生物醫(yī)學(xué)工程概論課件

1、生物醫(yī)學(xué)工程概論生物醫(yī)學(xué)工程概論緒 論生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展沿革生物醫(yī)學(xué)工程定義及學(xué)科發(fā)展生物醫(yī)學(xué)工程涉及的主要研究領(lǐng)域和相關(guān)技術(shù)醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)狀況生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的人才需求狀況考試方法和要求緒 論生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展沿革為什么會產(chǎn)生生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科？為什么會產(chǎn)生生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科？1 生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展沿革遠(yuǎn)古時期人們對疾病的認(rèn)識與診治：神的懲罰 巫醫(yī)利用巫術(shù)進(jìn)行診治治病方式：植物或動物治病術(shù)士觀察疾病的性質(zhì)，憑經(jīng)驗形成了原始醫(yī)學(xué)（草藥醫(yī)生、接骨者、接生婆等）原始醫(yī)學(xué) 經(jīng)驗醫(yī)學(xué) ( 經(jīng)驗的、定性的)1 生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展沿革遠(yuǎn)古時期人們對疾病的認(rèn)識與診治：神加里略（1592）溫度計、脈搏計 胡克（，1

2、666）顯微鏡（)列文虎克（,1676)發(fā)現(xiàn)細(xì)菌16世紀(jì)（文藝復(fù)興時期）開始了對疾病的測量時代 （從經(jīng)驗或定性到定量）加里略（1592）溫度計、脈搏計 16世紀(jì)（文藝復(fù)興時期）19世紀(jì)末到20世紀(jì)初基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展（化學(xué)、生理學(xué)、藥理學(xué)等）以及技術(shù)學(xué)科的不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了多學(xué)科互相交叉的時代。推動了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的產(chǎn)生與發(fā)展19世紀(jì)末到20世紀(jì)初基礎(chǔ)學(xué)科的發(fā)展（化學(xué)、生理學(xué)、藥理學(xué)等荷蘭生理學(xué)家艾因托分（,1894)心電描記儀德國物理學(xué)家倫琴（,1895)線，開創(chuàng)了人類第一張醫(yī)學(xué)影像。德國物理學(xué)家布希（,1926)電子顯微鏡。1927呼吸機(jī)1939心肺搭橋；1940心導(dǎo)管血管造影1947生物無線

3、電遙測技術(shù)（心、腦電）荷蘭生理學(xué)家艾因托分（,1894)心電描記儀1963年，美國物理學(xué)家圖像重建數(shù)學(xué)理論應(yīng)用于放射醫(yī)學(xué)研究英國電子學(xué)工程師引入計算機(jī)開創(chuàng)了現(xiàn)代醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展1948超聲診斷儀1958植入式人體心臟起博器50年代生物醫(yī)學(xué)材料和人工器官開始研制與使用。如硅橡膠、聚氨脂；人工腎、人工肺、人工心瓣膜、人工晶體等。1963年，美國物理學(xué)家圖像重建數(shù)學(xué)理論應(yīng)用于放射醫(yī)學(xué)研究1972年計算機(jī)斷層（ ，）1980年磁共振成像（ ）；功能磁共振成像（ )；單光子發(fā)射型計算機(jī)斷層（ )1972年計算機(jī)斷層（ ，） 生物醫(yī)學(xué)工程作為一門新興的邊緣學(xué)科，數(shù)十年來得到了巨大的發(fā)展，當(dāng)代幾乎所

4、有的高新技術(shù)都被他所吸收和利用，并形成了一個龐大的新興產(chǎn)業(yè)系統(tǒng). 正電子發(fā)射型斷層（ )新近研制開發(fā)電阻抗斷層（ ) 生物醫(yī)學(xué)工程作為一門新興的邊緣學(xué)科，數(shù)十年來得2 生物醫(yī)學(xué)工程定義及學(xué)科發(fā)展生物學(xué) 醫(yī) 學(xué) 工程學(xué) 生物醫(yī)學(xué)工程 生物學(xué)醫(yī)學(xué)工程學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)2 生物醫(yī)學(xué)工程定義及學(xué)科發(fā)展生物學(xué) 生物醫(yī)學(xué)工程 生物醫(yī)學(xué)工程的定義（2000美國定義） 生物醫(yī)學(xué)工程是綜合數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)，以及工程中的理論、方法和技術(shù)，研究生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、行為科學(xué)以及人類健康的邊緣、交叉性學(xué)科。 學(xué)科的目標(biāo)是進(jìn)行從分子、細(xì)胞、組織、器官，到整個人體系統(tǒng)多層次上的基礎(chǔ)研究，形成和完善新的知識體系；致力于生物學(xué)、材料科

