生物医学信号处理总结(11篇)
1.生物医学信号处理总结 篇一
浅谈生物医学信号及传感器
导论:
人体存在高度精密而复杂的生物信号,每一种信号都在传递着身体的工作状态,器官机能是否正常,呼吸、循环系统是否健全,人体是否处于一种健康状态……随着信息科技的发展,在医学研究领域,产生了“高端”的医生,它们通过接收人体信号,对人体信息进行检测,实现疾病的诊断和防治。
生物医学传感器好比人的五官,人通过五官,即眼(视觉)、耳(听觉)、鼻(嗅觉)、舌(味觉)和四肢(触觉)感知和接受外界信息,然后通过神经系统传递给大脑进行加工处理。传感器则是一个测量控制系统的“电五官”,他感测到外界的信息,然后送给系统的处理器进行加工处理。如果一个系统没有传感器,就相当于人没有五官。
生物医学信号处理是生物医学工程学的一个重要研究领域,也是近年来迅速发展的数字信号处理技术的一个重要的应用方面,正是由于数字信号处理技术和生物医学工程的紧密结合,才使得我们在生物医学信号特征的检测、提取及临床应用上有了新的手段,因而也帮助我们加深了对人体自身的认识。
生物医学传感器的认识
一、定义
我们定义:传感器是能感受(或响应)规定的被测量并按照一定规律转换成可用信号输出的器件或装置。传感器通常由直接响应于被测量的敏感元件和产生可用信号输出的转换元件以及相应的电子线路组成。也可把传感器狭义地定义为:能把外界非电信号转换成电信号输出的器件或装置。
二、分类
生物医学传感器是一类特殊的电子器件,它能把各种被观测的生物医学中的非电量转换为易观测的电量,扩大人地感官功能,是构成各种医疗分析和诊断仪器与设备的关键部件。我们将生物医学传感技术中常用的传感器按被观测的量划分为以下三类:
(1)物理传感器:用于测量和监护生物体的血压、呼吸、脉搏、体温、心音、心电、血液的粘度、流速和流量等物理量的检测。
(2)化学传感器:用于生物体中气味分子,体液(血液、汗液、尿液等)中的PH值,氧和二氧化碳含量(pO2、pCO2),Na+、K+、Ca2+、Cl-以及重金属离子等化学量的检测。
(3)生物传感器:用于生物体中组织、细胞、酶、抗原、抗体、受体、激素、胆酸,乙酰胆碱、五羟色胺等神经递质,DNA与RNA以及蛋白质等生物量的检测。
传感器按尺寸划分有:常规传感器(毫米级,可用于组织检测),微型传感器(微米级,可用于细胞检测)和纳米传感器(纳米级,可用于细胞内检测)。
三、对传感器的性能要求:
(1)有较高的灵敏度和信噪比。
灵敏度高时,输入较小的信号即可产生较大的输出信号。传感器输出信号电压与噪声电压之比称为信噪比。信噪比越高,说明获得的有用的输出信号就越大,信噪比越小,信号与噪声越难分辨,严重时将出现信号被噪声淹没的现象,无法获得有用的信号,测量无效。
(2)有良好的线性和较高的响应速度
线性好是指传感器的输出信号在规定的工作范围内与输出信号成比例关系,而不产生信号非线性失真。响应速度快表明输出和输入的延迟时间短、实时性好。
(3)重复性、一致性和选择性好
重复性好是指传感器反复使用,其性能不变。一致性好是指传感器的互换性强,在生产与修理中尤为重要。选择性好是指传感器只对确定目标的变量有响应,不受其他变量的影响。
(4)化学、物理性能好
传感器必须与人体的化学成分相容,既不会腐蚀也不会给人体带来毒性。传感器的形状、尺寸和结构应与待测部位的解剖结构相适应,对被测对象的影响要小,使用时应不损伤组织。
(5)电气安全性好
传感器要与人体有足够的电绝缘,即使在传感器损伤的情况下,人体收到的电击也应在安全之下。
(6)操作性好
传感器应操作简单、维护方便、便于消毒。
生物医学传感器的意义
随着生物传感技术的不断发展,生物传感器必将在医学领域掀起一股热潮。
(1)生物传感器采用固定化生物活性物质作催化剂,价值昂贵的试剂可以重复多次使用,克服了过去酶法分析试剂费用高和化学分析繁琐复杂的缺点。因此,这一技成本低,在连续使用时,每例测定仅需要几分钱人民币,术在很大程度上减轻病患医疗费用上的负担。(2)生物传感器专一性强,只对特定的底物起反应,而且不受颜色、浊度的影响,准确度高,一般相对误差可以达到1%;分析速度快,可以在一分钟得到结果。因此,这一技术应用于医学上不仅提高了检测结果的准确性,更是缩短了整个过程所需的时间,进一步提供了救治病人的先机。
(3)操作系统比较简单,容易实现自动分析。在临床中,许多操作对于病患来说是痛苦的,若能很好的利用生物传感器的这一特点,我相信将为他们减少很多的痛苦。
当前各种利用生物传感技术开发的仪器也已问世,但是在应用上还有许多技术需要深入研究。诊断各种疾病的医用传感器,还有待于引深研发,例如谷氨酸传感器是一种稳定的脱氢酶、转氨酶、血氨的指示性传感器,它在临床急症室等许多场合可取代光度法测定,有潜在应用前景;测定胸外科病人乳酸指标的生物传感器也已开始应用,与肾透析联用的几种生物传感器也有产业化开发价值。今后这些生物传感器将逐渐得到普及,给广大病患带来更多的福音。
生物医学信号
生物医学信号有一维、二维之分一般而言, 将一维信号称为信号, 二维信号称为图像自然界广泛存在的生物医学信号是连续的, 由于计算机巨大的计算能力, 一般先用转换器将
连续信号转换成数字信号, 然后在计算机内用各种方法编制成的软件进行分析处理限于篇幅, 这里只论一维生物医学信号的处理方法。
信号处理的领域是相当广泛而又深人的, 已在不同程度上渗透到几乎所有的医疗卫生领域从预防医学、基础医学到临床医学, 从医疗、科研到健康普查, 都已有许多成功的例子如心电图分析, 脑电图分析, 视网膜电图分析, 光片处理, 图像重建, 健康普查的医学统计, 疾病的自动诊断, 细胞、染色体显微图像处理, 血流速度测定, 生物信号的混沌测量等等。
一、生物医学信号特点
(1)信号弱:直接从人体中检测到的生理电信号其幅值一般比较小。如从母体腹部取到的胎儿心电信号仅为10~50μV,脑干听觉诱发响应信号小于1μV,自发脑电信号约5~150μV,体表心电信号相对较大,最大可达5mV。
因此,在处理各种生理信号之前要配置各种高性能的放大器。
(2)噪声强:噪声是指其它信号对所研究对象信号的干扰。如电生理信号总是伴随着由于肢体动作、精神紧张等带来的干扰,而且常混有较强的工频干扰;诱发脑电信号中总是伴随着较强的自发脑电;从母腹取到的胎儿心电信号常被较强的母亲心电所淹没。这给信号的检测与处理带来了困难。
因此要求采用一系列的有效的去除噪声的算法。
(3)频率范围一般较低:经频谱分析可知,除声音信号(如心音)频谱成分较高外,其它电生理信号的频谱一般较低。如心电的频谱为0.01~35Hz,脑电的频谱分布在l~30Hz之间。
因此在信号的获取、放大、处理时要充分考虑对信号的频率响应特性。
(4)随机性强:生物医学信号是随机信号,一般不能用确定的数学函数来描述,它的规律主要从大量统计结果中呈现出来,必须借助统计处理技术来检测、辨识随机信号和
估计它的特征。而且它往往是非平稳的,即信号的统计特征(如均值、方差等)随时间的变化而改变。这给生物医学信号的处理带来了困难。
因此在信号处理时往往进行相应的理想化和简化。当信号非平稳性变化不太快时,可以把它作为分段平稳的准平稳信号来处理;如果信号具有周期重复的节律性,只是周期和各周期的波形有一定程度的随机变异,则可以作为周期平稳的重复性信号来处理。更一般性的方法是采用自适应处理技术,使处理的参数自动跟随信号的非平稳性而改变。
二、生物医学信号的检测方法
(1)AEV方法
