hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
自律的学習者育成のための発音記号活用による発音指導プログラムの構築

webでの公開のために準備をしているが、その作成が少し遅れている。音声や画像の作成・処理に時間がかかっているのが理由である。発音記号学習については、調査を概ね終え、学習者の理解度や知識・学習歴、辞書の発音記号について、全国英語教育学会および外国語教育メディア学会の夏の研究大会で発表を行った。調査の結果、特定の発音記号について理解度が下がること、しかしながら頻繁に言及される記号については、理解しており、発音が実現できなくともイメージはつかんでいるとも判明した。ただし、発音記号ではないが、プロソディーについては、学習者が実現させるのに問題を抱えており、困難を感じていることもわかってきた。発音記号や発音に関して、学習機会が少ないことと、体系的な学習ができていないことが問題ではあるが、学習の一助となるよう、調査をもとに、必要最低限と考えられる項目から段階を追った学習プログラム案を作成した。このプログラム案と、ほぼ調査を終えた専門用語の差異について、当初の予定であるガイドラインのもととなる学習者向けの解説をwebで公開する準備を行った。2019年から、コンテンツとして順次公開していく予定である。2018年度末には、web作成の初期段階まで終了し、一部を公開した。学習者向けプログラムの一環として、発音の解説や発音モデルの動画や音声も準備はしたが、現時点でまだwebとしてのコンテンツ化はできていないため、公開できていない。また、当初2018年度に行う予定であった教育現場・現職教員のモニター調査が終了しておらず、2019年度まで延びている。特に編集作業等に時間がかかったため、webでの公開が遅れたこと、また現職教員や狂句現場でのモニター調査も同様に依頼が遅くなったため、2018年度内に終了しなかった。発音記号学習のプログラム案と専門用語ガイドラインの作成を予定通りH29年度に行う。また遅れたアンケートについては同年前期に分析を終える予定である。この結果を参考にしながらプログラム案を作成する。後期にはプログラム素案の有効性について、実際に使用して指導をしながら、検証する。専門用語ガイドラインは、自主学習の手助けとなるように、様々な書籍等で異なる発音表記や音声に関する用語についてweb上で公開する予定である。学習者が理解しやすいように、webには音声や映像を入れる予定で準備を進めている。また、用語の不統一については、現在英和辞典や英英辞典の調査を進めており、それに関する研究も学会で発表する。プログラム案は、昨年度のワークショップ、及び授業等での学生の反応をもとに改善し、最終案を作成する。2019年度内に終了するよう、webのコンテンツ化を進め、モニタリングによるフィードバックを受けて、プログラムの改編を行う。一部資料の購入をH29年度にしたため、26524円が残った。高校用の検定教科書がH29年に新しくなるため、高校用の資料購入は一部にとどめた。旅費が、国内で予定より少なかったため。海外の学会応募を準備している。
ホルモン分析のための流体制御を利用した非侵襲イムノセンサの開発

本研究では,ストレス関連疾患の早期診断を可能とするために,これらの疾患と関連性が強い唾液コルチゾールを指標とし,その検出に抗原-抗体反応を用いる高感度なイムノセンサを開発した。主反応を垂直流路で行い,分子認識に用いられなかったサンプル中のホルモンや標識抗原を水平流路の毛細管現象で吸引されて除去される流体制御機構を考案した。標識コンジュゲートを作成し,サンプル中のコルチゾールと競合反応させ,酵素電極で検出電流を得た。唾液を用いた実証実験では,濃度0.1 - 10 ng/mlの範囲において,従来法であるELISAに対して相関係数R^2 = 0.92の良好な特性が実証された。本研究では,ストレス性疾患の早期診断を可能とするために,これらの疾患と関連性が強い特定の唾液中ホルモンを指標(バイオマーカー)とし,その検出に抗原-抗体反応を用いる高感度なイムノセンサを開発することを最終目的としている。本年度は,イムノセンサの基本構造の考案と,連成解析による流体制御機構の基礎設計を行った。1.イムノセンサの考案主反応を垂直流路で行い,分子認識に用いられなかったサンプル中のホルモンや標識抗原を水平流路の毛細管現象で吸引されて除去される流体制御機構を考案した。2.連成解析による流体制御機構の基礎設計有限要素法を用いた連成解析ソフトウェア(計測エンジニアリングシステム・COMSOL)を用いて,物質拡散現象(ナビエ・ストークスの式)と化学反応速度(ミカエリスーメンテンの式)の連成解析を行い,微細流路や毛細管現象を考慮しつつ化学反応速度をシミュレーションした。サンプル量,垂直流路・水平流路の形状寸法,反応時間をパラメータとし,未反応の標識抗原を効率的に除去できる条件を求めた。その結果,唾液中に含まれるコルチゾール濃度範囲である0-10ng/mlを分析するには,電極直径3mm,流速200μl/min,サンプル量50μlの条件を選定することが最適であることが示された。極微量な生体サンプルを有効利用するために,撥水機構を考案し,その基本特許を出願した。また,本研究の成果は,国内外の学術論文5編,国際会議2件等で報告した。本研究では,ストレス性疾患の早期診断を可能とするために,これらの疾患と関連性が強い特定の唾液中ホルモンであるコルチゾールを指標(バイオマーカー)とし,その検出に抗原-抗体反応を用いる高感度なイムノセンサを開発することを最終目的としている。本年度は,流体制御機構を利用したイムノセンサの試作と,試作したイムノセンサの感度検証を行った。1.流体制御機構を利用したイムノセンサの試作主反応を垂直流路で行い,分子認識に用いられなかったサンプル中のホルモンや標識抗原を水平流路の毛細管現象で吸引して除去する流体制御機構を試作した。12×20×0.6mmの大きさの小型白金電極を試作し,自己組織化単分子膜で抗コルチゾール抗体を効率よく固定化することで,イムノセンサを構成した。2.イムノセンサの感度検証試作したイムノセンサの検量線を求めたところ,唾液中に含まれるコルチゾール濃度範囲である0-10ng/mlにおいて,決定係数R2=0.98,変動係数CV=8.1%で分析ができることを実験的に示した。また,ヒト唾液での分析においても,夾雑物質の悪影響はなく,濃度分析が行われた。つまり,未反応の標識抗原を効率的に除去することが適切に行われるようになった結果,病院内で使用されている臨床自動分析装置と同等以上の性能を有する小型センサを試作できたことになる。また,本研究の成果は,国内外の学術論文6編,学会発表3件,著書1編等で報告した。本研究では,臨床現場でストレス関連疾患の非侵襲的な即時診断に利用できる診断技術として,これらの疾患と関連性が強い特定の唾液中ホルモンであるコルチゾールを指標(バイオマーカー)とし,その検出に抗原ー抗体反応を用いる高感度なイムノセンサを開発することを最終目的とした。本年度は,唾液採取器具の考案・試作,診断アルゴリズムの考案と,試作したイムノセンサの総合評価を行った。1.唾液採取器具の開発:唾液の自動定量採取に用いられる使い捨て式の唾液採取チップとして,3ステップで唾液を定量することができる専用器具を考案した。射出成形で量産試作した唾液採取器具において,変動係数CVは最大で8.8%に抑えられ,テストラインの位置を設定することで,所定量の唾液が採取可能であることを示した。2.診断アルゴリズム:唾液コルチゾール濃度は個人差が大きいが,朝平均値/夕方平均値の比を用いれば,一般的精神健康調査28項目版(GHQ-28)のうつ傾向という非常にわずかな心理的変化を判定できる可能性を示した。しかし,1日だけの測定精度はそれほど高くなく,数日間繰り返し測定することに意義があると考えられた。

