目次
第1章　MRIを用いる形態，機能，代謝の可視化

 　NMRの原理と画像化技術
1.はじめに
2.核スピンと分極
3.NMR現象とその検出
 　
4.NMRの有する情報
5.MRIの画像化技術
　

 　MRI装置
1.はじめに
2.MRI装置の構成と動作
 　
3.信号検出系（磁気的サブシステム）
4.制御・計測系（電気的サブシステム）
　

 　解剖学的画像としてのMRI─正常編
1.頭部MRIのルーチン画像の特徴
2.大脳
3.大脳白質について
4.大脳基底核レベル
5.海馬
6.間脳
7.松果体
8.中脳
 　
9.橋と小脳
10.延髄
11.脳室系
12.脊髄
13.頸髄
14.胸髄
15.下部脊髄
　

 　ヒトの解剖学的画像と病理─造影剤と画像コントラスト
1.MR画像で特徴的な信号強度を示す組織
 　
2.MRI用造影剤
　

 　脳機能イメージング
1.BOLD効果・fMRIへの道
2.高速MRI撮影法
 　
3.fMRIの実験計画とデータ処理
4.解析法と生理的意味
　

 　拡散MRIと灌流MRI:水の動きの検出
1.序論
2.水の動きの種類
3.速い動きの「流れ」の検出
4.コントラスト剤を用いた速い流れの検出
5.遅い動きの検出
 　
6.拡散MRIの基礎
7.拡散テンソル画像の原理
8.拡散テンソル計測に基づいた新しいコントラスト
9.白質線維の3次元構築
10.まとめ
　

 　MRSによる代謝解析…
1.MRSの目的と対象
2.MRSの測定技術
 　
3.さまざまな核種を用いる代謝解析
　

 　マイクロイメージング─動物から細胞まで
1.はじめに
2.MRIの空間分解能
3.マイクロイメージングのハードウェア
4.マウスのin vivoマイクロイメージング
 　
5.ラットのin vivoマイクロイメージング
6.組織・細胞レベルのマイクロイメージング
7.まとめ
　

 　MRIの非標準的な応用
1.序論
2.広幅NMR／MRI
3.プラスチック
4.骨のMRI
5.ヒト脳の23Na画像
6.熱偏極気体のMRI
 　
7.肺のMRI
8.岩石
9.マイクロコイルを使ったNMR
10.小型（コンパクト）MRI／検査室外MRI
11.アート
12.まとめ
　

 　MRI法の新しい展開
1.超偏極を利用した高感度測定
2.分子イメージング
3.インピーダンスイメージング
 　
4.温度の可視化─MRIによる体内温度分布の非侵襲画像化技術─
　
第2章　超音波による生体情報の可視化

 　超音波可視化技術の基礎と進歩
1.超音波による可視化技術の特色
2.プローブおよびビームフォーミング技術の基礎と進歩
 　
3.イメージング技術の基礎と進歩
4.おわりに
　

 　形態・動きの可視化
1.実時間3 D超音波イメージング
2.より深部，細部に迫る体腔内超音波探触子によるアプローチ
 　
3.超音波表示技術の高度化
4.心筋ストレイン計測
　

 　血流の可視化
1.B─Flow〜coded excitationによる超音波血流映像法
 　
2.マイクロバブル・非線形映像法
3.心筋コントラストエコー法
　

 　組織性状の可視化
1.超音波組織弾性イメージング
2.IVUSによる冠動脈プラーク性状の可視化
3.超音波散乱特性に基づくびまん性肝疾患の線維構造の可視化
 　
4.超音波顕微鏡による組織性状の可視化
　
第3章　光技術を用いた生体構造および機能のイメージング

