生物医学工程发展现状范文

时间:2023-12-20 16:44:24

生物医学工程发展现状

生物医学工程发展现状篇1

关键词:生物医学工程;学科发展;学科建设

电子学、光电子学、计算机技术、物理学、化学、精密仪器制造等科学技术的高速发展,对现代医学产生了极大的促进作用,生物医学工程就是在这些技术背景下产生的新型医学分支学科。生物医学工程利用现代工程技术来对人体进行研究,分析疾病的机理,从而制定有效的治疗措施,极大提高了现代医学的治疗水平。但是,我国在建设和发展生物医学工程学科的过程中,也遇到了一些问题,必须对这些问题加以解决,才能够促进生物医学工程学科的发展。

1生物医学工程的发展历程

生物医学工程的历史可以追溯到20世纪50年代,起源于美国。这一学科一经产生,就迅速受到世界各国的重视。1965年,国际医学和生物工程联合会建立,后来改名为国际生物医学工程协会[1]。生物医学工程之所以受到世界各国的重视,是因为具有广阔的应用前景,能够产生极大的经济效益与社会效益。生物医学工程将现代科学的技术成果与医学联系起来,极大地提高了人体对疾病的预防水平和治疗水平。欧美等地区的先进国家,在20世纪70年代初就已经成立了针对这一学科的研究部门,负责生物医学工程学科的发展与建设。而我国的生物医学工程起步相对较晚,而且应用范围比较窄,仅限于医院设备保管和维修、医疗物资采购等方面,生物医学工程学科的建设还有很大的提升空间。

2我国生物医学工程存在的问题

我国在生物医学工程的学科建设方面起步比较晚,应用也处于初级水平。导致这种局面的原因主要来自于以下2个方面。首先,历史遗留的体制问题。我国的各级医院,负责生物医学工程的科室没有统一的名称,也没有明确的职责范围,各级医院都是根据自己的理解,设定有关部门的名称、职责范围、人员编制、归属单位等情况,具有很大的随意性。有些医院的生物医学工程部门只负责医疗设备和物资的采购,对医疗设备进行维修,而另一些医院的类似部门,不仅要负责医疗设备和物资的采购,还要负责生活用品的采购;有些医院的生物医学工程部门由医务处来管理,而另一些医院却将其列为后勤保障处的管理范围。这种学科建设上的混乱,极大程度地妨碍了生物医学工程的发展,导致人们对其产生了偏见,没有意识到生物医学工程的重要意义。其次,人员编制问题。我国很多医院在设立生物医学工程的相关部门时,为了方便医疗设备的维修,聘用了一些电工、钳工等专业维修人员。然而随着现代医疗技术的发展,医疗设备越来越精密,这些维修人员的水平已经远远不能满足生物医学工程的需要。如果医院不能够加强对员工的培养,建立起一支理论知识扎实、实践能力强、能够规范应用现代医疗技术的人才队伍,就会导致人员冗余,许多专业能力不足的人占据岗位,真正的人才难以被引进,不能对生物医学工程的发展起到促进作用。

3我国生物医学工程的发展策略

3.1明确生物医学工程的职责范围

在一些生物医学工程发达的国家,医疗、护理、医学工程已经成为了医院发展的3个主要方面,这3大部门共同构成了现代医学的技术体系[2]。而在我国,医学工程的地位远远没有达到与医疗和护理平齐的地步,应用范围还比较狭窄,医学工程的作用还没有得到充分发挥。为了改变这种现状,我国的医院必须调整观念,强化对生物医学工程的建设和管理,明确地划分医学工程部门的工作范围,不仅要负责医疗设备的采购、安装、维修保养,还要做好下列工作。首先,医疗设备的安全性能调试。比如,目前我国医院所运用的先进医疗设备大多数依靠国外进口。但是,医院在引进设备的时候,往往只关注设备的技术水平和价格高低,忽视了医疗设备的插头问题。由于国内外医疗设备的插头标准不同,所以忽视插头问题,很容易导致花费大量资金引入的先进医疗设备无法在国内应用。另外,还有医疗设备的安全等级控制、设备之间的相互干扰问题,这些都是医学工程部门的工作内容。其次,医疗设备的保养。医疗设备的保养包括静态保养和东泰保养两个方面。静态保养就是建立医疗设备的维护保养制度,对设备的存放环境进行整顿;而动态保养则是根据设备的使用、消耗、故障情况实时进行的保养,比如检查设备的运行状况,及时进行故障诊断和维修,更换损害严重的部件等等。

3.2完善医疗设备的管理制度

在我国很多大型医院,都具备各种先进医疗设备,其固定资产的总额甚至能达到几百万、几千万。但是,这些医院当中,都存在一个共同的问题:只重视医疗设备的采购,而忽视了医疗设备的管理,医疗设备的管理制度不够完善,难以发挥医疗设备的最大性能,导致医疗设备闲置或者损坏。对此,我国的医院应当积极完善医疗设备的管理制度,以便能够最大程度发挥医疗设备的性能。比如说,将医院所有的医疗设备集中起来进行管理,而不是将医疗设备分属于各个科室,在各个科室需要使用设备的时候进行租赁。通过这种方式,就能够有效避免医疗设备的闲置状况,而且方便了医疗设备的统一维修与保养。

3.3加强专业人才培养力度

生物医学工程具有极高的科技含量,与众多高新科学技术成果都具有密切的联系。所以生物医学工程的从业人员也要具备相当高的科学素质,在具备应有的医学理论知识的同时,也要能够对各种先进医疗设备进行正确、规范地操作,制定针对患者身体健康状况的分析报告[3]。为了满足生物医学工程的发展需求,医院必须加强人才队伍的建设,着力培养生物医学工程的专业人才。医院要与各大高校进行合作,建立人才的引进机制,同时加强对内部员工的培养,制定激励制度来提高员工的学习热情。

4结论

生物医学工程发展现状篇2

【关键词】  军卫1号工程;中小型医院;药师;新药学服务模式

“军卫1号工程”药房管理系统,是医院信息管理系统中的重要组成部分。“军卫1号工程”药房管理系统主要分为处方发药系统、处方录入系统、医嘱摆药系统、药局库存管理系统四个子系统[1]。该系统已在我院顺利应用,提高了药品管理的科学性和高效性;降低了药师工作负担,提高工作效率;树立良好窗口形象,提高了经济和社会效益;方便了药师参与临床用药,指导临床合理用药。但单从信息系统的利用来看,大多局限于以财务结算、处方发药和医嘱摆药为中心的简单运行模式,并未形成真正以“病人为中心”现代药学服务模式,因此还有很大的发展潜力。在药学服务模式发生巨大转变的今天,“军卫1号工程”药房管理系统在未来将会发挥更大的作用。

本文对“军卫1号工程”药房管理系统在中小型医院应用现状进行分析,综合中小型医院药学服务现状,对“军卫1号工程”药房管理系统在中小型医院药学服务模式中的拓展应用作些初步探讨。

