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シラバス(平成22年度)

科目名 人体解剖生理学(1)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 山口 隆美
科目概要 細胞の構成、細胞小器官、組織の定義と分類、上皮組織、結合組織、支持組織などの構造と機能を講義する。
講義内容
  • 細胞の構成
    • 細胞の数、大きさ、特性、基本構造、細胞膜、脂質二重膜、細胞タンパク、糖衣、細胞接着
  • 細胞小器官
    • 小胞体、リボソーム、ゴルジ装置、リソソーム、ミトコンドリア、核、染色体と遺伝子
  • 細胞と外部環境の物質交換
    • 細胞外液、細胞内液、膜電位、物質輸送、浸透圧、能動輸送
  • 組織の定義と分類
    • 上皮組織、結合および支持組織、筋組織、神経組織
  • 上皮組織の構造と機能
    • 表皮、粘膜、腺上皮、感覚上皮
  • 結合組織の構造と機能
    • 結合組織細胞、細胞間質、機能(結合、代謝、創傷治癒、防御)、細網組織、脂肪組織
  • 支持組織の構造と機能
    • 脊索組織、軟骨組織、骨組織、骨細胞と細胞間質、層板骨の構成、Wolff の法則、管状骨の発生、骨化
以上
参考書 Faller & Schunke(石川・外崎訳)わかりやすい解剖生理第2版 文光堂
科目名 人体解剖生理学(2)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 山口 隆美
科目概要 物質の膜輸送、活動電位、シナプス、筋組織と筋収縮、神経組織,皮膚および付属構造などの構造と機能を講義する。
講義内容
  • 細胞と外部環境の物質交換
    • 細胞の生命環境とホメオスタシス
    • 細胞外液と細胞内液の組成
    • 細胞の膜電位
    • 静止電位、膜のイオンポンプ、活動電位
  • 物質輸送と液輸送
    • 拡散、浸透圧、能動輸送
  • 神経組織と活動電位
    • ニューロン、神経インパルス
  • シナプス
    • 神経伝達物質、アセチルコリンエステラーゼ
  • グリア細胞と血液 - 脳関門
  • 末梢神経組織
  • 筋組織と筋収縮
    • 平滑筋
    • 横紋筋
      • 骨格筋組織
        • 筋紡錘、T系とL系
      • 骨格筋収縮の構造的・分子的機序
        • 筋節(サルコメア)、アクチン、ミオシン
        • 筋の物質代謝と興奮収縮連関
          • 等尺収縮と等張収縮
  • 心筋の特徴
  • 皮膚と付属器
以上
参考書 Faller & Schunke(石川・外崎訳)わかりやすい解剖生理第2版 文光堂
科目名 人体解剖生理学(3)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 永富 良一
科目概要 骨格、関節、靱帯、骨格筋、腱などの構造と機能を講義する。
講義内容
  • 軸・平面・位置・方向の表示
    • 頭側・尾側、背側・腹側、矢状断・前額断、外転・内転、外旋・内旋、伸展・屈曲、前屈・後屈、背屈・底屈
  • 骨格系の構造
    • 骨格、関節、靱帯
  • 骨格筋の構造と機能
    • 体表から触れる骨格筋とその機能
    • 筋線維タイプ、骨格筋収縮様式
  • 骨格筋収縮のメカニズム
    • 興奮収縮連関、クロス・ブリッジサイクル、ATP供給機構
  • 骨格筋の適応
    • 筋サテライト細胞、損傷と再生、筋肥大と筋萎縮
以上
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科目名 人体解剖生理学(4)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 出江 紳一
科目概要 運動器(四肢・体幹・頭部)の構造と機能を講義する。
講義内容
  • 関節の構造
    • 骨、軟骨、滑膜、関節包、靱帯、関節液
  • 筋の付着(起始と停止)
  • 関節運動と筋の機能解剖
    • 肩・肘・手・股・膝・足関節・体幹・頭部
  • 随意運動と反射の神経生理学
    • 運動野・小脳・大脳基底核
    • 錐体路・脊髄前角細胞・末梢神経
以上
参考書
  • ジョンH. ウォーフィル(矢谷令子・小川恵子訳) 図説 筋の機能解剖 第4版 医学書院
  • ベアー、コノーズ、パラディーソ(加藤宏司、後藤薫、藤井聡、山崎良彦訳)神経科学 -脳の探求- 西村書店
科目名 人体解剖生理学(5)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 山口 隆美
科目概要 心臓と脈管系(心臓、動脈系、静脈系、リンパ)の構造と機能を講義する。
講義内容
  • 循環器系の概略
  • 心臓
    • 形と位置
    • 心臓の構造:右心と左心、内腔と弁
    • 心臓の壁:心内膜、心筋、心外膜、心膜
    • 刺激伝導系
    • 冠状血管と狭心症、心筋梗塞
    • 心臓の収縮と拡張
    • 心拍出量
    • 心臓の神経支配
    • 心音と心雑音
    • 心筋細胞の静止電位と活動電位、心電図
    • 血圧とその測定
  • 脈管系
    • 大(体)循環と小(肺)循環
    • 胎生循環
    • 血管の基本構造と部位による違い
    • 血行力学、心拍出量の分配と器官血流の調節
