医療に活かす生体医工学

医療に活かす生体医工学

写真や図を使い工学技術の医療応用分野をわかりやすく興味が持てるよう解説

ジャンル
発行予定日
2020/10/下旬
判型
A5
ページ数
224ページ
ISBN
978-4-339-07247-1
医療に活かす生体医工学
近刊出来次第出荷

定価

3,520(本体3,200円+税)

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医学生や高等教育機関における医工学専攻科,および工学部の学生が生体医工学に興味を持ち将来自分の研究専門分野にしたいと思ってもらえるよう,写真や図を使い工学技術の医療応用分野をわかりやすく興味が持てるよう解説。

★発行前情報のため若干変更されることがございます。ご了承ください。★

本テキストは,医学生,高等教育機関における医工学専攻科,および、工学部の学生を対象として,生体医工学がどう医療に活かされているのか,その最新の研究開発,実用化の状況を紹介する目的で,日本生体工学会が公式のテキストとして企画・作成致しました。医学生には,生体医工学に興味を持ち,将来自分の研究専門分野にしたいと思えるような内容を心がけました。高等教育機関における医工学専攻科,および工学部の学生には,生体医工学が臨床医学にどう応用されているのか,興味を持って読めることを目指しました。このコンセプトを実現するために,本書では写真や図をふんだんに使って,生体医工学において,現在注目されている最先端の医療応用分野を分かりやすく解説することにより,生体医工学に興味が持てる内容となるよう留意致しました。医学生が他領域の基礎的,専門的な内容に消化不良を起こして興味を失うことのないよう,本書では数式や理論を中心とした基礎的,専門的な内容に関しては解説しておりません。一方で生体信号の計測・解析・制御など,生体医工学の基礎分野の習得も重要です。そこで,本書に記載されている内容に関して,どんな基礎学聞がどこにどう必要なのか,その必要性と意義が分かりやすく理解できるよう,基礎領域の重要用語に関しては,日本生体医工学会のwebsiteにある生体医工学ウェブ辞典にリンクして随時基礎領域の習得ができるように工夫致しました。本書により,生体医工学が,関係する省庁や企業において医工学領域の学問が中心となって,生物学や理学など他分野との複合領域を形成し,今後の医学・医療の発展ならびにライフサイエンス全般における基幹産業の根幹をなすものであることを,読者が理解を深め,将来この領域の発展に貢献することを期したいと思います。

最後に,ご多忙の中,御執筆をお引き受け下さりました日本生体医工学会の諸先生に厚く御礼を申し上げます。

2020年9月
公益財団法人日本生体医工学会
医学科ME教育ワーキンググループ委員長
平田雅之
(大阪大学大学院医学系研究科脳機能診断再建学)

★発行前情報のため若干変更されることがございます。ご了承ください。★

1.再生医療
1.1 再生医療と組織工学(ティッシュエンジニアリング)
1.2 再生医療に用いる細胞
 1.2.1 多能性幹細胞
 1.2.2 間葉系幹細胞
1.3 細胞培養の特徴
1.4 細胞製造の考え方
1.5 おわりに
引用・参考文献

2.生体力学シミュレーション
2.1 計算モデルと解析手法
2.2 個別化医療支援に向けた生体力学シミュレーション
 2.2.1 4D-CT画像データに基づく左心房内血流解析
 2.2.2 脳動脈瘤治療支援のための計算力学シミュレーション
 2.2.3 血流のマルチスケール・マルチフィジックスシミュレーション
 2.2.4 全脳血液循環シミュレータ
引用・参考文献

3.“多元”計算解剖学
3.1 新学術領域「多元計算解剖学」の誕生
 3.1.1 新学術領域としての目的
 3.1.2 多元計算解剖学の概念
 3.1.3 多元計算解剖学の四つの軸と多元化
 3.1.4 生命理論の基盤構築
 3.1.5 解決すべき学術的課題
 3.1.6 国内外の計算モデルを用いた研究
3.2 将来への展開
 3.2.1 自然科学への展開
 3.2.2 人材育成
3.3 おわりに
引用・参考文献

4.医療機器第
4.1 数値提供型
4.2 画像提供型
引用・参考文献

5.インターベンション
5.1 心臓カテーテルの歴史
5.2 インターベンションの歴史
5.3 冠動脈インターベンションの歴
5.4 バルーンからステントへ
5.5 DES(薬剤溶出性ステント)の時代へ
5.6 post stentの時代へ
5.7 インターベンションにおけるimagingmodality
5.8 冠動脈インターベンションから心血管インターベンションヘ
5.9 インターベンショナリストのためのトレーニング
5.10 おわりに
引用・参考文献

6.ドラッグ・デリバリーシステム
6.1 生体適合性
6.2 ナノ粒子を用いたDDS
6.3 ターゲティングシステム
6.4 外部刺激を組み合わせたターゲティングシステム
引用・参考文献