3.総合評価:実証実験は,岩手県内のA中学校の協力を得て,時期を変えて2回実施した。濃度0.1 - 10 ng/mlの範囲において,従来法であるELISAに対して,相関係数R^2= 0.92の良好な特性が実証された。当初計画において,本年度の課題とした流体制御機構を利用したイムノセンサの試作と,イムノセンサの感度検証を実施し,目標数値をクリアする実証データが得られたため。24年度が最終年度であるため、記入しない。当初計画に沿って,本研究で考案した高機能唾液採取方法の試作・評価を進め,それを本年度試作したイムノセンサと組み合わせてシステム化を図ることで,唾液採取から分析までを可能とするストレスホルモンの分析装置を構築する。試作装置の臨床評価に関しては,東日本大震災対応のため岩手大学が運営している岩手県沿岸復興支援事業の「心のサポートプロジェクト」等と連携することで,災害ストレスに苦しむ市民の支援へと繋げる。
流体振動式発電装置の研究

本研究では、海洋の潮流や相対速度により生じる流体エネルギーを利用した発電装置に関する研究を行った。考案した流体振動式発電装置について実験を行い、磁性体振動子とコイルを使用することで流れ場での発電が可能であることを確認した。また、水中航走体の航走中の前進方向の微振動(数Hz)であっても発電が可能であることを確認した。流れ場と平行に前後振動することで発電させる試験を行った。発電に対する負荷特性を取得した。また流れ場に対する速度依存特性を取得した。コイルの巻き数による発電能力の差異を計測した。海洋において,海底地震の発生予測及び解析研究,海底資源探査等の海洋地質学の研究,地球温暖化の原因究明等の地球海洋環境問題に関する研究,海洋生態学の研究等は,研究のために必要となるデータの取得範囲が広大である上に,長期間にわたる定期的・継続的な調査を必要とする。しかしながら,船舶によるデータ収集は人員を多く要する上に,天候に左右され荒天時は調査が困難になる。このため効率良く海洋調査ができるよう無人の観測システム(無人探査機,観測ブイ,海底ステーション等)が多く開発され上記の研究に必要な海洋データ収集に資してきた。これらの無人観測システムを,長時間稼動させるためには動力システムの開発が重要な技術課題であり,持続して先進的な開発が行われてきた。本研究では,海洋の潮流や相対速度により生じる流体エネルギーを利用した発電装置に関する研究を行う。流れ場中の円柱等が流体の糟性や擾乱により流れにより振動する特性と,コイル中の磁力線が変化すると電圧が生じるファラデーの電磁誘導の法則を組み合わせた,流体振動式発電装置についての試算を行った。その結果,磁性体振動子とコイルを使用することで流れ場での発電が可能であることがわかった。また,水中航走体の航走中の前進方向の微振動(数Hz)であっても発電が可能であることを確認し目標を達成した。1)文献調査および試算・検討により,相対速度により生じる流体エネルギーを利用して発電することが可能であることが確認できた。2)水中航走体の巡航時の一定速度の状態を数値解析して,前後方向の加速度運動に周期的な振動が生じることを見出し,振動式発電装置のための仕様を設定した。3)水中での振動式発電装置の実験を行うためのミニ回流水槽の製作準備を行った。海洋において、海底地震の発生予測及び解析研究、海底資源探査等の海洋地質学の研究、地球温暖化の原因究明等の地球海洋環境問題に関する研究、海洋生態学の研究等は、研究のために必要となるデータの取得範囲が広大である上に、長期間にわたる定期的・継続的な調査を必要とする。しかしながら、船舶によるデータ収集は人員を多く要する上に、天候に左右され荒天時は調査が困難になる。このため効率良く海洋調査ができるよう無人の観測システム(無人探査機、観測ブイ、海底ステーショシ等)が多く開発され上記の研究に必要な海洋データ収集に資してきた。これらの無人観測システムを、長時間稼動させるためには動力システムの開発が重要な技術課題であり、持続して先進的な開発が行われてきた。本研究では、海洋の潮流や相対速度により生じる流体エネルギーを利用した発電装置に関する研究を行う。流れ場中の円柱等が流体の粘性や擾乱により流れにより振動する特性と、コイル中の磁力線が変化すると電圧が生じるファラデーの電磁誘導の法則を組み合わせた、流体振動式発電装置についての試算を行った。その結果、磁性体振動子とコイルを使用することで流れ場での発電が可能であることがわかった。試験装置の制約により流れ場を0.8ノット近傍で周期的に振動させることで相対的な機体振動を模擬した。実験に使用した供試材を表2に示す。また、コイル仕様はエナメル線φ0.5mm、巻き数2000回転、コイル直径φ35mm、コイル長35mmである。図4にネオジム磁石を使用した場合の、図5にサマリウムコバルト磁石を使用した場合の誘導起電力の時系列を示す。それぞれの有義値はネオジム250mVolt、サマコバ158mVoltであった。このため効率良く海洋調査ができるよう無人の観測システム(無人探査機、観測ブイ、海底ステーション等)が多く開発され上記の研究に必要な海洋データ収集に資してきた。

これらの無人観測システムを、長時間稼動させるためには動力システムの開発が重要な技術課題であり、持続して先進的な開発が行われてきた。本研究では、海洋の潮流や相対速度により生じる流体エネルギーを利用した発電装置に関する研究を行う。流れ場中の円柱等が流体の粘性や擾乱により流れにより振動する特性と、コイル中の磁力線が変化すると電圧が生じるファラデーの電磁誘導の法則を組み合わせた、流体振動式発電装置についての試算を行った。その結果、磁性体振動子とコイルを使用することで流れ場での発電が可能であることがわかった。また、水中航走体の航走中の前進方向の微振動(数Hz)であっても発電が可能であることを確認した。流れ場と平行に前後振動することで発電させる試験を行った。発電に対する負荷特性を取得した。また流れ場に対する速度依存特性を取得した。コイルの巻き数による発電能力の差異を計測した。
映像通信システムによる実験動物教育・研究のネットワーク化

