生物醫(yī)學(xué)工程基礎(chǔ)緒論

醫(yī)學(xué)生物工程技術(shù)

高莉

河北師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院2/3/202311.1、生物醫(yī)學(xué)工程的定義1.2、生物醫(yī)學(xué)工程研究?jī)?nèi)容和基本任務(wù)1.3、生物醫(yī)學(xué)工程的特點(diǎn)1.4、生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展第一章緒論－－教學(xué)內(nèi)容2/3/202322.1、生物醫(yī)學(xué)材料概論2.2、生物材料表面與血液及組織成分的相互作用2.3、金屬材料的毒理學(xué)2.4、陶瓷材料的毒理學(xué)2.5、材料在體內(nèi)的生物降解2.6、生物醫(yī)學(xué)材料的免疫學(xué)2.7、無(wú)機(jī)生物醫(yī)學(xué)材料2.8、金屬生物醫(yī)學(xué)材料2.9、醫(yī)用高分子材料2.10組織工程材料第二章生物醫(yī)學(xué)材料－－教學(xué)內(nèi)容2/3/20233第一章緒論2/3/20234主要參考書鄭昌瓊、裴覺(jué)民主編，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)，四川大學(xué)內(nèi)部講義，200011

俞夢(mèng)孫、蔣大宗主編，中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程的今天與明天，天津科技翻譯出版社，199812陳百萬(wàn)主編，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)，科學(xué)出版社，1997年2/3/20235邊緣交叉科學(xué)

(Interdisciplinary)綜合：

生物學(xué)醫(yī)學(xué)工程學(xué)

理論和方法近幾十年內(nèi)建立與發(fā)展2/3/20236什么是醫(yī)學(xué)生物工程學(xué)

還沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的定義隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而改變隨生物醫(yī)學(xué)工程研究領(lǐng)域而拓展若干個(gè)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的奠基人和著名權(quán)威曾有過(guò)幾個(gè)定義2/3/20237對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程三個(gè)有代表性的定義表述2/3/20238工程應(yīng)用學(xué)說(shuō)

三合一學(xué)說(shuō)

生物醫(yī)學(xué)工程結(jié)合學(xué)說(shuō)

2/3/20239“三合一學(xué)說(shuō)”生物學(xué)＋醫(yī)學(xué)＋工程學(xué)＝生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)2/3/202310“工程應(yīng)用學(xué)說(shuō)”生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是工程學(xué)在醫(yī)學(xué)和生物學(xué)中的應(yīng)用2/3/202311“結(jié)合學(xué)說(shuō)”

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和其它非生物學(xué)科的結(jié)合2/3/202312現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的主要任務(wù)：診斷－－治療－－康復(fù)－－預(yù)防2/3/202313(1)、疾病預(yù)防中的生物醫(yī)學(xué)工程病毒與細(xì)菌的隔離病毒與細(xì)菌的殺滅有毒、有害物質(zhì)的清除2/3/2023142/3/202315含納米二氧化鈦、納米銀的抗菌涂料2/3/202316醫(yī)學(xué)圖像

超聲圖像、CT、X-光片………生物信號(hào)

心電、腦電……….醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)

核磁共振、內(nèi)窺檢驗(yàn)………..(2)、醫(yī)學(xué)診斷中的生物醫(yī)學(xué)工程2/3/202317X－CT放射性核素成像彩色多普勒超聲圖像心電監(jiān)視儀彩色B型超聲儀2/3/202318激光手術(shù)、γ-刀超聲碎石癌癥的放射治療與化學(xué)治療靶向藥物與生物導(dǎo)彈器官修復(fù)中的組織工程人工胰－－血糖測(cè)定與胰島素注射(3)、醫(yī)學(xué)治療中的生物醫(yī)學(xué)工程2/3/202319人工生物瓣全人工心臟膜式人工肺組織工程骨修復(fù)胰島素藥泵介入治療導(dǎo)管2/3/202320畸形矯正人工義肢可視義眼人工耳膜(4)、醫(yī)學(xué)康復(fù)中的生物醫(yī)學(xué)工程2/3/2023212/3/202322總體概念都是說(shuō)的生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)相互融合、依存的關(guān)系。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是綜合生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)的理論和方法而發(fā)展起來(lái)的邊緣學(xué)科2/3/202323一般定義

