生物医学工程学概论考试重点.
生物医学工程学概论考试重点
生物医学工程(Biomedical Engineering，BME)，是用自然科学和工程技术的理论方法，研究解决医学防病治病，增进人民健康的一门理、工、医相结合的边缘科学。
它综合运用工程学的理论和方法，深入研究、解释、定义和解决医学上的有关问题。
生物传感器应有以下几个条件：①高可靠；②少损伤或无损伤；③微型化；④重复性好；⑤数字信号输出；⑥组织相容性好；⑦寿命长；⑧容易制造。
生物工程(bioengineering)亦称生物技术(biotechnology) , 它是通过工程技术手段，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。
它的实际应用包括对生物有机体及其亚细胞组分在制造业、服务性工业以及环境管理等方面的应用。
细胞工程(cell engineering)是应用细胞生物学和分子生物学技术，按照预定的设计改变或创造细胞遗传物质，使之获得新的遗传性状，通过体外培养，提供细胞产品，或培育出新的品种，甚至新的物种。
细胞工程的三个发展阶段：第一阶段：～70年代中期，确立了细胞培养技术、核型分析技术、细胞融合技术及其应用第二阶段：70年代后期～80年代后期，基因工程与细胞工程结合，应用DNA 导入技术分析了人体基因的微细结构。
第三阶段：80年代后期～，基因打靶为基础，胚胎发生工程与基因工程结合作为新的研究发展趋势。
即在培养细胞水平上同源基因重组的“基因打靶”“基因打靶”是指利用基因转移方法，将外源DNA序列导入靶细胞后通过外源DNA序列与靶细胞内染色体上同源DNA序列间的重组，将外源基因定点整合入靶细胞基因组上某一确定的点，或对某一预先确定的靶位点进行定点突变的技术细胞融合(cell fusion)是指用自然或人工方法，使两个或更多个不同的细胞融合成一个细胞的过程。
它包括质膜的连接与融合，胞质合并，细胞核、细胞器和酶等互成混合体系。
应用：淋巴细胞杂交瘤技术，其产物为单克隆抗体单克隆抗体(monoclonal antibody, McAb)是由单一克隆(clone)的B淋巴细胞产生的抗单一抗原的高度特异性抗体。
医工概论重点
医工复习重点总结（05基础）一、填空题：1．医用传感器按工作原理分类，大致可分为生物电电极、物理传感器、化学传感器、生物传感器2. 医学成像，按信号源（能量性质）分为X射线医学成像、超声医学成像、核医学成像（放射性核素医学成像）、核磁共振医学成像、红外线医学成像、微波医学成像等方法（前四个构成现代医学成像的四大支柱）。
3．生物医学工程的经典研究领域：生物力学、生物材料学、人工器官、生物系统建模与仿真、生物医学信号与传感器、生物医学信息处理、医学图像技术、物理因子在治疗中应用及生物学效应4．生物医学材料按材料属性分为天然生物材料、合成高分子生物材料、医用金属材料、无机生物医学材料、杂化生物材料、复合生物材料二、名词解释：1．生物相容性：是指生命体组织对非存活材料产生合乎要求的反应的一种性能。
2．人工器官：主要研究模拟人体器官的结构和功能，用人工材料和电子技术制成部分或全部替代人体自然器官功能的机械装置和电子装置。
3.窗口技术：是CT检查中用以观察不同密度组织的一种显示技术，包括窗宽（window width）和窗位（window level）。
（1）窗宽表示所显示CT值的范围。
窗宽越大，对比度越小；窗宽越小，对比度越大。
（2）窗位是指对应于灰度级中心的位置的某一CT值（将某一CT值对应于灰度级中心的位置，这个CT值表示窗位）。
窗位的高低影响图像的亮度：窗位低图像亮度高呈白色；窗位高图像亮度低呈黑色。
4．传感器：是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，它通常由敏感元件和转换元件组成。
医用传感器，顾名思义，它是应用于生物医学领域的那一部分传感器，它所拾取的信息是人体的生理信息，而它的输出常以电信号来表现，因此，医用传感器可以定义为：把人体的生理信息转换成为与之有确定函数关系的电信息的变换装置。
5．生物信号及特点：生物医学信号包括生物体各层次的生理和生物化学信号，如心电、脑电、肌电、眼电等生物电信号，心磁、脑磁、眼磁等生物磁信号，血压、体温、呼吸、血流、脉搏等非电磁生理信号，血液、尿液、血气中的各种化学量信号，酶、抗体、抗原、受体、激素、神经质等生物化学量信号。
北京市考研生物医学工程复习资料重点知识点总结与实验技巧训练
北京市考研生物医学工程复习资料重点知识点总结与实验技巧训练一、绪论生物医学工程是指将工程学和医学知识相结合，研究并解决医学领域中的问题。
作为一门交叉学科，生物医学工程的发展对于推动医学技术的进步具有重要意义。
本文将围绕北京市考研的生物医学工程课程，总结复习所需的重点知识点，并提供相应的实验技巧训练，以帮助考生更好地备战考试。
二、生物医学工程重点知识点总结1. 生物信号处理生物信号处理是生物医学工程领域的重要内容之一。
它涉及到如何提取、分析和应用生物体产生的信号，以便获得有用的信息。
在考研中，考生需要掌握生物信号处理的基本理论，包括滤波、谱分析、特征提取等方面的知识。
2. 医学成像技术医学成像技术是生物医学工程中的热门研究方向之一。
