生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)介紹

生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)介紹*2劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)一、生物醫(yī)學(xué)工程的重要性百年總計(jì)(1901-2000)91（屆次）100%Ⅰ屬于BME范疇1618%Ⅱ與BME密切相關(guān)1314%Ⅲ不采用BME方法、技術(shù)、設(shè)備與材料就不能完成的3943%Ⅳ與BME無關(guān)的2325%美國(guó)的保羅-勞特布爾和英國(guó)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(jiǎng)——核磁共振成像技術(shù)領(lǐng)域突破性成就：三維圖像。BME在百年諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)中的份額*3劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品與醫(yī)藥產(chǎn)品一樣

是保證人民健康的必需品目前，發(fā)達(dá)國(guó)家生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品市場(chǎng)與藥品市場(chǎng)之比已達(dá)1：1.9，我國(guó)僅1：6。全國(guó)17.5萬醫(yī)療機(jī)構(gòu)中60%的設(shè)備仍保持在上世紀(jì)80年代水平。*4劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品現(xiàn)狀近年來，我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，2005年我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)總銷售額已逾730億元，比2000年增長(zhǎng)了60%，其中中型醫(yī)療設(shè)備銷售額約100億元；出口額已從10年前的0.13億美元猛增到2005年的24.90億美元。但總體看，我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)集聚程度低，全國(guó)醫(yī)療器械生產(chǎn)企業(yè)多達(dá)12243家，年銷售額1億元以上的企業(yè)只有60余家；產(chǎn)品性能普遍落后，技術(shù)含量高的大型生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品少。*5劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)我國(guó)對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程的支持與重視為加快生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國(guó)家計(jì)委在“十五”

“十一五”期間組織實(shí)施了生物醫(yī)學(xué)工程高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)基金。國(guó)家計(jì)委專項(xiàng)支持BME四大重點(diǎn)技術(shù)方向：（1）重大疾病的急救、診療、康復(fù)技術(shù)和裝置（2）社區(qū)醫(yī)療系統(tǒng)工程技術(shù)和裝備（3）醫(yī)學(xué)影像技術(shù)和裝備（4）生物醫(yī)學(xué)材料表面處理技術(shù)、器件及其制備工藝，組織工程和生物人工器官，生物微系統(tǒng)技術(shù)等。*6劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)我國(guó)對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程的支持與重視根據(jù)《生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十一五”規(guī)劃》，生物醫(yī)學(xué)工程高技術(shù)專項(xiàng)基金將按照當(dāng)代生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向，重點(diǎn)發(fā)展醫(yī)療影像設(shè)備、醫(yī)療監(jiān)護(hù)系統(tǒng)及設(shè)備、腫瘤物理治療設(shè)備等11大類產(chǎn)品。力爭(zhēng)使我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)2010年實(shí)現(xiàn)銷售收入達(dá)1500億元，促使我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)向高性能化的歷史性轉(zhuǎn)變，培育國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，提高我國(guó)醫(yī)療保健系統(tǒng)技術(shù)和裝備水平，扭轉(zhuǎn)高端醫(yī)療器械主要依靠進(jìn)口的局面。*7劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程(BiomedicalEngineering,BME)是綜合生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和工程學(xué)的理論和方法而發(fā)展起來的新興邊緣學(xué)科，其主要研究方向是運(yùn)用工程技術(shù)手段，研究和解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問題?，F(xiàn)在的生物醫(yī)學(xué)工程在疾病的預(yù)防、診斷、治療、康復(fù)等方面起著巨大作用，世界各個(gè)主要國(guó)家均將它列入高技術(shù)領(lǐng)域，重點(diǎn)投資優(yōu)先發(fā)展。二、生物醫(yī)學(xué)工程是什么？*8劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)三、生物醫(yī)學(xué)工程的培養(yǎng)目標(biāo)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)電子技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)信息技術(shù)*9劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)四、生物醫(yī)學(xué)工程的歷史1895年:X射線之父－倫琴倫琴夫人的手指?jìng)惽俚膶?shí)驗(yàn)室*10劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程的歷史生物醫(yī)學(xué)工程在國(guó)際上做為一個(gè)學(xué)科出現(xiàn)，始于20世紀(jì)50年代，特別是隨著宇航技術(shù)的進(jìn)步、人類實(shí)現(xiàn)了登月計(jì)劃以來，生物醫(yī)學(xué)工程有了快速的發(fā)展。在我國(guó)，生物醫(yī)學(xué)工程做為一個(gè)專門學(xué)科起步于20世紀(jì)70年代，中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中國(guó)協(xié)和醫(yī)科大學(xué)原院校長(zhǎng)、我國(guó)著名的醫(yī)學(xué)家黃家駟院士是我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科最早的倡導(dǎo)者。*11劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)中國(guó)BME創(chuàng)始人－黃家駟院士1977年:協(xié)和醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)成立；1980年:中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)正式成立；1978年:生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)科組成立；生物醫(yī)學(xué)工程的歷史2000年:山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)成立。*12劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程由來目前，我國(guó)許多高校科研單位均設(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程機(jī)構(gòu)，從事著生物醫(yī)學(xué)的科研教學(xué)工作，在我國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程科學(xué)事業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。*13劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)五、生物醫(yī)學(xué)工程研究的內(nèi)容生物系統(tǒng)的建模與控制生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)與處理醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)與儀器遠(yuǎn)程醫(yī)療康復(fù)工程生物醫(yī)學(xué)材料

