科技進步與醫(yī)院發(fā)展概述

科技進步與醫(yī)院發(fā)展首都醫(yī)科大學生物醫(yī)學工程學院劉志成zcliu@第一頁，共四十九頁。2023/4/182人類活動的核心目標理解醫(yī)學體系科技進步與診療水平提高現(xiàn)代化醫(yī)院的構(gòu)成要素生物醫(yī)學工程的學科意義如何協(xié)調(diào)政府要求、百姓宿求和院長期望臨床工程學科建設與醫(yī)院事業(yè)發(fā)展感悟人生，為民造福提綱第二頁，共四十九頁。人類活動的核心目標生存 【活下去】 保持生物鏈條不斷裂健康 【活得好】

生活水平 生活質(zhì)量 生存效果第三頁，共四十九頁。人類生存與健康的威脅生物學因素作為生物的人 形成、發(fā)育、生長過程中的變異或差錯作為生物圈環(huán)節(jié)的人類 與生物鏈的相互作用，如病毒、細菌等自然老化進程

功能退化與廢用社會學因素作為唯一的智能動物 為了資源、主義，或保衛(wèi)，或爭奪；為了生存與延續(xù) 生產(chǎn)、建設，過程傷殘；為了滿足精神上的需求 制造競技，創(chuàng)造威脅；生活態(tài)度不認真的代價 生活習慣病環(huán)境因素與生活環(huán)境的關系 風、雨、洪水、地震、輻射等等作為物質(zhì)世界的一部分 享受資源，經(jīng)歷著資源消耗帶來的風險------第四頁，共四十九頁。物質(zhì)的層級物質(zhì)

物理層級原子粒子（中子、質(zhì)子、介子等）特征：能量過程被動

化學層級分子分子集團特征：能量過程被動生物層級（個體層面）生物分子，生物分子集團特征：能量過程主動和被動社會層級（集體層面）生物群體特征：能量過程主動和被動第五頁，共四十九頁。什么是生物 能主動并有目的的 創(chuàng)造并轉(zhuǎn)化能量的 化學結(jié)構(gòu)叫做生物第六頁，共四十九頁。臨床治療的代價與對策治療代價組織形態(tài)受損器官功能不全或丟失器官缺失后果生活質(zhì)量降低生命縮短對策？第七頁，共四十九頁。慢性病危害巨大負擔沉重慢性病Chronicdiseasesarediseasesoflongdurationandgenerallyslowprogression.（WHO）常見慢性疾病心血管疾病癌癥糖尿病慢性呼吸系統(tǒng)疾病視力障礙和失明耳聾和聽力損傷病程長發(fā)展慢危害大負擔重可控難治第八頁，共四十九頁。慢性病危害巨大負擔沉重區(qū)域時間病種經(jīng)濟損失出處世界未來20年慢性病47萬億美元世界經(jīng)濟論壇中國2015慢性病5000億美元世界銀行當務之急

盡快提高慢性病的控制水平第九頁，共四十九頁。醫(yī)學是一個健康問題處置體系治未病治成病康復醫(yī)學治能病剩余產(chǎn)品產(chǎn)出品臨床醫(yī)學剩余產(chǎn)品預防醫(yī)學保健醫(yī)學第十頁，共四十九頁。理解醫(yī)學的專業(yè)內(nèi)涵醫(yī)學的專業(yè)內(nèi)涵發(fā)現(xiàn)危害健康的問題提出解決問題的辦法進行恰當?shù)奶幚斫鉀Q醫(yī)學是一種操作（Operation）醫(yī)學的化學手段 給藥操作 依托化學學科支撐 醫(yī)學的物理手段 給能操作 依托物理學科支撐醫(yī)學的生物手段 生物干擾 依托生物學科支撐醫(yī)學的心理手段 精神干預 依托心理學科支撐醫(yī)學的社會學手段 集群效應 依托社會學科支撐第十一頁，共四十九頁。Alargenumberofbiochemicalreactionsinteractandformsametabolicnetwork北京市地圖第十二頁，共四十九頁。工程技術的臨床價值第十三頁，共四十九頁。工程學技術的臨床價值第十四頁，共四十九頁。生物醫(yī)學工程學科定義

