| 英文名 | Image Information Engineering | |
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| 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 | 村石 浩 | |
| 担当者 | 村石 浩, 渡邉 祐介, 坂口 和也, 渡辺 宝 | |
| 講義室 | ||
放射線を用いて得られたさまざまな医用画像の取得原理、及び評価法に関連のある物理数学、放射線物理学、放射線計測学、エレクトロニクス、画像工学、画像情報学などの基礎知識を整理・習得する。これらの知識を踏まえつつ、新しい放射線デジタル医用画像の取得法に関するトピックスの基礎について理解する。
1)放射線医用画像の取得・評価に関連のある物理数学、放射線物理学、放射線計測学、エレクトロニクス、画像工学、画像情報学の基礎的内容を理解できる。
2)放射線医用画像に関する最新のトピックスについて理解を深める。
3)放射型・透過型CTの画像再構成の原理について理解できる。
4)放射線治療分野における医用画像の役割について理解できる。
講義、グループワーク、及びプレゼンテーションを対面で行う。
レポートについて、教員からのコメントを記載の上、返却しフィードバックを行う。
ディスカッションやグループワーク等に対して、授業内で総評するなどによりフィードバックを行う。
| ◎ | 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 |
| 〇 | DP3 医科学研究の専門家としての倫理観やコミュニケーション能力（授与学位：医科学） 医療技術の専門家としての倫理観やコミュニケーション能力（授与学位：医療科学） |
| 〇 | DP4 研究チームの一員として自分の研究課題について研究を立案・遂行する能力 |
| 〇 | DP5 データに基づいた論理的な学術論文の作成 |
| 回 | 項目 | 内容 | 担当者 | 日時 | 講義室 |
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| 1 | 画像情報工学の基礎1（物理数学1） | 画像情報工学を背景とした常微分、偏微分、極座標表示。【スライド：日本語・英語】 | 村石 浩 |
5/15⑥ | A2-1F X線実習室 |
| 2 | 画像情報工学の基礎2（物理数学2） | 画像情報工学を背景としたベクトル場、ベクトル微分演算子。【スライド：日本語・英語】 | 村石 浩 |
5/22⑥ | A2-1F X線実習室 |
| 3 | 画像情報工学の基礎3（電磁気学） | 画像情報工学を背景としたマクスウェル方程式（積分形）。【スライド：日本語・英語】 | 村石 浩 |
5/29⑥ | A2-1F X線実習室 |
| 4 | 画像情報工学の基礎4（放射線物理） | 放射線と物質（とりわけ放射線検出素子）との相互作用（減弱係数、断面積、阻止能、ブラッグピーク）。【スライド：日本語・英語】 | 村石 浩 |
6/5⑥ | A2-1F X線実習室 |
| 5 | 画像情報工学の基礎5（プログラミング技術1） | デジタル画像処理の基礎（ImageJ macro機能、plugin機能）。【スライド：日本語・英語】 | 村石 浩 |
6/12⑥ | A2-1F X線実習室 |
| 6 | 画像情報工学の基礎6（プログラミング技術2） | C++、make、ROOT、Cernライブラリ、Linux、VMware。【スライド：日本語・英語】 | 村石 浩 |
6/19⑥ | A2-1F X線実習室 |
| 7 | 画像情報工学の基礎7（放射線計測） | 放射線検出素子（電離タイプ、蛍光タイプ、パルス方式、非パルス方式）。【スライド：日本語・英語】 | 村石 浩 |
6/26⑥ | A2-1F X線実習室 |
| 8 | 画像情報工学の基礎8（エレクトロニクス） | 放射線検出素子からのパルス信号のデジタル化。【スライド：日本語・英語】 | 渡辺 宝 |
7/3⑥ | A2-1F X線実習室 |
| 9 | 画像情報工学の基礎9（ガンマ線可視化技術） | コンプトンカメラ技術の基礎。【スライド：日本語・英語】 | 渡辺 宝 |
7/10⑥ | A2-1F X線実習室 |
| 10 | 画像情報工学と線形代数（DFTとFBP画像再構成） | 連続関数の数値計算について離散フーリエ変換(DFT)とFBP画像再構成法を例に示す。【スライド：日本語・英語】 | 坂口 和也 |
7/17⑥ | A2-1F X線実習室 |
| 11 | 画像情報工学と最適化問題（逐次近似画像再構成） | 計算機を用いた数値計算が得意とする反復演算による求解を逐次近似画像再構成を例に示す。【スライド：日本語・英語】 | 坂口 和也 |
7/24⑥ | A2-1F X線実習室 |
| 12 | 画像情報工学と数理モデル・パラメータ推定 | 薬物動態解析を例にモデリングについて概説する。MATLAB/Scilabの紹介も併せて行う。【スライド：日本語・英語】 | 坂口 和也 |
7/31⑥ | A2-1F X線実習室 |
| 13 | 画像情報工学と放射線治療１ | 放射線治療計画に必要とされる医用画像情報の基礎に関して解説する。【スライド：日本語・英語】 | 渡邉 祐介 |
8/7⑥ | A2-1F X線実習室 |
| 14 | 画像情報工学と放射線治療２ | 線量分布計算や照射位置照合に必要とされる医用画像情報の基礎に関して解説する。【スライド：日本語・英語】 | 渡邉 祐介 |
8/21⑥ | A2-1F X線実習室 |
| 15 | 高精度放射線治療のための画像処理 | 画像誘導放射線治療や4次元治療計画に利用される非剛体画像レジストレーションなどの最新の画像処理技術の基礎について解説する。【スライド：日本語・英語】 | 渡邉 祐介 |
8/28⑥ | A2-1F X線実習室 |
放射線による医用画像取得の原理、及び画像評価法について、具体的に説明できる。
「課題」「平常点」を70％、30％の割合で評価する。「平常点」とは、「発言等の積極性、理解度」「グループワークにおける貢献度」等。
診療放射線技師養成教育用の教科書（放射線物理学、放射線計測学、医用工学、画像工学、医療情報学）の内容を復習しておくこと。【授業時間外の学習時間：60時間】
対面形式で実施する。初回連絡は学生メールに通知する。
| 種別 | 書名 | 著者・編者 | 発行所 |
|---|---|---|---|
| 教科書 | 物理学入門コース「物理のための数学」 | 和達三樹著 | 岩波書店 |
| 参考書 | Digital Image Processing - An Algorithmic Introduction Using Java | W. Burger & M. Burge | Springer |
| 参考書 | よくわかる医用画像工学 | 石田隆行 編 | オーム社 |
| 参考書 | よくわかる医用画像情報学 | 石田隆行 編 | オーム社 |