 　生体分光学の基本原理とその医学応用
1.不均―散乱系における光の挙動
2.生体系の分光特性と光診断
 　
3.多重散乱系での光伝播に関する光学特性値と基礎方程式
　

 　生体系での分光測定技術
　
1.微弱光測定技術
2.生体計測の光学窓
 　
3.近赤外時間分解分光法
4.新しい生体分光技術─拡散相関分光法
　

 　光計測法を用いた脳機能画像表示
1.小動物の光学的脳機能イメージング
2.ヒト高次機能の2次元画像表示
2.1光トポグラフィ
2.2近赤外イメージング装置
3.脳機能画像の3次元表示─拡散光トモグラフィ
 　
3.1反射型時間分解トモグラフィ
3.2光拡散方程式に基づく拡散光トモグラフィ
4.光イメージング法の将来と他のモダリティ
4.1マルチモダリティ計測
4.2光イメージング法の将来
　

 　光と医用診断
1.内視鏡による分光イメージング
2.光コヒーレンストモグラフィ（OCT）
3.小動物の蛍光イメージングおよび生物発光イメージング
 　
4.手術現場での光モニタリング
　

 　光診断の見果てぬ夢の実現を
1.マルチプローブとマルチモダリティ
 　
　　
　
第4章　生体電気・磁気で体内の機能をみる

 　生体電気・磁気現象
1.生物電気の発見
2.生体磁気計測
3.生体から発生する磁界
4.細胞の興奮と活動電位
 　
5.無髄神経軸策が発生する磁界
6.有髄神経軸策が発生する磁界
7.神経細胞の電気刺激
8.神経細胞の磁気刺激
　

 　脳波（EEG）で何が分かるか
1.はじめに
2.脳電位の発生機序
3.脳波計の原理
4.脳波判読時の注意点
 　
5.異常脳波
6.意識障害と脳波
7.おわりに
　

 　脳磁図（MEG）計測システム
1.脳磁計の構成
2.脳磁計進歩の歴史
3.最新の商用機
 　
4.研究用機器の現状
5.新研究の動向
　

 　脳磁界計測における順問題および逆問題
1.緒言
2.脳磁場順問題
 　
3.脳磁場逆問題
4.まとめ
　

 　脳磁図（MEG）で何が分かるか
1.はじめに
2.体性感覚誘発MEG
3.痛覚誘発MEG
4.視覚誘発MEG
 　
5.聴覚誘発MEG
6.高次機能に関するMEG
7.おわりに
　

 　MEGの臨床応用
1.はじめに
2.体性感覚誘発磁界
3.聴覚誘発磁界
4.視覚誘発磁界
 　
5.言語関連磁界
6.自発脳磁界
7.おわりに
　

 　心電図（ECG）と心磁図（MCG）
1.はじめに
2.心電図・心磁図波形の成り立ち
3.記録法
 　
4.心磁図の応用
5.電流分布図表示による心起電力の検討
6.まとめ
　

 　肺磁図（MPG）計測とその応用
1.肺磁界計測装置
 　
2.細胞および肺磁界測定による化学物質の有害性評価
　

 　磁気刺激の理論とその応用
1.はじめに
2.磁気刺激のコイル
3.磁気刺激の理論
 　
4.磁気刺激による脳機能の研究
5.医学における磁気刺激の応用
　
第5章　PETによる生体機能の画像化と疾患診断
序節　生体イメージング法におけるPETの位置づけ
1.得られる情報
2.検出の感度
3.空間分解能
 　
4.時間分解能
5.物理的定量性
6.まとめ
　

 　PET装置の原理と装置の進歩
1.PET装置の原理と特性
 　
2.最新のPET装置の進歩（DOI─PET）
　

 　放射性薬剤合成
1.PET核種の製造と標識診断プローブの合成・品質管理
 　
2.PET診断プローブ
　

 　PETによる脳機能の画像化
1.PETによる脳循環・代謝機能の画像化
2.精神科・神経内科領域の疾患病態解明に迫る
3.脳内アセチルコリンエステラーゼ活性測定による認知症の診断
 　
4.アミロイドイメージングによるアルツハイマー病の診断
　

