるコロイド分散系を用いて、粘弾性相分離初期における過渡的ゲルの形成メカニズムを調べた。
地盤材料の繰返し変形特性を求める中空ねじり試験方法の精度向上に関する研究

実務で多用されている等価線形化法に基づく地震応答解析では、地盤材料の繰り返し変形特性の高精度な評価が必要とされる。地震時の水平地盤には、主として水平・鉛直面上に繰り返しせん断応力が作用するため、室内土質試験においてこのような応力状態を再現するうえでは、中空円筒供試体にねじり力を載荷する中空ねじり試験のほうが、円柱供試体の軸方向に荷重を載荷する通常の三軸試験よりも適している。そこで、このような繰返し変形特性を中空ねじり試験により求める場合の精度を向上させることを目的として、中空円筒供試体を用いて系統的な三軸・ねじり載荷試験を実施し、微小ひずみレベルにおける密な乾燥豊浦砂の弾性的変形特性について調べた。その際に、新たに開発したピンタイプの局所変位計測装置を用いた局所ひずみの測定も実施した。その結果、ひずみを外部変位計で測定した場合には、微小ひずみレベルで繰返しねじり載荷を行なうことにより求めたせん断剛性に、キャップおよびペデスタルによる端面拘束の影響が現れることを明らかにした。このような傾向が試験対象土の密度や粒度によらないことを確認した。さらに、主応力方向が材料軸から回転した場合も対象として、粒状体地盤材料の弾性的変形特性の初期異方性と応力状態誘導異方性を考慮できる亜弾性モデルを提案し、このモデルを用いた計算値が実験値とよく整合することを示した。この計算結果によれば、豊浦砂の弾性的変形特性に及ぼす初期異方性の影響は小さかった。地震時の実地盤には、主として水平・鉛直面上に繰り返しせん断応力が作用する。室内土質試験においてこのような応力状態を再現するうえでは、中空円筒供試体にねじり力を載荷する中空ねじり試験のほうが、円柱供試体の軸方向に荷重を載荷する通常の三軸試験よりも適している。実務で多用されている等価線形化法に基づく地震応答解析では、地盤材料の繰り返し変形特性の評価が必要とされる。このような繰返し変形特性を中空ねじり試験により求める場合の精度を向上させるために、本研究では以下の検討を実施する。1)中空ねじり試験で得られる地盤材料の繰返し変形特性に及ぼす端面摩擦とベッディングエラーの影響を、種々の試験条件のもとで定量的に評価する。2)上記の影響を補正する方法を開発し、さらに、これらの影響を受けずに測定を行える方法を確立する。初年度である今年度は、局所変位計を三角形状に組み合わせることによって豊浦砂の中空円筒供試体にねじり力と軸力を載荷した場合の局所ひずみを計測し,微小ひずみレベルにおける鉛直ヤング率とせん断剛性率の応力状態依存性について検討した。また、供試体寸法を3通りに変化させて前述した局所変形計測と外部変位計測の比較を行い、設定した試験条件の範囲では端面摩擦の影響の程度は変わらないことを明らかにした。さらに、微小ひずみレベルにおける地盤材料の弾性的変形特性をその初期異方性と応力状態依存性を考慮してモデル化し、前述した試験で得られたヤング率とせん断剛性率およびポアソン比の特性が再現できることを明らかにした。

