【文章內(nèi)容簡介】 標(biāo)志性成果主要包括4個方面：2．1顯微鏡的發(fā)明17世紀(jì)發(fā)明了光學(xué)顯微鏡，其分辨能力達(dá)到微米（μm）級水平；20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的電子顯微鏡，使人們能觀察到納米（nm）級的微小個體。2．2影像學(xué)診斷進(jìn)步影像學(xué)診斷是20世紀(jì)醫(yī)學(xué)診斷最重要也是發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，50年代X線透視和攝是臨床最常用的影像學(xué)診斷方法；1972年第1臺CT誕生，只能用于顱腦檢查；1974年，全身CT出現(xiàn)；現(xiàn)在螺旋CT（SpiralCT）能快速掃描和重建圖像，提高了診斷準(zhǔn)確率；1976年，第1臺商用正電子發(fā)射體層攝影（PET）誕生，PET是目前最先進(jìn)的影像診斷技術(shù)；1980年，第1臺可以用于臨床的全身MRI誕生；1984年，美國第1臺醫(yī)用磁共振獲得FDA認(rèn)證，MRI工程的進(jìn)步，促進(jìn)了醫(yī)學(xué)診斷學(xué)向功能與形態(tài)相結(jié)合的方向發(fā)展，向超快速成像、準(zhǔn)實時動態(tài)MRI、MRI、fMRI、MRS發(fā)展；2000年，第1臺PET/CT誕生；2010年，MRI/PET誕生等。2．3介入醫(yī)學(xué)問世1964年，Dotter和Judkin最早使用介入技術(shù)導(dǎo)管對下肢動脈阻塞性病變進(jìn)行擴(kuò)張治療取得成功；1967年，Margulis首先使用介入放射學(xué)，這是醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)出現(xiàn)“介入”一詞的最早記載；1977年，Gruenzing成功地進(jìn)行了首例冠狀動脈球囊擴(kuò)張術(shù)獲得成功；20世紀(jì)80年代，隨著高精度計算機(jī)化影像診查儀器、數(shù)字減影血管造影（DSA）、射頻消融技術(shù)以及高分子新材料制成的介入技術(shù)用的各種導(dǎo)管相繼問世，使介入性診療技術(shù)飛速進(jìn)步。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(jī)的研發(fā)，開始了人工心肺機(jī)體外循環(huán)技術(shù)應(yīng)用；1958年，瑞典醫(yī)生奧克森寧為患者植入了世界首例全埋藏式人工心臟起搏器；1960年，美國首次將人造硅膠球心臟瓣膜植入一位風(fēng)心病二尖瓣狹窄患者體內(nèi)，術(shù)后長期存活，開創(chuàng)了人工心臟瓣膜置換的先河；1982年，美國人工心臟研究小組為一患者植入完全人工心臟使其存活了112d；AbioCor于2001年獲得批準(zhǔn)使用人工心臟；同時，人工關(guān)節(jié)、人工肝、人工肺也在臨床得到了大量應(yīng)用。3生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的特點生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科是一門高度綜合的交叉學(xué)科，這是它最大的特點。所謂交叉學(xué)科是指由不同學(xué)科、領(lǐng)域、部門之間相互作用，彼此融合形成的一類學(xué)科群。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。而且，生物醫(yī)學(xué)工程所指的學(xué)科交叉，不是生物醫(yī)學(xué)同哪一個工程學(xué)科分支的簡單結(jié)合，而是多學(xué)科、廣范圍、高層次上的融合。近年來，高分子材料科學(xué)、電子學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等自然科學(xué)的不斷發(fā)展，極大地推動了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展。此外，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科所涉及的領(lǐng)域非常廣泛?？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。這樣一來，當(dāng)任何一個學(xué)科取得突破進(jìn)展時都能影響到生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展，使其發(fā)展的速度異常迅速。4研究內(nèi)容與領(lǐng)域生物醫(yī)學(xué)工程的研究內(nèi)容包括：基礎(chǔ)性研究，涉及生物力學(xué)、生物材料學(xué)、生物醫(yī)學(xué)信息的提取與處理、生物系統(tǒng)建模與仿真、各種物理因子的生物效應(yīng)、生物系統(tǒng)的質(zhì)量和能量傳遞等；應(yīng)用性研究，直接為醫(yī)學(xué)服務(wù)，涉及生物醫(yī)學(xué)信號檢測與傳感技術(shù)，生物醫(yī)學(xué)信息處理技術(shù)，醫(yī)學(xué)成像與圖像處理技術(shù)，人工器官、醫(yī)用制品和儀器，康復(fù)與治療工程技術(shù)等。當(dāng)前生物醫(yī)學(xué)工程研究的重要領(lǐng)域包括：4．1生物力學(xué)研究生命體運動和變形的學(xué)科，主要通過生物學(xué)與力學(xué)原理方法的有機(jī)結(jié)合，認(rèn)識生命過程的規(guī)律，解決生命與健康領(lǐng)域的科學(xué)問題；研究領(lǐng)域主要包括：生物流變學(xué)、心血管生物力學(xué)與血液動力學(xué)、骨關(guān)節(jié)生物力學(xué)等。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。4．3生物材料學(xué)研究與生物體特別是人體組織、血液、體液相接觸或作用時不凝血、不溶血、不引起細(xì)胞突變、畸變和癌變，不引起免疫排異和過敏反應(yīng)，無毒、無不良反應(yīng)的特殊功能材料。4．