Ehime University Institutional Repository

Ehime University (愛媛大学)博士(農学)thesi

Taufiq, Yuliawan

 
 
（第５号様式）  
                        学位論文審査の結果の要旨 
 
    氏    名 Taufiq Yuliawan 
審 査 委 員 
主  査    大上 博基  
      副  査    藤内 直道 
      副  査    森 牧人  
      副  査    佐藤 嘉展 
      副  査    荒木 卓哉 
         論  文  名 
Effects of double-row transplanting systems in a rice field on micrometeorological properties and rice 
production （水田の微気象学的特性とコメの生産に及ぼす複列移植の効果） 
         審査結果の要旨 
 本研究の背景は，過去 10 年間インドネシアのコメ生産量が消費量より低く，今後の人口増加によっ
てコメ消費量が上昇する一方で，地球温暖化や異常気象によってコメ生産量が減少するという食料安全
保障上きわめて危機的な予測に基づいている．コメ収量を上昇させるという緊急性の高い課題に対し，
微気象学的な根拠に基づいて農家の立場にも立ったイネ栽培管理のための技術と情報を提供することは，
社会的に有益であり学術的に意義深い． 
 本研究の目的は，イネの移植形態の違いによって収量構成要素がどのように異なるかを圃場実験で明
らかにすることと，移植形態別に群落内部の放射環境を解析して群落光合成を推定し，移植形態別に収
量構成要素が異なる微気象学的な原因を明らかにすることである．標準的な移植形態 Tile (TL) は列間
×株間が 25.0cm×25.0cm で栽植密度 16.00 株/m2，インドネシア政府推奨の Jajar Legowo (JL) は 25cm×
12.5cm の 2 列移植でその間隔を 50.0cm とした 21.33 株/m2，Jejer Manten (JM) は 30.0cm×30.0cm だが
5.0cm の間隔を開けた 2 列移植で 19.0 株/m2 である．インドネシア政府は約 10 年前から農家に対して JL
を推奨しているが科学的なデータは不十分であり，JM に関する調査はこれまでにない．これらの未解
明な点を緻密な水田実験によって微気象学的に明らかにしたのが，本研究の主な成果である． 
 以下，論文を構成するテーマごとにその内容と評価できる点を整理し，審査結果を記述する． 
(1) 複列移植を含む 3 種類の移植形態によるイネの生育と収量構成要素の比較 
 2022 年と 2023 年に，愛媛大学農学部の実験水田で 3 種類の移植形態 TL，JL，JM における収量など
の収量構成要素を収穫時に測定し，移植形態間における収量構成要素の違いを次のように明らかにした．
単位面積当たり地上バイオマスは JL と JM が TL より大きく，収量は大きい順に JM，JL，TL であった．
一方，1 株当たりの粒重と粒数は大きい順に TL，JM，JL であった．この原因について，複列移植（JM，
JL）によって 1 株当たりの生産は減少したが，栽植密度が高い効果によって単位面積当たりでは地上バ
イオマスや収量が 1 列移植（TL）より高くなったと説明した．そのため，単位面積当たりのシンク容量
（単位面積当り粒数×1000 粒重/1000）は収量と同様で大きい順に JM，JL, TL であり，1 株当たりのシ
 