生物醫(yī)學工程學科是依據(jù)生物學原理，將工程學技術應用于醫(yī)學領域形成的融合性應用技術學科，是現(xiàn)代醫(yī)學的重要組成部分。按照生物學規(guī)則利用工程學技術解決醫(yī)學中問題第十五頁，共四十九頁。學科的工作內(nèi)容生理功能的工程學解釋生命過程的工程學支持2023/4/1816第十六頁，共四十九頁。生物醫(yī)學工程學科學科意義促醫(yī)學研究認識深化助醫(yī)學服務水平提高學科任務生理功能的工程學解釋生命過程的工程學支持學科定義第十七頁，共四十九頁。醫(yī)學對工程技術的需求醫(yī)學影像生物傳感醫(yī)學信號生物材料人工器官超聲醫(yī)學生物控制系統(tǒng)仿真與建模生物力學與力學生物學康復輔具運動測量與能量代謝生物信息學醫(yī)學信息學醫(yī)療垃圾處理------第十八頁，共四十九頁。醫(yī)學影像看不見的如何看見

多模態(tài)成像技術與設備【核磁、CT、超聲、可見光等】看不清的如何看清

各種圖像處理技術【分割、融合、文理分析等】看不懂的如何看懂

復雜信號可視化【云圖、三維顯示】如何看到生理、病理過程

動態(tài)成像【超聲心動、快速CT等】定點觀察 內(nèi)窺鏡技術【光纖、導管技術等】第十九頁，共四十九頁。豚鼠耳蝸的二維矢狀面圖像比較（a）相襯CT圖像（b）彩色組織切片圖像醫(yī)學影像第二十頁，共四十九頁。醫(yī)學影像小鼠肺泡相襯CT影像第二十一頁，共四十九頁。從X光機發(fā)展與醫(yī)學學科進步X光機(1895年)頭部CT全身CT螺旋CT、超高速CT常見病診斷：肺炎、骨折腦部腫瘤、出血，顱骨外傷內(nèi)臟器官占位性病變腫瘤早期診斷、心血管病變計算機、軟件技術等造影劑等滑環(huán)技術、快速攝影技術等第二十二頁，共四十九頁。現(xiàn)代化醫(yī)院的構(gòu)成患者醫(yī)護藥品器械檢驗檢查臨床工程醫(yī)院管理后勤保障康復工程第二十三頁，共四十九頁。現(xiàn)代醫(yī)學面臨的熱點問題醫(yī)院關注效益，消耗，效果；百姓關注負擔，結(jié)果；政府關注醫(yī)患關系，社會和諧。省錢有效安全創(chuàng)新第二十四頁，共四十九頁。我國醫(yī)學科技創(chuàng)新的困惑臨床醫(yī)學具有最嚴格的職業(yè)資格保障親歷者是醫(yī)生醫(yī)學科技創(chuàng)新的源頭是臨床實踐與美國本科起點的高等醫(yī)學教育相比，我國醫(yī)學高等教育是高中起點，帶來的問題是醫(yī)學專業(yè)學生理工素質(zhì)差學科交叉意識差科技創(chuàng)新能力差利益驅(qū)動影響太重整個社會的行業(yè)考核機制不合理醫(yī)學方面第二十五頁，共四十九頁。我國醫(yī)學科技創(chuàng)新的困惑深入醫(yī)學嚴重不足深入持久研究不力硬件人才嚴重匱乏軟件開發(fā)能力欠佳人才培養(yǎng)忽視基礎學科交叉能力不強校級領導重視不夠科技考核機制糟糕理工方面第二十六頁，共四十九頁。我國BME學科發(fā)展中的問題融合性學科研究團隊太少專業(yè)教育規(guī)模大但生源差學科建設理念思路需深入行業(yè)建設規(guī)范需高度重視產(chǎn)業(yè)發(fā)展經(jīng)濟貢獻需加強專業(yè)人才隊伍建設需著力領軍人才隊伍建設給環(huán)境績效考核機制必須深思量產(chǎn)業(yè)鏈條環(huán)節(jié)鏈接有缺陷BME方面第二十七頁，共四十九頁。臨床工程學學科臨床工程學是保證醫(yī)療器械產(chǎn)品與技術在醫(yī)務活動中的使用效果，開發(fā)新的臨床技術與器械的應用技術學科。