【正文】 。不能將生物醫(yī)學工程看成是一門單純的技術(shù)科學，看作是各種現(xiàn)代科學技術(shù)在醫(yī)學上的簡單應用。如果忽略了這一點，片面地追求科學技術(shù)的先進性，或一味地追求生物醫(yī)學工程產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益，其結(jié)果必然是使生物醫(yī)學工程自身陷于困境 。先后在 18個省、直瞎市成立了分會，并于 1986年正式加入 IFMBE。目前全國有近四十所高校有相當規(guī)模的生物醫(yī)學工程研究室、所，博士點十多個，碩士點幾十個，對我國的生物醫(yī)學工程學發(fā)展起了十分重要的作用。在學科形成的初期，這種仿效是必然的。 生物醫(yī)學工程學的科學范圍 生物醫(yī)學工程學是工程學與生物學、醫(yī)學結(jié)合的產(chǎn)物，任何工程學科與生物學和醫(yī)學的結(jié)合均屬于生物醫(yī)學工程的范疇，因此生物醫(yī)學工程的研究領(lǐng)域十分廣泛，并在不斷的發(fā)展，目前較成熟的領(lǐng)域有如下八個： 1. 生物力學 2. 生物材料 3. 生物系統(tǒng)建模與仿真 4. 物理因子在治療中的應用及其生物效應 5. 生物醫(yī)學信號檢測與傳感器 6. 生物醫(yī)學信號處理 7. 醫(yī)學圖像技術(shù) 8. 人工器官 ? 生物力學 （ Biological Mechanics） ： 生物力學是力學與生物學、醫(yī)學等學科之間相互滲透的邊緣學科。具體地說，它將用經(jīng)典力學、固體力學、流體力學的知識來解釋生命的某些現(xiàn)象；用力學的方法定量地分析、研究生命系統(tǒng)的功能與構(gòu)造的關(guān)系，進而探討生命的整個力學過程。 生物力學的研究，加深了對血液流變特性與疾病的關(guān)系，骨力學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。 近年來，由于醫(yī)學科學技術(shù)的發(fā)展．仿生學、宇航技術(shù)的進步，給生物力學提出了一系列問題，促進了生物力學的蓬勃發(fā)展。 生物力學的研究開始于 60年代。此后，美、歐、日、蘇、澳、加等國都相繼建立了專門的研究機構(gòu)，并多次召開國際性生物流變學會議和生物力學討論會。與此同時，中國力學會組織了全國性的生物力學專業(yè)組。 骨骼生物力學 (Skeleton Biological Mechanics） 骨骼生物力學是生物力學的重要分支。這是因為生物體是有生命的，與無生命的工程材料結(jié)構(gòu)有著根本的不同。 骨骼生物力學研究骨和骨骼體系的力學問題、骨的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀力學效應的關(guān)系、骨的耦合力學效應、骨的生長與斷裂的力學問題及骨骼生長的控制論等。骨的組織結(jié)構(gòu)十分復雜，與生物材料力學的關(guān)系十分密切。 目前，對于骨的動力特性和骨作為一種有生命的組織的微觀力學效應等方面，研究尚較少。 ? 骨骼生物力學的臨床應用舉例：人工關(guān)節(jié)材料的選擇 人工關(guān)節(jié)置換術(shù)是骨骼生物力學最活躍的一個應用領(lǐng)域?，F(xiàn)在人工關(guān)節(jié)種類繁多，從人工關(guān)節(jié)設計、制造、植入和維護，既有工程問題，也有骨力學問題。 已被用做人工關(guān)節(jié)的材料有：超高分子聚乙烯、不銹鋼、鈦合金、鈷鉻鉬合金、陶瓷、硅橡膠和炭質(zhì)材料，其中陶瓷材料正逐漸被重視。 從臨床的使用來看，以上材料的人工關(guān)節(jié)尚未引起抗原性反應或致癌。單純的鈦抗磨損能力較差，但鈦合金則能提高抗磨損性能。它的力學性質(zhì)與密質(zhì)骨也比較接近，其疲勞壽命也較長，但其強度較低，目前只用于小關(guān)節(jié)。 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。硅橡膠有較好的生理相容性，但強度低，一般也只用于小關(guān)節(jié)。上述材料有否致癌作用，尚待進一步研究。 生物材料是與人體組織 、 體液或血液相接觸或作用 而對人體無毒 、 無副作用 、 不凝血 、不溶血 ， 不引起人體細胞突變 、 畸變和癌變 ，不引起免疫排異和過敏反應的特殊功能材料 。 