生体電磁工学特論

Bioelectromagnetics Engineering

998B404

81ELINE502

柴　建次

Kenji SHIBA

2024年度後期

2nd Semester

月曜4限

Thursday, 4th Period

先進工学研究科　電子システム工学専攻

Department of Applied Electronics, Graduate School of Advanced Engineering

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要
近年，電流や電磁波を使った多くの医用機器の開発が行われてきている．本講義では電流や電磁波の生体作用に注目し，最新の医用機器と対比しながら，電磁生体工学の基礎理論と工学的手法を概要する．



Many medical apparatues using electric current and electromagnetic waves have been developed in recent years. In this lectures, paying attention to biological effects caused by electric current and electromagnetic waves, fundamental theories and methodologies on bioelectromagnetics are explained comparing with advanced medical applications.

生体電磁工学の知識の習得と，電磁波と生体の関係の理解が目的である．

Aim of this class is to obtain the knowledge of bioelectromagnetics and deepen understanding of relationship between magnetic wave and human body.

授業の到達目標
・生体電磁工学の知識の習得ができ，電磁波と生体の関係が理解できるようになる．
・医療機器開発の海外と日本の現状を理解できる．
・医学論文に触れたり，プレゼンを行うことで，研究計画能力があがる．
・測定機器などを正しく使うことができるようになる．

・Obtain the knowledge of bioelectromagnetics and deepen understanding of relationship between magnetic wave and human body.
・Enhance research capacities through reading some English papers and making the presentation.
・Obtain the knowledge of correct operation of high frequency equipment.

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

課題に対する作文　Essay／小テストの実施　Quiz type test／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／プレゼンテーション　Presentation

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予備学習：プリントに目を通し，質問を作っておく．
復習：講義内容を元に，世界の現状と比較してみる．

Preparation study: Read the power point file and make the question.
Review study: Investigate the difference between Japanese and US/EU.

課題発表プレゼン+レポート＋質疑応答: 100%
Presentation+Report+Discussion: 100%

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

N

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
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Nothing Special

１　講義内容の概要
２　人工臓器と大きな電磁界を用いた医療機器の紹介1
3　人工臓器と大きな電磁界を用いた医療機器の紹介2
4 電磁界と人体の結合メカニズム(1)
5　 電磁界と人体の結合メカニズム(2)
6　 人体のインピーダンス
7　容量結合と医療機器（デモ）
8　生体影響（刺激作用）
9　生体影響（熱作用と非熱作用）
10　電磁両立性（ＥＭＣ）
11　高周波のオシロスコープによる周波数解析（デモ）
12　マセマティカやスパイスを用いた電子回路計算１（講義と演習）
13　マセマティカやスパイスを用いた電子回路計算2（講義と演習）
14　最新の医療機器（輪講，プレゼン）
15   到達度評価と解説


1.General information and introduction
2.Artificial organs and implantable medical devices 1
3.Artificial organs and implantable medical devices 2
4. Coupling mechanisms between electromagnetic filed and the body (1)
5. Coupling mechanisms between electromagnetic filed and the body (2)
6. Human impedance and biological effects-stimulant actions
7. Capacitive coupling and medical devices (demo)
8. Biological effects –stimulant action
9. Biological effects -thermal effects and non-thermal effects
10. Electromagnetic compatibility (EMC)
11. Frequency analysis with oscilloscope (demo)
12. Electronics circuit power analysis with mathematica and PSpice soffware 1
13. Electronics circuit power analysis with mathematica and PSpice soffware 2
14. Advanced topics (Presentation)
15. Evaluation  and explanations

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Mathematica

-mathematica, simetrix-simples(OS: windows only)

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