 　PETによる心機能の画像化
1.循環器領域のPET検査の役割
2.心筋血流イメージング
 　
3.心筋代謝イメージング
4.心筋受容体イメージング
　

 　PETによる癌診断
1.PETによる癌診断（臨床的有用性─FDGを中心に）
 　
2.PETによる癌診断の基礎と将来
　

 　定量・モデリング
1.はじめに
2.コンパートメントモデル
3.入力関数
4.データ収集モード
5.血流量定量のための基本理論
6.Fickの原理
7.捕獲型トレーサに対するマイクロスフェアモデルの適用
 　
8.拡散トレーサに対するクリアランスモデルの適用
9.―般解
10.133Xeクリアランス法（Kanno─Lassen法）
11.123I─IMPを用いた局所脳血流量の定量
12.一般的なトレーサ動態解析法
　
第6章　診断から治療まで─画像医学の最前線

 　X線CTによる形態／機能診断
1.CTの意義
2.データ取得方式の進歩
 　
3.マルチスライスCTによる形態情報表示
4.CTのこれから
　

 　MRI診断中枢神経
1.はじめに
2.拡散テンソル画像
 　
3.perfusion MR
4.vascular imaging
　

 　最新MRI可視化技術の臨床応用: 体幹部
1.はじめに
2.高速撮像技術の現状
3.体動補正撮像法
4.全身撮像技術の実現
 　
5.心臓のMRI
6.腹部MRI
7.骨盤部MRI
　

 　超音波造影剤による肝腫瘍の腫瘍血管の可視化…
1.はじめに
2.造影剤
3.装置
4.映像モード
 　
5.読影の実際
6.肝腫瘍の鑑別診断
7.まとめ
　

 　循環器超音波診断─虚血性心疾患，動脈硬化，心不全の診断から治療まで─
1.虚血性心疾患の診断と治療
2.動脈硬化の超音波診断
 　
3.心不全の診断
4.まとめ
　

 　インターベンショナルラジオロジー（VascularIVR）
1.はじめに
2.IVRの特徴
3.IVRの種類
4.動脈塞栓術
5.動注
6.血管形成術
 　
7.ステントグラフト留置術
8.門脈圧亢進症に対するIVR
9.静脈拡張術
10.下大静脈フィルタ
11.血管内異物除去術
　

 　インターベンショナルラジオロジー: 肝細胞癌に対するRF ablation
1.はじめに
2.どのような症例が適応か
3.どのような症例が禁忌，してはいけないか
4.RF装置とRF electrode（穿刺針）の選択
 　
5.手技
6.成績
7.合併症・問題点
8.結論
　

 　オープン型MRIを用いたInterventional Radiology:
　生検・ドレナージ，組織温度モニタリング，凍結治療を中心に
1.はじめに
2.オープン型MRIと穿刺ナビゲーションシステム
3.経皮的生検とドレナージ
 　
4.組織温度モニタリング
5.MRIガイド下凍結治療
6.おわりに
　

 　画像誘導放射線治療
1.はじめに〜画像誘導放射線治療とは〜
2.放射線治療のプロセス
3.照合画像
4.kVイメージングシステム
5.CTシステム
 　
6.呼吸性移動への対策
7.共同開発中の新しいIGRT system
8.その他
9.おわりに
　

 　画像誘導下ロボット手術（Image Guided Robotic Surgery）
1.はじめに
2.ロボット手術とは
3.ロボット手術の現状
 　
4.ロボット手術の課題
5.ロボット手術の発展性
6.おわりに
　
第7章　1分子可視化と操作

 　1分子計測で何が分かるか
1.はじめに
2.1分子計測とは
 　
3.1分子計測で分かること
4.おわりに
　

 　生体1分子蛍光イメージング
1.はじめに
2.1分子蛍光イメージング技術
3.1分子蛍光イメージングの展開
 　
4.1分子蛍光イメージングの精度上の注意点
5.おわりに
　

 　生体1分子操作・計測
1.はじめに
2.操作，計測手法
 　
3.さいごに
　

 　生体分子モーター
1.はじめに
2.分子モーターの有する二つの重要機能
3.キネシン1分子のナノイメージング
4.蛍光量子ドットを用いたモータータンパク質1分子のナノイメージング　　5. 量子ドットによる細胞内モーター分子の運動のナノイメージング
 　
6.マウス内 in vivo単粒子イメージング
7.むすび :まとめと展望
　