5、學(xué)、過程控制、組織/器官移植、儀器科學(xué)和信息學(xué)中相關(guān)的創(chuàng)新性研究，服務(wù)于疾病的預(yù)防、診斷、治療、康復(fù)，提高人類健康水平。生物醫(yī)學(xué)工程的定義（2000美國定義） 生物醫(yī)學(xué)早期的生物醫(yī)學(xué)工程也稱為醫(yī)學(xué)工程學(xué)：一般將綜合運(yùn)用數(shù)理科學(xué)原理和現(xiàn)代工程技術(shù)研究和解決基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)中問題的分支學(xué)科稱為醫(yī)學(xué)工程學(xué)( )把綜合運(yùn)用數(shù)理科學(xué)原理和現(xiàn)代工程技術(shù)的理論和方法研究、解決臨床醫(yī)學(xué)實際問題的分支學(xué)科稱為臨床工程學(xué)（或臨床醫(yī)學(xué)工程）( )早期的生物醫(yī)學(xué)工程也稱為醫(yī)學(xué)工程學(xué)：一般將綜合運(yùn)用數(shù)理科學(xué)原生物醫(yī)學(xué)工程是工程學(xué)與生物醫(yī)學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物理念上是綜合與分析的結(jié)合結(jié)果上是工程技術(shù)或產(chǎn)品為生 物醫(yī)學(xué)服務(wù)生物醫(yī)學(xué)

6、工程是工程學(xué)與生物醫(yī)學(xué)結(jié)合的產(chǎn)物工程學(xué)（綜合）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的內(nèi)涵工程學(xué)（綜合）信息反饋市場產(chǎn)品生物醫(yī)學(xué)（分析）醫(yī)學(xué)檢驗裝置開發(fā)理論想法工程學(xué)（綜合）生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的內(nèi)涵工程學(xué)（綜合）信息反饋市在百年諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎中的份額 美國的保羅-勞特布爾和英國的彼得-曼斯菲爾德共同獲得了2003年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎核磁共振成像技術(shù)三維圖象百年總計(1901-2000)91（屆次）100%屬于范疇1618 %與密切相關(guān)1314 %不采用方法、技術(shù)、設(shè)備與材料就不能完成的3943 %與無關(guān)的2325%在百年諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎中的份額 美國的保羅-勞特布生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的特點(diǎn)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)工程學(xué)電子

7、學(xué)計算機(jī)科學(xué)力學(xué)材料科學(xué)機(jī)械制造學(xué) 生物醫(yī)學(xué)生物學(xué)神經(jīng)科學(xué)內(nèi)科學(xué)外科學(xué)矯形科學(xué) 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的特點(diǎn)生物工程學(xué)生物醫(yī)學(xué)劃時代的創(chuàng)新促進(jìn)了生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展公元前384-322 生物電的發(fā)現(xiàn)（)1628年 血液循環(huán)的發(fā)現(xiàn)（)1895年 X線的發(fā)現(xiàn)（) （ 1901)1903年 心電圖機(jī)的發(fā)明() （ 1924)1972年 的發(fā)明（ . ) （ 1979)1997年 的發(fā)現(xiàn)（ ) （ 2003) 劃時代的創(chuàng)新促進(jìn)了生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展公元前384-322 在百年諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎中的份額 美國的保羅-勞特布爾和英國的彼得-曼斯菲爾德共同獲得了2003年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎核磁共振成像技術(shù)三維圖象百

8、年總計(1901-2000)91（屆次）100%屬于范疇1618 %與密切相關(guān)1314 %不采用方法、技術(shù)、設(shè)備與材料就不能完成的3943 %與無關(guān)的2325%在百年諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎中的份額 美國的保羅-勞特布國際生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合會的成立 國際生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合會于1965年成立。至今已有40多年歷史，2005年9月1日首次在中國上海召開了第27屆，說明中國的生物醫(yī)學(xué)工程有了很大的發(fā)展，這40余年來國際上生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)生了巨大變化。國際生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合會的成立 國際生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合會于196中國生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展簡況 1978年，國家科學(xué)技術(shù)委員會決定成立了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科組。 1979年，美國