“應(yīng)用物理學(xué)和工程學(xué)的技術(shù)來(lái)解決生命系統(tǒng)中的問(wèn)題，突出強(qiáng)調(diào)人類疾病的診斷、治療和預(yù)防”

-----------生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)2/3/202324生物醫(yī)學(xué)工程工程學(xué)生物學(xué)醫(yī)學(xué)2/3/202325更詳細(xì)說(shuō)明：

綜合運(yùn)用現(xiàn)代自然科學(xué)和工程技術(shù)的原理、方法，從工程學(xué)的角度，在多種層次上研究生物體，特別是人體的結(jié)構(gòu)、功能和其它生命現(xiàn)象，揭示和論證生命運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，深化對(duì)生命系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，提供防病、治病、衛(wèi)生保健、康復(fù)、安全防護(hù)的新理論和新方法，設(shè)計(jì)和研制用于防病、治病等的新材料、人工器官、裝置與系統(tǒng)的新興交叉學(xué)科2/3/202326生物醫(yī)學(xué)工程的目標(biāo)

幾乎所有工程學(xué)和物理學(xué)都可與生物醫(yī)學(xué)相互結(jié)合

探索人類正常生理學(xué)

表征組織與器官的病變機(jī)理

給出研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)的最佳手段

提供治療與預(yù)防的有效方法2/3/2023271.2生物醫(yī)學(xué)工程：

研究?jī)?nèi)容和基本任務(wù)2/3/202328基本任務(wù)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的基本任務(wù)是運(yùn)用工程技術(shù)手段，研究和解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問(wèn)題2/3/202329研究方法生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)以應(yīng)用基礎(chǔ)性研究為主，研究的對(duì)象是人體(一個(gè)多層次的龐大系統(tǒng))，所涉及的領(lǐng)域十分廣泛，并在不斷的擴(kuò)展之中2/3/202330

從微觀層次、組織器官層次和整體層次：(1)、研究探索人類正常生理學(xué)；(2)、表征組織與器官的病變機(jī)理；(3)、給出研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)的最佳手段；(4)、提供治療與預(yù)防的有效方法研究?jī)?nèi)容2/3/202331目前涉及較多的學(xué)科

醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)、制造學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等……2/3/202332主要研究領(lǐng)域①生物力學(xué)②生物材料學(xué)③人工器官④生物系統(tǒng)建模與仿真⑤生物醫(yī)學(xué)信號(hào)與傳感器⑥生物醫(yī)學(xué)信息處理⑦醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)⑧物理因子在治療中應(yīng)用及生物學(xué)效應(yīng)2/3/202333

各研究領(lǐng)域既相互獨(dú)立，又相互交叉，相互支撐2/3/2023341.3生物醫(yī)學(xué)工程的特點(diǎn)2/3/202335

新興、綜合、交叉與邊緣科學(xué)2/3/202336A、迅速發(fā)展的新興學(xué)科

生物醫(yī)學(xué)工程是在近幾十年才從醫(yī)學(xué)中分離而形成一門獨(dú)立學(xué)科。當(dāng)代高新科技的飛速發(fā)展，為它提供基礎(chǔ)2/3/202337B、大跨度、多學(xué)科的綜合性應(yīng)用學(xué)科醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、力學(xué)、材料學(xué)、制造學(xué)、電子學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科的有機(jī)結(jié)合，甚至涉及社會(huì)、倫理、道德、法律等

非生命科學(xué)到生命科學(xué)

