【文章內(nèi)容簡介】 抗電磁干擾，非常靈敏，但線性范圍窄。聲效應(yīng)管生物傳感器是今后的重要發(fā)展方向之一，高度集成化后，可做成多功能微型傳感器。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。 目前，物理傳感器已經(jīng)實(shí)用化，化學(xué)傳感器也多已達(dá)到實(shí)用水平， 生物傳感器 大多數(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)開發(fā)階段。 隨著微電子、光電子技術(shù)的發(fā)展，生物醫(yī)學(xué)傳感器也將繼續(xù)向微型化、多參數(shù)、實(shí)用化發(fā)展。微電子和微加工技術(shù)的進(jìn)步，將導(dǎo)致集微傳感器、微處理器和微執(zhí)行器集于一體的微系統(tǒng)的問世與應(yīng)用。 ? 生物醫(yī)學(xué)信號處理 生物醫(yī)學(xué)信號一般都是伴隨著噪聲和干擾的信號，如心電、肌電信號總是伴隨著因肢體動(dòng)作和精神緊張等帶來的假象，而且有較強(qiáng)的工頻干擾；誘發(fā)腦電信號，總是伴隨著較強(qiáng)的自發(fā)腦是信號；超聲回波信號總是伴隨著其它反射雜波。此外，信號中無用成份亦應(yīng)視為檢測中的干擾。 生物信息處理技術(shù)即是研究從被檢測的湮沒在干擾和噪聲中的生物醫(yī)學(xué)信號中提取有用的生物醫(yī)學(xué)信息的方法。 生物醫(yī)學(xué)信號的檢測與處理的方法，包括在強(qiáng)噪聲背景下對微弱生理信號的動(dòng)態(tài)提取、多道生理信號的同步觀察與處理、生理信號的時(shí)間 ―頻率表示、自適應(yīng)處理、醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)等。 另外，生物傳感器輸出的信號一般十分微弱，需要放大。 再者，生物信號的特征部分才包含著生物信息，把這些信號的特征識別出來也是生物醫(yī)學(xué)信號處理的主要任務(wù)。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(dòng)；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。 生物醫(yī)學(xué)信息處理技術(shù)的研究領(lǐng)域廣泛，但在發(fā)展之中，并存在大量的前沿性課題，均需繼續(xù)加強(qiáng)系統(tǒng)的、深入的研究，擴(kuò)大其實(shí)用價(jià)值。 近年來，小波變換（ WT）被廣泛地應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)信號檢測的許多領(lǐng)域。特別是其在時(shí)間－頻率平面具有良好的定位特性。 在過去的幾年中，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ Artificial Neural Networks， NN）在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用迅速擴(kuò)大。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)提供了一種與常規(guī)分析方法不同的計(jì)算方法。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。 雖然 NN計(jì)算最初的重點(diǎn)是為了更好地了解大腦的活動(dòng)，但它卻已經(jīng)在許多神經(jīng)生物學(xué)以外的應(yīng)用領(lǐng)域獲得了驚人的成功。已有多種 NN模型被提出，其中某些模型已取得了引人注目的成果。在高分子序列分析，包括蛋白質(zhì)和 DNA的 NN研究對于醫(yī)學(xué)有潛在的重要性。 NN在圖像分析及輔助診斷中的應(yīng)用，近年來受到了重視，用 NN對胸部透視數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對于鑒別良性與惡性病灶很有幫助，同時(shí)還減少了不必要的活組織檢查。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。在診斷老年癡呆癥時(shí) NN能和專家相媲美。除圖像分析外， NN還被廣泛地應(yīng)用于心血管疾病的診斷及生化和化學(xué)分析等領(lǐng)域。 