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ローマの政治・思想・修辞学が古典古代の文学に及ぼした影響

教訓詩とは誤解を生み出す名称であること(「学問詩」といったほうがまだしも適切である),古代には教訓詩というジャンル概念がなかったことが発表の中心である。ラテン文学はギリシャ文学に比べて内容が直裁でないこともあり、日本ではまだまだ十全に研究されていない。とりわけ政治・思想・修辞学といった領域が及ぼしている影響の大きさが読解を難しくしている。研究3年度もまたそれをおぎなうべく研究会・読書会を中心に研究活動を行った。2度実施した研究会の1は、Douglas Cains(英国エディンバラ大学)がセミナ」形式でバッキュリデースの叙述形式について、もう1つは兼利琢也(早稲田大学非常勤講師)がセネカのいわゆる哲学的著作と「悲劇」の表現ならびに思考形式の類似性について知見を披露した。さらに従来から継続して行っているR.Syme,The Roman Revolutionに関する研究会を通算15回実施した(2008/4/18,5/9,5/30,6/20,7/11,8/1,9/12,10/3,10/24,11/14,12/5,2009/1/16,2/6,2/20,3/13)。同書はローマ史の必読文献であるにもかかわらず、癖のある文体のせいもあって我が国では必ずしも念入りによく読まれているとはいいがたい書物である。当然ながら同時代史料をSymeがどう処理しているかが問題となるが、それも逐一、原文にあたるようにした。さらに逸身は研究課題と大きなところで連関している単著を2冊、上梓した(下記11参照)。そのうち英国で発刊したPindaricMetre:The Other Halfは、古典文献学のありようについてのサーベイを含んでいる。発刊からまだ日が浅いので諸外国の研究者からの批評は、これから集まることが期待されるが、すでに資料収集と意見交換に訪れたドイツ・ライプツィヒ大学のKurt SierならびにMarcus Deufertからは有益な示唆を得ている。ラテン文学はギリシャ文学に比べて内容が直截でないこともあり、日本ではまだまだ十全に研究されていない。研究最終年度もまたそれをおぎなうべく研究会・読書会を中心に研究活動を行った。3度実施した研究会の1は、Malcolm Davies(英国オックスフォード大学)がセミナー形式でエウリーピデース『キュクロプス』について、さらに大芝芳弘(首都大学東京)がキケローの国家論の独自性について、そして近藤智彦(秋田大学)がヘレニズム哲学について知見を披露した。さらに従来から継続して行っているR.Syme, The Roman Revolutionに関する研究会を通算15回実施した(2009/4/24,5/15,6/12,7/3,7/31,8/14,9/11,10/2,10/23,11/13,12/25,2009/1/15,2/5,2/24,3/17)。さらに4年間の研究の集大成ともいうべき論文集を刊行した。
器官培養マウス口蓋発生におけるアポトーシスの関与について

目的これまでに我々はin vitroにおけるマウス二次口蓋発生における口蓋板癒合部の正中上皮索消失に、Fas/Fas Lを介するアポトーシスが関与していることを報告してきた。今年度はFas/Fas Lを介するアポトーシスがいかに関与しているかを明らかにする目的でアポトーシス経路の阻害を行い、正中上皮索消失への影響を検討した。方法妊娠13.5日齢のICRマウス胎仔口蓋組織の器官培養を行った。阻害剤としてcaspase-8 inhibitorを使用し、添加群と非添加群各々についてHE染色による形態学的観察、Fas/Fas L染色による免疫組織化学的観察を行い比較検討した。結果HE染色においては添加群、非添加群ともに左右口蓋板の正中方向への発育は継続しており、添加群においても正中上皮索の消失と間葉組織の交通が認められた。また癒合部に残存した上皮細胞中にはアポトーシスを示唆する特徴的な形態的変化を認めた。Fas/Fas L染色において、非添加群ではFas/Fas L陽性を示すシグナルが癒合部に残存する上皮細胞中に発現していたものの、添加群においては残存する上皮中にFas陽性シグナルは認められなかった。考察添加群、非添加群ともに口蓋板の成長発育は継続されていたことから本実験に用いたcaspase8 inhibitorは正中上皮索消失や間葉組織の発育に影響を与えないものと考えられたが、添加群においてはFas陽性のシグナルを認めず、Fas/Fas Lを介するアポトーシス誘導経路の阻害されているものと考えられた。しかしながらアポトーシスを示唆する形態学的変化も認められていることから正中上皮索消失はFas/Fas Lを介するアポトーシスのみによって遂行されるのでなく、他の経路のアポトーシス、あるいはアポトーシス以外の機序が大きく関与していると考えられた。口蓋裂の発生は一般的に多因子しきい説によるものとされており、口蓋板癒合部の上皮細胞を観察する際、正中上皮索の細胞動態は母体の内的環境因子、胎児の口蓋組織周囲の環境により少なからず影響を受けると考えられる。そこでマウス口蓋組織の無血清器官培養を行い、in vitroでのマウス正常口蓋発生にみられる正中上皮索消失時のアポトーシスの関与について形態学的観察および免疫組織化学的な検討を行っている。実験および結果1.器官培養胎齢15日21時間から16日9時間の間(培養54時間66時間)で培養を行った。2.形態学的観察培養後、Nileblue生体染色およびHE染色を行った。Nileblue生体染色像において、多くに口蓋板接触が観察された。口蓋正中部の口蓋板接触面ではNile blue陽性細胞の集積が認められ、癒合が進むとともに不明瞭になるのが観察された。HE染色像においては接触部に上皮と思われる一層の濃染部を認めるものや鼻腔側、口腔側にのみ、あるいは中央部にのみの上皮の残存を認めるものと様々であった。残存した上皮細胞中には核の断片化、細胞縮小、クロマチン濃縮といった特徴的な形態変化を認めた。3.免疫組織化学的観察正中上皮索の消失にアポトーシスが関与することを証明すべく、口蓋板癒合部上皮細胞を対象とし、アポトーシス関連タンパクであるFas,Fas ligandを介したアポトーシス誘導経路の探索、TUNEL法用いた断片化DNAの検索を行った。その結果、Fas,Fas ligand陽性のシグナルが癒合部上皮細胞中に発現していた。またアポトーシスの最終目的にあたる断片化DNAを示唆するTUNEL陽性細胞が認められた。以上よりin vitroにおいてもFas,Fas ligandを介したアポトーシスの実行過程が再現されていた。目的これまでに我々はin vitroにおけるマウス二次口蓋発生における口蓋板癒合部の正中

