第1章-生物醫(yī)學(xué)工程概述

生物醫(yī)學(xué)工程基礎(chǔ)

四川大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院

四川大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究中心10/25/20231ElementsofBiomedicalEngineering(BME)CollegeofMaterialsSci.&Eng.,SCUResearchCenterofMBE,SCU10/25/20232Contacttome尹光福Tel.

85413003(O)81801050(XM)E-mail

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yingf@

10/25/20233主要內(nèi)容

1、緒論(尹光福教授)

2、生物醫(yī)學(xué)材料(尹光福教授)

3、生物力學(xué)(蔣文濤副教授)4、人工器官(蘇葆輝副教授)5、生物醫(yī)學(xué)儀器(鄒遠文副教授)

6、生物醫(yī)學(xué)圖像(李德玉教授)10/25/20234主要參考書1鄭昌瓊、裴覺民主編，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)，四川大學(xué)內(nèi)部講義，20002俞夢孫、蔣大宗主編，中國生物醫(yī)學(xué)工程的今天與明天，天津科技翻譯出版社，199810/25/20235第一章緒論10/25/20236？1.1生物醫(yī)學(xué)工程的定義WhatisBiomedicalEngineering(BME)10/25/20237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10/25/20238什么是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)

還沒有一個公認的定義隨科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而改變隨生物醫(yī)學(xué)工程研究領(lǐng)域而拓展若干個生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的奠基人和著名權(quán)威曾有過幾個定義10/25/20239對生物醫(yī)學(xué)工程三個有代表性的定義表述10/25/202310“三合一學(xué)說”生物學(xué)＋醫(yī)學(xué)＋工程學(xué)＝生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)10/25/202311“工程應(yīng)用學(xué)說”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10/25/202312“結(jié)合學(xué)說”

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10/25/202313SomeExamples現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的主要任務(wù)：診斷－－治療－－康復(fù)－－預(yù)防10/25/202314(1)、疾病預(yù)防中的生物醫(yī)學(xué)工程病毒與細菌的隔離病毒與細菌的殺滅有毒、有害物質(zhì)的清除10/25/202315醫(yī)學(xué)圖像

超聲圖像、CT、X-光片………生物信號

心電、腦電……….醫(yī)學(xué)檢驗

核磁共振、內(nèi)窺檢驗………..(2)、醫(yī)學(xué)診斷中的生物醫(yī)學(xué)工程10/25/202316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－－血糖測定與胰島素注射(3)、醫(yī)學(xué)治療中的生物醫(yī)學(xué)工程10/25/202317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10/25/202318總體概念都是說的生物學(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)展起來的邊緣學(xué)科10/25/202319一般定義

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

-----------生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)10/25/202320生物醫(yī)學(xué)工程工程學(xué)生物學(xué)醫(yī)學(xué)10/25/202321更詳細說明：

綜合運用現(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，揭示和論證生命運動的規(guī)律，深化對生命系統(tǒng)的認識，提供防病、治病、衛(wèi)生保健、康復(fù)、安全防護的新理論和新方法，設(shè)計和研制用于防病、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10/25/202322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理

給出研究和技術(shù)開發(fā)的最佳手段

提供治療與預(yù)防的有效方法10/25/2023231.2生物醫(yī)學(xué)工程：

研究內(nèi)容和基本任務(wù)10/25/202324基本任務(wù)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的基本任務(wù)是運用工程技術(shù)手段，研究和解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問題10/25/202325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，研究的對象是人體(一個多層次的龐大系統(tǒng))，所涉及的領(lǐng)域十分廣泛，并在不斷的擴展之中10/25/202326

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理；(3)、給出研究和技術(shù)開發(fā)的最佳手段；(4)、提供治療與預(yù)防的有效方法研究內(nèi)容10/25/202327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)、計算機科學(xué)等……10/25/202328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)10/25/202329

各研究領(lǐng)域既相互獨立，又相互交叉，相互支撐10/25/2023301.3生物醫(yī)學(xué)工程的特點10/25/202331

新興、綜合、交叉與邊緣科學(xué)10/25/202332A、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立學(xué)科。當(dāng)代高新科技的飛速發(fā)展，為它提供基礎(chǔ)10/25/202333B、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)、計算機科學(xué)等學(xué)科的有機結(jié)合，甚至涉及社會、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)10/25/202334C、生物醫(yī)學(xué)工程是醫(yī)學(xué)和生物學(xué)發(fā)展的重要動力一方面生物醫(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)展開辟新路

－－帶來生物學(xué)與醫(yī)學(xué)的變革10/25/202335D、生物醫(yī)學(xué)工程是社會效益與經(jīng)濟效益的綜合

醫(yī)學(xué)重于社會效益，工程重于經(jīng)濟效益，生物醫(yī)學(xué)工程是醫(yī)學(xué)與工程學(xué)的結(jié)合，則是社會效益與經(jīng)濟效益必然的