生物医学工程发展的现状

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1、生物医学工程发展的现状【摘要】通过简要叙述生物医学工程的概念、研究内容、研究领域，进而概述生物医学工程发展的现状。【关键词】生物医学工程研究领域1生物医学工程概念及对其的认识生物医学工程(BiomedicalEngineering，BME)是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法，从工程学角度，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。生物医学工程是当今生物科学与信息、材料、电子技术精密机械等学科交叉的高度综合的产物，是将其他学科研究成果应用于临床，将生命体与诊断、医疗、康复等装置

2、视为一个系统，并充分考虑其相互作用的一类知识高度密集的技术领域。说到生物医学工程学，总要追溯到200年前，galvanic和Volta这两位科学家在电生理方面先驱性的研究。随着宇航技术的进步、人类实现了登月计划以来，生物医学工程有了很大的发展。学科就是科学研究发展成熟的产物，尽管并不是所有的研究领域最后都能发展成为新学科。但科学自身的规律决定了学科的规律，科学发展也决定学科的建设和发展。今天，在工程学突飞猛进发展的同时，生命科学也在迅猛发展，近年来迅速兴起的生物技术对生物医学以极大的推动，将产生分子医学。因此对理工学科与生命科学交叉结合而产生的生物医学工程学必须有新的认识。我们必须考

3、虑到科学技术的进步给生物医学工程学带来的影响：不仅是工程学与生命科学、医学的交叉结合，也包括所有其他学科和生命科学、医学的交叉结合E;不仅是工程技术的相应理论方法与生物医学中人体结构功能的交叉结合，而且要考虑工程技术的相应理论方法与生物技术的交叉结合。国外从20世纪50、60年代就已开始将生物医学工程作为一门综合运用工程技术的相应理论和方法，深入研究人体结构和功能，以解决医学中出现的有关问题的一门新兴的边缘学科来研究。1997年，美国国家卫生研究院生物工程定义委员会对生物医学工程做出了新的定义：综合物理、化学、数学以及计算机科学与工程学原理研究生物学、医学、行为科学及健康科学。它发展

4、了基本概念，创立了从分子到器官系统水平的知识，为疾病的预防、诊断、治疗以及病人的康复、健康的提高开发新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、器械以及信息学方法。这个定义将生物医学工程从方法学探讨到知识体系创立，从基础研究到应用领域都作了详述，应该说涵盖了生物医学工程作为一门学科的各方面内容。2研究内容与领域生物医学工程是综合生命科学和工程技术的理论、方法、手段，研究人类及其他生命现象结构功能的理、工、医相结合的新兴交叉学科，是多种工程技术学科向生命科学(生物与医学)渗透和相互交叉的结果，并已成为生命科学的重要支柱。BME是应用基础科学，主要服务于人类疾病的诊断、预防、监护、治疗及保健

5、、康复等方面；主要研究任务是利用工程技术手段解决医学诊断、治疗和信息化管理等问题，为医学提供高技术含量的现代医疗装备。生物医学工程的基本任务是进一步探索生命科学的内在规律(生命科学由定性到定量需要自然科学和工程技术的有力支持)，利用工程技术手段解决医学诊断、治疗、管理问题。2.1研究内容生物医学工程的研究内容包括：基础性研究，涉及生物力学、生物材料学、生物医学信息的提取与处理、生物系统建模与仿真、各种物理因子的生物效应、生物系统的质量和能量传递等；应用性研究，直接为医学服务，涉及生物医学信号检测与传感技术，生物医学信息处理技术，医学成像与图像处理技术，人工器官、医用制品和仪器，康复与

6、治疗工程技术等。生物医学工程所研究的领域有生物医学传感器、生物医学仪器、生物医学信息处理、医学图像技术、生理系统建模与控制、计算机在医学中应用、医学专家系统、生物电磁学、医学超声、生物力学、生物材料、人工器官、分子器件、临床工程、康复工程、生物医学工程教育。2.2研究领域当前生物医学工程研究的重要领域包括：生物力学，利用力学基本原理，结合生物学、医学和生理学来研究生物体特别是人体的功能、生长、运动及消亡规律；生物材料学，研究与生物体特别是人体组织、血液、体液相接触或作用时不凝血、不溶血、不引起细胞突变、畸变和癌变，不引起免疫排异和过敏反应，无毒、无副作用的特殊功能材料；人工器官，主要

7、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；分子器件、生物芯片，将有机功能分子或生物活性分子进行组装，构建微功能单元，实现信息的获取、储存、处理和传输等功能，研制仿生信息处理系统和生物计算机；生物系统建模与仿真，对生物的细胞、器官和整体等各层次的行为、参数及其关系建立数学模型，并用计算机求解该模型以分析和预测各种条件下生物系统运行的机制和状态；生物医学信号检测与传感技术，对生物体中含有的生命现