これからのバイオエンジニアリング

出版社: 羊土社
著者:
発行日: 2022-10-20
分野: 基礎医学  >  基礎医学一般
ISBN: 9784758121224
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商品紹介

複雑な生命からポイントを吟味・抽出し,本質を発見・発明へつなぐ.工学・物理系が得意とする視点から,生体物質・生命現象を捉えるとどうか,そのはじめの一歩とは,を解説する12テーマ.融合と創造は,ここから.

目次

  • 第I部 バイオメカニクスの基礎
     第1章 生体組織のメカニクス
      軟骨や血管を再生する
      1 生体組織の構成要素とバイオメカニクス
      2 生体組織の静的な力学特性の評価
      3 生体組織の動的な力学特性評価
      4 生体組織の力学特性の非侵襲計測
     第2章 人体の力学モデルと数値解析
      人体をモデル化する,とは?
      1 階層性をもつ生体の力学
      2 生体力学とコンピュータシミュレーション
      3 医療機器設計と治療法の検討
      4 循環器系のモデリング
      5 脳神経系のシミュレーションに向けて
     第3章 医療ロボティクス
      医療ロボットと産業用ロボットの違い
      1 ロボットに求められること
      2 医療ロボットとは
      3 医療機器としてのロボット
      4 手術支援ロボット
      5 リハビリテーション支援ロボット
      6 ロボット技術概論

    第II部 バイオエレクトロニクスの基礎
     第4章 生体およびバイオ関連物質の電気的性質,電磁波と応答
      バイオエレクトロニクスとは?
      1 バイオ “を” 学ぶためのエレクトロニクスとバイオ “に” 学んだエレクトロニクス
      2 基礎物性:電気的性質,磁気的性質
      3 生体電気信号(膜電位)の発生と等価回路
      4 誘電緩和応答
     第5章 生体系固液界面エレクトロニクス
      生体の電気信号を計測する原理
      1 固体-液体界面現象(固液界面現象)
      2 電気二重層(静的固液界面の性質)
      3 電解質溶液論(デバイ長の算出)
      4 界面導電現象(動的固液界面の性質)
     第6章 心電図と心電図計測
      心電図の原理とは?
      1 細胞膜電位と活動電位
      2 活動電位の伝播
      3 体表面電位の計測
      4 心電図計測
      5 心電計測の応用

    第III部 バイオイメージングの基礎
     第7章 超音波によるイメージング
      超音波イメージングの原理とは?
      1 イメージングに用いられる超音波の周波数
      2 超音波の伝搬
      3 超音波の散乱
      4 パルスエコー法による超音波イメージング
      5 アーチファクト
      6 超音波撮像による血流計測
     第8章 撮像行列を用いた断層撮像法(CT)
      CT の原理とは?
      1 散乱波を用いた断層撮像の原理
      2 撮像行列で再構成を行うときに前提となる近似
      3 リングエコーと従来型超音波エコー法の比較
      4 超音波CT のさまざまな撮像モード
     第9章 量子イメージング【高橋浩之】
      放射線イメージングの原理とは?
      1 量子放射線の性質
      2 量子放射線の医療への応用
      3 量子イメージングの原理
      4 量子イメージングにおける検出器の特性
      5 半導体検出器
      6 ガス検出器
      7 真空中での電子増倍を利用する検出器
      8 イメージングスペクトロスコピー用検出器
     第10章 脳機能計測とイメージング
      MRI や脳波の計測原理とは?
      1 脳機能計測装置の開発
      2 MRI
      3 脳波
      4 脳磁図
      5 近赤外分光法(NIRS)
      6 磁気刺激

    第IV部 ニューラルネットワークの基礎
     第11章 脳とニューロン
      脳とは何か:モノとしての側面
      1 脳とコンピュータの外見的・機能的な違い
      2 ニューロン
      3 ネットワーク,層構造,コラム構造
      4 トポグラフィック・マッピング
      5 信号は何か
      6 ホジキン・ハクスレー方程式
     第12章 パターン情報表現とパターン情報処理
      脳とは何か:コトとしての側面
      1 モデル化と形式ニューロン
      2 可塑性とヘブ則
      3 連想記憶
      4 自己組織化マップ

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