    • 循環と血圧の反射性の調節
    • 毛細血管における血液循環
      • 血液と組織の間の物質交換
      • リンパ
    • 心臓への静脈還流
    • 主要な動脈と静脈
以上
参考書 Faller & Schunke(石川・外崎訳)わかりやすい解剖生理第2版 文光堂
科目名 人体解剖生理学(6)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 山口 隆美
科目概要 血液、免疫系およびリンパ器官: 血液とその細胞成分、免疫防御、胸腺、リンパ節、脾臓について講義する。
講義内容
  • 血液
    • 血液の役割
    • 血液の組成
      • 赤血球 - 構造、機能、形成、寿命、破壊
      • 白血球 - 種類と存在の割合
        • 顆粒球-好中球、好塩基球、好酸球、リンパ球、単球
    • 血液型と輸血
      • ABO血液型、Rh因子
    • 血漿
      • 血漿タンパク
        • アルブミン、α、βグロブリン、γグロブリン
      • 低分子血漿成分と血漿電解質
    • 血液中の酸素および二酸化炭素輸送
      • ヘモグロビン、炭酸脱水酵素、一酸化炭素中毒
    • ヘモグロビン濃度と貧血
    • 赤血球の形成と制御 - エリスロポエチンの役割
    • 血小板および止血と血液凝固
      • 止血、血液凝固、繊維素溶解、凝固の制御
  • 免疫系
    • 非特異的免疫防御
    • 特異的免疫防御
      • 細胞性防御 - Bリンパ球、Tリンパ球
      • 液性防御 - 抗原・抗体反応
    • リンパ性器官 - 胸腺、リンパ節、脾臓、扁桃
以上
参考書 Faller & Schunke(石川・外崎訳)わかりやすい解剖生理第2版 文光堂
科目名 人体解剖生理学(7)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 山口 隆美
科目概要 呼吸器系: 外呼吸と内呼吸、気道、胸腔、肺、換気、呼吸調節、呼吸機構について講義する。
講義内容
  • 細胞への酸素供給:外呼吸と内呼吸、呼吸器の概要
  • 換気に係わる呼吸器
    • 鼻腔と副鼻腔
    • 喉頭:骨格、筋、喉頭粘膜、発声、神経支配
    • 気管と気管支、気管粘膜
  • 胸腔および腹腔の漿膜腔と漿膜、臓側葉、壁側葉
    • 肺の位置と構造
    • 肺胸膜と壁側(肋骨)胸膜
    • 肺の外部構造
    • 肺の内部構造
      • 細気管支、肺胞、肺血管、神経およびリンパ
  • 換気
    • 肺容量と呼吸量
    • 時間呼吸量
    • 肺胞換気と死腔換気
  • ガス交換と血液 - 空気関門
    • 肺におけるガス交換、血液 - 空気関門、人工呼吸
  • 呼吸調節
    • 中枢性呼吸調節
    • 化学的呼吸調節
  • 呼吸機構
    • 肺内圧、吸気、呼気、呼吸抵抗、呼吸努力、気胸
  • 動的呼吸テスト
以上
参考書 Faller & Schunke(石川・外崎訳)わかりやすい解剖生理第2版 文光堂
科目名 人体解剖生理学(8)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 山口 隆美
科目概要 消化器系: 物質代謝とエネルギー、栄養、消化器官、消化の過程について講義する。
講義内容
  • 物質代謝、エネルギー消費、栄養素の概要
    • 形成的代謝と分解的代謝
    • エネルギー需要
      • 食物のエネルギー含有量
      • 基礎代謝と活動代謝
      • エネルギー代謝の測定と呼吸当量
  • 栄養素
    • タンパク質 必須アミノ酸
    • 脂肪
    • 炭水化物
    • ビタミン類
      • 脂溶性ビタミンと水溶性ビタミン、ビタミン欠乏症
    • ミネラルと微量元素
  • 消化器官
    • 口腔と舌、唾液腺
    • 歯 - 歯槽、歯周装置、歯列、永久歯と乳歯
    • 咽頭と嚥下運動、食道
    • 胃 - 胃壁の粘膜と筋層、胃腺、胃の運動
    • 小腸 - 形と位置、運動、粘膜、腸間膜、リンパ
    • 大腸 - 形と位置、粘膜、運動、回盲部、肛門
    • 腹部内臓の腹膜と腸間膜、大網、小網
    • 膵臓、膵管、十二指腸乳頭
    • 肝臓と胆嚢、総胆管
  • 脂肪の消化、炭水化物の消化、タンパク質の消化
以上
参考書 Faller & Schunke(石川・外崎訳)わかりやすい解剖生理第2版 文光堂
科目名 人体解剖生理学(9)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 山口 隆美
科目概要 泌尿器と生殖器系: 泌尿器:腎臓、尿路、生殖器:男の生殖器、女の生殖器について講義する。
講義内容
  • 泌尿器
    • 腎臓の役割
    • 腎臓の解剖
      • 形と位置、後腹膜腔
      • 腎皮質と腎髄質、ネフロン
      • 腎臓の脈管
      • 腎小体と尿フィルター
    • 糸球体濾過
      • 糸球体濾過率(GFR)とクリアランス。有効濾過圧
      • 腎臓還流血量の自動調節と急性腎不全
    • 尿細管と集合管による尿濃縮
      • 尿細管における輸送過程、Na-K ポンプ
