氏名

シミズ コウイチ

清水 孝一

職名

教授(任期付)

所属

(大学院情報生産システム研究科)

プロフィール

1973年 北海道大学工学部電子工学科卒業 1979年 University of Washington (USA) , Graduate School of Engineering 修了 1979年 Ph. D. (University of Washington) 1979~2016年  北海道大学; 応用電気研究所(助手),工学部および大学院工学研究科(助教授,教授),大学院情報科学研究科(教授) 2016年~ 早稲田大学大学院 情報生産システム研究科(教授)

連絡先

メールアドレス

メールアドレス
k-s@aoni.waseda.jp
メールアドレス(その他)
k-s@aoni.waseda.jp

住所・電話番号・fax番号

住所
〒808-0135福岡県 北九州市 若松区 ひびきの2-7
電話番号
093-692-5154
fax番号
093-692-5107

URL等

WebページURL

https://www.waseda.jp/fsci/gips/other/2016/03/28/4868/(研究科HPの研究者紹介)

研究者番号
30125322

本属以外の学内所属

学内研究所等

理工学術院総合研究所(理工学研究所)

兼任研究員 2018年-

学歴・学位

学歴

1969年-1973年 北海道大学 工学部 電子工学科
1973年-1979年 ワシントン大学 大学院工学研究科 電気工学科

学位

工学士 北海道大学 電子デバイス・電子機器

Master of Science ワシントン大学 光工学・光量子科学

Doctor of Philosophy (Ph. D.) ワシントン大学 生体医工学・生体材料学

取材ガイド

カテゴリー
複合領域
専門分野
生体医工学、医用光学、光による体内機能の透視イメージング
自己紹介コメント
米国シアトルのワシントン大学と北海道大学で、35年以上にわたり、光工学の医療応用の研究を行ってきた。現在は、学生の80-90%が外国人留学生である早稲田大学の北九州キャンパスで、同様の研究教育を行っている。
キーワード
医用イメージング、ELF(低周波)電界の感知、バイオテレメトリ(生体情報遠隔計測)

論文

Practical technique to quantify small, dense low-density lipoprotein cholesterol using dynamic light scattering

Trirongjitmoah, Suchin; Iinaga, Kazuya; Sakurai, Toshihiro; Chiba, Hitoshi; Sriyudthsak, Mana; Shimizu, Koichi

Optical Review査読有り23(2)p.265 - 2722016年04月-2016年04月 

DOIScopus

詳細

ISSN:13406000

概要:© 2016, The Optical Society of Japan.Quantification of small, dense low-density lipoprotein (sdLDL) cholesterol is clinically significant. We propose a practical technique to estimate the amount of sdLDL cholesterol using dynamic light scattering (DLS). An analytical solution in a closed form has newly been obtained to estimate the weight fraction of one species of scatterers in the DLS measurement of two species of scatterers. Using this solution, we can quantify the sdLDL cholesterol amount from the amounts of the low-density lipoprotein cholesterol and the high-density lipoprotein (HDL) cholesterol, which are commonly obtained through clinical tests. The accuracy of the proposed technique was confirmed experimentally using latex spheres with known size distributions. The applicability of the proposed technique was examined using samples of human blood serum. The possibility of estimating the sdLDL amount using the HDL data was demonstrated. These results suggest that the quantitative estimation of sdLDL amounts using DLS is feasible for point-of-care testing in clinical practice.

新たな散乱抑制手法による小動物用3次元透視像再構成

T. N. Tran, 山本航平,浪田健,加藤祐次,清水孝一

Biomedical Optics Express査読有り5(5)p.1321 - 13352014年04月-

生体組織における光伝搬の解析

清水 孝一

光学招待有り41(8)p.414 - 4232012年08月-

詳細

ISSN:3896625

画像差分シュリーレン法による超音波音場の可視化

工藤 信樹, 清水 孝一

Japanese journal of medical ultrasonics = 超音波医学招待有り38(1)p.25 - 262011年01月-

詳細

ISSN:1346-1176|1881-9311

Measurement of lipoprotein particle sizes using dynamic light scattering.

