大学院保健医療学研究科修士・博士課程

研究室/オフィスアワー

原則月曜日3 時限目・4時限目
その他、部屋にいればいつでも訪問可です。質問等はいつでもご自由にどうぞ。 

担当科目

医療科学概論(大学院博士課程医療科学専攻)

授業概要
医療科学の定義や共通概念について説明し、さらにシステム生理学、神経解剖学、分子生物学、バイオメカニクス、看護技術学、臨床鍼灸学の各分野の立場からみた医療科学的側面について講義する。本講義によって各自の専攻する研究専門分野における医療科学の捉え方および学術的アプローチに関する思考の基盤を形成する。 

学修目標
1.医療における科学的側面とその視点から行う研究の意味について理解している。
2.看護、リハビリテーション、伝統医学などの臨床における医療科学的研究の動向に関する最新の
  知識がある。
3.自身の医療または健康に関する専門領域について医療科学的な視点から深い洞察を加え、課題を
  指摘することができる。
学修内容4
【システム生理学】
システム生理学の概要 
予習復習・課題4
生命をシステムとしての理解することの意義や内部環境の恒常性を維持する生体システムの動作原理、及びその動的な制御機構についての理解を深める。

予習:システムバイオロジーについて事前に調べておくこと。 

学修内容5
【適応生理学】
システム生理学から見た人体の適応メカニズム 
予習復習・課題5
様々な環境条件下において、ダイナミックな振る舞いをみせる生体の環境適応機構について理解する。

予習:生命の環境適応(重力、暑熱寒冷、低酸素、運動)の戦略について事前に調べておくこと。

学修内容6
【代謝生理学】
肥満とその治療の代謝生理学的なメカニズム 
予習復習・課題6
代謝性疾患にみられる、生体調節系の異常と、呼吸循環反応に現れる病態異常所見のメカニズムについてシステム生理学的アプローチを用いて理解する。

予習:バイタルサイン(呼吸、循環、代謝)に異常所見がみられる各種疾患の兆候について事前に調べておくこと。 

成績評価方法と基準
①レポート
②質疑応答時の発言内容 


医療科学研究方法論 (大学院博士課程医療科学専攻)

授業概要

 医療科学領域における様々な研究の国際共通ルールや方法論を学ぶことによって、自身の行う特別研究において採用する研究方法の質を高め、より適切で信頼性の高い研究が実施できるための基礎固めを行う。また、異なる研究分野や研究テーマをもつ学生同士が研究計画と研究方法論を紹介し、互いに科学的立場から建設的な批判を行わせる機会を設けることにより、自身の研究方法論に関する課題を認識させる。 
学修目標
学修目標

1.医療科学研究における共通の規範と研究方法論について理解している。
2.医療科学研究におけるリサーチ・クエスチョンに対して適切な研究方法を選択することができる。
3.自身が行う(予定の)特別研究において用いる方法論について、その理論と技術を熟知しており、
    長所と短所を詳細に説明できる。

履修上の注意(学生へのメッセージ)

 オムニバス方式による講義で、知識・実例の解説と質疑応答を交えながら進行する。
毎回のテーマに関わる論文、記事、資料を事前に指定するので目を通し、授業後には自身の専門分野と予定している研究テーマに当てはめて未解決の課題を抽出すること

学修内容1
【システム生理学】
システム生理学的研究方法論 
血液ガスやpH、血圧、体温、血糖の正常値を決定している動的フィードバック制御システムの機能を定量評価する方法論について理解を深める。

予習:フィードフォワード制御、ネガティブフィードバック制御などの用語について、事前に調べておいてください。
学修内容14
【研究計画(1)】
学生の研究計画・研究方法の案と質疑応答 

成績評価方法と基準
①レポート
②質疑応答時の発言内容 


システム生理学特論(大学院博士課程医療科学専攻:宮本)

授業概要
 生体には、血液ガスやpH、血圧、体温、血糖の恒常性維持に必要不可欠な動的フィードバック制御システムが備わっている。本特論では、様々な環境条件下において、生体恒常性を維持すべくダイナミックな振る舞いをみせる生体システムの動作原理や、その動的な制御機構の詳細を系統的に研究分析する方法論の基礎と応用を学ぶ。また最新の研究成果についても、我々の研究結果を基にシステム生理学の立場から解説する。 

