【正文】 (1)表面處理技術(shù)，如表面梯度修飾、表面活性組裝等；(2)器件和構(gòu)件制備技術(shù)；(3)具有免疫屏障功能的可介入／植入材料和器件等。④發(fā)展低劑量可移動式x射線數(shù)字戲像系統(tǒng)和床旁x—CT。尤其是偽像處理、醫(yī)學(xué)影像與電生理圖像一體化等基礎(chǔ)研究有一/ 9定積累的領(lǐng)域?？傊?，我國生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)所面臨著嚴(yán)重的生存危機。工程科學(xué)和醫(yī)學(xué)結(jié)合是關(guān)鍵。顯然，這有利于基礎(chǔ)工業(yè)和精密工藝落后的發(fā)展中國家生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。與之相應(yīng)，生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展亦必將隨之發(fā)生方向性的改變。從整體看，我國醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)與發(fā)達(dá)國家相比，在質(zhì)量、數(shù)量、技術(shù)水平上還有差距。我國醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)力量逐年增強，形成了凡個產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，涌現(xiàn)出一批高成長性企業(yè)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品日益增多，其中部分產(chǎn)品已進(jìn)入包括歐美在內(nèi)的國際/ 9市場，產(chǎn)業(yè)發(fā)展整體勢頭良好。諸如cT等儀器的功能開發(fā)率只達(dá)到30%，資源嚴(yán)重浪費。我國醫(yī)療器械行業(yè)存在的問題主要是研發(fā)能力不足、創(chuàng)新能力薄弱、研究設(shè)備和基礎(chǔ)條件差、研發(fā)的投入不足、科技成果轉(zhuǎn)化能力薄弱。： I)產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)是事關(guān)人類生命健康的新興產(chǎn)業(yè)，許多醫(yī)療器械是醫(yī)學(xué)與多種學(xué)科相結(jié)合的產(chǎn)物，其發(fā)展水平代表了一個國家的綜合實力與科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平。但總的來說，我國該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展還處予初始階段。我國生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀總體上與國際先進(jìn)水平還有10 年以上的差距，但是，隨著電子技術(shù)、計算機技術(shù)與生物材料科學(xué)的發(fā)展及生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的興起，我國工業(yè)獲得了進(jìn)一步發(fā)展的理論基礎(chǔ)和技術(shù)源泉，從而帶動了整個產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)/ 9步和創(chuàng)新發(fā)展，走上了科技產(chǎn)業(yè)的道路。它們的發(fā)展戰(zhàn)略是鞏固已經(jīng)占有優(yōu)勢的領(lǐng)域，并針對其薄弱關(guān)節(jié)——技術(shù)轉(zhuǎn)移(Ramp。美國之所以能長期保持其龍頭老大地位，資本雄厚、技術(shù)領(lǐng)先和技術(shù)轉(zhuǎn)移(R＆D)、機制靈活等固然是重要因素，國家決策亦起著重大的導(dǎo)向作用。生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，20世紀(jì)80年代以來。BME產(chǎn)業(yè)范圍包括：生物醫(yī)學(xué)材料制品、(生物)人工器官、醫(yī)學(xué)影像和診斷設(shè)備、醫(yī)學(xué)電子儀器和監(jiān)護(hù)裝置、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)治療設(shè)備、醫(yī)學(xué)信息技術(shù)、康復(fù)工程技術(shù)和裝置、縫織工程等。DSP芯片的出現(xiàn)和發(fā)展，促進(jìn)數(shù)字信號處理技術(shù)的提高，許多新系統(tǒng)、新算法應(yīng)運而生，其應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。對信號在時域及變換域的特性進(jìn)行分析、處理，能使我們對信號的特性和本質(zhì)有更清楚的認(rèn)識和理解，得到我們需要的信號形式，提高信息的利用程度，進(jìn)而在更廣和更深層次上獲取信息。