【正文】 生物力學所涉及的領域很廣，目前認為它主要包括骨骼生物力學、人體運動力學、血液循環(huán)力學、呼吸流變學和生物熱力學等分支學科。它的 目的 是試圖從力學的角度來了解生命。但是在西方生物醫(yī)學工程的進步與它的社會效應的矛盾日益顯露的今天，中國的生物醫(yī)學工程要發(fā)展，就必須要充分認識我國的基本國情，要以大多數(shù)中國人的衛(wèi)生保健的急需為目標，立足于我國經(jīng)濟和技術的可能，在促進我國醫(yī)學水平提高的同時，必須有助于社會醫(yī)療費用的控制。 我國的生物醫(yī)學工程是仿效西方的模式建立起來的。至今設 10個學科分會和專業(yè)委員會。 中國生物醫(yī)學工程學科 中國生物醫(yī)學工程學科是 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)學工程學會，中國醫(yī)學科學院院長黃家駟教授任首屆會長。實際上生物醫(yī)學工程服務的對象是社會的每一個成員，因而必然受到社會經(jīng)濟承受能力的約束。 而從這種困境中解脫出來的唯一辦法，就是改變觀念，重視生物醫(yī)學工程的社會性。 具有諷刺意義的是 ， 當初推動生物醫(yī)學工程發(fā)展的原因之一是指望借助于工程的方法來控制醫(yī)療費用的膨脹 。 但是 ， 另一方面 ， 由于生物醫(yī)學工程的進步 ， 高技術的醫(yī)療儀器裝備層出不窮 ， 使得醫(yī)療保健費用呈指數(shù)曲線急劇上升 ， 成為整個社會越來越沉重的負擔 。四大影像設備 、 各種生物電和器官壓力流量監(jiān)測等功能檢查設備 、 各種自動生化分析儀器 ， 是現(xiàn)代臨床診斷的基礎；射頻儀 、 碎石機治愈了不少的患者；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 ，維持著數(shù)十萬腎功能衰竭病人的正常生活；人工晶體 、人工關節(jié) 、 功能性假體已廣泛用于傷殘人的康復和功能輔助；生物力學的研究 ， 對動脈粥樣硬化的血栓形成認識及對骨外科器具和人工器官的設計起了十分重要的作用 。 七十年代以后 ， 生物醫(yī)學工程涉及到生物醫(yī)學的各個方面 ， 并取得長足的發(fā)展 。 美國 、 日本和西方一些國家成立了醫(yī)學電子學和生物醫(yī)學工程學組織 。 這些對醫(yī)學進步 ， 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)濟效益 。 本構方程： 如果能將本構規(guī)律以數(shù)學方程的形式表達出來，這一方程即稱為 本構方程 。電子學的滲入使心電、腦電、心音、 B超等實用診斷技術逐步地出現(xiàn)和應用于臨床；人體植入性心臟起搏器研制成功挽救了成千上萬心臟病患者的生命；與材料科學的結合，成功地研制出如醫(yī)用硅橡膠、醫(yī)用聚氨酯和有機玻璃制作的人工股骨等人體功能輔助及衛(wèi)生保健材料和制品；工程力學原理和方法的運用，使人們能夠定量地研究血液在心血管中流動特性，建立了 本構方程 來刻畫血液的流動行為；以醫(yī)用材料為基礎的多學科相結合，開始早期的人工器官如人工腎、人工肺、人工晶體、人工心瓣膜的研制和臨床應用。 醫(yī)學注重社會效益，工程學注重經(jīng)濟效益，生物醫(yī)學工程才是二者必然的結合。 ?既為醫(yī)學 、 生物學提供技術與裝備 ， 又為醫(yī)學 、 生物學的發(fā)展開辟新路： 因此它是變革醫(yī)學和生物學本身的一支重要力量 。 以人工器官為例 ，它需要生物材料學 、 生物力學 、 生理學及有關機電 、 化工工程技術的有機結合 ， 甚至涉及社會倫理學 。 人工心臟瓣膜的制作和質量控制與監(jiān)測等還要涉及一系列工程問題，此外還有成本控制問題。 雖然它作為一門獨立的學科發(fā)展的歷史尚不太長 （ 50年 ） ， 但由于它在保障人類健康方面所起的巨大作用 ， 它已經(jīng)成為當前醫(yī)療保健性產(chǎn)業(yè)的重要基礎和支柱 ，許多國家都將其列為高技術領域 。生物醫(yī)學工程學的根本任務在于保障人類健康，為疾病的預防、診斷、治療和康復服務。第一章 概述 ? 