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人工股関節全置換術後患者の環境移行に伴う健康生活支援プログラムの開発

本研究は、危機的移行の状態にある人工股関節全置換術(Total hip arthroplasty:THA)後患者のQOLに資する教育・支援方法の構築に向けて、健康生活支援プログラムを開発することを目的とした。先行研究による知見をもとに、2006年より順次、術前患者のアセスメント・術前教育の有効性、THA後の再置換および脱臼に関連する要因、についての検討を行い、これらの結果に対するエキスパート(Ns,Dr,PT)の評価を経て、健康生活支援プログラム『THAケアネット』を開発した。人工股関節全置換術(Total hip arthroplasty : THA)後患者の環境移行をサポートする教育・支援方法の構築に向けて、平成18年度は、健康生活支援プログラム開発の準備段階として、下記の3つの検討を行った。◆術前アセスメントの評価:THA前患者9名を対象に訪問調査を行い、術前アセスメントの内容について、患者指導の視点から専門職(看護師,理学療法士、医師)67名の評価を得た。その結果、とくに生活動作・居住環境等の具体的な生活習慣に関する評価が高く、これらの術前アセスメントが、個々の対象によって異なる術後の問題点の早期予測と、重点化すべき支援内容の選択に有効であることが示唆された。◆再置換術の要因に関する検討:先行研究の結果をもとに、THA後患者の環境移行を査定するアセスメント項目を設定し、これらとTHA後の再置換術との関連をみるために、THA後患者128名(再置換あり群44名、再置換なし群84名)を対象に郵送調査を行った。その結果、ロジスティック回帰分析により再置換術と関連がみられた項目は、「股関節の寿命への気遣い」「性別」であった。また、「再置換なし」群で術後の改善傾向がみられた「生活形態」もまた、アセスメント指標として有効であることが示唆された。◆アルゴリズム案の作成:先行研究をもとに、THA前後患者のアセスメントおよびケアの構成要素を抽出した。その結果、アセスメントの要素60項目は「基本属性」「身体機能」「生活動作」「物的環境」「対人的環境」「教育・管理的環境」に分類され、ケアの要素は「入院前」「入院中」「退院後」の各時期における個々の患者の危機的移行の程度に応じて、重点化すべき支援内容の異なる6種類に設定された。これらの結果をもとに、時間の変化を縦の主軸として、アセスメントとケアの要素の構造化を行い、患者の環境移行をサポートするアルゴリズム案を作成した。■目的:人工股関節全置換術(total hip arthroplasty: THA)後患者が健康な生活を営むためには専門職による教育・支援に加え、患者が望めばいつでもどこでもアクセス可能な情報交流の場が必要である。本研究では、ICTを活用したTHA後患者への看護支援システム『THAケアネット』を構築し、その効果性について検討を行った。■研究方法:文献検討、20002007年の先行研究の成果および臨床知をもとに、研究者とTHA後患者のケア・治療に精通した専門職(看護師、医師、理学療法士)が話し合い、『THAケアネット』のシステム構成および内容を決定した。データの公開に伴う倫理的配慮については、対象者への十分な説明を行い、本人の同意を得た。写真データは画像の加工等を行い、個人が特定されないよう十分に配慮した。■結果:『THAケアネット』は、《知識・エビデンスの提供》「THAケアネットについて」「研究の成果」「股関節のしくみと働き」「股関節の病気」「人工股関節全置換術」と、《個別対応の支援》「手術後の生活について」「あなたの日常生活をチェック」「生活に役立つ道具の紹介」「事例の紹介」から構成された。個別対応の支援「あなたの日常生活をチェック」では30項目の質問を設定し、「居住環境・生活習慣」「生活動作・活動量」「セルフケア能力」「周囲のサポート体制」の評価から、16タイプの看護支援を提示した。看護支援には「事例」「生活に役立つ道具」の情報を反映させた。■考察:『THAケアネット』は、エビデンスを踏まえたTHA後患者への教育・支援ツールとして有効であり、ICTを活用した情報交流とこれらのデータマイニングおよびデータウェアハウスが、看護支援の質の保証に繋がることが示唆された。さらにTHA後患者を対象とした試験導入を行い、実践での活用有効性および内容妥当性を検討することが今後の課題である。平成20年度は、昨年度までに作成された人工股関節全置換術(total hip arthroplasty: THA)後患者のための健康生活支援プログラム『THAケアネット』について、内容の充実に向けた検討を行った。『THAケアネット』は、大別して、既存の知識・経験に基づいたエビデンスによる「一般的支援」と、アセスメントツールおよび教育ツールを用いた「個別的支援」から構成される。

「一般的支援」では、患者に共通する情報が提供され、「個別的支援」では、独自に開発を進めているアセスメントツール(疾患特異的尺度)を用いて、患者の状態を評価した結果、タイプ別に分類された患者それぞれに必要な教育および看護支援がより具体的に個別提供される仕組みとなっている。なお、これらのアセスメントおよび教育・支援内容にはエキスパート(THA後患者のケア・治療に精通した看護師、医師、理学療法士)の経験知が反映される。本年度は、「個別的支援」の主要な構成要素であるアセスメントツールの妥当性の検証作業と教育支援ツールの作成に着手した。◆アセスメントツールの評価:脱臼および再置換術等のリスクを含むTHA後患者のQOLを評価するアセスメントツールについて、エキスパートおよびTHA後患者から意見を得て、内容妥当性・表面妥当性についての検討を進めた。引き続き、信頼性、妥当性の検証作業を行い、尺度としての精度をあげる必要がある。◆教育支援ツールの作成:THA後のセルフケアに関する教育・指導内容について、エキスパートによる講義を収録し、e-learningプログラムP4Web vivid(Earnet社)を用いて、教育支援ツールを作成した。ツールに関して、「専門職種間の教育方法・内容の共有に有効」「反復した自己学習が可能」「家族への教育・指導が実現」等の意見が得られた。今後の全体の課題として、対象には高齢者も多くユーザビリティに考慮したソフト面の改良、セキュアなネットワーク環境の整備、ランニングコスト等の問題が指摘された。
効率的な芳香族ハロゲン化合物の電解無害化処理およびハロゲン回収システムの開発

