生物医学工程与生物技术范文

时间:2023-09-20 17:16:53

生物医学工程与生物技术

生物医学工程与生物技术篇1

生物医学工程学科(BiomedicalEngineering,简称BME)是一门由理、工、医相结合的边缘学科,是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它运用了现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学的角度,在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系,揭示其生命现象,为防病、治病提供新的技术手段,其目的是解决医学中的有关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。生物医学工程学科的最大的特点即是一门高度综合的交叉学科。生物医学工程兴起于20世纪50年代,它与医学工程和生物技术有着十分密切的关系,而且发展非常迅速,成为世界各国竞争的主要领域之一。生物医学工程学这个名词最早是出现在美国。1958年在美国成立了国际医学电子学联合会,1965年该组织改称国际医学和生物工程联合会,后来成为国际生物医学工程学会。生物医学工程学除了具有很好的社会效益外,还有很好的经济效益,前景非常广阔,是目前各国争相发展的高技术之一,现今市场规模可达1000~2000亿美元。生物医学工程学的学科内容包括了生物信息学、生物力学、各种医疗仪器装备、医学物理学以及医学材料等,它的发展将随着世界高技术的发展,如航天技术、微电子技术等的发展而得到长足进步。

随着生物医学工程学科的高速发展,对相关人才的需求日益增大,为此,我国有大量的医科、药科大学、综合大学和理工科院校都设置了生物医学工程从本科到博士的专业及领域。在2008年4月北京举行的“亚太生物医学工程国际会议”上,各种院校生物医学工程学科专业教育、课程建设等问题被提出并进行探讨,对于交叉学科教育教学模式的创立进行了研究,说明这一问题已经成为高校教育教学研究的热点。本文在对生物医学工程学科特色、对医科药科、综合性大学、理工科大学办学特点进行分析的基础上,对于在各类院校中设置的生物医学工程专业的特色建设进行阐述。

1生物医学工程专业内容特色概述

生物医学工程是一门新兴的边缘学科,它综合了工程学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程技术手段去控制这类变化。其学习内容包括以下几个方面。生物医学工程专业人才培养特色的探讨敏杨禹陈国明刘盛平(重庆理工大学药学与生物工程学院)

1.1医学影像技术

即通过X射线、超声、放射性核素、磁共振、红外线等手段及相应设备进行成像的技术,现还有正在兴起的阻抗成像技术等。

1.2医用电子仪器装备

分为诊断仪器和治疗仪器两大类。诊断仪器主要是用以采集、分析和处理人体生理信号,现在使用较多的是心脑电、肌电图仪和多参数的监护仪等,而通过体液来了解人体内生物化学反应过程的生物化学检验仪器也已逐步完善并走向微量化和自动化。治疗仪器设备则是采用X射线、γ射线、放射性核素、超声、微波和红外线等仪器设备,如X射线深部治疗机、体外碎石机、人工呼吸机等。手术设备如γ刀、激光刀、呼吸麻醉机、监护仪、X射线电视等。现代化医疗技术中还将设备功能更加多样化、复杂化。

1.3生物力学

主要是研究生物组织和器官的力学特性,人体力学特性和其功能的关系。其中包括生物流变学(血液流变学)、软组织和骨骼力学、循环系统动力学和呼吸系统动力学等。

1.4生物材料

即人工器官、组织工程所需要的物质与材料,其大多数是需要植入人体,需要具备耐腐蚀、化学稳定性,需要具有与机体组织的相容性、血液相容性、无毒性。作为材料,根据所需还应满足各种器官对材料的各项要求,包括强度、硬度、韧性、耐磨性、挠度及表面特性等各种物理、机械等性能。需要掌握的知识包括金属、非金属及复合材料、高分子材料的合成工艺条件和表征、成型制备、性能等。

1.5生物效应与生物控制

生物效应是指在医疗诊断和治疗中,光、声、电磁辐射和核辐射等能量在机体内的分布、变化等作用。而生物控制则是机体自身的调节控制现象。采用生物、化学的方法对这些情况加以认识。其他还有介入式诊断、治疗等。生物医学工程最为竞争激烈的领域在医学成像技术上,其中以图像处理、阻抗成像、磁共振成像、三维成像技术以及图像存档和通信系统为主。而对医学信号的处理分析,包括心脑电、五官、语言、心音呼吸等信号和图形的处理与分析,以及神经网络的研究处理也是目前世界各国研究与学习的热点。作为生物医学工程专业的本科学生,将从业于该领域的研究、设备研发及制造、使用、维修养护等。所具备的知识体系是从物理化学基础、工程学到医学,十分广泛,仅四年内进行如此庞大的知识学习,学生将会呈现基础知识欠缺而专业知识也不深入的问题。为此,我们就医科大学、理工科大学、综合性大学各自特点进行了调研与分析,在此基础上,提出了生物医学工程本科学习建立特色课程体系的见解。

2生物医学工程专业人才的培养特色的研讨

我国生物医学工程本科专业分别在医科类大学、综合大学与理工科类大学中均有设置。由于生物医学工程具有典型交叉特性,该专业的毕业生的就业方向有运用医学影像学技术、医学信息学技术等在医院进行疾病诊断及治疗,有运用基础数学、物理、化学知识进行理论创新与实践,更多的是运用工程技术进行医疗器械、设备装备的研发、制造与维护管理等。由于生物医学工程庞大的知识体系,无法由某一个从业人员掌握,需要各方向的协作与合作,由此认为,设置于医科类大学、综合大学与理工科类大学的生物医学工程专业应有各自的特色。

2.1医科类大学生物医学工程专业人才的培养特色

2.1.1人才培养目标

作为医科大学,其专业人才培养具有鲜明的医学特色与优势。医科类大学生物医学工程相关专业的人才,其就业方向更多应以进入医院从事常规放射学、CT、核磁共振、DSA等的操作及计算机操作,运用各种影像、信息等诊断技术进行疾病诊断或治疗,所以其培养的人才首先应学习并具备医学的专业知识,然后才是具备基于医学专业领域需要的现代医疗仪器的研发与使用、管理能力的知识体系的学习,成为拥有工学知识及应用能力的医学应用型、复合型高级人才,毕业后所从事的仍是医药卫生领域工作,在医院设备使用、维护、管理方面起重要作用。因此其课程的设置应该与工科类生物医学工程侧重点不同。如在一般医科大学中都设有生物医学工程专业,以及与此相关的医学影像学专业、医学信息学专业等,其培养目标就应以“培养具有基础医学、临床医学和现代医学生物医学工程(如影像学、信息学等)的基本理论知识及能力,能在医疗卫生单位从事医学诊断、治疗(或信息管理等)和医学成像(或医学信息等)技术等方面工作的医学高级专门人才”为主。相应的培养要求应在于“学习基础医学、临床医学、医学影像(或信息学、医学超声学等)的基本理论知识,受到常规放射学、CT、核磁共振、DSA、核医学影像学、信息学、医学超声等操作技能的基本训练,具有常见病的影像诊断、超声治疗和介入放射学操作基本能力,基本的仪器(装备)维修保养能力”上。#p#分页标题#e#

2.1.2课程设置

基于医科大学的特色,其主干课程应注重基础医学、临床医学,同时开设基于医学特色的工学、工程学课程。具体如基础类的基础数学类、物理类、化学类、计算机类,如高等数学、普通物理学、有机化学、生物化学、微机原理及应用等课程,基础和临床医学类课程,如人体解剖学、生理学、诊断学、内科学、外科学、儿科学、妇产科学、药学、中医学、中药学、卫生管理等课程,然后按照各高校侧重设置传统生物医学工程的工学类、工程类课程,如模拟电子、数字电子技术、传感器、数字信号处理、医学图像处理、医用仪器原理、医学影像仪器、检验分析仪器、临床工程学、人体形态学等,部分专业可设置如力学类、机械工程类、有机材料或金属材料类课程。虽然是同一生物医学工程专业,但需要按照本校特色来设置课程,切忌大而全无特色,或各高校均设置同样课程。这是违背了生物医学工程高度交叉学科的学科特色的。

2.2综合性大学工科以及理工科大学生物医学工程专业人才的培养特色

2.2.1人才培养目标

现今综合性大学工科以及理工科大学基本上都设有生物医学工程专业,如北京大学工学院、浙江大学生物医学工程与仪器科学学院、东南大学生物科学与医学工程学院,四川大学高分子科学与工程学院等,各具特色。以东南大学生物科学与医学工程学院为例,其前身是生物科学与医学工程系,创建于1984年。学院的科学研究及学生培养方向就是强调生命科学与电子信息科学学科的交叉与渗透,应用电子信息科学理论与方法解决生物医学领域中的科学问题,发展现代生命科学技术。其人才培养目标在于“培养掌握生物医学工程专业知识,掌握分析与健康相关的生物医学工程问题的方法,并具备综合应用所学知识和方法解决实际工程问题的能力,具备健全人格和远大理想的工医结合复合型优秀人才”。即更加注重于培养工程与医学相结合的复合型人才,这些专业人才的从事的工作更多是在用于医学诊断、治疗的仪器设备的设计、研发及制造、维护等上面。而四川大学的生物医学工程专业的培养目标,按照其特色制定为“以工程为主,以从事生物医学工程教学科研的相关学科为依据,培养从事生物力学、生物材料、人工器官等相关方面的研究、开发、生产的高级专门人才。”,偏向于材料工程学。由此可知,在综合性大学工科以及理工科大学中,生物医学工程专业应更注重工学、工程学内容,其培养目标就应以“培养具有现代医学生物医学工程(如机械、电子、材料、计算机在医学中应用等)的基本理论知识及能力,能在医疗设备相关企事业单位从事设备(或装备)设计研发、制造、维修维护、管理等方面工作的高级复合型专门人才”为主。相应的培养要求应更多的学习工学的基本理论知识,受到常规医疗装备、设备等设计、研发、操作、维护维修、管理技能的基本训练并具有相应能力”上。