 
ンク容量は 1 株当たりの粒重および粒数と同様で大きい順に TL，JM，JL であった．しかしシンク充填
率（充填粒の割合）は収量等と同様で大きい順に JM，JL, TL であり，1 株当たりのシンク容量が大きく
なるとシンク充填率が低くなる可能性を実証し，あえて栽植密度を高めに管理する複列移植の利点を説
明した．同時に，栽植密度最大の JL よりも JM の方がわずかではあるが収量と単位面積当たりのシンク
容量が大きかったことから，インドネシア政府推奨の JL と比較した JM の優位性を示唆した． 
(2) 3 種類の移植形態がイネ群落の微気象特性に及ぼす影響 
 本研究では，研究(1)で明らかにした移植形態間における収量構成要素の差異を微気象学的に解明する
ことを目的とした．まず，正規化差植生指数（NDVI）による収量構成要素の説明を試みた．NDVI デー
タは，無人航空機（DJI Mavic Pro 2）に装着したマルチスペクトルカメラ（Yubaflex, Bizworks）で撮影
した画像を分光反射率センサー（METER）で測定した NDVI で校正することによって得た．イネの生育
期間中 8 回取得した各移植形態の NDVI を比較すると，生育期を通して JM が最高で TL が最低であり，
乳熟期後は JL が JM に近づいた．地上バイオマスは全期間平均の NDVI と相関が極めて高く，収量およ
びシンク充填率は止葉伸長期から乳熟期の平均 NDVI と相関が高かった．以上の検討結果から，複列移
植の JM と JL が TL と比較して植物体の分布形態や生育活性度に優れていることが，TL よりも大きい
収量やシンク充填率を導いた大きな要因であると評価した． 
次にラインタイプ光合成有効放射計（ACCUPAR LP-80 + SQ100X, Apogee）を用いて，2023 年の止葉
伸長前から収穫期まで 4 回，群落内部の透過日射量の鉛直分布を移植形態別に測定し，群落全体が遮蔽
した日射量（SRint），日射遮蔽に貢献する個葉の面積率（Fl），群落全体の放射利用効率（RUE）を解
析した．概して，Fl は JM と JL が TL よりも低かったが，SRint と RUE は JM と JL が TL よりも高かっ
た．群落上部層と中部層で各移植形態の SRint を比較すると，上部層では JM が最大で中部層では TL が
最大であった．群落内部で減衰する日射環境を考慮すると，群落上部における日射の捕捉に優れる JM
が，群落全体の RUE を高めるのに効果的であると考えられた．すなわち，群落密度の高い複列移植の
JM と JL では，1 列移植の TL と比較して個葉による日射の捕捉に対する貢献度は低いが，群落全体に
よる日射の捕捉が多いことから，JM と JL における単位面積当たりのシンク容量と収量が大きかった原
因と複列移植の利点を微気象学的に説明した．また JM と TL のシンメトリックな分布形態は全方位の
放射を捕捉するのに有利であるが，JM は列間と株間ともに TL より広いので個葉同士の放射競合に対応
でき，複列による密植効果を兼ね備えることが，収量構成要素総じて TL と JL よりも優れた原因である． 
 さらに群落を鉛直方向 3 層に分け，Fl を用いて計算した各層における遮蔽 PAR（PARint）を光合成モ
デル（Oue, 2003）に入力し，いくつかの現実気象条件下における群落光合成速度（Pcanopy）を計算し
た．一方，3 移植形態別に open-bottom チェンバーを用いた光合成蒸散リアルタイム計測システム
（PLANT DATA）で Pcanopy の連続測定を行い，モデルによる計算値を用いてチェンバーの影響を補正
して Pcanopy の経時変化を得た．群落上部層の Pcanopy は分げつ期以外では大きい順に JM，JL，TL で
あり，群落中部層の Pcanopy は概して TL が最大であった．ただし出穂開花期以降は群落上部層の
Pcanopy が中部層の Pcanopy を大きく上回ったことから，複列移植とくに JM が単位面積当たりのシンク
容量と収量の増大に効果的であったことを光合成特性の面から実証した． 
本論文が博士論文として評価できる点は，異なるイネの移植形態による収量構成要素の差異を水田実
験で明らかにし，複列移植のなかでも JM の優位性を実験的に示唆したことと，移植形態別に群落内部
の放射環境を解析して群落光合成を推定し，群落による放射エネルギーの捕捉特性，光利用効率，群落
光合成の観点から，収量構成要素に対する JM の微気象学的な利点を明らかにしたことである．また複
列移植には広い列間で農家が作業を行いやすいという利点もあり，JM は JL よりも苗数を節約できる利
点もある．本研究で明らかにした微気象学的な根拠をもって，農家に JM などの複列移植を推奨し普及
させることは，コメ収量を上昇させるという緊急性の高い課題の解決に寄与すると期待できる． 
本論文に関する公開審査会は，令和 6 年 8 月 3 日に高知大学農林海洋科学部で開催され，学位論文発
 
 
表と質疑応答が行われた．引き続いて開催された学位審査委員会で本論文を慎重に審査し，審査委員全
員一致して，本論文が博士（農学）の学位を授与するに値すると判定した． 


English

Effects of double-row transplanting systems in a rice field on micrometeorological properties and rice production

Ehime University (愛媛大学)博士（工学）thesi

ACHMAD, HAFIDZ

（第３号様式）(Form No. 3) 
学 位 論 文 要 旨 
Dissertation Summary 
氏   名 (Name) ACHMAD HAFIDZ 
論 文 名：    
(Dissertation Title) Fracture Permeability Evolution of Granite Rock Induced by Coupled Thermal- 
Hydraulic-Mechanical-Chemical (THMC) Processes 
 
   The changes in permeability within rock masses have been extensively studied 
through a combination of flow-through experiments and simulation models.  
Specifically, flow-through experiments were designed using three different 
permeants, high pH water, saturated mineral water and simulated seawater, to 
assess the impact of pH, temperature, and cation concentrations on permeability 
changes. Each experiment utilized granite samples containing a single fracture. 
The results of permeability change that occurred during flow-through experiments 
with different permeants are shown in Figure 1.   
 