上皮索消失に、Fas/Fas Lを介するアポトーシスが関与していることを報告してきた。今年度はFas/Fas Lを介するアポトーシスがいかに関与しているかを明らかにする目的でアポトーシス経路の阻害を行い、正中上皮索消失への影響を検討した。方法妊娠13.5日齢のICRマウス胎仔口蓋組織の器官培養を行った。阻害剤としてcaspase-8 inhibitorを使用し、添加群と非添加群各々についてHE染色による形態学的観察、Fas/Fas L染色による免疫組織化学的観察を行い比較検討した。結果HE染色においては添加群、非添加群ともに左右口蓋板の正中方向への発育は継続しており、添加群においても正中上皮索の消失と間葉組織の交通が認められた。また癒合部に残存した上皮細胞中にはアポトーシスを示唆する特徴的な形態的変化を認めた。考察添加群、非添加群ともに口蓋板の成長発育は継続されていたことから本実験に用いたcaspase8 inhibitorは正中上皮索消失や間葉組織の発育に影響を与えないものと考えられたが、添加群においてはFas陽性のシグナルを認めず、Fas/Fas Lを介するアポトーシス誘導経路の阻害されているものと考えられた。しかしながらアポトーシスを示唆する形態学的変化も認められていることから正中上皮索消失はFas/Fas Lを介するアポトーシスのみによって遂行されるのでなく、他の経路のアポトーシス、あるいはアポトーシス以外の機序が大きく関与していると考えられた。
補綴領域における超音波断層像の画像処理に関する研究

無歯顎補綴においては有歯顎とは異なり,義歯の維持・支持を不安定な義歯床下粘膜に求めている.そのため,義歯床・顎骨という2つの硬い物質にはさまれている床下組織についての情報が機能的義歯作製の観点から必要となる.我々は,超音波断層像の不十分な特性を画像処理することにより補い床下粘膜の客観的な診断・計測を目的とし,マイクロコンピュータによる画像処理システムの開発を試みている.本研究は, (1)システムのデータ入出力の高速化,(2)画像処理プログラムの開発,(3)臨床への応用を目的としている.本システムは(1)超音波診断装置, (2)マイクロコンピュータ,および(3)ソフトウェアから構成されている.システムの特徴は,下記の通りである.1.高速な外部記憶装置を用いることにより, 400×250ピクセルの画像データの入力はフロッピィディスクシステムの3分に比べ, 11秒と1/16に短縮された.2.超音波診断装置を改造することにより,画像メモリのデジタル信号を直接コンピュータに入力可能なものとし,画像の劣化を最小限のものとした.3.ソフトウェアとして,(1)画像入力・表示プログラム,(2)ファイル転送プログラム,(3)平滑化・エッジ強調・2値化などの画像処理プログラム,(4)完全に自動化されてはいないが,計測プログラムを開発した.4.本プログラムで,処理可能な画像データの大きさは, 1ラスターは6000ピクセルの制限があるが,ラスター数には制限がなく,さらにパイプライン処理が可能である.以上について,日本超音波医学会第50回研究発表会(昭和62年6月)・日本補綴歯科学会雑誌31巻5号(昭和62年10月)において発表している.無歯顎補綴においては有歯顎とは異なり,義歯の維持・支持を不安定な義歯床下粘膜に求めている.そのため,義歯床・顎骨という2つの硬い物質にはさまれている床下組織についての情報が機能的義歯作製の観点から必要となる.我々は,超音波断層像の不十分な特性を画像処理することにより補い床下粘膜の客観的な診断・計測を目的とし,マイクロコンピュータによる画像処理システムの開発を試みている.本研究は, (1)システムのデータ入出力の高速化,(2)画像処理プログラムの開発,(3)臨床への応用を目的としている.本システムは(1)超音波診断装置, (2)マイクロコンピュータ,および(3)ソフトウェアから構成されている.システムの特徴は,下記の通りである.1.高速な外部記憶装置を用いることにより, 400×250ピクセルの画像データの入力はフロッピィディスクシステムの3分に比べ, 11秒と1/16に短縮された.2.超音波診断装置を改造することにより,画像メモリのデジタル信号を直接コンピュータに入力可能なものとし,画像の劣化を最小限のものとした.3.ソフトウェアとして,(1)画像入力・表示プログラム,(2)ファイル転送プログラム,(3)平滑化・エッジ強調・2値化などの画像処理プログラム,(4)完全に自動化されてはいないが,計測プログラムを開発した.4.本プログラムで,処理可能な画像データの大きさは, 1ラスターは6000ピクセルの制限があるが,ラスター数には制限がなく,さらにパイプライン処理が可能である.以上について,日本超音波医学会第50回研究発表会(昭和62年6月)・日本補綴歯科学会雑誌31巻5号(昭和62年10月)において発表している.
森林組合の広域化と地域林業経営の再編成

1.森林組合の広域化は、戦後昭和30年代の市町村合併にともなう1市町村1組合をめざす動きの中で生じた。これを「準備段階期」と称する。2.そうして成立した森林組合が市町村枠を越えて広域組合になるのは昭和40年代のことで、折からの山村地域の過疎化と、一方ですすめられつつあった拡大造林の補助事業を処理できる森林組合の充実が緊急に必要とされたことがその背景にあった。国も合併助成の法整備をすすめ、各地方自治体を通じて広域化を促した。3.それがさらに広域化するのは、昭和60年代以降で、国の施策と山村地域の活力がさらに失なわれたことがそれを支えた。4.それらの広域化の動きを都道府県単位でみると、一貫した広域化をすすめたグループ(A型)、昭和60年代以降すゝめたグループ(B型)、それ以前にすゝめたグループ(C型)、ほとんどすゝんでいないグループ(D型)に分けられる。5.それらの型の中から事例的に検討すると、旧組合を束ねた連合体としての広域化が目立つが、全く一新して広域組合の独自性を打ち出す例もあらわれるようになった。しかし、人事の幅広い登用や企業性を導入し、市場とのネットワークをいかに確立するかという基本点でまだ十分検討の余地がある。1.昭和27年(1952)に5,209を数えた森林組合は.昭和30年前後の町村合併により.昭和35年(1960)には3,905へと統合された。その後昭和38年(1963)からは.町村合併とは別に森林組合だけの統合が打ち出され.現在5期目の統合政策がすすめられ、平成6年(1994)には1,504の組合数となっている。それだけ森林組合の広域化がすすんだといえる。2.このような広域化には.地域差がみられ.従来,育林業が活発ですぐれた森林資源を有する地域では広域化の動きはきわめて鈍い。3.広域化のみられる地域化は.林野所有者の林業経営・管理に対する対応の弱い地域ですすめられ、その分.森林組合への依存度を強めている。4.広域化した森林組合は、機械化をすすめるなど、新しい動きもみられるが、広域化にともなう適正管理の困難さなど.新しい問題点も浮上している。2.1977年を中間時点として.19671977.19771994の2時期により広域化の動きを都道府県単位でみると、4つのタイプに分けられることが明らかになった。(A)タイプは一貫して広域化のすゝむタイプで、反対に(D)タイプは動きが鈍いタイプ、(C)タイプは前半期に、(B)タイプは後半期に広域化の目立ったタイプである。3.各タイプについて、現地調査をふまえた結果,(D)タイプは育林の先進県に多く、組合経営が何とか成立、(A)タイプは逆に育林の遅れが組合統合をすゝめ(C)はかっての頭小組合の統合、(B)は特殊な事情が広域化をようやく可能にした理由を見出せた。4.個々の広域化事例の中には、積極的な林業および林野経営をすゝめるケースがみられ、組合に企業性を加えることで、新たな地域林業の推進の進行する例をいくつか見出せた。
カントの哲学と倫理学における最高善の歴史的・体系的意義