強い発癌性を示すPCBやダイオキシンなどの有害な芳香族塩素化合物の効率的無害化処理技術や難燃性電子材料、X線造影剤からの臭素、ヨウ素などの有価物を非焼却法により回収する技術開発が望まれている。本研究では、水素吸蔵金属であるパラジウムを管状に加工した電極を陰極とし、管内を芳香族ハロゲン化合物を含む溶液を流通させながら電解するだけで連続的に脱ハロゲン化でき、脱離した臭素、ヨウ素などの有価物が回収できる画期的な電解脱ハロゲン化システムの開発を行った。さらに、本システムは不飽和有機物の水素化や染料廃液の処理にも適用可能なことを示すことができた。本年度は下記のテーマについて研究を行い、所期の目的をほぼ達成できた。1.電解水素化/脱ハロゲン化システムの設計と試験運転水素吸蔵金属であるPd(パラジウム)を管状に加工した電極(陰極)を使用し、反応基質を含む溶液が管の内側を流れる流通式反応システムを設計・試作した。実際にクロロベンゼンを溶解させた溶液で試験運転を行い、電極触媒的脱塩素化が進行することが分かり、本電解システムの妥当性を検証することができた。さらに、最適化に向けた改良設計を行った。2.有害な芳香族塩素化合物の脱塩素化処理と最適条件の導出本システムの汎用性を広げるために様々な芳香族塩素化合物の電極触媒的脱塩素化を検討したところ、広汎な芳香族塩素化合物に対して本電解システムが有効に作動し、脱塩素化を達成できた。また、最適処理条件の導出を行なった。3.塩素以外のハロゲン化合物の脱ハロゲン化(脱臭素化、脱ヨウ素化)モデル化合物として同一芳香環に種々の置換基を有する臭素化合物やヨウ素化合物を選定し、これらの電解脱ハロゲン化について検討したところ、脱塩素化と同様に脱臭素化や脱ヨウ素化が進行することから本システムの有用性を示すことができた。本年度は昨年度の実績に基づき、下記のテーマについて研究を行い、一部を除き所期の目的をほぼ達成できた。1.新規臭素およびヨウ素回収技術の検討実際に使用されている難燃性プラスチックのポリ臭素化モノマーやX線造影剤であるトリヨードベンゼン誘導体を用いて脱臭素化と脱ヨウ素化をそれぞれ検討した結果、前者は殆ど脱臭素化が進行しなかったが、後者については脱ヨウ素化が円滑に進行し、中量のヨウ素を塩として回収することに成功した。2.脱ハロゲン化のスケールアップの検討本電解システムは連続処理が可能であり、陰極と隔壁を兼ねているパラジウム管を集積することで大量の有害塩素化合物の処理にも対応できるものと期待される。そこで、実際にパラジウム管を4個直列に連結しスケールアップ用の装置を試作し、脱ハロゲン化を検討を行った。スケールアップは4倍には達しなかったが、スケールアップできることを実証した。電解装置の大型化など実用化に向け、本システムの諸問題を抽出し、システムの改良を行い、実用化への指針を得た。3.様々な触媒還元プロセスへの応用1)オレフィン類の水素化:本システムは脱ハロゲン化のみならずオレフィン類の高効率的水素化反応にも適用可能であることを様々なオレフィン類を用いて実証した。本システムはオレフィン類の溶液をパラジウム管に一回流通させながら通電するだけで高効率で水素化が達成できることを例示した。2)ジアゾ染料の脱色反応:環境汚染物質であるジアゾ染料廃液の脱色を試みたところ、発色団であるジアゾ基が電気化学的に効率よく水素化され、脱色されることを明らかにし、本装置が染料廃液処理にも応用できることを例示した。
遺伝子ドーピングに関する倫理学的枠組みの構築

本研究のテーマは、「遺伝子ドーピングに関する倫理学的枠組みの構築」である。本研究では、遺伝子ドーピングとはなにかをまず明示した。また、遺伝子ドーピングに関する先行研究を整理して、どのような倫理学的問題が指摘されているのか、遺伝子ドーピングの独自性も踏まえつつ論点を整理した。論点を明確にした上で、それら一つ一つの問題性について、応用倫理学的立場から考察を行った。これらの研究は、最終的に目指される「遺伝子ドーピングの倫理規定」の策定のための土台となる基礎的研究として位置づけられる。平成25年度は、遺伝子ドーピングの倫理学的枠組みを構築するための原理的研究を行った。具体的には、1)遺伝子ドーピングをめぐる現状を把握し、2)これまでの遺伝子ドーピング研究に関する先行研究を精査し、3)遺伝子ドーピング特有の倫理的問題性を具体的に明示した上で考察を試みること、の三点に焦点を当てて取り組み、研究を進めた。その成果の一部については、平成25年9月に開催された「国際スポーツ哲学会」において口頭発表を行った。またその際、当該発表をもとに、国際スポーツ哲学会会長と、遺伝子ドーピングやエンハンスメントをめぐる諸問題について意見交換を行うことができた。そして、平成26年8月日本において、当該テーマに関する考察を深めるための研究交流を行うことで一致するなど、一定の成果を得た。学術論文の成果については、遺伝子ドーピングやエンハンスメントに関する論文を、複数投稿出版することができた。本研究費のテーマは、競技スポーツ界において深刻な問題となっている「遺伝子ドーピング」の倫理学的な枠組みの構築に向けての原理的研究が主たる研究内容であった。日本においては、遺伝子ドーピングの倫理学的な研究はほとんどないため、1海外における遺伝子ドーピングに関する倫理学的研究、2日本における遺伝子操作に関する医学倫理分野の先行研究、3日本におけるエンハンスメントに関する応用倫理学分野の先行研究の各々について精査し、遺伝子ドーピングの倫理学的問題について論じる手がかりとした。本研究の実績は、大別して三つ挙げられる。一つには、2013年にアメリカ・カリフォルニア大学フラトン校で開催された、国際スポーツ哲学会において、"ethical considerations on gene doping in sport circles"というタイトルで口頭発表をしたことである。この発表が契機となり、国際スポーツ哲学会長でもある、Jesus Ilundain氏との共同研究が進むこととなった。もう一つは、2014年に開催された医学哲学倫理学会において、「遺伝子操作技術を用いた身体的エンハンスメントに関する実践哲学的考察:遺伝子の道徳的地位をめぐって」というタイトルで発表したことである。遺伝子ドーピングの問題は、学際的な課題が含まれていながら、日本においては、スポーツ界と倫理哲学界、医学界の連携が十分に取れていない状況にあり、遺伝子ドーピングの問題も知られていないという問題がある。その解消のファーストステップとして、スポーツ以外の領域の学会において論文発表を行った。最後に、体育学研究に、「競技スポーツにおける身体的エンハンスメントに関する応用倫理学的研究:より「よい」身体をめぐって」というタイトルで原著論文を投稿し、掲載されたことである。スポーツ倫理・哲学、身体倫理・哲学平成25年度は、申請時の研究計画通り、まずは原理的研究を進めることができたと評価する。その証左として、国際学会での発表や投稿を積極的に行い、遂行することができたことが挙げられる。また、当初の予定通り、国際研究者交流の計画も進んでおり、平成26年度8月に開催される日本体育・スポーツ哲学会に参加するために来日する、国際スポーツ哲学会会長との研究に関する意見交換を予定している。このように、国際的な広がりの中で研究を位置づけることができていると認識している。また、日本体育学会が出版している『体育学研究』にも、エンハンスメントに関する倫理学的な原理研究の論文が、近くパブリッシュされる予定である。これらの状態を踏まえて、想定通りのペースで研究が進んでおり、また研究業績を提示することができていると考える。平成26年度は、平成25年度の成果を踏まえ、さらに研究を発展させていく。また、平成26年度8月に予定している国際スポーツ哲学会会長との研究交流を踏まえたうえで、スポーツ界における、遺伝子ドーピングを含めたエンハンスメントに関する問題について、「ほんもの(Authenticity)」という概念から読み解いていくという原理的考察を行い、その成果を国際誌へ投稿することを予定している。なお、平成26年度の研究計画においては、原理的研究からより実践的なルールの構築、倫理学的社会学的枠組みの構築を目指していく。その際、「合意形成」を一つの重要な鍵となる概念として据え、取り組んでいく。合意形成に関しては、ユルゲン・ハーバーマスの理論を参考にし、研究を進めていく予定である。合意形成という視点からの、遺伝子ドーピングに関する倫理学的社会学的枠組み構築のための体系的な成果は、最終的に学会発表、投稿論文を通して示していきたい。
長距離大容量周波数多重光ファイバー伝送システムにおける四光波混合光雑音の低減

