修士課程（2020年度）：生体超音波医工学分野

Master course (FY2020): Medical Ultrasound

出身は隣の山形県で、難病を一つでもなくしたいという思いから研究活動が盛んな東北大学を目指しました。学部時代は医学部保健学科で臨床検査技術を専攻し、病院等で行われる臨床検査の専門知識や医療従事者としての考え方などを学びました。

I was born in Yamagata Prefecture, a neighboring prefecture.My desire to eliminate even one intractable disease led me to Tohoku University,, where research activities are flourishing. As an undergraduate, I majored in clinical laboratory technology at the Department of Health Sciences in the School of Medicine. I learned the specialized knowledge of clinical laboratory tests performed in hospitals and how to think as a medical professional.

検査機器を“使う”にはその測定原理や機器の特性を理解し、体の状態についての情報を正確に取り出す技術が求められます。こうした現場で“使う”ための勉強を通して、より有用な検査を“創る”ことが難病の原因究明に大きく寄与すると感じるようになりました。工学の基礎を学びながら医療機器関係の研究ができるという理由で当研究科へ進学しました。

To “use” testing equipment, it is necessary to understand the principles of measurement and the characteristics of the equipment and have the skills to extract information about the body’s condition accurately. By studying how to “use” such equipment in the field, I have come to feel that “creating” more useful tests will significantly contribute to the investigation of the causes of intractable diseases. I entered the Graduate School of Biomedical Engineering because I could conduct research related to medical devices while learning engineering basics.

妊婦健診などで見かける超音波診断装置は、体を傷つけることなく体内を観察することができます。血管内に超音波を送り、返ってきた超音波の情報から、血液のサラサラ、ドロドロ具合を数字で求める方法を研究しています。これが実現できれば、採血をしなくても血液のドロドロ具合の測定が可能になり、針を刺しての採血が困難な場合の血液性状の確認などに役立つと考えています。

The ultrasound machine used at medical tests such as antenatal checkups can observe the body’s inside without harming it. We are researching a method of sending ultrasound waves into blood vessels and using the information from the returned ultrasound waves to determine the degree of blood-thinning or sludge. If this is realized, it will be possible to measure blood’s sluggishness without drawing blood, which will be valid for checking blood properties when it is difficult to draw blood with a needle.

様々な大学、学部、また海外から集まった学生と、各自の得意分野を生かした意見やアイディアを交換できるところが魅力だと感じています。工学のバックグラウンドがなく、初めて触れる原理に苦戦しつつも、研究室の先生や仲間の助けを借りながら研究課題に前向きに取り組んでいける環境があります。また、ほかの医工学系の研究に触れる機会も多く、複数の分野について深く知ることができる点が大きな特徴だと思います。

I find it fascinating to exchange opinions and ideas with students from various universities, faculties, and overseas, using their specialties. Although I do not have an engineering background and struggle with the principles that I touch on for the first time, I can positively tackle my research problems with my professors and fellow students in the laboratory. Besides, there are many opportunities to come into contact with research in other medical engineering fields. One of the program’s main features is that it allows you to learn about multiple areas in depth.

修士課程（2020年度）：生体超音波医工学分野

Master course (FY2020): Medical Ultrasound

北海道紋別市生まれ札幌市育ち、医工学研究科修士1年の土師と申します。私は札幌東高等学校を卒業して東北大学医学部保健学科検査技術科学専攻に入学しました。学部時代は臨床検査について講義や実習を通して幅広く学びました。卒業研究では学部時代の学びの中で最も興味を持った超音波診断についての研究ができるということで生体超音波医工学分野（金井・荒川研究室）に配属させていただき、医工学研究科に進学してからも引き続き同研究室で研究を進めております。

My name is Haji. I was born in Monbetsu City, Hokkaido, Japan, raised in Sapporo City, and am now a first-year master’s student at the Graduate School of Biomedical Engineering. I graduated from Sapporo Higashi High School and entered Tohoku University School of Medicine, Department of Health Sciences, Laboratory Technology Science. During my undergraduate, I learned a wide range of clinical laboratories through lectures and practical training. For my graduation research, I was assigned to the Laboratory of Medical Ultrasound (Kanai-Arakawa Laboratory) because I could research ultrasound diagnosis, which I was most interested in during my undergraduate studies. After entering the Graduate School of Biomedical Engineering, I am continuing my research in the same laboratory.

