hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
三足歩行としてみた盲人白杖歩行の基礎的研究

本研究では、視覚障害者が白杖を用いて歩行する方法を三足歩行と考え、手と杖と脚および体幹の協応関係をVTRに録画し、それぞれの部位の筋活動を記録することであった。そこで10名の視覚障害者(3654歳)を被検者にして、歩行中の下肢筋活動をテレメ-タを用いて記録した。視覚障害者の歩行中の下肢筋電図には、大腿直筋とハムストリングに顕著な筋放電が認められ、晴眼者の歩行時の下肢筋活動とは異なっていた。晴眼者が暗室内で歩くと視覚障害者の下肢筋活動に類似した筋放電パタ-ンが得られた。つまり、視覚障害者も、暗室内を歩いた晴眼者も危険から身を守るための歩行姿勢をとりながら歩くのである。その歩行姿勢が原因となって下肢筋群に特徴的な筋活動が生じたものと考えられる。このような歩行姿勢をAdaptive Gaitと名付けた。視覚障害者は、非視覚の世界に自分自身の歩行を適応させるために歩行姿勢を変化させていることがわかった。このAdaptive Gaitが下肢筋群に及ぼす負担の度合いは大きい。したがって、白杖歩行の時間が長くなると下肢筋群の筋疲労が増大して歩行の効率が低下することになる。次に、視覚障害者の歩行速度を測定し、さらに歩行中の姿勢を画像解析した。これらの測定から、視覚障害者の歩行速度の傾向を知ることができた。また、画像解析の結果、歩行指導の手がかりを得ることができた。視覚障害者の膝関節と足関節の屈曲と伸展に晴眼者との差異が認められた。この2つの関節の使い方を指導すれば視覚障害者の歩行姿勢は改善の余地はあると思われる。盲人の歩行は、視覚情報が欠如している点と白杖を使用するという点できわめて特異な歩行様式であると考えられる。盲人の歩行様式の特徴を明らかにするために、歩行中の筋活動と膝関節角度を測定するとともに、フットスイッチを用いて足の接地と離地の時間についても測定した。被検者は晴眼者男性11名と女性9名(年齢2334歳)であり、中途失明者は男性5名(年齢4254歳)である。被検者は10mの直進歩行を行なった。筋電図は、右脚の前脛骨筋、腓腹筋、大腿直筋、大腿二頭筋から表面双極誘電法を用いて導出した。晴眼者の開眼歩行では、前脛骨筋と腓腹筋は拮抗筋として活動しているが、遮眼されると前脛骨筋に終始持続的な筋放電が認められた。また、遮眼時の腓腹筋の活動は、開眼時の活動と比較して低下したが、大腿直筋の活動は顕著になった。つまり、遮眼条件下では、晴眼者は歩行姿勢を変化させ、環境に適応するように歩くことがわかった。その歩行はいわばadaptive gaitと呼ぶことができる。中途失明者の白杖なしの歩行においては、晴眼者の遮眼条件と類似した前脛骨筋の持続的な筋放電と大腿直筋の顕著な筋放電が認められた。この結果は、中途失明者の歩行の特徴として指摘することができる。次に、膝の関節角度について中途失明者と晴眼者を比較した結果、両者の間に有意差は認められなかった。歩行速度についても両者の間に有意差は認められなかった。中途失明者の歩行速度を介助者がある場合、白杖を持って歩いた場合と白杖を持たないで歩いた場合に分けて測定した。その結果、介助歩行、白杖歩行、白杖なし歩行の順に歩行速度は速くなった。今年度の研究では、中途失明者の歩行時における下肢筋活動の様式に特徴が認められた。来年度は、白杖を持った手・腕の筋電図の測定とともに先天性盲人についても測定する計画である。また、床移動装置を用いた測定も行なう計画である。

この2つの関節の使い方を指導すれば視覚障害者の歩行姿勢は改善の余地はあると思われる。本年度は以下の2つの実験を行なった。まず第1に、視覚障害者の歩行様式を5つに分け、それぞれ条件下で歩行速度を測定した。その5つの歩行様式は、単独歩行と白杖歩行、音源歩行、介助歩行、伝い歩きである。歩行距離は10mとし、ストップウォッチで歩行時間を計測した。被検者は、視覚障害者17名(年齢1021歳)と晴眼児318名(年齢621歳)である。白杖歩行時の平均速度は1.17m/s、単独歩行で1.22m/s、音源歩行で1.26m/s、伝い歩きで1.32m/s、介助歩行で1.39m/sであった。白杖歩行時の速度は、介助歩行時の速度の84.2%であった。もっとも歩行速度が速い歩行様式は、介助歩行であった。これらの5つの歩行様式は、歩行の効率の違いを表わしている。第2に、視覚障害者の歩行姿勢を画像解析し、肘関節、膝関節、足関節の角度変化を求めた。被検者は、視覚障害者13名(年齢1021歳)と晴眼者24名(年齢1024歳)である。その結果、視覚障害者に共通して見られる特徴は、肘関節の屈曲と伸展がほとんどないこと、立脚時に膝関節の屈曲と伸展が小さいこと、足関節の角度変化が小さいことであった。このような歩行姿勢は、視覚障害に起因する2次的な影響によって形成された姿勢であると考えられる。
河川植物の群落間競争モデル開発に基づく単独植生群落の異常繁茂抑制技術の構築

