1、3:27:581劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)報告人 劉忠國山東大學(xué)控制學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)介紹3:27:582劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)一、生物醫(yī)學(xué)工程的重要性一、生物醫(yī)學(xué)工程的重要性百年總計(1901-2000)91（屆次）100%屬于BME范疇1618 %與BME密切相關(guān)1314 %不采用BME方法、技術(shù)、設(shè)備與材料就不能完成的3943 %與BME無關(guān)的2325%美國的保羅-勞特布爾和英國的彼得-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)獎中的份額3:27:583劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大

2、學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品與醫(yī)藥產(chǎn)品一樣生物醫(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是保證人民健康的必需品 u目前，發(fā)達(dá)國家生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品市場與藥品市場之比已達(dá)1：1.9，我國僅1：6 。u全國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。3:27:584劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)我國生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品現(xiàn)狀我國生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品現(xiàn)狀 u近年來，我國生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，2005年我國生物醫(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。u但總體看，我國生物醫(yī)

3、學(xué)工程產(chǎn)業(yè)集聚程度低，全國醫(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；u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。 3:27:585劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)u為加快生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國家計委在為加快生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展，國家計委在“十十五五” “十一五十一五”期間組織實施了生物醫(yī)學(xué)工程高期間組織實施了生物醫(yī)學(xué)工程高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項基金。技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項基金。u國家計委專項支持國家計委專項支持BMEBME四大重點技術(shù)方向：四大重點技術(shù)方向： （1 1）重大疾病的急救、診療、康復(fù)技術(shù)和裝置）重大疾病的急救、診療、康復(fù)技術(shù)和裝置 （2 2）社區(qū)醫(yī)療系統(tǒng)工

4、程技術(shù)和裝備）社區(qū)醫(yī)療系統(tǒng)工程技術(shù)和裝備 （3 3）醫(yī)學(xué)影像技術(shù)和裝備）醫(yī)學(xué)影像技術(shù)和裝備 （4 4）生物醫(yī)學(xué)材料表面處理技術(shù)、器件及其制備）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)技工藝，組織工程和生物人工器官，生物微系統(tǒng)技術(shù)等。術(shù)等。3:27:596劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)u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。u力爭使我國生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)2010年實現(xiàn)銷售收入達(dá)1500億元，促使我國生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品實現(xiàn)向高性

5、能化的歷史性轉(zhuǎn)變，培育國民經(jīng)濟(jì)新的增長點，提高我國醫(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。 3:27:597劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)u生物醫(yī)學(xué)工程生物醫(yī)學(xué)工程(Biomedical Engineering, BME)是是綜合生物學(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)展起來的的新興邊緣學(xué)科新興邊緣學(xué)科，其主要研究方向是，其主要研究方向是運用工程技術(shù)手運用工程技術(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?，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)等方生物醫(yī)學(xué)工程在疾病的預(yù)防、診

6、斷、治療、康復(fù)等方面起著巨大作用，世界各個主要國家均將它列入高技面起著巨大作用，世界各個主要國家均將它列入高技術(shù)領(lǐng)域，重點投資優(yōu)先發(fā)展。術(shù)領(lǐng)域，重點投資優(yōu)先發(fā)展。3:27:598劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)電子技術(shù)電子技術(shù)計算機(jī)技術(shù)計算機(jī)技術(shù)信息技術(shù)信息技術(shù)3:27:599劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)1895年:X X射線之父射線之父倫琴倫琴 倫琴夫人倫琴夫人的手指的手指 倫琴的實驗室倫琴的實驗室 3:27:5910劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)u生物醫(yī)學(xué)工程在國際上做為一個學(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、人類實現(xiàn)了登月計劃以來，生物醫(yī)學(xué)工程有了快

7、速的發(fā)展。u在我國，生物醫(yī)學(xué)工程做為一個專門學(xué)科起步于20世紀(jì)70年代，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)原院校長、我國著名的醫(yī)學(xué)家黃家駟院士是我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科最早的倡導(dǎo)者。3:27:5911劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)中國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:中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會正式成立；1978年:生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)科組成立；2000年:山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)成立。3:27:5912劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程由來u目前，我國許多高?？蒲袉挝痪O(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，在我國生物醫(yī)學(xué)工程科學(xué)事業(yè)的發(fā)展中

8、發(fā)揮著重要作用。3:27:5913劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)生物系統(tǒng)的建模與控制生物醫(yī)學(xué)信號檢測與處理醫(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 3:27:5914劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)中中國國女女一一號號3:27:5915劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程方法：生物醫(yī)學(xué)工程方法：1 1 直觀形象直觀形象2 2 客觀性客觀性3 3 永久保存，便于分析討論永久保存，便于分析討論傳統(tǒng)聽診法：傳統(tǒng)聽診法：1 1 醫(yī)生經(jīng)驗醫(yī)生經(jīng)驗2 2 主觀性主觀性3:27:5916劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)3:27:5917劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)3:28:0018劉忠國_生物醫(yī)學(xué)