Figure 1 Changes in permeability with time at (a) 20oC and (b) 90oC 
   Three analyses, consisting of regression analysis, aperture rate analysis, and 
Damkohler number analysis, were carried out to determine the effect of the pH, 
temperature, and cation concentrations on the changes in permeability. The major 
findings of this study are presented as follows. The mechanisms that led to 
decreased permeability in the high pH water were pressure dissolution and 
free-face dissolution, with pressure dissolution being more dominant than free-face 
dissolution. In saturated mineral water and simulated seawater experiments, 
pressure dissolution and precipitation were the mechanisms that caused a 
decrease in permeability. Proof of the precipitation mechanism was confirmed by 
SEM-EDX analysis results, which showed that precipitated secondary minerals 
had formed. In addition, pH and temperature play important roles in the pressure 
dissolution and free-face dissolution processes since the dissolution rate constant 
of quartz increases with increasing pH and temperature. Furthermore, the total 
cation concentration and temperature were found to be essential in pressure 
dissolution and precipitation. 
   A numerical model was subsequently developed to predict permeability 
changes that occurred in the simulated seawater flow-through experiments. The 
proposed model was verified by comparing the results of flow-through experiments 
using deionized water (E-4) and seawater (E-22 and E-23). The results showed 
that the proposed model is capable of replicating the E-4 permeability and effluent 
element concentrations of our previous workflow (Ogata et al. 2022) very well and 
10-15
10-14
10-13
10-12
10-11
10-10
0 400 800 1200 1600
E-10 (High pH water)
E-16 (Saturated mineral water)
E-22 (Simulated seawater)
Pe
rm
ea
bi
lit
y 
[m
2 ]
Time [hr]
(a) 20oC
10-15
10-14
10-13
10-12
10-11
10-10
0 400 800 1200 1600 2000 2400
E-12 (High pH water)
E-18 (Saturated mineral water)
E-23 (Simulated seawater)
Pe
rm
ea
bi
lit
y 
[m
2 ]
Time [hr]
(b) 90oC 
within a fast computation time. In addition, we believe that a decrease in the 
reactive surface for precipitation and free-face dissolution occurs when secondary 
minerals precipitate on the fracture surface. As shown in Figure 2a, when new 
secondary minerals precipitate, these minerals are compressed by effective stress. 
Consequently, the length of the secondary minerals is decreased, which correlates 
to a reduced secondary mineral reactive surface area. In addition, due to the small 
size of the fracture aperture, the lateral growth of the precipitated minerals occurs.  
As a result, the reactive surface for free-face dissolution is also reduced because 
the mineral surface at the pore spaces is covered by the new secondary mineral 
precipitation, as seen in Figure 2b. 
 
Figure 2 Mechanism of reactive surface area reduction due to secondary mineral 
precipitation 
 The model successfully predicted the permeability changes in the simulated 
seawater flow-through experiments, as shown in Figure 3. At 20°C, calcite and 
dawsonite were precipitated on the fracture surfaces, leading to a significant 
reduction in permeability. However, no secondary minerals were precipitated at 
90°C, indicating that the permeability reduction at this temperature was solely due 
to the pressure dissolution mechanism. The rate of decrease in permeability at 
20oC was greater than that at 90oC, which indicates that the decrease in 
permeability due to secondary mineral precipitation was more significant than that 
caused by pressure dissolution. As shown in Figure 3a, after 1167 h, the 
simulation results could not reproduce the experiment results due to the increase 
in differential water pressure, resulting in mechanical deformation that was not 
accounted for in the simulation. In addition, as shown in Figure 3b, the simulated 
permeability results agree well with the results of the experiments until 1200 h 
after the start of the simulation. Thus, the slight mismatch between the simulation 
and the experiment after 1200 h may have occurred because of the change in 
parameter  constant, which correlates with rates of contact area ratio change.   
 
a
 
 
Figure 3 Comparisons of changes in permeability with time between experiments 
and predictions for (a) E-22 and (b) E-23 
   A parametric study was conducted using the verified model to evaluate the 
effects of temperature on the change in permeability. The results showed that 
secondary minerals may not precipitate on a fracture surface at temperatures 
higher than 40oC, as shown in Figure 4. Therefore, the closure of fracture 
apertures at deep geological disposal sites may not be significant since it is 
dominantly controlled by pressure dissolution when seawater interacts with rock 
fractures.  
 
Figure 4 Effects of temperature on change in fracture permeability 
   With the successful verification of the proposed model, a field-scale simulation 
using a Discrete Fracture Network (DFN) model was conducted to predict 
long-term permeability changes in the rock mass. The location of the fracture 
network was similar to the location where rock damage happened based on a 
continuum model developed by Ogata et al. (2022). The permeability changes 
within the rock matrix were minimal, primarily due to low rates of free-face 
dissolution or mineral precipitation. However, significant permeability changes 
were observed within fractured rock. Thus, four distinct locations were selected to 
10-15
10-14
10-13
10-12
0 200 400 600 800 1000 1200 1400
E-22 (experiment)
with secondary mineral
without secondary mineral
Pe
rm
ea
bi
lit
y 
[m
2 ]
Time [hr]
(a) E-22, pH = 8.26, T = 20oC
10-14
10-13
10-12
10-11
0 400 800 1200 1600 2000
E-23 (experiment)
Prediction
Pe
rm
ea
bi
lit
y 
[m
2 ]
Time [hr]
(b) E-23, pH = 8.26, T = 90oC
0.1 MPa 0.2 MPa
10-15
10-14
10-13
10-12
10-11
0 500 1000 1500
Scenario 1 (temp 20oC)
Scenario 2 (temp 30oC)
Scenario 3 (temp 40oC)
Scenario 4 (temp 100oC)
Pe
rm
ea
bi
lit
y 
[m
2 ]
Time [h]
Salinity = 34 ppt
examine the changes in rock fracture permeability in greater detail, as illustrated in 
Figure 5. These locations were chosen based on two primary criteria: the 
orientation of the fractures (either horizontal or vertical) and their proximity to the 
cavity (either near or far). 
 
 
Figure 5 Locations of observation points 
   A significant reduction in permeability by two orders of magnitude was 
observed in the vertical fractures, as shown in Figure 6. This decrease is 
significantly greater compared to the horizontal fractures, where the reduction in 
permeability was one order of magnitude. This variation in permeability reduction 
is attributed to the geochemical reactions occurring within the fractures, with a 
particular emphasis on pressure dissolution. Furthermore, the proximity of the 
fractures to the cavity only affects the rate of aperture change caused by 
geochemical reactions since the mineral dissolution rate constantly increases with 
the increase of temperature. In addition, secondary mineral precipitation was 
minimal due to the limited availability of carbonate ions and the oversaturation 
conditions of granite minerals. 
 