其有三個過程DNA的變性，（90℃96℃）：雙鏈DNA模板在熱作用下，氫鍵斷裂，形成單鏈DNA；退火，（25℃65℃）：系統(tǒng)溫度降低，引物與DNA模板結(jié)合，形成局部雙鏈；延伸，（70℃75℃）：在tap輔酶（在72℃左右，活性最佳）的作用下，以dTNP為原料，從引物的5′端→3′端延伸，合成與模板互補的DNA鏈。在成像技術(shù)中生物磁成像是最新 發(fā)展的課題，它是通過測量人體磁場，來對人體組織的電流進(jìn)行成像。醫(yī)學(xué)影像是臨床診斷疾病的主要手段之一，也是世界上開發(fā)科研的重點課題。它要研究光、聲、電磁輻射和核輻射等能量在機體內(nèi)的傳播和分布，以及其生物效應(yīng)和作用機理。目前生物力學(xué)在骨骼力學(xué)方面進(jìn)展較快。它的發(fā)展過程與世界高技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)，同時它采用了幾乎所有的高技術(shù)成果，如航天技術(shù)，微電子技術(shù)等。1958年在美國成立了國際醫(yī)學(xué)電子學(xué)聯(lián)合會，1965年該組織改稱國際醫(yī)學(xué)和生物工程聯(lián)合會，后來成為國際生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會。它有一個分支是生物信息、化學(xué)生物學(xué)等方面主要攻讀生物、計算機信息技術(shù)和儀器分析化學(xué)等，微流控芯片技術(shù)的發(fā)展，為醫(yī)療診斷和藥物篩選，以及個性化、轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)提供了生物醫(yī)學(xué)工程新的技術(shù)前景，化學(xué)生物學(xué)、計算生物學(xué)和微流控技術(shù)生物芯片是系統(tǒng)生物技術(shù)，從而與系統(tǒng)生物工程將走向統(tǒng)一的未來。它是運用現(xiàn)代自然科學(xué)和工程技術(shù)的原理和方法，從工程學(xué)的角度，在多層次上研究人體的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系，揭示其生命現(xiàn)象，為防病、治病提供新的技術(shù)手段的一門綜合性、高技術(shù)的學(xué)科。有識之士認(rèn)為，在新世紀(jì)隨著自然科學(xué)的不斷發(fā)展，生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展前景不可估量。I第一章 關(guān)于生物醫(yī)學(xué)工程生物醫(yī)學(xué)工程興起于20世紀(jì)50年代，它與醫(yī)學(xué)工程和生物技術(shù)有著十分密切的關(guān)系，而且發(fā)展非常迅速，成為世界各國競爭的主要領(lǐng)域之一。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)除了具有很好的社會效益外，還有很好的經(jīng)濟效益，前景非常廣闊，是目前各國爭相發(fā)展的高技術(shù)之一。生物力學(xué)是運用力學(xué)的理論和方法，研究生物組織和器官的力學(xué)特性，研究機體力學(xué)特征與其功能的關(guān)系。生物控制論是研究生物體內(nèi)各種調(diào)節(jié)、控制現(xiàn)象的機理，進(jìn)而對生物體的生理和病理現(xiàn)象進(jìn)行控制，從而達(dá)到預(yù)防和治療疾病的目的。生物材料是制作各種人工器官的物質(zhì)基礎(chǔ)，它必須滿足各種器官對材料的各項要求，包括強度、硬度、韌性、耐磨性、撓度及表面特性等各種物理、機械等性能。醫(yī)用影像設(shè)備主要采用 X射線、超聲、放射性核素磁共振等進(jìn)行成像。另一個世界各國競相發(fā)展的高技術(shù)是信號處理與分析技術(shù)，其中包括心電信號、腦電、眼震、語言、心音呼吸等信號和圖形的處理與分析。每一循環(huán)經(jīng)過變性、退火和延伸，DNA含量即增加一倍。數(shù)字信號處理系統(tǒng)的優(yōu)越性表現(xiàn)為：；；；。目前，DSP芯片已廣泛應(yīng)用于通信、自動控制、航天航空、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域。BME產(chǎn)業(yè)是運用高新技術(shù)最多的產(chǎn)業(yè)之一，新材料、微電子、軟件、生物技術(shù)、信息技術(shù)、制造技術(shù)等幾乎所有高新技術(shù)均能在BME產(chǎn)業(yè)中找到用武之地，并促進(jìn)BME及產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。全球生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品(醫(yī)療器械)銷售額年增長率一直保持在6％～10％的水平。隨著各種新技術(shù)的產(chǎn)生和在入類健康領(lǐng)域中的應(yīng)用，BME產(chǎn)韭已成為當(dāng)前世界經(jīng)濟中發(fā)展最快、世界貿(mào)易額增長速度最高的產(chǎn)業(yè)之一。