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考研那点儿事——生物医学工程

发布时间: 2017-05-05 09:13:42

生物医学工程Biomedical-Engineering,简称BME)是一门由理、工、医相结合的边缘学科,是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它是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的一门综合性、高技术的学科。有识之士认为,在新世纪随着自然科学的不断发展,生物医学工程的发展前景不可估量。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

一、学科特点
  实际上,生物医学工程不归医学类专业管辖,是个不折不扣的工科专业。毕业后授予的不是医学学士,而是工学学士。目前,生物医学工程是综合了生物学、医学和工程学的理论而发展起来,由于是多学科的有机融合,它与生物学、医学这些传统的经典学科又有所不同,也有别于纯粹的工程学科。

生物医学工程主要运用工程技术手段,研究和解决生物学、医学中的有关问题,涉及生物材料、人工器官、生物医学信号的处理方法、医学成像和图像处理方法等,在疾病的预防、诊断、治疗、康复等方面发挥着巨大的作用。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。

像人工器官、超声波成像技术、CT、核磁共振等技术,现在已经在临床医学中广泛使用,这些改变人类生命轨迹的伟大成就来自于生物医学工程技术。培养这方面专门人才的就是生物医学工程专业。

二、学科内容及发展趋势

在生物医学工程中除了学习信息处理外还需要学到与生物息息相关的各方面知识,下面为大家介绍主要的几种。

生物力学是运用力学的理论和方法,研究生物组织和器官的力学特性,研究机体力学特征与其功能的关系。生物力学的研究成果对了解人体伤病机理,确定治疗方法有着重大意义,同时可为人工器官和组织的设计提供依据。生物力学中又包括有生物流变学(血液流变学、软组织力学和骨骼力学)、循环系统动力学和呼吸系统动力学等。其中生物力学在骨骼力学方面进展较快。

生物控制论是研究生物体内各种调节、控制现象的机理,进而对生物体的生理和病理现象进行控制,从而达到预防和治疗疾病的目的。其方法是对生物体的结构层次从整体角度用综合的方法定量地研究其动态过程。

生物效应是研究医学诊断和治疗中,各种因素可能对机体造成的危害和作用。它要研究电磁辐射核辐射等能量在机体内的传播和分布,以及其生物效应和作用机理。

生物材料是制作各种人工器官的物质基础,它必须满足各种器官对材料的各项要求,包括强度、硬度、韧性、耐磨性、挠度及表面特性等各种物理、机械等性能。由于这些人工器官大多数是植入体内的,所以要求具有耐腐蚀性、化学稳定性、无毒性,还要求与机体组织或血液有相容性。这些材料包括金属、非金属及复合材料、高分子材料等;其中轻合金材料的应用较为广泛。

医用电子仪器是采集、分析和处理人体生理信号的主要设备,如心电、脑电、肌电图仪和多参量的监护仪等正在实现小型化和智能化。通过体液了解生物化学过程的生物化学检验仪器已逐步走向微量化和自动化。

手术室中的常规设备已从单纯的手术器械发展到高频电刀激光刀、呼吸麻醉机监护仪X射线电视,各种急救治疗仪如除颤器等。

为了提高治疗效果,在现代化的医疗技术中,许多治疗系统内有诊断仪器或者一台治疗设备同时含有诊断功能,如除颤器带有诊断心脏功能和指导选定治疗参数的心电监护仪,体外碎石机中装备了进行定位的X射线和超声成像装置,而植入人体中的人工心脏起搏器就具有感知心电的功能,从而能作出适应性的起搏治疗。

新时期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,进而对人体组织的电流进行成像。

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。

三、考研方向

生物医学工程是一级学科,部分院校也作为二级学科硕士点招生,本学科是工程技术向医学和生命科学渗透的结晶,本专业学生主要学习生命科学、电子技术、计算机技术和信息科学的基本理论和基本知识,它涉及到数学、物理、化学、生物等基础学科和电子信息技术、计算机技术、激光、微波和超声波,以及机械和化工等应用工程学科。

研究方向:

(01)生物力学与康复工程学研究;

(02)生物体参数检测研究;

(03)生物医学信号处理研究;

(04)医学图像处理与分析研究;

(05)医学图像处理与信号分析研究;

(06)医学信号处理,神经电刺激研究。

生物医学工程专业要求学生在生物医学工程学科的某一研究领域掌握较系统的专门知识、技术与方法,具有综合应用生物医学工程学科的理论、方法和技术,进行生物医学工程科学研究与技术开发,把握生物医学工程学科发展的前沿和动态,通晓电子和计算机应用技术,能在本学科及相关领域独立开展工作,运用所掌握的知识与技能解决科学研究或实际工作中的问题的能力。

由于生物医学工程学科是应用最先进的理工科的理论与方法来研究人的生命现象与规律,因此其研究领域极其广泛,其研究方向也非常多。在每一个方向上都有着非常宽广的内容。因此,生物医学工程领域也是今后几十年内最容易出现理论突破和技术创新的学科领域之一。

 

 

 

 

 

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