生物醫(yī)學工程導論

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1、生物醫(yī)學工程導論生物醫(yī)學工程導論文檔內容預覽：生物醫(yī)學工程導論第一章概述什么叫生物醫(yī)學工程生物醫(yī)學工程(BiomedicalEngineering,BME)是運用自然科學和工程技術的原理和方法,研究人的生理,病理過程,揭示人體的生命現(xiàn)象,并從工程角度解決防病治病問題的一門綜合性高技術學科.我國著名科學家顧方舟先生在"中國生物醫(yī)學工程的今天與明天"一書中這樣寫到"生物醫(yī)學工程學是這樣一門學科:它把人體各個層次上的生命過程(包括病理過程)看作是一個系統(tǒng)的狀態(tài)變化的過程;把工程學的理論和方法與生物學,醫(yī)學的

2、理論和方法有機地結合起來去研究這類系統(tǒng)狀態(tài)變化的規(guī)律,并在此基礎上,應用各種工程技術手段,建立適宜的方法和裝置,以最有效的途徑,人為地控制這種變化,以達預定的目標.生物醫(yī)學工程學的根本任務在于保障人類健康,為疾病的預防,診斷,治療和康復服務.生物醫(yī)學工程是理,工,醫(yī)相結合的新興邊緣學科,是多種工程學科向生物學,醫(yī)學滲透并相互作用的結果.雖然它作為一門獨立的學科發(fā)展的歷史尚不太長(50年),但由于它在保障人類健康方面所起的巨大作用,它已經成為當前醫(yī)療保健性產業(yè)的重要基礎和支柱,許多國家都將其列為高技術領

3、域.以人工心臟瓣膜這一典型的生物醫(yī)學工程項目為例,為了進行人工心臟瓣膜的設計和制造,人們需要作如下工作:生物醫(yī)學工程導論生物醫(yī)學工程導論文檔內容預覽：生物醫(yī)學工程導論第一章概述什么叫生物醫(yī)學工程生物醫(yī)學工程(BiomedicalEngineering,BME)是運用自然科學和工程技術的原理和方法,研究人的生理,病理過程,揭示人體的生命現(xiàn)象,并從工程角度解決防病治病問題的一門綜合性高技術學科.我國著名科學家顧方舟先生在"中國生物醫(yī)學工程的今天與明天"一書中這樣寫到"生物醫(yī)學工程學是這樣一門學科:它把人體

4、各個層次上的生命過程(包括病理過程)看作是一個系統(tǒng)的狀態(tài)變化的過程;把工程學的理論和方法與生物學,醫(yī)學的理論和方法有機地結合起來去研究這類系統(tǒng)狀態(tài)變化的規(guī)律,并在此基礎上,應用各種工程技術手段,建立適宜的方法和裝置,以最有效的途徑,人為地控制這種變化,以達預定的目標.生物醫(yī)學工程學的根本任務在于保障人類健康,為疾病的預防,診斷,治療和康復服務.生物醫(yī)學工程是理,工,醫(yī)相結合的新興邊緣學科,是多種工程學科向生物學,醫(yī)學滲透并相互作用的結果.雖然它作為一門獨立的學科發(fā)展的歷史尚不太長(50年),但由于它在

5、保障人類健康方面所起的巨大作用,它已經成為當前醫(yī)療保健性產業(yè)的重要基礎和支柱,許多國家都將其列為高技術領域.以人工心臟瓣膜這一典型的生物醫(yī)學工程項目為例,為了進行人工心臟瓣膜的設計和制造,人們需要作如下工作:1.了解心臟瓣膜開啟和關閉的機理,弄清人體心臟瓣膜的運動學和力學特性(定量);2.解決人工心臟瓣膜材料問題(相容性,毒性,力學性質和制備工藝等);3.了解人工心臟機械瓣和生物瓣的力學特性和疲勞壽命,以及植入心臟后的長期生物效應等.人工心臟瓣膜的制作和質量控制與監(jiān)測等還要涉及一系列工程問題,此外還有

6、成本控制問題.風濕性心臟病生物醫(yī)學工程的特點:大跨度的,多學科的綜合性應用學科.以人工器官為例,它需要生物材料學,生物力學,生理學及有關機電,化工工程技術的有機結合,甚至涉及社會倫理學.這種大跨度(從非生命科學到生命科學,乃至從自然科學到人文科學)的綜合,是傳統(tǒng)學科所沒有的,其發(fā)展需要工程技術與醫(yī)學兩方面人材的密切結合.既為醫(yī)學,生物學提供技術與裝備,又為醫(yī)學,生物學的發(fā)展開辟新路:因此它是變革醫(yī)學和生物學本身的一支重要力量.社會效益與經濟效益的結合.醫(yī)學注重社會效益,工程學注重經濟效益,生物醫(yī)學工程

7、才是二者必然的結合.生物醫(yī)學工程學的發(fā)展狀況生物醫(yī)學工程是從20世紀50年代以來,隨著電子學,材料學,工程力學,信息科學和電子計算機等多種學科的進步并廣泛應用于醫(yī)學和生物學領域而逐漸形成和發(fā)展的.電子學的滲入使心電,腦電,心音,B超等實用診斷技術逐步地出現(xiàn)和應用于臨床;人體植入性心臟起搏器研制成功挽救了成千上萬心臟病患者的生命;與材料科學的結合,成功地研制出如醫(yī)用硅橡膠,醫(yī)用聚氨酯和有機玻璃制作的人工股骨等人體功能輔助及衛(wèi)生保健材料和制品;工程力學原理和方法的運用,使人們能夠定量地研究血液在心血管中流

8、動特性,建立了本構方程來刻畫血液的流動行為;以醫(yī)用材料為基礎的多學科相結合,開始早期的人工器官如人工腎,人工肺,人工晶體,人工心瓣膜的研制和臨床應用.本構規(guī)律:指生物體,組織器官的力學性質,特別是其應力與應變的規(guī)律,稱為本構規(guī)律.本構方程:如果能將本構規(guī)律以數學方程的形式表達出來,這一方程即稱為本構方程.進入60年代以后,微電子學,信息科學,計算機科學,控制論,工程力學及材料科學等的迅速發(fā)展并緊密地與醫(yī)學結合,導致大量的醫(yī)療儀器設備如X線機,超聲儀,心電