D)，從歐盟決策的高度予以強化。我國開展BME的研究始予70年代，起步較晚，其研究開發(fā)、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、行業(yè)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)制定，長期以來缺乏有力的統(tǒng)一管理和指導(dǎo)。與發(fā)達(dá)國家相比，我國生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的差距十分顯著，主要表現(xiàn)為：(1)就整體而言，創(chuàng)新能力低下，產(chǎn)品自主知識產(chǎn)權(quán)含量不高；(2)相當(dāng)一部分國產(chǎn)生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品可靠性問題沒有真正解決。高技術(shù)醫(yī)療設(shè)冬產(chǎn)業(yè)是當(dāng)今世界發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)之一，僅大型醫(yī)療設(shè)備每年的市場規(guī)模就達(dá)150多億元，但國際主要技術(shù)醫(yī)療設(shè)備市場主要被美圈、日本、德國等少數(shù)國家的幾個跨國公司壟斷。2)進(jìn)口設(shè)備開發(fā)利用率低業(yè)內(nèi)人士表示，一些醫(yī)院為了提高聲譽和收益，盲強攀比，超前配置各種大型醫(yī)療設(shè)備，造成設(shè)備使用率低、資源浪費。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，由予醫(yī)生對醫(yī)療設(shè)備的認(rèn)識跟不上醫(yī)療設(shè)備更新的速度，儀器一旦出現(xiàn)故障，醫(yī)生無法做出判斷，只能依靠廠商維修，這通常需要花費很長的周期。應(yīng)該看到，我國醫(yī)療器械出口仍以技術(shù)含量較低的中小型產(chǎn)品為主，彩色超聲波診斷儀和核磁共振成像裝置等大型醫(yī)療設(shè)備仍然排在進(jìn)口商品的前列。我國的醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)只占世界的3％，不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足我國衛(wèi)生健康事業(yè)的需求，與我國經(jīng)濟總量占世界7％的水平也不相稱。這將為我國生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了轉(zhuǎn)變的契機。這里，特別要強調(diào)的是：(1)對生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品開發(fā)來說，目標(biāo)的合理選擇和思路的創(chuàng)新是靈魂。(2)微機電技術(shù)應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)工程的各個方面是21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展的必然趨勢，它將導(dǎo)致生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)和生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品的顯著變化。當(dāng)務(wù)之急是突出工程化研究，解決組織工程產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵技術(shù)問題，從我國的需求和可能來看，應(yīng)優(yōu)先發(fā)展：①體外支持型生物人工肝；②中樞神經(jīng)缺損修復(fù)；③體內(nèi)置型組織工程化胰島；④關(guān)節(jié)面缺損修復(fù)、重建等。②發(fā)展基于新成像原理的有限功能目標(biāo)的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)和裝置。⑤數(shù)字化全病區(qū)個體醫(yī)學(xué)信息監(jiān)測、分析系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。包括個體化手術(shù)優(yōu)化設(shè)計、植入物個體化優(yōu)化設(shè)計、靶向治療個體化設(shè)計等。神經(jīng)工程和腦一機接口技術(shù)神經(jīng)工程是神經(jīng)科學(xué)與工程科學(xué)相結(jié)合形成的新型交叉學(xué)科。到2020年在社區(qū)醫(yī)學(xué)系統(tǒng)工程和與新醫(yī)學(xué)模式相關(guān)的醫(yī)學(xué)工程方面領(lǐng)先于世界；在個體化臨床醫(yī)療工程、醫(yī)學(xué)信息技術(shù)、組織工程、神經(jīng)工程以及生物微系統(tǒng)技術(shù)等領(lǐng)域里，有獨特的創(chuàng)建，整體水平與當(dāng)時國際先進(jìn)水平相當(dāng)。