7.手術ナビゲーションシステム
7.1 手術ナビゲーションとは
7.2 手術ナビゲーションのための技術
 7.2.1 手術ナビゲーションに必要となる一般的処理
 7.2.2 手術ナビゲーションに求められる医用画像処理技術
 7.2.3 3次元位置姿勢計測技術
 7.2.4 剛体レジストレーションと非剛体レジストレーション
7.3 手術ナビゲーションシステムの利用形態
7.4 手術ナビゲーション技術の展開
引用・参考文献

8.内視鏡手術(消化器)
8.1 内視鏡外科の歴史と概要
8.2 内視鏡外科支援工学の発展と課題
8.3 内視鏡外科手術による外科臨床の変化と課題
8.4 内視鏡外科手術の教育と人間工学的課題
8.5 結語
引用・参考文献

9.内視鏡手術(泌尿器)
9.1 経尿道的尿管砕石術f-TUL
9.2 経尿道的切除術:TURとレーザ治療
 9.2.1 TUR手術の概要
 9.2.2 TURの原理
 9.2.3 レーザを用いた経尿道前立腺手術
9.3 腹腔鏡手術
 9.3.1 腹腔鏡手術の概要
 9.3.2 腹腔鏡手術に必要な機器
 9.3.3 腹腔鏡手術の利点と欠点
 9.3.4 根治的腎摘除術
 9.3.5 副腎摘除術
9.4 総括
引用・参考文献

10.ロボット手術
10.1 手術支援ロボットda Vinch®
10.2 術式の拡大
10.3 外科疾患に対するツールとしての手術支援ロボット
10.4 内視鏡外科手術適応拡大に対するメリット
10.5 高難易度手術に対するメリット
10.6 医療機器承認後から保険収載まで
10.7 今後の手術支援ロボットの開発
10.8 終わりに
引用・参考文献

11.人工臓器
11.1 各種人工臓器
11.2 人工心臓と補助循環
 11.2.1 大動脈内バルーンポンピング(IABP)
 11.2.2 ECMO'
 11.2.3 人工心臓
11.3 人工腎臓
11.4 人工食道
11.5 人工括約筋
11.6 ナノテク人工心筋
11.7 結語
引用・参考文献

12.埋植型電子機器
12.1 人工内耳
12.2 人工視覚
 12.2.1 網膜の構造
 12.2.2 人工視覚システムの構成
 12.2.3 人工視覚で知覚される映像
 12.2.4 人工視覚システムの種類
12.3 人工網膜の課題
12.4 まとめ
引用・参考文献

13.体内埋込み型ブレインマシンインタフェース
13.1 刺入針電極型と脳表電極型
13.2 脳情報の解読と制御皮質脳波を用いた運動内容の解読と制御
 13.2.1 脳情報の効率的抽出
 13.2.2 重症ALS患者に対する皮質脳波を用いたBMIの臨床研究
13.3 工学技術と医学応用の関連
引用・参考文献

14.医療情報システム:電子カルテによるデータ収集から人工知能応用へ
14.1 医療データ収集の必要性
14.2 医療データの電子化の経緯
14.3 医療の評価のためのデータ収集
 14.3.1 テンプレートによる構造化データ登録
 14.3.2 自然言語処理による非構造化データの構造化データヘの変換
 14.3.3 分析用のデータベース(データウェアハウス)の構築
14.4 多施設での横断的なデータの収集
14.5 個人を軸とする縦断的なデータの収集
14.6 人工知能(AI)の医療への応用
14.7 未来の医療情報システム
引用・参考文献

15.医療機器審査に関わる医療機器評価の考え方
15.1 医療機器承認要件とは
15.2 医療機器のリスク分類と規制
15.3 医療機器の評価に関する考察
 15.3.1 医療機器の性能評価において重要な視点
 15.3.2 GLP,GCP,GMP:医療機器安全規格はなぜあるのか
 15.3.3 医療機器の効果の明確化の重要性
 15.3.4 リスクマネジメントの重要性と進め方
 15.3.5 非劣勢という考え方
 15.3.6 市販後調査の重要性
15.4 まとめ
引用・参考文献

16.工学的基礎
16.1 静的システムと動的システム
16.2 線形システムと非線形システム
16.3 フーリエ解析:時間軸と周波数軸
16.4 フィードバック制御とフィードフォワード制御
16.5 生体システムの確率的振る舞い
引用・参考文献

索引

齋藤 充弘(サイトウ アツヒロ)

大谷 智仁(オオタニ トモヒロ)

武石 直樹(タケイシ ナオキ)

橋爪 誠(ハシズメ マコト)

大城 理(オオシロ オサム)

岡山 慶太(オカヤマ ケイタ)

河野 喬仁(カワノ タカヒト)

村田 正治(ムラタ マサハル)

佐久間 一郎(サクマ イチロウ)

篠原 一彦(シノハラ カズヒコ)

小林 聡(コバヤシ サトシ)

牟田口 淳(ムタグチ ジュン)

今田 憲二郎(イマダ ケンジロウ)

山田 耕嗣(ヤマダ コウジ)

大西 峻(オオニシ シュン)

山家 智之(ヤンベ トモユキ)

不二門 尚(フジカド タカシ)