Figure 6 Permeability evolution of rock fractures at four observation points 
   The proposed model was also applied to predict permeability changes in the 
NaCl solution flow-through experiment (E-28). In this experiment, secondary 
mineral precipitates with similar morphology and chemical composition to those 
found in the simulated seawater flow-through experiment were observed. Three 
secondary minerals, calcite, dawsonite, and halite, were expected to form in the 
simulation. However, no secondary mineral precipitation was formed in the 
simulation, leading to an inaccurate prediction of the permeability change of E-28, 
10-15
10-14
10-13
10-12
0 0.5 1 1.5 2
Observation point 1
Observation point 2
Observation point 3
Observation point 4
Pe
rm
ea
bi
lit
y 
[m
2 ]
Time [year]
as shown in Figure 7. This discrepancy may be attributed to the current model's 
inability to represent local precipitation. Consequently, a 2D model using asperity 
height data was developed. However, the simulation using the proposed 2D model 
with a mesh of 270 x 540 points (the size of the asperity height data) cannot be 
performed due to computational limitations. 
 
 
Figure 10 Comparison between experiment and simulation for E-28 (20oC) 
10-14
10-13
10-12
10-11
10-10
0 200 400 600 800 1000 1200
E-28 (experiment)
with precipitation, vol.ca-da=0.01
without precipitation
Pe
rm
ea
bi
lit
y 
[m
2 ]
Time [hr]
T = 20oC (NaCl solution)


Fracture Permeability Evolution of Granite Rock Induced by Coupled Thermal-Hydraulic-Mechanical-Chemical (THMC) Processes

椿, 真一

TSUBAKI, Shinichi

Japanese

広域農協の生産部会を中心とした産地形成過程と成果に関する研究 :愛媛県の園芸産地を中心に

Ehime University (愛媛大学)博士(医学)doctoral thesi

大西, 智也

 
（第３号様式） 
 
 
学 位 論 文 要 旨 
 
 
 
        氏   名  大西 智也 
 
 
 
        論 文 名  アンドロゲンは上皮成長因子受容体を介して骨格筋量を間接的に制御する 
 
 
 
 
 
 
 
 
学位論文要旨 
男性におけるアンドロゲン欠乏症は、骨格筋量の減少をもたらし、二次性サルコペニアの一
因となることが広く知られている。しかし、アンドロゲン欠乏が筋萎縮を引き起こす詳細なメ
カニズムは未だ解明されていない。全身性アンドロゲン受容体ノックアウト(ARKO)マウスで
は、筋力と骨格筋量の両方の減少を示す一方で、骨格筋線維特異的 ARKO マウスは、四肢の骨
格筋量に影響を与えることなく、筋力の低下のみを示す。このことから、アンドロゲンは筋線
維以外の AR を介して間接的に骨格筋量を制御している可能性が示唆された。 
そこで、血中アンドロゲンレベルに応じて変化する血清中の液性因子を調べるため、偽手術群、
精巣摘除によるアンドロゲン遮断群、精巣摘除後のアンドロゲン補充群の 3 群の雄マウスの血
清を用いて、質量分析により解析した。その結果、上皮成長因子受容体（EGFR）がアンドロゲ
ンと関連して骨格筋量に影響を及ぼす可能性のある主要な因子であることを見出した。興味深いこ
とに、血清 EGFR の濃度は、雄マウスは雌マウスに比べて有意に高値であり、アンドロゲンと
の関連が示唆された。この血清中に存在する EGFR は可溶性 EGFR（sEGFR）として存在し、膜上
でシェディングを受けたり、RNA がスプライシングを受けることで生成される。sEGFR を供給する
組織を調べるため、マウスの様々な組織における Egfr の発現を qPCR により確認した。その結果、
肝臓と精巣上体周囲白色脂肪組織における Egfr の発現が、血中アンドロゲンレベルと有意に相
関していた。また、これらの組織における Egfr の発現は、雌マウスに比べて雄マウスで優位に
高値を示していた。さらに、EGFR の骨格筋への作用を検証するため、雌マウスにリコンビナ
ント EGFR を投与すると、特定の骨格筋で肥大作用を示すことが明らかになった。また同時に、
EGFR の投与では心臓重量は増加せず、アンドロゲン補充でしばしば問題となる心血管系への
 
氏名   大西 智也 
影響も大きくないと考えられる。 
以上より我々は、骨格筋量がアンドロゲンによって間接的に調節されることの一部のメカニ
ズムとして、骨格筋組織外の AR を介した EGFR 発現制御による可能性を提唱する。骨格筋の
維持が高齢者の健康寿命に不可欠な要素であることを考えると、本研究は、アンドロゲンが
EGFR を介して骨格筋を制御する新たなメカニズム、およびアンドロゲン欠乏症に伴う様々な
筋萎縮状態の治療の戦略を提供し、アンドロゲン、EGFR、および骨格筋量の調節の間の複雑な
相互作用についての理解を深めるものである。なお、動物実験は、愛媛大学動物実験委員会によ
って承認されている。（承認番号：37A1-1·16） 
 
 
 
キーワード（３～５） 
 
 
 
