令和5年度電気情報系 最終講義 2024年3月8日 13:00-14:00「超音波医工学との邂逅～東北大学に育まれて～」“沢山の回り道”の経験からお伝えしておきたいこと
東北大学 大学院 工学研究科 電子工学専攻 教授
大学院 医工学研究科 医工学専攻 教授
金井 浩

1

1
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

博士課程の時代（片平：城戸研究室）(1983－86)(玉軸受の補足説明)ビデオデッキでテープが回転ヘッドに巻き付く

音響・音声の研究室： 城戸健一教授，牧野正三助教授(当時)，安倍正人助手(当時)

内輪
玉
外輪

狭帯域信号の中心周波数(kHz)

ビデオデッキ回転ヘッドに用いる精密ボールベアリング(玉軸受)の自動診断システムの開発。長時間に及ぶ聴覚検査の労働から検査員を解放。回転中のベアリングを分解せずに診断。(軸受: 年20億個生産*)
狭帯域信号の周期分析を基本**

身の周りの回転系では，
ボールベアリング(玉軸受)が多く使われている

正常なもの* 経済産業省生産動態統計年報 機械統計編 2020**H. Kanai, M. Abe, K. Kido, The Journal of the Acoustical Society of Japan (E) 1986; 7: 121-131.

3https://backtoshowa.com/vtr-construction/

博士課程の学生時代（城戸研究室）(1983－86)
生産工場でのデモ用の実験機の試作

表面粗さのモデルによる解析
振動波形𝑦 𝑡(周期分析には拠らず)(回路図は安倍先生)

モトローラ VME10
16bit整数型乗算LSI×4個
RAM 384 kB
CPU 68010
CLK 16MHz
1984年(Windows95の約10年前) 配線数

バタフライ演算(2点離散的フーリエ変換)

1

𝑦

𝑥

𝑥 𝑊

𝑦

𝑥

𝑥 𝑊

粗い点が２か所

最小二乗法・線形方程式により内輪の表面粗さ𝑠 𝑥 を推定

バタフライ演算器
外付けで製作𝑊

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

博士課程の時代（城戸研究室）(1983－86)𝑠 𝑥

𝑥

これを支える玉軸受(ボールベアリング)に傷があると，録画・再生
ビデオ映像に雑音が生じる。

周波数(Hz)
内輪に傷があり東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
2 博士課程から研究室を移り大きな遅れ ➜ 昼は大学で実験，夜は自宅で4時迄勉強の毎日

𝑥

ビデオデッキの回転ヘッド

回転する部品を支え，回転部との摩擦を軽減する

玉数
𝑦 𝑡 ∗ℎ 𝑡

診断専用器の製造(＠計測器メーカ)➜工場に50台の導入*

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5 研究室は音響・音声と幅広く，回路製作も当たり前，修了に直接役に立たないことも多く経験↔
整合約3,000*第18回石川賞受賞(日本科学技術連盟)1987.11.5，石川賞・・・経団連会長の石川一郎氏の功績を記念し，企業経営の近代化や製品の品質向上に寄与する新しい手法やシステムの開発を表彰。

モデル

実際の振動

位置関係で決まる
振幅への重み付け𝑊 𝜃 𝑖, 𝑡; 𝜃

推定された内輪軌道表面の粗さ推定値 𝑠̂ 𝑥

内輪の表面粗さ· 𝑠 𝑥 𝑖, 𝑡; 𝜃

傷が２か所

玉𝑖とピックアップの相対角度𝜃 2𝜋
玉公転速度 𝑡𝑖 初期角度𝜃𝜃 𝑖, 𝑡; 𝜃𝑁
後日, 分解し針で計測した
玉𝑖と接触する軌道上の点の位置𝑥
内輪表面の粗さ形状
2𝜋
玉公転 内輪回転速度𝑡
𝑖 初期角度𝜃𝑥 𝑖, 𝑡; 𝜃𝑁*H. Kanai, M. Abe, K. Kido, Trans. of the American Society Mechanical Engineers, J. Vib., Acoust., Stress, and Reliab. 1987; 109: 60-68.

6東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

川内:情報処理教育センター

助手の時代(1986.4～1988.12)• 奈良 久教授（兼務），川添良幸助教授（当時），中尾光之助手（当時）
本務の教育支援以外，自分の研究を自由に行なう環境• 東北大 循環器内科 小岩喜郎先生との出会い
食道内心音(IV音)の解析：心房収縮時の左心室壁振動
通常の離散的
フーリエ変換

超音波工学の研究室: 中鉢憲賢教授，櫛引淳一助教授• 電気系・通研は，電磁波・磁気と並び，超音波・音響研究に関する世界のメッカ
1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000
• 系譜
3.5 mm角(加速度ピックアップを嚥下)
時変自己回帰スペクトル法
陳旧性心筋梗塞症
健常者

心臓負荷中 負荷後(分)

八木秀次 (教授1919-34)
抜山平一 (教授1919-52)
松平正壽 (教授1937-61)
實吉純一 (教授1942-49)
福島弘毅 (教授1946-62)
菊池喜充 (教授1946-74)
二村忠元 (教授1954-79)
柴山乾夫 (教授1962-80)
清水 洋 (教授1962-88)
城戸健一 (教授1963-89)
御子柴宜夫(教授1974-89)
中鉢憲賢 (教授1978-)山ノ内和彦 (教授1981-)
曽根敏夫 (教授1981-)
中村僖良 (教授1992-)
坪内和夫 (教授1992-)
櫛引淳一 (教授1994-)

大阪帝国大学総長，東京工業大学学長，武蔵工業大学学長
電気通信大学長，玉川大学工学部長
東京工業大学学長

層の厚さ• 青葉山：中鉢憲賢，櫛引淳一，中村僖良・山田 顕，
超音波• 通 研：山ノ内和彦・竹内正男・長 康雄・小田川裕之，坪内和夫・益 一哉
５研究室• マテ系 ：山中一司
教員:15-20人，学生:80-100人• 加齢研：田中元直，仁田新一，西條芳文
研究テーマ:約100件*H. Kanai, N. Chubachi, K. Kido, Y. Koiwa, T. Takagi, J. Kikuchi, T. Takishima, IEEE Trans. on Signal Processing, 1992; 40: 1198-1205.

7

電気工学科（青葉山:中鉢研究室）助手の時代(1989.1～)

小岩先生からの依頼に懸命に取り組む ➜ IEEEの信号処理の論文➜ 後日，発展東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

超音波研究の世界拠点➜IEEE 超音波 年次シンポジウムを欧米以外で初めて仙台で開催(1998年)
中鉢教授が総責任者，金井はGeneral secretary(総務責任者)を担う*ANTENNA 東北大学電気情報系の歴史, 1998.

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
8 「研究拠点の形成」が研究大学の目標，その「持続」は難しい；広く長い視野が要る東北大学における 超音波医学の基礎研究の系譜
1919年工学部創立

工学部 電気工学科

抜山 平一 (1889-1965) 1919-1942在籍
1913年 東京帝大電気卒
仙台高等工業学校講師
1917年 ハーバード大学留学，ケネリー教授に師事
1919年 東北帝国大学工学部教授• NA振動子(青柳健次)• 電気聴診器(マグノスコープ)の開発 (1925年 共同：佐藤 彰)

八木 秀次 (1886-1976) 1919－1933在籍

大阪大学産業科学研究所

1913年 独ドレスデン工科専門大学留学，バルクハウゼン教授に師事
1914年 英 ユニバーシティカレッジ，フレミング教授の下で実験研究に従事
1915年 米国ハーバード大学留学，ピアス教授に師事，1916年帰国
1919年 東北帝国大学工学部教授
1933年 大阪帝国大学理学部教授・学長

加藤 金正(1908-1996)
1933年 東北大学卒⋆方向指示型ヘテロダイン超音波ドプラ血流計の開発(里村 茂夫，1920-1960)

1925年電気聴診器(二村 泰治，1923-

東京工業大学

電気通信研究所菊池 喜充(1910-1984)日本超音波医学会 初代会長

順天堂大学
奥山大太郎(1927-1995)• 心音• 超音波による頭蓋内疾患検出(Aモード
法，1965)(順天堂大学 田中憲二，和賀井敏夫と共同)• 感度断層法の考案(1965)• 凹面振動子の導入• 心拍同期心臓断層法の開発(1964)• 超音波心臓断層装置の開発(1964-66)• 超音波心臓断層動画法の開発(1968)• 超音波心臓断層キモグラム法(1969)

田中 憲二(1905-1989)
和賀井敏夫(1924- )

秋田大学
井上 浩

超音波顕微鏡

板原 克哉(1916-

岡 捨己

佐藤

田中 元直(1932- )渡辺 泱(京都府立医科大学)(1935- )⋆経直腸的超音波断層法の開発(1974)• 心音• 凹面振動子の導入• 心拍同期心臓断層法の開発(1964)• 超音波心臓断層装置の開発(1964-1966)• 超音波心臓断層動画法の開発(1968)• 超音波心臓断層キモグラム法(1969)• 心拍同期経胸壁心臓断層法の開発• M系列変調ドプラ法• Echo-Dynamographyの開発

寺沢 良夫

)

実吉 純一(1907-2003)
1931東北帝国大学電気卒
1937-1948(東北大学)
1949-1967(東京工業大学)
1968-1972(千葉工業大学)
1973(玉川大学)