2.2.2课程设置

基于工科特色,其主干课程应注重工科基础理论的学习,了解医学基础知识,同时学习机械、电子、材料、计算机应用于医学中而派生的专业课程。如将特色定在医疗设备制造等方向上的生物医学工程专业,其基础类课程更加强了基础数学、物理的学习,设置了较多学分的高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理及实验等,医学类课程设置了基础医学与实验,涵盖人体解剖学知识,专业基础课和专业课设置了生物医学数学基础、电路及模拟电子技术及实验、数字电路与逻辑设计及实验、微机原理与接口技术及实验、VisualC++程序设计及实验、信号与系统、EDA技术、计算机硬件控制基础、单片机原理及应用、医学成像原理、医学影像系统、生理信号检测、生理信号处理、医学图像处理、医学仪器设计与实现、医学传感器、医学光学、医学超声、医学材料等,同样,课程设置也应按照本校特色加以取舍。

3总结

生物医学工程与生物技术篇2

不同学校本科课程的主要差异体现在专业选修课程及其他选修课程的设置上,各个学校根据自身的生物医学工程领域的研究方向和研究水平特点开设一些相应的选修课程,并培养学生在相应方向上的研究探索实践能力。这是美国生物医学工程本科教育的基本特点。我国生物医学工程专业教育起步于20世纪80年代,主要发源于著名工科院校的信息技术类专业和力学专业,进而逐渐形成的生物医学工程专业教育,后来,一些医学院校在医学物理和医用计算机技术的基础上相继开展了生物医学工程专业教育,于是在我国基本上形成了这样两种类型的生物医学工程学科。上述两类院校的生物医学工程学科建设发展模式各具侧重,遵循了共同的学科基础,在培养生物医学工程专业人才的应用层面上有显著特点。相对来说,工科院校的生物医学工程培养模式注重工程技术的开发和功能拓展,医科院校则注重医学与工程结合、工程技术在医学中的综合应用。

1中国生物医学工程学科发展思路

生物医学工程是一种交叉学科,交叉的学科基础及其融合的紧密程度决定了生物医学工程学科的发展水平,交叉的学科发展推动着生物医学工程学科的发展,并且使得生物医学工程学科研究领域变得十分广泛,而且处在不断发展之中。

1、1学科发展轨迹在中国,基于电子信息工程发展而来的生物医学工程学科,主要包括生物医学仪器、生物医学信号检测与处理、生物医学信息计算分析、生物医学成像及图像处理分析、生物医学系统建模与仿真、临床治疗与康复的工程优化方法、手术规划图像仿真以及图像导引手术及放疗优化等;有基于力学发展而来的生物医学工程学科,主要包括生物流体力学、生物固体力学、运动生物力学、计算生物力学和微观尺度的细胞生物力学等;基于化学材料工程发展而来的生物医学工程学科,主要包括生物材料学、组织工程与人工器官、物理因子的生物化学效应等。

1、2学科发展特点作为交叉学科的生物医学工程学科,其发展的关键在于交叉学科间的交叉融合。构建一种良好的交叉结构,对推动交叉学科的发展具有至关重要的作用。约翰霍普金斯大学对于生物医学工程这样的交叉学科的描述有一个形象的说法:交叉学科如同在不同学科之间建立起连接桥梁,如果在河两岸没有坚实的基础,桥是无法建立好的,对于生物医学工程这样一座建立在两个不同学科之间的桥来说,它的发展要求具有坚实的交叉学科基础和交叉学科紧密融合深度。那么在生物医学工程学科构建良好的交叉结构,需要选取具有理论支撑和技术支撑的主干学科进行交叉,凝练学科方向,不能大而全,过于宽泛。目前,医学仪器和医学成像技术具有良好的应用和发展前景,应该成为生物医学工程学科的重点发展方向。医学仪器和医学成像设备能有力推动医疗产业的发展。医疗仪器和医学成像设备是现代医疗器械产业中的主流产品,在产业发展中起着主导和引领作用。其发展水平已成为一个国家综合经济技术实力与水平的重要标志之一。产业化驱动也是学科发展的一种动力,也为学生未来职业发展奠定良好的基础。基于医疗卫生健康事业的需求和生命科学发展的大趋势,生物医学工程学科应大力促进医学仪器和医学成像方法的学科建设,从而提升整个学科的发展水平。生物医学工程学科的建设离不开一流的学术研究和学术成果的应用。一流的学术研究不但能提升学科的发展水平,而且能开拓学科纵深发展,产生良好的经济效益和社会效益,进而增强学科服务社会发展的能力。学术研究的前瞻性和创新性将确保学科建设的发展动力和趋势以及学科发展的活力。交叉学科往往具有不同程度的可替代性。可替代性程度越高,交叉学科存在的必要性就越小。如何减小生物医学工程学科可替代性的程度是需要深入思考的,是需要提升学科的特异性的。生物医学工程学的学术研究主要包括应用理论研究和理论应用研究,应用理论研究主要涉及生物医学工程领域所需要解决的科学问题,开展新理论、新方法的研究。理论应用研究主要涉及生物医学工程领域所需要解决的科学和技术问题,借助理工科的相关理论和方法开展应用基础研究和应用研究。应用理论研究是理论驱动型的学术研究,理论应用研究是应用驱动型的学术研究。理论驱动型和应用驱动型是生物医学工程学科学术研究的两种主要模式。理工科大学具有良好的理论创新基础和强大的交叉的学科背景,开展理论驱动型研究具有自身优势。医学院校具有丰富的医学资源,面临着大量需要应用理工知识解决的医学问题,开展应用驱动型研究,将很好地实现与医学的应用融合,具有较好的临床应用价值,有力推进医学的进步与发展。各自的学术优势将有利于生物医学工程学科特色发展,从而增强其不可替代的程度,实现学科可持续创新发展。

1、3学科体系作为一级学科的生物医学工程,包含学科的理论体系和技术体系,且该体系离不开所交叉的学科的理论体系和技术体系的支撑,此外生物医学工程学科理论体系和技术体系既要有学科自身的特色,又要具有可持续发展和一定程度上的不可替代性,这样学科才会有旺盛的生命力。要面向医疗卫生、生物科学所涉及的重大、重要技术理论问题及基础应用开展学术研究。实现良好的学术研究定位,形成自己的理论体系和技术体系。

2大数据时代的生物医学工程学科发展

守正创新是生物医学工程学科发展的必由之路,人类已进入大数据时代,所谓大数据(bigdata),或称海量数据,是指由于数据容量太庞大和数据来源过于复杂,无法在一定时间内用常规工具软件对其内容进行获取、管理、存储、检索、共享、传输、挖掘和分析处理的数据集。大数据具有“4V”特征:①数据容量(volume)大;②数据种类(variety)多,常常具有不同的数据类型和数据来源;③动态变化(velocity)快,如各种动态数据,非平稳数据,时效性要求高;④科学价值(value)大,尽管目前利用率低,却常常蕴藏着新知识和重要特征价值或具有重要预测价值。大数据是需要新的分析处理模式才能挖掘分析出其蕴藏的重要特征信息[6]。人体生老病死的生命过程就是一个不断涌现的生物医学大数据发生源,这种源源不断的生物医学大数据的检测、处理与分析,将给生物医学工程学科的建设与发展带来新的机遇和挑战。模式识别、人工智能、数据挖掘和机器学习的发展将带动大数据处理技术的进步。

生物医学大数据广泛涉及人类医疗卫生健康相关的各个领域:临床医疗、基础医学、公共卫生、医药研发、临床工程、心里、行为与情绪、人类遗传学与组学、基因和蛋白质组学、远程医疗、健康网络信息等,可谓包罗万象,纷繁复杂。生物医学大数据中蕴藏了种种有科学价值的信息,研究有效的大数据挖掘的新理论、新技术和新方法,对生物医学大数据进行关联和融合计算分析,充分挖掘生物医学大数据中的信息关联和特征关联和数据空间映射关联,既能为疾病的预防、发生发展、诊断和治疗康复提供系统化的全新的认识,有利于深入疾病机理研究分析,开展个性化诊疗。还可以通过整合系统生物学与临床数据,更准确地预测个体患病风险和预后,有针对性地实施预防和治疗。生物医学工程学科所面临的生物医学大数据主要包括多模态医学影像数据、多种类医学信号数据以及基因和蛋白质组学的生物信息数据。生物医学大数据在生物医学工程学科领域内有着广泛深远的应用前景,从三个方面应用将推动生物医学工程学科的发展。

(1)开展多模态影像大数据计算分析。医学影像学科的发展从早期看得到,到看得清,目前的看得准,未来的趋势是看得早。只有看得准和看得早才有利于临床早期干预,提高治疗预期。医学影像大数据计算分析在影像诊断、手术计划、图像导引、远程医疗和病程跟踪将发挥越来越大的作用。建立新的医学影像大数据计算分析模型和数值计算方法,挖掘多模态影像数据的特征数据和特征关联,将会提供强有力的影像诊断分析手段,极大地推动影像技术的发展,具有重要的临床应用价值和科学价值。

(2)开展多种类医学信号大数据计算分析。医学信号大多直接产生于生理和病理过程中的信号,能在不同层面上表达生理和病理相关机制特征。融合多种医学信号的大数据计算分析,能对生理病理过程进行更好更全面的阐释,不仅能深入了解生理病理的状态特征和过程特征,而且能实现个体健康监测和管理。可以很好地开展回顾性研究和前瞻性研究,推进系统化的医学应用研究。实现强大的多种医学信号数据的特征挖掘及特征关联计算分析。大数据挖掘能够增加准确度和发现弱关联的能力,能更好地认识生理病理现象和本质。

(3)开展基因和蛋白质组学的生物信息大数据计算分析。基因组学、蛋白质组学、系统生物学和比较基因组学的不断发展涌现了海量的需要计算分析的生物信息数据,已进入计算系统生物学的时代。开展生物信息大数据计算分析,可以拓展组学研究及不同组学间的关联研究。从环境交互、个体生活方式、心里行为等暴露组学,至细胞分子水平上的基因组学、表观组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、基因蛋白质调控网络,再到人类健康和疾病状态的表型组学等不同层面不同方向上实现大规模的关联计算分析,可以全面阐述生命过程机制,挖掘生命过程特征及关联特征。

