Fukuoka University Repository / 福岡大学機関リポジトリ

福岡大学博士（医学）2023doctoral thesi

古賀, 毅彦

コガ, タケヒコ

English

High predictive ability of apparent diffusion coefficient value for wall-invasion pattern of advanced gallbladder carcinoma

Japanese

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application/pdfdepartmental bulletin pape

アカデメイア

Kawaida, Takumi

Nagai, Tetsuro

Yoshida, Koji

川井田, 拓弥

永井, 哲郎

吉田, 亨次

アニオン交換膜における水の輸送機構解明にむけた分子動力学シミュレーション

Shiraishi, Koichi

Shiraishi, Ryoya

Yoshida, Satoru

Sakai, Tetsu

Nagai, Tomohiro

Shoji,Yoshinori

白石, 浩一

白石, 凌也

吉田, 智

酒井, 哲

永井, 智広

小司, 禎教

地上ラマンライダーを用いた水蒸気計測

福岡大学博士（経済学）2022doctoral thesi

ムラドフ, アナール

20342

NATURAL RESOURCES, AND RENT-SEEKING ANALYSIS IN THE CONTEXT OF DUTCH DISEASE

福岡大学博士（工学）2022doctoral thesi

劉, 佳星

20347

リュウ, カセイ

氏 名 
りゅう かせい 
劉 佳星 
学 位 の 種 類 博士（工学） 
報 告 番 号 甲第 1965 号 
学位授与の日付 令和 5 年 3 月 16 日 
学位授与の要件 学位規則第 4 条第 1 項該当（課程博士） 
学 位 論 文 題 目 
電気透析法による副生塩リサイクルおよび難分解性有機物の電
気分解に関する研究 
論 文 審 査 委 員 （主 査） 福岡大学 教授 重松 幹二 
 （副 査） 福岡大学 教授 佐藤 研一 
  北九州市立大学 教授 大矢 仁史 
     
     
 
 
 
内 容 の 要 旨 
 
 
研究背景 
日本の廃棄物管理の基本原則は廃棄物の発生抑制、資源化に努め、排出された廃棄物
を焼却等中間処理により減容化、無害化したのち、残渣を埋立処分することにある。こ
れは国土が狭く最終処分場用地の確保が極めて困難であるという国土事情に起因してい
る。このため一般廃棄物については世界に先駆けて焼却炉を導入し、世界屈指の焼却大
国となった。一方で、最終処分場技術については、焼却炉普及率が 50％以下であった
1960 年代に開発された埋立地をバイオリアクターとして活用する「準好気性埋立」が中
心となり、焼却炉普及後は焼却残渣を中心とした埋立技術や「被覆型処分場（クローズ
ドシステム処分場）」などが開発普及してきた。その他、筆者が知るところ世界で唯一の
海面処分場（水面を残したままの廃棄物の埋立）の存在、あるいは埋立終了後、キャッ
ピング規定がないことなど国際的にも例を見ない独自の技術を有している。近年の最終
処分場は中間処理施設の高度化により、埋立物の大半が焼却残渣と破砕不燃残渣で占め
られている。このため埋立ごみ中の有機分は少なく、安定化は早く、廃止も早いと考え
られがちであるが、中間処理施設で用いられる薬剤や排ガス処理副産物である塩類の形
態により、埋立地の安定化が遅れ、それに伴い廃止も遅れる傾向にある。また、中間処
理に伴う排出された飛灰は特別管理一般廃棄物であるため、重金属等（特に鉛）の不溶
化措置を行い、埋立処分することが義務付けられている。不溶化措置として最も多く採
用されているのが、有機キレート剤による不溶化である。しかし最近、キレート剤に含
まれる COD や窒素が浸出水水質上昇要因となっている。日本の一般廃棄物最終処分場の
早期安定化、早期廃止に与える焼却施設の排ガス脱塩方式、飛灰安定化剤の影響は大き
い。このような背景下、焼却技術のさらなる高度化により、日本の最終処分場は様々な
課題が顕在化してきた。 
 
研究目的 
研究背景で説明したとおり、日本の最終処分場の安定化、廃止のためには様々な課題
を有している。その中で、本研究では焼却施設の排ガス脱塩剤と飛灰安定化剤の影響の
課題解決の一手法として副生塩の資源化方法として「バイポーラ膜を用いたエコ酸、エ
コアルカリ回収」と残留キレートに代表される難分解性有機物の電気分解処理」につい
て研究した。 
 
１）バイポーラ膜による副生塩からのエコ酸、エコアルカリ生成 
焼却施設脱塩剤の影響により、浸出水中の塩化物イオン濃度が上昇する。塩化物イオ
ン濃度が高濃度化すると処理水放流先で農業被害を生ずるため、電気透析膜法や逆浸透
膜法による脱塩処理が行われる。脱塩処理をおこなうと濃縮水として副生塩が発生す
る。副生塩は適切な処分方法がないため、乾燥固化され処分場内に保管される。このた
め副生塩のリサイクルが望まれている。副生塩リサイクル手法として、無隔膜電解法に
よる消毒剤、エコ次亜を生成する研究が樋口らにより行われ 12）、松山市で実用化され
た。現時点で本格的な再利用方法として本方式しかないため、発生源近くに下水道終末
処理施設等がない場合、エコ次亜の輸送問題等で使用できない場合がある。このためエ
コ次亜以外のリサイクル方法として、バイポーラ膜電気透析法により、エコ酸、エコア
ルカリを生成できることに着目した。エコ酸、エコアルカリは中和剤として各種工場、
水処理施設等利用用途が多いことより、副生塩問題解決の第 2 の方法として研究目的と
した。 
 
