【正文】 1 生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè) 工程學(xué)概論 李 穎 2 課程性質(zhì)： 專(zhuān)業(yè)必修課 課程任務(wù)： 介紹本專(zhuān)業(yè)所涉及的學(xué)科范圍、科學(xué)研究領(lǐng)域的 主要內(nèi)容、國(guó)內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢(shì)等。 學(xué)時(shí) : 16學(xué)時(shí) 課程的主要內(nèi)容： 一、生物醫(yī)學(xué)工程概述 二、生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與計(jì)劃 三、國(guó)內(nèi)外研究狀況及發(fā)展趨勢(shì) 四、我校本專(zhuān)業(yè)的發(fā)展與學(xué)術(shù)研究情況 五、學(xué)術(shù)專(zhuān)題報(bào)告 3 OUTLINE 一、生物醫(yī)學(xué)工程概述 二、生物醫(yī)學(xué)工程的研究?jī)?nèi)容 三、我校生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與計(jì)劃 四、我校生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)所學(xué)主要課程 4 ? 生命科學(xué)是 21世紀(jì)科學(xué)技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的三大支柱產(chǎn)業(yè)之一 ， 生物醫(yī)學(xué)工程是生命科學(xué)的重要分支 ， 占有很重要的地位 。 ? 生物醫(yī)學(xué)工程 (BME)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一門(mén)用自然科學(xué)和工程技術(shù)的理論方法 ， 研究解決醫(yī)學(xué)防病治病 ， 增進(jìn)人民健康的一門(mén)理 、 工 、 醫(yī)相結(jié)合的新興 、 交叉學(xué)科 。 它運(yùn)用電子技術(shù) 、 計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息處理技術(shù)等工程技術(shù)的原理和方法 ，從工程學(xué)角度研究 、 開(kāi)發(fā)用于醫(yī)學(xué)診斷 、 治療 、 人體功能輔助和衛(wèi)生保健的醫(yī)學(xué)儀器 、 設(shè)備及系統(tǒng) 。 在 21世紀(jì)具有十分重要的地位 ， 是當(dāng)今科學(xué)研究的必然趨勢(shì) ， 有重要的應(yīng)用前景 ， 對(duì)臨床應(yīng)用和醫(yī)學(xué)研究具有十分重要的意義 。 一、生物醫(yī)學(xué)工程概述 5 ? 生物醫(yī)學(xué)工程是理 、 工 、 醫(yī)相結(jié)合的新興邊緣學(xué)科 ， 是各種工程學(xué)科向生物醫(yī)學(xué)滲透并相互作用的結(jié)果 。 ? 自 20世紀(jì) 60年代以來(lái) ， 電子技術(shù) 、 計(jì)算機(jī)技術(shù) 、 材料科學(xué) 、激光超聲 、 核物理 、 微電子以及控制理論等滲透到生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域 ， 使生物醫(yī)學(xué)進(jìn)入了一個(gè)新的發(fā)展階段 ， 同時(shí)形成了 BME這個(gè)交叉學(xué)科 。 ? 生物醫(yī)學(xué)工程 (Biomedical Engineering, BME)是 運(yùn)用自然科學(xué)和工程技術(shù)的原理和方法 ， 研究人的生理 、 病理過(guò)程 ，揭示人體的生命現(xiàn)象 ， 并從工程角度解決治病防病問(wèn)題的一門(mén)綜合性高技術(shù)學(xué)科 。 6 ? 生物醫(yī)學(xué)工程有兩個(gè)發(fā)展方向： 1. 利用工程技術(shù)手段解決醫(yī)學(xué)上的檢測(cè) 、 診斷 、 治療 、管理等問(wèn)題 。 2. 進(jìn)一步探索生命系統(tǒng)的各種運(yùn)動(dòng)形式及其規(guī)律性 。 ? 生物醫(yī)學(xué)工程是一個(gè)很廣闊的學(xué)科領(lǐng)域 ， 它對(duì)醫(yī)學(xué)乃至生命科學(xué)的發(fā)展具有很大的推動(dòng)作用 ， 其發(fā)展水平是衡量生物學(xué)和醫(yī)學(xué)發(fā)展水平的重要標(biāo)志 。 7 ? 