彰(小児科)
奥島 基良(1930- )(電子スキャン)井出 正男(1929)⋆階調性超音波診断装置⋆超音波診断装置の綜合感度の試験法

大槻 茂雄⋆M系列変調ドプラ法の開発⋆Echo-Dynamographyの開発

海法 裕男
棚橋 善克(1944-

武蔵工業大学森 栄司(1925- )

)

遠藤 信行
蜂屋 弘之

東芝
飯沼 一浩(東北大 電子工学科出身)

仁田 桂子

フロイド･ダン(イリノイ大学)

医工学研究科電子工学専攻加齢医学研究所
山家 智之⋆位相差トラッキング法による微小振動・厚み変化計測法の開発⋆動脈壁弾性特性計測の開発

長谷川英之
荒川 元孝

アロカ
河西千廣(1938- 東北大 菊池研*電子走査リアルタイム超音波診断装置の開発(1977？)(城所 剛)
佐々木 博 (東北大 菊池研出身)

出身)
リアルタイム2次元超音波血流映像装置(カラードプラ)の開発(1980年)

1980年
カラードップラ血流計測(滑川 孝六(1917-1987))(小谷野 明(1928-

小岩喜郎 金井 浩

大平 悦三

1977年電子走査
プローブ

仁田 新一
大川井宏明

増澤 信義

上羽 貞行(1943-2012)

海野金次郎

竹内 康人（東北大出身）

医学部

富山大学

東北大学医学部

海老名敏明(1899-1990)

香坂 茂美• 医学生物学用超音波顕微鏡の開発• 硬組織(歯や骨)用の超音波診断装置の開発• 心臓等の運動組織表面の微小振動の計測⋆医学生物学用超音波顕微鏡の開発⋆硬組織(歯･骨)用の超音波診断装置の開発

明石 尚之

抗酸菌病研究所

1962年心臓断層法

工学部 電気工学科
中鉢 憲賢(1933- ) 1979年工学部

櫛引 淳一

一関高専

)

))

松中 敏行(アロカ，大阪府大)梅村晋一郎⋆高効率HIFU治療法の
開発

吉澤 晋

西條 芳文

⋆生体組織用超音波音速顕微鏡実用機の開発

小玉 哲也

日本無線医理学研究所
中島 茂(1907-2006)
内田 六郎(1922)
萩原 芳夫(1929)
入江 喬介(1943)⋆電子走査型超音波診断装置開発(1971)⋆血管壁粘弾性特性計測プローブ開発⋆血液性状評価法の開発

森 翔平
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
9 学内だけでなく，卒業生・繋がりある人々の支援に助けられて来た。

東北大学における超音波医学(医工連携)

電気工学科（中鉢研究室）助手の時代（1989.1～）

1962年 世界初の心臓断層像
抗酸菌病研究所（加齢医学研究所）
田中元直 教授
電気通信研究所 菊池喜充 教授• 中鉢教授との議論：1989年出張中＠川越線「食道内心音波形の源の振動を，超音波で体表から計測しよう」「医用超音波の画像処理だけの研究は行わない」
それまでのドップラー効果利用による血流速度計測(1980)では，拍動と共に変位する壁の速度波形は計測できない

1 cm

日本超音波医学会論文賞を88歳に筆頭著者として受賞(2019)

融合(医工学)

連携
工学

医学

工学

医学

「心臓壁振動の超音波計測」は，他者がまだ行っていない新しいテーマ。
心臓の動きが，工学系には複雑過ぎる（心臓は，一生涯のテーマとなった。
学生も，良く付いてきてくれた。）

壁
内腔
壁

田中元直教授には， 金井が2003年教授昇任後も，2022年まで鼓舞された。
①分野間の融合の成否は，互いに相手分野に入り込んだ交わりの量で決まる②教授は，学生とは別に困難な自分のテーマをもち，自ら実験・研究を継続すべし東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
10 ➜これ以降，そのテーマの話が中心です。

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
11 ここから，音響工学(解析)と超音波工学(計測)と循環器医学の融合を目指した

電気工学科（中鉢研究室）の講師・助教授の時代(1991.3～)

ヒト・摘出血管・家兎実験・国際会議(1994年)での見学会• 自分にとって，超音波医学はゼロからのスタート，しかし，臨床系の先生方も暖かく見守って下さった（田中元直先生，小岩喜郎先生）。
• 卓上超音波診断装置U2000+アナログ回路自作+ディジタル化，• 全ての機器を，送信超音波の生成クロック信号に同期して駆動
1992年頃～

1994年頃～

1996年頃～

ヒト頸動脈の断層像

小岩喜郎先生2002年頃～ 20０５年頃～

超音波周波数
3～10 MHzヒト(学生どおし)の実験
本多電子製アナログ機
直交検波回路U2000(改造)(アナログ)
東芝製中古アナログ機
CLK信号
無償貸与 自前でも改造
外付けのAD変換回路
外付けAD変換器
小野測器AF550
小野測器AF550
CLK信号(標本化周波数: 4ch,
(標本化周波数:1MHz,
1MHz, 0.5M語, CLKを
4ch, 0.5M語,
外部同期, 2台を直列
CLKを外部同期,
接続し1秒間のデータ2台を直列接続し収集)
1拍1秒間データ収集)

アロカ製SSD6500
デジタル機器(内部ソフトを改造して頂く)
計算機

ヒト摘出血管の実験

アロカ製𝛼10改造機
プ ロ ー ブ 内 100 素 子
各々のRFデータ収集（田中元直教授から助言）

小岩先生

標本化周波数: 40MHz
10秒間収集 8 Gbyte

家兎の実験

計算機で解析
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
12 超音波の高周波信号を1秒間連続計測できる汎用器はなく，自前で用意

13

国際会議での見学会（米国学会の重鎮）
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

IEEE超音波シンポジウム1998@仙台 presentation & tours(見学会)に合わせ

医用超音波： 利用する超音波は，縦波

心臓壁振動のリアルタイム計測装置の開発 ➜実際に知って信頼頂くことが大切

横波： 液体・気体中では伝播できない
縦波(疎密波)：振動伝播方向と振動方向が一致
超音波プローブ

振動方向

振動伝播方向催し(能)や料理が大好評だった
IEEE超音波シンポジウム
そのため，• 日本側の入念な準備• 超音波企業・卒業生から支援*「担う以上は，中途半端でなく，徹底的にやれば必ず得るものがある」(坪内教授)
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
14 国際会議の総務を担い，多くの未知の領域・人に接する機会を与えられた。

電圧→縦波の送信 疎
電圧←反射波の圧力

プローブ内の圧電素子を複数束にして超音波送信（集束）境界
硬さの境界から反射器官例)10 MHz, 1,540 m/s

18 *東北大学 森 翔平先生 作成

1,000 µm

硬さの境界の描出

1mm 東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

心臓の動く様子を 超音波 で可視化
電気往復伝播時間皮下組織

音速1,540 m/s
周波数 10 MHz

𝟎. 𝟏𝟓 𝐦𝐦

各圧電素子の受信波形➜開口合成(遅延時間の補正と加算)
断層像

周波数: 数～10 MHz
波長154 µm

波長 𝟏𝟓𝟒 µ𝐦

17 Animation courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University

体内部の断層像の測定と可視化

超音波診断装置

密

圧電体

可視化

超音波
プローブ

Plane-wave2.avi

音を放射方向
を制御

肋骨
反射

右心室
B-(Brightness)モード 断層像*

左心室

波長オーダの空間分解能で体を傷つけずに，断層像を表示
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

19

240方向/90度
大動脈東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

医用超音波診断の現状

ドップラー効果による血流速度計測(1982)

1 cm

5 cm

圧力と歪み(=伸び/元の長さ)，硬さ(弾性率)と音速𝑥

横応力𝜎13

伸び𝑥

𝑓

𝑥

壁

左心室

(弾性率)

横変位𝑢1

𝐷3
𝑥

右心室

ばね
定数𝑘

圧力𝜎13

100 mmHg

内腔

横歪み 𝛾

壁

→横弾性率 𝐺

ヒト心臓の断層像
ヒト頸動脈の断層像
形状・肉眼で確認できる動き(低周波・大振幅) ・血流を観察可能で，非常に有用．

ずり変形

𝑘·𝑥

フックの法則

mm
cm

𝐿

𝐿

Δ𝐿

𝑓

13 kPa でずらすと立方体を圧力𝜎

13 kPa で圧縮すると10% ≅ 10°体積変化 3𝛾

0.00057%

10

13 kPa/0.1
横波音速𝑣

非圧縮性

130 kPa→体積弾性率 𝜅

横弾性率𝐺
密度𝜌

体積変化

130 kPa10
横波(11 m/s)kg/m
11.4 m/s

102.25 GPa

1cm2 130g
体積弾性率𝜅
密度𝜌

縦波音速𝑣

2.25 GPa
10 kg/m
縦波(1,500
1,500
m/s
m/s)

しかし，まだ発見されていない情報(高い周波数・微小振幅)がある?
(例)心筋の収縮機能，動脈壁の組織性状➜１拍内に循環器で生じる変位・振動の伝播を，超音波で新たに東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
20 計測する。

生体内の変位・振動(横波)の伝播を，超音波(縦波)で計測できる
courtesy of Dr. Dan Russell, Kettering University
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
23 Animation

本研究の“新規性”

複雑さ: 心臓弁開閉で振動が発生･伝播 心音”lub−dub sequence”