カント哲学の解釈は多岐に亘っている。自然科学的解釈や認識論的解釈がこれまでの主流だが、いずれも人間中心主義的解釈であったといえよう。私はこのような解釈傾向に抗して、カント哲学及び倫理学は神を不可避の課題とするものであるとの視座に立ち、神と人との型而上学的関係からカントの理論哲学及び実践哲学を促え直さんとする研究を行ってきた。私見によれば、特にこの関係の解明に資するのは最高善概念がカント哲学及び倫理学において果たす役割の究明である。従って本年度の研究は最高善概念の内容を的確に把握することを目的にした。尤もこの概念は西洋哲学史の広大な流れの中で幾多の変遷を経てきており、そのひとつひとつを拾い上げて連関づける作業はかなりの歳月を要すると思われたため、本年度はカント哲学及び倫理学の範囲に限定にてこれの意味内容を確定することにした。その成果として得られた事柄は、カントの最高善概念は、アンチノミーに陥らない「神の最高善」とそれに陥る「人間の最高善」のふたつに分かたれなければならないということと、ふたつの最高善概念は「幸福」に関して断絶しているが、「徳」に関して連続しているものであって、この連続の可能性を制約するのが「信仰」であるということであった。神と人間の間には「幸福」に関して絶対的な隔たりがあるが、人間は「徳」において「信仰」を介して神への接近の道が開かれるのである。徳と幸福との一致と定義される最高善概念は神に関しても人間に関しても語られうるが、しかし決して同等なものなのではなく、却って神と人間の絶対的質的差異を浮かび上がらせる役割を果しているものと思われる。私は本年度の成果を基にして目下神と人間の「幸福」に関する研究を前記の哲学史的研究と平行して行っており、その具体化を期している。
規制産業の進化能力構築における制度的調整の役割に関する日中比較研究

日中両国における規制産業の進化能力の構築を検討する本研究には、以下のような三つの研究成果がある。第一に、宇仁[2009]の研究を参考にし、「制度的調整」という新しいアプローチを検討し、『レギュラシオン派の学派定位と理論革新』という論文が2013年6月の『上海交通大学学報(哲学社会科学版)』という学術雑誌に掲載された。また、この論文の内容を基にして、2013年12月にアモイ大学で開かれた2013年第7回中国政治経済学年会において、招待講演をした。第二に、専門技術中心の研究と、費用と効果に関わる経営分析の二つが分離して進められたこれまでの傾向を克服し、規制産業における専門技術の発展と、料金制度や所有権制度などの制度進化とを結びつけ、日本と中国の規制産業における進化能力構築の源泉を十分に探求した。これについての研究の成果は、『国家的調整に基づく中国高速鉄道産業技術の進化能力構築:制度論的・進化論的アプローチ』という論文が2014年3月の『新潟大学経済論集』に掲載され、さらに、もう一つの論文『東京電力の電気料金制度に対する規制失敗に関する分析ー制度的調整の理論に基づいての考察ー』が2014年9月の『新潟大学経済論集』に掲載されることが決定した。第三に、規制産業が直面する市場的調整、制度的調整等の外部環境、規制産業内部の特徴、技術と制度の特徴などを探求するため、アベノミクスに基づく日本の労働力市場改革を研究し、その研究成果を述べた論文が2014年3月の『教学与研究』という学術雑誌に掲載された。平成25年度には、「制度的調整」に関する諸理論と日中の公益事業に関する実証研究を引き続き研究するとともに、日本語・中国語の論文を積極的に投稿した。そのうち、3本が掲載されたほか、さらに1本が2014年9月掲載が決定された。同時に、日本と中国の学会に参加し、二つの学会に研究成果を報告した。また、『レギュラシオシの基本的な理論と最新的な発展に関する研究』という単行本が完成し、26年度に出版する予定である。今後日本と中国における規制産業の発展に関する理論的・実証的研究を引き続き研究する。とりわけ、中国における高速鉄道の技術や所有権制度や料金体系がどのように進化してきたかを考察すると同時に、中国の規制産業の進化能力の向上が日本経済にはねかえって及ぼす影響も考察する。本研究の目的は、規制産業の進化能力に関する日中比較である。とくに鉄道事業、電気通信事業、電力事業など技術進歩が比較的速い産業をとりあげて、事業体内部の技術能力の形成に焦点を当てた研究を行いたいと考えている。本年度は、以上の月的にそって、まず東京電力の料金制度の現状、問題点についての調査を行い、今後の制度改革案について論点整理を行った。本年度の研究実施計画にしたがって、プリンターなどを購入することにより、外国人特別研究員の研究環境を整備した上で、鉄道事業、電気通信事業、電力事業など規制産業に関連する基礎的な文献や資料の収集を行った。また、福島県に出張して、原子力発電所に関する資料の収集や調査を行った。これに関する論文としては中国の雑誌に1本を発表した。さらに進化経済学会の大会と「現代日本の経済制度」部会で研究報告を行った。本研究は、日中両国における規制産業の進化能力構築の意義とそれに関する問題を取り上げ、今後の制度的調整のあり方を考察することを課題としている。この課題に有効な解答を与えるためには、制度的調整についての過去の理論的成果を総合的にサーベイし、今後の制度的調整のあり方を分析するとともに、より具体的な政策を提示するために個別産業を取り上げて、その中身を深く掘り下げていくことが不可欠である。上記のような問題意識から、日中両国における代表的な三つの規制産業(電力産業・鉄道産業・電気通信事業)を取り上げて比較分析を行う。これまでに行った具体的な理論的・実証的分析は、以下の通りである。まず、分析枠組みを構築するために、そのベースとなる制度的調整に関する諸理論をサーベイした。特に、宇仁[2009]の「制度的調整」理論を参考にして、市場的調整と四種の制度的調整という五つの調整の組み合わせの変容と、この変容が規制産業の進化能力構築に及ぼす影響を検討した。そして、公的規制と規制緩和(市場化)以外の、制度的調整の役割と意義を明らかにした。以上のような理論的内容の論文4本を完成して専門雑誌に投稿した。そのうち、2本が掲載決定された。次に、具体的な産業に関する日中の比較分析としては、日本における電力産業における産業組織的特徴、及び制度的調整の特徴について具体的に分析を行った。とくに、1980年代以降、福島原発事故を経て今日に至る、電気料金規制の変化を分析し、「公的規制の失敗」と「規制緩和の失敗」の根拠を明らかにし、電力産業の進化能力構築における制度的調整の重要性と必要性を解明した。そして、高速鉄道の進化能力構築における制度的調整の役割に関する日中比較研究を行った。以上のような内容の電気料金規制に関する論文は3本を完成し、学会あるいは国際シンポジウムで報告した。そのうちの論文3本を専門雑誌に投稿した。