生物醫(yī)學(xué)信號檢測技術(shù)已廣泛應(yīng)用于臨床檢查、病人監(jiān)護(hù)、醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、在體控制、人工器官和運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，并成為生物醫(yī)學(xué)工種研究各領(lǐng)域的共用性技術(shù)。在各方面的應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)發(fā)揮了重要的作用。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(dòng)。 計(jì)算機(jī)心電圖診斷系統(tǒng)已被用戶所接受，成為知識處理在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域內(nèi)為數(shù)不多的幾個(gè)成功應(yīng)用的例子之一，在門診檢查、基礎(chǔ)護(hù)理、職業(yè)病防治、人口篩選和流行病研究等領(lǐng)域得到一定的應(yīng)用。雖然目前的心電圖診斷系統(tǒng)還比不上專業(yè)醫(yī)生的水平，但心電圖的自動(dòng)分析仍有改進(jìn)的余地，研究人員正從不同的著重點(diǎn)對診斷程序作進(jìn)一步的改進(jìn)，如：利用每一心跳中有用的信息；綜合不同程序的結(jié)果；吸收心電學(xué)其它領(lǐng)域的知識；采用非心電圖的數(shù)據(jù)；利用記錄完備的心電數(shù)據(jù)來評估心電圖診斷程序等。 ? 醫(yī)學(xué)圖像技術(shù) 從顯微鏡技術(shù)到 CT、核磁共振以及各種內(nèi)窺鏡，醫(yī)學(xué)圖像一直是醫(yī)學(xué)信息的主要來源。 醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)包括醫(yī)學(xué)成像技術(shù)和圖像處理技術(shù)。 醫(yī)學(xué)成像 是把生物體中的有關(guān)信息以圖像形式提取并顯示出來。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 。以圖像所包含的信息種類來分有形態(tài)學(xué)成像、成分成像和功能成像。 圖像處理 則是對已獲得的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行分析、識別、分割、解釋、分類以及作三維重建與顯示，其目的是把獲得的醫(yī)學(xué)圖像的某些部分增強(qiáng)，或提取某些特征，為醫(yī)生提供感興趣的信息。成像與圖像處理技術(shù)有時(shí)是結(jié)合成一體的。 醫(yī)學(xué)圖像具有直觀、形象和信息量豐富的特點(diǎn)，便于觀測和儲(chǔ)存，因而發(fā)展十分迅速，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床診斷中已占越來越重要的地位。 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。 醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)種類 很多，傳統(tǒng)的顯微圖像、 x線射線圖像和內(nèi)窺鏡圖像技術(shù)得到不斷發(fā)展；與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的超聲醫(yī)學(xué)圖像、x線計(jì)算機(jī)斷層圖像 (x線 CT)、磁共振圖像(MRI)和放射性核素圖像等也已得到迅速發(fā)展和普及應(yīng)用；熱成像、微波成像、電阻抗成像等技術(shù)亦在開發(fā)或研究之中，有的已形成產(chǎn)品。 目前， B型超聲成像技術(shù)已經(jīng)普及應(yīng)用，彩色超聲多普勒血流成像技術(shù)也已使用并日趨完善； x線 CT已發(fā)展到第五代，掃描速度有了很大提高； MRI的磁體重量不斷減輕，并在血流成像和波譜分析方面取得顯著進(jìn)展；放射性核素成像可獲得組織化學(xué)及功能性圖像；應(yīng)用計(jì)算機(jī)的顯微圖像技術(shù)已成為進(jìn)行細(xì)胞和分子水平研究的重要手段。 今后的重要課題 是提高已有成像技術(shù)的成像速度和分辨力；擴(kuò)展成像功能，特別是用于體內(nèi)化學(xué)成份和生理功能的檢查；努力降低成像設(shè)備的成本；提高圖像質(zhì)量。