心臓壁内の振動を速度波形として計測

・同時に2点の波形,を計測
その振動の壁内の伝播を可視化 ∆ℎ 𝑡

𝑣 𝑡

生体軟組織では，縦波伝播速度と横波伝播速度の比が100: 1。

これは，縦波を支配する体積弾性率が水と等しく圧縮されにくい一方，(例)地震波：P波 7km/s, S波 4km/s
横波を支配する横弾性率は，軟組織のフレームの変形し易さを表すため。

収縮期 拡張期

（世界初）

大動脈圧

大動脈

𝑣 𝑡
𝑣 𝑡

心臓内圧は上腕血圧とは異なる(計測不可)

左心房・速度差から収縮に伴う心筋厚み変化

大動脈弁

も計測

僧帽弁

心II音前後に心内圧は急激
左心室圧
に減少

左心房圧
左室容積

（田中元直先生の助言に沿って）動脈壁にも適用

・波形の周波数解析も可能
・その間の伝達関数 →も算出➜心筋収縮の周波数帯域の同定

左心室
右心室
中隔壁

心電図
心音

・心筋収縮に健常者と患者で差異
28

Q～R波時に収縮が始まる

心臓壁を伝播する振動を計測，伝播速度から壁の弾性･粘性特性を推定

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

29 Andromeda Medical Science the Cardiac Cycleより

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

ここでの心臓断層像の表示方向

位相差トラッキング法*による 波形計測精度
速度0.1 mm/s, 変位0.2 µm,
100Hzまで周波数解析可心臓壁振動の計測
数千点同時計測右心室

連続する6拍分を重ね表示
拡張期
収縮期

中隔壁

90 度回転

大動脈弁

左心室

心電図

I音

大動脈

II音

数十µmの振幅

右心室
中隔壁

振動
左心室

大動脈弁

心音

大動脈

右室側
振動速度
左室側
R波からの時間[ms]30東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

振動の伝播の動画を作成するため*

心音

中隔壁

位相

左心室側

+2 ms

35 ms

短区間フーリエ変換を適用，
特定の周波数成分𝑓 の位相を検出，色に変換し表示

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

基礎実験: 水槽中のシリコーン球殻を棒で叩く

心電図
右心室側

90°

31 * H. Kanai, M. Sato, Y. Koiwa, N. Chubachi. IEEE Trans. UFFC 1996; 43: 791-810.

｢大動脈弁閉鎖のタイミングに
パルス状振動が中隔壁を伝播｣

右心室

通常の超音波断層像
(2秒間)

左心室

多数点で
振動を同時計測
粗くビーム走査500 frames/s

超音波プローブ

𝑓 =60 Hz
=16 ms相当

180°
0°
0度
270°

補間し
て表示

シリコーン球殻

波形の𝑓 成分に関する位相遅れの可視化

35*Kanai, IEEE Trans. On UFFC, 2005; UFFC‐51: 1931-1942
2001年 第15回日本IBM科学賞受賞『心臓壁に関する高感度超音波計測の研究』

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

36

この時刻に
小型加振器でパルス状の加振叩く
通常の超音波断層像では，パルス加振による｢揺れ｣はあるが，振動伝播までは分からない
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

シリコーン球殻実験: 各点の振動波形の60Hz成分の位相分布の時間変化

ヒト60Hz成分の位相の時間変化(等容性拡張期，健常4名)*

心II音発生時周辺の (2 ms間隔 × 20コマ ＝) 40 ms長

中隔壁

右心室

左心室
大動脈

東芝改造機

アロカ改造機少々頭寄りで計測
大動脈弁
その弁根

東芝改造機

日立改造機

異なるメーカの機器も改造して使ってみた

2.5 ms間隔 × 32コマ ＝ 80 ms長60 Hz成分は，約4m/sで左へ伝播

健常者間で共通性あり：大動脈の弁根から心基部(頭側)・心尖部(脚側)へ伝播

37

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

41 *Kanai, IEEE Trans. On UFFC, 2005; UFFC‐51: 1931-1942

モデル化：ラム波伝播 ➜ 弾性定数 1，粘性定数 2の推定

超音波計測された振動伝播速度から 心臓壁の弾性･粘性の推定

𝑧

大動脈弁

4𝑘 𝜂𝛽 cosh 𝜂ℎ sinh 𝛽ℎ
𝑘

𝑘

𝛽

𝑘

𝜔

𝑘

𝜌
𝜆

𝑦

2𝑘

𝑘

sinh 𝜂ℎ cosh 𝜂ℎ𝜌𝜂𝑘cosh 𝜂ℎ cosh 𝛽ℎ
𝜌𝜂

𝑘

𝑘

2𝜇

右室側

𝑥: 伝播方向

Laméの定数 μ,λ⟩⟩μ複素弾性定数 μ

μ

𝜂
𝜌
𝜔
𝜇

→位相速度𝑐𝜔

整合jωμ

位相速度の分散特性計測値

弾性定数µ1 , 粘性定数µ2 弾性定数µ1 , 粘性定数µ2の推定（血圧推定なしに）単一フォークトモデル(90 Hzまで)

46 *Kanai, IEEE Trans. On UFFC, 2005; UFFC‐51: 1931-1942

周波数ごとの位相速度m/s

𝜂

𝑥方向変位
𝑧方向変位

𝑘

𝑘

𝑦

振動速度

血液中の粘弾性薄板を伝播する波(ラム波)の波動方程式

長軸断層像

𝑧

時刻ごとの

心電図 位相速度の周波数特性
心II音

0
𝜂

位相速度 [m/s]

厚み2ℎ

心尖

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

血液中の粘弾性板(中隔壁)の
波動方程式

左室側

(90Hzまで1要素フォークトモデル)𝑇
この20msに
心内圧は
急激に減少

計測値

計測値

モデルによる
速度の推定値
周波数[Hz]

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

時刻ごと
整合

位相速度の理論値
弾性値 µ1(bias) ~30 kPa
粘性値 µ2(gradient)
400 →70 Pa･s・周波数と共に伝播速度が上昇(分散性)・急激な内圧減少と共に振動伝播速度が低下
・粘性値も減少* H. L. Oestreicher, J. Acoust. Soc. Amer., 1951;23:707–714.
➜心内圧計測なしに心臓壁の弾性・粘性推定
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
47**H. Kanai, IEEE Trans., 2005;UFFC‐51:1931-1942.
周波数 [Hz]電気的興奮は，洞房結節で生成され，プルキンエ線維を通じ(2～4 m/s)，心臓全体に順次伝播
心基部

各々の心筋での生理現象
収縮
活動電位（厚み変化）

速度

電気的興奮伝播の超音波による可視化

時間

心筋内で
脱分極開始

電気刺激

30 ms

𝟏𝟓 𝛍𝐦 摘出心筋の速度波形**

心尖部

積分

水槽の振動波形(参考)

182 ms

超音波で，心筋の収縮応答（速度）を可視化

52

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

電気的興奮の心筋内伝播はQ～R波間(開胸した動物の心臓の観察による想像図)
心房における
脱分極
洞房
結節

房室結節

心室中隔壁

心尖部まで

左心室全体

54

* 日本循環器学会監修* A. M. Katz. Physiology of the Heart 2001; 523.
** Kanai, Koiwa, & Honda. Acoust. Sci. & Tech. 2003; 24: 17-22

収縮力
変位128 ms 収縮による厚み増加

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

電気的興奮の計測 心臓壁速度の計測*(健常者，数千点で同時計測，連続４拍)
拡張期

収縮期

心房収縮期

収縮中期

拡張期

心尖部

急速流入期

脱分極開始

心電図
心基部

心音

房室結節
心電図→

P

P

Q

R
心電図→

プルキンエ線維
2 ～ 4 m/s R
P
P

PQ S

T

乳頭筋

Q

R
P
Q

Q～R波の間に：収縮が開始• 興奮したプルキンエ線維にtime
接する心筋から• 興奮が心筋全体に伝播• その伝播速度1 m/s

速度波形

F. H. Netter: The CIBA Collection of Medical Illustrations: Heart (CIBA, Basel, 1975)

55 *Pernot, Fujikura, F-K-Fung, Konofagou: Ultrasound Med. Biol. 2007; 33: 1075.

中隔壁

虚血部
障害部
梗塞部

興奮の伝播速度は，虚血部で0.66 m/sに低下*➜伝播状態計測から虚血部位の同定の可能性あり
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

apex
心尖部

左心室

右心室
速度

preb

大動脈弁

零交差点 前駆出期prea

心基部
心電図R波からの時間 [ms]前駆出期の速度スパイクの原因と臨床的意義が議論：心筋収縮➜血液を僧帽弁方向へ押す➜僧帽弁も押し閉鎖➜乳頭筋・腱索が緊張➜更なる収縮を阻止➜前駆出期(Remme, et al., Circulation 2008;115:273)*H. Kanai. Ultrasound in Medicine & Biology,
前駆出期➜内腔内の渦を整え，駆出に備える重要期間
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
57 2009;35:382-394.

