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コース紹介

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各コースについて

粒子線医理工学講座

放射線治療医学分野

白土 博樹 教授

橋本 孝之 准教授

小橋 啓司 特任准教授

西岡 健太郎 助教

放射線治療医学分野 放射線治療の特徴は、手術などの臓器や器官を体外に摘出することによって治療を行う外科的治療とは異なり、生体が保有している機能を温存しつつ異物である新生物・腫瘍を消失させ個体の機能を存続させることが可能なことである。X線を用いた放射線治療や荷電粒子線を用いる粒子線治療は、その物理的な特徴を理工学系技術を通じて医学に適応することによって実現している。腫瘍制御を目的とした線量集中性、副作用をより少なくするための正常組織や器官に対する線量の低減、体動のみならず安静にしていても呼吸や心拍動、腸管蠕動などで絶えず位置が変動する体内臓器への対応など、工学・理学の最先端の技術を人体の構造や機能についての深い理解及び医学的、生理学的知見を備えた視点で思考することで、より実用的かつ実効性の高い機器及び治療技術開発が可能となってくる。本分野では、放射線治療中の体内臓器の動きに対応する技術及び粒子線治療に関する研究、新たな医療技術の開発を通じてがんを始めとした疾病治癒率やQOL(Quality of Life)の向上に貢献できる人材ならびに世界で活躍できる研究者、教育者を育成する。

放射線医学物理学分野

高尾 聖心

高尾 聖心 准教授

横川 航平

横川 航平 助教

放射線医学物理学分野医学・理工学技術の進歩に伴う治療成績の向上を背景に、放射線治療のニーズが飛躍的に高まっている。中でも加速器を医療に適用した粒子線治療は、がんに線量を集中させることで、患者に対する身体的負担を最小化するものと期待されている。最近では画像誘導技術を使うことで、さらに治療中の患者の動きや腫瘍の形状変化、生体反応などの特徴を取り入れた治療が可能となってきた。本分野では、放射線物理学、量子ビーム応用工学、画像工学等の理工学技術を実際の医療に活用することを目指して、北海道大学病院陽子線治療センターと連携し、副作用を最小化しつつ治療効果を向上させるための照射技術や装置開発、患者の動きや腫瘍の形状変化を詳細に取り入れた画像誘導技術開発、高精度治療実現のための線量計算・最適化手法開発、細胞レベルの反応まで考慮した治療効果の検証等の総合的な医理工連携教育・研究を行う。これを通じて医学物理分野の研究者及び医療機器開発に携わる技術者を育成する。

放射線医理工学講座

医療基礎物理学分野

合川 正幸

合川 正幸 教授

医療基礎物理学分野放射線治療や粒子線治療などの医療分野で、問題の解決あるいは新たな技術の開発を行うためには、自然科学、特に物理学の基礎的理解が重要になることがある。例えば、医療で利用されている放射性同位体(RI)の生成量を正確に見積もり、かつ不要なRIの量を最小限に押さえるためには、様々な核反応の確率(断面積)を系統的に調べる必要がある。ここでは特に、加速器を利用した荷電粒子入射反応に着目し、医療用RI生成断面積を実験的に測定する。このように、基礎物理学の視点から、医療で必要となる知見を得るための研究を行い、社会に貢献できる人材を育成する。

医学物理工学分野

石川 正純

石川 正純 教授

医学物理工学分野医学物理学分野は、放射線治療において不可欠な要素でありながら、日本では諸外国と比較して未熟であると言わざるを得ない状況である。放射線治療先進国であるアメリカでは、放射線治療施設に必ず医学物理士が存在し、放射線治療品質管理や新しい放射線治療技術の開発に従事しているが、国内ではその土壌が十分には熟成されていない。中でも、放射線計測技術は放射線治療のみならず、放射線診断分野、核医学分野にも共通の基盤技術であり、これらの専門教育は、医学物理学分野の研究者及び放射線医療機器開発に携わる技術者にとって不可欠な要素である。北海道大学病院とも連携しながら、臨床で役立つ技術開発を目指した研究を通して、医療に貢献できる研究者及び技術者を育成する。

