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年 報 - 公益財団法人 中谷医工計測技術振興財団
報 年 創刊 目 C::J さ5 7 次 設立の趣意……………………...・ ・..………………...・ ・ . . … . . . ・ ・ . .2 H H H 発刊の辞………...・ ・ . . . . . ・ ・ . . … . . . ・ ・ . . . . . ・ ・..…………...・ ・ . . … 3 H H H H H 年報の発刊にあたって…...・ ・ . . … ・ ・・ . . … … . . . ・ ・ . . . . . ・ ・..……… 4 H H H H H ご挨拶……...・ ・ . . … . . . ・ ・ . . … … . . . ・ ・ . . . . . ・ ・ . . … . . . ・ ・ . . . . . ・ ・ . . 5 H H H H H H 役員・評議員および事業の概要……………………………………… 6 1 . 技術開発に関する研究助成事業………………...・ ・ . . . . . ・ ・ . . … 7 H H 技術開発研究助成金贈呈式の開催状況………………………...・ ・ . .10 H 1 調査研究助成事業……...・ ・..……………………………...・ ・ . .14 H H i l l . 技術交流に関する事業...・ ・..………………………………・…・・ 16 H 昭和 5 9年度(第 1回)技術開発助成研究成果報告…………………… 18 昭和 5 9・6 0・6 1年度技術交流助成成果報告…………...・ ・ . . . . . ・ ・ . .51 H H 設立の趣意 中谷太郎初代理事長 わが国経済社会の高度化は, 1 9 7 0年代以降 2、速に進出しています。これは, わが匝!の唯ーの資源でもある忠まれた頭脳資源を,十分に活用することで達成 されたものです。特にコンビュータを始めとするエレクトロニクス技術の発出 が重要な役割を果たしてきました c これらのエレクトロニクス技 f,j:j の発出は,優れた電 r~i"i則技術の基盤の確 \i~ が無くしてはありえません。今後わが作l のエレクトロニケス技術の を実現する -I~ の発展 Lで,電イー計測技術基盤の-Jf;~~ の強化が大切であります。電チ計測 機器がエレクトロニクスのマザー・ツールであるといわれる所以でもあります。 : 1を卜分認識され,電子計測技術基盤の確立 政府にむかれましでも,その重要'1" のためにいろいろな方包策を民間されてむります。 このような客観的諸情勢から故中谷太郎初代理事長は, 道 I 子計測技術の発展 ( j 干1 1 5 9年 4月に財 を推進し,産業基盤の確立に貢献することを強く念願され, H 卜 H法人「中谷電子三 h W J技 術 振 興 H 1 P ] J が設立されました。 当財団は,技術開発・技術交流の推進,技術動向等の調査研究等を行うこと により,電子計測技術の基盤の碓¥'f.に微力をつくす所存でございます。このよ うな主旨をこ理解の上,当財 r J ]にご指導,こ協力を賜わりますようお願い申し 上げます。 以中谷電子計測技術振興財団 2 発刊の辞 蚊中谷電子計測技術振興財団 理事長木村英一 財団法人中谷電子計測技術振興財団の年報発刊にあたり,一言ご挨拶申し上げます。 当財団は,情報時代産業の共通的基礎技術でございます電子計測技術の発展を推進し, 社会に貢献することを強く念願されました故中谷太郎初代理事長のご意向により,通商産 業省のご指導と,東亜医用電千株式会社をはじめ関係者の方々のご協力を得まして設立さ れた財団で,発足以来 3年の歳月を経るに至りました。 この間,我が国は,貿易収支のアンバランスによる円高問題をはじめ,激しい貿易摩擦 など厳しい国際的環境下にあり,内外共にその打解への対応に迫られてあります。 今後,国際的協調をはかりつつ我が国の経済社会の発展をはかるためには,重要な方策 として,産業構造の変革,知的資源の活用による斬新な先端技術の創出などが要請されて おります。 1世紀を目前にして,起高齢化社会への対応を含めて,明るく健康な人 また一方で、は, 2 聞社会の構築が強く望まれております。 かかる情勢のもとで,電子計測技術の進展のためには例えば,理学・工学や生物学・医 学といった従来の学問領域を越えた学際的研究開発の推進が必要でありましょう。 また,広く国際的視野に立って,研究課題の解明をはかるため,国際的技術交流の促進 が急務であります。 当財団にわきましては,設立以来関係各位のご尽力をいただきまして,電子計測技術に 関する先導的技術開発への研究助成,技術交流への支援,調査研究への助成などの諸事業 を進めてまいりました。 お蔭様で,当財団より研究助成金を贈呈いたしました諸先生方のこ努力により,-生体に 関する電子計測技術」としては,最先端の研究成果が心々とあげられつつあります。 また,国際会議等で活躍された技術交流実績も着実に集積されてまいりました。 さらには,将来に向つての課題を探求する調査研究助成事業むよび生体電子計測研究会 も活発に推進されつつあります。 これらの諸成果を核といたしまして,財団の諸事業活動を年報と[て取りまとめること を企画してまいりましたが,今般,発刊の運びとなりました。 この年報が電子計測技術に関する情報の一端として,今後の研究開発の進展に,いささか なりとお役に立ちますれば幸甚に存じます。 おわりに,当財団の運営にご尽力を賜っておられます関係各位に,心から謝意を捧げま すとともに,今後ともご指導,ご叱正下さりますようお願い申し上げます。 3 年報の発刊にあたって 通商産業省機械情報産業局 電 jこ 機 器 深 長 本 田 幸雄 我が国のエレクトロニクス産業は,コンヒュータ,半導体芋を中心として近年急成長を 遂げ,今や日本経済の新しいリーデインクインダストリーのーっとして各方面から大きな 期待が寄せられているところです。 I Jなf T U J J i t Fに付 jる 諸 外 国 か ら の 批 判 が 日 増 に 高 ま る 中 で しかしながら,我が国の大 I ji 本が国際協調 対米を中心とする貿弘摩擦は激化の宇途をたどり,エレクト口ニケス産業 ( 型の産業に移行していかざるを nない状況に-t J てむりま j。 f'*が[五]p 京( 1 ' 0な協調をはかりつつ,主主の 1!IJ度化を [ χ !っ 今後,我が同エレクトロニクス,; ていくためには, 技 術 基 盤 の 降 、 九 技 術 の I~llJ 度化の推進が不可欠であると主えましょうの このような観点から,当省におきましても従来から工業技術院にむいて各種の研究開発 を行ってむりますが,それに加え, イ1 :: r , J ; HH技 術 研 究 促 進 七 ン タ ー を 設 ιL,また, I 等を f i l j, i QL, l (間 に む け る 基 盤 投 f , r fの碓吹を凶るよ 税制面でも基盤技術研究開発促進脱出J う環境整備に努めているところでごさいま-)、 li 財川は,故中谷太郎氏のご怠, ι により,屯 r ,lh則技術j の発 fJ~ , 産業基時の碓立を↓ 1 ( ¥ ' 0 として昭和1 5 9年 4fJに当朽の認可法人として I i 2 J f ;されたものでありますが,当財団の主要 f究助成事業は,今後の我が同エレクトロニクス産業の技術基盤の確立,高 事業であります M n J I ) 文事業であり,同めて重要かっ有効な 度化になくてはならない, 測技術の[ilf'先に吋 jるW 1 1 1かな活動が,吋布施策と 事業であると認識してむりますー こう L、j たきめ * l f l li 突って技が 匝!の技frI~f 力の向上,ひいては!主業の J"I'JI主化につながっていくことを官、共としましでも念似 しているところです。 i l財団の助成事業は,現在,生体電{-,j ・│測のう 、 arに 対 し ご 行 わ れ て む り ま す が , こ の 分 肝 は医療技術の出!主化に i直接貢!献ずるものであり j~: ?;~.に長 '){i であります J 今後生体計測の分 野は,より非侵襲のリモート・七ンシンク投 Hf と,より本目 (1'0 な生命 lι~hl!IJ ができる生化 下足,1I測技術がその発出のIjl心となると目、われますが,先端的エレクトロニクス技術手の 工手:的シースと医学的ニーズの有効な結合がその出動力となっていくことを考えますと, i 1財団の医学分肝及び理工.,;::分里 fへの研究助成は,;成に有志誌なものと考えて:f J ' ります。 、 この度,このような研究助成を中心と とのことですが, 二の 1る当 ! ! fj . f jの与問事業を年制としてまとめられる の高度 : r出の r t に ま と め ら れ た 研 究 成 県 等 が 技 が 同 の 電 f計測技術j 1 pJ iJ 'して:f J ', ) ま j 化のために大いに役立つことを ! 終りになりましたが, 4d r 却のí'~1戊にあたってこられた九日のご努力に深く股立を表す るとともに,当財f.J]のますますのごうを出をむ祈りいたしまして,目、の J 主拶といたしますっ 4 、 ヂ マ 」 圃 . 挨拶 東亜医用電子株式会社 代表取締役社長川 港洋 財団法人中谷電子計測技術振興財同の年報告J I刊・を祝し,一言こ挨拶を申しあげ、ます。 近来における電子技術の進歩により が , 今日の著しい産業技術の進展をみるに至りました これらの基盤的技術として電 f計測技術が大きな役割l を果してきたと思われます。 東亜医用電千株式会社は,電 r~1 測技術や流体技術等を駆使して,血球計数装置をはじ め血液等に関「る検体検査機器を社会に送り出し,予防,診断の面における健康管理に役 -:,宇つために努力してまいりました。 かかる当社の創立者でございます故中谷太郎前社長が,電 r J 十j 則技術I の発展を通して社 会に貢献したいと念じまして,通商産業省、のご指導と関係者の方々のご尽力を載し、て,中 谷電子計測技術振興財団が設立されましたのは,丁度 3年前でございますが,つい昨 Hの 事のように思われます。 以来,多くの方々のむ力に支えられて助成財団としての基礎を I 司め,関係していただい てむります諸先生方のご努力によりその成果が実り,今日,関連の諸情報を集大成した年 報の発刊をみましたことは,誠にご同慶に堪えない次第でございます。 この間,内外の諸状勢をみまするに,急速に進んだ円高による諸問題,貿易摩擦の激化 など我が圃をとりまく経済環境は極めて厳しいものがあり, 2 1世紀への飛躍を前にして, 大きな変革期に直面しているといえましょう。 かかる中で,電子計測技術の発展のために,独創性を持った先導的技術開発の促進,国 際的な技術交流の推進など,特に,芋:際的な,境界領域分野ヘ助成するという地道な事業 を進めることは,今後ますます意義のあることと忠われます。 東亜医用電チといたしましては,諸環境は厳しい状況でございますが,今後其,財団の 運営にこ支援とこ協力を申しあげることにより,電子汁測技術の発展を通して,いささか なりと社会にむ役に立てば幸甚と存じてむります。 おわりに,関係者各位のこ、尽力に感謝し、たしますとともに,ますますのご発展を祈念い たします。 5 設立年月日 基 金 昭和 5 9年 4月 2 4日 6億 2千万円 役員 理事長 木村英 前大阪市立大学学長・名誉教綬 専務理事 川遷洋 菅田業 梅垣健 宇都宮敏 中谷 伊藤健 麻植 本田 大阪電気通信大学理事長・名誉教授大阪大学名誉教綬 星ガ丘厚生年金病院院長前奈良県立医科大学学長・名誉教授 東京理科大学教綬東京大学名誉教授 東E特殊電機(枕経営企画室・東豆医用電子制監査役 当財団事務局長 茂彦 監 事 治三男正 理 事 東E医用電子株式会社代表取締役社長 事 見 公認会計士 公認会計士 也彦男郎造郎 裕克正弘糟+ 一 一 一 川藤斎山橋 越井藤崎本木 評議員 国立大阪病院第二内科医長 大阪大学工学部長 東京大学医学部教綬 東京大学工学部教授 東 E医用電子株式会社専務取締役 東E医用電子株式会社常務取締役 事業の概要 電子計測技術の発展を推進し.産業基盤の確立を図ることにより,わが国 経済社会の発展および国民生活の向上に資することを目的として,次の事 業を行います。 ・電子計測技術分野における技術開発に対する助成 電子計測技術分野における先導的技術開発活動を促進するため,これに 助成します 0 ・電子計測技術分野における技術動向等の調査,研究 電子計測技術分野の実態および種々の問題について調査研究を行い,ま たは,助成します。 ・電子計測技術分野における技術交流に関する支援 電子計測技術分野における技術の交流を推進するため,内外の研究者等 の交流に対する助成,シンホ。ジウムの開催等を行います。 ・電子計測技術分野に関する情報の収集,提供 電子計測技術に関する情報文献,資料等を収集整理し,その広汎な利用 を図るための種々の活動を行います。 6 I 技術開発に関する研究助成事業 国際経済社会において,貿易収支のアンバランスなどの諸問題により,かつてない大き な転換期に直面している我が国にむいて,白主技術による技術立国が提唱され,かつ先導 的技術開発の創出が急がれている。 このため,当財団にむいては,中核事業として電 f -J 十測技術分野における先導的技術開 9年度か 発活動を促進するため,大学及びこれに準ずる研究機関に対して研究助成を昭和 5 ら実施してきた。その概要を次に述べる。 1 . 助成対象研究の募集 産業技術の共通的・基盤的技術である電子計測技術は極めて広汎な分野に亘るが,そ の中で,健康で、明るい人聞社会を築くために重要な役割を果すと考えられる技術開発分 野として,理学・工宇-と医学・生物学の境界領域としての学限的研究である「生体に関 する電子計測技術」の進展がますます要請されている。 かかる状況を勘案し,当財団では対象を次のように定めて,毎年 9月末日を締切とし て助成対象研究を募集してきた。 f -J 十測技術 対象研究課題 生体に関する電 助成対象 独創的な研究であって,実用化が期待されるもの O またほ,実 用化のための基盤校体jとなるもの O 2 . 審査委員会 応募のあった助成研究申請書の内容を,中路幸謙委員長ほか 6名の学識経験者からな る審査委員会にむいて,再三にわたる慎重かつ,厳正な審査が行われ,助成対象研究テ ーマが選ばれた。 3 . 研究助成金の贈呈式 審査委員会の審査を経て選出された大々の研究開発テーマの研究責任者に対して,技 術開発研究助成金の贈呈式を毎年,芝浜松町にある世界貿易センタービルにおいて,多 数の関係者,来賓を迎えて盛大かつ厳粛樫にとり行われた。 この際,各研究者より研究内容の概要を発表していただいているが,好評を博してい る 。 また,研究助成金の贈呈式後,祝賀を合めて,懇親会を開催し,相互に,よろこびと 意見の交歓をしあった。 年度 贈呈式年月日 助成件数 助成金総額 昭和 5 9年度 昭和6 0年 2月 2 8日 6件 1, 6 0 0万円 昭和 6 0年度 昭和6 1年 2月 2 5日 9件 2, 1 0 0万円 昭和 6 1年度 目 i l和 6 2年 2月 2 7日 9件 2, 0 5 0万円 7 第 1回(昭和 5 9 年度)技術開発研究助成対象研究 M 題 ' ノ 7L L 日 眼J u :の定量立体計測 j 去の閉廷に関する何究 臨床医学分里子における ~et: ( J I測技術に関する基健的 研究 研究責任者氏名 中?主 神津 TV幽像処煙による血小板凝集反応の数値解析 、 二 二 1 f ム オブトエ Lクト口ニクスを活用した活動電{,: iの光ド 的tJ多部位而J H、子測定装置の研究問先 村I ~f 光 1Ci 支術を用いたファイパ血流速度計 i f t l Jンステム の小型化に関する研究 i 九f 出 { 4 f E 、彦 健 { Jミ 1 . l 耕太郎 400 東京女子医科大学 消化器内科助教授 350 公緩大学医学部 ~L -.生理教授 150 東京医科歯科大下 I 叉 J培i l 教段 、 上 大阪大'~?工学ì'flj 屯 (1 ブ註科教 J 受 r よ 彦 恨む く 研究助成金額 (万円) 大阪厚生年金病院眼科部長 大阪大学医学部非常勤講師 (" Walsh 変換による 64 チャン可、ル r~~fr'iJi皮超音波ノ、)しス ドブラ血流迷信;;+の実 H 、 干 │ 出J l i 則処理システムのIiI l 発と その L 、 右l l ! 所以機関名職名 I 1 1崎医科大,、? l 天/ j l工学教ね 200 200 300 第 2回(昭和 6 0年度)技術開発研究助成対象研究 研 ワせ 九 士 題 [ J F i e l dE f f e c t i v eT r a n s i s t o rを月 J ¥、たインスリン免 佼センサ の開発 研究助成金額 (J j円) 研究責任者氏名 所属機関名職名 克 大阪大学│宍学部 筑 内 科 助 教J 受 280 1 1 名古1 豆大三 X : 子郎 受 電気工学第:学科教 J 300 異 防衛医科大学校 医I j l電子工'予講ドK教J 受 200 じ 11l元 音声合成 )j式発声代行システムのための電(, i h W J H 十 三 術に関する j i ) f ' 先 i[ r パラメトリソケアレ を 月 jpた超音波非線形ノ、ラメ ー タ CTによる生体半出根性状診断に悶する研究 菊地 心臓 H I人工弁機能の屯子計測技術ンステムの開発 j i J久 保 照 ! 求 東京大学工学部; 精信機械工学科教 J 受 230 を造 亦ィJ( t 大阪大学 T ' 、 j 守 口 電気工学科助子 200 データ ItJlií による生体信;?の長 H、 f r.~ , 1 Ii 則と九( I ' Iの定 量的評価への応/tl r f : j l f 本古 ι d i 乏 ;媛大'主医示日目 皮膚科教技 250 運動時にむける連統的l lJ:測定装置の開発研究 Ij'恨 央 東; J ;理科大学工学部 電気工学科助子 200 水 ~td本ィifi萄度 ìl!l仁志装置の州究開発 主i 陪 ) 1 幸 東海大学院学部教授 220 内耳よりの音放射に関する基礎的研究と臨床検査法 への応用 村出 8 計」 東京医科歯科大学 智正治疾患研究所神経生 理学部門教授 220 第 3回(昭和6 1年度)技術開発研究助成対象研究 五 背 ブ I j ; q 題 目 研究責任者氏名 所属機関名職名 研究助成金額 (万円) 大阪大学医学部 第一内科講師 250 戸川達男 東京医科歯科大学 医用器材研究所教段 250 サーモグラフィー用室温動作赤外線撮像素子の開発 奥山雅則 大阪大学基礎工学部 電気工学科助教授 250 レーザーラマン分光法に基づく白内障予知システム の基礎的研究 尾崎幸洋 東京慈恵会医科大手 共同利用研究部分析 機器室助手 150 磁性体微粒子によって散乱される光の偏波面ゆらぎ を利用した免疫反応の超高感度検出に関する研究 武省利光 東尽工業大手 大学院総合理工学研究 科教授 200 超音波位相追従法による血管追跡型超音波パルスド プラ血流計の開発 古幡 ↑ 専 東京慈恵会医科大手 医用エンジニアリング 研究室助教授 220 生体内における筋活動の X線回折法による計測技術 の開発 八木直人 東北大学医学部 第一薬理助手 230 レーザー顕微蛍光分光測定法による単一細胞内カル シウムイオン濃度測定法の開発 矢崎義雄 東京大学医学部 第三内科講師 300 超高感度カメラと l 画 像処理技術を用いた細胞内カル シウムイオンの動態・解析システムの開発 片山芳文 東尽医科歯科大半 難治疾患研究所 自律生理学部門教授 200 心臓・血管内血流速度ベクトル分布イメージング装 置の開発 北畠 基礎体温自動計測システムの開発 顕 9 技術開発研究助成金贈呈式の開催状況 ど挨拶する 木村理事長 審査経過を発表する 中路幸謙審査委員長 贈呈書の授与 1 0 1 1 1 2 1 3 E 調査研究助成事業 1 . 調査研究の目的 広範囲な分野で進展が期待されている生体に関する電子計測技術について調査研究し, 解決が望まれている研究開発課題を抽出するとともに研究開発の今後の方向を展望し, 電子計測技術の振興をはかるための研究助成事業に資することを目的とする。 2 . 調査研究の対象 生体計測における電子技術の応用は,コンビュータ画像処理などの分野では非常に進 んでいるが,日常の健康管理や慢性疾患患者の長期管理などの分野にはあまり例をみな い。しかし,将来を考えると,疾病の予防と日常の健康の管理が重要となることは明ら かであり,そのために電千計測技術が導入されることが望ましいと考えられる。 また,従来の生体計測技術のほとんどは,病院などの特定の医療施設にむいてのみ使 用できるものであったが,疾病の予防や健康管理のためには医療施設外の日常生活にむ ける生体情報の計測が必要となると考えられる。 以上のことから,疾病予防および健康管理を目的とした医療施設外を中心とした生体電 子計測技術に関する調査研究を対象として助成することとした。 3 . 調査研究委員会の構成 東京医科歯科大学の戸川教授を委員長として 1 0人の調査研究委員会の委員構成で調査 研究を実施している。 4 . 調査研究の期間 昭和 6 1年度,昭和 6 2年度の 2年間に亘って調査研究し, 6 2年度に調査研究報告書をと りまとめることとしている。 5 . 調査研究の内容 ( 1 ) 関連する分野ごとに検索文献を整理し,重要文献を選択して委員会で検討する。 6 1年度は,心電図,循環動態,呼吸,神経・筋,その他の関連分野に分けて目的・ 対象,方法について委員により分担して重要文献を選択し検討した。 ( 2 ) 分野ごとに将来のニーズとシーズの可能性をまとめ,委員会で検討する。 6 1年度は委員聞でニーズとシーズに関する意見を交換するとともに,高齢化時代を ふまえて老人家庭看護について,東京都老人総合研究所の鎌田ケイ子氏の講演のもと に論j 義を交わした。 1 4 調査研究委員会 委員名簿 〔敬称略〕 委員長 戸川達~ 東京医科歯科大学医用器材研究所教授 2 ι P 貝 , , 浅野茂隆 東京大学医科学研究所病態薬理研究部助教段 二 ( 5 0音順) 岡井 j 台 小 里f f 章 杏林大学保健宇部臨床生理教段 :井記念病院 MEサービス部 技師長 川上;春日] 東京慈恵会医科大字放射線医字教室助教段 清水 東京慈恵会医科大手: 精 神 神 経 科 助 教 段 辻 隆之 東主医科歯科大学 医用器材研究所助教技 土肥健純 東京大手・工学部 枯官機械工学科 助教校 舟久保 互ム主 ム 束事古[;立科学技術大学有理工学科教授 j 度違 京 日 東京大字医宇部 医用電 f研 究 施 設 助 教 授 1 5 E 技術交流に関する事業 技術交流助成事業 1 京化時代に対応して,内外の研究者相互の先端 電チ計測技術を促進するためには, 凶; このため次のとあ、り, 国際的会議等への出席者に対 技術の国際的交流が不可欠である して助成を行った c これらの会議等において活i 誌な技術交流活動が行われた。 技術交流に関する助成金贈呈者 血 ! 巽 典引 ~I ノ トー十 60 1 , , ' 附 ! .I │ れ 筑J 皮大..;: 黒ト郎 r . │ 山 は i 臨 床 医 学 系 教J 受 ベルリン向山大主 医学部教段 I 6 1 I, ' " i 昭i 一 一 一 ; v ,I~-C~)'; I~. ~J) 十 ~, l60 l I6 0-11 │ f j米 学 術 交 流 七 ミ ナ ー I6 1 - 1 アメリカ 東京 信太克矧|術総合研究 ~Ií ] 1 二喜│ i61- ! 6 1- 9 イ ギ リ ス 他 他│ ト一一一+ 一一一一一L _ _ !鈴木 E 色 士 f 也8名 IEEE/民 ' j二 物 L " ; ' :会 IEMBS)第 大阪大学 ' 1 上 4 次 基礎 C ; : : ; i ' G * 士J 受 8 1 " 1午 会 公 議 ' 1 '1jI ) _) jI I l l医 I I J ' Ij 本│れンボジ l大 阪 大 字 苓 礎 J : " ; : : ; 1 j ; 教t } ( _J :61--11 ,アメリカ │ ↓ 一 一 一 一 一 一 十 一 一 一 一 6 1 1 2 I 中国 ウム え :[阪大 7,[11崎│日大 1,東京 l 天下旬大 1 J 「 一 一 村安 l 5 オ ストラリア 61- 9 アメリカ L学 部 助 教 J 受 IJ t l !r %戸t業 ' r i ' i l l[ 1 ; い 正|五Ip~~ f iJ1t 衡を~ ~~ i士j五iiLiJ脊r.:]~討会 1 1 オース卜ラリア 61- 7 アメリカ 1986年 度 米 同 臨 床 化 下 会 学 術 集 会 第 1[ u l米 1 1 1云生物 L 'f:シンボシウ l東 ,j t大 戸 6 1 刺 ~ 斗- ' l , えf :{ ; I ;教 J 受 I l ; r I出 ー リ ス I 人 [iLfM!f先 t ; 1 6 6 0-1 0 Iオーストラリア . , . . . , . fiMllHl[ 五│際血液 γ :交 血液研究古 1 ; 1 : : 6 1 6 1 ベルギー フランス 6 0-4 I [ l l i f 託7tU計 測 研 究 会 lW吉 [ ; 教 段 沼 川 │ 司 際 川 吉 会 議 八|料r~n 大学 │ 6 1 !屋形 6 1 / ' ' _ I IT- L... I J I " ' , o , グ・電主γ l : f l Mシンホジウム 7問JUJlffibJ,古院 1 瀬 名 T .:~, ,,,'新潟大 γ, _ " 柴fH 6 1 I新 谷 和 夫 │ │ 6 1 I 国 十 八 幡 義 人 I I I [崎 医 科 大 均 技 60 l 第 3[ C lI アジア太、 l t j下心臓ペーシン 1 < 1 1 -1 < 1 1 t LJ t & 1 2 f f ; 1 7 (" f :* J ci ' ; ! : iR einhard ! │Thorn 時期 名 一 l . ; :: . . . : . ! : _ ;" ' . J .J ' j 義 国 際 血i 耐標準化委員会・ヨロ ι 礼 、 、 仏 y パ臨床検同千五 1 9次年次長LE 大阪市川学 医学部講師 一一一十 , = 堀 60l 60 ム五 し uI 年 5 9 機関・椛 名 氏 医! t l画像処聞とノサーン認識及ひrT I 2- 2I アメリカ L ' 河 川 f 響映像j 去に関 jる [ 王l 際シンポジウム 6 怯│山形大井 字 1 2 . 生体電子計測研究会 1 f i 1 ' 、 ; : , 工' 7 :とl 芙J ρ そ 守 : .177]";ととの年t 'N証ií~~ にある下 1;な (1 '0M'先は このため, 1 ' 0 . かかるう〉肝にむける共通 ( 研究課題について. 1対連 ) J時技術ご、ある "U 本屯 r, i 1i W J技術」 l こ問する fる咋門会:の引f 先昌が交流し, ニース,シースに│閉して討議し, 'U 本屯 f, i 1i W J研 究 会 を 昭 和 6 0年 jr t J ]~(;,を f153ド j ることを 1 J的としと,、 l i l l 引 ,t ]内に, 今後の-; 1 2 1 Jに I i 2 Eした l 云i l J生 体 工 学 を は じ め パ ス、がま tます i ; 7 Eまってし、る rl~ くその二 イオテケノロシ~ ~;;.~ J 本研究会は,東京大下氏千:i ' f l ;の 斎 藤 If')}教 J 交のこ指導を f J }て , 懇 談 会 ) j; J ' ¥ . に て 年1 m4い l f " l度 開 催 し , 開 催 に あ た ノ て は . 1';C下・生物学と J 里・工学 I / ( J係の話題蛇(共占をうと互に定め 2名である。 て自由活達に討議を進めてきている。研究会のメンバーは,下記のとむり 1 以下に研究会の開催状況を示す。 生 体 電 子 計 測 研 究 会 メ ン バ ー (50音順:敬称略) 守谷 寺斤 口 山下 J 度 i 量 閉仁 舟久保 保健宇部 乍. 肥 西村 之純一伝登郎衛 7 i 土 円 H 隆 健 正 ペ シ 穴円﹄礼 関 存林大学 床 臨 里 子 J lI 上 i 1 f 章司男牛 井 折口憲富 、 l ノ 司 │ M Eサービス部 三井記念病院 東京慈恵会医科大学 教授 技師長 放射線医学教室助教授 防衛医科大学校医用電子工学講座講師 東京都立大学 仁学部電気工学科助教授 東京医科歯科大学医用器材研究所助教授 東京大学工学部精街機械工学科助教授 土浦協同病院消化器内科医長 東京者1 5立科学校術大学 電 符埋工学科教授 r 技術総合研究所材料部 材料物性研究室 主任研究官 筑波大学臨床医学系麻酔グループ助教授 瞭 東京大学医学部医用電子研究施設助教段 生体電子計測研究会開催状況 問!崖 1 j ' . 月 1 苛 日 ' ノ プU し 県 " 6 0 i f . 1 2トJ 1 3 1 1 臨床的に安明主れている 6 1 !ド31 ]1 5 1 1 生体首u i f t X l n測 f f lセンサ 足 i f l i l " ザ 主 主ト 'U い 見 事 . ! . ,i l i W J 1 i 筑波大手町床医 γ :系 u 力RI 受 [ [ 1 ド 衛氏 東京医科歯科大下 民f i J(,日付研究所教校 μ 川 i主リ~ H : 国一川,,~環 13 センター研究所 6 1fj ' .6i 17L J f 同環抑J f i!