臨床工学講座　医用情報処理工学　第2版／医歯薬出版株式会社

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臨床工学講座
医用情報処理工学第2版

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・浅井孝夫　編

定価 4,180円（本体 3,800円＋税10％）

総頁数：272頁 / 2色
判型：B5判
発行年月：2019年2月
ISBN978-4-263-73423-0
注文コード：734230

講義から国試対策まで幅広く役立つ定本テキスト「医用情報処理工学」改訂版！

内容紹介

●日本臨床工学技士教育施設協議会監修！
●臨床工学技士学生の育成に必要な情報を網羅し，全国の教育施設で共通して使用できる標準テキスト．
●国家試験出題基準に沿った内容で編集．日常の講義から国家試験対策まで幅広く活用できる内容．
●高校卒業者にも理解できるような導入と展開を心がけ，図表を用いて平易に解説．また，Tipsや側注など，理解を深める工夫も満載！
●大きく変化しているITおよび医療情報をとりまく環境をふまえ，時代の流れに対応した内容へとアップデート．
●臨床現場に即した内容をわかりやすく説明．

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
　臨床工学講座教科書編集委員会

第2版の序
　2010年の初版発行以来，本書は臨床工学技士をはじめ，医療職を目指す多くの学生や教育施設において活用されてきた．その間，情報技術（IT）の進歩は元より，医療情報を取り巻く環境は大きく変化した．今日の病院では，オーダリングシステムや電子カルテシステムなどが導入され，効率かつ正確な診療業務に寄与しているのみならず，患者安全にも貢献しているといえる．また，これらITの進歩に伴い，医療機器（ME機器）もIT化されてきたことにより，臨床現場で幅広く医療機器を扱う臨床工学技士も，医療情報の知識や技術が問われる時代になったといえる．
　上記をふまえ，本書も増刷ごとに加筆修正を行い対応してきたが，初版発行から9年を経て，このたび第2版を発刊し，今後さらに進歩するITおよび医療現場における情報処理技術へのニーズに対応することとした．
　章立ては第1版と大きく変更はしていないが，改訂のポイントを以下に述べる．
　第1章医療と情報技術では，医療におけるIT化の流れから今後の動向まで，本書を俯瞰する内容に一新した．
　第2章ディジタルデータの表し方，第3章論理回路，第8章データベースは基礎的な内容のため，第1版とほぼ同様である．
　現在，身の回りの電子製品含めた機器がディジタル化されて処理されていることをふまえ，第4章に信号処理の基礎についての解説を新たに設けた．
　第5章コンピュータの基本構成，第6章コンピュータの動作原理，第7章プログラミングの基礎，第11章コンピュータによる制御，第12章コンピュータによる医療機器への応用，第13章医療情報システムでは，時代に合わせて内容を見直した．
　第9章データ通信とネットワークにおいては，最新規格や方式の説明を取り入れ，内容を見直した．
　第10章コンピュータの保守管理では，前版の構成を変更し，医療システムとしても用いられるコンピュータについて必要とされる保守管理に絞った内容とした．
　第14章IT社会におけるセキュリティと医療現場でのセキュリティ対策では，情報のセキュリティ対策や情報漏洩対策など，最新の事例を元にした内容に刷新するとともに，法的な解説について見直しを行った．
　第1版同様，本書は臨床工学技士国家試験出題基準に記載された「情報処理工学」の範囲に準拠した内容・構成としたが，国家試験対策のみを目的とするものではないことは変わらない．臨床工学技士の卒前教育に必要な医療情報の基礎から現代のITまでの知識を提供するのみならず，卒後，第一線で活躍される臨床工学技士をはじめ，各種医療専門職種，または医療機器製造業にかかわる企業人などにとっても，本書が幅広い情報を提供できると考えている．
　2019年1月
　中島章夫
　戸畑裕志
　浅井孝夫