アンドロゲン、アンドロゲン受容体、上皮成長因子受容体、骨格筋 
 
 


アンドロゲンは上皮成長因子受容体を介して骨格筋量を間接的に制御する

梅田, 崇広

UMEDA, Takahiro

山本, 優

YAMAMOTO, Yu

The Significance and Challenges of Teaching Extracurricular Activities: Considerations of Focusing on Collaboration between School Levels

羽成, 敬広

 
（第３号様式） 
 
 
学 位 論 文 要 旨 
 
 
 
        氏   名 羽成 敬広 
 
 
 
        論 文 名 鼓膜穿孔モデルに対する Concentrated growth factors の有効性について 
 
 
 
 
 
はじめに 
鼓膜穿孔は、外傷後、頻回の中耳炎罹患、鼓膜換気チューブ留置後などが原因となり、放置する
ことで、繰り返す中耳炎、二次性真珠種性中耳炎、混合性難聴、髄膜炎などを引き起こし場合に
よっては致死的となりうる。治療としては、自身の側頭筋膜、脂肪組織を用いて鼓膜再建を行う
鼓膜形成術が行われてきたが、皮膚切開、全身もしくは局所麻酔、場合によっては入院管理が必
要となり侵襲性を伴う治療となる。そこで、より侵襲性の低い治療が求められてきた。皮膚切開
を必要としない basic fibroblast growth factor (bFGF)や Epidermal growth factor (FGF),Platelet-derived 
growth factor (PDGF)などの外因性成長因子の鼓膜再生への有効性が報告され、2019 年に bFGF を
用いたリティンパが臨床応用されたがその治療成績には改善の余地がある。一方、Concentrated 
growth factors (CGF)とは、様々な成長因子を豊富に含む血漿分画のことで、抗凝固剤などの添加
物を使用せずに完全に自己血を遠心分離することのみで生成することができ、歯科口腔外科では
臨床応用されている。CGF は成長因子の貯蔵だけでなく、その構造から再生の足場にもなりうる
可能性があり、完全自己血のみで鼓膜再生が可能となるかを本研究での目的とした。 
 
方法 
本研究は、愛媛大学医学部の動物実験の倫理委員会によって承認されている。 
対象はハートレイモルモットで 17 匹 34 耳に CO2 レーザーを用いて鼓膜穿孔モデル（鼓膜大穿孔）
を作成し、CGF 群 14 耳、生食群 14 耳、コントロール群 6 耳の 3 群に分けた。CGF は別個体のモ
ルモットを 5 匹使用し、吸入麻酔、腹腔内麻酔後に心臓採血を行い、専用遠心分離機を用いて生
成した。鼓膜穿孔を作成後に CGF 群は鼓室内から外耳道に CGF を細断し充填し、ゼルフォーム
をおいてフィブリン糊で固定し、生食群はゼルフォームと生食を充填しフィブリン糊で固定、コ
ントロール群は無処置群とした。 
 
 
氏名 羽成 敬広  
鼓膜穿孔作成、処置日を 1 日目として 14 日目に顕微鏡下での観察、28 日目に顕微鏡下での観察 
の後に、安楽死させ側頭骨を採取し、鼓膜の組織を作成した。 
結果 
まず鼓膜穿孔閉鎖についてであるが、14 日目において、GGF 群は 14 耳中 8 耳（57.1％）が閉鎖
に至った。一方、生食群、コントロール群で閉鎖に至った例は無かった。CGF 群は生食群、コン
トロール群に比較して有意に穿孔閉鎖率が高かった。28 日目においては CGF 群で 14 耳中 12 耳
（85.7％）、生食群では 14 耳中 8 耳（57.1％）、コントロール群で 6 耳中 0 耳であった。CGF 群
と生食群間では、鼓膜穿孔閉鎖率に有意差は無かったが、コントロール群との間では有意差を認
めた。組織学的評価について、側頭骨標本を HE 染色で評価した。CGF 群の閉鎖鼓膜では、正常
鼓膜でも見られる 3 層構造が再生されており、生食群では中間層（線維層）が欠如し、薄い鼓膜
であった。また再生鼓膜の任意の 3 点の厚さを計測し、その平均値をその鼓膜の厚さと定義する
と、CGF 群の再生鼓膜の厚さは生食群の再生鼓膜に比較し有意に厚いという結果であった。 
考察 
本研究では、鼓膜穿孔に対して CGF を使用することで穿孔閉鎖、3 層構造の厚い鼓膜が再生でき
るという結果が得られた。鼓膜穿孔への治療として、より低侵襲なものを求められ bFGF が臨床
応用された（リティンパ）が、Santos らの報告によると、PhaseⅡ試験おいてプラセボ（生食）群
と比較し、閉鎖率について有意性を示せず、再穿孔が多く、その原因としては再生鼓膜の薄さの
可能性があると報告されている。本研究では CGF 群で有意に再生鼓膜が厚く、この点を改善でき
る可能性がある。また既存の治療では、外因性成長因子に加えてキチン膜などの再生のための足
場が必要である。CGF は完全自己血のみで生成可能であり、異物を必要せず感染の可能性も低い。
またそのフィブリン様の構造であることから成長因子の貯蔵だけでなく、足場となる可能性が報
告されており、完全自己血のみで鼓膜穿孔への治療が可能となる可能性がある。 
 