近年の近代的実験動物科学の向上に伴い、実験動物に関与する技術者等に対して質的向上を常々図る必要から、適切なカリキュラム作成とテキスト編纂、及び教育・研修システムの確立と開催が重要となる。そこで、我々はこれらに関する最新の国内外の情報収集と打ち合わせ等により、(1)実験動物教育・研修に関するカリキュラムとテキストの検討、(2)それに従っての研修会開催、(3)映像通信システムの検討、を計画・実施した。1.カリキュラムの作成:カリキュラムは、(1)中・上級技術者を意識、(2)複数回受講により全課程を研修、(3)国立技官の人事記録・研修欄に記載できる条件を具備、等を網羅して作成した。2.研修会開催とテキスト作成:1で作成したカリキュラムに従い、全国の国立大学動物実験施設の技官を対象とした研修会は金沢大学を会場にして、民間に所属する技術者を含めた地域単位での研修会は九州地区にて熊本大学を会場にして、それぞれごとに作成したテキストを用いて試験的に開催した。3.マルチメディアと通信を組み合わせた研修方法:方法論について検討を行った。その結果、まずテレビ会議装置及びコンピュータ装置を組み合わせて構築し、INSネットワークとインターネットで接続する。次に、いずれか1箇所のホストコンピュータにすべての実験動物関係の映像情報のデータベースを作り、これから好きな時に学習したいプログラムを見る事ができるビデオ・オン・デマンド装置によるビデオライブラリシステムを構築し、これらを使用しての自習システムを作成する。そして、テレビ会議装置と電子メイルにて実技試験及び筆記試験を行うシステムをとる。以上の方法を確立・実施する事は理論的には可能である事が明らかとなったが、相当の予算の裏付けが必要であると結論された。
ヒト二足歩行の環境適応メカニズムの多角的解明

ヒト二足歩行の中枢性制御には,大脳基底核-視床-運動皮質系と基底核-脳幹系の2つの系が重要であると考えられている。このモデルの検証のため,加齢性白質障害(ARWMC)を対照とした多角的イメージング研究を行い,さらにモデルの改良を目的として,運動に伴う体性感覚入力が脳活動に及ぼす影響を検討した。(1)ARWMC患者(歩行障害群11名,非障害群9名)において,歩行分析,シングルフォトン断層像(SPECT)による歩行時脳血流評価,拡散テンソル画像(DTI)による白質線維走行健全性の評価を行った。歩行分析では,歩行障害群における歩行速度減少,両脚支持期の増加,歩隔の増加が明らかになった。歩行時脳血流の評価では,補足運動野,一次運動野,一次体性感覚野,視覚野,脳幹,小脳の活動増加を認め,健常高齢者やパーキンソン病にっいて報告した所見と一致した。歩行障害群と非歩行障害群の比較を行うと,歩行障害群において,歩行時の補足運動野,視床,基底核の活動低下が示された。これら領域の活動は,歩行分析から得られた両脚支持期パラメータとの相関を示した。DTI解析では,歩行障害群において,補足運動野,視床や基底核周囲の白質に異常が認められ,これらの領域を結ぶ白質線維の障害に伴う,大脳基底核-視床-運動皮質連関の異常が,歩行障害の原因となっているという考えを支持した。(2)運動に伴う筋活動による感覚入力と,運動関連脳活動の関係を知るため,筋電図と機能的MRIの同時測定を行い,一次運動野に対する一定強度の経頭蓋磁気刺激(TMS)により誘発される筋電図(MEP)の積分値と,MRI信号変化の関係を検討した。予備的解析の結果では,補足運動野と腹側運動前野にMEP積分値と相関する脳活動が認められた。運動に伴って運動関連領野に見られる活動の解釈には注意が必要であり,引き続き検討が必要であることが示唆された。ヒト二足歩行の環境適応メカニズムの解明を目指し、現在四足歩行動物で提唱されている歩行の機能解剖モデルと過去のイメージング研究を参考にして、ヒト二足歩行の機能解剖モデルの提唱とそれによるパーキンソン歩行の病態生理の説明を行った(Hanakawa 2006)。歩行運動は、基底核を中心とし、基底核-皮質ループ系と基底核-脳幹系の二重支配を受けている可能性が高い。パーキンソン病の歩行障害には、基底核-皮質ループ系の異常の一部として補足運動野の機能低下が関係している証拠があり、基底核。脳幹系の異常が存在する可能性も大きいが現在その具体的な証拠はない。また、横線などの視覚刺激に対するパーキンソン歩行の改善には、視覚運動課題へのパラダイム・シフトを介した、背側視覚野、小脳、運動前野の賦活が重要であり、補足運動野を含む基底核-皮質ループ系の異常をバイパスしているものと考えられる。これらの仮説を説明していく手段の一つとして、パーキンソン様歩行障害を示しうる白質障害患者20名を対照として、シングルフォトン断層像による歩行時脳血流の評価を行った。視診による分類では歩行障害群が11名、非歩行障害群が9名で、両群の間に有意な歩行パラメーター(歩幅、歩隔、歩行速度、両脚支持期)の差を認めた。全体的な賦活パターンは以前にわれわれが報告したものと同様であったが、歩行障害群で補足運動野と視床の歩行時脳活動の低下を認めた。また、歩行障害群では、パーキンソン病で代償的脳活動の更新が見られる右運動前野の活動が亢進しており、同様の代償機序が働いているものと思われた。今後、歩行分析の結果を解析に組み込み、さらに詳細な結果の解釈を行っていく。

(2)運動に伴う筋活動による感覚入力と,運動関連脳活動の関係を知るため,筋電図と機能的MRIの同時測定を行い,一次運動野に対する一定強度の経頭蓋磁気刺激(TMS)により誘発される筋電図(MEP)の積分値と,MRI信号変化の関係を検討した。予備的解析の結果では,補足運動野と腹側運動前野にMEP積分値と相関する脳活動が認められた。運動に伴って運動関連領野に見られる活動の解釈には注意が必要であり,引き続き検討が必要であることが示唆された。
物理的再構成可能なSiPを実現する電源と信号のミクロン距離無線伝送