AEV方法原是通信研究中用于提高信噪比的一种叠加平均法, 在医学研究中也叫平均诱发反应法,简称方法所谓诱发反应是指肌体对某个外加刺激所产生的反应,AEV方法常用来检测那些微弱的生物医学信号如希氏束电图、脑电图、耳蜗电图等希氏束电图的信号幅度仅一拼, 它们在用丫方法检测出之前, 几乎或完全淹没在很强的噪声中, 这些噪声包括自发反应, 外界干扰, 仪器噪声方法要求噪声是随机的, 并且其协方差为零, 信号是周期或可重复产生的, 这样经过平方次叠加, 信噪比可提高N倍, 使用方法的关键是寻找叠加的时间基准点。
(2)生物医学信号的混沌测量
传统的测量技术以线性方法为主, 强调的是稳定、平衡和均匀性而非线性系统是在不稳定、非平衡的状态中提取信息、处理信息, 从而显示它特有的优点混沌用于测量闭可以说是一种尝试, 也许人们很难想象一个极不稳定的混沌系统能进行精确的测量, 可是生物的感觉器官就是极不稳定的混沌系统, 其检测灵敏度却远远超出目前的科技水平, 这是一个全
混沌系统的最大特点是初值敏感性和参数敏感性, 即所谓蝴蝶效应混沌测量的基本思路就是把蝴蝶效应倒过来应用将敏感元件作为混沌电路的一部分, 其敏感参数随待测量变化而变化, 并使系统的混沌轨道变化, 测出馄沌轨道的变化就可得到待测量, 这是一种不同于传统测量的新方法。
三、生物医学信号的处理方法
简单的信号处理是建立在线性时不变系统理论基础上的,这种理论只适用于平稳信号的处理,非平稳信号是多种多样的。其中有一种是均值缓慢变化而方差不变的信号。由于生物体对处界刺激的适应能力,生物体在接受外界刺激的适应过程中产生的生物信号就具有这样的特点。均值变化的规律称为趋势函数,一旦从这类信号中除去趋势函数,信号就变成了平稳的。因而在分析这种信号时,首先应进行消除趋势函数处理;另一类非平稳的信号可近似地看成是分段平稳的。脑电信号常具有这个特点,因为脑电信号随着精神状态的改变而改变,造成逐段平稳的状态。在处理这类信号的第一步是把它正确地分段,使它的每一段都可以认为是平稳的,再用平稳信号处理方法处理它们。
由于计算机技术的普及与发展,以及数字处理方法的通用性和灵活性,数字信号处理技术己成了信号处理技术的主流。为了进行数字信号处理,必须在正式处理前先把模拟信号时间离散化、量化。在数字信号处理中已经指出,采样导致信号频谱的周期延托,周期延拓结果造成频谱混叠。对一个频带宽度有限的信号,只要采样频率大于信号最高频率的两倍,就可以避免这种频谱混叠。然而,实际信号的频谱并不像理想的那样,在高于某个最高频率的区域上幅度就截然变为零,而只是比较小而已。因此,采样定理只能近似地满足,实际频谱混叠仍然存在。为了克服这个问题,必须在采样以前,将信号通过一个高频抑制能力较理想的低温滤波器(称为抗混迭滤波器)进行限带滤波处理。
根据信号处理系统任务要求,有时在取得信号后,不需立即得到处理结果,这时就可以来用离线处理。大多数情况下,要求处理结果在采集同时或采集结束后立即得到,就要用实时的或在线的处理方法。在实时和在线的处理中,处理(运算)速度要足够快,占用内存空间也有一定限制,均比离线处理要求高,有时为了实现足够快的处理速度,不得不采用专用的硬件处理器。
参考文献:
《现代仪器分析在生物医学研究中的应用》化学工业出版社钱小红 谢剑炜 主编 《生物医学测量与仪器》西安交通大学出版社李天钢马春排主编
《生物传感器的应用现状和发展趋势》 马莉萍毛斌 等著
《生物医学信号数字处理技术及应用》 科学出版社聂能 尧德中 等著
《生物医学信号处理》 电子科技大学出版社 李凌 饶妮妮 著
2.生物医学信号处理总结 篇二
一、生物医学信号的提取滤波
1、常规滤波。
噪声与信号的结合方式对滤波的处理方式有个根本性的影响。通常情况下将信号看作是噪声与信号本身两者的加法性结合, 即接收到的信号a (t) =信号x (t) +噪声n (t) .如果两者频谱不混叠或者交叠范围很小, 那么用常规的滤波器就可以取得很好的效果。最常用的是频域滤波法。频域滤波器分为两类:线性相位FIR数字滤波器, 它的设计方法主要有窗函数法, 频率采样法等。还有一种是IIR滤波器, 它的主要设计方法为脉冲响应不变法和双线性变换设计法。但这种方法的前提是信号的频率是已知的。
2、相干平均法。
相干平均法是提高信噪比的一种叠加平均法, 在医学研究中也叫平均诱发反应法, 简称AEV方法。AEV方法是可保证信号不失真从噪声中分离出信号的数字技术。它的原理是信号平均将重叠的时间位置求和。若信号的时间位子十分一致, 则信号将直接组合在一起, 另一方面, 无关联的噪声被平均, 从而信噪比得到提高。AEV方法常用来检测医学微弱的生物医学信号, 如希氏束电图, 脑电图等。该方法要求噪声是随机的, 并且协方差为零。信号是周期或重复出现的, 这样经过N次平方叠加, 信噪比将提高N倍。
3、自适应滤波。
近年来, 自适应处理技术受到人们重视, 在数字信号处理领域发展十分迅速。它的特点是在没有关于待提取信息的先验统计知识的条件下, 直接利用观测的数据根据某种判据在观测过程中不断地递归更新处理参数以逐步逼近某一最优处理结果。
二、生物医学信号的处理分析
1、傅里叶变换。
传统的信号处理方法一般采用傅里叶变换, 从本质上将, 傅里叶变换就像一个三棱镜, 它将一个信号函数分解成多个频率成分, 吧信号从时域变为频域上研究, 其理论描述为。
傅里叶变换可以获得信号的整体频谱, 但却不能将二者有机的结合起来, 信号的时域波形中不包含任何的频域信息, 而傅里叶谱是信号的统计特性, 是时域内的积分, 积分区间为无穷大, 没有局部化分析信号的功能, 由于这个局限性, 它对生物医学信号这种非平稳型很强的处理功能很差。
2、小波变换。
像心电信号这种具有较强的随机性和强背景噪声, 而且又属于非平稳非线性的弱信号的生物医学信号的处理, 小波分析较之傅里叶变换显示出了强大的优越性。
小波变换定义如下:
如果某函数满足一下条件:
(其中ψ (w) 是ψ (t) 的傅里叶变换) , 我们就说ψ (t) 满足小波变换的允许条件, 小波变换是指把这一基本小波的函数ψ (t) 作位移之后, 再在不同尺度下与待分析信号x (t) 作内积
3、人工神经网络。
信息科学与生命科学的相互交叉, 相互渗透和相互促进是近代科学技术发展的一个显著特点, 人工神经网络是在现代神经生物学研究成果的基础上发展起来的一种模拟人脑信息处理机制的网络系统, 它以大规模并行处理为主, 不但具有处理数值数据的一般计算能力, 而且还具有处理只是的思维, 学习和记忆能力。近年来, 人工神经网络的迅速发展使其成为信号处理强有力的工具, 由于神经网络可以把专家知识和先验知识结合成一个数学框架来完成提取和识别功能, 不需要任何对数据和噪声的先验假设, 所以最适合用于研究和分析生物医学信号。
三、发展前景
对数字信号处理技术的未来发展, 在生物医学信号处理方面, 我认为应减小其应用的局限性, 加强对人工神经网络和小波分析的研究, 研究分析利用小波理论开发具有真正意义的生物医学信号分析软件。面对现在就医难, 医院病床紧张的问题, 应致力于以小波变换的数据压缩技术及远程医疗和家庭医疗监护数据的存储问题, 让一些病人可以在家里完成监护功能, 缓减医院病床紧张问题。
参考文献
[1]刘海龙生物医学信号处理化学工业出版社2006
[2]C.Sidney Burrus, Ramesh A.Gopinath机械工业出版社2008