3结论

医学和生命科学的不断进步与发展,需要生物医学工程学科的深度介入和支撑。开展理论驱动型和应用驱动型生物医学工程学科学研究,将更好地促进生物医学工程学科发展,增强生物医学工程学科的生命力。发挥工程优势,加强医工结合,支撑医学发展,将增强生物医学工程学科的科学价值和医学价值,更好地开展生物医学工程技术向更深层的临床医学基础医学实践服务,进一步推动临床医学诊疗及康复水平的提高。生物医学大数据时代的到来,迫切需要生物医学工程学科的特色发展。在大数据时代生物医学工程学科的科学研究方式将从假设驱动转变为数据驱动,将有利于医学和生命科学的数据特征关联研究。

生物医学工程与生物技术篇3

理工类院校生物医学工程专业的教育,主要体现于理学、工学及二者有机结合的特色和优势,如理工类院校在数学、生物、材料、机械、电子、计算机、自动控制、组织工程等学科,具有坚实的教学基础、丰富的教学经验、良好的教学资源与条件。研究和解决生命科学及医学中的重要问题,是生物医学工程学科教育与发展的宗旨,因此,利用理工科院校的教学资源优势,培养能利用工程学手段,解决人类生命及健康问题的研究和应用型人才,是理工科院校生物医学工程专业教育的重要目标。因教学资源与条件的不同,理工科院校与医科院校、综合性大学的人才培养目标亦相异。理工科院校侧重于培养学生具备扎实的基础知识,包括数学、物理、电子、机械、生物等学科;熟悉医学电子仪器、生物医学信息、计算机、生物材料等相关学科专业知识;善于利用工程学方法与手段,解决专业相关领域的问题。培养目标具有准确的定位与时代性,即一方面能充分利用理工科院校的优势,体现其在工程学科方面的特色,另一方面,根据学科的交叉性与涉及领域的广泛性,密切跟踪学科的发展与社会需求变化,从而培养高素质的复合型高级专业科技人才。

根据教学与科研条件、研究方向的不同,国内理工类院校关于生物医学工程专业人才的培养目标既具有上述共性,又各有侧重与特色。如清华大学提出旨在培养能将现代电子、信息技术、物理、化学、数学和其它工程学原理,应用于研究生命科学的基本问题,能利用工程技术方法解决疾病预防、诊治及改善健康、提高生活质量等的高级专业人才;浙江大学则明确培养具有生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学等理论知识、医学知识和工程技术紧密结合的科学研究和技术开发能力,能在生物医学电子、医疗仪器、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、教学及管理的高层次创新型人才;东南大学强调以电子、信息技术生物学、化学和材料学为知识基础,使学生具备开展与人类健康相关的科学研究及应用开发能力,重点培养学生的研究能力和创新能力,培养具备宽阔视野、思维活跃的精英人才和领军人才;上海交通大学依托其强大且基础雄厚的工科和医学背景,重点培养在生物、医学和工程技术领域中具有开展交叉研究能力的有创新精神的,能应用物理、化学、材料、电子信息和工程等领域的技术解决生命科学问题的创新型交叉学科人才。华中科技大学生物医学工程专业培养具备生命科学与光、电、计算机等信息科学有关的基础理论知识,以及医学与工程技术相结合的科学研究能力,能在医疗器械、电子技术、计算机技术、信息等产业部门从事研究、开发、教学及管理的高级工程技术人才。

华南理工大学生物医学工程专业,始于从硕士研究生人才的培养,我校于1993年获生物力学硕士学位授予权,1998年,将生物力学硕士点(生物科学与工程学院)与生物电子学硕士点(电子与信息学院)整合为生物医学工程一级学科专业硕士学位授权点,并开始正式招收硕士生,2002年招收生物医学工程专业本科生,2004成立生物医学工程系,2006年获生物医学工程一级学科博士点。根据我校生物、电子、材料等学科在科研教学方面的多年积累的与优势,结合广东省生物医学工程产业的发展与需求,将生物医学工程专业本科培养目标,按要求掌握的知识与具体的能力确定为:

目标1(扎实的基础知识):培养掌握扎实的专业基本原理、方法和手段等方面的基础知识,包括生物医学、电子技术、信息科学、计算机技术、生物材料、生物信息等相关学科基本知识、基本理论和基本技能的复合型高级科技人才。

目标2(解决问题能力):培养学生能够创造性地利用生物医学与工程技术相结合的研究开发能力,以服务于国内外生物医学工程产业快速发展的需求。

目标3(团队合作与领导能力):培养学生在团队中的沟通和合作能力,学会按分工要求在团队中从事具体工作,完成指定任务,进行组织协调,进而能够具备生物医学工程领域的领导能力。

目标4(工程系统认知能力):让学生认识生物医学工程的多学科交叉特性,从系统的角度认识与领会生物医学工程学科的核心与特点。要求从工程系统的角度,运用多种工程技术手段与方法,寻求解决实际问题的方案。

目标5(专业的社会影响评价能力):培养学生正确理解生物医学工程对人们日常生活、人类健康所产生的重要影响。

目标6(全球意识能力):培养学生能够在全球化的环境里保持清晰意识,积极跟踪新理论方法、技术的发展,在全球化的背景下认识与把握生物医学工程学科的现状与发展。

目标7(终身学习能力):生物医学工程毕业生在职业生涯中,需要根据学科、行业发展与岗位要求,不断更新知识,提升自己的综合素质,并具备终身学习的能力。

综观理工科院校生物医学工程专业本科生的培养目标,既反映了各校的学科优势、特色与定位,又具明显的共性,即强调学科的交叉复合特性,培养能将工程技术和医学、生物等基础理论相结合,解决人类生命健康中的问题、提高生活质量的综合性人才,尤其注重学生的实践能力与创新能力。

理工类院校的生物医学工程专业培养特色

在专业特色建设方面,各高校依托各自的学科建设与教学资源优势,逐渐形成自己的办学特色。如清华大学持之以恒地进行教学建设与改革,形成了"注重质量,强调实践,紧密结合科研"的教学特色,清华大学生物医学工程学科2001年被评为全国重点学科,2006年被评为国家重点一级学科;浙江大学则强调系统掌握计算机技术、信息处理技术、电子技术、仪器技术和生命科学相关的基础理论知识具有多学科交叉应用能力和国际竞争力的复合型人才培养,为部级生物医学工程特色专业建设点;东南大学从1988年开始与南京医科大学合作,进行7年制工医双学位人才培养,2000年开始进行生物医学工程专业(七年制)本硕连读人才培养。2007年建立医工结合生物医学工程长学制创新人才培养国家人才培养模式创新实验区,2008年成为生物医学工程国家特色专业建设点,形成了工医复合型人才培养的特色,并形成了生物医学电子学和现代生物技术两个重要的特色方向;上海交通大学则充分利用附属医院的临床资源,建立与基础课程相适应的实践教学体系,强化学生实践训练,培养动手操作与创新研发能力,大力推进医工(理)交叉学科人才培养,积极推进国际合作与交流;华中科技大学华中科技大学自1997年起系统地开展了生物医学光子学特色方向本科教学体系建设的探索与实践。基于生物医学工程学科的特点,借鉴国内外最新教学成果,建立了一套具有生物医学光子学特色方向的本科教学体系。2011年开始招收“医疗器械”卓越工程师实验班,按照全新的教育大纲和创新的实验模式培养面向医疗器械产业发展需要的高端领军型人才。

华南理工大学生物医学工程专业经过近10年的本科教育实践,以电子技术为基础,以生物医学电子仪器与生物医学信息为主,兼顾生物医学材料、分子生物学及生物信息学,基本形成了多学科方向交叉的知识体系。尤其注重学生基础知识、实践能力和创新能力的培养,根据广东地区生物医学工程产业的优势与市场需求,着力培养具有生物医学工程专业基本素养、基础扎实、专业知识面广的复合型高级技术和专业管理人才。近年来,积极与广东省生物医学工程领域领军企业、医疗、科研机构开展联合培养人才的改革,如自2009年开始,华南理工大学与深圳华大基因研究院共同成立了华南理工大学-深圳华大基因研究院,并开设基因组科学创新班,生物医学工程专业部分优秀学生从大学三年级开始,即有机会进入深圳华大基因研究院从事生命学科的学习与科学研究;2011年,华南理工大学携手中国科学院广州生物医药与健康研究院,共建“华南干细胞与再生医学英才班”,实行“2.5+1.5”的培养模式,“英才班”将根据学生所属专业本科培养计划和干细胞与再生医学的专业培养要求,为学生制订个性化的培养方案,将专业理论知识与实践、学习和科学研究相结合。此外,生物医学工程专业与深圳迈瑞电子有限公司、汕头超声仪器研究所、广州总院、南方医院、广东省人民医院、中山大学附属肿瘤医院和广州医学院附属肿瘤医院等单位建立了密切的联系,为学生的实践、实习提供优越的资源和条件,同时,为学生的就业不断开拓新的渠道;从大学二年级开始,学生即有机会加入“学生研究计划SRP(StudentResearchProject)”,参与老师指导的科研实践,进入实验室与研究生共同学习研究。学习、研究期间,取得优异成绩或成果的学生,推荐参加“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛。华南理工大学生物医学工程专业,近年来进行各种新的人才培养模式的有益探索与实践,进一步扩宽学生的知识面,显著提高学生的实践能力,激发学生学习热情,培养学生的创新能力。

