臨床工学講座　医用電気工学2　第2版／医歯薬出版株式会社

立ち読みする

復刊・再刊リクエスト

3,850円（税込）

品切れ

本書には改訂版がございます．
詳細はこちら．

臨床工学講座
医用電気工学2 第2版

日本臨床工学技士教育施設協議会　監修／福長一義・中島章夫・堀純也　編著

発行時参考価格 3,500円

総頁数：236頁 / 2色
判型：B5判
発行年月：2015年3月
ISBN978-4-263-73418-6
注文コード：734180

内容紹介

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．今改訂ではさらにわかりやすく，見やすい誌面構成にバージョンアップして，学生の理解をさらに深める工夫がなされている．

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
　臨床工学講座教科書編集委員会

第2版の序
　2008年に刊行した本書も，おかげさまで初版から6年あまりが経過し，このたび改訂の運びとなった．
　本書「医用電気工学2」は，臨床工学技士を目指す学生，または医用工学を学ぶ初学者を対象とし，臨床工学技士国家試験出題基準における「電気工学」の教科書として編集した2分冊のうちの後編で，主に「電磁気学」の内容を収めたものである．電磁気というと，難しくて自分とは関係ないと感じるかもしれないが，冬場に静電気でビリっとしたり，マグネットを冷蔵庫に貼り付けたり，スマートフォンで電波（電磁波）を利用したり，非常に身近な現象ばかりである．また電磁気学は，一見するとバラバラの現象が複雑な公式で書かれているようだが，実は少ない基本的な法則に基づいて非常にまとまった体系をしている学問である．初学者は全体がみえないので，学習中にゴールが見通せずに難しく感じてしまうため，第2版では第1章に素粒子からマクスウェルの方程式まで，流れをもって要点だけ説明することで，ぼんやりとであるが電磁気現象の全体がみえるように工夫した．
　臨床工学の教育では，限られた期間内に医学と工学を学ぶ必要があるので，おのずと各科目の習得に割ける時間は短くなる．このため，講義中に理解を深めるための十分な説明を加えたり，適宜考える時間や問題を解く時間を設けたりすることが困難な状況にある．どのような学問でも同じことがいえるが，臨床工学のような境界領域を専攻した諸君は，とくに予習・復習といった自己学習で基礎を身につけ，講義や実習で応用力やセンスを磨くことが重要となる．そこで第2版の編集にあたっては，講義の理解を助けるように，理論的な公式を示すだけでなく現象の説明に多くのページを割いた．また，本文中の演習例題を増やすとともに，初版同様に，各章の終わりに章末exercise，巻末にその略解を示すことで，総合的に自己学習ができるように配慮した．
　例えば，医療機器からは何本もの導線が延びることがあるが，それらが邪魔だからといって電源ケーブルとともに束ねたり，コイル状に巻いたりすれば，電場による浮遊容量や磁場による相互結合によって信号ラインに電源ノイズが載ることがある．ノイズは生体計測を妨げたり，機器にエラーを発生させたりする要因となるが，電気工学を学んでいなければ，まさかケーブルを束ねたり巻いたりしたことが原因だとは気づかないのではないだろうか．このように，臨床現場で起こるさまざまな工学的な問題に対処したり，日々発展する医療機器に対応し，新しい技術を円滑に受け入れたりするためには工学の知識が必要となる．
　さて例年，電気工学からの国試出題比率は全体の約6％と決して少なくない．また電気工学は，後に学ぶ生体機能代行装置や医用治療機器などの原理，構造，安全を理解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．
　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
　福長一義
　中島章夫
　堀純也