      • レニンーアンギオテンシンーアルドステロン系
      • 集合管とアジウレチン(ADH)
    • 尿路 - 腎盂、尿管、膀胱、尿道
  • 生殖器 - 内生殖器と外生殖器
    • 男の生殖器
      • 精巣(睾丸)、精巣上体、精管、精嚢、前立腺
      • 精子の形成、精液の構成、男性不妊
      • 外生殖器:陰嚢、陰茎、勃起、射精
    • 女の生殖器
      • 卵巣、卵管、子宮、膣、膣前庭、小陰唇、大陰唇
      • 卵子形成、卵胞成熟、排卵と黄体、月経
      • 乳房と乳腺
以上
参考書 Faller & Schunke(石川・外崎訳)わかりやすい解剖生理第2版 文光堂
科目名 人体解剖生理学(10)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 山口 隆美
科目概要 生殖、発生、出生: 受精、卵管輸送、着床と胎盤形成、胎児の発達、出産について講義する。
講義内容
  • 受精
  • 卵管輸送と卵割
  • 着床と胎盤形成
    • 着床の部位とその異常
    • 胎盤の構成、胎盤関門
    • 胎盤ホルモン
    • 臍帯
  • 胚の発生
    • 胚盤の形成
    • 胚盤の系統分化 - 内胚葉、外胚葉、中胚葉
  • 胎児の発生
    • 体形の形成と胎児の成長
    • 羊膜腔の形成と成長
  • 妊娠期間と出産予定日の計算
  • 出産
    • 妊娠末期の胎位
    • 分娩
      • 開大期と娩出期
    • 臍帯の結紮・切断と胎児循環から新生児循環への転換
  • 出産後の発達
    • 身長、体重、体格、骨格
以上
参考書 Faller & Schunke(石川・外崎訳)わかりやすい解剖生理第2版 文光堂
科目名 人体解剖生理学(11)
担当者 所属・職 東京医科大学組織・神経解剖学講座 主任教授
担当者 氏名 石 龍徳
科目概要 神経系の基本構造、大脳の構造と機能、反射、神経系と感覚について講義する。
講義内容
  • 神経系の基本事項
    • 人と世界、ニューロン、感覚(体知覚と内臓知覚)と運動(体運動と内臓運動)
  • 中枢神経系の構造
    • 大脳、間脳、中脳、小脳、橋、延髄、脊髄
  • 末梢神経系の構造
    • 脳神経と脊髄神経、神経叢
  • 大脳の構造
    • 大脳半球、大脳溝、大脳葉、皮質と髄質、大脳基底核
  • 大脳皮質の機能
    • 運動野、感覚野、言語中枢
  • 脊髄と反射
    • 白質と灰白質(前角と後角)、前根と後根(脊髄神経節)、 反射弓
  • 感覚の神経路
    • 意識される感覚と意識されない感覚、温覚・痛覚・触覚・圧覚・固有覚(筋・腱にあるセンサー)
以上
参考書 Faller & Schunke(石川・外崎訳)わかりやすい解剖生理第2版 文光堂
科目名 人体解剖生理学(12)
担当者 所属・職 東京医科大学組織・神経解剖学講座 主任教授
担当者 氏名 石 龍徳
科目概要 神経系と運動、大脳辺縁系と情動・記憶、視床下部の働き、髄膜と脳室系などについて講義する。
講義内容
  • 運動の神経路
    • 錐体路と錐体外路、随意運動と不随運動
  • 大脳辺縁系
    • 海馬と記憶、扁桃体と情動(喜怒哀楽)
  • 視床下部
    • 下垂体の調節、自律神経の最高中枢
  • 中脳・橋・延髄の内部構造
    • 脳神経と脳神経核、網様体、セロトニン・ドーパミンと精神疾患
  • 脳と脊髄の髄膜
    • 硬膜、クモ膜
  • 脳脊髄液と脳室系
    • 側脳室、第三脳室、第四脳室
  • 脳画像の見方
    • 前頭断と水平断
以上
参考書 Faller & Schunke(石川・外崎訳)わかりやすい解剖生理第2版 文光堂
科目名 人体解剖生理学(13)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 山口 隆美
科目概要 自律神経系と内分泌系: 交感神経系、副交感神経系、ホルモン、視床下部、下垂体、内分泌臓器について講義する。
講義内容
  • 自律神経系
    • 交感神経系、副交感神経系、腸管壁神経系
    • 共通構成
      • 遠心路:第1ニューロン、第2ニューロン、神経節
      • 求心路:単一ニューロン
    • 交感神経系
      • 動作概要
      • 構成 - 胸腰自律神経系、交感神経幹
      • 興奮伝達物質 - アドレナリンのα、β受容体
    • 副交感神経系
      • 動作概要
      • 構成 - 頭仙系、脳神経との関係
      • 神経伝達物質 - アセチルコリン
      • 脳神経:Ⅲ、Ⅶ、Ⅸ、Ⅹ
  • 内分泌系
    • 細胞間のシグナル伝達
    • ホルモン
      • 作用機序、主要産生部位、分泌調節
    • 視床下部 - 脳下垂体系
      • 脳下垂体 - 神経下垂体および、腺下垂体
    • 松果体、甲状腺、上皮小体
    • 副腎 - 皮質と髄質
    • 膵臓の島器官
    • 性ホルモン
以上
参考書 Faller & Schunke(石川・外崎訳)わかりやすい解剖生理第2版 文光堂
科目名 人体解剖生理学(14)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 川瀬 哲明
科目概要 視覚器、平衡聴覚器、味覚器、嗅覚器の解剖とその機能(生理)について講義する。
講義内容
