Web Syllabus(講義概要)
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医療電子工学
英文名Medical Electronics
科目概要医科学専攻(修士課程) 医療工学群 2単位 講義
履修期前期(9月迄)
科目責任者熊谷 寛
担当者熊谷 寛, 小菅 智裕, 武田 俊
講義室

授業の目的

生体の計測・制御、診断、治療のための医療用電子機器は年々高度化、複雑化の一途をたどっている。また新しい原理に基づく医療用電子機器・技術の研究開発も精力的に行われている。その中でもレーザーや生体からの信号計測、AI技術と医療応用に注目し、基本的概念、原理、特徴を理解し、具体的な応用方法に関する幅広い知識を習得させる。

教育内容

医療用レーザーシステム、生体からの信号計測およびAI技術と医療応用を通して、様々な医療用電子機器の基本的概念、原理、特徴を理解できる。

教育方法

パワーポイント、板書、或いは、印刷資料を利用した講義。5回、10回、15回の授業で担当者の担当全体に対するフィードバックを行う。
提出されたレポートにおいて返答が必要だと判断される場合は、教員から電子メールで返答する。

卒業・学位授与の方針と当該科目の関連

DP1 専門領域の基本的な知識を持ち、その領域の研究動向を把握
DP2 必要な研究手法

授業内容

項目内容担当者日時講義室
1医療用レーザーシステムIファブリペロー共振器。[スライド:日本語]熊谷 寛
4/11④A1号館5階ゼミ室3
2医療用レーザーシステムII光の誘導放出と発振。[スライド:日本語]熊谷 寛
4/18④A1号館5階ゼミ室3
3医療用レーザーシステムIII2準位系、3準位系、4準位系のレート方程式。[スライド:日本語]熊谷 寛
4/25④A1号館5階ゼミ室3
4医療用レーザーシステムIV単一周波数レーザー。[スライド:日本語]熊谷 寛
5/9④A1号館5階ゼミ室3
5医療用レーザーシステムV超短パルスレーザー
選択した各種レーザーについて発表。[スライド:日本語]
熊谷 寛
5/9⑤A1号館5階ゼミ室3
6生体表面からの信号計測および応用Ⅰ非侵襲生体信号計測の紹介[スライド:英語]小菅 智裕
5/16④A1号館5階ゼミ室3
7生体表面からの信号計測および応用Ⅱ生体表面信号の計測・解析方法[スライド:英語]小菅 智裕
5/23④A1号館5階ゼミ室3
8生体表面からの信号計測および応用Ⅲ生体信号を用いたコミュニケーション支援等への利用[スライド:英語]小菅 智裕
5/30④A1号館5階ゼミ室3
9生体表面からの信号計測および応用Ⅳ筋電位の原理・計測[スライド:英語]小菅 智裕
6/6④A1号館5階ゼミ室3
10生体表面からの信号計測および応用V筋電位研究紹介[スライド:英語]小菅 智裕
6/13④A1号館5階ゼミ室3
11AI技術と医療応用 I機械学習の基礎 [スライド:英語]武田 俊
6/20④A1号館5階ゼミ室3
12AI技術と医療応用 II最適化問題とその応用 [スライド:英語]武田 俊
6/27④A1号館5階ゼミ室3
13AI技術と医療応用 IIIニューラルネットワークと深層学習・CNN・RNN [スライド:英語]武田 俊
7/4④A1号館5階ゼミ室3
14AI技術と医療応用 IVAttention, Transformer, GPTとは
生成AIの概要 [スライド:英語]
武田 俊
7/11④A1号館5階ゼミ室3
15AI技術と医療応用 VAIと医療の研究・事例紹介 [スライド:英語]武田 俊
7/18④A1号館5階ゼミ室3
No. 1
項目
医療用レーザーシステムI
内容
ファブリペロー共振器。[スライド:日本語]
担当者
熊谷 寛
日時
4/11④
講義室
A1号館5階ゼミ室3
No. 2
項目
医療用レーザーシステムII