学修目標
生体システムの構造と機能を理解した上で、細胞・組織・個体レベルでそれらがどのように連携して働いているかを、システム生理学的手法を用いて、生体システムの構造及び機能同定し、さらにシステムモデリングを通じて、統合的かつ定量的な視点(システム生理学的視点)から説明できる。 

履修上の注意(学生へのメッセージ)
生体システムの運動に対するダイナミックな振る舞いを理解するため、周波数解析や伝達関数を用いた定量評価に関する基本的な知識が必要となります。
PCやエクセル(表計算ソフト)の基本的な操作方法はもちろん、プログラミングの基礎や基本的なアルゴリズムについては、すでに習得していることを前提に、授業を展開するので注意してください。 

参考書
「Handbook of Physiology, Sect. 12, Exercise; Regulation and integration of multiple systems」, ed. by Rowell L. B. and Shepherd, J. T., Am. Physiol. Soc., New York, 1996
「システムバイオロジー-生命をシステムとして理解する-」 北野宏明, 秀潤社, 2001 


授業展開及び授業計画表

学修内容1
【システム生理学の基礎】
生体システムの階層の理解 
予習復習・課題1
 
学修内容2
【動的システムの構造同定①】
生体調節系(呼吸・代謝システム)のブロック線図 
予習復習・課題2
 
学修内容3
【動的システムの構造同定②】
生体調節系(循環システム)のブロック線図 
予習復習・課題3

学修内容4
【動的システムの機能同定①】
生体調節系(呼吸・代謝システム)による血液ガス、pH、血糖 維持調節機構の定量解析 
予習復習・課題4
 
学修内容5
【動的システムの機能同定②】
生体調節系(循環・体温調節系)による、血圧、体温維持調節機構の定量解析 
予習復習・課題5

学修内容6
【動的システムの分析と評価①】
生体調節系(制御部)の静特性の理解 
予習復習・課題6

学修内容7
【動的システムの分析と評価②】
生体調節系(制御部)の動特性の理解 
予習復習・課題7

学修内容8
【動的システムの分析と評価③
生体調節系(制御対象部)の静特性の理解 
予習復習・課題8

学修内容9
【動的システムの分析と評価④】
生体調節系(制御対象部)の動特性の理解 
予習復習・課題9

学修内容10
【動的システムの統合的理解①】
フィードバック制御システム(トータルシステム)の静特性の理解 
予習復習・課題10

学修内容11
【動的システムの統合的理解②】
フィードバック制御システム(トータルシステム)の動特性の理解 
予習復習・課題11

学修内容12
【システム制御①】
システムモデリングの基礎① 
予習復習・課題12

学修内容13
【システム制御②】
システムモデリングの基礎② 
予習復習・課題13

学修内容14
【システム設計①】
システムモデリングの応用① 
予習復習・課題14

学修内容15
【システム設計②】
システムモデリングの応用② 




後期特別研究Ⅰ(大学院博士課程医療科学専攻:宮本)

授業概要

 後期特別研究は、1~3年次まで継続される学位論文作成に直接関わる科目であり、各指導教員の研究テーマにそって研究のすべての過程を遂行する。後期特別研究Ⅰでは、テーマの設定、先行研究レビュー、研究計画立案、研究倫理審査申請、およびプロトコール発表を行わせる。

システム生理学研究領域のオリジナル研究を展開する上で必要不可欠な、生体システムの構造と機能に関する基礎知識、時々刻々と変化する生体反応の計測技術力、時系列データを処理するためのプログラミング能力について、個人の修得レベルを確認後、以下のいずれかのテーマを設定する。
1.生体の統合的呼吸・循環調節機構及びその病態生理機構の解明に関する研究。2.生体システム適応の新しい定量評価法の開発に関する研究。上記テーマに基づく仮説の検証に必要な先行研究のレビュー、方法論(統計手法を含む)の確認を行った後、研究計画を立案し、それに基づく予備実験を実施し、実験内容を再検討後、本実験計画を研究倫理審査申請し、プロトコール発表を行う。 

学修目標
1.研究テーマに関する国内外の先行研究について検索・入手・通読し、それらの詳細を理解している。
2.リサーチ・クエスチョンが明確であり、先行研究を踏まえて研究計画を立案することができる。
3.自分の計画した研究のオリジナリティと限界を理解しており、それを説明することができる。
4.倫理的な配慮を理解し、研究倫理審査委員会に提出する書類が作成できる。
5.研究プロトコールに関する必要なスライドと配布資料が作成でき、それらを用いた発表と質疑応答ができる。 

