生物醫(yī)學(xué)工程 + 關(guān)注 已關(guān)注
Biomedical/Bioengineering
生物醫(yī)學(xué)工程包含的子方向一般有生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)、臨床工程學(xué)、康復(fù)工程學(xué)、生物醫(yī)學(xué)測量學(xué)、人工器官與生物醫(yī)學(xué)材料學(xué)和干細(xì)胞與組織工程學(xué)。
生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)應(yīng)用電子技術(shù)解決生物醫(yī)學(xué)中的問題,從生命體本身的特殊性出發(fā),來研究生物醫(yī)學(xué)信號的檢測、處理、顯示與記錄等電子學(xué)在生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的理論、方法與手段。
臨床工程又稱為醫(yī)學(xué)與醫(yī)院系統(tǒng)工程學(xué),是生物醫(yī)學(xué)工程的一個(gè)分支,它的主要專業(yè)職責(zé)是負(fù)責(zé)醫(yī)院中醫(yī)療設(shè)備的管理。臨床工程師的工作通常是維護(hù)醫(yī)療設(shè)備清單、指導(dǎo)醫(yī)療設(shè)備技師的工作、確保醫(yī)療設(shè)備的安全性(如醫(yī)院輻射性安全作業(yè))以及校準(zhǔn)問題的處理,并且作為醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備顧問。
康復(fù)工程學(xué)是一門為殘疾者康復(fù)服務(wù)的工程技術(shù)科學(xué)。是生物醫(yī)學(xué)工程的一個(gè)分支。其工作內(nèi)容包括設(shè)計(jì)、制造和使用各種各樣的器具和儀器,用以恢復(fù)和代替人體功能,主要是運(yùn)動(dòng)和感覺系統(tǒng)的功能??祻?fù)工程技術(shù)可用在假肢。矯形器、語言交流、視聽、居住及工作環(huán)境的調(diào)節(jié)控制,操縱車輛以及學(xué)習(xí)和職業(yè)勞動(dòng)等領(lǐng)域。 康復(fù)的研究始于第一次世界大戰(zhàn)以后,隨著工程技術(shù)的迅速發(fā)展,特別是電子技術(shù)和精密器械的迅速發(fā)展,康復(fù)工程作為一門新興的邊緣學(xué)科才逐漸形成
生物醫(yī)學(xué)測量學(xué)是應(yīng)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)來處理生物現(xiàn)象的學(xué)問。與其說是生物學(xué)的一個(gè)分科不如看作是生物學(xué)的方法論。與生物測量學(xué)大致具有同一涵義,但前者幾乎尚沒有深入到現(xiàn)象的統(tǒng)計(jì)處理機(jī)制,因此生物測量學(xué)作為稍狹義的東西,有時(shí)也與生物統(tǒng)計(jì)學(xué)有所區(qū)別。
生物醫(yī)用材料(Biomedical Materials)是用來對生物體進(jìn)行診斷、治療、修復(fù)或替換其病損組織、器官或增進(jìn)其功能的材料。它是研究人工器官和醫(yī)療器械的基礎(chǔ),已成為當(dāng)代材料學(xué)科的重要分支,尤其是隨著生物技術(shù)的蓬勃發(fā)展和重大突破,生物醫(yī)用材料已成為各國科學(xué)家競相進(jìn)行研究和開發(fā)的熱點(diǎn)。
組織工程是結(jié)合了工程學(xué)以及自然科學(xué)為一體的綜合性學(xué)科,致力于發(fā)展生代材料以修復(fù),替代,提高人體器官及其功能。 組織工程也被定義為理解組織生長的原理,并生產(chǎn)具備功能性以供替代原先組織的臨床使用。另一個(gè)描述接著說,組織工程的基本假設(shè)是,利用該系統(tǒng)的生物將在更換,維修,保養(yǎng),和/或增強(qiáng)組織功能的治療策略下取得更大的效益。
劉元方
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化學(xué)與放射化學(xué)家,中國科學(xué)院學(xué)部委員(院士),現(xiàn)為北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院教授,兼任上海大學(xué)納米化學(xué)與生物學(xué)研究所名譽(yù)所長。劉元方主要研究加速器質(zhì)譜法在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用以及富勒烯和碳納米管的化學(xué)功能團(tuán)化和標(biāo)記,用于醫(yī)學(xué)和毒理學(xué)研究。
任職院校 :北京大學(xué)Peking University
曹雪濤
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中國工程院院士,國家免疫學(xué)重點(diǎn)學(xué)科帶頭人,國家杰出青年科學(xué)基金獲得者 ,免疫學(xué)家 、國家973免疫學(xué)項(xiàng)目首席科學(xué)家、“十五”863計(jì)劃生物技術(shù)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)<?,美國國家醫(yī)學(xué)科學(xué)院外籍院士、美國人文與科學(xué)院院士、德國科學(xué)院外籍院士、法國醫(yī)學(xué)科學(xué)院外籍院士、英國醫(yī)學(xué)科學(xué)院外籍院士等。