1 中小型医院药学服务现状

我国中小型医院的药学服务还处在一个相对较为落后的阶段。在医院缺乏资金、信息技术和高技术药师的情况下,开展的药学服务模式较为简单。门诊药房以做好窗口服务工作作为服务重点。药师在医院药房开展简单的药学服务,只是传统的接方、取药、调配、和发药,并未达到与患者进行面对面的、较长时间的交流和沟通,为患者提供药学专业服务。医院药师的工作还处在以“物”为中心的发药型,并未真正达到“以病人为中心”的服务型。药师的服务模式相对比较被动。由于传统医疗体制和药师个人业务面的限制,药师下临床参与药物治疗方案的制定,指导临床用药的工作在我国相当一段时间里内难以普及开展,包括对病人血药浓度和用药不良反应监测,制作个人药历,制定个体化用药方案等工作在中小型医院基本还未开展。这样的药学服务模式严重忽略了药师所特有的技能专长,造成了极大的资源浪费。从我国的国情出发,中小型医院全民健康保障任务又极为繁重,面对着多数农村和小城镇患者,其平均文化程度相对大城市人口要低的多,同时中小型医院配备的医技人员的医疗技能水平又相对大医院较低,因此药师向患者和医生提供及时、准确、全面的药学信息和周到的药学服务显得尤为重要。为适应现代医疗改革进程和药学服务发展新潮流,提高医院整体服务水平,增强中小型在开放市场生存能力,保障全民健康,在中小型医院开展新的药学服务模式势在必行。

2 药学服务模式转变对药学信息需求的影响

随着药学服务模式进入以“病人为中心”的新阶段药学服务阶段,药师的职能已经远远超出了传统的药品供应、调配等工作,发展到以患者用药安全、有效、经济为目的的综合服务阶段。药师的服务由原来的被动服务发展到主动服务。在药物信息的提供上,药师不能再满足于凭手头占有的有限信息来服务于临床,而必须充分考虑信息的权威性、可靠性、可获得性,并以患者药物治疗质量提高为最终目的,达到最佳综合治疗效果。新药学服务模式的转变对药物信息需求的影响主要表现在以下几个方面:(1)药物信息覆盖面越来越广,(2)药物信息的可靠性要求提高,(3)药物信息的更新频率加快,(4)信息产品的易用性提高。

3 “军卫1号工程”药房管理系统拓展应用构想

          根据中小型医院药学服务模式现状和“军卫1号工程”在中小型医院使用现状,针对新药学服务模式转变对药学信息的要求,药房以现有的“军卫1号工程”药房管理系统为依托,对拓展构建若干新的信息技术功能系统提出如下初步构想。

3.1 构建药学服务查询系统 随着医药学的快速发展,进入临床运用的药物品种与日俱增,联合用药也越来越广泛,药物相互作用日趋严重,在短时间内提供及时、准确的药学信息,供临床医生选择合理的药物治疗方案,仅靠大脑的记忆很难做到,因此必须建立药物查询系统。基于“军卫1号”工程软、硬件平台,以药品管理系统模块为依托,设计扩展应用程序。药房药师以《中国药典》和《新编药物学》等权威性药学书籍为依据提供药物基本信息,组建药物信息数据库。药物信息数据库包括药物通用名(别名、商品名)、规格、效期、剂型、药理作用、药物适应症、用法和用量、不良反应、药物相互作用、禁忌症、注意事项及配伍禁忌等信息。该系统与医院门诊、医生工作站和患者公共查询系统联网,可为临床提供及时、准确、可靠的药学信息,又为大众提供药物知识的科普宣传。该系统是药师开展临床药学服务的重要手段,通过开展药物咨询,提供药物信息,保障患者用药有效、安全、经济。

3.2 构建门诊处方和住院医嘱评价系统 在药物查询系统原有药物信息数据库的基础上添加药物配伍禁忌表组成合理用药数据库,配合药物信息查询和处方审查功能模块构建成处方、医嘱评价系统。行成处方、医嘱防火墙。医生在开具处方和医嘱时系统对处方自动进行评价是否合理,并在屏幕上提供相应的药物信息供医生参考。这样在一定程度上替代了药师对处方、医嘱的评价,提高了准确性,即保证了患者用药的合理、安全、经济,也大大减轻了药师的工作任务。

3.3 构建处方设计系统 由于传统医疗体制和药师个人业务面的限制,药师下临床参与药物治疗方案的制定,对临床用药进行指导工作,是有心无力。但信息技术的发展为此提供了一种新的解决思路。药师可以通过与医院计算机研究人员及临床医生合作,构建处方设计系统。药师可以依靠处方设计系统利用自身对药学知识掌握的优势,弥补临床医师对药学知识的不足,形成知识、资源优势互补,这样的方式为药师参与指导临床用药打开一个新的突破口。在临床医师和医院资深药师的相互协作下,利用该系统可以根据患者的个体性差异,制定详细的用药计划,真正做到针对不同患者,提供个体化、安全、有效、经济的药物疗效。

3.4 构建电子药历系统 电子药历是指临床药师在为病人提供药学服务过程中,以合理用药为目的,采集临床资料,包括病人情况、各种临床诊断、临床检查结果、治疗医嘱、药品治疗时观察到的药品不良反应、血药浓度监测记录、用药讨论和建议记录及患者出院小结等临床信息,利用计算机技术,进行综合、分析、整理、归纳而形成的完整记录。电子药历是对病人进行个体化药物治疗的重要依据,是开展药学服务的必备资料,药历作为以药物治疗为中心的技术档案,其在药学服务中的重要性已日益突出。我们可以以“军卫1号工程”为平台添加药历临床信息模块、药历录入模块和药历检索打印模块,构成电子药历系统,为临床药师提供快速、准确、高效和方便的信息渠道和前瞻性和回顾性研究的工作平台。通过电子药历,临床药师可以随时了解每个病人用药治疗的全过程,及时提供必要的药学咨询,指导个体化用药,提高药物疗效,减少药物不良反应,促进合理用药,降低病人药物治疗费用,真正做到整个治疗过程是“以病人为中心”,为患者提供最优质的药学服务。

3.5 构建药品价格监测系统 在中国“看病难,看病贵”一直是被社会最为关注的民生问题,也是现代医疗体制改革需要改观和解决的问题。“看病难,看病贵”一个重要原因在于药品价格不统一。近年来,被曝光开出天价药品的医院的报道层出不穷。随着医药学的快速发展,进入临床运用的药物品种与日俱增,相同药品的价格在市场上也是参差不齐。虽然在市场竞争机制和政府统一定价管理下,我国药品价格现状比往年有很大的好转,但是在偏远地区和中小型医院由于缺乏相关政府部门的严格管理,医院的药品价格还是存在很大的问题,加上高经济利益的诱惑,医院和临床医师往往会将为病人提供经济、合理的用药观念抛在脑后,而选择价格昂贵,提成可观的药物用于临床,造成患者治疗费用大大增加。而新药学服务模式下要求医院、医生和药师为病人提供有效、安全、合理、经济的药物治疗,在保证治疗安全有效的前提下做到合理、经济,为患者减少经济负担。因此在现代医疗体制改革的热潮下,医院构建药品价格监测系统迫在眉睫。严格监测患者用药价格情况,杜绝大处方出现。从长远来看即提升了医院的信义度和市场生存能力,又给患者提供了经济合理的药物治疗。从而逐步改善我国“看病难,看病贵”的社会问题。

3.6 构建药物不良反应(adr)监测系统 我国每年有19.2万人死于药品不良反应,药源性疾病的死亡人数是主要传染病死亡人数的10倍以上。而在中小型医院由于医疗水平有限,用药出现不良反应的几率会远远高于大型医院。因此在我国中小型医院建立药物不良反应(adr)监测系统势在必行。药师利用现代网络技术和医学杂志,收集药品不良反应案例,发布于“军卫1号工程”药物不良反应(adr)监测子系统上,让全院医生、护士和药师及时掌握,并与本院临床医师合作,严格监测本院药品不良反应,做到及时发现,及时报告,及时处理。尽量做到用药安全,使病人的药源性损伤降低到最低限度。

