生物醫(yī)學工程概論

生物醫(yī)學工程概論第1頁/共100頁主要內(nèi)容生物醫(yī)學工程學發(fā)展簡況生物醫(yī)學工程學研究的主要內(nèi)容專題講座第2頁/共100頁周次上課時間內(nèi)容主講教師12月21日星期二5、6節(jié)概論季忠22月28日星期二5、6節(jié)概論季忠33月6日星期二5、6節(jié)虛擬儀器技術(shù)在生物醫(yī)學工程中的應(yīng)用季忠43月13日星期二5、6節(jié)嵌入式技術(shù)在生物醫(yī)學工程中的應(yīng)用羅小剛53月20日星期二5、6節(jié)醫(yī)學儀器廖彥劍63月27日星期二5、6節(jié)生化傳感技術(shù)與傳感器進展侯長軍74月3日星期二5、6節(jié)醫(yī)學圖像處理及其應(yīng)用羅洪艷84月10日星期二5、6節(jié)生物阻抗技術(shù)及其在生物醫(yī)學中的應(yīng)用吳小鷹94月17日星期二5、6節(jié)消化道微型診療系統(tǒng)概論劉洪英104月24日星期二5、6節(jié)傳感器簡介，非接觸眼壓測量儀的研究陳驥115月1日星期二5、6節(jié)五一節(jié)125月8日星期二5、6節(jié)神經(jīng)工程技術(shù)及與康復(fù)治療侯文生135月15日星期二5、6節(jié)物理治療技術(shù)及其在臨床醫(yī)學中的應(yīng)用田學隆145月22日星期二5、6節(jié)醫(yī)療信息技術(shù)與產(chǎn)業(yè)鐘代笛155月29日星期二5、6節(jié)心力-心音關(guān)系方法及其在心臟儲備無創(chuàng)檢測中的應(yīng)用研究郭興明166月5日星期二5、6節(jié)微流控芯片技術(shù)楊軍第3頁/共100頁考試要求閉卷2.以前三周學習內(nèi)容為主第4頁/共100頁一、生物醫(yī)學工程學發(fā)展簡況第5頁/共100頁遠古時期人們對疾病的認識與診治：神靈的懲罰（禮拜、禱告）巫醫(yī)利用巫術(shù)進行診治（精神、心理）治病方式：植物或動物治病術(shù)士或巫師們觀察疾病的性質(zhì)，憑經(jīng)驗形成了原始醫(yī)學（草藥醫(yī)生、接骨者、手術(shù)者、接生婆等）原始醫(yī)學:

經(jīng)驗醫(yī)學(經(jīng)驗的、定性的)第6頁/共100頁16世紀（文藝復(fù)興時期）

開始了對疾病的測量時代

（從經(jīng)驗或定性到定量）加里略（1592）溫度計、脈搏胡克（hooke，1666）顯微鏡（cell)列文虎克（leeuwenhock,1676)發(fā)現(xiàn)細菌第7頁/共100頁荷蘭生理學家艾因托分（Einthovn,1894)---心電描記儀德國物理學家倫琴（Roentgen,1895)----X線，開創(chuàng)了人類第一張醫(yī)學影像。德國物理學家布希（Busch,1926)----電子顯微鏡。1927---Drinker呼吸機1939---心肺搭橋；1940---心導管血管造影1947---生物無線電遙測技術(shù)（心、腦電）第8頁/共100頁二戰(zhàn)前后的快速發(fā)展二戰(zhàn)中：出現(xiàn)了很多先進技術(shù)。中間經(jīng)歷了通信，自動化技術(shù)，核技術(shù)，生化，超聲等發(fā)展過程。二戰(zhàn)后：裁軍，裁員，大批科學家轉(zhuǎn)入了造福于人類健康的學科。一些人找到了工作，一些人就去學習，學工程的又去學醫(yī)學。很多科學家就轉(zhuǎn)入了大學研究所，實驗室工作。第9頁/共100頁1963年，美國物理學家cormack—圖像重建數(shù)學理論應(yīng)用于放射醫(yī)學研究