臨床医学物理学分野

鈴木 隆介

鈴木 隆介 助教

田村 昌也

田村 昌也 助教

金平 孝博

金平 孝博 助教

臨床医学物理学分野医療の臨床現場での問題点を研究シーズとしてとらえ、理工学の知識・技術を活用して、医療倫理に基づいて、その解決策を見出すことが、次世代の新発見に繋がる。そのためには、より病院に近い領域で研究をし、そこで生まれたアイデアを研究室内での実験やシミュレーションなどで確かめ、さらに産業界と連携して、トランスレーショナルリサーチを経て、医療機器の開発に繋げる研究能力を身に着ける。その過程で、医学物理士に必要な能力が養われ、社会に貢献できる人材を育成する。

分子医理工学コース

画像医理工学講座

医用画像解析学分野

加藤 千恵次

加藤 千恵次 教授

医用画像解析学分野核医学検査(PET、SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography/単一光子放射断層撮影))、及びCT、MRIなどの画像にコンピュータ処理を施し、画像データが持つ医用情報を的確に導き出す研究を行う。腫瘍画像においては、病変の悪性度や体積の推定、病変辺縁の推定、適切な外照射範囲の推定、呼吸移動や心拍動に伴う画像アーチファクトの修正処理などを検討する。心筋や脳の画像においては、造影剤や放射性同位元素の投与時にダイナミック撮像された連続画像にコンパートメントモデル解析を行い、虚血病変の定量的評価や、組織の血流や酸素消費量などの定量解析を行う。これらを実現するプログラムを開発することができる人材を育成する。

応用分子画像科学分野

久下 裕司 教授

水野 雄貴 助教

応用分子画像科学分野分子画像診断を実現するためには、生体の分子情報を計測可能な信号に変換するためのプローブ(分子プローブ)が不可欠である。本分野では、分子画像診断に用いる新しい分子プローブの研究開発、すなわち、機能分子の探索、プローブのデザインから、プローブ合成技術及び合成装置の機器開発、さらには実験動物を用いた疾患モデルの病態評価および治療効果予測など臨床へのトランスレーション研究を通して分子画像診断の実用化を目指す。また、分子画像診断技術を正確な治療に結びつけるための研究、すなわちプレシジョンメディシンやセラノスティックスに関する研究も積極的に行っている。これらの研究開発を通して必要な知識・技術を体系的に修得させ、医療・社会に貢献できる人材を育成する。

生物指標画像科学分野

タ キンキン

タ キンキン 准教授

ケネスリー サザランド 助教

生物指標画像科学分野近年、分子標的治療法や陽子線などによるピンポイント照射を用いた個別化医療技術が注目を浴びている。MRIやCTなどの非侵襲的画像法は、これら治療法の選択や治療計画、治療効果予測・判定に幅広く応用されている。本分野では、最新MRIやCT技術を用いて、高い分解能と定量性を有する高精度な画像診断法、従来は指摘困難であった微細な病変や早期生体変化を非侵襲的に検出可能な撮像法、形態情報のみならず細胞・分子レベルでの生体機能変化を反映できる非侵襲的な撮像法、非侵襲的で患者負担の少ない高精度で最先端の画像診断技術の開発、これら撮像法を用いた正常画像解剖に関する教育・研究を行う。

生物医理工学講座

分子腫瘍学分野

安田 元昭

安田 元昭 准教授

分子腫瘍学分野発がんメカニズムを分子レベルで正しく理解することは、日本人の死亡原因第一位であるがんを撲滅するために必須で、新たながんの診断・治療法の開発にも不可欠である。近年、ゲノムプロジェクトの成果をもとに、non-coding RNAなどのRNAの解析が網羅的に進み、発がんとRNAとの様々な関連が明らかになりつつある。本分野では、RNAやウイルスなどを対象にした分子生物学的解析法を基盤として、新たな発がん機構の解明を行い、その知見を応用した新たながんの診断・治療法の開発について基礎から応用までの体系的な教育・研究を行う。

分子・細胞動態計測分野

小野寺 康仁 准教授

分子・細胞動態計測分野多くのがん治療に放射線療法が用いられているが、がんはその原因となる分子や分子機序が多種多様であり、放射線照射による正常細胞・がん細胞への影響などが未だ解明されていない部分も多い。当分野では、放射線等のストレス存在下でがん細胞が浸潤性を獲得していく過程とその分子メカニズムを、細胞の3次元立体構造や細胞外微小環境等の側面を考慮し、分子生物学・細胞生物学・生化学の実験手法を用いて研究を遂行する。