醫學生物工程技術

高莉

河北師范大學生命科學學院2/3/202311.1、生物醫學工程的定義1.2、生物醫學工程研究內容和基本任務1.3、生物醫學工程的特點1.4、生物醫學工程的發展第一章緒論－－教學內容2/3/202322.1、生物醫學材料概論2.2、生物材料表面與血液及組織成分的相互作用2.3、金屬材料的毒理學2.4、陶瓷材料的毒理學2.5、材料在體內的生物降解2.6、生物醫學材料的免疫學2.7、無機生物醫學材料2.8、金屬生物醫學材料2.9、醫用高分子材料2.10組織工程材料第二章生物醫學材料－－教學內容2/3/20233第一章緒論2/3/20234主要參考書鄭昌瓊、裴覺民主編，生物醫學工程學，四川大學內部講義，200011

俞夢孫、蔣大宗主編，中國生物醫學工程的今天與明天，天津科技翻譯出版社，199812陳百萬主編，生物醫學工程學，科學出版社，1997年2/3/20235邊緣交叉科學

(Interdisciplinary)綜合：

生物學醫學工程學

理論和方法近幾十年內建立與發展2/3/20236什么是醫學生物工程學

還沒有一個公認的定義隨科學技術的發展而改變隨生物醫學工程研究領域而拓展若干個生物醫學工程學的奠基人和著名權威曾有過幾個定義2/3/20237對生物醫學工程三個有代表性的定義表述2/3/20238工程應用學說

三合一學說

生物醫學工程結合學說

2/3/20239“三合一學說”生物學＋醫學＋工程學＝生物醫學工程學2/3/202310“工程應用學說”生物醫學工程學是工程學在醫學和生物學中的應用2/3/202311“結合學說”

生物醫學工程學是生物學、醫學和其它非生物學科的結合2/3/202312現代醫學的主要任務：診斷－－治療－－康復－－預防2/3/202313(1)、疾病預防中的生物醫學工程病毒與細菌的隔離病毒與細菌的殺滅有毒、有害物質的清除2/3/2023142/3/202315含納米二氧化鈦、納米銀的抗菌涂料2/3/202316醫學圖像

超聲圖像、CT、X-光片………生物信號

心電、腦電……….醫學檢驗

核磁共振、內窺檢驗………..(2)、醫學診斷中的生物醫學工程2/3/202317X－CT放射性核素成像彩色多普勒超聲圖像心電監視儀彩色B型超聲儀2/3/202318激光手術、γ-刀超聲碎石癌癥的放射治療與化學治療靶向藥物與生物導彈器官修復中的組織工程人工胰－－血糖測定與胰島素注射(3)、醫學治療中的生物醫學工程2/3/202319人工生物瓣全人工心臟膜式人工肺組織工程骨修復胰島素藥泵介入治療導管2/3/202320畸形矯正人工義肢可視義眼人工耳膜(4)、醫學康復中的生物醫學工程2/3/2023212/3/202322總體概念都是說的生物學、醫學和工程學相互融合、依存的關系。生物醫學工程學是綜合生物學、醫學和工程學的理論和方法而發展起來的邊緣學科2/3/202323一般定義

“應用物理學和工程學的技術來解決生命系統中的問題，突出強調人類疾病的診斷、治療和預防”

-----------生物醫學工程學2/3/202324生物醫學工程工程學生物學醫學2/3/202325更詳細說明：

綜合運用現代自然科學和工程技術的原理、方法，從工程學的角度，在多種層次上研究生物體，特別是人體的結構、功能和其它生命現象，揭示和論證生命運動的規律，深化對生命系統的認識，提供防病、治病、衛生保健、康復、安全防護的新理論和新方法，設計和研制用于防病、治病等的新材料、人工器官、裝置與系統的新興交叉學科2/3/202326生物醫學工程的目標

幾乎所有工程學和物理學都可與生物醫學相互結合

探索人類正常生理學

表征組織與器官的病變機理

給出研究和技術開發的最佳手段

提供治療與預防的有效方法2/3/2023271.2生物醫學工程：

研究內容和基本任務2/3/202328基本任務生物醫學工程學的基本任務是運用工程技術手段，研究和解決生物學和醫學中的有關問題2/3/202329研究方法生物醫學工程學以應用基礎性研究為主，研究的對象是人體(一個多層次的龐大系統)，所涉及的領域十分廣泛，并在不斷的擴展之中2/3/202330