電気的興奮の計測 振動速度の41Hz成分の位相分布(健常, 2ms間隔)
超音波プローブからの深さ[mm]

超音波プローブからの深さ[mm]

電気的興奮の計測 振動速度の41Hz成分の位相分布(健常, 2ms間隔)

心尖部

心基部

心電図R波からの時間 [ms]

未解明

拡張

心電図R波からの時間 [ms]短区間
0 フーリエ変換

180
◦

◦

速度波形
(1200点で)

左
室

80 mm
心基部

270◦

ECG
Q

心音
1

st

2

心I音に対応する
横波伝播

電気的興奮に呼応する
心筋収縮成分各点の位相値:伝播による遅延を
表す

nd

速度

90◦

心尖部
20 mm

左
室

位相

右室

右室

各点の位相値:伝播による遅延を
表す
位相

心尖部
20 mm

収縮

心基部

表示範囲

+2 ms

90◦

心尖部

80 mm

速度波形
短区間
心基部
点で)
(1200
0
フーリエ変換Kanai, Ultrason. Med. Biology 2009;35:382.
国際会議でベルギーの先生(論文編集者)によるplenary talkでの本
270
研究の紹介を聞いていた日本人が，「誇りに感じた」と伝えてくれた。
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
60
180
◦

◦

◦

59 *H. Kanai. Ultrasound in Medicine & Biology, 2009;35:382-394.

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

陳旧性心筋梗塞患者(47Hz位相分布 R波周囲, 2ms間隔) (No.280,433)

R波周囲での壁振動速度の40Hz成分の位相の3D表示(健常者A)

心電図
心音

心尖部

右肩側
収縮

拡張
心基部

梗塞病変部位での電気的興奮への心筋の応答が乱れる

右肩側

左腰側

電気的興奮に対応 心I音に対応する横波伝播

左腰側

心尖部
中隔壁
右
心
室

64

左
心
室

This data was measured with Dr.
Y. Saijo & Dr. S. Watanabe of
Tohoku University Hospital.

梗塞部

右腰側から見上げた左心室の中隔左腰側から見上げた左心室①Q波時(前駆出期)から低速で伝播(心尖部から見て反時計回り)180②心I音成分(機械的振動)は，心基部から心尖部へ反時計回りに③本格的な収縮は，時計回りに開始
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

90◦

phase

◦

0◦
270◦

誰も見たことのない現象の可視化，非常に複雑な現象が生じている
66 *Kanai, Ohkouchi, Hasegawa: 2008 IEEE Int’l Ultrasonics Symposium Proc. (Beijing) (invited) 東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

動脈壁病変の“電子的染色”
現状：超音波エコー
形態計測が中心

それに対して頸動脈壁の拍内での厚み変化計測による血管弾性算出

超音波で体外から非侵襲に割面の組織の種類を同定する

内腔
非圧縮性

壁の動きの追跡結果

膠原線維
平滑筋

心電図

総頸動脈
通常の
超音波
エコー像

10 mm

血栓
脂質

超音波
プローブ

(非侵襲的)｢生体顕微鏡｣の実現

69

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

軟硬脂質81±40 kPa➜動脈壁の弾性率(硬さ)の断層像の非侵襲的計測が可能
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

71

動脈壁弾性特性の超音波計測装置
連携メーカ：富士フイルム株式会社• 製品化には結び付いたが，事業収益の見通しが得られず，• 研究開発から事業化への3つの難所「魔の川・死の谷・ダーウィンの海」のうち，「ダーウィンの海」を渡れなかった。

弾性率[MPa]

硬さの2MPa 4MPa 断層像

高 平滑筋・膠原線維 低 高 脂質である確率 低である確率*Hasegawa, Kanai, Hoshimiya, Koiwa, J. Med. Ultrasonics, 2004; 31: 81-90.
*Kanai, Hasegawa, Ichiki, Tezuka, Koiwa. Circulation. 2003; 107: 3018-3021.

東北大学 工学/医工学研究科 (世界初)
金井 浩最終講義
75 予め求めた各組織の硬さを参照し，動脈壁病変の内部構造を分類

研究

事業化

組織同定
結果

製品化

硬い

技術移転等

軟らかい

通常の超音波断層像

時間（秒）圧力差 ←(最高血圧ー最低血圧)
歪み ←(厚み変化/元の厚さ)

空間分解能は，波長150μmで決まるが，波長オーダーの固ま累積キャッシュフロー

0 MPa

弾性率=

NEDOの研究開発(➜S評価)@松下通信工業

摘出血管(9例10箇所，染色)の頻度 硬さの頻度分布

240kPa

内膜側の速度
壁の厚み変化(0.2 m精度)←速度差の時間積分

りごとに時間的に変位した量は，さらに高精度に計測できる。
150 m*Hasegawa, Kanai, Hoshimiya, Koiwa, J. Med. Ultrasonics, 2004; 31: 81-90.
*Kanai, Hasegawa, Ichiki, Tezuka, Koiwa. Circulation. 2003; 107: 3018-3021. 通常は想像できない微細現象を可視化

弾性に関する組織同定“電子的染色”

平滑筋,膠原線維
1.0±0.63 MPa

外膜側の速度

弾性率
断層像

10 mm

①病変部破綻の危険性予測 →心血管イベント(急性心筋梗塞･脳梗塞)の予防②治療効果の高精度評価 →生活習慣の是正･的確な治療選択

心音波形

連携先の医療機関･臨床系研究室：• 東北大学医学部糖尿病代謝科• 東北公済病院内科• 自治医科大学• 常陸大宮済生会病院• 大迫研究コホート• 成人病予防協会• 医療法人宏人会

事業として
離陸

開発

魔の川
死の谷

ダーウィンの海時間

76 https://image.itmedia.co.jp/l/im/ee/articles/1905/31/l_mm190530sv7a.jpg*地域イノベーション戦略支援プログラム「知と医療機器創成宮城県エリア」（後藤順一名誉教授）
研究題目:高精度診断機器開発「超音波エコーによる心筋ダイナミックス計測」
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

名前は修了生等，

名前は修了生等，研究室の研究テーマ(１/2) 232件の査読付き論文に第一著者となったもの

研究室の研究テーマ(2/2) 232件の査読付き論文に第一著者となったもの

工学的検討（心臓，動脈，赤血球など）• 超音波による心筋振動と局所収縮特性，心筋収縮の伝搬速度の生体計測法(東北大学循
環器内科学分野と) [小原，原，川又，菅原，古澤，林，高橋K，松野，飛内，浅井，高橋H，浅利，藤田，本庄，志田，吉新，長谷川，勝又，杉村，中屋，佐藤H]• 音響放射圧により生体組織を正弦的に加振し，生じた微小変位の超音波計測による生体
軟組織の粘弾性特性計測[小松，川村，渡辺R，望月，舘，山口J，澤田，小田切，西尾，道下]• 超音波による心臓壁の領域同定法 [中原，高橋H，衣川]• 超音波による動脈壁の弾性率計測法と粥腫組織性状診断(東北大学循環器内科学分野，
仙台医療センター，JR仙台病院と) [秋山，宮地，Ibrahim，都築，沼田，稲垣，増山，Tang，
中川，渡辺M，三田，砂川，長谷川，小沢]• 脈波伝搬速度の超音波による局所計測(東北大学循環器内科学分野と) [伊藤M，佐藤M，
長谷川，砂川，高野，近藤，川辺，村田，広瀬]• 橈骨動脈の同位置での血管径―血圧の超音波計測法と応力・歪み特性と内皮依存性弛
緩反応による内皮機能評価(東北大学放射線科と) [鈴木S，永井，庄司，斎藤T，荒川，酒井，池下，金子，杉本]• 頸動脈の内腔の表面粗さの超音波計測(東北大学放射線科, Lund Universityと) [山根，永井，北村，工藤K，有原]• 生体内からの散乱波による臓器内音速分布推定 [森，中山，阿部K]• 超音波ビームフォーミングによる時間分解能向上[久津，高橋H，Ponnle，阿部Y，長谷川]• 超高周波超音波(数百MHz帯域)における組織性状診断 [荒川]• 生体超音波計測と解析の基礎(東北大学循環器内科学分野と) [森，川又，政氏，瀧，影山，鈴木A，小野寺T,蛯名，木村T]• 超音波による骨の診断(弾性定数と密度の非侵襲計測) [浅井H，朴]• 心音/心臓壁振動の解析(東北大循環器内科学分野と) [Hendradi,中屋，佐藤M，宍戸]
医学的臨床応用（循環器領域）• 超音波によって計測したヒト心筋収縮特性(東北大学循環器内科学分野，東北医科薬科大学，宮城学院女子大学と)• 超音波によって計測した 動脈壁の弾性率と粥腫組織性状診断(東北大学医学系研究科，
自治医科大学，東北公済病院 内科と) [土師，金子]• 超音波照射による内皮細胞の増殖促進による虚血心筋の治療(東北大学循環器内科学分野， 医工学研究科と) [大内]• 骨･筋組織からの反射･散乱特性の差異による 硬膜外麻酔における胸椎の超音波描出(東北大学麻酔科学･周術期医学分野と) [阪東，橋本，横山，高橋K]

医学的臨床応用（産科領域）• 超音波の後方散乱特性計測による赤血球集合度評価と血糖値評価 (岩手医科大学糖尿病･代謝･内分泌内科分野と) [武山，東山，深瀬，永澤，榊，黒川，福島，齋藤N]

薬学領域への超音波応用(東北大学 薬学研究科 と)