学内や病院での実習において、臨床で用いられている医療機器に応用されている様々な技術（特に非侵襲的に体内の様子をリアルタイムで観察できる超音波診断）に興味を持ち、医療機器について学んでみたいという気持ちが芽生えました。そこで、卒業研究では金井・荒川研究室に配属していただき超音波診断や信号処理について勉強する機会を賜りました。大学院でも同じ研究を進めていきたいこと、関連する学びを深めていきたいことが進学を決めた理由です。

During my practical training at the university and hospital, I became interested in the various technologies applied to medical devices used in clinical practice (especially ultrasound diagnosis, which allows non-invasive real-time observation of the body’s inside). I developed a desire to learn about medical devices. For my graduation research, I belonged to the Kanai-Arakawa Laboratory, where I had the opportunity to study ultrasound diagnosis and signal processing. I decided to go on to graduate school because I wanted to continue the same research and deepen my related studies.

私は、動脈硬化症で形成されたプラークの弾性（硬さ）を超音波診断で非侵襲的に計測し、投薬治療の経過観察を行うことを目的として研究を進めております。現在はプラークに対する適切な計測手法の検討を進めており、拍動に伴う血管壁の、超音波を当てる向き以外の方向への動きや、プラークの変形の仕方について検討・考察を行ってきました。従来計測されてきたプラークの肥厚の程度という指標に加え、弾性という性状に関する情報を得ることで、動脈硬化症が進展して発症する、脳梗塞や心筋梗塞等のリスクを評価することが出来るのではないかと考えております。私の研究で少しでも動脈硬化症の診断に貢献できればと思います。

I have been researching to measure the elasticity (stiffness) of plaque formed in atherosclerosis non-invasively by ultrasonography and monitor medication progress. Currently, we are investigating the appropriate measurement method for plaque. We studied the vessel wall’s movement in directions other than the direction of ultrasound application and the deformation of the plaque due to beating. By obtaining information on elasticity, in addition to the conventional index of plaque thickening, I believe that it will be possible to evaluate the risk of cerebral infarction and myocardial infarction, which develop as arteriosclerosis progresses. I hope that my research can contribute to the diagnosis of arteriosclerosis.

今後医工連携を進めていくうえで、医学・工学双方の知見を持っている人材は医療業界において重要な役割を担っていくと考えられます。そのような中で医工学研究科ではそれらの知識を必要とする研究に携わることができます。また、講義や実習で医学・工学に加え、ビジネスとしての医療機器開発など幅広い観点の学びを得ることができ、これは他ではない特色だと思います。私もここで得た学びを活かし将来医療に貢献できる人材になりたいと考えております。

In the future, people with knowledge of both medicine and engineering are expected to play an essential role in the medical industry to promote medical-industrial cooperation. In this context, the Graduate School of Biomedical Engineering offers students the opportunity to engage in research that requires such knowledge. In the lectures and practical training, students can learn a wide range of perspectives such as medical device development as a business and medicine and engineering, which I think is a unique feature. I would like to use what I have learned here to become a person who can contribute to medical care in the future.

医工学研究科は医学のバックグラウンドを持つ人向けの医学系コースの入試もあり、工学を学んでいた人はもちろん、医学や生物を学んでいた人に対しても門戸は広く開かれていると思います。学びに対する意欲があれば先生方は歓迎してご指導していただけるはずですので、興味を持ったら先生に連絡をとったり、見学をお願いしたりと行動することが大切だと思います。

The Graduate School of Biomedical Engineering also has an entrance exam for medical courses for people with a medical background. The door is wide open for people who have studied engineering and medicine, and biology. If you desire to learn, the professors will welcome you and guide you, so I think it is essential to contact the professors and ask for a visit if you are interested.

