生物医学工程基础绪论课件

医学生物工程技术医学生物工程技术 高莉河北师范大学 生命科学学院6/28/20241医学生物工程技术 高莉1.1、生物医学工程的定义、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、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、生物医学工程的特点1.4、生物医学工程的发展、生物医学工程的发展第一章第一章 绪论绪论教学内容教学内容6/28/202421.1、生物医学工程的定义第一章 绪论教学内容8/11/2.12.1、生物医学材料概论、生物医学材料概论、生物医学材料概论、生物医学材料概论2.22.2、生物材料表面与血液及组织成分的相互作用、生物材料表面与血液及组织成分的相互作用、生物材料表面与血液及组织成分的相互作用、生物材料表面与血液及组织成分的相互作用2.32.3、金属材料的毒理学、金属材料的毒理学、金属材料的毒理学、金属材料的毒理学2.42.4、陶瓷材料的毒理学、陶瓷材料的毒理学、陶瓷材料的毒理学、陶瓷材料的毒理学2.52.5、材料在体内的生物降解、材料在体内的生物降解、材料在体内的生物降解、材料在体内的生物降解2.62.6、生物医学材料的免疫学、生物医学材料的免疫学、生物医学材料的免疫学、生物医学材料的免疫学2.72.7、无机生物医学材料、无机生物医学材料、无机生物医学材料、无机生物医学材料2.82.8、金属生物医学材料、金属生物医学材料、金属生物医学材料、金属生物医学材料2.92.9、医用高分子材料、医用高分子材料、医用高分子材料、医用高分子材料2.10 2.10 组织工程材料组织工程材料组织工程材料组织工程材料第二章第二章 生物医学材料生物医学材料教学内容教学内容6/28/202432.1、生物医学材料概论第二章 生物医学材料教学内容8/第一章第一章 绪绪 论论6/28/20244第一章 绪 论8/11/20234主要参考书郑昌琼、裴觉民主编，生物医学工程学，四川郑昌琼、裴觉民主编，生物医学工程学，四川大学内部讲义，大学内部讲义，2000 11 俞梦孙、蒋大宗主编，中国生物医学工程的今俞梦孙、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，天与明天，天津科技翻译出版社，1998 12陈百万主编，生物医学工程学，科学出版社，陈百万主编，生物医学工程学，科学出版社，1997年年6/28/20245主要参考书8/11/20235边缘交叉科学边缘交叉科学 (Interdisciplinary)综综 合：合：生物学生物学医学医学工程学工程学理论和方法理论和方法近几十年内建立与发展近几十年内建立与发展6/28/20246边缘交叉科学 8/11/20236什么是医学生物工程学什么是医学生物工程学 还没有一个公认的定义还没有一个公认的定义随科学技术的发展而改变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随生物医学工程研究领域而拓展若若干干个个生生物物医医学学工工程程学学的的奠奠基基人人和和著著名权威曾有过几个定义名权威曾有过几个定义6/28/20247什么是医学生物工程学 还没有一个公认的定义8/11/2023对生物医学工程对生物医学工程三个有三个有代表性代表性的定义表述的定义表述6/28/20248对生物医学工程8/11/20238工程应用学说工程应用学说工程应用学说工程应用学说 三合一学说三合一学说三合一学说三合一学说 生物医学工程生物医学工程生物医学工程生物医学工程结合学说结合学说结合学说结合学说 6/28/20249工程应用学说 三合一学说 生物医学工程结合学说 8/11/2“三合一学说三合一学说”生物学医学工程学生物医学工程学生物学医学工程学生物医学工程学6/28/202410“三合一学说”8/11/202310“工程应用学说工程应用学说”生生物物医医学学工工程程学学是是工工程程学学在在医医学学和和生物学中的应用生物学中的应用6/28/202411“工程应用学说”8/11/202311“结合学说结合学说”生生物物医医学学工工程程学学是是生生物物学学、医医学学和其它非生物学科的结合和其它非生物学科的结合6/28/202412“结合学说”8/11/202312现代医学的主要任务：现代医学的主要任务：诊断治疗康复预防诊断治疗康复预防6/28/2024138/11/202313(1)、疾病预防中的生物医学工程、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隔离病毒与细菌的杀灭病毒与细菌的杀灭有毒、有害物质的清除有毒、有害物质的清除6/28/202414(1)、疾病预防中的生物医学工程病毒与细菌的隔离8/11/26/28/2024158/11/202315含纳米二氧化钛、纳米银的抗菌涂料含纳米二氧化钛、纳米银的抗菌涂料6/28/202416含纳米二氧化钛、纳米银的抗菌涂料8/11/202316医学图像医学图像 超声图像、超声图像、CT、X-光片光片生物信号生物信号 心电、脑电心电、脑电.医学检验医学检验 核磁共振、内窥检验核磁共振、内窥检验.