近年,ダム建設や河川改修を受け,多くの河川で樹木の異常繁茂(樹林化現象)の進行が報告されており,その効果的な管理手法の開発が必要となっている.本研究では,樹林の異常繁茂を解析できる数値解析モデルを開発し,それを用いて,ダムによる洪水流量の制御,供給土砂量の制御,河道掘削,高水敷造成といった人為的管理による,植生動態の管理技術の検討を行った.その結果,洪水流量の変化と高水敷の拡大は低水敷の植生動態に大きな影響を及ぼすことが高いことが分かった.本年度は,中部地方にある8つの一級水系の河川において,過去4050年間の河川の植生変化に関する航空写真分析を実施した.分析対象とした河川は,天竜川,豊川,矢作川,庄内川,木曽川,長良川,揖斐川,雲出川である.航空写真分析の結果,中部地方の一級水系河川の樹林動態について,樹木の侵入・破壊の程度や樹林化の進行速度に基づいて4つのタイプに体系的に分類できた.また,昨年度より開発を開始した,河道の流れ,地形変化,草本・木本別の植生動態を統合して解析する数値計算モデルの開発に継続的に取り組んだ.草本,木本類の日射をめぐる群落間競争関係を定式化し,モデル中に組み込んだ.また,植生生息域の平面的な拡大について,拡散型の項によってモデル化した.開発されたモデルを用いて川幅,流砂量などの河道条件の変化が,河道地形,植生繁茂状況に与える影響について検討を行った.解析の結果,河道内の砂州モード(単列砂州,複列砂州)の違いが,植生の繁茂状況に大きな影響を与え,単列砂州の発生条件下の方が,複列砂州より河道内の樹林化が進行することが明らかになった.さらに今年度は,樹林化した河川における効果的で効率的な植生の伐採,掘削方法について,数値解析モデルを用いた検討を行った.治水面で効果的な伐採,掘削箇所と,砂州形状を維持するために効果的な伐採方法とが異なっていることが示された.現在,樹林化に影響を与える要因のうち,河道内の土砂採取の影響と,上流からの供給土砂量の減少が与える影響について,現地データおよび数値解析により検討を行っている.近年,ダム建設や河川改修を受け,多くの河川で樹木の異常繁茂(樹林化現象)の進行が報告されており,その効果的な管理手法の開発が必要となっている.本研究では,樹林の異常繁茂を解析できる数値解析モデルを開発し,それを用いて,ダムによる洪水流量の制御,供給土砂量の制御,河道掘削,高水敷造成といった人為的管理による,植生動態の管理技術の検討を行った.その結果,洪水流量の変化と高水敷の拡大は低水敷の植生動態に大きな影響を及ぼすことが高いことが分かった.本年度は,過去4050年間の河川の植生変化に関する航空写真分析を実施した.研究対象河川として矢作川下流域,天竜川下流域を選定し,航空写真の輝度,色度分析より,草本域,木本域,裸地域,水域,人工地を区分した.異なる年代間の土地被覆情報を比較して,草本類,木本類の侵入・拡大率,破壊率を算定した.航空写真分析の結果,天竜川,矢作川では経年的にヤナギに代表される木本類の生息域が拡大していること,樹林生息域の拡大は低水路幅の変化や砂州の発生形態と相関がみられることが明らかになった.河道の流れ,地形変化,草本・木本別の植生動態を統合して解析する数値計算モデルを開発した.草本,木本類の日射をめぐる群落間競争関係を定式化し,モデル中に組み込んだ.また,植生生息域の平面的な拡大について,拡散型の項によってモデル化した.開発されたモデルを用いて矢作川下流域の河道条件下での地形変化,植生動態に関する数値計算を実施し,航空写真分析結果と比較することにより,モデルの検証を行った.検証された数値解析モデルを用いて,川幅,流砂量などの河道条件の変化が,河道地形,植生繁茂状況に与える影響について検討を行った.解析の結果,河道内の砂州モード(単列砂州,複列砂州)の違いが,植生の繁茂状況に大きな影響を与え,単列砂州の発生条件下の方が,複列砂州より河道内の樹林化が進行することが明らかになった.また,より多くの河川での植生動態の遷移を把握するために,中部地方の河川を中心に過去の航空写真を収集し,河道,植生状態の変化の分析を実施中である.本年度は,前年度までに開発した河川流・河道地形・植生動態シミュレーションモデルを用いて,天竜川下流域を対象としてモデルの検証を実施した.また,検証されたモデルを用いて長期植生動態予測解析を行う際の,河川流量の適切な取り扱いについて検討した.研究対象の天竜川において,過去の航空写真,横断地形測量,流量データが揃っているいくつかの期間を抽出し,計算による地形・植生動態予測と,測量および航空写真分析による現地河川での植生分布を比較したところ,本研究によって開発したシミュレーションモデルによって,河道砂州の動態,草本類,木本類の植生分布を定量的に再現できることが確認された.長期植生動態予測を行うためには,計算機負荷の観点から,洪水時の河川流量の与え方について検討を行う必要がある.そのため,本研究では,洪水流解析を実施を判断するための閾値となる流量を系統的に変化させた計算を実施し,モデルによる地形・植生分布の再現性を確認したところ,研究対象地では3000m3/s以上の流量について洪水流解析を実施することにより,地形・植生分布ともに満足する予測精度が得られることが明らかになった.

開発されたモデルを用いて,過去40年程度の期間における樹林の異常繁茂の原因について,「ダム建設等による洪水流量の変化」,「ダム建設等による上流からの土砂供給量の減少」,「河道掘削」,「低水護岸の整備に伴う低水路幅の変化」のいずれの要因が支配的であったかを数値実験により検討した.上記の4つの人為的インパクトのうち,上流からの土砂供給量の減少については,影響範囲が対象区間の上流域に限定的に表れるが,40年ほどの時間スケールでは全川的な影響には及ばないこと,河道掘削は樹林化,洪水流下能力ともに,相対的に大きな影響を与えることが明らかになった.河川工学研究計画として2年目までに実施する予定であった,実河川での植生動態の把握,数値解析モデルの開発について,順調に成果が上がっている.また,本研究で開発した数値解析モデルを用いて,実河川で樹林化が生じた要因分析,樹林繁茂抑制の観点からみた効果的・効率的な樹林管理(伐採・掘削箇所の選定方法)などについても,部分的に成果が上がっており,おおむね順調に進展している.研究計画として1年目に実施する予定であった実河川での植生動態の把握,数値解析モデルの開発については,それぞれについて成果が上がっており,順調に進捗している.植生種のグループ化に向けては,矢作川,天竜川以外の多くの河川での調査データに基づいた分析が必要であり,その作業に着手し,部分的に成果が上がりつつある状況である.以上のように,当初の研究計画に沿っておおむね順調に進展している.今後の研究推進方策として,もうすでに一部研究に着手している,効果的で効率的な樹林管理手法に関する数値解析を行う予定である.また,河川ごとの樹林化要因の違いについても更なる検討を行い,樹林化現象の類型化とそれに基づく効果的管理手法の提案へと研究を推進していく予定である.今後の推進方策として,より多くの河川での植生動態データを充実させ,単独種異常繁茂が生じている河川に共通する植生動態メカニズムを明らかにするとともに,数値解析モデルの汎用性,一般性を高めていく.その成果を踏まえて,最終的には流量,流砂量の変化や人為的な河道改修が河道内の植生動態に与える影響を抽出し,実河川における単独植生群落が異常繁茂する条件を明らかにしていく.平成24年度に実施した研究成果について,平成25年3月に「第4回水と洪水管理に関する国際会議(バングラディッシュ)」において口頭発表を予定していたが,会議開催期間の1週間ほど前にバングラディッシュ国内で暴動が発生し,会議が延期となった.その結果,会議出席のための渡航費が繰り越しとなっている.当該会議の新しい日程はまだ確定していないが,参加可能な日程ならば参加し,成果発表をする.もし参加が不可能な日程であるならば,他の国際会議にて成果発表する予定である.繰り越し分以外の平成25年度分の助成金については,当初の計画通り主に現地調査費用,調査旅費に使用する予定である.
肺癌放射線治療における金マーカーレス動体追尾照射法の開発

