「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
第2版の序
2009 年に刊行した本書も,おかげさまで初版から6 年が経過し,このたび改訂の運びとなった.
本「医用電子工学」は,電気電子の基礎を学ぶうえで,臨床工学講座「医用電気工学1」,「医用電気工学2」に引き続く書と位置づけられる.今回の改訂では,臨床工学技士やME技術を学ぶ者のみならず,広く電気電子工学の初学者を対象として,電子工学や電子回路の基礎を網羅できる内容に見直した.
まず第1 版と同様に,全体をアナログ回路(第1~7 章),ディジタル回路(第8~14 章),通信(第15 章)の3 つで構成した.
アナログ回路の冒頭では,現代社会を成り立たせているといっても過言ではない半導体の基礎を元に,初版でいただいた意見をふまえて,半導体のエネルギー準位の考え方などを概説することによって(第1 章),半導体素子の特性の理解へとつながるよう工夫した.ダイオードやトランジスタは,素子としての基礎的な性質を理解したうえで(第2,5 章),実際身のまわりで使われている回路(第3,4 章)や特徴とその働き(第6,7 章)について内容を掘り下げるとともに,オペアンプでは回路実験や回路シミュレーションで確認しやすいような基礎的かつ実用に即した回路例をあげ(第8 章),回路動作を検証しながら理解を深められる内容とした.また新たに電子回路素子(第9 章)について概説し,身のまわりで用いられている各種半導体センサなどの特徴や応用例を理解できる内容とした.ディジタル回路では,臨床工学講座「医用情報処理工学」との重複分を精査し,0,1 から始まるディジタル回路の基礎(第10 章)からパルス発振回路(第14 章)までの構成を見直した.論理回路では,各種論理ゲートを用いた回路の基礎を理解するとともに,ダイオードやトランジスタなどアナログ素子を用いた論理ゲートの働きについて理解を深めるなど,アナログ・ディジタル双方の回路を関連づけながら学べる内容とした.最後に,これらアナログやディジタルの技術を用いた通信や伝送路の仕組み(第15 章)について学べる構成とした.
工学系(電気・電子工学)では,アナログとディジタルについて別々に学習するのが一般的であるが,限られたカリキュラムのなかで医学と工学の基礎を学び,医療機器の専門家を目指す臨床工学技士やME技術者にとって,本書のようなアナログ・ディジタルのハイブリッド型教材は有効活用できると考えられる.また第1 版と同様に,限られた時間のなかで内容を理解する一助として,本文中の演習や例題などで予習を行い,講義や実習後に章末exerciseによって復習できる構成とし,巻末にその略解を示すことで,総合的な自己学習ができるよう配慮した.電子工学は電気工学と同様に,後に学ぶ医療機器(治療機器,生体計測装置や生体機能代行装置など)の原理・構造を理解し,安全に運用するのに必要となる基礎知識である.本書が少しでも読者諸氏の役に立てば,編者・著者の喜びとするところである.
最後に,本臨床工学講座に関わった者の一人として一言述べさせていただく.本書のみならず,教科書を理解するには,書かれている内容に興味を示し,共感しなければならない,つまり,執筆者・編者が伝えようとしている経験や知識を理解する力が求められると考える.とはいえ,電気・電子工学の分野にて,半導体を構成する原子の構造や,目にみえない電流や電磁波などをどうやって経験・共感するかという問題がつきまとうのも事実である.したがって,書かれている文章や内容から類推したり(疑似体験),模擬したり(シミュレーション)して,それを自己の経験とする,つまり頭のなかで一生懸命に想像力を働かせることによって経験を生み出すことが必要であり,この経験が将来臨床工学技士として役立つ「工学的センス」につながると考えている.
浅学のため厳密さを欠く表現や不測の誤りも多々あろうと思われるが,大方のご批判やご指導をいただければ幸いである.
2015 年2 月
中島章夫
福長一義
佐藤秀幸
第1 版の序
本書は,臨床工学講座『医用電気工学1,2』の内容を履修して電気工学・電気磁気学について一定の理解を獲得していただいた後に,電子工学について学んでいただくことを念頭に置いて書かれた.
本書の執筆にあたっては次の4 点について十分な配慮を心がけた.
(1)電子工学が臨床工学課程に進んだ学生が初期の段階で履修する科目であることに鑑み,本書の内容が,いかに「電気・電子嫌いにならずに興味を持ちながら学習・理解できるか」について留意した.
(2)本書は,身の周りの電子機器だけでなくIC化された医療機器の動作に欠かせない「電子回路・電子工学」の基礎を理解し,医療領域で応用することを目指す学生の教科書である.医療機器の「心臓」に相当する電気・電磁気について学ぶのが電気工学・電気磁気学だとすれば,「脳」として医療機器への命令およびその制御を行う電子について学習するのが電子工学である.電子工学的知識を深め,「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(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,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,本講座『医用電気工学 1,2』と同様に本書が,「教授しやすく,発展的に変更可能な内容・構成である」ように配慮した.
(4)医療現場において臨床工学技士がもっている,他職種にはない優位性とは,電気・電子に関する豊かな知識であり,それを応用できるセンスである.最新の医療機器に関する知識だけではなく,例えば「ケータイ(携帯電話・PHS)は,どうしてアンテナが付いていなくても通話(送受信)ができるの?」といったような,患者さんや職場の同僚から訊ねられる疑問に丁寧に答えてあげたりすることも大切なことであり同時に,「今自分が使っている電波はペースメーカ植込み患者さんにどんな影響を与えるのか?」というような専門職としての安全意識をもつことも必要である.そこで本書では本文のみならず「Tips」などにおいて,電子に関する幅広い知識を得ていただけるよう配慮した.本書で学んだ知識は将来,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それらの安全管理業務の際にも生きてくるはずである.
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・電子工学的基礎を理解し,センスをもって臨床で活用できる力を養う」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.
2009 年3 月
中島章夫