２）残留キレートの電気分解処理 
飛灰安定化剤のうち、有機キレート剤（以下、キレート）は焼却施設の 90％以上で用
いられている。キレートは主として Pb の溶出抑制のために用いられるが、他の 2 価の重
金属とも反応するため、過剰に添加せざるを得ない。過剰に添加されたキレートは残留
キレートとして、浸出水中に残留し、窒素の生物学的硝化脱窒プロセスにおいて硝化阻
害を生じ、適正処理を阻害する。またキレートを構成する C,N は難分解性有機物、難分
解性窒素としてこれも適正処理を阻害する。従来、この対策として、逆浸透膜法（RO）
や活性炭吸着法で対処できるが、キレートおよびキレート由来 COD,窒素の分離のみであ
り、分解ができなかった。今回、2－1 のバイポーラ膜電気透析法でエコ酸、エコアルカ
リ生成実験中に、COD、T-N も分解されていることに着目し、これらが電気的に分解され
ていることが判った。このため新たに、イオン交換膜を外し、電気分解装置を組み、残
留キレートならびにキレート由来の COD,窒素を分解することを研究目的とした。 
 
結論 
本研究は焼却残渣主体の最終処分場の課題である焼却施設における排ガス脱塩剤によ
る高塩類問題とおなじく焼却施設の飛灰安定化に用いられるキレート剤による浸出水中
の COD、窒素問題を解決することを目的として実施した。高塩類問題については浸出水か
ら回収した副生塩を BPED によりエコ酸、エコアルカリを生成し、中和剤として利用でき
ることを確認した。副生塩についてはすでにエコ次亜による消毒剤利用が先行実用化さ
れているが、エコ次亜利用先の確保問題等の課題を抱えているため、あらたな利用方法
として中和剤を開発した。中和剤は全国の中小工場等での利用が可能である。消毒剤、
中和剤と二つの選択肢があることにより、脱塩処理を余儀なくされている全国の最終処
分場の処分完結の可能性に貢献できると考えられる。 
キレート剤については最も今日的な課題であり、残留キレートおよびこれに由来する
COD や窒素処理により浸出水の適正処理が可能になるとともに、電気分解の導入により、
これまでの浸出水プロセスを大幅に短縮することが可能である。一般的に電気を用いる
処理方法は電気供給源である火力発電に頼ることになり、脱炭素化社会に反すると考え
られる。特に従来のバイオリアクター型処理原理である生物学的硝化脱窒法も多くのプ
ロセスでブロワー、ポンプを多用しており、電気分解法との差は殆どない、もしくは電
気分解法の方が少ないとも考えらえる。 
 
 
審査の結果の要旨 
 
［審査の経過］ 
(1) 博士論文事前審査委員会 
令和4年11月30日に開催された博士論文事前審査委員会で、申請資格の条件に適合する
者であると判定された。 
(2) 学位論文類似度判定実施 
事前審査委員会に先立ち、学位論文類似度判定ソフトウエアにより学位論文として問
題がないことを確認し、令和4年11月16日に福岡大学長に報告した。 
(3) 博士課程後期通常委員会 
令和4年12月7日に開催された博士課程後期通常委員会において、申請論文の受理と審
査委員が承認された。 
(4) 審査会 
第1回審査会を令和5年1月5日に開催し、申請者本人から申請論文の内容説明を受け、
論文の修正指示を行った。なお、第2回審査会の開催は必要とせず、このまま公聴会に臨
むことを審査委員全員で決定した。 
(5) 公聴会 
令和5年2月1日に4号館多目的ホールにて公聴会を行った。公聴会では申請者による約
60分の発表の後、出席者から8件の質疑があり、申請者は全ての質疑に対し的確な回答を
行った。 
(6) 最終試験 
公聴会終了後、口頭で最終試験を行い、関連領域に関する充分な学識と研究能力、英
語および日本語の能力を確認した。 
(7) 最終審査会 
申請者の学力、学位論文の内容、審査会および公聴会での質疑応答の内容を踏まえ、
審査員全員で当該学位論文を合格と判定した。 
 
［論文の評価］ 
(1) 学術的、社会的意義 
日本では、一般廃棄物は焼却処理したのち、その焼却残渣を最終処分場に埋め立てる
のが主流である。そのため焼却時の廃ガス処理で多量の塩類が発生するが、これを環境
に放出することなく再資源化することが望ましい。さらには、焼却残渣に含まれる重金
属（特に鉛）が放出されることを避けるため有機キレート剤が用いられているが、過剰
の投与によって化学的酸素要求量(COD)や全窒素量(T-N)が高くなり、排水基準を満たさ
なくなる。有機キレート剤は2価の金属イオンと反応し、不溶化させるが、焼却残渣中に
は鉛以外に銅や銀等の2価の金属イオンが含まれるため過剰に投与せざるを得ない。本研
究はこれらの問題を電気透析法および電気分解によって解決しようとしたものであり、
学術的、社会的に意義のある研究テーマである。 
(2) 新規性、独創性 
副生塩のリサイクル法としては、無隔膜電解法による次亜塩素酸塩（NaとKの混合物で
あるため、エコ次亜と称する）の生産プラントが既に実用化されている。本研究はこれ
とは異なり、イオン交換膜を配置したバイポーラ膜電気透析(BPED)法を適用すること
で、酸およびアルカリ（同様に、エコ酸、エコアルカリと称する）を生産する方法を提
案し、実用に供することができる濃度で得られることを実証している。また、過剰投与
で生じる残留キレート剤については、電気分解(ED)法の適用によって分解可能であり、
CODとT-Nが低減できること、さらにはキレート剤で捕捉された重金属は再び溶出しない
ことを確認している。特にCODについては先例がなく、既発表学術論文においても評価さ
れている。以上により本研究は、新規性と独創性に富んだ研究と判断される。 
(3) 先行研究の調査 
前述の社会的意義や新規性で述べたように、本研究は先行事例における問題点を解決
しようとするものであり、先行研究の調査は適切に行われている。 
(4) 目的と結論 
上記の問題と解決案について、モデル実験とともに実際の埋め立て地から排出される
浸出水に適用し、当初の目的通りに問題解決が可能であることを実証し、適切に結論を
導き出している。 
(5) 語法、文章表現、引用 
本論文は日本語で書かれており、語法、文章表現、引用いずれも問題はない。また、
国際会議における英語での研究発表も適切な文章で書かれており、英語能力にも問題は
ない。 
(6) 口述発表と質疑応答 
審査会および公聴会とも、日本語で適切に口述発表するとともに、質疑応答も適切で
あり、研究者としての能力は適切な水準に達していると認められる。 
(7) 関連分野の基礎知識、学術的研究遂行能力 
日本の廃棄物関連法規に基づいた研究であり、環境工学や化学の基礎知識も豊富であ
る。特にキレート剤の分解反応については、現象論に留まらず、研究計画の設定、反応
機構の推定を行っており、高い研究遂行能力を持っていると認められる。 
(8) 研究倫理 
福岡大学研究倫理規定はもとより、関連法規等にも配慮された研究であると認められ
る。 
(9) 上記をふまえた学位論文としての水準 
上記の各評価をふまえ、本論文の博士学位論文は適切な水準に達していると認められ
る。 
 