¥計測にむけるいくつかの問題}, , 6 1年 8) J2 8 1 1 人工臓器 1 1 1吸着剤について 1 循環動態機能部 部長 弘之氏 I T 東京大学 講師 [ I lJ 生産技術研究所 井信治氏 6 1年1 2月 6L J 脳の形態と機能の同像表示 東京怒恵会医科大学 第二内科講師 下傾貞友氏 6 2年 3月1 4口 磁気を用いた生体計測とその臨床への応用 東京電機大学工学部 電 子 工 学 科 教J 受 小谷 誠氏 1 7 昭和 59年度(第 1回) 技術開発助成研究成果報告 眼底の定量立体計測法の開発に関する研究………・…………………ー 19 臨床医学分野における電子計測技術に関する基礎的研究…・・………・ 25 T V画像処理による血小板凝集反応の数値解析………………...・ ・ .32 H オプトエレクトロニクスを活用した活動電位の光学 的超多部位同時測定装置の研究開発………ー……・……・……・・・ 36 光 IC技術を用いたファイパ血流速度計測システムの 小型化に関する研究…………………………・…・・………ー……… 42 Walsh変換による 64チャンネル高周波超音波パルスドプラ 血流速信号の実時間計測処用システムの開発とその応用……・・ 46 顔写真は研究責任者です。 1 8 眼底の定量立体計測法の開発に関する研究 鈴 神 戸 大 学 I学 部 計 測 範武 中 大阪大学仁学部応 1 1 1物理学科助教授 共同研究者 谷木村 研究責任者大阪厚生年金病院眼科部長 r学 科 助 教 綬 人 晃 が Sだ け 伏 t r lがずれる。この間に dx8 Sの関係があ 1 . まえがき 二 眼科領域において緑内障というのは限内圧が上昇して 規野障害を起こす疾病である。この視野障害の原閃とな るので Sを測定することによって陥問量を求めることが できる。 るのは網膜内の視神経障害であり,視神経障'吉が起こる と眼底乳頭に陥凹を生じる。逆にこの視神経乳頭を定量 る。すなわち今回の研究は眼底の定量江体計測を行なっ 絡 H象付き根底像撮影装;~! 凶 2のとおり絡 fを瞳干しの端の部分から眼底に投影し, q l央部から観測する。絡 +1 家を瞳孔の端の部分から投影 て眼底の陥問量から視神経障害を他党的に計測しようと するものである。 1 1 . 研究内容 白 的に測定すれば緑内障の悦野陣'rti-を惟:主することができ ( 2 ) L 2 u 1 . 現在に至るまでの研究 我々は約1 0年前より眼底の定量立体計測の研究を行な ー 8 - っている。 1)2)町伽)現在に宅るまでの研究成果を要約する。 4 ( 1 ) 測定原理 ( 1 ヌ1 1) a d . 離れ 等間隔の直線格子像を眼底に投入し,角度。r た方向から観察する。滑らかな平向上では格 隔の直線として観察されるが, r 像は等間 d だけ ~(ú 問があれば前一線 L 2 L I ー・・ーー- G =コ LS u o s 図 2 格子像付き眼底写真撮影装置 L l :中空レンズ 図 1 乳頭陥凹の i ! J 1定原理 dx8=s L2 ,Ls: 非球面レンズ S:光 源 G:格子縞 M:鏡 C:共役点 1 9 するために,直線格子 G を鏡 M とレンズ L,を用いて文・ 役点 Cに実像を作り,レンズ L,で H 艮!底上に結像する(点 o 線)。投影された像は . 1 r a d の人射角で睦J しの一部から I U1 " 1度に!必じて格子像 眼球内に入って眼底にギり眼底の I が湾曲する。光源 Sの{象は集光レンズ L sによりレンズ L,上に作られ,投影される範凶はレンズ L,の後にある ; 1 ;に 用 い た レ ン ズ L2 絞りにより決定される。 撮 影 は 投 ; を!日いて眼底上の像をカメラのフィルム上に'ゲす。レン ズ L,は中全になっており,仔H 会像投影のときのみ)fJ' 、 , J 最影のときはレンズ L,の中空の部分を通す。なおレン ズ L,と集光レンズ Lsは 以 差 を 除 く た め 非 球 出 レ ン ズ を用いている。 ( 3 ) 撮ー君主結果 I E常および紘内障限の格子{象付き眼底写真を f 足1 3, 4 に示す。陥 1 [ 11 のあるところでは直線格 fの位相の変位し ていることがわかる。 図 4 視野変化のある緑内障眼における格子像付き眼底 写真 乳頭周辺部から格子像の位相のず、れが存在し,その 量も大きし、。即ち陥凹直径は大きく,深いことがわ かる。 J I : n :: r 玄 EXC向V両TIOM: rn r :z: r b向T E: t979・1 . 2 ・ ' 34 TITLE:tイデヨ今Jr'コ Z 1P I T C I I AYE骨肉 GE"43 <F"tGURE.'2 > <FIGURE % > 7 ' : 1 向調 ﹃ ・9-6 ・2 句 ・ 1ー 司1 1。 ・ ーニ 内 e 内 している。 20 ~, ・1 9 ・3 ・ち・ l ・ ! : ? ・1 : ) , t - -~ ・・ - ヲ 司 a a W E E E 3v ' r ' r a e y,e'FAw-S4A' ・a -'-e---E -4 ・1 o 0 ・421 0 ・ 雪 3 1 ) , ) ー!3 ・1 1 ・y ・2 ・1 1・1 9 ・勺・ 2 ・9 ・3 .弓-' ι . ・事・ 2 内 ・+・ 3 ・! ~ ・3 ・2 ・1 0 3 ~ 。e o e向 ・1 ・I ( 4 ) 定量立体計測値 1したl i 自をI:X I 5, 卜記症例の格子像の位相y,:ーから立体計浪1 6に示す。数値の 1は5 0 μ に相当。数値の前の は陥問. 無 . 臼iは突出を表わす。たとえば-3は1 5 0 μ の陥問を表わ 1 91 1 ー 図 5 正常眼の定量立体計測値 991909999999891 6 吉 43RJRJ65964Rd34343 . , ------, ..... . 444FR.-RE 4 2 2 2 2 4 3ち ・ ・・・骨---------- 内 --------- J mち正常 32744﹃ ・3 3 S slim-94 . ,-司・・・ ・・・・・ ﹀﹀﹀ 中心部に格子像の位相のずれが存在する。 乙陥凹があり,乙れを生理的陥凹 眼でも乳頭中央部 i とし、う。 alo--22222129999 F. 、,、﹀ F ﹀﹀ }3 1234 5J ι ・ ア S901234RJ i11111 図 3 正常眼の格子像付き眼底写真 3 4 4Rd -7q- 432299avit 、 官---------- z2 . . . n E X C R V R TI O H . . . .. . b 向 TEI1979 ・ 12-~ oI ‘: IP I T C HA Y E R R G E '2 9 . 6 TnLE")I't(~..,1I' (F I G U Q E 1) 使 雪 司 •• J 1 J 亭 • L72221 ・ e- ・幽旬 喝噂 雪 電 •.• 39 叫 .' . . 電 ち 宅 、 ﹄ ・ 喝 -.-.司-- ・ n ・ a . 電 ・。 .. -e---'-, ‘ 守 占 ﹃ .•. 2 9 'ヲ・・九一,、‘、 .・・.: リ 、 ' J J 、 2 , o 2 z 1 p.1 、 3 l、 . ' . '.静、33. .. . . 守 ; 、 i4 Fa 3 .3 J4 Ja 6 ' . ' ' . . . - ‘ 喝 ‘ 包 ii ι 1 81 11 2 1 3' " ,弓:.; : : - z e 古今3 b 77'b, , . 。 。 . ,a d e---e'11111III・・・司 ・ , 764@33ア‘ ち 2 1 2 3 9 3 ・ - - - 1 1 1 2 2 2 2 1 23 1・ , ア 9 - 3う ち 事 AW982327RJ ・・・ 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 ・ ・ ''--, .... 7 9 17Q3111 2 a .2 ・ - - 1 1 1 2 : 2 2 23 22" ・ ...8 .3 A 争 円 リA 、 3. . 0 " J .4R 号 J6e $ A q q 、 1 . - 1、 J.22zz2 ? z1 - 喫苛 7 23 ち r J6A A " 命 9 6 . 2 I413 、 .- .. l l 2-4-1I1 1.l.11 河 角 2 で 、 1-e --, .-・・・ ・ , (5) ア雪, 1 , CU野E J ' J : ' J a句宍一4448aJ14 0?973 河 唱 , 喝 . ‘ ・ -- .. , m -司 i l, i - - 1・ ---- ‘ 司 ------- 647a--e731 Ig - - - - 1 1 1 I l l - -Z ----時争--1 -1・ 6@879?13RJ@ア 6 4 e 6 ・l - - - - 1 I i l - - 1 1 ・ --・司・蜘--hotpa--94321321 ‘ er -----11111111-----m--h 2?SG3Ila-4294Fb 、 官- - - - - 1 1 1 ; t i - - - ・ A H S " ' A吻 品" V A吻晶V 鍋Aリs o ' l m w a q h e a o a ' ﹀﹀,}、,、予﹀、﹀も﹀、,﹀︾ 1 2 3 aJZ@FS9aw123a-s 111111 .24 2Rdl雪 a4Rhogpbz E e-- 専、 目 - - - 噌 ・ ・ -Z -- 121456 ヌ │1 6 , (F I G U R E2) grat ing aperture 1ight source 凶7 l h j, { ミ 数 H384XV4 9 0 . メt ズ8.8mmX6.6mm(2/3"サイズ). I J )!lした。 t f .}j式 2 1インターレースを干 I U内陣限の定量立体計測値 ( 3 ) 与~'f . tではIlW . 氏'チ ; ' f品i i 弘引像お うになった。しかしこのん i 1像 処 珂 シ ス テ ム / 1 卜'.Ji~ 光,、戸系によって灯時!な 1 II1 1 像が行られた。 J l tのまでの/JJ f究により11.山氏の主 ! ? i f f休日 l i t l i Jが で き る よ r 像の i H H μI i M I Jなどに 1 1 日¥Jを要する J t " } :系のブロックダイアグラム 次にこの絡 f f 象から l ( n . 7 i 'な ど の ノ イ ズ 成 分 を 除 去 す る また数 i l ! iの 1か ら 動 l 刈像処均システムを 必要がある。今川この必安' matrixで は I r (観 的 に H 艮!氏乳 l i uの陥川の状態を口氏に . j W iき 導人した。このシステムの特徴は,重!日I h j i 象処 J f!!できるば l i li'いため I t }ぴ│ヌ│に J 前くという操れを加えると大変な1 1 . ' j l lJ ¥ かりではなく 1 1としてはこれでも似めてイ jJ I Jであるが, を要するコ研究) J U Iのところ, いる o f 1 1 ; 活必療において特定の少数の忠 J すしかiJjIj',,[:できないた オイ~' i 1 , JとしてとらえJ1i', d : jl l ! i f 集が人 n 主化をする必要がある。すなわち実川化するた めその ρ j像 を 故 大 512X5 1 2点 シ ス テ ム は T Vカメラからの人}JlI1 め に 必 安 な こ と は 大 別 し て 次 の 2,}I,(である。 でサンプリングして脈)支を 2 56レベルに実時!日i で A D変 よぴ惰 c 孔l i uで の 依 f i 象がビデオ 1 .で も コ ン ト ラ ス ト 以 く . ① i 凡川 I I I I I像処f1M装 j 山としても尚 i 主化されて 人 11艮を í~ltj して手 L Jit付与 i今 i象をビテ T " J能 と な っ た 。 こ の n 1 l をi 丁なうものである。 換を行ない,何々の1 同像処J 6メガノ〈イトの大 : ( f .~rt: [ I f f l像 メ モ リ , お よ び ホ ス ト 最大1 古 川 } ] I こf Uられること。 T 1 .,;じのことくして j : j .られたビデオいりを│山l 像メモリ コンビュータの,' : : j ; 車両像転送をサポートしている。この c ' l 芯させ. I 取氏 1 ( l l~(r~~ のノイズ成分を係 f今像から除 に ,; t t小本本十持 I N J i l J l 山l 像処珂装i 青および T Vカメ システムはJ 去して,礼日員の陥 l fJに対する係正 { 集 の ' I i f '' Y A Iの み を 1 1 I J I I ' , ラ. T Vモニター, ② グラフイソクスターミナルから J I : X1 )• する。そしてこの↑白抜から三次 lじ↑;日l~ に交換して &'J~ 礼l i i i陥 I J lI , ih l ! t J システムもこのl r i小江本構成を利用した。 すること。[tl i時 に こ れ ら ー 述 の 了 続 き を o n l i n eによ 凶 8は こ の 動 I l h j像 処 f 4 lシ ス テ ム の ブ ロ ソ ク l > < 1である。 1 1 吋 l聞に処即すること。 り l ; o . i JL 象A C Cお よ び I i I ! i l像 レ ジ ス タ の 2椅 の l 出l 像メモリ. l l H I像 i 鼠算を i jな う フ レ ー ム ブ ロ セ ソ サ . l i l I I像 メ モ リ の ア ド レ l 刈{象人 } J自 i lおよ ス制待jJを行なうフレームコントローラ, i 2 . 今回の研究 び佑 I j f J I ! ?イクロコンピューターから成る。 1 削像 A C Cは ( 1 ) I I ! I I像 レ ジ ス タ は 8ビソト i 去のメモリで. i出算Jtj の ~ilH行 16 ビットH:のメモリで結 'q や積干11 泌 !s~ 結果を俗納できる。 光'芋系 ; t * し た た 学 系 は 眼 底 力 メ ラ で . 1 の)!世間 l 系では光 { 史 ! ll 車内に H J ¥ .、られる。*装院は/lf I j像 メ モ リ の ア ド レ ス パ ス が : t t t ド Jに 不 足 し て い る の で パ ワ ー の 大 き い ( 100W)のハロ 2 つある。 11!Îli象 ACC は ~)j の BUS に持続されている ゲンランプを使iIJした。さらに眼底に投入する十iH 像を が. I I ! I I 1 象レジスタは 2つの B U Sに i f怠 に 持 続 す る こ と 鮮I I } Jに す る た め 倍 n m隔 5本 /mmの 燃 r 梢似をII'I えした。 ができる。 A C Cと の 問 お よ び レ ジ ス タ ー 問 の 泌 算 . 1 刈 l S聞 で 行 な う こ と が で き 像 テ ー タ 一 転 送 は 1フ レ ー ム i この光'主系のブロックはドJ7 にノJ~ す。 る 。 ( 2 ) 1 占l i 本カメラ 同 9は フ レ ー ム フ ロ セ ソ サ の 内 部 を 示 し た も の で あ る 。 :'¥EC社 製 TJ-22ACC Dカメラである。│古│体J:Js:像ぷ fは イ ン タ ー ラ イ ン 転 送 ) jJ にCCD撮 像 素 r .I山)出サイ フ レ ー ム ブ ロ セ ソ サ は 2つ の A L Uから成る 2段のパイ J プ ラ イ ン プ ロ セ ッ サ と し て 構 成 さ れ る 。 ALU1は人 ) 2 1 画像フレーム制御パス A-BUS 画像フレーム制御パス B-BUS │ レ ー ム1 1 7 'ロセッ│ │サー │ 68k CPU ノミス 凶 8 動画像処理システムのブロック図 ~~壬-→ 巨互主三三 8 コンポシット ビデオ出力 ピデオ出力 函像レジスタ メモリ ZBレジスタ フレーム コントローラー 凶 9 フレームプロセッサのブロック図 l 由1 1 象とレジスタの算術・論 f l l U肖算:を 1 jなう{也にレジスタ と ACC2との演算を行なうもので, A C Cへ の 積 算 等 内容を左シフトするバレルシフト機能をもっておリ積干1 の種々の算体[,論瑚演算機能がある。 演算に用いられる。 ALU2は ALUlによる演算結果 2 2 なおこれらの機器の外観はい(]lO のとおりである。 このように眼底の定量立体計測が高速に行なわれ記録 できるようになった。 図1 0 現在の眼底定量立体計測装置の外観 右端:眼底カメラ 左端:コンビューター 中央: DIANA動画像処理システム 図1 2 図1 1の図を変調して格子像の位相差を強調した ところ。 川.成果 眼球後極近くに陥問を作ったモデル限に格子像を投影 1である。これを拡大したものが凶 1 2であ したものが凶 1 る。百五山に相当するところの格子像の位相のずれがよく わかる。 人眼眼底に格子像を投影したものが岡 1 3である。生体 眼であるためまだノイズが十分除去されていないが,眼 底乳頭面に格子像が写っていることがよくわかる。 なお格 H象を投影した眼底が,テレビ l 両面上に写し出 され,適当な画像がフロッビーディスクに格納すること ができる。さらにこれらを立体図として記録したのが図 1 4, 1 5である。図 1 4は模型眼陥問状態の立体記録,閲 1 5 は閃 1 3と│司ーの正常人眼底の立体記録である。いずれも 陥凹状態を下側から観療している。 図1 3 正常人眼底乳頭と格子像 点線は乳頭の境界を表わす。 図1 4 模型眼の陥凹状態の記録 1 後極部 l 乙陥凹のあるモデル眼に格子像を投影して 図1 いると乙ろ。 23 文献 1 ) 中谷ー,前回一美,住江憲勇,鈴木範人,佐藤秀朗, 横関俊介:眼底格子像による乳頭陥凹の測定,眼紀, 図1 5 正常人眼底割頭の陥凹仇態の記録 I V . まとめ 垂直直線絡子縞を一定の角度水平万向にずらして限底 に投影し,その格子像の位相差から眼底の定量、I 体計測 を行なった。 現在までの方法は眼底縁影,フィルムの現像,それを 俗f-f~ i H I Iき:測定器にかけるという大変時間のかかる } j 法-をとっていた。これでは大量処瑚ができない。 f トl 司の M . よはこれらを に行なわれ, o n l i n eに転換し,演算が I f J i速 立体図も摘けるようなった。 将来これらの機能に改良を加えて操作性を良くし,広 く日常臨床に使用できるようにする予定である。 最後に,本研究をご媛助頂いた中谷電 f計測技術振興 財団に厚くお礼申し上げます。 2 4 3 0:4 1 2, 1 9 7 9 2 ) 小谷一,住i[i春、男,鈴木範人:コンビューターを用 いた l 恨民俗I'f象による乳日良陥胆l の測定, 1. H 艮 , 8 4: 1 4 7 8,1 9 8 0 3 ) Nakatani.H. and Suzuki.N. C o r r e l a t i o n betweent h es t e r e o g r a p h i cs h a p eo ft h ed i s ce x c a v a t i o nandt h ev i s u a lf i e l di nglaucomatouse y e s, DocumentaO p h t h a l m o l o g i c a,2 6 :3 3 7,1 9 8 1 4 ) Nakatani.H. and Suzuki,N. C o r r e l a t i o n betweent h es t e r e o g r a p h i cs h a p eo fo c u l a rf u n d u s and t h e v i s u a l f i e l d i n glaucomatous e y e s, DocumentaO p h t h a l m o l o g i c a .3 5 :5 1,1 9 8 3 . 5 ) Nakatani,H.,Suzuki.N. and Sato.H. C o r r e l a t i o nbetweent h es t e r e o g r a p h i cs h a p eo ft h ed i s c e x c a v a t i o nandt h ev i s u a lf i e l d . AmericanAcad:1 8 0,1 9 8 3 . emyo fO p h t h a l m o l o g y .1 6 ) III~ ー, Jj 村式見,鈴木範人:眼底の定法力:体, ì t-ìllil (I I ) 1 1 5 1 1 1 1本 M E苧会,東京, 1 9 8 6年 4月2 8 1 10 第2 7 ) Na k a t a n i .H. andT a k a t s u j i,K. A s t u d i e son g l a u c o m a t o u sv i s u a lf i e l dd e f e c t s . XXVI n t e r n a t i o n a l c o n g r e s s o f O p h t h a l m o l o g y,I t a l y . May 5-8. 1 9 8 6 . 8 ) 小谷ー, J t村式見,鈴木範人:阪氏の定量、, j :体 ,i h l ! l ( 1 I I ) 第2 6 1 1 1 1 1 1本 ME常会,東京, 1 9 8 7年 Oj1日 。 臨床医学分野における電子計測技術に関する基礎的研究 一一勝疾患の病態把握における数値解析一一 点以 1 ; : , (医科大<'(:消化保内科助教校 申 + J U, j i研究f' i 東京立:r 医科大"?検 f 主役印Il長 北 享 ; I U 申 、 dじs 彦和 研究員 i f : 打 J : W まえカfき 総合的 i l ! J A:を本易にすることを通して,診断に役 J'rてる [ 1 ( 1 ' ,)は脈侠,:;1:',の必断ならひ、に治療において i : i l n畿日:主的な,i!i i ! l l ,ぷぷ,あるいは屯 r 後日与をJfjl、た数 h 在 ' t . !f , '診療の水準を j i, j1 会させようとするも 解析を 1隼人し, , ' hを 1 1 ( 1 ' ,)とした。 本研究の のである。 この持のプログラムはすでにいくつかIlf J 発され市販さ れでもいるが,実際に臨床医学的に!必 1 1 1する 1 :で は ま だ ト分とはいえない。ことに欠如データの作作は臨床医'芋 投1 , 1 において脈炎はアルコール絞取 i dの噌加lとともに 近年汗しく榊加lしつつあり, 1 災 ' 芋( 1 ' )に は も ち ろ ん 村 会 予 の場ではしばしばイ~ " r避的であるが,この欠.t(iデータを nった時系列 (1')なノ£ラメータの処 Jfj1ができるものはほと ( 1 ' )にもその九l 策が 2 、務とされている。しかし同知│のこと んどな, ' 0 またデータ解析の く勝校忠のみ断ならぴに治療はいまなお必ずしも'千五坊で J IA:には比較の対象となる椛状をはじめ,治療!大j 本や の ' j ' [ 1的の一つである治療効果 はない。 その問題点の」つは勝決忠における解来予的な 1 hJ態解 ' I ! . とi 民の[i J i 時点ぶも必須条件であるが,これが可能なブロ グラムもほとんど見かけない。そこで孜々はかねてから 桁の難しさにある。 I U l' l'・以 1 'の 勝 醇 ぷ は し ば し ば 形 態 欠 如 デ ー タ の 処1 } Jl.を合めた J I ,)系列 ( 1 ' )テータよぶができ' n 革:長あるいは勝慌の しかも j, ' r ' . 状 .~fì僚.'J!..と [(J: の|何千手の l , iJR .l,ilìl!i1 も "r 能なブロ ','.)\11 診断の T がかりとなる。~ ) j貯よ''(:( 1 ' )な↑5 1阪は 1 1 平 : 長 J,i'I支および H去の ' [ ' 1 ] : ょには欠かすことができない。 の ' i i グラムを!日]'iE ' I 'であったが,このたび本研究費の助成を '下(1',)な変化に先止って異常をがし, しかしながら併ぷ'下 ( 1 ' )なノ、ラ j の総 fトが)~・解釈にはしばしば,'::îl支の呼 I"j ( 1 ' ,)知みやれ験が 安 Jドさ 併でこれをほぼ完成した。 ータは多,1 皮にわたり,そ hる 。 2. 材料ならびにんr.~l~ 1 ) 機日:}の構 J J ¥ ( :: 本研究ではこれらの勝マーカーの測主 .1< 1J~ ・併行に 佐川した'心什農協はハーソナルコンビュータ~ EC- : ! tf-機誌を導入し,病態 J診断の制度を j i ' J1 .させるととも PC. 9 i l 0 1V1 ¥ 12,ディスプレイ PC-KD854または P C KD551K,およびプリンタ PC-PR201Hである。 r ' に,ザi1 ; : t M Iの決A:ある L刈ま治療効果の [ " J之を%をみにす ることを試みた。また勝階ぷの会つであるアミラーゼの 民7 i iを解Il)jするための l i j段階として体液'1'のアミラーゼ W Iのl'I動化のための本礎的研究として濃縮分離製 i ム の 汁; の研'先も 1 jった。 2 ) ソフトウェア: データ人})にはr!i ! 以のリレーショナルデータベースの マルチプラン PS98-404-H4W を1 い、た。 3 ) プログラム開発: l 日発には プログラムの i j. 勝マーカーの経時的変動および症状・治療内容の同 一画面表示プログラムの開発 1 . U( 1 ' ) ( 8 6 ) を) 1 1l冶た行柿勝 7 ーカーの終1J,j '( 1 ' , ) 交 初J のl j J 1 j 由ぷ示 プログラムを!日I1E ' I 'であったが,このプログラムの長所 はすでに述べたとおり欠航デ 豚疾忠のみ断あるいは治療に)tJ'、られる多数の!隊 7 ー 年系列的な変動状況を症状や治療 j A J'fi.とともに任 カーの H 怠の栂 ~fi , 1本アブライドリサーチ併究所 のl h ' b}J を f~Þ た。かねてプログラミング I t , l H .N同 一 BASIC 研究内容 期間についてノ〈ーソナルコンビュータのディ Jむあるいはプリンタに!f', } Jし,悦覚的な スプレイにぷ ' タの処珂が " f能である}!,{ と,検行データが杭状をはじめ投薬・処慣などの治療内 千五と[i iJIJ ,'jに,i! ;WJ され対比できる .'.~f: にある。 このプログラムはいったんは使 1 1 1 " 1能な形になったが, なおテ。ータの人})} J式に総点があり改汗を必要としてい 2 5 た。このたぴ助成研究の一環としてデータ入 ) J J i式の変 更を行い,このシステムをほぼ完成した。人力 } j式変更 の日的はデータの入力・修正をより容易にするとともに, グラフ作成用のデータ 7 トリックスを,そのまま後に述 べる多変量解析プログラムのデータとして入力できるよ ユーティリィティ うにするためである。入力データの作成には市販されて 5 . 検査項目的追加 6 投薬・処置の追加 7 担当医名畳録 いる MS-DOS系リレーショナルデータベースのマル 開発した BASICによ チプランをけjいることとし,今いI 8 ディスクの初期設主 るグラフ作成フ。ログラムも N88 日本語 BASIC ( 8 6 ) (M S-DOS版)コンパイラを用いて MS-DOSLで動作 図1 するものに変更した。 3 . システムの慨要 初期メニュー画面 8y l JEX1 1-3 0は検査項目の追加分である。これらのよ良 ] 1)にぷ 本プログラムのシステムはメニュー両面(以: 1のデータ人 }J郊分はこの画面のさらに 1 Iにあり,ここ すとおりである。研究助成金による今!日!の改良はフロソ 」こは去ぶされていな L、。この項目はそのまま自動的にグ クダイヤグラムの布下部分である。 ラフ夫ぷすることはできないが,データを人力しておけ 1 ) データ入 ) J ば、必要に応じてマルチプランの移動コマンドで寝坊に グラフ人力作i lに移して表示できる。 2に /j"す。忠おの電鉢・ マルチプランの人力両面を似1 f 斤f 壊に必要な患者名,外米番号, { I齢,性,診断1,など 人}JlI I U耐のド万はグラフ表ぶ I fJのデータ EX1-10, の情報は第 1予IJUjにある。第 2-4タJ I 上むには成 I k l• 1T 1-10である。この部に人 ) Jされた頃口名は n 動的 症候・病歴・検査所見.y.術など,勝疾患のがi 態や治療 に第 5- 691J ト ゾiに表ぶされる。似1 にはボしていないが, 1T10の 1 I}j(二子備の EXl 1-30の人 ) J部代が続く,反 に関する情報がある。 グラフ表ぷJtjのよ員口は第 5- 89 1 J Lん-にある。第 5タ J I 復される検育の I " J数,すなわちレコード数は品大 2 35まで EX 1-10は由 J 妾グラフ去 /j"できる検査項iU,第 6タJ I1 可能である。 