3.7 构建注射液、抗生素、基本药物使用监测系统 注射液、抗生素、基本药物使用比例是处方评价的重要内容,可以准确反应一个医院的整体用药情况、医疗水平和药学服务水平。在我国中小型医院,注射液、抗生素的使用比例相对较高,而口服基本药物使用比例相对较低,也从药物方面准确反应了我国中小型医院的整体医疗水平和药学服务水平还处在较落后的阶段。而抗生素的滥用无论在大医院还是中小型医院在我国都非常严重。为提高我国医疗整体水平,实现新药学服务模式转变有必要构建注射液、抗生素、基本药物使用监测系统。利用医院现有信息系统,在“军卫1号工程”药房管理系统上增加注射液、抗生素、基本药物使用监测子系统,每天自动对医嘱和处方的注射液、抗生素和基本药物使用情况进行统计分析,特别是对医院抗生素的使用情况进行全面监控,丰富和完善药物合理应用的监控手段,改善抗生素的滥用情况,实现合理用药。

4 结 语

随着现代医疗体制改革的不断深入,新药学服务模式的不断更新和信息技术的不断发展,计算机技术已成为药师开展新的药学服务和参与指导临床合理用药必不可少的工具和手段。“军卫1号工程”药房管理系统的运用为药师工作注入了新的活力,大大促进了医院的发展。要在我国中小型医院实现新的药学服务模式可谓是任重而道远,但我们坚信,通过广大药学工作者积极探索和共同努力实践,开发新的信息技术,拓展“军卫1号工程”药学信息技术的综合应用,构建完整的医院信息系统,更好地服务于患者和临床,真正实现 “以病人为中心”的新型药学服务模式的那一天将不会遥远。

【参考文献】

生物医学工程发展现状篇3

【关键词】检验医学;临床医学;紧密结合

检验医学是将分子生物学、病理学、生物化学、免疫学、微生物学、生物学以及病理学等多种学科为基础的综合型应用学科。在电子学、临床医学、基础医学以及生物工程医学不断发展的过程中,增加新检验技术和自动化仪器,使得检验医学获得较快的发展,检验水平和检验质量都获得极大的提高。检验医学是医学的一个重要组成部分,其具有特殊的低位。通过医学检验为临床医学诊断提供依据。检验医学能够与临床医学交流合作,促进现代医学的发展。加强检验医学与临床医学的交流合作,对现代医学的发展具有重要意义。

1 检验医学与临床医学发展的现状

检验医学与临床医学是两个方面的内容。在其各自不断不断发展的过程中,促进现代医学的发展。

1.1 检验医学的发展概述

在20世纪中期,我国检验医学才开始发展。通过某位教授的教授研究,我国检验医学才开始逐渐的发展起来。随着社会的不断进步,通过我国医学与国际医学的不断深入交流,我国检验医学获得迅速的发展,直至20世纪末,我国检验医学才发展成熟[1]。当前,我国检验医学的诊断技术和发展正面临着众多的挑战。虽然在一定程度上与国际的领先水平接轨,但是在管理方面和设备的运用方面还有待加强。特别是检验医学与临床医学现今人没有实现完全的交流合作。检验医学中使用的设备还依赖于进口。我国自主研发设备的水平还处于落后阶段。这些问题的出现,绝大部分原因在于我国的扶持政策、管理水平以及创新都没有获得良好的发展。

1.2 临床医学的发展概述

我国临床医学通过国际交流不断获得发展。我国临床医学发展的较为迅速。在医疗设备和医疗技术水平不断改进的过程中,临床医学已日臻成熟。临床医学在诊断和治疗方面都获得了不同程度的发展和进步。并且我国临床医学的自主创新能力为国际临床医学做出不少的贡献。但是,当前一个不可否认的现状就是,我国大部分使用的医疗设备还依靠进口,在自主研发方面相对薄弱,创新能力不够。我国临床医学与检验医学的交流合作有待加强。

2 加强检验医学与临床医学合作交流的重要性与必要性

2.1 检验医学与临床医学合作交流的必要性

医院检查科的主要工作就是为临床医学提供可靠、准确、及时的检验报告,为临床医生诊断提供诊断依据,便与临床医生准确判断患者的病情[2]。若是医院的检查科不能够准确提供全面、准确的检查报告,这会给患者带来极为严重地后果,甚至还会威胁患者的生命健康。因此,在医学检验过程中应严格把好质量关,对检验科室的工作人员进行严格的管理。通过检验科与临床科医生的交流合作,检验科室的工作人员在加强检验能力的同时还听取临床医生意见和建议,重视临床医生给出的建议。检验科室工作人员不断提高检验的工作水平,达到全方位的检验。为临床医生提供更全面的检验报告,提升现代医学的圣体质量,更好地服务于患者。在检验科室工作人员检验水平提高的同时,还应当加强对设备的管理。注意对检验设备长期的保养,经常对检验设备进行检查,做到检查设备无任何失误,提高检验的准确率。进而保证检验报告的准确度。

2.2 加强检验医学与临床医学交流合作的重要性

检验科医生与临床科医生在日常的工作中有着一定的联系。双方在医学工作的过程中应互相渗透医学知识。临床医生若是了解相关的检验科知识,在检验结果出现差错的过程中,就可以及时的作出判断,这对临床医学具有重要的意义[3]。同时,检验科室医生在掌握一定量的临床医学知识时,在其检验工作进行的过程中就有很大的帮助。为检验报告的准确性提供有利的凭证。两个科室的医生通过交流合作更好地了解双方的工作,为自身工作的准确性提供依据。因此,检验医学与临床医学的合作交流具有一定的重要性。加强检验医学与临床医学的合作交流应从双方的医生人员进行交流互动,检验科医不应只在检验科室内,到临床可查看病人。出现可疑的检验结果时,进行实地调查和核实,为病人提供准确的检验报告,以供临床医生做出正确的判断。

3 结语

总之,在现代医学不断发展的过程中,检验医学与临床医学主动沟通法、相互学习、相互渗透,提高为病人诊断的水平。促进现代医学更好地发展。

参考文献

[1]陈宏础.临床实验室必须规范化管理[J].中国医院管理,2011,10(1):36.

[2]陈军政.加强检验科的质量管理和与临床科室的联系[J].现代检验医学杂志,2010,20(5):67-68.

生物医学工程发展现状篇4

1.1 生物医学工程学科

生物医学工程(BiomedicalEngineering,BME)是综合应用生命科学与工程科学的原理和方法,从工程学角度在分子、细胞、组织、器官乃至整个人体系统多层次认识人体的结构、功能和其他生命现象,研究和开发用于防病治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置、系统和工程技术的学科。BME学科是各学科交叉与高度综合的产物,涉及学科领域十分广泛,包括数学、物理学、化学、生物学、医学等基础学科,又结合了包括声、光、磁、电子、计算机、材料等尖端工程学科,是将其它学科研究成果应用于临床,将生命体与诊断、医疗、康复等装置视为一个系统,并充分考虑其相互作用的一类知识高度密集的技术领域。

1.2 国内生物医学工程专业教育现状

我国自1978年创建生物医学工程学科。截止2004年9月,我国有80余所高校设有生物医学工程学科相关专业。其中医科大学11所,综合性大学12所,名牌工科大学13所,医学院16所,普通工科院校27所,高职高专5所(左右)。依据人才培养的侧重点不同,上述高校可以分为3类:(1)实力较强的理工院校的BME专业以培养能从事BME研究、开发和生产的高级BME技术人才为主要目标。(2)医学院校的BME专业以培养能将工程技术与医学密切配合的高级临床医学工程技术人员为主要目标。(3)普通理工科院校以培养能够从事医疗器械质量管理、设备管理、市场营销、技术服务等工作的应用型人员为主要目标。为了区别本科院校的专业设置、适应应用型人才培养的需要,第三种类型中高职高专层次的院校一般将生物医学工程专业的名称设置为“医用电子仪器专业”、“医疗器械专业”等。