生物医学工程专业人才培养模式

我国高等工程教育强化主动服务国家战略需求、主动服务行业企业需求的意识,确立以德为先、能力为重、全面发展的人才培养观念,创新高校与行业企业联合培养人才的机制,改革工程教育人才培养模式,提升学生的工程实践能力、创新能力和国际竞争力。主要体现于四个方面:(1)工程教育服务国家发展战略;(2)加强与工业界的密切合作;(2)重视学生综合素质和社会责任感的培养;(4)注重工程人才培养国际化。近年来,各高校都在进行专业人才培养模式的改革、探索和实践,主要包括(1)重基础、宽口径、强能力、高素质的大类培养模式。如上海交通大学实行按院系招生、学生入校两年后再分专业的培养模式,从而有利于学生根据个性、特长选择专业,增强学生的竞争意识,有利于资源的优化整合;中国科技大学秉承“基础与创新并重”的办学理念,实行重基础、“轻”专业,注重基础“宽、厚、实”,专业“精、新、活”的宽口径个性化培养模式。浙江大学提出“以人为本、整合培养、求实创新、追求卓越”的教育理念,确立的人才培养模式是以3M(多规格、多通道、模块化)和“宽、专、交”为特征的KAQ(知识、能力、素质)并重,将本科专业分成若干学科大类,实行前期按大类培养,实施通识教育,后期实行宽口径专业教育的新模式。华南理工大学的培养模式与浙江大学既具相似性,又各有侧重。华南理工大学以注重精英人才与个性化人才的创新能力培养为特色,如按大类分电子、机械、化工、材料、经贸等各大类专业精英班,“基因组科学创新班”和"华南干细胞与再生医学英才班"等。

(2)注重创新与实践能力培养,如卓越人才培养、产学研相结合人才培养、交叉复合型人才培养。近几年,各高校均十分注重学生的创新能力和实践能力的培养,通过卓越人才计划旨在提高学生的科研能力与解决实际问题的能力。卓越工程师教育培养计划的遵循“行业指导、校企合作、分类实施、形式多样”的原则,其特点包括:行业企业深度参与培养过程;学校按通用标准和行业标准培养工程人才;强化培养学生的工程能力和创新能力。其中,首批“卓越工程师教育培养计划”高校包括清华大学、浙江大学、上海交通大学、华中科技大学、东南大学和华南理工大学等61所高校,第二批共有133所年高校加入“卓越工程师教育培养计划”。

(3)国际化人才培养,通过与国外知名高校建立人才培养合作项目,进行联合培养。如教育部中国教育国际交流协会(CEAIE),中教国际教育交流中心(CCIEE)和美国州立大学与学院协会(AASCU)共同合作的“1+2+1中美人才培养计划”,积极推动中美高校学分学历互认,促进中美高校师生双向交流、共同制定大学本科专业教学计划等。此外,近年来,各校纷纷与欧美、澳洲著名大学建立了各种灵活的本科人才联合培养机制,推进教师双向交流,专业课程实行双语教学或全英教学等。

(4)个性化人才培养,华南理工大学生物医学工程专业培养学生过程中,根据学生知识结构与特长,注重个性化培养,如,一方面鼓励生物医学工程专业学生修读“双学位”,另一方面,也接受其它专业学生修读生物医学工程专业“双学位”;通过“学生研究计划(SRP)”,“百步梯攀登计划”、“挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛和创业计划大赛”等,培养学生的创新、创业、科研能力。

课程建设

生物医学工程专业教学指导委员会,为生物医学工程学科人才培养的规范化提供重要的指导性意见。根据生物医学工程学科的发展趋势与社会需求、以及各高校的教学和科研优势,理工科院校设置的生物医学工程专业本科的课程体系,既存在共性,又各具特色。其中,理论教学部分,主要包括公共基础课、学科基础课和专业领域课,实践部分,包括实验课程、课程设计、认识实习、工程实习、生产实习和毕业实习等。各理工院校生物医学工程专业本科培养计划中的公共基础课颇为相似,主要有政治类课程、大学英语、大学物理、大学化学、数学(微积分、线性代数、概率论与数理统计)、工程制图、大学体育,以及人文、社会和技术类通识教育课程;学科基础课程,大多数高校以生物医学电子与信息为主,包括电路、数字电子技术、模拟电子技术、信号与系统、数字信号处理等主干课程,并设置解剖生理学、临床医学概论、普通生物学、生物化学与分子生物学等重要基础课程;各校的生物医学工程专业本科课程的差别,主要体现在专业领域课,同时也最能体现其专业特色。一般以其优势学科方向开设不同的专业必修或选修课程,如浙江大学按数字医学信息、生物传感器与医学仪器、定量与系统生理学三个方向设置专业课程,东南大学则分生物传感与生物电子学、生物信息学、生物医学材料与纳米技术、医学信息工程等四个方向,上海交通大学包括生物医疗仪器、神经科学与神经工程、医学成像与图像处理、生物材料与纳米生物医学等几个方向课程;清华大学按学科方向分为医疗仪器、神经工程、医学影像和微纳医学等四个主要方向,分别设置不同的专业课程。

华中科技大学则包括按生物医学光子学、医学影像学、生物信息学、纳米生物材料和组织工程等方向的专业课程;华南理工大学生物医学工程专业的本科课程,主要涵盖了医学电子仪器、医学影像、医学信息、生物力学和生物医学材料等五个方向,分别开设了医学传感器、医疗仪器设计、生物医学测量、医学超声学、生物医学信号处理、医学成像技术、医学图像处理、医院信息系统、远程医疗、生理系统仿真建模、生物力学、生物医学材料等重要课程。

实践环节主要包括综合实验、课程设计、临床实习、金工实习、电子工艺实习和毕业实习等。其中综实验包括工程生理学、生物医学工程、医学仪器与信息工程3门综合实验课程,设置了数字电路、微机原理与应用、医学仪器等3门课程设计。由于广东省医学资源和生物医学工程产业具有较强的特色和优势,尤其在医疗仪器行业拥有一批实力雄厚的企业,华南理工大学充分利用这种地域的产业优势,知名企业联合建立了本科实习基地,和具优越医疗资源的医院建立了良好合作关系,为本科生的临床实习与毕业实习提供强有力的支持。此外,华南理工大学积极鼓励学生参与“暑期实习计划”,即由老师或学生自行联系实习单位,经院系和老师推荐,学生有机会在暑期到相关高校或科研院所实验室、企事业单位实习。

在双语课程、全英语课程、新型课程和特色课程方面,华南理工大学生物医学工程专业也正在积极进行建设,如《医学图像处理》和《医院信息系统》已经实行双语教学,正在为全英文授课做准备;不定期地邀请国内外有影响的专家和企业负责人进行专题讲座或创业教育;为新生开设《生物医学工程概论》课程,计划进一步开展新生研讨课、系列专题研讨课。

总结

生物医学工程学科具有鲜明的交叉与复合特性,它对解决人类生命与健康中的问题具有十分重要的作用,生物医学工程学科与相关产业发展亦极为迅速,如何培养适应学科发展需求和符合社会需要的专业人才,是各高校生物医学专业面临的重要问题。理工科院校在电子、计算机、信息、生物、材料、制造等学科具有一定的优势,充分利用理工科的资源优势,培养研究与应用兼顾的高级专业人才,亦是理工科院校本科教学的重要目标。

华南理工大学生物医学工程本科专业,经过近十年的教学实践,逐渐形成以生物医学电子、医学信息工程、生物力学为主导的培养体系,十分注重学生的实验能力和创新能力的培养,并充分利用广东省的医学资源和生物医学工程产业的地域优势,努力培养适应社会需求的专业人才。近年来,华南理工大学生物医学材料方向发展迅速,先后成立了国家人体组织工程重建工程中心、特种功能材料教育部重点实验室、广东省生物医学工程实验室,在生物医学材料方面取得了一系列成果。为此,华南理工大学正在为利用生物医学材料方面的优势,加强生物医学材料方向的本科专业人才的培养,积极地进行探索。

随着生物医学工程学科的发展,国内生物医学工程专业本科人才的培养模式、培养过程与课程设置等方面,体现出一定的共性与特点:(1)注重交叉性,开设医学仪器、医学信息、生物信息、生物材料等多方向课程,拓宽学生的知识面;(2)加强国际化人才培养,与国外知名高校开展密切合作,使学生具国际化视野;(3)注重创新、创业和实践能力的培养,通过实验、实习、课程科技活动、校企联合等,提高学生解决实际问题的能力,激发学生的科研兴趣与潜力。(4)重视个性化人才的培养,根据学生的专业知识结构、兴趣和特点,进行个性化的培养,实行分流机制;(5)加强本科、硕士和博士阶段的连续性,在培养计划制定、课外实践环节和科研活动中,加强本科、硕士、博士不同阶段的知识连贯性,并通过科研实践促进这种有机联系。(6)积极进行教学模式和教学手段的改革,如利用信息化网络平台,采用在线教学,加强师生互通,主要课程实行双语教学、全英教学等。

生物医学工程与生物技术篇4

1997年教育部正式批准,在高等院校设立生物技术专业,并于1998年颁布了《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,规范了生物技术专业的培养目标、主要课程和学制。专业课程包括微生物学、细胞生物学、遗传学、生物化学、分子主要生物学及基因工程、细胞工程、微生物工程和生物化学工程,涵盖了生命科学和生命工程的基本知识和技能,并以此构成了生物技术专业课程的基本框架。医学院校是医学生物技术人才培养的重要基地,临床医学也是医学生物技术应用的主战场,医学生物技术与临床医学相互依存、相互促进,缺少基础医学与临床医学专业知识和技能的生物技术专业毕业生,在未来的实际工作中不能很好地满足医药领域的科研及创新要求。这就提示我们,在医学院校生物技术专业开设临床医学课程,有着迫切需要和实际意义。我校生物技术专业自招生之初就开设了临床医学课程。生物技术专业有了临床医学的指引,人才培养基础更加扎实,方向更加明确。同时,具有一定临床医学知识的生物医学人才,能够更好地将自身优势辐射到传统医学专业上,为临床医学的发展提供新视野,开拓新思路,注入新的活力。医学生物技术已经在临床医学的发展中发挥了革命性的作用,如基因工程药物和疫苗、单抗导向药物、人工血液代用品等已广泛应用于癌症、传染性疾病和一些遗传性疾病治疗。同时,许多临床新问题、老难题,也越来越多地依赖于生物技术的发展,相关疾病的基因定位、组织工程、干细胞研究方面也都取得了重要成果。显然,医学院校生物技术专业开设临床医学课程既是生物技术学科发展的需要,也是临床医学发展的需要。