T 1-10は症状・治療・処置などの J(Hjである。第 7 - ヨ?叫名 B : 成因 1 豚石 2 3 嚢胞 Jl'h~ す 患者名 一一日 外来番号一一一一】 生年月日 S / 年齢 性 男女 症候痛 / 黄痘 腫嬉 発熱 孤痩 診断 主治医 初診日 λ院 I 2 3 年月日 無 無 無 無 無 他I _ _ _ _ _ _ _ _ _ 1 2 3 4 5 他2 一一一 肝 胆道 消化管 他合併碇 既往勝 D R S S S S E X I 一一一 恒一一一一一 他一一一一一 家族勝争ー+一 他 ー E X 2 ロ3 腹 単 XP 異 異 異 異 異 異 誘発試駿陽桧 組織所見 有 PST 低 正 過 PFDT 低 正 手術 1 2 3 P C a 有 有 有 有 有 E X 4 E X 5 ERCP US EUS CT 有無 宵簸 有無 血勝酵素低正高 尿隣酵素低正高 ACCR 低 正 高 血管遺影 正 正 正 正 正 正 機査 1 項目 検査2 検査 3 以l 日2 I T l 1 1 2 1 1 3 1 1 4 1 1 5 1 1 6 E X I I E X I 2 欧1 3 E X I 4 以1 5 ロ1 6 以1 7 E X I 8 E X I 9 E X 2 0 ロ2 1 E X 3 E X 4 E X 5 以6 以7 間8 以9 以1 0 l T 7 1 1 官 1 1 百 1 T l0 E X 2 7 ロ28 ロ29 E X 3 0 与をトリア心 低 正 低正高 メ モ 1 一 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一 H b A l c 低正高 転帰 低正高 死因 結 境 i E 1M 検 有 無 3 4 5 7 7イ1 1 作成 S I R I / B S O G T T 以6 2 回7 E X 8 臥9 口1 0 l T l 1 1 2 5 _ _ _ __ _ 1】 問 日 } 凶 S】 】 ー 】 ー 】 5 _ _ _ _ _ _ 5 _日 一 一 】 s 一 一 一 ー 】 - s _ _ _ _ ん】 】 グ ラ フ 作 成 K際して自動的に読み込まれる領域 人 ' _ _VER 1 1 3 項目一- 26 日2s 血棺 尿路 1】 』 ー 】 日 s s 002 E X 2 3 日2 4 E X 2 5 図 2 データ入力両像 1 1 4 一一 1 1 5 1 1 6 l T 7 1 1 8 I 宵 I T lO 2 ) 4 ) データの読み込み マルチプランで入力されたデータは転送コマンドによ J 之を目的としてテキストファイル,あるいは りグラフ衣 ! 多変量解析を目的としたシンボリックファイルとして保 データの印刷 BASICに よ る 印 刷 画 面 を 凶 5に示す。 MS-DOSで 人 力 し た デ ー タ と BASICに よ る 印 刷 プ ロ グ ラ ム と の 連 結は 1 I 卜進行中である。 A 存される。 本プログラムではファイル名の拡張正を, M Pとすれ ばグラフ表ノr.の入 ) Jフ ァ イ ル リ ス ト に 自 動 的 に 読 み 込 ま 氏 名 生毎月日 1945毎 研修目'"‘毎 れ衣ぶされる。 縁 令 " 才 l月 " 日 入院日".‘匁 性別男 同一一一~ h'"υ 1 . 11. . ・ . , 1318 同 1 勝マーカーのグラフ表示 l月 20日 奇 CCP " ' 1Ih P-ey 同唱 3 ) S局 " 因 ‘ ' " 阿 F123・ 5 刷、、、、.1D . 7 カルテ香句 ,.断名 rnr.,...-,~ E工 互 ‘ 1 =二ご二二二二コ l 国 3は グ ラ フ 作 成 の 選 択 画 面 で あ る 。 入 力 さ れ た 項 I が白動的に表示される。勝マーカー,症状,治療内おな A I ; ; ; j ; ; j i j 寺 ど の 任 志 の 組 合 せ を 選 び , 必 要 な 期 間 を 入 力 し て , 経H 的 な 動 き を 岡 4の ご と く グ ラ フ 友 ぷ で き る 。 こ れ に よ り 勝の病態を症状や治療との関連において悦覚的,総合的 ( U : ; ' ; ' ;的 な 把 侭 は 後 に 述 べ に把保することができる。この ! るごとく,さらに多変景解析により'存在見化され,統計的 "1 ・ . " < 2 4 [光州データ〕 〔最終データ〕 事 .・--'u 2 ' 栄 t 笠.,.処置コードー賀 町, ,総生物質 ノ" (14)パ ぷ ス ボ り J (142)エ ポ セ り ン " 6789O I l--2 1 2 . FUT 1 3 タずメソト 1 4 ニコリ/ 1 5 〆、ンスポリ〆 ( 2 )F U T / F 0 Y ・ (212)F U T 20 g , ,】,ガメット '"‘}ヲガメツト>00 z " ,ニコリノ ・ (Hllニ コリ::,; Ig 'S'コスバノ " " ".回 '11 "‘〆 J ヲ切 21 る " 。 /l ' ! I 図のコード l a 1 1 惇痛 9 . CCR 回 ・3/ , . ' 21 1 11 覧 ' S ' 1 2 3 4 5 /2 7 1 9 8 5 / 01 1 9 8 5 / 0 4 / 0 4( 6 8 ) 1 0 . ACCR 3 ノ 隙査項目コード " ,也滑アミラ ゼ (12.) " , 血 清 ア ミ ラ ー ゼ (Ptype) ! l' ) パ ゼ (J ( 4, 1刷 機 ヱ ラ ス . -ゼ 原アミラーゼ(路盤) " ,履アミラ ゼ(I'type) ( 7 )A C C R 11 J1l : 郎 6 . UAMT 7 . UAMP 8 . UAMS 2 . SAMP 3 . SAMS 4 . LIP 5 . ELA 4 " 1 ' . ) [カルテ需り〕 X 「1 < 米 , 」 . ‘ ・ a W ¥ 5~ に数伯化される。 1 . SAMT ト ¥J (5IJ) コス"ノン JT 図5 (IU/ clU/ (IU/ fnl/ { IU / (IU/ , " , ' " " ' ' " ' " IE) ' " ' " (1341セフォピ J ト q (1241? IP C 4 g (224) F 0 Y 400, , & 【3181$'1/メ ッ ト (132)セフ,ピ J ・ 800 8 ト " 印刷表示形式例 企番号を選んでトさい。 (6) (終 fの場合には、 99を入れて卜き L、 。 〕 ス ケ ルを選択してドさ L、 。 ( )[L: 10-10.000] [S: 0.1-100] す出 ) J期 間 ( 官績罫線の偵( )苛( ))!( )11-( )汗( )( ) [不要の場合には )}j( ) 1 1 Oを 人 )Jして卜さ L、 ] [ f ・ 1 ] イ向項、 [ f・2] → 終 f 同 3 内容選択両面例 1 1 . 勝マーカーの多変量解析による病態の計測 1 . 1的 コ ン ビ ュ ー タ を 用 い た 統 計 的 な 数l i 自解析を導入するこ とにより, 1 1 利夫忠のみ断および、治療に客観的な指標を得 ることを ~h~ みた。 1',:;;;臨床のは;で豚臓のがi 態J 巴促に干J I 川 さ れ る 数l i 自的な 純 績 に も の ぼ る 。 -} j, ' 1 :物 争 的 領 域 パラメータは数 l f , 占 J i 本 ) , ' : , 件 : 1 . : : , { j二齢となどの作在も;千;に問題となる。 では [ ! ( Jな解釈は必ずしも'各易ではなく, したがってその総介 ( │ う 、 f ,l j i .人ひとりの主1,:訟や経験の多存に依{{する[師が少な くな, ' 0 「 ゾ ¥ ! ? : やJ J F J J J i l l J J 図4 グラフ表示両面例 本研究ではこれら多数の勝マーカーに対し多変量解析 jい , そ れ ら の 背 後 に あ る 病 態 , す な わ ち 似 の 動 き に をj 反映される背景的な安いl を実観的に, itì~IJ することを n式み た 。 そ の I的 は , 特 徴 で は あ る が { i忘、な変化を捕らえた り , 若手主!支や子後の ' ¥ ' I J:,[:に役、7つ 客 観 的 か つ 総 合 的 な 情 報を得ることにある。 2 . 対 象 お よ び }j法 1 ) 対象症例: J I , 慢 性 豚 炎 H群 8例 , い 対象品:例は慢性勝:長 I併 5作 27 わゆるl. f ' 続性!洋炎 8f i j l Jお よ び J 2 、刊イ隊炎 2f ' l J I の , f !2 3f ' l J I であ 1 3 .: , ' ; * る。性比は 1 3・1 0,年齢分骨j は4 8士1 7十 (M: tSD) で ある。 y l lについて 対象の ' / 1の 1( i : . / k /i 一分析あるいは主成分分 iい,川紺│にその背後にある病態の解析をしたがi米 析を j 2 ) /陣マ カーの i l W よ: i様。)f;'ムを対象 23例 に j はり I 盛 H U ' に"じした。ここでは/,J 12 稀 ~ri の杯 7 ーカーを "iJ IL~ 測定し, H oI L i的 な 交 動 を i l l カーの附矧とその i l ! l : J :q q : (は , I ( I L ' I " い、 (L1P) iu/,l r 血' 11ラ ス タ ラ ー ゼ 1 i t t皮 (EL !P{f.した。杯マ ゼi 民度 lT) i A) ng/dl, 1 ( I L ,i¥アミラゼ ; n l又 (SAv u / l司 I . : ( I I ' I I * t j l豚叩l アミラ セ ア イ ソ ザ イ ム 濃 度 (SA u / l, 1 :¥1P) i ぷ lI'分析を i k /J L lk i l lし て 汗 か ぴ 十 が っ て き た 共 通 / 人l の内対!と頻度を検 H した結果を報 7 5する(ぷ 1)。共通 l i fは 少 な く と も 231, d' I J ' I '4例 以 iに 共 通 し て 必 め ら れ た 司 1 1し 仁 1 げた。 ) ものを.lfx.I 長 l j l総 ア ミ ラ ー セ u / l, 以 t 小 総 ア ミ ラ ー ゼ 波 山 (UAMC) i 勝炎 2 3例の主肉 f分析にあらわれた共通凶子の種類と頻度 j l将司')アミラーゼアイソザ 州t . v f T ) iu/h, 以 t f ' l日 (UA: ス (CAMT) ml /min,アミラーセぜアイソザイムクリア F 例数 頻度% 2 0 8 7 . 0 1 8 7 8 . 3 クリアラ/ス比のみの上昇 1 3 5 6 . 5 血中アミラーゼのみの l昇 8 3 4 . 8 尿中{直の i昇を伴うクリアランス比の l昇 7 3 0 . 4 t昇 7 3 0 . 4 血中エラスターゼ lのみの上昇 5 2 1 . 7 腎障害によるみかけ上のクリアランス比の上昇 4 ' 1 7 . 4 潜在する共通因 イム排 !I',:~ (UAMP) i u / h, 総 ア ミ ラ ー ゼ ク リ ア ラ ン 慢数の逸脱牌酵素の高値 ランス (CAMP) ml /min, ク レ ア チ ニ シ ク リ ア ラ ン ス 管障害による,'"中値の ( C c r ) ml /min, 総 ア ミ ラ ー ゼ ・ ク レ ア チ ニ ン ク リ ア ラ ンス上七 (ACCRT) % , ア ミ ラ ー ゼ ア イ ソ ザ イ ム ・ ク レアチニン ク リ ア ラ ン ス 比 (ACCRP)%である i昇の抑制 υ リパーゼの江 !II',ょにはトリオレインを Jf~f{l として IIJ\ ミた c アミラーセョの洲本はフルースターチ(シオノギ)を 1 1 1 ¥、 よはダイナボソ 1の i W I : 卜社のラシオアソセイキソトを 1 1 1¥ミた。またクレアチニ l ! J よ は オ ー ト ア ナ ラ イ ザ によった。 ンの i l : ,i 主の)え似 1 勝 7 ーカー;I!J 4士 7 V I士 sm l l I 1 " 1C " 1数 は 1 , { f . J t )l 3力 J tSD) である。 l (M: N t i I Jは 21士1 た色よ;ょによった。エラスターゼ 尿中アミラ ゼ濃度のみの 3 ) 機 日 ,fの 構 成 : 畿日出はノ支ーソナルコンヒュータ:'¥EC史1 1 1した',t: [1 f なお C C Rの 変 動 ( 低 ド ) と U Al¥Iおよび C A Mの 交 PC-9801VM 2,ディスプレイ PC-K D854または P C ; iによるアミ 0 をぶしたものは腎昨',: 動(低ド)がiIの村 / 1¥ J -K D551K, およじてフ リンタ PC-PR201Hである。 1i l lとして J ラーセサポ1 f lH 泣かった。 i ' 世 の I J/ i ' c 4 ) nトーよりコンビューターをJlJ¥、て多変量解析によるがj ソフトウェア: データ人 J Jは lli防止のリレ ショナルデータベースジ) 7 , 阜の μ ! J / il f 1兄を引た。 J l法 の 7 Jフォ ル チ プ ラ ン PS98-404-H4WをI J1¥ミた。データヘ } Jフ 寸 ー マ ーマットは光に述べたグラフぷぷ川データ人 } . l _ 与祭 / ,) 1 ( 1 1' ( ' / 1:7);生日 lU除昨よの;l!Jl~ は将校/!~の必/tIr ペペ fìjf,~ 1 '・ ットと共通である。人 ) J終 「 後 シ ン ボ リ ソ ク フ ァ イ ル に 変換される。 7 ルチプランを仲介としてテキストファイ Jフ ルに変換すれば克に述べたグラフ衣ぷシステムの人 } } ji 7 )俗,'(にィ、 I I J欠 な も の で あ る 。 し か し I l ! J ' /: ( I L ' I Iで i : J . . : さ l れる!隊醇ぶ作々の持つ忠義のちがいは必ずしも1I)jらかで 1 7し なしその動きに不一致がみられる場合には解釈に J ァイルともなる。 t i解 析 に は I 多交 i 1本 能 率 1 1 6会 総 介 研 究 所 の 多 変 以 解 析 ¥、た。 パ ソ ケ ー ジ を 片1 むことが少なくない。またアミラーゼ・クレアチニン ク リアランス比の必義もなおイ~U}jな},'.(が伐されている。 5 ) データ解析 甘i 人1i分析 i d J ! iとその!ぷ ' J 血' . I ' iI L I ム 1 により l 1 'f 1 'N革解ぷ I ト ノ1 削除畔ぷとク I " 1対 象 と し た 12純 矧 の 勝 7 ー カ ー は 逸J ! ( I,illしたもののみであるが,この!主の検 リアランス比に / 央しているかを分析 A Iを!え H が勝炎に関係するいかなる安I 人l ; J ! iの 動 き に i を.iiliしていかに多くの l i H I fが こ れ ら の I 、 "1 した。 I } jらかにさ (I~J に 1 \01 り し て い る か が I 古│分以 lの怖!加を 1 1 1 、 ' . ; i 数は ' j '' つべきものと考え, I k l I k l r r f T f 'が 1よけ大き 人Ifは,これら勝マーカ に引れた共通 l ーはもとの変泣 なおi? HIす る 主 i 刈f 。 ?干変尽の IAlfH イ~i 4 t油性て的 tを J L r の総合的な解釈 に陀してつねに ~i; 干~; 1 刈 Iとして与!慮されなければなるま . 、 いものの数とした。また解釈に際して単純構造をひるた めの I k l 柚の 1 " 1転には, hた 。 と り わ け 尚 頻 度 j lIJ{iの異常 1 ' . )1'ーが.肺炎に合 や C A Mなどの!ぷ t . : r UAv j のH 1 0 修正する本準パリマァクス;ょを I I /¥ J1¥ミた。十1閃行手1 併した ~t ド fZi); により-Ifll 制され,本米あるべき{的よりも見 係 数 の U,告、水準は P<0.05とした。 かけ 1 ,低く 28 : . ,る可能性もぷ 1変された。これまであまリ i H ' 1されていなかった現象であり,今後は内c ! 怠が必要であ 2 . 材料ならびに } j i l 、 であるパンクレオザイミン 材料は勝機能検合1 ろう。 ACCRは勝の急v t 1 ム炎症の f 宗主日に千i 川な指標とされな すも少なく がらも,その特異'ttに疑問を校げかける術究 J な L、。この度の検"、I では, ACCR の卜坪機転の ' 1 'に勝 1 'アミラーセ, 1 J I 校忠と結び付く本来の病態,すなわち尿 ' I ' n~止のトー昇を ff う ACCR の上舛,のほかに 71 昨 r, Îf により セクレ チン 式験で得られたヒト豚液を肘いた。 E 精製分 I~lti去の概要を凶 6 に示した。勝液 '1' のアミラー セeを イ ,j 劣性コーンスターチで特異的に的許させ,遠心分 J Iを除去する。アミラーセ寺以外の H 及者物質を 離により卜 j 除 Lする 1(I~) でさらに 40% エタノール溶液で 2 刷洗浄し CAMとCCRの、ド行関係が失われて引われた!ぷ ' 1 'アミ 迭心分離する。次に " f i 伝性コーンスターチ出液による競 ラーゼ排出国(の増加のない ACC R, ~iîfl自があることや, 介反応を利 アミラーセ寺を i 削れさせ.遠心して L 機 序 は 不 明 な が ら ACCRの み が UIする機中[,の {Jマ iが ぶ H変された。 mして, i 農)宇な 1 1 ]溶性コーンスターチが蛍1" 1 質の I 弘 消を集める。 析を妨万するので,この u青を O.Ol:vI昨椴カルシウムを 前[ ' 1 'アミラーゼのみ,血 ' 1 'エ ス テ ラ ー ゼ 1のみ,ある .02Mjí,'~化ナトリウム溶液 (pH7.0) で 10 倍量に希釈 合む O いは!ポ ' 1 'アミラーゼ濃度のみが呉市,' : : i f l { i .となる機!子も小 す る 。 次 に 硫 般 ア ン モ ニ ウ ム を 加 え 75%飽和状態で一俊一 唆された。このうち以中アミラーセ、濃度は I j 1 .なる以濃紺i 品目する。恥析された f;~!i IHlを I~::j ;主迫心分離したのち,再 によるものもしばしばあり, 1 J I ;! P ,~1 とは宍なって必ずし ぴl , i J濃度の飽和統闘をアンモニウム i M iiZで流機後!守J)主遠心 も牒炎に本質的な悶わりを持たないこともありひる。し 分隊して,先に!日いた希釈 I 'エ ス テ ラ ー ゼ 1あるいは[(1[ ' 1 'ア ミ ラ ー ゼ の 独 かし[(J1' i ' ( 的な変 T 力に閲しではなお今後の検.i-tが必安であろう。 今I I I Jの裕行では 2 3例 全 体 に 共 通 し た i 符仰いlrの検口、jを ぶした。これは l i i .に L I 刈i 一分析の、足、 [ ' 1'1''1:を確必するため m緩衝 i iiZで溶解する。 U i J と 次に m i l i(I' i " f 分兵誌を兼ねてセファデックス G5 0 によるゲル j 慮過を行う。カラムのサイズは 9x4 5 0 m m,i 容 l P , i 皮は O.OlM附円安カルシウムを合む 0 . 0 2:vI坂化ナトリウ ム ìW Ì{~ ( pH7.0 ) で あ る 。 流 山 速 度 は 12ml/時て、ある。 1 ' )検討である。本研究の本*'の 1( 1 ' )は惚維な背;;: の本従 ( を持寸た1 1 自│々の症例のデータの解釈に必要な実在日 ( 1 ' )な 桁 僚 を ひ る こ と に あ る 。 例 々 の 杭f i j l Jの 脈 7 ーカ あたって,この P< ln ι f e ; l !1 ι J u i c e • 2.0gcorns t a r c h/amylase1 0 0 0I l J s t i r r e df o r2 0r n il 1a t4 ' C c e n t r i f u g e d: W O Orpm1 0min の解釈に i ' .阿 f づ汁庁システムを通川することによ k lが , 多岐にわたる杯マーカーの航に影響を及ぼす変 I り , 存観的にそしてより的般に判断できるものと与えられ る 。 は広 l'0 別 版 多交量解析の!必!lJ 2に ,;じしたが, I [ ‘いに独白:な少数の i 一成分を d 生 、u L, L成 Supernatant .washedt w i c ew i t h4 0 e t h a n o l │・ c e n t r i f u g e d3 0 0 0 rpm1 ) (mio U& 分分析をすることによけ,数多い勝マーカーの総{'ì([~)な 指標として P r e c i p i t a t e 1 -. P r e c i p i t a t e S u p e r n a t a n t 2 . 0 gs o l u b l es t a r c hIamylase1 0 0 0 IU (pH7 . 0) s t i r r e df o r5mina t4 " C .c e n t r i f u g e d3 0 0 0rpm1 0m i i l 分得点を算出して病態の解析をすることもできる。また 治療の{i効性のみ断にも応Itf可能である。 しかしながら,臨床医予の分針におけるこの符の数前 試みはいまだ析しく,その{i用 解析の s nは十分に,iIE11)J:さ P r e c i p i t a t e れたわけではない。今後さらに",i'例を重ねて計 i W JTiよ&. ぴ処 J J t l) j i ょの催立をはかることが必要と与えられる。 1 1 1, 線 型 ア ミ ラ ー ゼ ア イ ソ ザ イ ム の 分 子 構 造 に 関 す る 基 礎的研究一一アミラーゼアイソザイムの効率的な濃縮 分離精製法の開発 1 . 目的 Supernatant I • added9volumeso fO .02Msodiumc h l o r i d e │、,v h i c hc o n t a i n su.ulMc a l c i u ma c e t a t e(pH7 . 0 ) │・ k e p ti n75% s a t u r a t e dammmoniums u l f a t e │・ : : : e n t r i f u g e d3 5 0 0 0 rpm3 0min 「一一一「 P r e口 p i t a t e l Supernatant d制 I v e di n0附 diumc h l o r i d e whichc o n t a i n sO .01Mc a l c i u ma c e t a t e(pH7 . 0 ) • SephadexG-50g e lf i l t r a t i o n A c t l v ef r a c t i o n アミラーゼは広く臨床検査に利ltJされているもっとも 代表的な勝酵素であるが, f 也臓恐起源のアイソザイムが 図6 ヒト勝液からの a アミラーゼの単離、精製 存住するために,その異常値の背後にある病態は多様で, 、 必 ず し も 豚 と の み 結 び 付 く も の で は な L。 ノ ト ! 日l は勝型アミラーゼアイソザイムの f l動 分 析 シ ス テ ム開発の [ i i j提として, }惇型アミラーゼアイソザイムの情 造研究のための迅速かっ効率的なアミラーセゴ農縮分離精 製法の開発を試みた。 3, 結 果 以1 7は セ フ ァ デ ッ ク ス G-50に よ る カ ラ ム ク ロ 7 トグ 谷 ラフィーの結果である。この単山手性のアミラーセゴ舌性 i 川区分を集めて精製アミラーゼ溶液とした。 こ の 精 製 ア ミ ラ ー ゼ 溶 液 は 7.5%ボ リ ア ク リ ル ア ミ ド 2 9 げるディスク竜気泳動j 去により分析すると , J反豚液では 肉眼的に 15 本の蛍肉質ノ〈ンドをノJ~ したものが, hk 終 íl~J な 4 とだ解明されていない病態の一つに特発性の血中アミ ラーゼ貯留品:がある。これは血'!'アミラーゼの異常尚伯 精製段防は 2本のアミラーゼバンドのみとなった。また があり, セルロースアセテート膜 (TITANIII) を/11 '、た電気 わない。これまでで、にマクロアミラ一ゼ血 4 佐 企 I 、によるアミラーゼアイソザイムの分析でも, h~ií 佼 泳 動i 1 月別│機能昨,主占がこの F 樋看の異常をノぷ j β ;し得 j号ることが矢河知 μ 1己ら》れてい および精製アミラーセゴ容液は共に 2本の│司 A 成分を Ij"し た 。 しかもこれに対比、する尿'!'アミーゼの呉市'を f l ι - るが,これらでは説明できない病態をね発性と ' 1 ' ] L " ,k。 は たしてこれが勝の呉市'の反映であるかどうかもいまだィ、 ︹→←︺ U } jである。 j法は特発性血1 ' これを解決するひとつの } アミラーゼ ' T_r.wn:2 2• C . ・凶 C .I _. ・・ D . t . r . 5 c 週 刊 ・ r.w:1~・』ゐ, 。. 貯間杭の忠告のアミラーゼそのものの化学構造, 愉4 : W 1 ( E 円 、 、 C I 0 O. ! αD 日制 ヘ円台三ぢ︿ 。 . 22hロ司 z 小 品 H o .Z r n 。 む 。 .12 。 口 ル 司 0 。 。 40 50 。・ " ' 。〈 ぷ コ (2m!/each ) とりわ け執り良部分の大きさやその構造を知ることである。本研 究ではアミラーセ寺の憐 i i i決定の l i i i f i tとなるアミラーゼの う対応精製法の改良を B試みた。ヒト豚液'!'のアミラーゼ粕 ;裂に関してはすでに多数の報行がある。今 l u l孜 々 の 開 発 :として Matsuuraら 3 の }ji した }jilは i よーを参考にし, 改良したものである。 この h ; l 、で精製されたアミラーゼは両手ぷ活性以 ' f ¥は 62.2% で~ì/.'字は良好であった。また比 ì ,~'lt はが'j 81 l iで 精 製のガ' 字も良し、。しかし l J ' l i終的に得られたアミラーゼの 実態の本惰 (I~J な分析はまだはじまったばかりであり,こ 岡 7 Se 0によるケ‘ノレろ過法 p h a d e x G-5 f j のh ,j iLの 出はそれを待つ必要がある。とりわけ 2本の アイソザイムバンドの起源と二次的修飾のイj無 が 今 後 の 似 ぷ 2は符精製段附における比活性{前およひ、解案治↑t 本をぶしたものである。 l i l題となろう。 0 1 7 . 8 ! l は1 ' l :l i l t i終 段 階 で の 比 i斤t IU/mg となり,原 ìí~ の比活性伯 124.9IU/mg のがJ 81 : ' ; 'の│ー ケトをぶした。 11k 終段附の酵素活性~x.率は 62.2% であっ f こO I V . 研究の成果および総括 時変動に│延l するコンビュータ 1 . (付申豚マーカーの経 l l l l i i l i (IKぶフ ログラムを開発した。このシステムは拘米 O のプログラムではできなかった欠鉛似の処内が吋能であ Sample S p e c i f k Y i e l d Volum T o t a ! T o t a l (ml ) P (%) c t i v .( ) A c t I v .( 1U /mg) r o t e i n(mg) A lU 1 2 4 . 9 1 0 2 1 5 8 . 9 0 1 7 . 4 8 h 問 matanto f a d s o r b e donS t a r c h 1 1 0 ) ( 4 . 3 3 ) 1 1 2 . 0 0 ) 9 9 . 8 S u p e r n a t a n to f w a s h i n gS t a r c h 1 4 0 ) 1 1 . 6 8 ) 1 4 . 2 6 ) 9 9 . 7 2 0 1 9 4 5 . 6 0 P a n c r e a t i cJ u i c e E l u t e dby s o u b l eS t a r c h Jフォー 7 ットは多変泣解析と " f能 と な っ た 。 デ ー タ 人 } S a l t i n go u tby a m πlOniums u l f a t e E l u a t efrom SephadexG-50 1 0 0 1 ), しかも杭状や治療の l ; , │測できるため, I 1 , ' ) ' , こρ 付本を I J 投薬・処院などの治療の効果を視覚的に診断することが 2 2 l p'にまわすことができ 共通であり.そのまま数航解析処 J る 。 1汗;臨床の分野での応川は広いが.なお改良すべき : I が二,三伐されている。 , ' , } 9 0 . 1 1 2 1 2 . 4 0 1 .44 8 41 .9 5 6 . 2 1 3 4 3 . 4 4 1 .3 2 1 0 1 7 . 7 6 6 2 . 