什么叫生物醫(yī)學工程 生物醫(yī)學工程（ Biomedical Engineering, BME）是運用自然科學和工程技術的原理和方法，研究人的生理、病理過程，揭示人體的生命現(xiàn)象，并從工程角度解決防病治病問題的一門綜合性高技術學科。 我國著名科學家顧方舟先生在 “ 中國生物醫(yī)學工程的今天與明天 ” 一書中這樣寫到“ 生物醫(yī)學工程學是這樣一門學科：它把人體各個層次上的生命過程（包括病理過程）看作是一個系統(tǒng)的狀態(tài)變化的過程；把工程學的理論和方法與生物學、醫(yī)學的理論和方法有機地結合起來去研究這類系統(tǒng)狀態(tài)變化的規(guī)律，并在此基礎上，應用各種工程技術手段，建立適宜的方法和裝置，以最有效的途徑，人為地控制這種變化，以達預定的目標。 生物醫(yī)學工程是理 、 工 、 醫(yī)相結合的新興邊緣學科 ， 是多種工程學科向生物學 、 醫(yī)學滲透并相互作用的結果 。 以人工心臟瓣膜這一典型的生物醫(yī)學工程項目為例，為了進行人工心臟瓣膜的設計和制造，人們需要作如下工作： ，弄清人體心臟瓣膜的運動學和力學特性（定量）； 2. 解決人工心臟瓣膜材料問題（相容性、毒性、力學性質和制備工藝等）； 疲勞壽命，以及植入心臟后的長期生物效應等 。 風濕性心臟病 ?生物醫(yī)學工程的特點： ?大跨度的 、 多學科的綜合性應用學科 。 這種大跨度（ 從非生命科學到生命科學 ， 乃至從自然科學到人文科學 ）的綜合 ， 是傳統(tǒng)學科所沒有的 ， 其發(fā)展需要工程技術與醫(yī)學兩方面人材的密切結合 。 ?社會效益與經(jīng)濟效益的結合。 生物醫(yī)學工程學的發(fā)展狀況 生物醫(yī)學工程是從 20世紀 50年代以來，隨著電子學、材料學、工程力學、信息科學和電子計算機等多種學科的進步并廣泛應用于醫(yī)學和生物學領域而逐漸形成和發(fā)展的。 本構規(guī)律：指 生物體、組織器官的力學性質，特別是其應力與應變的規(guī)律，稱為 本構規(guī)律。 進入 60年代以后 ， 微電子學 、 信息科學 、計算機科學 、 控制論 、 工程力學及材料科學等的迅速發(fā)展并緊密地與醫(yī)學結合 ， 導致大量的醫(yī)療儀器設備如 X線機 、 超聲儀 、 心電圖 、 腦電圖及球式機械人工心臟瓣膜等廣泛地應用于臨床 。 由此 ， 生物醫(yī)學工程學這一新興的邊緣學科作為一門獨立的學科成立 ，成為時代的需要 。 世界性的國際生物醫(yī)學工程聯(lián)合會于 1965年正式成立 。 理論研究方面 ， 利用生物系統(tǒng)建模與仿真技術對極為復雜的生命現(xiàn)象和生理過程的機制進行定量描述 ， 如胰島素釋放控制模型和傳染病流行模型等；生物力學對骨 、 軟組織和血液的流變特性作了系統(tǒng)的研究 ， 對心血管中血液流動建立了更接近生理的本構方程； 應用技術方面 ， X射線計算機斷層掃描裝置 （ X線 CT,XComputed Tomography） 在短短的二十年間已發(fā)展到第五代 ， 同位素斷層圖像的放射型 CT（ ECT)， 使單純形態(tài)檢查發(fā)展到功能診斷 ， 多種斷層技術使醫(yī)學影像成為臨床診斷的支柱； 生物傳感器的問世，使有機物的測量進入了無試劑分析的時代，使連續(xù)動態(tài)監(jiān)測體內有機成分成為可能； 單板機、單片機使得醫(yī)療儀器微型化、智能化； 高性能個人計算機的出現(xiàn)，使醫(yī)療儀器具有了多功能化特征，集醫(yī)學信息采集、檢測、處理和管理為一體，大大地提高了醫(yī)療效能；網(wǎng)絡技術和虛擬技術的實用化，使遠程醫(yī)療成為現(xiàn)實 . 現(xiàn)代醫(yī)學基本上是構筑在生物醫(yī)學工程的基礎上 。 總之 ， 現(xiàn)代醫(yī)學的進步離不開生物醫(yī)學工程的發(fā)展 ， 反過來又提出了新的課題 ， 促進生物醫(yī)學工程的進步 。 目前這個負擔已經(jīng)沉重到北美 、 西歐等經(jīng)濟發(fā)達國家都難以承受的地步 。 但結果卻事與愿違 ， 生物醫(yī)學工程技術越發(fā)達 ， 醫(yī)療費用增長所造成的社會負擔卻越沉重