講義科目（1）医科学専攻修士課程
学群名：医療工学群
科目名：画像情報工学
英文名
Image Information Engineering
科目概要
修士課程 医療工学群 ２単位 講義
開講期
2023年度 通年
科目責任者
村石 浩
担当者
村石 浩・坂口和也、渡邉祐介
授業の目的
放射線を用いて得られたさまざまな医用画像の取得原理、及び評価法に関連のある放射線物理学、放射線計測学、エレクトロニクス、画像工学、画像情報学などの基礎知識を整理・習得する。これらの知識を踏まえつつ、新しい放射線デジタル医用画像の取得法に関するトピックス（コンプトンカメラ、重粒子線CT、画像再構成理論、3次元ゲル線量計など）の基礎について理解する。
教育内容
1)放射線医用画像の取得・評価に関連のある放射線物理学、放射線計測学、エレクトロニクス、画像工学、画像情報学の基礎的内容を理解できる。
2)放射線医用画像に関する最新のトピックスについて理解を深める。
3)放射型・透過型CTの画像再構成の原理について理解できる。
4)放射線治療分野における医用画像の役割について理解できる。
2)放射線医用画像に関する最新のトピックスについて理解を深める。
3)放射型・透過型CTの画像再構成の原理について理解できる。
4)放射線治療分野における医用画像の役割について理解できる。
教育方法
パワーポイントと配布資料を用いて、Zoomを使用したオンライン講義形式ですすめる。
授業はじめの10分間で小テストを実施し、前回の振り返りを行う。
授業はじめの10分間で小テストを実施し、前回の振り返りを行う。
授業内容（シラバス）
回
項 目
内 容
担当者
1
画像情報工学の基礎1（放射線物理）
放射線と物質（とりわけ放射線検出素子）との相互作用（減弱係数、断面積、阻止能、ブラッグピーク）
村石 浩 (オンライン)
2
画像情報工学の基礎2（放射線計測）
放射線検出素子の特性（電離タイプ、蛍光タイプ、パルス方式、非パルス方式）
村石 浩 (オンライン)
3
画像情報工学の基礎3（エレクトロニクス）
放射線検出素子からのパルス信号のデジタル化（プリアンプ、ADC、TDC、FPGA）
村石 浩 (オンライン)
4
画像情報工学の基礎4（プログラミング技術1）
デジタル画像処理の基礎（ImageJ macro機能、plugin機能）
村石 浩 (オンライン)
5
画像情報工学の基礎5（プログラミング技術2）
C++、make、ROOT、Cernライブラリ、
Linux、VMware
Linux、VMware
村石 浩 (オンライン)
6
画像情報工学の基礎6（プログラミング技術3）
モンテカルロシミュレーション
（Geant4、PHITS）
（Geant4、PHITS）
村石 浩 (オンライン)
7
最新トピックス1
コンプトンカメラ技術の基礎
村石 浩 (オンライン)
8
最新トピックス2
コンプトンカメラ技術の医療応用
村石 浩 (オンライン)
9
最新トピックス3
医用重粒子線CTの基礎
村石 浩 (オンライン)
10
画像情報工学と線形代数
（DFTとFBP画像再構成）
（DFTとFBP画像再構成）
連続関数の数値計算について離散フーリエ変換(DFT)とFBP画像再構成法を例に示す。
坂口和也 (オンライン)
11
画像情報工学と最適化問題
（逐次近似画像再構成）
（逐次近似画像再構成）
計算機を用いた数値計算が得意とする反復演算による求解を逐次近似画像再構成を例に示す。
坂口和也 (オンライン)
12
画像情報工学と数理モデル・パラメータ推定
薬物動態解析を例にモデリングについて概説する。MATLAB/Scilabの紹介も併せて行う。
坂口和也 (オンライン)
13
画像情報工学と放射線治療１
放射線治療計画に必要とされる医用画像情報に関して解説する。
渡邉祐介 (オンライン)
14
画像情報工学と放射線治療２
線量分布計算や照射位置照合に必要とされる医用画像情報に関して解説する。
渡邉祐介 (オンライン)
15
高精度放射線治療のための画像処理
画像誘導放射線治療や4次元治療計画に利用される非剛体画像レジストレーションなどの最新の画像処理技術について解説する。
渡邉祐介 (オンライン)
到達目標
放射線による医用画像取得の原理、及び画像評価法について、具体的に説明できる。
評価方法
「課題」「平常点」を70％、30％の割合で評価する。「平常点」とは、「発言等の積極性、理解度」「グループワークにおける貢献度」等。
準備学習
(予習･復習等)
(予習･復習等)
診療放射線技師養成教育用の教科書（放射線物理学、放射線計測学、医用工学、画像工学、医療情報学）の内容を復習しておくこと。【授業時間外の学習時間：60時間】
その他注意等
オンライン授業はZOOMを利用する。受講方法の詳細は履修者にメールで通知する。
教科書
特に指定はしない。
参考書
・Digital Image Processing - An Algorithmic Introduction Using Java, W. Burger & M. Burge, Springer
・よくわかる医用画像工学、石田隆行 編、オーム社
・よくわかる医用画像情報学、石田隆行 編、オーム社
・よくわかる医用画像工学、石田隆行 編、オーム社
・よくわかる医用画像情報学、石田隆行 編、オーム社