88 https://www.ecei.tohoku.ac.jp/~hkanai/publication.html#articles

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

成功事例とは別に，取り組んできた

心臓壁のトラッキングという困難な課題との奮闘(2008年～)
心臓からの超音波の反射波の例
受信信号𝑦 𝑛0

+5 ms
0
受信信号𝑦 𝑛050

深さ方向1mm

相互相関関数

+1

𝑅 𝜏

E𝑦 𝑛

0
-1
-20

0
20
離散時刻(lag) 𝜏

100

150
離散時刻𝑛 (標本化周期𝑇

𝜏 𝑦 𝑛 +1

+1

0

0

-1
-20

0
20
離散時刻(lag) 𝜏

-1
-20

200
66.7 ns)020

離散時刻(lag) 𝜏
３つの課題
AIには頼れない①相関関数の先鋭化(狭帯域信号であるため)②局所最適化(1mm)を全体の最適化へ(100mm)
・正解を与えられない問題③厚み変化を，2点の速度の差から算出するのではなく，直接算出へ合理的でシンプルな方法の研究（地味で，学生には適さない課題）「圧倒的に高精度な計測により，誰も見ていない新しい現象を見つけよう」と信じ，これらの課題を含め (必ず毎週土曜日に実験)×(大震災前後から1６年間)，雨降り
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
90 ➜組織運営に尽くすには，時間外に自分の研究時間の確保が不可欠• 超音波によって計測した 胎児循環器系の特性(東北大学産婦人科，宮城こども病院 と)89 https://www.ecei.tohoku.ac.jp/~hkanai/publication.html#articles

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

工学研究科 教育改革 (2012～2014年度)

左縦軸：東北大学 工学系 四大学院 修士(収容定員/2)>工学部入学定員
右縦軸：全国大学入学者数 ← 高校等卒業者数
高校等卒業者数（右軸）
工学部入学定員（左軸）医工学研究科
環境科学研究科
情報科学研究科
工学研究科

全国大学入学者数（右軸）

順次，大学院科目制に移行
技術社会システム専攻設置
バイオロボティクス専攻設置

96

これを実現するための「工学教育院」構想
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

ゆとり教育世代 大学院入学
ゆとり教育世代 学部入学
法人化
機械系・マテ系・化バイ系6専攻改組，15専攻定員増

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
97 （大学院定員増，少子化）➜高等教育の大衆化に対して改革が必要

（補足）18歳人口，大学への進学率等の推移
1947-49生

1971-74生

高校等卒業者数

今後10年
年2.９％減大学入学者数98

年2.4%減×14年間＝36%減
前ページで表示の範囲
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

記憶訓練により，脳の神経細胞が増加

工学教育院 構想とその推進(2012～2014年度)• 2012年4月研究科長になり，2日間，執行部（金井，田中仁・湯上・滝澤副研究科長，
橋爪補佐，田屋事務部長）が缶詰になり議論➜そこで決めたことが「工学教育院」
構想： 大衆化した高等教育に対し「専門知識の修得・積上げ」の徹底を目指す。
➜(1例)単位制とは別に，各学年終了時に一斉試験を実施し，年間総復習を奨励(履修から修得への転換)．

ロンドンタクシー運転免許制度
免許取得←数万の道路･特有な地形を記憶
記憶に3～4年を要し，厳格なテストを受験(合格率50％)
Maguire教授ら(ロンドン大学認知神経学)
タクシー訓練者79人+一般31人の海馬(hippocampus)のMRI検査：差ない
3～4年間記憶訓練➜免許取得合格39人，不合格40人比較
合格者：後部海馬灰白質(神経細胞)体積増• 2012年7月工学研究科教授会で，「教育改革」の必要性を説明• 2012年8月工学研究科専攻長・学科長合同会議 教育改革（案）の提案• 2012年9月工学研究科教授会で，「工学教育院」構想の提案（但し，教員の新たな負担なし，試験は外注，問題作成は名誉教授に依頼）• 湯上副研究科長，安藤教務委員長➜各系・専攻で説明・議論• 2013年文科省に「工学教育院」の概算要求（組織・建物新設以外）

海馬：① 新しい記憶の大脳皮質への書き込み② 記憶の読み出し作業補助• 2014年度「工学教育院」採択➜運営費を確保：2014～2019年度6年間：約1億円

海馬増加分(1/3)が全て道路情報は，本当？

99* Maguire, et al., Current Biology, 2011; 21: 2109-2114.
** ブレインブック 南江堂2012***https://ja.maps-london.com/

合格者 不合格者 一般

常識では，脳機能は18歳以上で徐々に衰える

しかし，大人も記憶訓練で脳の構造を変化できる
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義• 2020年度以降，6年間の成果が認められ，恒常的経費(年7千万円)として予算化。
国立大では初めての到達度評価に基づく教育(６年一貫教育システム：英語力が医学部並みに，レベル認定試験，工学倫理，トップーリーダ講義，レーダーチャート提示)。
文科省や他大学も注目。企業等からの評価も良い。
• 2012年5月全教授にアンケート調査➜「改革推進の課題」約200項目を設定
田屋事務部長・課長が中心に議論して推進（教職協働）104

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

資料B-3b

議論に基づく工学教育院構想：社会における価値創造に必要な能力①～⑤ごとの評価

広く深い選択肢②専門知識 （積上げ型）

ジャンル1:基礎実験・演習多用
➜実践力増

さらに
広い専門

創造的
プログラム

生物多様性
カリキュラムデザイン(一元管理) 必修と選択科 他学科間類似 生命・ デザイン・エンジニによる教育の質向上(教育評価も) 目のバランス 選択科目整理 自然の アリング,Project
Based Learning
驚異
Student Learning Advisorの活用・広報
他学科基盤科目
プロジェクト・研究の魅力を伝える
マネジメント概論
概論(基礎ゼミ,創造工学研修)

多様性ある環境作り
動機付け(現状なし)

段階的達成目標
制度導入検討工学倫理

広い教養

トップリーダ育成の教育(世界が直面する
課題/情勢を理解する機会提供)

高学年での履修も推進➜教養の重要性を理解

教育相談室・学生支援室設置(全系,相互受入,系教務委員会と連携) カウンセラによる対応
下位層への対応／ストレスによる鬱病等発症・ 発達障害への早期対応(学生相談委員会)

記述式問題導入検討(論理思考)

研究室配属

106

補習 ストレス制御・健康維持助言
学生相談所・保健管理センターとの連携強化

大学院入試“専門科目の積み上げの重要性”の図式化，学生への説明
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

先を見せる要素)

入学試験

105

一夜漬けの連続では達成できないし，
人工知能にもできない。
A,B,Cは根岸英一先生による優れた資質の受験生増

大学入試：正解のある課題の解決

体系的理解･活用可能な形で修得➔
専門科目の”概念”形成

入試広報 研究希望の①基礎科目(数学・物理・化学)

登攀可能な山の高さは理解の広さ・深さで決まる

実践英語等
コミュニケーショ
動機付け 単位の厳格な評価 教員FD実施 研究室ゼミ 院講義(特定分野)英語化推進 ン能力(英語)(積上げ科目の➜学修時間増 ➜学修時間増
隔年実施可
体系的で

再試験実施方法再検討

活用可能な
専門知識
(積上げ型科目)

鋭い感性
俯瞰力・構想力・チーム力
戦略性
強い問題意
識・広い視
野・長期展望・産学連携
・起業教育
ジャンル3:論理展開①主専攻・副専攻導入検討②複数教員による研究指導ジャンル4:語学③テーマ決定に学生が積極的に関与
ジャンル2:専門
ジャンル5：
価値創造力

)

②専門知識

②専門知識 ②専門知識 ②専門知識

高校までの教科

より高い山に登るツール者を批判的に評価する能力)

ジャンル3:課題解決

30 資確保)年後に世界を背負う人材

Basic & Broad

余裕
伝統 ③課題解決能力
師友 様々な要素間の関係の発見

英語学修の継続，工学英語，native speaker雇用

体系化

環境

根気良く
努力する能力

産業界・
高校
との連携

国際的に活躍する力

膨大な失敗

幸運

学びの質的転換（英語）

多様性の理解と活用

侃々諤々
の議論
情報
経験

試行錯誤

気概・情熱

課題解決
能力
論理的/抽象的思考力・
debate力(他①基礎研究「真理の探究」②革新的技術開発・応用研究
科学技術を
ビジョン
社会へ実装
①多様性を尊
重して様々な価値を比較修得し，急激な変化に的確に対応②国力の源泉：
付加価値の高い「もの(システム)づくり」を復活(資源輸入の原

イノベーション・グローバル 人材 技(術者

Creative

主体性

学術的価値
創造の感動

・徹底した
試行錯誤
・本質の発見・科学推進の価値を理解
・他分野に応用できる思考力高度

正解を生み出すべき課題
個性

人間にとって広い専門
知識• 健全な価値観・哲学• 審美眼・デザイン思考• 社会からの要請の認識• 知的好奇心• どういう課題を選択?
• 世に出すシナリオ• 他分野を理解する姿勢

論理的思考力面白い

Ambitious 最も高貴な活動

夢，使命感，
情熱

研究第一主義・独創的研究推進の伝統
国の礎

研究者

⑤価値創造力

想像を超える 発見・創造

新しい
価値創造

挑戦する心
気概，努力を継続する能力

高度戦略性

どの山に登るかを的確に選択する力学問では “課題発見能力”

④語学

卒業後

努力の末の成功の経験

留学支援(学生15%)
課外活動／留学 (国際工学教育)➜「非日常」の体験
実践的課題
教員FD(専門科目に関し)：
インターンシップへの取組み①学びが学生に血肉化する授業の在り方
教員選考時に「人を➜学生の理解の「飛躍」を教員の喜びとする
育てる」面も重視②専門科目授業での“討論”・予復習のさせ方
失敗の③TA活用法(例:20h/週)：TA自身も人材育成 学生気質の変化へ
科学史④“授業の質改善も担当教員の研究課題”に対応した指導検討⑤将来何が可能かを自ら考えさせる教授法
・主体的議論・失敗の末の成功体験
教育専任教員への学生配属の在り方の検討
・正解のない課題への取組
研究・最先端研究を材料にした教育
成績評価の公平性・公正性保証(クラス間・教員間)
ゼミ等発表
・発表能力
「筆記・読解・口述・記憶・思考・創造の行為が各々の・討論能力
神経細胞の鍛錬」という学習過程自体の科学的説明 Debate基礎・論文執筆経験
論理構成力入門
的確な動機付け
目標設定(TOEFL-ITP≥550, TOEIC≥730)(留学条件にTOEFL点数等設定)
英文献の読解