3.生物医学信号处理总结 篇三
消毒:杀灭物体上的病原微生物,但不一定能杀死芽胞的法。灭活:能够破坏病毒成分和结构的理化因素使病毒失去感染性,称为灭活
肥达试验:用已知伤寒沙门菌菌体O抗原和鞭毛H抗原以及引起副伤寒的甲型副伤寒沙门菌肖氏沙门菌和希氏沙门菌H抗原的诊断菌液与受检血清做试管或微孔管凝集试验测定受检血清中有无相应的抗体和效价的试验可以辅助诊断肠热症 抗原性漂移:基因点突变所知的抗原变异,幅度小HA NA 的氨基酸变异小于1%属于量变即亚型内编译引起甲型和乙型流感局部地地区小规模流行
微生物:存在于自然界形体微小,数量繁多,肉眼看不见,必须借助于光学显微镜或电子显微镜放大数百倍甚至上万倍,才能观察的一群微小低等生物体 败血症:病原菌侵入血流并在其中大量生长繁殖产生毒性代谢产物,引起全身严重的中毒症状 灭菌:杀灭物体所有上病原微生物(包括病原体、非病原体,繁殖体和芽胞)的方法
卡介苗(BCG):是将有毒力的牛型结核分枝杆菌在含胆汁、甘油和马铃薯的培养基中,经过230次移种,历时13年培养而获得的减毒活疫苗。预防接种后,可使人获得对结核分枝杆菌的免疫力。
垂直传播:存在母体的病毒通过胎盘或产道从亲代传给子代的过程,主要是孕妇发生病毒血症或者病毒与血细胞紧密结合造成的子代感染
转导:以温和噬菌体为载体,将供体菌的遗传物质转移到受体菌中去,使受体菌获得新的遗传性状的方式叫转导
干扰现象:两种病毒同时感染一种宿主细胞时,常发生一种病毒抑制另一种病毒的现象 Dane颗粒:大球形颗粒,具有感染性的HBV完整颗粒,直径42nm,具有双层衣壳。内基小体:是狂犬病病毒核衣壳积储在细胞浆内,凝集而成的一种卵形或卵圆形的嗜酸性颗粒,广泛分布在脑和神经细胞,呈圆形或卵圆形
真菌:是一种无根、茎、叶的分化,不含叶绿素的真核细胞型微生物。少数为单细胞,大多数为多细胞。
热原质:即菌体中的脂多糖,由革兰阴性菌产生的。注入人体或动物体内能引起发热反应 侵袭力:指细菌突破机体防御功能,在体内定居、繁殖和扩散的能力。细菌侵袭力与其表面结构和产生的胞外酶有关
质粒:是细菌染色体外的遗传物质,结构为双链闭合环状DNA,带有遗传信息,具有自我复制功能。可使细菌获得某些特定性状 支原体:是一类没有细胞壁,可在无生命培养基上生长繁殖的最小的原核细胞型微生物 人畜共患病:某些病原微生物既可感染动物也可感人类且人类患病多是由于接触了感染动物接合:细菌通过性菌毛将遗传物质从供体菌转移给受体菌,使受体获得新的遗传性状
SPA金黄色葡萄球菌表面蛋白A:可与除IgG3以外的FC断发生非特异性结合IgG的FaB段任然可以与特异性抗原结合可使金黄色葡萄球菌发生肉眼可见的凝集反应
DPT:白百破:三联疫苗预防白喉(类毒素)百日咳(菌苗)和破伤风(类毒素)
外斐试验:用变形杆菌代替相应的立克次体抗原非特异性凝集反应监测患者血清仲有无立克次体抗体的凝集试验
磷壁酸:为大多数革兰阳性菌细胞壁的特有成分,约占细菌细胞壁干重的20-40%,有2种,即壁磷壁酸和膜磷壁酸
脓毒血症:化脓性细菌侵入血流,在其中大量繁殖,并可通过血流到达机体其他器官或组织,产生新的化脓灶
生物制品:用微生物本身或病毒成分或动物的免疫血清细胞制剂或细胞因子等用于预防感染的措施
胆盐溶菌试验:表面活性剂如胆汁会脱氧胆酸盐可激活自溶酶 加速菌体自溶 常用于鉴别肺炎链球菌发生肉眼可见的凝集反 立克次体:是一类与节肢动物(虱蚤、蜱、螨)关系密切活细胞内寄生的原核细胞型微生物 抗原性转变:由于基因重配所致的病毒一种或俩种抗原发生变异幅度大属于质变容易引起流感大流行
转座子:在染色体噬菌体质粒之间自由移动的遗传物质 粘附素:细菌表面的一些特殊结构和相关蛋白质 具有细菌粘附宿主细胞的作用
4.生物医学信号处理总结 篇四
1.两者的学科门类不同:
生物医学是理科门下的.一门学科,注重的是科研研究和医学应用这一方面的。而生物医学工程是工科门类下的一门学科。比较注重实践应用,对于科研方面不太注重。
2.两者的涉及领域不同:
生物医学是对生物医学信息,医学影像技术,基因技术,纳米治疗技术等方面的学术研究。而生物医学工程是属于工程学科,所以注重的是医学领域的制造业,如:医学制药,医学仪器制造等。
3.两者的发展时间不同:
生物医学的发展较为久远,国内有着比较丰富的教育资源和教育经验,而生物医学工程是一门理,工,医,生物等学科高度交叉而成的一门新兴学科,国内的发展时间还不够,目前正在加速发展中。
4.两者的就业范围不同:
5.生物医学工程领域 篇五
生物医学工程领域是利用生命科学、电子信息科学、材料科学研究的新成果研究生物电子信息工程、生物医用材料、现代工程医学、现代医院监护系统、医学工程管理信息系统、远程医疗工程、高级医疗仪器系统、人工器官的工程领域。主要培养从事生物医学信息、医用仪器、医学影像、生物电子学、基因工程、人工器官、生物医用材料等方面研究开发、生产制造、检测与控制、管理与维修的高级工程技术人才。
生物医学是综合工程学、医学和生物学的理论和方法而发展起来的交叉边缘学科,基本任务是运用工程技术手段研究和解决生命科学,特别是医学中的有关问题,主要研究利用电子信息技术结合医学临床对人体信息进行无损或微损的提取和处理。生物医学是生物医学信息、医学影像技术、基因芯片、纳米技术、新材料等技术的学术研究和创新的基地,是与21世纪生物技术科业的形成和发展密切相关领域,是关系到提高医疗诊断水平和人类自身健康的重要工程领域。
生物医学工程领域由信息科学与工程学院主办,由电子工程系提供支撑。在学科分布上,拥有上海市重点学科1个,一级学科1个,博士后流动站1个,博士点1个,硕士点1个。
主要研究方向:
医学信息技术与系统
心脏起博与电生理
主要专业课程
DSP技术及其应用
起搏与心率失常电治疗
医学仪器与系统
6.生物医学工程 篇六
一、名词解释(4×5)
1、什么是生物医学工程
生物医学工程(BME)是以工程科学技术的思维、方法、原理与技术,研究生命科学、支持生命科学、服务生命对象而形成的一门跨学科的、新兴的、综合性学科
广义性的定义:
生物医学工程学是综合运用现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学的角度,在多层次上研究生物体特别是人体的结构、功能和其他生命现象,研究用于防病、治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置和系统的工程原理的学科。
由NIH有关名词命名专家给出专业性的定义:
生物医学工程学是结合物理学、化学、数学和计算机科学与工程学原理,从事生物学、医学、行为学或健康科学的研究;提出基本概念,产生从分子水平到器官水平的知识,开发创新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息学方法,用于疾病预防、诊断和治疗,病人康复,改善健康状况等目的。
2.什么是生物技术制药?
答:采用现代生物技术,如:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程、蛋白质工程、抗体工程等,借助某些微生物、植物、动物生产医药品,叫作生物技术制药。
3.什么是超声医学?
答:超声医学是研究超声(每秒超过2万赫兹的高频声波)对人体的作用与反作用规律,并加以利用以达到诊断、治疗、保健等目的的学科。是声学、医学和电子工程技术相结合的科学。
4、什么是生物信息学?