其工作場所在醫(yī)院，主要工作內(nèi)容包括：醫(yī)療器械的采購與供應、管理與維護、優(yōu)化配置與風險控制、信息管理與利用，臨床新技術開發(fā)，醫(yī)療成本控制等，是現(xiàn)代臨床醫(yī)學不可或缺的重要組成部分。臨床工程工作人員應精通規(guī)定的工程技術，熟悉相關的臨床專業(yè)內(nèi)容，具備技術管理與開發(fā)的工作能力。學科定義第二十八頁，共四十九頁。臨床工程學科學科任務概括有沒有 物資供應能不能 技術培訓妥不妥 風險控制省不省 成本控制行不行 管理依據(jù)優(yōu)不優(yōu) 技術創(chuàng)新學科定義第二十九頁，共四十九頁。物質(zhì)層面的臨床工程臨床工程學科解讀向臨床科室提供技術信息向管理部門提供臨床科室技術需求的論證報告選擇供貨商信價比售后服務耗材提供技術培訓入庫建賬，退庫報廢有沒有 物資供應第三十頁，共四十九頁。技術層面的臨床工程臨床工程學科解讀為使用人員提供規(guī)范化技術培訓在用設備故障維修在用設備狀態(tài)維護新啟用設備標準校驗能不能 技術把關第三十一頁，共四十九頁。信息層面的臨床工程臨床工程學科解讀設備狀態(tài)信息采集、傳輸、存儲與分析設備生成信息的管理與維護設備生成信息的數(shù)據(jù)挖掘與利用信息安全與信息利用第三十二頁，共四十九頁。管理層面的臨床工程臨床工程學科解讀醫(yī)療器械物品管理 物與賬的關系醫(yī)療器械技術管理 穩(wěn)定性與可靠性醫(yī)療器械使用風險管理 安全性設備管理 風險控制第三十三頁，共四十九頁。臨床工程學科建設第三十四頁，共四十九頁。建設臨床工程學科的意義有利于醫(yī)療服務水平提高 【有效性】有利于醫(yī)療風險降低 【安全性】醫(yī)生操作風險患者醫(yī)療風險環(huán)境危害風險有利于醫(yī)患關系改善 【合理性】有利于醫(yī)院學術地位提升 【科學性】有利于醫(yī)院管理水平提升 【有序性】有利于降低醫(yī)療費用 【百姓經(jīng)濟性】有利于醫(yī)院效益保持 【院方經(jīng)濟性】效果效益第三十五頁，共四十九頁。臨床醫(yī)學信息的管理與應用信息獲取 【檢測設備狀態(tài)】信息儲存 【存儲系統(tǒng)狀態(tài)】信息傳輸 【網(wǎng)絡環(huán)境狀態(tài)】信息顯示 【顯示技術狀態(tài)】信息安全 【存儲傳輸安全】信息利用 【數(shù)據(jù)挖掘分析】管理應用 院長助手、增收節(jié)支、防范不測診治應用 醫(yī)護參謀、質(zhì)量保障與監(jiān)督研究應用 轉(zhuǎn)化醫(yī)學教育應用 人才培養(yǎng)、職業(yè)培訓第三十六頁，共四十九頁。臨床工程的主要工作風險控制部分 醫(yī)療安全采購供應部分 物資供應維修維護部分 技術保障信息管理部分 穩(wěn)定有序質(zhì)量保證部分 診療可靠信息利用部分 資源開發(fā)臨床技術開發(fā) 技術生成第三十七頁，共四十九頁。臨床工程學科在醫(yī)院中的地位患者醫(yī)護藥品器械檢驗檢查臨床工程醫(yī)院管理后勤保障第三十八頁，共四十九頁。計量與醫(yī)療質(zhì)量：有效性現(xiàn)代“臨床醫(yī)學”特點之一精確的定位診斷例如各種影像學檢查的定位與幾何量測量電生理：心電時域、頻域的測量與分析等準確的靶向治療 例如介入治療微創(chuàng)手術放射治療“量值”的準確是“醫(yī)療質(zhì)量”的核心，也是信息分析的基礎第三十九頁，共四十九頁。我國殘疾人狀況我國總?cè)丝跀?shù)130,948萬人 100%殘疾人總數(shù)8,296