第1版の序
　本書は，我々の生活に欠かせないパーソナルコンピュータ（PC）を代表とするIT技術を医療に用いるための情報処理の基礎を学ぶことを念頭に置いて書かれている．また，既刊の「医用電子工学」で学ぶ電子工学・情報通信理論ともオーバーラップして学べる部分がある．
　本書は次の4つの構成を柱に，上記目的について十分な配慮を心がけた．
　(1)情報理論の基礎［第1章～第3章］
　IT技術をインフラとする現代社会において，情報理論・技術が発展してきた経緯や，IT技術の医療への応用など，情報処理技術のエッセンス（第1章）を導入として，情報処理の基礎となるディジタル・論理回路の原理・仕組み（第2章～第3章）を学ぶ．
　(2)コンピュータ技術の基礎［第4章～第7章，第10章］
　医療の現場のみならず日常生活に欠かせないコンピュータの基礎について，ソフトウェア・ハードウェアの両面から学ぶ（第4章～第6章）．さらに，ソフト面では機器管理や物品管理などに必要なデータベースの概念と構築の基礎（第7章）を，ハード面ではPCの組立，保守管理の基本知識，技術について学ぶ（第10章）．
　(3)ネットワーク・コンピュータ制御の基礎［第8章～第9章，第12章］
　データ通信およびコンピュータネットワークの基礎（第9章）から，各医療機器に応用されているネットワーク機能や，各種医療機器の制御方法の基礎（第8章），コンピュータ制御による医療機器への応用について学ぶ（第12章）．
　(4)医療情報システムとセキュリティ［第11章，第13章］
　電子カルテシステムなど，医療現場で用いられている各種情報システムの基礎を学ぶとともに，現状の問題点と将来の課題について理解を深める（第11章）．最後に本書の最大の特徴でもある，IT社会におけるセキュリティに関して，ネットワークセキュリティの基礎から，各種個人情報などを取り扱う医療現場でのセキュリティ対策について，関連法規や規制を例示しながら学ぶ（第13章）．
　上記4つの柱に加え，本臨床工学講座の共通事項として，次の3つのポイントに十分配慮した内容として編集した．
　1．本書は，いわゆる情報技術のリテラシーのみならず，IC化された医療機器の取り扱いや安全管理を行う臨床工学技士にとって必要不可欠なIT技術の基礎や周辺技術に関して学ぶことができる教科書である．医療機器の「心臓」にあたる知識を電気工学・電気磁気学で学ぶとするならば，「脳機能・神経ネットワーク」に関する情報技術について，基礎から将来臨床工学技士として活用できるレベルの内容であることを目指した．
　2．本書で学ぶ学生のほとんどが「ゆとり教育」出身であり，本書を手に取るまでの初等・中等教育のなかで，本来であれば身の回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，他者からの意見を聞き，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．そうしたタイプの学生の教育に携わる教員にとっても，本書が「教授しやすく，知識・技術の進歩により変更可能な内容・構成である」ように配慮した．
　3．医療現場において，医師や看護師をはじめとするコメディカル職種より臨床工学技士が優位でなければならない点は，「工学的（情報処理能力的）センス」を有することだと常々感じている．「工学的センス」とは，たとえば「PC」は，日常生活の場でも医療現場でも欠かせない情報端末装置として用いられているが，「どうしてインターネットにつながるのか?」，「今自分が使っているデータベースのセキュリティはどのようなシステムで守られているのか?」というような疑問をもつことだといえる．つまり，患者さんの命を預かる医療従事者の一人である臨床工学技士が情報処理技術を活用するうえで，少しでも多くの医療に結びつく「工学的センス」という引き出しを作り，IT化された各種医療機器や病院情報システムなどを安全に運用するための参考になるよう配慮した．
　本書は，従来型の情報処理技術関連の教科書・参考書とは一線を画した内容・構成を目指し，趣向を凝らして執筆していただき，編集を行った．そのため，コンピュータの基礎や技術的解説だけにとらわれずに，「医療に用いられているIT技術を理解し活用できること」を目的として，コンピュータリテラシーからソフト・ハード面で医療機器に応用されているテクノロジーや，実際の医療機器に用いられているシステムに焦点を当てた．
　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，「臨床に必要な情報処理技術の基礎とネットワーク・セキュリティを理解し，工学的センスをもって臨床でIT技術を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．
　2010年1月
　菊地　眞
　戸畑裕志
　中島章夫

