【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 化、高技術(shù)化的橋梁。例如，生物力學(xué)利用力學(xué)的基本原理，結(jié)合生理、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)，從分子力學(xué)到系統(tǒng)力學(xué)各個(gè)不同的層次來研究生物體的力學(xué)問題，研制各種生物材料和人工器官的基礎(chǔ)，也是武器裝備和衛(wèi)勤裝備研制過程中人機(jī)匹配設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。生物材料是與人體組織相接觸或作用而對(duì)人體無毒副作用、不凝血、不溶血、不引起人體細(xì)胞突變、畸變和癌變，也不引起免疫排斥和過敏反應(yīng)的特殊功能材料?？砷_發(fā)出在軍事醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有廣泛用途的抗凝血材料、可降解性骨修補(bǔ)材料、吸咐解毒材料、藥物緩釋材料、生物粘合材料、抗粘連材料、透析及超過濾用的膜材料、外科手術(shù)縫線、藥物載體材料、記憶合金等。生物系統(tǒng)建模與仿真通過對(duì)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(jì)算機(jī)分析和預(yù)測(cè)各種條件下生物系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制和狀態(tài)。這種技術(shù)可以替代軍事醫(yī)學(xué)研究中某些復(fù)雜、長(zhǎng)期、昂貴乃至無法實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)，如航天、航空、潛水及危險(xiǎn)條件下的生物系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，提高研究效率，并可為施加不同控制條件研究對(duì)生物系統(tǒng)運(yùn)行過程的影響。生物系統(tǒng)建模與仿真也是醫(yī)學(xué)智能儀器研制的重要基礎(chǔ)。人工器官是用人工材料制成的、模擬人體器官的結(jié)構(gòu)與功能、可部分或全部代替自然器官功能的機(jī)械裝置，對(duì)于戰(zhàn)傷救治、減少傷殘、提高傷病員的生存質(zhì)量具有重要意義。生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)是各種醫(yī)學(xué)檢測(cè)儀器發(fā)展的重要基礎(chǔ)技術(shù)，生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理技術(shù)綜合反映了通信、生理、模式識(shí)別、人工智能和數(shù)字信號(hào)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(shí)喪失提供了新的手段。6．2衛(wèi)星遙感技術(shù)將成為重要的宏觀流行病學(xué)手段為應(yīng)付未來突發(fā)戰(zhàn)爭(zhēng)需要軍事醫(yī)學(xué)部門及時(shí)提供目標(biāo)地區(qū)可靠的醫(yī)學(xué)地理、流行病學(xué)和自然衛(wèi)生資源等方面的資料。傳統(tǒng)的常規(guī)地面調(diào)查是獲取信息的重要手段，但需要大量人力、物力，而且費(fèi)時(shí)較長(zhǎng)，難以滿足全面、系統(tǒng)、動(dòng)態(tài)觀測(cè)的需要，更不能適應(yīng)軍事應(yīng)急的要求。隨著空間技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星遙感技術(shù)可以從宏觀上幫助實(shí)現(xiàn)這一目的。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(jì)地理因素與流行病學(xué)、軍隊(duì)衛(wèi)生、衛(wèi)勤保障關(guān)系密切，實(shí)時(shí)、客觀、動(dòng)態(tài)地掌握這些因素的變化情況，對(duì)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。對(duì)我國(guó)周邊地區(qū)、重要戰(zhàn)略目標(biāo)地區(qū)、有爭(zhēng)議的地區(qū)以及人員較難進(jìn)入的島礁、叢林、沼澤等進(jìn)行自然地理調(diào)查，衛(wèi)星遙感甚至可能是唯一可行的措施。衛(wèi)星遙感作為一種應(yīng)用空間技術(shù)的發(fā)展已趨于成熟，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，分辨率不斷提高，其快速、客觀、實(shí)時(shí)、覆蓋面廣、信息量大、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)，是其它技術(shù)無法比擬的，在預(yù)防醫(yī)學(xué)中有著廣闊的應(yīng)用前景。6．3生物傳感器將是化生戰(zhàn)劑偵檢的有效工具生物傳感器近年來受到越來越多的重視，它是生物學(xué)的選擇性和靈敏性與微電子技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)物，如酶?jìng)鞲衅?、受體傳感器和抗體傳感器等。生物傳感器可廣泛用于傳染病病原體檢驗(yàn)、化學(xué)和生物戰(zhàn)劑的偵檢、軍隊(duì)食品衛(wèi)生監(jiān)測(cè)、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(jiǎn)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(diǎn)。