履修上の注意(学生へのメッセージ)
研究室において論文・資料・コンピューター等を適宜用いて個別指導する。まずは自発的な発想と行動にもとづいて作成した原案を提出させ、それを討論と示唆により修正させるプロセスを反復する。
必要な先行論文は早期にすべて検索・入手して分類し、不明な用語・概念・手法については事前に調べておくこと。授業前・中・後に生じたアイデア、資料、行動、討論、指導の内容も含め、すべてをラボノートに記録すること。 

成績評価方法と基準
①文献検索、先行研究レビュー、および研究論文の理解度
②リサーチ・クエスチョン、プロトコール、および倫理審査申請書の作成能力
③プロトコール発表会のスライドと資料、発表の技法と内容、および質疑応答時の発言内容
上記の①~③で総合的に評価する。


ガイダンス
特別研究の概要と目的、1年間の予定、留意事項など 
予習復習・課題1

学修内容2
研究テーマの仮設定:
可能性のある研究テーマのリストアップ 
予習復習・課題2

学修内容3
先行研究論文の検索:
文献データベースを用いた先行研究文献の検索 
予習復習・課題3

学修内容4
先行研究論文講読:
仮設定したテーマに関する研究の現状に関する情報入手 
予習復習・課題4

学修内容5
先行研究論文講読:
仮設定したテーマに関する研究の現状に関する情報入手 
予習復習・課題5

学修内容6
先行研究論文講読:
仮設定したテーマに関する研究の現状に関する情報入手 
予習復習・課題6

学修内容7
先行研究論文講読:
仮設定したテーマに関する研究の現状に関する情報入手 
予習復習・課題7

学修内容8
先行研究論文講読:
仮設定したテーマに関する研究の現状に関する情報入手 
予習復習・課題8

学修内容9
先行研究論文講読:
仮設定したテーマに関する研究の現状に関する情報入手 
予習復習・課題9

学修内容10
研究テーマの決定:
先行研究の現状と実行可能性を踏まえて研究テーマ決定 
予習復習・課題10
 

学修内容11
先行研究レビュー:
当該領域の研究レビューを作成 
予習復習・課題11
 

学修内容12
先行研究レビュー:
当該領域の研究レビューを作成 
予習復習・課題12

学修内容13
先行研究レビュー:
当該領域の研究レビューを作成 
予習復習・課題13

学修内容14
先行研究レビュー:
当該領域の研究レビューを作成 

学修内容15
リサーチ・クエスチョン:
研究テーマのリサーチ・クエスチョンの明確化 
予習復習・課題15

学修内容16
研究デザイン:
リサーチ・クエスチョンに適合した研究デザインの決定とその限界の考察 
予習復習・課題16

学修内容17
研究計画の立案:
研究計画書(プロトコール)の立案と執筆 
予習復習・課題17

学修内容18
研究計画の立案:
研究計画書(プロトコール)の立案と執筆 
予習復習・課題18

学修内容19
研究計画の立案:
研究計画書(プロトコール)の立案と執筆 
予習復習・課題19

学修内容20
研究計画の立案:
研究計画書(プロトコール)の立案と執筆 
予習復習・課題20

学修内容21
倫理審査申請:
研究倫理審査の申請書作成と提出 
予習復習・課題21

学修内容22
倫理審査申請:
研究倫理審査の申請書作成と提出 
予習復習・課題22

学修内容23
倫理審査申請:
研究倫理審査の申請書作成と提出 
予習復習・課題23
 
学修内容24
予備研究:
予備研究の実施と問題点の抽出・分析 
予習復習・課題24

学修内容25
予備研究:
予備研究の実施と問題点の抽出・分析 
予習復習・課題25
 

学修内容26
予備研究:
予備研究の実施と問題点の抽出・分析 
予習復習・課題26

学修内容27
予備研究:
予備研究の実施と問題点の抽出・分析 
予習復習・課題27

学修内容28
発表準備:
プロトコール発表会のスライドおよび配布資料の作成 
予習復習・課題28

学修内容29
プロトコール発表:
プロトコール発表会における発表と質疑応答 
予習復習・課題29
 
学修内容30
プロトコール修正:
発表会における質疑応答と問題点指摘を踏まえた研究計画の修正 






後期専門演習(大学院博士課程医療科学専攻:宮本)

