臨床工学講座　医用電気工学 2／医歯薬出版株式会社

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臨床工学講座
医用電気工学 2

発行時参考価格 3,500円

総頁数：260頁 / 2色
判型：B5判
発行年月：2008年11月
ISBN978-4-263-73402-5
注文コード：734020

●臨床工学技士に求められている医療現場での必須な資質を育むための教科書シリーズ！

内容紹介

●臨床工学課程に入学した学生が「最初」に学ぶ工学関連の1 分野であることを念頭に，電気工学・電気磁気学を学ぶうえで，「いかに電気（物理）嫌いにならずに興味をもちながら学習・理解できるか」ということを重視し編集．
●電気工学・電磁気学の基礎知識を医療領域で応用することを目指すテキスト．日進月歩で進化する医療機器の原理となる電気的知識に関して理解を深め，「高校物理レベル（基礎）から，将来臨床工学技士として活用できるレベル（医療領域での応用）まで到達すること」ができる内容構成．
●身の周りや医療機器につながる「Tips」を随所に盛り込み，視覚的素材を取り入れた解説を多用．また理解度を確認できる“演習問題”を織り交ぜた．更に，ステップアップのために各章末には“exercise”を収載．
●付録として「電気に必要な数学の基礎」「電気・電子に関する単位と図記号」「国試出題基準」を付した．

◆『臨床工学講座』刊行予定はこちら

序文

「臨床工学講座」の刊行にあたって
　1987年に臨床工学技士法が制定されるとともに本格的な臨床工学技士教育が始まり，早20年が経過した．
　この間，科学技術は大きく進歩し，臨床工学技士が従事する医療現場でも，新しい医療技術や医療機器が導入され，多くの人の命を支える役に立ってきた．
　日本臨床工学技士教育施設協議会では，1997年より「教科書編集委員会」を設け，臨床工学技士育成に必要な教科書作りについて検討を重ねてきた．当時は教育施設数が少なかったこと，また1998年度から始まった規制緩和推進3カ年計画のなかで，いわゆるカリキュラム大綱化が臨床工学技士教育制度でも検討されると予想されていたことにより，教科書作成事業をしばらく休止した経緯がある．政府によって「カリキュラム等を規制している国家試験受験資格付与のための養成施設の指定制度を見直し，各大学等が社会のニーズに適切に対応した多様な医療技術者等の養成ができるようにする」との方針が打ち出されたのである．
　その後，2004年4月にカリキュラム大綱化が行われ，また2006年度第20回国家試験から国家試験出題基準が大きく改訂されたことを受け，日本臨床工学技士教育施設協議会は2007年度より改めて『教科書検討委員会』を設けて教科書作成事業を再開した．そして今般，『臨床工学講座』シリーズとして，全国53校の臨床工学技士教育施設で学ぶ約2,600名にも及ぶ学生達のために共通して使用できる標準教科書シリーズを発刊する運びとなった．
　教科書検討委員会および本講座編集委員会では，他医療系教育課程で用いられている教科書を参考にしつつ，今後の臨床工学技士育成に必要，かつ教育レベルの向上を目的とした教科書作成を目指して検討を重ねてきた．
　その骨子として以下の3点を心掛け，臨床工学技士を目指す学生がモチベーションを高く学習でき，教育者が有機的に教育できる内容を目指した．
　(1)本シリーズは，国家試験対策用テキストではなく臨床工学技士が本来的に理解しておくべき基本的事項をしっかりと分かりやすく教えることに重点をおくこと．
　(2)ゆとり教育世代の高校卒業者にも理解しやすい導入と内容の展開を心掛け，とくに基礎科目については随所に“Tips”などを挿入することにより読者の理解を深めていただくことを目指し，実務上での応用へのつながりを明確にすること．
　(3)大綱化後の新カリキュラムの内容をベースに「平成19年度国家試験出題基準」を念頭においた編集とすること．
　よって本講座は，これまでの教科書とは一線を画した理想を掲げており，医療系教育課程用教科書の歴史に新たな1ページを刻む意気込みにて，執筆者・編集者ともども取り組んだ次第である．
　医療現場において臨床工学技士に求められている必須な資質を育むための本教科書シリーズの意義を十分にお汲み取りいただき，本講座によって教育された臨床工学技士が社会に大きく羽ばたき，医療の発展の一助として活躍されることを願ってやまない．
　本講座のさらなる充実のために，多くの方々からのご意見，ご叱正を賜れば幸甚です．
　2008年春
　日本臨床工学技士教育施設協議会　教科書検討委員会
　臨床工学講座　編集委員会

