生物医学工程基础绪论

医学生物工程技术

高莉

河北师范大学生命科学学院2/3/202311.1、生物医学工程的定义1.2、生物医学工程研究内容和基本任务1.3、生物医学工程的特点1.4、生物医学工程的发展第一章绪论－－教学内容2/3/202322.1、生物医学材料概论2.2、生物材料表面与血液及组织成分的相互作用2.3、金属材料的毒理学2.4、陶瓷材料的毒理学2.5、材料在体内的生物降解2.6、生物医学材料的免疫学2.7、无机生物医学材料2.8、金属生物医学材料2.9、医用高分子材料2.10组织工程材料第二章生物医学材料－－教学内容2/3/20233第一章绪论2/3/20234主要参考书郑昌琼、裴觉民主编，生物医学工程学，四川大学内部讲义，200011

俞梦孙、蒋大宗主编，中国生物医学工程的今天与明天，天津科技翻译出版社，199812陈百万主编，生物医学工程学，科学出版社，1997年2/3/20235边缘交叉科学

(Interdisciplinary)综合：

生物学医学工程学

理论和方法近几十年内建立与发展2/3/20236什么是医学生物工程学

还没有一个公认的定义随科学技术的发展而改变随生物医学工程研究领域而拓展若干个生物医学工程学的奠基人和著名权威曾有过几个定义2/3/20237对生物医学工程三个有代表性的定义表述2/3/20238工程应用学说

三合一学说

生物医学工程结合学说

2/3/20239“三合一学说”生物学＋医学＋工程学＝生物医学工程学2/3/202310“工程应用学说”生物医学工程学是工程学在医学和生物学中的应用2/3/202311“结合学说”

生物医学工程学是生物学、医学和其它非生物学科的结合2/3/202312现代医学的主要任务：诊断－－治疗－－康复－－预防2/3/202313(1)、疾病预防中的生物医学工程病毒与细菌的隔离病毒与细菌的杀灭有毒、有害物质的清除2/3/2023142/3/202315含纳米二氧化钛、纳米银的抗菌涂料2/3/202316医学图像

超声图像、CT、X-光片………生物信号

心电、脑电……….医学检验

核磁共振、内窥检验………..(2)、医学诊断中的生物医学工程2/3/202317X－CT放射性核素成像彩色多普勒超声图像心电监视仪彩色B型超声仪2/3/202318激光手术、γ-刀超声碎石癌症的放射治疗与化学治疗靶向药物与生物导弹器官修复中的组织工程人工胰－－血糖测定与胰岛素注射(3)、医学治疗中的生物医学工程2/3/202319人工生物瓣全人工心脏膜式人工肺组织工程骨修复胰岛素药泵介入治疗导管2/3/202320畸形矫正人工义肢可视义眼人工耳膜(4)、医学康复中的生物医学工程2/3/2023212/3/202322总体概念都是说的生物学、医学和工程学相互融合、依存的关系。生物医学工程学是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的边缘学科2/3/202323一般定义

“应用物理学和工程学的技术来解决生命系统中的问题，突出强调人类疾病的诊断、治疗和预防”

-----------生物医学工程学2/3/202324生物医学工程工程学生物学医学2/3/202325更详细说明：

综合运用现代自然科学和工程技术的原理、方法，从工程学的角度，在多种层次上研究生物体，特别是人体的结构、功能和其它生命现象，揭示和论证生命运动的规律，深化对生命系统的认识，提供防病、治病、卫生保健、康复、安全防护的新理论和新方法，设计和研制用于防病、治病等的新材料、人工器官、装置与系统的新兴交叉学科2/3/202326生物医学工程的目标

几乎所有工程学和物理学都可与生物医学相互结合

探索人类正常生理学

表征组织与器官的病变机理

给出研究和技术开发的最佳手段

提供治疗与预防的有效方法2/3/2023271.2生物医学工程：

研究内容和基本任务2/3/202328基本任务生物医学工程学的基本任务是运用工程技术手段，研究和解决生物学和医学中的有关问题2/3/202329研究方法生物医学工程学以应用基础性研究为主，研究的对象是人体(一个多层次的庞大系统)，所涉及的领域十分广泛，并在不断的扩展之中2/3/202330