2 3力)Jにわたり 1 2H i 績 革侠忠 2 3例において, 2 1士1 2 .n の勝マーカーの経 II ,~的変動を 14::!:: 7Iul , V~J べ,勝マーカー J の変化の解釈に多変註解析を!必I-ll するための基礎的検, j jった。;生脱勝階素とその)ぷ'!'クリアランスについて をi 表 2 各精製段階における比活性値および収率 ' (般 的 fT; 詩的な安│人!の ' 検 ,t Jしたところ . 1 'に豚の病態と 0 な r~l わりのないいくつかの ~Ikj も関与していることがぶ 唆 さ れ た 。 こ れ に よ り 勝 7 ーカーの変動の解釈にあたっ 4 . 考察 て今後考慮すべき点が明らかにされた。今後この数 i l { (解 体液中でアミラーセ。が異常 iu良をノ J~ した場合,あるいは 異常なアイソザイムが出現した場合,その背後にある病 主例に応用することにより,背長 1 l ! i 析がJ n ' i JをfI司々の J * 1 ', の解 U } j が" l J断 が 可 能 に な f能となり,より為;鋭化された l り が必要となる。しかしアミラーゼの起源は多燥 態の解i l るものと思われた。 r であり,アミラーゼの異常の原[刈となる病態もまた多様 である。 3 0 3 . ヒト豚液'!'のアミラーゼの効本的な精製分離法が ほほ開発できた。これは本だ病態の解明されていない特 発性 l I f l' 1 'アミラーセ: W i ・ f 品i ,における異常アミラーセさの構 泣究明の l i i j捻条件である。 おわりに ' 1 '谷電[-,l ! i l [ i ) 伎 十 t J 振 興 財I 刊 の I l { { 干1 1 5 9 { 1一度研究助成イi :に よる附'先の成果を報 7 1 1した。ここに],1 ;J ! : . tI . t lへの深院の!岱 射を夫 1 1 ) )する。 p 文献 1 ) 1 1 1 ' 1 " " ',脇本干1日:多変足解析i 去,現代数'字社.京 都 , p p. 1 7 9 1 9 9, 1 9 8 3 . 2 ) Kozu,T . : Factors A f f e c t i n gt h eL e v e lo fB i o c h e m i c a l Parameters i nt h e Convalescence o fP a n c r e a t i t i s :A M u l t i v a r i a t eS t a t i s t i c a lA n a l y s i s . Eds S a t o . T. andYamauchi. H.: P a n c r e a t i t i s . Un i v o fTokyoP r e s s,Tokyo,p p . 9 3 1 0 5,1 9 8 5 t al .:α-amylase from human 3 ) Matsuura, K. e p a n c r e a t i cj u i c ea s an e l e c t r o p h o r e t i c a l l yp u r ei s ozyme. J . Biochem. 8 3 :3 2 9 3 3 2, 1 9 7 8 . 3 1 T V画像処理による血小板凝集反応の数値解析 研究 t げでれ 愛h 重大 ' i =1 民? i ; l i q ¥. ' ' 1 ' .f l l J学 教 主 教 校 j 七│ υ l研究f, 愛』友人~'f: 1フ、:.?,~Ií 第二 '1二 J'P.'(: .J,Ik 不助教 J受 妥岐 , 止 三 、 斗 " t j l J F :' " / ' IX .' / '; ' ; I i第二 ' If l l ' . ' 、 f : . J , I k千:講師 賀 健 日 ! 治 l . e 平 1 I I 血 図 l 装置ダイアグラム 144 変へ併は応の像ぞのょっ計。き陀 の向的ちば像似れもおにるたべ什情。 休暇翁た武村内小そる'似よしす)る 光'山弘粘 oM 血 ・ す 山 小 に 測 足 は べ T 到し測山内山肌ル推渦'述 透し迷'・た 川処トデをほるて うか応で集み鋭流離 作し以こ凝式微に分をタヒモ一ほすい 諭タは問つ に やそるを顕的を精一一 o o す発'時)両デる度一てにに 集る性 o 凝い作るノ打開し経像総'き速メい象川本 はて依あ進の肘¥向と法で応ラつ羽結 てし力でに置応い静数測足以パに去の し及応難ド装をな(総計変た皮お粘験 f f にし速粘に実 と並 Hリ 凶 鋭 る ブ 行 像 法がズは微き一を紋粒粒的化応副主機 主山'と顕でコ即小に'ト略以畦 'MW 測んはこ'一ス処血的法フ筒'のでつ刈 能るてるでタオ聞いお厄川町ソ'し似の) B t 集すし人トニレ時粘次処はを較小る f一 凝 一 関 ち 度 モ は 実 と 2 像法値比胤い( L H A速 に 置 ン ) て 州 ぷ 験 と ' て び ののタに え似ニ能でリ的装イ像い。表実験所得よ ま小モおまズ時のラ附つる即木の実のをお -血を粘に常料、﹂ン動にあ払て機作巣験 │化の析之をオ(れでぴい算引先結実 一 l 、_M iιrQ~çQRe.. . / 血 女虫 lリ ト 長 ノ1 4 4 ズ山小 n が のる血統け測 1 H 之する述だ 一動すり像を 'よ川長よ州積 し)成には印刷 人 I ・置の総 注(行装似と には粕珂小数 f 問にに処血 板像卜像在約 千州版両粘て 一V ヂ 。 ' し 錐 T) ると化 刊の H いる偵 を枚(てと 2 )1 とつをを i初刊 。 ) つy jIhづj1 集る像が千こ 凝え向)像・・ +tjU 別品陣内る (を(州 V れ 作似力像的 WT さ 微小泌似(の訓 2 する。がしし、て;大の T V l l l i j像から静凶lI1象を;fし引くと j t t 到1 1 1 1 1 l小似の初iJ ll f i l 1 象のみが伐る;これも 2i i f l化の後,半立 f 1 1 . 研究内容 数と総 1 M績を,iJ羽J Iする。紛耐像と動向l 像 各 1枚 の 処 珂 に 1 'だ験材料と}ji 去 がJ5秒を要するから, 1 0分間の呪象について 1 2 0 * l l (4 S巴t s ) の 数 怖 がj 皇統的に得られる。 ヒト血小松はクエン酸加古手脈血より l~t た Platelet Rich Plasma (PR P) をl } j し ミ て P o l ymethylmetha ァ 守 c r y l a t e (PM MA) 似 l 二への血小板もi I去をしらべた。 実験装置を同 1 に IJ~ す O レオスコープ(倒丘顕微鏡+ 透明 [ u j転円錐)の T V画 像 を 両 像 処 用 装 置 (TV1P)で r 3 . ,*f l l, ' t 変 化 M I像,動回j l 像それぞれの総雨i 績 と 粒 f数の s : JI 閉経過 静I を , 1 0車I ( 5 0秒 間 ) の 平 均 f 仇と標準偏とによりポす(似1 3。 ) L ' (!動計 i t l J装 置 ( L u z e x )により得た数値 処均した後,キ, 」 l ,本助成金でレオスコ をコンビューターで処均した。 f 1口l 転白) 1 および駅動部),インターフェース ープ駆動装置 ( あるズリ速度で反応させた後ズリ速度を点くして ( 2 3 / s e c ) この時に最J I離 し な い も の を 粘 者 し た も の と 定 義 し などを購入した。 計算機実験は~ 4 . 粘n-血小恨の粒度分布 EC PC-9801で行なった。 た 。 PMMA板卜.への粘許血小板(塊)の横径分イHをと には P o i s s o n分布をとるが, ると阿 4の よ う に 反 応 初 期i 3 2 1 5 〉、 υ ~ 1 0 コ σ t t5 ( b ) ( 0 ) o 5 1 0 Spot w i d t h(μm) 関 4 粘着血小板塊の横径分布 ( c ) ( d ) 2 0 0 0 凶 2 画像処理 b)8枚の平均画像 a) 1.京幽像 (ニ粘着血小板像) c) 2値化した静 l 叫像 d) 2値化した動凶i 像(ニ流動血小仮像) N 」 構造には微妙な郎作 xが あ る 。 そ こ で 会 之 1年間後に速)え 3/secに ' r , j : め,筏里 f を微動して 1 0か 所 に つ い て 村 荷 像 を2 JU司 巾l 像 視 野 は PMMA似 の ご く 一 郎 で あ り 似 友 [ i l i し. TVI ハU , , , , 4 EコZ I ( Jにヂ均絡が増すにつれて Gauss分布となる。ただ 経 時( ﹂@﹄ E 31000 ロ @ / , , 06" 5 Time ( m i n ) を計測し,その、ド均をとり,粘着工の時間経過をみたのが 1 0 凶 5である。 刈 │ 5 血小板粘着の時間経過(時間および部位半均) 7万個 /μ1 ) . [ADPl= O .33μM. 血 小 板 (1 [ 111 1 i 111i !l r= 3 /sec. 25"C 1 1 1 . 成果 (A)レオスコープ実験結果 ι'1"1 [ ) ( j6にキ占有ーの ADPiSI 出火 { f .性をぶした。この際ー流動 14 111 1 [ 114 1J i - ll i l I? ムV I I ! 1.凝集剤濃度依 h d 象の総 I ( [ j 積 / 半 、: L [数 が 観 測 時 間 I '' ilぽ~).じである 血小 t ことから. A D P添加後・在lI.i H l J f 持H f i ; ζ の 問 ( 約 40秒間J) に流動 I f l l小 似 は 凝 集 を 終 i 疑1,f主剤(アドレナリン. 1 fしていることがわかる。 f 也の A23187十 Ca)でも l f i j織 の 傾 向 が みられた。 t i m e time 村I者はある濃度以上では飽和している。 2 . ズリ速度依{ f .性 図3 (t)総面積と(下)粒子数の時間経過。 (左)粘着血小板像。(有)流動血小板像 閃 7に示すようにズリ速度の増加につれて粘ぷ:は減少 している。 33 ﹃内正 。 0 . 6 1 , 2 1 , 8 2 . 4 ス )Z¥oE︽ 〆 nunu X 《 (Nε d aA F A官 , a' a , ,〆 〆 C I J . . /o ュ ロ1000 〆〆 ofa ε h ' 。 2000 。 勺たりの l 古j 積,それぞれの血小板濃度依{j.性を示した。 1 ヌ1 8布は計算機実験の結果である(後述)。 尚 , (8)反 応 速 度 論 モ デ ル と 計 算 機 実 験 1.本[ ' i. f i 二!え!必モデル ) ( 19のような速度論モデルが考えられ 第-.iLi似として 1 る 。 すなわち, [ADPl (μM) 1 ' Z 1 6 ADP濃度依存性 血小板(1 7万個 /μ1 , ) 3 . l I ( l 小似濃度依存性 1 ) ( 18J : ,に粘荷{象総面積,粘着塊個数および粘行塊 1 1 闘 ( 1 ' . r =3 /sec, 25'C 流動中の血小板凝集の進行 ) 血小板(塊)の板 L粘 詩 (上一→ド) ( ド , N→イ i) ( ド . ( i ) (Ka) 粘.f( (塊)への血小板付加 (Kb) 粘符(塊)の(部分的)剥離 し か し 引{ I ーの実験条i't-ドでは流動巾の血小板凝集と i . { r1[ll 小似の年IJ 離は~引見できる科皮なので, も' の過f'i は与えなくてもよ L 為。 ~}j, 1 文1 9の , ,1, ( 線 l f i l小板凝集・ * i i. f ' j t m 三 F コ ﹄ はレオスコープ観測I J [ j [にも徐々に低ドしており反応開始 一 。 ﹄ ︽ .H Area 十六トホ の 5- i分後には新たな粘行は始ど起こらな, ,。したが キ的 l こi 成少する,こ って.反応速度半数 Kaと Kb共に経 H れを e xponential decayと似主し 1次 の 速 度 半 数 を λ Number とする。すなわち,似への I I ff 左 中[ ' j 1 守による而積JfI加l の速 二 αexp( λ t )),似].の粘 ; [ j '塊への I f l l小 度主数を Ka ( 似付加 l による j f l i. f t t 1 M加!の速度主数を Kb (=βexp( 1 3 6 1 0 Shear Rate( / s e c ) 図 7 ズリ速度依存性 5 ' C 7万個 /μ1, ) CADPJ0.33μM, 2 血小板(1 l I ,y 刻t λ t )),とする ;α と β は 二 Oに お け る 速 度 定 数 I [ I L ' ]、似サスペンション流速の似に平 1 ( 'な成分 であり, { ( c m / s e c ) }X { f 、 t . { j ' す るI J f l 小似塊 1例 、I iたりの出積 W I加l ( C m ' ) } x {似に衝突した I J f L 小似塊がも' i . { i ーする確 3事)であ る 。 * [ ' i. f j ' l f I L小似(塊)の j ( l j F !WlfJlIはこのモデルでは次のよ Observed j z lJ C a l c u l α t e d dA/dt Ka'P aP'exp (λt) 二 ( b )粘行(J兎)への I J f l 小阪{刊1 1 (両被 B) : 二 ﹄bOE Z コ ﹄ =βP(A十 B)• exp (λt) ( c )観測I J I I J能 な 全 l 而積は次のようになる。 A + B= (exp [βP (1-exp ( ーλ t )) /λ]- 1)a /β /ご 5 1 c a+-田一ー-> @ 2345 [ P l a t e l e t ] 図 8 血小板濃度依存性 (左) [ADPJ 0 , 33μM,r=3/sec, 2 5 ' C 二 3 ( 右 ) え =O . 4/min, a= 100μm /min, 3 戸=6, 000μm /min 34 二 dB/dt Kb.P (A+B) JJX [ P l a t e l e t ] うによわされる。 ( a ) Frees u r f a c eへの血小似粘ぷi( j l ! i 積 A): 円 ↓ , 9 . φkij/' ___________!判官、 ' 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 1 7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ( a ) ( b ) 図 9 粘着反応の速度論モテ、ル 2 . 料I 1 守の│時間経過の計算機実験 に比して,粘i''iI J ( L 小紋塊へのH f J I Iが 圧 倒 的 に 速 い こ と が 典明的な実験例とそのシミュレーション結果を 1 ) ( 1 1 0に ぶした。 の血小板はす こ の 場 介 は ( 実 験 結 果 に よ れ ば ) 流 動 11 凝集していて,増加│も減少もしない て、に始めからがJ3俄l とした。 λは実験より推定し . a と β は'j;:験似に合致す るような値を与えた。 以トーの結果から わかる。 3 . 血小板濃度依存性の計算機実験 -iI 主実験に対!必する計算機シミュレーション結果 阿 8t である。 凝集剤が)~なるためか. 1 ) ( 1 1 0と異なる α, β を!日いる こととなった。 f r e es u r f a c eへ の 祈 た な I f l L小似中出荷 I V . まとめ 3 l レオスコープと TVl 由l 像処理を組み合わせ, 1 t ズ 血小似の PMMA板上への粘幸子を定量化す リ速度ドで l 44 弓 , ,, 2 . 血小牧キI il ' f の時間経過. , 疑 t I オJ I 濃度{火作性,ズリ速 - I : .I f l L小板濃度依存'1''1:.についてしらべた。 度 依 Nf 3 . 簡略化した反応スキームにより計算機実験を行ない ﹃ {ポ}曲目。﹄也﹀OU 。 る装置を開発した。 。 。 二への血小板粘着速度に比し 解析すると. PMMA板 l f l L小紋付加速度のほうが大きいこと て粘持(塊)への I がわかった。 5 Time ( m i n ) 1 0 おわりに, 1~1 谷電 f 計ìHIJH: 術振興財 Hl のこ、助成に感謝 殺します。 図1 0 血小板粘着の時間終過(計算機シミュレーションと 実測) 実i M i J : (白丸)と血小板(1 7万個 /μ1) e c. Cadrenali ' i= 3/s n巴 J=2μM,2 5 " C 計算: (曲線) Aニ O .4/ n日 , =25μ ば/min, mi 3 戸=1 8, 500μm /min, P=6x1 07/ m l (観測され た凝集後の粒子数 1 粒子当たり 3 . 4 μぱ) (a) は free surfaceへの粘着, (b)は粘着血小板の成長。 [発表論文および学会発表] 1 . T.Shigae ta l :J .C o l l o i dI n t e r f a c eS c i .,1 0 7,1 9 4 1 9 8( 1 9 8 5 ) . ' Ii c r o c i r c u l a t i o na n n u a l1 9 8 6,2 1 2 . T. Shigae ta l :恥 2 2( 1 9 8 6 ) . 3 . ¥ ' r .f i J 、 吾1 弘,よ賀健. i 也: 1本 バ イ オ レ オ ロ ジ 一 学 会 論文集 9 .2 7 5 2 7 8( 19 8 6 ) . 4 . N.T a t e i s h ie ta l :B i o r h e o l o g y, 2 3, 5 4 2( 1 9 8 6 ) . 3 5 オプトエレクト口ニクスを活用した活動電位の 光学的超多部位同時測定装置の開発研究 研究点任{i * 1 / :医科的科大'1'1 民' ' ' t川;第二位 f ' f " ' [ :教本教授 十 中 ! f 共同研究将 来ぶ I XHt材料大宇 1 ' <' [ :, t l i第二'f:f里'干:教宅Jj)J子 ) ぶ I I I 秋 彦 * ) ; ( 1失判的科大'/'1:<' f :, ' ; I i' f i ._ .'1: 理'1'~主JlfJ f * ) ; ( 1天干}はH+大,}・│片山¥ I i有 ; .'I:f'~'t*k 本助 F i 内 J j : 寸斤 ! l I i i 桃太郎 ' ー 毛 ・ . 、 . ・ヲ [ l J' f 先を.i1主めてきた。 1,まえがき 神経系における↑1 4 1阪 は 活 動 ' i : i l{i'(として{ぷえられ,筋紺l 胞における収縮は制胞膜に発坐する屯気的興千百すなわち 1,研究内容と成果 ,',:と述関して発 ' 1 :す る 。 こ の よ う な 活 動 屯 f , ' , : は , 活動電 f 電極を細胞に刺人して測定される。しかしながら,この l .j i 英屯 j : ; 1 出 完 ' l " i :sぶ 出動屯j : i i W J: , t ) jj のフ ロ フとしての色ぷは.( 1 ) 股 ' , l 1j 江 方j ムーでは,細胞が屯似の刺人に耐えられるほど大きいこ 交化に尚!:L":号十│であること; (2)膜 冠 状 変 化 に 対 す る 応 とが必要であリ,また多数 fl~1 の細胞,あるいは多数ヶ川 ?引 I ,~ Ii U が ~I.i いこと; ( 3 )細胞に対して光化予的,薬 f ' I "予が1 の白Iif: i .から活動屯{止を [ i i ]時 記 録 す る と い う こ と は 技 l f i i l ( J 1 1 1刊 を 与 え な い こ と ; ( 4 )i l l色 在任が 0.5μmt'J,ドの尖った * I Ulミガラス微小 通常,先端の i にほとんどィ、 n r t mである。このような,従来の'屯主γf : . f ' I ' 学的) j ' i ムの j 島川限界を補ないうる会つのんI ; Lとして, A 動電位を光学的に検出する J j ; 去が│井H cされてきた。 i 1 i j i 1 ;は膜屯代の変化にともなって見られる光'予的 この ) ι J と , u , ' r l i Uが で き る だ け 長 い こ という条 f'l'-をÌi~j たしていることが必要である。この ような選定不平 をもとに,ポテンシアル・プローブとし 2 t y r y l系 て. merocyanine-rhodanine系. oxonol系. s Hされたが, さらに,われわれは, の色よーが選ぴ l よリす 白いている。膜 屯 7 1 1 i 伏 R η f 依 t 氏 Uρ 長 川 ,↑ 性 I 変化にその基盤を i くれたフローブとして. 1 ヌ11に ぶ し た よ う な 化には'膜そのものの光予的性質の変化に 111 >1えする惚 IH~ ocyanine-rhodanine系 色 よ の ロ ー ダ ニ ン 絞 に つ い て い 折性とか光散乱など l 竹内性 ( i n t r i n s i c )の 変 化 と , 細 胞 膜 る ア ル キ ル 棋 を フ チ ル に し た 色 系 (NK2761) を開発合 d mer- W Jされる蛍光,日茂光, をある椅の色主主で染色したとき観 i 成した。しかし,アルキル Jf~ をこれより長くすると 'Iê 則 複1 1 1 ¥t l rな ど の 外 : f d 1 : (extrinsic) の変化に分類される。 的 IM 溶液に({~けにくくなる。これは色よの疎ノド刊A の明大 これらのなかで,内!人1 ' 1 "1 の変化は J I常 に 小 さ い の で , 活 によることが与えられる。 r : ( I ( J測 定 に は 外 米 性 の 蛍 光 あ る い は 吸 光 変 化 動 電 Hの 光 ' H lミている。 をJ 光''{:的変化の大きさは,通常,背 bf 光の強度に~,J する 変化分の比,すなわち f r a c t i o n a l changeとして去わす。 吸光あるいは蛍光の f r a c t i o n a l change ( ム A/A: ム F/F) は静 l 卜屯{汀から士 100mV の中珂的範jI~では .ili 似 的に股屯伏と l 内線関係で対応つ、けられることがイカ ( L o l i g op e a l e i ) の[ i大神経線維を)tjl、た屯杭 1 1 : i J : ょ ; ょ に NK2761 " < 8 … よる実馬全で m 主かめられている。 このような膜電伏の光学的測定についての.これまで .を のデータの諸積を背去にして,われわれは,活動屯P 多数ヶ 36 f " (から,光学的に[,J i時;H[ 1:,tする装山の開発 ) I J Tの 古[i J iI 定月!のメロシアニン 図 l 活動電位 i (NK2761 ) 。 c ローダニン色素 2 . 測定装置の作製 J l定装置の模式 同 2はわれわれの研究室で組み江てたiU 図である。これは光学系,検11'.系,増幅系,記録系およ びコンビュータで構成されている。 Olympus 光学系:光学系には大型の光学顕微鏡 ( Vanox,modelAHB-LB-l) を用いている。 干渉フ ィルタによって準単色光にした光源からの光で,裁物台 卜。のチェンパに同定された試料を照射し,拡大された実 像面からフォトダイオードで試料からの透過光(日及光) の変化を検出するように設計されている。 光源:本装置でも,分光測定と r , J j様,光源は放射強度 が波長全域にわたって一様であり,強度が大きいことが 理想であるが,このような条件に近いものとして,ハロ ゲンタングステン・ランプがもっとも適していることが 確かめられた。 日L、る場 光源としてハロゲンータングステン・ランプを f 合,輝度が大きいことが望ましいので,フィラメントは 凶 2 活動電位の光学的多部位同時測定システムの模式図 BANK 1 1 . " ,f& J , : . " . , . , ',' }$0 $ '"1IJl,SJ ,(i 113,; 1 1 0V 4 ' J fSO 1 f J' 4 $2 1 1 10 D 1 11 z " ︺ペミてど 同同﹄﹃﹃同 HV BANK 3 凶3 1 2x1 2エレメント・フォトダイオードアレイの 模式図 各エレメントからの導線が各々の I-Vコンパー ターへ接続する。 37 一 重 コ イ ル で , そ の 長 さ は 0.4-0.7cmぐらいのものを選 リファイアによって増幅して,まず多チャンネルレコー んで使用した。ハロゲンータングステン・ランプには.色 デイングシステムに,¥ L U :する jパムをとった。 温 度 が 2, 900Kから 3.400Kまでのものが r / i1 1 反されている レコーデイングシステムとしては. P C Mデータレコ が,われわれは,呪 ? L3,400Kのものを J I J,、て.よい結 ーディングシステム RP-890シリーズ ( NFlu!路設計フー I 1,,ている。これはメインフ。ロセソサ. 1/0 ロック)を J 果を得ている。 検出系:光学的信号の デ ィ テ ク タ ー と し て は . 1 0 0 1[ 1 ; 1 あ プロセッサ,ウェーブメモリおよびカセット式 V T Rか 4 4 1 回のシリコンブ寸トダイオードテーィテクター るいは 1 i 1~jーはデ ら構成されている。 1/0プロセッサでアナログ f (MatrixArrayTypePhotodiodes, M D1 0 0o r: v 1D ィジタルじなに変換されてメインプロセッサに入り,こ 1 4 4 )を採用した。これは同 3にぶすように. 1 . 4x1 . 4 m m こでさらにビデオじりに変換されて, i己鉢される。記鉢さ ¥ I J J I土コンビュータへ転 j 返され,シグナルの表 I J ' ¥, れた t のフォトダイオードを 1 0x1 0あるいは 1 2x1 2のマトリヴ o 1 m mの 1 隔でお絶 クス引に並べたもので,各エレメント聞は . 角什斤をりなうことができる。 縁 さ れ て い る 。 こ れ ら の 特 性 を 表 1にまとめておく。 アナログテータの人力 i ; 1 1である 1/0プ ロ セ ッ サ は 1 6 チャンネルからなり,これを増設することによってぷ尚 表 1 1 2 8チャネンルにすることができ,この } j式によって,わ マトリックスフォトダイオードアレイの特性の比較 2 8ヶ所の白1 1 1,'(から活動屯{立を I , ] i時 記 S 止す れわれは位向 1 T y p i c a iNEP N o i s eE q u i v a l e n t T y p i c a l !( OarkC u r r e n tI power) 1! P e rElement I 一 latWave-1 ー l v~:::;; 30V 1. -i ••. _ _2 i ー I i e n g t h IW .H, " I nA n町1 TypeN . o 2 0 9 0 0 ' 己成した。 るシステムを J なお,われわれは心リズムの解析などのために比較的 J~II.'tll\1 の連続記録を必要とするため,このようなレコー ディングシステムを保用したが.これの代りにマルチプ レキサと A/D変換器を介して, l a f 主コンビュータのメ モリーにデータを転送することもできる。 2 0 レコーデイングシステムからコンビュータへのデータ 7 0 転送はウェーブメモリを経由して行っているが,この訂 tで、は. レコーダの 1 ヰ生バストーのデータを l ( (tI;'メモリに 正 芹き込むため,以鉢H 己 J 記3 録主系:これに 100-14 叫4 1 悩凶の I一V コンパ一夕を述キ結占 し'そこから電気 f 信這号 ( ω o 凶 u 此 1 t p 凶 u 此 l t s 叫)を 100-144個のアンフブ C t 己 i 1 目 : れ i υ Lミテデ♂一夕を 披及うことができる。 ソフトウエアは' わ れ われの耐f 究本で独れに開発作製したものを用いている。 アナログ信号 1 /0プロセッサ ← 一一一← メインプロセッサ VTR (RP8 91 ) (RP-893) (『「一一ア¥ ,ノ¥、ノ ビデオ カセットテープ 一一一→記録時 ← 検索用ウェーブメモリ 再生時 (ウェーブメモリ (RP-892) 1 1-+コンピュータへ転送 書込みモード) 図 4 多チャンネルレコーデイングシステム (RP-890 シリーズ)のブロックダイアグラム。 乙のシステムは 1 2ビットの分解能で 2時間 4 0 分の記 l対応 録が可能で,乙れは1. 1Gワードの記録容量ζ する。 38 3 . 維f f対 策 s p a t i a lr e s o l u t i o n ) である もう一つは;次 j己分解能 ( 円題の 光学的信けの測定で遭遇した品も主要なH A つは, が,これについて,少なくとも原均的に限界はないと考 n o i s e )対 策 で あ る 。 光 検 出 持 を 組 み 込 ん だ i W J定シ 維 { ' i -( えてよ1,¥。