［審査委員の結論］ 
申請者の学力、学位論文の内容、査読付き論文への掲載状況、審査会および公聴会で
の質疑応答の内容より、本申請論文は工学研究科博士学位申請取扱細則第７条の審査基
準に照らし、博士（工学）の学位授与に値すると全会一致で判定した。 
 
 
 
 
 
 


電気透析法による副生塩リサイクルおよび難分解性有機物の電気分解に関する研究

福岡大学博士（医学）2022doctoral thesi

中野, 涼子

20361

ナカノ, リョウコ

氏 名 
なかの りょうこ 
中野 涼子 
学 位 の 種 類 博士（医学） 
報 告 番 号 甲第 1979 号 
学位授与の日付 令和 5 年 3 月 16 日 
学位授与の要件 学位規則第 4 条第 1 項該当（課程博士） 
学 位 論 文 題 目 
Diagnostic meaning of urinary ethyl glucoside 
concentrations in relationship to alcoholic beverage 
consumption 
(飲酒における尿中エチルグルコシド濃度の診断的意義) 
論 文 審 査 委 員 （主 査） 福岡大学 教授 川浪 大治 
 （副 査） 福岡大学 教授 向坂 彰太郎 
  福岡大学 講師 白須 直人 
     
     
 
 
 
内 容 の 要 旨 
 
 
【目的】 
事故や事件は，しばしば飲酒に関連して起こる．エタノール（EtOH）の検出は，飲
酒の証明になるが，飲酒後数時間経過すると EtOH は排泄され，血中，尿中から検出
できなくなる．私たちは，EtOH が検出されなくなった後でも飲酒を証明できる化合
物を探索してきた．エチルグルコシド（EG）は，法医剖検例において GC-MS 法によ
る薬毒物スクリーニング検査で EtOH とともに検出されることがあり，飲酒との関連
が疑われた．EG はαとβの異性体が存在し，様々な酒類に含有されている．今回，
私たちは，EtOH が体内から排泄された後も EG が飲酒マーカーとして利用できるか
を検討した． 
 
【対象と方法】 
私たちが開発した GC-MS/MS による EG 異性体の定量分析を主に用いて，以下の
4 つの実験を行った． 
実験 1）アルコール飲料中の EG の測定 
アルコール飲料（日本酒，赤ワイン，白ワイン，ビール，ウイスキー）に含まれる
EG 異性体濃度を測定した．各酒類は，各 6～8 ブランドを測定した． 
実験 2）アルコール飲料の飲酒実験 
被験者 3 人が，3 日以上の禁酒を行った後，アルコール飲料（日本酒，赤ワイン，
白ワイン，ビール，ウイスキー）をそれぞれエタノール量 0.5g/kg になるように摂取
し，飲酒前および飲酒 1，2，3，4，5，6，12，24，36，48 時間後に尿を採取し，尿
中 EtOH，EG 異性体濃度を測定した．また，対照実験として，飲酒しない場合にも
同様の時間に尿を採取し，尿中 EtOH，EG 異性体濃度を測定した． 
実験 3）実験的 EG の合成の検討 
アルコール類（エタノール，グリセロール，エリスリトール）と 2 糖類（ラクトー
ス，スクロース，マルトース）を混和し，これにラット小腸アセトンパウダーを添加
し反応させた．この反応物を GC-MS/MS で分析し，生成物の定性分析を行った． 
実験 4）法医剖検例の尿中 EtOH，EG 異性体濃度の測定 
法医剖検例（2018~2020 年）のうち，薬毒物スクリーニングで EG（＋）となった
53 例について，尿中 EtOH，EG 濃度の定量分析を行った．また，その背景（年齢，
性別，死後推定時間，死亡までのエピソード）を調査した．そのうち，すでに飲酒か
ら死亡までの時間がおおよそ判明している剖検例について，実験 2 の飲酒後の EG 濃
度推移と照合した． 
 