从微观层次、组织器官层次和整体层次：(1)、研究探索人类正常生理学；(2)、表征组织与器官的病变机理；(3)、给出研究和技术开发的最佳手段；(4)、提供治疗与预防的有效方法研究内容2/3/202331目前涉及较多的学科

医学、生物学、物理学、化学、力学、材料学、制造学、电子学、计算机科学等……2/3/202332主要研究领域①生物力学②生物材料学③人工器官④生物系统建模与仿真⑤生物医学信号与传感器⑥生物医学信息处理⑦医学图像技术⑧物理因子在治疗中应用及生物学效应2/3/202333

各研究领域既相互独立，又相互交叉，相互支撑2/3/2023341.3生物医学工程的特点2/3/202335

新兴、综合、交叉与边缘科学2/3/202336A、迅速发展的新兴学科

生物医学工程是在近几十年才从医学中分离而形成一门独立学科。当代高新科技的飞速发展，为它提供基础2/3/202337B、大跨度、多学科的综合性应用学科医学、生物学、物理学、化学、力学、材料学、制造学、电子学、计算机科学等学科的有机结合，甚至涉及社会、伦理、道德、法律等

非生命科学到生命科学

自然科学到人文科学2/3/202338C、生物医学工程是医学和生物学发展的重要动力一方面生物医学工程为医学、生物学提供技术与装备另一方面又为医学和生物学的发展开辟新路

－－带来生物学与医学的变革2/3/202339D、生物医学工程是社会效益与经济效益的综合

医学重于社会效益，工程重于经济效益，生物医学工程是医学与工程学的结合，则是社会效益与经济效益必然的结合2/3/202340坚持“以人为本”的宗旨反对“利益至上”的倾向

必须在保证功能性的同时，保证不对宿主造成任何显著的危害(无论是长期的还是短期的)2/3/202341医学从业者的规范生物医学工程从业者的道德规范－－HippocraticOath(希波克拉底誓言)2/3/202342Hippocratic，西方医学之父、人类医学史上最伟大的人物、古希腊医学黄金时代的缔造者2400多年前的誓言时至今日仍然影响着西方医学界；作为职业道德的圣典，它的规范作用又远远超出医学界，成为适合一切人类社会组织抑制人性之恶的道德规范

2/3/202343HippocraticOath

IswearbyApollothephysician,byAesculapius,Hygeia,andPanacea,andItaketowitnessallthegods,allthegoddesses,tokeepaccordingtomyabilityandmyjudgementthefollowingoath.

2/3/202344HippocraticOath

Toconsiderdeartomeasmyparentshimwhotaughtmethisart,toliveincommonwithhim,andifnecessarytosharemygoodswithhim,tolookuponhimchildrenasmyownbrothers,toteachthemthisartiftheysodesirewithoutfeeorwrittenpromise,toimparttomysonsandthesonsofthemasterwhotaughtmeandthediscipleswhohaveenrolledthemselvesandhaveagreedtotherulesoftheprofession,buttothesealone,thepreceptsandtheinstruction.

2/3/202345HippocraticOath

Iwillprescriberegimenforthegoodofmypatientsaccordingtomyabilityandmyjudgementandneverdoharmtoanyone.TopleasenoonewillIprescribeadeadlydrug,norgiveadvicewhichmaycausehisdeath.NorwillIgiveawomanapessarytoprocureabortion.ButIwillpreservethepurityofmylifeandmyart.Iwillnotcutforstone,evenforpatientsinwhomthediseaseismanifest.Iwillleavethisoperationtobeperformedbypractitioners(specialistinthisart).IneveryhousewhereIcomeIwillenteronlyforthegoodofmypatients,keepingmyselffarfromallintentionalill-doingandallseduction.Allthatmaycometomyknowledgeintheexerciseofmyprofessionorindailycommercewithmen,whichoughtnottobespreadabroad,Iwillkeepsecretandwillneverrevealit.

2/3/202346HippocraticOath

IfIkeepthisoathfaithfully,mayIenjoymylifeandpracticemyart,respectedbyallmenandinalltimes,butifIswervefromitorviolateit,maythereversebemylot.

2/3/202347仰赖医神阿波罗，埃斯克列彼斯及天地诸神为证，鄙人敬谨宣誓愿以自身能力及判断力所及，遵守此约凡授我艺者敬之如父母，作为终身同业伴侣我愿尽余之能力及判断力所及，遵守为病家谋利益之信条，并检束一切堕落及害人行为，我不得将危害药品