第1版の序
　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
　第2版の序
　第1版の序
第1章　電磁気学
　1　物質の電気的性質
　　1　素粒子
　　2　電磁気力
　　3　電気素量と帯電
　　4　粒子と波
　　5　量子性
　　6　原子内の電子配置
　2　電磁場
　　1　電場
　　2　磁場
　　3　電気と磁気
　　4　電磁波
　　5　記号と単位
　　6　3次元空間と回転
　3　電磁気学
第2章　電荷と電界
　1　電荷
　　1　電荷の発見
　　2　クーロンの法則
　　3　重ね合わせの原理（重ねの理）
　　4　帯電した導体内部の電荷の分布
　2　電界
　　1　1個の点電荷がつくる電界
　　2　複数の電荷がつくる電界
　3　電気力線と電束
　　1　電気力線
　　2　電束
　4　ガウスの法則
　　1　ガウスの法則
　　2　ガウスの法則の応用
　　3　帯電した導体内部の電界
　　　章末exercise
第3章　電圧と電位
　1　仕事
　2　ポテンシャルエネルギー
　　1　重力によるポテンシャルエネルギー
　　2　静電気力によるポテンシャルエネルギー
　　3　ポテンシャルエネルギーと経路
　3　電圧と電位
　　1　電圧と電位
　　2　点電荷周囲の電位
　　3　電位の重ね合わせ
　　4　等電位面
　　5　一様な電界と電位の傾き
　　6　導体の電位
　　　章末exercise
第4章　静電界の性質
　1　導体，絶縁体，真空
　2　導体と静電界
　　1　静電誘導
　　2　電界中の導体
　　3　静電誘導と重ね合わせの原理
　　4　導体表面近くにおかれた点電荷
　　5　避雷針
　　6　静電シールド
　3　誘電体と静電界
　　1　分極
　　2　誘電体
　　3　真電荷と分極電荷
　　4　分極ベクトルと電束密度
　　5　誘電率と比誘電率
　4　真空と静電界
　5　静電界の性質
　　　章末exercise
第5章　電流と抵抗
　1　電流
　　1　電流の定義
　　2　電流密度
　　3　オームの法則
　　4　導線を流れる電流と電界
　　　章末exercise
第6章　キャパシタ（コンデンサ）
　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　導体形状の違いによる静電容量の大きさ
　　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容量の表示方法
　6　キャパシタの合成容量
　　1　キャパシタの並列接続
　　2　キャパシタの直列接続
　7　キャパシタが蓄えるエネルギー
　8　キャパシタの充放電
　　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（位相のずれ）
　　4　キャパシタに蓄えられる容量と周波数の関係
　　　章末exercise
第7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
　5　磁化とヒステリシス
　　　章末exercise
第8章　電流がつくる磁界
　1　電流による磁界
　2　円電流がつくる磁界
　3　ローレンツ力
　　　章末exercise
第9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10章　インダクタ（コイル）
　1　インダクタンス
　2　自己誘導
　3　相互誘導
　4　インダクタに蓄えられるエネルギー
　　　章末exercise
第11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　電磁力による仕事
　　　章末exercise
第12章　電力装置
　1　電力装置とは
　2　変圧器（トランス）
　3　コンバータとインバータ
　4　電動機（モーター）
　5　発電機
　　　章末exercise
第13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　電磁波障害とノイズ対策
　　　章末exercise

　付録1　ベクトル
　　A　ベクトルの導入
　付録2　微分・積分
　　A　微分
　　B　積分
　　C　微積分によって定義される物理量
　　D　微分方程式
　付録3　コンデンサの種類と構造
　付録4　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
　付録5　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　電磁気学
　　単位と定数
　第3章　電圧と電位
　　接地
　第4章　静電界の性質
　　誘電加温と電子レンジ
　　圧電素子
　第6章　キャパシタ（コンデンサ）
　　開回路（open circuit）
　　浮遊容量
　　ポテンシャルエネルギー（位置エネルギー）
　　位相（phase）とは
　　静電結合の電気メス対極板
　第7章　磁気の性質
　　永久磁石
　　磁気双極子のつくる磁界
　第8章　電流がつくる磁界
　　神経電流がつくる磁界と計測～SQUID～
　　電磁石とその応用
　　ホール効果とホール素子
　第9章　電磁誘導
　　クランプメータ
　第10章　インダクタ（コイル）
　　医療機器におけるインダクタ
　第12章　電力装置
　　医療機器や電気設備に利用されているトランス
　　医療機器に用いられているモーター
　第13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】
福長一義【ふくながかずよし】
　1995年　日本工学院専門学校臨床工学科卒業（臨床工学技士）
　1998年　東京電機大学工学部電子工学科（飛び級）
　2000年　東京電機大学理工学部博士前期課程修了（応用電子工学専攻）
　2003年　東京電機大学理工学部博士後期課程修了（応用システム工学専攻）
　2003年　東京電機大学フロンティア共同研究センター助手
　2006年　杏林大学保健学部臨床工学科助手
　2008年　杏林大学保健学部臨床工学科講師
　2012年　杏林大学保健学部臨床工学科准教授
　　　　　現在に至る　博士（工学）
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）
堀　純也【ほりじゅんや】
　1998年　広島大学理学部物理学科卒業
　2000年　広島大学大学院先端物質科学研究科量子物質科学専攻博士課程前期修了
　2002年　広島大学大学院先端物質科学研究科量子物質科学専攻博士課程後期修了
　2002年　広島大学ベンチャービジネスラボラトリー講師（中核的研究機関研究員）
　2003年　岡山理科大学理学部応用物理学科医用科学専攻講師
　　　　　現在に至る　博士（理学），臨床工学技士

執筆者の関連書籍を探す場合は下に表示された名前をクリックしてください

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