第一に、宇仁[2009]の研究を参考にし、「制度的調整」という新しいアプローチを検討し、『レギュラシオン派の学派定位と理論革新』という論文が2013年6月の『上海交通大学学報(哲学社会科学版)』という学術雑誌に掲載された。また、この論文の内容を基にして、2013年12月にアモイ大学で開かれた2013年第7回中国政治経済学年会において、招待講演をした。第二に、専門技術中心の研究と、費用と効果に関わる経営分析の二つが分離して進められたこれまでの傾向を克服し、規制産業における専門技術の発展と、料金制度や所有権制度などの制度進化とを結びつけ、日本と中国の規制産業における進化能力構築の源泉を十分に探求した。これについての研究の成果は、『国家的調整に基づく中国高速鉄道産業技術の進化能力構築:制度論的・進化論的アプローチ』という論文が2014年3月の『新潟大学経済論集』に掲載され、さらに、もう一つの論文『東京電力の電気料金制度に対する規制失敗に関する分析ー制度的調整の理論に基づいての考察ー』が2014年9月の『新潟大学経済論集』に掲載されることが決定した。第三に、規制産業が直面する市場的調整、制度的調整等の外部環境、規制産業内部の特徴、技術と制度の特徴などを探求するため、アベノミクスに基づく日本の労働力市場改革を研究し、その研究成果を述べた論文が2014年3月の『教学与研究』という学術雑誌に掲載された。プリンターなどを購入することにより、外国人特別研究員の研究環境を整備した。鉄道事業、電気通信事業、電力事業など規制産業に関連する基礎的な文献や資料の収集を行った。福島県に出張して、原子力発電所についての資料の調査も行った。23年度の進化経済学会大会(大阪)を参加し、資料の収集を行った。関連する論文は中国の雑誌に載せた。また進化経済学会の大会と「現代日本の経済制度」部会で研究報告した。これらはほぼ、当初計画通りである。平成24年度の前半には、「制度的調整」に関する諸理論を引き続き研究するとともに、日本における電気料金制度に焦点を当てた研究を行った。経済理論学会第60回大会と韓国仁川大学で行われた国際シンポジウムで研究成果を報告した。平成24年度の後半には、鉄道産業の進化能力構築における制度的調整の役割に関する日中比較研究に取り組んだ。その研究成果は進化経済学会第17回大会で報告した。また、平成24年度には、日本語・英語・中国語の6本の論文を雑誌に投稿した。そのうち、2本が掲載決定された。平成25年度には、「制度的調整」に関する諸理論と日中の公益事業に関する実証研究を引き続き研究するとともに、日本語・中国語の論文を積極的に投稿した。そのうち、3本が掲載されたほか、さらに1本が2014年9月掲載が決定された。同時に、日本と中国の学会に参加し、二つの学会に研究成果を報告した。また、『レギュラシオシの基本的な理論と最新的な発展に関する研究』という単行本が完成し、26年度に出版する予定である。24年度には、規制産業の進化能力に関する日中比較を行い、とくに鉄道事業、電気通信事業、電力事業の料金制度、参入制度と技術能力の形成に焦点を当てた研究を行いたいと考えている。また、24年度の経済理論学会大会(愛媛)と進化経済学会大会(東京)では二本の論文を発表し、日本語と英語の雑誌に投稿する。平成25年度には、日本における規制産業の発展が中国のそれに対して及ぼした影響について実証的に分析する。
ハイブリッドポリマー軸受の摩擦化学反応による自己潤滑膜の生成メカニズムの解明

本研究ではPEEK/PTFE複合材などのプラスチック材料で構成されるベアリングの自己潤滑膜生成の機構を明らかにすることを目的としている。腐食や錆びを促進させる蒸気ガス環境や特殊薬液中の製造ライン、クリーン工程や非磁性が要求される搬送機器等では潤滑油や金属製摺動部品を用いることが困難である。このような特殊環境下で使用する機械要素部品の寿命リスクの低減を目指し、深溝玉軸受を模擬したハイブリッドポリマーベアリング試験体を全機械加工により製作して転がり疲労テストを実施した。ベアリング試験体の主材料にはPEEK樹脂等を用いた。効率的評価のため玉軸受を模擬した樹脂シャフト試験体を製作し,2.5Dレイヤー法により内部き裂生長を調査した。試験体の接触疲労損傷の状態は電子顕微鏡などにより観察した。続いて試験体の軌道輪から表層部を切り出し、精密研磨により分析観察用薄片を作製し、軌道輪表層部近傍の断面観察と内部応力分布の解析を実施した。また,ベアリング試験体の軌道輪とセラミック球の界面に生じた自己潤滑膜生成状況と表層部近傍の分子結合状態をX線やフーリエ変換赤外分光により分析を行い、結晶や分子構造その他の結合状態変化が明らかとなった。事業期間全体を通じた研究の成果として,延命化のポイントとなる知見が得られた。自己潤滑膜はセラミック球とPEEK軌道輪の繰返し接触によりPEEK軌道輪表面に褐色のダブルラインを形成し繰返し数に伴って軌道輪全周にわたって徐々に生長し、滑らかな摺動面を形成することが確認された。膜が軌道輪に繰返し再生することで耐焼付き性や摺動性も向上し、強度(限界ラジアル荷重)向上、疲労寿命延び、摩耗量の低減が出来た。内部応力解析の結果、表層下近傍で転がり方向に対するせん断応力分布が得られた。この繰返し内部せん断応力がPEEK軌道輪の分子結合状態や疲労損傷に影響を及ぼすことが示唆された。本研究ではPEEK/PTFE複合材などのプラスチック材料で構成されるベアリングの自己潤滑膜生成の機構を明らかにすることを目的としている.腐食や錆びを促進させる蒸気ガス環境や特殊薬液中の製造ライン,クリーン工程や非磁性が要求される搬送機器等では潤滑油や金属製摺動部品を用いることが困難である.このような特殊環境下で使用する機械要素部品の寿命リスクの低減を目指し,深溝玉軸受を模擬したハイブリッドポリマーベアリング試験体を全機械加工により製作して転がり疲労テストを実施した.ベアリング試験体の材料にはPEEK/PTFE複合材のほかPPS/PTFE複合材およびセラミック球を用いた.ハイブリッドベアリング試験体の強度(回転数100万回の繰返し圧縮荷重に耐える限界ラジアル荷重)・寿命及び摩耗の状態・運転温度等のデータを計測した.さらにテスト後のPEEK樹脂軌道輪から表層部を切り出し,精密研磨により分析観察用薄片を作製した.PEEK樹脂軌道輪とセラミック球の界面に生じた自己潤滑膜生成状況をX線分析やフーリエ変換赤外分光分析により分析し,軌道輪の損傷状態および表面性状をレーザ顕微鏡により計測,また軌道輪表層部および表層直下の断面観察を実施した.自己潤滑膜がPEEK軌道輪に生じたときの周速および負荷応力条件では運転中に内輪温度がガラス転位点(Tg= 124°C)を超えることなく40°C前後で安定した.内輪軌道輪とセラミック球の間でヘルツ接触すると仮定した場合,初期の自己潤滑膜生成は差動すべりが起こり易い接触楕円縁近傍で発生することが明らかとなった.また膜は繰返し数に伴って軌道輪全周にわたって徐々に成長することが分かり,膜が軌道面に繰返し再生することで耐焼付き性や摺動性も向上した.その結果として,自己潤滑膜の効果により強度(限界ラジアル荷重)向上,疲労寿命延び,摩耗量の低減が出来た.主に以下の3項目に関して研究を推進した.1,<ハイブリッドポリマーベアリングの試作品設計および製作>ラジアル型およびスラスト型の深溝玉軸受を模擬したハイブリッドベアリング試作品を全機械加工にて製作した.ベアリングの軌道輪形状の検討および転がり疲労試験機による繰返し荷重下での耐久テストを通じて,ハイブリッドポリマーベアリングの強度,寿命および磨耗損失量等の評価を行なった(継続実施中).実験条件を選定し効率的に実施できたので,概ね計画に沿って進んでいる.2,<自己潤滑膜および表面損傷状況の観察>ベアリング軌道輪の摩擦面に於ける自己潤滑膜の生成および損傷については継続調査中である.テスト後のPEEK樹脂軌道輪の表層部および断面部を切り出し,精密研磨機により分析観察用薄片を作製した.自己潤滑膜および表面損傷状態をレーザ顕微鏡や電子顕微鏡を用いて観察した.レーザ顕微鏡による軌道面観察データ分析から自己潤滑膜の初期生成箇所の特定まで達成した.また並行して,水を潤滑材とした場合の内輪のはく離損傷に関して内部断面観察を行い損傷の起点およびせん断き裂進展の状況を調査した.さらに内部せん断き裂の進展状況を新たに考案した断面観察法により詳細に調査中である.今後,新観察方式を確立させ横展開を図る.3,<自己潤滑膜の分析>テスト後の軌道輪表面に生成した自己潤滑膜についてFTIRーATR分析を実施中である.さらにX線分析(EPMA)を行い接触面の成分分析を進行中である.信頼性評価の観点から今後データ数を増やして分析を進める.本研究ではPEEK/PTFE複合材などのプラスチック材料で構成されるベアリングの自己潤滑膜生成の機構を明らかにすることを目的としている。