(1)現在、肺癌患者に放射線治療を施す場合、京都大学医学部附属病院では呼吸性移動を考慮した治療法が行われている。腫瘍近辺に事前に微小の金球を留置させ、その位置情報を基準に腫瘍の位置を推定して照射を行う。しかし、体内への金球挿入の非侵襲性、脱落の問題がある。そこで、金球を使用せずに腫瘍位置を推定する手法の開発を行った。(2)方法として、治療直前にCT及び赤外線カメラを用いて腫瘍及び体表面の位置情報を取得し、治療時には両者の相関情報を用いて赤外線カメラから取得した体表面の位置から腫瘍位置を推定する。現在治療器に搭載されているCTは呼吸1周期中における8カ所の腫瘍位置情報が取得可能であり、赤外線カメラを用いて同時系列における体表面の位置情報が取得可能である。(3)本研究では、これまでに治療を完遂した金マーカーを留置している患者のデータを使用した。金マーカーを腫瘍(標的)と見立て、(2)を仮想的に模擬して、体表面情報から標的位置の推定及び精度検証を行った。また、実際の治療及び本研究にて推定した標的の推定精度を比較し、実臨床適応化に向けた実現可能性の検討を行った。(4)結果、本研究にて得られた精度は従来の治療精度と同等であり、金球を体内に挿入しない場合でも精度を維持したまま推定が可能であることが示された。(5)本年度は当初の計画以上に進展した。3年計画にて本手法の開発を行う予定であったが、解析の際にプログラミングを駆使することで大幅な時間の削減を実現し、金球を使用せずに腫瘍位置を推定する手法の開発をほぼ達成した。本研究における結果の比較には、従来の治療法における推定精度が基準となるが、従来法における治療精度の結果内容は本年度中に国内及び国際学会の発表を行い、国際学術誌への採択を達成した。本研究の成果は当院の先生に譲渡し、学会発表及び国際学術誌等の投稿を行って頂く予定にある。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
海洋産マクロリド,スウィンホリド糸天然物の全合成研究

本研究では、最近、紅海産あるいは沖縄産海綿より単離されたスウィンホリド系天然物の全合成研究を行なう。本系天然物としてスウィンホリドAG、ビステオネリド類、サイトファイシン類が知られており、それらはいずれも顕著な抗腫瘍活性を有し、合成化学的にも薬理学的にも極めて興味深い化合物である。これらスウィンホリド系天然物の応用性の高い合成法の開発を目指し、まず44員環2量体マクロリド、スウィホリドAの全合成を目的とする。当研究室で開発している1,3-ポリオールの連結型合成法、超高圧下でのニトロアルドール反応を基盤としてC-11C-21部の合成を行ない、さらに立体制御の新手法を開発しつつ、高立体選択的全合成を達成する。本年度はスウィンホリドAの生合成前駆体と考えられる天然物プレスウィンホリドAの合成を目指して、次のように合成研究を展開した。超高圧下でのニトロアルドール反応、1,3-ポリオールの連結型合成法によりC-11C-21部に相当するケトンを合成し、ついでケトン基にWittig反応でメチレン基を導入し、得られた左右対称分子の左右保護基をハイドロボレーション反応により立体選択的に除去することが出来た。更にラクトンへ誘導後、C-20alpha-メチル基の立体選択的導入をへて、C-11C-23部に相当するアルデヒドを立体選択的に合成した。一方、C-24C-31部に相当するテトラヒドロビランを立体選択的に合成した。両者をアルドール縮合により結合し、13個の不斉中心を有するC-11C-31部に相当する化合物を立体選択的に合成することが出来た。
途上国におけるオープンソースソフトウェア導入に関する研究

本研究では,フリーアンドオープンソースソフトウェア(FOSS)の導入が途上国における情報教育分野の発展にどのように貢献できるかに焦点をおいた.具体的には,情報教育分野において, FOSSを導入したプロジェクトを対象に,実際の使用者への聞き取り調査および,関係者間のラウンドテーブルを通じて,途上国におけるFOSS導入の利点や制約について文献調査を元に整理し, FOSS導入後の持続可能性について技術面,文化面,人材面からフィージビリティー分析を実施した.平成23年度は、モンゴルにおける小学校教員の研修へのFOSSであるHotPotetoesとScratchプログラムを導入し、研修において実際に教員に教材作成に参加してもらい、その有用性、応用性、持続可能性について調査を行なった。調査結果は国際開発学会(日本)および、Comparative and International Education Soceity(カナダ)の学会にて発表された。また、平成23年9月にはモンゴルウランバートル市にて教育と情報技術に関する国際シンポジウムが開催され、その中でFOSSを活用した教員研修の取り組みが広く公開された。同年、モンゴルでの取り組みに関しては、ユネスコアジアパシフィック地域事務所でも取り上げられ、モンゴルと中央アジア5カ国における教育と情報技術政策について持続的に議論していく予定である。平成21年度は、UNESCOアジアパシフィック地域事務所・北京事務所の教育専門家からの聞き取り調査および文献調査をもとに、東アジアを中心とした国々の教育分野におけるFOSS導入制度の枠組みや導入・活用方法についての情報収集をおこなった。さらに、モンゴル教育省を中心に、国家・省・地方の各レベルの政府に対する政策調査・ヒアリング調査を通して、モンゴルにおける開発政策を把握し、それらの枠組みの持つ意味と可能性・問題点を整理した。平成22年度は、前年度実施した調査結果を共有する一環としてUNESCOアジアパシフィック地域事務所・北京事務所の教育専門家との連携のもと、モンゴル教育省と東工大共済の国際シンポジウム「教育とICT」を開催した(11月)。モンゴル教育省を中心に、国家・省・地方の各レベルの政府に対する政策調査・ヒアリング調査を通して、モンゴルにおける開発政策を把握し、それらの枠組みの持つ意味と可能性・問題点を整理した。また、前年にひきつづき今年度はモンゴルウランバートル市において基礎教育におけるICTの導入状況に関するアンケート調査(Baseline Survey on FTI-ICT Project)を実施した。11月3月には、バヤンホンゴル県、ウランバートル市にて、県政府教育部及び教員より、聞き取り調査を実施した。その分析結果は、第55回CIES国際会議(Comparative and International EducationSociety,モントリオール,May 2011)にて発表。本研究では,フリーアンドオープンソースソフトウェア(FOSS)の導入が途上国における情報教育分野の発展にどのように貢献できるかに焦点をおく.具体的には,情報教育分野において,FOSSを導入したプロジェクトを対象に,実際の使用者への聞き取り調査および,関係者間のラウンドテーブルを通じて,途上国におけるFOSS導入の利点や制約について文献調査を元に整理し,FOSS導入後の持続可能性について技術面,文化面,人材面からフィージビリティー分析を実施することを目的とする.平成23年度は、モンゴルにおける小学校教員の研修へのFOSSであるHotPotetoesとScratchプログラムを導入し、研修において実際に教員に教材作成に参加してもらい、その有用性、応用性、持続可能性について調査を行なった。調査結果は国際開発学会(日本)および、ComparativeandInternationalEducationSoceity(カナダ)の学会にて発表された。モンゴルでの取り組みに関しては、ユネスコアジアパシフィック地域事務所でも取り上げられ、今後、東京工業大学との連携のもと、モンゴルと中央アジア5カ国における教育と情報技術政策について持続的に議論していく予定である。
高調波成分を含む進行磁場内での磁性流体の流動特性

