Web Syllabus(講義概要)
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医療情報工学Medical Informatics Engineering
科目責任者村石 浩
担当者村石 浩, 坂口 和也 (※), 橋本 成世 (※)
科目概要3年 (2単位・必修) [医療工学科 診療放射線技術科学専攻]

授業の目的

診療放射線技師を背景とした医療現場におけるさまざま機器(画像診断装置、放射線治療装置、及び医療情報ネットワークシステムなど)は、アナログ及びデジタル電気信号を巧みに取扱うことによりさまざまな「情報」を「伝達・提示・保存」することを可能としている。本講義では、これらを背景とした中で、とりわけ診療放射線技師国家試験における医用画像情報学に関連する内容について教授する。更に、医用工学や放射線計測学を背景としたアナログ、及びデジタル電気信号の役割について、いくつかの具体的なトピックスを挙げて解説する。

教育内容・教育方法・フィードバック

医用画像情報学に関する診療放射線技師国家試験問題レベルの基礎のほか、医用工学や放射線計測学を背景とした理工学基礎について教授する。

授業内容

項目授業内容担当者日時
第1回情報の表現情報システム・コンピュータで扱われる情報の単位、基数変換、数値データや文字データの表現方法、論理演算について解説する。橋本 成世
4/4②
第2回ハードウェアコンピュータの種類や5大装置の基本的な動作原理について解説する。橋本 成世
4/11②
第3回ソフトウェアソフトウェアの分類と役割、プログラミング言語の種類とアルゴリズムの表記法について解説する。橋本 成世
4/18②
第4回ネットワーク技術階層モデル(OSI参照モデル、TCP/IPモデル)と通信プロトコル(イーサネット、IP、TCP等)、ネットワーク機器(リピータ、L2スイッチ、L3スイッチ等)について解説する。橋本 成世
4/25②
第5回データの表現形式と医用画像フォーマットテキストや静止画像、動画像等の表現形式と特徴、ランレングス符号化やハフマン符号化等の圧縮技術について解説する。DICOM imageの構成とDICOMヘッダについて解説する。橋本 成世
5/9②
第6回医療情報システム電子カルテ等に代表される医療情報システム(HL7、HIS、RISなど)について知識を付ける。坂口 和也
5/16②
第7回医療情報の安全管理医療の電子化に伴う問題点とセキュリティ技術等の対応策について、情報セキュリティの3(+4)要素と対比して理解を深める。坂口 和也
5/23②
第8回医用モニタの精度管理画像診断に必須のモニタの精度管理や日常の定期点検について、その必要性も併せて学習する。坂口 和也
5/30②
第9回論理回路論理回路や論理式について、集合(ベン図)などを用いて解けるようにする。坂口 和也
6/6②
第10回アナログ信号の鮮鋭化と平滑化医療機器から発生するアナログ電気信号の鮮鋭化(微分回路)と平滑化(積分回路)について理解する。また、1次元アナログ電気信号のフーリエ変換の意義について理解する。村石 浩
6/13②
第11回アナログ信号の変調と検波音声データのような1次元アナログ電気信号の遠隔地への転送(変調と検波、AM・FMラジオの原理)について教授する。村石 浩
6/20②
第12回アナログ信号における「情報」の選定、及びデジタル信号の扱い波高弁別器、同時計数器、時間遅延器、ゲートジェネレータの原理を理解することで、放射線パルス(アナログ信号)の計測法を理解する。また、γ線エネルギースペクトル導出の際に用いられている反同時計数回路の原理を理解する。更に、FPGAの原理にも触れる。村石 浩
6/27②
第13回アナログ信号のデジタル化(ADC、TDC)放射線パルスのようなアナログ信号のデジタル化の方法(波高型ADC、積算型ADC、Flash ADC、TDC)、及びその医療応用について教授する。村石 浩
7/4②
第14回さまざまな断層撮像装置と画像再構成理論の基礎断層撮影における画像再構成理論(単純投影法、フィルタ補正逆投影法、重畳積分逆投影法)について教授する。村石 浩
7/11②
第15回画像再構成理論の医療応用さまざまな画像再構成法の医療応用について紹介する。更に、講義のまとめを行う。村石 浩
7/18②
第1回
項目
情報の表現
授業内容
情報システム・コンピュータで扱われる情報の単位、基数変換、数値データや文字データの表現方法、論理演算について解説する。
担当者
橋本 成世
日時
4/4②