長距離大容量周波数多重光ファイバー通信システムにおいて、レーザー光と光ファイバーとの間の3次の非線形効果によって四光波混合光が発生する。この四光波混合光は、信号光と一緒に受信機に入って雑音となる。本研究では、信号光の周波数配置、変調信号の時間的な重なり、信号光の偏波配置を工夫することで、四光波混合光による雑音を低減した。また、チャンネル数の増加を目的として、周波数多重信号の総周波数帯域を低減した。信号光の変調方式と各チャンネルの偏波方向を制御し、3次の非線形効果によるFWM光が生じないような信号光の配置について検討した。偏波方向の制御については、光ファイバーの曲がりやねじれによる偏波方向の変化も考慮して、光信号ごとの偏波方向の割り当てと、四光波混合光による雑音低減との関係を明らかにした。強度変調/直接検波方式において、変調各チャンネルの周波数配置を制御し、3次の非線形効果によるFWM光ができるだけ生じないような信号光の配置について検討した。不等周波数間隔配置から構成されるベースユニットをもとにして、周波数間隔が、それぞれ昇順、後順となる2種類のベースユニットを用いる方式を二つ提案し、FWM光雑音の解析をおこなった。受信側に配置する、各チャンネルの信号光を選択するための光フィルタの帯域も考慮して、従来の周波数配置と、FWM光雑音を比較した。性能指数としては、FWM光雑音の発生効率、符号誤り率、パワーペナルティ、許容入力パワーを用いた。光ファイバーの分散を考慮し、パルス幅の広がりや、群遅延も考慮した。一つ目の方式は、2種類のベースユニットを一部オーバーラップさせながら、周期的に配置することで、周波数帯域を低減することを目的とした。また、ベースユニットが周期的に配置されるものの、ベースユニット内におけるチャンネルの周波数間隔の非周期性を用いて、位相整合が起きにくくし、FWM光雑音の低減をはかる。そして、提案した方式が有効となる光フィルタの帯域を見出した。二つ目の方式は、2種類のチャンネルのベースユニットをゼロ分散周波数に対して、どのように配置するかを検討したもので、チャンネルの周波数間隔の非周期性を高くすることで、位相整合が起きにくくし、FWM光雑音の低減をはかるものである。そして、提案した方式が、従来のシステムに比べて、FWM光雑音を低減できることを明らかにした。信号光の変調方式と、各チャンネルの周波数配置の観点から、3次の非線形効果による四光波混合光が生じにくい信号光を作る方式について研究した。光ファイバーの分散、パルス幅の広がり、群遅延、受信側に配置する各チャンネルの信号光を選択するための光フィルタの帯域を考慮した。変調方式や、周波数配置以外は、既に敷設されている光ファイバー通信システムの仕様を踏襲した。信号光の変調方式として、周波数シフトキーイング/直接検波方式と、強度変調/直接検波方式について研究した。周波数シフトキーイング/直接検波方式については、二つの偏移周波数をチャンネルごとに割り当てる方式と、2種類のベースユニットを用いた周波数配置を組み合わせ、チャンネルの周波数間隔の非周期性を十分高くすることで、位相整合を起きにくくした。位相不整合をできるだけ大きくして、四光波混合光の強度を抑制するための2種類のベースユニットの周波数とゼロ分散周波数との関係を明らかにした。従来の方式に比べて、クロストーク、許容光入力とも改善し、クロストークは8.59dB減少し、許容光入力は5.36dB増加した。強度変調/直接検波方式については、不等周波数間隔配置から構成されるベースユニットをもとにして、周波数間隔が、それぞれ昇順、後順となる2種類のベースユニットをオーバーラップさせ、各ベースユニット内の周波数配置とFWM光の発生効率の関係を調べた。本方式において、総周波数帯域を従来よりも18%低減したうえでFWM光の強度を抑制できることを示した。
伝建地区の生活文化継承を支えるコミュニティの創成と居住システムの構築に関する研究

本研究は全国118ヶ所の「重要伝統的建造物群保存地区」(以下、伝建地区)を対象に、1伝建地区が育んできた生活文化の現代的意義、2自治体・学校・NPO・地域等の協働による町並み保存の担い手育成、3空き家の利活用による地域に根ざした住まい方の工夫を明らかにし、歴史的集落・町並みの保存と生活文化の継承を支えるコミュニティ創成のための居住システムのあり方を検討する。同時に、研究成果を学校教育教材や自治体の町並み保存計画等に還元していくことを目的としている。
mutans streptococciのグルカン合成酵素を用いた齲蝕ワクチンの開発