……*14劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)中國(guó)女一號(hào)(一)生物系統(tǒng)的建模與控制生物系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng),建立生物系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,有利于獲得生物系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)與定量的知識(shí),解決生物醫(yī)學(xué)中有關(guān)作用機(jī)制等基礎(chǔ)性問題,因而生理系統(tǒng)的仿真與建模在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中已日益受到重視。*15劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程方法：1直觀形象2客觀性3永久保存，便于分析討論(二)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)與處理傳統(tǒng)聽診法：1醫(yī)生經(jīng)驗(yàn)2主觀性*16劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)(二)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)與處理心電檢測(cè)*17劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)(二)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)與處理腦電檢測(cè)*18劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)(二)生物醫(yī)學(xué)信號(hào)檢測(cè)與處理智能藥丸*19劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)(三)

醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)及儀器*20劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)1.X射線計(jì)算機(jī)斷層(XCT)成像

CT（ComputedTomography）是計(jì)算機(jī)斷層成像的縮寫。克服了X光機(jī)平面圖像在深度方向的重疊，可以得到人體臟器的斷層（即一薄層）圖像，許多斷層像可以重建成三維的立體像。*21劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)1.X射線計(jì)算機(jī)斷層(XCT)成像*22劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)CT機(jī)診斷圖*23劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)From2-DCross-sectionsto3-D?*24劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)2.MRIMRI（Magneticresonanceimaging）稱為磁共振成像，是一種專業(yè)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)精密、價(jià)格昂貴、具有廣泛使用前途的新的顯像診斷技術(shù)。*25劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)FelixBloch1905-1983費(fèi)利克斯·布洛赫

EdwardMillsPurcell1912-1997愛德華.米爾斯.珀塞爾

1952NobelPrizeforPhysicsStanfordUniversityMIT1945年他們?cè)趲滋靸?nèi)同時(shí)發(fā)現(xiàn)核磁共振現(xiàn)象*26劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)Lauterbur,1929Mansfied19332003NobelPrizeinPhysiologyorMedicine1973年他們分別利用磁場(chǎng)梯度解決空間信息獲取的問題：圖像形成*27劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)幾種典型的MRI*28劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)MRI成像*29劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)3-DReconstructionMRIscanofahumanskull*30劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)PET(PositronEmissionTomography)

正電子發(fā)射斷層掃描機(jī)，是當(dāng)前被公認(rèn)的、最先進(jìn)的大型醫(yī)用科研和臨床診斷設(shè)備。它不但能像XCT、磁共振成像那樣做結(jié)構(gòu)照相，還能用于新陳代謝的動(dòng)態(tài)研究。3.正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層（PET）掃描機(jī)*31劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)PET*32劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)4.移動(dòng)式血管造影系統(tǒng)*33劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)移動(dòng)式血管造影系統(tǒng)診斷圖*34劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)5.超聲診斷儀*35劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)5.超聲診斷儀*36劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)*37劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)*38劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)(四)遠(yuǎn)程醫(yī)療南極膝關(guān)節(jié)手術(shù)美國(guó)馬薩諸塞總醫(yī)院雙向聲像連接*39劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)(五)康復(fù)工程德國(guó)Tübingen大學(xué)的Birbaumer教授利用腦機(jī)接口技術(shù)(腦電信號(hào))幫助一個(gè)完全癱瘓的患者進(jìn)行交流，病人甚至可以在家上網(wǎng)關(guān)愛老年人：A全世界老年人口占12%B到2050年，全世界老年人口數(shù)量將第一次超過兒童人口數(shù)量。C每年有500萬人死于中風(fēng)如何讓老年人生活得更好？*40劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)Electro-encephalogram(EEG)

