Web Syllabus(講義概要)
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生体計測装置学実習Laboratory in Devices for Biological Instrumentation
科目責任者吉田 和弘 (※)
担当者吉田 和弘 (※), 氏平 政伸 (※), 酒井 利奈
科目概要2年 (1単位・必修) [医療工学科 臨床工学専攻]

授業の目的

 臨床工学の分野で取り扱う生体計測装置の種類は多岐に渡り、また装置毎に使用方法は異なる。この事から、単に装置の使用方法を覚える事より基礎的な計測原理から理解することで多くの装置に対して柔軟に対応できるようになる。本授業は、代表的な生体計測装置を対象として実習を通して体験的に理解を深める。

教育内容・教育方法・フィードバック

 生体計測装置の原理と特徴、そして、生体計測技術を次の内容で解説、実習する。
1.粘性流体の計測 2.センサ技術 3.生体内の電気現象の計測 4.生体内の圧力の計測  5.生体液の流量の計測 6.呼吸気量の測定 7.生体音の計測とフーリエ解析

授業内容

項目授業内容担当者日時
第1回ガイダンス実習の進め方とレポートの作成および提出方法など、注意事項を説明する。
吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
9/4③
第2~6回粘性流体の計測回転粘度計、オストワルド型毛細管粘度計による液体粘度(ニュートン流体と非ニュートン流体)の計測と、層流と乱流の臨界レイノルズ数を測定する。吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
9/4④
9/11③④
9/18③④
第7~10回センサ技術と測定量の変換熱電対、サーミスタによる温度、歪みゲージによる荷重の静特性を計測する。吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
9/25③④
10/2③④
第11~14回生体電気現象の測定技術心電図、および外部刺激に対する筋電位の応答を実際に測定する。吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
10/9③④
10/16③④
第15~18回血圧の測定技術観血式および非観血式血圧計での測定方法について実習し、基本的な使用方法や原理について学ぶ。また、測定誤差を誘引する外乱因子を与えて計測することによりその影響を知る。吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
10/23③④
10/30③④
第19~22回血流量の測定技術電磁血流計と超音波トランジットタイム血流計を用いて、ポンプ(ローラー、遠心)の流量特性を調べる。吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
11/6③④
11/13③④
第23~26回呼吸系の測定技術呼吸流量計の原理を理解し、換気量および流量を計測する。カプノグラフモニタを用い、通常時および負荷時の呼気中のCO2、O2(血液中)濃度と換気量を測定する。吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
11/20③④
11/27③④
第27~30回音声波形のフーリエ解析離散値フーリエ変換およびフーリエ解析を理解し、合成波および音声の解析を行う。吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
12/4③④
12/11③④
第1回
項目
ガイダンス
授業内容
実習の進め方とレポートの作成および提出方法など、注意事項を説明する。
担当者
吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
日時
9/4③
第2~6回
項目
粘性流体の計測
授業内容
回転粘度計、オストワルド型毛細管粘度計による液体粘度(ニュートン流体と非ニュートン流体)の計測と、層流と乱流の臨界レイノルズ数を測定する。
担当者
吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
日時
9/4④
9/11③④
9/18③④
第7~10回
項目
センサ技術と測定量の変換
授業内容
熱電対、サーミスタによる温度、歪みゲージによる荷重の静特性を計測する。
担当者
吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
日時
9/25③④
10/2③④
第11~14回
項目
生体電気現象の測定技術
授業内容
心電図、および外部刺激に対する筋電位の応答を実際に測定する。
担当者
吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
日時
10/9③④
10/16③④
第15~18回
項目
血圧の測定技術
授業内容
観血式および非観血式血圧計での測定方法について実習し、基本的な使用方法や原理について学ぶ。また、測定誤差を誘引する外乱因子を与えて計測することによりその影響を知る。
担当者
吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
日時
10/23③④
10/30③④
第19~22回
項目
血流量の測定技術
授業内容
電磁血流計と超音波トランジットタイム血流計を用いて、ポンプ(ローラー、遠心)の流量特性を調べる。
担当者
吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
日時
11/6③④
11/13③④
第23~26回
項目
呼吸系の測定技術
授業内容
呼吸流量計の原理を理解し、換気量および流量を計測する。カプノグラフモニタを用い、通常時および負荷時の呼気中のCO2、O2(血液中)濃度と換気量を測定する。
担当者
吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
日時
11/20③④
11/27③④
第27~30回
項目
音声波形のフーリエ解析
授業内容
離散値フーリエ変換およびフーリエ解析を理解し、合成波および音声の解析を行う。
担当者
吉田 和弘
氏平 政伸
酒井 利奈
日時
12/4③④
12/11③④

授業内容欄外

※第2~30回は、班ごとに別々のテーマを並行して実習する。

到達目標

1)生体計測装置の基本構造と動作原理を具体的に説明できる。
2)結果から原因を考察できる。
3)生体情報をに適切に測定できる。
4)班員と協調して課題を遂行できる。

評価基準

1)実習当日点(予習テスト、手順の理解度、取り組む姿勢、実習ノートの活用状況:40%)
2)実習後提出のレポート(60%)
レポートの提出が無い場合は1)の当日点も付与しない。

準備学習等(予習・復習)

1)必ず実習前にテキストに目を通し実験の概要と手順を頭に入れておくこと。
2)必ず実習ノートを用意し、実習で得られた結果等はテキストの余白に書き込まずノートを活用する癖をつけること。

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書生体計測装置学実習テキスト北里大学医療衛生学部医療工学科臨床工学専攻編北里大学医療衛生学部
参考書臨床工学講座 生体計測装置学石原 謙編医歯薬出版
参考書臨床検査学講座 生理機能検査学 第2版大久保善郎ら医歯薬出版
参考書医用機器学 I & 生体計測装置学 テキスト北里大学医療衛生学部医療工学科臨床工学専攻編北里大学医療衛生学部
教科書
署名
生体計測装置学実習テキスト
著者・編者
北里大学医療衛生学部医療工学科臨床工学専攻編
発行所
北里大学医療衛生学部
参考書
署名
臨床工学講座 生体計測装置学
著者・編者
石原 謙編
発行所
医歯薬出版
参考書
署名
臨床検査学講座 生理機能検査学 第2版
著者・編者
大久保善郎ら
発行所
医歯薬出版
参考書
署名
医用機器学 I & 生体計測装置学 テキスト
著者・編者
北里大学医療衛生学部医療工学科臨床工学専攻編
発行所
北里大学医療衛生学部