它通过利用各种成像设备和技术手段，对人体进行非侵入性的观察和诊断。
在考研中，考生需要了解医学成像技术的原理、分类和应用，掌握常见的医学影像学知识。
3. 生物材料与人工器官生物材料与人工器官是生物医学工程中的另一个重要方向。
它涉及到利用生物材料和工程技术构建各种人工器官和组织，用于替代人体受损组织或器官的功能。
在考研中，考生需要了解不同类型的生物材料，掌握人工器官的制备方法和临床应用。
4. 医学信息系统医学信息系统是生物医学工程中的重要组成部分。
它结合了医学、计算机科学和信息技术，用于管理和处理医学数据、信息和知识。
在考研中，考生需要了解医学信息系统的组成、功能和应用，掌握常用的医学数据库和医学信息检索技术。
三、实验技巧训练1. 实验设计与方案在进行生物医学工程实验时，良好的实验设计与方案是确保实验结果可靠和准确的前提。
考生需要学会设计实验的目的、方法和步骤，制定合理的实验方案，确保实验过程的科学性和可重复性。
2. 实验操作与仪器使用生物医学工程实验通常涉及到使用各种实验仪器和设备。
考生需要熟悉实验仪器的操作原理和使用方法，掌握正确的操作技巧，确保实验的顺利进行和数据的准确记录。
生物医学工程概论期末复习共107页文档
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。—— 威·厄尔
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬Leabharlann 45、自己的饭量自己知道。——苏联
生物医学工程概论 第一章 生命系统
生命与工程
一、生命及其要素
生物化学定义：包含储藏遗传信息的核酸和调节代 谢的酶蛋白的系统（生命的基础）。 遗传学定义： 通过基因复制、突变和自然选择而 进化的系统（生命的过程）。 生理学定义：具有进食、代谢、排泄、呼吸、运动 、生长、生殖和反应性等功能的系统。 新陈代谢定义：具有界面，与外界经常交换物质、 能量与信息，自身性质保持稳定。 热力学定义：是个开放系统，它通过能量流动和物 质循环而不断增加内部秩序。
神经细胞长 → 神经信号传导 卵细胞体积大 → 存放营养物质？
动物体积与细胞数目有关
新生儿约有2×1012 成年人约有6×1013
3.2 细胞的物理行为
细胞力、热、光、电磁现象 单细胞与多细胞生物
（生存、适应、服务）
生命的物理描述
3.3 生命的物理规律
物质、能量与信息是生命的基础 生命过程存在节律 单细胞生物通过基因表达调控；机体通过 大脑调控。 生命是比较完美的，但也存在缺陷 是一个远离平衡态的非线性开放系统
参考书目
细胞的物理生物学，涂展春等译，菲利普 斯编著，科学出版社，2012 L.H.奥佩，高天祥等译，心脏生理学，科 学出版社，2001 Nicholls JG等，杨雄里等译，神经生物学 ，科学出版社，2002
下节课内容
电磁场 生物电与生物磁 生物电磁效应
贝纳特流
分形(Fractal)
英国海岸线的长度
L(r ) = r D
标度不变性与自相似性 结构的描述：维数
Kouch曲线
二、心、脑系统中的工程问题
1、心脏及其功能
输送血液至相关组织器官 如何输送？ 如何按需输送？ 有哪些主要疾病影响其功能？
生物医学工程学复习提纲(完整版)要点
绪论一、本章学习目标：1、掌握生物医学工程学（BME）概念。
2、了解生物医学工程学的近代发展史。
3、熟悉BME涵盖的学科内容及学科分支。
4、了解BME研究的重大课题及研发趋势。
二、本章纲要：1、掌握生物医学工程的概念、特点、发展中国生物医学工程学科的战略原则。
2、了解生物医学工程的发展史、研究现状、未来的展望。
3、熟悉生物医学工程涵盖的学科内容及学科分支。
三、思考题：1、生物医学工程的概念、内涵和特点？答：（1）、概念：是包含多种技术并相互交叉融合的一门科学。
它综合了生物学、医学与工程学的理论和方法，研究生命体的构造、功能、状态和变化，研究新材料、新技术、新仪器设备，用于防病、治病、保护人民健康和提高医学水平。
（2）、内涵：是工程科学原理和方法与生命科学的原理和方法相结合，认识并解决人类心身健康的问题，并使有限的卫生资源为全社会共享。
①、是大跨度、多学科和多种技术的深度交叉、结合。
不仅要发现规律，解释现象，还解决实际问题。
而且后者更为重要。
②、是科学研究、技术发展、产品开发和产业发展，密切结合。
这里，不仅有经济效益的追求(市场导向)，更重要的是，它必须服从全社会医疗保健系统整体目标的需要。
（3）、特点：是工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合，从不同的层次(整体、系统、器官、组织、细胞、亚细胞结构和生物大分子等)研究人的生命运动的规律(定量)并发展相应的技术和装置，应用于医学和保健，维持和促进人类的健康。
2、生物医学工程学涵盖的主要学科？答：人体系统工程；生物医学传感器；医学图像技术与仪器；生物材料；人工器官；组织工程学；康复工程；家庭医疗保健工程；远程医疗系统；仿生学；医用机器人。
3、生物医学工程学发展的战略原则？答：①、“医学应该努力使其目的适应经济现实”；②、“公正的和公平的医学”；③、“供得起的和可持续的医学”；4、生物医学工程学的发展趋势？答：①、从宏观向微观深入，宏观与微观相结合。
