生物医学工程PPT课件.ppt

生物医学工程1- 主要内容：一、导论二、生物医学工程的基本理论三、生物医学传感技术四、生物医生信号处理五、医学影像技术六、生物/医学通用技术及仪器介绍七、分子诊断原理（重点）八、癌症诊疗新技术及应用（重点）2- 参考书籍：邓玉林，李勤. 生物医学工程学. 2007，第一版，科学出版社：北京.马端. 生物学前沿技术在医学研究中的应用. 2007，第一版，复旦大学出版社：上海. 3- 相关医学知识什么是医学？是处理人健康定义中人的生理处于良好状态相关问题的一种科学，是以治疗预防生理疾病和提高人体生理机体健康为目的。狭义的医学只是疾病的治疗和机体有效功能的极限恢复，广义的医学还包括中国养生学和由此衍生的西方的营养学。世界上医学主要有西方微观西医学和东方宏观中医学两大系统体系。医学的科学性在于应用基础医学的理论不断完善和实践的验证，例如生化、生理、微生物学、解剖、病理学、药理学、统计学、流行病学，中医学及中医技能等，来治疗疾病与促进健康。 研究领域大方向包括基础医学、临床医学、法医学、检验医学、预防医学、保健医学、康复医学、公共卫生等。 4- 相关医学知识病灶：机体上发生病变的部分。如肺的某一部分被结核菌破坏，这部分就是肺结核病灶。 病理：?疾病发生的原因、发病原理和疾病过程中发生的细胞、组织和器官的结构、功能和代谢方面的改变及其规律。 药理：研究药物与机体相互作用及其规律和作用机制 。如青霉素通过抑制COX-1和COX-2，治疗感染和炎症。5- 相关医学知识医学基础医学临床医学检验医学预防、公共卫生医学内科外科中医/中西医结合影像、放射、超声诊断临床诊断6- 第一章 导论生物医学工程（Biomedical Engineering，BME）：运用现代自然科学和工程技术的原理和方法，从工程学的角度，在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系，揭示其生命现象，为防病、治病提供新的技术手段的一门综合型、高技术的学科。BME是涉及理、工、医相结合的边缘交叉学科。在临床应用方面涉及诊断、治疗、手术材料等多方面。7- 第一章 导论BME在医疗健康保健方面的作用地位1. 现代医疗服务除依赖医务人员的知识及经验外，在很大的程度上依赖实验手段和设备条件。提供先进、快捷、安全有效的仪器设备作为诊断工具，是提高医疗服务质量的物质基础和先决条件。2. 由BME为主所产生的医疗器械产业，成为新的朝阳企业，全球销售增长率保持在6%-10%之间。年销售额在1700亿美元以上。8- 第一章 导论BME的特点：1. 大跨度、多学科的综合性应用学科。2. 依赖于各个相关学科，但其具有自己的独特方法学，既有基础理论的交叉也有技术方法的交叉结合。如人工心瓣的研制。3. 其不同于一般的工程学，而是以工程学为主要手段，专门研究和解决医学问题的一门独立的学科。如根据某种疾病的发病机制和病灶及治疗特点，所开发的医疗器械产品，譬如血管导管。4. 其可提升人体生理、病理等个方面的研究。更好地揭示疾病的发病机制和人体科学。9- 第一章 导论BME发展历程20世纪50年代，BME逐渐发展并成为一门独立学科。1947年，首次试验成功以无线电波传送活动状态人体心电和脑电信号的方法；1948年，利用超声回波技术获得人体的切面声像图，开创临床B超；1958年，成功植入人体的心脏起搏器；20世纪50年代中期，研制成功用作医用材料的医用硅胶、医用聚氨酯材料；1963年，美国物理学家Corrmark把图像重建理论应用于放射医学研究中，由英国电子工程师Hounsfield引入计算机技术于1970年研制成功首台X射线计算机断层扫描装置（X-CT）；MRISPECT-CT……..10- 第一章 导论 BME研究内容：生物物理生物力学生物技术生物工程电生理诊断和监护生物材料生物医学传感技术生物医学影像技术11- 生物物理：运用物理学理论，技术和方法研究生物体和生命现象中的物质结构、性质和运动规律及各种物理因子对生物体和生命过程影响的学科。应用超导量子干涉仪测量人体中由生物电产生的磁信号，绘制出表现人体磁场随时间变化关系曲线—人体磁图。生物力学：力学与生物学、医学等学科之间相互渗透的边缘学科，试图从力学的角度来了解生命。利用力学知识解释生物现象，定量分析生命体的构造关系及功能。如研究血液流变特性与疾病的关系；骨力学与骨折愈合的关系。仿生学。第一章 导论12- 第一章 导论生物技术：通过工程技术手段，利用生物有机体或生物过程，生产有经济价值的产品的技术科学。如SOD、SAM工程菌的构建。生物工程：包括生物细菌或生物材料的生产以及所需化学转化的获得，以细菌、酵母、真菌、植物细胞以及培养的细胞等作为生产过程的材料。如IL-6的悬浮细胞扩培。13- 第一章 导论电生理诊断和监护：运用各种生物电检测仪器、床边诊断和监护等，