1948---超聲診斷儀1958---植入式人體心臟起博器，醫(yī)用超聲診斷儀發(fā)明50年代生物醫(yī)學材料和人工器官開始研制與使用。如硅橡膠、聚氨脂；人工腎、人工肺、人工心瓣膜、人工晶體等。第10頁/共100頁1972年，英國豪斯菲爾德工程師在美國科學家馬克研究的基礎(chǔ)上發(fā)明了X射線計算機斷層掃描儀（ComputedTomography，CT）。1979年，豪斯菲爾德和馬克獲得諾貝爾生理學和醫(yī)學獎。1973年，美國科學家勞特布爾和英國科學家曼斯菲爾德研制出臨床實用的磁共振成像儀（MagneticResonanceImaging,MRI）。同期上市的醫(yī)療器械（儀器）還有：心臟起搏器，高頻電刀，激光刀，X線刀，超聲刀，電子直線加速器等。20世紀末，由于生物技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，醫(yī)用分析儀有了長足進步。第11頁/共100頁生物醫(yī)學工程作為一門新興的邊緣學科，數(shù)十年來得到了巨大的發(fā)展，當代幾乎所有的高新技術(shù)都被他所吸收和利用，并形成了一個龐大的新興產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)

單光子發(fā)射型計算機斷層（SinglephotonEmissionComputedTomography,SPECTorECT)正電子發(fā)射型斷層（PositronEmissionTomography,PET)新近研制開發(fā)—電阻抗斷層（ElectronicalImpedanceTomography,EIT)第12頁/共100頁二、生物醫(yī)學學科及研究內(nèi)容科學與學科的關(guān)系？科學自身的規(guī)律決定學科的規(guī)律不是所有的科學研究都能發(fā)展成一個學科學科：科學研究發(fā)展成熟的產(chǎn)物

第13頁/共100頁科學研究發(fā)展成熟而作為一個獨立學科的標志：必須有獨立的研究內(nèi)容成熟的研究方法規(guī)范的學科體制教育體制研究體制應(yīng)用體制第14頁/共100頁“學科”劃分可有多種11個門類:哲學、經(jīng)濟學、法學、教育學、文學、歷史學、理學、工學、農(nóng)學、醫(yī)學、管理學我國普通高等學校五個門類:A自然科學、B農(nóng)業(yè)科學、C醫(yī)藥科學、D工程與技術(shù)科學、E人文與社會科學國標GBTl3735-92共有58個一級學科第15頁/共100頁生物醫(yī)學工程學科的產(chǎn)生國際起步于1958年法國巴黎，在1958—1961年間主要以醫(yī)學電子、生物醫(yī)學電子學。參加國家9個，與會學者50名。1965年在東京召開第6次國際會議，確立了醫(yī)學電子和生物醫(yī)學工程。(BiomedicalEngineering)

特點：醫(yī)用電子學為主導的醫(yī)學工程第16頁/共100頁我國生物醫(yī)學工程1978年我國將生物醫(yī)學工程確定為獨立的學科，制定了學科發(fā)展規(guī)劃---生物醫(yī)學儀器及工程90年代正式列為生物醫(yī)學工程學科只有一級學科，無二級學科第17頁/共100頁生物醫(yī)學工程學科:

是綜合生命科學和工程技術(shù)，理、工、醫(yī)相結(jié)合的新興交叉學科;是一門多學科交融的邊緣學科，體現(xiàn)了新知識的綜合和發(fā)展，在生物醫(yī)學研究、知識產(chǎn)生、轉(zhuǎn)化研究和衛(wèi)生保健中扮演了許多重要角色，對提高醫(yī)學水平，促進醫(yī)學科學的現(xiàn)代化發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用;同時，對促進電子、信息、材料科學、生物物理、生物化學等多種學科的發(fā)展起著重要的作用。

（摘自中國生物醫(yī)學工程學會網(wǎng)頁）第18頁/共100頁

2003年3月國家計委就組織實施生物醫(yī)學工程高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項發(fā)布公告，其產(chǎn)業(yè)范圍為：“生物醫(yī)學材料制品、(生物)人工器官、醫(yī)學影像和診斷設(shè)備、醫(yī)學電子儀器和監(jiān)護裝置、現(xiàn)代醫(yī)學治療設(shè)備、醫(yī)學信息技術(shù)、康復(fù)工程技術(shù)和裝置、組織工程等”。第19頁/共100頁生物醫(yī)學工程的定義生物學Biology醫(yī)學Medicine工程學Engineering生物醫(yī)學工程BiologicalMedicalEngineeringBME第20頁/共100頁生物學醫(yī)學工程學生物醫(yī)學工程學第21頁/共100頁科學迅猛發(fā)展工程學（含電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學）生命科學（生物技術(shù)將產(chǎn)生分子醫(yī)學）理、工學科與生命科學交叉結(jié)合而產(chǎn)生的生物醫(yī)學工程學必須有新的認識。第22頁/共100頁美國國立衛(wèi)生研究院有關(guān)名詞命名專家組最近對生物醫(yī)學工程學的定義：