  • 視覚器の解剖と機能
    • 眼球の構造と機能(角膜、脈絡膜、毛様体、虹彩、網膜、水晶体、硝子体)
    • 視神経
    • 眼筋の構造と機能
  • 平衡聴覚器の解剖と機能
    • 外耳の構造と機能(耳介、外耳道、鼓膜)
    • 中耳の構造と機能(鼓室、耳管)
    • 内耳の構造と機能(蝸牛、前庭、三半規管)
  • 味覚器の解剖と機能
    • 味覚の受容機構 構造と機能
  • 嗅覚器の解剖と機能
    • 嗅覚の受容機構 構造と機能
以上
参考書    −
科目名 シミュレーション医工学
担当者 所属・職 東北大学大学院工学研究科バイオロボティクス専攻・准教授
担当者 氏名 石川 拓司
科目概要 近年急速に発達しているシミュレーション工学の概略を解説し、人体内の血流解析など、実際の生命現象に応用された最新の事例を紹介する。
講義内容
  1. シミュレーションの概略
    • 現象の数理モデル化、基礎式、境界条件循環器系の数値シミュレーション
  2. 循環器系の数値シミュレーション
    • 血流解析における現在の問題点、脳動脈瘤内の血流、マラリア感染時の血流、流れ中の赤血球の運動
  3. 呼吸器系の数値シミュレーション
    • 気流解析における現在の問題点、気道内の気流
以上
参考書    −
科目名 シミュレーション医工学
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 早瀬 敏幸
科目概要 医療工学における数値シミュレーションの果たす役割を医学および物理的な両面から解説するとともに、数値シミュレーションの概要を説明する。数値シミュレーションに必要な数学的概念や数値解析手法の概要を理解し、数値シミュレーション・プログラムを用いて解析できるようにする。また、解析結果の評価を行える基礎知識を身につける。
講義内容
  • 動的システムと微分方程式
    • 動的システム、微分方程式、偏微分方程式、一般化保存則
  • 常微分方程式の数値解法
    • オイラー法、ルンゲクッタ法
  • 偏微分方程式の数値解法
    • SIMPLER法、連立方程式の解法
  • 非線形方程式の数値解法
    • 不動点反復法、ニュートンラフソン法
  • 数値シミュレーションの例
    • 循環系、脈波の伝播、毛細血管内の白血球、磁気マイクロマシン、計測融合シミュレーション
以上
参考書 コンピュータによる熱移動と流れの数値解析スハスVパタンカー原著・水谷幸夫・香月正司共訳森北出版株式会社1997
科目名 外科学総論
担当者 所属・職 東北大学院医学系研究科外科病態学講座腫瘍外科学分野 教授
担当者 氏名 大内 憲明
科目概要 創傷と治癒、腫瘍(がん)、ナノ・バイオ研究について講義する。
講義内容
  1. 創傷と治癒
    • 損傷・創傷・炎症
    • 創傷治癒過程、創傷治癒の形式
    • 創傷の処置、創傷治癒を遅らせる要素
  2. 悪性腫瘍
    • 疫学・統計
    • 悪性腫瘍による死亡率の推移
    • がん部位別・年齢別の死亡率順位
    • 増えているがん、減っているがん
    • たばことがんの関係
    • 良性腫瘍と悪性腫瘍の違い
    • 多段階発癌、がん遺伝子の関与
    • 乳がんの危険因子・Risk Factors
  3. がんの予防:一次、二次、三次予防とは?
    • がん対策の基本とは?
    • がんの自然史とがん検診・治療
    • 科学的根拠(死亡率減少効果)に基づくがん検診
    • 乳がん検診:世界標準は?日本の現状は?
    • がん対策のための戦略研究
    • 大規模臨床試験(ランダム化比較試験)
  4. 乳がんの診断と治療
  5. 乳がんの手術:この100年で何が変わったか?
  6. 乳房温存療法、QOL、治療成績、標準化、チーム医療
  7. がんのナノ・バイオ研究最前線
  8. 一分子可視化技術と分子イメージング、分子標的治療
  9. がん細胞をリアルタイムで視る
以上
参考書 標準外科学 第11版、医学書院
科目名 外科治療学
担当者 所属・職 東北大学大学院医学系研究科ナノ医科学講座 准教授
担当者 氏名 武田 元博
科目概要 外科治療の基礎、手術侵襲、麻酔、全身状態と外科手術について講義する。
講義内容
  • 外科手術の基礎
    • 手術器具と手術操作、外科手術の歴史
  • 手術侵襲
    • 手術侵襲とは何か、手術侵襲に対する生体反応
  • 麻酔
    • 局所麻酔、全身麻酔、麻酔薬と薬理、気管内挿管
  • 全身状態
    • バイタルサイン、呼吸・循環管理
  • 外科手術
    • がん手術の基本、鏡視下手術、センチネルリンパ節生検
以上
参考書 標準外科学(第11版)医学書院
科目名 外科学各論(1) 腹部・一般外科
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 福島 浩平
科目概要 腹部外科学、一般外科学とくに消化管外科を中心に講義する。
講義内容
  • 外科治療の対象となる疾患
    • 消化管疾患、実質臓器疾患、良性疾患、悪性疾患
  • 手術適応とは
    • 内科治療と外科治療、治療成績、予後
  • 開腹術と腹腔鏡手術
    • 腹腔鏡手術、利点と欠点、技術的課題、よい手術とは?
  • 消化管大量切除術
    • 臓器欠損、病態の解析、生活の質
  • 消化管外科治療と医工学
    • 医工学は一体何ができる?
