生物医学工程学科知识体系

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五、生物医学工程学的研究范围/内容
基础（理论）研究：指以认识自然现象，探索自 然规律为目的，不直接考虑应用目标的研究活动。
应用基础/应用技术研究：指有广泛应用前景，但 以获取新原理、新技术、新方法为主要目标的研 究。
应用研究（产品研发）：根据在基础理论研究中 获得的知识，用现代技术手段具体地解决问题， 包括研制新仪器，发展新技术、探索新方法。
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六、生物医学工程学对医学发展的贡献
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（一）基础理论研究
生物物理
生物力学
生物技术与生物工程 生物控制——生物系统的建模仿真及控制
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（二）应用研究与应用技术
生物医学传感器和检测技术 生物材料和人工器官 医学图像技术 生物医学仪器 纳米技术 组织工程 ……
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微观层次——生物技术和生物工程
主要是指细胞和生物大分子层次上的生物医学工 程问题。
在人为环境下，按预定的目标，控制生物系统（如生物 反应器）的功能，即生物反应器的设计和运转程序的优 化问题。
发展高效、快速的分离技术装置，以获得高纯度的保持 生物活性的产品。
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生物医学工程学学科体系
一．生物医学工程学与生命 二．生物医学工程学的定义 三．生物医学工程学的层次结构 四．生物医学工程学的特点 五．生物医学工程学的研究范围/内容 六．生物医学工程学对医学发展的贡献 七．生物工程与生物医学工程 八．生物医学工程教育与产业
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二、生物医学工程学的定义（NIH）
生物医学工程学是结合物理学、化学、数学和计 算机科学与工程学原理，从事生物学、医学、行 为学或卫生学的研究；提出基本概念，产生从分 子水平到器官水平的知识；开发创新的生物学制 品、材料、加工方法、植入物、器械和信息学方 法；用于疾病预防、诊断和治疗，病人康复，改 善卫生状况等目的。
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二、生物医学工程学的定义
生物医学工程学是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 究生物体特别是人体的结构、功能和其他生命现 象，研究用于防病、治病、人体功能辅助及卫生 保健的人工材料、制品、装置和系统的工程原理 的学科。
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如何才能健康地生活？
新陈代谢 异常 医学 生物医学工程 社会的发展 医学模式的变革
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二、生物医学工程学的定义
工程学是建立在基础自然科学（主要是物理学， 也涉及化学和生物学等）原理基础上的应用技术 科学。
医学主要致力于生命科学成果的实际应用（疾病 的预防、诊断和治疗——预防医学和临床医学）。
发展在生物系统的控制和生物物质分离中需要的生物传 感器的检测、控制技术。
生物芯片相关技术。如芯片分析。
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四、生物医学工程学的特点
新兴、综合、交叉与边缘科学
生物医学工程学将人体看作是由许多子系统构成 的一个整体系统，并将人体各层次上的生理过程 看作是一个系统的状态变化的过程，把工程学的 理论和方法与生物医学的理论和方法有机地结合 起来，研究这类系统状态变化的规律。在此基础 上进而从工程学角度去解决疾病的防治及康复问 题，即应用各种工程技术手段创建适宜的方法和 仪器设备，以最有效的途径来人为地控制疾病的 变化过程，以达到预期的防治疾病、保障人类健 康的目的。
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三、生物医学工程学的层次结构
人体是一个多层次的复杂的巨系统。因此，生物 医学工程学必定具有层次结构。
生物医学工程学大体上可以分为三个层次
整体层次 器官和组织层次 微观层次
整体层次
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把人看作一个整体，或者把人和环境（自然的和 人为的）看作一个整体，考虑人的生命运动规律 和影响因素，进而进行能动的协调和控制。
①一定的职业和收人，满足经济要求。 ②日常生活中能享用最新科技成果。 ③自由自在地生活。
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健康的三个层次（富裕）
第三层（三级健康）为最高层次的健康，包括：
①通过适当训练，掌握高深知识和技术并且有条件应用 这些技术。
②能过着为社会做贡献的生活。
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一、生物医学工程学与生命
物质文明高度发达 人们对于自身的认识比起对非生命的客观世界的
认识要逊色得多 人人享有卫生保健 健康是人类生命存在的正常状态 健康不仅是没有疾病或者虚弱，而且是指身体的，
心理的和社会的良好状态。【WHO】
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健康的三来自百度文库层次（温饱）
第一层（一级健康）是满足生存条件，包括：
人-机环境系统工程中的生物医学工程问题研究人和工 作环境之间的相互关系。
如：①保障工作环境中人的安全（人对各种刺激因素的生理耐 限与心理与生理耐限）和健康（职业病防治），进而提高工作 效率的工程问题。②航空航天医学工程、航天医学。
中医工程——用现代技术对中医学问题进行多学科综合 研究。
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①无饥饿、无病、无体弱，能精力充沛地生活和劳动， 满足基本卫生要求，对健康障碍的预防和治疗具有基本 知识。
②对有科学预防方法的疾病和灾害，能够做到采取合格 的预防措施。
③对健康的障碍能够及时采取合理的治疗和康复措施。
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健康的三个层次（小康）
第二层（二级健康）为满意度条件，包括：
器官和组织层次
发展人体器官、组织的某些功能的补偿技术或代 用装置及人工生物医学材料。
如人工肾、人工肺、人工肝、人工胰、人工心瓣、人工 血液、人工皮肤、人工感官、人工关节、假肢等等。
发展医用传感器和人体参数测量技术，特别是无 创诊断技术和装置。
如生物传感技术和各种成像技术。
发展新型的医疗技术制备的系统监测装置。