シラバス参照
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シラバス参照
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| 講義概要/Course Information |
| 科目基礎情報/General Information |
| 授業科目名 /Course title (Japanese) |
生体計測工学特論 | ||
|---|---|---|---|
| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Advanced Bioinstrumentation Engineering | ||
| 科目番号 /Code |
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| 開講年度 /Academic year |
2021年度 | 開講年次 /Year offered |
全学年 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
後学期 | 開講コース・課程 /Faculty offering the course |
博士前期課程、博士後期課程 |
| 授業の方法 /Teaching method |
講義 | 単位数 /Credits |
2 |
| 科目区分 /Category |
大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅱ | ||
| 開講類・専攻 /Cluster/Department |
機械知能システム学専攻 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
小池 卓二、正本 和人 | ||
| 居室 /Office |
東4-830（正本）、東4-729（小池） | ||
| 公開E-mail |
masamoto@mce.uec.ac.jp, koike@mce.uec.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
なし | ||
| 更新日 /Last update |
2021/11/26 19:54:37 | 更新状況 /Update status |
公開中 /now open to public |
| 講義情報/Course Description |
| 主題および 達成目標（2,000文字以内） /Themes and goals（up to 2,000 letters） |
生体計測の対象は，各組織・器官の形状，物性，力，運動，温度，エネルギーなどの物理的な量やその機能，生体試料の化学的性質，更には各受容器と脳の統合により得られる感覚などが挙げられる．現在，様々な方法により，これらの計測が行われ，医療の発展に寄与したり，計測結果から得られる知識を工学に応用したりしている．本講義では，まず，生体の構造と機能について解説した後，生体計測の具体例およびそのデータ処理・解析法について解説する．また，生体を対象とした情報計測方法について学び，実際に生体計測実習を行なうことにより，生体研究に対する 理解を深める事を目標とする． Major examples of the objects of biological measurement are as follows: physical quantities and functions of each tissues and organs such as shape, mechanical properties, force, movements, temperature, energy, chemical properties of biological samples, and sensations generated by the integration of each receptor and the brain. Currently, these measurements are performed by various methods, and the results have contributed to development of medical care, and the knowledge obtained from measurement results have been applied to engineering. In this lecture, the structure and functions of living organisms are introduced, and then examples of biometrics and their data processing and analysis methods are explained. In addition, we aim to deepen our understanding of biological research by learning about information measurement methods for living bodies and practical measurement training. |
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| 前もって履修 しておくべき科目（1,000文字以内） /Prerequisites（up to 1,000 letters） |
計測工学 |
| 前もって履修しておくこ とが望ましい科目（1,000文字以内） /Recommended prerequisites and preparation（up to 1,000 letters） |
機械力学，熱力学，熱工学 |
| 教科書等（1,000文字以内） /Course textbooks and materials（up to 1,000 letters） |