修士課程（2020年度）：知能システム医工学分野

Master course (FY2020): Intelligent Biomedical Systems Engineering

王驕洋といいます。中国からの留学生です。出身地は中国の内モンゴルという場所です。仙台と同じ、北部にありますので、冬もすごく寒いです。大学は中国の東北大学に通っていたんですが、日本の東北大学と同じの名なので、面白く思い日本の東北大学に留学してきました。

My name is Wang Jiaoyang. I am an international student from China and my hometown in Inner Mongolia in China. It locates in the northern part of the country, just like Sendai, so it is freezing in winter. I went to university at Northeastern University in China. Since it has the same name as Tohoku University in Japan, I found it interesting and came to study at Tohoku University in Japan.

僕は医用生体工学学部を卒業しました。医学と工学両方の科目を学んで、医学的な課題を工学的な手法で解決する研究を重ねてきました。なので、新たな領域の技術を用いて医療におけるニーズや現在社会課題などを解決することが大事だと考えています。そして、知的な医療システムを完成して、誰もが幸せで豊かな人生を実感できる社会を実現する知的な医療システムの創造に貢献したいと思って、同じ専門の医工学研究科に入学しました。

I graduated from the School of Biomedical Engineering. I have studied medicine and engineering subjects and have done much research to solve medical problems with engineering methods. Therefore, I think it is essential to use technology in new areas to solve needs in medicine and current social issues. And I entered the Graduate School of Biomedical Engineering, which specializes in the same field, because I want to contribute to creating an intelligent medical system that will complete and realize a society where everyone can experience a happy and prosperous life.

高齢化社会の進展により、肺がんによる死亡者数は増加しています。肺がんの治療する手法としての放射線治療には、一番重要のプロセスは動体追尾照射であり、X線透視像の情報をもとに、治療患者さんの位置誤差を補正しながら、正確に治療を行う技術が開発されました。しかし、呼吸などで移動する腫瘍を直接に追跡するのは困難です。そこで深層学習を用い、Dual-energyという技術を導入し、さらに治療中の正確な腫瘍位置の計測を支援することに取り込んでいます。

With the aging of society, the number of deaths from lung cancer is increasing. The most critical process in radiotherapy as a method of treating lung cancer is dynamic tracking irradiation. For this purpose, a particular technology has been developed to accurately perform treatment while correcting the treated patient’s positional error based on the information from X-ray fluoroscopic images. However, it is difficult to directly track tumors that move due to breathing and other factors. Therefore, using deep learning, we have introduced a technology called Dual-energy to support accurate measurement of tumor position during treatment.

医工学研究科の特徴・特色は、やはり、医学的な課題を工学的な手法で解決することだと思います。工学の基礎理論や知識を身に着けて、医学や臨床における基盤的知識と専門的技術も駆使できるようになれます。研究科にいる間に、多様な専門分野のメンターとの意見交換や、臨床現場ならびに地域社会における需要の見極めと企業による問題解決の方法論など、多角的な見方で問題解決に迫る能力を身につけられると考えています。

After all, it is about solving medical problems with engineering methods. By acquiring the fundamental theories and knowledge of engineering, you will use essential knowledge and specialized medicine and clinical practice skills. While in graduate school, I believe that I will be able to acquire the ability to approach problem solving from a multifaceted perspective through exchanging opinions with mentors from various fields of expertise, identifying demand in clinical practice and the local community, and using corporate methodologies

博士課程（2020年度）：健康維持増進医工学分野

Doctoral course (FY2020): Health and Sports Science

姫路で生まれ、横浜で育ち、仙台にて結婚というように生息地が徐々に北上してきた林です。東海大学大学院体育学研究科修士課程にて体育学を専攻し、スポーツバイオメカニクスの観点から専門種目であるバドミントンの研究をしました。バドミントン競技との関わりは、コーチ、アナリストを主軸としています。現在でもプレーは継続していて、全国大会にも毎年出場（21年間皆勤）しています。「100歳以降も現役」を目指しています。

My name is Hayashi. I was born in Himeji, raised in Yokohama, and married in Sendai, and my habitat has been gradually moving northward. I majored in physical education in the master’s program of the Tokai University Graduate School of Physical Education. I researched my specialty, badminton, from the perspective of sports biomechanics. My involvement with badminton has been mainly as a coach and analyst. I continue to play and have participated in national tournaments every year for the past 21 years. My goal is to be active at age 100 and beyond.