以上
参考書    −
科目名 外科学各論(2) 頭頸部外科学
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 川瀬 哲明
科目概要 耳鼻咽喉・頭頸部外科学領域における、機能温存、機能再建を目指した外科的治療法について講義します。
講義内容
  • 耳科学疾患
    • 難聴に対する外科的治療法
      • 鼓膜形成術、中耳伝音再建手術
      • 人工中耳、人工内耳、聴性脳幹インプラント
    • 眩暈に対する外科的治療法
  • 鼻科学疾患
    • 鼻内内視鏡手術
  • 音声再建手術
    • 顕微鏡下喉頭微細手術
    • 喉頭形成術
  • 頭頸部悪性腫瘍に対する外科的治療
    • 移植再建外科手術
以上
参考書    −
科目名 生物学(1)(2)
担当者 所属・職 東北大学大学院医学系研究科 教授
担当者 氏名 大隅 典子
科目概要 生命の誕生、代謝と循環、生殖と発生、遺伝と変異、生物圏と人類、進化の仕組み等について講義する。
講義内容
  • 生命の誕生
    • 生物の特徴、地球の歴史、最初の生物、真核生物、単細胞から多細胞へ、脊椎動物、哺乳類、人類
  • 代謝と循環
    • 体を構成する化学物質、物質代謝、解糖系、クエン酸回路、電子伝達系、ATP、エネルギー循環
  • 生殖と発生
    • 有性生殖、体細胞と生殖細胞、有糸分裂と減数分裂、染色体異常、受精、初期発生、性の決定
  • 遺伝と変異
    • 遺伝の仕組み、遺伝物質としてのDNA、染色体、ゲノム、遺伝的変異
  • 生物圏と人類
    • 生物の分類、人類の進化
  • 進化の仕組み
    • 生物の多様性と進化、進化論、性淘汰
以上
参考書
  • キャンベル生物学第7版(丸善株式会社)
  • 好きになる生物学(講談社)
科目名 分子細胞生物学(1)(2)
担当者 所属・職 東北大学大学院医学系研究科 教授
担当者 氏名 大隅 典子
科目概要 細胞学の歴史、細胞内小器官、種々の細胞、細胞研究の手法、細胞膜の働き、細胞内物質輸送、細胞骨格とモーター蛋白、細胞外基質、細胞接着装置等について講義する。
講義内容
  • 細胞学の歴史
    • 顕微鏡の開発、細胞の発見
  • 細胞内小器官
    • 細胞膜、核、小胞体、ゴルジ体、リソゾーム、ミトコンドリア
  • 種々の細胞
    • 細胞の形態と機能、正常細胞と癌細胞
  • 細胞研究の手法
    • 光学顕微鏡、電子顕微鏡、生化学的手法、分子生物学的手法、細胞培養、イメージング
  • 細胞膜の働き
    • 脂質二重層、膜タンパク質、分子の取り込み
  • 細胞内物質輸送
    • 核への輸送、膜を通過する輸送、小胞輸送
  • 細胞骨格とモーター蛋白
    • 微小管、中間径フィラメント、微細線維、モータ - タンパクと細胞内輸送
以上
参考書
  • Essential細胞生物学原書第2版(南光堂)
  • 好きになる分子生物学(講談社)
科目名 分子細胞生物学(3)(4)
担当者 所属・職 東北大学大学院医学系研究科 教授
担当者 氏名 大隅 典子
科目概要 細胞周期と細胞分裂、DNA複製、遺伝子発現、シグナル伝達、タンパク質分解、細胞死等について講義する。
講義内容
  • 細胞周期と細胞分裂
    • 分裂期と間期、細胞周期のチェックポイント
  • DNA複製
    • 半保存的複製、岡崎フラグメント、DNAポリメラーゼ
  • 遺伝子発現
    • セントラルドグマ、mRNA、遺伝暗号、tRNA、エクソンとイントロン、遺伝子発現の調節
  • シグナル伝達
    • 細胞のコミュニケーション、受容体、セカンドメッセンジャー
  • タンパク質分解
    • ユビキチン化、タンパク質分解
  • 細胞死
    • 細胞死のシグナル、アポトーシスとネクローシス
以上
参考書
  • Essential細胞生物学原書第2版(南光堂)
  • 好きになる分子生物学(講談社)
科目名 分子細胞生物学(5)(6)
担当者 所属・職 東北大学大学院医学系研究科 教授
担当者 氏名 大隅 典子
科目概要 エピジェネティクス、幹細胞生物学、神経生物学、再生医学等の先端的トピックスについて講義する。
講義内容
  • エピジェネティクス
    • 一卵性双生児とクローン、X染色体不活性化、クロマチンの化学修飾と遺伝子発現
  • 幹細胞生物学
    • 発生と癌、増殖と分化、幹細胞、非対称的分裂、幹細胞を維持するニッチ、リプログラミング
  • 神経生物学
    • 神経細胞、神経伝達、神経発生、神経新生
  • 再生医学
    • ES細胞、クローン技術、iPS細胞
以上
参考書
  • エピジェネティクス入門 三毛猫の模様はどう決まるのか(岩波書店)
  • エッセンシャル発生生物学第2版(羊土社)
  • 神経生物学入門(図説神経科学)(朝倉書店)
  • 幹細胞とクローン - カラーイラストでよくわかる全能性のしくみから再生医学まで(羊土社)
科目名 医工学の基礎(1)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 山口 隆美
科目概要 力学に基礎を置く医工学について、現状と将来について考える。
講義内容
  • 医工学の目標
    • 生命現象の理解・解明
    • 医学・医療への工学技術への展開
    • 生命に学ぶ工学技術
  • 生命体の力学的構造と機能
    • 重力環境と生命体
    • 抗重力構造
    • 静水圧への抵抗
    • 細胞力学
    • 循環力学
    • 呼吸力学
  • 医学・医療への応用
    • 工学技術と医学・医療の関係について
    • 再生医学
    • 人工臓器
  • 生命体の力学から学ぶ
    • 運動する機構
    • 世界と同化する機構
    • インテリジェンス
  • 医学・生物学者、医療技術者、工学者、工学技術者
  • REDEEMの目的