System in Package(SiP)の一般化に向け、チップ問の信号伝送をワイヤレスで行う研究が盛んになってきている。これにより信号線の機械的接続が必要なくなるため、コストダウンや伝送の高速化が期待できる。電源伝送についてもワイヤレス化する技術が確立すれば、一切機械的接続することなくSiPにチップを収めることができるようになる。昨年までの研究で、0.35ミクロンの一般的なCMOSプロセスで製造された1次側、2次側の両チップの700μm角の領域に、1次側1.0nH、2次側9.3nHのインダクタを形成し、チップ間で最大出力電力2.5mWを伝送可能であることを確認した。本年は、さらなる高出力の検討を行った。インダクタ領域を2.1mm角に広げれば、9つのインダクタで最大300mWを送電可能であることを、IEEE Custom Integrated Circuits Conference(CICC)で発表した。2次側の共振用キャパシタと高効率整流器が鍵となる。また信号の受信機として、低消費電力型のbistability amplifier(BSamp)を考案し、IEEE Radio and Wireless Symposium(RWS)で発表した。BS ampはインバータによるフィードバック構造を採る事で、従来と同等の電圧ゲインを実現しつつアクティブ時の貫通電流を削減し、さらにスタンバイ時の消費電力を最小化することができる。シミュレーションの結果、従来に比べ54%の消費電力が削減可能であるという見通しが得られた。System in Package(SiP)の一般化に向け,チップ間の信号伝送をワイヤレスで行う研究が行われている.これにより信号線の機械的接続が必要なくなるため,コストダウンや伝送の高速化が期待できる.電源伝送についてもワイヤレス化する技術が確立すれば,一切機械的接続することなくSiPにチップを収めることができるようになる.電力の伝送手法としてオンチップのインダクタを用いた磁界による伝送と,平板キャパシタの電界による伝送が考えられる.今年度は容量結合と誘導結合によるチップ間の電源の無線伝送方式について比較を行った.2チップ以上上層に位置するチップへの電源伝送は誘導方式で可能なのに対し,容量方式ではほぼ不可能である.また誘導方式では1次側・2次側のインダクタ巻数比の組み合わせなどにより電圧の変換を行うことができる.しかし容量方式では2次側に1次側を越える電圧を得ることは原理上不可能で,1次側・2次側の電源電圧を等しくする場合には昇圧型の電源回路が必須となる問題がある.0.35μmの一般的なCMOSプロセスにおいて700μm角の同サイズ,同距離,同送信周波数において両者の最大伝送電力を見積もった場合,前者の方が遥かに大きくなるが,インダクタの抵抗成分が大きいため効率については前者の方が僅かに低い.また誘導方式の伝送回路はパラメータ数が多く伝送電力最大化が複雑であるが,容量方式は比較的簡潔・容易である.System in Package (SiP)の一般化に向け、チップ間の信号伝送をワイヤレスで行う研究が盛んになってきている。昨年までの研究で、電力の伝送手法としてオンチップのインダクタを用いた磁界による伝送が、平板キャパシタの電界による伝送より優位であるという結果が得られたので、本年度は磁界伝送の高出力化を進めた。0.35ミクロンの一般的なCMOSプロセスで製造された1次側、2次側の両チップの700μm角の領域に、1次側1.0nH、2次側9.3nHのインダクタを形成し、チップ間で最大出力電力2.5mWを伝送可能であることを実測で確認した。このときの周波数は650MHzである。出力電力は2次側の負荷抵抗の大きさに依存し、本実験の場合には100Ωのとき、最大出力が得られた。また実験では、チップ間距離による出力電圧依存が得られた。両チップを極近い距離で接近させた場合には出力電圧は大きく、最大1.6Vを得ることが可能であるが、チップ間距離を600ミクロンまで離せば、電圧は0.6Vにまで低下した。今後の更なる出力電圧の向上のためには、2次側のインダクタに並列に共振キャパシタを接続することで、最大電力を9.8mWにまで改善できるであろう見通しを得た。

また信号の受信機として、低消費電力型のbistability amplifier(BSamp)を考案し、IEEE Radio and Wireless Symposium(RWS)で発表した。BS ampはインバータによるフィードバック構造を採る事で、従来と同等の電圧ゲインを実現しつつアクティブ時の貫通電流を削減し、さらにスタンバイ時の消費電力を最小化することができる。シミュレーションの結果、従来に比べ54%の消費電力が削減可能であるという見通しが得られた。
血管新生とSema3Eをターゲットとした進行型多発性硬化症治療の試み