ヒルとかウミウシなど無脊椎動物の神経節で ステムにおいて,雑げの原 l 刈になる要 [ k lは 多 く , ま た 惚 は , ~f[lil の神経細胞から活動電作を谷坊にぷ鉢て、きるが 雑であるが,膜電位とそれに関連した羽象のた'下がj測〉と 存株動物の 'I , ~l 神経系とか心臓では ~j[1iJ の細胞からの活 Tが実際卜.t n l題となる。 では,次のような陪矧の維 T 動電f>i.を記鉢することは現段附では難しい。これまでに, (1)ディテクター内の光電 i I i c の不規則な泣 2 5 μ m2の I J i i域 か ら の シ グ ナ われわれは初期月五心臓でがJ f的 ふ る ま い 刈した,いわゆるシヨソト維お に 起l ルのぷ : M .に / } U } Jしている。さらに,解 i 象) Jをこれ以│てに ( 2 )デ ィ テ ク タ ー 内 の U ; ¥屯 j i tによる維 (1 a )よ り 大 き な 開 あげるために, ( ( 3 )光 源 の 光 量 の 変 動 に よ る 雑 庁 のノド j ちま対物銃の使1tJ.( b )レーザ - 7イ ク ロ ビ ー ム を 肘 ( 4 )被検ロ式料の微小な到J きによる雑下1 い た シ ス テ ム の 開 発 な ど を 検 λしている。 ( 5 )その他,電 雑 f阿路系,シールディング, )司辺光による t i。 J 1 . ' t I i j ¥分解能は膜電位変化に対する色素の応、符 s ;J聞が最 も大きな安│尽となるが, 測定しようとするいりが小さい場合,これらの雑巾を 1 1数を持ちかっ高↑音率 I J U f) f J 1,、ている m erocyanineァ rhodanine系 色 系 で は 2 . 0 μ 秒という{前が得られている。 阪) J1 ' 、さくすることが要ぶされる。 透過光あるいは蛍光のシグナル(ム Iあ る い は ム F ) のf r a c t i o n a lchangeは f y ; ; f光 (1あるいは F)の比とし て ム 1/I, あ る い は ム F/Fとよわせるが, 1 1 1 . 測定例 これは)jJ i l l i J主 す べ き 引 象 を ふ いられたプローブ,および被検体 ( 活動屯f 什の光'主的超多チャンネル浪J I志装置を肘いて, われわれは, ( 1 )j 肉体発生にともなう心機能形成の初期過 くめて)の性状に依作する。 一 方 , デ fテ ク タ ー で 受 け る 透 過 光 , 蛍 光 シ グ ナ ル と れ し (234578) ( 2 )j 同体発生における神経系の機能構築 (1) yと の 比 ( S/N)T. (S/N) 1 は ; 大 の よ う に ぷ わ せ 雑{ ( 3 )/&t4s:心における興奮の心房内伝矯ノ〈ターンの解析 る 。 を行ってきたが,ここでは,鶏月五脳幹と拡心房筋での浪J I (S/N)T二 ( t ,I / I ) ・ ( 2q -T )112・ 1 '!2.....… .( 1 ) τ=1 / 4ム f , ム f~ T i f }城 市話 ( 6 ) ' J : :f 州を挙げる。 [ ) ( [5は. N K2761で染色したウシガエル心力J 標本の自 2x1 2フォトダイオードアレイを用いて, 党活動電ドfを 1 1. デ ィ テ ク タ ー が 受 け る 透 過 光 強 度 q, デ ィ テ ク タ ー の 量 fガJネ (S/N)F二(ム F/F)・(2Tq) 1!2・(gF)1!2.. …( 2 ) F, 被 検 i 本からの蛍光強度て、人身、I 光強度に比例 する g, デ ィ テ ク タ ー の 受 光 領 域 に 関 係 し た 定 数 1 2 8ヶ所から│ロ]J1.'j記録したものである。このような測定に よって,興奮{五 J 番ノ〈ターンの解析,ベースメーカー領域 Ji]主,興需の旋 [ u ]現 象 な ど 心 機 能 の 病 態 生 理 学 的 研 究 のI へのルートを 1 1 日くことができた。 [ ' ) ( 1 6は , 潟 脈 ( ふ 卵 7[l)の H f i神 経 三 叉 神 経 B 1 i 脳 幹標本を NK2761で染色して,阪神経を吸づ│電極で、刺激 2x1 2フ 寸 ト ダ イ オ ー ド ア レ イ で 測 志 してHi込幹部位から 1 f ; ;号対雑白比 (S/N) についてこのような特'性にもと した品発活動電作である。このように,光学的多チャン 光5 1の 調 節 な ど を 検 つ、いて.ディテクターの選:ふ人身、I ネル測定によって活動電作発引のリアルタイムマソビン グが本易にでき,眼神経一三叉神経脳幹系における機 討した。 能的述給構造の形成を追跡することが可能になった。 4 . 分解能 、当然のことながら,この ìHIj~主)j ì去にも実際のィ HI仏L に巧 って適用面における限界と凶難'1''1:がある。その<1'で l 見 在 , わ れ わ れ が m : 面 し て い る 問 題 点 は 三 次 Jl:的分解能 ( t h r e e d i m e n s i o n a lr e s o l u t i o n )と で も い う べ き も の で ある。すなわち,現伐の測定システムでは光が透過でき るほど薄い試料,光が透過できないような厚い組織では 去l 函とそれに板く近い憎からしかシグナルを捉えること ができない。この困難性を克服するためには新しい } j法 が開発されることが期待される。これはわれわれの研究 テ 7 のーっともなっている。 3 9 L ヤ h - ^ - ^ - 九 九 九F L 一'.人ム」一一一…- 九 九 , . . .^ ' -^-1-ぃ fレL --'ム、-"-:一一刊、,、ーー{一一一 ^-Ji._^ -~ J¥._l'いあい } v) " I _ . . .^-} . . _1-. n _. 1 ' レ λ_ Iレん_1¥._ムャーへf 人 . " . . . . 1 ' レ ヘ 人- 人 f-AL; 一 一 一 一 一 一 二m -~ー」ん./'-. ..---:ー一 品目一一品内}由日一- p Aγ 上 」 去 ¥ . . . 1 ' . ー 上' J v J . . . . ,ーへ,.....l¥._人ー人_^- .,....._~.J、,、 A‘ J、ー山-_-白骨明白・甲山由ー四角明白・ ヤか'-.I¥_.-八人 1 ¥ . . . 1 i . . . . } v九 九 ん へf ぷ':'_..J'-.J'、『兵、『ノ」ム----一時ー一世一- へ〆~^-ムへんしへv 九 九 人 f レ人 L 人人j¥_んよー一一一一一一 九人fl-^-へ〆人^-}.._li.-^-九 人人人人ん」一一一一一一 人ι 一 人 以 一 一 一 一 一 一 一 一一人人!一一一一一一 -よよよ〈人,-…一一一 「 j( 人i (ー … 一 一 八 一 人 人 ムγ 人 八 fレ 人 斗 八 九 九人^-li,.-Ay...凡人 fレ .r_. t v九 V J " ' ¥ 、 へ r )-'-._Y'-^ . . . -l'レハ"../v-.._ γ ふ八人 斗ャ 100ms 2 . 0 s A s 幽 6 ふ卵 7日の鶏初期妊の眼神経一三文神経脳幹標本 図 5 蛙心房筋の 1 2 8ケ所の領域(区画)からの自発性 活動電位の測定例。 2 7ケ所から で限神経を吸引電極で刺激して脳幹の 1 心房を N K2761で染色して, 1 2x1 2エレメントフ '的同時測定例。 NK2 7 6 1で の誘発性活動電位の光γ ォトダイオードアレイを用いて波長 700nmで測 0 回の加算平均の記 染色し,波長 700nm で測定。 2 定。心筋の場合,活動電位にともなう吸光シグナ 録。シグナノレは点線でかこんだ限局した領域に集中 ルと共役して,収縮由来の光散乱変化が加わるが, 史ち上りの最初のシクゃナルが活動電位依存性の吸 して発生していることがわかる。 光シグナノレ。 1列目のシグナノレで矢印でぶしたも 1 ' 定された位置の配 7 ) 1ζ対 の。シグナルの配列はほI 応している。 I V . まとめと展望 活動電位の光学的多作品l i l, i ) ll 午 浪I I A : . i ムはまだ決して完成 したものではなし解決すべきいろいろな問題をふくん でいるが,現時点において少なくとも,最高 1 2 8ヶ ! リi の部 {立から活動電 f . i : を │ ロl 時記録することができるようになっ た。これは,心機能, r t '恢神経系機能などの統合 i l ' J摘築 の研究に強力な ) ji . t .になると考えられる。さらに,測定 ) ji l 、の検討,装置の l 次去などを進めながら.より!ムい範 、 岡での適用について検討していきた L 最後に,多大のこ佼l fJとご文媛をいただいた ' 1 '芥 屯 n r , j f i s I I投干 抗i 興M iHI二深謝します。 発表論文 1 . T. Sakai, A H i r o t a, H Komuro, S .F u j i i& K. Kamino. O p t i c a l r e c o r d i n g o f membrane p o t e n t i a lfrome a r l yembryonicc h i c kg a n g l i au s i n g v o l t a g e史 的 4 0 . I ¥ . . . _IO.2mA 5 1( 19 8 5 ) . i r o t a,T. Yada,T. Sakai, 2 . H. Komuro,A H S .F u j i i & K. Kamino. E f f e c t so fc a l c i u m on e l e c t r i c a lp r o p a g a t i o ni ne a r l yembryonicpre-con t r a c t i l eh e a r ta sr e v e a l e dbym u l t i p l e s i t eo p t i c a l r e c o r d i n go fa c t i o np o t e n t i a l s . J Gen. P h y s i o1 . 8 5, 3 6 5 3 8 2( 1 9 8 5 ) 3 . T. Yada. T. Sakai. H. Komuro. A. H i r . t a, & K. Kamino. Develpment o f e l e c t r i c a l r l y t h m i ca c t i v i t yi ne a r l yembryonicc u l t u r e dc h i c k d o u b l e h e a r tm o n i t o r e do p t i c a l l yw i t h av o l t a g e .1 1 0, 4 5 5 4 6 6( 19 8 5 ) . s e n s i t i v ed y e . Dev. B i ol 4 . A. Hirota, K. Kamino, H. Komuro, T Sakai& T. Yada. O p t i c a ls t u d i e so fe x c i t a t i o n c o n t r a c t i o nc o u p l i n gi nt h ee a r l yembryonicc h i c k h e a r t .J .P h y s i o l .( L o n d o n )3 6 6, 8 9 1 0 6( 1 9 8 5 ) 5 . A. H i r o t a . K. Kamino .H. Komuro. T Sakai& T. Ya d a .E a r l ye v e n t si ndevelopmento f e l e c t r i c a l andc o n t r a c t i o ni n embryonicr a th e a r t h y s i ol .( L o n a s s e s s e d by o p t i c a lr e c o r d i n g .J P d o n )3 6 9, 2 0 9 2 2 7( 1 9 8 5 ) 6 . H. Komuro, T. Sakai, A. Hirota & K. Kamino. Conduction p a t t e r no fe x c i t a t i o ni nt h e 。 amphibiana t r i u ma s s e s s e dbym u l t i p l e s i t eo p t i c a l r e c u r d i n go fa c t i o np o t e n t i a l s .J p n .J .P h y s i o 1 . 2 3 1 3 7( 1 9 8 6 ) . 3 6,1 7 . A. Hiruta,K..Kamino,H. Komuro & T. S a k a i . Mappingo fe a r l ydevelopmento fe l e c t r i c a l a c t i v i t yi nt h巴 己 mbryonicc h i c kh e a r tu s i n gm u l t i p l e s i t e o p t i c a l r e c o r d i n g .J P h y s i o l .(London), 1 1 7 2 8( 1 9 8 6 ) . 3 8 3、 7 8 . K. Kamino, A. Hirota, T. Sakai. & H. Komuro. C o n d u c t i o no fs p o n t a n e o u sa c t i o np o t e n . t i a li nt h ee a r l y embryonic p r e c o n t r a c t i l eh e a r t monitored by m u l t i p l e s i t eu p t i c a lr e c o r d i n g .1 n C a r d i a c Muscle,e d . by W. R G i l l e s,Alan R L is s,I n c . NewYork,I n p r e s s( 19 8 7 ) l秋彦 i 凶井朽郎,小本 L 活動'心 9 . 仲野耕太郎,広 H f 止の光'主的多チャンネル i H l J:ιl欠川',1iIと'U 本 11. 2 3,7 3 8 0( 19 8 5 ) 1 0 . 神肝耕太郎,広 1 1 1秋彦, l r'l井粁郎,小宅1:.活動屯 f:r の光'~{:がJ i l l l J : 七 M u l i p l e s i t eo p t i c a lr e c o r d i n gに っし、て ' I : . t m物 J W .2 6 .1 3 8 1 4 3( 1 9 8 6 ) . 4 1 光 IC技術を用いたファイバ血流速度 計測システムの小型化に関する研究 研究責任r, 大阪大字 : 1宇部電 f工学科教校 共I , i ]研究r,大阪大乍 1,まえがき 1宇部屯{-[学科講師 西 原 丹 { 春 名 ,~光 である。この本似 1 .に,た)目i 波紋シフタ,モード変検出, 光 フ ァ イ パ ー は 凶 作 わ ず か 1m m以ドでIlf U t刊 に 山 ん で いるので.これをカテーテル郊に!I],,るとね坊にレーザ 血符内に導くことができる。事行は光に、レーザド 光を l モードスフリソタなどの光'下ぷ fを f rむ│二;歩光'下系が* h ' !化 さ れ て い る 。 光 の 導 i 皮E 与 は $ , , ¥3μmの T iをストラ ' M i J 、 i l ,(して f i与1され, f ム搬J i i ! たは > O.5dB/cmで イブ状に A ( L a s e rD o p p l e r¥ 'e l o c i m e t r y : LD V) に息づいて,' : i * 青山・刈分解能で U l l流速度,i!i i ! l J がj jえ i 皮数シフタに, ッブラ速度, it 測 U~ ある。この光 1Cでは, 1の フ ラ ソ グ セ ル が 導 波 形 I . ' ; J 1 文1 ビームスフリソタが Y分 岐 Jふ波路 l 二 九. ] 1 必 ( l l i I T t迷!支バ│測システム ( [ ' ; ( J1)を│切だした。 る光ファイパ 1 する。 1 ' ) ( 1 2の構成では,効率良く速度検n',が jJえるよう 本システムは引紅│災予研究行によって ' K際に使!日されて に,プローフとしてÍ!I6i皮 i~{{ ファイパが I tJ ,、られており. いる。しかし,本システムのた学系はがJ30cmjfj の'J::~卜 J1:F[lするモード変換ぷ このために光の制光を市1 ι モード にバルク光'下氏i l 品を組み介わせて構成されているので, スブリッタが必要!となる。すなわち,似J 1よりもさらに かなりの存積を I ' iめ,かつ I ' t l j品IiJ Iの光'主的アライメント 惚維な機能を f 、?っ卜 i 歩光''?系がわずか 3 2x5m m2 の大き を必安とする。これに対して,このた'下系を : i , i j映 導 i 皮技 さの本似卜に集結化されている。 I ] , ミて集結化すれば, 術を ! システム全体を小可!・安定化 することができる。本研究では TE/TMmodeconverter 1 血流速度 i l ! t J 'J::をけがJと TEJTM mode s p l i t t e r ' U u ]路 ( 光 1C) の み して析しいファイパ LDVHl光集干! l 'を行い, 20dB以 Lの 計・ぷ f S/Nlじで速度検 l t rが行え 1 Lh﹄ 円 ることを実品Eした。 A'--~晶、 巴豆三日一一〉 N f u 1 ; E P f T i l , L E E Spectrumandlyzer i 三J 2 試作した偏波保存ファイパ付 LDV肘光集積回路 3 . 主要導波形素子の特性 ( a )周 波 数 シ フ タ : 被 i W J定 物 の 移 動 ) j j I, j を識別するため に,参照光に f R左る周波数シフトを与える必変がある c 凶 1 光ファイパ形印流速度計 i l J J I 丹JLDVシステム J ) ( J2の 光 1C1 f tの 同 波 数 シ フ タ は セ ロ ダ イ ン 形 中 一 側 帯波発ノ主主 2,ファイパ付 LDV用光 ICの構成 試 作 し た 光 1Cの構成を│文J2に /J-';す 制 反 は 屯 気 光 ' T J 効果をもっ強誘電{本ニオフ酸リチウム (LiNb0 3) 単結品 42 r で,電械には i 盛、与な振申品を持つ鋸 j 皮状屯 , ] T波 数 シ フ ト 量 は こ の 鋸 波 状 屯 I!:が印加される。光の I 1 1 :の繰り返し 1 M波 数 に う 文 す る 。 実 験 で は , 長 さ 2 0 m m の屯怖をもっ素 fで fR<1MHz,不安サイドバンド j J I J 1 1 :比 30dBが j '日》れている。 ( b )モード交換宗[-:波長似に刈!必する導波形ぷ[-が T E/TMモード交換素 fである。プレーナ 3冠似を装仰 zero f f s f R R した素壬を作製し、屯傾 l~ 1 0 m m,駅到j電 " : 5 . 4Vで,交 換効率 98%を得た。 (c) モードスブリソタ:これは f~,~ 光ビームスプリソタに OdB 対応する光学ぶ[-であり,完全結イヤ h :にちしい長さを もっ ) j1Î1J'I'1ふ11 合~:}の ~)j の導 j皮路に令属を装術したも の で あ る 。 実 験 で は , モ ー ド ス ブ リ ソ テ ィ ン グ 比 >1 0 dB,Nl 人損火 1.5dB が何られているがなお竹刊:の改;~ を行う必要があり,検討 r j lである。 4 . 光 ICのバターニング・作製 1 ; < 12に示すような脳 3μmの 導 j 皮路を, 0.2μm以下の 精度で基板 Lにバターニングするために,新たに, f + f s Rf R zero レー 在絞抗 I l l f l主主院をぷ f i 'した。これは,く 0.2μmの ザビーム l 月決め精度をもっ起粕街 X - y微動ステージ,光変,v 司 代i 日 : ; , He-Cdレーザを利l みf Vわせて憐 1 &されており,ホ Jされたデータに従って, ストコンヒュータに人 ) OdB ! ' I 動 的 ザ の 導i 皮路を 0.2μmr.t卜の紡!支でかつ 5 0X5 0 m m2 に ! リI J . . ' l1 .の I f l I般に i 度ってノ〈ターニングすることができる。こ 百を f l j, ミ て , 1 ; < 12の光 1Cをノ〈ターニングし, Ti肢 の装 i のリフトオフ,熱拡散をして導波路を行会製した。その後, フォトリソグラフィリ、により,アルミ 1 莫のプレーナ'屯判定 { U.を作製した。また, を所定の代置に装術して待導波形 , 似 3μmの単 4 モード i 与i 皮路と似 j 皮保存光ファイパの 接続に端的i フ"ロソク装 f 司法を J I l い , I l t j{tのが1介効率 >70 1 ? <1 3 試作した光 1Cの速度検出特性: (a)光ファイ パ出射端出に対して移動鏡が近付いたとき, (b) %を得ている。 遠ざかったとき。 fn は参照導波光の周波数シフト 5 . 速度検出特性 対応するドッブラシフト周波数で 25KHzである。 で 350KHz, f sは移動鏡の速度( 8mm/秒 )乙 , 移動鏡の速度検出を行って,試作した光 1Cの特性を 品、l'価した。光源には 0.633μmの 直 線 偏 光 He-Neレー t J } J起した。 ザをJflい,入力端而より, T E導波モードを I る。また,ここで述べた成果は,光ファイパセンサ 1 " 1際 光を λ/4械を j 虚して移動鋭 l i t iー ト 光ファイパからの出身、I { j和 6 1年 1 0 I J,*京)で発点し尚し、評価を'乏けた。 会議(U に集光した。光 1Cからの, ' I !射光を A P Dで検出し,そ このように,事行の研究室で試作したファイパ LDV の周波数スベクトルをスペクトラムアナライザで観測し !日光 1Cは,その本従 ( I ( J特性評価の段阪を終え,実}打化 た。結果の」例を伏13 にノJ~ す O 参照光の 1M 波数シフト f" I 1 Jけての光 1Cの判't 1 '改正、実際の血流速度計 i W Jへの へI =350KHzを中心として,移動鏡が.ili:i , n、たときは f" 応川の段│析に人っているといえる。今後,ファイパーカ f"+fs ( 1 刈3 b )のスペク テーテル郊の設計,光 1Cの'jミ装を合めて,ファイパ血 ト ル が 観 測 で き る 。 こ の と き の S/N比 は >20dBであ h l ! i Jシステムの小型化の研究を継枕して行ってい 流速度,i る 。 く子主である。 6 . まとめ j : J上 , d : r ¥f 干したファイノ <LDVJ tj 光 1C を J l j,通て十う〉 きたい。 f s( 1 ヌ1 3 a ),遠ざかるときには, cの発表諭文をご参照 I良 なお,研究成来の諸制は. 卜J な S/K比で速度検出を行うことができた。これらの研究 成果は昭和 6 1年電h!昼伝学会全 I E j大会などで発ぶされ, 段後に,本研究にこ、妓助 m いた小谷電 r~hWJ 校術振興 Jし[ーげます。 財団に I ' tくお礼 t r i f t光学系を集肢 世界に先駆けてファイパ LDVのじり処 J すの j主1 1を集めてい 化した点が高く評価され,悶述研究 J 4 3 7 . 発表論文 A. r ファイバレーザドッブラ速度計の集積化 J関係 ( 1 )戸田,春名,西!京: “ガラス分岐導波路/単一モードファイパによるドッ ブラシフト信号光の検出" 昭和 6 1年電 f通信学会総会全国大会,光量エレ A 9 8 7 (昭和 6 0年 3月) ( 2 )戸田,春名,西原: IEEEJ .LightwaveTechnology, a c c e p t e df o rpub l i c a t i o n B. ファイパ LDV用光 1Cの関連導波形素子 J関係 ( 1 )嶋 I H,春名,丙!辰: 皮路を用いた TE-TMモード “Z軸伝搬LiNb03 導 j 変換素子" ‘ファイパ LDV用光 IC(I)" 昭和 6 1年電子通信学会総合全[Ej大会,光・量エレ A 8 9 4 昭和 6 0年秋応用物坦学会学術講演会, 2p-L-14 (昭和 1 6 0年 1 0月) ( 3 )Ji旧,嶋田,春名,丙原: “ファイバレーザドップラ速度計 i W [光'子系の集積化" ! 必 I tl 物瑚学会・光ファイパセンサ研究会, W OF S 2 7( U行和 60'H2月) ( 4 )戸田,春名,丙原: “ファイバレーザドッブラ速度計測用光 1C " 電 f通信学会光:量子エレクトロニクス研究会, O Q E85-160 (昭和 6 1年 2 m ( 5 )戸旧,春名,西原: “偏 i皮保存ファイパ付レーザドッブラ迷度計 ì~IJIH 光 I C" (昭和 6 1年 3月) ( 2 )M. Haruna, J . ShimadaandH. N i s h i h a r a : “Ane f f i c i e n tTE-TMmodec o n v e r t e ru s i n ga Z p r o p a g a t i o nLiNb03 waveguide" Trans IECEo fJapan,vol . E69,No.4,p p.4184 1 9( A p r .1 9 8 6 ) . i s h i h a r a : ( 3 )M. Haruna. J, ShimadaandH. N “O p t i c a lw a v e l e n g t h i n d e p e n d e n tanddamage-free 目 p o l a r i z a t i o nc o n t r o l l e ri nLiNb03 waveguides" F i r s tO p t o e l e c t r o n i c sC o n f e r e n c e(OEC'8 6 ), A2-4, Tokyo, J u l y, 1 9 8 6 . ( 4 )嶋 1 1 1,長名,丙1!;{: ‘Z車由{ぷ搬 LiNbo Hl、た導波形偏光制御デパイ 3 をJ 昭 和6 1年電 f通信'子会総合令 [ E J大会,光量エレ B 1 0 1 3 ( 日 行 干n61'F3H) ( 6 )丙原, f i 長 名 “光ファイパ形血 i ; i t ,t h W Jシステムの光 Doppler v e l o c i m e t e r ", 1C化 " 第 9[ r i ]大阪大学 BME研究会コロキアム資料(I I { {和6 1 f ド3} J ) ( 7 )H. Toda, M. HarunaandH. N i s h i h a r a : “I n t e g r a t e d o p t i cf i b e rl a s e rDopplerv e l o c i m e t e r : ス" t 主正情報通信学会・光足 fエレクトロニクス研究会, OQE86-124 ( 1 9 8 6 ' ド1 1 1J). ( 5 )嶋 1 1 1, #11I,内原: 導波形白動偏光制御デデ、パイスの特性 q ; 屯 む r 悦 h ↑ 付 h f ?F縦f~j通盛副{もじEJJ:γγ"、.{戸'会総 f介ト全|ド川i司|大会, 2 1 j 1 0 0 0( 19 8 7年 3J 1 )• c . iファイノ,'LDVJIJ光 1Cのパターニング』関係 4(,{: " P r o p o s a landf i r s tdemonstration" 4 t hI n t e r n a t i o n a lC o n f e r e n c eonO p t i c a lF i b e rS e n . 7,Tokyo,O c t .1 9 8 6( t o s o r s( O F S ' 8 6 ),Paper4 bep r e s e n t e d ). s h i h a r a : ( 8 )H. Toda, M.HarunaandH. Ni “I n t e g r a t e d o p t i cd e v i c ef o raf i b r el a s e rDoppler ( 1 ), ' { il, f 手 千 ; , v e l o c i m e t e r ", E l e c t r o n i c sL e t t e r s,V01 .2 2,N0 . 1 9,p p .9 8 2 9 8 3 ( S e p t .1 9 8 6 ) . ( 9 )ド ノ1 " 1, Ii出 , 存名, j I l iJ 長 i : I l { { 干1 1 6 1' 1三 唱 h岳{パ常会総介すで I i I J 大会,光・量エレ A I l { { 利1 6 1年 3J J ) 8 9 7( ( 3 )水│付, J j川,作名,内 ! 