高調波成分を含む進行磁場内での磁性流体の流動について実験と解析を行った結果,次の結論を得た.1.解析(1)各成分の磁場の効果は互いに干渉し合い,流速分布は単なる線形和にはならない.(2)磁場が弱い場合には,成分間の干渉は弱く,流速分布は線形和に近い.また,流体内部での体積力は弱く,流速分布は直線状である.(3)磁場が強くなると,成分間の干渉が現れ,流速分布は線形和からズレを生じ,そのズレはじばがつよくなるほど大きくなる.また,流体内部での体積力は強くなり,流速布分は曲率を持つようになる.(4)2次成分の磁場が1次成分の磁場に対して同方向,逆方同どちらの場合も,流速は線形和よりも小さくなる.2.実験(1)流れは主として磁場の進行方向と逆向きに誘起されが,流速は解析値よりもかなり大きい.(2)流速は励磁電流の周波数にほぼ比例する.また,励磁電流が大きくなるほど大きいが比例関係にはない.(3)解析と同様に,流速は線形和よりも小さくなるが,そのズレは解析値よりも一般的に大きい.(4)1次成分と2次成分の進行磁場を互いに逆方向に印加すると,磁場の強い方の影響を受ける.また,2つの磁場の強さがほぼ等しい場合には,流速は小さいが流れは不安定になる.(5)線形和とのズレは流速が大きくなるほど大きく,1次成分と2次成分が同方向に進行する場合により顕著に現れる.高調波成分を含む進行磁場内での磁性流体の流動について実験と解析を行った結果,次の結論を得た.1.解析(1)各成分の磁場の効果は互いに干渉し合い,流速分布は単なる線形和にはならない.(2)磁場が弱い場合には,成分間の干渉は弱く,流速分布は線形和に近い.また,流体内部での体積力は弱く,流速分布は直線状である.(3)磁場が強くなると,成分間の干渉が現れ,流速分布は線形和からズレを生じ,そのズレはじばがつよくなるほど大きくなる.また,流体内部での体積力は強くなり,流速布分は曲率を持つようになる.(4)2次成分の磁場が1次成分の磁場に対して同方向,逆方同どちらの場合も,流速は線形和よりも小さくなる.2.実験(1)流れは主として磁場の進行方向と逆向きに誘起されが,流速は解析値よりもかなり大きい.(2)流速は励磁電流の周波数にほぼ比例する.また,励磁電流が大きくなるほど大きいが比例関係にはない.(3)解析と同様に,流速は線形和よりも小さくなるが,そのズレは解析値よりも一般的に大きい.(4)1次成分と2次成分の進行磁場を互いに逆方向に印加すると,磁場の強い方の影響を受ける.また,2つの磁場の強さがほぼ等しい場合には,流速は小さいが流れは不安定になる.(5)線形和とのズレは流速が大きくなるほど大きく,1次成分と2次成分が同方向に進行する場合により顕著に現れる.
電磁波の斜入射および準近傍界曝露に対する人体平均SARの評価

電磁波の人体に与える影響が懸念されている.電磁波防護に関する安全基準では,マイクロ波帯の電磁波に対し,「単位質量当たりに吸収される電力量(SAR)」を指標として用いている.そのため,計算機および計算手法の発達に伴い,電磁波を浴びた場合のSARを評価した研究が多数なされている。しかしながら,マイクロ波の人体へ与える支配的な影響は,熱作用であることが実験的に示されている.そのため,局所的なSARと温度上昇の相関を調べることは重要である.また,従来の研究では正面からの電磁波曝露を想定したものがほとんどであったため,何が最悪の電磁波曝露条件かという疑問を解消するには至っていない.本研究では,熱に対して耐性が弱いことで知られている眼球に焦点を当て,電磁波の(1)遠方界・近傍界曝露の相違,(2)斜入射による人体への電力吸収のメカニズムを調査した.その結果,遠方界曝露では電力吸収は眼球内部で生じるが,近傍界曝露では眼球表面付近で生じることを明らかにした.しかしながら,眼球平均の吸収電力と眼球内最大温度上昇の比はほぼ一致しており,安全基準の指標として吸収電力を用いることは有効であることを明らかにした.また,ホットスポット周波数帯(眼球に対しては,1-3GHz程度)では,眼球内に吸収される電力は,斜入射の方が大きいことを明らかにした.但し,この場合も眼球に吸収される平均電力と眼球内最大温度上昇の比は,ほぼ一定であることを明らかにした.本年度は、まず、FDTD法において複雑な波を安定して発生させるためのアルゴリズムの開発およびその組み込みを行った。この方法により従来に比べて数値分散の小さい、つまり高精度な電磁波発生が実現できた。また、この手法の確立に伴い、計算コストも最大で70%削減することができ、人体に対するドジメトリ技術の進歩に大きく貢献した。ここで、削減量は入射角に依存する。次に、斜方向から電磁波が厳密な人体モデルに入射した場合に眼球内に誘導される比吸収率(SAR)を計算し、以下の知見を得た。(1)電磁波が正面から眼球に入射した場合の方が、斜め方向からの入射に比べ、高いSARが生じる。(2)ホットスポット周波数帯、つまり電磁波が人体中で共振を生じる場合では、必ずしも(1)項の事実は成立しない。ここで、眼球に対するホットスポット周波数は、1GHz3GHzである。その場合、斜め入射に対する眼球内SARは、正面入射に比べ最大50%高くなる。(3)電磁波の吸収に伴い、人体内に温度上昇が生じる。その際、正面からの入射であろうが、斜め方向からの入射であろうが、SAR値の上昇にほぼ比例し、温度も上昇する。(4)温度上昇は、ホットスポット周波数におけるものよりも、高い周波数帯(具体的には、4GHz以上)におけるものの方が高い。今後の研究課題として、準近傍界曝露に対しても同様の考察を行い、近傍界・遠方界曝露の場合に得られる結果との相違について議論すること、また、考察対象を眼球のみならず、人体全身に拡張することが挙げられる。しかしながら,マイクロ波の人体へ与える支配的な影響は,熱作用であることが実験的に示されている.そのため,局所的なSARと温度上昇の相関を調べることは重要である.また,従来の研究では正面からの電磁波曝露を想定したものがほとんどであったため,何が最悪の電磁波曝露条件かという疑問を解消するには至っていない.本研究では,熱に対して耐性が弱いことで知られている眼球に焦点を当て,電磁波の(1)遠方界・近傍界曝露の相違,(2)斜入射による人体への電力吸収のメカニズムを調査した.その結果,遠方界曝露では電力吸収は眼球内部で生じるが,近傍界曝露では眼球表面付近で生じることを明らかにした.しかしながら,眼球平均の吸収電力と眼球内最大温度上昇の比はほぼ一致しており,安全基準の指標として吸収電力を用いることは有効であることを明らかにした.また,ホットスポット周波数帯(眼球に対しては,1-3GHz程度)では,眼球内に吸収される電力は,斜入射の方が大きいことを明らかにした.但し,この場合も眼球に吸収される平均電力と眼球内最大温度上昇の比は,ほぼ一定であることを明らかにした.
多臓器不全の発症機序におけるカルシウム非依存性ホスホリパーゼＡ２の役割