2医学院校生物技术专业临床医学教学现状和问题

2.1课程体系和教学内容完全照搬临床医学专业本科教育

课程体系和教学内容是培养目标的直接反映,是培养人才素质、提高教学质量的核心环节。生物技术专业临床医学课程体系和教学内容,应该紧贴生物技术专业实际需求,有针对性地进行设置。然而,目前大部分医学院校生物技术专业临床医学课程体系和教学内容完全照搬临床医学专业本科教育,将内科、外科、专科教学内容按照病因、临床表现、病理、诊断、治疗、预防等毫无取舍地灌输给学生,呈现教师教学无特色、无重点、无思路,学生学习无方向、无兴趣的状态。这与学科设置初衷和社会人才需求脱节,不能培养学生的自主学习能力及创新能力,没有达到预期效果。

2.2课程目标不明确,考核要求不严格

目前大多数医学院校对生物技术专业临床医学教学不够重视,没有真正意识到临床医学对该专业学生今后发展的重要意义。医学院校生物技术专业临床医学课程目标应该是:使学生具有一定临床思维,了解临床医学前沿和需要,并能在医学发展和临床需求中找到生物技术的落脚点、发力点,运用所掌握的生物技术理论知识和技能,从事相关领域的科学研究、技术开发,最终为医学问题的解决开辟新思路、提供新方法。但是目前医学院校对于生物技术专业临床医学课程目标认识比较模糊,在教学过程中需要学生掌握哪些内容、掌握到什么程度没有一个明确的标准。考核过程较为敷衍,甚至没有考核,使临床医学课程开设存在“鸡肋化”的危险。

3医学院校生物技术专业临床医学教学内容

医学院校生物技术专业人才培养,在强调基本素质共性的基础上,应该有不同的培养类型和专业方向。医学生物技术专业临床医学教学内容必须体现职业生涯发展目标,尊重学生多样性选择。目前的教学内容和课程体系不能完全符合专业发展和人才培养需要,不能完全适应现代医学发展需要,不能完全考虑到多样化、个性化、专业化,因此有必要对医学院校生物技术专业临床医学教学内容进行改革。

3.1紧贴实际,重点突出

临床医学是医学生物技术的出发点和落脚点,在课程设置上除了要整体介绍临床医学概况外,重点是要筛选出能够体现生物技术学科发展价值以及与生物技术知识有交集的内容,体现出医学生物技术特色和资源优势,如临床诊断的新方法,基因诊断、基因治疗技术在肿瘤及其他疾病中的应用等;而疾病的临床表现、物理诊断及常规治疗方法等内容应该淡化。这样才会贴近生物技术专业实际,更好地激发学生学习热情,避免浪费学生有限的精力。

3.2以临床问题为向导,以临床难点为突破

医学生物技术发展动力就是临床问题。医学生物技术的发展已为我们解决了一个又一个医学难题,开辟了新思路,提供了新方法,已有很多成熟的、新兴的生物技术应用于临床实践。因此,应将目前临床上亟待解决的问题和需要突破的难点贯穿在教学中,引起学生的思考和学习兴趣,从而更好地把生物技术和临床医学结合起来。

3.3着眼前沿,广泛涉猎

生物技术专业临床医学教学内容需要不断更新和发展。临床医学的最前沿往往与生物技术的发展密不可分,因此要把临床医学中最新的焦点和热点引入教学中,让学生体会医学生物技术对现代医学发展的重要性,增强荣誉感和使命感。同时,临床医学不断进展的案例也是很好的教学事例,让学生了解前辈们是如何发现问题、分析问题、解决问题,并推动医学科学向前发展的。但也要照顾到医学发展的冷门分支,给学生拾遗补缺的机会,在大家忽视的老问题上做出新文章。

4医学院校生物技术专业临床医学教学模式

生物技术专业临床医学教学模式应该有别于临床医学专业,要更加突出多样性、灵活性和自主性,最大限度调动学生积极性,将课程的作用发挥到最大化。

4.1课堂教学与课外教学相结合,选修和必修相结合

压缩课堂教学时数,将教学主战场放在课外,把更多的时间交给学生进行自主学习。增加选修课数量,鼓励学生选择自己感兴趣的方向进行探索。生物技术专业将来不从事临床医疗工作,对临床医学知识的学习应该是有重点和有取舍的,这个选择权不应掌握在教师手中,而应留给学生。让学生在课外通过文献查阅、学术会议、网络交流等多种形式,学习对未来职业发展有帮助的医学知识。

4.2大师进讲堂,将导师范围扩展至临床学科

师资队伍建设是实践教学体系改革的关键。目前生物技术专业临床医学师资结构中,中级职称教师比例偏高,真正的大师偏少。应该把临床医学的“大腕”请进讲堂,因为生物技术专业的导师往往更重视具体的新技术、新方法,而对临床医学前沿需求知之甚少,缺少宏观思路和顶层设计。这些可由临床导师很好地补充,他们扎根临床数十年,对疾病的发生发展、治疗的难点要点有更全面、深入的认识。要鼓励学生参与到临床导师的科研课题及科技创新活动中,使其不仅对原有理论知识和技术有更清晰的认识,还锻炼了临床科研思维能力;使学生能更准确地把握现代医学发展的脉搏,找到自己感兴趣、能钻研、有出路的研究方向,对未来职业发展进行合理的规划。

4.3启发为主,传授为辅

生物技术专业学生将来主要从事科研工作,应该是临床医生的益友良师。其临床医学教学不应以传授方式为主,而应采取引导、启发的方式,加入讨论及案例教学,让学生自己思考问题,用专业特长来分析问题、解决问题。强化学生创新思维和综合能力培养,在教学环节中启发学生自主学习和自由学习。在教学方法和教学手段改革中,坚持理论联系实际、基础联系临床的教学理念,强调教学过程的“四结合”:密切结合科研,密切结合临床,密切结合实践,密切结合新进展。

4.4考核评价与教学目的相统一

考核指标的科学性、合理性是教学目标能否实现的关键。长期以来,各医学院校生物技术专业临床医学课程多采用以试卷考试为主的考核评价体系,无法体现该专业注重分析、注重实践和注重创新的特点,不利于学生创新意识和实践能力的培养。对于生物技术专业而言,临床医学课程考核应采用多种方式,如讨论、综述撰写、案例分析、参加和完成导师科研课题等,考核内容应重思维、轻内容,重分析、轻解决。这将有利于提高学生学习兴趣,激发创新思维。总之,医学科学是一门传统的学科,生物技术是一门新兴的学科,在生物技术专业开设临床医学课程,是在传统学科与新兴学科之间架起了互相沟通的桥梁,高质量的临床医学教学必将推动生物技术专业学生整体水平的提升。两者有机结合,将有利于培养接地气、思路清晰、视野开阔、能力出众的医学生物技术专业人才。

生物医学工程与生物技术篇5

科交叉的边缘科学,它是用现代科学技术的理论和方法,研究新材料、新技术、新

仪器设备 ,用于防病、治病、保护人民健康,提高医学水平的一门新兴学科。

生物医学工程在国际上做为一个学科出现,始于20世纪50年代,特别是随着宇

航技术的进步 、人类实现了登月计划以来,生物医学工程有了快速的发展。在我

国,生物医学工程做为一 个专门学科起步于20世纪70年代,中国医学科学院、中

国协和医科大学原院校长、我国著名 的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学

科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物 医学工程专业的创建、1980年中

国生物医学工程学会的成立,有力地推进了我国生物医学工 程的发展。目前,我

国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构,从事着生物医学的科研 教学工作

,在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。

显微镜的发明 “解剖”一词由希腊语“Anatomia”转译而来,其意思是用

刀剖割,肉眼观察研究人体结构。17世纪Lee Wenhock发明了光学显微镜,推动了

解剖学向 微观层次发展,使人们不但可以了解人体大体解剖的变化,而且可以进

一步观察研究其细胞 形态结构的变化。随着光学显微镜的出现,医学领域相继诞

生了细胞学、组织学、细胞病理 学,从而将医学研究提高到细胞形态学水平。

普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平,难以分辨病毒及细胞

的超微细结构 、核结构、DNA等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜,

使人们能观察到纳米(nm )级的微小个体,研究细胞的超微结构。光学显微镜和电

子显微镜的发明都是医学工程研究 的成果,它们对推动医学的发展起了重要作用

影像学诊断飞跃进步 影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域

之一。50年代X光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而今天由于X线CT技

术的出现 和应用,使影像学诊断水平发生了飞跃,从而极大地提高了临床诊断水

平。即计算机体断层 摄影(computed tomography CT),即是利用计算机技术处理人

体组织器官的切面显像。X线CT 片提供给医生的信息量,远远大于普通X线照片观

察所得的信息。目前,螺旋CT(spiral CT 或helicalet CT)已经问世,能快速扫描

和重建图像,在临床应用中取代了多数传统的CT, 提高了诊断准确率[1]。医学

工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振(nu clear magnetic resonanc

e)原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(MRI),它不仅 可分辨病理解剖

结构形态的变化,还能做到早期识别组织生化功能变化的信息,显示某些疾 病在

早期价段的改变,有利于临床早期诊断。可以认为MRI工程的进步,促进了医学诊

断学 向功能与形态相结合的方向发展,向超快速成像、准实时动态MRI、MRA、FM

RI、MRS发展。 根据核医学示踪,利用正电子发射核素(18F,11C,13N)的原理,

创造 的正电子发射体层摄影(PET),是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体

把PET列为十大 医学生物技术的榜首。PET问世不过30年历史,但它已显示出对肿

瘤学、心脏病学、神经病 学、器官移植,新药开发等研究领域的重要价值[2]。

影像学诊断水平的不断提高 ,与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。

介入医学问世 介入医学是一种微创伤的诊疗技术。Dotter和Judkin(1964 年

)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人,他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行