1.3 我校医疗器械专业人才培养目标

我校自2002年创设“医疗器械专业”。该专业的人才培养目标可划归到第三类,即:面向医疗器械生产销售型企业、贸易代理型企业和医院等医疗器械使用单位培养从事医疗器械市场营销、质量管理、保养维护等方面工作的高等技术应用性人才。至今,该专业已招收3届近250名学生。首批35名学生已于2005年毕业,一次性就业率为95%。

2.医疗器械产业

生物医学工程的发展不仅促进了医学的现代化,而且形成了一个新的高技术产业领域——生物医学工程产业。生物医学工程的产业范围包括:生物医学材料制品、(生物)人工器官、医学影像和诊断设备、医学电子仪器和监护装置、现代医学治疗设备、医学信息技术、康复工程技术和装置、组织工程等。习惯上,在生产实践和行业监管领域,“生物医学工程产业”则更多地被称为“医疗器械产业”。

2.1 医疗器械产业的发生、发展

20世纪初,电子管的发明和电子学的蓬勃发展促进了近代医学科学和自动化理论与实践的飞速发展。随着晶体管的发明,各种模数转换技术日趋成熟,一大批数字化检验、检查、治疗仪器应用于临床。70年代以后,大规模集成电路、微处理器芯片问世,各种以微处理器为核心的医疗检验、检查、治疗仪器在中等以上医院得到广泛应用。先进医疗器械在医院的使用极大推动了医学事业的发展,并成为医学现代化的重要标志。医疗器械已经发展成为全球性发展最快、贸易往来最活跃的高新技术产业之一,在医疗卫生事业、公众健康保健中起到越来越重要的作用。

2.2 医疗器械市场概况

2.2.1世界医疗器械市场概况

医疗器械是当今世界经济发展最快,贸易往来最为活跃的工业门类之一。据美国医疗卫生工业制造商协会(HIMA)统计,1995年全球医疗器械销售额为1200亿美元,2000年达到1900亿美元,2005年增加到2500亿美元,预测2006年全球医疗器械销售额将达到2600亿美元左右。

2.2.2 中国医疗器械市场状况

中国有14亿人口,29万家医疗卫生机构,医疗器械有广阔的市场。2000年,中国医疗器械市场容量达527亿元,2005年达到760亿元,平均年增长率15%,占世界市场份额3%,是全球医疗器械十大新兴市场之一,已成为除日本以外亚洲最大的市场。

2.3 医疗器械产业现状

2.3.1 我国医疗器械工业的现状

我国的医疗器械工业总产值自改革开放以来一直保持快速增长。20世纪90年代以来,平均增幅一直保持在20%左右的水平。根据国家统计局公布的数据,1995年全国医疗器械工业总产值仅140亿元,2005年我国医疗器械工业总产值、销售收人、利润总额已经分别达到504亿元、488亿元和40亿元,同比均有24%以上的增幅,增长势头强劲。

截至2004年11月30日,我国医疗器械生产企业数已达到10447家,其中仅2004年就比2003年净增加1438家,增长率达13.8%。年生产品种5000多个,规格1万个以上,其中仅2001~2004年,我国共注册境内医疗器械产品29480个。加上期间注册的港澳台医疗器械产品178个、进口医疗器械产品7595个,产品已基本上满足全国各级医院的装备要求。

目前我国医疗器械工业总产值在国际市场份额仅占2%左右,而美国高达42%,欧盟占27%,日本占14%。从医疗器械和药品的销售比例来看,我国为1:5左右,而在发达国家两者的销售比例为1:1.9,可见我国医疗器械工业的发展空间很大。医疗器械行业“十五”规划预测,到2010年我国医疗器械行业总产值将达1000亿元。

经过50多年的建设,我国医疗器械工业布局和产业结构逐步形成。目前,医疗器械生产厂商主要集中在上海、北京、天津、江苏、浙江、广东、辽宁、山东、湖北、四川、陕西等地区。国有企业继续在行业内发挥骨干作用,如北京万东、山东新华、汕头超声、苏州医疗、上海手术、上海齿科、上海医光等;90年代以后,在计划经济向市场经济转轨条件下,涌现出一批乡镇企业和民营企业,如江苏宏宝、威海高分子、哈慈、浙江双鹤、康德莱、宁波戴维等,多种所有制成份的共同发展,使医疗器械行业展现出勃勃生机。

2.3.2 浙江省、宁波市医疗器械相关企业现状

据不完全统计,浙江省现有医疗器械生产销售型企业1000余家、贸易代理型企业1000家以上、县级(含)以上医院等医疗器械使用单位200家以上。进人2005年中国医疗器械企业销售收人100强的生产销售型企业中,浙江占了5家。据2000年的统计,宁波市有医疗器械生产销售型企业80家、总产值不足4亿元人民币、产值达到500万元的企业不足10家。经过5年多的调整、发展,到2005年,全市医疗器械生产销售型企业有220家、贸易代理型企业250家。全市医疗器械生产销售型企业工业总产值达20亿元人民币,年产值在500万元以上的企业有50家,有的企业产值已达到2亿元。产品涵盖医用磁共振成像系统、婴儿培养箱、高压氧舱、心电图机、卫生材料和敷料、体外诊断试剂等几十个门类数百个品种几千种规格的产品,在全国都有一定的影响。

政策评估从国家政策层面上看,按照原国家经贸委制定的《医疗器械行业“十五”发展规划》,到2010年我国医疗器械总产值将达到1000亿元,在世界医疗器械市场上的份额将占到5%,到2050年这一份额将达到25%,成为世界一流的医疗器械制造强国。为贯彻落实“十五”高技术产业发展规划,2003年2月11日,国家计委专门发布公告,组织实施“十五”期间生物医学工程高技术产业化专项,加快生物医学工程产业发展。

地方上,北京、天津、上海、江苏、广东、浙江等省市,以及深圳、南京、佛山、莆田、衡阳、杭州、宁波等城市都对医疗器械产业进行了产业引导和政策支持。《浙江省国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》指出,医疗器械是“具有重大带动作用的高技术产业”,要“大力发展”。有关部门已经着手制订“医疗器械产业’十一五’发展规划”。宁波市医疗器械行业协会也正在促成“十一五”规划期间的政策支持。

同时,政府部门也意识到要制定更严格的监管制度来引导各类型单位实现产业升级、规范管理,解决这些单位面临着一些实际问题:推动生产销售型企业落实生产质量管理规范(GMP)和质量管理认证;明确要求新开办贸易代理型企业至少配备2名医疗器械大专以上毕业生从事质量管理、提供售后技术服务;要求医疗单位加强设备管理、强化医疗器械不良事件监测与控制。

3.讨论

3.1 我国生物医学工程学科正在得到各类型高校的重视,各学校又依托原有基础发展出各具特色的相关专业进一步促进了学科的发展。但可以预见,各高校之间的竞争也将日趋激烈。寻找合适的定位、有所侧重才能为学科的发展作出贡献。

3.2 医疗器械产业的发展速度较快,达到了一定的规模,产业集群正在形成,并受到国家和一些地方政府的重视。3.3我校拥有地处宁波、覆盖浙江、辐射全国地利条件。在学科不断发展与竞争日趋激烈的情况下,专业建设需要进一步准确定位,有所侧重。

