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肝臓および腎臓内の微小血管中の赤血球速度をＦＩＴＣで標識した赤血球と高速度ビデオシステムを用いて画像計測した．とくに高血圧ラットの微小循環系では正常群に比べて細動脈で速度の著しい増加が確認されたが，降圧剤の投与で速度の減少，血管径の拡張，血流量の改善がみられた．

覚醒水準変化が視覚誘発サッケード特性に及ぼす影響を図形弁別課題負荷時と無負荷時において脳波と眼球運動の同時計測より調べた．脳波より覚醒水準パラメータを導出し，サッケードパラメータとともに比較検討し，覚醒水準の簡易評価に有効であることを示した．

薄膜光導波路型グルコースセンサーを提案開発し、特性（時間応答特性，感度特性，濃度依存性，導波路厚み依存性）について検討した．

スポーツ医学の観点から運動者の持久力テスト中の心拍変動，血圧変動を評価することにより，対象者の自律神経調節機構の関与を明確にとらえることができ，健康管理．スポーツ指導に有効であることを示した．

高血圧ラットの臓器微小循環における血流動態をＦＩＴＣで蛍光標識した赤血球を」循環させるを計測した結果，正常群に対して有意な変化がみられ，血圧降下剤の投与により血圧の低下，血流速度の低下，血管径の拡張，血流量の回復が確認された．

糖尿病ラットの腸間膜毛細血管中を流れる赤血球の変形能を高速度高感度ビデオカメラで観察・可視化して，その変形の大きさを画像解析した．で観察・可視化し，その変形の大きさを解析した．またガラス毛細管モデルを用いたin-vitroでも同様の実験を行い，非糖尿群と比較検討した結果，糖尿病疾患による血球の糖化で変形能が低下することを明らかにした．

分子、細胞、組織、器官を２次元あるいは３次元的視覚情報として「見る」バイオイメージング技術について画像処理用ハードウェア、画像処理の特徴、顕微鏡画像を対象とする画像処理、画像解析用ソフトウェアアプリケーションソフトウェア、画像通信ネットワークについて解説した。

精神的疲労とストレスの発生機序とホメオスタシス，バイオリズムとの関係，ストレスの計測法，自律神経系とくに心拍変動のゆらぎとストレスの関係について解説した．

精神的疲労とストレスの発生機序，そのかたち，疲労とストレスの定量法，対処法，等について解説した．とくにホメオスタシス，バイオリズムとの関係，自律神経調節との関連について

３層薄膜光導波路センサのセンシング層をＰＶＣ膜で形成しその中にイオノフォアをドープした新しいセンサを開発した．センサ基礎特性を理論解析と実験の両面から検討し，カルシウムイオンおよびナトリウムイオンの高感度測定が可能であることを示した．

３層薄膜導波路センサのセンシング層にイオン感受性イオノフォアと色素イオノフォアをドープしたオプトードを開発し，カルシウムイオンとナトリウムイオンの濃度特性を測定した．従来型の光ファイバオプトードに比べ高い感度特性が得られる事を確認した．

ヒト呼吸器系の二酸化炭素制御システムの非線形性をニューラルネットワークモデルで同定より同定するとともに，その麻酔制御システムへの応用を検討した．システムモデルにはＡＲＭＡモデルと３種のニューラルネットワークを適用し，比較した結果，対象者により極めて強い非線形性を確認した．

３層構造をもつ薄膜導波路を用いた高感度光センサを開発し，生体化学物質濃度の検出を行った．センサの基礎特性としてグルコース濃度依存性，光導波距離依存性，等を検討した．

736nm,　801nm,　856nmの３波長のＬＥＤとホトダイオードからなる近赤外線センシングシステムを作成し、酸化ヘモグロビンと還元ヘモグロビンの各波長の光吸収特性の違いから血液中の酸素飽和度を測定した。本システムを用いて脳の局所酸素供給・消費状態を無侵襲で定量化した。

３層構造光薄膜導波路センサにおいて被センシング層のエバネッセント場に有機薄膜のＰＶＣを用いた新しいデバイスを提案・開発した。このＰＶＣ膜にイオノフォアをドープして特定のイオン濃度を高感度に測定できることを確認した。

ヒトの炭酸ガス制御系における非線形特性をＮＡＲＭＡＸモデルと３層構造のニューラルネットワークを用いて同定した。多くの炭酸ガス制御系のシステム特性では非線形性が無視できないことを明らかにした。

画像相関法を用いて臓器微小循環中の流動赤血球速度を計測した。とくにラット腸間膜細動脈、細静脈内の血流動態を解析し、高血圧における降圧剤の効果を評価した。

覚醒状態に依存するサッケード眼球運動特性に関して、特性パラメータと脳波のα、β波スペクトルを解析し、それぞれのパラメータが覚醒度に依存することを明らかにした。

機能的人工肛門を作成するために大腿薄筋を疲労しにくい筋に変換する電気刺激法の検討を行い、長期慢性刺激により易疲労性の筋形質変換に成功した。この代替筋を用いて肛門機能の再建を可能にした。

自転車エルゴメータを用いた段階的力学負荷テストにより、下肢筋肉群の筋力発生効率を筋電図、筋トルク、呼気ガス等の分析から評価し、運動による鍛練効果の違いと生理的効果を検討した。