進行型多発性硬化症(MS)は神経変性疾患としての側面が強く、有効な治療法は確立していないため、新たな治療法の開発が切望されていた。MSにおいては病巣の血流低下が病態に重要な役割を果たすことが示唆されているが、我々は血管新生を抑制するSema3Eが一部の多発性硬化症及び筋萎縮性側索硬化症患者の髄液中で増加すること、Sema3E欠損マウスにおいて実験的自己免疫性脳脊髄炎が形象化することを見出し、血流と神経変性疾患について本研究で検討した。神経変性に対する血流増加の効果を検討するためプロスタサイクリンアゴニストをALSのモデルマウスでに投与したところ有意に改善し血流増加の有効性を示した。進行型多発性硬化症(MS)は再発寛解型MSと病態が異なり、神経変性疾患としての側面が強く、予後を改善させる薬剤は存在しないため、原因解明と新たな治療の開発が切望されてきた。免疫細胞をターゲットとした治療法は有効性が証明されていないため、様々な治療法開発のアプローチがなされてきたが、MSの中枢神経系では血流が低下していることが以前より知られていること、さらに最近神経から分泌されるプロスタサイクリンが血管新生を促し、EAEの症状を改善させることが報告されたことから、血管及び血流が治療ターゲットの一つと考えられるようになった。Sema3Eは遊離型のクラスIIIセマフォリンであり、受容体はPlexin-D1である。Sema3Eの機能は血管内皮細胞に発現したPlexin-D1を介した血管新生抑制であるとされているが、我々はMSの髄液ではSema3Eが増加し、さらにMSの動物モデルである実験的自己免疫性脳脊髄炎がSema3E欠損マウスで軽症化することを見出している。本年度は血流増加の神経変性に対する治療効果をプロスタグランジンI2アゴニストを神経変性モデル(G93A変異SOD1トランスジェニックマウス)に投与することにより確かめた。プロスタグランジンI2アゴニストは生存期間には影響しなかったが、発症後の運動機能が有意に改善し、血流増加が神経変性に有効である可能性が示された。MSについてはサンプル数を増やし、さらに多数例での検討ができるよう準備を行った。我々は、これまで、MS患者の約30%が血清Sema4A高値であり、Sema4Aの高値群では、TH17が増加しさらにIFN治療群で改善しない傾向があることから、MS患者におけるSema4A高値群はIFN-β抵抗性と相関があると報告してきた。本年度はさらにその解析を進めた。近年、多発性硬化症に対して、再発抑制効果が高い疾患修飾薬が多数使用可能となり、完全寛解が治療目標となっている。また近年完全寛解の指標としてNEDAが用いられるようになっていいる。NEDAは「No Evidence of Disease Activity」の略で、1臨床的な再発症状がなく、2EDSS scoreの悪化がなく、3そしてMRIで新規および拡大病変を認めないこの3点を満たす状態と定義されている。我々はIFNβ治療を6か月以上受けた12歳以上のRRMS患者に関して、治療介入の前後でsema4Aの高値・低値でNEDAの達成率を評価した。また、MSの実験動物であるEAEにTh17を移入し、野生型とSema4AノックアウトマウスにおけるIFNβ投与の影響を評価した。NEDAの各構成成分であるRelapse, EDSS progression, MRIおよびNEDAの4項目について、縦軸が悪化がない患者の割合(%)、横軸が期間5年として、継時的変化検討したところいずれの項目も、Sema4A高値例では、低値例と比べると、達成率が低かった。また、5年でのNEDAでは、高値例7%、低値例25%と、差を顕著に認めた。またTh17を移入したEAE実験では、野生型においてはインターフェロン投与により症状の悪化を認めたが、Sema4AKOでは治インターフェロンによる悪化を認めなかった。ヒトでもEAEでもセマフォリンに関する知見が得られてきている進行型多発性硬化症(MS)は再発緩解型MSと異なって神経変性疾患としての側面が強く、一次進行型MSでB細胞をターゲットとしたオクレリズマブの有効性が海外で報告された以外に有効な治療法はないため新たな治療法の開発が切望されている。MSにおいて、血流低下が病態に重要な役割を果たすことが示唆されているが、我々は血管新生を抑制するSema3Eが一部の多発性硬化症及び筋萎縮性側索硬化症の髄液中で増加することを見出した神経変性に対する血流増加療法の効果を検討するためプロスタサイクリンアゴニストをALSのモデルマウスであるG93A変異SOD1トランスジェニックマウスに投与し、有効性がみられていたが、低酸素応答因子であるHIF1αの発現解析ををヒトALS及びG93A変異SOD1トランスジェニックマウス脊髄において免疫染色を用いて行った。HIF1αの発現は野生型マウスや疾患対照と比べてヒトALS及びG93A変異SOD1トランスジェニックマウス脊髄において増加していた。また興味深いことにプロスタサイクリンアゴニストの投与により脊髄HIF1αの発現は減少した。またHIF1αの発現減少に伴って虚血によって誘導されるVEGF及びエリスロポイエチンは減少していた。さらにプロスタサイクリンアゴニスト投与によりG93A変異SOD1トランスジェニックマウス脊髄のATPが有意に増加し、症状の改善に寄与していると考えられた。

進行型多発性硬化症(MS)は神経変性疾患としての側面が強く、有効な治療法は確立していないため、新たな治療法の開発が切望されていた。MSにおいては病巣の血流低下が病態に重要な役割を果たすことが示唆されているが、我々は血管新生を抑制するSema3Eが一部の多発性硬化症及び筋萎縮性側索硬化症患者の髄液中で増加すること、Sema3E欠損マウスにおいて実験的自己免疫性脳脊髄炎が形象化することを見出し、血流と神経変性疾患について本研究で検討した。神経変性に対する血流増加の効果を検討するためプロスタサイクリンアゴニストをALSのモデルマウスでに投与したところ有意に改善し血流増加の有効性を示した。本年度の研究により血流増加が、神経変性による運動症状の改善に役立つことが明らかになった。今後この知見を基に動物実験を推進していく。さらにセマフォリンについての検討を動物モデルとMS患者サンプルを用いて行う神経免疫学本年度の研究により血流増加が、神経変性による運動麻痺の改善に役立つことが明らかになった。これまでのデータからは、中枢神経系で増加したSema3Eが、脊髄における血管新生を抑制し、血流低下を促していると考えられる。MSのサンプル数を増やして、より詳細に検討するとともに、計画通り動物モデルを用いた検討を進める。中枢神経系に増加するSema3Eの関与を明らかにする目的で野生型C57BL/6マウスとSema3E欠損マウスに野生型MOG反応性CD4+T細胞移入を行い、EAEの症状を評価する。EAEにおける脱髄、軸索障害、細胞浸潤はそれぞれ脊髄組織切片に対してLFB染色、銀染色、HE染色を行い評価する。我々はこれらの組織学的検討には十分習熟している。またSema3E欠損マウスでは新生血管の増加が予測されるが、新生血管は抗エンドグリン(CD105)抗体で脊髄組織切片に対して免疫染色を行うことにより評価する。またSema3Eの産生源についてはこれまでの培養細胞を用いた検討ではアストロサイトが推定されているが、EAEの脊髄において抗Sema3E抗体と抗GFAP(アストロサイト)、IBA1(ミクログリア)、NG2(オリゴデンドロサイト前駆細胞)、CNPase(オリゴデンドロサイト)SMI31及びSMI32(ニューロン)抗体等との免疫二重染色を行い、産生細胞同定を試みる。研究計画の変更に伴い予定していた予算を使用しなかった当初予定していた実験予定が変更となり、計上していた物品が不必要となったため次年度使用額が発生した。本年度は使用する予定である次年度以降で新たに実験に必要な抗体、ELISAキットなどの物品を購入していく予定である。
揮発性麻酔薬のイヌ腸間膜動脈平滑筋筋小胞体に対する作用