(2)(2)、医学诊断中的生物医学工程、医学诊断中的生物医学工程6/28/202417医学图像(2)、医学诊断中的生物医学工程8/11/20231X XCTCT放射性核素成像放射性核素成像放射性核素成像放射性核素成像彩色多普勒超声图像彩色多普勒超声图像彩色多普勒超声图像彩色多普勒超声图像心电监视仪心电监视仪心电监视仪心电监视仪彩色彩色彩色彩色B B型超声仪型超声仪型超声仪型超声仪6/28/202418XCT放射性核素成像彩色多普勒超声图像心电监视仪彩色B型超激光手术、激光手术、-刀刀超声碎石超声碎石癌症的放射治疗与化学治疗癌症的放射治疗与化学治疗靶向药物与生物导弹靶向药物与生物导弹器官修复中的组织工程器官修复中的组织工程人工胰血糖测定与胰岛素注射人工胰血糖测定与胰岛素注射(3)(3)、医学治疗中的生物医学工程、医学治疗中的生物医学工程6/28/202419激光手术、-刀(3)、医学治疗中的生物医学工程8/11/2人工生物瓣人工生物瓣全人工心脏全人工心脏全人工心脏全人工心脏膜式人工肺膜式人工肺膜式人工肺膜式人工肺组织工程骨修复组织工程骨修复组织工程骨修复组织工程骨修复胰岛素药泵胰岛素药泵胰岛素药泵胰岛素药泵介入治疗导管介入治疗导管介入治疗导管介入治疗导管6/28/202420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畸形矫正畸形矫正人工义肢人工义肢可视义眼可视义眼人工耳膜人工耳膜(4)(4)、医学康复中的生物医学工程、医学康复中的生物医学工程6/28/202421畸形矫正(4)、医学康复中的生物医学工程8/11/202326/28/2024228/11/202322 总体概念总体概念 都都是是说说的的生生物物学学、医医学学和和工工程程学学相相互互融融合合、依依存存的的关关系系。生生物物医医学学工工程程学学是是综综合合生生物物学学、医医学学和和工工程程学学的的理理论论和和方法而发展起来的边缘学科方法而发展起来的边缘学科6/28/202423 总体概念8/11/202323一般定义一般定义 “应应用用物物理理学学和和工工程程学学的的技技术术来来解解决决生生命命系系统统中中的的问问题题，突突出出强强调调人人类类疾病的诊断、治疗和预防疾病的诊断、治疗和预防”-生物医学工程学生物医学工程学6/28/202424一般定义8/11/202324生物生物生物生物医学工程医学工程医学工程医学工程工程学工程学工程学工程学生物学生物学生物学生物学医医医医 学学学学6/28/202425生物工程学生物学医 学8/11/202325 更详细说明：更详细说明：综综合合运运用用现现代代自自然然科科学学和和工工程程技技术术的的原原理理、方方法法，从从工工程程学学的的角角度度，在在多多种种层层次次上上研研究究生生物物体体，特特别别是是人人体体的的结结构构、功功能能和和其其它它生生命命现现象象，揭揭示示和和论论证证生生命命运运动动的的规规律律，深深化化对对生生命命系系统统的的认认识识，提提供供防防病病、治治病病、卫卫生生保保健健、康康复复、安安全全防防护护的的新新理理论论和和新新方方法法，设设计计和和研研制制用用于于防防病病、治治病病等等的的新新材材料料、人工器官、装置与系统的新兴交叉学科人工器官、装置与系统的新兴交叉学科6/28/202426 更详细说明：8/11/202326生物医学工程的目标生物医学工程的目标 几乎所有工程学和物理学都可与生几乎所有工程学和物理学都可与生物医学相互结合物医学相互结合 探索人类正常生理学探索人类正常生理学 表征组织与器官的病变机理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提供治疗与预防的有效方法6/28/202427生物医学工程的目标8/11/2023271.2 1.2 生物医学工程：生物医学工程：研究内容和基本任务研究内容和基本任务6/28/2024281.2 生物医学工程：研究内容和基本任务8/11/2023基本任务基本任务 生生生生物物物物医医医医学学学学工工工工程程程程学学学学的的的的基基基基本本本本任任任任务务务务是是是是运运运运用用用用工工工工程程程程技技技技术术术术手手手手段段段段，研研研研究究究究和和和和解解解解决决决决生生生生物物物物学学学学和和和和医医医医学中的有关问题学中的有关问题学中的有关问题学中的有关问题6/28/202429基本任务 生物医学工程学的基本任务是运用研究方法研究方法 生生物物医医学学工工程程学学以以应应用用基基础础性性研研究究为为主主，研研究究的的对对象象是是人人体体(一一个个多多层层次次的的庞庞大大系系统统)，所所涉涉及及的的领领域域十分广泛，并在不断的扩展之中十分广泛，并在不断的扩展之中6/28/202430研究方法 生物医学工程学以应用基础性研 从从微微观观层层次次、组组织织器器官官层层次次和和整整体体层层次次：(1)、研研究究探探索索人人类类正正常常生生理理学学；(2)(2)、表表征征组组织织与与器器官官的的病病变变机机理理；(3)(3)、给给出出研研究究和和技技术术开开发发的的最最佳佳手手段段；(4)(4)、提提供供治治疗疗与与预预防的有效方法防的有效方法研究内容研究内容6/28/202431 从微观层次、组织器官层次和整体层次：目前涉及较多的学科目前涉及较多的学科 