腐食や錆びを促進させる蒸気ガス環境や特殊薬液中の製造ライン、クリーン工程や非磁性が要求される搬送機器等では潤滑油や金属製摺動部品を用いることが困難である。このような特殊環境下で使用する機械要素部品の寿命リスクの低減を目指し、深溝玉軸受を模擬したハイブリッドポリマーベアリング試験体を全機械加工により製作して転がり疲労テストを実施した。ベアリング試験体の材料にはPEEK/PTFE複合材のほかPPS/PTFE複合材およびセラミック球を用いた。さらに効率的評価を進めるために点接触モデルとして、PEEKシャフトーセラミック球を検討した。ハイブリッドベアリング試験体の強度(回転数100万回の繰返し圧縮荷重に耐える限界ラジアル荷重)・寿命及び摩耗の状態・運転温度等のデータを計測した。さらにテスト後のPEEK樹脂軌道輪から表層部を切り出し、精密研磨により分析観察用薄片を作製した。PEEK樹脂軌道輪とセラミック球の界面に生じた自己潤滑膜生成状況をX線分析やフーリエ変換赤外分光分析により分析し、軌道輪の損傷状態および表面性状をレーザ顕微鏡により計測、また軌道輪表層部および表層直下の断面観察と内部せん断応力分布の解析を実施した。内輪軌道輪とセラミック球の間でヘルツ接触すると仮定した場合、PPS樹脂においても初期の自己潤滑膜生成は差動すべりが起こり易い接触楕円縁近傍で発生することが明らかとなった。また軌道輪曲率形状が膜の生成や耐荷重性能に影響を与えることが明らかとなった。膜は繰返し数に伴って軌道輪全周にわたって徐々に成長し、膜が軌道面に繰返し再生することで耐焼付き性や摺動性も向上し、強度(限界ラジアル荷重)向上、疲労寿命延び、摩耗量の低減が出来た。主に以下の3項目に関して研究を推進した。1、<ハイブリッドポリマーベアリングの試作品設計および製作>ラジアル型およびシャフト型の深溝玉軸受を模擬したハイブリッドベアリング試作品を全機械加工にて製作した。ベアリングの軌道輪形状の検討および転がり疲労試験機による繰返し荷重下での耐久テストを通じて、ハイブリッドポリマーベアリングの強度、寿命および磨耗損失量等の評価を行なった(継続実施中)。評価時間が長期化したことから実験条件を絞り効率的に実施し、再計画に沿って進めている状況である。2、<自己潤滑膜および表面損傷状況の観察>ベアリング軌道輪の摩擦面に於ける自己潤滑膜の生成および損傷については継続調査中である。テスト後のPEEK樹脂軌道輪の表層部および断面部を切り出し、精密研磨機により分析観察用薄片を作製した。自己潤滑膜および表面損傷状態をレーザ顕微鏡や電子顕微鏡を用いて観察した。レーザ顕微鏡による軌道面観察データ分析から自己潤滑膜の初期生成箇所の特定まで達成した。また並行して、潤滑材を使用した場合の内輪のはく離損傷に関して内部断面観察を行い損傷の起点およびせん断き裂進展の状況を調査した。さらに内部せん断き裂の進展状況を新たに考案した断面観察法により詳細に調査を行い、内部応力解析を行なった。3、<自己潤滑膜の分析
非正弦波2相型PLLの精密位置決め機構の変位検出への応用