スポーツ場面における人体の構造・機能・運動について研究することを考えた場合、医学と工学の両面からアプローチすることが重要であると考えていました。横浜在住当時に東京オリンピックパラリンピック・大学連携締結式のシンポジウムにて、永富良一先生の講演を拝聴し、非常に感銘を受けました。結婚を機に仙台に移住・転職したことから、永富先生に師事し学ばせていただきたいと思いました。

Considering research on the structure, function, and movement of the human body in sports situations, I thought it would be essential to approach it from both medical and engineering perspectives. When I was living in Yokohama, I listened to the lecture by Prof. Ryoichi Nagatomi at the symposium of the Tokyo Olympics Paralympics and University Collaboration Conclusion Ceremony and was very impressed. Since I moved to Sendai after marriage and changed my job, I wanted to study under Prof. Nagatomi.

現在の研究テーマは、動作分析やゲーム分析を通してバドミントン競技の発展、コーチングへ寄与することが研究の主たるモチベーションです。現在は、バドミントン競技のトッププレーヤーのゲーム分析を主に行っています。配球パターンをAIの機械学習によりクラスタリングできないか模索しています。N=1での研究を継続していますが、個人（トッププレーヤー）の中での一般化、そこから競技全体への一般化を目指しています。

My primary motivation for the research is to contribute to badminton sports and coaching through movement analysis and game analysis. Currently, I am mainly working on the game analysis of top badminton players. I am exploring the possibility of clustering pitch distribution patterns using AI machine learning. Although we are continuing our research with N=1, I aim to generalize our findings to individuals (top players) and from there to the entire sport.

医工学研究科では先生方の軸足がしっかりとされているので、授業を通してその専門性に触れることができます。医学と工学の融合の「色合い」が先生によって違うということが興味深いですし、それぞれがリンクする部分もあり、縦（芯）の深さと横（関係）の繋がりから、学びの思考が立体的になるようなイメージを持ちました。学生も様々なバックグラウンドを持つ人が集っているので、多くの感性を体感し合うことができます。

The professors have a strong focus so that you can experience their expertise through their classes. Interestingly, the “shade” of the fusion of medicine and engineering differs from professor to professor. There are also areas where each is linked to the other, giving me the image that the depth of vertical (core) and horizontal (relationship) connections make learning three-dimensional. The students also come from various backgrounds so that we can experience many sensitivities in each other.

医工学は応用領域であるので、新たな道を創造して切り拓いていく情熱と探求心を常に持ち、目の前の1つ1つの課題を丁寧に解決していく姿勢が重要であると思います。私が学んでいる運動学もまたスポーツ健康関連科学の応用であるので、新たな技術や姿勢、ロジックなどの開発や発見を探究していくものだと思います。つきつめて考えると、「幸せ」と「平和」を考えていく領域であると思います。

Since medical engineering is an applied field, I think it is essential to have the passion and curiosity to create and open up new fields and carefully solve each problem. Since my kinesiology study is also an application of sports health-related science, I believe that it is an exploration of the development and discovery of new techniques, postures, and logic. To be more precise, I think it is a field that considers “happiness” and “peace.”