Sakurai T, Trirongjitmoah S, Nishibata Y, Namita T, Tsuji M, Hui SP, Jin S, Shimizu K, Chiba H

Annals of Clinical Biochemistry査読有り47(5)p.476 - 4812010年09月-

詳細

ISSN:0004-5632

Fraction estimation of small, dense LDL using autocorrelation function of dynamic light scattering.

Trirongjitmoah S, Sakurai T, Iinaga K, Chiba H, Shimizu K

Optics Express査読有り18(6)p.6315 - 63262010年03月-

光干渉法による散乱体内部超音波変調信号の検出

加藤祐次,清水孝一

電子情報通信学会論文誌査読有りJ92-D(6)p.944 - 9502009年06月-

CW transillumination imaging by extracting weakly scattered light from strongly diffused light.

Takagi K, Kakinuma H, Kato Y, Shimizu K

Optics Express査読有り17(10)p.8332 - 83422009年05月-

Extraction of near-axis scattered light for transillumination imaging.

Takagi K, Kato Y, Shimizu K

Applied Optics査読有り48(10)p.D362009年04月-

詳細

ISSN:0003-6935

CT imaging of diffuse medium by time-resolved measurement of backscattered light.

Namita T, Kato Y, Shimizu K

Applied Optics査読有り48(10)p.D2082009年04月-

詳細

ISSN:0003-6935

Image restoration of fluorescent source at unknown depth in diffuse medium

International Journal of Bioelectromagnetism査読有り9(1)p.62 - 632007年00月-

日米比較私見(リレー随筆)

清水 孝一

生体医工学招待有り44(3)p.4752006年09月-

詳細

ISSN:1347443X

序言 : バイオメトリクス(<解説特集>バイオメトリクス -生体特徴計測による個人認証-)

清水 孝一

生体医工学招待有り44(1)p.1 - 22006年03月-

詳細

ISSN:1347443X

バイオメトリクス ―生体特徴計測による個人認証―

清水 孝一

生体医工学 査読有り招待有り44(1)p.3 - 142006年03月-

詳細

ISSN:1347443X

体内蛍光像透視イメージング

清水 孝一

日本レーザー医学会誌査読有り招待有り26(3)p.206 - 2132005年11月-

詳細

ISSN:0288-6200|1881-1639

Improvement of transcutaneous fluorescent images with a depth-dependent point-spread function.

Shimizu K, Tochio K, Kato Y

Applied Optics査読有り44(11)p.2154 - 21612005年04月-

詳細

ISSN:0003-6935

Artificial immune system for personal identification with finger vein pattern

Toshiyuki Shimooka and Koichi Shimizu

Lecture Notes in Computer Science査読有りp.511 - 5182004年00月-

空気力学的解析によるスキージャンプ・テイクオフ動作の評価

山本,後藤,川初,下岡,清水,横山,上杉,高倉,堤

バイオメカニクス研究査読有り8(2)p.94 - 1042004年00月-

ELF電界曝露においてヒト体毛に働く電気力の解析(生体電磁作用)(<特集>最新のEMC技術論文特集)

清水 久恵, 清水 孝一

電子情報通信学会論文誌. B, 通信査読有り86(7)p.1225 - 12332003年07月-

詳細

ISSN:13444697

光を用いた生体情報の可視化

清水 孝一

BME : bio medical engineering査読有り招待有り17(4)2003年06月-

詳細

ISSN:9137556

生体の光透視イメージンダ

清水 孝一

BME : bio medical engineering査読有り招待有り17(4)p.23 - 242003年06月-

詳細

ISSN:9137556

ELF電界曝露においてヒト体毛に働く電気力の解析

電子情報通信学会論文誌査読有りJ86-B(7)p.1225 - 12332003年00月-

表面タフト法によるスキージャンパー近傍気流解析のための基礎的検討

バイオメカニクス研究査読有り1(10)p.16 - 20032003年00月-

医療のための光応用技術調査専門委員会

清水 孝一

電気学会論文誌 A招待有り122(12)2002年12月-

詳細

ISSN:3854205

Development of biotelemetry technique for EEG/ECG measurement in a strong ELF electric field

Yamashita, M., Ohsaki, K. and Shimizu, K.