生物工程概论复习的重点资料.docx
生物工程概论复习的重点资料生物技术：应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物体作为反应器将物料进行加工以提供产品来为社会服务的技术。
限制性内切酶：一类在细菌中发现的，能在特定位置上切割DNA分子的酶蛋白分子, 存在于细菌细胞内。
发酵工程：在人工控制的条件下，通过微生物的生命活动来获得人们所需要物质的技术过程。
细胞工程：是指应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过类似于工程学的步骤，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质以获得新型生物或特种细胞产品的一门综合性科学技术。
酶固定化技术：将酶固定在载体上，制备固定化酶的技术人工种子：最外面包裹一层有机薄膜的植物胚状体。
细胞融合：将不同来源的原生质体相融合并使之分化再生、形成新物种或新品种的技术。
基因：具有遗传效应的DNA片段基因重组：控制不同性状的基因重新组合愈伤组织：由外植体组织增生的细胞产生的一团不定型的疏散排列的薄壁细胞。
看护培养：用一块活跃生长的愈伤组织来看护单个细胞，使其持续分裂和增殖的一种培养方法。
蛋白质工程：在研究蛋白质分子结构及其与生物功能之间关系的基础上，对编码蛋白质的基因进行有目的的设计和改造，并通过基因工程等手段进行表达和分离，最终获得性能比自然界中存在的蛋白质更优良、更加符合人类社会需要的新型蛋白质。
酶工程：利用生物有机体内酶所具有的特异催化功能，借助固定化生物反应器和生物传感器等技术、装置，高效优质地生产特定产品的技术。
克隆载体：携带目的基因进入宿主细胞，并在宿主细胞内进行扩增、表达的一种工具。
质粒载体：在由限制性核酸内切酶修饰过的质粒DNA序列中插入外源的目的基因，以质粒为载体，将目的基因通过转化或转导的方法导进宿主细胞，进行重组.筛选.扩增的过程。
菌体DNA或以它们为载体构建的重组体导入宿主细胞，从而使宿主细转化：将质粒、噬CV1胞获得新表型的过程。
转染：病毒、噬菌体或以其构建的重组体侵染进入宿主细胞的过程。
生物医学工程概论考试大纲
“生物医学工程概论”考试大纲目录I考查目标II考试形式和试卷结构III考查范围1）生物医学工程基本原理2）医疗器械与医学仪器3）生物材料4）组织工程IV试题示范V参考书I 考查目标生物医学工程概论考试主要考察学生对生物医学工程定义、地位作用及研究范围,以及关于生物医学工程的基本概念、原理和方法学习掌握的情况。
在理解方面、分析能力所达到的程度。
以及具体在医疗器械/医学仪器，生物材料，组织工程方面的基本原理、方法和应用等情况。
能运用这些基本原理对生物医学工程领域相关理论和实际问题提出解决思路。
II考试形式和试卷结构考试形式：闭卷考试，180分钟，总分150分。
试卷内容结构1）生物医学工程定义和基本原理50分2）医疗器械与医学仪器40分3）生物材料30分4）组织工程30分试卷形式名词解释35分填空题30分选择题50分问答题45分III考查范围1）生物医学工程基本原理考查目标考查目标掌握生物医学工程定义、地位作用及主要研究领域，生物医学工程的基本概念、了解生物医学工程应用于医学领域的主要方式和途径。
生物医学工程的定义和主要内容生物医学工程与第三代医疗生物医学工程与医药的关系生物医学工程在临床医学中的主要应用2）医疗器械与医学仪器考查目标为医疗器械与医学仪器主要技术及其技术基础与器件，以及有关应用技术和系统等。
主要要求掌握有关技术的基本原理，技术类型特点和优缺点，主要应用范围等。
主要内容生物医学信号处理生物传感器，生物医学电子学，微系统—微米纳米技术，医用器械，生物阻抗，激光生物医学，医学影像3）生物材料考查目标掌握生物材料的基本概念、分类，利用生物材料工程的原理和方法，设计用于医学的主要制品和人工器官，了解生物材料应用于医学领域的主要方式和途径。
主要内容一、生物材料的定义和发展阶段生物惰性生物活性组织再生支架二、无机生物材料的分类和应用领域无机非金属生物材料金属生物材料碳基生物材料复合生物材料三、有机生物材料的分类和应用领域合成高分子天然高分子复合生物材料四、生物材料主要应用领域-人工器官和制品人工关节（髋关节）人工皮肤药物载体4）组织工程考查目标掌握组织工程的基本概念，利用组织工程的原理和方法，掌握用于医学的组织或器官的设计思路，了解组织工程应用于医学领域的新进展。
快速备考吉林省考研生物医学工程重点知识点总结与模拟题精选
快速备考吉林省考研生物医学工程重点知识点总结与模拟题精选生物医学工程是一门交叉学科，它的出现和发展为医学领域提供了新的技术手段，为人类的健康事业作出了重要贡献。
吉林省考研生物医学工程作为研究生入学考试的一部分，是考察考生对该学科相关知识的掌握程度和综合能力的重要途径。
为了帮助考生快速备考并且有效掌握吉林省考研生物医学工程的重点知识点，本文将对吉林省考研生物医学工程的重点知识点进行总结，并选择一些模拟题进行解析，以供考生参考。
