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生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論ppt課件(專業(yè)版)

2025-02-16 13:37上一頁面

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【正文】 ⒉ 注意引用文獻(xiàn)的代表性、可靠性和科學(xué)性。 二、格式與寫法 文獻(xiàn)綜述的格式與一般研究性論文的格式有所不同。此外,血液凈化技術(shù)、內(nèi)分泌功能輔助、感覺功能輔助等人工器官的研究和應(yīng)用,對嚴(yán)重危害健康的腎功能疾病、糖尿病的治療和傷殘人的康復(fù)有重要意義,因此亦是重點(diǎn)發(fā)展的方向。 各種醫(yī)學(xué)圖像設(shè)備的產(chǎn)值也已在醫(yī)療裝備總產(chǎn)值中占有重要份額,并成為醫(yī)院診斷水平和裝備現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。在單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像( SPECT)中, NN分析甚至比人工看片在病灶探測方面更為準(zhǔn)確。此外,信號中無用成份亦應(yīng)視為檢測中的干擾。物理型傳感器已用于血壓、血流、體溫、呼吸等各種生理量的測量,化學(xué)型傳感器用于對體液中的各種無機(jī)離子的測量,生物型傳感器能對生物體的酶、抗原抗體、激素、神經(jīng)遞質(zhì)以及核糖核酸等生物活性物質(zhì)的測量。 在動態(tài)實(shí)時(shí)圖像引導(dǎo)下,把精巧的手術(shù)器械經(jīng)腔口、小切口或血管導(dǎo)管送到病患的部位進(jìn)行手術(shù)治療的方法稱作介入性療法,由于創(chuàng)傷小,危險(xiǎn)性小,費(fèi)用少,故近年來發(fā)展較快。 生物系統(tǒng)的仿真 是用電子計(jì)算機(jī)求解生物系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型以分析和預(yù)測各種條件下生物系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制和狀態(tài)的工作。幾十個原子、分子或成千個原子、分子 組合 在一起時(shí),表現(xiàn)出既不同于單個原子、分子的性質(zhì),也不同于大塊物體的性質(zhì),如它的熔點(diǎn)、磁性、電容性、導(dǎo)電性、發(fā)光性和顏色及水溶性都有重大變化。80年代初期,IBM公司在世界上第一次研制成功表面分析儀器 —— 掃描隧道顯微鏡(STM),使人類第一次能夠觀察到單個原子或分子的排列狀態(tài)。 超高分子聚乙烯有高度疏水性,耐磨性也好,多用來做人工關(guān)節(jié)臼。骨的組織結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,與生物材料力學(xué)的關(guān)系十分密切。 生物力學(xué)的研究,加深了對血液流變特性與疾病的關(guān)系,骨力學(xué)特性與骨折愈合的關(guān)系,血液流動規(guī)律與心血管疾病的關(guān)系等的理解。 但結(jié)果卻事與愿違 , 生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)越發(fā)達(dá) , 醫(yī)療費(fèi)用增長所造成的社會負(fù)擔(dān)卻越沉重 。 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r 生物醫(yī)學(xué)工程是從 20世紀(jì) 50年代以來,隨著電子學(xué)、材料學(xué)、工程力學(xué)、信息科學(xué)和電子計(jì)算機(jī)等多種學(xué)科的進(jìn)步并廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)和生物學(xué)領(lǐng)域而逐漸形成和發(fā)展的。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的根本任務(wù)在于保障人類健康,為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)。 這些對醫(yī)學(xué)進(jìn)步 , 對臨床診療水平的提高起到了極大的推動作用 , 產(chǎn)生了巨大的社會效益;另外 , 醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)已形成規(guī)模 , 產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益 。 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科 中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科是 1978年由國家科委正式確立的,并于 1980年成立了中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院院長黃家駟教授任首屆會長。 1960年,美國的第一屆仿生學(xué)討論會引起了人們對生物力學(xué)的注意和興趣。人工關(guān)節(jié)的應(yīng)用已有近百年歷史。 ? 生物材料 ( Biomaterial): 生物材料學(xué)是研究用以治療或替換機(jī)體內(nèi)的組織 、 器官或增強(qiáng)其功能的材料 , 以及這些材料與生物體之間的相互作用的學(xué)科 。 什么是納米 ?納米 (nanometer):長度單位的一種, 1納米 =109米,即十億分之一米。在人工器官制造、 臨床應(yīng)用 等方面,納米陶瓷材料比傳統(tǒng)陶瓷材料有更廣泛的應(yīng)用和發(fā)展前景。此外,在醫(yī)療儀器的研制和生物學(xué)、生理學(xué)、仿生學(xué)等學(xué)科的發(fā)展中,生物系統(tǒng)建模與仿真也具有很大價(jià)值。