Trans. IEE of Japan査読有り122-C(9)p.1589 - 15942002年00月-

Cross-sectional imaging of absorption distribution in biological tissue using backscattered light

Aki Awata, Yuji Kato and Koichi Shimizu

IEICE Trans. Inf. & Syst.査読有りE85-D(1)p.124 - 1322002年00月-

テクノロジー 生体と電磁環境(4)ELF電界の生体作用機序に関する基礎的検討--なぜ感じるのか?なぜ感じ方が違うのか?

清水 久恵, 清水 孝一

EMC招待有り13(6)p.43 - 502000年10月-

詳細

ISSN:9162275

免疫型システムによるパターンの特徴抽出

下岡 聡行, 菊池 保文, 清水 孝一

Medical imaging technology査読有り18(5)p.709 - 7142000年09月-

詳細

ISSN:0288450X

画像で見る : 可視化技術とその応用(特別小特集北の国から見る、見せる)

青田 昌秋, 飯田 浩二, 小柴 正則, 清水 孝一, 山本 克之

電子情報通信学会誌招待有り83(9)p.675 - 6802000年09月-

詳細

ISSN:9135693

指輪型バイタルサインモニタの試作

山下 政司, 清水 孝一

電気学会論文誌 C査読有り120(8)p.1130 - 11342000年08月-

詳細

ISSN:3854221

間接散乱光を用いたスペクトル拡散多重化伝送の基礎特性解析 : 光バイオテレメトリの多重化を目指して

戸谷 伸之, 清水 孝一

電子情報通信学会論文誌. B, 通信査読有り83(6)p.780 - 7882000年06月-

詳細

ISSN:13444697

全日本スキー連盟ナショナルチーム : 競技力向上への医用工学的サポートから

川初 清典, 下岡 聡行, 清水 孝一

臨床スポーツ医学招待有り17(2)p.231 - 2382000年02月-

詳細

ISSN:2893339

Practical considerations for a system to locate moving persons

Shimizu,K., Kawamura,K. and Yamamoto,K.

Biotelemetry査読有り15p.639 - 6452000年00月-

Development of indoor-outdoor common biotelemetry technique

Shimizu,K. and Suzuki,T.

Biotelemetry査読有り15p.563 - 5682000年00月-

近赤外光による生体透視イメージング

清水 孝一

Biomedical thermology : the journal of the Japanese Society of Thermorogy = 医学・生物学サーモロジー招待有り19(2)p.57 - 631999年09月-

詳細

ISSN:9166238

光透視によるラット脳内吸光度変化の無侵襲イメージング

高 義礼, 酒谷 薫, 加藤 祐次, 清水 孝一

Medical imaging technology査読有り17(5)p.545 - 5551999年09月-

詳細

ISSN:0288450X

近赤外光による生体透視イメージングの現状

清水 孝一

Biomedical thermology : the journal of the Japanese Society of Thermorogy = 医学・生物学サーモロジー招待有り19(1)1999年06月-

詳細

ISSN:9166238

近軸散乱光の出射特性に関する基礎的検討

木戸岡 智志, 北間 正崇, 三澤 顕次, 有澤 準二, 清水 孝一

電気学会論文誌. E, センサ・マイクロマシン準部門誌 = The transactions of the Institute of Electrical Engineers of Japan. A publication of Sensors and Micromachines Society査読有り招待有り119(6)p.352 - 3531999年06月-

詳細

ISSN:13418939

Experimental analysis of the human perception threshold of a DC electric field

Shimizu, H. and Shimizu, K.