生物医学工程发展现状篇5

关键词:供应链;医药物流;信息化

中图分类号:R956 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2014)08-00-01

我国医药企业数量多,与发达国家相比,我国医药企业规模普遍偏小,呈现小型化、分散状、杂乱性的局面,整个医药流通供应链比较混乱,为了医药物流的长远战略发展,需要进行有机整合,分析并改善现状。

一、研究背景

医药物流主要是在流通中对医药实物转运,是为实现医药商品从生产商到消费者的整个供应链过程,采取基于药品的分类信息化、分拣自动化、配送网络化而进行一系列生产、加工、包装、储存、运输、装卸、配送、客户服务等物流活动。我国医药物流起步较晚,此前药品流通实行“三级批发、一级零售”模式,药品需要通过层层调拨,进行的是垂直流通。随后医药商品开始进行自由流通和企业间的平等竞争。市场机制下的现阶段,医药企业发展迅猛,但流通环节又存在一定问题,严重影响并制约了医药物流的发展。因此,我国医药物流业面临着严峻的挑战,落后现状必须进行分析,根据我国国情进行改革。

二、存在问题

1.我国医药物流渠道多样化、复杂化、散乱化。

由于我国市场经济体制下的国情现状,医药企业分布不均,营销渠道不同,流通形式多样,在一定程度上导致了物流形式的复杂化和散乱化。这与发达国家相比存在较大差距,缺乏一定的系统性。药品交易成本变高,变相的增加到消费者身上,而且由此也会导致药品经销中,营销等费用成本耗费变大,这不仅使医药分销企业难以形成大规模医药营销,而且也不利于生产企业控制各种直接和间接成本。

2.医药物流管理水平落后

虽然近年来我国部分医药企业建设已初具规模,但对于大多数中小型企业来说其医药物流仍处于粗放式经营、低效率运转的状态。以营利为主要目的,缺乏实际有效的管理模式,许多企业受传统物流观念影响,依旧沿袭传统观念,认为物流即“仓储+运输”模式。现代化科学技术没有采取,上下游供应链缺乏时效性管理。部分药品的特殊存储性、药效性、应激药品的调配存储等种种问题没有考虑全面。

3.医药物流信息传递孤立

现代物流是要利用信息技术有效整合上下游资源,对整体进行集成。这就要求供应链各个节点上的医药企业以较高的信息化水平来进行资源利用和共享。但目前我国医药企业在信息技术方面非常薄弱,信息平台的应用率低,这在很大程度上限制了信息在供应链各环节间的顺畅流动。我国物流信息化在起步阶段又受到金融危机影响,发展缓慢。尽管很多医药物流企业建立了信息管理系统,目前在大多数医药物流企业中并未得到应用。真正与其上下游企业进行对接还有所欠缺,供应链中的信息共享机制没有发挥本身的作用,信息传递明显滞后,这将导致一系列的问题产生,低效高耗的运营,使企业开始转向高价值药品,低廉有效药品的供应却开始忽略,完全不能满足社会需求。信息的不对称也一直存在。

4.医药物流人才短缺

国内物流教育起步较晚,相对于国外的培养模式,我国物流的现在仍然以运输作为主要的环节,物流企业内部高专业高学历人才较少,配送人员普遍未接受系统的物流业务知识学习,存在一定的漏洞,导致在业务能力上、统筹规划上、服务水平上有所欠缺。同时,医药物流更被普遍认同为货物的运输配送,忽视医药的特殊性。医药物流作为物流学与药学的交叉学科,开设医药物流专业和课程的药学院或药科大学几乎没有,这使得高级医药物流管理人才严重缺乏,从根本上制约了我国现代医药物流业的发展。

三、应对策略

1.在医药流通渠道提供共享信息

医药物流在供应链的环节中,重视信息共享,这样可以在流通过程中,减少不必要的重复和浪费,降低风险。从医药供应链上游到下游的整个过程中,进行信息共享,避免牛鞭效应的产生。尤其是对于一些特殊药品的生产和运输,因为信息的及时传递,可以有效到达需求者手里,避免不同企业的重复输送,减少库存积压。

2.建立健全医药管理系统

在众多医药企业中,药品的生产是依据社会需求来定的,物流业逐步开始与计算机、工程机械、运筹学等相关学科联系起来,加上医药专业特殊背景,药品采购与供应链紧密结合,建立基础技术平台。信息技术如电子资料交换(EDI)、企业资源管理(ERP)、分销需求计划(DRP)、电子自动订货(EOS)等围绕物流信息交换与管理的技术构建起信息管理平台,使信息共享机制贯穿医药的整个物流环节。

3.大力培养现代医药物流人才

随着新药事管理法规的不断出台和改进,医药物流管理也应引起重视。生产药品的需求度、药品的应急调配、仓储运输合理化设计等,都需要交叉的复合型应用型人才。同时在此基础上,需要避免因为专业不到位而引起药品的污染与损失,需要能够在特殊情况下作出应激反应,迅速调配药品等能力的人才。在人才培养中,社会及各院系应该培养符合社会需求的医药物流人才,对现代医药物流业持续健康的发展,将起到至关重要作用。

四、总结

医药物流作为一项复杂的系统工程,有其特殊性存在。对药品供应链管理、信息系统构建、规章制度设立和人才培养等一系列措施,将对形成实施战略性物流系统有。在这一过程中,需要不断思考,吸收先进的观念思路,不断努力,发展一条适合中国国情的医药物流产业链。

参考文献:

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生物医学工程发展现状篇6

一、我国医院会计基础工作的现状分析

1.财务分析制度得不到落实

国内医院由于较早接触西方先进的医学诊疗技术,所以对于现代化管理体制并不陌生,在条件较好的医院中,已然建立了科学、完善的财务分析系统,用于更好的控制医院财务状况。但是,由于管理制度并未快速契合需求,最终导致大量成本所建立的财务分析制度无法实行。就国内医院现状来看,绝大部分医院都有着年度财务报表,但是季度报告和各部门等方面的报告,即使高级领导者也少有接触。这样的状况不仅会因财务状况而导致医院公信力下降,其财务管理者同时也缺乏有效的数据用于分析,即使存在完善的分析制度也毫无价值。

2.会计监督力度薄弱

医院通常都会有完善的财务管理制度,特别是针对会计而言,以严苛的制度和会计的自律,保障财务的安全、平稳的运行。而事实上,医院对会计工作的管理完全是“徒有其表”,主要问题在于两个方面:一方面是监管者并不具备财务管理能力,甚至对财务知识完全不理解;另一方面则是检查制度执行力度薄弱,“走形式”的现状十分严重。

二、加强现代医院会计基础工作的建议

1.医院领导高度重视

医院是等级制度鲜明的机构,领导者对于下属员工的管理权限较高,这也促成了领导者的威信。加强领导对会计工作的重视,采取定期审查方式,必然能够提高会计工作效率。在具体实行上:一是加强指导工作,使会计意识到处于被重视地位;二是加强监督工作,切实有效的实现监督,督促会计避免错误的发生;三是提升会计与其他部门的交流,使其更加深入的了解各个科室,以降低入账错误几率,同时实现财务风险预控工作。

2.加强基础工作规范化

会计工作者通常均有从业资格证件,而考取证件则意味着涉及到大量的行为规范,这也说明任何一位会计从业者都会了解自身的行为准则和规范。但是,从会计从业现状来看,仅自我要求显然是无法满足医院发展需要的,因此应该为其建立完善、合理的规范化行为制度,使医院会计的行为能够得到约束,进而提升医院财务的整体管理水平。