　「臨床工学講座」の刊行にあたって
　第2版の序
　第1版の序
第1章　医療と情報技術（IT）
　　1　大型コンピュータからパソコンへの変遷
　　2　医療の診断精度に貢献したME機器
　　3　集中管理方式から分散方式へのダウンサイジング
　　4　医療情報システムの守備範囲
　　5　遠隔医療へのコンピュータ利用
　　6　病院情報システムの発展の経緯
　　7　医療における情報セキュリティ確保と個人情報保護
　　8　医療情報システムの安全管理に関するガイドライン
　　9　地域連携に必要な医学用語・コードの標準化動向
　　10　医療安全・トレーサビリティ確保に必要なバーコード標準化
第2章　ディジタルデータの表し方
　1　数値の表し方
　　1　10進数と2進数，8進数，16進数
　　2　数の変換
　　3　2進数の四則演算
　　4　補数
　2　ディジタルデータの表現
　　1　ビットとバイト（情報の単位）
　　2　数値データ
　　3　文字データの表現
　　4　画像データの表現
　　5　データの圧縮・解凍
　　6　誤りチェック
　　　章末exercise
第3章　論理回路
　1　論理回路の基本
　　1　図記号と真理値表
　　2　論理代数の定理
　　3　基本的論理ゲート
　　4　その他の論理回路
　　5　正論理・負論理
　2　論理回路の設計
　　1　論理代数による簡単化
　　2　カルノー図による簡単化
　　3　回路の設計
　3　いろいろな論理回路
　　1　加算器
　　2　加算回路
　　3　エンコーダとデコーダ
　　　章末exercise
第4章　信号処理
　1　信号のディジタル化（AD変換）
　　1　標本化
　　2　量子化
　　3　符号化
　2　信号の解析
　　1　雑音除去
　　2　周波数解析
　　3　相関関数
　　　章末exercise
第5章　コンピュータの基本構成
　1　コンピュータの基本構成
　2　CPUの基本構成
　3　バス
　4　メモリの機能と種類
　5　入力装置と出力装置
　　1　入力装置
　　2　出力装置
　6　補助記憶装置
　　1　ハードディスクとSSD
　　2　RAID
　　3　CD，DVD，BD
　　4　不揮発性の半導体メモリ
　　5　NAS（Network Attached Storage）
　　6　クラウドストレージ
　　7　磁気テープ
　7　入出力インターフェース
第6章　コンピュータの動作原理
　1　コンピュータの動作原理
　2　コンピュータの起動の仕組み
　3　オペレーティングシステム
　　1　OSに関する基本的な概念
　　2　OSの役割
　4　プログラミング言語
　　1　機械語とアセンブリ言語
　　2　高水準言語
　　3　コンパイラとインタープリタ
　　4　スクリプト言語とマクロ言語
　5　応用ソフトウェア
第7章　プログラミングの基礎
　1　プログラム作成の基本
　　1　アルゴリズム
　　2　変数とデータの型
　　3　プログラムの流れの制御
　2　流れ図（フローチャート）
　3　流れ図とBASICによるプログラミング入門
　　1　簡単な計算
　　2　条件による分岐
　　3　繰り返し
　　4　手続きと関数
　4　C言語によるプログラミング
　5　Javaによるプログラミング
　6　Pythonによるプログラミング
　7　LabVIEWによるプログラミング
第8章　データベース
　1　データベースとは
　2　データベース管理システム（DBMS）
　3　データベースの分類
　4　データモデリング（data modeling）の技法
　　1　概念モデル（conceptual model）
　　2　論理データモデル
　5　データベースの応用技術
　　1　データウェアハウス（data warehouse：DWH）
　　2　ERP（enterprise resource planning）
　　3　CRM（customer relationship management）
　　4　ナレッジマネジメント（knowledge management：KM）
　　5　マルチメディアデータベース
　　6　EDI（electronic data interchange）
　　7　サプライチェーンマネジメント（supply chain management：SCM）
　6　データベースによるプログラミング
　　1　FileMaker Proによるデータベース構築
　　2　Accessによるデータベース構築
　　3　医療機器に役立つ公開データベース
第9章　データ通信とネットワーク
　1　データ通信の変遷とその守備範囲
　2　情報理論
　3　有線における通信回線の種類と機能
　　1　伝送媒体の種類
　　2　アナログ伝送路とディジタル伝送路
　　3　ディジタル同期方式
　　4　無線における通信方式（変調・復調方式，分割多重方式）
　4　ネットワーク
　　1　ネットワークアーキテクチャ
　　2　OSI参照モデル
　5　ローカルエリアネットワーク（LAN）
　　1　LANとWAN
　　2　LANの接続形態（ネットワークトポロジ）の種類と特徴
　　3　代表的なLANの種類
　　4　LANの接続機器（リピータ，ブリッジ，ルータ，ゲートウェイ）
　6　無線LANの概要
　　1　無線LANのネットワーク形態
　　2　無線LANの種類
　7　パケット通信
　8　誤り検出方式
　　1　正確な情報通信を阻む伝送路の電気雑音や波形歪み
　　2　誤り検出と誤り訂正
第10章　コンピュータの保守管理
　1　コンピュータの保守管理
　　1　ハードウェアの保守管理
　　2　ソフトウェアの保守管理
　　3　動作異常時の保守
　　　章末exercise
第11章　コンピュータによる制御
　1　制御の基本
　2　医療機器におけるコンピュータ制御の概要
　　1　血液浄化装置
　　2　人工呼吸器
　　3　循環関連装置
　　4　生体情報モニタ関連装置
第12章　コンピュータによる医療機器への応用
　1　医療診断を変革したCT，MRI
　2　内視鏡
　　1　内視鏡
　　2　カプセル内視鏡
　3　ビジュアル化に貢献するコンピュータ手術支援システム
　　1　ロボット手術
　　2　画像支援ナビゲーション手術
　4　医療安全・トレーサビリティに役立つ医療機器標準バーコードとネットワーク
第13章　医療情報システム
　1　医療情報システムとは
　2　病院情報システム
　　1　病院情報システムの起源（医事会計システム）
　　2　病院情報システムの進展（オーダエントリシステムと部門システム）
　　3　形態としての病院情報システム
　　4　電子化時代の医療情報システム（電子カルテ）
　3　地域医療情報システム
　　1　連携時代の医療情報システム
　4　情報通信技術（ICT）の活用による医療情報システムの進化
　　1　センサネットワークと無線通信技術
　　2　医療におけるIoT
　　3　ナースコールシステムのICT化
　5　医療情報システムの基盤
　　1　サーバ室の管理基盤
　　2　通信システムの安定性維持
　6　今後の医療情報システム
　　　章末exercise
第14章　IT社会におけるセキュリティと医療現場でのセキュリティ対策
　1　ネットワークにおけるセキュリティ対策
　　1　インターネット・ITに潜む危険
　　2　情報セキュリティの基本概念
　　3　情報システムの脆弱性（セキュリティホール）
　　4　ウイルス被害とその対策
　　5　個人レベルのセキュリティ対策
　　6　企業レベルのセキュリティ対策
　　7　認証方式の種類と特徴
　　8　暗号化と電子証明書
　2　医療における医療情報の意義
　　1　医療情報の特殊性
　　2　2つのガイドライン
　　3　品質マネジメントシステム
　　4　ウイルス対策
　　5　不正アクセス対策
　　6　情報漏洩対策
　　7　情報改ざん対策
　3　医療情報セキュリティ関連の法律
　　1　刑法
　　2　個人情報保護法（個人情報の保護に関する法律）