博士号

思考訓練(赤字：最重要項目，赤の囲み：教育改革の予定，黄塗り：依頼済み，橙塗り:各系学科へ検討依頼済み)

工学教育院でジャンル1-5の段階的到達度評価導入

工学部内に工学教育院を設置
学生情報の一元管理

など

感動・自信

H26/4/9 工学部教授会

課題発見能力• 少子高齢化対応，医療費削減• 環境・エネルギー対応• グローバル社会でのものづくり復活• 豊かな持続可能社会構築• 一般教養科目• 工学倫理• 生命・自然の驚異• デザイン• トップリーダ育成の講義• 技術社会概論• 科学における失
敗の歴史

課題解決
社会貢献

豊かな人生

社会の抱える課題

東北大学 工学部・工学研究科における 教育改革推進の全体像 H26/4/9 工学研究科委員会
理念:“的確な動機付けと，体系化された教育により，国の礎を育成”(系学科での設計のベース)③世界的企業での活躍①地球規模課題(環境・エネル
ギー・資源等)への取組みと持続可能社会の実現②真に豊かな
成熟社会創造(少子高齢化の下)③日本が世界から敬愛され，中期的課題
誇りを持てる国
豊かな人間性 • 次世代育成を判断の最優先にする•
外人教員雇用増➜異分野交流のための教養(叡智：深い洞察 • 少子化➜女性が継続して働く社会実現
力+判断力+多様 • 留学生の期待に応える魅力的カリキュラム／
海外戦略
な価値観を尊重し束ねる能力+人 • 学術尊重の風土醸成・環境整備
格+倫理観)• 学校推薦時に添付する成績となる特別試験の設定(通常単位とは別)➜学修意欲向上
各々の個性を • 初等中等教育における理科(物理)離れ対策• 八大学間の連携強化
輝かせる東北大学 工学/医工学研究科
金井 浩最終講義
博士課程
社会で期待される役割
取得する能力教員FD(カウンセリング技量向上)
この図面を拡大して研究科長室に掲示し，議論の度に更新して向き合った。
的確な就職支援(学生相談所と連携)
取得単位数の管理と早期修学指導

学部1年

学部2年

学部3年

4年

4年

修士1年

修士2年

words to young researchers｢社会にインパクトある研究拠点｣ (2015～2017年度) 里見進総長の下2016年7月29日開設

http://impact.bureau.tohoku.ac.jp/
創未来インフラ

外交評論家 岡本行夫先生
＠トップリーダー特別講義
2014.5.1

欲窮千里目 更上一層楼(王之渙の五言絶句)

Creative
Ambitious
Basic & Broad
八ヶ岳の赤岳頂上から西方向：工学研究科国際交流室Philippe Gaubert特任准教授より。 ABCは根岸栄一先生の言葉。

107

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

110

東北大学｢社会にインパクトある研究｣理念(1/2)

平成29年(2017年)3月21日 教育研究評議会
現代社会は，物質的豊かさを希求するあまりに地球環境問題を引き起こし，加えて，地球規模での産業構造・社会構造の急激な変動によって，様々な格差を生み出し健
全な競争環境を失わせるなど，深刻な混迷状態にある。消費による豊かさと利便性を追求しそのための効率向上を優先したことで，人類が穏やかに自然と共生しながら長年築いてきた共感や連帯という｢心の豊かさ｣が失われ，その喪失がもたらす苦
悩は，ときに過激な排外主義をも生じさせ，多くの人々が将来への不安を覚えるまでになっている。近代化以降，ひたすら成長を求めてきた現代文明は，成長の限界という課題を指摘されて久しいが，今日では｢地球や社会の持続可能性｣さえ，もはや自明視できない大転換期を迎えている。
これらの問題の根本的な原因のひとつは，人類の幸福に多大に貢献してきた科学
技術が，その成果を産業と結び付け社会に広く応用展開するにあたり，ときとして，短期的な視野のもとで当座の利益を優先したことにあるだろう。本来なら，人文社会科
学ともども，長期的な観点から後代への広範な影響を考慮すべきであったにもかかわらず，その果たすべき責務が疎かにされてきた。こうして，産業革命以降徐々に累積してきた様々な歪みが，近年になって地球規模で顕在化してきたわけである。科学
技術のみならず人文社会科学を含めた学問そのものも，専門性を一層高度化させる傾向にあるが，そのため，それらが応用される社会との隔たりが増大しつつある。こうした深刻な状況にあっても，人類はなお，本来備わる明哲な眼差しとこれまで蓄積してきた学術的な英知を結集し，学問の本来的な意義を絶えず問い続けることを通して，これらの課題解決に当たるほかはない。専門分野を超え，人類社会の全体像を，
その将来を含めて俯瞰する，統合的な研究の推進が強く望まれているのである。

111

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

平成29年(2017年)3月21日
教育研究評議会で理念決定
学内教員約1,000名が参画

東北大学は，2016年，現代社会の抱える諸問題を解決し，人類が融和的に共存できる心豊かな未来を創造するため，｢社会にインパクトある研究拠点｣を立ち上げた。
東北大学はこれらの研究を，研究者個人としてはもとより組織として，また国内
外の他学術機関・行政機関・産業界や社会とも連携して，数十年先を見据えて長期的に推進し，人類のあるべき姿を根源的に探究するとともに，新たな価値観・世界観をも創出し，その理念と成果を，人口減少著しい東北から日本・世界へと展開し，世代を超えてその意義を伝え，｢持続可能で心豊かな社会｣を創造し，新たな文明の構築を目指す。

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

東北大学｢社会にインパクトある研究｣理念(2/2)
平成29年(2017年)3月21日 教育研究評議会｢人類と社会の発展への貢献｣を使命とする東北大学は，従来のように基礎研究を重視するとともに，上に挙げた諸問題の解決に加え，未来を豊かにする創造的課題に真正面から取り組むため，｢社会にインパクトある研究｣を新たに立ち上げるものである。大学には元来，社会の一員として，公正で夢のある平和な未来社会を創る
ため，学術を礎として長期的視点から課題の本質的な解決を目指すという使命があるが，それと同時に困難な課題に挑戦する気概と能力と倫理観をもつ人を育成するという責務がある。新しく目指す本研究体制では，こうした科学者の使命と大学の責務を自覚し，長年の基礎研究で培ってきた本学の英知と強みを結集して，これまでの研究体制の不備を見直しつつ，体系的に整理された諸課題に応えるべき個々のプロジェクトの理念を高く掲げ，社会を先導しうる創造的な視点からその実現を図る。
東北大学は，これらのプロジェクトを，研究者個人としてはもとより組織として，また国内外の他学術機関・行政機関・産業界や社会とも連携して，数十年先を見据えて長期的に推進する。そこでは，自然との共生など人類のあるべき姿を根源的に探究するとともに，新たな，また日本ならではの価値観・世界観をも創出し，その成果を，まず人口減少著しい地元東北へと普及浸透させるとともに，さらには日本から世界へと展開し，世代を超えてその意義を伝え，｢持続可能で心豊かな社会｣を創造し，新たな文明の構築を目指すものである。

112

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

多くの議論を下に纏めると: 社会課題解決への“挑戦”の構図~従来型の研究~1/4

従来型の研究社会課題解決への“挑戦”の構図 2/4~社会課題に対し，従来型の研究推進では解決が難しい~
従来型の研究社会課題の出現

身近で深刻な課題，
誰かが解決しなけれ
ばならない

文明の発達
短期的な視野，当座の利益を優先
社会情勢の変化専門家からの称賛

専門家からの称賛

学術論文･書籍

学術論文･書籍

シンポジウム開催

114

個人的･短期間型で専門分化の進んだ
シンポジウム開催
従来型研究では真理の探究
解決が難しい

真理の探究

課題解決力

課題解決力

気概

気概

知的好奇心

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

115

社会課題解決への“挑戦”の構図 3/4

社会課題の出現

社会課題群

社会からの応援
産官学で協働理念共有

里程標による

長期間継続
理念に基づく
課題解決力(強み･秘術)

組織的推進
学際性活用

気概

116

知的好奇心

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義~持続可能で心豊かな社会創造~

インパクトある研究

30PJs

知的好奇心

社会課題解決への“挑戦”の構図 4/4~｢社会にインパクトある研究｣の新しい推進~
社会課題の出現

社会課題群

インパクトある研究

社会課題の解決「社会にインパクトある研究」
持続可能で
心豊かな社会創造• 30年後の未来を見据え世界から• 本学の強みを活かした解決シナリオ 敬愛される社会へ実装/提言• 社会実装／提言まで視野に/発信(東北➔世界)
研究拠点の形成• 3つの視点
新学術分野の創生
学術論文･書籍①社会(価値観:自然共生･日本文化)共感を得て社会からの応援②有意義に生きる(心の豊かさ)③将来世代の育成･大学の責務
里程標による
30PJs 理念共有
• 次代を担う若者が修得すべき
長期間継続(創造性＋課題解決への気概)
理念に基づく• その教育の実現方法の検討 課題解決力
組織的推進(強み･秘術)
学際性活用• 深層に流れる｢理念｣の共有
気概