揮発性麻酔薬は、骨格筋の筋小胞体(SR)からのCa^<2+>放出を促進し、悪性高熱症の引き金となる。心筋細胞に於ては、ハロセンはSRよりCa^<2+>を遊離させる結果SRのCa^<2+>量を減少させ、心筋の陰性変力作用に関与することが知られている。しかし、揮発性麻酔薬の血管平滑筋のSRに与える影響に関しては殆ど知られていない。本年度は、SRよりCa^<2+>を遊離させるカフェイン(CAF)を用いて、イヌの摘出腸間膜動脈におけるハロセン(H)、イソフルレン(I)及びセボフルレン(S)のSRに対する影響を比較検討した。1.摘出イヌ腸間膜動脈のリング状標本をKrebs Ringer(KR)液中で2g静止張力下に懸垂し、その等尺性張力変化を記録した。2mM EGTA添加Ca^<2+>除去KR液中で、35mM CAFを投与してSRのCa^<2+>を枯渇させた後に実験を開始した。20分間KR液中でSRにCa^<2+>を取り込ませ、10分間2mM EGTA添加Ca^<2+>除去KR液で処置した後、CAF 25mMを投与して一過性収縮を得た。麻酔薬は、Ca^<2+>取り込み時、およびCAFによるCa^<2+>遊離時に、Hを12%、I及びSを24%投与した。2.Ca^<2+>取り込み時にH(1及び2%)を処置した標本では、CAF収縮は対照に比べ有意に小さかった。又、Ca^<2+>遊離時にHを同時に処置した標本では、CAF収縮は有意に大であった。I及びS(2及び4%)は、Ca^<2+>取り込み時に処置した場合にもCa^<2+>遊離時に処置した場合にも、CAF収縮の大きさに有意の変化を与えなかった。15EA04:3.以上の結果より、Hは血管平滑筋に於いてSRのCa^<2+>取り込みを抑制することが示された。IとSではSRのCa^<2+>取り込みの抑制は認められなかった。また、HはCAFによるSRからのCa^<2+>遊離に対し相加的に作用することが示された。IとSではこのような相加作用は認められなかった。
処理能力可変型待ち行列システムの理論的深化と省エネデータセンターへの応用

省エネデータセンターでは負荷に応じて計算資源を調整することにより電力消費量の節約を図る.このようなシステムを処理速度可変サーバを持つ待ち行列モデルとして捉えることができ,該当モデルを解析することで電力消費量と遅延性能のトレドオフを解明できる.2018年度において,データセンターを複数サーバ再試行型待ち行列でモデル化を行った.このモデルの特徴はサーバが処理すべきジョブがなければすぐにシャットダウンされ,電力消費量を節約する.一方,ジョブが到着するときに,ジョブ処理をしていなくOFFのサーバが存在すれば,そのサーバを起動して,ジョブ処理できる状態になる.セットアップ時間中にジョブ処理ができないが電力を消費する.ジョブが到着したときすべてのサーバはジョブ処理中であれば,到着ジョブがランダムな時間後に再試行する.このようなモデルに対して安定条件を導出し,電力消費量を定量的に評価した.さらに,ジョブの到着が集団である場合を想定して,一般分布に従う起動時間のある集団到着型待ち行列を考え,解析を行った.さらに,複数サーバの場合に対しても集団到着を想定したモデルを検討した.この場合,起動するサーバが一台ずつの場合は効率的な解析法を導出した.これらの解析結果から,省エネデータセンターにおいて,集団到着が省エネポリシーへの影響を定量的に評価することが可能になった.また,上述した省エネデータセンターの待ち行列モデルは第五世代無線通信システムへの応用も検討した.当初の計画ではデータセンターの起動は待ち要求の一つに対して一台のサーバを起動するモデルの解析だけであった.しかし,その成果を出版した後,複数の待ち要求に対するブロックのサーバを起動するモデルへ拡張して,解析することができた.さらに,これらのモデルは第5世代通信との関連付けも行うことができた.これらの結果を論文のとして発表することができた.現在は一つのデータセンターに着目して解析を行ったのですが,後日,複数のデータセンターが負荷分散を起こいながら協調するシステムを想定して,新たなモデルの提案と解析を行う.省エネデータセンターでは負荷に応じて計算資源を調整することにより電力消費量の節約を図る.このようなシステムを処理速度可変サーバを持つ待ち行列モデルとして捉えることができ,該当モデルを解析することで電力消費量と遅延性能のトレドオフを解明できる.2018年度において,データセンターを複数サーバ再試行型待ち行列でモデル化を行った.このモデルの特徴はサーバが処理すべきジョブがなければすぐにシャットダウンされ,電力消費量を節約する.一方,ジョブが到着するときに,ジョブ処理をしていなくOFFのサーバが存在すれば,そのサーバを起動して,ジョブ処理できる状態になる.セットアップ時間中にジョブ処理ができないが電力を消費する.ジョブが到着したときすべてのサーバはジョブ処理中であれば,到着ジョブがランダムな時間後に再試行する.このようなモデルに対して安定条件を導出し,電力消費量を定量的に評価した.さらに,ジョブの到着が集団である場合を想定して,一般分布に従う起動時間のある集団到着型待ち行列を考え,解析を行った.さらに,複数サーバの場合に対しても集団到着を想定したモデルを検討した.この場合,起動するサーバが一台ずつの場合は効率的な解析法を導出した.これらの解析結果から,省エネデータセンターにおいて,集団到着が省エネポリシーへの影響を定量的に評価することが可能になった.また,上述した省エネデータセンターの待ち行列モデルは第五世代無線通信システムへの応用も検討した.当初の計画ではデータセンターの起動は待ち要求の一つに対して一台のサーバを起動するモデルの解析だけであった.しかし,その成果を出版した後,複数の待ち要求に対するブロックのサーバを起動するモデルへ拡張して,解析することができた.さらに,これらのモデルは第5世代通信との関連付けも行うことができた.これらの結果を論文のとして発表することができた.現在は一つのデータセンターに着目して解析を行ったのですが,後日,複数のデータセンターが負荷分散を起こいながら協調するシステムを想定して,新たなモデルの提案と解析を行う.翌年度に複数の国際会議で成果を発表するため,予算を残しておきました.
小児病態におけるスフィンゴミエリン・セラミドサイクルの研究

