第1章-生物医学工程概述

生物医学工程基础

四川大学材料科学与工程学院

四川大学生物医学工程研究中心10/25/20231ElementsofBiomedicalEngineering(BME)CollegeofMaterialsSci.&Eng.,SCUResearchCenterofMBE,SCU10/25/20232Contacttome尹光福Tel.

85413003(O)81801050(XM)E-mail

nic0700@

yingf@

10/25/20233主要内容

1、绪论(尹光福教授)

2、生物医学材料(尹光福教授)

3、生物力学(蒋文涛副教授)4、人工器官(苏葆辉副教授)5、生物医学仪器(邹远文副教授)

6、生物医学图像(李德玉教授)10/25/20234主要参考书1郑昌琼、裴觉民主编，生物医学工程学，四川大学内部讲义，20002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，199810/25/20235第一章绪论10/25/20236？1.1生物医学工程的定义WhatisBiomedicalEngineering(BME)10/25/20237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10/25/20238什么是生物医学工程学

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10/25/20239对生物医学工程三个有代表性的定义表述10/25/202310“三合一学说”生物学＋医学＋工程学＝生物医学工程学10/25/202311“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10/25/202312“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10/25/202313SomeExamples现代医学的主要任务：诊断－－治疗－－康复－－预防10/25/202314(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10/25/202315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10/25/202316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10/25/202317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10/25/202318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10/25/202319一般定义

“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10/25/202320生物医学工程工程学生物学医学10/25/202321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10/25/202322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10/25/2023231.2生物医学工程：

研究内容和基本任务10/25/202324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10/25/202325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10/25/202326

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10/25/202327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……10/25/202328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10/25/202329

各研究领域既相互独立，又相互交叉，相互支撑10/25/2023301.3生物医学工程的特点10/25/202331

新兴、综合、交叉与边缘科学10/25/202332A、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10/25/202333B、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10/25/202334C、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10/25/202335D、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