9、三院（科學(xué)院，工程院，醫(yī)科院）院士馮元楨教授回國，鄧小平接見了馮元楨教授。隨后在重慶召開了第一次學(xué)科組會議。1980年，成立了中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會，總會下設(shè)了10余個專業(yè)委員會。現(xiàn)在中國有100余高校和研究所培養(yǎng)本科生，碩士生和博士生。理論研究水平和國際水平差距不太大，但工藝和材料差距較大。具有國際水平的產(chǎn)品有沖擊波碎石機(jī)，高強(qiáng)度超聲聚焦刀。中國生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展簡況 1978年，國家科學(xué)技術(shù)委員會決定醫(yī)學(xué)道德與倫理解剖與生理生物力學(xué)康復(fù)工程與輔助技術(shù)生物材料與人工器官 組織工程學(xué) 生物醫(yī)學(xué)儀器生物醫(yī)學(xué)傳感器 生物醫(yī)學(xué)信號處理生物電學(xué)與生物磁學(xué)生物系統(tǒng)建模與仿真基因組學(xué)和生物信息學(xué)計算生物學(xué)與復(fù)

10、雜性理論放射成像醫(yī)學(xué)成像光學(xué)和激光在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用3 生物醫(yī)學(xué)工程涉及的主要研究領(lǐng)域和相關(guān)技術(shù)研究領(lǐng)域 ：醫(yī)學(xué)道德與倫理生物醫(yī)學(xué)信號處理3 生物醫(yī)學(xué)工程涉及的主要研究生物醫(yī)學(xué)工程涉及的主要技術(shù)生物控制技術(shù)生物技術(shù) 計算機(jī)相關(guān)技術(shù) 生物醫(yī)學(xué)測量與治療技術(shù) 醫(yī)學(xué)影 像技術(shù) 生物醫(yī)學(xué)材料技術(shù) 主要分類生物醫(yī)學(xué)工程涉及的主要技術(shù)生物控制技術(shù)生物技術(shù) 計算機(jī)相關(guān)生預(yù)測未來10年與生物醫(yī)學(xué)工程相關(guān)的主要技術(shù)發(fā)展趨勢 預(yù)測未來10年與生物醫(yī)學(xué)工程相關(guān)的主要技術(shù)發(fā)展趨勢 預(yù)測未來10年與生物醫(yī)學(xué)工程相關(guān)的主要技術(shù)發(fā)展趨勢 預(yù)測未來10年與生物醫(yī)學(xué)工程相關(guān)的主要技術(shù)發(fā)展趨勢 ? ? - & (智能化) & .

11、 (居家化與個人化的健康保健技術(shù)) & (技術(shù)整合) & (組織工程) & (無線通訊與無線電系統(tǒng)) (微小化) (非侵入式) - & (智能化) . - . - 4 醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)狀況4 醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)狀況生物醫(yī)學(xué)工程概論課件生物醫(yī)學(xué)工程概論課件生物醫(yī)學(xué)工程概論課件生物醫(yī)學(xué)工程概論課件生物醫(yī)學(xué)工程概論課件生物醫(yī)學(xué)工程概論課件5 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的人才需求狀況5 生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的就業(yè)分配去向一類： 可以去高等院校、科研院所等研究機(jī)構(gòu)，從事教學(xué)、科研和開發(fā)工作。就業(yè)分配去向一類：二類： 去政府有關(guān)部門、機(jī)構(gòu)，從事醫(yī)療器械監(jiān)督管理等工 作。二類：三類： 可以去各類醫(yī)院，從事通用醫(yī)療器械設(shè)備的操作使用

12、、維護(hù)維修和采購管理等工作；也可以去醫(yī)療器械銷售公司，從事經(jīng)營管理、安裝調(diào)試和技術(shù)服務(wù)等工作；還可以去醫(yī)療器械生產(chǎn)廠家，從事產(chǎn)品研制、技術(shù)開發(fā)和生產(chǎn)制造等工作。三類：生物醫(yī)學(xué)工程醫(yī)院臨床工程人員需求發(fā)達(dá)國家醫(yī)院臨床工程人員占30%。中國醫(yī)院臨床工程人員10%。生物醫(yī)學(xué)工程人才稀缺生物醫(yī)學(xué)工程醫(yī)院臨床工程人員需求發(fā)達(dá)國家中國生物醫(yī)學(xué)工程人才需要認(rèn)識的問題1、目前，醫(yī)院接納一定比例的 “具備理工醫(yī)知識結(jié)構(gòu)”的復(fù)合型畢業(yè)生，還沒有引起足夠的重視歐美國家和日本國臨床工程師資格認(rèn)證制度我國姜遠(yuǎn)海教授等呼吁設(shè)立臨床工程技師和醫(yī)學(xué)工程師執(zhí)業(yè)資格需要認(rèn)識的問題1、目前，醫(yī)院接納一定比例的 “具備理工醫(yī)知識謝楠