從微觀層次、組織器官層次和整體層次：(1)、研究探索人類正常生理學；(2)、表征組織與器官的病變機理；(3)、給出研究和技術開發的最佳手段；(4)、提供治療與預防的有效方法研究內容2/3/202331目前涉及較多的學科

醫學、生物學、物理學、化學、力學、材料學、制造學、電子學、計算機科學等……2/3/202332主要研究領域①生物力學②生物材料學③人工器官④生物系統建模與仿真⑤生物醫學信號與傳感器⑥生物醫學信息處理⑦醫學圖像技術⑧物理因子在治療中應用及生物學效應2/3/202333

各研究領域既相互獨立，又相互交叉，相互支撐2/3/2023341.3生物醫學工程的特點2/3/202335

新興、綜合、交叉與邊緣科學2/3/202336A、迅速發展的新興學科

生物醫學工程是在近幾十年才從醫學中分離而形成一門獨立學科。當代高新科技的飛速發展，為它提供基礎2/3/202337B、大跨度、多學科的綜合性應用學科醫學、生物學、物理學、化學、力學、材料學、制造學、電子學、計算機科學等學科的有機結合，甚至涉及社會、倫理、道德、法律等

非生命科學到生命科學

自然科學到人文科學2/3/202338C、生物醫學工程是醫學和生物學發展的重要動力一方面生物醫學工程為醫學、生物學提供技術與裝備另一方面又為醫學和生物學的發展開辟新路

－－帶來生物學與醫學的變革2/3/202339D、生物醫學工程是社會效益與經濟效益的綜合

醫學重于社會效益，工程重于經濟效益，生物醫學工程是醫學與工程學的結合，則是社會效益與經濟效益必然的結合2/3/202340堅持“以人為本”的宗旨反對“利益至上”的傾向

必須在保證功能性的同時，保證不對宿主造成任何顯著的危害(無論是長期的還是短期的)2/3/202341醫學從業者的規范生物醫學工程從業者的道德規范－－HippocraticOath(希波克拉底誓言)2/3/202342Hippocratic，西方醫學之父、人類醫學史上最偉大的人物、古希臘醫學黃金時代的締造者2400多年前的誓言時至今日仍然影響著西方醫學界；作為職業道德的圣典，它的規范作用又遠遠超出醫學界，成為適合一切人類社會組織抑制人性之惡的道德規范

2/3/202343HippocraticOath

IswearbyApollothephysician,byAesculapius,Hygeia,andPanacea,andItaketowitnessallthegods,allthegoddesses,tokeepaccordingtomyabilityandmyjudgementthefollowingoath.

2/3/202344HippocraticOath

Toconsiderdeartomeasmyparentshimwhotaughtmethisart,toliveincommonwithhim,andifnecessarytosharemygoodswithhim,tolookuponhimchildrenasmyownbrothers,toteachthemthisartiftheysodesirewithoutfeeorwrittenpromise,toimparttomysonsandthesonsofthemasterwhotaughtmeandthediscipleswhohaveenrolledthemselvesandhaveagreedtotherulesoftheprofession,buttothesealone,thepreceptsandtheinstruction.

2/3/202345HippocraticOath

Iwillprescriberegimenforthegoodofmypatientsaccordingtomyabilityandmyjudgementandneverdoharmtoanyone.TopleasenoonewillIprescribeadeadlydrug,norgiveadvicewhichmaycausehisdeath.NorwillIgiveawomanapessarytoprocureabortion.ButIwillpreservethepurityofmylifeandmyart.Iwillnotcutforstone,evenforpatientsinwhomthediseaseismanifest.Iwillleavethisoperationtobeperformedbypractitioners(specialistinthisart).IneveryhousewhereIcomeIwillenteronlyforthegoodofmypatients,keepingmyselffarfromallintentionalill-doingandallseduction.Allthatmaycometomyknowledgeintheexerciseofmyprofessionorindailycommercewithmen,whichoughtnottobespreadabroad,Iwillkeepsecretandwillneverrevealit.

2/3/202346HippocraticOath

IfIkeepthisoathfaithfully,mayIenjoymylifeandpracticemyart,respectedbyallmenandinalltimes,butifIswervefromitorviolateit,maythereversebemylot.

2/3/202347仰賴醫神阿波羅，埃斯克列彼斯及天地諸神為證，鄙人敬謹宣誓愿以自身能力及判斷力所及，遵守此約凡授我藝者敬之如父母，作為終身同業伴侶我愿盡余之能力及判斷力所及，遵守為病家謀利益之信條，并檢束一切墮落及害人行為，我不得將危害藥品