序
　臨床工学技士法誕生から現在までの臨床工学技士教育に欠けているものは何か．今後，「臨床工学」という学問体系を構築していくために必要な基礎知識は何か．「工学的なセンス」を磨くための教育方法はどうしたらよいか．―これらは，臨床工学技士になるための教育課程の中で，これまで真剣に取り組まれてこなかった事項であると認識しておく必要があるだろう．こうした状況をふまえて本書は，次の4つのポイントについて十分に配慮した内容となっている．
　(1)本書の内容が，臨床工学課程に入学した学生が「最初」に学ぶ工学関連の1分野であることを念頭に置き，電気工学・電気磁気学を学ぶうえで，「いかに電気（物理）嫌いにならずに興味をもちながら学習・理解できるか」について留意した．
　(2)本書は電気工学・電磁気学の基礎知識を医療領域で応用することを目指す学問の教科書である．日進月歩で進化する医療機器の原理となる電気的知識に関して理解を深め，「高校物理レベル（基礎）から，将来臨床工学技士として活用できるレベル（医療領域での応用）まで到達すること」ができる内容であることを目指した．
　(3)本書で学ぶ学生が「ゆとり教育」出身であり，身の周りに存在する科学的な現象について，十分に「考え，推論し，疑問を投じ，異見を聞き，また考える」という教育経験を受けてきていない場合も少なくない．そうした多くの学生の教育に携わる教員にとっても，本書が「教授しやすい内容・構成である」ように配慮した．
　(4)最後に，医療現場において他医療従事者より臨床工学技士が優位でなければならない点は，「電気的（物理的）センス」をもっていることだと常々感じている．「電気的センス」とは例えば，「電池」は日常でも医療現場でも様々な製品や機器に使われているポピュラーなエネルギー源であるが「使用前後の電池の質量は変わるのか?」…といったような疑問をもつことである．本書には，読者がたくさんの「電気的センス」という抽出ひきだしをつくることができるような情報も数多く収載した．それらは将来，読者が患者さんの命を預かる臨床工学技士として，各種医療機器や病院電気設備などの理解や安全管理をする際にも参考になるであろう．
　本書は，従来型の電気工学関連の教科書・参考書とは一線を画した内容・構成を目指し，苦労を重ね執筆していただき，編集を行った．そのため，原理や公式の説明だけにとらわれずに「現象を理解させること」を目的として，電気・物理的現象の基礎について高校物理を学んでいない学生にも理解できる工夫（身の周りや医療機器につながる「Tips」の概説や，視覚的素材を取り入れた解説など）を凝らした．また学生が自分でも理解度を確認できるよう，本文中に簡単な演習問題を織り交ぜ，更にステップアップのために各章末にはexerciseを数問用意した．
　臨床工学技士を目指す学生諸君のみならず教育現場の第一線で活躍されている教員の方々におかれても，「臨床に必要な電気的基礎を理解し，センスをもって臨床で応用できる力を養う」手引きとして本書が，臨床工学技士教育向上のために寄与できるものと信じている．
　2008年11月
　戸畑裕志
　中島章夫

　「臨床工学講座」の刊行にあたって
　序
第1章　静電気とその性質
　1　電荷と電子
　　1　電荷の発見
　　2　電子の発見
　　3　電荷の取り扱い
　2　静電気と静電気力
　3　クーロンの法則
　　1　クーロンの法則
　　2　万有引力の法則とクーロンの法則
　　3　電荷が2個以上ある場合のクーロンの法則
　　4　クーロンの法則による電荷の分布
　　　・章末exercise
第2章　電界とガウスの定理
　1　電界
　　1　電界とは
　　2　単位正電荷を用いた電界の求め方
　　3　逆2乗の法則
　2　電気力線と電束
　　1　電気力線
　　2　電束
　3　ガウスの定理
　　1　ガウスの定理
　　2　電気力線を用いたガウスの定理
　　3　電界を用いたガウスの定理
　　4　ガウスの定理の応用（直線状の帯電体）
　4　導体の電界
　　1　導体内部の電界
　　2　導体外部の電界
　5　平行平板による電界
　　　・章末exercise
第3章　電位と等電位面
　1　電位
　　1　電界がする仕事と電圧
　　2　電位と電位差
　　3　点電荷周辺の電位
　　4　複数の点電荷による電位
　2　等電位面
　　1　電位マップと等電位面
　　2　等電位面と仕事
　　3　等電位面と電気力線
　3　導体の電位
　4　電位の傾きと電界
　　　・章末exercise
第4章　電流と導体
　1　電流
　　1　電流の定義
　　2　電流の向き
　　3　電荷と電子の流れ
　　4　電子の移動速度（ドリフト速度）
　2　導体，不導体，絶縁体
　3　静電誘導
　　1　導体の静電誘導
　　2　静電誘導と重ねの理
　　3　避雷針
　　4　シールド
　4　誘電体
　　1　誘電体
　　2　誘電体の働き（その1）
　　3　誘電体の働き（その2）
　　4　誘電率と比誘電率
　　5　極性誘電体と非極性誘電体
　　6　絶縁破壊と誘電破壊強さ
　　　・章末exercise
第5章　コンデンサ（静電容量）
　1　コンデンサの役割
　2　静電容量の大きさ
　3　誘電率の大きさ
　4　静電容量の大きさ
　　1　球状導体の静電容量
　　2　平行導体板間の静電容量
　5　コンデンサの種類と構造
　　1　マイカコンデンサ
　　2　セラミックコンデンサ・積層セラミックコンデンサ
　　3　スチロールコンデンサ
　　4　フィルムコンデンサ
　　5　電解コンデンサ（ケミカルコンデンサ）
　　6　電気二重層コンデンサ（スーパーキャパシタ）
　　7　可変コンデンサ（バリコン）
　　8　半固定コンデンサ（トリマ）
　　9　コンデンサ容量の大きさと表示について
　6　コンデンサの合成容量
　　1　コンデンサの並列接続
　　2　コンデンサの直列接続
　7　コンデンサが蓄えるエネルギー
　8　直流回路におけるコンデンサ
　9　コンデンサの充放電
　　1　直流回路における充放電
　　2　交流回路における充放電
　　3　電圧と電流の時間的変化
　　4　コンデンサに蓄えられる容量と周波数の関係
　　5　時定数
　　6　微分回路と積分回路
　　　・章末exercise
第6章　磁気の性質
　1　磁石の力と磁界
　2　磁極におけるクーロンの法則
　3　磁界の大きさ
　4　磁束と磁束密度
　　　・章末exercise
第7章　電流がつくる磁界
　1　電流によってつくられる磁界
　2　コイルがつくる磁界
　3　ローレンツ力
　　　・章末exercise
第8章　電磁誘導
　1　ファラデーの法則
　2　レンツの法則
　3　誘導起電力の大きさ
　4　フレミングの右手の法則
　　　・章末exercise
第9章　コイル（インダクタンス）
　1　コイルとインダクタンス
　2　自己誘導と自己インダクタンス
　3　相互誘導と相互インダクタンス
　4　インダクタンスに蓄えられるエネルギー
　5　変圧器（トランス）
　　　・章末exercise
第10章　電磁力
　1　電磁力とは
　2　フレミングの左手の法則
　3　電流力
　4　モーターと発電機
　5　電磁力による仕事
　　　・章末exercise
第11章　電磁波の性質
　1　ヘルツの実験
　2　電磁波の種類と性質
　3　電磁波の放射と伝搬
　4　電波の送受信～アンテナの例～
　5　電磁波障害とノイズ対策
　　　・章末exercise
　付録
　　1　電気に必要な数学の基礎
　　　A　指数と対数
　　　B　接頭語
　　　C　三角関数
　　　D　虚数の取り扱いと複素数
　　2　電気・電子に関する単位（物理量）と図記号
　　　A　単位と文字
　　　B　図記号
　　3　臨床工学技士国家試験出題基準（医用電気電子工学）
　　　　・章末exerciseの解答
　索引