7.生物医学论文 篇七
在当前的大学教育中,实践教学原本就是一个薄弱环节,加上学生对实习的目的和重要性普遍认识不足,导致生产实习大多停留在参观认识实习的阶段。作为交叉学科的生物医学工程,涉及的知识面非常广,既有生物材料知识的学习,又涉及医疗电子、医疗器械等知识,在实习时很难找到既包括生物材料又涉及生产医疗器械如此对口的实习单位。因此,一个生产实习往往需要在多个实习单位开展。每个实习单位的实习时间都非常有限,学生走马观花地参观了解,很难深入进行,因此学生的积极性普遍不高。
2加强生产实习建设的探讨
2.1实习模式的改革
现在的生产实习大多是直接将学生送到实习单位,由实习单位安排相关技术人员讲解产品知识并带领参观生产过程。在此过程中,学生仅仅通过教师编制的实习指导书对实习单位及其产品有所了解,而对自己所学知识在这些产品中的应用认识不够充分。针对这些情况,首先根据专业培养目标和实习基地的实际情况,联合实习单位编写实习指导书,并在实习指导书中,给出相应的思考题,引导学生思考,引导学生将所学理论知识运用到实践。其次在实习模式中,可考虑采取“校内-企业”相结合的实习模式。[9]例如在生物医学工程专业的生产实习中,涉及生物材料聚乳酸合成的生产。可考虑先在实验室开展聚乳酸合成实验,使学生对聚乳酸的性能及合成原理有进一步的了解;通过实验学生对聚乳酸合成的工艺流程有更清晰的认识。完成校内实验后,再去企业实习,就能够更熟悉该产品的合成生产流程,可以有针对性地比较企业规模化生产与实验室合成的异同,这样学生对实习更加熟悉,更能调动其积极性,同时又使得实习更有针对性。
2.2实习基地的建设
在实习基地的建设方面,应当发挥学院的主导作用,以科研服务为切入点,帮助实习单位解决技术问题,从而建立良好的合作关系,深化实习基地建设。除了与企业有科研项目的合作之外,还应考虑充分利用高校的人才优势,为企业单位提供有关人员的进修培训;另外还可聘请实习单位的技术人员作为学校的兼职讲师,邀请实习单位的高级工程师到学校做专业讲座,加强双方的交流合作,激发学生实习的积极性以及动手实践操作的兴趣。通过学院层面与实习单位签订实习协议,协商好实习时间、实习内容以及其他实习相关事宜,避免实习时间不确定,实习内容临时改变或减少等情况的出现。同时可避免几个实习单位出现时间冲突,便于按原定计划进行。另一方面,除了实习还可推荐安排学生去实习单位完成相关课程设计或毕业设计。实习单位通过毕业设计了解学生的专业技能和性格特点,学生通过毕业设计熟悉企业单位的相关工作,对自己工作的定位能够更加准确,同时也拓宽了自己的就业渠道,达到实习毕业生就业及企业用人双赢的效果。除了校外实习基地的建设,在条件成熟的情况下,学校可考虑建立校内实习基地。一方面,校内实习基地可更有针对性,与所学专业知识更加对口,学生在实习基地有更多的机会参与动手实践。另一方面,在实习时间的安排上,更便于协调分配,实习时间也能得到充分保障。同时专业的实习基地,还可为周围甚至全国其他拥有同类专业的院校开放,在提高了实习基地的利用率的同时,为院校之间的交流提供了机会和平台。同时,实习基地还可考虑结合学校开设的大学生科研训练计划(SRTP)、个性化实验以及工程实践等项目开展进行,为更多的学生服务。
2.3实习成绩的考核
在成绩考核方面,实习开始前、实习过程中以及实习结束后,对学生的成绩考核也是提高生产实习质量的重要环节。加强实习质量监控,前期主要是检查学生对实习的预习情况,可通过简单提问及检查预习报告进行;中期进行检查督促,检查实习日志的填写及督促实习笔记的完成;后期检查所撰写的实习报告及收获体会。在实习过程中,除了带队教师根据学生在实习过程中的表现给予评定外,还可以考虑邀请实习单位的指导教师参与到实习成绩的考评,严格把关,进而提高实习质量。
2.4实习带队教师的培养
实习带队教师是学生与实习单位的纽带,稳定、高素质的实习带队教师是提高生产实习质量的关键。在生产实习开始前,带队教师应先到实习单位,与实习单商定实习时间、实习内容等具体事宜;在校内,带队教师召开实习动员大会,并对实习中可能遇到的相关知识进行强化讲解;在实习过程中,实习带队教师主要是及时了解学生在实习过程中遇到的困难和问题,协助实习基地指导教师解答学生在实习过程中遇到的疑问,合理安排实习进度,保证实习顺利完成。实习结束后,需要审阅实习报告,提交学生成绩并对实习过程中存在及出现的问题归纳总结,提出合理建议为下一届实习积累经验。因此在整个过程中,带队实习教师是学生与实习单位之间的关键纽带,起着非常重要的作用。而每一次的实习都因人、因时、因地而不同,存在很多不确定因素,特别需要经验积累。因此,培养阵容稳定、经验丰富的实习带队教师,对提高实习质量有着至关重要的作用。
3结束语
8.医学媒介生物防控制度 篇八
医学媒介生物防控制度
根据《国境卫生检疫法》及其实施条例以及**局工作意见和指示,针对当前**的实际现状,为加强**卫生管理和医学媒介生物的本底调查,特制订******有限公司医学媒介生物防控制度。
一、医学媒介生物防控领导小组与职责
1、领导小组
组
长:***
副组长:***
组员:***
职责
(1)负责每月的医学媒介生物的监测;
(2)指挥调度所需人员和物资;
(3)向上级领导和部门汇报情况,并向***局卫检处通报情况;
(4)负责临时处置和突发事件的处置意见;
(5)**如来不及汇报由在岗负责人向本部门办公室主要负责人汇
报,后向卫检处汇报;
二、实施方案
1、根据**出入境检验检疫局的要求确定监测内容、方法,监测
范围和始末时间的选择,做到内容、方法、范围和时间与医学媒介生物监测规程基本一致。
2、开展对鼠、蜚蠊、蚊子的本底调查;
开展对苍蝇、螨类的本底调查;
开展对蜱类、虱子的本底调查;
开展对臭虫、蚤类的本底调查;
3、工作组负责每天的18:00布点,每天6:00检查布点情况,并做好记录和台帐。
4、发现有抓获的媒介生物立即用专用的器皿装置,送往卫检处。并根据不同的情况进行除鼠、除虫、消毒。
5、除鼠、除虫、消毒药剂专人管理,并做好使用登记台帐。
9.生物医学工程学科导论论文 篇九
学科导论论文
BME 学科导论论文
——生物医学工程131班
罗族
关键字:生物医学工程 研究领域 现状 发展趋势 就业前景
一、生物医学工程简介
1.学科概况
生物医学工程是一门新兴的边缘学科,它综合工程学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程技术手段去控制这类变化,其目的是解决医学中的有关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。
2.学科特点
(1)交叉性:它是各种学科知识的高水平交叉、新时代结合的产物;是生命科学(生物学与医学)现代化的迫切需求;是现代科学技术迅速发展的必然结果。
(2)依赖性:它尚未形成自己的独立基础理论与知识体系(与传统学科不同),融合各交叉学科知识为自己的基础 ;缺乏永恒的研究主题与固有的中心目标,随交叉学科的发展和应用对象的需求而变化。
(3)复杂性:它知识覆盖面非常广,几乎涉及所有自然科学与技术的基础理论与知识体系;相关的研究机构、专业教育、企业厂家和市场营销只能涉足其部分,而不能包揽全局。
(4)服务性:它以应用基础或直接应用性研究为中心,以最终在生物医学领域应用为目的;为生命科学的创新性发展提供现代化工具,为医疗卫生事业现代化发展提供新装备(支撑生物医学工程产业)。
二、研究领域
生物医学工程学是工程学与生物学、医学结合的产物,任何工程学科与生物学和医学的结合均属于生物医学工程的范畴,因此生物医学工程的研究领域十分广泛,并在不断的发展,目前较成熟的领域有如下八个: 1.生物力学 2.生物材料
3.生物系统建模与仿真