生物醫(yī)學工程學是結(jié)合物理學、化學、數(shù)學和計算機科學與工程學原理，從事生物學、醫(yī)學、行為學或衛(wèi)生學的研究：①提出基本概念，產(chǎn)生從分子水平到器官水平的知識；②開發(fā)創(chuàng)新的生物學制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息學方法；③用于疾病預(yù)防、診斷和治療，病人康復(fù)，改善衛(wèi)生狀況等目的。第23頁/共100頁早期的生物醫(yī)學工程也稱為醫(yī)學工程學：一般將綜合運用數(shù)理科學原理和現(xiàn)代工程技術(shù)研究和解決基礎(chǔ)醫(yī)學和臨床醫(yī)學中問題的分支學科稱為醫(yī)學工程學(MedicalEngineering)把綜合運用數(shù)理科學原理和現(xiàn)代工程技術(shù)的理論和方法研究、解決臨床醫(yī)學實際問題的分支學科稱為臨床工程學（或臨床醫(yī)學工程）(ClinicalEngineering)第24頁/共100頁生物醫(yī)學工程是工程學與生物醫(yī)學結(jié)合的產(chǎn)物理念上是綜合與分析的結(jié)合結(jié)果上是工程技術(shù)或產(chǎn)品為生物醫(yī)學服務(wù)第25頁/共100頁工程學（綜合）生物醫(yī)學工程學科的內(nèi)涵工程學（綜合）信息反饋市場產(chǎn)品生物醫(yī)學（分析）醫(yī)學檢驗裝置開發(fā)理論想法第26頁/共100頁1、立于現(xiàn)實的“想法”計劃始于想法，科學技術(shù)的發(fā)達，好的創(chuàng)意將有可能激發(fā)一次特定的技術(shù)革命，“沒有做不到的，只有想不到的”。但想法必須立足于現(xiàn)實，不能盲目空想。第27頁/共100頁2、理論指導與支持為“想法”尋求現(xiàn)有的理論支持。以此立足現(xiàn)實的“想法”形成新的理論第28頁/共100頁3、設(shè)計與開發(fā)根據(jù)理論原理，設(shè)計和開發(fā)設(shè)備或裝置應(yīng)用先進方法及軟件滿足生物醫(yī)學的需要以上僅僅是工程學的工作第29頁/共100頁4、信息反饋與調(diào)整對所建的設(shè)備或方法進行臨床試用，為裝置或方法提供非常有用的反饋信息。檢驗設(shè)計的合理性和可用性，為進一步開發(fā)和研究提供改進依據(jù)。第30頁/共100頁5、臨床醫(yī)學檢驗廣泛周密的臨床檢驗，選擇大樣本，包括正常、異常樣本的比較檢驗開發(fā)設(shè)備的可靠性、準確性和重復(fù)性，并反饋信息，完善設(shè)計減少設(shè)計、制造或方法學誤差，降低使用風險本過程完成生物醫(yī)學學科的理念表現(xiàn)第31頁/共100頁6、產(chǎn)品推廣通過上述5個過程，實現(xiàn)了“理念”的體現(xiàn)將具有真正意義的生物醫(yī)學工程產(chǎn)品推向市場?！敖Y(jié)果”是工程技術(shù)或產(chǎn)品為生物醫(yī)學服務(wù)第32頁/共100頁生物醫(yī)學工程學科的特點生物醫(yī)學工程學工程學電子學計算機科學力學材料科學機械制造學-----------生物醫(yī)學生物學神經(jīng)科學內(nèi)科學外科學矯形科學