昨年度の計画では、プラスミドの複製起点に着目し、宿主菌体中のプラスミドのコピ-数を増加させることによりm-RNAの転写量の増加すなわち遺伝子産物の発現量の増加を計り、効率の高いワクチン原の精製を確立する予定であった。Escherichia coliとStreptococcus mutans間のシャトルベクタ-であるpVA856による形質転換が比較的容易であったS.mutansを宿主菌として、E.coliの原理に基づいて、プラスミドの複製起点の調節を行なったが、コピ-数を増加させることはできず、gtf-B遺伝子産物の過剰産生変異株を作成することはできなかった。また、宿主菌として、その染色体遺伝子にS.mutansのgtf-B遺伝子およびS.sobrinusのgtf-Id遺伝子のいずれとも相同部分を持たず、さらにmutans streptococciと分泌機構が類似しているS.sanguisを用いて実験を行なったが、S.sanguisの形質転換は実現できなかった。しかしながら、S.sanguisの形質転換は理論的には可能であるので、今後さらに研究を続けてS.sanguisの形質転換を成功させる予定である。S.sanguisに関する一連のデ-タより、形質転換が実現できれば、gtf-Bおよびgtf-Id遺伝子産物の菌体外への分泌は成功すると考えられる。今後は、S.sanguisを宿主菌として、両遺伝子のプロモ-タ-部分の修飾あるいはプラスミドの複製起点の調節により、菌体外画分から多量の不溶性グルカン合成酵素を精製し、本研究を工業レベルまでもっていく予定である。昨年度の当初の計画では、nitrosoguanidine処理により非水溶性グルカン合成酵素(gtfB遺伝子産物及びGTF-Id)を過剰産生するStreptococusmutans,Streptococcus sobrinusの突然変異株を作成し、このようにして得た変異株により齲蝕ワクチンの免疫原を産生する予定であった。しかし、S.mutans S.sobrinusのそれぞれについてnitrosoguanidineによる変異株10,000コロニ-をスクリ-ニングしても目的の変異株は作製できず、研究方針の大きな変換を余儀なくされた。新たな研究方針では現在本教室が既に所有しているS.mutansのgtfB遺伝子及びS.sobrinusのgtf-Id遺伝子をEscherichia coliとS.mutans間のシャトルベクタ-であるpVA856に組み込んだ後、両遺伝子のプロモ-タ-部分を改変して、両遺伝子の強力な発現が生じるようにする。さらに、このようにして得た修飾遺伝子を用いて、S.mutansおよびS.sobrinusの形質転換を行うことにより、効率の高いgtfB及びgtf-Id遺伝子産物の過剰産生変異株を作成することが可能である。そこで、昨年度は、まず約6kbの両遺伝子をpVA856のPstIサイトに組み込み、このキメラプラスミドで形質転換を行ったE.coliの非水溶性グルカンの合成量の比較を行った。現在こうして得たキメラプラスミドを用いて、一方ではsite-directed mutagenesisを用いたプロモ-タ部分の修飾を行うと共に、pVA856による形質転換が確立されていないS.sobinusについては新たな形質転換方法の開発を目指しており、本年度もこの方針に基づいて研究を進めて行く予定である。昨年度の計画では、本教室が所有しているStreptococcus mutansのgtfーB遺伝子およびStreptococcus sobrinusのgtfーId遺伝子をEscherichia coliとS.mutans間のシャトルベクタ-であるpVA856に組み込み、さらに強力な遺伝子発現が生じるように両遺伝子のプロモ-タ-部分の修飾を行う予定であった。このようにして得た修飾遺伝子をS.mutansおよびS.sobrinusへ形質転換すれば、gtfーBおよびgtfーId遺伝子産物の過剰産生変異株を作成することが可能であり、さらにこのことは効率の高いワクチン原の精製の確立を可能にする。昨年度までの研究で、両遺伝子をpVA856へ組換えることには成功したが、このシャトルベクタ-によるS.sobrinusの形質転換は実現できなかった。そこで、当面の研究対象を形質転換が比較的容易であったS.mutansに絞りプロモ-タ-部分の修飾を試みた。しかし、E.coliでのmーRNAの転写原理をもとにしてプロモ-タ-部分の塩基配列を変化させたが、gtfーB遺伝子産物の発現量にはほとんど変化は認められなかった。この結果はS.mutansとE.coliのmーRNA転写原理が必ずしも一致していないことを示しており、我々が目的としているプロモ-タ-部分の修飾にはS.mutansに特異的な転写原理の解明が必要であることが明らかとなった。そこで本年度はプラスミドの複製起点に着目し、宿主菌体中のプラスミドのコピ-数を増加させることによりmーRNAの転写量の増加すなわち遺伝子産物の発現量の増加を計ることを目標として研究を進めていく予定である。尚、宿主菌には染色体遺伝子にgtfーBおよびgtfーId遺伝子のいずれとも相同部分を持たず、さらにmutans streptococciと分泌機構が類似しているStreptococcus sanguisを用いる予定である。

Escherichia coliとStreptococcus mutans間のシャトルベクタ-であるpVA856による形質転換が比較的容易であったS.mutansを宿主菌として、E.coliの原理に基づいて、プラスミドの複製起点の調節を行なったが、コピ-数を増加させることはできず、gtf-B遺伝子産物の過剰産生変異株を作成することはできなかった。また、宿主菌として、その染色体遺伝子にS.mutansのgtf-B遺伝子およびS.sobrinusのgtf-Id遺伝子のいずれとも相同部分を持たず、さらにmutans streptococciと分泌機構が類似しているS.sanguisを用いて実験を行なったが、S.sanguisの形質転換は実現できなかった。しかしながら、S.sanguisの形質転換は理論的には可能であるので、今後さらに研究を続けてS.sanguisの形質転換を成功させる予定である。S.sanguisに関する一連のデ-タより、形質転換が実現できれば、gtf-Bおよびgtf-Id遺伝子産物の菌体外への分泌は成功すると考えられる。今後は、S.sanguisを宿主菌として、両遺伝子のプロモ-タ-部分の修飾あるいはプラスミドの複製起点の調節により、菌体外画分から多量の不溶性グルカン合成酵素を精製し、本研究を工業レベルまでもっていく予定である。
契約法における解除制度の役割および要件論に関する研究-フランス法の分析を通じて-

フランス民法典債務法改正草案の公表(民法1184条〔法定解除〕が改正され、「黙示の解除条件」構成も廃棄される。)、および、齋藤哲志「フランスにおける契約の解除(1、2・完)-解除訴訟における判事の役割を中心として-」法学協会雑誌123巻7号113頁以下および8号179頁以下(2006)の公表(フランス解除法制の本格的研究)により、研究実施計画にはその進捗状況にやや遅れを生じたが、フランス約定解除基礎理論研究ともつながる本報告書11記載の論説を公表した。本稿では、現代フランス民法学説を中心に法定解除の法的基礎の構造変容を分析した。そこから、この構造変容は各法的基礎が自らの理論を発展させるのに不可欠な手段だったとの知見を得た。また、上記改正草案も検討し、約定解除の一般規定が初めて導入されるとの知見も得た。他方、執筆中のフランス約定解除に関する論説は、19世紀フランスの判例・学説が解除条項と解除条件の関係をどう捉えたかを扱う。現在、判例理論とそれに対する各学説の対応を分析している。解除条項の文言が曖昧な場合に裁判官が行使する権限についても分析中である。本論説は、研究課題上重要な位置を占めるものとなる。得た知見として、註釈学派初期の学説は、解除条項、1183条の解除条件、1184条の法定解除、三者の法的関係を明確にしなかった。他方、最盛期の学説は、解除条項を独自の分析対象として類型化を図った。なお、破毀院判例の分析は、裁判例の検討が不充分であり、分析を急いでいる。併行して、解除に関するわが国民法典(現行法の原始規定)の編纂過程(法典調査会議事速記録)を検証した。出席委員のなかに、「黙示の解除条件」構成の影響を受けている者もいたという知見を得た。以上フランス民法典債務法改正草案の公表(民法1184条〔法定解除〕が改正され、「黙示の解除条件」構成も廃棄される。以上
国語科教育改善のための言語コミュニケーション能力の発達に関する実験的・実践的研究