結論 
CGF が鼓膜穿孔に対する新たな治療の 1 つとなる可能性があると示された。 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
キーワード（３～５） 
 
 
 
鼓膜穿孔、再生治療、成長因子、Concentrated growth factors 
 
 
 
 


鼓膜穿孔モデルに対するConcentrated growth factorsの有効性について

ISHIZAWA, Maki

OTSUKA, Ayami

YOSHIHARA, Naoki

Community Activities of the Elderly during the Coronavirus Pandemic: A Case Study of Kamodani District, Anan City

高門, 政嘉

（第７号様式） 
学位論文審査結果の要旨
  氏   名 高門  政嘉 
 審 査 委 員 
  論 文 名 高速撮像法と動き補正技術を併用した自由呼吸下心臓 cine MRI 
(FBCS cine MoCo)の有用性の検討 
  審査結果の要旨 
【研究内容のまとめ】 
背景・目的：心臓 cine MRI は心臓の形態評価や定量的心機能解析が可能な心臓 MRI ルーチン
検査の一つである。心機能評価の代表的な検査である経胸壁心エコーと比較しても、死角なく任
意の断面を撮像できる点や再現性の高さから心機能評価のゴールドスタンダードの一つとされて
いる。しかしながら従来の標準的な撮像法である複数回息止め cine MRI では検査の長時間化や
複数回息止めによる患者負担増加、息止め不良による画質低下などの問題が挙げられていた。今
回、高速撮像法である圧縮センシング(CS: compressed sensing)と動き補正技術を併用した新し
い自由呼吸下での cine MRI 撮像法(FBCS cine MoCo)が開発された。息止め不要による患者負担
の軽減や検査時間短縮、画質向上が期待される技術である。我々は 3.0T MRI 装置における FBCS
 cine MoCo と従来法息止め cine MRI の比較検討を目的とした。 
方法：本研究は当院での前向き横断研究として計画された。対象は正常ボランティア 35 例。
全例で従来法息止め cine MRI と FBCS cine MoCo 両検査法で左室短軸撮像を行い、検査時間や両
心室機能の定量解析（左室拡張末期容積(LVEDV)，左室収縮末期容積(LVESV)，左室心拍出量(LVS
V)，左室駆出率(LVEF)，左室拡張末期心筋重量(LVED mass)，右室拡張末期容積(RVEDV)，右室収
縮末期容積(RVESV)，右室心拍出量(RVSV)，右室駆出率(RVEF)）および定性的・定量的画質評価
(signal-to-noise-ratio (SNR), contrast-to-noise-ration (CNR), Edge sharpness)を比較検
討した。撮像機器は Siemens 社の 3.0T MRI 装置の Skyra、画像解析にはワークステーション(SY
主　査 泉谷　裕則
副　査 檜垣　高史
副　査 髙田　康徳
副　査 井上　勝次
副　査 三浦　史郎
NAPSE VINCENT, CMR42)を使用した。左室短軸像は連続する 12 断面を撮像した。 
結果：FBCS cine MoCo は従来法と比較して有意に撮像時間の短縮を認めた(FBCS cine MoCo: 
135s [110-143s] vs. 従来法: 198s [186-349s], p＜0.0001)。両室心機能に関しては LVEDV, L
VESV, LVSV, LVEF, LVED mass, RVEDV, EVESV, RVSV, RVEF いずれの項目においても両群に強い
正の相関を認め、有意差は認めなかった。画質定性評価は拡張末期、収縮末期ともに両群に有意
差は認めなかった（拡張末期: FBCS cine MoCo; 4.7±0.5 vs. 従来法; 4.6±0.6; p=0.77, 収
縮末期: FBCS cine MoCo; 4.5±0.5 vs. 従来法; 4.5±0.6; p=0.52）。画質定量評価では SNR、
CNR ともに FBCS cine MoCo は従来法と比較して有意に高値を示した(SNR: FBCS cine MoCo, 7.8
 [6.0-9.6] vs. 従来法，5.5 [4.7-6.4], p＜0.001; CNR: FBCS cine MoCo, 15.2 [11.9-20.4] 
vs. 従来法, 11.7 [8.5-14.7], p＜0.001)。Edge sharpness は両群に有意差を認めなかった
（拡張末期: FBCS cine MoCo, 1.1mm [1.0-1.2mm] vs. 従来法; 1.1mm [1.0-1.2mm], p=0.08, 
収縮末期: FBCS cine MoCo, 1.1mm [1.0-1.2mm] vs. 従来法; 1.1mm[1.0-1.2mm], p=0.17）。 
考察：FBCS cine MoCo は従来法息止め cine MRI と比較して検査時間の短縮を認めた。従来法
では実際のデータ収集時間に加えて息止めのアナウンスや息止め間の休憩など付随する時間が必
要となる。FBCS cine MoCo では連続したデータ収集が可能であり、さらに CS を併用したことに
より検査時間短縮に寄与したと考える。心機能解析や画質定性評価は両群間に有意差を認めなか
った。過去の自由呼吸下 CS cine の報告と比較して画質定性評価の改善を認めており、動き補正
技術の使用や複数心拍データを用いて再構成した影響と考える。 SNR や CNR の改善に関しては C
S 画像再構成の特性であるノイズ除去の効果と考えた。FBCS cine MoCo は自由呼吸下で高画質な
画像撮像が可能となり、安定した息止めが困難な小児や状態不良患者、鎮静例などでも有用な方
法と考える。 
結語：FBCS cine MoCo は従来法息止め cine MRI に代わる技術として心臓 MRI 検査の実臨床で
の有用性向上が期待される。 
【審査会のまとめ】 
 公開審査会は、令和 6 年 1 月 15 日に開催された。申請者は、研究発表を英語で行い、本研究
の背景や意義、詳細な研究方法や結果、研究の limitation や今後の展望などについて述べた。
また本論文以降に発表された、同様の手法が不整脈や呼吸困難の患者に有用であったとする他施
設からの論文も紹介した。発表後に審査委員らから以下のような質疑があった。１）従来法が吸
気での撮像であるに対して、FBCS cine MoCo は呼気での撮像もあることからその影響について、
2）体格や体型による影響について、3）心房細動や心室性期外収縮などの不整脈患者が対象の場
合の影響やその対策について、4）心室短軸の評価・解析だけでなく、呼吸の影響を受けやすい
心室長軸方向の撮像や解析の工夫について、5）CS 画像を用いたことでの検査時間短縮の他、画
質定性評価の改善となった要因について、6）今後の研究の課題や具体的な研究計画などについ
ての質問がなされ、申請者はこれらに対して的確に応答した。 
審査委員は、申請者が本論文関連領域に対して学位授与に値する十分な見識と能力を有するこ
とを全員一致で確認し、本論文が学位授与に値すると判定した。 
 