4人工器官主要研究人體組織與器官的再生、修復(fù)與替代。人工器官在臨床上的應(yīng)用，挽救了不少垂危的生命，為臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展開拓了新途徑。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)。4．6生物系統(tǒng)建模與仿真 對生物體在細(xì)胞、器官和整體等各層面的參數(shù)及其相互關(guān)系建立數(shù)學(xué)模型，并用計算機(jī)求解該模型以分析和預(yù)測各種條件下生物系統(tǒng)運行的機(jī)制和狀態(tài)。4．7生物醫(yī)學(xué)信號檢測與處理技術(shù)生物醫(yī)學(xué)信號的檢測與處理幾乎成為了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科共同的研究方向。4．8醫(yī)學(xué)成像與圖像處理技術(shù)研究如何將人體有關(guān)生理、病理的信息提取出來并顯示為直觀的圖像、圖形方式，或?qū)σ勋@得的醫(yī)學(xué)圖像進(jìn)行分割、分類、識別、解釋及三維重建等進(jìn)行分析處理。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(jī)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。5生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域研究現(xiàn)狀5．1發(fā)達(dá)國家生物醫(yī)學(xué)工程的現(xiàn)狀在美國以及歐洲等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家，早在上世紀(jì)70年代就指出生物醫(yī)學(xué)工程的重要性，基于其強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)、科技實力，經(jīng)過近半個世紀(jì)的努力均取得了各自的成果。如今，這些國家在生物醫(yī)學(xué)工程方面處于世界前列。但是面對當(dāng)今科技飛速發(fā)展的新形勢，他們?nèi)栽谙氡M一切辦法努力前進(jìn)。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”。這樣一來，生物醫(yī)學(xué)工程在這一有利條件下迅速發(fā)展，朝向以整合生物、醫(yī)學(xué)、物理、化學(xué)及工程科學(xué)等高度交叉跨領(lǐng)域方向發(fā)展。這種發(fā)展方向既促進(jìn)了傳統(tǒng)性專業(yè)的提升，又為逐步形成新專業(yè)創(chuàng)造了條件。另外，美國政府因認(rèn)識到新的世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程對促進(jìn)衛(wèi)生保障事業(yè)發(fā)展所具有極大的重要性，急需扭轉(zhuǎn)美國生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域研發(fā)工作群龍無首的分散局面，美國第102屆國會于3000年1月34日通過立法，在國立衛(wèi)生研究院內(nèi)設(shè)立了國家生物醫(yī)學(xué)成像和生物工程研究所，規(guī)定由該所負(fù)責(zé)對美國生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的科研創(chuàng)新、開發(fā)應(yīng)用、教育培訓(xùn)和信息傳播等進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)和管理，促進(jìn)生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、物理學(xué)、工程學(xué)和計算機(jī)科學(xué)之間的基本了解、合作研究以及跨學(xué)科的創(chuàng)新。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。5．2國內(nèi)生物醫(yī)學(xué)工程的現(xiàn)狀我國的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科相對國外發(fā)達(dá)國家來說起步比較低。自上世紀(jì)80年代以來，經(jīng)過30多年的發(fā)展，目前全國已有很多所高校內(nèi)設(shè)有此專業(yè)，在一些理、工科實力較強(qiáng)的高校內(nèi)均建有生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)。由于這些學(xué)校的理、工等學(xué)科在全國都有重要的影響，且大都設(shè)有國家級重點學(xué)科，他們開展起來十分方便，這些院校均是以科研性學(xué)科設(shè)置的。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。因為生物醫(yī)學(xué)工程是以理、工、醫(yī)為基礎(chǔ)，醫(yī)學(xué)中的許多問題只有在這些學(xué)科相互結(jié)合的前提下才能得以解決。要將基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)化為工業(yè)化產(chǎn)品，將美好的前景分析變?yōu)樾l(wèi)生保健的實際行動而服務(wù)于廣大人民，就離不開生物醫(yī)學(xué)工程師。這就是這些生物醫(yī)學(xué)工程工作者的工作理念。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。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)計的重要依據(jù)。生物材料是與人體組織相接觸或作用而對人體無毒副作用、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。可開發(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、