本年度は、研究計画の最終年度として、実験授業の実施とその分析、及び本研究課題に関わる最終的な考察を中心に研究活動を行った。低学年のみ、前年度に実験授業(低学年のみ2回)を終えているので、その分析の年度とした。1,実験授業(1)実験授業の仮説会話が、「論争的会話」⇒「累積的会話」⇒「探索的会話」(マーサ1995,1996)という順に進行していくととらえた。また会話における相互の関係が、「連鎖」(低学年)⇒「分離(対立・協調)」(中学年)⇒「組織化」(高学年)へと変容すると想定した。コミュニケーションを自覚化する教材を開発することで授業成果が上がるとした。(1)小学校低学年年度の前半と後半との2回行った。後半のみ仮設に関わる萌芽的な要素が部分的に見受けられた。ただし、学級集団全体としての方向性は見取られなかった。(2)小学校中学年仮説に沿った要素が認められた。ただし、話の三段階は習得的な段階を示すもので、自然発生的な段階ではないことが確認できた。(3)開発した教材を用いることにより仮説に適う要素が学級全体的に確認された。このことからもコミュニケーション能力は学習により習得される面が大きいことが認められた。2,結論(1)コミュニケーション能力の発達段階が全体的に把握できたこと。(2)またそれは段階を順次高めていくものであって、飛躍的なものではないこと。(3)中学年から高学年にかけて、十分な学習指導が行われない場合、低位の段階にとどまる危険性があり、指導及び教材の重要性が確認できたこと。(4)シナリオ教材(ロールプレイ)の開発によりコミュニケーションを自覚的にとらえる能力が育成できたこと。(5)最終的にコミュニケーション能力育成の単元を提案したこと。(6)コミュニケーション能力のモデル、その発達モデルを提案したこと。以上が研究成果である。本年度は、初年度(三年間)にあたるので、基礎データの収集とその分析を主とした研究活動になった。1,学級におけるコミュニケーション状況の観察・把握学校教育、特に国語教育における言語コミュニケーション能力の発達を把握する前提として、さまざまな条件下にある国語教室におけるコミュニケーション状況の把握を行った。低学年学級と高学年学級の二クラスを対象とした。○小規模コミュニケーション集団的特徴の学級(山間部小規模校少人数学級)・岡山県U小学校・大阪府M小学校・徳島県M小学校○大規模コミュニケーション集団的特徴の学級(都市部大規模校大人数学級)・兵庫県S小学校2,発達段階の追跡的観察本科研の前段階で実施した科研において小学校46年の観察及び実験授業を行ってきた児童のその後のコミュニケーション状況の調査を行った。その結果、メタ認知のトレーニングを導入した実験授業の経験のある生徒(中学校1年)は、コミュニケーション状況において主導的な役割を果たしていることが顕著であったことが判明した。・福岡教育大学附属小倉中学校(同附属小倉小学校からの連絡進学が大多数)2,教師アンケートコミュニケーション能力の発達段階のとらえ方には、児童・生徒の観察を通して得られる発達観と、教師の指導的な視点からとらえる発達観とがある。この両者の乖離が大きかったり、特徴の把握がずれていたりすると学習上の混乱、困難を招く。教師アンケートは、国語教師を対象に大規模アンケートを行い、指導的な視点からの把握をめざすものである。本年度は、前回科研で作成した案を組み替える作業を行い、アンケートの原案を作成した。

3,カナダの小学校の授業観察国および使用言語によりコミュニケーション観が異なることが多い。またそれが国語教育上の理念、方法に影響を与えていることもしばしばである。本年度は、カナダの小学校の教室におけるコミュニケーション状況の把握、及びカナダの教師のコミュニケーション観を把握するために観察ならびにインタビューを行った。意外に多くの共通点が存在することが判明した。本年度は、第二年度(三カ年計画)にあたるので、初年度に収集した基礎データの分析・考察を主とした研究活動を行った。1,学級におけるコミュニケーション状況の観察記録の分析学校教育、特に国語教育における言語コミュニケーション能力の発達的な特徴を把握するために、そのダイヤグラム的分析を通して、相関的な特徴、作用・機能を考察した。○小規模コミュニケーション集団の特徴・岡山県U小学校○大規模コミュニケーション集団の特徴・兵庫県S小学校結果として、コミュニケーションの規模による特徴は大きなものではなく、学年段階(発達段階)的にコミュニケーションが閉塞する要因がいくつかとらえられた。2,教師アンケートによるコミュニケーション観・コミュニケーション指導観の分析・授業観察を通してアンケートの内容の再整理及び再構築を行った。・中学校国語教師対象の中規模なアンケートを実施した。3,カナダの小学校の授業観察及び研究状況の把握・本年度もカナダの小学校を担当する分担者がカナダの対象校を訪問し、学校の研究体制・研究テーマ、教師のコミュニケーション観に関するインタビュー、授業観察等を行った。基本的には差異点よりも共通点が多いことが判明した。4,映像メディアによるコミュニケーションの特徴の分析調査方法・調査材料に関する基礎的な考察を行い、本格的な調査の計画立案の資料とした。本年度は、研究計画の最終年度として、実験授業の実施とその分析、及び本研究課題に関わる最終的な考察を中心に研究活動を行った。低学年のみ、前年度に実験授業(低学年のみ2回)を終えているので、その分析の年度とした。1、実験授業(1)実験授業の仮説会話が、「論争的会話」⇒「累積的会話」⇒「探索的会話」(マーサ1995、1996)という順に進行していくととらえた。また会話における相互の関係が、「連鎖」(低学年)⇒「分離(対立・協調)」(中学年)⇒「組織化」(高学年)へと変容すると想定した。コミュニケーションを自覚化する教材を開発することで授業成果が土がるとした。(1)小学校低学年年度の前半と後半との2回行った。後半のみ仮設に関わる萌芽的な要素が部分的に見受けられた。ただし、学級集団全体としての方向性は見取られなかった。(2)小学校中学年仮説に沿った要素が認められた。ただし、話の三段階は習得的な段階を示すもので、自然発生的な段階ではないことが確認できた。(3)開発した教材を用いることにより仮説に適う要素が学級全体的に確認された。このことからもコミュニケーション能力は学習により習得される面が大きいことが認められた。
アジア・アフリカの開発途上国におけるウイルス肝炎対策に関する実態調査