出血性ショック後の腸間膜リンパ液から生物活性を有する不飽和脂肪酸含有lysophosphatidylcholine(LPC)およびlysophosphatidylethanolamine(LPE)を同定した。それらの産生にはiPLA2γの関与が推察された。さらに、iPLA2γ特異的阻害剤がリンパ液中の不飽和脂肪酸含有LPCを低下させ、肺傷害を軽減すること、また、ヒト好中球の生理的機能(活性酸素産生、エラスターゼ遊離、走化性)を完全に抑制することを明らかにした。iPLA2γは炎症過程の早期に活性化され、好中球の生物活性を制御することから、急性炎症に密接に関連する酵素であるかもしれない。本年度のラット出血性ショック動物実験においては、カルシウム非依存性ホスホリパーゼA2γに対する特異的阻害剤であるR-BELを使用して、肺障害以外の臓器障害の発症機序への関与について検討した。Evans blue dye法および血液検査所見から、腸管、腎、肝の臓器障害を軽減することが明らかとなり、カルシウム非依存性ホスホリパーゼA2γが多臓器障害の発症機序に関与することが示唆された。また、マウス腸管虚血再潅流モデル実験において、R-BEL投与は肺障害を軽減した。さらに、腸管虚血再灌流後の循環血液量の減少や血中リパーゼの増加を有意に抑制した。来年度も継続して、他のホスホリパーゼA2と比較しながら、過大侵襲後の多臓器障害に対するR-BELの有効性を検証する。急性炎症による多臓器障害の発症において重要な役割を演じる好中球は、カルシウム非依存性ホスホリパーゼA2γ酵素を有する。本研究では、好中球の生物活性(活性酸素産生、エラスターゼ放出、遊走能など)の発現に本酵素が関与するか否かについて検討した。好中球活性化物質として、fMLPとPAF(受容体依存性)、PMA(受容体非依存性)を用い、また、各種ホスホリパーゼA2に対する阻害剤として、R-BEL(カルシウム非依存性ホスホリパーゼA2γ)、S-BEL(カルシウム非依存性ホスホリパーゼA2β)、pyrrophenone(細胞質ホスホリパーゼA2)を使用した。これまでの結果では、R-BELは受容体依存性の刺激によって誘導される活性酸素産生、エラスターゼ放出、遊走能を完全に抑制した。しかしながら、S-BELやpyrrophenoneによる抑制は部分的か、あるいはほとんど確認できなかった。以上から、カルシウム非依存性ホスホリパーゼA2γが好中球の生物活性の発現メカニズムに関与することが明らかになった。本研究は、急性炎症に対するカルシウム非依存性ホスホリパーゼA2(iPLA2)の関連性について検討した。出血性ショックによって急性炎症を惹起した腸管は、腸間膜リンパ液中に様々な炎症性メディエータを放出し、肺傷害を誘導する。従って、平成23年度は、出血性ショック後の腸間膜リンパ液中の脂質メディエータを定量した。その結果、不飽和脂肪酸(arachidonic acid、linoleic acid)含有lysophosphatidylcholine(LPC)およびlysophosphatidylethanolamine(LPE)が有意に増加していた。PCやPEに対してPLA1作用を示すことから、PLA1およびPLA2作用を有するiPLA2γの関与が考えられた。続いて、出血性ショック後の臓器障害に対する本酵素の関与について検討した。iPLA2γ特異的阻害剤は肺傷害を軽減し、リンパ液中の不飽和脂肪酸含有LPC、LPEを有意に減少させたことから、本酵素の関与が示唆された。平成24年度は、腸管虚血再潅流モデルを使用して、再潅流後の臓器障害に対するiPLA2γの関与を検討した。iPLA2γ特異的阻害剤が、肺傷害、循環血液量の減少、血中リパーゼの増加を抑制することを明らかにした。平成24年度から25年度にかけて、ヒト好中球の生物活性に対するiPLA2γの関与について、iPLA2γ、iPLA2β、cPLA2αに対する特異的阻害剤を用いて検討を行った。iPLA2γ特異的阻害剤は、受容体を介した好中球の生物活性の発現(活性酸素産生、エラスターゼ遊離、走化性)を完全に抑制した。一方、iPLA2βやcPLA2αに対する阻害剤は生物活性の発現を抑制しなかった。以上より、iPLA2γは炎症の急性期に活性化される酵素で、特に、その時期に中心的な役割を果たす好中球の生物活性を制御する可能性が示唆された。急性炎症の病態において、分泌性ホスホリパーゼA2や細胞質ホスホリパーゼA2は中心的な酵素であることは知られているが、カルシウム非依存性ホスホリパーゼA2の役割は十分に解明されていない。

よって、本研究は、(1)代表的な2つの病態、出血性ショックおよび腸管虚血再潅流後の多臓器不全の発症機序、(2)腸管上皮細胞や血管内皮細胞による炎症性メディエータの産生機序、におけるカルシウム非依存性ホスホリパーゼA2の関与について、特異的阻害剤(bromoenol lactone)を用いて検討することを目的とし、平成23年度は以下の実験を遂行した。ラット出血性ショックモデルを作製し、出血性ショック後の腸間膜リンパ液中のリゾリン脂質を質量分析の手法を用いて網羅的に解析を行い、かつ、同定したリゾリン脂質の生物活性について検討した。その結果、ショック後のリンパ液中にアラキドン酸およびリノール酸リゾホスファチジルコリン、アラキドン酸およびリノール酸リゾホスファチジルエタノールアミンが有意に増加し、また、それらの不飽和脂肪酸含有リゾリン脂質は、ヒト好中球の生物活性(活性酸素産生、エラスターゼ放出)を誘導することから、炎症性の脂質メディエータであることを明らかにした。続いて、出血性ショックに続発する遠隔臓器の発症や腸間膜リンパ液中の脂質メディエータの産生とカルシウム非依存性ホスホリパーゼA2の関連性を明らかにするため、ラット出血性ショックモデルにカルシウム非依存性ホスホリパーゼA2の特異的阻害剤を用いて検討した。その結果、特異的阻害剤の投与は、腸間膜リンパ液中の不飽和脂肪酸含有リゾリン脂質やアラキドン酸の産生や急性肺傷害を有意に軽減したことから、急性炎症病態の早期にカルシウム非依存性ホスホリパーゼA2が関与していることが示唆された。平成24年度に予定していたin vivo実験は78割程度まで完了した。残り23割の遅れは、ラット出血性ショック実験で使用する抗凝固剤を変更したことにより、再実験を余儀なくされたためである。また、本年度はin vitro研究の内容を「ヒト好中球の生物活性の発現とカルシウム非依存性ホスホリパーゼA2の関連性についての検討」に変更し、活性酸素産生能、エラスターゼ放出能、遊走能についての実験を予定通りに実施した。以上より、本研究全体の進捗状況としてはおおむね良好に遂行されている。平成23年度に予定していたin vivo実験は67割程度まで完了し、英語論文がすでに受理され、平成24年度(6月)に掲載予定(J Trauma Acute Care Surg)である。残り34割りの計画の遅れの理由は、平成24年度以降に予定していたin vitro研究の内容を一部変更するとともに、「好中球の生物活性(活性酸素産生能、エラスターゼ放出能、遊走能など)に発現とカルシウム非依存性ホスホリパーゼA2の関連性の検討」という課題について、平成23年度から予備的研究を開始しているためである。よって、本研究全体の進捗状況としては、おおむね良好に遂行されている。平成25年度の動物実験では、平成24年度の未完の実験を行うとともに、細胞質ホスホリパーゼA2や分泌型ホスホリパーゼA2など他のホスホリパーゼA2も比較検討しながら、急性炎症病態におけるカルシウム非依存性ホスホリパーゼA2γの役割を検証する予定である。また、in vitro研究に関しては、その他のヒト好中球の生物活性(接着分子発現、接着能、変形能など)の発現とカルシウム非依存性ホスホリパーゼA2との関連性を明らかにする予定である。
γ線の物質透過に関する研究