内容
光の誘導放出と発振。[スライド:日本語]
担当者
熊谷 寛
日時
4/18④
講義室
A1号館5階ゼミ室3
No. 3
項目
医療用レーザーシステムIII
内容
2準位系、3準位系、4準位系のレート方程式。[スライド:日本語]
担当者
熊谷 寛
日時
4/25④
講義室
A1号館5階ゼミ室3
No. 4
項目
医療用レーザーシステムIV
内容
単一周波数レーザー。[スライド:日本語]
担当者
熊谷 寛
日時
5/9④
講義室
A1号館5階ゼミ室3
No. 5
項目
医療用レーザーシステムV
内容
超短パルスレーザー
選択した各種レーザーについて発表。[スライド:日本語]
担当者
熊谷 寛
日時
5/9⑤
講義室
A1号館5階ゼミ室3
No. 6
項目
生体表面からの信号計測および応用Ⅰ
内容
非侵襲生体信号計測の紹介[スライド:英語]
担当者
小菅 智裕
日時
5/16④
講義室
A1号館5階ゼミ室3
No. 7
項目
生体表面からの信号計測および応用Ⅱ
内容
生体表面信号の計測・解析方法[スライド:英語]
担当者
小菅 智裕
日時
5/23④
講義室
A1号館5階ゼミ室3
No. 8
項目
生体表面からの信号計測および応用Ⅲ
内容
生体信号を用いたコミュニケーション支援等への利用[スライド:英語]
担当者
小菅 智裕
日時
5/30④
講義室
A1号館5階ゼミ室3
No. 9
項目
生体表面からの信号計測および応用Ⅳ
内容
筋電位の原理・計測[スライド:英語]
担当者
小菅 智裕
日時
6/6④
講義室
A1号館5階ゼミ室3
No. 10
項目
生体表面からの信号計測および応用V
内容
筋電位研究紹介[スライド:英語]
担当者
小菅 智裕
日時
6/13④
講義室
A1号館5階ゼミ室3
No. 11
項目
AI技術と医療応用 I
内容
機械学習の基礎 [スライド:英語]
担当者
武田 俊
日時
6/20④
講義室
A1号館5階ゼミ室3
No. 12
項目
AI技術と医療応用 II
内容
最適化問題とその応用 [スライド:英語]
担当者
武田 俊
日時
6/27④
講義室
A1号館5階ゼミ室3
No. 13
項目
AI技術と医療応用 III
内容
ニューラルネットワークと深層学習・CNN・RNN [スライド:英語]
担当者
武田 俊
日時
7/4④
講義室
A1号館5階ゼミ室3
No. 14
項目
AI技術と医療応用 IV
内容
Attention, Transformer, GPTとは
生成AIの概要 [スライド:英語]
担当者
武田 俊
日時
7/11④
講義室
A1号館5階ゼミ室3
No. 15
項目
AI技術と医療応用 V
内容
AIと医療の研究・事例紹介 [スライド:英語]
担当者
武田 俊
日時
7/18④
講義室
A1号館5階ゼミ室3

到達目標

1) 医療用レーザーシステム、生体からの信号計測、AI技術と医療応用に関する医療電子工学の基本的概念、原理を理解できるようになる。
2) 医療電子工学の基礎理論がどのように医療用電子機器・技術に応用されているのかについて具体的に説明できるようになる。

評価方法

15回のうち出席80% (12回)以上を以って、評価する。
評価はレポート70%、授業への積極的な参加30%の総合評価とする。

準備学習等(予習・復習)

予習:講義資料中に提示されている次回の授業内容を読み、授業内容に関連するキーワードについて調べること。
復習:講義資料に記載する演習問題を解き、自分の理解を確認しておくこと。
授業外学習時間:60時間

その他注意等

特になし

教材

種別書名
教科書必要に応じて講義資料を配布する。
参考書参考書は、講義の際に指示を出す。
教科書
署名
必要に応じて講義資料を配布する。
著者・編者
発行所
参考書
署名
参考書は、講義の際に指示を出す。
著者・編者
発行所