2)上記の影響を補正する方法を開発し、さらに、これらの影響を受けずに測定を行える方法を確立する。2年めである今年度は、初期異方性と応力誘導異方性および主応力軸方向の回転の影響を考慮できる新しい亜弾性モデルの構築を行い、前年度に実施した多様な応力状態下での試験結果に見られる豊浦砂の弾性的変形特性の異方性を説明できることを明らかにした。また、本研究の試験条件のもとでは、前述したモデルによるシミュレーション結果に及ぼす初期異方性の影響は小さいことを明らかにした。さらに、このモデルを用いて算定したひずみの弾性成分を全ひずみの測定値から差し引くことにより、大振幅繰返しねじりせん断時のせん断ひずみの塑性成分を推定し、そのモデル化についてもあわせて検討した。その結果、Masingの第2法則を一般化したProportional ruleと、生じたひずみ量に応じて骨格曲線を移動させるDrag ruleを適用し、適切なdrag関数を設定することにより、大振幅の繰返しねじりせん断時におけるせん断応力比とせん断ひずみの塑性成分の関係の試験値を、数値計算により再現可能であることを明らかにした。地震時の実地盤には、主として水平・鉛直面上に繰り返しせん断応力が作用する。室内土質試験においてこのような応力状態を再現するうえでは、中空円筒供試体にねじり力を載荷する中空ねじり試験のほうが、円柱供試体の軸方向に荷重を載荷する通常の三軸試験よりも適している。実務で多用されている等価線形化法に基づく地震応答解析では、地盤材料の繰り返し変形特性の評価が必要とされる。このような繰返し変形特性を中空ねじり試験により求める場合の精度を向上させるために、本研究では以下の検討を実施した。1.中空ねじり試験で得られる地盤材料の繰返し変形特性に及ぼす端面摩擦とベッディングエラーの影響を、種々の試験条件のもとで定量的に評価する。2.上記の影響を補正する方法を開発し、さらに、これらの影響を受けずに測定を行える方法を確立する。本年度は最終年度であり、豊浦砂とその約10倍の平均粒径を有する礫質土を用いて、密度を大きく変化させた中空円筒供試体を作成し、改良型のピンタイプLDTを設置して0.001%程度の微小ひずみレベルでの鉛直ヤング率とせん断剛性の計測を行った。その結果、局所変位計測結果と外部変位計測結果の間の定量的な差が、材料の粒度や密度によらず見られることを明らかにした。なお、この試験で用いたピンタイプLDTは、従来型を外径15cmの供試体に適用すると共有ヒンジでの過大な反力により出力が不安定になる短所を改善するために、各LDTを個別のヒンジで支持するように改良したものである。このような改良の結果、安定した出力を得ることができ、直径15cm程度の原位置凍結サンプリング試料の中空円筒供試体を用いた試験も可能となり、本計測手法の適用性が拡大した。
火山活動にともなう地表攪乱様式の違いと森林の再生

北海道駒ヶ岳において、天然更新したカラマツ林の分布と標高別の林分構造および齢構造を明らかにし、林分の成立過程を検討した。また、カラマツほか広葉樹数種稚樹の器官量配分とシュート動態、土壌の水分条件、樹体の水ポテンシャルを測定し、カラマツが優占し得た要因を検討した。カラマツは広葉樹が優占する山麓部を除き、標高200400m以上の山体全体にわたって優占種であった。標高500m以上のカラマツ林は、上層高が2.06.1m、幹の根元断面積合計は0.17.8m^2/haと小さく、未発達な林分であった。カラマツのほかには、カンバ類、ドロノキなどの先駆性広葉樹類が混生していた。立木密度や上層高、根元断面積合計値は標高にともなって減少する傾向があった。カラマツの侵入時期に標高差は認められず、噴火後約20年以降の個体が現存していた。噴火後2050年間に定着した個体数は少なかったが、20年生未満の個体数は著しく多かった。カラマツの個体数の増加には、戦後造林された山麓の人工林からの種子散布と早期に天然更新したカラマツからの種子散布の関与が考えられた。カラマツは広葉樹類に比べより多くの葉量と支持・吸収機能の優れた根系をもち、樹冠部の損傷も少なく、稚樹の定着・生残に優れ、高標高域でも優占できるものと考えられた。広葉樹類は、シュートや枝が生育期後半に枯死しやすいが、貯蔵機能が高いと考えられる地下部をもち、萌芽によって個体を維持しているものと考えられた。土壌は夏季・高標高域・表層でより乾燥している傾向があったが、pF値は最大で2.5程度であり極端な乾燥は認められなかった。水ポテンシャルの季節変化から、カラマツが低い水ポテンシャルでも生理的機能を維持する乾燥耐性的樹種であり、ドロノキが樹体内の水分状態を有利に保とうとする乾燥回避的樹種である可能性が示された。栄養ストレスについては今後検討を進める。本年度は北海道駒ヶ岳のカラマツ林の林分構造および侵入過程を明らかにした。調査箇所は駒ヶ岳南側斜面の標高500700mと東側斜面の標高450700mで、それぞれ標高50m毎に調査区を設定した。0.5m以上の高木類の樹種・樹高・根元直径・着果の有無を測定した。また調査区の一部で草木類・低木類・0.5m未満の高木類を林床植生として植被率を記録し、高木類は樹種と樹高、草本類と低木類は種と被度を測定した。また南斜面調査区でカラマツ全個体と一部のドロノキの樹齢を測定した。カラマツ林は浮石や火山岩塊の堆積地上に分布していた。最も成長のよい林分は標高500mでみられ、立木密度2111本/ha、上層高6.1m、根元の断面積合計7.8m^2/haで林分としては未発達であった。カラマツのほかにシラカンバ、ダケカンバ、ドロノキなどが定着していた。標高の増加にともない立木密度や樹高、根元直径、根元断面積合計、林床植生の植被率は減少し、さらに裸地が目立つ未発達な林分へと移行していた。