参考書： １．日本生体医工学会監修，「生体計測学」，コロナ社，2009年． ２．神谷，井街，上野，「医用生体工学」，培風館，2000年． ３．D. O. Cooney，「医工学」，アイピーシー，1984年，（原著：D. O. Cooney, “Biomedical Engineering Principles, An Introduction to Fluid, Heat and Mass Transport Processes,” Marcel Dekker, Inc., New York） ４．バイオメカニズム学会編，「生体情報工学」，東京電機大学出版局，2001年． |
| 授業内容と その進め方（2,000文字以内） /Course outline and weekly schedule（up to 2,000 letters） |
前半は正本が担当し，後半は小池が担当します． ==============講義内容==================================== 英語ベースIIにより講義を実施する． 生体の機能について概説した後，光・音・振動・電磁気・原子核などに関する物理学の知識をベースとし，生体の形態・物性・働きを，電磁波・音波を用いて計測する手法について，具体例を交えて解説する．また，生体計測実習により，実際に生体計測を行い，その手法を習得する．授業は以下のように進める予定である． 第１回（正本）：イントロダクション，生体の構造と機能1（細胞の多様性と共通性，組織の構造・機能と力学的性質，臓器の構造・機能と力学的性質およびエネルギー代謝） 第２回（正本）：生体の形態・物性の計測１（電磁波を用いた計測：X線CT，音波を用いた計測：超音波） 第３回（正本）：生体の形態・物性の計測２（磁力を用いた計測：MRI，放射性物質を用いた計測：PET） 第４回（正本）：心臓血管系における流れと計測（血液の力学的特性、内皮細胞に負荷される力の伝達） 第５回（正本）：生体流れの計測１：ミクロ血流とマクロ血流（ニュートン性流体と非ニュートン性流体、赤血球膜の弾性と粘性、微小血管網におけるファーレウス効果、ハーゲン・ポワズイユの式） 第６回（正本）：生体流れの計測２：光の性質を利用したイメージング（光干渉断層像、生体内における光の伝播、近赤外光トポグラフィー、蛍光トモグラフィー、光エネルギーの利用） 第７回（正本）：総合討論１：先進医療における生体計測工学の貢献について（物理学における研究成果の医学への応用について） 第８回（小池）：イントロダクション，生体の構造と機能2（電磁波，音波検出器としての感覚器） 第９回（小池）：生体の構造と機能3（気中化学物質，液中化学物質の検出器および圧力・温度センサとしての感覚器） 第１０回（小池）：生体の構造と機能3（細胞内遺伝子情報とDNAおよびタンパク質の合成） 第１１回（小池）：生体信号計測法（微弱な電気信号を扱う電子回路および信号処理法：作動増幅，フィルタリング，加算平均，etc） 第１２回（小池）：生体計測実習（ヒトを対象とした実験について，音波により生じる生体の電気的反応：誘発脳波計測） 第１３回（小池）：生体計測実習（生体を伝播する波動の解析：生体ナノ振動計測） 第１４回（小池）：生体計測実習（細胞の振動運動と振動伝播の解析：耳音響放射計測，声帯振動の伝播と鼻腔・口腔における干渉：音声情報計測） 第１５回（小池）：総合討論 After outlining the functions of living organisms, specific examples of techniques for measuring the morphology, physical properties, and workings of living organisms using electromagnetic waves and sound waves are explained based on knowledge of physics related to light, sound, vibration, electromagnetic force, atomic nucleus, etc. In addition, practical biological measurement is performed, and the techniques are learned. Regarding the specific contents, please contact the subject teachers. |
| 実務経験を活かした 授業内容 (実務経験内容も含む) /Course content utilizing practical experience |
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| 授業時間外の学習 （予習・復習等）（1,000文字以内） /Preparation and review outside class（up to 1,000 letters） |
講義に先立ち資料を配布する場合があるので，一読しておくこと．また，講義後十分に復習し，不明な点があれば，オフィスアワーを活用するなどして，必ず明確にしておくこと． |
| 成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） （1,000文字以内） /Evaluation and grading （up to 1,000 letters） |
授業発表等における平常点，レポートによって総合評価する．生体情報計測手法について，基礎的な知識を有しており，活用できることを評価基準とする． |
| オフィスアワー： 授業相談（1,000文字以内） /Office hours（up to 1,000 letters） |
講義終了直後．また，適宜相談に応じるが，電話やe-mailなどで事前に予約を取ること． |
| 学生へのメッセージ（1,000文字以内） /Message for students（up to 1,000 letters） |
生体医用工学は，高度医療社会にとって不可欠な先進医療機器を提供するのに必須の技術である．また，工学の広い分野の知識を必要とする学際的な学問である．これらの基礎としての生体計測技術を学ぶことにより，将来かならず役に立つ知識を得ることができる． |
| その他 /Others |
なし |
| キーワード /Keywords |
生体工学，生体計測学，医用工学，生体情報 |