【結果】 
実験 1） 
EG 異性体は，ワイン，ビール，日本酒では検出されたが，ウイスキーでは 1 例を
除いて検出されなかった．日本酒では，α異性体のみが存在し，ほかの酒類の 10 倍以
上の高濃度で検出され（p＜0.05），β異性体は検出されなかった．ワインでは，αEG
に比べ，βEG が有意に高濃度であった（p＜0.05）．ビールでは，αEG に比べ，βEG
が有意に低濃度であった（p＜0.05）． 
実験 2） 
すべての実験で，尿中 EtOH 濃度は，飲酒後 1~2 時間で最大となり，飲酒後 6 時間
以内にほぼ検出下限以下となった．尿中αEG 濃度は，飲酒後 3~6 時間後に最大とな
り，その後緩やかに低下し，24 時間後にも検出された．飲酒前もしくは飲酒せずに採
取した試料（n=48）から，αEG 濃度のカットオフ値を設定し，飲酒後の EtOH，α
EG 濃度の経時的な変化を 3 つの時間区分に分類した．EtOH，αEG ともに高濃度で
ある飲酒後 0~4 時間の“Over-Over Zone”，EtOH が低濃度で，αEG が高濃度であ
る飲酒後 4~26 時間の“Under-Over Zone”，EtOH，αEG ともに低濃度である飲酒
後 26 時間以降の“Under-Under Zone”とした． 
日本酒飲酒後の尿中αEG の最大濃度は，他の酒類に比べ 5~7 倍以上高濃度であっ
た．日本酒やウイスキー飲酒後には，βEG はほとんど検出されなかった．ワインや
ビール飲酒後には，尿中βEG はαEG より低濃度であったが，αEG 濃度と同様の経
時的な変化を認めた． 
実験 3） 
EtOH とマルトースまたはスクロースを混和し，これにラット小腸アセトンパウダ
ーを反応させると，αEG とグルコースが合成されることが明らかとなった．グリセ
ロール，エリスリトール，ラクトースを使用した場合は，αEG は合成されなかった． 
実験 4） 
剖検例における尿中 EG 濃度は，性別・年齢・死後推定時間と相関しなかった．飲
酒から死亡までの時間がおおよそ判明している剖検例のうち 4 例について，判明して
いる飲酒から死亡までの時間と，実験 2 で得られた尿中 EG 濃度で推定される時間区
分は矛盾しなかった． 
 
【結論】 
尿中 EtOH が早期に検出できなくなるのに比べ，EG は飲酒後 24 時間以上経過し
ても尿中から検出できることが明らかとなった．尿中αEG には，アルコール飲料由
来のαEG と，小腸内で EtOH と 2 糖類で合成されるαEG が存在するものと考えら
れた．そのため，アルコール飲料そのものの EG 含有の有無に関わらず，飲酒後には
尿中 EG が検出されるものと考えられた． 
尿中 EG は，飲酒の有無，飲酒後の時間，飲酒したアルコール飲料の種類の推定に
有効と考える．尿中 EG は，EtOH やその代謝物であるエチルグルクロニドを補完す
る有用な飲酒マーカーになりうるものと考えられた． 
 
 
 
審査の結果の要旨 
 
 
本論文は、尿中エチルグルコシド（EG）濃度のアルコール飲料の飲酒における診断的意
義に関する論文である。事故や事件は、しばしば飲酒に関連して起こる。エタノール（EtOH）
は、飲酒の証明になるが、飲酒後数時間経過すると EtOH は排泄され血中、尿中から検出
できなくなる。申請者は，EtOH が検出されなくなった後でも飲酒を証明できる化合物を探
索してきた。EG は、法医剖検例において GC-MS 法による薬毒物スクリーニング検査で時折
検出されることから、飲酒との関連が疑われた。EG は α と β 異性体が存在し、様々な酒
類に含有されている。そこで申請者は、EG が飲酒のマーカーになり得るかを検討してい
る。 
その結果、尿中 EtOH が早期に検出できなくなるのに比べ、EG は飲酒後 24 時間以上経過
しても尿中から検出できることが明らかとなった。尿中 αEG には、アルコール飲料由来
の αEG と、小腸内で EtOH と 2 糖類で合成される αEG が存在するものと考えられた。そ
のため、アルコール飲料そのものの EG 含有の有無に関わらず、飲酒後には尿中 αEG が検
出されるものと考えられた。 
尿中 EG は、飲酒の有無、飲酒後の時間、飲酒したアルコール飲料の種類の推定に有効
と考える。尿中 EG は、EtOH やその代謝物であるエチルグルクロニドを補完する有用な飲
酒マーカーになりうるものと考えられた。 
 
１．斬新さ 
 本研究は、飲酒のマーカーとして EG を尿中から分析する点において挑戦的であり、尿
中の EtOH 濃度と EG 濃度の組合せから、飲酒後の経過時間を推定できることを明らかにし
たことは斬新である。 
 
２．重要性 
 飲酒に関連して、様々な事件、事故が発生する。EtOH は、飲酒後時間が経過すると、尿
中から確認できなくなる。飲酒後時間が経過しても、尿中 EG を分析することで、飲酒を
証明できることを明らかにした点において、本研究は、極めて重要である。 
 
３．研究方法の正確性 
 本研究において実施された EG の分析法は、分析化学の学術誌に掲載したもので、正確
性、再現性は確認されている。また、本研究は、酒類中の EG 異性体分析、複数の酒類の
飲酒実験、in vitro におけるαEG 合成実験を行ない、多角的に検証されており、その結
果は、実際の法医解剖尿に応用できることを確認している。本研究の方法は、正確なもの
と判断される。 
 
４．表現の明確さ 
 本研究は、複数の実験における分析結果をもとに、尿中 EtOH、EG 濃度の飲酒後の推移
を表やグラフに示しており、表現は明瞭かつ解り易いものとなっている。 
 
