生物医学工程PPT课件
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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。
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，诊断疾病。如心电图、 血压。
生物材料：
其主要作用是用来开发能用来代替和修复人体器官和组织，并实现其 生理功能的材料。如人造耳郭、导管。
14
-
第一章 导论
生物医学传感技术：
将生物体各种不同的生命信息转换为生物测量和医学仪器可用的器件 和装置。
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。
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）；
MRI
SPECT-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
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
生物医学检测技术：
其研究领域涉及人机接口技术、低噪声和抗干扰技术、信号拾取、分 析与处理技术等。任何一个生理量、生化量和生物量的检测方法与技 术的新进展。如生化仪、血糖检测仪。
生物医学影像技术：
其主要包含两大块内容：成像技术和图像处理技术。其图像的获取、 图像的分析和解释。如B超、CT。
15
-
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.
11
-
第一章 导论
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。
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
-
Baidu Nhomakorabea
第一章 导论
生物医学工程（Biomedical Engineering，BME）：运用现代
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
第一章 导论
-
生物技术
生物工程
提供诊断检测指标和依据
提供诊断方法
医学 提供诊断试剂和设备
提供药物开发靶点和药物
16
第一章 导论
生物科学、生物技术与生物工程之间的关系
生物科学 理 论 研 究 、 找 寻 机 理
上游
生物技术 开基 发于 药发 物病 和机 诊制 断、 指诊 标断
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。
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。
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。
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。
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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，诊断疾病。如心电图、 血压。
生物材料：
其主要作用是用来开发能用来代替和修复人体器官和组织，并实现其 生理功能的材料。如人造耳郭、导管。
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第一章 导论
生物医学传感技术：
将生物体各种不同的生命信息转换为生物测量和医学仪器可用的器件 和装置。
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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。
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）；
MRI
SPECT-CT
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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
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。
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第一章 导论
BME在医疗健康保健方面的作用地位
生物医学检测技术：
其研究领域涉及人机接口技术、低噪声和抗干扰技术、信号拾取、分 析与处理技术等。任何一个生理量、生化量和生物量的检测方法与技 术的新进展。如生化仪、血糖检测仪。
生物医学影像技术：
其主要包含两大块内容：成像技术和图像处理技术。其图像的获取、 图像的分析和解释。如B超、CT。
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生物医学工程
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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）
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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.
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第一章 导论
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。
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。
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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。
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相关医学知识
医学
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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
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Baidu Nhomakorabea
第一章 导论
生物医学工程（Biomedical Engineering，BME）：运用现代
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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
第一章 导论
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生物技术
生物工程
提供诊断检测指标和依据
提供诊断方法
医学 提供诊断试剂和设备
提供药物开发靶点和药物
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第一章 导论
生物科学、生物技术与生物工程之间的关系
生物科学 理 论 研 究 、 找 寻 机 理
上游
生物技术 开基 发于 药发 物病 和机 诊制 断、 指诊 标断
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.
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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。
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。
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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。