アジア、アフリカの開発途上国5カ国を対象とし、B型、C型ウイルス肝炎患者に対する抗ウイルス療法の導入状況、保健衛生行政に関する実態調査を行った。B型に対する核酸アナログ製剤治療成績はベトナム、ネパールから、ペグインターフェロン治療成績はタイから報告されたが、HBsAg・HBcrAg定量や薬剤耐性変異の測定が現地では不可能であること、さらには薬剤アドヒアランスの確保が十分ではないなどの問題点が明らかになった。C型に対する経口剤治療については、ベトナム、エジプトから満足すべき著効率が報告されたが、ウイルス学的検査法の実施困難、治療の均てん化が程遠いなどの問題点が浮き彫りにされた。本研究では、正木研究代表者はネパール、市村研究分担者はベトナム、田中研究分担者はタイ、エジプトを担当する。平成27年度は各研究者のカウンターパート国における研究協力者を中心として、B型・C型肝炎ウイルスキャリアに関する疫学調査を進めるとともに、特に、抗ウイルス療法の導入状況と治療効果に関する前向き・後ろ向き研究を開始した。正木研究代表者は平成27年12月にカトマンズに赴き、ネパール肝臓学会のSudhamshu KC会長と面談し、ネパールにおける肝炎対策の現状について意見交換を行った。平成27年4月の大地震の影響で倫理委員会による承認が遅延したため、年度内の血清採取は捗らなかったが新年度に入り精力的に収集を進めている。今年度は一般医療者も含めたアンケート調査を実施する予定である。市村研究分担者はベトナム・ハイフォン医科薬科大学病院におけるB型慢性肝炎患者170名の追跡調査を継続しており、治療失敗例での薬剤耐性変異の出現状況、および治療対策について検討した。田中研究分担者はエジプトのカウンターパートを招聘しC型肝炎治療についての情報収集を行い、90%以上を占めるゲノタイプ4に対する各種DAAs(Direct Acting Antivirals)治療の追跡調査を開始した。タイについてはPEG-IFN治療を受けたHBe抗原陽性B型慢性肝炎患者のシリーズ血清におけるHBcrAg量がcccDNAに相関し、治療効果予測マーカーとしても有用であることを証明した。B型、C型慢性肝炎患者に対する抗ウイルス療法の導入状況については、ネパール、ベトナム、エジプト、タイのそれぞれについて、研究代表者、分担者がフィールドを有していることから、今後の研究の進展について大きな問題はないと考えている。尚、研究代表者が担当しているネパール・カトマンズについては、平成27年4月に予期せぬ天災(大地震)が発生し、ただでさえ貧困にあえぐ住民への追い打ちとなったことから、本研究事業が被った影響は大きい。しかし、同年12月に現地を視察した印象では、病院や医療従事者への被害は比較的小さく、B型・C型肝疾患に対する新規治療薬剤に対する患者の関心もきわめて高かったことから、臨床研究への協力も期待出来るものと考えている。市村研究分担者はベトナムに確立したB型慢性肝炎170名の患者コホートを対象に順調に研究を進めているが、さらに、ケニアにおいても新規ウイルス療法の導入状況および保健衛生行政に関する実態調査を開始している。田中研究分担者はエジプトで2015年4月から開始された3種類のDAAs治療(PEG-IFN+RBV+SOF 12週、SOF+SMV 12週、および肝移植患者に対するSOF+RBV 24週)を解析する体制を構築し得ている。かつ、タイにおける初年度の研究成果についてはすでに論文発表を行っている(Liver International)。B型慢性肝疾患の治療実態を明らかにするために、下記の5カ国における実地調査を行った。1)ネパール(正木班員):先行研究(2007年12年)で構築したB型肝疾患データベース(65例、うち核酸アナログ製剤[NUCs]投与44例)のその後につき、血清採取・臨床情報収集を実施。NUCs投与例17例(40%;LMV+ADF 2例/TDF 15例、うち1例はRTAのためETVへ切替)で平均4年3ヶ月後の検体採取が可能であった。ゲノタイプはAa 2例/C 1例/D 10例(60%)/不明4例で、HBs抗原量の消失1例/漸減5例/激減3例を認め、ゲノタイプD、TDF投与例で奏効していた。2)エジプト(田中班員):HBsAg陰性HBc抗体陽性(オカルトHBV)の血液がん患者54名を対象にウイルス学的特徴を検討し、23名(42.6%)でHBV-DNAを検出し、S領域に特異的な変異(P120T、S143L)を同定しえた。3)タイ(田中班員):HBe抗原陰性の121名を対象として、PEG-IFN単独療法とPEG-IFN+ETV併用療法のランダム化試験が実施された。全体のウイルス学的著効は29%、HBsAg消失は9%に認められた。ベースラインのcccDNA量はHBV-DNA及びHBcrAgと相関していた。ウイルス学的著効の予測因子として、ベースラインHBsAg低値(<3.4 log10 IU/mL)、治療12週でのHBsAgあるいはHBcrAg低下(≦0.5 log10)が関与していた。4)ベトナム(市村班員):ハイフォン医科薬科大学病院で慢性B型肝炎患者170名の追跡調査を継続。5)ケニア(市村班員):ヒト免疫不全ウイルス(HIV)感染者のHBs抗原陽性率は3.7%(n=380)、HBV pol領域に薬剤耐性遺伝子変異(L180M, M204V)を有する患者が2例見つかった。1)ネパール:計画より遅れた。