 
 
 


高速撮像法と動き補正技術を併用した自由呼吸下心臓cine MRI(FBCS cine MoCo)の有用性の検討

Ehime University (愛媛大学)博士(医学)thesi

年森, 亘

（第３号様式） 
 
 
学 位 論 文 要 旨 
 
 
氏   名 年森 亘 
 
 
論 文 名 EOB-MRI 肝細胞相画像におけるパラレルイメージング併用
圧縮センシングの有用性の検討 
 
 
 
学位論文要旨 
 
 
【背景】 
EOB-MRI の肝細胞相 (Hepatobiliary phase:HBP) 画像は、肝細胞癌や肝転移などの悪
性肝腫瘍の検出や質的診断に有用である。しかし、肝 MRI の撮影では CT よりも長い
息止めを必要とし、時間分解能に制限がある。そのため、息止め不良などの体動に関連
するアーチファクトが生じる。パラレルイメージング (parallel imaging:PI) を用いた標
準的な手法による HBP 画像の撮影には、約 15～20 秒の息止めが必要であるが、ガドリ
ニウム造影肝 MRI 検査を受ける患者には、呼吸機能障害や難聴などの合併症を有する
高齢患者が含まれることが多く、撮影中の息止め不良による呼吸性の体動アーチファク
トにより画質の劣化が生じる可能性がある。 
圧縮センシング (compressed sensing:CS) と PI は、共に MRI のデータ収集量を減らす
ことで撮影時間の短縮を可能にする新しい撮影高速化技術である。PI と CS を併用する
ことで更なる撮影の高速化が可能となる。しかし、CS と PI を併用した HBP 画像の画
質について詳細に報告した研究はない。 
 
 
【目的】 
本研究は、複数の異なる CS の加速係数(CS factor)を用いて撮影した PI 併用 CS の HBP
画像の画質と従来法である PI 単独の HBP 画像と比較し、CS のパラメータの最適化す
ることを目的とした。 
氏名  年森 亘     
 
 
【方法】 
本研究では、3.0 T MRI の EOB-MRI 検査で HBP 画像を撮影した 64 例を対象とした。
HBP 画像は、LAVA（Liver Acquisition with Volume Acceleration）および CS 再構成（CS 
factor 1.4、1.6、1.8、2.0、2.5）（LAVA-CS 1.4、1.6、1.8、2.0、2.5）および従来法の LAVA
（LAVA-noCS）を用いて 6 回撮影した。 
客観的評価では、肝-脾（SIR liver/spleen）、肝-門脈（SIR liver/portal vein）、肝-脂肪
（SIR liver/fat）の信号強度比（signal intensity ratio:SIR）を算出した。主観的評価では、
2 名の放射線科医が独立して全てのシリーズの画質を評価した。 
 
 
【結果】 
客観的評価では、全ての画像の評価項目に有意差は認められなかった。主観的評価で
は、全ての評価項目で LAVA-CS 画像より LAVA-noCS 画像の方がスコアが高く、CS 
factor が小さい方が得点が高い傾向があった。LAVA-CS 1.4 のみが主観的評価および客
観的評価の全ての項目で LAVA-noCS と有意差がなかった（P = 1.00）。 
 
 
【結論】 
CS factor 1.4 を用いた PI 併用 CS は標準的な PI 単独の再構成画像と比較して画質を
低下させることなく、HBP 画像のスキャン時間を短縮できる。 
 
なお、本研究は愛媛大学医学部附属病院の倫理委員会の臨床研究審査委員会によって
承認されている。 
 
 
 
キーワード（３～５） 
 
 
 
肝細胞相 
肝臓 MRI 
圧縮センシング 
パラレルイメージング 
 


EOB-MRI肝細胞相画像におけるパラレルイメージング併用圧縮センシングの有用性の検討

永岡, 智之

（第３号様式） 
 
 
学 位 論 文 要 旨 
 
 
 
