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低キューリー点強磁性体であるニッケル・銅合金（Ｎｉ70.4％, Ｃｕ29.6％）の針を用い,500 ｋＨｚの低周波磁気加温を行い, その温度持性を検討した後に, 寒天ファントム, 家兎筋肉に対する剌入加温基礎実験と家兎実験腫瘍の組織内加温を行った。その結果, 局所的に腫瘍に対してハイパサーミア効果があることを見い出した。

人工弁移植後の大動脈弓内の血流動態, 乱流持性を検討する目的で, ３本の主要血管分枝を有する曲がりのきついアクリル製大動脈弓モデルを用い, 人工弁装着時の血流動態をレーザードップラ流速計により計測した。大動脈弓内の軸方向流速分布, 乱流エネルギー密度, 乱流スペクトルの他に人工弁のエネルギー損失, 有効開口面積を算出し, 人工弁の装着方向依存性を評価した。各種傾斜型ディスク弁の装着方向はMajor Orifice が大動脈湾曲の外側に向けるのが最適であることが定量的に示された。

カテ先圧トランスジューサを末梢気道内圧測定に用いる際の持性評価と問題点を検討した。３Ｆのカテーテルを用い, スピーカーシステムの振動を利用した実験系により, ステップファンクションテスト, 正弦波の周波数応答, 位相差, 動物実験等のテストを行い, その有効性を確認した。実験犬の気道内圧測定では末梢気道内圧が十分に反映されていると考えられ, 中枢気道と末梢気道を分離測定する肺機能研究の上で有用性が期待された。

大動脈モデルと定常流循環システムを用い, ＳＪＭ弁の近傍および大動脈弓内の血流動態（平均流速, 乱流エネルギー密度分布）をレーザードップラ流速計により計測し, その流体力学的持性のValve Orientation （ＶＯ）依存性弁直上から上行大動脈にかけて持有のパタ?ンを示したが, それ以後では明確な差異は見られなかった。一方, 乱流エネルギー密度分布ではＶＯの差異は顕著に現れ, ２枚の弁葉が大動脈弓湾曲に対して直角に開閉するＶＯが持に低値を示した。ＳＪＭ弁の使用に際しても弁装着方向に十分注意を払う必要

３本の主要血管分枝を有する曲がりのきついアクリル製大動脈弓モデルを用い, その起始部に種々の人工弁を装着した場合の血流動態をレーザードップラ流速計により計測した。大動脈弓内の軸方向流速分布, 乱流エネルギー密度, 相対乱流強度分布を求めると同時に側壁圧力分布を求め, それらの人工弁の装着方向依存性を検討した。人工弁装着後の流体力学的持性は人工弁の構造のみならず装着方向によって大きな差異が生じることが判明した。

癌細胞の周期的形態変化を画像処理によって識別する方法について研究した。原画像から核と細胞質をそれぞれ別個に領域抽出し, 核と細胞質の持徴量を算出する。持に対象の凹凸度を表す特徴量Vdifを導入し, 面積, 周囲長, 円形度などの持徴量をもとに判別分析法により細胞形　態の識別を可能にした, 学習データに対して93.9％の認識率が得られ, 計算機による細胞形態の識別が可能であることが示された。

リンパ系の輸送現象に深く関わるリンパ管の収縮機構を解明することを目的として画像解析法により微小リンパ菅の２次元形状の時間的変化を客観的に求め, その一定区間におけるリンパ管の体積変化を近似的に算出するアルゴリズムを開発した。本法は従来の方法に比べ, リンパ管像以外の雑音成分の影響をより良く回避することができるアルゴリズムで構成され, 原画像に対して前処理を一切行わずに正確なリンパ管壁の抽出, リンパ管径および体積の計測, ２次元形状の計測が可能となった。

機能的電気刺激により関節運動の制御を行う際に問題となる, 筋肉の静特性が疲労のため経時的に変化する様子を, 実験動物を用いて定量化した後に, 関節角のディジタルＰＩＤ制御の基礎実験を行った。その結果よりシステムの評価を行ったところ, 疲労が制御に及ぼす影響は依然として存在するものの, 電気刺激による関節角制御の実用の可能性が示された。

追跡眼球運動の機能不全をよくすると同時に正確な追跡眼球運動を行わしむるために　Target Brightness Feedback(ＴＢＦ）という新しい視覚フィードバック法を開発した。ＴＢＦ法は視標を正確に成分が追跡していると明るく点灯するもので, その適用により眼球運動のサッケード減少するという効果が得られた。また, 分裂症患者の眼球運動機能の改善をもたらすことが判明した。

ラット腸間膜集合リンパ管のリズミカルな収縮運動とリンパ管の容積変化を解析するために顕微鏡画像処理システムを構築し, これを用いてリンパ管壁の自動抽出とリンパ管径の自動測定を行うアルゴリズムを開発した。本法ではグラディエントオペレータ, 方向コード, リンパ管走行ベクトル等を使用し, 解析スタート点をマニュアル指定するだけで前処理を行うことなく目的のデータが得られる。その結果, リンパ管の２次元収縮モードと正確な容積算定が可能となった。