 　DNAモーター
1.はじめに
2.DNA分子の可視化
3.DNAの操作
4.RNAポリメラーゼ
5.トポイソメラーゼによるDNAスーパーコイルの解消の観察
 　
6.2本鎖DNAと1本鎖DNAを見分ける
7.ファージのDNA詰め込みモーター
8.おわりに
　

 　回転分子モーターの1分子イメージング
1.はじめに
2.回転型ATPase/synthase
3.可視化ビーズを用いた回転観察
4.回転運動とATP加水分解反応
5.低負荷回転プローブによるF1の回転観察
 　
6. ATPgSを用いたV1の停止位置の解析
7.FRETによる回転の検出
8.ATP合成方向の回転の検出
9.今後の課題と展望
　

 　AFMによる分子イメージング
1.はじめに
2.AFMイメージングの原理
3.生命科学がAFMに期待する性能
4.イメージングの例
5.イメージング速度を律する因子
6.高速化デバイス
 　
7.周波数・位相イメージング
8.非侵襲性
9.更なる高速化に向けて
10.認識イメージング
11.細胞内観察の可能性
　

 　量子ドットによる可視化・がん診断治療
1.はじめに
2.量子ドットの原理と特徴
3.量子ドットの合成・表面修飾
4.量子ドットの光学特性
5.量子ドットによるバイオアッセイ
 　
6.量子ドットによる生体分子センシングと細胞内分子イメージング
7.量子ドットによる動物内分子イメージング
8.量子ドットによるがん診断とがん治療の可能性
9.おわりに
　
第8章　分子・細胞から動物までの分子イメージング

 　1粒子追跡法と1蛍光分子追跡法
1.はじめに
2.1分子追跡法
3.SFMT（single fluorescent-molecule tracking） 蛍光1分子追跡法の応用例
4.SPT（single-particle tracking）1 粒子追跡法の応用例
 　
5.1蛍光分子ビデオイメージング法の装置と試料
6.SPT（single-particle tracking）1粒子追跡法の装置と試料
7.タンパク質分子の運動を1分子法で追う
8.おわりに
　

 　高速1粒子追跡法
1.はじめに
2.細胞膜分子の拡散運動に関する二つの疑問
3.高速SPT法で明らかになった細胞膜の仕切り
4.金コロイドプローブ標識条件の最適化
5.高速SPT法の観察システム
 　
6.CMOS高速カメラの特徴
7.リン脂質のホップ拡散
8.二つの疑問に対する回答
9.今後の展望
　

 　1分子追跡による2分子共局在検出
1.2 色蛍光同時1分子観察系
2.正格子像を使った光学系とカメラの歪み補正
3.1分子共局在の検出精度
 　
4.生きた細胞を試料とした2色の蛍光標識膜タンパク質の1分子運動追跡
5.まとめ
　

 　ラフト分子の1分子追跡
1.はじめに
2.細胞外刺激のない場合のラフトの構造
3.刺激依存的に形成される，一時的なしかし安定化されたラフト
 　
4.おわりに
　

 　低分子量Gタンパク質の活性化の1分子観察
　
1.研究の背景
2.低分子量Gタンパク質
3.Ras1分子が活性化する瞬間を可視化する　
 　
4.活性化Rasの細胞膜上での運動
5.Rasの不活化の可視化
6.今後の展望と可能性
　

 　細胞膜分子の1分子牽引
　
1.はじめに
2.光ピンセット法について
3.細胞膜上のホップ拡散
 　
4.新しいホップ機構「ゲートモデル」
5.まとめ
　

 　プロテインキナーゼCおよびジアシルグリセロールキナーゼのライブイメージング
1.はじめに
2.PKCとDGKの構造
3.PKCとDGKと糖尿病性血管合併症
 　
4.培養細胞を用いたライブイメージング
5.動物を用いたライブイメージング
6.おわりに
　