　Tips CONTENTS
　　第1章　静電気とその性質
　　　エレキテル
　　　スパーク（火花放電）
　　　火花放電と電気メス
　　第3章　電位と等電位面
　　　等電位接地
　　第4章　電流と導体
　　　電気抵抗の基準値
　　　電子部品の絶縁破壊
　　第5章　コンデンサ（静電容量）
　　　開回路（Open Circuit）
　　　浮遊容量について
　　　位置エネルギー（Potential Energy）
　　　位相（phase）とは
　　第6章　磁気の性質
　　　永久磁石
　　　磁気双極子の
　　　つくる磁界の大きさ
　　　遠距離力～クーロンの法則，万有引力の法則～
　　　強磁性体の磁束密度と外部磁界の関係
　　第7章　電流がつくる磁界
　　　神経電流がつくる磁界とその計測～SQUID～
　　　電磁石とその応用
　　　超伝導磁石と強磁界
　　　ローレンツ力とアンペールの法則
　　　ホール効果とホール素子
　　第8章　電磁誘導
　　　クランプメータ
　　第9章　コイル（インダクタンス）
　　　無誘導部品
　　　医療機器におけるコイル
　　　医療機器や電気設備に利用されているトランス
　　第10章　電磁力
　　　医療機器に用いられているモーター
　　　仕事（エネルギー）の表現方法
　　第11章　電磁波の性質
　　　導体に対する電磁波の浸透，高周波電流の流れ方～表皮効果～
　　　電磁波を利用した治療機器～マイクロ波手術器，レーザ手術器～

著者所属/略歴 ※本書が刊行された当時のものです．現在とは異なる場合があります．

【編者略歴】
戸畑裕志【とばたひろし】
　1978年　福岡大学工学部電子工学科卒業
　1978年　久留米大学病院中央手術部勤務
　2000年　久留米大学病院臨床工学センター技師長
　2007年　九州保健福祉大学保健科学部臨床工学科教授
　　　　　現在に至る　臨床工学技士，博士（医学）
中島章夫【なかじまあきお】
　1991年　慶應義塾大学理工学部電気工学科卒業
　1993年　慶應義塾大学大学院理工学研究科電気工学専攻前期博士課程修了
　1993年　防衛医科大学校医用電子工学講座助手
　1999年　日本工学院専門学校臨床工学科科長
　2006年　東京女子医大学大学院医学研究科先端生命医科学系専攻後期博士課程修了
　2006年　杏林大学保健学部臨床工学科助教授（先端臨床工学研究室）
　2007年　杏林大学保健学部臨床工学科准教授
　　　　　現在に至る　博士（医学）

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日本臨床工学技士教育施設協議会　監修／戸畑裕志・中島章夫　編著／福長一義・堀純也・佐藤求　著