此外，保證足夠的圖像質(zhì)量和觀測精度的三維重建理論與技術(shù)的研究，也是受到重視的課題。 醫(yī)學(xué)圖像處理方法 很多?；谂R床知識、解剖學(xué)知識、成像技術(shù)知識和統(tǒng)計(jì)學(xué)知識等知識的綜合運(yùn)用，使圖像處理技術(shù)發(fā)展迅速。此外，模糊處理技術(shù)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)在醫(yī)學(xué)圖像處理中已受到高度重視，三維圖像顯示技術(shù)亦是重要的發(fā)展方向。 ? 人工器官 當(dāng)人體器官病傷而不能用常規(guī)方法醫(yī)治時(shí)，有可能給病人使用一種人工制造的裝置來部分或全部替代病損的自然器官，以補(bǔ)償、替代或修復(fù)自然器官的功能，這樣的器件或裝置稱為人工器官。 例如，人工心臟瓣膜、人工血管、人工血液和人工心臟及心臟輔助裝置，可補(bǔ)償血液循環(huán)功能；人工關(guān)節(jié)、人工脊椎、人工骨、人工肌腱和假肢具有支持運(yùn)動(dòng)功能；人工腎、人工肝具有血液凈化功能；人工肺、人工氣管和人工喉具有呼吸輔助功能；人工食管、人工膽管和人工腸具有支持消化功能； 人工膀胱、人工輸尿管、人工尿道具有排尿輔助功能；人工胰、人工胰島細(xì)胞具有內(nèi)分泌輔助功能；人工子宮、人工輸卵管、人工睪丸、人工陰道和陰莖假體具有生殖輔助功能；心臟起搏器、膈起搏器等具有神經(jīng)傳導(dǎo)功能的輔助作用；人工視覺、人工聽覺、人工晶體、人工角膜、人工鼻等具有感覺輔助功能。 可以說，除大腦以外，對人體的其他器官都在進(jìn)行人工器官模擬和替代的研究，其中許多人工器官已不同程度地用于臨床，已形成了相當(dāng)規(guī)模的人工器官產(chǎn)業(yè)。 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)。這個(gè)領(lǐng)域的進(jìn)展，取決于對自然器官功能的充分了解和諸如生物力學(xué)、生物材料學(xué)、生物醫(yī)學(xué)傳感器和控制系統(tǒng)、生物系統(tǒng)的建模與仿真等各領(lǐng)域的進(jìn)步。離開生物相容性好和堅(jiān)固耐用的生物材料，離開傳感器和控制系統(tǒng)的完善，人工器官是不可能實(shí)現(xiàn)的。 應(yīng)該說，各種人工器官都存在許多問題有待解決。其中，心肺器官的輔助或替代是人工器官研究的首要問題。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。 人工器官的研究將愈來愈受到重視并得到不斷發(fā)展和應(yīng)用，可以預(yù)言，人工器官將成為愈來愈重要的和廣泛應(yīng)用的治療手段，這將是二十一世紀(jì)醫(yī)學(xué)進(jìn)步的一個(gè)顯著特點(diǎn)。 與自然器官相比，人工器官仍有一定的差異，大多數(shù)人工器官不能完全替代自然器官。隨著自然器官移植的進(jìn)展，人工器官作為自然器官移植的過渡，仍有一定的價(jià)值。 考試方法及要求 ? 方法：交一篇綜述 ? 要求： ? 題目：不限，你所感興趣的生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的各個(gè)方面均可。 ? 字?jǐn)?shù)： 3000字左右。不少于 2022字。 ? 參考文獻(xiàn)：不少于 3篇，且至少一篇英文文獻(xiàn)(應(yīng)選擇近 5年來的作品。 文獻(xiàn)綜述的撰寫方法 文獻(xiàn)綜述是對某一方面的專題搜集大量情報(bào)資料后經(jīng)綜合分析而寫成的一種學(xué)術(shù)論文，它是科學(xué)文獻(xiàn)的一種。 文獻(xiàn)綜述是反映當(dāng)前某一領(lǐng)域中某分支學(xué)科或重要專題的最新進(jìn)展、學(xué)術(shù)見解和建議的，它往往能反映出有關(guān)問題的新動(dòng)態(tài)、新趨勢、新水平、新原理和新技術(shù)等等。是作者對某一方面問題的歷史背景、前人工作、爭論焦點(diǎn)、研究現(xiàn)狀和發(fā)展前景等內(nèi)容進(jìn)行評論的科學(xué)性論文。 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。 寫文獻(xiàn)綜述一般經(jīng)過以下幾個(gè)階段：即選題，搜集閱讀文獻(xiàn)資料、擬定提綱（包括歸納、整理、分析）和成文。 