4 1・ “レーザビーム 1 ( (妓 -t l l i l lJ i j による光 i 羊i 皮E 各のノ〈ターニン J “光集積 l u ]路 I I Jレーザビーム,((緩揃 l 由 } 装i R " 屯 h虚f パヤ会光. ~-tエレ研究会, 0QE8 5 1 5 9( I I { {利l 6 1 ' ド2J) ( 2 )" パ 1, f 干 名 , 州J 日. ‘光集積 l u l M 品川レーザビーム直接 J 前I H t l装 置 " “二周波 I { ( j 遁交 f ! n i 光 r ' i 歩光 ' ' 1 =係の集積化'二 屯 ' f情報通伝学会・光量 fエレクトロニクス研究会, II{{ 干1161{ I'- HI,~、 IH 物 flj'_''{:会 rlJ,)係連合講演会, OQE86-146 ( 19 8 7 'ド1J j ) . 和6l { ド 4I J ) (1 0) 存名.凶 J~{ : ‘光集積ファイバレーザードップラ速度計" " J , p p .6 0 6 1( 19 87 i t ' .21 1 ) . ( 1 1 )H. Toda, M. HarunaandH. N i s h i h a r a : “O p t i c a li n t e g r a t e dc i r c u i tf o raf i b e rl a s e r 光学,第 16~ ,第 2 4 4 グ" 4P-L8( I l { { ( 4 )M. Haruna. S . YoshidaandH. N i s h i h a r a : “Laser-beam l i t h o g r a p h i c system f o ri n t e g r a t e d o p t i c s " F i r s tO p t o e l e c t r o n i c sC o n f e r e n c e(OEC'8 6 ) ,A3-5, Tokyo, J u l y, 1 9 8 6 . ( 5 )M. HarunaandH. N i s h i h訂 正 “Laer-beam l i t h o g r a o h yf o rl a r g e a r e a o p t i c a l i n t e g r a t e dc i r c u i t s ", O p t i c a lF i b e rCommunicatinC o n f e r e n c e/t h e6 t h I n t e r n a t i o n a lC o n f e r e n c e on I n t e g r a t e dO p t i c s and O p t i c a l F i b e r Communication (OFC/IOOC87), PaperTuH6, Reno, Nevada( Ja n .1 9 8 7 ) . ( 6 )春 名 , 西 原 : “レーザービーム直銭描 l 面l による光 1Cの 作 製 " レーザ一学会研究会, RTM-86-42 ( 19 8 7年 2月). 45 Walsh変換による 6 4チャンネル・高周波超音波パルス ドプラ血流速信号の実時間計測処理システムの開発とその応用 谷 採 反 ! 川崎 l 矢 干f } 、 ' ' [ : [ 矢 ! lJLや 助 教 佼 辻 吋 ! 1 . はじめに 1 也,' y j l 支のドブラ効果を干 I J i lJした l 血討し汁は,必{',:~皮1' 11本 血符・ ( l I li f r lに対して W I ' )接的であるなどの│天'下(J"Jに緩 がl 散を持つため,臨床 1 ' . ( '下分担fにおける I I I L i札 1 ;測に れたね i I Jされている。近年,従米の A杭波ドフラ ; 1を改 !よく!必 I ! }る ↓[ ( I " Jで必白波ノ、ルスドフラ ; 1が1 [ ! 十 良し乍!i:]分解能を i 発された。さらに, 1 9 7 4i ドH a r t l e yらによって,'.:)¥、 分 ムの r ' : : j l, J ; '波 数 化 が μ 1 -l )れた。 解能を得るための F也氏波 i 1 ぶ胆山総立序 梶 j 七l . i J研 究 行 川 崎 医 科 大 宇 心 臓 外 科 教 伐 文上兄 研究点 f 壬行川崎医科大'I[災!lJI学 教 校 せたときに 1 : rられる。十1, - 1の 2u l iをとる ¥ V a l s h[ I h ! 数系を I I ! ¥、た交検である。したがって , i i ( Qは f J l l i 成'山の r u 、 みとな ) 1.しかも I 勾述 F o u r i e r交侠と[iJ iじ' r , j :迷泌 ' C ; ( がi 血 I lJ できるため. Walsh変換のノ、ードウェアtJL校は小 さくかっ製作(土作坊であり,マルチチャンネル ' j J I S! i : ] 処 I J [ I を' k叫することができる。 F o u r i e r交枚による ) . ' ; J波数分析と Walsh変 検 に よ る 交評紋分析は, I , t , j { i 共 に I 1Si ! H 悶数の線形交枚であるため. 1 l i : 々 は , ~Ã&1よ.i liW! をけ的とした.マルチゲート化によっ 1 , I , j 変枚は一次交侠によヮて I / _¥'に交検することができる。 : : j },',j波紋起ハ波ノ、ルスドフラ u 、 を て多チャンネル化した, ' ただし, --fii~ に I ,';J JtlJ IIh!数を分析した場介.交評数スヘク I 1 日発した。孜々のシステムは,夫 II.~ t l Hで 1 ( l' i ' i ' ! 析1 ( l i l l I l 流j 主 トルのんが J I ' ; J~JJi ~.k スペクトルよりも broad なうj-{Ij を 4 、 !主ブロフィルが,f[i J!i!できるとともに 1チャンネルについ すことが多 L、。しかし. I刈スベクトルの L'~ ノ〈ワーをイi ては流れの占しれの分析のための FFT分析 [ 1 1 1 1 1 与をイjして する交茶数と},'; J 波数はほぼ いる。 2 ) : ) ) このような{押すZ 経過を終て,引に動脈狭窄 i i Lの t析がイ{効であることを昨 l I Zした。 解析には FFTう そ 放するので. Walsh変検は I , J ; '減数スベクトルの判微をよ! ! . i 主に},I Iるには│分と与えら れる。 l i jだしたマルチゲート司口 O l ¥IHz必 ( , こで,本研究では, f J ( l 流速 μ 十において, 多チャンネルドブラ }皮ノりレスドフラ l t 1~- , Jスベルトル分析をi¥ア a l s h変 検 処 J l j lによって 'USi I H で1 jうシステムを,:1¥l i 'し 十 会 ,f tした。 4)5) すなわち, [(Ilm祈 [ ( I iにおける [ ( I l i f r t述フ ロフィルと川 I I Sに流れの乱れの分析 U t I J 11¥lにしかも n J及的に紡皮よく 1 j ¥、うるシステムグ) をh I 1 日発を[1 的とした c ここでは ,i f しれのあるほLれを快J 挺した J 疑似ドブラ{, ; り i iれ の X i W !, : f { 1 耐を の分析と,動脈狭千:の百しれのある i Walsh交換を I I J¥、て j jい,本 j 去のイj 引r l ' lを険 H したがl米; について述べる。さらに,開発した r ¥ ' : j },';-!波紋必川皮ノ、ル スドブラ 1 ( l l i m, i I ー をI I J¥ミた伴i r l ' ; d山l i f r l, i l il!l!*山県について限 1 o ; f iする。 2- 1 Walsh関 数 系 Walsh/ l h n i z系 羽' a l( i .t ). i 0, 1 , 2 . . .は Wal( i . t ) I C a l( k .t ) s g n( c o s( 2 '7rt ) ). i 2k s i n( 2 '7rt ) ) . i二 2k-l(l) l S a l( k .t )二 日gn( によって主義される。ここで, s g n( x )は xの 1 : 1f lに!必じ 二 二 二 で +1 , - 1をとる/Ih!紋である。すなわち‘ は ‘ 二 れT a l( i .t ) 三i ( j1 問主主を桜 I P i , ¥:nlJ 限誌にかけて lí ったん II~ì皮であり, s g n(x) は x を-thく IPii; 制限 ~:F にかけることに十1I 、りする。引に I H y :間数に丸]1必するものを C a l,会弘 l 立 l 数に対応するも a lと 1 <, 1 己する。 Walsh関数系も三 i ( j/司王文系と [ f l :S と のを S 1 1h!数系であり, I X I I II [O, TJで定義された任ぷのI I . ' i I i¥ J / l h j 数 f( t )を WalshI I h ! V : xy l !で民間することができる: f( t )二三 F( k )Wal( k . t ) ( 2 ) F( k ) ff( t )Wal( k . t )d t ( 3 ) 二 2 . Walsh変 換 に よ る 超 音 波 ド プ ラ 信 号 処 理 F o u r i e r変換が三 f f j関 数 を 直 交 関 数 系 と す る 関 数 交 換 であるのに対し, Walsh交換は三 f l j限l 数を完全に飽和さ 46 または f( t )二三 { F c( k )C a l(k.t)+Fs( k )S a l( k, t ) } Fc( k ) ff ( t )C a l( k . t ) d t 二 ( 4 ) Ps( k )=ff( t )S a l( k,t )d t ( 5 ) k )お よ び Ps( k )で う え Walsh変 換 F(k)または Fc( られる民間関数は f( t )の 交 書 数 ( s e q u e n c y ) スベクトル l~Jinü生を 11 1 心とするガウス分布の流れを忽定する。した 1 1 1線 、 f( t )が│対数自民ゼロの 1 ( J 線 を表している。交客数は, 1 係数(標準側主/、f'- j~JinUま)を 5 % , と交わる},J . (, 日]Jち,本交)2},',': (ゼロクロス/,',';)の i ド1 1 ' , : I I . ' j 合の分析がl 米をぷす。なお,凶ノバ f J ! i J には, Walsh変 換 分 r m勺けの f [ h J数の 1 / 2で:主義され, i t山 パ ワ ー の 1 / 4以卜ーの交系二数成分を I J "し , 析奇心*のうち J F o u r i e r解析に緒ける 1 M が っ て . シ ミ ュ レ ー ト す る ド ブ ラ じ り の 阿 波 数 分 1!iはガ 主成分の拡がりを示す変動 ウス分化となる。ド11は,流 i 10%, 15%とした場 , (i I ! I J には F o u r i e r変換分析が1 5 誌のうち最,',:,パワーの 1 / 8 i 皮紋に止す!応している。 1 . )1 i ¥ Jtの 関 数 f( t )が離欣(j"jであり 2n f 闘の標本列関 以│の J ' ,; J i 皮数成分をぶしている。 散)\~ ' 3 l :i 貨と[i J iじ' I , ' : j ; 率化 r i . ムーを離 Walsh変換に l i 主!日できる。すなわち,通常の Walsh 交 換 に 必 要 な 22n 川の I J I I尚一切数が N log, N[ I lJに減少し, 検 u、による h~J 波数分合i とよく 泌筒処即をさらに r ' : : jj 主化て。きる。 また,速度成分のうけえが小さい場{}, l i iI~':j パワーの交茶 数であるよ易合, I'~j;主 Fourier Walsh変 換 法 に よ る 交 詐 数 分 イJ Iの 慨 形 は F o u r i e r変 一致したが,、川良 I I J (速度 1 1 、がり)は交罫数分イJ Iのほうが約 60%大きかった。 成分の 1 数は i i U J jパワーの J , ' ; J 波数(、 p~j 流速)によく ー致した。 2-2 挺 似 ド ブ ラ f , ~. ';}の分析による W alsh変 換 法 の , i ' j; f 雌 ドブラいけの 1M 波数分市の特徴の 11' で十 j~J)仙皮数は‘V l~j;frti主に,そして分散は iiL れの月Uffdt すなわち in[ れの乱 2- 3 占しれのある l u l i f r tの分析結果 W 日l s h交換法の f e a s i b l i t yをテストするため, I U l流 速 i ,I ( 7 )1 ' ,} j f , PJを 7 イクロコンビュ タシステムのノくッフ れをぷす。そこで,既 ) ; 1 μ7 )J ,'ij波数分イJ Iをイi するドブラ h アメモリ けを擬似的に作成し,そのじりを Walsh変 換 し て え ら れ い る U ll のデータは 2 5 6で,分析性能は!川波数分解能: る交茶数分街の干均交需品数および、そのう〉散と、ド ~J 周波数 195Hz, I I . ¥ I I¥J分解能:5. 12msec1 1 : u : : jI 日波数:25KHzで ( l流速!立に換算した場合, i オ u主とA!iI'Y~皮ビ ある。これを 1 およぴ )~J 波数分布j の分散とを比較する。 int れとしては、ド (L5Mbyte)に転送した後分析した。分桁に!日 ームの H 骨 身 、I んIl]のなす f f J皮を 6 0 1 主とすれば h u c aコ F3 25ES--sa 能 :L 5cm/sec, llil'::jinti~: L9m/secである。 S e q u e n c yD i s t r i b u t i o n F r e q u e n c yO i s t r i b u t i o n 胃 EJ pb u v i Me a nY e l o c i t y S e q u e n c yO i s t r i b u t i o n F r e q u e n c yD i s t r i b u t i o n g 分析に J IJ l 、 た1 ( I I . i n tデータは,犬股動脈(内径 3m m )に 75%の狭窄を 1 1 ; 1 えし,そのトー流 f H l J8m 皿の村山における l 血 行I 11 ' ki t l iで,iI測した l u li I l fドブラ f , iりである。得られたド , ' i' , ) に Walsh変換したが:米を J ' X J2に Ij"す。凶の卜自i l フラ 1 はゼロクロス;ムによって告}た l u l i f r t i皮形である。凶↑:却は Walsh交換によって分析したが1 県であり, F o u r i e r変換 a l,C a l l, l .j成分の 2乗 和 の I j 'で , のパワーに対応する S その品大の1/8までの成分のみを去ぶした。 Walsh変 換 のパターンはゼロクロスのぷす l u t i n t波形と類似したノ〈タ ーン変化をぶした。また,スペクトルパターンの拡がり h u c S E L L ~ CY.I0事 i 主!支分解 は , l f i li I t i 減速1 1 . )の } jが 1 よ大する傾向があり, I f j しれが減速 U吋 6 5 % S t e n o s i s 7 5 % S t e n o s i s M e a nV e l o c i t y M e a nV e l町 i t y S e q u e n c yO i s t r i b u t i o n ﹄ uh 宮 ν 、, AJhJAr-} ヘr F U C ωコF ω e ; - c : CV.15事吉 M e a nV e l o c i t y 図 2 犬股動脈 l と作成した狭窄部下流側血流の Walsh 変 h 変換と 図 1 乱れのある流れの擬似ドプラ信号の Wals Fourier変換による分析結果の比較 換 , Fourier変換およびゼロクロス法による分析 結果の比較 4 7 時に強くなることがわかる。これは F o u r i e r変換法によ 0 . 2 μ s e cI Hl駆動し, " i Jじトランスデューサで I J f l 管内散乱 る結果とも一致し, Walsh変 換 法 が 多 チ ャ ン ネ ル 尚 周 波 粒 数ドブラ j 去の周波数分析法として実用性が I勾いことが'窺 る。この際,駆動パルスからサンプリングを われた。 時間i を多数 R ,'f-¥,,(に設定することによりサンプリング I " I U 品 f (亦 I J f l 球 ) か ら の 散 乱j 皮を受信し, ドプラ 1-~ j' ' / ) 'を得 I rうまでの のマルチゲート化,すなわち,血管内多数サンフ。ル},',くに おけるドブラじり検出が可能となる。我々は,この深さ ん向のサンプル数を 8 0 ; , ' ,1 、 としており,本装置の最大 i J l i I 4 : 3 . 高周波数超音波パルスドプラ血流計による術中 深度は 1 5 m mで、あるため,深さん,; 1 ,)の分解能はが' J O. 1 9 m mでh 冠血流計測 本システムの原 f 明・構成を阿 3に , r J "す 。 20MHzの PZ T素子超音波トランスデューサを 2 0 μ s e c (50KHz)毎に ある。 同一ー一ーー一一一 2 0 μ s e c150KHz)ー一一一-1 V e l o c i t yP r o l i l e 8 1 0出 G a t eP u l s e 岡3 2 0 l v 田 z 超音波ノ 'Jレスドプラ血流速計の構成図 血i 我々の、i l1 Mの 社 i f l J JM象は,術 1 11における冠 l d i W Jで いf 8 0 c hの 7 ル チ ゲ ー ト で サ ン プ リ ン グ し た ド ブ ラ ぷ 号 の閥波数分析にはマルチゲート化したセ守口クロスi1、と 1 ある。ここでは冠動脈狭窄における大動脈 -;u動 脈 問 パ イパス術 ( A-Cバイパス術)ならびに.大動脈弁閉鎖ィ、 1に ;ば $ J 11 全佐における大動脈弁置換術などを対象とし, 1 井!りするシステムとした。マルチ 去を i chの フ ー リ ェ 変 換j いることによけ 8 0ポイン よをJtj ゲート化したゼロクロス j 動脈血流を, i h l U Jしている。その際,拍動している心臓ぷ トの血管内血流速度プロフィルをリアルタイムでよ ' J "し 由 得るようにした。 斗 │ L l L Ttil-- Uω 帥¥Eucm} 1 Lの冠動脈へうまくプロープをアクセスするために, 一 一 山 一 48 TEEBEBEE--S4 図 4 ヒト冠動脈狭窄における狭窄部下流側の血流波形 UO師¥ E U O凶 } S 0 一一山一 S y s t o l e 5: D: D i a s t o l e 一 lAD 2 J M -一 肌 一 2 一)山一 so ;たの 2絡のプローブの庁長状,すなわち i) カフ明プローブ i i ) ハーフシリンダ明フハロープや を開発した。(i)は大動脈 冠動脈問のバイパスグラフ トなど争J I 離血管Jtl であり.(i)は心筋ぷ I U Iをスt i iする冠 動脈を非基J I 離ドに E汁測するためのものである。とくに かつて 3筒} i l iで; d l f i l符を剥離することなく血流計i H I Jした f l j l Jについてのフーリェ分析血流表示をぷす。 I E常な'冠動 脈I ( n i f r tは拡 ' J ! U t JJf創立の j 7 1 iれノ fターンをボすのに対し,こ のような狭窄作J I では,狭キoì';lí 卜 j削則で大きな ~X 納期成分 があり. JJ ' 1 : ) I V . ( I ' jな i f r tれてなっている。{市れの目しれを " j " すスペクトルパターンのt-1.よがりをみると,それが末舶に (i)は冠動脈が脂肪に従われている場合でも,判長力ドに l i ' Jかうほど拡大しており,狭窄 1 ( 1後から狭窄古I l *梢側に も安定な冠血流~t-ìHIJ を行うことを "f 能とするものであ 況は L(J)占しれが t J.ょがっていることがわかる。 る 。 1 文1 4に冠動脈狭窄杭例(1.:冠動脈 l i jH汁えの 90% 狭窄)において,バイパス術的に狭窄自5 1から木村i 側に l i ' J ',J動脈狭窄 1 u =( k i i i動 脈 t i j卜i J伎の 90% 狭窄) O I Jにお ;ぱ動脈バイパス術後の計 i R I J例を示す(図 5。 ) いて大動脈 日% MM SD SD 図 5 大動脈 (U曲 目¥ E U O旧) clamp OpGI 1 5:Syslole t o l e D: D i日 s 冠動脈バイパス術後のグラフト吻合部末梢側の冠血流波形 ノ〈イパス吻合古"より~十j'i冠動脈を-JI 主IJ離ドで [;1' i l i Jしたも } j . バイパス l 吻{ ?fm*十 j [ i側の収縮部l 血流波形 わかる。 のであるが,バイパスを -II,~ ( I ' jに 1 1 1卒して本米の狭窄," ' i l i は,バイパス I~l 本時・開通 H 、t ともにピークを布する尖鋭 ンを ' { L . 特にバイパスを H,'j的に問'本した状 よりの流れとした状態と,バイパスを開いた状態て、 ~lilliJ なパタ した結果:をぷす。拡 ~kJtJJ l f l流波形は,バイパスを聞本し 態でその尖鋭化が顕著であった。このような鋭いピーク た状態では大きく障)~されわずかに小さな成分しか認め をれする ~X和白!明 i皮形はバイパス ;"ilj て、 ρhlliJ した血 jyt には認 られないが.バイパスを聞くと U } jらかに J 広必 t J H i ' 愛f 江な l 侃 められず,狭令部からのジエソト i f r tを j : .に反映したもの i t iとなった。すなわち,このことはバイパス術によって と考えられる。 i効な辺;濯 { 7 f iが得られたことを忌: 1味す 心筋│付加にいたる { るものであり,本j ょがバイパス術の評価に役立つことが s lillili----J 040 {NZM 占}﹀↑ -UO﹂凶﹀ 持i 弘1 1111111111﹂ 可 刈 4qζ ︻ before サ [ i : ! Y リに対して,大動脈弁 j i ' l 'f 央 体i l i i jf 去 大動脈弁閉鎖ィ、ィi の在冠動脈 I j i j卜i i伐 の 血 i ,fe J I おJ I を行った例を l > < !6に' j "す after O D 5 a0.5 sec , D :D i a s t o l e S :S y s t o l e D 図 6 大動脈弁置換術前後の冠動脈血流波形 49 大 動 脈 弁 閉 鎖 不 全 j引土,冠循環ィ、全に陥り易いことはよ 参考文献 く知 lられているが, [ ) ( Iをみると術 I j i j (卜一段)には ~i判長則J [ I J Hartley C] andColeJS Anu l t r a s o n i cp u l s e d 優代のピーク流と.拡張期のf(1 動的なパターンをノJ~ し時J Dopplersystemf o rmeasuringbloodflowi ns m a l l らかに術的な流れを I J "している。また迷!主成分分化は広 がっており,流れの月しれの { j . { tも定員われる。これに対し v出 回 l s . JApplP h y s i o l,3 7 . 4,6 2 6 6 2 9 .1 9 7 4 r 2 : Ogasawara, Y. e ta l :E v a l u a t i o no fbloodv e l o c・ て,弁山換jf> i をj jう と 凶 卜 段 の ご と し 以 前i i J t l J のピーク i t yp r o f i l e by h i g hf r e q u e n c yu l t r a s o u n dp u l s e d 4 が J奇 U)J に減少し,拡張知j 優位のノ I:JI~ 的に近い辺動脈の りo p p l e rv e l o c i m e t e r by a m u l t i g a t e dz e r o c r o s s 流れとなった。また,速度成分分イ1は 狭 く な り , 乱 れ が methodt o g e t h e rwithaF o u r i e rtransformmethod. 少 な く な っ た こ と が ぶ さ れ た 。 す な わ ち .7 子山換術によ り;(i血行動態が矧い1I.'tf 1 l l にI 1常 化 さ れ る こ と が ぶ 唆 さ れ た 。 IEEEComputersi nc a r d i o l o g y,4 4 7 4 5 0 .1 9 8 4 : 3 J Kajiya F e ta l :E v a l u a t i o no f human coronary blood f l o w with an 8 0c h a n n e l2 0 MHz p u l s e d Doppler v e l o c i m e t e r and z e r o c r o s s and Fourier transformmethodsd u r i n gc a r d i a cs u r g e r y . Circu 4 . まとめ 本研究によけ, Walsh交 換 分 析 i l 、が多チャンネル,',:, 1 , 1 ; ' j 皮ドブラ i よ ー の1 , ' ; J i 皮数解析i 去として'丈 1 1 1t ' J ' こ が ,' : jl、ことがわ かった。そして,多チャンネル{ヒした山 J M i 皮数起i i ti 皮パ f i t i I i t ,i1による;(i1 I { 1 i ,fE 計測が,心臓1'1 f 本を栄主を ルスドブラ I : i ' r'fである;ぱ循環の 1 1 ( 1 行動態の解析,病態心 する最安な G における;ct循環障'1*;: の解明および T一体I 効果の'f~J 之などに イ { 対jであることが復われた。 Jをいただいた r j '谷 屯 f, n ; W J技 以後に,本研究にご筏Jl 術f a (興財同に深謝します。 5 0 l I ) .5 3 6 0 .1 9 8 6 l a t i o n .7 4( s u p p lI :(小牧!反応犬, í也:羽ア alsh 変換による必i'V~皮パルス f , ; I S/ I ¥ J 処 りの多チャンネル'.(I ' r mについて, ' I J ; . I I J' , ! ir と' f二 本 ( L" ,2 3 (特日J I,'J ),4 1 9, 1 9 8 5 [ 5 J 小写版!ぷ犬,他 Walsh没:換を)fjl、た起 ' i i皮パルス ドブラ t~- ~}処埼による百しれのある流れの,;'I' f此|災 11]" む r と ' 1 : 1 本 l 了 、 ; " , 2 4 (抗日J Iり ) , 2 8 2, 1 9 8 6 │昭和砂 6 0・ 6 1年度技術交流助成成果報告 巽 典之(たつみのりゆき) 大阪市立大学医学部講師医学博士 会議または 名 集 Z Z コ 』 ζ 開 催地 時 期 ① 国際血液学標準化委員会 ② ヨーロ yパ臨床検査学会 1 9次年次総会 ① ベルギー ルーへン大学 ⑧ ツールース大学 フランス 日 目 手 1 I60年 4月 I.国際血液学標準化委員会 (ICSH) 昭和 60年 4月1 3日から 1 7日まで,ベルギールーへン大学で開催され,主な討議内容は,血球計 数の標準化および血球計数器の国際評価法である。 本委員会は,各国の血球計数の専門家代表が 1~ 3名づっ出席し,測定法の国際的標準化むよ び測定法の統・について討論し報告書を作成するもので,この結果は本委員会の下部組織である 米国むよび欧川血液学標準化委員会,また, W H O,肱川工業標準規格委員会にも報告される。 今 ! 日l の主たる討議内容は,半白爵j型 t'I . ' I す j 血球計数器の評価法に関するもので,原案の細部で日 本の現状にふさわしくない点もあり,改訂するように申し入れた。また,同時に主題終了後に日 本の血液標準化委員会の活動状況も報告した。 この会は,各種の血液検査機械の世界的基準を設定するものであるだけに,今後も,日本の意 見を反映させるよう努力すべきであることを痛感させられた。 2. ヨ一口ッパ臨床検査学会 1 9次年次総会 昭和 60年 4月2 3日から 2 8日まで¥フランスツールース大学で開催された学会総会の C e l l Biology o f Phagocyte(貧食細胞の生理学)ワークショ yブに出席した。 