2015年4月に発生したカトマンズ大地震による首都機能の脆弱化、近年持続しているマオイスト活動に起因するインド・ネパールの非公式国境封鎖に伴うガソリン供給不足、ライフライン不安定化のため、カトマンズ郊外からの通院困難、生活困窮化によるNUCs自己中断、追跡不能者数が増加していた。2)エジプト、タイ、ベトナム、ケニアについてはほぼ当初の計画どおり。3)2016年度の研究進捗状況については、ネパールのカウンターパートをまじえた班会議(2017年6月1日開催)において研究成果発表、情報交換し確認ずみである。1)ネパール(正木班員):慢性B型肝炎データベースは計70例(NUCs投与例50例)になったが、実に半数の36例がLost-to-f/u、海外へ移住5例(日本、米国、UK)、CLDによる死亡5例、経済的理由等でNUCs自己中断例が5例などから、定期的な診療を受けている症例は20例弱でB型肝疾患診療の困難性が明らかになった。肝炎ウイルスマーカーの測定状況、医療連携の実態を明らかにする目的で、非専門医医療者を対象としたアンケート調査を行った(スペースの関係で詳細は割愛)。比較的経験の浅い医療者が対象になっていたが、わが国における先行研究に比較しても肝炎検診の重要性が十分認識されており、アンケート調査自体による行動変容効果も示唆される結果であった。3)ベトナム(市村班員):ハノイ国立熱帯病病院において2016年に慢性C型肝炎と診断された患者544名(男/女:407/137、中央年齢44歳、F4: 25.5%、HCVウイルス量中央値1.6×106 IU/ml)の治療成績について遡及的に調査した。主なHCV遺伝子型は、6型(49.6%)、1A(19.3%)、1B(12.7%)であり、主なDAAsレジメは、レディパスビル/ソフォスビル/リバビリン(71.4%)、ソフォスビル/Peg-IFN+リバビリン(13%)、ダクラタスビル/ソフォスビル±リバビリン(12.4%)であった。DAAsレジメまたはHCV遺伝子型にかかわらず、全体のSVR12は98.6%であり、肝線維化の有意な改善が観察された(FibroScanスコア中央値:治療前8.7kPa→治療終了後12週6.6kPa)。アジア、アフリカの開発途上国5カ国を対象とし、B型、C型ウイルス肝炎患者に対する抗ウイルス療法の導入状況、保健衛生行政に関する実態調査を行った。B型に対する核酸アナログ製剤治療成績はベトナム、ネパールから、ペグインターフェロン治療成績はタイから報告されたが、HBsAg・HBcrAg定量や薬剤耐性変異の測定が現地では不可能であること、さらには薬剤アドヒアランスの確保が十分ではないなどの問題点が明らかになった。C型に対する経口剤治療については、ベトナム、エジプトから満足すべき著効率が報告されたが、ウイルス学的検査法の実施困難、治療の均てん化が程遠いなどの問題点が浮き彫りにされた。ネパール(正木研究代表者)については、一般医療者を対象とした肝炎診療に関するアンケート調査を今年度実施する。現地における実務担当として、当初の計画ではカウンターパートに依頼する予定であったが、加えてネパール肝臓学会の協力も得ることとする。
権威主義とポピュリズムの台頭に関する比較研究

2018年度の活動の中心は、研究会で基本的な論点や学説史、課題を整理・共有することであった。権威主義とポピュリズムは互いに構造や広がりが異なり、それぞれ多義性や揺らぎを抱え、時代や地域により使われ方の異なる概念である。しかしそれらの問題性を十分に踏まえたうえで、現代世界における政治の特徴を捉える装置としてこれらの概念を彫琢していくべきこと、民主主義とは異質な権威主義と民主主義に内在するポピュリズムというような二分法で満足するのではなく、共通の視角で両者を見る必要があることが確認された。特に重要な共通の視角として、権威主義にせよポピュリズムにせよ、それ自体が固有のイデオロギーを持つわけではなく、ナショナリズムや社会主義、開発主義、道徳主義、宗教意識などと接合し、国家資本主義、新自由主義、秩序維持、反腐敗闘争などと相互作用するものであることが、議論の中で明らかになった。また、行政府の優位のもとにおける代表制の機能不全ないし形式化、人民を代表する強い指導者像の希求といった問題が、権威主義とポピュリズムの台頭の背景としてかなり多くの国に見られることが指摘された。他方、国ごとの違いを表す論点として、政党の役割や政党配置、中位・地方エリートや中間団体の役割、人脈・クライエンテリズムのあり方やオリガーキーとの関係、国際関係などが挙げられ、具体的なケースに関する議論を行った。さらに、ポピュリズムや権威主義は短期的ないしいずれは崩壊する現象であるという従来の見方が実態に合わなくなってきていることに鑑み、これらの体制の持続性、特に国民のニーズや民意の反映の仕方に注目すべきだという認識も共有された。以上のような問題意識に立脚しながら、各メンバーが具体的なテーマに関する成果を雑誌・書籍・学会などで発表した。研究実績の概要欄に書いた通り、基本的な論点や学説史の整理、課題の発見と共有といった面では、計画した水準かそれ以上の進展を遂げることができた。各メンバーは、異なるタイプの権威主義国家である中央アジア諸国と中国の関係、ロシアのポピュリスト権威主義・選挙権威主義、多元化する中国社会における共産党の統治能力、フランスとアメリカのポピュリズムの特徴といった問題について、活発に成果発表を行った。特に研究代表者が本研究課題に関わる全体的な問題意識・知見をまとめて雑誌『世界』に発表した論考は、新聞やSNSでも反響を呼び、一定のインパクトを持ったと考えられる。ただし国際ワークショップは、外国から招く予定だった研究者を含め関係者の都合が合わなかったため当初構想していた形では実施できず、ロシア・ウクライナ研究に限って小規模なワークショップを開くにとどまった。この点は、2019年度により大規模な国際シンポジウムを開くことによって挽回したい。2019年度は国際シンポジウムを開催して、研究ネットワークを飛躍的に広げる。そして他の学会への参加も含め、成果を国際的に発信する。また、研究代表者だけではなく各分担者が年1回は研究会等を企画することにより、研究会活動をさらに活性化させる。

この点は、2019年度により大規模な国際シンポジウムを開くことによって挽回したい。2019年度は国際シンポジウムを開催して、研究ネットワークを飛躍的に広げる。そして他の学会への参加も含め、成果を国際的に発信する。また、研究代表者だけではなく各分担者が年1回は研究会等を企画することにより、研究会活動をさらに活性化させる。
不均質音速理論とベンチュリ管実験の融合による「高濃度・気泡流音響学」の開拓