　付録
　　1　臨床工学技士国家試験出題基準（情報処理工学）
　　　　章末exerciseの解答

　索引

　Tip CONTENTS
　　第2章　ディジタルデータの表し方
　　　文字化け
　　　動物の色覚
　　　ディジタルX線撮影システム
　　第3章　論理回路
　　　身近にある正論理と負論理
　　　カルノー図による簡単化のポイント
　　第5章　コンピュータの基本構成
　　　シングルボードのコンピュータ
　　　割り込み
　　　論理演算とビット演算
　　　アダプタカード
　　　RAM
　　　ラスタースキャン方式とベクタースキャン方式
　　　解像度
　　　プリンタの印刷解像度
　　　シンクライアント
　　　フロッピーディスクとMO
　　第6章　コンピュータの動作原理
　　　ハードウェアとソフトウェア
　　　メインフレーム
　　　POSIX
　　　構造化プログラミング
　　　マークアップ言語
　　　サーバ用のプログラム
　　第7章　プログラミングの基礎
　　　変数の名前のつけかた
　　　BASIC言語
　　第8章　データベース
　　　OLAP（online analytical processing）
　　　データマイニング（data mining）
　　第12章　コンピュータによる医療機器への応用
　　　e-Japan重点計画2004
　　第14章　IT社会におけるセキュリティと医療現場でのセキュリティ対策
　　　DoS攻撃
　　　電子保存の3基準
　　　ハッカー
　　　守秘義務
　　　モラル
　　　PDCAサイクル

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
　2010年　杏林大学保健学部臨床工学科教授
　2011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　東京女子医科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）

浅井孝夫【あさいたかお】
　2002年　広島大学理学部生物科学科卒業
　2004年　奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学研究科博士前期課程修了
　2004年　京都保健衛生専門学校臨床検査学科専任教員
　2008年　北里大学保健衛生専門学院管理栄養科専任講師
　2009年　北里大学保健衛生専門学院臨床工学専攻科専任講師
　2011年　新潟医療福祉大学医療技術学部臨床技術学科助教
　2014年　新潟大学大学院医歯学総合研究科地域疾病制御医学専攻博士課程修了
　2017年　新潟医療福祉大学医療技術学部臨床技術学科講師
　　　　　現在に至る　博士（医学），基本情報技術者，一級遺伝子分析科学認定士

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