例如，在化學(xué)戰(zhàn)條件下，利用受體傳感器可與一類戰(zhàn)劑發(fā)生反應(yīng)的特點(diǎn)，先迅速檢測(cè)出戰(zhàn)荊的類別，指導(dǎo)人員及時(shí)采取防護(hù)措施，繼而再用抗體傳感粉進(jìn)一步確定戰(zhàn)劑的種類，采取更具針對(duì)性的防護(hù)。將生物傳愚器與專家系統(tǒng)結(jié)合后，非專業(yè)人員也可使用，甚至可將小型生物傳感器安裝在士兵的軍服內(nèi)使用。80年代末出現(xiàn)的光纖生物傳感器靈敏度更高、應(yīng)用范圍更廣，在化學(xué)和生物戰(zhàn)劑的聯(lián)合偵檢中已進(jìn)入工程開發(fā)和試用階段。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(jiǎn)便可靠的傷員電子尋找器材。新型生物降解性骨修補(bǔ)材料可理想地修復(fù)骨缺損不需要作二次拆旅手術(shù)。膜材料技術(shù)和分子篩技術(shù)等新材料技術(shù)的發(fā)展，將使野戰(zhàn)制液制氧的水平大大提高。記憶合金等熱敏材料可廣泛應(yīng)用于各種部位戰(zhàn)傷骨折的固定。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(zhǎng)的因子、不粘連、透氣性好的多種高技術(shù)的復(fù)合體。用生物材料技術(shù)制成的人工皮膚覆蓋戰(zhàn)傷燒傷創(chuàng)面，可抑制創(chuàng)面感染，促進(jìn)創(chuàng)傷愈合，減少癱痕形成。7二十一世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程展望縱觀醫(yī)學(xué)新技術(shù)誕生和發(fā)展的歷史，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)研究領(lǐng)域十分廣泛，與其他學(xué)科的集成交叉是多層次、多方面的。利用多學(xué)科交叉的優(yōu)勢(shì)來揭示人類思維和認(rèn)知的奧秘，是二十一世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程的一個(gè)主攻方向。與分子生物學(xué)相結(jié)合，加強(qiáng)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(gè)重要趨勢(shì)。微創(chuàng)傷手術(shù)、生物醫(yī)學(xué)微機(jī)電技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)機(jī)器人技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)信息技術(shù)[8]等正在成長(zhǎng)為新的研究領(lǐng)域。隨著廣泛應(yīng)用現(xiàn)代相關(guān)技術(shù)成果，未來的醫(yī)療儀器裝置、醫(yī)學(xué)診療過程必將融合更廣泛的集成科學(xué)技術(shù)，創(chuàng)造出新設(shè)備和新技術(shù)，推動(dòng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)向更高水平發(fā)展。8結(jié)語感想生物醫(yī)學(xué)工程是應(yīng)社會(huì)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(diǎn)。同時(shí)，由于其以其他學(xué)科為基礎(chǔ)，因利乘便，發(fā)展迅猛，已經(jīng)在很多方面有了深入的應(yīng)用，并且產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。尤其是軍事方面的應(yīng)用，大大減少了人員損傷。也正因其剛剛發(fā)展，仍有很多問題需要我們年輕一輩去探索，我們也有了更多的發(fā)展空間。并且，生物醫(yī)學(xué)工程也是一個(gè)朝陽產(chǎn)業(yè)，為我們提供了很多契機(jī)。這也堅(jiān)定了我學(xué)習(xí)生物醫(yī)學(xué)工程的信念。我們定將在生物醫(yī)學(xué)工程的康莊大道上越走越遠(yuǎn)！參考文獻(xiàn)：侯小麗，馬明所.《生物醫(yī)學(xué)工程回顧與展望》.《中國(guó)醫(yī)療器械信息》,2011年,第17卷第7期胡興斌.《淺談生物醫(yī)學(xué)工程的現(xiàn)狀及前景》.《醫(yī)療衛(wèi)生裝備》,2004年,第9期周林，尹軍，何慶華.《精妙的人體與超能的生物醫(yī)學(xué)工程》.《醫(yī)療衛(wèi)生裝備》,2013年9月,第34卷第9期江淵聲.《生物醫(yī)學(xué)工程的研究范圍》.《生命科學(xué)》,2009年4月,第21卷第2期哀力，焦紅霞，秦斌，等.《生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展與生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人才培養(yǎng)》.《中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備》,2008年10月,第5卷第10期CHAO 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王松俊.《生物醫(yī)學(xué)工程及其軍事醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景》.