閃光刺激に対する脳波の反応である視覚誘発電位（ＶＥＰ）について刺激強度と刺激時間を刺激パラメータとして変化させたとき, 両者の積である刺激エネルギーと刺激開始時点から100 msec位の潜時で現れる陰性電位（Ｎ100)との関係を実験的に求め, Ｎ100 の反応変化を定量的に検討した。その結果, 刺激エネルギーの増加に伴って, 多くの場合, Ｎ100 のピーク値と半値幅が増加し, 反応エネルギーが増加することが明らかとなった。また, 潜応エネルギーが増加することが明らかとなった。また, 潜時の増加, すなわ

機能的電気刺激（ＦＥＳ）による関節角のフィードバック制御において対象の特性のバラツキによる制御動作の再現性を検討するため, 対象の特性に応じて制御器の特性を変えることにより再現性を確保する方法を試みた。すなわち, 制御対象の筋関節系の特性を同定し, その結果に基ずいて北森法で設計したＰＩまたはＰＩＤ制御器を構成し, これによって足首関筋角の制御を行った。その結果, 安定な制御動作が可能であることが示された。

機能的電気刺激（ＦＥＳ）による喪失機能の再建に際して, 筋を電気刺激によって任意に制御することが必要である。本研究では筋張力を制御するディジタル制御システムを構築した。基礎特性として健常人の下肢筋を対象に実験を行　い。システムの筋張力制御能力の評価を行った。設計したＰＩＤ制御器により定常偏差を少なくし, 速応性の良い制御が可能であることを明らかにした。

追跡眼球運動の意識変化による特性変化を調べるためにTarget Brightness Feedback (ＴＢＦ）法を考案した。フィードバックの効果としてサッケードの減少が見られ, それに伴ってゲインの減少, 位相の遅れが起った。また, ＴＢＦ法を精神分裂症者について試したところ, 追跡特性に大きな改善が見られた。

２本の入射光, および固体表面から生じる鏡面反射光の再反射光の計３本のレーザー光で形成される測定体積から生じる散乱光のドップラ周　波数に関する理論的ならびに実験的検討を行い, 再反射光に依存するドップラ周波数の特性とその利用法を研究した。その結果, 鏡面反射光の幾何光学的性質を利用した固体表面の移動方向の測定と固体表面速度を２次元方向成分で表示する方法を開発した。

ラット腸間膜集合リンパ管を対象に, in-vivo で収縮運動のリズム性を解析するために, ビデオ録画された腸間膜の顕微鏡画像からリンパ管壁のみを抽出し, その管径を連続計測する最適な画像処理アルゴリズムを開発した。リンパ管壁の自動抽出においては微分値およびその方向だけでなく, リンパ管の走行状態の情報をも利用することで, リンパ管壁のみの抽出ができ,さらに円形走査法を用いることにより管の形状にかかわらず正確な管径計測ができた。その結果, リンパ管収縮運動の周期性を定量化することが可能となった。

リンパ管の収縮運動を客観的かつ定量的に評価するために顕微鏡画像からリンパ管径を自動計測する画像処理アルゴリズムを開発し, リンパ管収縮機能の動態解析に関して次の結果を得た。①開発した円形走査法により正確な管径計測の自動化が可能と成った。②リンパ管の収縮運動は, ７〜13秒に１回の割合で収縮を繰り返し,返し, 4.6〜8.6 回／分の周期性を示す。③収縮運動は lymphangionごとにそれぞれ能動的に活動している可能性が考えられた。

日本人初の女性宇宙飛行士内藤千秋さんとのインタビュー記事をまとめたものであり, 宇宙飛行士への足跡, 宇宙実験の概要, 日本の宇宙計画への期待と抱負について語ったものである。

人工僧帽弁の流体力学的特性がValve Orientation(ＶＯ）によってどのように変化するか, またどの埋み込み方向が最適であるかを左心体循環系モックシステムを用いてシミュレーションした。５種類の人工弁の流体力学的特性の評価としてエネルギー損失と有効開口面積を用いたが, その特性はＶＯにより大きく差異があることが明らかになった。

生体の大動脈弓を模擬したアクリル製モデルを用い, ３種類の人工弁の弁近傍および大動脈弓内の流速分布とせん断応力分布をレーザードップラ流速計により定常流下で測定し, Valve Orientation(ＶＯ）との関連性を基礎的に検討した。ＢＳＳ弁, ＬＫ弁ではOuter Curve Orientation で大動脈弓外縁部に沿って流速およびせん断応力は大となり, Inner Curve Orientation では弁直上から大動脈弓最頂部にかけて内縁部に高せん断応力領域が見られる。ＣＥ弁では中心流型のジェッ