博士課程（2020年度）：融合計算医工学分野

Doctoral course (FY2020): Integrated Biomedical Simulation

私は千葉県出身で、2014年に大学進学のために来仙し、仙台は7年目になりました。学部では工学部化学・バイオ工学科に在籍するとともに、学友会漕艇部のメンバーとして活動し、学部4年間の大半を合宿生活で過ごしました。学業と部活の両立によって培った体力と精神力が大学院進学後の研究活動の支えになっています。最近の趣味はロードバイクや読書で、研究活動の合間に自分を見つめ直す良い時間になっています。

I was born in Chiba Prefecture and came to Sendai in 2014 to go to university, and this is my seventh year in Sendai. As an undergraduate, I entered the Department of Chemical and Biomolecular Engineering in the School of Engineering. I was also a member of the Tohoku University rowing club and spent most of my four years as an undergraduate in a camp. The physical and mental strength I developed by balancing academics and club activities has supported my research activities since entering graduate school. My current hobbies are cycling and reading books, which give me a good time to reflect on myself in between research activities.

小さい頃から漠然とものづくりに興味があり、また、大学で学びを深める中で、工学の観点から人の身体や生活の質の向上に貢献する研究に従事したいと考えるようになりました。化学・バイオ工学科で生物化学から物理化学まで幅広く学ぶ中で、物理学や化学、生物学、医学といった学問の境界は実に曖昧であることに気が付きました。そこで、より広い領域に亘り研究を行える機械系に転籍するとともに、化学系のバックグラウンドも活かして融合領域で研究を行うことのできる、医工学研究科を選択しました。

I have been vaguely interested in manufacturing since I was a child. As I deepened my studies at university, I began to research that would improve the human condition and quality of life from an engineering perspective. While studying a wide range of disciplines, from biochemistry to physical chemistry, at the Department of Chemical and Biomolecular Engineering, I realized that the boundaries between physics, chemistry, biology, and medicine are vague. Therefore, I chose the Graduate School of Biomedical Engineering, where I could transfer to a mechanical engineering course that would allow me to research a broader range of fields and interdisciplinary fields using my chemistry background.

現在は主に、ヒト細胞や細胞性粘菌の酸素に対する走性の研究をしています。マイクロ流体デバイスという工学的技術を用いて酸素濃度環境を制御する実験系を構築し、細胞実験に応用しています。細胞性粘菌は動物細胞のモデル生物として広く認められており、本研究はヒトを含む多くの細胞種に共通する普遍的な運動法則とメカニズムの解明に寄与することが期待できます。デバイス設計から細胞実験、生化学的分析、解析のためのプログラミングなど、日々幅広く学んでいます。

Currently, I am mainly studying the chemotaxis of human cells and Dictyostelium discoideum to oxygen. I have constructed an experimental system to control the oxygen concentration environment using an engineering technique called microfluidic devices and applied it to cell experiments. Dictyostelium discoideum is widely recognized as a model organism for mammalian cells. This research is expected to contribute to the elucidation of the universal laws and mechanisms of cell dynamics common to many cell types, including humans. I am learning extensively every day, from device design to cell experiments, biochemical analysis, and programming for analysis.

医工学研究科は東北大学の中では比較的小さい研究科ですが、その中に幅広い分野の先生方や学生がいるため、異分野の人達と密に関わることができます。講義においても、医学と工学の双方の視点から考える機会が非常に多く、価値観や思考の幅がとても広がっていると感じます。また、それら二つの異なる視点を理解しようとするだけでなく、どうしたらその間に立てるのかという点について深く考えるようになりました。

The Graduate School of Biomedical Engineering is relatively small in Tohoku University. Still, it has professors and students from various fields to work closely with people from multiple areas. There are many opportunities to think from both medical and engineering perspectives in lectures, and I feel that my sense of values and width of thinking has been significantly broadened. In addition to understanding these two different perspectives, I have also started to think deeply about standing between them.