任職院校 :復(fù)旦大學(xué)Fudan University
俞夢孫
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航空醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程專家,中國工程院院士,中國人民解放軍空軍軍醫(yī)大學(xué)空軍航空醫(yī)學(xué)研究所航空醫(yī)學(xué)工程研究中心主任、博士生導(dǎo)師。俞夢孫長期從事航空醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程研究。
任職院校 :空軍軍醫(yī)大學(xué)The Fourth Military Medical University
董秀珍
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第四軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)學(xué)電子工程教研室教授,博士研究生導(dǎo)師。1968年在哈爾濱軍事工程學(xué)院航空工程系大學(xué)本科畢業(yè)?,F(xiàn)任中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)副理事長等學(xué)術(shù)職務(wù),2008年獲得軍隊(duì)優(yōu)秀教師、2007年獲得軍隊(duì)育才金獎(jiǎng)、立三等功 2次。主講《生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論》課程,被評為學(xué)校首批精品課教員,獲3項(xiàng)教學(xué)成果獎(jiǎng),主編專著2部。
任職院校 :空軍軍醫(yī)大學(xué)The Fourth Military Medical University
蔣大宗
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1944年畢業(yè)于西南聯(lián)合大學(xué)電機(jī)系,西安交通大學(xué)教授,IEEE Life Fellow(國際電器和電子工程師協(xié)會(huì)終身會(huì)士),是中國生物醫(yī)學(xué)工程的創(chuàng)始人之一、西安交通大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的奠基人。近30年來,蔣大宗為西安交大生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的發(fā)展傾注了滿腔的心血。蔣大宗在計(jì)算機(jī)輔助醫(yī)學(xué)診斷、功能性神經(jīng)電刺激、生理信息的提取和信號處理技術(shù)、X線數(shù)字直接成像和雙能量成像等方面均取得了杰出成就
任職院校 :西安交通大學(xué)Xi'an Jiaotong University
David Weitz
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美國哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院的著名教授,美國科學(xué)院院士和美國藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院院士。他從1999年至今在美國哈佛大學(xué)工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院任教授,2001年至今兼任美國哈佛材料研究科學(xué)與工程中心主任,2006年至今兼任美國哈佛大學(xué)系統(tǒng)生物學(xué)系教授,學(xué)術(shù)造詣?lì)H深,具有很高的學(xué)術(shù)地位和非常大的國際學(xué)術(shù)影響力。
任職院校 :哈佛大學(xué)Harvard University
Ferrara Kathy
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加州大學(xué)戴維斯分校特聘教授。美國國家工程學(xué)院院士和IEEE院士,美國科學(xué)促進(jìn)會(huì),生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì),美國聲學(xué)學(xué)會(huì)和醫(yī)學(xué)的美國學(xué)院和生物工程。Ferrara博士曾擔(dān)任生物醫(yī)學(xué)工程的加州大學(xué)戴維斯分校部的創(chuàng)始主席。她的實(shí)驗(yàn)室被稱為早期工作超聲波方面,有更多的最近擴(kuò)大了其重點(diǎn),廣泛調(diào)查分子成像和藥物輸送。費(fèi)拉拉博士的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)獲得了無數(shù)獎(jiǎng)項(xiàng),包括來自IEEE超聲,鐵電和頻率控制學(xué)會(huì),這是這個(gè)社會(huì)的最高榮譽(yù)成就獎(jiǎng)。
任職院校 :加州大學(xué)戴維斯分校University of California, Davis