--------綜合分析第33頁/共100頁國際生物醫(yī)學工程聯(lián)合會的成立國際生物醫(yī)學工程聯(lián)合會于1965年成立。至今已有40年歷史，2005年9月1日首次在中國上海召開了第27屆IFMBE，說明中國的生物醫(yī)學工程有了很大的發(fā)展，這40余年來國際上生物醫(yī)學工程發(fā)生了巨大變化。第34頁/共100頁中國生物醫(yī)學工程發(fā)展簡況1978年，國家科學技術(shù)委員會決定成立了生物醫(yī)學工程學科組。1979年，美國三院（科學院，工程院，醫(yī)科院）院士馮元楨教授回國，鄧小平接見了馮元楨教授，同時參加接見的有黃家駟、陳方允。隨后在重慶召開了第一次學科組會議。第35頁/共100頁1980年，成立了中國生物醫(yī)學工程學會，總會下設(shè)了10余個專業(yè)委員會。現(xiàn)在中國有100余高校和研究所培養(yǎng)本科生，碩士生和博士生。理論研究水平和國際水平差距不太大，但工藝和材料差距較大。具有國際水平的產(chǎn)品有體外反博器，沖擊波碎石機，高強度超聲聚焦刀。第36頁/共100頁現(xiàn)狀與趨勢 生物醫(yī)學工程研究領(lǐng)域十分廣泛，并在不斷擴展。目前，生物醫(yī)學工程學的研究與應(yīng)用已經(jīng)在醫(yī)學各領(lǐng)域發(fā)揮了巨大作用，今后需繼續(xù)加強現(xiàn)有主要研究領(lǐng)域，并對應(yīng)用于分子生物學、微創(chuàng)、無創(chuàng)手術(shù)、老年醫(yī)學和家庭健康監(jiān)護等方面的研究給予特別注意。此外，生物醫(yī)學工程在農(nóng)業(yè)、營養(yǎng)學、生態(tài)學和動物學等領(lǐng)域應(yīng)用研究應(yīng)高度重視。第37頁/共100頁培養(yǎng)目標三類人才：醫(yī)療保健系統(tǒng)的臨床工程師工業(yè)界的生物醫(yī)學設(shè)計工程師研究型科學家第38頁/共100頁專業(yè)學（協(xié)）會美國醫(yī)學與生物工程學會（AmericanInstituteforMedicalandBiologicalEngineering,AIMBE）IEEE生物醫(yī)學工程學會（IEEEEngineeringinMedicineandBiologySociety,EMBS）美國生物醫(yī)學工程協(xié)會（BiomedicalEngineeringSociety,BMES）中國生物醫(yī)學工程學會（ChineseSocietyofBiomedicalEngineering）第39頁/共100頁主要企業(yè)美國強生：創(chuàng)建于1886年，目前在全球57個國家有230多家分公司，全球最具綜合性、業(yè)務(wù)范圍分布最廣的衛(wèi)生保健品制造商和相關(guān)服務(wù)提供商。美國GE：隸屬美國通用電氣，是醫(yī)學影像、信息技術(shù)、醫(yī)療診斷、監(jiān)護、藥物研發(fā)和生物制藥等領(lǐng)域的全球領(lǐng)先者。美國美敦力：成立于1949年，是全球領(lǐng)先的醫(yī)療科技公司，現(xiàn)在120多個國家開展業(yè)務(wù)，致力于為慢性病患者提供終生的治療方案。深圳邁瑞：中國最大醫(yī)療器械企業(yè)，主營生命信息與支持、臨床檢驗、數(shù)字超聲、放射影像等。第40頁/共100頁重慶醫(yī)療器械行業(yè)現(xiàn)狀生產(chǎn)企業(yè)近200家，從業(yè)人員1萬多人。主要集中在高新區(qū)、九龍坡區(qū)、北部新區(qū)和沙坪壩區(qū)。近40家有千萬以上規(guī)模，上億的有幾家（海扶、金山、華倫、山外山等）。第41頁/共100頁重慶大學生物工程學院于1998年正式建院，其前身是1979年設(shè)立的國內(nèi)第一個生物力學研究室和生物醫(yī)電教研室。6.重慶大學生物醫(yī)學工程學科第42頁/共100頁1958年9月，錢學森來校參觀無線電實驗室第43頁/共100頁第44頁/共100頁1979年設(shè)立國內(nèi)第一個生物力學研究室和生物醫(yī)電教研室。