本学が支え

社会貢献の志東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

117

知的好奇心

本学が支え

社会貢献の志東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

アドバイザーチーム
文学：座小田豊 元評議員･名誉教授
経済：細谷雄三 元評議員･名誉教授
理学：沢田康次 元通研所長･名誉教授
医薬：後藤順一 元評議員･名誉教授
工学：大村達夫 元評議員･名誉教授
農学：宮澤陽夫 元評議員･名誉教授

30のプロジェクト(PJ)の立ち上げ(2015-2017年度)
各●×▲点が推進室会議 開催 約278回/2年半
30プロジェクト

③プロジェクト推進
D2 近隣国理解
E2 長寿社会G3 人と法政治
F2 宇宙を拓く
C3 感染症超克

デザイナによる
グランドデザイン作成，公開②グランドデザインの議論
理念の決定，
公開

C2 創未来インフラ
E4 新生食産業

B3 認知症ゼロ
E3 東北が光にD3 情報価値学
E1 心の豊かさ
A2 自然共生B2 個別化医療
D1 創造日本学

A4 資源循環
B5 人の医薬品
C1 実践防災学

A1 地球温暖化
B1 恒常性維持
B4 口から健康F1 生命の奇跡
G4 公正社会へ
A0 環境価値学
A3 エネルギー

D4 情報の未来･1部局/専攻等を束ねたPJ
G1 教育の本源･異分野融合PJ
D5 ものづくり
C4 放射線安全社会 ･同分野複数部局間PJ･その他
G00 大学の意義
G2 科学の社会的役割

①理念の
議論
研推 理念
担当 導入

web
公開

理念
共有
シンポ

日経の教育欄紹介
河北新報31回連載

4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3
2018年
2015年
2016年
2017年
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
113 各PJを担う先生方と共に，｢理念作り｣に多くの時間を掛け議論し，ビジョン作成

創未来
インフラ

貿易のあり方

社会保障の諸課題

推進: G00

一極集中

G0

債務危機

PJ代表が 工学系(9)人文社会系(10)118 ほぼ全ての部局を網羅

融合の大切さを踏まえ
http://impact.bureau.tohoku.ac.jp/
東北大学
工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

工学研究科 令和CAST｢社会にインパクトある研究｣ (2018～2023年度)
専門知識と教養の位置づけ
・「社会にインパクトある研究」“トップダウン的である”との誤解も受け易い。
・討論会を継続的に開催:多分野から議論を深めた（工学系，哲学，経済学，社会学，民俗学，環境，医学，医工学，農学）①社会課題解決への“動機付け”をどう育むか②“賢明な人”をどう育成（教育）するか
明治期に欧米へのキャッチアップを目的として導入された大学教育は，目的を達成したと見なされ，1991年以降，教養部の廃止。
• 教養教育の軽視は，重要な手段の一つを喪失した***と言われる。
• 社会課題解決のためには，学問間の真の融合を進める｢仕組み作り｣も必要。

• 教養教育は，平穏な日常では役立たないが，何らかの形で前提が崩れた時，先例にはない深い洞察，非定型的な判断のできる人を育てる**。

121* 瀬名秀明，渡辺政隆，押谷 仁，小坂 健 「知の統合は可能か: パンデミックに突きつけられた問い」野家啓一 p. 96,** 花輪公雄，東北大学教養教育院叢書 大学と教養4 多様性と異文化理解 第4章教養教育における多様性の問題.
***猪木武徳，大学の反省，p.134, 170.
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

1968年立地計画：
海面からの設置高さに関する侃々諤々の社内議論で，当初3mに対し，
元東北電力副社長 平井弥之助(柴田町出身，東大土木卒，1902-1986)が，1200年前の貞観大津波への準備を唯一人強硬に主張。 ②専門知識
自分の意見を，津波高さの客観データの積上げで裏付け ③課題解決能力➜主要施設は海面から14.8 mもの高さに設置
気概・情熱
震災➜津波の高さは13 m
震災➜1 m地盤沈下➜80 cm に救われた組織において法令が策定されると，その規範が守るべき上限になる。
しかし，法令(常識)は遵守すべき最低限の規範であることを自覚し，法令や科学の不確実性に含まれる本質的な課題を常に自らに問い，専門家としての結果責任を全うする。

女川原発

専門知識と教養は役に立つ位相が異なる** 。
• 専門教育は，問題とその解決方法が明確な，秩序の時代には有効（～1990年）。
しかし，狭い専門性では，危機対応能力が弱い。

(例)東日本大震災で女川原発が無事だった理由※大島達治「技術放談：結果責任を負う事業経営者のあり方」 2011年7月25日※佐藤 清「技術者と経営者の社会的責任に関する一考察」 日本地震工学会誌 No.17, pp.26-31, 2012.
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
122 科学に含まれる本質と不確実性を見抜き，かつ信念を貫ける人を育成する

議論を纏めて大学教育を深化させ, 自律的に思考する人を増やし“持続可能で心豊かな社会”実現～“未来の社会を創る”ための，大学での専門教育と教養教育の位置づけ～

社会課題【理想像must】目標:人類の幸福の実現
科学的にも，｢利他的行為は，文明を支える価値の創造, 豊かな人間性の涵養
生き甲斐を増幅し，行動を強化すること｣が知られる。 携わる人も設定実現に近づく
心豊かになる

市場経済原理(利他)

社会課題の解決への目標

過度の，競争社会/成果主義/私利優先

専門の目標の延長上にあってほしいが，現実は厳しい。

解決を担うべき大学は，新自由主義に基づく
一連の大学改革で，解決がより困難に• 教養教育の軽視(大学設置基準の大綱化)• 修士定員>学部定員，若手教員減(重点化)• 博士進学者激減(大学と育英会の法人化)• 短期的評価と成長至上主義の導入

課題発見• 日本人らしさ(identity)は失わない。
パンデミック等の脅威に • 過去の失敗から学ぶ
レジリエントなグローバ
ル社会の設計･創造• 緻密さ･美意識• 正義感･高潔さ• 和の心･非競争• よき伝統，…
• 欧米とは相容れない思考(新自由主義,…)

create
課題解決の推進能力(can)(ambitious)不撓不屈の心惹起

多くの学生にとって社会と教育現場は急速なディジタル化, 都市化，効率至上，自己中心，情報取得の早さで稼ぐ世へ変化。
幼少期から➜ものを作らなくなった，自然と関
わらなくなった，道草をしなくなった，短期的思考，無気力，漠とした不安を抱える。

惹起

人間形成 (意思will)• “人類の幸福に貢献する”気概。人間の尊厳の尊重。
• 社会を牽引する人間性の開拓(理想に近づく信念)• 天職(得意)の探索と生き甲斐の発見。
• 自然の妙への好奇心と感動を失わない。
• 自然への畏敬の念: 自然の中で生かされている感覚。
• 自律を可能にする普遍的理念を自ら設定。

入学後に意識改革 (学びの質的転換)• “大学教育は違う”：記憶でなく本質を考え, 議論すること。
• 人間形成への動機付け(reset)

衝撃的体験の機会• 憧れ： 課外活動, スポーツ(潔さの精神・協働),• べき論： 解剖実習, パブリックワーク,• 努力の成果の実感による自信： 課外活動,• 超一流の刺激：留学,• 非日常：製鉄所見学, 農場実習, 体験就業

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
123 東北大学 工学研究科 令和CAST｢社会にインパクトある研究｣討論会 議事録 http://www.ecei.tohoku.ac.jp/~impact/俯瞰図：博士課程進学者を増やすには

最後に,議論を下に考察：大学の公共的使命

次世代の育成，国づくり，社会貢献，文明への貢献（真理の探究）• 学士・修士育成…課題解決能力＋人間性の形成• 博士の育成……・課題発見能力，壁に挑戦・何とか成功した経験• 研究……………・価値創造/社会貢献の信念の下，課題発見・解決

博士進学の
不安・障害

真っ当な教育・優れた研究には• 教員と組織の高潔さ・公正さ・倫理観・使命感(清浄な空気)• 困難に挑戦する人を暖かく見守る，大学と社会の雰囲気づくり

博士へ
進学

修士で
就職

奨学金
の負債

(挑戦のリスクを避ける安定志向)• 研究第一主義：(research excellenceは当然)➜教育理念：他を参考にできない最先端研究で得る貴重な体験➜絶対に諦めない信念と解決能力を付ける
• 実学尊重：社会実装を視野に入れた，本質・真理の探究(強い特許出願）• （意識の）門戸開放：多様性を活かすため，互いが信頼し，持つ情報を開示し，議論し，さらなる向上を目指す謙虚さ・誠実さ(歴史的にも，専制政治より民主主義が妥当とされてきた)。

134

繰り返しますが最終的に，“社会から敬愛されるか”が，大学の評価尺度
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

135俯瞰図：博士課程進学者を増やすには
博士進学の
不安・障害
(挑戦のリスクを避ける安定志向)

博士へ
進学

障害を
除く

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

俯瞰図：博士課程進学者を増やすには（個人の考え）
本人:
強い意思
の源

課題解決能力と課題発見能力への“自信”

奨学金
の負債

修士で
就職

使命感･
ビジョン

博士進学の
不安・障害

創造の
貴さの
理解

(挑戦のリスクを避ける安定志向)

研究の面白さの深い理解 博士へ
(知的探究心･情熱)