2016年度は主として実験的手法から,2017年度は主として理論的手法からの研究を行ったが,両結果の間には不一致が存在した。そこで,最終年度2018年度の目的は,実験事実と理論解析結果の比較をとおして,研究の総括を行うことにある。その結果の中でも,2017年度に構築した理論を発展させて,「散逸性の影響」と「流れと波の相互作用」の考慮に成功したことは特筆すべき進展である。得られた成果は以下のとおり要約される:1.気泡の崩壊によって,気泡流中に衝撃波が形成され(2016年度に観測済),これが音速にも重要な役割を果たすと考えた。これを理論的に裏付けるべく,バルクの粘性と熱伝導性を考慮に入れ,2017年度の理論解析結果をより一般化させ,衝撃波とその散逸効果の数学モデリングに成功した。その結果,波の伝播に伴う音速の減少が判明した。2.2016年度の実験は高速気泡流を対象にしていたが,2017年度の理論解析は流速の影響を考慮することができなかった。この不一致を解消すべく,流速を考慮した理論構築に成功し,流れと波の相互作用が明らかとなった。3.上記1と2を踏まえた理論解析と数値解析を行い,得られた圧力波形が,実験的に観測された波形と概ね一致した。さらに,音速の計測値のうちのいくつかが,理論予測結果と概ね一致した。以上のとおり,実験事実の多くが,理論解析の結果と整合し,理論的裏付けがとれた。ただし,理論解析が当初計画以上に進展したことから,理論予測結果のいくつかは,未だ実験的に実証されていない状況にある。したがって,実験的研究をさらに推し進める必要があるが,上記のように,あくまでも理論と実験の相補の観点から,厳密な理論構築および精密な計測実験を遂行すれば,「高濃度・気泡流音響学」の完全なる創成までの道のりは険しくはないだろう。気泡流のボイド率(気相の体積分率)が概ね10%を超えるとき、音速の理論値と実験値が乖離することが、最近発見された(金川ら,機論B, 2010;上澤ら,混相流, 2014)。そのような濃度の高ボイド率気泡流に対するニーズは、たとえばマイクロバブルを用いた洗浄技術開発(新井ら,混相流, 2016)といった応用上の観点からも高まりつつある。本研究の目的は、上述の乖離が「なぜ?」生ずるのかを明らかにし、これまでにない高ボイド率気泡流を工学応用に資するための新たな理論体系「高濃度・気泡流音響学」を創成することにある。初年度は、主に実験的観点からの研究を遂行した。ベンチュリ管(縮小・拡大管)内を伝播する圧力波の局所的なボイド率および音速を計測し、管内の流れに多大な影響を及ぼす気泡崩壊現象の可視化観測を行った。その結果、ボイド率が大きくなるにつれて、気泡流の平均化モデルに基づく音速の理論式の適用限界が示唆された。この結果を受けて、現在、理論的観点から、音速のモデルの検討を進めている。初年度は、実験的手法を主体として、概ね申請書に記載のとおりに研究を遂行できた。とくに、広範のボイド率に対する音速の計測値を網羅的に整備できたことは、次年度の主たる計画である、不均質性の大きな気泡流に対する音速の理論構築を遂行するにあたって十分なものである。高濃度・気泡流音響学の創成に向けて,初年度は,さまざまな初期ボイド率の条件下において,音速の計測値を網羅的に整備した。この実験的知見を基に,本年度は,主として理論的手法による研究を遂行した。高濃度の条件下において判明したさまざまな実験事実を数学モデル化すべく,気泡流のモデル方程式系に対して,多重尺度法とパラメータスケーリング法に基づく漸近解析を3次まで実行した。その結果,2種類の非線形波動方程式の導出に成功した。1つはKorteweg-de Vries-Burgers (KdVB)型,もう1つは非線形Schroedinger方程式(NLS)型であるが,代表者らの先行研究[Kanagawa, J. Acoust., Soc., Am., Vol. 137, pp. 2642-2656 (2015); Kanagawa, Yano, Watanabe & Fujikawa, J. FluidSci. Technol., Vol. 5, pp. 351-369 (2010)]で導かれた類似の方程式群とは,係数はもちろんのこと,本質的に異なる補正項が加わる結果が得られた。とくに,高次の非線形効果が現れたこと,長波近似が通用しないほどに短い波長が要請されること,遠方場において群速度が低下することなどは重要な事実である。現在,当該非線形波動方程式群の有限差分法による数値解析の準備を進めている。最終年度に,数値解を計測値と比較することで,定量的知見を見出す予定である。それによって,高濃度・気泡流音響学なる新たな学術分野を切り拓くことが可能となる。本年度も,おおむね,当初申請書および昨年度末に立てた推進方策のとおり,理論的手法を主体とする研究を遂行して,代表者らの先行研究でも類をみない2種類の非線形波動方程式の導出に成功した。

中でも,高次の非線形効果の発現などの定性的知見が得られたことは,次年度に遂行予定である当該非線形波動方程式群の数値解を検証する上での布石となる。さらに,初年度に整備した計測値と数値解を比較することによって,実験と理論の融合そして高濃度・気泡流音響学の創成が可能となる。2016年度は主として実験的手法から,2017年度は主として理論的手法からの研究を行ったが,両結果の間には不一致が存在した。そこで,最終年度2018年度の目的は,実験事実と理論解析結果の比較をとおして,研究の総括を行うことにある。その結果の中でも,2017年度に構築した理論を発展させて,「散逸性の影響」と「流れと波の相互作用」の考慮に成功したことは特筆すべき進展である。得られた成果は以下のとおり要約される:1.気泡の崩壊によって,気泡流中に衝撃波が形成され(2016年度に観測済),これが音速にも重要な役割を果たすと考えた。これを理論的に裏付けるべく,バルクの粘性と熱伝導性を考慮に入れ,2017年度の理論解析結果をより一般化させ,衝撃波とその散逸効果の数学モデリングに成功した。その結果,波の伝播に伴う音速の減少が判明した。2.2016年度の実験は高速気泡流を対象にしていたが,2017年度の理論解析は流速の影響を考慮することができなかった。この不一致を解消すべく,流速を考慮した理論構築に成功し,流れと波の相互作用が明らかとなった。3.上記1と2を踏まえた理論解析と数値解析を行い,得られた圧力波形が,実験的に観測された波形と概ね一致した。さらに,音速の計測値のうちのいくつかが,理論予測結果と概ね一致した。以上のとおり,実験事実の多くが,理論解析の結果と整合し,理論的裏付けがとれた。ただし,理論解析が当初計画以上に進展したことから,理論予測結果のいくつかは,未だ実験的に実証されていない状況にある。したがって,実験的研究をさらに推し進める必要があるが,上記のように,あくまでも理論と実験の相補の観点から,厳密な理論構築および精密な計測実験を遂行すれば,「高濃度・気泡流音響学」の完全なる創成までの道のりは険しくはないだろう。1.初年度に遂行した実験の精度を高める。2.上記1を受けて、気泡数密度の不均質性の大きな気泡流中に対する音速の新たなモデル式を導出する。3.上記2で構築した理論の実験的検証を行う。4.上記1、2、3の融合によって、研究を総括する。1.ボイド率が概ね10 %を超える高濃度条件下において,本年度導出した2種類の非線形波動方程式の数値解析を行い,音速の数値解を求める。2.上記1で得られた数値解を,初年度に計測した実験値と比較し,その差異を基に,理論と実験おのおのの精度を高める。3.上記1と2を融合し,高濃度・気泡流音響学を確立させる。蓄積された成果の公表(学会発表および論文投稿)が遅れているため。1.理論解析と実験の融合の遅れによる次年度使用額が生じたため,次年度の研究遂行のための物品および消耗品の購入に充てる。2.本年度の成果公表の遅れによる次年度使用額が生じたため,本年度末に得られた成果,および,次年度に得られる成果の公表費に充てる(学会参加費・旅費および論文投稿・掲載料)。1.初年度の成果公表に充てる(学会参加費・旅費および論文投稿・掲載料)。2.次年度の研究遂行のための物品および消耗品の購入に充てる。