第45頁/共100頁第46頁/共100頁1980年，獲得我國第一個生物力學碩士點1985年，獲得生物醫(yī)學儀器碩士點1986年，獲得我國第一批兩個生物力學博士點之一1988年，獲得教育部生物力學重點學科1989年，設(shè)立生物醫(yī)學儀器本科專業(yè)1994年，成立教育部生物力學及生物流變學開放實驗室1998年，學科調(diào)整，生物力學和生物醫(yī)學儀器歸屬生物醫(yī)學工程學科第47頁/共100頁1個博士后流動站，1個一級學科博士學位授權(quán)點，5個二級學科博士學位授權(quán)點，3個一級學科碩士學位授權(quán)點（覆蓋23個二級學科碩士學位授權(quán)點）第48頁/共100頁學科發(fā)展至今已有30多年歷史，是全國最早建立的生物醫(yī)學工程學科點之一。是具有本科專業(yè)、碩士點、博士點和博士后流動站的人才培養(yǎng)的重要基地，也是我國生物醫(yī)學工程專業(yè)最重要的研究開發(fā)基地和信息中心之一。第49頁/共100頁主要研究方向——生物醫(yī)學信息檢測與儀器醫(yī)學信號檢測關(guān)鍵技術(shù)研究（心電、腦電、腦磁、肌電、心力等）心腦血管生理參數(shù)檢測及診療儀器（小腦神經(jīng)電刺激儀、心力檢測儀、冠心病診斷儀、血液流變儀、電動人工心臟、心功能無創(chuàng)檢測分析儀、顱內(nèi)壓無創(chuàng)綜合檢測分析儀等）上肢運動學和動力學參數(shù)檢測以及神經(jīng)調(diào)控機理研究（神經(jīng)電磁刺激、運動生理參數(shù)檢測等）數(shù)字化醫(yī)療儀器（生物醫(yī)學傳感器、嵌入式系統(tǒng)等）第50頁/共100頁主要研究方向——生物醫(yī)學微系統(tǒng)微流控關(guān)鍵技術(shù)研究（微通道、微泵、微閥、微推進器）消化道診療微系統(tǒng)（定點遙控釋藥膠囊、膠囊內(nèi)窺鏡、智能膠囊等）細胞微流控芯片研究（細胞融合芯片、細胞傳感芯片等）高通量生物醫(yī)學檢測技術(shù)研究（微型SPR檢測技術(shù)、SPR顯微技術(shù)等）微型化植入式神經(jīng)假體及其關(guān)鍵技術(shù)研究（電子耳蝸、人工視網(wǎng)膜、視皮層神經(jīng)假體等）第51頁/共100頁主要研究方向——生物醫(yī)學圖像處理圖像處理關(guān)鍵技術(shù)研究（圖像融合，圖像分割、圖像邊沿提取、圖像壓縮等）數(shù)字人工程技術(shù)研究（組織器官三維重建、生理系統(tǒng)的知識表達、數(shù)字人的生理建模等）腦功能成像與圖像處理技術(shù)（功能磁共振圖像分析）超聲成像及其對心功能的評價（基于圖像處理的心臟扭轉(zhuǎn)運動檢測算法研究）第52頁/共100頁手指協(xié)同動作的神經(jīng)調(diào)控機理第53頁/共100頁基于微電極陣列的高通量細胞電融合第54頁/共100頁數(shù)字人的工程技術(shù)研究第55頁/共100頁視覺重建及視皮層神經(jīng)假體第56頁/共100頁ES型失眠治療儀系列產(chǎn)品第57頁/共100頁心臟儲備無創(chuàng)監(jiān)測系統(tǒng)第58頁/共100頁顱內(nèi)壓無創(chuàng)綜合檢測分析儀第59頁/共100頁主要院校本專業(yè)簡介1.東南大學2.上海交通大學3.四川大學4.浙江大學5.華中科技大學5.西安交通大學7.清華大學8.復(fù)旦大學8.重慶大學10.天津大學第60頁/共100頁東南大學東南大學生物科學與醫(yī)學工程學院由韋鈺院士創(chuàng)建于1984年10月，1993年獲準建立“生物電子學”博士點，1997年“生物醫(yī)學工程”學科經(jīng)國務(wù)院學位委員會批準成為一級學科博士點，2002年，東南大學“生物醫(yī)學工程”學科被評為國家重點學科。生物電子學國家重點實驗室生物材料江蘇省高技術(shù)重點實驗室兒童發(fā)展與學習科學教育部重點實驗室第61頁/共100頁主要研究方向1、測序與生物信息分析