一、生物医学工程的基本概念和发展历程生物医学工程是以工程学原理、方法和技术为基础，运用现代生物学、医学、计算机科学等学科的知识，研究与医学和医疗相关的问题，并针对这些问题提出解决方案的跨学科学科。
生物医学工程的发展历程可以分为三个阶段：生理控制理论阶段、代谢病理模型阶段和生物医学工程方法学阶段。
生物医学工程的目标是为医学和医疗提供技术支持，提高医疗的效果和质量。
二、生物医学工程中的重要技术和方法1. 医学成像技术医学成像技术是生物医学工程中的重要技术之一，它通过利用不同物质对射线的吸收、散射、反射和荧光等特性，获取人体内部结构和功能信息。
常见的医学成像技术有X射线、CT、MRI、PET等。
2. 生物传感技术生物传感技术是指通过植入或表面接触方式，将传感器与人体相关的生物参数相连，通过测量生物参数的变化来实现医学监测和诊断的技术。
生物传感技术在生物医学工程中有着重要的应用，可以用于监测心电图、血氧饱和度、血糖水平等生理指标。
3. 仿生材料和人工器官仿生材料和人工器官是生物医学工程领域中的重要研究方向。
仿生材料是以生物体组织结构和功能为蓝本开发的新材料，可以用于修复和替代受损组织。
人工器官是通过技术手段制造的可替代人类自身器官的装置。
三、吉林省考研生物医学工程的模拟题精选1. 下列哪项不属于医学成像技术？A. X射线B. CTC. MRID. PCR解析：正确答案为D。
PCR（聚合酶链反应）是一种用于复制和扩增DNA片段的技术，并不属于医学成像技术。
生物医学工程考试重点题集
1．【生物技术】生物技术是指直接或间接地利用生物体的机能生产物质的技术。
生物技术就是利用生物有机体或者其组成部分发展新产品或新工艺的一种技术体系。
基因工程涉及一切生物类型所共有的遗传物质——核酸的分离、提取、体外剪切、拼接重组以及扩增与表达等技术。
细胞工程涉及一切生物类型的基本单位－细胞（有时也包括器官或组织）的离体培养、繁殖、再生、融合以及细胞核、细胞质乃至染色体与细胞器（如线粒体、叶绿体等）的移植与改建等操作技术。
酶工程是指利用生物体内酶所具有的特异催化功能，借助固定化技术，生物反应器和生物传感器等技术和装置，高效、优质地生产特定产品的一种技术。
发酵工程，也称为微生物工程，就是给微生物提供最适宜的发酵条件生产特定产品的一种技术。
蛋白质组是指基因组在特定细胞中所产生的全部种类的蛋白质。
生物科学是一门研究生命体的组成、组织构建、新陈代谢、进化等内容的科学。
分子生物学在分子水平上研究生物大分子的行为与生命存在的关系。
生物界近200万种不同的物种（动物、植物、微生物、病毒）的生命各有特色，都以细胞作为结构基础。
生命的基本特征表现为新陈代谢、生长与繁殖、遗传、变异、进化、应激性、活动性。
通过生物大分子实现的自我更新或新陈代谢是生命的最根本的特征。
生物接受外来刺激，能通过特殊的感受系统以及内在的兴奋和调节，表现出有规律的应答活动，称为应激性。
进化是生物多样性的根本动因。
糖类是生物界中含量最大的有机物。
氨基酸在形成蛋白质时，主要是氨基与羧基之间缩合，失去一分子水后形成肽键。
单纯蛋白质完全由基本组成单位——氨基酸所组成。
质膜的主体是磷脂双分子层，在不同的结构中，有不同数量的不同功能的蛋白镶嵌或贯穿质膜。
核酸是遗传物质，决定了生物体内蛋白质、糖类、脂类的等的生物合成，并由此决定了生物的代谢及表型。
在蛋白质合成过程中，tRNA主要起转运氨基酸的作用。
rRNA是合成蛋白质的工厂——核糖体的重要成分。
mRNA含有的特定碱基顺序，确定了氨基酸的连接顺序，即指导了特定蛋白质的合成。
生物医学工程概论重点河北北方学院
生物医学工程学1 生物电磁学是研究生物体的电现象和磁现象以及生物电磁的应用的一门学科。
2 正常心电图包括P波 QRS综合波 ST T波 U波3 正常脑电活动相关的脑电波频率范围划分成五种类型，频率由高到低依次为γ波、β波、α波、θ波、δ波。
4 电磁波的生物学效应不仅对生物体有热效应，而且有非热效应。
热效应又称为能量效应，是指通过微波照射生物体引起其组织器官生热所产生的生理影响。
根据照射能量的不同可分为温热治疗、高温消融、电灼、电凝、切割等热疗方法。
根据使用频率的不同，而对皮肤的穿透深度不同，又可分为浅表热疗、深部透热治疗。
各种用途的微波热疗机、消融仪、微波电刀已成为医院重要治疗手段之一。
非热效应往往利用的是弱信号，机体组织不产生明显的发热现象，这类电磁波生物效应也被称作“信息效应”。
5微波是指300MHz至300GHz的电磁波毫米波是指自由空间波长在1~10mm的电磁波，相应的频率范围是30~300GHz，处于微波波段的高频段6 生物力学是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题进行定量研究的生物物理学分支，是研究力及生物体运动、生理、病理之间关系的学科。
7 生物力学依研究对象的不同可分为生物流体力学、生物固体力学和运动生物力学等。
8 频率在20kHz以上的机械波称为超声波。
9 超声波应用包括超声波诊断和超声波治疗。
10超声波引起的生物效应包括：机械效应，热效应，空化效应，声流效应，触变效应，弥散效应。
11生物医学光子学：所谓光子学是指研究光和其他辐射能（以光子为量子单位）的产生及利用的科学。