γ線と物質の相互作用は、早くから研究され、現象が明らかにされている。一方、γ線の透過計算は、輸送方程式を解析的に解いているので、電子計算機の手を借りなければ精度のよい解は得られない。同一問題に対し、同じ断面積を用いても、各計算コードの手法により結果にかなりの差があるのが現状である。γ線の輸送計算法として、長年基準の座を占めていたモーメント法は、軽い物質に低いエネルギーのγ線が入射したとき、点線源附近のγ線のふるまいを正確に表現できない事が最近明らかになった。又この方法は、均一無限媒質の体型しか計算できず、高エネルギーγ線で問題になる制動射線の効果も入れられない。現時点で代表的な輸送コードであるディスクリート,オーディネイト法のPALLASとANISNで、低エネルギーγ線のベリリウム透過計算を行なった。比較実験データがないため、点モンテカルロ法のEGS4の結果と比較した。線源体型の取り方,空間,角度,エネルギーメッシュの取り方に工夫を加え、同一断面積を用いて、再生係数(ビルドアップファクターとも云う)とエネルギースペクトルを計算し、線源近くで10%以内,深い透過でも40%以内で一致が得られる事を明らかにした。最近重い物質の後方に人体が来ると無限媒質遮蔽体で求めた線量より高くなる事が問題になっている。人体の中での線量の上昇を考慮した遮蔽材一組織の計算を行ない、遮蔽計算に利用できる換算係数を算出中である。上記結果は、研究代表者も委員の一人である、米国の原子力学会基準委員会ANS-6,4,3から出されるγ線の減衰係数と再生係数のデータセットの一部に用いられる予定である。
液中微粒子のレーザー光泳動における非線形現象の解明と分析化学的応用

液体中に存在する固体、液体、気体微粒子にレーザー光を照射し、光の吸収に起因する、光吸収性の微粒子のレーザー光泳動速度の増幅現象や気泡のレーザー照射位置へのトラップ現象など特異な微粒子の挙動を発見した。詳細な実験と解析により、これらの現象の機構が、レーザー光の吸収とそれに伴う局所的な熱の発生によるものであることを明らかにした。さらにこれらの現象を利用した微粒子の分離分析法の提案を行った。ヘプタンやヘキサデカンなどの有機溶媒を満たしたマイクロキャピラリーに532nmまたは1064nmのレーザーを照射すると気泡が発生し、この気泡がレーザー位置にトラップされること、また気泡から離れた位置にレーザーを照射すると気泡はレーザー照射位置に引き寄せられることを発見した。通常、媒体より屈折率の小さな気泡はレーザートラップできないことが知られており、気泡のトラッピングや気泡の吸引はレーザーの輻射圧の考えでは説明できない。この現象を実験的に、また熱伝導シミュレーション計算を用いて詳細に検討した結果、光熱変換によるレーザー照射位置の温度上昇によるキャピラリー内での温度勾配から生じる気液界面のマランゴニ効果によるものと結論付けた。しかし、気泡半径と吸引力の関係についてはマランゴニ効果では説明ができず、媒体の密度変化、キャピラリー内温度分布の時間変化などの効果を考える必要がある。これらの点を明らかにすることにより、液中気泡の新規なマニピュレーション法とのしての発展が期待できる。532nmのレーザーを用いて液中生体微粒子である血球細胞についてレーザー光泳動挙動を観測し、分離法へと発展させた。レーザー波長に吸収をもつ赤血球では、吸収による光の運動量の授受により血小板や白血球より泳動効率が高い。また、その泳動速度はレーザーの出力に非線形に応答する。この特長を活かし、マイクロ流路を用いて側面からレーザー照射を行い、フロー系で赤血球を他の血球細胞から連続的に分離することができた。また、泳動速度と円盤状の赤血球の配向について詳細な検討を行い、光泳動効率と泳動中の赤血球に対する媒体の抵抗力の。この他、パルスレーザー照射による液中微粒子の光泳動観測を試みたが、レーザーの平均出力が小さいため、光泳動現象は観察できなかった。今後さらに泳動効率の高い炭素微粒子などを試料として実験を進める必要がある。1.有機溶媒中での気泡、液滴のレーザートラップ現象の解明ヘプタンやヘキサデカンなどの有機溶媒中の気泡が1064nmのレーザー照射により、レーザー照射位置に引き寄せられ、トラップされることを18年度に発見したが、今年度の実験で、さらに有機溶媒中の水滴も同様にレーザー照射点にトラップされることを見出した。この有機溶媒中での気泡や水滴のレーザートラップ現象には、光熱変換による媒体の温度上昇が関与していると思われる。レーザー照射による媒体の温度変化を明らかにするため、媒体中に溶かした蛍光試薬の蛍光強度を高速度カメラ、イメージインテンシファイアーを用いて観測した。この結果、気泡の泳動速度はキャピラリー中の温度勾配に比例することが明らかとなり、レーザー光熱変換によるキャピラリー内での温度勾配が駆動力としてはたらく、気泡、液滴界面のマランゴニ効果によるものと結論づけた。本現象は液中気泡や水滴の新規なマニピュレーション法とのしての発展が期待できる。2.連続発振レーザーを用いる光吸収性微粒子の光泳動分離法の検討532nmのレーザーを用いて水中の光吸収性水滴について詳細にレーザー光泳動挙動を観測し、液滴の吸収と泳動速度の関係を明らかにした。光吸収性液滴では、吸収による光の運動量の授受により泳動効率が高くなること、さらに液滴周辺の温度上昇により泳動速度はレーザーの出力に非線形に応答することがわかった。この結果より、3.パルスレーザーを用いる光吸収性微粒子の光泳動挙動の観測パルスレーザーとして、波長1064nm,532nm,355nm,266nmを用い、水中の高吸収性カーボン微粒子について実験を行ったが、パルス光泳動現象は観測できなかった。さらに媒体や粒子径などの条件を変えて実験を進める予定である。4.この他、レーザー光の偏光状態と光泳動現象の関係を明らかにする基礎検討として、キラリティの測定を行った。1.微粒子周囲媒体の温度の観測:有機溶媒中での気泡のレーザートラップ現象に対する媒体の温度上昇の効果を明らかにするため、媒体中に蛍光試薬を溶かし、その蛍光強度を高感度顕微CCDシステムにより観測した。この結果、レーザー照射中のキャピラリー内の温度分布を可視化することができた。光熱変換によりキャピラリー内には温度勾配場が生成し、この温度勾配が気泡の泳動駆動力として作用することが確認できた。駆動力の本質は気泡と媒体界面のマランゴニ効果によるものと結論づけた。