4.物理因子在治疗中的应用及其生物效应 5.生物医学信号检测与传感器 6.生物医学信号处理 7.医学图像技术
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8.人工器官
三、生物医学工程的现状
1、发达国家生物医学工程的现状
在美国以及欧洲等经济发达国家,早在上世纪50年代就指出生物医学工程的重要性,基于其强大的经济、科技实力,经过近半个世纪的努力均取得了各自的成果。如今,这些国家在生物医学工程方面处于世界前列。但是面对当今科技飞速发展的新形势,他们仍在想尽一切办法努力前进。在美国,许多著名大学根据自身条件和生物医学工程学科的特点以及社会需要采用各种方式积极推进“学科交叉计划”。这样一来,生物医学工程在这一有利条件下迅速发展,朝向以整合生物、医学、物理、化学及工程科学等高度交叉跨领域方向发展。这种发展方向既促进了传统性专业的提升,又为逐步形成新专业创造了条件。
另外,美国政府因认识到新的世纪生物医学工程对促进卫生保障事业发展所具有极大的重要性,急需扭转美国生物医学工程领域研发工作群龙无首的分散局面,美国第106届国会于2000 年1 月24 日通过立法,在国立卫生研究院(NIH)内设立了国家生物医学成像和生物工程研究所,规定由该所负责对美国生物医学工程领域的科研创新、开发应用、教育培训和信息传播等进行统一协调和管理,促进生物学、医学、物理学、工程学和计算机科学之间的基本了解、合作研究以及跨学科的创新。这也大大推动了美国的生物医学工程学科的发展。
2、国内生物医学工程的现状
我国的生物医学工程学科相对国外发达国家来说起步比较低。自上世纪70 年代以来,经过30 多年的发展,目前全国已有很多所高校内设有此专业,在一些理、工科实力较强的高校内均建有生物医学工程专业。由于这些学校的理、工等学科在全国都有重要的影响,且大都设有国家级重点学科,他们开展起来十分方便,这些院校均是以科研性学科设置的。此外,还有一些医学院校则是以医学作为基底学科,置入某些工程学科的知识,并以医学应用为目的建立相关的课程体系,而对于生物学中所涉及到的细胞及分子生物学、发育生物学及生物技术,对于工程技术中的控制技术、材料学均较少涉及,这些院校培养的目标就是将生物医学工程运用于实际。因为生物医学工程是以理、工、医为基础,医学中的许多问题只有在这些学科相互结合的前提下才能得以解决。要将基础研究转化为工业化产品,将美好的前景分析变为卫生保健的实际行动而服务于广大人民,就离不开生物医学工程师。这就是这些生物医学工程工作者的工作理念。
但是,从总体上说我国的生物医学工程学科的发展仍不平衡。30 多年以来,我们在研究方面引进、消化、跟踪研究多,创造性研究较少;理论方法等应用基础研究多,取得自主知识产权的应用研究少。处于理工科院校的生物医学工程学科其工程力量雄厚,但是由于缺少医学背景,在真正用于临床、解决医学实际问题方面还较落后。而处于医学院校的生物医学工程学科其研究的主要特点是和医学结合紧密,医学大背景深厚,但是工程力量相对落后,科研投入不足。这就是我们国家目前生物医学工程的现状。
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四、新世纪生物医学工程的发展趋势
纵观生物医学工程的历史和目前人类对其的要求可以看出,生物医学工程 作为学科整体的发展趋势十分广泛。
(1)纳米材料的出现将使20世纪初期奠定的物理、化学理论基础面临重大的挑战。
与此同时,纳米材料本身也将进而取得突飞猛进的发展和应用;此外,材料科学中的分子设计可望实现,与生物组织相结合的组织工程学研究将进入实用阶段。而且,将会有更多的人工器官研制成功并将在临床上投入使用。比如:采用组织工程学方法研制人工胰和人工肝。
(2)电子技术与生物技术的融合可望研制更多、更为新颖的传感器。比如:目前硅半导体集成度可达109,而人工合成蛋白质的分子器件可使存储器集成度高达1012位。
(3)随着计算机网络和通讯的发展,生物医学工程将使临床医学从住院治疗向着门诊治疗、乃至家庭医疗保健方向发展。
(4)虚拟现实技术的发展将为医学基础研究与临床医疗提供更为先进的技术手段。
(5)光子技术将取得突破性进展,如各种激光器件的开发及光参量放大、光纤、非线性光学、光数据存储、集成光等技术的发展,半导体激光器在生物医学中的应用将有更为诱人的前景。
(6)各种物理因子生物效应的深入研究,如生物磁、低强度毫米波的研究,将使人们对人体生命现象有进一步的认识,开发出新的技术装置。
(7)中医工程及各种高技术的应用,将使传统医学在现代科技基础上更加光大。
五、生物医学工程专业就业前景分析
生物医学工程(Biomedical Engineering, BME)是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的新兴边缘学科,其主要研究方向是运用工程技术手段,究和解决生物学和医学中的有关问题。本专业研究方向主要包括生命科学、生物力学、医疗器械等,我校生物医学工程专业方向则为医疗器械方向,主要是为了培养基础扎实、知识面宽、能力强、素质高,具有较深厚现代电子工程技术基础理论和一定医学科学知识的生物医学高级工程技术人才。
据中华医学会医学工程学分会副主任委员吕忠生介绍,目前全国大约有6万家医院,医学工程师只占医院总人数的 10%,与国外30%的比率相差悬殊。作为医学工程的最大产业,国内1万多家医疗设备企业也急需医学工程师。同时现代医学技术的进步是和生物医学工程学的发展也是分不开的,由此可见本专业有广阔的就业前景。
ⅰ现对就读本专业前景进行简单分析:
1、出国深造
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生物医学工程属于综合交叉发展学科,且与应用有紧密的结合,国外很多著名大学都很注意其发展,所以出国深造机遇很大,也会有更大的发展空间,同时可以转向学习生命科学,这方面在国外有更先进的发展研究。
2、读研
生物医学工程专业考研有很多选择方向,如电子学方向、医疗器械方向、图像处理方向、自动化方向、计算机算法与结构等。从历年的考研情况来看,选择多,考研情况较好。
3、找工作
ⅱ 生物医学工程就业前景
生物医学工程作为一门新兴的边缘学科,它综合工程学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程技术手段去控制这类变化,其目的是解决医学中的有关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。
生物医学工程兴起于20世纪50年代,它与医学工程和生物技术有着十分密切的关系,而且发展非常迅速,成为世界各国竞争的主要领域之一。
生物医学工程学与其他学科一样,其发展也是由科技、社会、经济诸因素所决定的。这个名词最早出现在美国。1958年在美国成立了国际医学电子学联合会,1965年该组织改称国际医学和生物工程联合会,后来成为国际生物医学工程学会。
生物医学工程学除了具有很好的社会效益外,还有很好的经济效益,前景非常广阔,是目前各国争相发展的高技术之一。以1984年为例,美国生物医学工程和系统的市场规模约为110亿美元。美国科学院估计,到2000年其产值预计可达400~1000亿美元。
生物医学工程学是在电子学、微电子学、现代计算机技术,化学、高分子化学、力学、近代物理学、光学、射线技术、精密机械和近代高技术发展的基础上,在与医学结合的条件下发展起来的。它的发展过程与世界高技术的发展密切相关,同时它采用了几乎所有的高技术成果,如航天技术、微电子技术等。