本研究は,非正弦波2相型PLLの精密位置決め機構の変位検出への応用に関するものである.前年度において非正弦波2相型PLLを用いたエンコーダの高精度高分解能の内挿について研究を行い,非正弦波2相型PLLの高精度高分解能変位検出における有効性を確認した.本年度では,前年度の成果を踏まえ,非正弦波2相型PLLを用いた高精度位置決めサーボ機構への応用により,非正弦波2相型PLLの実用におけるその有効性を明かにすることを目的とした.そのため,本研究では,高精度位置決めサーボ機構用高精度変位検出システムを製作し,トラクションドライブを用いた精密位置決め機構用サーボコントローラを開発した.実際の制御実験により,高速高精度位置決めサーボ機構を実現したことが確認された.トラクションドライブは,流体潤滑を利用したローラ間のころがり摩擦により動力を伝達する.トラクションドライブを用いた減速機は,安定で静かな運転ができ,とくに,高速回転において,従来の歯車式減速器に比べ高精度を実現しやすい特徴を持っている.しかし,高精度位置決めサーボ機構には高分解能の位置検出が必要で,一般に用いられている高精度エンコーダが高速回転はできず,トラクションドライブの特徴を生かす高速高精度位置決めサーボ機構が実現されなかった.そこで,本研究では,非正弦波2相型PLLを用いることにより高速回転できる低分解能非正弦波出力エンコーダの精密位置決め機構への搭載を可能とし,この問題を解決した.サーボ機構は高速回転の場合,トルクリップルの周波数が高くなり位置決め誤差が大きくなった問題があったが,本研究では,繰返し制御を用いてこの位置決め誤差の低減を行った.以上の結果から,非正弦波2相型PLLが高速回転する精密位置決め機構のサーボ制御において非常に有効であることがわかった.本研究は,非正弦波2相型PLLを用いた高精度変位検出システムの開発及び高精度位置決めサーボ機構への応用により井正弦波2相型PLLの有用性を明らかにすることを目的とし,本年度では,非正弦波2相型PLLを用いたエンコーダの高精度高分解能の内挿について研究を行った.そこで,非正弦波2相型PLLのシミユレーションによる解析および実験による解祈を行い,非正弦波2相型PLLの特性を調べた.その結果に基づき非正弦波2相型PLLを用いたエンコーダの内挿器を設計し,試作を行った.非正弦波2相型PLLを用いたエンコーダの内挿実験を行い,以下の結果が得られた.・井正弦波2相型PLLはノイズに非常に強く,高速性にも優れる.・非正弦波2相型PLLを用いてエンコーダの出力が精密の正弦波でなくても,高精度高分解能の内挿が行える.井正弦波2相型PLLを用いた出力が精密な正弦波ではない低価のエンコーダを内挿するために,内挿器にエンコーダと同じ波形を発振することが必要である.しかし,エンコーダの出力波形を検出するには超高精度エンコーダを用いた従来の方法は使用できないことが実験で分かった.そこで,本研究では,繰返し学習方法によるエンコーダの出力波形の精密の検出を行った.実験では,その有効性が確認された.以上の結果から,非正弦波2相型PLLが出力波形にひずみを持つ低価の高精度の内挿に非常に有効であることが分かり,次年度では,開発した非正弦波2相型PLLを用いた内挿器を精密サーボ機構への搭截を行い,その有効性を確認する.本研究は,非正弦波2相型PLLの精密位置決め機構の変位検出への応用に関するものである.前年度において非正弦波2相型PLLを用いたエンコーダの高精度高分解能の内挿について研究を行い,非正弦波2相型PLLの高精度高分解能変位検出における有効性を確認した.本年度では,前年度の成果を踏まえ,非正弦波2相型PLLを用いた高精度位置決めサーボ機構への応用により,非正弦波2相型PLLの実用におけるその有効性を明かにすることを目的とした.そのため,本研究では,高精度位置決めサーボ機構用高精度変位検出システムを製作し,トラクションドライブを用いた精密位置決め機構用サーボコントローラを開発した.実際の制御実験により,高速高精度位置決めサーボ機構を実現したことが確認された.トラクションドライブは,流体潤滑を利用したローラ間のころがり摩擦により動力を伝達する.トラクションドライブを用いた減速機は,安定で静かな運転ができ,とくに,高速回転において,従来の歯車式減速器に比べ高精度を実現しやすい特徴を持っている.しかし,高精度位置決めサーボ機構には高分解能の位置検出が必要で,一般に用いられている高精度エンコーダが高速回転はできず,トラクションドライブの特徴を生かす高速高精度位置決めサーボ機構が実現されなかった.そこで,本研究では,非正弦波2相型PLLを用いることにより高速回転できる低分解能非正弦波出力エンコーダの精密位置決め機構への搭載を可能とし,この問題を解決した.サーボ機構は高速回転の場合,トルクリップルの周波数が高くなり位置決め誤差が大きくなった問題があったが,本研究では,繰返し制御を用いてこの位置決め誤差の低減を行った.以上の結果から,非正弦波2相型PLLが高速回転する精密位置決め機構のサーボ制御において非常に有効であることがわかった.
RNAシークエンスを用いた閉鎖型人工心肺装置の有用性の検討

循環血液が空気と接触しない閉鎖型回路は、炎症作用が少なく生体侵襲性が低いと報告されている。今回、心臓弁膜症手術実施例を対象に、閉鎖型回路と静脈血貯血槽が大気に開放された開放型回路の前向き研究を行い、臨床成績(ICU日数や術後白血球数など)を比較するとともに、人工心肺後血液検体から単球を精製・RNA抽出後、DNAマイクロアレイによる遺伝子解析を行った。振分け試験(開放:n=11,閉鎖:n=10)では、各臨床パラメーターに有意差はなかった。しかしながら、人工心肺時間の群間調整後に行った遺伝子解析研究では、閉鎖型回路群の単球内で、好中球浸潤などに関与する多くの炎症関連遺伝子の発現低下が確認された。心臓手術に使用する人工心肺装置は、現在国内外の95%以上の施設が、人工心肺装置内の静脈血貯血槽が大気に開放された開放型回路を採用している。開放型回路は、体外循環血液が貯血槽内で大気に触れるため、血球成分が障害を受け、炎症性物質が活性化され、生体適合性に問題がある可能性が指摘されてきた。当施設は、閉鎖回路の有用性を認識し、1999年から心臓手術で導入した実績を有する。臨床検体を使用した本研究では、閉鎖回路の有用性を遺伝子・分子レベルでの解析で明らかにし、人工心肺装置の技術向上と患者予後の改善を目指すことを目的とする。心臓手術で使用される人工心肺が免疫系に及ぼす影響に関しては、これまで補体系の活性化が報告されてきたが、分子細胞レベルに解析した研究自体が少ないため、まず、基礎実験として、人工心肺回路使用時の免疫応答・炎症反応の推移を解析する研究を開始した(平成25年度3月倫理委員会での研究承認)。本基礎研究では、通常使用される開放型回路とほぼ同一の人工心肺回路を閉鎖回路に適用し、人工心肺使用前、人工心肺終了直後、人工心肺終了24時間後と3時相で採血を行い、末梢血単核球を抽出し、FACS(細胞内サイトカイン染色)により、CD4+T細胞、CD8+T細胞のサイトカイン産生能(インターフェロンγ、IL-4、IL-17)を解析するとともに、末梢血単核球からCD4+T細胞、CD8+T細胞をMACS細胞分離で単離後RNAを抽出し、real-time PCRでそれぞれの細胞におけるサイトカイン発現を解析する。現在、検体収集の段階だが、平成26年6月までに本基礎実験を遂行する予定である。次段階として、開放型人工心肺回路、閉鎖型人工心肺回路2群間での人工心肺使用時の免疫応答の差異を、次世代シークエンス法もしくはマイクロアレイ法により網羅的に遺伝子レベルで解析する予定である。心臓手術に使用する人工心肺装置は、現在国内外の95%以上の施設が、人工心肺装置内の静脈血貯血槽が大気に開放された開放回路を採用している。開放回路は、体外循環血液が貯血槽内で大気に触れるため、血球成分が障害を受け、炎症性物質が活性化され、生体適合性に問題がある可能性が指摘されてきた。心臓手術で使用される人工心肺が免疫系に及ぼす影響に関しては、分子細胞レベルで解析した研究が少ない。これまで、人工心肺回路使用時の免疫応答・炎症反応の推移を解析する基礎実験を開始し、ミルテニ-バイオテク社のautoMACS Pro Separatorを用いて、実際の人工心肺回路使用前・使用後の患者由来の全血サンプルから、CD14+単球・CD15+好中球の精製を98%以上の純度レベルで抽出することに成功した。心臓血管外科・体外循環の研究領域において、磁気細胞分離装置を使用して、各免疫細動を抽出した研究報告はなく、本邦で初めて本実験モデルを確立した。H27年5月から当大学の倫理委員会の承認の元、本邦で初めて、開放回路・閉鎖回路の前向き二重盲検振分け試験を開始した(UMIN ID:R000022145)。H28年4月をもって、予定症例数である24例からの試料採取を終了した。H28年5月以降、採取した好中球・単球由来のRNAを使用して、DNAマイクロアレイ法による網羅的遺伝子発現解析・定量的RT-PCRを行い、2群間の炎症反応の相違を多角的に検証する予定である。