2.パルスレーザーを用いる光吸収性微粒子の光泳動挙動の観測:波長1064nm,532nm,355nm,266nmのパルスレーザーを用い、気中及び水中の光吸収性カーボン微粒子について実験を行ったが、パルス光泳動現象は観測できなかった。3.連続光源を用いた光熱変換光泳動:キセノンランプを光源とした水中微粒子の光泳動観測に成功した。水中の色素含有微粒子の光泳動挙動に対する照射光波長の効果を明らかにした。光吸収性微粒子では、吸収による光の運動量の授受により泳動効率が高くなること、さらに微粒子周囲の温度上昇により泳動速度は照射光の強度に非線形に応答することがわかった。この結果より、光吸収特性の違いによる微粒子の光泳動分離の可能性を示すことができた。4.この他、レーザー光の偏光状態と光泳動現象の関係を明らかにする基礎検討として、界面錯体のキラリティの測定を行った。
重み付きノルム不等式とその応用

本研究では,L^2[-π、π)における基底の問題と共役関数あるいはHilbert変換に対するweighted norm inequalityとの関連を実解析的に明らかにすることを目的としているが,研究分担者の1人中村昭宏(東海大開発工学部)との昨年度の討論により実数例{λ_n}において、指数関数系{e^<iλn>^x}^∞_n=-∞がminimal(1次独立性に相当する性質)になるための1つの十分条件を得ており,それは1996年4月3日新潟大における日本数学会年会実函数論分科会において中村昭宏との連名で`Exponentail Systemのminimal性について'と題されて発表された.また,このときに使われた無限積の積分評価を変数変換により既知の評価に帰着させる方法は,指数関数系の基底に関する他の問題にも適用可能なことが中村により最近指摘され,それも今までの結果を含めていずれ公表する予定である.現在はHruscev,NIkol'skii and PavlovのLecture Noteにおいて指摘されている指数関数系{e^<iλn>^x}^∞_n=-∞がRiesz basisあるいはunconditional basisなすための条件に現れてくるCarlesonの条件を考察している.これは本来与えられた複素数列を補間するH^∞関数が存在するための条件として出て来ているものであるがinterpolating sequencesの解に相当するH^∞関数をBlaschket積から構成する方法を単位円内において,さらに複素平面の上半平面において構成する検討を行っている.この構成が基底の問題に直接役立つという予想である.本研究では,L^2[-π、π)における基底の問題と共役関数あるいはHilbert変換に対するweighted norm inequalityとの関連を実解析的に明らかにすることを目的としているが,研究分担者の1人中村昭宏(東海大開発工学部)との昨年度の討論により実数例{λ_n}において、指数関数系{e^<iλn>^x}^∞_n=-∞がminimal(1次独立性に相当する性質)になるための1つの十分条件を得ており,それは1996年4月3日新潟大における日本数学会年会実函数論分科会において中村昭宏との連名で`Exponentail Systemのminimal性について'と題されて発表された.また,このときに使われた無限積の積分評価を変数変換により既知の評価に帰着させる方法は,指数関数系の基底に関する他の問題にも適用可能なことが中村により最近指摘され,それも今までの結果を含めていずれ公表する予定である.現在はHruscev,NIkol'skii and PavlovのLecture Noteにおいて指摘されている指数関数系{e^<iλn>^x}^∞_n=-∞がRiesz basisあるいはunconditional basisなすための条件に現れてくるCarlesonの条件を考察している.これは本来与えられた複素数列を補間するH^∞関数が存在するための条件として出て来ているものであるがinterpolating sequencesの解に相当するH^∞関数をBlaschket積から構成する方法を単位円内において,さらに複素平面の上半平面において構成する検討を行っている.この構成が基底の問題に直接役立つという予想である.また,やはり研究分担者の1人占部正承(東海大海洋学部)は1996年4月2日新潟大における日本数学会年会応用数学分科会において`Problem on partitioning pointsets in the space'の発表を行っている.
防災活動への活用のための災害遺産の保全・展示方法の研究:熊本地震を例に