          氏   名  永岡 智之 
 
 
 
          論 文 名  新たな肝切除安全性指標としての予定残肝 ALICE score の有用性について 
 
 
 
 
 
学位論文要旨 
【背景】 
肝切除術は肝細胞癌に対する標準治療の一つであり、生体維持に必要な残肝機能が不十分な場
合に発生する術後肝不全（PHLF）は、生命の危機を脅かす深刻な合併症である。そのため、安全
な肝切除域の指標として、血液中のインドシアニングリーン（ICG）15 分停滞率を用いた幕内基
準が広く用いられてきた。近年では、ICG15 分停滞率に術前の血清アルブミン値を加えた ALICE
スコアと、スコアによって分類される ALICE グレードが、PHLF を予防する新たな肝切除の指標
として提唱されている。 
また、安全に肝切除を行うために、術前 CT 画像と 3 次元画像解析システムを用いて肝臓の体積
や術後の予定残肝容量（FLR）が測定されている。さらに、ICG 消失率（ICG-K）と FLR を組み合
わせた予定残肝 ICG 消失率（ICGK-FLR）は術後の残肝機能をあらわしており、PHLF 発生の予測
に有用であると報告されている。そこで、ALICE スコアと FLR を組み合わせた予定残肝 ALICE ス
コア（ALICE-FLR）は、より正確に予定残肝機能を評価でき、PHLF を回避する新たな肝切除の指
標となる可能性があると考えたが、その有用性はこれまで検討されていない。 
【目的】 
本研究の目的は、ALICE-FLR と PHLF の関係を明らかにし、術前に算出できるその他の PHLF 予測
モデルや予測因子と比較することで、安全性指標として ALICE-FLR の有用性を検討することで
ある。 
【方法】 
2010 年 1 月から 2021 年 12 月までに愛媛大学医学部附属病院と市立宇和島病院の 2 施設で、門
脈塞栓術を行わずに肝細胞癌に対する解剖学的肝切除術を受けた患者を対象とした。臨床デー
氏名 永岡  智之    
タを電子カルテから抽出し後ろ向きに解析した。ALICE score は、過去の報告に基づいて 0.663  
× log10ICG15 分停滞率 (%) − 0.718 × albumin (g/dL)で算出された。肝臓解析は術前の腹部 
ダイナミック CT 画像から 3D 画像解析システム（SYNAPSE VINCENTⓇ）を用いておこなわれ、FLR
は残肝容量(ml)/機能的全肝容量(ml)とした。ALICE-FLR スコアは、ALICE スコア×FLR で算出さ
れた。PHLF の診断は、International Study Group of Liver Surgery が提唱した国際的な定義
に基づいて行われ、臨床的に問題となる Grade B および C の PHLF を severe PHLF と定義した。
severe PHLF に対する予測モデルの精度を評価するため、ALICE-FLR スコア、ALICE スコア、FLR、
そして ICGK-FLR の ROC 曲線解析を行い、AUC を算出した。術前、術中、術後因子と sever PHLF
の関係を単変量解析で評価し、このうち有意差を認めた術前因子に対し多変量解析を行った。
インフォームド・コンセントはオプトアウト方式で行われ、本研究に関する情報を当科のウェ
ブサイトに公開した。統計解析ソフトは JMP version 12 を用いて、有意水準は 0.05 とした。
本臨床研究は、愛媛大学医学部の臨床研究倫理審査によって承認された（No. 2102011）。 
【結果】 
215 例が解析され、severe PHLF は 40 例（18.6％）に認められた。ROC 曲線解析の結果、severe 
PHLF に対する ALICE-FLR スコア、ALICE スコア、ICGK-FLR、FLR の AUC は、それぞれ 0.76、0.64、
0.73、0.69 であり、ALICE-FLR スコアは ALICE スコアよりも有意に AUC が高かった。単変量解
析の結果、ALICE-FLR スコア、ALICE スコア、ICGK-FLR、FLR、肉眼的脈管浸潤、手術時間、出血
量、術中輸血、術後在院日数、術後 90 日死亡率が severe PHLF と関係していた。多変量解析の
結果、ALICE-FLR スコアは、重症 PHLF の独立した予測因子であった。また、severe PHLF 患者
のうち、ALICE-FLR スコアは、Grade B 群よりも grade C の群で有意に高かったが、ALICE スコ
アでは両群で差はなかった。 
【考察】 
肝細胞癌患者では、背景肝により肝の線維化が進んでいることが多く、PHLF を回避するには個
々の肝機能を十分に考慮した肝切除域の決定が必要となる。血清アルブミン値は肝機能を表す
指標として知られており、本研究結果から、術後肝機能を予測する上で重要な ICG と FLR、そし
てアルブミン値を組み合わせることで、これまでの指標よりも優れた severe PHLF の予測モデ
ルとなると考えられた。 
【結論】 
ALICE-FLR スコアは ALICE スコアに比べ、severe PHLF の発生および重症度をより正確に反映し
ていた。術前に ALICE-FLR を測定することで severe PHLF を回避し、安全な肝切除に貢献でき
る可能性がある。 
 
 
キーワード（３～５） 
 
 
 
アルブミン、インドシアニングリーン、肝切除、予定残肝容量、術後
肝不全、 
 
 
 
 
 


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