授業概要

 後期専門演習は、後期特別研究の研究指導教員の下で、前半は自身の行う研究で用いようとしている研究手法について論文や資料を読んで教員と議論しながら具体的な技術を模索し体得させる。後半は、各学生の研究領域および医療資格に最も近い臨床現場に出向き、参与観察を行いながら医療における具体的な課題を抽出し、それを解決あるいは改良できるような研究を構想する作業に取り組ませる。

 前半は特別研究で用いようとしているシステム生理学的研究手法の理論について、論文や資料を読んで教員と討論しながら、具体的な技術であるコンピュータプログラミングやシミュレーションを用いて模索し、本実験を実施する前段階にて、コンピュータを用いた仮説に基づく思考実験を繰り返し実施することの重要性について体得させる。
 後半は、本学と提携している病院または診療所において呼吸・循環系の疾患をもつ患者や治療の現状を観察・記録させ、特別研究で行おうとしているシステム生理学的研究のテーマとの関連性や研究展開法について考察させる。
学修目標
1.自身の行う特別研究で用いる研究手法の具体的な技術を熟知しており、実行することができる。
2.自身の研究領域に関連する医療上の課題が分析でき、それを論理的に説明することができる。
3.自身の研究領域に関連する医療上の課題の解決・改善のための方策をいくつか考案でき、その検証作業計画を立案できる。
履修上の注意(学生へのメッセージ)
前半はシステム生理学的研究手法を理解した上で、同手法を用いた研究論文及びデータ処理の方法、生理学的データの解釈の仕方について学び、後半は、呼吸・循環系の疾患をもつ患者や治療の現状について知る。
システム生理学的手法を用いた研究論文、データ資料を事前に検索・入手して目を通し、授業後には授業で得たポイント、アイデア、問題点、および分析を文章化して記録すること。 


学修内容1
システム生理学的研究アプローチについて:
生命をシステムとしての理解することの意義 
予習復習・課題1

学修内容2
システムモデリング(1):
呼吸・循環系制御部のシステム的理解とシミュレーション 
予習復習・課題2

学修内容3
システムモデリング(2):呼吸・循環系制御対象部のシステム的理解とシミュレーション 
予習復習・課題3

学修内容4
システム解析の理論的背景(1):
時間軸及び周波数軸からみた制御部システムにおける静・動的応答特性の定量評価法の理解 
予習復習・課題4

学修内容5
システム解析の理論的背景(2):
制御対象部システムにおける静・動的応答特性の定量評価法の理解 
予習復習・課題5

学修内容6
システム解析の実際(1):
時間軸及び周波数軸からみた制御対象部システムにおける静・動的応答特性の定量化 
予習復習・課題6

学修内容7
システム解析の実際(2):
呼吸・循環フィードバック制御システムの統合的理解と動的制御機能の定量化 
予習復習・課題7

学修内容8
臨床現場観察(1):
臨床施設の参与観察、事象記録、病態分析(1) 
予習復習・課題8

学修内容9
臨床現場観察(2):
臨床施設の参与観察、事象記録、病態分析(2) 
予習復習・課題9
 
学修内容10
臨床現場観察(3):
臨床施設の参与観察、事象記録、病態分析(3) 
予習復習・課題10

学修内容11
臨床現場観察(4):
臨床施設の参与観察、事象記録、病態分析(4) 
予習復習・課題11

学修内容12
臨床現場観察(5):
臨床施設の参与観察、事象記録、病態評価、治療法のシステム生理学的考察(1) 
予習復習・課題12

学修内容13
臨床現場観察(6):
臨床施設の参与観察、事象記録、病態評価、治療法のシステム生理学的考察(2) 
予習復習・課題13
 
学修内容14
臨床現場観察(7):
臨床施設の参与観察、事象記録、病態評価、治療法のシステム生理学的考察(3) 
予習復習・課題14

学修内容15
総括:
前半のシステム生理学的研究アプローチの方法と後半の医療の現状や臨床的病態の知見を統合して、臨床研究および基礎(動物実験)研究での検証法を立案 



成績評価方法と基準
①レポート
②質疑応答時の発言内容 



運動生理学特論(大学院修士課程保健医療学専攻)
授業概要
呼吸化学調節系や動脈圧受容器反射系は、血液ガスやpH、血圧の恒常性維持に必要不可欠なフィードバックシステムである。この生体制御系の運動時における機能評価について、本特論では、システム生理学の手法を用いて、呼吸・循環系応答の制御メカニズムを系統的に研究分析する方法論を紹介すると同時に、様々な外乱刺激に対する呼吸循環系応答の動作原理や、運動トレーニングによる生体適応変化の法則性、および呼吸循環反応に現れる病態異常所見のメカニズムについて、最新の研究成果や我々の研究結果を基にシステム生理学、及び運動生理学の立場から解説する。 