近年來用中子流和同步加速器中高能粒子束輻射出的連續(xù)硬 X射線治療惡性腫瘤的報(bào)道很多,但這需要昂貴的設(shè)備和條件,難以推廣。 與傳統(tǒng)的電化學(xué)傳感器相比,光纖化學(xué)傳感器(FOCS)有如下特點(diǎn):(1)光纖及探頭均可微型化,生物兼容性好,加之良好的柔韌性和不帶電的安全性,使其更加適合臨床醫(yī)學(xué)上的實(shí)時(shí)、在體檢測;(2)光纖傳輸功率損耗小,傳輸信息容量大,抗電磁干擾,耐高溫、高壓,防腐,阻燃,防爆,使之可用于遠(yuǎn)距離遙測和某些特殊環(huán)境的分析;(3)可采用多波長和時(shí)間分辨技術(shù)來提高方法的選擇性,可同時(shí)進(jìn)行多參數(shù)或連續(xù)多點(diǎn)檢測,以獲得大量信息; (4)適當(dāng)選擇化學(xué)試劑及其固定方法,可檢測多種物質(zhì),靈活性很大;(5)不需要電位法的參比電極,用廉價(jià)光源照射樣品,可使成本大大降低;(6)在大多數(shù)情況下,FOCS不改變樣品的組成,是非破壞性分析。例如累加平均技術(shù)對誘發(fā)腦電,希氏束電位、心室晚位等微弱信號的提??;在心電和腦電的體表檢測中采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行多道信號的同步觀察與處理,并推求原始信號原的活動;在生理信號的數(shù)據(jù)壓縮中開始引入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法;在醫(yī)藥學(xué)特別是中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中的醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)已在發(fā)揮實(shí)際效益。例如,在心電和腦電的體表檢測中,計(jì)算機(jī)對多種生理信號進(jìn)行同步觀察與處理,以利于更好地反應(yīng)信號源的活動。 醫(yī)學(xué)圖像處理方法 很多。 ? 字?jǐn)?shù): 3000字左右。 主題部分,是綜述的主體,其寫法多樣,沒有固定的格式。有的科研論文可以將參考文獻(xiàn)省略,但文獻(xiàn)綜述絕對不能省略,而且應(yīng)是文中引用過的,能反映主題全貌的并且是作者直接閱讀過的文獻(xiàn)資料。參考文獻(xiàn)的編排應(yīng)條目清楚,查找方便,內(nèi)容準(zhǔn)確無誤。 文獻(xiàn)綜述選題范圍廣,題目可大可小,可難可易,可根據(jù)自己的能力和興趣自由選題。 人工器官是生物工程各領(lǐng)域知識和技術(shù)的綜合體現(xiàn)。以成像的手段來分有 X線成像、超聲成像、磁共振成像、放射性核素成像等 。一般情況下,操作人員先用某種類型的一組輸入輸出數(shù)據(jù)訓(xùn)練系統(tǒng),讓系統(tǒng)學(xué)習(xí),以后當(dāng)把屬于這種類型的新數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)時(shí), NN就能用學(xué)過的數(shù)據(jù)推測出而無需編制任何處理這類事件的特殊程序。聲波道傳感器對力學(xué)及電學(xué)量都很敏感 , 它具有靈敏度高、易于集成化、微型化等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)用范圍較廣,越來越受到人們的重視。 生物醫(yī)學(xué)信號涉及生物體各層次的生理、生化和生物信號,這些信息以物理量、化學(xué)量或生物量變化的形式表現(xiàn)出來,如心電、腦電、肌電、眼電、等生物電信號;血壓、體溫、呼吸、血流、脈搏等非電磁生理信號;血液、尿液、血?dú)獾壬锘瘜W(xué)量信號;酶、蛋白、抗體、抗原等生物量信號。 激光輻射生物體后,由于組織可能產(chǎn)生光致熱、化學(xué)、壓強(qiáng)、電磁場和生物刺激等效應(yīng),發(fā)生組織形態(tài)和功能的變化,故可用于臨床治療。 美國科學(xué)基金會發(fā)表了 400頁的報(bào)告,來說明納米技術(shù)對人類社會帶來的影響。而 納米材料 則是由許多的原子分子構(gòu)成的具有納米結(jié)構(gòu)特征的物質(zhì)。對生物材料的基本要求是: (生物性能); (機(jī)械性能); (耐生物老化性能)。 金屬材料的磨屑可增加感染率。盡管骨力學(xué)的研究已有上百年的歷史,但至今仍有許多問題處于有待深入研究的狀態(tài)。但是在西方生物醫(yī)學(xué)工程的進(jìn)步與它的社會效應(yīng)的矛盾日益顯露的今天,中國的生物醫(yī)學(xué)工程要發(fā)展,就必須要充分認(rèn)識我國的基本國情,要以大多數(shù)中國人的衛(wèi)生保健的急需為目標(biāo),立足于我國經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的可能,在促進(jìn)我國醫(yī)學(xué)水平提高的同時(shí),必須有助于社會醫(yī)療費(fèi)用的控制。四大影像設(shè)備 、 各種生物電和器官壓力流量監(jiān)測等功能檢查設(shè)備 、 各種自動生化分析儀器 , 是現(xiàn)代臨床診斷的基礎(chǔ);射頻儀 、 碎石機(jī)治愈了不少的患者;除顫器 、 埋藏式心臟起搏器和人工心瓣膜挽救和維持了全世界數(shù)百萬心臟病人的生命;人工腎等血液凈化技術(shù) ,維持著數(shù)十萬腎功能衰竭病人的正常生活;人工晶體 、人工關(guān)節(jié) 、 功能性假體已廣泛用于傷殘人的康復(fù)和功能輔助;生物力學(xué)的研究 , 對動脈粥樣硬化的血栓形成認(rèn)識及對骨外科器具和人工器官的設(shè)計(jì)起了十分重要的作用 。 以人工器官為例 ,它需要生物材料學(xué) 、 生物力學(xué) 、 生理學(xué)及有關(guān)機(jī)電 、 化工工程技術(shù)的有機(jī)結(jié)合 , 甚至涉及社
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