目前各国竞相发展的高技术之一为医学成像技术,其中以图像处理,阻抗成像、磁共振成像、三维成像技术以及图像存档和通信系统为主。在成像技术中生物磁成像是最新发展的课题,它是通过测量人体磁场,来对人体组织的电流进行成像。生物磁成像目前有二个方面。即心磁成像(可用以观察心肌纤维的电活动,可以很好地反映出心律失常和心肌缺血)和脑磁成像(用以诊断癫痫活动、老年性痴呆和获得性免疫缺陷综合征的脑侵入,还可以对病损脑区进行定位和定量)。
另一个世界各国竞相发展的高技术是信号处理与分析技术,其中包括心电信号、脑电、眼震、语言、心音呼吸等信号和图形的处理与分析。
高技术领域中还有神经网络的研究,目前世界各国的科学家为此掀起了一个研究热潮。它被认为是有可能引起重大突破的新兴边缘学科,它研究人脑的思维机理,将其成果应用于研制智能计算机技术。运用智能原理去解决各类实际难题,是神经网络研究的目的,在这一领域已取得可喜的成果。众所周知,生物医学工程是理、工、医、生物等学科高度交叉的新兴学科,2014/1/5 生物医学工程131班
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可在管理机构和国家机关,医学机构(临床研究、高度专业化的医学护理,管理), 在医疗器械的使用、销售和服务上,研究所,大学(基础研究,教学),国际制药、保健品企业(管理、研究和开发),私人机构和医生合作,毕业生可直接参加高度专业化的医学护理和解决临床基础研究的问题,由他们研制的器械和系统对于疾病的观察、诊断、治疗、缓解起着很重要的作用。
生物医学工程学科性质定位于工科,因此,这就决定了本学科的主要任务为现代医学和现代生物学提供最先进的工程理论和方法,培养这些领域急需的人才。本学科一方面要求同学要掌握医学和生物学的基本知识,同时,要结合医学学科的特点深入扎实地学习电子、信息类的专业知识,包括医学电子学、医学信号的检测和处理、医学成像与医学图像处理、医学模式识别、医疗仪器原理及设计等。本学科的数学和外语和清华大学电子、信息类学科一样要求。
生物医学工程强调要打好基础,强调能力的培养,特别强调创新能力的培养,强调要宽口径培养,注重实践环节,增加了选修课,取消了限选课,从而拓宽了学生选课空间与个性发展的余地。由于生物医学工程学科是理、工、医、生物等学科高度交叉的新兴学科,致力于为人的防病、治病、康复和健康以及为探索生命现象提供高水平的科学方法和工程技术手段,因此,其研究和应用领域都极其广泛,所培养的学生自然也大有用武之地。那么生物医学工程就业前景与就业方向是什么: 毕业生工作去向主要有以下几个方向:
(1)医院
到医院设备科,放射科,信息中心等部门工作,主要从事医疗器械的维护、采购管理工作以及信息管理等。(2)医疗器械企业
到医疗仪器企业做研发、销售、维修。销售主要是做好本区域内老客户的器械更新等业务,同时需要开发新的销售渠道;售后工程师,主要负责所属器械的安装调试维修等。医疗器械企业南方发展普遍较好,企业多,就业机会多。
(3)电子计算机相关企业
生物医学工程专业所学知识面广,包括很多电子计算机方面的课程,很多毕业生进入此类企业工作。
(4)高等医学院校从事医学影像技术的教学、科研工作。(5)报考相关方向的公务员。
(6)除此之外,应征入伍、参加支援西部计划、到村任职、报考选调生、自主创业等就业途径。
综上所诉,生物医学工程就业前景与就业方向还是很明朗的。
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六、认识与总结
生物医学工程学是医疗保健性产业的重要基础和动力,医疗器械和医药工业同生物医学工程学的研究与应用有着最直接的联系,它所带动的产业在国民经济中占有重要比例,例如美国每年生物医学工程学带动的产业就达数百亿美元。各国在生物医学工程方面的投入,随着生活水平的提高而逐年增加。这门学科面临着众多的新课题,许多成果又有着极好的产业化前景,因此生物医学工程学被称为朝阳学科。
综上,我想说的就是生物医学工程涉及十分的广泛,因此在学习过程中我们要开阔学习视野,活学活用,在不断总结、质疑的基础上创新。关于毕业后就业我认为会有很多的选择,但是我们想要找到好的工作还得靠自己好好的努力学习,争取学好、学精自己的专业,并且要尽力去考研更加深入的学习自己的专业。
10.生物医学工程实习报告 篇十
学院:信息工程与自动化
班级:生物医学工程
姓名:XXX
学号:XXXXXXXX
实习单位:XXXXXXXXXXXX
日期:2010年1月1日—2010年1月26日
实习报告
二十多天的销售实习工作已经结束,回想起实习的日子,我最大的体会是做什么都不容易,只要我们确定要做某件事情就应该做好,不能三心二意。做一行爱一行,没有决定的公平,只要努力了总会有收获,在有理想的同时应该懂得知足常乐。我们去的是昆明创豪科技有限公司,是经毕业导师帮忙安排的,老师在百忙中还帮忙找实习,很感谢老师,公司的规模不是很大,带上老板有五个人的编制,可就是这样的公司里我的体会却很深,因为他们那么的便宜见人,那么的和蔼可亲,公司里的同事和我们年级差不多,交流起来也比较方便,而且也有很多共同的话题,到那里我们主要是和他们跑销售,其余都是琐屑小事。有人说销售最能锻炼人,我看有道理,做销售不需太大的办事能力,却是极其精细的活,就像艺术家对于他的作品一样要想自己的作品趋于完美,的确得花一番工夫。主要是愿意深入市场,与顾客真心交流。
我们公司主要是销售医疗仪器,在我们学习的领域里我们知道,医疗仪器设备主要包括如心(脑、肌)电图机、血流图仪(计)、呼吸机、生化分析仪、血气分析仪、超声仪器、各种传感器、X线机、X-CT、MRI、各种激光器、电子内窥镜、各种监护仪器等等诊断用仪器和用于理疗的各种治疗机等。而我们公司才刚起步,主要从事的很小型的设备,经过实习期的了解,主要是呼吸机和制氧机。从那里我们了解到这两个产品。呼吸机和制氧机,下面让我介绍一下这两个产品。
呼吸机,是一种能代替、控制或改变人的正常生理呼吸,增加肺通气量,改善呼吸功能,减轻呼吸功消耗,节约心脏储备能力的装置。当婴幼儿并发急性呼吸衰竭时,经过积极的保守治疗无效,呼吸减弱和痰多且稠,排痰困难,阻塞气道或发生肺不张,应考虑气管插管及呼吸机。
呼吸机必须具备四个基本功能,即向肺充气、吸气向呼气转换,排出肺泡气以及呼气向吸气转换,依次循环往复。因此必须有:能提供输送气体的动力,代替人体呼吸,呼吸机分类:按照与患者的连接方式分为:无创呼吸机:呼吸机通过面罩与患者连接;有创呼吸机:呼吸机通过气管插管连接到患者
我们公司的产品是无创的,在那里我们还学会了使用方法:首次使用:第一次使用呼吸机时,可能会感觉不适。这属正常现象。做几次深呼吸,经过一段时间的自我调整,患者会逐渐适应这种新的感觉。起床:如果夜间需要起床,请取下面罩并关掉呼吸机。继续睡眠时,请重新戴好面罩并打开呼吸机。口部漏气:如果使用鼻面罩,治疗期间尽量保持嘴部闭合。口部漏气会导致疗效降低。如果口部漏气问题不能解决,则可以使用口鼻面罩或使用下颚带。面罩佩戴:面罩佩戴良好且舒适时,呼吸机的疗效最好。漏气会影响疗效,因此消除漏气非常重要。戴上面罩之前,请清洗面部,除去面部过多的油脂,这有助于更好地佩戴面罩且能延长面罩垫的寿命。干燥问题:在使用过程中,可能会出现鼻部、口部和咽部干燥现象,这一点在冬季更为明显。通常,加上一个湿化器即可消除以上不适。鼻部刺激:在治疗的前几周,可能会出现打喷嚏、流鼻涕、鼻塞等现象。通常,加上一个湿化器即可解决以上问题。
除了呼吸机我们公司还做制氧机的销售,从中了解了该产品,工业制氧机的原理是利用空气分离技术,首先将空气以高密度压缩再利用空气中各成分的冷凝点的不同使之在一定的温度下进行气液脱离,再进一步精馏而得.工业上的用氧一般是通过此物理方法得到的,大型空气分离设备一般设计的较高为的是能让氧\氮等气体能在爬升与下降的过程中充分置换温度,得以精馏.