今回のワークショ yプは,英国の Segal教授の司会のもとに, ( 1血球の最新の研究知見を上級 研究員らが講義し,後にフロアーからフリーデイスカソションする形で進められた O 私の担当は 1時間の講義と 3 0分の討論で,課題はド l 血球, r 1 血病細胞の分化誘導時にむける細胞収縮成分と 収縮機構の変化,また細胞物性の変化であった。本会にむいては細胞内収縮蛋引の特性,変化, さらに自動血球計数器で示される諸種の細胞物性パラメーター,例えば平均血球容積,浸透圧抵 抗件ーの変化について報告した。 以上,血球の電気的計測に関する集会に出席し,将来に資料となりうる知見をも多く得ました ので,中谷電子計測技術振興財団のご援助に深謝するとともに, f _記のごとくご報告させていた だきます。 5 1 筑波大学臨床医学系 在 比 z + ¥3] 1 1 ]アシア 教授医学博士 太平洋 じ、臓ベーシング・ J ,r 電気't.J 里シンホシ、ウム J 也 オ H ハ 斗 廿 口 uリ H K 、 r 十会 詮 夜 r~] た ま会 ム ぷ f z もとかず) 原一(ほり 堀 ストラリア メルボルン市・シトニー l打 H I i干I J 6 0 i f1 0J l I.会議の概要 心臓は心筋という特殊な筋肉より成る血液ホンフであるが,心臓の ~x*lií ,血液の H1WI につれて 微弱な電気を発生することは,心電],;<)の記 j ,ょによってもよく主1 1られたことである L 心臓はまたリ スミカルに収縮,弛緩を繰り返すが,そのリスムが乱れることがあり,不整脈として宇干しい均台 には致死的となるじ 近年,それら 刺激を加えて i f il 宇速の不整脈を心臓に Z 主 主1 京 jることができるようになり,それ を心臓へーシングというが,植込み主~J のエレ 7 トロニケス装置が開発され,忠 fí の生花にわた,) て治療を続けることが行われているつその装置を心臓ヘースメーカーといい,心臓の電気現象の 際会議が,このたびオーストラリアで開催ーされたのである。 計測とペーシングに関する[主i 0年 1 0月2 7日のフレシンホシウム七ミナーで開始されたが,参加計は 8 0 0名弱,参加 会議は昭和 6 五 [l は開催国オーストラ 1 )アをはじめ日本,アメリカ [五し香i 巷,シンガホール,マレ f T衆国,イギリス,フランス,匹iドイツと r f l シア,インド,イントネンア , iìi~ , 韓国,タイなど途上国か らも 2 0数ヶ[1;1 の多数にのぼった。 高度先進医療に属する内存が tなるものであるので,米,英, d d !をはじめ,日,去のアシア 太平洋諸国の代表は,中図書二発展途上国にとっごはリ←ダー怖として, 1 自国の医 さながらそれら ; ( ¥ I j i, メジカ 1 [ - ・エンシニアのための教育学会の観があり,その,意義は大きくまたその効架をあげ 得たことは,本会議が栴めて成功であ,)たとの評価を{与るに足るものであった J 2. 会議のテーマとその討論内容 # l jを古む 心 臓 ヘ ー シ ン ク と 電 気 生 珂 (m の七 y ションカ 可 ; i行して進行したハ Lな子ーマは次のようであるの 1 1 ) 不整脈発生の電気牛)IJ!学的基礎 / ' 1 :不整脈のだ ' 1 :メカ二ベムについご,制I I !J包ドのレベルから臨床上の j刊 , 1 ] ことに致死的心主 ' その計 i O l j(モニタリング), 予防(柏込み型除手1重 ; 1(,:i なとのテパイスを台む)なとで,新矢 IJ~ と i f i療成績が発表された「 n 長代ーシングにむけるフ口クラマビリ子ィーと子しメトリー 1 2 1 心5 柏込み主!l¥I E機器としての心臓ヘースメーカーの,生用的ヘーシングのためのフロケラミン グ,それによる生 i : t : 情 幸H の計測(ワイヤレス・テレメトリ れを担当した。 5 2 ) のシンホシウムがあり,堀もそ オートマチックに生体の要求に応じて心臓をベーシングする,近未来の心臓ペースメーカー についての医千:と工学の学際的討議がれ熱した。 ( 3 1 心臓ベーシング患者の長期フォローアップ 心臓ベースメーカー植込み患者の一生にわたるケアのための,医学的,工学的フォローアッ フのシンポジウムが行われたの生体情報と心臓八一スメーカーからの電気的情報の計測と処珂 について,医,工両面からの討議が続き,制はそこで庄長をつとめた。 ( 4 1 生体センサー 生体の需要を反映し,それを満たす心臓ヘーシングの入力情報として,生体の運動(量と加 t :等 の 生 埋 学 的 基 礎 と 計 測 セ ン サ ー に つ い 速度等),酸素需要(呼服),体温,生体 pH,心主血 f て,開発すべき問題点が討議された。 ( 5 ) アジア一太平洋地域における心臓へーシングと電気生珂研究のターゲ y 卜 人口の高齢化に伴い急増するこの分肝の二一ドに対!必ずるため,開発が遅れその途上にある 本地域で、の実情のサーベイ報告と問題点,その解決が名国から熱心に討議された。 特に印象深かったのは中国からの報;!?と討日義である。十数倍、の人 lJを抱えながらこの分野で 遅れをとった中国が,防米からではなく特にエレクトロニクスに優れるわが国からの指導と援 助を熱望した。共体的にこの分里子での指導要望が明らかになったのは,本会議が民初であった。 その他の途トー国の実情も大同小異であったが,ド文米依存が強く中国のような教育・啓蒙的指導 よりも,物品供与の希望が強いように見受けられた。 3. 出席した成果 n占l 人の研究発表・討論による成'+~はもとより大きかったが,アジア一太平洋地域の途上国の多 数のために,盟邦日本として今後いかにわれわれが教育・指導を中心として援助すべきかが明ら かになったことは,話1J,l{J7JJu, J .の成宋ーであった。 1年 6月 初 に 東 京 で 開 催 さ れ た 第 その後,昭和6 I I 口l 日本心臓八一シンク学会に,中国北京か ら 4名の心臓病学の専門家が拙かれ r/ 1(1''[:術交流がこの分野で行われたが,彼国よりの出席者は 第 3回アジア一太平洋心臓ヘ シング・電気牛J塑シンホシウムにむいて堀らと討論に参加した I t ' 凶 { j I I J のリーダーであった。このことは本ンン Jドシウムへの堀らの参加の色う ・つの成果というこ とができょう。 貴財[,tl のご援助はこの会議へのけ J, lfJ~を可能にし , h : X県1(あげるに多大の工員:献があったもので, j 7 E甚なる感謝を捧げた p 53 黒川一郎(くろかわいちろう) 札幌医科大学教授医学博士 (附属病院検査診断部部長) 会議名 国際血液標準化委日会 (ICSH) 開催地 英国ケント州リ←ドキヤソスル H 千 、 ! 日 ! 日 目 和 60; ド10月 I.会議の概要 昭和 6 0年 1 0月 1日から第 1 3[n]世界臨床病理学会が,英国南部のブライトン市にむいて開催され た。その関連会議として,ブライトン r l iよりが'j60km離れたリート・キヤソスルで開かれた ICSH (国際血液学標準化委員会)の Expert p anel on Cytometryに出席した。 会議は,英国の S .1 ¥ 1 .Lewis,J .1 ¥ 1 . England,R. 1 ¥ 1 . Rowanの 1博士が,会の運営,指導, r i ] 会,記録にあたった。参加国は,英国,米国,丙独,ベルギー,オランダで日本からはう巳典之氏 4 会(代表 (大阪市大医学部中検)と筆者が出席し,日本臨床耐用学会標準化委1= 新谷手[]}こ,松原 n 白i 賢,黒川ー良l i ) で作成された多 J t {日自動血球, 数 2 5の精度管理法について報出した c 2. 会議のテーマとその討論内容 1 0月 2f 1: 1)本年 (S60) 4 月 15U~16 t:!のベルギー・ 1しーへンにむける会議の討議内容が干Hit- されたり I 頁日はつぎのとあ、りである 0 、 ・c e l ls i z i n g project-これは何 l 口l かの会議で連続して論議されたものであるが,引き続 L て論議されることになった。 ・白動血球計数器の精度管理の I CSHil;(Clin. Lab. Haemat. 6 :69,1 9 8 4 )一これは ECCLS の標準法として受け入れられたと報:つされた。 ・今後のワークショッブ/シンボシウムの課題について。 状球計数の場合の色素の選択(用子法), ortho spectrum皿による制状球計数法 ・緋l などが論 j 義された。 2)半自動血球計数器による白血球計数法の ICSH案の討議が,原文に j ( }って行われた。文章 は,選択された方法について種々の観点から論議されたが 1. P r i n c i p l e selected I I . Selected method a ) Obtaining a representative sample b )D i l u t i o nprocedure c ) Procedure f o r transfer t o counting v i a l d ) Counting procedure また,計数の実施にあたっては ① Establishing threshold ② Verifyingcoincidence h e countの順に問題点が述べられた。 correction ③ Performing t 四. Analysis o f error a ) Sampling error b ) Transport error c ) Countingerror の1 ) 頃に述べられた。 5 4 というふうに jド常に J 静岡なものであった。 また I 百l 時に,同じような方法によって,半 [ ' 1動 j 去による血小板計数手技についての d r a f t が配付され,それについても多少の論議があった。 1 0月 2日夜は, リード・キャッスル内で夕食会が催された。古典的なムードの美しい庭 園や,広々とした芝生 i 也などを眺めながら楽しいー刻を過ごした。 1 0月 3日: 目頭に,日本案による多項目 f l動血球計数器の,新鮮正常血液による精度管理法を発表する機 i : 会を持たれた(黒川)。これは,血液の採取,保存名古 のね柏,資料撹持法等に特別の注意を払っ て行うもので. S I数村度が著しく市i められる。 今1 1 1 )は,赤血球関連続の村度管珂に的をしぼった報 i りをした。赤血球数は計算板法,血色素量 ムヘマ卜クリ はシアンメトヘモグロビン j y 卜杭は微量ヘマトクリ y 卜法によるもので,特に再 亘すれば,松原による[11;~~ 見過こしがちな血液撹作法,採取法に注目した方法であり,この点を 強制した。これに対しいろいろな,意見,民間 1 ;干{面が,年せられた。 3. 出席した成果(感想) 精度管理が日常大切な仕事として各研究者の聞でよく行われている一日本では建前に流れがち で,業者任せのきらいがある一学問ではないと U ; }に 思 わ れ て い る か ら で は な い だ ろ う か ? ICSHはブライドを持ち,いかなる技術的発展があろうとも,科学的に c r i t i c a lに標準化法を それにそって作り出す能力を持つ。したがって,我々がこれに参加し,主要メンバーとして貢献 することが車色女十に必要である。 日本でもよい意味でメーカーの代表が参加することが望まれる。この会議ではメーカーの代表 1熱し,他は中 _ ¥ / :的に傍観しているという場面が見られたが,最終の と思われる人の間で議論が ( 2 3械というものがない以上,進歩をはかるためにこれらの議論をつみかさねることが必要と思わ れる。 この度は,貴 1 1 1r:t)の貴重なこ短助を出き,まことにありがとうこざいました。 5 5 八幡義人(やわたよしひと) 川崎医科大学教授医学博士 会議または 集 会 名 開催地 時 日米学術交流セミナー 「溶血の原岡となる赤血球代謝および、膜の異常」 米国カリフォルニア川 La J o l l a市 期昭和 61 年 1 月 20 日 ~24 日 I. 概 要 Organizer:Ernest Beutler博士,米国側参加者:Beutler,Valentine,B a r t l e t t,Lux,Palek, 東大教J 受,ノ1 ' (上茂樹 Shohet,Tanaka各教段他 6名の専門家,日本側参加者:三輪史朗 教授,問中武彦 阪大教授,野島庄七 山大医短教授,八幡義人 前東大薬学部長,中尾異 九大 東京医歯大医学部長,松本昇 川崎医大教授他 7名 酵素蛋1"1 および 以上の参加者によって,第 1日は主として赤血球解糖酵素の研究,第 2日は!日l 遺伝情報の研究,第 3日は諸種酵素の c l o n i n gの研究などの発表があり, enzyme関係を終了した。 第 3日の後半からは,赤血球膜の正常と病態の発表があり,第 4日には主として,遺伝性球状赤 血球症,膜脂質異常症などの研究発表が行われた。最終日には,赤血球保存の問題,血球計数に 関する諸問題について総合討議が行われた。 2. 討論内容に関して ( 1 ) 赤血球酵素関係 欠乏酵素に由来する赤血球異常,特に溶血性貧血全体の他に,各異常酵素の性状,特に酵素 Jの分析が,ベブタイド・レベルより更に進んで遺伝情報レベルにまで至っている点が注目 蛋[ された。最近 c l o n i n g技術の進歩によって,異常遺伝子が取り出され,それによって数千に及 ぶ異常遺伝子解析が自動的に行われていることが判明した。この分野は,米国に負うところが 大きいが,わが国の研究者もほぼこれについている印象であった。 今後の問題は,遺伝子治療であろう。これには,遺伝 ( 2 ) -操作が必要となる。 f 赤血球膜関係 血球酵素と異なり,赤血球膜研究には幾多の陥路が存在する。即ち試料が微量であること, 各組成には立体構造としての topographyが重要であること,細胞形態の研究には新鮮試料し か使用できず, しかも保存のきかな P ,布、,等々である。 しかし,膜蛋白,特に spectrinの構造と機能との研究には日をみはるものがある。現時点で は , s p e c t r i n構造については p e p t i d eレベルまで来ており,そのアミノ酸配列の決定も遠くな いであろう。特に細胞形態と,この s p e c t r i nとの代謝的相関は重要なテーマであり,血球の電 子的計数の点からも慎重な対応が要求される分里子である。 膜脂質に関しでは,膜異常症赤血球にあ、いて興味ある s e l f s u r v i v a lの現象が発見され,この 点は私が発表した。膜脂質は血禁脂質と街接な関連があり,形態の決定因子の-っとして重要 56 である。今後,この分野の研究が発展するであろう。特に,粒度分布の測定にあたって血球形 態は極めて重要で、あり,膜蛋 l rのみならず膜脂質の関与も十分考慮すべきであろう。 3. 研究者聞の個人的交流に関して 各専門家相互の情報交換,個人的主1己を得る機会としてはまたとない好機会であった。私自身 も旧交を懐かしみ,温め,多くの今後の研'先に関する示唆を得ることができた。 4. 米国ミネソタ大学におけるセミナーについて 内科学教室にむいて赤血球膜異常症の講演を行い,特にわが匝│におけるこれら疾患の特異作と . Jacob博士をはじめとして, その研究現況について述べた。その機会に同大学主任教授 Harry S 膜研究の専門家との交流を深めることができ極めて有益であった。 I11 貴財[,1による「技術交流に関する派遣研究者」としてむ選 以土の報行を終わるにあたり,今 r びくださったことに深く感謝巾し Lげ,今後のご発以を心から祈ります。 柴田 昭(しばたあきら) 新潟大学医学部教授医学博士 会議または 集会名 開{保土也 時 j 第2 1 [ r 1 国際血液学会議 オーストラリア シドニ一市 期 昭 和6 1年 5月 1.会議の概要 第2 1回国際血液学会議は第 1 9 U11国際輸血学会との共催の形で, 1 9 8 6年 5月11Uから 16Rまでの 6日間,オーストラリア, シドニー I打にあ、いて W. R . Pitney教 J 受(オーストラリア)を会長と して行われたハ 開会に先立ち, かれて日 5月1 0日から 1 1E I午前にかけて Education Programmeが組まれ, 4会場に分 F血液学の領域で話題となっている 32のテーマについて綜説講演が行われた c テーマは 日ドのトピックスのほか,間{催地の特殊性が考慮され,マラリアについて多くの時聞が剖かれた。 また,現在,社会的にも問題となっている AIDSがとくに j主日を集めた。 1f 1午後シドニー・オペラハウスで行われ 開会式は 1 つづいてレセプションが聞かれた。これ は世界から集まった血液学者と 1 1 1交を温める点で甚だ 1 i . 意義で、あった。 本会議は 5 1 1 1 2円から 1 6f jまで 1 2会場に分かれて行われた。本会議はシンホ}ジウム,全 f 本会議, ワークショッフ,フリー^'ーパーの講演,ホスターセッションから編成されていた c 会議の全体 を通して特に注 ~I されたことは,分 f ム生物学,遺伝(-工学的手法が血液学の領域に急速にとり入 れられてきたこと,むよび細胞遺伝学の急速な発注である。血液手作領域にわたってこの点では 共通していた。 5 7 ι I ι } また本会議においてもマラリア,血色素異常 4 も 占 とりあげられたことが,本会議の・つの特徴となっていた 2 n 会議の研究テーマとその討論内容 i iは , 私 の 講u 5月1 5日午後 2時 1 5分より Mathews D Roomにおいて行われた。所属する七ソ n I n c o m p a t i b i l i t ybetween PPO and GP- b /町a r e a c t i v i t y ションは「血小板」である c 演題は ' i ni d e n t i f i c a t i o no f megakaryoblastJ であるハ t i持労:球1 ' 空白血病はごく最近みとめられた新し い急件, F j血病のタイブである。巨核芽球の同定 j 去には電子Jl i f微 鏡 を 用 い , 電 f 今 計j 則的に行う p l a t e l e t peroxidase(PPOJ と,各種モノクローナル抗体を用いる方法があるが,その優劣,有 用性の去になむ問題が残されていた。私はこの問題を多角的に険討し,各種同定法のなかでは, PPOが最も早期に,かっ感度が最も高いことを _ " a l Eし た が , 杭 例 に よ っ て は PPO defective typeとわれわれが呼ぶタイフも存在するので, t j核芽球の同定には PPO を合む少なくとも:椅 去を併用すべきであることを強制した。これに対しては賛怠を示す発言が多く,とくに 以上の )h 米国の Dr. Baintonは強 ) Jにこれを支持し,かつわれわれが示した電子i f t l i 脚立写真の見事さを賞賛して くれた。 3. 出席した成果 本学会に出席し,講演を行い,かっ討 6 1 白ができたことは有志義で、あった。そのほか,この程!の 国際学会に共通した利点として,世界各国から参集した旧主I 1の血液,、??iと交歓し,かっ i l由に討 論できたことは甚だ有意義であ,)た。 また,会議に先立ちニュージーランド国の芥 ~I; 市を附訪 L. 二 L ーシーランドの学者と意見を 交換し得たこと,史今に会議の途中 5H1 3[ 1から 1 4 1 1にかけてメルボルンに‘泊旅行を行い,世界 e t i c al f博士,研究主任の Burgess 的に有名な Walter and Eliza Hall研究所を訪ね,所長のl¥1 博士をはじめ,研究所の主要メンバーと討論する機会が得られたことは最も収穫の多いものであ った。 同研究所は挙けて growth factorの分子生物学的研究にとり組んでむり, とくに医学者よりも むしろ理学畑出身のものを多く採用し,概めて基礎的な問題について精力的な研究を行っている ところを見ることができたことは,刺激されることが極めて大きく,わが国の研究システムの刻 j 犬に改善すべき点が多々あることが痛感させられた。 中谷電子計測技術振興財団のご援助に深く感謝する次第である。 5 8 新谷和夫( ,こいたにかずお) 関東逓信病院血液研究部部長医学博士 会議または 集会名 2 1川 国 際 血 液 学 会 な¥ 開!住地 寸ストラリアシドニ市 寺 日 s t 1 手1 1 6 1年 5 1 J 期j 国際血液乍会は 2年1LI:に世界各地で開催されることになってあ、り,その中間年には地 I ベ会議が 開催されてきた。今 [ n [は輸血学会と介│日l でシドニ一市で開催され, 2, 5 0 0名を越す参加1i.があり極 めて盛会であった。 i iFlには教育プログラムが中1まれてむり,血液"?企般にわたり各領域毎に近年の進歩をふ 会議 l り返.)た総説が企│両されていたので¥平素あまり関連のない領域の進歩を吸収するためにはたい へん便利になっていた。 本会議は 5月1 2日から 1 2の会場に分かれて開催され, スタ シンホシウム,特別講演, 一般公演,ホ 七ソションが一斉に実施された。なむ,その間に血液学関連の機部,試薬の展示があり, N S W大学の構内いっぱいを使っていたが,ここも多くの人が参加し業行との間で盛んな情報交 挽が実施されていた。 会議のテーマで t lについたのは AIDS関連のシンホシウム, 般演題が多かったことで,これ は予め予想されたことではあ.)たが,全世界的に最大の関心事であることを示しているの 疑│占し線j 容に関する[夫J f ーも単 つぎに気付いたのは分子生物学的な解析が進んだことで¥血液の i にその増減を測定するのでなく .[ k J f肉体の DNAの解析によって先天異常の本買を板めようとい う方向が著明となっていた。これはかつて異常ヘモグロヒンでの解析 F段が他の蛋自体にも適用 され,より粕常化したと言え今後はこのような方法がより広い分野で応、用されるであろうと忠わ れた。 なt J,国際血液学会の標準化委員会(時長 S.M. Lewis博j:lの 各 種 分 科 会 の 連 絡 会 が 会 議 の聞を縫って開催されたが 987年 小生もサイトメトリ(細胞計測)分科会の連絡会に出席し, 1 f l本でのサイトメトリ分科会開催の下相談を実施した。この際にはサイトメトリ分科会長の J .M. England博士が主となり,約 1 0: : f , の 委 Hを U本に招集して 3r l聞にわたる討論会を実施しし示ー トを作成したいとの中し出で 2年 3月 , れにより明 6 日本側は大阪市大・巽先生と小生で準備状況報告等を行った〕こ u本でのサイトメト')分科会開催は確定したので,今会議 1 1 ¥r,市の目的の一 つは達成されたことになる。 会議でのもう A つの目的は 摘し,その統一化の機運を盛り 粒度分布│幅の定義が世界的に統宇されていないための問題点を指 Lけ、ることにあったが,提出した演題にもとづき多くの[:E[から意 見交換の申し出があり,この点についても所期の H的を達することができた。 今会議出席にあたり,中谷電 f計 測 技 術 t M興財[,jJのこ f 反助に深く感謝します。 59 屋形 稔(やかたみのる) 新潟大学医学部教授医学博士 会議または 集 会 ,r ④ 1 9 8 6年度米国臨床化,'?会宇部j集会 (AACC) , , 2 ; カリホルニア大学サンフランシスコ・ メジカルセンター (UCSF) 開催地 ④米│玉│シカゴ市 ②米国 時 1 . AACCにおけるレボ 期 サンフランシスゴ d i 日 日 干1 1 6 1i f7H 卜 AACCは昭和 6 1年 7月 1 3日から 1 8日にかけて,シカゴ市で聞かれた。 Workshop形式の発表が多数に及びかなり注r-1 すべき内容のものが多かった}この中で,臓出 移植の際必須といわれる Cyclosporineの中毒をモニターするテーマの Workshopは,ペンシルパ .L . Shaw教授を庄長として行われた。この t r1には Dr. Shawの下で 1年 間 研 究 ニア大学の Dr T f移舶をはじめとして 臓器移植が多くなる見込みて¥この方面の研究は大分遅れてはいるが 注 Hを集めることになる 中の我々の教室の中村 J郎助子の仕事が合まれていた c 今後わが国でも, と考えられる。 当初から本旅行の調査の中心にむいた AACC大以示会は,予想、に違わず大規模なものであ-)た。 SPOT(Satellite and Physician O f f i c eT e s t i n g ) は今年色中心であった。米国では DRG(診 断 関連医療費群)が医療システムに準人されてから 2年半を過ぎたが,検査面での流れは入院時に 疾患群をきめるための綿僚な険査が行われ,入院後の愉査は節減という方向にある。この影響で, 検査設備も高額検査機 2 3は外来検査が中心になる傾向 tみられ,開業医が白分のオフィスで検査 を始める傾向が著しくなった。これが SPOT検査であり これの開発メーカーの数はおびただし いものがある。 In t e r n a t i o n a l Remote Imaging 今年の展示で注 H をひいた機器が二つある。-つは IRIS ( e l l o w IRIS™ ( [ ' 1 System)社で開発され,米国では既にかなりの販売実績をあけ、つつある The y 動以分析装置)である。従来も自動化されていた以比重測定,化学物質の ' f定量に加えて,以 i 尤 j 査の一次分類をビデオ顕微鏡と(由)像分析の新しい技術を導入して可能にしたものである。本機を 使用しているシカゴ大学病院 ( D r . Wied教 t 受)なとの検査室を実際に見学してきたが, 1f iで以 検査をすべて処理でき,標準化も可能になったこと,顕微鏡で沈溢標本をみることによる彼労が 軽減され,実地的に府立検査主の省力化に極めて有利であるのを認、めた。 o n al A n t i b o d y Immunoassay) システムである。これ もう一つは Hybritech社の MIA(Monocl は米国でも IJ*でもごく最近,この AACC直前に同時に発表された未公開の機器である。蛍光 EIA を用いるもので,ホルモン,腫場マーカー,免疫クロプリンなどさi 初は 7種の試薬を完成,数年 0 0種位までの試薬を供給し 後に 1 6 0 A 大診断システムを可能にしようというものである。今後の実 地検討に i 失たねばならないが,全自動で¥ボタンひとつで、高度の測定を 1s tep法 で c a l i b r a t eし ようという注日すべきものであった。 2. UCSFにおけるレホ。ー卜 UCSF病院では,検査室とが、j室,事務を結んだトータルコンビュータシステムを見学した。 現 在われわれの大学病院でも,カルテからコンヒ工ータへとシステム化が進行中で極めて参考にな った。 nit( D r . Forsham名誉教授)にむける small meetingや市内の関連病院であ また Metabolic U ospitalの内分泌研究室 ( D r .B i g l i e r y教段)にむける内分泌疾忠をめぐる meeting る General H は,現在の内分泌代謝疾患の検査診断,研究 ) j向を探る上で、梧めて有意義であった。 のご援助に心から感謝いたします。 員後に,貴財│寸l 江刺正喜(えさしまさよし) 東北大学工学部助教授工学博士 会議または ? i I ¥1U c J l米 [ : 1医生物工学シンボ ジウム l 集会名 ャ ' 也 l e ' 山 佐 川刑 、 日f ) t J j 米│事│ メリーランドハ│ ボルチモア市 昭和 6 1i f9月 ごのたび中谷電子計測技術振興財団のこ掠肋による派遣研究者として,米国メリーランド川ボ ルチモアにて 9月1 4日から 1 5日にかけて開!雀された日 1) 1 1 )US-Japan Symposium on Biomedical Engineeringに出席した。 J I [崎医大)と米国の R . M. Nerem教段(ヒューストン大) この会は,わが国の梶谷文彦教授 ( t iよび M. R. Neuman教 J 受(ケースウエスタン大)のご努力により 今 [ 日l 初めて開催されること になったものである。主{庄は米国 A lliance f o r Engineering i n Medicine and Biologyお よ び 主会によるもので. 3 9th Annual Conference on Engineering and Biologyと同時に 日本 ME' 行われた。 U本を代表して斎藤正問教授(東大)むよび米国を代表して R . M. Nerem教授・が開会の辞を 述べた後. 2日間にわたって U米をそれぞれ代表する医用電子・生体工学関係の研究者による講 j 寅と熱心な百ナ論が行われた。 会議では. 2 4の講演が行われ. 1 0 0名科の 1 ' ,席者であった。内谷は心電図,血行力学,信号・画 像解析,人工臓器,バイオセンサ,臨床工学に関するものである。 t sa p p l i c a t i o n " という演題で講演を行ったが,セ 筆者はバイオセンサ関連で. "ISFET and i ンサの七 y ションでは特に出席者が多く,注目されている分野であることをあらためて感じた。 