自然科學(xué)到人文科學(xué)2/3/202338C、生物醫(yī)學(xué)工程是醫(yī)學(xué)和生物學(xué)發(fā)展的重要?jiǎng)恿σ环矫嫔镝t(yī)學(xué)工程為醫(yī)學(xué)、生物學(xué)提供技術(shù)與裝備另一方面又為醫(yī)學(xué)和生物學(xué)的發(fā)展開(kāi)辟新路

－－帶來(lái)生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的變革2/3/202339D、生物醫(yī)學(xué)工程是社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的綜合

醫(yī)學(xué)重于社會(huì)效益，工程重于經(jīng)濟(jì)效益，生物醫(yī)學(xué)工程是醫(yī)學(xué)與工程學(xué)的結(jié)合，則是社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益必然的結(jié)合2/3/202340堅(jiān)持“以人為本”的宗旨反對(duì)“利益至上”的傾向

必須在保證功能性的同時(shí)，保證不對(duì)宿主造成任何顯著的危害(無(wú)論是長(zhǎng)期的還是短期的)2/3/202341醫(yī)學(xué)從業(yè)者的規(guī)范生物醫(yī)學(xué)工程從業(yè)者的道德規(guī)范－－HippocraticOath(希波克拉底誓言)2/3/202342Hippocratic，西方醫(yī)學(xué)之父、人類醫(yī)學(xué)史上最偉大的人物、古希臘醫(yī)學(xué)黃金時(shí)代的締造者2400多年前的誓言時(shí)至今日仍然影響著西方醫(yī)學(xué)界；作為職業(yè)道德的圣典，它的規(guī)范作用又遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出醫(yī)學(xué)界，成為適合一切人類社會(huì)組織抑制人性之惡的道德規(guī)范

2/3/202343HippocraticOath

IswearbyApollothephysician,byAesculapius,Hygeia,andPanacea,andItaketowitnessallthegods,allthegoddesses,tokeepaccordingtomyabilityandmyjudgementthefollowingoath.

2/3/202344HippocraticOath

Toconsiderdeartomeasmyparentshimwhotaughtmethisart,toliveincommonwithhim,andifnecessarytosharemygoodswithhim,tolookuponhimchildrenasmyownbrothers,toteachthemthisartiftheysodesirewithoutfeeorwrittenpromise,toimparttomysonsandthesonsofthemasterwhotaughtmeandthediscipleswhohaveenrolledthemselvesandhaveagreedtotherulesoftheprofession,buttothesealone,thepreceptsandtheinstruction.

2/3/202345HippocraticOath

Iwillprescriberegimenforthegoodofmypatientsaccordingtomyabilityandmyjudgementandneverdoharmtoanyone.TopleasenoonewillIprescribeadeadlydrug,norgiveadvicewhichmaycausehisdeath.NorwillIgiveawomanapessarytoprocureabortion.ButIwillpreservethepurityofmylifeandmyart.Iwillnotcutforstone,evenforpatientsinwhomthediseaseismanifest.Iwillleavethisoperationtobeperformedbypractitioners(specialistinthisart).IneveryhousewhereIcomeIwillenteronlyforthegoodofmypatients,keepingmyselffarfromallintentionalill-doingandallseduction.Allthatmaycometomyknowledgeintheexerciseofmyprofessionorindailycommercewithmen,whichoughtnottobespreadabroad,Iwillkeepsecretandwillneverrevealit.

2/3/202346HippocraticOath

IfIkeepthisoathfaithfully,mayIenjoymylifeandpracticemyart,respectedbyallmenandinalltimes,butifIswervefromitorviolateit,maythereversebemylot.

2/3/202347仰賴醫(yī)神阿波羅，埃斯克列彼斯及天地諸神為證，鄙人敬謹(jǐn)宣誓愿以自身能力及判斷力所及，遵守此約凡授我藝者敬之如父母，作為終身同業(yè)伴侶我愿盡余之能力及判斷力所及，遵守為病家謀利益之信條，并檢束一切墮落及害人行為，我不得將危害藥品