 　1細胞操作法
1.はじめに
2.電場を用いた細胞操作
3.光を用いた細胞操作
4.超音波を用いた細胞操作
5.マイクロ流路内での細胞整列技術:シースフロー技術
 　
6.細胞検出技術
7.セルソーター
8.その他の細胞精製技術
9.おわりに
　

 　IP3ダイナミクスの可視化
1.カルシウムシグナリングにおけるIP3の役割
2.IP3イメージングプローブ─GFP─PHD
　
3.IP3ダイナミクスイメージングの実際
4.IP3イメージング法の中枢神経系への応用
　

 　アクチン細胞骨格のダイナミクスの可視化
1.はじめに
2.アクチンダイナミクスを制御する分子機構
3.蛍光単分子イメージングの原理とその特長
4.葉状仮足中のアクチン動態解析
 　
5.Forminタンパク質の挙動解析への蛍光単分子イメージングの応用
6.おわりに
　
第9章　流れの可視化

 　トレーサ法
1.粒子画像流速計（PIV）
2.レーザ誘起蛍光法
 　
3.感圧塗料（PSP）・感温塗料（TSP）
　

 　光学的可視化法（シャドウグラフ法，シュリーレン法，ホログラフィ法，スペックル法）
1.はじめに
2.シャドウグラフ法
3.シュリーレン法
 　
4.デジタルホログラフィ法
5.スペックル法
　

 　赤外線応用計測
1.はじめに
2.基本原理
3.放射率
 　
4.センサー
5.二色計測法
6.撮影例
　

 　リモートセンシング
1.大気のリモートセンシング
2.海面のリモートセンシング
 　
3.海中のリモートセンシング
4.地中のリモートセンシング
　

 　コンピュータトモグラフィ法
1.中性子ラジオグラフィ
2.X線・ガンマ線とCTと流れの計測
 　
3.MRI
　

 　超音波ドップラー法（UVP法）
1.はじめに
2.測定原理と特徴
3.時空間流動場
4.1次元流れ
 　
5.流速ベクトル場計測
6.流量計測
7.むすび
　

 　数値流体力学による可視化
1.心臓シミュレータによるマルチスケール・マルチフィジックス解析
 　
2.脳血管におけるImage-Based Modeling and Simulation
　
第10章　ナノ半導体デバイス・システム可視化技術
序説
　
　

 　暗号のLSIの理論解析技術─モジュールからの漏洩情報を利用するサイドチャネル攻撃─
1.はじめに
2.暗号アルゴリズム標準化と暗号モジュールの安全性
 　
3.単純電力解析
4.差分電力解析
5.むすび
　

 　VLSIチップ故障解析技術の大系
1.故障解析技術とは
2.LSI内部回路の高速信号の伝播を可視化する
3.回路配線の導通状態を可視化する
4.基本回路の動作を観る
5.単体トランジスタの動作を観る
 　
6.各種プローブ顕微鏡による微小領域の可視化技術
7.故障解析のシステム化，複合機能化による故障解析精度の向上
　

 　単体デバイスの内部を観る
1.走査トンネル顕微鏡（scanning tunneling microscopy ; STM）の原理
2.原子間力顕微鏡（atomic force microscopy ; AFM）の原理
3.ケルビンプローブフォース顕微鏡（Kelvin probe force microscopy ; KFM） の原理
4.KFMによるデバイス内部の電位分布測定
5.KFMによる太陽電池表面での光起電力測定
 　
6.走査型容量顕微鏡（scanning capacitance microscopy ; SCM）によるトランジスタの観察
7.AFMによる量子ポイントコンタクトでの電流フローの観測
8.磁気力顕微鏡（magnetic force microscopy ; MFM）を利用した電流誘起磁場観察
9.まとめ
　

 　半導体極微細構造中の電子の動きを直接観る
1.はじめに
2.時間領域テラヘルツ分光技術─ 100フェムト秒の現象が見えるTHzオシロスコープ
 　
3.バルク半導体中のキャリアの非定常伝導
4.半導体超格子ブロッホ振動
5.まとめ
　
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