生物醫(yī)學(xué)工程是現(xiàn)代工程學(xué)原理和技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中應(yīng)用的科學(xué) 。 ? 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的根本任務(wù) 是為疾病的預(yù)防 、 診治和康復(fù)服務(wù) ， 以確保人類(lèi)的健康 。 ? 它運(yùn)用自然科學(xué)和工程技術(shù)的原理和方法 ， 從工程學(xué)角度解釋了人體的生理 、 病理過(guò)程 。 它將人體看作是由許多子系統(tǒng)構(gòu)成的一個(gè)整體系統(tǒng) ， 并將人體各層次上的生理過(guò)程看作是一個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)變化的過(guò)程 ， 把工程學(xué)的理論和方法與生物醫(yī)學(xué)的理論和方法有機(jī)的結(jié)合起來(lái) ， 去研究這類(lèi)系統(tǒng)狀態(tài)變化的規(guī)律 。 在此基礎(chǔ)上進(jìn)而從工程學(xué)角度去解決疾病的防治及康復(fù)問(wèn)題 ， 即應(yīng)用各種工程技術(shù)手段創(chuàng)建適宜的方法和儀器設(shè)備 ， 以最有效的途徑來(lái)人為地控制疾病的變化過(guò)程 ， 以達(dá)到預(yù)期的防治疾病 、 保障人類(lèi)健康的目的 。 8 ? 從歷史上看 ， 生命科學(xué)和工程學(xué)在概念和方法上相差很大 ，因此沒(méi)有什么聯(lián)系 。 ? 工程學(xué) 是建立在基礎(chǔ)自然科學(xué) (主要是物理學(xué) ， 也涉及到化學(xué)和生物學(xué)等 )原理基礎(chǔ)上的應(yīng)用技術(shù)科學(xué)；而 醫(yī)學(xué) 是整個(gè)生命科學(xué) (也可看作是廣義的生物科學(xué) )中以實(shí)際應(yīng)用 (對(duì)疾病的預(yù)防 、 診斷和治療 )為主的一個(gè)部門(mén) ， 它既不同于一般的基礎(chǔ)自然科學(xué) ， 也不同于一般的工程技術(shù)科學(xué) ， 是一門(mén)獨(dú)立的科學(xué) 。 ? 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué) 則是一門(mén)現(xiàn)代工程技術(shù)和生命科學(xué) (特別是醫(yī)學(xué) )相結(jié)合的高度綜合性的生物應(yīng)用技術(shù)科學(xué) 。 就是說(shuō) ，它是綜合運(yùn)用工程學(xué)的理論和方法 ， 深入研究 、 解釋 、 定義和解決生物醫(yī)學(xué)上有關(guān)問(wèn)題的一門(mén)科學(xué) 。 與此相關(guān)的醫(yī)學(xué)工程學(xué)是用現(xiàn)代工程技術(shù)研究解決醫(yī)學(xué)問(wèn)題的一門(mén)新興邊緣學(xué)科 。 其中以工程技術(shù)為臨床服務(wù)的部分又稱(chēng)為臨床工程學(xué) 。 從廣義上講 ， 生物醫(yī)學(xué)工程包括了醫(yī)學(xué)工程 。 9 ? 最早的有影響的應(yīng)用實(shí)例 ， 可算是伽利略 （ 1564~1642） 首先發(fā)明溫度計(jì) ， 使千百年來(lái)醫(yī)學(xué)對(duì) “ 發(fā)燒 ” 的模糊概念有了定量的描述 。 ? 此后 ， 像 1676年光學(xué)顯微鏡的發(fā)明與制造 ， 1895年 X射線的發(fā)現(xiàn)和隨之制造的 X射線透視攝像機(jī) ， 20世紀(jì) 30年代誕生的第一臺(tái)電子顯微鏡 ， 50年代初期超聲探測(cè)技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 ， X射線衍射技術(shù)用于闡明遺傳物質(zhì) DNA的雙螺旋三維空間結(jié)構(gòu) （ 成為生命科學(xué)發(fā)展中的里程碑 ） 等 ， 都對(duì)醫(yī)學(xué)的發(fā)展起過(guò)重要的推動(dòng)作用 。 ? 60年代來(lái) ， 激光器的研制及其在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用導(dǎo)致激光醫(yī)學(xué)的形成；1972年 X線 CT機(jī)的問(wèn)世 ， 為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像的形成和發(fā)展打下了基礎(chǔ) ， 在醫(yī)學(xué)影像學(xué)中具有劃時(shí)代的意義；數(shù)十年來(lái) ， 電子工程技術(shù) ，特別是電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展 ，