《解放軍醫(yī)學(xué)雜志》,1996年4月,第22卷第2期Nandor R iehter.《生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的全球性挑戰(zhàn)》.《國(guó)外醫(yī)學(xué)夢(mèng)物醫(yī)學(xué)工程分冊(cè)》,1988年,第11卷第1期鄭崇勛.《生物醫(yī)學(xué)工程走進(jìn)21世紀(jì)》.《西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版)》,2002年12月,第22卷第4期(總62期)第三篇：生物醫(yī)學(xué)工程總結(jié)新生研討論文生物醫(yī)學(xué)工程生物醫(yī)學(xué)工程是一門新興的邊緣學(xué)科，它綜合工程學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的理論和方法，在各層次上研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化，并運(yùn)用工程技術(shù)手段去控制這類變化，其目的是解決醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問題，保障人類健康，為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服生物醫(yī)學(xué)務(wù)。它有一個(gè)分支是生物信息、化學(xué)生物學(xué)等方面主要攻讀生物、計(jì)算機(jī)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(gè)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(jì)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。生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理主要任務(wù)是：根據(jù)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)特點(diǎn)，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(hào)中所攜帶的信息，并對(duì)它們進(jìn)步分析、解釋和分類。生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理，根據(jù)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的特點(diǎn)，對(duì)所采集到的生物醫(yī)學(xué)信號(hào)進(jìn)行分析、解釋、分類、顯示、存儲(chǔ)、和傳輸。生物醫(yī)學(xué)信號(hào)，是屬于強(qiáng)噪聲背景下的低頻微弱信號(hào)，它是由復(fù)雜的生命體發(fā)出的不穩(wěn)定的自然信號(hào)。從電的性質(zhì)來講，可以分成電信號(hào)和非電信號(hào)，如心電、肌電、腦電等屬于電信號(hào)；其它如體溫、血壓、呼吸、血流量、脈搏、心音等屬于非電信號(hào)，非電信號(hào)又可分為：① 機(jī)械量；②熱學(xué)量；③光學(xué)量；④化學(xué)量。生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)技術(shù)是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科研究中的一個(gè)先導(dǎo)技術(shù)，由于研究者所站的立場(chǎng)、目的以及采用的檢測(cè)方法不同，使生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的檢測(cè)技術(shù)的分類呈現(xiàn)多樣化，具體介紹如下：無創(chuàng)檢測(cè)、微創(chuàng)檢測(cè)、有創(chuàng)檢測(cè)；在體檢測(cè)、離體檢測(cè)；直接檢測(cè)、間接檢測(cè)；非接觸檢測(cè)、體表檢測(cè)、體內(nèi)檢測(cè)；生物電檢測(cè)、生物非電量檢測(cè)；形態(tài)檢測(cè)、功能檢測(cè)；處于拘束狀態(tài)下的生物體檢測(cè)、處于自然狀態(tài)下的生物體檢測(cè)；透射法檢測(cè)、反射法檢測(cè)；一維信號(hào)檢測(cè)、多維信號(hào)檢測(cè)；遙感法檢測(cè)、多維信號(hào)檢測(cè)；一次量檢測(cè)、二次量分析檢測(cè)；分子級(jí)檢測(cè)、細(xì)胞級(jí)檢測(cè)、系統(tǒng)級(jí)檢測(cè)。生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的特點(diǎn)①信號(hào)弱。②噪聲強(qiáng)。③頻率范圍一般較低，除心音信號(hào)頻譜成份稍高外，其他電生理信號(hào)頻譜一般較低。④隨機(jī)性強(qiáng)，生物醫(yī)學(xué)信號(hào)不但是隨機(jī)的，而且是非平穩(wěn)的。生物醫(yī)學(xué)圖像處理什么是醫(yī)學(xué)影像技術(shù)？醫(yī)學(xué)圖像處理是一門綜合了數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)等多個(gè)學(xué)科的交叉科學(xué)，是利用數(shù)學(xué)的方法和計(jì)算機(jī)這一現(xiàn)代化的信息處理工具，對(duì)由不同的醫(yī)學(xué)影像設(shè)備產(chǎn)生的圖像按照實(shí)際需要進(jìn)行處理和加工的技術(shù)。醫(yī)學(xué)圖像處理的對(duì)象主要是X射線圖像，CT圖像，MRI圖像，超聲圖像，PET圖像和SPECT圖像等。