５．主な質疑応答 
Q1 剖検例で尿中 EG 濃度と経過時間が一致しない場合があるが、EG 濃度を測定する
ことで飲酒が原因の死亡であると言えるのか。 
A1 EG 濃度から EtOH 濃度を推定できないため、飲酒が死因であると特定できない。
尿中 EtOH と EG 濃度から飲酒後の経過時間を推定し、事故などでの飲酒の有無を評価する
際には有用と考える。 
 
Q2 食事の影響と酒類によって尿中 EG 濃度が変化していると言及していたが、複数
の酒類を飲酒したり、食事したりした際に尿中 EG 濃度をどう評価するか。 
A2 飲酒していない症例でも尿中 EG 濃度が上昇する場合があるので、食事や調味料
などの EG の検討が必要である。 
 
 
Q3 血中 EG の検討は行ったか。 
A3 剖検例で血中 EG濃度の測定を行った。血中濃度は尿中濃度よりもはるかに低く、
剖検例の結果から、EG は血中から尿中に速やかに排泄されていると考える。 
 
Q4 尿排泄されてからの安定性はどうか。 
A4 測定法の研究で、尿試料の誘導体については安定性があることを確認済みである。
また、凍結保存した尿試料は複数回解凍を繰り返しても、EG 濃度の測定結果は変化しなか
ったため、EG の安定性は高いと考えられる。 
 
Q5 抽出されたサンプルは、元の量を反映しているか。EG は添加した量と同じ量が測
定できているか。 
A5 元の量を正確に測定できていると考えられる。検量線用の EG 添加のサンプル尿
は EG を微量に含んでいるため、測定の計算式はその分を補正している。 
 
Q6 EG 測定には GC-MS がよいのか、LC-MS はどうか。 
A6 αEG と βEG を明確に分けるには GC-MS のほうが良いと考える。 
 
Q7 ボランティアで飲酒 EtOH量 0.5g/kgで 50gの人がいるが、体重が 100㎏なのか。 
A7 体重は 70～80 ㎏の被検者です。個人によりエタノール飲酒量は少しばらついた
ものきがある。 
 
Q8 ウイスキーの飲酒例で 7％のウイスキーを飲んでいるが、アルコール濃度が薄い
のではないか。 
A8 ハイボールの飲酒例である。 
 
Q9 EG のカットオフ値のサンプル数は 48 例ではなく、45 例ではないか。 
A9 ご指摘の通り、欠損例を含むため、45 例です。 
 
Q10 尿中の EG 濃度は、尿の量で変化するのではないか。たくさん水を飲めば薄まる
のではないか。1 点の測定で時間経過は推定できないのではないか。 
A10 尿量が多ければ EG 濃度は低下し、時間経過の推定は困難になる可能性がある。 
 
Q11 合成 EG 量は、飲んだエタノールの量ではなく、濃度に依存するのではないか。 
A11 EtOH・二糖類・酵素の量や濃度を変えて、in vitro 実験で EG が生成されること
を確認したが、生成された量は測定していないためわからない。 
 
 
Q12 ワインでは βEG 濃度が高く、飲酒後の尿中 αEG 濃度が高いのは、生体内で合成
される影響によるものだが、酒類そのものの濃度と乖離が大きいのではないか。 
A12 ウイスキー飲酒例では尿中 EG 濃度は 100 ㎍/mL 程度であり、EG の生合成量を反
映していると考えられるため、体内生成 EG の濃度は相当量あると考える。 
 
Q13 βEG が生体内で合成される可能性はあるか。腸内細菌などの関与で可能ではない
か、もし βEG の生合成があれば酒類の特定は難しいのではないか。  
A13 ヒト生体ではセルラーゼがないので、酵素反応としての βEG 生合成はないが、
腸内細菌などの影響で βEG が生成される可能性はあるかも知れない。その場合は酒類の
特定が難しいと考えられる。 
 
Q14 EG には機能性があるか。細胞の抗炎症作用などはあるか。 
A14 酒造研究などで、保水性などが証明され化粧品へ応用されている。しかし、医学
的な研究はまだ実施されていない。 
 
Q15 EG は飲酒運転などで、マーカーとして実用化されるか。 
A15 EG の飲酒マーカーとしての研究は今回が初期段階で、まだ実用には至らない。実
用するためには、基準値の設定と食事性の影響を取り除けるかが課題である。 
 
Q16 α グルコシダーゼ阻害薬使用の糖尿病患者は EG 濃度の影響を受けるか。 
A16 α グルコシダーゼ阻害薬使用の糖尿病患者では、理論的には EG は生成されにく
く、影響を受けると考えられる。 
 
 
上記の通り、多くの質問に対し、申請者は適切に回答を行った。以上のことから、本論
文は、飲酒の証明に EG が有効な指標となること、尿中の EtOH と EG 濃度を測定すること
で、飲酒後の経過時間を推定できること、さらには EG 異性体が、飲酒した酒類を推定す
るための情報となり得ることを明らかにしたもので、学位論文に値し、学位申請者につい
ても学位授与に値すると評価された。 
 


Diagnostic meaning of urinary ethyl glucoside concentrations in relationship to alcoholic beverage consumption

三股, 亮介

20363

ミマタ, リョウスケ

氏 名 
みまた りょうすけ 
三股 亮介 
学 位 の 種 類 博士（医学） 
報 告 番 号 甲第 1981 号 
学位授与の日付 令和 5 年 3 月 16 日 
学位授与の要件 学位規則第 4 条第 1 項該当（課程博士） 
学 位 論 文 題 目 
Relationship between minute-to-minute variability of 
intraoperative arterial blood pressure and postoperative 
acute kidney injury in patients undergoing noncardiac 
surgery 
(非心臓手術患者における分単位の術中観血的動脈圧変動が術
後急性腎障害に及ぼす影響の検討) 
論 文 審 査 委 員 （主 査） 福岡大学 教授 升谷 耕介 
 （副 査） 福岡大学 教授 河村 彰 
  福岡大学 准教授 上杉 憲子 
     