医工学研究科は大学院からの組織のため、学部や学科を移動することに躊躇っている方もいるのではないでしょうか。例えば工学研究科と医工学研究科では同じ研究室に所属していてもカリキュラムは全く違います。けれど正直、ほとんどの講義で得られる知識は自分でも学べます。しかし、その知識をどう捉えるか、どう学ぶかといったアプローチに要する視点は、その学科にいないとなかなか得にくいものではないかと思います。進学を迷っているかたは、自分が将来、社会のなかでどの位置に立ちたいのか、考えてみることをおすすめします。

Since the Graduate School of Biomedical Engineering is organized from a graduate school, some people may be hesitant to move their department or faculty. For example, the Graduate School of Engineering curriculum and the Graduate School of Biomedical Engineering are entirely separate even though they belong to the same laboratory. But honestly speaking, you can learn the knowledge from most of the lectures by yourself. However, I think it is difficult to understand how to perceive and get that knowledge if you are not in that department. If you are not sure about going on to higher education, I recommend that you think about where you want to stand in society in the future.

修士課程（2020年度）：融合計算医工学分野

Master course (FY2020): Integrated Biomedical Simulation

東京で生まれ育ち、大学進学を機に仙台に引っ越してきました。学部は工学部機械知能航空工学科に所属していました。当時は勉強そっちのけでサークル活動や友達と遊ぶことに時間を費やしていましたが、現在はまじめに研究に取り組んでいます。甘いものが大好きで研究室では毎日大量のココアを飲んでいます。病気にならないように気を付けたいです。

I was born and raised in Tokyo and moved to Sendai when I went to university. I belonged to the Department of Mechanical, Intelligent, and Aerospace Engineering in the Faculty of Engineering. At that time, I spent most of my time playing with my friends and doing club activities, but now I am seriously working on my research. I love sweets and drink a lot of cocoa every day in the lab. I want to take care not to get sick.

工学部では現在社会の中で役立っている技術の基礎を学び、それが多くの分野で使われていることを知りました。その中で医学分野では高度な工学技術を使うことで新しい治療法や医療機器が開発されどんどん発展してきています。そのような医学に使われる技術を、工学という一つの側面から学ぶのではなく医学や生物学の分野についても学び、今後さらに重要になっていくと考えられる技術を工学と医学の両方の面から学びたいと考え医工学研究科を選びました。

In engineering school, I learned the basics of technology currently useful in society and realized that it is used in many fields. In medicine, new treatment methods and medical devices have been developed by using advanced engineering technology. I chose the Graduate School of Biomedical Engineering because I wanted to learn about the technologies used in medicine from medicine and biology, not only from the perspective of engineering. I also wanted to know about technologies expected to become even more critical in the future from both engineering and medicine.

現在の研究では、マイクロ流体デバイスという生体内の組織を生体外に再現し細胞実験を行うことができるデバイスを使って、がん細胞の低酸素応答の解明に関する研究を行っています。細胞の培養や染色などの細胞実験の他にデバイスの設計やシミュレーションも行っています。研究を進めるために流体力学やプログラミング、細胞生物学の知識など勉強することは多いですが、その分、自分で研究内容を考え進めていく楽しさがあります。

In my current research, I am working on elucidating cancer cells’ hypoxic response using a microfluidic device. This device can reproduce in-vivo tissues in vitro and perform cellular experiments. In addition to cell experiments such as cell culture and staining, I am also involved in device design and simulation. There is a lot to learn about fluid mechanics, programming, and cell biology to carry out my research, but I enjoy thinking about and carrying out my research on my own.

医工学研究科の講義では実際に細胞培養、遺伝子導入、染色を行い観察する授業や、医療機器ビジネスについて学び、実際にどのような商品を作り売ることが出来るかグループで考える講義があります。ただ話を聞き勉強するのではなく、自分の頭で考え実行することや、普通では経験することのできない作業を実際に経験することができる楽しさがあることがこの研究科の特徴だと思います。

Students learn about cell culture, gene transfer, staining, and observation in the lectures at the Graduate School of Biomedical Engineering. They also give us classes about the medical device business and group thinking about what products they can create and sell. One of this graduate school’s characteristics is that it is not just about listening and studying, but about thinking and doing things for yourself and about the fun of actually experiencing work that you would not usually have the chance to do.