講授的主要內(nèi)容包括:人體的基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、感覺器官、血液、循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、能量代謝與體溫調(diào)節(jié)、泌尿系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)。通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生獲得人體生命活動(dòng)和組織解剖生理學(xué)方面的基礎(chǔ)理論知識,以及人體正常形態(tài)結(jié)構(gòu)和機(jī)能活動(dòng)規(guī)律,以達(dá)到對人體結(jié)構(gòu)的全面認(rèn)識;使學(xué)生能更好地應(yīng)用人體解剖生理學(xué)知識,為學(xué)習(xí)和解決生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的相關(guān)問題打下基礎(chǔ)。
生物材料是一類用于醫(yī)療器械中, 植入人體體內(nèi)且與體內(nèi)組織直接接觸并起到診斷、治療、修復(fù)或替換人體損傷組織、器官或增進(jìn)其功能的新型高技術(shù)材料,涉及范圍非常廣泛包括金屬和合金、玻璃及陶瓷、天然及合成高分子、復(fù)合材料、植入式醫(yī)療器械、組織工程材料、藥物輸送系統(tǒng)等。生物材料涉及人類健康,是保障人類健康的必需品和生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。本課程將系統(tǒng)介紹生物材料的相關(guān)知識,主要包括生物材料的性質(zhì)、種類、制備、加工、評價(jià)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)、現(xiàn)階段研究熱點(diǎn)及臨床應(yīng)用等。為了培養(yǎng)學(xué)生思考和創(chuàng)新的意識,更好地達(dá)到教學(xué)目的。本課程在教學(xué)方式將采用分組討論,課題導(dǎo)向等多種形式,調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。課程將面對生物醫(yī)學(xué)工程系三年級以上學(xué)生和其他院系對生物材料有一定基礎(chǔ)的本科生或研究生。
本課程是基于問題學(xué)習(xí)(problem-based learning, PBL)系列的課程之一,也是本專業(yè)學(xué)生在高年級階段進(jìn)入各專業(yè)具體方向?qū)W習(xí)的基礎(chǔ)課程。在學(xué)生對生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域相關(guān)背景、基礎(chǔ)理論、應(yīng)用技術(shù)以及學(xué)科發(fā)展具有初步理解和掌握的基礎(chǔ)上,本課程采用PBL的教學(xué)模式,首先設(shè)計(jì)若干在工業(yè)和臨床應(yīng)用中的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)問題,將本課程的學(xué)習(xí)設(shè)置到這些復(fù)雜的、有意義的問題情景之中。學(xué)生在教師指導(dǎo)下通過分組、合作,來設(shè)計(jì)解決真實(shí)性的生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域問題的方案。通過小組內(nèi)部的合作、分工以及反復(fù)討論學(xué)習(xí),從而理解隱含于問題背后的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)知識,形成解決生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域問題的技能,并發(fā)展在本專業(yè)領(lǐng)域自主學(xué)習(xí)的能力,最終形成解決這些真實(shí)性生物醫(yī)學(xué)工程問題的設(shè)計(jì)方案。本課程的學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和溝通交流技能,培養(yǎng)學(xué)生在各領(lǐng)域方向的興趣,還將為后續(xù)的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)各方向課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。
本課程先介紹數(shù)字圖像處理在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域應(yīng)用的情況及特點(diǎn),然后全面講授傳統(tǒng)的數(shù)字圖像處理技術(shù),包括亮度變換、線性和非線性空間濾波、頻率域?yàn)V波、圖像復(fù)原與配準(zhǔn)、彩色圖像處理、小波、圖像數(shù)據(jù)壓縮、形態(tài)學(xué)圖像處理、圖像分割、區(qū)域和邊界表示與描述以及對象識別等。課程通過Matlab讓學(xué)生掌握生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中數(shù)字圖像處理的應(yīng)用技術(shù)。