家用制氧机工作原理:利用分子筛物理吸附和解吸技术.制氧机内装填分子筛,在加压时可将空气中氮气吸附,剩余的未被吸收的氧气被收集起来,经过净化处理后即成为高纯度的氧气。分子筛在减压时将所吸附的氮气排放回环境空气中,在下一次加压时又可以吸附氮气并制取氧气,整个过程为周期性地动态循环过程,分子筛并不消耗.目前所有医疗用制氧机采用的都是世界先进的PSA(变压吸附)空气分离制氧技术,它是基于吸引剂(沸石分子筛)对空气中氧、氮吸附能力的差异来实现氧、氮的分离。当空气进入装有吸附剂的床层时,氮气吸附能力较强被吸附,而氧气不被吸附,这样可以在吸附床出口端获得高浓度的氧气。由于吸附剂具有其吸附量随压力变化的特性,改变其压力,可使吸附交替进行吸附与解吸操作。
作为一名销售人员,当然应该知道我们销售的群体,呼吸系统疾病:肺炎、支气管炎、慢性气管炎、病毒性呼吸道感染、哮喘、肺气肿、肺心病等。心脑血管疾病:高血压、心脏病、冠心病、心肌梗塞、脑血栓、脑缺血、脑眩晕、动脉粥样硬化等。高原缺氧病症:高原肺水肿、急性高山病、慢性高山病、高原昏迷、高原缺氧症等。易患缺氧的人群:中老年人、孕妇、长期从事脑力劳动的学生、公司职员、机关干部;长期从事井下或密闭空间作业的人群、过度运动劳累氧供济不足的人群等。其他需要氧疗的人群:体弱多病肌体免疫力差的人群、中暑、煤气中毒、药物中毒等。
公司根据市场需求确定的营销方案是从医院下手,和医院的医生打好关系,公司有这样的成就都是靠经理一个人打拼出来的,知道这件事时我对他的佩服大大提升,我们去的主要
是呼吸科,不管是呼吸机还是制氧机都是这个科的需求比较大,有时候肿瘤科也需要,在实习的过程中,我们去过昆明医学院第一附属医院,第二附属医院,昆明医学院,还有昆华医院,市三医院,四十三医院,延安医院。我们公司在这些地方都有销量,还去过一些同样是做医疗仪器销售的公司,和他们进货,跟他们交流,才发现我们这个行业的人还是比较多的,而且这是一个新鲜行业,利润也不浅,这不仅激发了我以后创业的想法,当然不可能是现在,先给别人打工,等积累了一定经验再说,如果有这样的机会,何乐而不为呢。
在为期几天的实习里,我像一个真正的员工一样按时上下班,感觉自己已经不是一个学生了,每天7点起床,然后象个真正的上班族一样上班。实习过程中遵守该公司的各项制度,虚心向有经验的同事学习,一个月的实习使我懂得了很多以前不知道的东西,对昆明创豪科技也有了更深的了解。
11.生物医学工程概论 篇十一
内容摘要:
生物医学工程是综合生物学、医学和工程学的理论和方法而发展起来的多学科交叉的新兴学科,其基本任务是研究和解决生物学和医学中的有关问题,揭示人体奥秘,特别是人体的生理、病理过程,同时运用工程技术手段,从事相应医疗仪器和生命科学仪器的研究和开发,用于疾病的预防、诊断、治疗和康复,保障人类健康。本文综述了生物医学工程的发生发展过程、研究内容、研究现状及其在军事中的广泛应用。关键词:生物医学工程医学军事前景
Abstract: Biomedicalengineering,a multidisciplinaryemerging discipline integrating the theoryand methods of biology, medicine and engineering,whose basic task is tostudy and solveproblems inbiologyandmedicine, reveal the mysteries ofthe human body, especially the physiological andpathological processes, meanwhile, use engineeringtechniques to study and develop medical equipmentand life science instruments, for the prevention, diagnosis, treatment and rehabilitation, to protecthuman health.This paper reviews the development process, research content, research status and its wide range of applications in biomedical engineering in the military.Keywords: Biomedical Engineering, Medicine, Military, Prospect
1引言
生物医学工程是一门由理、工、医相结合的交叉学科,是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它运用现代自然科学和工程技术的原理和方法,从工程学角度,多层次研究人体的结构、功能及其相互关系,揭示其生命现象,为防病、治病提供新的技术手段。它涉及生物信息学、医学图像、图像处理、生物信号处理、生物力学、生物材料、三维建模和系统分析等领域;研究方法中一个最重要的手段就是运用仿生研究,研发出和人体结构和功能相类似的工程产品以适应疾病诊断治疗需要;生物医学工程伴随着医学进步和医疗器械的发展而不断成熟,在健康教育、疾病预防、疾病诊断、疾病治疗、疾病康复中都发挥重要作用,也将在未来战场上发挥越来越大的影响。
2生物医学工程的发展 生物医学工程始于20世纪50年代,我国生物医学工程作为一个专门学科则起步于20世纪70年代,我国著名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。生物医学工程标志性成果主要包括4个方面:
2.1显微镜的发明
17世纪发明了光学显微镜,其分辨能力达到微米(μm)级水平;20世纪60年代出现的电子显微镜,使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体。
2.2影像学诊断进步
影像学诊断是20世纪医学诊断最重要也是发展最快的领域之一,50年代X线透视和摄是临床最常用的影像学诊断方法;1972年第1台CT诞生,只能用于颅脑检查;1974年,全身CT出现;现在螺旋CT(SpiralCT)能快速扫描和重建图像,提高了诊断准确率;1976年,第1台商用正电子发射体层摄影(PET)诞生,PET是目前最先进的影像诊断技术;1980年,第1台可以用于临床的全身MRI诞生;1984年,美国第1台医用磁共振获得FDA认证,MRI工程的进步,促进了医学诊断学向功能与形态相结合的方向发展,向超快速成像、准实时动态MRI、MRI、fMRI、MRS发展;2000年,第1台PET/CT诞生;2010年,MRI/PET诞生等。
2.3介入医学问世
1964年,Dotter和Judkin最早使用介入技术导管对下肢动脉阻塞性病变进行扩张治疗取得成功;1967年,Margulis首先使用介入放射学,这是医学文献出现“介入”一词的最早记载;1977年,Gruenzing成功地进行了首例冠状动脉球囊扩张术获得成功;20世纪80年代,随着高精度计算机化影像诊查仪器、数字减影血管造影(DSA)、射频消融技术以及高分子新材料制成的介入技术用的各种导管相继问世,使介入性诊疗技术飞速进步。
2.4人工器官(artificialorgan)的应用
人造心脏瓣膜的试制开始于20世纪40年代后期,1953年,垂屏式氧合器人工心肺机的研发,开始了人工心肺机体外循环技术应用;1958年,瑞典医生奥克·森宁为患者植入了世界首例全埋藏式人工心脏起搏器;1960年,美国首次将人造硅胶球心脏瓣膜植入一位风心病二尖瓣狭窄患者体内,术后长期存活,开创了人工心脏瓣膜置换的先河;1982年,美国人工心脏研究小组为一患者植入完全人工心脏使其存活了112d;Abio-Cor于2001年获得批准使用人工心脏;同时,人工关节、人工肝、人工肺也在临床得到了大量应用。
3生物医学工程学科的特点
生物医学工程学科是一门高度综合的交叉学科,这是它最大的特点。所谓交叉学科是指由不同学科、领域、部门之间相互作用,彼此融合形成的一类学科群。从学科发展的历史长河来看,新学科的产生大都是传统或成熟学科相互交叉作用产生的结果。而且,生物医学工程所指的学科交叉,不是生物医学同哪一个工程学科分支的简单结合,而是多学科、广范围、高层次上的融合。近年来,高分子材料科学、电子学、计算机科学等自然科学的不断发展,极大地推动了生物医学工程学科的发展。此外,生物医学工程学科所涉及的领域非常广泛。可以说,有多少理工科分支,就会产生多少生物医学工程领域,这种多学科的交叉融合涉及到所有的理、工学科和所有的生物学和医学分支。这样一来,当任何一个学科取得突破进展时都能影响到生物医学工程的发展,使其发展的速度异常迅速。
4研究内容与领域
生物医学工程的研究内容包括:基础性研究,涉及生物力学、生物材料学、生物医学信息的提取与处理、生物系统建模与仿真、各种物理因子的生物效应、生物系统的质量和能量传递等;应用性研究,直接为医学服务,涉及生物医学信号检测与传感技术,生物医学信息处理技术,医学成像与图像处理技术,人工器官、医用制品和仪器,康复与治疗工程技术等。当前生物医学工程研究的重要领域包括:
4.1生物力学
研究生命体运动和变形的学科,主要通过生物学与力学原理方法的有机结合,认识生命过程的规律,解决生命与健康领域的科学问题;研究领域主要包括:生物流变学、心血管生物力学与血液动力学、骨关节生物力学等。
4.2组织工程学