扩张治 疗取得成功。1967年Margulis首先使用过介入放射学(Interventional Ra

diology),这是医 学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年 Gruenzing成功

地进行了首例冠状动脉球囊扩 张术获得成功以后,介入性诊疗技术由于其创伤小

、患者痛苦少,安全有效而倍受临床欢迎 。20世纪80年代随着生物医学工程的发

展,高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造 影(DSA)、射频消融技术以及转贴于

高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相 继问世,使介入性

诊疗技术发生了飞速进步,临床应用范围不断扩大,从心血管、脑血管、 非血管

管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证,并使诊疗效果明显提高

,患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视 为与药物诊疗、手术诊疗

并列的临床三大诊疗技术之一,也有人把介入诊疗技术称之为20世 纪发展起来的

临床医学新领域--介入医学[3,4]。

人工器官的应用 当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时,现代临床医

疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能,人们

称这种装置 为人工器官(artificial organ)。如20世纪50年代以前,风湿性心脏

瓣膜病的治疗,除了应 用抗风湿药物、强心药物对症治疗外,对病损的瓣膜很难

修复改善,不少患者因心功能衰竭 死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技

术,在心脏停跳状态下切开心脏,进行更换人 工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修

补,使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科 之所以能达到今天这样

的水平,主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工 血管等新材

料、新技术的结果[5]。

肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良,而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病

晚期患者的生 命,肾病治疗学也因此有了很大进步。

现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速,除上述人工器官外,人工关

节、人工心脏 起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用,使千千

万万的患者恢复了健康。 可以说,人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外,

其余各器官都存在用人工器官替代的 可能性。

此外,放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程

医疗技术等先 进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果,综上

可见,20世纪生物医学工 程的发展,显著提高了医学诊断和治疗水平,有力地推

动着医学科学的进步。

21世纪生物医学工程展望 纵观医学新技术诞生和发展的 历史,从伦琴发现

X线到今天X射线诊疗技术的发展,从朗兹万发现超声波到今天B超诊断的 广泛应用

,从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天MRI的问世,从赫斯费尔德发明CT到今天

C T成像系统的应用,都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的

医学新技术 。循着20世纪医学发展的轨迹,我们有理由预测21世纪新的医学诊疗

技术可能在以下10个方 面有重大突破和创新:

(1)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化,远程医疗信 息网络化,

诊疗用机器人将被广泛应用。[6]

(2)介入性微创,无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技

术,纳米技术 和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。

(3)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着

PET的问世和应 用,形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂

型心血管、脑血管影像诊 查系统将在21世纪问世。

(4)生物材料和组织工程将有较大发展,生物机械结合型、生物型人工器官将

有新突破,人 工器官将在临床医疗中广泛应用。

(5)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展,植入型药物长效

缓释材料,药 物贴覆透入材料,促上皮、组织生长可降解材料,可逆抗生育绝育

材料、生物止血材料将有 新突破。

(6)未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变。为此,用于社区、

家庭、个人医 疗保健诊疗仪器,康复保健装置,以及微型健康自我监测医疗器械

和用品将有广泛需求和应 用。

(7)除继续努力加强生物源性疾病防治外,对精神、心理、社会源性疾病的防

治诊疗技术和 相应仪器设备的研制受到越来越多的重视与开发,研制精神分析、

心理安抚、生物反馈型诊 疗技术和设备将是生物医学工程的新起点。

(8)创伤是造成青年人群死亡的主要原因,研制新型创伤防护装置、生命急救

系统是未来生 物医学工程的重要课题。

(9)即将迎来的21世纪是分子生物学时代,有关分子生物学的诊疗新技术将快

速发展,遗传 、疾病基因诊疗技术,生物技术和微电子技术相结合的DNA芯片、雪

白芯片和诊疗系统将被 广泛应用。

(10)空气污染、环境污染严重危害着人类健康,研究和开发劳动保护、家庭保

健、个人防护 用的人工气候微环境是未来不能忽视的问题。

1997年我国了关于卫生工作改革与发展的决定,提出了奋斗目标:“到2

000年,基本实 现人人享有初级卫生保健”,到2010年国民健康的主要指标在经济

发达地区达到或接近世界 中等发达国家水平,在欠发达地区达到发展中国家的先

进水平。1999年国家科技部召开了“ 发展生物医学工程技术战略研讨会”,国家

工程院开展了有关发展我国医疗器械工业战略研 究等,对推动生物医学工程产业

发展、落实创新工程战略布置起着重要作用。20世纪人类与 疾病做斗争,在医学

诊疗技术上取得了重大成就;但面向21世纪的巨大挑战,我们要动员起 来,调整

政策,制定规划,改革医学研究教学的旧模式,发挥现代科学多学科交叉合作的优

势,创建全新的生物医学,为人民造福。

参考文献

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mitral valve replacement with preservation of the posterior leaflet. J

Heart Valve Dis, 1996,5(3):302

[6]Peredina A, Allen A. Telemedicine technology and clinical app lica

生物医学工程与生物技术篇6

招 生 专 业 统考科目

010101 哲学 010102 逻辑学

010103 宗教学 010104 伦理学

050101 汉语言文学 050102 汉语言

050103 对外汉语 050104 中国少数民族语言文学

050105 古典文献 050106 中国语言文化

050107 应用语言学

050201 英语 050202 俄语

050203 德语 050204 法语

050205 西班牙语 050206 阿拉伯语

050207 日语 050208 波斯语

050209 朝鲜语 050210 菲律宾语

050211 梵语巴利语 050212 印度尼西亚语

050213 印地语 050214 柬埔寨语

050215 老挝语 050216 缅甸语

050217 马来语 050218 蒙古语

050219 僧加罗语 050220 泰语

050221 乌尔都语 050222 希伯莱语

050223 越南语 050224 豪萨语

050225 斯瓦希里语 050226 阿尔巴尼亚语

050227 保加利亚语 050228 波兰语

050229 捷克语 050230 罗马尼亚语

050231 葡萄牙语 050232 瑞典语

050233 塞尔维亚—克罗地亚语050234 土耳其语

050235 希腊语 050236 匈牙利语

050237 意大利语 050238 捷克语—斯洛伐克语

050239 泰米尔语 050240 普什图语

050241 世界语 050242 孟加拉语

050243 尼泊尔语 050244 塞尔维亚语—克罗地亚语

050245 荷兰语 050246 芬兰语

050247 乌克兰语 050248 韩国语

050250 塞尔维亚语 050251 克罗地亚语

050252 挪威语 050253 丹麦语

050254 冰岛语 050255 翻译

050301 新闻学 050302 广播电视新闻学

050304 编辑出版学 050305 传播学

060101 历史学 060102 世界历史

060103 考古学 060104 博物馆学

060105 民族学 060106 文物保护技术

100501 中医学 100502 针灸推拿学

招 生 专 业 政治

英语

大学语文

统考科目

100503 蒙医学 100504 藏医学

100506 维医学 100802 中药学

100804 中草药栽培与鉴定 100811 蒙药学 政治

英语

大学语文

二、艺术类(一级学科)

招 生 专 业 统考科目

050303 广告学 050306 媒体创意

050401 音乐学 050402 作曲与作曲技术理论

050403 音乐表演 050404 绘画

050405 雕塑 050406 美术学

050407 艺术设计学 050408 艺术设计

050409 舞蹈学 050410 舞蹈编导

050411 戏剧学 050412 表演

050413 导演 050414 戏剧影视文学

050415 戏剧影视美术设计 050416 摄影

050417 录音艺术 050418 动画

050419 播音与主持艺术 050420 广播电视编导

050422 艺术学 050423 影视学

050424 广播影视编导 050425 书法学

050426 照明艺术 050427 会展艺术与技术

050428 音乐科技与艺术 政治

英语

艺术概论

三、工学、理学(生物科学类、地理科学类、环境科学类、心理学类等四个一级学科除外)

招 生 专 业 统考科目

070101 数学与应用数学 070102 信息与计算科学

070103 数理基础科学 070201 物理学

070202 应用物理学 070203 声学

070301 化学 070302 应用化学

070303 化学生物学 070304 分子科学与工程

070501 天文学 070601 地质学

070602 地球化学

070801 地球物理学 070802 地球与空间科学

070803 空间科学与技术 070901 大气科学

070902 应用气象学 071001 海洋科学

071002 海洋技术 071003 海洋管理

071004 军事海洋学 071005 海洋生物资源与环境

071101 理论与应用力学 071201 电子信息科学与技术

071202 微电子学 071203 光信息科学与技术 政治

英语

高数(一)