本課程先介紹數(shù)字信號處理在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域應(yīng)用的情況及特點(diǎn),然后全面講授傳統(tǒng)的數(shù)字信號處理技術(shù),包括信號采集,時(shí)域及頻域信號分析的基本理論,基本的信號處理方法,傅里葉變換,數(shù)字濾波技術(shù)等,以使得學(xué)生能掌握基本的可用于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的數(shù)字信號處理技術(shù),最后介紹一些生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中數(shù)字信號處理的實(shí)例,并對該領(lǐng)域的前沿技術(shù)進(jìn)行展望。
生物醫(yī)學(xué)工程(Biomedical engineering, BME)是在物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、數(shù)學(xué)等傳統(tǒng)自然學(xué)科及現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、工程學(xué)等現(xiàn)代自然學(xué)科基礎(chǔ)上發(fā)展起來的學(xué)科跨度很大的理、工、醫(yī)相結(jié)合的新興交叉學(xué)科,它運(yùn)用自然科學(xué)和現(xiàn)代工程技術(shù)的原理和方法,在從分子、細(xì)胞、組織、器官水平到人體系統(tǒng)的多層次上研究人體結(jié)構(gòu)、功能和各種生命現(xiàn)象,為人類疾病預(yù)防、診斷、監(jiān)護(hù)、治療、保健、康復(fù)及生殖健康服務(wù)等提供工程技術(shù)手段。概括地說,生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展與現(xiàn)代高新技術(shù)密切相關(guān),它應(yīng)用電子技術(shù)、微納米技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、材料技術(shù)、光電子與射線技術(shù)等以及許多現(xiàn)代技術(shù)的集成,與現(xiàn)代生物學(xué)和醫(yī)學(xué)緊密結(jié)合,研究發(fā)展與人類健康相關(guān)的工程方法和技術(shù)
本課程介紹模擬電路和數(shù)字電路的基礎(chǔ)知識,包括半導(dǎo)體器件,基本放大電路,集成運(yùn)算放大器,數(shù)字邏輯基礎(chǔ),邏輯門電路,組合邏輯電路,時(shí)序邏輯電路,硬件描述語言Verilog HDL,半導(dǎo)體存儲器和可編程邏輯器件,模/數(shù)與數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。
課程的主要內(nèi)容包括:線性電路分析基礎(chǔ)、時(shí)域分析、頻域分析、網(wǎng)絡(luò)分析基礎(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)定理、雙口網(wǎng)絡(luò)分析、鏈?zhǔn)骄W(wǎng)絡(luò)與傳輸線、非線性電路分析。
《電路分析原理》是電子學(xué)科各專業(yè)的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,它所描述和研究的基本概念和基本方法普遍使用在電子學(xué)科各專業(yè)領(lǐng)域??梢哉f,很多重大發(fā)明所遵循的基本規(guī)律也是在這門課中所描述的。因此,課程基礎(chǔ)而重要。
普通生物學(xué)是一門介紹生物多樣性現(xiàn)象和進(jìn)化過程的課程,包括生物的分類、動(dòng)物的多樣性、植物的多樣性和進(jìn)化論等知識體系。該課程以生物的基本類群及其分布為重點(diǎn),以生命的進(jìn)化為主線貫穿始終,讓學(xué)生了解生物界的整個(gè)概貌和進(jìn)化規(guī)律。
本課程為面向高年級本科生的綜合性實(shí)驗(yàn)課程,內(nèi)容涉及到細(xì)胞生物學(xué)、分子生物學(xué)和生理學(xué)等方面。該課程的內(nèi)容將結(jié)合生物醫(yī)學(xué)工程的科研特點(diǎn)與方向,著重培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用多領(lǐng)域理論知識,開展探索性的小課題研究。教學(xué)方式上注重對學(xué)生科研思維方法和研究過程的指導(dǎo),在教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間上給予學(xué)生較大的自由度,允許學(xué)生在失敗中學(xué)習(xí)。以達(dá)到培養(yǎng)和提高學(xué)生自我學(xué)習(xí)、分析問題、解決問題的綜合能力,以及培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神的目標(biāo)。
ISSN: 1748-3387
ISSN: 1087-0156
ISSN: 1748-0132
Annual Review of Biomedical Engineering
ISSN: 1523-9829
ISSN: 2161-5063
軟件和編程
Matlab,CAD,Solidworks,Multisim,Auto Designer,F(xiàn)luent,Mimics,Gambit,軟件(電子設(shè)計(jì)、仿真方向)