生物技术12 人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。
美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参及了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。
按照这个计划的设想，在2019年，要把人体内约10万个基因的密码全部解开，同时绘制出人类基因的谱图。
生物医学工程导论考试试题
生物医学工程导论考试试题题一：简答题（20分）1. 什么是生物医学工程？它与医学和工程学的关系是什么？生物医学工程是将工程学原理、技术和方法应用于医学领域，旨在解决医学问题和改善人类健康的学科。
它将工程学的原理与医学科学相结合，既有工程学的创新思维和技术手段，又关注医学的临床需求和人类健康。
2. 生物医学工程的主要研究领域有哪些？请举例说明。
生物医学工程的主要研究领域包括生物传感器技术、生物成像技术、生物材料与组织工程、生物信号处理与分析等。
例如，生物传感器技术研究开发了能够检测生物体内各种生理指标的传感器，如血糖仪和心电图仪。
生物成像技术则专注于利用无创或低创的方式对人体内部进行影像学检测，如X光、MRI和超声等。
生物材料与组织工程致力于开发和应用具有生物相容性和生物活性的材料，用于修复和替代受损组织。
3. 生物医学工程在医学领域有哪些应用？举例说明。
生物医学工程在医学领域有广泛的应用。
例如，医学影像学领域，通过生物医学工程的技术，可以实现对疾病和异常情况的早期检测和诊断。
医疗器械方面，生物医学工程的发展使得手术操作更加精确、安全，例如机器人辅助手术系统。
另外，生物医学工程也在药物研发与传递、疾病治疗和康复工程等方面发挥着重要的作用。
题二：论述题（40分）从机械设计的角度分析生物医学工程中的仿生设计理念，并说明其在医学领域的应用。
生物医学工程中的仿生设计理念是指通过模仿生物体的结构、功能和运动特性，将其应用于机械设计中，以达到更好的医学效果和治疗效果。
仿生设计通过对生物体结构和功能的深入研究，将其转化为工程设计中的解决方案，并结合医学需求进行优化。
在医学领域，仿生设计理念的应用具有广泛的前景和意义。
首先，仿生设计可以解决人工器官和假肢的设计与制造问题。
通过仿生设计，可以模拟人体的器官结构和功能，并将其应用于人工器官的制造，以提高其相容性和功能性。
其次，仿生设计在医学影像学领域有重要的应用。
通过模仿生物体的特性，可以设计出更加高效和准确的医学影像学设备，如高分辨率MRI和超声成像装置。
生物医学工程概论-(2)
• 特点：不会造成机体 的创伤，易被受试者 接受，但大部分方法 的准确度和稳定性较 差
有创测量
• 在体内测量，又称侵 入式测量，通常采用 直接测量的方法
• 由于探测部分侵入机 体，对机体会造成一 定程度的创伤，给患 者带来一定的痛苦，
但其原理明确、方法 可靠、测量数据精确， 因此也可用于手术过 程及术后的监测，以
• 目前，物理传感器已经实用化，化学传感器也多 已达到实用水平，生物传感器大多数尚处于试验 开发阶段。
生物医学信号检测技术已广泛应用于临床检查、 病人监护、医学实验、在体控制、人工器官和运动 医学等领域，并成为生物医学工程研究各领域的共 同性技术。
信息流向
测量
处理 结果
控制
五个发展趋向
• 发展新的以生物电、生物磁为代表的无创和微创 检测技术；
• 生物磁学 研究生物磁场，磁场与生命活动间的相互关系和 影响以及磁在生物医学中的应用等。
内容：生物磁信号的产生、检测技术（如超导量子 干涉仪）；磁场的生物效应及机制；应用（心磁 图、脑磁图、磁疗技术）
生物医学电子学基础
• 内容 测量、处理、控制
• 基本要求 数学：工程数学（高等数学、线性代数、复变函 数、概率与统计） 电学基础：电路分析、模拟/数字电路、信号与 系统 计算机基础：计算机原理、数据结构、计算机语 言（C/C++)
生物医学信号及传感监测的要求
生物医学信号的一般特点是信号微弱，随机性 强，噪声和干扰背景强，动态变化和个体差异大， 因此要求检测传感器和系统的灵敏度高，噪声小， 抗干扰能力强，分辨力强，动态特性好。
由于以人体为检测对象，故对检测传感器和系 统的可靠性和安全性有特别严格的要求。由于生物 体特别是人体的复杂性和特殊要求，所以生物医学 信号检测与传感器技术往往比一般工业检测技术要 求复杂而严格。
生物医学工程学基础知识常考点概述
如超声、X射线、MRI等，用于获取生物体内部结构 和功能信息。
生物医学分析仪器
如分光光度计、生化分析仪等，用于对生物样品进行 定性和定量分析。
数据采集、处理和分析技巧
01
数据采集
掌握数据采集的基本方法和技巧 ，如信号放大、滤波、模数转换 等。
数据处理
02
03
数据分析
学习数据预处理、特征提取、数 据降维等方法，以优化数据质量 。
仔细阅读题目，理解题意 和要求。
应试技巧
01
03 02
备考建议及应试技巧
对于不确定的题目，可以先标记出来，最后再进行检查和完善。
合理安排时间，避免因为时间不足而影响答题质量。
谢谢聆听
与其他学科的交叉关系
A
医学
生物医学工程学与医学紧密相关，医学知识为 生物医学工程学提供了研究基础和应用背景。