医医学学、生生物物学学、物物理理学学、化化学学、力力学学、材材料料学学、制制造造学学、电电子子学学、计算机科学等计算机科学等6/28/202432目前涉及较多的学科 医学、生物学、物理主要研究领域主要研究领域 生物力学生物力学 生物材料学生物材料学 人工器官人工器官 生物系统建模与仿真生物系统建模与仿真 生物医学信号与传感器生物医学信号与传感器 生物医学信息处理生物医学信息处理 医学图像技术医学图像技术 物理因子在治疗中应用及生物学效应物理因子在治疗中应用及生物学效应6/28/202433主要研究领域 生物力学8/11/202333 各各研研究究领领域域既既相相互互独独立立，又又相相互互交交叉叉，相相互互支撑支撑6/28/202434 各研究领域既相互独立，又相互交叉，相互1.31.3 生物医学工程的特点生物医学工程的特点6/28/2024351.3 生物医学工程的特点8/11/202335 新兴、综合、交新兴、综合、交叉与边缘科学叉与边缘科学6/28/202436 新兴、综合、交叉与边缘科学8/11/20A、迅速发展的新兴学科迅速发展的新兴学科 生生物物医医学学工工程程是是在在近近几几十十年年才才从从医医学学中中分分离离而而形形成成一一门门独独立立学学科科。当当代代高高新新科科技技的的飞飞速速发发展展，为为它它提提供基础供基础6/28/202437A、迅速发展的新兴学科 生物医学工程是B B、大跨度、多学科的综合性应用学科大跨度、多学科的综合性应用学科 医医学学、生生物物学学、物物理理学学、化化学学、力力学学、材材料料学学、制制造造学学、电电子子学学、计计算算机机科科学学等等学学科科的的有有机机结结合合，甚甚至至涉涉及及社社会会、伦理、道德、法律等伦理、道德、法律等 非生命科学到生命科学非生命科学到生命科学 自然科学到人文科学自然科学到人文科学6/28/202438B、大跨度、多学科的综合性应用学科 医C C、生物医学工程是医学和生物医学工程是医学和生物学发展的重要动力生物学发展的重要动力一方面生物医学工程为医学、生物学提一方面生物医学工程为医学、生物学提供技术与装备供技术与装备另一方面又为医学和生物学的发展开辟另一方面又为医学和生物学的发展开辟新路新路 带来生物学与医学的变革带来生物学与医学的变革6/28/202439C、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D D、生物医学工程是社会效益生物医学工程是社会效益与经济效益的综合与经济效益的综合 医医学学重重于于社社会会效效益益，工工程程重重于于经经济济效效益益，生生物物医医学学工工程程是是医医学学与与工工程程学学的的结结合合，则则是是社社会会效效益益与与经经济效益必然的结合济效益必然的结合6/28/202440D、生物医学工程是社会效益与经济效益的综合 坚持坚持“以人为本以人为本”的宗旨的宗旨反对反对“利益至上利益至上”的倾向的倾向 必必须须在在保保证证功功能能性性的的同同时时，保保证证不不对对宿宿主主造造成成任任何何显显著著的的危危害害(无无论论是是长长期期的的还还是是短短期期的的)6/28/202441坚持“以人为本”的宗旨8/11/202341医学从业者的规范医学从业者的规范生物医学工程从业者的道德规范生物医学工程从业者的道德规范 Hippocratic Oath (希波克拉底誓言希波克拉底誓言)6/28/202442医学从业者的规范8/11/202342Hippocratic，西西方方医医学学之之父父、人人类类医医学学史史上上最最伟伟大大的的人人物物、古古希希腊腊医医学学黄黄金金时时代代的的缔缔造造者者2400多多年年前前的的誓誓言言时时至至今今日日仍仍然然影影响响着着西西方方医医学学界界；作作为为职职业业道道德德的的圣圣典典，它它的的规规范范作作用用又又远远远远超超出出医医学学界界，成成为为适适合合一一切切人人类类社社会组织抑制人性之恶的道德规范会组织抑制人性之恶的道德规范 6/28/202443Hippocratic，西方医学之父、人类医学史上最伟大的人Hippocratic Oath I swear by Apollo the physician,by Aesculapius,Hygeia,and Panacea,and I take to witness all the gods,all the goddesses,to keep according to my ability and my judgement the following oath.6/28/202444Hippocratic Oath 8/11/202344Hippocratic Oath To consider dear to me as my parents him who taught me this art,to live in common with him,and if necessary to share my goods with him,to look upon him children as my own brothers,to teach them this art if they so desire without fee or written promise,to impart to my sons and the sons of the master who