13、柱教授建議建立醫(yī)學(xué)物理師職位編制 名牌大學(xué)和醫(yī)院合作培養(yǎng)新一代醫(yī)學(xué)物理學(xué)家無論是建議設(shè)立臨床工程技師還是醫(yī)學(xué)工程師，或是醫(yī)學(xué)物理師執(zhí)業(yè)資格，目的都是希望醫(yī)院配備相應(yīng)的職位，確?！袄砉めt(yī)結(jié)合型”人才在醫(yī)院的用武之地。 謝楠柱教授建議建立醫(yī)學(xué)物理師職位編制 名牌大學(xué)和醫(yī)院從醫(yī)療器械行業(yè)的市場和發(fā)展前景看生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)技術(shù)人才的需求從醫(yī)療器械行業(yè)的市場1）我國醫(yī)療器械和設(shè)備跟不上時代發(fā)展 1.3萬家縣級以上醫(yī)院的醫(yī)械設(shè)備有15%左右是70年代產(chǎn)品，有的齒科治療床等醫(yī)械甚至是60年代的。（ 2010統(tǒng)計） 按國家有關(guān)規(guī)定，到2010年國民健康的主要指標(biāo)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)達(dá)到或接近中等發(fā)達(dá)國家的平均水平；

14、在欠發(fā)達(dá)地區(qū)達(dá)到發(fā)展中國家的先進(jìn)水平。 由此首先需要大量常規(guī)性醫(yī)械儀器設(shè)備1）我國醫(yī)療器械和設(shè)備跟不上時代發(fā)展 1.3萬2）我國醫(yī)療器械工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀差距較大 我國醫(yī)械工業(yè)與發(fā)達(dá)國家有相當(dāng)差距：2001年銷售份額：美國占41%日本占14%歐共體占27%中國僅占2%2）我國醫(yī)療器械工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀差距較大 美國占41%日本3）醫(yī)療器械產(chǎn)品的需求量急增 現(xiàn)有縣及縣以上醫(yī)院1.3萬家，鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）衛(wèi)生院5.2萬家，門診部11萬家，醫(yī)療機(jī)構(gòu)總數(shù)達(dá)到17.5萬家，醫(yī)院病床數(shù)達(dá)到300多萬張。按日本1980年的標(biāo)準(zhǔn)（每張床位人民幣80萬元），我國醫(yī)療儀器設(shè)備每年的市場規(guī)?？蛇_(dá)12億元15億元。 3）醫(yī)療器械產(chǎn)品

15、的需求量急增 現(xiàn)有縣及縣以上醫(yī)院1.3萬家以心臟起搏器為例，受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平制約，現(xiàn)在中國每百萬人年植入僅8臺，而美國每百萬人年植入300400臺，市場發(fā)展前景廣闊。專家認(rèn)為：中國是醫(yī)療器械消費(fèi)大國，今后國內(nèi)醫(yī)療器械需求量呈上升趨勢。以心臟起搏器為例，受經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平制約，現(xiàn)在中國每百萬人年植入4）人們保健觀念轉(zhuǎn)變 近些年越來越重視保健和愿意購買康復(fù)器材，家用保健器械的銷量大幅度增長。同時醫(yī)保制度的不斷完善，“以藥養(yǎng)醫(yī)”的機(jī)制將逐漸被“醫(yī)藥分家”所取代，醫(yī)院自然要通過醫(yī)療器械進(jìn)行診斷和治療提高質(zhì)量保證效益。4）人們保健觀念轉(zhuǎn)變 近些年越來越重視保健和愿意購買康復(fù)器 醫(yī)械與藥品是醫(yī)學(xué)服務(wù)的兩種工具，國際上兩者銷售比為1:1.9，我國這一比例較小，其發(fā)展余地很大。 醫(yī)械與藥品是醫(yī)學(xué)服務(wù)的兩種工具，國際上兩者銷售比為1:1 5）醫(yī)療器械需要加強(qiáng)監(jiān)督管理，保證質(zhì)量2000年國務(wù)院以第276號令頒布醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例，各級都在組建或充實地、縣級及以上人民政府藥品監(jiān)督管理部門，配備醫(yī)療器械監(jiān)督員