    • 医療従事者の考え方
    • 工学技術者の考えた
    • 真の医工連携を産み出すためには何が必要か
以上
参考書    −
科目名 医工学の基礎(1)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 佐藤 正明
科目概要 生体の構造と機能を力学的に解明し、いろいろな医用工学機器・システムに応用するための基礎について講義する。
講義内容
  • 材料力学の基礎
    • 応力、主応力、ひずみ、薄肉球殻の式
  • 流体力学の基礎
    • せん断応力、粘性係数、せん断ひずみ、ニュートン流体、ポアズイユの法則
  • 生体軟組織の力学
    • 弾性線維、膠原線維、平滑筋、ラプラスの式、残留応力非線形性
  • 生体硬組織の力学
    • ハイドロキシアパタイト、脆性、延性、破壊
  • 血管内の流れ
    • 血液の成分、微小循環、大循環、定常流、乱流
以上
参考書 生体機械工学、日本機械学会編
科目名 医工学の基礎(2)
担当者 所属・職 東北大学大学院工学研究科電子工学専攻 教授
担当者 氏名 金井 浩
科目概要 医工学の基礎−電磁気学に基づく医工学での信号計測技術を講義する。
講義内容
  • 電磁気計測学の基礎
  • 雑音
  • SI単位系
  • アナログ量の計測
  • ディジタル量への変換
  • 電圧と電流の測定
  • インピーダンスの測定
  • 周波数と位相の測定
  • 磁界測定
以上
参考書 大浦宣徳,関根松夫著 電気・電子計測 昭晃堂
科目名 医工学の基礎(2)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 松木 英敏
科目概要 電磁気学的立場からみた生体の構造と機能、等価回路について解説し、医用工学機器・システムに応用する際の基礎知識について講義する。
講義内容
  • 生体と電磁気的特性
    • 細胞構造、神経細胞とイオン輸送、興奮過程、等価回路と周波数特性
  • 電磁界と生体
    • 磁界環境
    • 静電磁界と生体影響
    • 交流電磁界と生体影響
  • 電磁界ガイドライン
以上
参考書 生体電磁工学概論 松木英敏著 コロナ社
科目名 生体材料学
担当者 所属・職 東北大学金属材料研究所 教授
担当者 氏名 川添 良幸
科目概要 バイオマテリアルの歴史に始まり、生体内での安全性等、その実用材料として持つべき物理化学的特性を概観し、第一原理シミュレーション計算によって設計された新しいナノレベルバイオマテリアルの現状までを講義する。
講義内容
  • 生体材料の歴史
    • ペルーの頭蓋穿孔、インプラント、患者のQOL維持材料へと高度化
  • 生体材料の定義
    • 生体内に生じた構造的、機能的欠陥を補う、医療用デバイス用材料、生体と接触した状態で使われる材料、生体由来材料
  • 生体材料の分類
    • 診断用試薬や機器の素材、医療用具用素材、人工臓器の素材
  • 生体材料に必要な物理化学的特性
    • 力学特性、強度、弾性、硬度、光学特性、透明性、耐熱特性、耐放射線特性、非溶出特性、耐薬品特性、無毒特性
  • 生体分子間相互作用
    • 静電的相互作用、疎水性相互作用、水素結合
  • 医用膜材料
    • 血液浄化用膜、人工肺、医療用呼吸補助装置
  • 毒性とアレルギー性
    • 金属材料の毒性、高分子材料の毒性、内分泌撹乱物質
  • 生体適合性
    • 血液適合性、力学的生体適合性
以上
参考書 医用材料工学、日本生体医工学会 監修、コロナ社
科目名 生体材料学
担当者 所属・職 東北大学金属材料研究所 教授
担当者 氏名 新家 光雄
科目概要 金属系バイオマテリアルの設計、製造、生物学的および力学的生体適合性、力学的特性(大気中や疑似体液中での機械的性質、疲労、フレティング疲労、摩擦磨耗等)、生体活性表面修飾、歯科用金属材料と歯科精密鋳造、骨の力学特性等に関して講義する。
講義内容
  1. バイオマテリアルに求められる特性
  2. 金属元素の生体適合性
  3. チタン合金を中心とした金属系バイオマテリアルの概要と開発状況
  4. 力学的生体適合性多機能型チタン系バイオマテリアル
  5. 金属系バイオマテリアルの大気中および擬似生体内環境中での力学的特性
  6. チタン系バイオマテリアルの生体活性表面修飾
  7. 歯科用金属材料と歯科精密鋳造
  8. 骨のミクロ構造と力学機能
以上
参考書    −
科目名 医療法制・薬事法(1)
担当者 所属・職 ベックマン・コールター株式会社 薬事法務統括部門 上級主席
担当者 氏名 小林 和豊
科目概要 医療法制の基礎、薬事法、薬事審査体制
講義内容
  • 医療法制の基礎
    • 法律と倫理、医療機器関連の法規制(薬事法、医療法、医療機器業公正競争規約、個人情報保護法等の概要)
  • 薬事法
    • 薬事法の目的、医療機器の定義、薬事法の体系、改正薬事法(概要、GQP、回収報告、GVP、不具合等報告)
  • 薬事審査体制
    • 業許可、製造販売承認等
以上
参考書 独自に作成したテキスト「医療法制・薬事法(1)」
科目名 医療法制・薬事法(2)
担当者 所属・職 ベックマン・コールター株式会社 薬事法務統括部門 上級主席
担当者 氏名 小林 和豊
科目概要 薬事法の実際
講義内容
  • 医療機器を取り巻く環境で起こっている最新の出来事
    • 新医療機器の承認
    • 医療事故と規制強化
  • 薬事法関連の課題と最新の施策
    • 臨床研究
    • 確認申請
    • 治験
    • 製造販売承認等申請
    • 最新の薬事法関連の施策
以上
参考書 独自に作成したテキスト「医療法制・薬事法(2)」
科目名 実験・実習ガイダンス
担当者 所属・職 東北大学大学院医学系研究科ナノ医科学寄付講座 准教授
担当者 氏名 武田 元博
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 助教