腦電圖128electrodearray*41劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)Transcranialmagneticstimulation(TMS)經(jīng)顱磁刺激*42劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)科學(xué)家和醫(yī)生將一顆狒狒的心臟

移植到出生兩周的女嬰體內(nèi)(六)生物醫(yī)學(xué)材料*43劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)BiomedicalengineeringMechanicalengineeringIndustrialengineeringChemicalengineeringElectricalandcomputerengineeringCivilengineering人工器官的應(yīng)用*44劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)Biomedicalengineeringhttp:///assets/2708_Tibia.jpg/~amebio/research/research.html*45劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)MedicalDevicesTherapiesenabledby“artificialorgans”accountfor~8%ofcontemporarymedicine*46劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)六、山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程介紹1.專業(yè)簡(jiǎn)介山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科擁有生物醫(yī)學(xué)工程一級(jí)學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)、生物醫(yī)學(xué)工程碩士學(xué)位點(diǎn)和生物醫(yī)學(xué)工程工程碩士學(xué)位授權(quán)點(diǎn)。是中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)理事、中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)副主任委員和山東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事單位。研究所現(xiàn)有教授8人（兼職教授3人），副教授3人，講師2人，其中有博士學(xué)位者10人。*47劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)2.（4+3模式）培養(yǎng)目標(biāo)和要求培養(yǎng)目標(biāo)本專業(yè)培養(yǎng)具備生物醫(yī)學(xué)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及信息科學(xué)有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，能運(yùn)用工程技術(shù)手段研究解決生物醫(yī)學(xué)中有關(guān)問題的高級(jí)工程技術(shù)人才。本專業(yè)強(qiáng)化英語學(xué)習(xí)，加強(qiáng)英語讀寫聽說訓(xùn)練，使學(xué)生具有較強(qiáng)的國(guó)際交流能力。學(xué)生畢業(yè)后，可在生物醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)學(xué)儀器領(lǐng)域及其它電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、生物信息技術(shù)等產(chǎn)業(yè)部門從事研究、開發(fā)、教學(xué)及管理工作。*48劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)3.本專業(yè)所學(xué)課程總學(xué)分：本科階段不低于150學(xué)分，碩士階段不低于31學(xué)分。本科階段的主要課程包括：生物醫(yī)學(xué)工程概論、生理學(xué)、定量生理學(xué)、人體解剖學(xué)、生物化學(xué)、生物控制論、生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、醫(yī)學(xué)網(wǎng)絡(luò)理論與應(yīng)用、微機(jī)原理及應(yīng)用、生物醫(yī)學(xué)傳感器與測(cè)量、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理、信號(hào)與系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)成像原理、醫(yī)學(xué)圖像處理、醫(yī)學(xué)影像學(xué)、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)儀器、醫(yī)用智能儀器、醫(yī)療設(shè)備維修與管理、生理系統(tǒng)仿真與建模等。

*49劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)3.本專業(yè)所學(xué)課程研究生階段的主要課程包括：馬克思主義理論、第一外國(guó)語、專業(yè)外語、工程中的矩陣?yán)碚摗㈦S機(jī)過程、前沿講座、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理、現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)、醫(yī)學(xué)圖像處理等*50劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)4.本專業(yè)主要專業(yè)實(shí)驗(yàn)生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)實(shí)驗(yàn)、醫(yī)用電子儀器實(shí)驗(yàn)、生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)、生物醫(yī)學(xué)傳感器與測(cè)量實(shí)驗(yàn)、微機(jī)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、人體解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)、生理學(xué)實(shí)驗(yàn)、定量生理學(xué)實(shí)驗(yàn)、醫(yī)學(xué)圖像處理實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室照片*51劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)5.山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究方向：人體生理信息的檢測(cè)、處理和分析技術(shù)。血液表觀粘度的在線測(cè)量，心腦血管功能檢測(cè)設(shè)備的研制。(國(guó)家863項(xiàng)目，省自然科學(xué)基金、重點(diǎn)攻關(guān)課題)腦電、心電信息檢測(cè)及信號(hào)處理與分析，腦機(jī)接口研究。(省自然科學(xué)基金)微機(jī)電系統(tǒng)MEMS的研究，超聲微流體驅(qū)動(dòng)、超聲馬達(dá)的研究。(國(guó)家自然科學(xué)基金課題)*52劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)謝謝！*53劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)國(guó)內(nèi)幾所重點(diǎn)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)介紹*54劉忠國(guó)_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程主要研究方向：（