生理機能の計測と解析
 Modeling and Analysis of Physiological Systems
 担当教員:新関 久一(NIIZEKI Kyuichi)
 担当教員の所属:大学院理工学研究科(工学系)応用生命システム工学分野
 開講学年:1年,2年  開講学期:前期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:  科目区分: 
【授業の目的】
生体内の制御系と工学的な制御系を対比させながら生体の仕組みの理解を深める.
制御工学や数学の知識を生体信号解析に応用することを目的とする.

【授業の到達目標】
種々生体信号を理解すること,信号処理手法を利用できること,生理機能を解釈する種々の解析法を知っていること.

【授業概要(キーワード)】
生体信号、制御工学、伝達関数,パラメトリックモデル、ノンパラメトリックモデル,拡散方程式,酸素輸送,エネルギー代謝

【科目の位置付け】
人体の調節,制御のしくみを工学的視点から理解するための科目である.

【授業計画】
・授業の方法
前半と後半に分かれる.
前半は生体における制御の仕組みを解析するための生体信号処理,後半は生体内酸素輸送とエネルギー代謝に纏わる講義を行う.
・日程
1.ガイダンス
2.生体信号の特徴、生体制御システムの特徴
3.生体制御システムにおける伝達関数とインパルス応答
4.圧受容器反射のシステム解析
5.呼吸調節系のシステム解析
6.心血管系のシステム解析(演習課題)
7.酸素輸送と拡散
8.エネルギー代謝
9.Kroghの拡散モデル
10.拡散偏微分方程式の解法(シートモデル)
11.拡散偏微分方程式の解法(円板モデル)
12. 酸素供給の障害
13. 運動時の酸素輸送とエネルギー代謝
14.NMRによるエネルギー代謝計測
15.確認試験

【学習の方法】
・受講のあり方
授業中に出される課題は必ず自分で解いてみること.
・授業時間外学習へのアドバイス


【成績の評価】
・基準
試験(60点以上を合格とする)
・方法
演習課題と確認試験を行って理解度を評価する.

【テキスト・参考書】
毎回資料を配布する.
制御工学に関連するテキスト
生体信号処理に関連するテキスト

【その他】
・オフィス・アワー
月曜から金曜の16:00~17:00

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