第2回
項目
ハードウェア
授業内容
コンピュータの種類や5大装置の基本的な動作原理について解説する。
担当者
橋本 成世
日時
4/11②
第3回
項目
ソフトウェア
授業内容
ソフトウェアの分類と役割、プログラミング言語の種類とアルゴリズムの表記法について解説する。
担当者
橋本 成世
日時
4/18②
第4回
項目
ネットワーク技術
授業内容
階層モデル(OSI参照モデル、TCP/IPモデル)と通信プロトコル(イーサネット、IP、TCP等)、ネットワーク機器(リピータ、L2スイッチ、L3スイッチ等)について解説する。
担当者
橋本 成世
日時
4/25②
第5回
項目
データの表現形式と医用画像フォーマット
授業内容
テキストや静止画像、動画像等の表現形式と特徴、ランレングス符号化やハフマン符号化等の圧縮技術について解説する。DICOM imageの構成とDICOMヘッダについて解説する。
担当者
橋本 成世
日時
5/9②
第6回
項目
医療情報システム
授業内容
電子カルテ等に代表される医療情報システム(HL7、HIS、RISなど)について知識を付ける。
担当者
坂口 和也
日時
5/16②
第7回
項目
医療情報の安全管理
授業内容
医療の電子化に伴う問題点とセキュリティ技術等の対応策について、情報セキュリティの3(+4)要素と対比して理解を深める。
担当者
坂口 和也
日時
5/23②
第8回
項目
医用モニタの精度管理
授業内容
画像診断に必須のモニタの精度管理や日常の定期点検について、その必要性も併せて学習する。
担当者
坂口 和也
日時
5/30②
第9回
項目
論理回路
授業内容
論理回路や論理式について、集合(ベン図)などを用いて解けるようにする。
担当者
坂口 和也
日時
6/6②
第10回
項目
アナログ信号の鮮鋭化と平滑化
授業内容
医療機器から発生するアナログ電気信号の鮮鋭化(微分回路)と平滑化(積分回路)について理解する。また、1次元アナログ電気信号のフーリエ変換の意義について理解する。
担当者
村石 浩
日時
6/13②
第11回
項目
アナログ信号の変調と検波
授業内容
音声データのような1次元アナログ電気信号の遠隔地への転送(変調と検波、AM・FMラジオの原理)について教授する。
担当者
村石 浩
日時
6/20②
第12回
項目
アナログ信号における「情報」の選定、及びデジタル信号の扱い
授業内容
波高弁別器、同時計数器、時間遅延器、ゲートジェネレータの原理を理解することで、放射線パルス(アナログ信号)の計測法を理解する。また、γ線エネルギースペクトル導出の際に用いられている反同時計数回路の原理を理解する。更に、FPGAの原理にも触れる。
担当者
村石 浩
日時
6/27②
第13回
項目
アナログ信号のデジタル化(ADC、TDC)
授業内容
放射線パルスのようなアナログ信号のデジタル化の方法(波高型ADC、積算型ADC、Flash ADC、TDC)、及びその医療応用について教授する。
担当者
村石 浩
日時
7/4②
第14回
項目
さまざまな断層撮像装置と画像再構成理論の基礎
授業内容
断層撮影における画像再構成理論(単純投影法、フィルタ補正逆投影法、重畳積分逆投影法)について教授する。
担当者
村石 浩
日時
7/11②
第15回
項目
画像再構成理論の医療応用
授業内容
さまざまな画像再構成法の医療応用について紹介する。更に、講義のまとめを行う。
担当者
村石 浩
日時
7/18②

到達目標

診療放射線技師になる為に必要な医用画像情報学、及び関連分野に関する知識を修得する。

評価基準

定期試験(100%)により評価を行う。

準備学習等(予習・復習)

これまでに授業で学習した内容を理解しておくこと。

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書講義時に必要に応じてプリント配布等を行う。
参考書医用画像情報学 改訂3版桂川茂彦南山堂
参考書医用画像工学岡部哲夫・藤田広志医歯薬出版
参考書放射線計測学ハンドブック 第4版Glenn F. Knoll(木村逸朗・阪井英次 訳)オーム社
教科書
署名
講義時に必要に応じてプリント配布等を行う。
著者・編者
発行所
参考書
署名
医用画像情報学 改訂3版
著者・編者
桂川茂彦
発行所
南山堂
参考書
署名
医用画像工学
著者・編者
岡部哲夫・藤田広志
発行所
医歯薬出版
参考書
署名
放射線計測学ハンドブック 第4版
著者・編者
Glenn F. Knoll(木村逸朗・阪井英次 訳)
発行所
オーム社