細胞外ストレスに対する細胞応答における酸性スフィンゴミエリナーゼ活性化機構に関しては、C末端システイン残基が酸化/還元システイン・スイッチとなって活性化を引き起こすことを分子レベルで示した。種々の小児病態における治療法や薬剤の開発における分子標的になりうることを示した。小児病態の一つである新生児低酸素性脳症では、フリー・ラジカルや活性酸素種(ROS)が組織障害を引き起こすが、ラットを用い、抗酸化作用を有するビタミンCの脳室内投与が、低酸素性脳症の組織障害の程度を軽くすることを示した。したがってスフィンゴミエリン・セラミドサイクルの調節を介した組織障害軽減の治療法の可能性を示した。しかし、酸性スフィンゴミエリナーゼ活性抑制剤クロルプロマジンのマウスでの明らかな効果は示されなかった。スフィンゴミエリン・セラミドサイクルが病態に関与するニーマンピック病の分子病態解明のため臨床型多様性を遺伝子レベルで解明した。また、スフィンゴミエリンと密接に関与する細胞内コレステロール輸送との関係を細胞レベルで示し、今後への展開方向を示した。原因不明の疾患で、細胞内シグナル伝達異常が想定されていたCostello症候群の病態・病因の解明を試みた。トロポエラスチン遺伝子発現の著明な低下が証明されたが、二次的に細胞レベルで種サイトカインの過剰産生が引き起こされていることを示した。酸性スフィンゴミエリナーゼは細胞内シグナル系であるスフィンゴミエリン・セラミドサイクルの鍵となるライソゾーム酵素である。本酵素は酸化ストレスで活性化し局在変化を起こし細胞膜に向かいスフィンゴミエリンをセラミドに分解しそのまま細胞外へ分泌する。ストレス刺激に対する活性化の分子機構を調べた。酸性スフィンゴミエリナーゼのC末端に存在するシステイン残基が、システイン・スイッチとして働き活性化に関与していると考え以下の実験を行った。野生型酸性スフィンゴミエリナーゼcDNAに対しシステイン残基をアラニン残基に改変した変異型を作成し、両者をCOS-1細胞に発現させ細胞内および細胞外の酵素活性を測定した。その結果、変異型では細胞外酵素活性の有意な上昇が見られた。以上の結果を視覚化するため野生型および変異型蛋白とGFP融合蛋白の安定発現培養細胞株を作成し観察した。その結果はC末端システイン残基の局在変化への関与を示唆した。酸性スフィンゴミエリナーゼの欠損する細胞では酸化ストレスに対するアポトーシス誘導などの反応が欠如する。この細胞の脂質に関する特徴を明らかにする目的で、最近、細胞内脂質トランスポーターとして注目されているABC(ATP-binding cassette)蛋白の発現状態に関してPCRを用いた方法でmRNA量を定量比較した。最近まで明らかにされた4種ABC蛋白(ABCA1、ABCA3、ABCA7、ABCG1)発現に関して調べABCA1、ABCA7、ABCG1の発現低下が観察された。今後、スフィンゴミエリン・セラミドサイクルとの関与に閲し研究を進める予定である。紫外線、放射線、過酸化水素など細胞外ストレスによるアポトーシス誘導には、酸性スフィンゴミエリナーゼの活性化を通じた、スフィンゴミエリン分解によるシグナル伝達物質セラミドの産生が関与している。レドックス制御と酸性スフィンゴミエリナーゼ活性化機構、および小児病態におけるスフィンゴミエリン・セラミドサイクルの役割について検討した。酸性スフィンゴミエリナーゼ活性化機構に関しては、C末端システイン残基が酸化/還元システイン・スイッチとなって活性化を引き起こすことを分子レベルで証明した。すなわち、酸性スフィンゴミエリナーゼcDNAを用いて、C末端システイン残基をアラニン残基に改変した蛋白を発現し解析したところ、蛋白局在がライソゾームから細胞膜へ変化し、また、細胞外液中の酵素活性が上昇し、蛋白が細胞外へ分泌されていた。ストレス刺激によりC末端システイン残基の変化により蛋白は活性化を受け、細胞膜に存在するスフィンゴミエリンを分解、シグナル伝達物質セラミドの産生していることを示した。次に、酸性スフィンゴミエリナーゼ活性抑制薬として抗精神病薬クロルプロマジンが、培養細胞に対し90%以上の活性抑制作用を持つことを示し、細胞内蛋白の分解促進が活性抑制機構であることを示した。小児病態の一つである新生児低酸素性

脳症では、フリー・ラジカルや活性酸素種(ROS)が組織障害を引き起こす。ラットを用い、抗酸化作用を有するビタミンCの脳室内投与が、低酸素性脳症の組織障害の程度を軽くすることを示した。次に、低酸素性脳症モデル・ラットに酸性スフィンゴミエリナーゼ抑制剤クロルプロマジンを投与したが、組織障害の有意の差は認めず、投与量などに関して検討を加えている。
地形図画像から高精度数値標高モデルを自動作成するシステムの開発

本研究課題における主たる研究成果として,目的とする「地形図画像からの高精度数値標高モデル自動作成システム」のパイロットモデルの開発に成功した。具体的には,以下に示す一連の計算機処理を実現した。すなわち,(1)地形図画像の入力,(2)等高線部分の抽出・ラベリング・細線化,(3)雑音成分の除去,(4)断線等高線の復元,(5)等高線への標高値の自動付与,(6)補間による等高線からの数値標高モデル(DEM)生成,である。この内,処理アルゴリズの開発が難しかったのは(4)と(6)である。まず(4)については,断線した等高線間の隣接関係を安定に抽出できる拡張ボロノイ線図法,基準等高線を利用した接続誤りの生じにくい等高線接続判定法,等高線の欠落部分をスプライン関数で高精度に接続する曲線生成法,などを新たに開発した。検証実験の結果,断線等高線が効果的に復元できることを確認した。次に(6)については,人工地形DEM及び実地形DEMを用いて各種補間法の詳細な精度検証実験を実施した。検討対象とした補間法は,線形補間,Akimmaの方法,直線3次スプライン,平面3次スプライン,FFT補間,3次多項式曲面当てはめ,モルフォロジー補間などである。検証実験の結果,補間精度と処理時間の観点から,総合的にはモルフォロジー補間とAkimmaの方法が最も欠点の少ない補間法であるという結論を得た。現時点では,地形図を画像入力してDEMを自動生成するまでの一連の処理がパソコン上で手軽に実行可能となっている。今後は,本システムの一層の性能改善と実利用化を図って行きたいと考えている。本年度は,目的とする「地形図画像からの高精度数値標高モデル自動作成システム」を実現する上で必要となる処理アルゴリズムの開発とその検証実験に主眼を置いて,次の2項目に関して研究を進めた。(1)断線した等高線群を接続し直して,各等高線に標高値を自動付与する手法を開発する。(2)標高値を持つ等高線群から各メッシュ点上の標高値を自動生成する補間手法を開発する。まず(1)については,断線した等高線間の隣接関係を安定に抽出する画像処理手法として拡張ボロノイ線図による手法を新たに開発した。続いて,接続誤りの生じにくい等高線接続判定法として隣接関係グラフと基準等高線を利用した手法を新たに開発した。さらに,等高線の欠落部分をスプライン関数により高精度に接続する曲線生成法を開発した。また,外部から標高値を与えなければならない極小の等高線集合を効率的に決定する手法を開発した。そして,これら開発手法の本格的な検証実験も併せて実施し,1,024×1,024画素サイズの地形図画像を10分程度で処理できることを確認した。断線等高線の接続結果も極めて良好であった。次に(2)については,人工地形DEM及び実地形DEMを用いて各種補間法の詳細な精度検証実験を実施した。検討対象とした補間法は,線形補間,直線3次スプライン,Akimmaの方法,平面3次スプライン,FFT補間,3次曲面当てはめ,などである。その結果,補間精度と処理時間の観点から,総合的には直線3次スプラインが最も適当な補間法であるという結論を得た。今後は,システムの統合化と応用的なDEM処理アルゴリズムの開発にも着手したいと考えている。

