医用工学ⅠMedical Engineering Ⅰ
科目責任者関川祐矢教員紹介
担当者関川祐矢教員紹介, 前畑京介教員紹介
標準履修年次・単位数・必修選択別1年・前期 (2単位・必修) [診療放射線学科]
科目ナンバー4C108

授業の概要(ねらい)

 放射線医学で使用される医用画像機器や放射線測定システム系の原理を理解するために必要な工学分野の基礎知識を身につけることがねらいです。適宜、演習を実施し、自分たちで解説・発表を行うことで知識の定着を目指します。先端の医療機器を使いこなすためには、医学的知識に加え工学的な知識も必要となります。このような医学と工学の境界領域の学問が医用工学です。本講義では、医療機器の原理を理解し、正しく安全に使用するための知識や習慣を身につけてほしいと思います。予習プリント、復習プリントなどの解答・解説参照・到達度確認試験等にLMSを利用します。また、講義形式は必要に応じてLMSを活用して行います。
 本科目は、実務経験のある教員による授業です。担当教員は、診療放射線技師としての病院における臨床経験を活かし、医用画像機器や放射線計測機器の理解に必要とされる工学分野の基礎知識を教授します。

授業の到達目標

【ディプロマ・ポリシーとの関連:①・②】
・ 医療機器を理解していく上で必要となる直流電気回路について説明することができる。
・ 医療機器を理解していく上で必要となる交流回路について説明することができる。
・ 電荷と電荷の間に働く静電力(静電力に関するクーロンの法則)について説明することができる。
・ 磁極と磁極の間に働く磁気力(磁気力に関するクーロンの法則)について説明することができる。
・ 右ねじの法則、周回積分の法則、ビオ・サバールの法則について説明することができる。
・ ローレンツ力の発生原理とその大きさ、方向について説明することができる。
・ 誘導起電力についてファラデーの法則を用いて説明することができる。
・ オームの法則について理解し、直列および並列接続について電流・電圧・抵抗を計算することができる。
・ ブリッジ回路の平衡条件について説明することができる。
・ 直流と交流の定義、交流波形の分類と特徴を説明することができる。
・ 共振回路について共振条件を説明することができる。
・ 過渡現象について説明することができる。

授業内容

授業内容担当者
第1回放射線技術と医用工学の関わり関川祐矢
第2回電界と磁界(1)
・ 電荷とクーロンの法則、 電界と電位、電界中で電子に働く力について学ぶ
関川祐矢
第3回電界と磁界(2)
・ 静電容量とコンデンサの性質、磁界と磁気力について学ぶ
関川祐矢
第4回電界と磁界(3)
・ 到達度確認と解説
関川祐矢
第5回電流と磁界の相互作用(1)
・ 電流と磁界、磁界中で働く力について学ぶ
関川祐矢
第6回電流と磁界の相互作用(2)
・ 誘導作用、インダクタンスとコイルの性質について学ぶ
関川祐矢
第7回電流と磁界の相互作用(3)
・ 到達と確認と解説
関川祐矢
第8回直流回路(1)
・ 電流と電荷、オームの法則について学ぶ
関川祐矢
第9回直流回路(2)
・ 導体の抵抗、回路とその計算について学ぶ
関川祐矢
第10回直流回路(3)
・ 電力と発生熱量、CR回路の過渡現象について学ぶ
関川祐矢
第11回直流回路(4)
・ 到達と確認と解説
関川祐矢
第12回交流回路(1)
・ 交流現象、素子の働き、正弦波交流回路の計算について学ぶ
前畑京介
第13回交流回路(2)
・ 共振現象、電圧・電流・電力について学ぶ
前畑京介
第14回交流回路(3)
・ 三相交流、変圧器について学ぶ
前畑京介
第15回交流回路(4)
・ 到達と確認と解説
前畑京介

成績評価の方法および基準

定期試験   (70%)
確認テスト  (30%)
60%以上を合格とする。
なお、確認テストについては講義中もしくは次回講義時に解説を行う。

準備学修(予習・復習等)の具体的な内容およびそれに必要な時間

【予習】
・教科書の講義内容に該当する部分を読み、理解できない箇所を明らかにすること。
・事前配布プリントに解答すること。
【復習】
・配布資料や教科書の演習問題、関連問題を解くこと。
・確認テストの未回答・不正解箇所を重点的に復習すること。
【必要時間】
・当該期間に30時間以上の予復習が必要。

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書改訂第2版 診療放射線技師 スリム・ベーシック 医用工学編集:福士政広メジカルビュー社
参考書医用工学 医療技術者のための電気・電子工学著:若松秀俊 本間達共立出版

その他履修上の注意事項

・ 関数電卓を持参すること。
・ レポートや確認テストなど、提出物が未提出の場合には、該当講義を欠席したものとみなす。
・ この科目とディプロマ・ポリシーとの関連をカリキュラム・マップを参照し、理解すること。