一、選題和搜集閱讀文獻(xiàn) 撰寫文獻(xiàn)綜述通常出于某種需要，如為某學(xué)術(shù)會(huì)議的專題、從事某項(xiàng)科研、為某方面積累文獻(xiàn)資料等等，所以，文獻(xiàn)綜述的選題，作者一般是明確的，不象科研課題選題那么困難。文獻(xiàn)綜述選題范圍廣，題目可大可小，大到一個(gè)領(lǐng)域、一個(gè)學(xué)科，小到一種疾病、一個(gè)方法、一個(gè)理論，可根據(jù)自己的需要而定，初次撰寫文獻(xiàn)綜述，特別是實(shí)習(xí)同學(xué)所選題目宜小些，這樣查閱文獻(xiàn)的數(shù)量相對較小，撰寫時(shí)易于歸納整理，否則，題目選得過大，查閱文獻(xiàn)花費(fèi)的時(shí)間太多，影響實(shí)習(xí)，而且歸納整理困難，最后寫出的綜述大題小作或是文不對題。 選定題目后，則要圍繞題目進(jìn)行搜集與文題有關(guān)的文獻(xiàn)。 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。這是因?yàn)檠芯啃缘恼撐淖⒅匮芯康姆椒ê徒Y(jié)果，特別是陽性結(jié)果，而文獻(xiàn)綜述要求向讀者介紹與主題有關(guān)的詳細(xì)資料、動(dòng)態(tài)、進(jìn)展、展望以及對以上方面的評述。因此文獻(xiàn)綜述的格式相對多樣，但總的來說，一般都包含以下四部分：即前言、主題、總結(jié)和參考文獻(xiàn)。撰寫文獻(xiàn)綜述時(shí)可按這四部分?jǐn)M寫提綱，在根據(jù)提綱進(jìn)行撰寫工。 前言部分，主要是說明寫作的目的，介紹有關(guān)的概念及定義以及綜述的范圍，扼要說明有關(guān)主題的現(xiàn)狀或爭論焦點(diǎn)，使讀者對全文要敘述的問題有一個(gè)初步的輪廓。 主題部分，是綜述的主體，其寫法多樣，沒有固定的格式?？砂茨甏樞蚓C述，也可按不同的問題進(jìn)行綜述，還可按不同的觀點(diǎn)進(jìn)行比較綜述，不管用那一種格式綜述，都要將所搜集到的文獻(xiàn)資料歸納、整理及分析比較，闡明有關(guān)主題的歷史背景、現(xiàn)狀和發(fā)展方向，以及對這些問題的評述，主題部分應(yīng)特別注意代表性強(qiáng)、具有科學(xué)性和創(chuàng)造性的文獻(xiàn)引用和評述。 總結(jié)部分，與研究性論文的小結(jié)有些類似，將全文主題進(jìn)行扼要總結(jié)，對所綜述的主題有研究的作者，最好能提出自己的見解。 參考文獻(xiàn)雖然放在文末，但卻是文獻(xiàn)綜述的重要組成部分。因?yàn)樗粌H表示對被引用文獻(xiàn)作者的尊重及引用文獻(xiàn)的依據(jù)，而且為讀者深入探討有關(guān)問題提供了文獻(xiàn)查找線索。因此，應(yīng)認(rèn)真對待。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。關(guān)于參考文獻(xiàn)的使用方法，錄著項(xiàng)目及格式與研究論文相同，不再重復(fù)。 三、注意事項(xiàng) 由于文獻(xiàn)綜述的特點(diǎn)，致使它的寫作既不同于 “ 讀書筆記 ”“ 讀書報(bào)告 ” ，也不同于一般的科研論文。因此，在撰寫文獻(xiàn)綜述時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題： ⒈搜集文獻(xiàn)應(yīng)盡量全。掌握全面、大量的文獻(xiàn)資料是寫好綜述的前提，否則，隨便搜集一點(diǎn)資料就動(dòng)手撰寫是不可能寫出好多綜述的，甚至寫出的文章根本不成為綜述。 ⒉ 注意引用文獻(xiàn)的代表性、可靠性和科學(xué)性。在搜集到的文獻(xiàn)中可能出現(xiàn)觀點(diǎn)雷同，有的文獻(xiàn)在可靠性及科學(xué)性方面存在著差異，因此在引用文獻(xiàn)時(shí)應(yīng)注意選用代表性、可靠性和科學(xué)性較好的文獻(xiàn)。 ⒊引用文獻(xiàn)要忠實(shí)文獻(xiàn)內(nèi)容。由于文獻(xiàn)綜述有作者自己的評論分析，因此在撰寫時(shí)應(yīng)分清作者的觀點(diǎn)和文獻(xiàn)的內(nèi)容，不能篡改文獻(xiàn)的內(nèi)容。 ⒋ 參考文獻(xiàn)不能省略。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