招 生 专 业 统考科目

071204 科技防卫 071205 信息安全

071206 信息科学技术 071207 光电子技术科学

071301 材料物理 071302 材料化学

071601 统计学

071701 系统理论 071702 系统科学与工程

080101 采矿工程 080102 石油工程

080103 矿物加工工程 080104 勘查技术与工程

080105 资源勘查工程 080106 地质工程

080107 矿物资源工程 080108 煤及煤层气工程

080109 地下水科学与工程 080201 冶金工程

080202 金属材料工程 080203 无机非金属材料工程

080204 高分子材料与工程 080205 材料科学与工程

080206 复合材料与工程 080207 焊接技术与工程

080208 宝石及材料工艺学 080209 粉体材料科学与工程

080210 再生资源科学与技术 080211 稀土工程

080212 高分子材料加工工程 080213 生物功能材料

080301 机械设计制造及其自动化 080302 材料成型及控制工程

080303 工业设计 080304 过程装备与控制工程

080305 机械工程及自动化 080306 车辆工程

080307 机械电子工程 080308 汽车服务工程

080309 制造自动化与测控技术 080310 微机电系统工程

080311 制造工程 080312 体育装备工程

080401 测控技术与仪器 080402 电子信息技术及仪器

080501 热能与动力工程 080502 核工程与核技术

080503 工程物理 080504 能源与环境系统工程

080505 能源工程及自动化 080506 能源动力系统及自动化

080507 风能与动力工程 080508 核技术

080509 辐射防护与环境工程 080601 电气工程及其自动化

080602 自动化 080603 电子信息工程

080604 通信工程 080605 计算机科学与技术

080606 电子科学与技术 080607 生物医学工程

080608 电气工程与自动化 080609 信息工程

080611 软件工程 080612 影视艺术技术

080613 网络工程 080614 信息显示与光电技术

080615 集成电路设计与集成系统 080616 光电信息工程

080617 广播电视工程 080618 电气信息工程

080619 计算机软件 080620 电力工程与管理

080621 微电子制造工程 080622 假肢矫形工程

080623 数字媒体艺术 080624 医学信息工程

080625 信息物理工程 080626 医疗器械工程

080627 智能科学与技术 080628 数字媒体技术

080629 医学影像工程 080630 真空电子技术

080631 电磁场与无线技术 080632 电信工程及管理

080634 信息与通信工程 080701 建筑学

080702 城市规划 080703 土木工程

080704 建筑环境与设备工程 080705 给水排水工程

080706 城市地下空间工程 080707 历史建筑保护工程

080708 景观建筑设计 080709 水务工程

080710 建筑设施智能技术 080711 给排水科学与工程

080712 建筑电气与智能化 080713 景观学

080714 风景园林 080724 道路桥梁与渡河工程

080801 水利水电工程 080802 水文与水资源工程

080803 港口航道与海岸工程 080804 港口海岸及治河工程

080805 水资源与海洋工程 080901 测绘工程

080902 遥感科学与技术 080903 空间信息与数字技术

081001 环境工程 081002 安全工程

081003 水质科学与技术 081004 灾害防治工程

081005 环境科学与工程 081006 环境监察

081007 雷电防护科学与技术 081101 化学工程与工艺

081102 制药工程 081103 化工与制药

081104 化学工程与工业生物工程 081105 资源科学与工程

081201 交通运输 081202 交通工程

081203 油气储运工程 081204 飞行技术

081205 航海技术 081206 轮机工程

081207 物流工程 081208 海事管理

081209 交通设备信息工程 081210 交通建设与装备

081301 船舶与海洋工程 081401 食品科学与工程

081402 轻化工程 081403 包装工程

081404 印刷工程 081405 纺织工程

081406 服装设计与工程 081407 食品质量与安全

081408 酿酒工程 081409 葡萄与葡萄酒工程

081410 轻工生物技术 081411 农产品质量与安全

081412 非织造材料与工程 081413 数字印刷

081414 植物资源工程 081415 粮食工程

081501 飞行器设计与工程 081502 飞行器动力工程

081503 飞行器制造工程 081504 飞行器环境与生命保障工程

081505 航空航天工程 081506 工程力学与航天航空工程

081507 航天运输与控制 081508 质量与可靠性工程

081601 武器系统与发射工程 081602 探测制导与控制技术

081603 弹药工程与爆炸技术 081604 特种能源工程与烟火技术

081605 地面武器机动工程 081606 信息对抗技术

081701 工程力学 081702 工程结构分析

081801 生物工程 081901 农业机械化及其自动化

081902 农业电气化与自动化 081903 农业建筑环境与能源工程

081904 农业水利工程 081905 农业工程

081906 生物系统工程 082001 森林工程

082002 木材科学与工程 082003 林产化工

082101 刑事科学技术 082102 消防工程

082103 安全防范工程 082104 交通管理工程

082105 核生化消防 082106 公安视听技术 政治

英语

高数(一)

政治

英语

高数(一)

政治

英语

高数(一)

四、经济学、管理学以及职业教育类、生物科学类、地理科学类、环境科学类、心理学类、药学类(除中药学类外)等六个一级学科

招 生 专 业 统考科目

020101 经济学 020102 国际经济与贸易

020103 财政学 020104 金融学

020105 国民经济管理 020106 贸易经济

020107 保险 020108 环境经济

020109 金融工程 020110 税务

020111 信用管理 020112 网络经济学

020113 体育经济 020114 投资学

020115 环境资源与发展经济学 020116 海洋经济学

020117 国际文化贸易

040301 农艺教育 040302 园艺教育

040303 特用作物教育 040304 林木生产教育

040305 特用动物教育 040306 畜禽生产教育

040307 水产养殖教育 040308 应用生物教育

040310 农业建筑与环境控制教育

040312 农业经营管理教育 040313 机械制造工艺教育

040314 机械维修及检测技术教育

040315 机电技术教育 040316 电气技术教育

040317 汽车维修工程教育 040318 应用电子技术教育

040319 制浆造纸工艺教育 040320 印刷工艺教育

040321 橡塑制品成型工艺教育

040322 食品工艺教育 040323 纺织工艺教育

040324 染整工艺教育 040325 化工工艺教育

040326 化工分析与检测技术教育

040327 建筑材料工程教育 040328 建筑工程教育

040329 服装设计与工艺教育 040330 装潢设计与工艺教育

040331 旅游管理与服务教育 040332 食品营养与检验教育

040333 烹饪与营养教育 040334 财务会计教育

040335 文秘教育 040336 市场营销教育

040337 职业技术教育管理

070401 生物科学 070402 生物技术

070403 生物信息学 070404 生物信息技术

070405 生物科学与生物技术 070406 动植物检疫

070407 生物化学与分子生物学070408 医学信息学

070409 植物生物技术 070410 动物生物技术

070411 生物资源科学 070412 生物安全

070701 地理科学 070702 资源环境与城乡规划管理

070703 地理信息系统 070704 地球信息科学与技术

071401 环境科学 071402 生态学

071403 资源环境科学

071501 心理学 071502 应用心理学

100801 药学 100803 药物制剂

100806 中药资源与开发 100807 应用药学

100809 海洋药学 100810 药事管理

110101 管理科学 110102 信息管理与信息系统

110103 工业工程 110104 工程管理

110105 工程造价 110106 房地产经营管理

110107 产品质量工程 110108 项目管理

110109 管理科学与工程

110201 工商管理 110202 市场营销

110203 会计学 110204 财务管理

110205 人力资源管理 110206 旅游管理

110207 商品学 110208 审计学

110209 电子商务 110210 物流管理

110211 国际商务 110212 物业管理

110213 特许经营管理 110214 连锁经营管理

110215 资产评估 110216 电子商务及法律

110217 商务策划管理

110301 行政管理 110302 公共事业管理

110303 劳动与社会保障 110304 土地资源管理

110305 公共关系学 110306 高等教育管理

110307 公共政策学 110308 城市管理

110309 公共管理 110310 文化产业管理

110311 会展经济与管理 110312 国防教育与管理

110313 航运管理 110314 劳动关系

110315 公共安全管理 110316 体育产业管理

110401 农林经济管理 110402 农村区域发展

110501 图书馆学 110502 档案学

110503 信息资源管理 政治

英语

高数(二)

政治

英语

高数(二)

五、法学

招 生 专 业 统考科目

030101 法学 030102 知识产权法

030103 知识产权 030120 监狱学

030201 科学社会主义与国际共产主义运动

030202 中国革命史与中国共产党党史

030301 社会学 030302 社会工作

030303 家政学 030304 人类学

030305 女性学 030401 政治学与行政学

030402 国际政治 030403 外交学

030404 思想政治教育 030405 国际文化交流

030406 国际政治经济学 030407 国际事务

030408 国际事务与国际关系 030409 欧洲事务与欧洲关系

030501 治安学 030502 侦查学

030503 边防管理 030504 火灾勘查

030505 禁毒学 030506 警犬技术

030507 经济犯罪侦查 030508 边防指挥

030509 消防指挥 030510 警卫学

030511 公安情报学 030512 犯罪学

030513 公安管理学 政治

英语

民法

六、教育学

招 生 专 业 统考科目

040101 教育学 040102 学前教育

040103 特殊教育 040104 教育技术学

040105 小学教育 040106 艺术教育

040107 人文教育 040108 科学教育

040109 言语听觉科学 040110 华文教育

040201 体育教育 040202 运动训练

040203 社会体育 040204 运动人体科学

040205 民族传统体育 040206 运动康复与健康 政治

英语

教育理论

七、农学

招 生 专 业 统考科目

090101 农学 090102 园艺

090103 植物保护 090104 茶学

090105 烟草 090106 植物科学与技术

090107 种子科学与工程 090108 应用生物科学

090109 设施农业科学与工程 090201 草业科学

090301 林学 090302 森林资源保护与游憩

090303 野生动物与自然保护区管理

090401 园林 090402 水土保持与荒漠化防治

090403 农业资源与环境 090501 动物科学

090502 蚕学 090503 蜂学

090601 动物医学 090602 动物药学

090701 水产养殖学 090702 海洋渔业科学与技术

090703 水族科学与技术 政治

英语

生态学基础

八、医学(中医学类、药学类等两个一级学科除外)