生物学
生物学为生物医学工程学提供了对生命现 象和生物系统的深入理解，有助于工程方 法的应用和改进。
B
C
工程学
工程学为生物医学工程学提供了解决问题的 工具和方法，如机械设计、电子工程、计算 机科学等。
X射线成像、核磁共振成像、超声 成像等生物医学成像技术的原理 、方法及应用。
生物医学传感器与执行器
生物医学传感器的原理、分类及 应用，生物医学执行器的原理、 类型及应用。
生物医学工程学基本概念
生物医学工程学的定义、研究范 围、应用领域等基本概念。
生物医学仪器与设备
生物医学仪器的组成、原理及应 用，生物医学设备的分类、特点 及发展趋势。
方法和标准。
仪器设计与制造中的关键技术问题
生物医学仪器设计基础
包括仪器的设计原则、设计流程、人机工程 学等。
生物工程概论复习提纲
五大工程的定义、研究内容。
1.基因工程：在基因水平上操作并改变生物遗传特性的技术。
即按照人们的需要，用类似工程设计的方法将不同来源的DNA分子在体外构建成重组DNA分子，然后导入受体细胞，并在受体细胞内复制、转录和表达。
2.细胞工程：以细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，达到改良生物品种和创造新品种的目的，从而加速繁育动植物个体，或获得某种有用物质。
3.蛋白质工程：以蛋白质结构和功能的研究为基础，运用遗传工程的方法，借助计算机信息处理技术，从改变和合成基因入手，定向改造天然蛋白质或设计全新的蛋白质，使之具有特定的结构、性质和功能，更好地为人类服务。
4.发酵工程：利用包括工程微生物在内的某些微生物或动、植物细胞及其特定功能，通过现代工程技术手段生产各种特定的有用物质；或者把微生物直接用于某些工业化生产。
5.酶工程：利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能，以及对酶的修饰改造，借助于生物反应器，生产人类所需产品。
基因工程研究的理论依据是什么？1.不同基因具有相同的物质基础；2.基因是可以切割的；3.基因是可以转移的；4.多肽与基因之间存在对应关系；5.遗传密码是通用的；6.基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代。
基因工程的工具酶有哪些？其作用是什么？1.限制性核酸内切酶，一类识别双链DNA分子中的某种特定核苷酸序列，并由此切割DNA双链结构的核苷酸内切酶；2.DNA连接酶，催化双链DNA片段紧靠在一起的3'-OH与5'-P基团之间形成磷酸二酯键，连接两末端的酶；3.DNA聚合酶，能够催化DNA复制和修复DNA分子损伤的一类酶；4.碱性磷酸酶，用于脱去DNA（RNA）5'末端的磷酸根，使5'-P成为5'-OH，此过程称核酸分子的脱磷酸作用；5.S1核酸酶，水解单链DNA或RNA，产生带5'-P的单核苷酸或寡核苷酸。
江西省考研生物医学工程复习重点
江西省考研生物医学工程复习重点一、绪论生物医学工程是交叉学科，涉及生物学、医学和工程学等多个领域。
其研究目标是将工程技术与医学科学相结合，在预防、诊断、治疗和康复等方面提供创新解决方案。
本文将重点介绍江西省考研生物医学工程的复习内容。
二、基础知识1. 生物学基础知识- 细胞生物学：细胞结构与功能、细胞分裂与增殖等。
- 分子生物学：DNA、RNA、蛋白质的结构和功能、基因表达调控等。
- 生物化学：酶的性质和作用机制、代谢途径、生物大分子结构与功能等。
2. 医学基础知识- 人体解剖学：主要器官和组织的结构与功能。
- 生理学：人体各系统的功能与调节机制。
- 病理学：常见疾病的发病机制和病理变化。
3. 工程学基础知识- 电子学与仪器学：电路原理、信号处理、仪器设备使用与维护等。
- 材料学与力学：生物材料的性能与应用、生物力学基础知识等。
三、生物信号处理与医学图像处理1. 生物信号处理- 生物信号采集与放大：心电图、脑电图、肌电图等生物信号的采集、放大与滤波技术。
- 生物信号特征提取：时间域特征、频域特征、小波分析等信号处理方法。
2. 医学图像处理- 医学图像获取与分析技术：X射线、CT扫描、MRI、超声成像等医学影像的获取与分析。
- 影像处理与分割：图像增强、去噪、边缘检测、区域生长等图像处理与分割技术。
四、生物医学信号与图像的模拟与仿真1. 信号模拟与仿真- 生物信号模型的建立：心电信号、脑电信号、肌电信号等生物信号的模拟与仿真。
- 信号的数字化与量化：模拟信号的采样、量化与编码等数字信号处理技术。
2. 图像模拟与仿真- 医学图像模型的建立：CT图像、MRI图像、超声图像等医学影像的模拟与仿真。
- 图像的数字化与量化：模拟图像的采样、量化与编码等数字图像处理技术。
五、生物医学仪器与设备1. 生物信号测量与监测仪器- 心电图仪、脑电图仪、超声诊断仪等生物信号检测与监测设备的工作原理与应用。
2. 医学影像设备- X射线机、CT扫描仪、磁共振仪等医学影像设备的工作原理与应用。
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生物医学工程,(Biomedical Engineering,BME是用自然科学和工程技术的理论方法,研究解决医学防病治病,增进人民健康的一门理、工、医相结合的边缘科学。