Medical & Biological Engineering & Computing査読有り37(6)p.727 - 7321999年11月-

「近軸散乱光の出射特性に関する基礎的検討」

『電気学会論文誌』査読有り119-E(6)p.352 - 3531999年00月-

ELF電界の生体影響と曝露量評価

清水 孝一

静電気学会誌査読有り招待有り22(4)p.193 - 1981998年08月-

詳細

ISSN:3862550

改良型PC-USAT方式の北海道統合通信網への適用と簡易型地上網接続方式(衛星通信実験論文小特集)

初田 健, 西浦 秀一, 長谷川 昌孝, 高玉 伸悟, 成田 孝弘, 三橋 龍一, 清水 孝一, 青木 由直

電子情報通信学会論文誌. B-II, 通信II-無線通信・無線応用査読有り81(5)p.429 - 4381998年05月-

詳細

ISSN:9151885

「改良型PC-USAT方式の北海道統合通信網への適用と簡易型地上網接続方式」

『電子情報通信学会論文誌』査読有りJ81-B-II(5)p.429 - 4381998年00月-

点拡がり関数を用いた光CT画像における散乱効果の抑制

小野寺 陽一, 加藤 祐次, 清水 孝一

医用電子と生体工学 : 日本ME学会雑誌 = Japanese journal of medical electronics and biological engineering : JJME査読有り35(4)p.400 - 4061997年12月-

詳細

ISSN:0021-3292|2185-5498

医療・福祉における光利用新たな応用の可能性をめざして

清水 孝一

照明学会誌招待有り81(12)p.1066 - 10711997年12月-

詳細

ISSN:192341

3. より良い医療・福祉を実現するために 3-1 高齢者に優しい技術 (<創立80周年記念特集>21世紀の電子情報通信技術 : 人に優しい社会を目指して)

稲田 紘, 若松 秀俊, 山本 博美, 清水 孝一, 鈴木 真, 土肥 健純

電子情報通信学会誌査読有り招待有り80(8)p.812 - 8211997年08月-

詳細

ISSN:9135693

「点拡がり関数を用いた光CT画像における散乱効果の抑制」

小野寺 陽一, 加藤 祐次, 清水 孝一

『医用電子と生体工学』査読有り35(4)p.400 - 4061997年00月-

詳細

ISSN:0021-3292|2185-5498

Noninvasive opticalmaging of the subarachnoid space and cerebrospinal fluid pathwaysbased on near-infrared fluorescene

Sakatani, K., Kashiwasake-Jibu, K., Taka, Y., Wang, S., Zuo, H., Yamamaoto, K. and Shimizu, K.

Journal of Neurosurgery査読有り87(5)p.738 - 7451997年11月-

M. Yamashita, K. Shimizu and G. Matsumoto : "Development of a ring-type vital sign telemeter", Biotelemetry, 13 : 145-150 (1996)

査読有り1996年00月-

光による生体情報テレメトリ技術

清水 孝一

BME : bio medical engineering査読有り招待有り9(10)p.35 - 501995年10月-

詳細

ISSN:9137556

光バイオテレメトリー

清水 孝一

体力科学招待有り44(2)p.317 - 3241995年04月-

詳細

ISSN:0039-906X|1881-4751

光バイオテレメトリー(新しいテレメトリー)

清水 孝一

体力科學招待有り43(1)p.8 - 101994年02月-

詳細

ISSN:0039906X

光による生体透視--光CTと生体機能イメ-ジングの試み (新しい生物物理化学的検査法<特集>)

清水 孝一

医学のあゆみ招待有り167(7)p.p593 - 5961993年11月-

詳細

ISSN:392359

光による生体断層イメ-ジングの試み

北間 正崇, 清水 孝一, 山本 克之

医用電子と生体工学査読有り招待有り31(3)p.282 - 2881993年09月-

詳細

ISSN:0021-3292|2185-5498

光テレメトリによるストレスの無侵襲モニタリング

山下 政司, 清水 孝一, 松本 伍良

計測自動制御学会論文集査読有り29(8)p.987 - 9921993年08月-

詳細

ISSN:4534654

診断における画像利用の新たな試み (医療分野における照明・光放射・画像応用<特集>)

清水 孝一, 松本 伍良

照明学会誌査読有り招待有り72(12)p.p734 - 7401988年12月-

詳細

ISSN:192341

間接伝搬光による光バイオテレメトリ

工藤 信樹, 清水 孝一, 松本 伍良

医用電子と生体工学査読有り25(2)p.91 - 981987年06月-

詳細

ISSN:0021-3292|2185-5498

電磁界内における生体 (生体の物理計測-2-<特集>)