招 生 专 业 统考科目

100101 基础医学 100201 预防医学

100202 卫生检验 100203 妇幼保健医学

100204 营养学 100301 临床医学

100302 麻醉学 100303 医学影像学

100304 医学检验 100305 放射医学

100306 眼视光学 100307 康复治疗学

100308 精神医学 100309 医学技术

100310 听力学 100311 医学实验学

100312 医学美容技术 100401 口腔医学

100402 口腔修复工艺学 100505 中西医临床医学

100601 法医学 100701 护理学 政治

英语

生物医学工程与生物技术篇7

科交叉的边缘科学,它是用现代科学技术的理论和方法,研究新材料、新技术、新

仪器设备,用于防病、治病、保护人民健康,提高医学水平的一门新兴学科。

生物医学工程在国际上做为一个学科出现,始于20世纪50年代,特别是随着宇

航技术的进步、人类实现了登月计划以来,生物医学工程有了快速的发展。在我

国,生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代,中国医学科学院、中

国协和医科大学原院校长、我国著名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学

科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物医学工程专业的创建、1980年中

国生物医学工程学会的成立,有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前,我

国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构,从事着生物医学的科研教学工作

,在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。

显微镜的发明“解剖”一词由希腊语“Anatomia”转译而来,其意思是用

刀剖割,肉眼观察研究人体结构。17世纪LeeWenhock发明了光学显微镜,推动了

解剖学向微观层次发展,使人们不但可以了解人体大体解剖的变化,而且可以进

一步观察研究其细胞形态结构的变化。随着光学显微镜的出现,医学领域相继诞

生了细胞学、组织学、细胞病理学,从而将医学研究提高到细胞形态学水平。

普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平,难以分辨病毒及细胞

的超微细结构、核结构、DNA等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜,

使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体,研究细胞的超微结构。光学显微镜和电

子显微镜的发明都是医学工程研究的成果,它们对推动医学的发展起了重要作用

影像学诊断飞跃进步影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域

之一。50年代X光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而今天由于X线CT技

术的出现和应用,使影像学诊断水平发生了飞跃,从而极大地提高了临床诊断水

平。即计算机体断层摄影(computedtomographyCT),即是利用计算机技术处理人

体组织器官的切面显像。X线CT片提供给医生的信息量,远远大于普通X线照片观

察所得的信息。目前,螺旋CT(spiralCT或helicaletCT)已经问世,能快速扫描

和重建图像,在临床应用中取代了多数传统的CT,提高了诊断准确率[1]。医学

工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振(nuclearmagneticresonanc

e)原理。研制成功了核磁共振计算机断层成像系统(MRI),它不仅可分辨病理解剖

结构形态的变化,还能做到早期识别组织生化功能变化的信息,显示某些疾病在

早期价段的改变,有利于临床早期诊断。可以认为MRI工程的进步,促进了医学诊

断学向功能与形态相结合的方向发展,向超快速成像、准实时动态MRI、MRA、FM

RI、MRS发展。根据核医学示踪,利用正电子发射核素(18F,11C,13N)的原理,

创造的正电子发射体层摄影(PET),是目前最先进的影像诊断技术。美国新闻媒体

把PET列为十大医学生物技术的榜首。PET问世不过30年历史,但它已显示出对肿

瘤学、心脏病学、神经病学、器官移植,新药开发等研究领域的重要价值[2]。

影像学诊断水平的不断提高,与20世纪生物医学工程技术的发展密切相关。

介入医学问世介入医学是一种微创伤的诊疗技术。Dotter和Judkin(1964年

)是最早使用介入技术治疗疾病的创始人,他们用导管对下肢动脉阻塞性病变进行

扩张治疗取得成功。1967年Margulis首先使用过介入放射学(InterventionalRa

diology),这是医学文献出现“介入”一词的最早记载。1977年Gruenzing成功

地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功以后,介入性诊疗技术由于其创伤小

、患者痛苦少,安全有效而倍受临床欢迎。20世纪80年代随着生物医学工程的发

展,高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造影(DSA)、射频消融技术以及

高分子(high-polymer)新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世,使介入性

诊疗技术发生了飞速进步,临床应用范围不断扩大,从心血管、脑血管、非血管

管腔器官到某些恶性肿瘤等都具有使用介入诊疗的适应证,并使诊疗效果明显提高

,患者可减免许多大手术之苦。有人把介入诊疗技术视为与药物诊疗、手术诊疗

并列的临床三大诊疗技术之一,也有人把介入诊疗技术称之为20世纪发展起来的

临床医学新领域--介入医学[3,4]。

人工器官的应用当人体器官因病伤已不能用常规方法救治时,现代临床医

疗技术有可能使用一种人工制造的装置来替代病损器官或补偿其生理功能,人们

称这种装置为人工器官(artificialorgan)。如20世纪50年代以前,风湿性心脏

瓣膜病的治疗,除了应用抗风湿药物、强心药物对症治疗外,对病损的瓣膜很难

修复改善,不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以应用人工心肺机体外循环技

术,在心脏停跳状态下切开心脏,进行更换人工瓣膜或进行房、室间隔缺损的修

补,使心脏瓣膜病、先天性心脏病患者恢复健康。心外科之所以能达到今天这样

的水平,主要是由于人工心肺机的问世和使用了人工心脏瓣膜、人工血管等新材

料、新技术的结果[5]。

肾功能衰竭、尿毒症患者愈后不良,而人工肾血液透析技术已挽救了大量肾病

晚期患者的生命,肾病治疗学也因此有了很大进步。

现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速,除上述人工器官外,人工关

节、人工心脏起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用,使千千

万万的患者恢复了健康。可以说,人体各种器官除大脑不能用人工器官代替外,

其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。

此外,放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程

医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果,综上

可见,20世纪生物医学工程的发展,显著提高了医学诊断和治疗水平,有力地推

动着医学科学的进步。

21世纪生物医学工程展望纵观医学新技术诞生和发展的历史,从伦琴发现

X线到今天X射线诊疗技术的发展,从朗兹万发现超声波到今天B超诊断的广泛应用

,从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天MRI的问世,从赫斯费尔德发明CT到今天

CT成像系统的应用,都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的

医学新技术。循着20世纪医学发展的轨迹,我们有理由预测21世纪新的医学诊疗

技术可能在以下10个方面有重大突破和创新:

(1)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化,远程医疗信息网络化,

诊疗用机器人将被广泛应用。[6]

(2)介入性微创,无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技

术,纳米技术和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。

(3)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着

PET的问世和应用,形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂

型心血管、脑血管影像诊查系统将在21世纪问世。

(4)生物材料和组织工程将有较大发展,生物机械结合型、生物型人工器官将

有新突破,人工器官将在临床医疗中广泛应用。

(5)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展,植入型药物长效

缓释材料,药物贴覆透入材料,促上皮、组织生长可降解材料,可逆抗生育绝育

材料、生物止血材料将有新突破。

(6)未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变。为此,用于社区、

家庭、个人医疗保健诊疗仪器,康复保健装置,以及微型健康自我监测医疗器械

和用品将有广泛需求和应用。

(7)除继续努力加强生物源性疾病防治外,对精神、心理、社会源性疾病的防

治诊疗技术和相应仪器设备的研制受到越来越多的重视与开发,研制精神分析、

心理安抚、生物反馈型诊疗技术和设备将是生物医学工程的新起点。

(8)创伤是造成青年人群死亡的主要原因,研制新型创伤防护装置、生命急救

系统是未来生物医学工程的重要课题。

(9)即将迎来的21世纪是分子生物学时代,有关分子生物学的诊疗新技术将快

速发展,遗传、疾病基因诊疗技术,生物技术和微电子技术相结合的DNA芯片、雪

白芯片和诊疗系统将被广泛应用。

(10)空气污染、环境污染严重危害着人类健康,研究和开发劳动保护、家庭保

健、个人防护用的人工气候微环境是未来不能忽视的问题。

1997年我国了关于卫生工作改革与发展的决定,提出了奋斗目标:“到2

000年,基本实现人人享有初级卫生保健”,到2010年国民健康的主要指标在经济

发达地区达到或接近世界中等发达国家水平,在欠发达地区达到发展中国家的先

进水平。1999年国家科技部召开了“发展生物医学工程技术战略研讨会”,国家

工程院开展了有关发展我国医疗器械工业战略研究等,对推动生物医学工程产业

发展、落实创新工程战略布置起着重要作用。20世纪人类与疾病做斗争,在医学

诊疗技术上取得了重大成就;但面向21世纪的巨大挑战,我们要动员起来,调整

政策,制定规划,改革医学研究教学的旧模式,发挥现代科学多学科交叉合作的优

生物医学工程与生物技术篇8

类 别  考试科目  专 业 对 照

公共课  基础课

类  政治

外语  大学

语文  哲学、宗教学、汉语言文学、古典文献、外国语言文学类、新闻学、广告学、历史学、考古学、民族学、广播电视新闻学、编辑出版学、伦理学、汉语言、科学社会主义与国际共产主义运动、中国革命史与中国共产党史、逻辑学、中国语言文化、博物馆学、中国少数民族语言文学、文物保护技术、世界历史、外语、中医学、中药学、针灸推拿学

类  政治

外语  艺术

概论  导演、音乐学、音乐表演、雕塑、艺术设计学、舞蹈学、戏剧影视美术设计、录音艺术、播音与主持艺术、影视教育、戏剧学、艺术学、作曲与作曲技术理论、绘画、美术学、艺术设计、舞蹈编导、表演、戏剧影视文学、摄影、动画、广播电视编导

政治

外语

高数

(一)

数学与应用数学、物理学、声学、应用化学、电子信息工程、地质学、工业设计、大气科学、测控技术与仪器、理论与应用力学、微电子学、材料物理、电气工程及其自动化、统计学、采矿工程、矿物加工工程、资源勘查工程、矿物资源工程、金属材料工程、高分子材料与工程、复合材料与工程、材料成型及控制工程、化学工程与工艺、交通运输、印刷工程、信息与计算科学、应用物理学、化学、计算机科学与技术、地球物理学、应用气象学、电子信息科学与技术、光信息科学与技术、材料化学、电气工程与自动化、石油工程、勘查技术与工程、地质工程、冶金工程、无机非金属材料工程、材料科学与工程、机械设计制造及其自动化、机械工程及自动化、机械电子工程、热能与动力工程、工程物理、自动化、通信工程、电子科学与技术、核工程与核技术、交通管理工程、土木工程、建筑环境与设备工程、港口航道与海岸工程、测绘工程、安全工程、工程力学、交通工程、过程装备与控制工程、车辆工程、水力水电工程、建筑学、城市规划、给水排水工程、水文与水资源工程、环境工程、生物工程

类  政治

外语

高数

(二)

经济学、财政学、国际经济与贸易、财务管理、金融学、会计学、药学、环境经济

旅游管理、行政管理、人力资源管理、公共事业管理、土地资源管理、农林经济管理、国民经济管理、工商管理、公共关系学、档案学、劳动与社会保障、工程管理、市场营销、图书馆学、管理科学、运动人体科学、地理科学、运动训练、社会体育、药事管理

农艺教育、文秘教育、电器技术教育、职业技术教育管理等

生物科学、生物技术、动植物检疫、医学信息学等

地理科学、资源环境与城乡规划管理、地理信息系统等

环境科学、生态学、资源环境科学等

心理学、应用心理学等

类  政治

外语  民法  法学、社会学、政治学与行政学、外交学、国际文化交流、侦查学、知识产权法、社会工作、国际政治、治安学、边防管理

类  政治

外语  教育

理论  教育学、学前教育、体育教育、教育技术学、特殊教育、小学教育、人文教育、艺术教育

类  政治

外语  生态学

基 础  农学、林学、植物保护、园林、园艺、烟草、茶学、动物医学、动物药学、草业科学、水产养殖学

类  政治

外语  医学

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