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展源于德國(guó)科學(xué)家倫琴于1895年發(fā)現(xiàn)的X射線并由此產(chǎn)生的X線成像技術(shù)。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(duì)病人進(jìn)行診斷。醫(yī)生主要憑經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷確定診斷結(jié)果，診斷結(jié)果的正確與否與醫(yī)生的臨床經(jīng)驗(yàn)直接相關(guān)。X射線的發(fā)現(xiàn)徹底改變了傳統(tǒng)的診斷方式，它第一次無損地為人類提供了人體內(nèi)部器官組織的解剖形態(tài)照片，從此使診斷正確率得到大幅度的提高。近20年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，與計(jì)算機(jī)技術(shù)密切相關(guān)的影像技術(shù)也日新月異，醫(yī)學(xué)影像學(xué)已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最快的學(xué)科之一。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。當(dāng)X線透過人體不同組織結(jié)構(gòu)時(shí)，被吸收的程度不同，所以到達(dá)熒屏或膠片上的X線量即有差異。X線影像的形成，是基于以下三個(gè)基本條件：首先，X線具有一定的穿透力，能穿透人體的組織結(jié)構(gòu)；第二，被穿透的組織結(jié)構(gòu)，存在這密度和厚度的差異；第三，這個(gè)有差別的剩余X線，是不可見的，經(jīng)過顯像過程，經(jīng)過X線片、熒屏或電視屏，就能獲得X線圖像。二、超聲成像超聲可以探查出非常細(xì)微的病變組織，是X線攝影的有力補(bǔ)充。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。超聲儀使用的成像物質(zhì)波源是震動(dòng)頻率在人的聽覺范圍以外的機(jī)械震動(dòng)波。所以，超聲成像是用不可見的也聽不到的超聲波能量實(shí)現(xiàn)的人體成像，超聲波對(duì)人體無輻射傷害。人們常說的B超只是超聲波成像儀的一種。超聲成像的缺點(diǎn)是圖像對(duì)比度差，圖像的重復(fù)性依賴于操作人員。另外，超聲檢查的視野有限，難以顯示正常組織及較大病變的全貌，不利于與其它檢查圖像(如CT，MRI)進(jìn)行對(duì)比。三、CT成像隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，1972年出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助X射線斷層掃描術(shù)(CT)。CT是以高穿透性、高能量的X射線穿過人體的受檢部位后，由于不同組織或器官在組織密度上的差異，使入射的X射線被人體組織的吸收而發(fā)生相應(yīng)的衰減。其主要特點(diǎn)是具有高密度分辨率；能準(zhǔn)確測(cè)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(duì)比。CT成像解決了傳統(tǒng)X線成像因組織重疊造成的圖像分辨率不高的問題，實(shí)現(xiàn)了組織器官的斷層解剖結(jié)構(gòu)的成像。但是，由于與X線成像技術(shù)一樣，CT成像也是通過檢測(cè)人體對(duì)X射線的吸收量而獲得的圖像，因此，CT成像對(duì)軟組織獲得的圖像的密度分辨率遠(yuǎn)沒有MRI高。四、核醫(yī)學(xué)成像核醫(yī)學(xué)成像是一種對(duì)人體無創(chuàng)、安全而有效的成像方法，它最重要的特點(diǎn)是能反映人體內(nèi)各組織器官功能性的變化，而功能性的變化常發(fā)生在疾病的早期。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。核醫(yī)學(xué)成像技術(shù)是以放射性核素示蹤法為基礎(chǔ)的，其基本特點(diǎn)是利用放射性核素制作標(biāo)記化合物注入人體，釋放的正電子與體內(nèi)存在的電子碰撞而發(fā)生湮滅，從而釋放出g射線，利用體外檢測(cè)器獲得數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建，進(jìn)而形成核醫(yī)學(xué)圖像。核醫(yī)學(xué)成像的空間分辨率遠(yuǎn)沒有MRI和CT的高，但是，核醫(yī)學(xué)成像是目前唯一可以在亞分子或分子水平上成像的技術(shù)。在核醫(yī)學(xué)成像過程中，注入人體內(nèi)的放射性藥物根據(jù)自己的代謝和生物學(xué)特性，能特異地分布于體內(nèi)特定的器官或病變組織，標(biāo)記在放射性藥物分子上的放射性核素由于放出g射線能被體外探測(cè)器探測(cè)到，通過對(duì)探測(cè)器探測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，就可顯示放射性核素標(biāo)記的放射性藥物在體內(nèi)的分布圖。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(jí)間躍遷的量子效應(yīng)。MRI較CT具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)：無電磁輻射損傷，對(duì)軟組織具有更高的分辯率，多方向、多參數(shù)成像方法，無需用造影劑就能對(duì)心血管成像。MRI系統(tǒng)已