松本 伍良, 清水 孝一, 小林 哲生

医用電子と生体工学査読有り招待有り24(6)p.p401 - 4051986年10月-

詳細

ISSN:213292

最適化直交展開手法を用いた心電図のデ-タ圧縮手法

津田 進, 清水 孝一, 松本 伍良

電子通信学会論文誌. D査読有り68(12)p.p2064 - 20721985年12月-

詳細

ISSN:0374468X

単極誘導の歴史--磁力線静止説と磁力線運動説との相剋

須藤 喜久男, 清水 孝一, 高村 泰雄

科学史研究 第(0xF9C2)期査読有り24(0)p.p155 - 1631985年10月-

詳細

ISSN:227692

19)スペクトル解析による骨X線像の綿密度推定(画像通信システム研究会(第72回))

峰久 次郎, 清水 孝一, 松本 伍良, 増田 武志, 長谷 川功

テレビジョン学会誌査読有り39(8)1985年08月-

詳細

ISSN:3866831

Faradayにおける単極誘導の実験

須藤 喜久男, 清水 孝一

科学史研究 第(0xF9C2)期査読有り24(0)p.p106 - 1131985年07月-

詳細

ISSN:227692

2次元散乱体の粒径分布解析法

橋本 基, 清水 孝一, 松本 伍良

応用物理査読有り54(7)p.p721 - 7251985年07月-

詳細

ISSN:3698009

光学的手法による生体周囲の空間電界分布計測

遠藤 秀人, 清水 孝一, 松本 伍良

電子通信学会論文誌 C査読有り67(12)p.p964 - 9691984年12月-

詳細

ISSN:3736113

フ-リエ変換による逆散乱問題の一解法--低濃度散乱体粒径分布の決定

清水 孝一, 石丸 昭

応用物理査読有り52(4)p.p354 - 3601983年04月-

詳細

ISSN:3698009

散乱パタ-ンにおける粒径分布および乱方向性の影響--バクテリア散乱パタ-ン解析のための基礎的検討

清水 孝一, 石丸 昭

光学査読有り11(3)p.p298 - 3071982年06月-

詳細

ISSN:3896625

光バイオテレメトリ (バイオテレメトリ<特集>)

清水 孝一

医用電子と生体工学査読有り招待有り18(7)p.492 - 4981980年12月-

詳細

ISSN:0021-3292|2185-5498

外部研究資金

科学研究費採択状況

研究種別:

無侵襲生体内部分光のための位相共役波による時間反転計測技術の開発

2018年-0月-2020年-0月

配分額:¥6240000

研究種別:

透析患者の負担軽減を目指した光による無侵襲血管イメージングシステムの構築

2017年-0月-2020年-0月

配分額:¥4550000

研究種別:

マルチセンターリサーチによる日中覚醒時ブラキシズムの診断基準確立への挑戦

2017年-0月-2020年-0月

配分額:¥17160000

研究種別:

安全な光による生体透視と機能イメージングを実現するシステムの創成

2017年-0月-2020年-0月

配分額:¥17680000

研究種別:

位相共役波による時間反転原理を用いた新たな散乱体内部分光計測技術の開発

2016年-0月-2018年-0月

配分額:¥3640000

研究種別:

歯肉縁下支台歯形態の光学印象法への挑戦-近赤外光拡散シミュレーションの応用-

2015年-0月-2018年-0月

配分額:¥4680000

研究種別:

非侵襲光学的血糖計測法(パルス・グルコメトリ)の実用化のための先駆的開発研究

2014年-0月-2018年-0月

配分額:¥43290000

研究種別:

新原理集約による体内3次元構造の光透視イメージングの実用化

2013年-0月-2016年-0月

配分額:¥18720000

研究種別:

血管内構造の描出を目指した拡散光計測システムの開発

2012年-0月-2015年-0月

配分額:¥5330000

研究種別:

睡眠時無呼吸症候群と睡眠時ブラキシズムの関連性解明への包括的アプローチ

2012年-0月-2015年-0月

配分額:¥18590000

研究種別:

新原理による体表からの生体内部局所領域分光計測の実現

2011年-0月-2013年-0月

配分額:¥3770000

研究種別:

簡易生体内蛍光イメージング実現のための新たな3次元再構成技術の開発

2011年-0月-2014年-0月

配分額:¥5200000

研究種別:

シュリーレン光学系を用いないシュリーレン法による超音波音場可視化装置の開発と評価

2011年-0月-2014年-0月

配分額:¥18720000

研究種別:

新原理による3次元構造の光透視具現化システムの開発

2009年-0月-2013年-0月

配分額:¥23010000

研究種別:

光散乱を積極的に利用した新たな体内通信手法および実現システムの開発

配分額:¥3300000

研究種別:

後期高齢者にも有効な脚筋力養成型ウォーキング手法の開発と健康づくり応用

配分額:¥18590000

研究種別:

スキージャンプロボットの製作とジャンプ動作の空気力学的研究

配分額:¥2900000

研究種別:

Snake photonによる生体透視イメージングの実現と応用

配分額:¥16410000

研究種別:

スキージャンプにおける気流の可視化および計測と最適姿勢

配分額:¥2200000

研究種別:

最小侵襲レーザ医療用中空ファイバ・先端装置の国際標準化

配分額:¥3400000

学内研究制度

特定課題研究

光散乱計測による血中脂質の無浸襲連続計測の実現

2016年度

研究成果概要:We have developed a non-invasive technique to measure the human serum lipid level using backscattered near-infrared...We have developed a non-invasive technique to measure the human serum lipid level using backscattered near-infrared light. In this special research project, we established the measurement principle and promoted the development of the prototype instrument. The following results were obtained.(1) In theoretical analysis, the conditions for a practical device were clarified. The measurable region in mammalian body tissue was found by analyzing the light propagation path in a turbid medium using the equation of energy transfer. (2) A simulation program was developed which simulates the light propagation in human adult forearm. In comparison with the Monte Carlo simulation, the accuracy of the developed program was verified. In the simulation analysis, the conditions were optimized to measure the turbidity of the blood caused by the serum lipids.(3) A prototype system for the non-invasive blood lipid measurement was developed.(4) The research results were presented in international symposia.Through this research activity, we confirmed the promising prospect for the future advancement of the proposed technique.

光による体内3次元構造透視イメージング実用システムの開発

2016年度共同研究者:犬島 浩

研究成果概要:We have developed a technique to reconstruct the three-dimensional (3D) image of the internal structure of an anima...We have developed a technique to reconstruct the three-dimensional (3D) image of the internal structure of an animal body using safe near-infrared light. In this special research project B, we attempted to promote the development of this technique, and to make the feasibility more realistic than before. The following results were obtained in this project.(1) In computer simulation, we analyzed the light propagation in mammalian body tissue. We clarified the behavior of light in a turbid medium and the effect of measurement errors on the estimation of the spatial distribution of an optical absorption coefficient. Through this analysis, we could optimize the system parameters for the reconstruction of the 3D transillumination images.(2) Based on the simulation results, we designed the hardware and the software of the imaging system.(3) We started manufacturing each part of the prototype system.Through this project, we could verify the realizability of the proposed “3D transillumination imaging system for internal structure of an animal body”. We could also obtained the clear prospect to complete the prototype system. These results were presented three times in the invited and keynote talks of academic conferences. With these results, we made the research plan and applied for the 2017 Grants-in-Aid for Scientific Research.

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
光工学大学院情報生産システム研究科2019春学期
医用光学研究(修士) 春大学院情報生産システム研究科2019春学期
医用光学研究(修士) 秋大学院情報生産システム研究科2019秋学期
医用光学特論大学院情報生産システム研究科2019秋学期
波動光学大学院情報生産システム研究科2019春学期
応用光学大学院情報生産システム研究科2019秋学期
医用光学演習B大学院情報生産システム研究科2019春学期
医用光学演習C大学院情報生産システム研究科2019春学期
医用光学演習A大学院情報生産システム研究科2019秋学期
医用光学演習D大学院情報生産システム研究科2019秋学期
医用光学研究(博士) 春大学院情報生産システム研究科2019春学期
医用光学研究(博士) 秋大学院情報生産システム研究科2019秋学期