     
 
 
 
内 容 の 要 旨 
 
【目的】 
 急性腎障害は術後の重大な合併症として知られている。特に心臓手術後の急性腎障害
の発症率は高いことが知られているが、非心臓手術を受けた患者でも稀ではない。慢性
腎臓病や晩期死亡などの長期的な手術の有害事象と関連し、退院時に一時的に腎機能が
回復しても糸球体濾過量が長期的に低下するとも言われている。したがって、術後の急
性腎障害を予防することは、術後の長期予後を改善することにつながると考えられる。 
術後の急性腎障害の予防には、術中の適切な血圧管理、輸液管理、血管拡張薬の使用
が推奨されている。術中の血圧管理に関しては術中の低血圧とその持続時間が術後の急
性腎障害の発症リスクを増加させるということは分かってきている。その一方、血圧の
変動と術後の急性腎障害の発症リスクは最近になって注目されはじめ、その関連が報告
されている。しかし、先行研究の多くは 5 分以上ごとに測定される非侵襲的な血圧測定
に基づく血圧変動を用いており、特に日本人において、間隔の短い侵襲的な血圧測定に
基づく術中血圧変動と術後の急性腎障害との関連には不確実性が残されている。 
今回の大規模後ろ向き観察研究では、非心臓手術を受けた患者を対象に、術中の分単
位の観血的動脈圧変動が術後の急性腎障害の発症に及ぼす影響を検討した。 
 
【対象と方法】 
当施設にて 2017 年１月～2019 年 12 月の間に実施された全身麻酔下手術 14,479 件のう
ち 20 歳未満(n=2,180)、透析中(n=268)、麻酔時間 60 分未満の手術(n=191)、術前後の血
中クレアチニン値のデータの欠損(n=2729)、観血的動脈圧測定を行っていない(n=6192)、
観血的動脈圧測定が 50 回未満(n=34)、心臓血管外科手術(n=474)を除外した 2411 件を本
研究の対象とした。 
術後の急性腎障害は、Kidney Disease Improving Global Outcomes (KDIGO)ガイドライ
ンの基準を用いて、術前血中クレアチニン値から術後 48 時間以内の 0.3 mg/dL 以上もし
くは 1.5 倍以上の上昇と定義した。 
血圧測定は特殊な場合を除いて橈骨動脈に挿入した 22 ゲージのカテーテルを用いて観
血的動脈圧を連続測定し、記録は１分間隔で行った。 
危険因子には血圧変動の指標として、観血的動脈圧の収縮期血圧の標準偏差と変動係数
(標準偏差÷平均値)を用いた。 
背景因子として既存の術後の急性腎障害の危険因子と言われている、性別、年齢、喫煙
歴、体格指数、合併症（高血圧、糖尿病、心不全、虚血性心疾患、脳卒中、蛋白尿）、血液
検査（ヘモグロビン値、アルブミン値、eGFR）、麻酔時間、術中平均収縮期血圧、手術種別
（泌尿器外科、頭頸部外科、整形外科、一般外科、婦人科、形成外科、胸部外科、救急科、
その他）を抽出した。 
連続変数は平均値±標準偏差で示し、四分位群間の傾向は単回帰分析を用いて検定した。
カテゴリー変数は参加者数（％）で示し、四分位群間の傾向はロジスティック回帰分析を
用いて検定した。術中血圧変動が術後の急性腎障害の発症率に及ぼす影響は、ロジスティ
ック回帰分析を用いて評価し、95％信頼区間付きのオッズ比で示した。両側 p 値＜0.05 を
統計学的に有意とした。すべてのデータ解析は SAS 9.4 (SAS Institute Inc, Cary, NC, 
USA)を用いて行った。 
 
【結果】 
 観血的動脈収縮期血圧の標準偏差の四分位群に分け解析した結果、標準偏差が高い患
者は、高齢で術前の推算糸球体濾過量(eGFR)が低く、術中の平均収縮期血圧が高く、麻
酔時間が短かった。同様の所見は、観血的動脈収縮期血圧の変動係数の四分位群でも観
察された。 
対象者 2411 名の中で 123 名（5.10％）が術後の急性腎障害を発症した。術後の急性腎
障害の発症率は、術中収縮期血圧の標準偏差の第 1 四分位群（2.65％）が他の群（第 2
四分位群 7.48％、第 3 四分位群 5.14％、最高四分位群 5.14％）に比べ最も低かった。こ
の関連性は既存の術後の急性腎障害の危険因子である、性別、年齢、喫煙歴、体格指
数、合併症（高血圧、糖尿病、心不全、虚血性心疾患、脳卒中、蛋白尿）、血液検査（ヘ
モグロビン値、アルブミン値、eGFR）、麻酔時間、術中平均収縮期血圧、手術種別（泌尿
器外科、頭頸部外科、整形外科、一般外科、婦人科、形成外科、胸部外科、救急科、そ
の他）を調整しても変わらなかった。オッズ比は第 1 四分位を基準群として、第 2 四分
位群は 1.01［95％CI 1.54-5.89］、第 3 四分位群は 2.32［95％CI 1.14-4.70］、第 4 四分
位群は 2.79［95％CI 1.32-5.90］であった。 
同様に、術後の急性腎障害の発症率は変動係数の第 1 四分位群で最も低く、第 1 四分
位群から第 4 四分位群でそれぞれ 2.82％、6.63％、5.64％、5.31％であった。これらの
関連は、先に示した他の危険因子を調整した後でも同様な傾向があった。オッズ比は第 1
四分位群を基準群として、第 2 四分位群で 2.85 [95% CI 1.42-5.70]、第 3 四分位群で
2.86 [95% CI 1.41-5.80] 、第 4 四分位群で 2.71 [95% CI 1.29-5.66]であった。 
 