它综合运用工程学的理论和方法,深入研究、解释、定义和解决医学上的有关问题。
生物传感器应有以下几个条件:①高可靠;②少损伤或无损伤;③微型化;④重复性好;⑤数字信号输出;⑥组织相容性好;⑦寿命长;⑧容易制造。
生物工程(bioengineering亦称生物技术(biotechnology , 它是通过工程技术手段,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。
它的实际应用包括对生物有机体及其亚细胞组分在制造业、服务性工业以及环境管理等方面的应用。
细胞工程(cell engineering是应用细胞生物学和分子生物学技术,按照预定的设计改变或创造细胞遗传物质,使之获得新的遗传性状,通过体外培养,提供细胞产品,或培育出新的品种,甚至新的物种。
细胞工程的三个发展阶段:第一阶段:~70年代中期确立了细胞培养技术、核型分析技术、细胞融合技术及其应用第二阶段:70年代后期~80年代后期基因工程与细胞工程结合,应用DNA导入技术分析了人体基因的微细结构。
第三阶段:80年代后期~基因打靶为基础,胚胎发生工程与基因工程结合作为新的研究发展趋势。
即在培养细胞水平上同源基因重组的“基因打靶”“基因打靶”是指利用基因转移方法,将外源DNA序列导入靶细胞后通过外源DNA序列与靶细胞内染色体上同源DNA序列间的重组,将外源基因定点整合入靶细胞基因组上某一确定的点,或对某一预先确定的靶位点进行定点突变的技术细胞融合(cell fusion是指用自然或人工方法,使两个或更多个不同的细胞融合成一个细胞的过程。
它包括质膜的连接与融合,胞质合并,细胞核、细胞器和酶等互成混合体系。
应用:淋巴细胞杂交瘤技术其产物为单克隆抗体单克隆抗体(monoclonal antibody, McAb是由单一克隆(clone的B淋巴细胞产生的抗单一抗原的高度特异性抗体。
细胞拆合就是把细胞质与细胞核分离开来,然后把不同来源的细胞质和细胞核相互配合,形成核质杂交细胞基因工程(genetic engineering概念:用分离纯化或人工合成的DNA在体外与载体DNA连接成重组体,并以重组体转化入宿主细胞,进而筛选出能表达重组DNA的活宿主细胞,再使之繁殖和扩增,直至表达出目的基因所编码的多肽(polypeptide等一系列过程称为基因工程(genetic engineering,或者称为基因克隆(gene cloning,分子克隆(molecular cloning。
B.基因工程主要步骤:一是构建DNA重组体二是DNA重组体的扩增和表达基因工程的主要目的:◆按意图生产基因产物◆制取某些DNA片段和DNA探针(DNA probes◆改造基因,探讨基因的结构和功能人工合成基因的不足之处:◆不能合成太长的基因;◆人工合成基因时,遗传密码的兼并现象会为选择密码带来很大困难;◆费用较高。
载体要求:①一个较小的,能进行复制的分子②具有较少的限制酶的切点③外源DNA片段插入载体后,载体的复制功能不会丧失④具有某种明显的标志⑤携带外源DNA的幅度较宽⑥生物防护是安全的DNA分子的体外重组重组体或重组DNA分子(重组子就是把外源性DNA(目的基因插入载体,使两种DNA分子连接起来。
(1粘性末端连接法:(2钝性末端连接法次级代谢特点:(1 生长后期形成(2 代谢酶合成期短(3 代谢酶系往往是一种复合体(4 代谢酶系对底物要求的专一性不强(5 代谢酶在细胞中有特定的位置微生物代谢的调控方式:(1 营养代谢阻遏:(2 诱导:(3 反馈调节:(4 细胞通透性的调节:(5 前体或抑制剂的调节酶(enzyme是生物体内活细胞产生的一种起催化剂作用的蛋白质。
又称为生物催化剂(biological catalyst。
酶催化的特点:①反应条件温和②选择性特别高③催化效率特别高④酶的活性可受调节控制酶工程把酶从细胞中分离出来,在体外以游离状态催化特定的化学转化反应的应用技术称为酶工程(enzyme engineering或酶技术(enzyme technology用微生物生产酶的优点:①微生物种类多;②微生物容易培养;③可进行菌株选育、突变、诱导及选择生长条件亦可大幅度提高酶的产率和改变酶的类型;④微生物中酶的特性有较宽的幅度可供使用时选择;⑤利用微生物生产酶,原料不受限制酶的化学修饰的目的:■使其更稳定■适应不同的温度及pH■抵抗蛋白酶及抑制剂的影响■改变天然酶的动力学常数■减少或消除在体内的抗原性■使酶分子具有对某些组织或细胞的亲合力或穿透性等。
酶的固定化是指将酶用物理或化学方法进行处理,使之从水溶性和可移动状态变成仍具有酶活性的非水溶性固定状态的过程。
固定化酶(immobilized enzyme 特点:A.◆耐热性、工作稳定性和贮存稳定提高B.◆具有一定的机械强度C.◆避免酶蛋白和其它杂质混入产品D.◆可以回收(一酶的固定化方法:1. 载体结合法(1离子结合法:(2共价结合法:(3物理吸附法:2. 交联法3. 包埋法(1网格法(凝胶包埋法:(2微囊法(酶胶囊法:人工肾是利用高分子材料进行透析、过滤和吸附作用,使代谢物进入外界配置好的透析液中,经透析、过滤处理后完成肾脏的功能人工肾进行血液净化方法:▼血液透析法原理:血液和透析液中物质的浓度差,电解质及化学毒物渗透到透析液中。