本文綜述了生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)生發(fā)展過程、研究內(nèi)容、研究現(xiàn)狀及其在軍事中的廣泛應(yīng)用。2生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展 生物醫(yī)學(xué)工程始于20世紀(jì)50年代，我國生物醫(yī)學(xué)工程作為一個專門學(xué)科則起步于20世紀(jì)70年代，我國著名的醫(yī)學(xué)家黃家駟院士是我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科最早的倡導(dǎo)者。2．4人工器官（artificialorgan）的應(yīng)用人造心臟瓣膜的試制開始于20世紀(jì)40年代后期，1953年，垂屏式氧合器人工心肺機的研發(fā)，開始了人工心肺機體外循環(huán)技術(shù)應(yīng)用；1958年，瑞典醫(yī)生奧克從學(xué)科發(fā)展的歷史長河來看，新學(xué)科的產(chǎn)生大都是傳統(tǒng)或成熟學(xué)科相互交叉作用產(chǎn)生的結(jié)果?？梢哉f，有多少理工科分支，就會產(chǎn)生多少生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，這種多學(xué)科的交叉融合涉及到所有的理、工學(xué)科和所有的生物學(xué)和醫(yī)學(xué)分支。4．2組織工程學(xué)應(yīng)用細(xì)胞生物學(xué)和工程學(xué)的原理，吸收現(xiàn)代細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)、材料與工程學(xué)等學(xué)科的科研精華，在體內(nèi)或體外構(gòu)建組織和器官，以維持、修復(fù)、再生或改善損傷組織和器官功能，是繼細(xì)胞生物學(xué)和分子生物學(xué)之后，生命科學(xué)發(fā)展史上又一新的里程碑，標(biāo)志著醫(yī)學(xué)將走出器官移植的范疇，步入制造組織和器官的新時代。4．5生物傳感器技術(shù)使用固定化的生物分子結(jié)合換能器，用來偵測生物體內(nèi)或生物體外的環(huán)境化學(xué)物質(zhì)或與之起特異性交互作用后產(chǎn)生響應(yīng)的技術(shù)。4．9物理因子的生物效應(yīng)及其醫(yī)療應(yīng)用通過對生物群體流行病學(xué)調(diào)查、動物實驗、臨床試驗及細(xì)胞和分子水平等多層次研究，了解物理因子對生物體的作用效應(yīng)及作用機理，確定其有效和允許的作用劑量，發(fā)展運用物理因子生物效應(yīng)診斷和治療疾病的技術(shù)，并防止其可能發(fā)生的有害影響。在美國，許多著名大學(xué)根據(jù)自身條件和生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的特點以及社會需要采用各種方式積極推進(jìn)“學(xué)科交叉計劃”。這也大大推動了美國的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展。此外，還有一些醫(yī)學(xué)院校則是以醫(yī)學(xué)作為基底學(xué)科，置入某些工程學(xué)科的知識，并以醫(yī)學(xué)應(yīng)用為目的建立相關(guān)的課程體系，而對于生物學(xué)中所涉及到的細(xì)胞及分子生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)及生物技術(shù)，對于工程技術(shù)中的控制技術(shù)、材料學(xué)均較少涉及，這些院校培養(yǎng)的目標(biāo)就是將生物醫(yī)學(xué)工程運用于實際。6生物醫(yī)學(xué)工程在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用6．1生物醫(yī)學(xué)工程在軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)不僅為軍事醫(yī)學(xué)及其相應(yīng)基礎(chǔ)研究提供必要的技術(shù)、手段、方法、儀器和設(shè)備，而且也是軍事醫(yī)學(xué)研究成果物化為衛(wèi)勤保障裝備，實現(xiàn)我軍衛(wèi)勤裝備現(xiàn)代化、高技術(shù)化的橋梁。生物系統(tǒng)建模與仿真通過對生物細(xì)胞、器官和整體各層次的行為參數(shù)及其關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型，用電子計算機分析和預(yù)測各種條件下生物系統(tǒng)的運行機制和狀態(tài)。