萬人 6.34%分類比例視力殘疾 1,233萬人 14.86%聽力殘疾 2,004萬人 24.16%言語殘疾 127萬人 1.53%智力殘疾 554萬人 6.68%精神殘疾 614萬人 7.40%肢體殘疾 2,412萬人 29.07%多重殘疾 1,352萬人 16.30%第四十頁，共四十九頁。殘疾人康復利用與需求比較第四十一頁，共四十九頁。2023/4/1842康復醫(yī)學與康復輔助康復治療 功能重建 康復醫(yī)學 醫(yī)院康復護理 醫(yī)囑實施 護理學 醫(yī)院、家庭心理康復 意識重建 康復心理學 醫(yī)院、社區(qū)、家庭康復治療 功能保持 康復治療學 醫(yī)院、社區(qū)、家庭 機能保護 康復輔助 功能補償 功能替代康復輔助產(chǎn)品 研究制造 生物醫(yī)學工程學 工廠、研究所康復輔助服務 裝配 工程醫(yī)學 醫(yī)院、康復中心康復輔助訓練 指導 康復治療學 醫(yī)院、社區(qū)、家庭

第四十二頁，共四十九頁。2023/4/1843康復輔助技術服務的對象：肢體傷殘和運動障礙被服務人群的來源自然殘障（包括：生物因素致殘、化學因素致殘）物理殘障（包括：自然災害等力學傷害、物理因子致殘）疾病殘障（包括：未治療、治療后遺癥、治療不當）老化殘障（自然老化進程致使功能退化或廢用）殘障人總數(shù) 約 4億老齡化 2.6億 人口的 20%殘疾人國際標準 1.3億 人口的 10%我國肢體傷殘和運動障礙人數(shù) 1.3 億康復輔助技術服務的需求第四十三頁，共四十九頁。首都醫(yī)科大學1960年建校北京市重點院校全國第一方陣學科齊全醫(yī)學資源豐厚辦學規(guī)范條件優(yōu)良第四十四頁，共四十九頁。學院架構(gòu)生物醫(yī)學工程學院內(nèi)設隸屬學院辦公室教科辦公室學生辦公室生物力學與康復工程學學系物理學教研室生物力學與假肢矯形工程學教研室生物醫(yī)學儀器學學系生物醫(yī)學信息學學系計算機教研室數(shù)學與生物信息學教研室臨床工程學學系醫(yī)療器械工程技術管理學學系物理學教學實驗室計算機教學實驗室理學與生物醫(yī)學工程學實驗教學中心生物醫(yī)學信息處理技術教學實驗室醫(yī)學儀器與設備教學實驗室生物力學與康復工程學教學實驗室第四十五頁，共四十九頁。中國生物醫(yī)學工程學會 理事中國生物醫(yī)學工程學會醫(yī)學物理專業(yè)委員會 副理事長中國生物醫(yī)學工程學會生物力學專業(yè)委員會 委員中國力學學會生物力學專業(yè)委員會 委員中華醫(yī)學會醫(yī)學工程學分會 副主任中國圖形圖像學會醫(yī)學影像專業(yè)委員會