▼血液过滤法原理:类似于人体中肾小球的过滤作用。
▼血浆交换法原理:换掉血液中的有毒血浆。
▼血液毒素吸附法原理:吸附剂与血液直接接触,吸附有毒物质血液的粘弹性(viscoelasticity是指血液兼有液体的粘性和固体的弹性。
血液是一种非牛顿流体。
但在一定的高切变率下,又表现为牛顿流体。
血液是具有应力松弛(stress relaxation、蠕变(creep、滞后(hysteresis等现象的复杂流体。
两个推论:(1心脏的异常扩大和压力的上升将使心壁应力增大,并可能导致心脏肥大。
(2心肌收缩产生壁应力。
应力又决定收缩压P i。
最大张应力发生于心肌等容收缩相,且随肌纤维长度而改变。
当肌节伸长时,心肌最大张力亦随之增大,收缩厌P i增大。
如果心室半径增大,则肌肉张力将增大,收缩压亦将升高。
构成血管壁的主要成分是内皮、弹性纤维、胶原纤维和平滑肌红细胞变形能力(deformability of red cell:人体红细胞平均直径约为8μm,而毛细血管的平均直径约为5μm。
红细胞要通过比自己直径还要小的毛细血管时,就必须改变自己的形态,这就是红细胞的变形性。
红细胞的变形性:变形性使红细胞能够通过毛细血管。
变形性使血液粘度降低,血液流动阻力减小,生物组织就能得到充足的营养供给,进行顺利的新陈代谢。
红细胞沉降的过程:◆聚集相;◆红细胞稳定沉降相;◆红细胞的充塞相红细胞的变形性的影响因素:A.内部因素:表面积与体积之比B.外部因素:▲血浆中高分子量蛋白▲温度▲生理渗透压▲细胞膜受体状态▲pH值▲电解质浓度▲氧分压▲二氧化碳肺总量(TLC:在最大吸气之末,支气管和肺内的气体总量功能残气量(FRC:自然呼吸之末,支气管、肺内所存留的气体量残气量(RC:最大呼气之末肺内残留的气体量潮气量(V T:每呼吸周期内所吸人或排出的气体量肺活量(V C:为肺总量与残气量之差A.静息膜电位(resting potential生理学上把膜外电位定为零,房、室心肌细胞在静息期膜内电位为-90mV,称为“静息电位” ,也叫“膜电位”,此时心肌细胞所处的状态叫“极化状态” 。
B.动作膜电位(action potential普通心肌细胞受到窦房结发来的电脉冲刺激时(阈刺激,受刺激部位的膜电位将发生一系列短暂的电位变动,生理学上称为“动作电位” 。
去极化(depo1arization :■复极化(repolarization :一期,快速复极初期。
Na+向内扩散趋慢,K+向外扩散趋升,动态平衡。
C1—向内扩散1期占时约10ms。
二期,缓慢复极期或平台期。
Ca2+向内扩散。
少量Na+进入膜内,少量K+外流。
2期占时约100ms。
三期,快速复极末期。
K+外流使膜电位下降。
此期历时约100~l50ms。
四期,舒张期或静息期。
钾—钠泵的作用将K+和Na+驱回膜内和膜外,恢复到静息期的极化状态。
■α波:■θ波:■β波:■δ波:■α波:频率为8~13Hz,振幅为20~100μV。
清醒安静闭目时出现。
■θ波:频率为4~7Hz,振幅为100~150μV,困倦时出现。
■β波:频率为14~30Hz,振幅为5~20μV。
睁眼视物、听到音响或进行思考时出现。
■δ波:频率为1~35Hz,振幅为20~200μV,在睡眠时出现。
在深度麻醉、缺氧或大脑有器质性病变时也可出现。
生物磁信号的来源:A.生物电产生的磁场心磁场、脑磁场、神经磁场、肌磁场等B.生物材料产生的感应场肝、脾等所呈现出来的磁场C.体内铁磁性微粒产生的剩余磁场肺磁场、腹磁场磁场的医学应用磁诊断术A.心磁图B.脑磁图C.肺磁图磁治断术E.静磁场疗法B.动磁场疗法C.磁处理水疗法D.磁流体疗法数字成像的一般过程:■对模拟信号进行采样■转变为数字信号■数字信号处理-构成数字图像(digital picture■贮存■后置处理■数字图像--模拟图像后置图像处理:■内插■局部放大■平滑滤波■边缘增强■密度测量■直方图设计■再建立体图像■显示范围调节■再建多方位图像■多幅图像的时域相减DSA技术原理:两类方法:■时域相减法■能量相减法■混合相减法时域相减法△基本原理:首先将未使用造影剂(即对比剂,contrast medium的图像变成数字图像贮存;然后,将造影剂到达受检区后的图像贮存。
将代表造影像和原像的对应数字相减,得到数字减影像,从而消除了与造影部位不相干的背景,保留了有造影剂的部位的数字图像。
最后将血管的数字减影图像转换为模拟视频信号后,用监视器显示出视频图像。
■能量相减法△不同能量的x射线摄取的两幅血管图像相减,来消除某一物质的像。
△低能x射线为60—80kVp,较高能量的x射线为120~140kVp。
时域能量混合相减法在造影剂到达受检部位前后都做高能像和低能像,先分别求得无造影剂和有造影剂的能量减影像。
在这两种能量减影像中软组织的像已被消除。
然后再用时域相减法消除骨骼等背景。
DSA(数字减影造影技术的优缺点:■优点:①对比分辨率高;②少创或无创性技术;③所需造影剂的量少,浓度低,更具安全性;④方法简便,患者无需住院;⑤实时显示,可方便地进行控制;⑥诊断的准确性较高;⑦便于贮存与检索,便于用计算机网络传输。