生物醫(yī)學(xué)信號檢測是各種醫(yī)學(xué)檢測儀器發(fā)展的重要基礎(chǔ)技術(shù)，生物醫(yī)學(xué)信號處理技術(shù)綜合反映了通信、生理、模式識別、人工智能和數(shù)字信號處理多類技術(shù)，已成為醫(yī)學(xué)研究、疾病診斷和指導(dǎo)治療的重要技術(shù)，為避免或改善飛行員空間定向障礙、意識喪失提供了新的手段。地形、地貌、氣溫、濕度、降雨量、生物量、植被、河流、湖泊、大氣環(huán)境及水土流失等許多自然和經(jīng)濟地理因素與流行病學(xué)、軍隊衛(wèi)生、衛(wèi)勤保障關(guān)系密切，實時、客觀、動態(tài)地掌握這些因素的變化情況，對于制訂軍事醫(yī)學(xué)衛(wèi)生防疫保障方案具有極為重要的意義。生物傳感器可廣泛用于傳染病病原體檢驗、化學(xué)和生物戰(zhàn)劑的偵檢、軍隊食品衛(wèi)生監(jiān)測、野戰(zhàn)臨床分析、毒物藥物研究、生物工程在線監(jiān)控和戰(zhàn)士體能訓(xùn)練等方面，是最具發(fā)展?jié)摿Φ膫蓹z器材，具有操作簡便、選擇性好、分析速度快、試樣量小和可反復(fù)使用等優(yōu)點。6．4醫(yī)學(xué)電子工程技術(shù)將提高戰(zhàn)傷救治醫(yī)學(xué)電子工程技術(shù)的應(yīng)用將研制出簡便可靠的傷員電子尋找器材。新型創(chuàng)傷敷料將是以新型生物基質(zhì)材料為載體、用微膠囊技術(shù)進(jìn)行廣譜抗菌素控釋、含有促進(jìn)組織生長的因子、不粘連、透氣性好的多種高技術(shù)的復(fù)合體。與分子生物學(xué)相結(jié)合，加強細(xì)胞和分子水平的研究，如生物醫(yī)學(xué)納米工程技術(shù)，是生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展的一個重要趨勢。感想生物醫(yī)學(xué)工程是應(yīng)社會發(fā)展需要而建立起來的一門新興學(xué)科，具有高精尖的特點。并且，生物醫(yī)學(xué)工程也是一個朝陽產(chǎn)業(yè)，為我們提供了很多契機。生物醫(yī)學(xué)信號處理主要任務(wù)是：根據(jù)生物醫(yī)學(xué)信號特點，應(yīng)用信息科學(xué)的基本理論和方法，研究如何從被干擾和噪聲淹沒的觀察記錄中提取各種生物醫(yī)學(xué)信號中所攜帶的信息，并對它們進(jìn)步分析、解釋和分類。生物醫(yī)學(xué)信號檢測技術(shù)是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科研究中的一個先導(dǎo)技術(shù)，由于研究者所站的立場、目的以及采用的檢測方法不同，使生物醫(yī)學(xué)信號的檢測技術(shù)的分類呈現(xiàn)多樣化，具體介紹如下：無創(chuàng)檢測、微創(chuàng)檢測、有創(chuàng)檢測；在體檢測、離體檢測；直接檢測、間接檢測；非接觸檢測、體表檢測、體內(nèi)檢測；生物電檢測、生物非電量檢測；形態(tài)檢測、功能檢測；處于拘束狀態(tài)下的生物體檢測、處于自然狀態(tài)下的生物體檢測；透射法檢測、反射法檢測；一維信號檢測、多維信號檢測；遙感法檢測、多維信號檢測；一次量檢測、二次量分析檢測；分子級檢測、細(xì)胞級檢測、系統(tǒng)級檢測。④隨機性強，生物醫(yī)學(xué)信號不但是隨機的，而且是非平穩(wěn)的。在發(fā)現(xiàn)X射線以前，醫(yī)生都是靠“望、聞、問、切”等一些傳統(tǒng)的手段對病人進(jìn)行診斷。一、X線成像X線之所以能使人體組織在熒屏上或膠片上形成影像，一方面是基于X線的穿透性、熒光效應(yīng)和感光效應(yīng)；另一方面是基于人體組織之間有密度和厚度的差別。超聲成像也是除了X線以外使用最為廣泛的醫(yī)學(xué)成像工具。超聲成像的缺點是圖像對比度差，圖像的重復(fù)性依賴于操作人員。其主要特點是具有高密度分辨率；能準(zhǔn)確測出各種不同組織之間的放射衰減特性的微小差異，以數(shù)字圖像的形式顯示，極其精細(xì)地分辨出各種軟組織的不同密度，從而形成對比。目前，在核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛使用的影像技術(shù)是SPECT和PET。五、MRI成像MRI的物理學(xué)基礎(chǔ)是核磁共振現(xiàn)象，其本質(zhì)是一種能級間躍遷的量子效應(yīng)。因此，獲得數(shù)字化的醫(yī)學(xué)圖像是進(jìn)行醫(yī)學(xué)圖像處理的先決條件。從狹義上講：是指遠(yuǎn)程醫(yī)療，包括遠(yuǎn)程影像學(xué)、遠(yuǎn)程診斷及會診、遠(yuǎn)程護(hù)理等醫(yī)療活動。利用遠(yuǎn)程會診系統(tǒng)可以讓欠發(fā)達(dá)地區(qū)的患者也能夠接受大醫(yī)院專家的治療。總結(jié)通過新生研討課的學(xué)習(xí)，我對生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)有了初步的了解，并且更加堅定了自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)。