成人心臓血管外科当施設倫理委員会による研究許可が、平成26年3月と遅れたこともあり、現在、まだ基礎実験実施中の段階で、当初の研究計画よりやや遅れている状況であるが、6月中に基礎研究の検体収集を終了する予定であるので、今後、研究予定に沿った実験内容の遂行に向け、努力していきたいと考える。本年6月までに、人工心肺使用時のT細胞を中心とした免疫応答に関する基礎実験を終了する予定である。平成26年度は、当初平成25年度に開始予定であった実験を遂行する予定である。具体的には、組織からRNAを抽出し、下記の実験を行う。(1)RNAシークエンス法によるRNAプロファイル評価:次世代RNAシークエンス法による網羅的遺伝子解析を予定しているが、予算等の事情から実施困難と判断とされた場合には、代替案としてマイクロアレイ法の使用も検討している。その後、Bioinformatic分析を行い、閉鎖型回路で選択的に発現が影響される免疫系の同定を行う。(2)Real-time PCR法による遺伝子発現レベルの測定:(1)で同定された免疫系をReal-time PCR法で測定し、上記プロファイル評価の妥当性を検証する。(3)凍結保存した組織サンプルを使用し、ELISA、Western blottingによる蛋白質レベルでの発現の確認も合わせて行う。当施設倫理委員会による研究許可が、平成26年3月と遅れたこともあり、現在、まだ基礎実験実施中の段階で、当初の研究計画よりやや遅れている状況であるため。平成26年度は下記内容で研究費を使用する予定である。
腸管免疫制御細胞の機能発現機構の解明とこれを標的とした食品による免疫機能修復

1.IgA産生増強細胞の機能発現機構の解析:腸管におけるIgA抗体産生は、感染防御の最前線であり、IgA産生を増強する細胞群は、食品による感染防御能増強の重要な標的である。本研究では、腸管特有のIgA産生増強細胞として発見したCD3^-IL-2R^+細胞について、本細胞における微生物レセプターTLRの発現や、TLR3リガンドでウイルスRNAモデル物質であるpoly I:Cに対する応答性、また無菌マウスにおける本細胞を解析した。得られた結果から、腸管CD3-IL-2R+細胞はウイルス、腸内細菌刺激に応じてB細胞のIgA産生を促進し、またその際、腸管パイエル板において刺激を受け、粘膜固有層へ移動することが示唆された。また、同じく腸管においてIgA産生を増強することを見出している樹状細胞について、微生物刺激を受けた腸管樹状細胞がIL-6等を介してT細胞非依存的にIgA産生を促進することを示唆する結果を得た。2.経口免疫寛容における制御性低応答化T細胞の機能発現機構の解析:経口免疫寛容は、食物アレルギーの抑制機構であり、経口免疫寛容における制御性低応答性T細胞は、アレルギー抑制食品の標的となる。鶏卵卵白アルプミン(OVA)を認識するT細胞抗原レセプターを発現するDOll.10トランスジェニックマウスにOVAを経口投与することにより、2種の制御性低応答化T細胞:CD62L^<high/int>CD44^<int>T細胞、CD62L^<low>CD44^<high>T細胞が誘導された。CD62LlowCD44high T細胞群は、Foxp3発現が高く、強いアポトーシス誘導活性を有していた。一方でCD62L^<high/int>CD44^<int>T細胞の抑制活性はTGF-βによるものであった。これまでの結果も合わせ、経口免疫寛容において抑制機能の異なる二つの低応答化制御性T細胞群が誘導されることが明確に示された。1.IgA産生増強細胞の機能発現機構の解析(1)IgA産生増強細胞の微生物由来物質による活性化CD3^-IL-2R^+細胞のTLR mRNA発現を定量RT-PCRにて調べたところ、TLR1-9のうちTLR5以外の発現が確認され、特にTLR-3,7,8の強い発現が認められた。発現の認められたTLRのリガンド物質を用いてCD3^-IL-2R^+細胞を刺激し、IL-5産生を調べたところ、polyI:C dsRNA刺激により著しいIL-5発現、およびIL-5の分泌が認められた。またpolyI:Cを経口投与した場合にパイエル板細胞においてIL-5 mRNA発現が認められた。一方、パイエル板樹状細胞は、LPS, CpG ODN刺激に対し、IL-6を産生することが確認された。CpG ODNの経口投与により糞中のIgAが増加し、またCpG ODNにより刺激したパイエル板樹状細胞の移入により糞中のIgA産生が増加する傾向が観察された。(2)高齢におけるIgA産生増強細胞の機能の変化老化により免疫機能が低下している状態においてのCD3^-IL-2R^+細胞・樹状細胞の機能について解析するため、高齢、若齢マウスパイエル板細胞のIL-5、IL-6産生について検討した。