担当者 氏名 沼山 恵子
科目概要 配布する実習書の内容に沿って、動物実験の倫理、実習参加の際の注意事項と、各科目の実習の概要を解説する。
* 本講義は実験・実習受講のための必修講義に含まれる。
講義内容
  • 実習に関する事前調査
  • 実習プログラム概要(沼山)
    • 実習日程、会場、時間割、開講科目と講師
  • 動物実習における倫理(武田)
    • 動物実験の意義、「3つのR」の理念、動物実験に関する法規等、東北大学における規程、実験に使われる動物
  • 実習を受講するにあたって(沼山)
    • 実習参加の際の持ち物、集合について、実習会場案内、実験中の注意事項
  • 分子生物学・細胞生物学の概要(沼山)
    • 前半3日間に実施する基本操作練習、ラット肝臓からのDNA抽出とPCRによる増幅、培養細胞への遺伝子導入と蛍光顕微鏡観察について概説
  • 生理学・解剖学の概要(武田)
    • 後半2日間に実施するウサギの心臓を用いた生理学実験、ウサギの解剖実習の内容を概説
以上
参考書 沼山恵子・武田元博 REDEEM実習書 東北大学医療工学人材育成委員会(当日配布)
科目名 生体工学1 (感覚代行)
担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
担当者 氏名 田中 徹
科目概要 眼の構造と機能、視覚系の主要経路、視覚に関する最近の話題、人工視覚の必要性と分類、人工網膜の構造と機能を講義する。
講義内容
  1. 眼の構造と機能
    • 網膜、神経節細胞、視細胞、中心窩、盲点、杆体と錐体錐体細胞の波長感度、頭足類の眼、昆虫の眼
  2. 視覚系の主要経路
    • 視神経、視交叉、外側膝状体、視覚野、上丘
  3. 視覚に関する最近の話題
    • サッカード効果、マイクロサッカード、錯視、ブラインドサイト
  4. 人工視覚の必要性と分類
    • 脳刺激型人工視覚、網膜刺激型人工視覚、視神経刺激型人工視覚、網膜上刺激、網膜下刺激、脈絡膜上経網膜刺激
  5. 人工網膜の構造と機能
    • 光電変換素子、電気信号処理回路、網膜刺激電極アレイ、完全埋込型人工網膜
以上
参考書
  • Christof Koch (土谷・金井訳) 意識の探求(上)
  • 岩波書店
  • 科目名 生体工学2
    担当者 所属・職 東北大学サイバーサイエンスセンター 教授
    担当者 氏名 吉澤 誠
    科目概要 生体をシステムとみなし,その機能や形態の最適化について工学的に概観する.また,サイバネティクスの考え方を使って生体システムの情報通信と制御の機能を紹介し,生体制御の応用について講義する。
    講義内容
    • 生体をシステムとして考える
      • サイバネティクスの概念
      • 生体の最適化戦略
    • 生体と制御
      • 脳神経系
      • 感覚系
      • 運動制御系
      • 代謝系
      • 血液循環系
    • 生体を制御する
      • 人工心臓
      • 機能的電気刺激
      • 昆虫の動作制御
    • 生体インタフェース
      • ヒューマンインタフェースと福祉
      • BCI(Brain computer interface)
    • 生物に学ぶ工学
    以上
    参考書 橋本 成広著:生体システム工学入門,東京電機大学出版局
    科目名 画像診断学総論
    担当者 所属・職 東北大学加齢医学研究所 教授
    担当者 氏名 福田 寛
    科目概要 人体を対象とする画像法(X線を用いるX線CT、磁気を用いるMRIおよび放射性薬剤を用いる核医学診断法)の原理・特徴および診断法について講義する。
    講義内容
    • X線を用いる画像法
      • 単純X線写真、造影剤を用いるX線写真(胃、気管支造影法、血管造影法)、X線CTの原理とCT値の意味、代表的臨床画像
    • 磁気を用いる画像法(Magnetic Resonance Imaging-MRI)
      • 静磁場と高周波を用いるMRIの原理、T1強調画像、T2強調画像の作成原理、代表的臨床画像、機能的MRIによる局所脳機能解析
    • 放射性薬剤を用いる核医学画像法(シンチグラム)
      • 組織・臓器の機能を画像化するための放射性薬剤、ガンマ線を検出する核医学画像装置の原理、代表的臨床画像(骨シンチグラム、心筋シンチグラムなど)
    • PETによる癌診断
      • グルコースの類似化合物FDG(F-18 フルオロデオキシグルコース)による糖代謝を指標とする癌診断、薬剤の代謝生化学、装置の原理、代表的な癌のPET画像と診断法
    以上
    参考書 それぞれの画像法に関する教科書はあるが、画像法全体について解説した教科書は適当なものがない。「非侵襲可視化ハンドブック」小川誠二、上野照剛監修、NTS出版、2007年(福田も執筆)は、細胞・分子レベルも含めてほとんどすべての画像法をカバーしているが高価である(\57,000円)。
    科目名 画像診断学各論1 (超音波)
    担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
    担当者 氏名 西條 芳文
    科目概要 画像診断の臨床的意義、超音波・波の基礎、超音波信号処理、画像処理、臨床超音波画像、先進的超音波イメージングなどについて講義する。
    講義内容
    • 画像診断の臨床的意義
      • 国内における各種画像診断の実情、臨床医が求める情報、超音波画像の特徴
    • 超音波・波の基礎
      • 波の記述、音速、反射、減衰、ドプラ効果、超音波医学の歴史、超音波診断の特徴
    • 超音波信号処理
      • 超音波の発生、超音波信号取得、Radio-frequency信号、Aモード、Bモード、対数変換、周波数分析
    • 画像処理
