教育
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オムニバスセミナー 2020(R2)

開催日

2020/6/5(金)

時間帯 16:10-17:40
講師 水藤 寛 (東北大学 材料科学高等研究所 (WPI-AIMR) 副所長/教授)
講演題目

臨床医学と数学・物理学の関わり

要旨

血液の流れや脳脊髄液の流れなど、体内の様々な流れは生体の活動に重要な役割を果たしています。特に心血管系の病気の場合は、血液の流れの構造や血管壁に及ぼす応力の分布を知ることは、予後予測に重要な役割を果たします。また近年では手術前の検討の一環としていくつかの術後形状を想定した比較シミュレーションなども行われ、治療・手術方針の決定に関わるようになってきています。この講演では、そこに現れる様々数学的ツールを紹介し、数学と物理学がそこにどのように関わっているのかを述べたいと思います。
まず、外からは見えない体内の構造を知るために、CTやMRIなどの機器が用いられます。それらは、いろいろな方向から放射線をあてた画像や、波数空間で測定されたデータの集合体ですから、それらを用いて検討対象とする臓器の三次元の形状を再構成するには、様々な数理的ツールが必要です。次にそれを用いて血流などのシミュレーションをするには、基礎方程式の解の存在などの性質から離散化を経てプログラミングなどの計算機科学、線形代数の言葉で表現される数百万次元の大規模連立一次方程式の高速解法など、様々な数学が必要となります。また、数字の羅列である計算結果を理解するためには、コンピュータグラフィックスの技術も欠かせません。
臨床医学と数学・物理学がどのようにコラボしているか、それによって何が生み出されつつあるのか、の一端をご紹介したいと思います。

会場 先進科学センター会議室(理学部2号館2階)
記録 講義ビデオ

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