這些材料主要分為醫(yī)用合成或天然高分子材料 、 醫(yī)用金屬材料 、 醫(yī)學陶瓷 、 醫(yī)用碳素材料 ， 以及它們的復合材料等類 。生物材料的種類十分繁多，用途非常廣泛。 生物材料已成功地就用于人工心臟瓣膜、人工血管、人工骨與關(guān)節(jié)、醫(yī)用導管、齒科材料、外科縫線、藥物緩釋載體、透析與超濾膜材料及一次性和植入性醫(yī)用制品等方面。納米技術(shù)是繼互聯(lián)網(wǎng)、基因之后人們關(guān)注的又一大熱點。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)。 形象地說，如果人站在月球上看地球，肉眼看見地球是一個球體，無法分辨出細節(jié)。但如果使用放大上億倍的掃描隧道顯微鏡，則可以看到建筑物水泥墻或泥土中的沙粒。大約相當于頭發(fā)粗細的八萬分之一。人們普遍認為，納米技術(shù)是信息和生命科學技術(shù)能夠進一步發(fā)展的共同基礎。 90年代起，各國科學家紛紛投入一場 “ 納米戰(zhàn) ” ：在 100納米尺度的空間內(nèi)，研究電子、原子和分子運動規(guī)律和特性。納米粒子就是納米尺寸大小的微小顆粒。表面具有很大的能量，具有常規(guī)材料根本不可能出現(xiàn)的多種新的功能和特性。幾十個原子、分子或成千個原子、分子 組合 在一起時，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、磁性、電容性、導電性、發(fā)光性和顏色及水溶性都有重大變化。 由于顆粒極度細化 ， 晶界所占體積百分數(shù)增加 ， 使得材料的某些性能發(fā)生截然不同的變化 ， 例如 ， 以前給人極脆印象的陶瓷 ， 納米化居然可以用來加工制造發(fā)動機零件 ， 在醫(yī)學上被用于骨科及齒科材料 . 納米技術(shù)的基本涵義： 是指在微觀環(huán)境下，即在納米尺寸范圍內(nèi)，人類將認識和改造自然的能力延伸到原子、分子水平，通過直接操縱和安排原子、分子，原子團或分子團，使其重新排列、組合，創(chuàng)造出新的物質(zhì)或物品的高新技術(shù)。 晶粒尺寸的減小將對力學性能產(chǎn)生很大的影響，使材料的強度、韌性和超塑性大大提高。納米碳材料的應用，使碳質(zhì)人工器官、人工骨、人工齒、人工肌腱的強度、硬度、韌度等多方面性能顯著提高。 目前盡管已對納米材料的制備、結(jié)構(gòu)與性能進行了大量的研究，但在基礎理論及應用開發(fā)等方面尚有大量的問題待探討。 納米技術(shù)已經(jīng)滲透到：材料與制造、醫(yī)學與健康、環(huán)境與能源、納米電子學與計算機技術(shù)、航空航天探測等領(lǐng)域。報告指出：在十到十五年間，整個半導體產(chǎn)業(yè)和一半以上的制藥工業(yè)，將依賴于納米技術(shù)。 ? 生物系統(tǒng)建模與仿真 生物系統(tǒng)建模 是對生物的細胞、器官和整體各個層次的行為、參數(shù)及其關(guān)系建立數(shù)學模型的工作，最終希望用數(shù)學的形式表達出來。 生物系統(tǒng)的仿真 是用電子計算機求解生物系統(tǒng)的數(shù)學模型以分析和預測各種條件下生物系統(tǒng)運行機制和狀態(tài)的工作。因此研究這種復雜的生物系統(tǒng)就需要十分復雜的實驗，而對于某些條件下的生物系統(tǒng)研究，其實驗往往難以進行。 生物系統(tǒng)建模與仿真可用于鑒別人體參數(shù)的異常以進行疾病診斷、糖尿病等疾病的預報、血壓等參數(shù)的自適應控制。 生物系統(tǒng)控制是人為地外加控制條件來影響生物系統(tǒng)的生命過程，以達到某種特定的目的。建立流行病模型，為人們制定疾病的防疫措施提供理論依據(jù)。研究電、磁、輻射、超聲等物理能量作用和機理，并確定其有效劑量和安全標準，從而發(fā)展應用物理因子治療疾病的技術(shù)，并防止其可能的有害影響。強激光用于光凝、汽化和切割等手術(shù)治療，弱激光用于一般理療和針灸等非手術(shù)治療，應用激光光動力學治療惡性腫瘤，激光治療已擴展到臨床各領(lǐng)域。這種方法的優(yōu)點是可在不損傷正常細胞情況下殺傷癌細胞。 在動態(tài)實時圖像引導下，把精巧的手術(shù)器械經(jīng)腔口、小切口或血管導管送到病患的部位進行手術(shù)治療的方法稱作介入性療法，由于創(chuàng)傷小，危險性小，費用少，故近年來發(fā)展較快。介入性治療中必須有超小型精巧的工具、符合臨床要求的材料和良好的工藝，這是工程性研