      • 走査方式と座標変換、空間的スムーシング、時間的スムーシング、フィルタリング
    • 臨床超音波画像
      • 腹部・心臓・血管の臨床画像、パルスドプラ、連続波ドプラ、カラードプラ、パワードプラ、組織ドプラ
    • 先進的超音波イメージング
      • パラメトリックイメージング、三次元イメージング、高周波数を用いた高解像度イメージング、超音波顕微鏡
    以上
    参考書    −
    科目名 画像診断学各論2 (脳血管)
    担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
    担当者 氏名 高橋 明
    科目概要 CT、MRIおよび血管撮影(DSA)などの各種画像診断の原理と臨床的意味を解説し、脳血管内治療の実際について概説する。
    講義内容
    • CTの撮影原理と診断
      • X線の特徴・知っておくべき事項、CTの撮影原理、所見の記載方法(正常および異常)、脳血管障害の診断画像、最近の進歩
    • MRIの撮像原理と診断
      • MRIの撮像原理、所見の記載方法(正常および異常)、脳血管障害の診断画像、機能画像、最近の進歩
    • DSAの撮影原理と最新機能
      • 撮影原理、所見の記載方法(正常および異常)、脳血管障害の診断画像、最近の進歩
    • カテーテルを用いた診断手技
      • 歴史、経皮的血管造影の手技、合併症とその対策
    • 脳血管内治療の実際
    • 歴史、出血性脳血管障害の血管内治療、虚血性脳血管障害の血管内治療、最近の進歩
    以上
    参考書 高橋 明監修、江面正幸編集、第12~15回脳血管内治療仙台セミナー講演集、にゅーろん社
    科目名 医療機器市場概論
    担当者 所属・職 東北地域クラスター形成戦略(東北ものづくりコリドー)
    (医歯工連携領域クラスターマネージャー)
    担当者 氏名 松下 勇
    科目概要 医療機器市場及び医療機器産業の概要などの基本的知識や医療制度・規制動向そして製品開発動向などについて講義する。
    講義内容
    1. 医療機器の産業を取り巻く環境
    2. 医療機器市場の現状
    3. 我が国の医療機器開発の歴史
    4. 今後の医療機器製品開発の動向
    以上
    参考書    −
    科目名 内科学総論
    担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
    担当者 氏名 永富 良一
    科目概要 病態生理に基づいた症状の理解(症候学)と評価(検査学と診断学)と薬物治療、また予防医学(健康科学)について講義します。
    講義内容
    • 診療の進め方
      • 患者・医師関係、インフォームドコンセント、医療ミ  ス・事故、医療訴訟
    • 主要症候の成因と評価
    • 検査法と治療法
    • 新しい医療システム
      • 救急・救命医療、総合診療、リハビリテーション、ターミナルケア、介護、高齢者医療、地域医療、臨床治験
    • 新しい医学医療
      • Evidence Based Medicine、生活習慣病、 遺伝子診断・治療、新興感染症、医原性疾患
    以上
    参考書 シンプル内科学 寺野彰編 南江堂
    科目名 内科診断学
    担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
    担当者 氏名 出江 紳一
    科目概要 医師の考え方・視点、病態生理、鑑別診断の考え方、診察手技、臨床検査について講義する。
    講義内容
    • 診断とは
    • 患者の言葉
    • Clinical problem
    • 診断の進めかた
    • 確定診断と除外診断
    • 診断から治療へ
    • 診察手技と解釈
    • 臨床検査で何が分かるか(診断における位置づけ)
    以上
    参考書 野口善令、福原俊一 誰も教えてくれなかった診断学  医学書院
    科目名 内科学各論1
    担当者 所属・職 東北大学加齢医学研究所 教授
    担当者 氏名 山家 智之
    科目概要 内科学の診断の進め方、治療学的アプローチについて概説する。特に循環器系疾患の診断と治療の考え方、実学的アプローチについて講義する。
    講義内容
    • 医学における基本としての内科学
    • 内科と外科
      • なぜ患者は病院を訪れるのか?
    • 病院の構成
    • 内科診療の実際
      • 心臓血管疾患を例に診断学的アプローチの実際、理学所見と検査機器、画像診断の重要性
    • 診断の進め方
      • 患者の訴え、診断データ解析、診断学における医工学の重要性、画像診断の実際と治療学的展開への応用、治療の実際
      • 内科学における治療機器の医工学的展開、治療学的展開に置ける内科と外科の分類に意味はあるのか?
    • 内科学の目標
      • 最終的に患者をどういう状態へ持って行くのが望ましいのか? 医学の目標をどこへおくべきか? 人類社会のあり方はどうあるべきなのか
    以上
    参考書 ハリソン内科学
    科目名 内科学各論2
    担当者 所属・職 東北大学大学院医工学研究科医工学専攻 教授
    担当者 氏名 永富 良一
    科目概要 メタボリックシンドロームなどの代謝性疾患について講義します。
    講義内容
    • 糖質代謝
      • インシュリン、糖輸送体
    • 脂質代謝
      • リポ蛋白
    • 蛋白代謝
    • メタボリックシンドローム
      • 肥満症、内臓脂肪症候群、インシュリン抵抗性
    • 糖尿病
    • 高脂血症
    • 骨粗鬆症
    以上
    参考書 シンプル内科学 寺野彰編 南江堂