本研究では1災害遺産の抽出,2災害遺産の情報化,3保存方法の選定,4震災遺産の教材化,5防災コミュニケーションへ応用,6交渉過程の記録,7保存協議会の開催,までの過程をPDCAサイクルに基づいて体系的に取り組み,災害直後から災害遺産を保存し活用するために行うべき行動手順の作成を目的としている.30年度は2サイクル目を実行した.1現地調査から新たに判明した遺産となりうる箇所・物について追加の情報提供をおこなった.2復旧工事や風化による情報の遺失が懸念されることから,デジタル映像情報として遺産の保存・タグ付けを引き続き実施した.これら資料を管理するためのデータベースの開発も引き続き進めた.329年度研究から遺産保存には,復旧事業による制約が多いことが判明したため,事業者である国土交通省や県,市町村への震災遺産とその保存方法に関する情報提供を直接的におこなった.4本年度も活断層調査による断層トレンチ断面のはぎ取りを実施した.29年度設置の阿蘇火山博物館展示の標本については,断層説明のプロジェクションマッピングをおこなうとともに,熊本地震に関するパネルも設置し防災への理解を深めた.また,南阿蘇村による震災遺産解説ARアプリ(つなぐ)の開発に資料提供・学術協力をおこなった.529年度研究から,地域住民とのまち歩きや,ジオガイドとの協働による断層剥ぎ取りが,震災遺産を基にした地震と災害との関係への理解深化に効果的であることが判明したことから,30年度も同様に実施した.6交渉過程で,遺産保存を前提としていない災害復旧事業の枠組みの問題点が明らかとなったことから,復旧事業者にも直接情報を提供した.7各自治体で震災遺産関連の組織が立ち上げられたが,市町村によって,その担当が復興推進課や教育委員会など異なっており,母体となる組織によって遺産保存の手法や保存状況が異なることが判明した.PDCAサイクルを2巡する中で,震災遺構保存の問題点として,災害査定に基づいた復旧システムに震災遺産保存の概念が希薄であることが浮かび上がってきた.また,実際の震災遺構の保存活用については,市町村が主体となって実施することになっており,その担当部署の性格により,復興事業や学術価値など保存活用に必要な情報の集約に差異があり,遺産の保存活用状況に強く反映されていることが明らかとなるなどの新たな知見を得ることができた.また,震災遺産の教材化,防災コミュニケーションへ応用では,すでに震災遺産や断層剥ぎ取り標本が学校の防災行事や,一般の見学などで活用されており,また,ジオガイドや地域の方々による体験に基づいた震災遺産による説明は,見学者の防災・減災の意識向上に役立てられている.このように研究は順調に推移している.31年度はこれまでのPDCAサイクルでの知見を踏まえ評価と総括をおこなう.1.各ステークホルダーの位置づけの明確化と,行政システムを含む震災遺産を保存する仕組みでの問題点の整理.2.まち歩きやジオガイドなどインタープリターを活用した科学・防災教育の枠組みをアンケート等をもとに評価3.震災遺産に関するコンテンツと,そのARやプロジェクションマッピング等の手法をアンケート等をもとにそれぞれ評価4.自治体による震災遺産保存事業は引き続き行われていることから,31年度も交渉過程を記録する.この研究の公表においては,内容によりステークホルダーとの綿密な調整が必須となるが,類似事象発生時の行動指針となるように公表を進める.本研究では1災害遺産の抽出,2災害遺産の情報化,3保存方法の選定,4震災遺産の教材化,5防災コミュニケーションへ応用,6交渉過程の記録,7保存協議会の開催,までの過程をPDCAサイクルに基づいて体系的に取り組み,災害直後から災害遺産を保存し活用するために行うべき行動手順の作成を目的としている.29年度はこの1サイクル目を実行した.1継続的な現地調査から,遺産となりうる箇所・物についてリストを作成し,各自治体へ情報提供を行った.さらに,まちづくり協議会など住民組織と連携し,生活に密着した遺産の抽出を行った.2風化による情報の遺失が懸念されることから,保存の可否にかかわらず高精細カメラや3Dカメラによりデジタル映像情報として遺産の保存・タグ付けを実施した.これら資料を管理するデータベースのため,ブロックチェーンを用いたデータの改ざん防止機能の確立を図った.3遺産保存については復旧・復興との兼ね合いから制約が多いことが改めて判明した(6と関連).4活断層調査による断層トレンチ断面のはぎ取りを実施し教材とした.剥ぎ取り標本は阿蘇火山博物館と旧長陽西部小学校にそれぞれ保管展示した.さらに標本やデータの閲覧を可能にするためのARとプロジェクションマッピングに向けたシステム開発を行った.5地域住民とのまち歩きで,断層と地震についての解説を行うと共に,住民の遺産に対する考え方や要望のヒアリングを行った.また,上述の断層剥ぎ取りではジオガイドとともに作業を行うことで,地震と災害との関係への理解深化と,ガイドを媒体とした市民への効率的な発信を図った.6交渉過程で,各ステークホルダーの位置付けが明確となった.特に遺構保存を前提としていない災害復旧事業の枠組みは,市町村の大きな足かせとなっていることが判明した.7各自治体で震災遺産関連の委員会組織が立ち上がったことから,これらに改善策を提案した.初回のPDCAサイクル中で判明した問題点のなかで顕著なものとして,構造物の保存には各災害復旧事業が大きく影響している点が浮かび上がった.災害復旧事業は遺産保存を考慮していないため,遺産保存のためには復旧対象から保存対象を切り離し災害査定を受ける必要があり,事務作業の煩雑化や別予算確保など市町村に大きな負担となっている.また,市町村では自然科学の専門家が不足しており遺産保存に従事する組織編成も保存に大きく影響を与えている.

このような状況下では3保存方法の選定には,市町村を中心に県,国,大学などが肝要なことが明らかとなった.この例のように初年度の目的としていたPDCAサイクルの一巡を達成し,様々な知見を得ることが出来,研究は順調に推移している.本研究では1災害遺産の抽出,2災害遺産の情報化,3保存方法の選定,4震災遺産の教材化,5防災コミュニケーションへ応用,6交渉過程の記録,7保存協議会の開催,までの過程をPDCAサイクルに基づいて体系的に取り組み,災害直後から災害遺産を保存し活用するために行うべき行動手順の作成を目的としている.30年度は2サイクル目を実行した.1現地調査から新たに判明した遺産となりうる箇所・物について追加の情報提供をおこなった.2復旧工事や風化による情報の遺失が懸念されることから,デジタル映像情報として遺産の保存・タグ付けを引き続き実施した.これら資料を管理するためのデータベースの開発も引き続き進めた.329年度研究から遺産保存には,復旧事業による制約が多いことが判明したため,事業者である国土交通省や県,市町村への震災遺産とその保存方法に関する情報提供を直接的におこなった.4本年度も活断層調査による断層トレンチ断面のはぎ取りを実施した.29年度設置の阿蘇火山博物館展示の標本については,断層説明のプロジェクションマッピングをおこなうとともに,熊本地震に関するパネルも設置し防災への理解を深めた.また,南阿蘇村による震災遺産解説ARアプリ(つなぐ)の開発に資料提供・学術協力をおこなった.529年度研究から,地域住民とのまち歩きや,ジオガイドとの協働による断層剥ぎ取りが,震災遺産を基にした地震と災害との関係への理解深化に効果的であることが判明したことから,30年度も同様に実施した.6交渉過程で,遺産保存を前提としていない災害復旧事業の枠組みの問題点が明らかとなったことから,復旧事業者にも直接情報を提供した.7各自治体で震災遺産関連の組織が立ち上げられたが,市町村によって,その担当が復興推進課や教育委員会など異なっており,母体となる組織によって遺産保存の手法や保存状況が異なることが判明した.PDCAサイクルを2巡する中で,震災遺構保存の問題点として,災害査定に基づいた復旧システムに震災遺産保存の概念が希薄であることが浮かび上がってきた.また,実際の震災遺構の保存活用については,市町村が主体となって実施することになっており,その担当部署の性格により,復興事業や学術価値など保存活用に必要な情報の集約に差異があり,遺産の保存活用状況に強く反映されていることが明らかとなるなどの新たな知見を得ることができた.また,震災遺産の教材化,防災コミュニケーションへ応用では,すでに震災遺産や断層剥ぎ取り標本が学校の防災行事や,一般の見学などで活用されており,また,ジオガイドや地域の方々による体験に基づいた震災遺産による説明は,見学者の防災・減災の意識向上に役立てられている.このように研究は順調に推移している.初回サイクルの知見を踏まえ2サイクル目に臨む必要がある.今年度は以下の点に重点を置いて実施する.