進学

奨学金
の負債

社会から
の支援

修士で
就職

｢学問は本当は面白い, 意義がある｣を伝える教育環家族の理解

家族の理解 境自然には依然,無限の神秘があることを知る

学部1年の
教育も大切

経済的
キャリアパス 支援
環境整備
嘱望される

社会課題

知の創造による
課題解決

教養

障害を
除く

嘱望される 経済的 教職員がキャリアパス 支援 教 育 の 使 命
を理解
環境整備

既に蓄積された知の理解･記憶･活用
自然現象･人間社会壁に挑戦し苦労の末に登ったという貴重な体験をもつ人が一定数必要
社会的要素

支援・
環境

人間の本来性への問い: 何のために生きるのか(持続可能で心豊かな社会創造)

136

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

137

俯瞰すると, ｢研究の面白さ・醍醐味｣への深い理解が本質ではないか。
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

目標
教育と研究指導の究極の目的は，確かに生理学的には，学習により 脳機能の活性化
学習は， 生理的には神経細胞どうしを新たな神経接続(シナプス)で接続する作業➜神経細胞の密度 ↑(〇部分)
神経細胞間接続(シナプス)↑

神経細胞
既存の
神経線維

入力
核

過渡期

(例)実験レポート：
読む，見る，聞く(受動的)書く，話す，調べる，考える(能動的)➜多方向からの刺激が重要➜すべて化学反応で支配神経細胞：100-1000億個
他の神経細胞と1000個の 活性化結合を作る．

新しい
神経線維
接続了

お伝えいただくこと。
を心から伝えること。

➜シナプス結合:100兆個④語学※ヒトの細胞：約1013個
1000億=1011個･記憶する力………………… ①基礎知識･理解・活用する力……… ②専門知識･創造する力，感性……… ⑤価値創造力

138

気概･情熱

ブレインブック 南江堂2012

１９９７

2001

2005

➜好奇心を原動力にすることが糸口。
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

１９９8

１９９9

ここまで
2002

2006

活発な
神経線維

すべて脳内の生理学的現象のはず。
｢継続的訓練｣により能力や情熱を高めることができるだろう。(例)“漢字の学習の定着”
しかし，各々いかなる訓練をすれば良いかは未解明。

･努力の持続力…………… ③課題解決能力･情熱…………………………

定期的
入力

2003

2007

｢学問は,
仕事
本当は面白い｣
に

2000

2004

学問とは…確立された古典の理解･記憶だけではなく，新しい価値の創造。
“面白い”域に達するのは容易ではないが，｢面白い｣ことが，強力な推進力となる。

※名人は，自分の学問をどんなに究めても，その先に更に究めるべき深い理の世界の広がりが見えてくる(無限の神秘)…今後も目指したい
そして，教育の根本は学問を通しての｢人間の芯の形成｣(倫理観・使命感・情熱)の後押し

140 ※酒井邦嘉 科学という考え方 中公新書

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

１９９8年から超音波医学会の東北地方会の事務局を担当

25年間，教職員・学生さんと共に，300人規模の学術集会の春秋の計50回の開催，感謝します

2008

2021

2022

145 2021with mask

2022with mask

2012

144

2009

2010

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
2011

2023

東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義

東北大学工学部・青葉山キャンパス(200３年頃)

東北大学の｢懐の深さ｣に育てられたこと，心から謝意を表します。
特に教授昇任後も実験を続けること，融合研究を目指した議論の大切さをご教示頂いた。

本日はご清聴に感謝します。遠方よりご出席頂きありがとうございます。
最後に，皆様，修了生，東北大学の益々のご健勝・ご発展を祈念します。
2024年(令和6年)３月8日
金井 浩
東北大学 工学/医工学研究科 金井 浩最終講義
146

3

24

30

33

11

29

93

11

25

61

11

教授
︵かない ひろし︶

15

25

10

27

10

浩

21

24

24

︑超音波工学・音響工学 学術向上貢献︒
学内︑副研究科長︵ 平 成 年 ４月 〜 年 ３ 月 ︶︑工学系研究科 東日本大震災復興担当責任者
︑大
被害 被
青葉山
︑仮設校舎 設営
月
後期講義 間 合︑被災３系研究棟 改築
努
︑復旧 復
︒
･ 興 尽力次研究科長 工︵ 平 成 年 ４月 〜 年 ３
･ 学部長
月︶︑教員
意見
整理
﹁改革推
進 課題﹂ 約２００項目
設定 ︑研究科内 知結集
在任３年間 約 ％ 達成︒代表例
︑︻工学教育院設立︼︵概算要求 採択︶単位制
別
各学年終了時 一斉試験 実施
学年末 年間 総
復習 奨励︒︻学生留学派遣︼１学年％分︵約１３０名︶
70

海 外 留 学・ 派 遣 工 学 部 年 間 達 成 目 標 設 定︒︻ News創 設 ︼ 年 ２ 回 発 行 ︑ 海 外 高 校・ 協 定 大 学︑ 帰 国
Letters
留学生 送付︒︻若手教員海外派遣︼平成 年度
年 間 若 教 員 １０ ０ 人 長 期 留 学
計 画 立 案・ 推進︒︻科学研究費採択︼専攻
採択課題 官制順 冊子
纏
全教員 配布︒
︑申請書 個別指導︑採択申請書閲覧 平成 年度
実 施︒︻ 教 員 時 間 確 保 ︼ 学 内 web
点在
事務手続
要求
誘導
研究科独自
事務
設計・導入︒土曜日 含 連続
研究時間 確保︑原則金曜日 会議 行決 定︒ 盆 一 斉
休暇 １週間 延
夏季休暇 合最長
日間 休可能︒大学院入試 ８月末 遅︑研究 教育準
備活用
纏期間 設定︒︻教職協働︼事務職
員 各 委 員 会 副 委 員 長 登 用︒︻
整備︼
幾層
相 談 出 来 体 制 構 築︒
相談窓口・
25

金 井

14

電子工学専攻金井浩先生 ︑昭和 年 月 日 長野県 生︑昭和年３月東北大学工学部通信工学科 卒業
︑昭和 年
３月東北大学大学院工学研究科電気及通信工学専攻博士後期
３年 課程 修了︑ 東 北 大 学 助 手︑ 講 師 ︑ 助 教 授 経
平成 年 月 同大学教 授 昇 任︒
電 子 計 測 工 学︑ 音 響 工 学 ︑ 超 音 波 工 学 教 育
金井先生 ︑電気計測学︵平成３年〜︶ 情報計測学
講義
担当
︑﹁音・振動解析﹂
書籍 執筆 講義 役立来︒
超音波医工学 研究
金井先生 ︑超音波
反射波 位相 用 ︑収縮弛緩 血圧変化 伴心 筋・ 動脈壁 １心拍内 生
数
僅
厚 変化 高精度 計測 ︑心筋機能 動脈壁 硬層別 評価
画期的手法 世界 先駆開発︒特 心臓収縮初期 興奮伝導 伴
心筋 微小 応答 生
心臓壁
沿伝播
現象 ︑世界 初
超音波描出︒
心筋虚血後 数秒 僅
時間 ︑
興奮伝導速度 半減
超音波計測
見出
︒
金井先生 ︑世界的 極
高 水準
成果 次々 創出︑循環器医学 学
術分野 生体計測 発展 先 駆 的 貢 献 果︒
金 井 先 生 ︑ 日 本 超 音 波 医 学 会 理 事︵ 平 成 〜︶︑ 同 編 集委員長︵平成 〜 年︶︑同東北地方会事務局長︵平成 年年 間 ︶︑ 同 第 回 学 術 集 会 会 長 務
︑超音波
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医学 普及 貢献︒
︑ IEEE Int'l Ultrasonic︵平成 年 〜 令 和Symposium, Technical Program Committee４年︶︑ IEEE
超音波論文誌 , Associate Editor︵平成 〜令和年︶︑日本音響学会理事︵平成 〜 年︶︑同副会長 歴任
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等 環境 整備︒従来
教育相談室
加 学生支援室 設置︒工学系女性研究者育成支援推進室︵ ALicE︶設置︒本学学生 大学病院
診療受入 ︒︻青葉山︼建設資材置 場 使
後︑駐車場
青葉山
地下鉄開業 合復活決定︵平成 年９月教授会︶︒︻環境整備︼３号道路歩道拡張 整備 順次推進︒附属図書館工学分館
・設 置︒ 雪設置︒
前 一斉清掃祭 開催︒中央棟前 石碑設置︒青葉山
信号 歩車分離︒
後︑副学長︵研究力強化 機︵平･ 構改革担当︶
成 年 ４月 〜 年 ３ 月 ︶︑現代社会 抱深刻 諸問題本学 網羅的 解決
﹁社会
研究﹂
立 上
︒環境︑
︑資源︑医療︑防災︑︑ 感 染 症︑ 心 豊︑農学︑大学︑ 分野
各々 社会的課題 担 研究者 学内
結集 学際的群 新興︒
後︑工学研究科 先端学術融合工学研究機構 社会推進
長
引 続 ﹁社会研究﹂討論会等 主宰
来︒
以上
︑金井先生 ︑電子計測工学及 超音波医工学分野 教育・研究・普及︑東日本大震災
復興︑大学運営︑社会課題 解決
組織運営 尽
︒
最後 ︑
先生
指導 感謝
︑今後 先生 益々
活躍
健勝
祈 申 上
︒
︵医工学研究科 准教授 荒川元孝︶
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