【結論】 
 今回の本施設における大規模後ろ向き観察研究において、観血的動脈圧測定を用いた
術中収縮期血圧の分単位の変動が小さい患者では術後の急性腎障害の発症リスクが低い
ことがわかった。この結果は既存の危険因子の影響を調整しても変わらなかった。これ
らの結果より、術中血圧の安定した管理が術後の急性腎障害の予防につながる可能性が
示唆された。 
 
 
 
審査の結果の要旨 
 
 
本論文は、非心臓外科手術を受けた成人患者において術中の血圧変動と術後の急性腎
障害（Acute kidney injury、以下 AKI)との関係を明らかにした論文である。著者らは福岡大
学病院にて 2017 年１月～2019 年 12 月の間に、全身麻酔下に手術を受けた患者 14,479
名を対象に後ろ向き観察研究を実施した。心臓手術患者などを除外し、最終的に 2,411 名
のデータを元に結果の解析を行なった。対象者 2,411 名中、123 名（5.10％）が術後 AKIを
発症した。術後 AKI の発生率と、観血的に測定した動脈圧を解析し、収縮期血圧の標準偏
差と変動係数を四分位群に分け解析した結果、術後 AKI の発症率は、術中収縮期血圧の
標準偏差の第 1 四分位群（2.65％）が他の群（第 2 四分位群 7.48％、第 3 四分位群
5.14％、最高四分位群 5.14％）に比べ最も低かった。この関連性は既知の術後 AKI 危険因
子を調整しても変わらなかった。オッズ比は第 1 四分位を基準群として、第 2 四分位群は
1.01［95％CI 1.54-5.89］、第 3 四分位群は 2.32［95％CI 1.14-4.7］、第 4 四分位群は 2.79
［95％CI 1.32-5.90］であった。これらの結果は、血圧変動の指標を変動係数で解析した場
合でも同じ傾向にあった。全身麻酔下に非心臓外科手術を受ける患者では、麻酔中の血圧
の安定が術後 AKI の発症リスクを軽減する可能性が示唆された。 
 
1. 斬新さ 
非心臓外科手術を受けた成人患者を対象とした、手術中の血圧と術後 AKI との関連につ
いて報告した論文は多数あるが、その殆どが術中の低血圧とその持続時間が術後 AKI の発
症リスクに関連するというもので、血圧の変動と術後 AKI の発症リスクを調べた研究は少な
い。また、血圧の変動と術後 AKI の発症リスクに関する先行研究の多くは 5 分以上ごとに測
定される非侵襲的な血圧測定に基づく血圧変動を用いており、1 分毎と間隔の短い侵襲的
な血圧測定に基づく術中血圧変動と術後 AKI との関連を調べた報告は非常に少ないため、
著者らの着目点は非常に斬新である。 
 
2. 重要性 
AKI は術後の重大な合併症であり、一時的に腎機能が回復しても糸球体濾過量は長期
的に低下すると報告されており、慢性腎臓病への移行や晩期死亡など、手術に伴う長期的
な有害事象と関連すると考えられている。現在、術後 AKI 予防のため、術中の適切な血圧
管理、輸液管理、血管拡張薬の使用が推奨されている。特に術中の血圧管理では、術中の
低血圧とその持続時間が術後 AKI 発症リスクを増加させるということが明らかとなっている。
その一方、術中の血圧変動と術後の急性腎障害の発症リスクを調べた研究は少ない。その
関連性が明らかになったことは、術後 AKI の予防のみならず、長期予後改善につながる可
能性があり、その重要性は高いと考えられる。 
 
3. 研究方法の正確性 
本研究は、電子カルテの自動麻酔記録に経時的に記録されたデータを使用して行われて
いる。後ろ向き研究で、対象者数は多く、データは膨大であるが、血圧測定に伴うアーチファ
クトは適切に除外されており、統計方法も適切に用いられており、結果の正確性は高い。福
岡大学医学紀要に掲載予定であることも、研究方法の正確性が保証されているものと判断で
きる。 
 
4. 表現の明確さ 
研究の目的、対象と方法、結果は、正確かつ詳細に記載されている。結果に基づいた考
察に関しても過去の論文を十分に検討し、その考察や限界に関しても明記されている。 
  
5. 主な質疑応答 
Q：心臓血管外科の手術も年々進化しているが、術式の変化に応じて心臓血管外科手術後
の AKIの発症率が変化しているのか。 
Ａ：確かに心臓血管外科領域には様々な術式が導入されているが、術後 AKIの発症率の
発症率が下がったとの報告は見当たらない。依然として心臓血管外科術後患者における術
後 AKIの発症率は高い印象がある。 
 
Ｑ：循環器内科でよく遭遇する造影剤腎症には輸液による治療が最も奏効する。今回の研
究で周術期の輸液量が調査項目にないのは何故か。 
Ａ：今回、自動麻酔記録装置のデータを元に解析を行なったが、輸液量は数値データでは
なく文字データで保存されており、データ抽出が困難であった。今後の課題としたい。 
 
Ｑ：術前蛋白尿と術後 AKI の関連性は調べているか。 
Ａ：術前蛋白尿と AKI との関連性については検討していないが、術前蛋白尿と血圧変動の
間には関連性を認めなかった。 
 
Ｑ：本研究の制限事項として、降圧薬であるβ遮断薬やカルシウム拮抗薬の使用に関する
情報が欠けていることが考察されている。同じく降圧薬である ACE 阻害薬や ARB の腎保護
作用はよく知られているが、検討しなかったのは何故か。 
Ａ：後ろ向き研究であり、データの欠損が多数あり、データ抽出が困難であった。今後の研究
課題としたい。 
 