本年度においては,前年度までの研究成果を踏まえて研究を推進することで,目的とする「地形図画像からの高精度数値標高モデル自動作成システム」のパイロットモデルを開発することができた。具体的には,以下に示す一連の計算機処理を実現した。すなわち,(1)地形図画像の入力,(2)等高線部分の抽出・ラベリング・細線化,(3)雑音成分の除去,(4)断線等高線の復元,(5)等高線への標高値の自動付与,(6)補間による等高線からの数値標高モデル(DEM)生成,である。この内,処理アルゴリズの開発が難しかったのは(4)と(6)である。まず(4)については,断線した等高線間の隣接関係を安定に抽出できる拡張ボロノイ線図法,基準等高線を利用した接続誤りの生じにくい等高線接続判定法,等高線の欠落部分をスプライン関数で高精度に接続する曲線生成法,などを新たに開発した。検証実験の結果,断線等高線が効果的に復元できることを確認した。次に(6)については,人工地形DEM及び実地形DEMを用いて各種補間法の詳細な精度検証実験を実施した。検討対象とした補間法は,線形福間,Akimmaの方法,直線3次スプライン,平面3次スプライン, FFT補間,3次多項式曲面当てはめ,モルフォロジー補間などである。検証実験の結果,補間精度と処理時間の観点から,総合的にはモルフォロジー補間とAkimmaの方法が最も欠点の少ない補間法であるという結論を得た。現時点では,地形図を画像入力してDEMを自動生成するまでの一連の処理がパソコン上で手軽に実行可能となっている。今後は,本システムの一層の性能改善と実利用化を図って行きたいと考えている。
腹部大動脈瘤に対する細径ステントグラフト並列留置術の開発に関する研究

腹部大動脈瘤に対するステントグラフト挿入術のイントロデューサーの径をより細くして、比較的簡便に行える留置法を成犬を用いた動物実験モデルにより検討した。両側の大腿動脈から、2本のPTFE covered Z-stentを両側腸骨動脈から大動脈内に並列に留置する方法で大動脈内の2本のステントグラフトが互いにD型に変形することで動脈瘤内への血流を遮断する。成犬6頭中5頭でPalmaz stentを用いた腹部大動脈瘤モデルの作成に成功し、その腹部大動脈径は9.9-12.1(平均10.8)mmであった。5頭全例に中枢径9mm遠位側径6mm全長8cmのテーパー型PTFE covered Z-stentの2本並列留置を試み、全例で留置に成功した。直後のDSAで全例に中枢側からのminor endoleakを認め、2週後のfollow-up DSAでも全例にステントグラフト中枢側から内腸骨動脈に流れるendoleakを認めた。これらの結果からは2本のステントグラフトが互いにD型に変形することで動脈瘤内への血流を完全に遮断できなかったことが判明した。この原因として実験モデルの内腸骨動脈分岐が大動脈分岐部にあり、瘤内からの流出血管となっていたこと、2本のステントグラフトで血流を遮断するためにはstent径/Aorta径比が0.82以上必要であったが、5頭中0.82を超える症例は2例しかなかった。本方法には十分な径のステントグラフトを使用すると共にステントグラフト中枢側の間隙を減少させるためステントグラフトの間隙に塞栓物質を注入するなどの工夫が必要であると考えられた。【目的】イントロデューサーの径をより細くして、比較的簡便に行える留置法の開発を目的に、両側の大腿動脈から、2本のPTFE covered Z-stentを両側腸骨動脈から大動脈内に並列に留置する方法を考案したが、そのステントグラフトの適性径をモデルを用い検討した。【方法】内径11mmのビニールチューブを用い数種類の径のPTFE covered Z-stentを挿入し肉眼的にそれぞれのステントグラフトの間隙、ステントグラフトと血管モデルとの間隙を調べた。またステントグラフトの遠位端を屈曲させることによりステントグラフト中枢側の密着性がどのように変化するのかを調べた。【結果と考察】理論上は血管径の0.82倍径のステントグラフトを用いれば血管内の間隙が満たされるのであるが(1)グラフト材質のたわみ、(2)ステント自体が十分に拡張しない、(3)血管自体が正円形でない等の理由により11mm径の血管モデル内に径9mm(径比0.82)のステントグラフト2本を並列留置しても僅かに間隙が見られた。このことより実際には0.9倍程度のステントグラフトが望ましいと考えられた。また遠位部の屈曲が強いとステント自体が変型し、十分に拡張しないことがあり中枢側の密着度に影響する。これらの対応策として(1)ステントグラフト中枢側の径を更に大きくする、(2)ステントグラフトの長さを十分にとり、ステントの変形を抑える。(3)グラフト中枢部の材質を厚くする、またはスポンジのようなもので間隙を埋める、(4)中枢側に別なステントを予め留置し、中枢側の実質的な径を縮小させる等が考えられる。(1)についてはイントロデューサーの径を大きくさせるため(2)-(4)の方法を検討している。イントロデューサーの径をより細くして、比較的簡便に行える留置法の開発を目的に、両側の大腿動脈から、2本のPTFE covered Z-stetを両側腸骨動脈から大動脈内に並列に留置する方法を考案し、成犬を用いた腹部大動脈瘤モデルによりその有用性を検討した。

成犬6頭中5頭でpalmaz stentを用いた腹部大動脈瘤モデルの作成に成功した。腹部大動脈径は9.9-12.1(平均10.8)mmで、5頭全例に中枢径9mm、遠位側径6mm、全長8cmのテーパー型PTFE covered Z-stentの2本並列留置を試み、全例で成功した。直後のDSAで全例に中枢側からのminor endoleakを認め、2週後のfollow-up DSAでも全例にステントグラフト中枢側から内腸骨動脈に流れるendoleakを認めた。endoleakの原因として1.成犬の内腸骨動脈分岐が大動脈分岐部から同時に分岐しているため瘤内からの流出動脈が開存しており、瘤内血栓化には困難な状況であった。2.成犬5頭のstent径/Aorta径比はそれぞれ0.75、0.91、0.79、0.83、0.81と0.82を超える症例は2例しかなく、実験モデルに対して準備したステントグラフト径が小さすぎ、中枢部の十分なsealingが出来なかった。ことが考えられた。1に対しては内腸骨動脈を術前に金属コイル等で塞栓するなどの対処が必要である。また2に対しては十分な径のステントグラフトを準備すると共にステントグラフト中枢側の間隙を減少させるため中枢側に内腔減少させるためのステントを留置する、あるいはステントグラフトの間隙に塞栓物質を注入するなどの工夫が必要であると考えられた。