3.建立健全医院会计管理制度

位于市场竞争中的医院,必须加快实行现代化的内部管理,使自身能够获得更好的发展空间。以建立、健全会计管理制度作为出发点,保障财务工作有序进行,具体在于下述几个方面:

(1)加强会计电算化的统一性。会计电算化是市场发展的趋势,由电算化软件替代传统记账方式,并为使用者提供准确的运算数据,不仅能够降低出错几率,还将极大地提升效率。本为所提出的统一性,主要是指档案所要实行的统一管理,保障院内档案的处理工作更具效率,同时实现规范化的核算管理模式。

(2)加强医院经济数据分析。中国互联网已经进入到了大数据时代,这也为一直处于传统管理模式的医院敲响了警钟。经济数据对于医院而言具有非常重要的意义:一是对医院某个时期工作的总结,不仅是整体的评估,还能够反馈出各个科室在该阶段的运行状况;二是研究其发展中所遇到问题的重要依据,数据能够准确反映出医院在发展中出现的问题。因此,加强数据的准确获取和分析对于医院而言极其重要。

4.提升财务人员素质水平

就上述医院面对的财务问题而言,应采取最好和最直接的方式便是提升财务工作者的基本素质,否则任何形式的制度都无法有效的实施。在提升财务人员素质和水平时,需要从两个方面进行:一方面是从医院入手,由医院组织工作者培训学习,增强业务水平;另一方面则是督促财务工作者,使其自我学习和提升。双管齐下的管理措施,既能够避免财务工作者懒惰不思进取,同时也为其开拓了合理的学习空间。

5.设置内审部门

在医院的等级架构中,对于医生和护士的监督管理通常十分奏效,原因在于其领导者多具备较强的医学实务能力。而财务领域负责检察的领导多是医生出身,难以满足监督需求。因此,医院应该建立专业的监督团队,设立内部审计部门,不仅是用于对财务的管理,同时还能够加强对医院内部违规操作的控制,以提升医院的服务质量。

三、医院内部物价管理存在的问题

1.物价管理人员思想认识不足

因为医院在一定程度上加强了经济管理及核算,在医院内部主要采用科室二级核算,同时以此为依据为工作人员发放效益工资或是奖金,从而在很大程度上激发出工作人员的收入意识。可是因为一些医院领导对于物价管理思想的认识存在欠缺,对于部分的违反物价体系问题并不重视,从而造成物价在进行检查时,被检查的单位常常存在许多违规违纪乱收费等问题,其和医院领导对于物价管理不足有着密切关系。

2.患者和医院间存在矛盾

医疗价格的有效公开,可以使患者对于自身的费用状况有了深入了解,可是部分患者由于在很长时间内对于医院的收费存在一定偏见,所以会对医院合理收费存在一些不同的看法与见解,比如说口腔科制定的一次性治疗包,患者认为医院应该要提供一个无菌操作性工具,对于一次性小床单和床单换洗而言,患者认为床单污染了医院应该要无限制进行提供,并应该收取费用,尤其是在住院费方面,其为一个动态的过程,难以有效确保及时打印出一天住院清单,患者常常对于当天的清单产生疑义。

3.过度重视硬件建设

部分医院过于重视基础设备建设与购买大型现代化医疗仪器,导致医院的内部物价管理十分混乱。比如说一些财务体系混乱,私自建立小金库与创建账外账,医院经济核算不科学与不合理,制定的收费标准过高,存在各种程度上的扩大收费问题等。

四、加强医院内部物价管理的对策

1.统一认识,加强自律性

在强化医院的内部物价监督管理过程中,应该在医院中不断提升对于物价收费标准的认识,并且做到统一,有效规范医疗服务的相关收费行为,在一定程度上提升临床和医疗技术以及门诊等有关收费科室对于物价管理工作的重视程度,同时加强合理、正确收费的自觉性,进而为物价管理工作的正常开展打下良好基础。

2.对于存在的物价管理问题进行及时、有效整改

经过科室内部的物价自查和物价的定期检查有效融合的医院内部监督管理方式,把检查中发现的具备普遍性,以及代表性的物价管理问题进行深入分析研究,并且充分结合现阶段医院治疗服务收费标准和国家下发的文件,设计成为书面通知下发至所有的科室,加强各个科室对医院收费标准的学习。另外,在物价管理月检时对于整改的具体跟踪状况要向上级部门或领导进行书面汇报,有关领导应该充分运用院周会的时间对于结果进行通报,针对物价执行规划的相关科室进行表扬,针对存在违规违纪的收费行为要进行点名批评,若是情节严重应该给予一定处分,从而有效提升科室合理收费的自觉性。

3.明确分工,改进能级管理

物价管理相关领导小组创建要和物价管理的药品与耗材等机构全部归入到物价管理体系中,不但可以把物价工作有效延伸到医院中的所有角落,还可以更为全面的负责物价有关工作问题的深入研究与检查及落实。经过从院长至科室主任至物价管理人员等的逐级负责管理,有效明确所有级别与所有成员的相应职责和分工,从而为创建规范化与标准化的收费环境提供坚实保障。

4.改进医院患者间的关系,积极维护患者利益

把重要的医疗收费项目以及标准实现公示,使患者可以参与到物价监督管理工作中,这样患者可以安心缴费和满意就医。创建相对流畅的咨询和投诉渠道,对于最新的价格一定要及时修改与调整,不断为患者争取更大的利益。经过加强医院内部的物价管理,能够帮助医院拓展思路以及加强收费流程的规范,并且为医院和患者之间的和谐发展奠定基础。

5.积极开展业务学习与培训,提升医院物价管理人员综合能力

医院内部物价管理作为一项专业性相对比较强的工作,由于工作比较复杂,所以物价管理工作人员一定要具备雄厚的专业基础知识,更为全面的专业素质,具备较强的责任感以及严谨的做事风格。另外,医院内部物价管理人员还要具备政治敏感性,以及敏锐的洞察力,从而有效落实国家政策。对此,医院一定要定期开展物价管理人员专业知识培训,不断提升物价管理人员的业务素养和综合素质,从而有效开展医院物价管理工作,推动医院稳定、可持续发展。

五、结语

医院财务管理关系到医院资源的有效配置和医院物价的有效管理,是医院提高服务质量的重要因素之一,因此,一定要根据医院的实际情况,通过加强医院的会计基础工作来改善医院的财务管理现状。

生物医学工程发展现状篇7

【关键词】:临床药学;发展现状;调查;分析

【中图分类号】R969【文献标识码】A【文章编号】1007-8517(2010)06-046-1

1前言

形成于50年代初的临床药学(Clinical Pharmacy),随着药学事业的进展而逐渐发展起来。经过30余年的发展历程,临床药学逐步得到国内外医药界的共识。临床药学是运用现代药学知识,结合临床,研究各种药物在患者体内作用及代谢等方面的规律,并使药物发挥最大的疗效,以保障患者用药的合理、安全、有效的一门综合性学科[1]。主要包括临床药动学、临床药效学、药物不良反应监测、药物相互作用、治疗药物监测和合理给药方案设计等。临床药学是现代药学与临床实践相结合的产物,探究合理、安全和有效使用药物,实现针对性和个性化用药,以提高用临床用药水平。临床药学也是一项应用性实践工作,临床药师在临床治疗中运用药学知识,设计用药方案,监控用药过程,追踪用药结果,作出用药评价,计算用药成本,全面服务于病人。积极开展临床药学对医疗卫生事业的发展起着巨大的推动作用,所以其合理用药的核心理念将是今后医院药学的发展方向。立足于此,笔者从调查我国临床药学的发展状况出发,分析和总结当前国内临床药学工作中存在的一些不足,最后提出一些建设性改进的意见,以促进临床药学工作的发展。现概述如下:

2临床药学的发展现状

2.1取得的成就

上世纪50年代,美国建立了临床药学这一新学科,把传统的药学教育重点从药转向人。由于美国药学界的成功实践,许多国家纷纷仿效,以患者为中心开展药学服务,提高医院整体药学水平成为医院药学发展的必然趋势[2]。我国临床药学从无到有,逐步壮大,取得了一定的成就,主要体现在以下几个方面:

2.1.1医疗机构的临床药学工作得到了国家卫生行政部门政策和管理方面的支持。1991年,卫生部首次规定三级医院必须开展临床药学工作,以此作为医院考核指标之一。2002年1月,卫生部和国家中医药管理局颁布了《医疗机构药事管理暂行规定》,明确规定“临床药学工作应面向患者,在临床诊疗活动中实行医药结合。实施治疗药物监测,逐步建立临床药师制……”。这些措施为医院开展临床药学工作指明道路,对我国临床药学服务的发展起着积极的推动作用。

2.1.2逐步健全适合临床药学工作的人才教育及培养模式。国内陆续开展了许多形式的临床药师教育。卫生部于1999年颁布了《医院药师规范化培训大纲》(试行),规定药学学生要进行临床知识培训,参加临床科室实习。教育部课程体系改革项目《临床药学课程体系与内容的研究》完成并组建了临床药学课程群,教材《临床药学各论》也已出版发行。各种临床药师的培训班和临床药学新知识学习班逐步制度化和规范化,对在职药师从事临床药学工作起到了积极作用。

2.1.3临床药学服务理念正被国内同行普遍接受和实践。合理用药的观念日益得到了国内药学界的普遍认可,无论是药学专业期刊还是公众媒体,都对合理用药表示了极大的热情。以“临床药学”和“合理用药”为内容的文献检索量正不断增长。临床药师也逐步参与临床药物治疗工作,并提供药学信息服务、开展治疗药物监测和临床药物不良反应风险。

2.2存在的不足

看到国内临床药学工作取得成就的同时,我们也清醒地发现临床药学工作未得到财务、人事、计划部门的认同,面临活动开展无保障的困难,如:

2.2.1临床药学的学科设置不明确。当前临床药学的学科设置还不科学,要尽快解决临床药学的源学科问题,使其独立开展工作。

2.2.2国家政策、法规支持力度不够。卫生行政部门对临床药师工作的责任、编制、权利义务等目前尚无明确规定,使临床药师没法摆正自身的位置,也谈不上热情和积极工作。

2.2.3不合理的承包产生采购者和处方者分享药费提成现象,使得以大处方为手段的不合理用药、假劣药销售无法禁止,患者药费居高不下。

2.2.4高校药学教育滞后。我国药学高等教育虽然在不断改革,但目前还未有一所医学院能建立一套比较完善的临床药师培养体制。大多数高校仍未脱离以化学课程为主的教学模式,如此培养出来的药学人才远远不能满足临床药学工作需求。

3改进意见

开展临床药学工作,要在借鉴国外的先进技术和经验同时结合我国的国情。

为此提供以下改进意见:

3.1加强临床药学学科建设。使其“名正言顺”地展开工作。

3.2健全医院药学专科建设。如成立药学部,严格限制盲目的医院制剂生产与销售行为,增设临床药师编制,成立全院中心配药室,实行药学分级管理这样有利于医院临床药学工作的开展。

3.3提高对合理用药的认识与重视。当前公费医疗改革已提到医院的工作日程,医院能否进入公费医疗点直接关系其生存与发展,合理用药是决定医院“进点”的重要条件之一。同时有关部门要加大对临床药学的政策和管理支持。

3.4强化教育,注重临床药师素质培养。临床药师的职责是监督和指导药品调配和管理,同时要抽出更多的时间参与临床工作。今后,医院药师毕业后,要按住院医师的方式培训,以适应药学监护发展的需要。

4小结

随着国内医疗体制改革的逐步深入,开展临床药学工作已成为医疗机构和患者的一致需求。我们要借鉴国外临床药学发展的宝贵经验,明确临床药师在医疗保健中的权利和义务,运用有关法律制度保障临床药学工作,并完善临床药师的教育模式,培养适合临床药学需要的人才,推动我国临床药学的发展,已满足人民对药品的需求。

参考文献

[1] 肖秋平.论临床药学的异同关系[J].中华综合临床医学杂志,2003,5(4):21.

生物医学工程发展现状篇8

关键词:3D打印;生物医学工程;发展现状

前言

三维打印(Three Dimension Printing,简称3DP)属于一种快速成型(Rapid Prototyping,简称RP)技术,它由计算机辅助设计(CAD)数据通过成型设备以材料逐层堆积的方式实现实体成型。“三维打印”在技术界也叫“增材制造”、“自由成形”、“快速成形”或“分层制造”等[1]。三维打印起源可追溯于上世纪八十年代,1984年查尔斯・赫尔发明了将数字资源打印成三维立体模型的技术,并于1986年成立了3D Systems公司,开发了第一台商用立体光敏3D打印机,1988年,斯科特・克伦普发明了熔融沉积成型技术(FDM)并于1989年成立了Stratasys公司,随后在2012年合并以色列3D打印公司Objet。3D Systems和Objet是目前世界上最大、最先进的两家3D打印公司。我国清华大学颜永年教授于1988开始研究3D打印成型技术,华中科技大学王运赣教授以及西安交通大学卢秉恒院士等,纷纷于上世纪90年代起就开始涉足3D打印成型技术的研究。

1998年,清华大学的颜永年教授又将3D打印成型技术引入生命科学领域,提出生物制造工程学科概念和框架,并于2001年研制出用于生物材料快速成型的3D打印设备,为制造科学提出了一个新的发展方向--生物制造。生物制造的一个重要手段即是生物3D打印。生物三维打印是以活细胞(living cells)、生物活性因子(proteins and bio-molecules)及生物材料 (biomaterials)为基本成形单元,设计制造具有生物活性的人工器官、植入物或细胞三维结构,是制造科学与生物医学交叉融合的新兴学科,它是目前3D打印技术研究的最前沿领域,也是3D打印技术中最具活力和发展前景的方向[2,3]。

1 3D打印技术的分类

目前比较典型的3D打印快速成形技术主要分为三种[4]:

1.1 粉末粘结3D打印光固化材料3D打印与熔融材料3D打印

粉末粘结3D打印是目前应用最为广泛的3D打印技术,其工艺过程如下:首先,在工作平台上均匀铺洒单位厚度的粉末材料;其次,依据实体模型离散层面的数字信息将粘结剂喷射到粉末材料上,使粉末材料粘结,形成单位实体截面层;再次,将工作台下降一个单位层厚;最后,重复第一步至第三步,逐层堆砌,形成三维打印产品。其存在缺点是,通过粉末粘连成形的零件精度和强度偏低,一般需要后续工艺提高其强度,但后续处理工艺会导致零件体积收缩,变形严重。

1.2 光固化3D打印(光敏三维打印)

该技术使用液态光敏树脂作为原料制作零件模型,光敏材料三维打印成形基于喷射成形技术和光固化成形技术,喷头沿X方向往复运动,根据零件的截面形状,选择性喷射光固化实体材料和光固化支撑材料形成截面轮廓,在紫外光照射下光固化材料边打印边固化,层层堆积至制件成形完毕。但其应用于骨骼类产品打印的主要缺点是,当前具有生物活性的骨骼类材料如羟基磷灰石,生物玻璃等材料自身不是光敏性材料,需与光敏材料混合使用,因此影响产品的生物活性在打印后将受到很大影响。