2、生物與醫(yī)學納米技術(shù)

3、生物醫(yī)學材料與器件

4、醫(yī)學影像與醫(yī)學電子學

5、兒童發(fā)展與學習科學

第62頁/共100頁上海交通大學上海交通大學生物醫(yī)學工程系成立于1979年，1981年獲碩士學位授予權(quán)，1990年獲博士學位授予權(quán)，2002年被評為國家重點學科。系統(tǒng)生物醫(yī)學教育部重點實驗室生物醫(yī)學儀器研究所Bio-X研究中心實驗室第63頁/共100頁主要研究方向1)

生物醫(yī)學信號檢測與處理（腦電、心電、肌電）2)

醫(yī)學成像與生物醫(yī)學圖像處理3)

生物醫(yī)學智能儀器4)

生物傳熱傳質(zhì)5)

納米生物學6)

生物材料7)

激光與光子生物學8)

神經(jīng)信息處理9)

用物理方法治療腫瘤及癌癥10)

神經(jīng)工程11)遠程醫(yī)療第64頁/共100頁四川大學2001年掛牌生物醫(yī)學工程系（全國重點學科），由材料科學與工程學院、高分子科學與工程學院、生命科學學院共建第65頁/共100頁浙江大學浙江大學生物醫(yī)學工程學科是我國最早設(shè)立的，是我國生物醫(yī)學工程學科的第一個碩士授予點、博士點、博士后科研流動站。2001年成為國家重點學科。生物傳感器國家專業(yè)實驗室生物醫(yī)學工程教育部重點實驗室第66頁/共100頁研究方向

生物醫(yī)學信息生物傳感及醫(yī)學儀器定量與系統(tǒng)生理研究第67頁/共100頁華中科技大學華中科技大學生命科學與技術(shù)學院始建于1980年?，F(xiàn)有生物醫(yī)學工程系、生物技術(shù)系、生物科學系、系統(tǒng)生物學系和教學實驗中心5個教學單位。學院擁有生物醫(yī)學工程和生物物理學兩個國家重點學科。國家生命科學與人才培養(yǎng)基地BrittonChance生物醫(yī)學光子學（BMP）研究中心（生物醫(yī)學光子學教育部重點實驗室、生物醫(yī)學光子學教育部網(wǎng)上合作研究中心）分子生物物理教育部重點實驗室第68頁/共100頁學科特色及優(yōu)勢功能薄膜、功能陶瓷生物材料及人工器官生物醫(yī)學圖象處理第69頁/共100頁西安交通大學生物醫(yī)學工程學科創(chuàng)立于1978年，同年開始招收碩士研究生，1984年獲批為博士點學科。1988年獲批為“生物醫(yī)學儀器及工程”專業(yè)唯一的國家重點學科，2002年又獲批為國家重點學科。1989年，現(xiàn)代醫(yī)學電子技術(shù)及儀器國家專業(yè)實驗室2000年，生物醫(yī)學信息工程教育部重點實驗室第70頁/共100頁主要研究方向（1）醫(yī)學信息工程與儀器（2）生物醫(yī)學超聲（3）心臟電生理與心臟起搏（4）計算生物信息學及應(yīng)用技術(shù)第71頁/共100頁清華大學清華大學生物醫(yī)學工程學科1979年創(chuàng)建于清華大學電機工程系，是國內(nèi)首批建立的生物醫(yī)學工程學科點之一，2001年本學科被評為國家重點學科。2001年清華大學醫(yī)學院成立后，生物醫(yī)學工程學科調(diào)整到醫(yī)學院，并成立了生物醫(yī)學工程系。生物膜與膜生物工程國家重點實驗室生物信息學教育部重點實驗室蛋白質(zhì)科學教育部重點實驗室生物芯片北京國家工程研究中心第72頁/共100頁主要研究方向神經(jīng)工程醫(yī)學建模與影像生物芯片醫(yī)療儀器生物醫(yī)學信號檢測與處理生物信息學第73頁/共100頁二、生物醫(yī)學工程學研究的主要內(nèi)容第74頁/共100頁醫(yī)學道德與倫理解剖與生理生物力學康復(fù)工程與輔助技術(shù)生物材料學組織工程學生物醫(yī)學儀器生物醫(yī)學傳感器生物信號處理生物電現(xiàn)象生物系統(tǒng)建模與仿真基因組學和生物信息學計算生物學與復(fù)雜性理論放射成像醫(yī)學成像光學和激光在生物醫(yī)學中的應(yīng)用第75頁/共100頁1.道德與倫理道德：一種社會意識形態(tài)，是人們共同生活及其行為的準則與規(guī)范，具有認識、調(diào)節(jié)、教育、評價以及平衡五個功能。道德往往代表著社會的正面價值取向，起判斷行為正當與否的作用。從目前所承認的人性來說，道德即對事物負責，不傷害他人的一種準則。倫理：處理人與人，人與社會相互關(guān)系時應(yīng)遵循的道理和準則。是指一系列指導行為的觀念，是從概念角度上對道德現(xiàn)象的哲學思考，它不僅包含著對人與人、人與社會和人與自然之間關(guān)系處理中的行為規(guī)范，而且也深刻地蘊涵著依照一定原則來規(guī)范行為的深刻道理。是指做人的道理，包括人的情感、意志、人生觀和價值觀等方面。是指人際之間符合某種道德標準的行為準則。第76頁/共100頁兩條基本的道德準則行善——提供幫助不傷害——避免傷害第77頁/共100頁死亡的定義死亡的定義腦死亡：完全且不可逆的腦功能喪失，也稱腦干死亡或者全腦死亡。植物人部分新皮質(zhì)死亡的植物人是否需要搶救？第78頁/共100頁晚期病人與安樂死社會制度和醫(yī)療技術(shù)抵抗死亡病人及家庭的經(jīng)濟負擔和身心痛苦別人是否有權(quán)決定他人的生命？第79頁/共100頁醫(yī)療決策權(quán)最中心，第一層為病人第二層是病人先前的指示第三層是他人為病人做出決定第四層是法院與政府第80頁/共100頁人體試驗知情同意是人體實驗最重要的道德條件通過充分測試和動物實驗具備科研資歷的人員實驗的重要性與受試者需要承擔的內(nèi)在風險相當?shù)?1頁/共100頁2.解剖與生理細胞的結(jié)構(gòu)組織器官系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境的自身平衡第82頁/共100頁3.生物力學