学修目標
生体の構造と機能について細胞・組織・個体レベルでそれらがどのように連携して働いているかを統合的かつ定量的な視点から
理解できるようになる。 

履修上の注意(学生へのメッセージ)
生体システムの運動に対するダイナミックな振る舞いを理解するため、コンピュータシミュレーションを多用します。
PC やエクセル(表計算ソフト)の基本的な操作方法はすでに習得していることを前提に、授業を展開するので注意してくださ
い。 

参考書
Handbook of Physiology, Sect. 12, Exercise; Regulation and integration
of multiple systems, Ed. By Rowell L. B. and Shepherd, J. T., Am.
Physiol. Soc., New York, 1996 



大学院生
真鍋幸 (2014年度修了

修士論文タイトル
「慢性心不全モデルラットの運動時換気決定機構の定量評価法開発に関する研究」

論文およびproceeding
  • Manabe K, Nakahara H, Ueda S, Kawai E, Miyamoto T. Quantitative analysis of respiratory operating point during exercise: Development of a rat model of mimicked exercise under anesthesia. Proc. Life Engineering. 14: 39-43, 2014.
学会発表
  • Manabe K, Nakahara H, Ueda S, Kawai E, Miyamoto T. Quantitative analysis of respiratory operating point during exercise: Development of a rat model of mimicked exercise under anesthesia. 計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム 2014. 7 (金沢).

大学院生
河合英理子 (2015年度修了

修士論文タイトル
「精油の吸入に対する生理反応の定量評価法の開発とそれを用いた生理機能変化検証に関する研究」

論文およびproceeding
  • Kawai E, Nakahara H, Ueda S, Manabe K, Miyamoto T.  A novel approach for evaluating the effects of odor stimulation on dynamic cardiorespiratory functions. PLoS One 12, e0172841, 2017.
  • Kawai E, Okazaki K, Nakahara H, Ueda S, Yamamoto H, Miyamoto T. Fragrance stimulation by inhaling grapefruit essential oil increases blood pressure through the central olfactory sensing mechanisms.  Proc Life Engineering 16: 239-242, 2016.
  • Kawai E, Nakahara H, Ueda S, Miyamoto T. Effect of inhalation of different concentrations of grapefruit essential oil on cardiorespiratory function. Proc Life Engineering. 15: 344-348, 2015.
  • Kawai E, Nakahara H, Ueda S, Manabe K, Miyamoto T. Quantitative analysis of cardiorespiratory response to odor stimulation by inhaling sweet majoram essential oil. Proc. Life Engineering. 14: 48-51, 2014.
学会発表
  • Kawai E, Okazaki K, Nakahara H, Ueda S, Miyamoto T. Olfactory stimulation with scent of essential oil of grapefruit increases blood pressure through the central mechanisms. 計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム (大阪). 2016. 10 
  •  Kawai E, Nakahara H, Ueda S, Miyamoto T. Quantitative analysis of cardiorespiratory response to odor stimulation by inhaling grapefruit and sweet maejoram esstential oils.第55回日本生体医工学会大会(富山), 2016. 5.
  • 河合英理子、宮本忠吉. Grapefruit精油吸入による昇圧作用に及ぼす濃度差の影響. 第18回日本アロマテラピー学会(横浜)2015.11.
  • 河合英理子、中原英博、上田真也、宮本忠吉. Grapefruit精油の匂い刺激の差が呼吸循環反応に及ぼす影響. 第70回日本体力医学会(和歌山), 2015. 9.
  • Kawai E, Nakahara H, Ueda S, Miyamoto T. Effect of inhalation of different concentrations of grapefruit essential oil on cardiorespiratory function. 計測自動制御学会ライフエンジニアリング部門シンポジウム  (福岡), 2015. 7.
  • 河合英理子・宮本忠吉. Sweet Marjoram精油を用いた嗅覚定常負荷刺激が呼吸循環反応の動的応答特性に及ぼす影響. 第17回日本アロマテラピー学会(横浜), 2014.10.
  • 河合英理子、中原英博、上田真也、眞鍋幸、宮本忠吉. Sweet marjoram精油の匂い刺激が呼吸循環反応に及ぼす影響. 第69回日本体力医学会(長崎), 2014.9

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