1.3 熔融材料3D打印成形

熔融材料三维打印成形基于熔融涂覆成形(FDM)专利技术,分别加热两种丝状热塑性材料至熔融态,根据零件截面形状,选择性涂覆实体材料和支撑材料形成截面轮廓,并迅速冷却固化,层层堆积至制件成形完毕,其原理与光敏材料3D打印成形类似 [16]。目前熔融材料三维打印成形,可采用由磷灰石和骨骼所需的有机盐配置而成的骨水泥,不需要额外添加紫外光照射固化所需的光敏介质,有利于保证材料后续的生物相容性和生物活性。但由于挤压式喷头的喷嘴处压力大,容易造成阻塞现象,因此对喷嘴和材料浆料的粒径要求较高。

除三维打印外,应用比较广泛的商业化快速成形工艺还包括立体光刻成形(SLA)、选择性激光烧结成形(SLS)堆叠、实体制造(LOM)、熔融堆积成形(FDM)等,但这些工艺大多需要配备价格昂贵的激光辅助系统,且成型工艺实质上还是类似于上述三种材料叠加-固化技术。因此,三维打印技术被认为是最具生命力的快速成形技术,发展潜力巨大,在医学中的应用前景广阔,其推广应用将对传统的医疗产品生产模式带来颠覆性的影响。

2 三维仿生重构建模技术的发展

基于医学图像的三维重构建模技术是生物3D打印技术的重要研究内容之一。3D打印生物构件的实现首先需要在计算机环境下有效重构和建模,生成可用于驱动打印喷头的指令数据进而操控成型设备实现产品成型。随着医学影像技术的发展,人体组织的二维断层图像数据可以方便地获取以进行医学诊断和治疗。但是,二维断层图像只是表达了某一截面的解剖信息,医生可以凭经验由多幅二维图像去估计病灶的大小及形状,“构思”病灶与其周围组织的三维几何关系,可三维打印设备却无法根据这些断点数据进行立体三维成型,因此,基于医学图像的三维重构建模技术是生物3D打印技术的重要前驱步骤。

由于CT或MRI等检测设备扫描得到的二维图像信息不能直接用于快速成型,只有通过专用软件将二维断层图像序列重建为三维虚拟模型,并生成为快速成型机可以接受的STL(Stereo Lithography)格式图形文件,才能最终制造出生物产品三维实体模型。近十多年来,欧美等发达国家的科研机构对于医学图像三维重建的研究十分活跃,其技术水平正从后处理向实时跟踪和交互处理发展,并且已经将超级计算机、光纤高速网、高性能工作站和虚拟现实结合起来,代表着这一技术领域未来的发展方向。

在市场应用领域,国外已经研制了三维医学影像处理的商品化系统,其中,比较典型的有比利时Materialise公司的Mimics、美国Able Software公司的3D.Doctor和VGstudio MAX。在国内,中国科学院自动化研究所医学影像研究室自主开发的3D Med是基于普通微机的三维医学影像处理与分析系统,系统能够接收CT、MRI等主要医疗影像设备的图像数据,具有数据获取、数据管理、二维读片、距离测量、图像分割以及三维重建等功能。清华大学计算机系研发的人体断面解剖图像三维重构系统能给外科手术中的影像诊断提供一定的参考。中国科技大学在应用Delphi开发三维重构软件的研究上取得了很好的成果。国内企业也研发了一些三维医学影像处理系统。如西安盈谷科技有限公司“AccuRad TM pro 3D高级图像处理软件”于2005年4月投入市场。它能对二维医学图像进行快速的三维重建,并能对临床影像的数据进行科学有效的可视化和智能化挖掘和处理,为临床提供更多有价值的信息。但目前国外优秀软件如Mimics、3D Doctor、VGStudio MaX等的价格非常昂贵,且其技术严格保密。国内的产品大多没有自主知识产权和成熟的商业应用模式。

3 3D打印技术在生物医学工程中的应用

3D打印技术在生物医学工程中应用广泛,其应用领域大致包括:体外器官模型、仿生模型制造;手术导板、假肢设计;个性化植入体制造;组织工程支架制造;生物活体器件构建以及器官打印;药物筛选生物模型等。如图1所示为3D打印在生物医学工程中的各种应用情况[5-7]。

3.1 体外器官模型、仿生模型制造。该类应用主要用于医疗诊断和外科手术策划,它能有效地提高诊断和手术水平,缩短时间、节省费用。便于医生、患者之间的沟通,为诊断和治疗提供了直观、能触摸的信息,从而使手术者之间、医生和病人之间的交流更加方便。

3.2 手术导板、假肢设计。该类应用便于订制精确的个性化假体,实现个性化医疗需求。根据患者缺损组织数据量身订制的假肢,可提高假肢设计的精确性,提高手术精确度,确保患者的功能恢复,减少患者的痛苦。

3.3 个性化植入体制造。人体许多部位的受损组织,需要个性化定制。如人类面部颌骨(包括上下颌骨) 形态复杂, 极富个性特征, 形成了个体间千差万别的面貌特点。人类的头颅骨,需要准确与颅内大脑等软组织精确匹配扣合,人体的下肢骨、脊柱骨等会严重影响患者今后的步态及功能恢复。因此这类修复体可通过3D打印技术实现个性化订制和精确 “克隆”受损组织部位和形状。

3.4 组织工程支架制造。如通过3D打印技术设计和制备具有与天然骨类似的材料组分和三维贯通微孔结构,使之高度仿生天然骨组织结构和形态学特征,赋予组织工程支架高度的生物活性和骨修复能力。

3.5 生物活体器件构建以及器官打印。此方面的应用大多涉及活体细胞的生物3D打印技术。细胞三维结构体的3D构建可以通过活细胞及其外基质材料的打印构建活体生物器件。如英国赫瑞瓦特大学和一家干细胞技术公司合作,首次将3D打印拓展到人类胚胎干细胞范围。这一突破使得利用人类胚胎干细胞来“打造”移植用人体组织和器官成为可能。美国康奈尔大学研究人员最近在其发表的研究论文中称,他们利用牛耳细胞在3D打印机中打印出人造耳朵,可以用于先天畸形儿童的器官移植。

3.6 药物筛选生物模型。药物筛选指的是采用适当的方法,对可能作为药物使用的物质(采样)进行生物活性、药理作用及药用价值的评估过程。作为筛选,需要对不同化合物的生理活性做大规模横向比较,因此有研究人员指出通过3D打印技术,精确设计仿生组织药物病理作用模型,可以使人们开在短时间内大规模高通量筛选新型高效药物。最近,四川大学联合加州大学圣地亚哥分校等科研机构,通过3D打印技术设计了一款肝组织仿生结构药物解毒模型(如图1-c),该研究成果发表在最近一期的Nature Communications上,受到3D打印研究领域的广泛关注。

3D打印在生物医学工程中应用:(a)3D打印磷酸钙骨组织工程支架; (b)3D打印细胞、活体器官构件;(c)3D打印肝组织仿生结构药物解毒模型。

4 结束语

三维打印技术正处在蓬勃兴起的阶段,3D打印技术在生物医学工程中得到了广泛的应用,其应用以及发展现状表明:3D打印在体外器官模型、组织工程与再生医学、个性化医疗以及新药研发等方面展现出广阔的应用前景。抓住生物材料及植入器械的三维打印技术新一轮发展浪潮,发展我国生物三维打印技术,对发展我国生物材料医疗器械产业步入国际先进水平具有十分重要的意义。

参考文献

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