その結果、これらサイトカイン産生能については高齢マウスの方が高かった。2.経口免疫寛容における制御性低応答化T細胞の機能発現機構解明1.IgA産生増強細胞の機能発現機構パイエル板CD3^-IL-2R^+細胞をpolyI:C dsRNA刺激した場合に、粘膜固有層への移動に重要なCCR9の発現が上昇した。また一方で、粘膜固有層にもIL-5を産生するCD3-IL-2R^+細胞が存在した。この結果、CD3^-IL-2R^+細胞がパイエル板において微生物刺激を受け、粘膜固有層へ移動する可能性が示された。一方で、パイエル板樹状細胞(DC)は、LPS,CpG ODN刺激により、T細胞非存在下でB細胞のIgA産生を誘導した。さらにCpG刺激したDCではIL-6の中和によりIgA産生誘導が阻害され、クラススイッチを誘導するBAFFのmRNA量が増加した。これらより、微生物刺激を受けたパイエル板DCがIL-6やBAFFを介してT細胞非依存的にIgA産生を促進する可能性が示された。2.経口免疫寛容における制御性低応答化T細胞の機能発現機構一方で、経口免疫寛容T細胞において発現が高いZfhx1b遺伝子をT細胞ハイブリドーマに過剰発現させたところ、IL-2産生能が低下し、T細胞応答抑制機能が示唆された。1.IgA産生増強細胞の解析これまでの結果からパイエル板(PP)CD3-IL-2R+細胞がウイルス成分(polyl:C)刺激を受け,CCR9を発現することが明らかになり,粘膜固有層へ移動する可能性が示されていた。そこで,CD45.2発現マウスのPPCD3-IL-2R+細胞を,CD45.1発現マウスに移入し,移入細胞の移動先を解析した。その結果,polyI:C刺激したPPCD3-IL-2R+細胞はLPで,無刺激の細胞はPPで多く検出された。以上の結果からPPCD3-IL-2R+細胞はウイルス成分を認識してCCR9を発現し,粘膜固有層へと移動することが強く示唆された。一方で,CD3-IL-2R+細胞が腸内共生細菌の刺激を受け,IgA産生を促進する可能性を検討した。無菌マウス(GFマウス)を解析したところ,腸管lgA量が低下しており,さらにPPCD3-IL-2R+細胞はIL-5mRNA発現が低く,B細胞と共培養した結果,IgA産生促進効果がSPFマウスに比べて低下していた。以上の結果から,PPCD3-IL-2R+細胞は腸内細菌刺激にも応じてB細胞のlgA産生を促進することが示唆された。2.経口免疫寛容における制御性低応答化T細胞の解析導入TCRのみを発現するRag2-/-DO11.10TCR-Tgマウス,もしくは同マウス由来の未感作T細胞を綱胞移入したBALB/cマウスに抗原を経口投与したところ,CD62Lhigh/intCD44intT細胞とCD62LlowCD44highT細胞群の誘導が確認された。両T細胞群は抗原に対して低応答化しており,CD62LlowCD44highT細胞群でFoxp3発現が高く,強い抑制活性が観察された。これまでの結果も合わせ,抗原の経口摂取によって抑制機能の異なる二つの低応答化制御性T細胞群が誘導されることが明確に示された。
人体に対して頑健かつ高精度に追従する非侵襲超音波医療診断・治療統合システムの構築

人体レベルで頑健かつ高精度に動作する非侵襲超音波医療診断・治療統合システムの構築法を確立する一連の研究を行い、これに関連して得られた成果は以下の3つに集約される。(成果1)画像処理アルゴリズムに関して追従精度の向上のみならず、治療にともなう患部の見え方の変化、臓器の変形・回転、ろっ骨等による音響シャドウの影響の低減、撮像断面の変化等に対して頑健に動作する患部追従・モニタリング手法の実現。この実現のために超音波画像のテクスチャのみならず形状情報を利用した手法を新規開発した。(成果2)機構に関して、直観的に扱いやすい手持ち型の機構の実現。(成果3)制御に関して、より振動の少ない滑らかな動作の実現。本研究課題の目的は,以下の(i)-(iii)の医療診断・治療を対象として,超音波技術およびIRT技術を基盤として,非侵襲超音波診断・治療統合システムの構築法を確立することであり,研究期間内に,生体に対しても精度を落とすことなく頑健に動作するシステムを実現するとともに,人体レベルでのシステムの有効性および安全性を実証する。この研究目的を達成するために,下記の5つの作業手順を順次遂行することで,医療技能を機能として抽出,構造化し,関数としてシステムの機構・制御・画像処理アルゴリズム上に実装(医療技能の技術化・デジタル化:医デジ化)する。その際,必要ならば専門医の医療技能に啓発された全く新しいアプローチから機能を追加・実装することにより,さらなる医療の質の向上(高速・高精度化)を図る。これにあたっては,我々が開発してきた独自のコア技術を基盤として,これを発展させることで行なう。診断・治療支援の対象:(i)腎がん・腎結石の診断・治療,(ii)肝臓がんの診断・治療,(iii)骨腫瘍の診断・治療,作業手順:(1)医療診断・治療技能を機能として抽出・構造化,(2)機能におけるパラメータ解析,(3)機能の設計指針化,(4)機能の実装,(5)実験による機能の評価・改良。上記のうち,当該年度は(1)医療診断・治療技能を機能として抽出・構造化,(2)機能におけるパラメータ解析のステップを中心に研究を推進した。その成果は,2014年度日本設計工学会The Most Interesting Readings賞を受賞,Intuitive Surgical社の研究者によるReview Articleにおいて医療ロボットの体動補償研究のパイオニアかつ中核的な研究として大きく取り上げられるなど,学会をはじめ,国内外の企業・研究者から高く評価されている。本研究課題は、人体レベルで頑健かつ高精度に動作する非侵襲超音波医療診断・治療統合システムの構築法を確立することであった。具体的に、つぎの2つの診断・治療支援を対象に下記の5つの作業手順を順次遂行する。(i)腎がん・腎結石の診断・治療、(ii)肝臓がんの診断・治療、作業手順:(1)医療診断・治療技能を機能として抽出・構造化、(2)機能におけるパラメータ解析、(3)機能の設計指針化、(4)機能の実装、(5)実験による機能の評価・改良。上記の作業ステップのうち、本年度は(3)および(4)を中心に行ない、ヒトの腎臓に対して1mm、肝臓においても1.3mmの臓器追従精度を実現した。顕微鏡は微細なものを巨視的に解析できるようにした。本システムは運動する臓器をあたかも静的なものとして観察・操作できるようにする。これにより既存の医療機器や医療技能をだれもが容易に扱うことを可能にする。本研究課題における主要な成果については国際特許出願(PCT/JP2015/075132)を行ない、医療ロボットのトップカンファレンス(ICRA2014、IROS2014、2015、いずれも採択率30-40パーセント程度)で発表、きわめて高い評価を得てきた。また、医療ロボットのDa Vinchiで有名なIntuitive Surgical社の研究者が執筆した国際一流誌(IJMRCAS)のReview Articleに半ページにもわたって紹介、超音波分野のトップジャーナルであるIEEE TUFFCのReviewarticleにおいても、超音波治療のための体動補償システムの代表的研究のひとつとして筆頭で紹介されるなど、国際的に大きな着目を集めつつある。ほかにも超音波診断・治療ロボットの構築法について概説した総説が日本設計工学会の学会賞を受賞したり、日本経済新聞の科学技術面で研究紹介され、大きな反響を得た。本研究課題は、人体レベルで頑健かつ高精度に動作する非侵襲超音波医療診断・治療統合システムの構築法を確立することであり、つぎの2つの診断・治療支援を対象に下記の5つの研究手順を順次遂行してきた。本年度は上記の(3)、(4)の手順を中心に研究を遂行、実際のヒトの腎臓に対して1mm、肝臓においても1.3mmの臓器追従精度を実現した。われわれの実現したシステムは体動の実に90パーセントを補償することができ、静的な世界で診断・治療手技を行なえることから、既存の医療機器や診断・治療手技を国内のみならず海外にも普及することができるものと大きく期待されている。