taught me and the disciples who have enrolled themselves and have agreed to the rules of the profession,but to these alone,the precepts and the instruction.6/28/202445Hippocratic Oath8/11/202345Hippocratic Oath I I will will prescribe prescribe regimen regimen for for the the good good of of my my patients patients according according to to my my ability ability and and my my judgement judgement and and never never do do harm harm to to anyone.anyone.To To please please no no one one will will I I prescribe prescribe a a deadly deadly drug,drug,nor nor give give advice advice which which may may cause cause his his death.death.Nor Nor will will I I give give a a woman woman a a pessary pessary to to procure procure abortion.abortion.But But I I will will preserve preserve the the purity purity of of my my life life and and my my art.art.I I will will not not cut cut for for stone,stone,even even for for patients patients in in whom whom the the disease disease is is manifest.manifest.I I will will leave leave this this operation operation to to be be performed performed by by practitioners practitioners(specialist(specialist in in this this art).art).In In every every house house where where I I come come I I will will enter enter only only for for the the good good of of my my patients,patients,keeping keeping myself myself far far from from all all intentional intentional ill-doing ill-doing and and all all seduction.seduction.All All that that may may come come to to my my knowledge knowledge in in the the exercise exercise of of my my profession profession or or in in daily daily commerce commerce with with men,men,which which ought ought not not to to be be spread spread abroad,I will keep secret and will never reveal it.abroad,I will keep secret and will never reveal it.6/28/202446Hippocratic Oath8/11/202346Hippocratic Oath If I keep this oath faithfully,may I enjoy my life and practice my art,respected by all men and in all times,but if I swerve from it or violate it,may the reverse be my lot.6/28/202447Hippocratic Oath8/11/202347 结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End 结束语谢谢大家荣幸这一路，与你同行ItS An Honor To Walk With You All The Way演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日 谢谢大家演讲人：XXXXXX