6 1 心電[ヌl の逆問題の解法,担音波ドソフラやしーサ、ド y フラによる血流測定では精度の},',J_などで l i n i cな ど で 活 発 に 研 究 さ れ て い 大 き な 進 歩 が み ら れ た 。 ま た , 東 京 大 学 や 米 国 の Cleveland C る 完 全 埋 込 型 人 工 じ、臓も実用に近いレベルに注し,必ずしも夢ではなさそうに思われる。臨床工 d 学の七 y ションでは,日米の病院にむける技 i k t iの 役 割 や 立 場 の 遠 い を 理 解 す る こ と が で き , C l i n i c a l Engineerの 今 後 の あ り 方 を 考 え る こ と に i ¥ i : ) : . . )t : _. , i p ]:/ンボシウム来冬了後,親睦のためのしセブン 1 ンが米国{lIIJ の ff{ 待で行われ,~しい H、?を持つ tることを約束し,再開を則して会を閉じたに このシンホシウムで学んだ多くのことを,今後の研究に 1 s t~\lr. てる努力をしていきたいと考えて いる。最後にご援助いただいた中谷電 r 計測 H術振興財[.t j . tよ び 本 シ ン ホ シ ウ ム の 開 催 に お 世 話 ことができた。次 [ n Jは [ 1本で問(桜できるよう努力 J ' 札時 1し1:げるむ いただいた椛符文彦教段はじめ関係省の } j々に / 1 /く伺l 瀬口靖幸(せぐちゃすゆき) 大阪大学基礎工学部教授工学博士 会議または IEEE/民 生 物 工 学 会 (EI ¥ 1BS) 集会名 : , f ' ¥8 l r Jj 午会会議 開催地 米国テキサス川│フオートワース H 千 、 n ( j干 1 1 6 1i ! ' 1 l ! l 卯j I, 会 議 の 概 要 忍 び 研 究 テ ー マ と そ の 討 論 内 容 1986年1 1月 7日-10日の 4日 間 に わ た っ て 行 わ れ た 会 議 は 1 7分肝の七ソションで熱心な討会論が なされた。 この{也, いくつかの Mini-Symposiumと T u t o r i a l土了よび ¥ ¥ ' o r k Shopが設けられ,全員蒋j 寅が 7 00 にも達する大規模学術会議であった。これらのうち電 f百│測関連では EKG,EMG, EEG, Im- pedance,Biomagnetism,On-Line Control,I n t e l l i g e n t¥ 11easurement Systems,Ultrasound, MRI,Biosensor等 が あ り , 多 く の 論 文 が 読 ま れ た ハ 最 も tい分野は Devises & System Mod- el i n g,Cardiology次 い で C l i n i c a ll ¥ 1onitoring,Bioelec, Potential となっており,これらでは 1 1 '50%を占めていた。 筆者はそのパ y クグランドの関係で, Biomechanics,Biomaterial,R e h a b i l i t a t i o n関{系の七 y ションを訪れることが多かったが,電子計測関係についてもいくつかの七ヅション特に, M i n i - symposlumに注目した。その中で特に興味深かったのは, Vanberbilt大学の J,Sztipanovitsの 「インテリシェント計測の進歩 J(Advances i nI n t e l l i g e n t Instrumentation) と題するレケチャー であった。 Expert Systemを組込む計測の可能性と問題点を論じたもので,インテリジェン卜計 測 が い わ ゆ る Model-drivenな運用をするものと規定し 'Model BuilderJ, 'Experiment De- signerJ 'Result InterpreterJ を 備 え る こ と に よ り , 高 度 の 定 量 評 価 と 定 性 評 価 を 可 能 に す る べ C r i t i c a l and きであるとの提案である。 Biosensorの話題も多く, ' 6 2 Emerging Issues i n Biosensorsj と題 dる Case Western大学の M. R . Neumanとベルギーの W. M. Sansenの 二 . Smithは つの講演は最近の Biosensorの動向をよくとらえていて興味深かった。 UCSDの N.T 'Automated Record Keeping and Data Management i nt h e Operating Roomj とし追う講 j 寅 をしたが,子術室にむける種々の計測,特に麻酔関係のデータを保存し,管理する困難を除去す る一つの方法として音声認識を使用する話題は,実務の担当身には重要な提案であると判断され た 。 」般講演については紙面の都合もあるので触れないが,討論をふくめ 1 5分の発表にもかかわら ずセッションによっては川発な討論が時間を担えて行われるところもあり,桶めて自由でオーブ ンな会議運営と併せて,感心するところが多かった。 2. 出席した成果友びトピックス 1月 9U午後と 10Hの長終セッションで 'RespiratoryDynamics:Surface Tension 出張者は 1 I J ) [ f i Jじ講演を行ったのはフログラム委員会のミスである。 I n f l u e n c e j と題する講演を行った。 2[ このテーマは著者がれ発的に投稿したものではなく,組織委員会から招へいされて提出 Lたもの であり,著者にとって IEEE主催のこの会議は品初の参加となった。 筆者の主な分野である Biomechanicsは ASl ¥ 1E(米国機械学会)を中心として盛んであり, IEEE 関係ではどちらかといえばマイナーな存在であるが,セッション編成からこの分担 f を拡大する意 図があるのが読み取れ,各地から比較的優秀な論文が提出されていたことは心強かった。特にハ .Boyongiは筆者の発表に興味を持ち,本年のハンガリ -ME会議に招へいしたいと ンガリーの G いう申し出を L,現に招へい状を送ってきた。多くの米国の知人に会い,旧交を温めたことはも ちろんであるが,普段会合することのない日本の参加者と親しく懇談することができたのも大き し 叫H菱であった。 この会議の実行委 i 1会の会長は Texas大字 (UT) Arlingtonの G.Kondraskeが務め, その大 rlingtonの機械 _ l _ " f :科には筆者が神戸大学に勤務中に親しくさ 学が幹事的役割を担った。 UT A J'世話 せていただいた野村靖ー助教授が所属しているので¥会則前後をも含めて,公布、共々大変 t になった。会議の直後, f 皮の紹介で UT Arl i n g t o nを訪問したが,比較的最近オーブンしたバイ 与を過ごすことができた。 オエンジニアリング学科に Kondraskeを訪れ,意見交換する等有意義な H 彼は電気系からリハビリテーション工学をとらえ,運動機能の言│測に関して顕著な寄与をしてい a l l a sのリハビリテーションセンターとの共同研究に関する研究中のト る研究者の一人である。 D ピックスが紹介されたが,得るところが多かった。筆者の講演の座長をつとめた W.von Maltzahn もこのグループに属してむり, T寧に研究テーマの説明をしてくれ,有意義な研究交換の時を過 ごすことができた。 会議開催の地, Fort Worthはあの有名な Tandy Companyの本拠地で,本社となっているツ 000白程度の大規模小売自 インビルが建っている。 Radio-Shackはその直営屈であり,全米で 3, のネットワークを持っている。この会社の極東代理屈も同じビルにあり,その会長と社長は山県 さんというご夫妻であり この地の日本人会の会長でもある。筆者は UT A rlingtonの関係で, Tandyを訪問し,見学を行うと同時に山県夫妻に夕食に招待され,郊外のゴルフクラブの静かな レストランで親しくむ話しをさせていただき,最近の日米関係について論じることが出来たのは 予想外の出来事として心に残った。 6 3 会議の後,バイオエンシニアリングの一つのメッカとして有名な C a l i f o r n i a大学 San Diego , (UCSD)を訪問するのも今回の渡米の日的の一つであった。 UCSDには微小循環の Zweifachや .C . Fungが t J'り,今凶は Fungに UCSDのセミナーで講 j 寅をするように バイオメカニケスの Y 3ヶ月滞在したことがあり旧友が多い。 Houston大学の 依頼されていた。筆者は 9年前にここに 1 Neremも Fungを訪問してむり Fungの家にl¥'erem夫妻とがlり込んだり, USCの Sobin とも !J 食を共にする機会があった。また,機械 TCf~ 山身で整形外科の教J受をしている S. ¥ ¥ ' 0 0ともま る ~ll 共に過こすことができ, 4I 1聞の滞在であったが, 9午前の長則滞在以来の:密度の濃い研 究交挽が行えた。 終わりにこの有意義な研究旅行に付して全面的援助をしていただいた貴財同に心から謝意を表 するものである 信太克規(しだかつのり) 通商産業省 電子技術総合研究所 標準計測部主任研究官工学博士 会議むよび ① 国際度 5 2衡委員会電気諮問委員会 (CCE) 調査件名 ⑧ 電気諮問委員会出同 j 皮作業部会 (GT-RF) ③量 f -効果による村街電子計測むよび標準研究調査 開催地およ Q)むよび⑧ び調査地 ⑤ フランス フランス セーブル フォントゥネオロース・丙独 ンシュパイツむよび英凶 時期 ブラウ ロンドン Hi~f[161 年 9 rJ I.会議,調査の概要 A) 国際度量衡委員会電気諮問委員会 (CCE)出席 CCEは通常 3年毎に国際度量衡局 (BIP¥ l I ,フランス,セーブル)にむいて,約 3日間行なわ れるもので,国際的な電気単位の統宇と精度向上のために討論すること,その内容を本委員会 (CIPM)ヘ答申することを,目的としてむこなわれる r 世界 1 4ヶ包│を代表する各国の国立標準 研究所の専門家により,審議される。 B) CCE高同波作業部会 (GT-RF)出席 GT-RFは CCEの命を受け 特に出同波関係の[玉l 際的な諸問題を審議することを目的とす 0ヶ国から代表が集められ,約 2日間, CCEに先だって行なわれ,その討議内容が る。世界約 1 CCEに報告される。 C) 量子効果による精常電子計測および標準研究調査 ヨーロッパの主要国立標準研究所である,電気産業中央研究所 (LCIE,フランス,フォン卜 6 4 ゥネオロース),物理工学研究所 (PTB,西独,ブラウンシュパイツ)および物理研究所 (NPL, 英国,ロンドン)と電気標準維持に関して世界の中杭にある BIPMを訪問し,量子効果による 精密電子計測および標準の研究を調査した。 2. 会議,調査のテーマおよびその具体的内容 A) CCEに関して CCEは 1 9 8 6年 9月1 6日から 1 8日の 3日間, BIPM大会議室にあ、いて, 1 4ヶ国 2 0数名の出席の もとに行なわれた。今回の主要な議題は, 圧 ジョセフソン電圧標準において用いる係数である電 周波数比の絶対値高精度決定とその採用時期,および景子化ホール抵抗標準にむける量子 化ホール抵抗 (RH) の絶対値の高精度決定とその採用時期についてであった。電圧ー同波数 比に関して言えば,現在,各国で主に用いられている値が,真の値より約 8ppm小さいという ことが,様々な精宿実験の結果,明らかにされつつあったが,今後更にデータを集積し 2年 9 9 0年 1月 11 1より実施することで合意が得ら 後に再び CCEを聞き,その場で値を決定し, 1 れた。量 f化ホール抵抗標準に関しでも,使用する素子の安定確保と RH高精度測定の継続を 確認し,同じく 2年後の CCEで{直を決定し, 1 9 9 0年に実施することに決めた。 B) GT-RFに関して CCEに先立つ 1週間前に GT-RFが同じく BIPMで約 1 0ヶ国の代表の出席のもと,高周波 関係の国際比較に関して,審議が行なわれたの既に終 fした比較の了承,継続中の中間報告む よび今後の新たな国際比較の提案がなされた。我が固からは,新しい光ファイパーに関する[J; I 際比較の提案がなされ,本認された心この部会の結束は CCEに報;乃された。 C) 各国研究所訪問 委員会の合間をぬ-)て, BIPM,LCIE,PTB,NPLを訪問し,各研究機関で進めている,量 子化ホール抵抗標準,クロスキャパシタによる抵抗絶対測定,電 1 1 :天秤による電圧絶対測定な ど,量子効宋による精待;電子計 i P l J技術むよび標準確立伐材、jを見学し,研究 i iと討論し,主1 1 見を i i Eめた。干寺に印象 i 来いのは, LCIEにむける主tr ホール効呆による, ライオジェニ y J'J:¥:t/Li則定システムの全ケ ク化による最高村度達成技術と, PTBにむけるクロスキ「ハシタ装置むよび電 I(天秤装置である。 3. 委員会出席,研究所訪問・調査の成果 CCEむよび GT-RFの両委員会にむいて,我が国のウー場を明らかにし,凶際的な電気標準の 統一と高粕度化に大いに貢献すると同日、?に,子守悶の実 Ni を身近に認識したことは,今後の ~X が国 の研究の推進にきわめて大きな意味があ-)た。 」方,研究所ーの研究状況の調宜に.t了いては当事者と直持討論することによって,具体的な形 でその実態を正確に把握しえたという点にむいて,意義深いものであった。 今 1[1]の海外出張に際しましでは,多大のこ援助をいただきまして,心より感謝申し1:げます。 6 5 鈴木良次(すずきりょうじ) 大阪大学基礎工学部教授工学博士 た は名 葬我 ま会 会集 開催地 時 中日双方向医用生体工学シンホジウム 中国 h毎市 期l 昭和 6 1年1 2月 1 . 会議の概要 中国側は上海第二医科大学・卜j毎科学技術大学むよび i dH.大学によって組織委員会を構成し, 上海をはじめ漸江,北京,四川,武漢,天津. [lj 安,慶川,南京 1可~t. L 11 束,華西など中 l 五九 I 也から 7 0名以上の BMEの研究者が参加, 日本側は藤井克彦工'下部長を廿l 長とし大阪大学を中心 に1 1名の代表団を編成,参加した。 2 1 181から 1 0f I の 3日間にわたって開催された。 1 1f l シンホシウムは上海市内の科学会堂で 1 ~13 日は治江大学(杭州、|市). 1:海科技大学. f :海第;医科大学,反 f l .大学にむける B¥ lIEの研究 状況の視療を行った。 2. 会議の研究テーマとその討論・内容 会議は 3 つの特別講演のセッションと人工臓器,生体付料,伝日検出と計 ì~ll 器,バイオメカニ クスの四つのテーマでの・般講演の七 y ションからなっていた。特別講出は日本 i~IJ1 2題,中[:fli!liJ 4題_.自主講演は中国側のみで 5 6題が報去された。 特別講演は,まず,中国側の議長である上泌第二医科大学の蘭錫純教授切「上海生物医学工科 Iの議長である藤井克彦工学部長による「生 研究所の現状」と題する講演で始まり,次いで日本側J 物'主・医学・工千会の岐点」の報白があった。その他別 J互に付記したテーマでの特別講j 寅が行われ たが,特に人工臓器,生体材料,超音波レーザ一計測などを中心に中国 i i N J からの熱心な質問が出 され, 討牟論された。 3. 出席した成果 広大な国土と 1 0億という人 uをかかえる中国は政治・経済はもとより科学技術の分肝でもその 動向を無視することはできない。特に現代化政策によって,科学技術の振興とその成栗の菩及に真 n Jをめざしているかを知ることは,隣国とし 剣に取り組んでいる現在,医用生体工学の分野でも f て協力し,あるいはわが国の医用電 f ゐ技術の今後のあり方を検討する上でも必要と考えられる。 これまで個別には,両国のこの分野の研究者の交流はあったが,今回はじめてシンポジウムとい う形での交流が実現したことが上述した意味でも重要であり,大きな成果であったといえる。 6 6 4. そのイ也のトピックス 1 2月 8日,会議開催に先立って,上海医療器械専門学校を訪問した。同校は中国で唯一の B M E に関する専門技術者の養成機関(3年制)で 500名の学生を擁している。数年後には 1000名に倍 増する計画で,建物の増設も着々と進んでいた。この種の教育機関はわが闘でも必要性がいわれ ていながら,実現していないこともあって,中国の計幽性に感心するとともに,その経験は大変 参考になると思えた。 最後に,このたびの訪中に際し貴財団からのご援助に対し深く感謝の意を表する。 付)特別講演リスト Lan,X. :Present S i t u a t i o no f Shanghai I n s t i t u t eo f Biomedical Engineering F u j i i,K. :Closer Contact o f Biology,Medicine and Engineering Seguchi,Y . :Computer Simulation o f Respiration:a Biomedical Approach Qin,J . : Experience Using Shanghai-l Blood Pump o f LVAD f o r1 8 Days Survials Togawa,T . :Long.term Continuous Measurements o f Physiological Q u a n t i t i e s . Suzuki,R :Optimum Estimation o f Evoked Brain Potentials W e i j i a,Q . :The ¥ Iliniaturized Semiconductor Transverse Voltage Pressure Sensor Kajiya,F . :Evaluation o f Coronary Blood V e l o c i t y by an O p t i c a l . f i b e r Laser Doppler Velocimeter and by a 20MHz 80 Channel Ultrasound Pulsed Doppler System : ' Ji s h i h a r a,H.:I n t e g r a t e d . o p t i c Fiber LDV f o r Blood Flow l ¥ Ieasurement Chihara,K. :A D i g i t a l Signal Processing f o r an Ultrasonic Blood Flowmeter Inoue,M. :Forward Problem and Im-erse Problem o f Electrocardiography F u j i i,K. :Control l ¥ 1echanism o f Skeletal l ¥ 1uscle Takemoto,K.:Recent Aspect o ft h e Biomedical Polymeric Materials I ¥I a,R . :Biomedical l ¥ 1aterial Preparation by Radiation Technic S h i c h i r i,M. :Development o fA r t i f i c i a l Endocrine Pancreas-problem. Awaiting Solutions f o r Long.term C l i n i c a l Use o f Glucose Sensor f Cardiac Assist Systems Hayashi,K. :Development o 6 7 田村安孝(たむらやすたか) 山形大学工学部助手工学博士 この会議(土,医 会議または 医用 l 由)像処理とハターン認識および音響映像法に関する 集会名 国際シンホシウム 開催 I 也 米国 礼 子 期 昭和 6 2年 2月 カリフォルニアハ│ニューボートピーチ m両像処理とハターン司、識むよび音符映像 il;に関する研究交流を日的とする民│ ; 1 示会議である c 医Jllu 向l 像処理に関する ; ' ; I ; [ " j( l ¥ 1edical Imaging) とハターン認識むよび音響 I I ! ) (像に H ; I " j ilnternational Symposium on Pattern Recognition and Acoustical Imaging)に 閉する i 大別される c [?CJfJ幽像処理台I ; I " Jは SPIEiThe Internat i o n a1Soci e t y for Optica1Engineeri n g, 凶際光工学会)が主催し,ハターン認識・音響 11央 1~ ~}I;I"j は l :fll;~' ノ、タ ン 認 識 協 会 (The Inter- national Association for Pattern RecognitionJ と SPIEが共催の [ J ; I I 際会議であるハアメリカ 医片 l i 均四学協会,アメリカ音響 γ :会, 1五E Eの 仏 mputer Society Teぞhnical Commitee on Pattern Analysis and ¥ llachine Intelligenceと Cltrasonics, Ferroelectronics,and Frequency Control Societyなと 71, ) 1 1本が協 l i I ]1 , 1f ) 本となっている 1 I匝)像処上限 ; ' W門 は 全 2 6七 医1 , [ " j l土 6七ッション 像の古 I y ションからiJ父:), 1 0 1 1' 10): ,I . ' j ; ¥ i iが i i iす れ た ハ タ 4 6 i lから f &る また,会日R の 11 むt~:~子l'後には, った 米.英, I 凡I j~J, ン認品と t l 引 j映 11 , 1 ヱ ! な と 10か同以!の│五│からの参加があ UCLAの ; ¥ I e d i c a l Imagin宮])引' l slOnへのは'下』代 i iが hわ れた〉 民f f l l由i 像処理: i l W jで は . 磁 気 や マ イ ケ 口 波 を 1 Jl、る_f l iしい映像形成 j::_ ノJ~ } j _ r ' i _ , HL X線 u 1 u像 , u 由!像処理. 通{rÎ-などのう〉里 f での M'先 fJ父~~に|世]して,jN}~ii .riJ ,~Íttì があ,)た,lt,~<tfi If 1 ほ;主、r 4'~が,コン ビ ュ ー タ を 使 用 し た 医 用 画 像 の 保 存 , 通 信 , 検 索 , 表 示 に 関 す る も の で あ っ た 。 残 り の 封 が X線 画像,五が映像形成手法に関するものであった。この部門では主に映像形成子法に関するセソシ ョ ン に 参 加 し た 。 講 演 の 中 で は SQUID検 出 器 を 使 用 す る 神 経 磁 気 現 象 の 映 像 化 に 関 す る も の に 興 味を覚えた。 ハターン認品・音響 1 1 9 ; : 1 象 庁1 , 門 ( 土 6 七ノン あ J た U j ン' 1 '5七 ノ シ ョ ン ま で が 奇 智 映 像 法 に 関 す る も の で そのなかでも青響映像辻、の現1 1 、 f , r , J ' , での MJ . . :0)J L , I /J ; j '' 1 ' i である民間診断に W Jす る 研 究 先 夫 が 大 多 数 を し め て い た い 組 織 分 矧 iTissue Characterization) や臼育波画像のスヘソケ)""雑 t l の除去に!主jずる研究が 1 1i f .) た へ 一般講演に先だって行われた招待議泌では,現在の民I!l の也市皮映像装置の問題点を指摘し整 理 し た も の に 質 問 が 多 か っ た 。 そ の 他 ιit f波 ト モ グ ラ フ ィ の G . ¥¥'adeや生物J のソナ←を伝;;処 f 里の ¥ 1 ( _ J t jから J 白じた R,A. Altes などの μ ん rt'i が明l~n~(;~よかった l 布、の発表はハターン認識・青響1 1 央 { 象 庁; 1門 の lmagin宮と起される 般講出セァションに組み込ま r Lいに声:うどする担音波ノ、)""スをけ I l、て間持 ( I ' -J-d:像形成を行うことで,而速の ' 1; , 1 報収集 とハードウェアの簡素化が可能になる新しい映像形成y-.i 去について発表した 実!被は'乍中で f i ') れていた-. η 6 8 たもので,ロボソトなど〔よ; lリ , 1 . : . 、H J分野があることを強制した。これに対して ¥ ¥ ' o o d s Hole Oce. .S . Jaffe 氏が変制系列の選び )j についと引Ii~l をしてきたム Jaffe 氏 anographic I n s t i t u t i o nの J のfiIf究(土海中 ilqr~ 件l ロボソトの tJl 育波映像装置に問「るもので, j ff'先と関連があ-)た 干ょたちの i 方法と千ょたちの刀法を比較 j 1 ' ( 交 9 'る波形を使IlH'る } ,t, i , で , m ただし{伐の j j式は直接に送 J 皮 向性ビームを形成している 氏の 4ると,氏ぴ)) jiJ;は荷主1 音料金:換 f ーの製作が'かめという l .i,で実!日的で あり, 右 f J 、 たち f〉 の / んj I I は J U ミ ( は 土 土毛(七' 1 1 今 F が大きい'と!さじた_. ~!i似した発 fl! に基っく 2 つの新しい映像形成 r- il; の提案が医 m 映像以外の 分野の研究から出てきたことを而 ( 1く感じた c その他の 1 与 られ jLた │ 凶 両 由 尚H 像象の{後愛処珂 J里により維組l 椛分鷲類i ペ や 〉 凶 山I J t け ( ば ぱ 工 工 、 少 少 、 な く, 侍 J J 4 U } 寅 j f 有 i 宇. J λ J 今 云 J 論向に参 h 加 1 1して 4 始 必 d 主 i <く!岳じたこと(はj:, 1 えI 1]!也白J i 主H 9 H s ' : のi j J f ' 先 が n られた f 言 f . ; -.u 白{象と対象 ( 1 :1 4'組織,臓器)との土、tL ι づi tをJ IJ l . , 治 的 に 険 ; ¥ ' . 19 "べき日、?照l にきでいるということであるむすなわ t ), 1) いけと対象の物理的・組織手 ( ! ' j 1 tの付止、づけ 2) ワト~ r , : J ( I ' j( 1 . ' 1に 3次元的なはれいづけ〉 e 3)動的な J 巴出ハの重要'1' : 1が!岳じられた, i . ¥ 'に 2), 3) に関しては打、の附'先と深く関連しているに 1 l j ! ι !の本目的解決には新しい七ンサデハイスとじり処f里システムの│泊先が必要であるとMi!己 この 1 した υ また"位i寅は~~~.の構成の Jlj みなものが多く特に招待講演は理,i向や f\~f正の技術的問題について, 実に巧みにまとめられ, r 人l , ヂq J ' . Jにも今後の州究のために川るところが多かった υ 講i 寅おのブレ七 ンテーションの-I H,fjが優れていることにも感銘を覚えた , 巾H 象処理t' H W ' Jが先に始まり 4I1からハターン認識・育科 J Z口i ¥ ;' W I " Jとハラレルセソ 会ぷは医JfJu j1 日 J~J のlI,illll を利)j J して,ハターン J忠誠 ションにな-)た。始めの 3I u のL. A . ドerrarir .受と Program Committeeの した、旬い1 1 、千間ではあ")たが,うイスカゾシ j iy!tf刊央 i象 lrl;r'J の子工アマン 0J . Sklanski教 J 乏の UCIの 研 究 主 を 訪 1 : : ] ンの機会を得たのは有意義であ-)た。 Ferrari教 民は企業の研究資金が , WL ' ' i . ; 皮映像からr-.l lU(枯磁気共 H Q映像法)のほうに流れるようになマ Jたこ 1 7 T J 皮映像は 1 ; (f IJ U t U像だけで、なくより!よい!必月 l 分野を求めるべきだと強く感じ とを指摘し,私も ι T こ おわりに貴財団のご援助に心から感謝いたします。 6 9 寺 記吐 芝公園 駅中谷電子計測技術振興財団年報 創刊号 昭和 6 2 年 9月 1日 発 行 発行所 干 訳中谷電子計測技術振興財団 1 0 5 東京都港区芝大門 2 丁目 9 番1 7 号 戸部ビル 7階 T B . 03(436)0377 編集・ 発行人 伊 藤 健 印刷惰)盛光印刷