应用细胞生物学和工程学的原理,吸收现代细胞生物学、分子生物学、材料与工程学等学科的科研精华,在体内或体外构建组织和器官,以维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能,是继细胞生物学和分子生物学之后,生命科学发展史上又一新的里程碑,标志着医学将走出器官移植的范畴,步入制造组织和器官的新时代。
4.3生物材料学
研究与生物体特别是人体组织、血液、体液相接触或作用时不凝血、不溶血、不引起细胞突变、畸变和癌变,不引起免疫排异和过敏反应,无毒、无不良反应的特殊功能材料。
4.4人工器官
主要研究人体组织与器官的再生、修复与替代。人工器官在临床上的应用,挽救了不少垂危的生命,为临床医学的发展开拓了新途径。
4.5生物传感器技术
使用固定化的生物分子结合换能器,用来侦测生物体内或生物体外的环境化学物质或与之起特异性交互作用后产生响应的技术。
4.6生物系统建模与仿真 对生物体在细胞、器官和整体等各层面的参数及其相互关系建立数学模型,并用计算机求解该模型以分析和预测各种条件下生物系统运行的机制和状态。
4.7生物医学信号检测与处理技术
生物医学信号的检测与处理几乎成为了生物医学工程学科共同的研究方向。
4.8医学成像与图像处理技术
研究如何将人体有关生理、病理的信息提取出来并显示为直观的图像、图形方式,或对已获得的医学图像进行分割、分类、识别、解释及三维重建等进行分析处理。
4.9物理因子的生物效应及其医疗应用
通过对生物群体流行病学调查、动物实验、临床试验及细胞和分子水平等多层次研究,了解物理因子对生物体的作用效应及作用机理,确定其有效和允许的作用剂量,发展运用物理因子生物效应诊断和治疗疾病的技术,并防止其可能发生的有害影响。
5生物医学工程领域研究现状
5.1发达国家生物医学工程的现状
在美国以及欧洲等经济发达国家,早在上世纪70年代就指出生物医学工程的重要性,基于其强大的经济、科技实力,经过近半个世纪的努力均取得了各自的成果。如今,这些国家在生物医学工程方面处于世界前列。但是面对当今科技飞速发展的新形势,他们仍在想尽一切办法努力前进。在美国,许多著名大学根据自身条件和生物医学工程学科的特点以及社会需要采用各种方式积极推进“学科交叉计划”。这样一来,生物医学工程在这一有利条件下迅速发展,朝向以整合生物、医学、物理、化学及工程科学等高度交叉跨领域方向发展。这种发展方向既促进了传统性专业的提升,又为逐步形成新专业创造了条件。
另外,美国政府因认识到新的世纪生物医学工程对促进卫生保障事业发展所具有极大的重要性,急需扭转美国生物医学工程领域研发工作群龙无首的分散局面,美国第102届国会于3000年1月34日通过立法,在国立卫生研究院内设立了国家生物医学成像和生物工程研究所,规定由该所负责对美国生物医学工程领域的科研创新、开发应用、教育培训和信息传播等进行统一协调和管理,促进生物学、医学、物理学、工程学和计算机科学之间的基本了解、合作研究以及跨学科的创新。这也大大推动了美国的生物医学工程学科的发展。
5.2国内生物医学工程的现状
我国的生物医学工程学科相对国外发达国家来说起步比较低。自上世纪80年代以来,经过30多年的发展,目前全国已有很多所高校内设有此专业,在一些理、工科实力较强的高校内均建有生物医学工程专业。由于这些学校的理、工等学科在全国都有重要的影响,且大都设有国家级重点学科,他们开展起来十分方便,这些院校均是以科研性学科设置的。此外,还有一些医学院校则是以医学作为基底学科,置入某些工程学科的知识,并以医学应用为目的建立相关的课程体系,而对于生物学中所涉及到的细胞及分子生物学、发育生物学及生物技术,对于工程技术中的控制技术、材料学均较少涉及,这些院校培养的目标就是将生物医学工程运用于实际。因为生物医学工程是以理、工、医为基础,医学中的许多问题只有在这些学科相互结合的前提下才能得以解决。要将基础研究转化为工业化产品,将美好的前景分析变为卫生保健的实际行动而服务于广大人民,就离不开生物医学工程师。这就是这些生物医学工程工作者的工作理念。
6生物医学工程在军事领域的应用
6.1生物医学工程在军事医学领域具有广阔的应用前景
生物医学工程技术不仅为军事医学及其相应基础研究提供必要的技术、手段、方法、仪器和设备,而且也是军事医学研究成果物化为卫勤保障装备,实现我军卫勤装备现代化、高技术化的桥梁。例如,生物力学利用力学的基本原理,结合生理、医学、生物学,从分子力学到系统力学各个不同的层次来研究生物体的力学问题,研制各种生物材料和人工器官的基础,也是武器装备和卫勤装备研制过程中人机匹配设计的重要依据。生物材料是与人体组织相接触或作用而对人体无毒副作用、不凝血、不溶血、不引起人体细胞突变、畸变和癌变,也不引起免疫排斥和过敏反应的特殊功能材料。可开发出在军事医学领域具有广泛用途的抗凝血材料、可降解性骨修补材料、吸咐解毒材料、药物缓释材料、生物粘合材料、抗粘连材料、透析及超过滤用的膜材料、外科手术缝线、药物载体材料、记忆合金等。生物系统建模与仿真通过对生物细胞、器官和整体各层次的行为参数及其关系建立数学模型,用电子计算机分析和预测各种条件下生物系统的运行机制和状态。这种技术可以替代军事医学研究中某些复杂、长期、昂贵乃至无法实现的实验,如航天、航空、潜水及危险条件下的生物系统实验,提高研究效率,并可为施加不同控制条件研究对生物系统运行过程的影响。生物系统建模与仿真也是医学智能仪器研制的重要基础。人工器官是用人工材料制成的、模拟人体器官的结构与功能、可部分或全部代替自然器官功能的机械装置,对于战伤救治、减少伤残、提高伤病员的生存质量具有重要意义。生物医学信号检测是各种医学检测仪器发展的重要基础技术,生物医学信号处理技术综合反映了通信、生理、模式识别、人工智能和数字信号处理多类技术,已成为医学研究、疾病诊断和指导治疗的重要技术,为避免或改善飞行员空间定向障碍、意识丧失提供了新的手段。
6.2卫星遥感技术将成为重要的宏观流行病学手段
为应付未来突发战争需要军事医学部门及时提供目标地区可靠的医学地理、流行病学和自然卫生资源等方面的资料。传统的常规地面调查是获取信息的重要手段,但需要大量人力、物力,而且费时较长,难以满足全面、系统、动态观测的需要,更不能适应军事应急的要求。随着空间技术的发展,卫星遥感技术可以从宏观上帮助实现这一目的。地形、地貌、气温、湿度、降雨量、生物量、植被、河流、湖泊、大气环境及水土流失等许多自然和经济地理因素与流行病学、军队卫生、卫勤保障关系密切,实时、客观、动态地掌握这些因素的变化情况,对于制订军事医学卫生防疫保障方案具有极为重要的意义。对我国周边地区、重要战略目标地区、有争议的地区以及人员较难进入的岛礁、丛林、沼泽等进行自然地理调查,卫星遥感甚至可能是唯一可行的措施。卫星遥感作为一种应用空间技术的发展已趋于成熟,应用领域不断拓宽,分辨率不断提高,其快速、客观、实时、覆盖面广、信息量大、重复性好等优点,是其它技术无法比拟的,在预防医学中有着广阔的应用前景。
6.3生物传感器将是化生战剂侦检的有效工具
生物传感器近年来受到越来越多的重视,它是生物学的选择性和灵敏性与微电子技术相结合产物,如酶传感器、受体传感器和抗体传感器等。生物传感器可广泛用于传染病病原体检验、化学和生物战剂的侦检、军队食品卫生监测、野战临床分析、毒物药物研究、生物工程在线监控和战士体能训练等方面,是最具发展潜力的侦检器材,具有操作简便、选择性好、分析速度快、试样量小和可反复使用等优点。例如,在化学战条件下,利用受体传感器可与一类战剂发生反应的特点,先迅速检测出战荆的类别,指导人员及时采取防护措施,继而再用抗体传感粉进一步确定战剂的种类,采取更具针对性的防护。将生物传愚器与专家系统结合后,非专业人员也可使用,甚至可将小型生物传感器安装在士兵的军服内使用。80年代末出现的光纤生物传感器灵敏度更高、应用范围更广,在化学和生物战剂的联合侦检中已进入工程开发和试用阶段。
6.4医学电子工程技术将提高战伤救治
医学电子工程技术的应用将研制出简便可靠的伤员电子寻找器材。新型生物降解性骨修补材料可理想地修复骨缺损不需要作二次拆旅手术。膜材料技术和分子筛技术等新材料技术的发展,将使野战制液制氧的水平大大提高。记忆合金等热敏材料可广泛应用于各种部位战伤骨折的固定。新型创伤敷料将是以新型生物基质材料为载体、用微胶囊技术进行广谱抗菌素控释、含有促进组织生长的因子、不粘连、透气性好的多种高技术的复合体。用生物材料技术制成的人工皮肤覆盖战伤烧伤创面,可抑制创面感染,促进创伤愈合,减少瘫痕形成。
7二十一世纪生物医学工程展望
纵观医学新技术诞生和发展的历史,生物医学工程学研究领域十分广泛,与其他学科的集成交叉是多层次、多方面的。利用多学科交叉的优势来揭示人类思维和认知的奥秘,是二十一世纪生物医学工程的一个主攻方向。与分子生物学相结合,加强细胞和分子水平的研究,如生物医学纳米工程技术,是生物医学工程发展的一个重要趋势。微创伤手术、生物医学微机电技术、生物医学机器人技术、生物医学信息技术[8]等正在成长为新的研究领域。随着广泛应用现代相关技术成果,未来的医疗仪器装置、医学诊疗过程必将融合更广泛的集成科学技术,创造出新设备和新技术,推动现代医学向更高水平发展。
8结语·感想
生物医学工程是应社会发展需要而建立起来的一门新兴学科,具有高精尖的特点。同时,由于其以其他学科为基础,因利乘便,发展迅猛,已经在很多方面有了深入的应用,并且产生了深远的影响。尤其是军事方面的应用,大大减少了人员损伤。也正因其刚刚发展,仍有很多问题需要我们年轻一辈去探索,我们也有了更多的发展空间。并且,生物医学工程也是一个朝阳产业,为我们提供了很多契机。这也坚定了我学习生物医学工程的信念。我们定将在生物医学工程的康庄大道上越走越远!
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