生物力學是研究生物體與力學有關(guān)問題的學科，其主要內(nèi)容是利用力學基本原理，結(jié)合生理學、醫(yī)學和生物學來研究生物體、特別是人體的功能、生長、消亡及運動的規(guī)律。第83頁/共100頁主要內(nèi)容生物流體力學（流變學）——生物材料、心血管及呼吸系統(tǒng)植入物與機體的相互作用生物組織的熱傳輸和物質(zhì)傳輸調(diào)節(jié)新陳代謝和運動的生物控制系統(tǒng)步態(tài)分析的運動及動力學第84頁/共100頁生物力學的趨勢將朝著系統(tǒng)和微觀兩個方面發(fā)展，重點在于建立生物體各層次上的力學模型，并使其符合生物實際。通過細胞層次和生物分子層次的力學研究，加深對人工材料與人工器官的發(fā)展，并為控制活組織生長提供依據(jù)。生物力學對神經(jīng)肌肉控制系統(tǒng)的了解、對于開發(fā)功能性人工假肢和機器人、研制傷殘人運動輔助系統(tǒng)、改善勞動環(huán)境和提高生產(chǎn)效率都具有重要意義。生物力學的趨勢第85頁/共100頁4.康復(fù)工程與輔助技術(shù)康復(fù)工程：科學技術(shù)在改善殘疾人境況中的應(yīng)用輔助技術(shù)：康復(fù)工程的實踐產(chǎn)物，包括任何用于提高和改善殘疾人能力的現(xiàn)成商品或者改裝過、定制的儀器設(shè)備和系統(tǒng)第86頁/共100頁康復(fù)工程的主要研究方向修復(fù)學與矯形學：人造手腳及矯形設(shè)備嚴重視覺障礙殘疾人的輔助設(shè)備：閱讀、書寫、行走的輔助設(shè)備嚴重聽覺障礙殘疾人的輔助設(shè)備：助聽器、唇讀輔助器、語言-文字轉(zhuǎn)換觸覺障礙殘疾人的輔助設(shè)備：緩沖墊、定制坐具、感覺替代物增強型和選擇型輔助交流設(shè)備操作和走動輔助設(shè)備娛樂輔助設(shè)備：手動自行車、比賽用輪椅第87頁/共100頁康復(fù)及輔助技術(shù)設(shè)計的原則系統(tǒng)性能及可靠性安全性人體工程學在進行輔助技術(shù)設(shè)計時，必須考慮人