Ｑ： AKIの原因として腎前性のものが考察されているが、腎性の原因として急性尿細管壊
死は考えなくてよいのか。 
Ａ：重症の急性尿細管壊死であれば腎生検で診断することはできると考えられるが、術後一
過性に腎機能が低下し、その後回復するような AKIでは腎生検で変化を捉えるのは難しく、
腎前性なのか腎性なのか判断できない。 
 
Ｑ：血圧変動が大きければ大きいほど発症率が高くなりそうだが、四分位の第２四分位以降
の３群間で AKIの発症率に変わりがないのはなぜか。 
Ａ：本結果では四分位別のベースライン特性として、血圧変動が高いほど麻酔時間が短く、
平均収縮期血圧が高い傾向にありました。しかしこれまでの報告では、麻酔時間が長く、術
中の血圧が低いほど術後 AKIの発症リスクが高くなると報告されており、逆の結果になって
いるのは興味深い。また、血圧変動の振れ幅が大きいことがリスクではなく、血圧変動が腎臓
の自動調節能の調節範囲を超えてしまえば、糸球体濾過量の低下を引き起こす可能性があ
ると考えている。血圧変動の幅だけでなく、変動の回数を調査することも検討したい。 
 
Ｑ：標準偏差で変動を表しているが、実際はどのくらいの変動なのか。 
Ａ：第１四分位は標準偏差が 20 以下なので、血圧 80～120mmHgの範囲で推移していると
いうイメージである。 
 
Ｑ：血圧変動が大きな人では、病理学的にどのような変化があると考えているのか。  
Ａ：血圧変動が大きな患者は高齢者が多く、高血圧を合併している患者が多い印象である。
全身の動脈硬化が進んでいる状態であると考えられる。 
 
Ｑ：病理学的には動脈硬化は大血管・中血管・小血管の 3 群に分かれている。今回の結果
に関係しているのはどの血管だと考えられるか。  
Ａ：血圧変動に関係しているのは大血管だと考えている。 
 
Ｑ：今回の血圧測定が橈骨動脈で行われているのであれば中血管なのではないか。 細小
動脈や糸球体の出入り口の動脈が高血圧や加齢で変化し、血圧変動に対応できない可能
性もあるのではないか。 
Ａ：その通りだと考えている。 
 
Ｑ：AKIの定義では、重症度を表すステージ分類があるが、本研究にはステージ２・３のような
重症 AKIがどの程度含まれているのか。 
Ａ：AKIの有無のみで判定しており、ステージ分類については検討していない。 
 
Ｑ：AKIの診断基準には尿量も含まれているが、尿量について検討されていないのはなぜ
か。 
Ａ：輸液のデータを抽出できなかった理由と同様、今回の検討は自動麻酔記録装置のデー
タを元に解析を行なっている。、尿量は数値データではなく文字データで保存されており、
データ抽出が困難であった。検討に含めるべきであったと考えており、今後の課題としたい。 
 
Ｑ：泌尿器外科や産婦人科手術患者も対象に含まれており、尿管閉塞など腎後性の原因に
よる AKI も含まれている可能性がある。どこまで AKIの原因にせまる解析をしているか。  
Ａ：後ろ向き研究であり、原因の検討は困難であった。今後の研究課題としたい。 
 
Ｑ：単一施設での研究であり、術前の造影剤の使用や ACE 阻害薬・ARBの内服状況、手
術の緊急度などの情報は抽出できるのではないか。 
Ａ：大きなデータベースを元にした研究であるが、データベースの不備もあり、すべての因子
を抽出できなかった。今後、データベースを改善し、更なるデータの蓄積に努めたい。 
 
Ｑ：クレアチニン値をアウトカムに使用しているが、ベースライン特性にクレアチニン値の記載
がない。どれくらい変化があったのか、情報が必要ではないか。 
Ａ：その通りだと考えている。 
 
Ｑ：昨今、AKIのバイオマーカーが複数提唱されている。今回は調査していないのか。 
Ａ：後ろ向き研究であり、今回はデータを持っていない。今後の研究課題としたい。 
 
Ｑ：血圧を安定させるのが重要との結果だが、改善のために新しい技術が開発されているの
か。麻酔の深度の調整はどうか。 
Ａ：麻酔深度に関しては、麻酔深度を数値で表す脳波モニターが普及している。また、既存
の鎮静薬よりも血圧に影響しない鎮静薬が上市されている。その他バイタルサインや脳波を
AIが解析し、自動で麻酔薬の投与量を調整するシステムも開発されつつある。 
 
Ｑ：術中に観血的動脈圧測定を行うかどうかにより、本研究結果にバイアスが生じている可能
性がある。観血的動脈圧測定の適応はどのように決めているのか。 
Ａ：大量出血や循環変動が予想される大手術や長時間手術、また心肺機能が低下している
患者の手術などで使用するというおおまかな適応があるが、厳格なものではなく、結果に影
響を与えている可能性がある。 
 
以上、内容の斬新さ、重要性、研究方法の正確性、表現の明確性および質疑応答の結果 
を踏まえ、本論文は今後の術後 AKI の予防について新たな見地を与えるものであり，博士
学位論文に値し、学位申請者についても学位授与に値すると評価された。 
 
 
 
 
 
 
 
 


Relationship between minute-to-minute variability of intraoperative arterial blood pressure and postoperative acute kidney injury in patients undergoing noncardiac surgery

福岡大学博士（薬学）2022doctoral thesi

平田, 茉莉花

20375

ヒラタ, マリカ

老化促進マウスSAMP8の嗅覚反応障害と認知機能障害への人参養栄湯の治療効果研究

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