9、工程_山東大學(xué)3:28:0019劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)3:28:0020劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)1 .X射線計算機(jī)斷層射線計算機(jī)斷層(XCT)成像成像 uCT（Computed Tomography）是計算機(jī)斷層成像的縮寫?？朔薠光機(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。 3:28:0021劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)1 .X射線計算機(jī)斷層射線計算機(jī)斷層(XCT)成像成像 3:28:0022劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)CT 機(jī)診斷圖機(jī)診斷圖3:28:0023劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)From 2-D Cros

10、s-sections to 3-D3:28:0024劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)2. MRIuMRI（Magnetic resonance imaging）稱為磁共振成像，是一種專業(yè)性強(qiáng)、結(jié)構(gòu)精密、價格昂貴、具有廣泛使用前途的新的顯像診斷技術(shù)。 3:28:0025劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué) Felix Bloch 1905-1983費費 利克斯利克斯布洛赫布洛赫 Edward Mills Purcell 1912-1997愛德華愛德華.米爾斯米爾斯.珀塞爾珀塞爾 1952 Nobel Prize for PhysicsStanford University MIT1945年 他們在幾天內(nèi)

11、同時發(fā)現(xiàn)核磁共振現(xiàn)象3:28:0026劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)Lauterbur, 1929 Mansfied 19332003 Nobel Prize in Physiology or Medicine19731973年他們分別利用磁場梯度解決空間信息獲取的年他們分別利用磁場梯度解決空間信息獲取的問題：圖像形成問題：圖像形成3:28:0027劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)幾種典型的幾種典型的MRIMRI3:28:0028劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)MRI成像3:28:0029劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)3-D Reconstruction3:28:0030劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東

12、大學(xué)uPET(Positron Emission Tomography) 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。u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態(tài)研究。 3. 正電子發(fā)射計算機(jī)斷層（正電子發(fā)射計算機(jī)斷層（PET）掃描機(jī)）掃描機(jī)3:28:0031劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)PET3:28:0032劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)4. 移動式血管造影系統(tǒng)移動式血管造影系統(tǒng)3:28:0033劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)移動式血管造影系統(tǒng)診斷圖移動式血管造影系統(tǒng)診斷圖3:28:0034劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)5.超聲診斷儀超

13、聲診斷儀3:28:0035劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)5.超聲診斷儀超聲診斷儀3:28:0036劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)3:28:0137劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)3:28:0138劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)南極膝關(guān)節(jié)手術(shù)美國馬薩諸塞總醫(yī)院雙向聲像連接3:28:0139劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)德國Tbingen大學(xué)的Birbaumer教授利用腦機(jī)接口技術(shù)(腦電信號)幫助一個完全癱瘓的患者進(jìn)行交流，病人甚至可以在家上網(wǎng) 關(guān)愛老年人：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

14、活如何讓老年人生活得更好？得更好？3:28:0140劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)Electro-encephalogram (EEG)u 腦電圖128 electrode array3:28:0141劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)Transcranial magnetic stimulation (TMS)經(jīng)顱磁刺激3:28:0142劉忠國_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)移植到出生兩周的女嬰體內(nèi)3:28:0143劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)Biomedical engineeringMechanical Mechani

15、cal Mechanical engineeringengineeringengineeringIndustrial Industrial Industrial engineeringengineeringengineeringChemical Chemical Chemical engineeringengineeringengineeringElectrical and Electrical and Electrical and computer computer computer engineeringengineeringengineeringCivil Civil Civil eng

16、ineeringengineeringengineering人工器官的應(yīng)用人工器官的應(yīng)用3:28:0144劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)Biomedical engineeringhttp:/ DevicesTherapies enabled by “artificial organs” account for 8% of contemporary medicine3:28:0146劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程介紹山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程介紹1. 專業(yè)簡介專業(yè)簡介u山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科擁有生物醫(yī)學(xué)工程一級學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點、生物醫(yī)學(xué)工程碩士學(xué)位點和生物醫(yī)學(xué)工程工程碩士學(xué)位

17、授權(quán)點。u是中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會理事、中國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任委員和山東省生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會常務(wù)理事單位。u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。3:28:0147劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)2. （4+3模式）培模式）培養(yǎng)目標(biāo)和要求培養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)目標(biāo)u本專業(yè)培養(yǎng)具備生物醫(yī)學(xué)、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)及信息科學(xué)有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識，能運用工程運用工程技術(shù)手段研究解決生物醫(yī)學(xué)中有關(guān)問題的技術(shù)手段研究解決生物醫(yī)學(xué)中有關(guān)問題的高級工程技術(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)的國際交流能力。 u學(xué)生畢業(yè)后，可在生物醫(yī)學(xué)工程

18、、醫(yī)學(xué)儀器領(lǐng)域及其它電子技術(shù)、計算機(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。3:28:0148劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)3. 本專業(yè)所學(xué)課程u總學(xué)分：總學(xué)分：本科階段本科階段不低于不低于150150學(xué)分，學(xué)分，碩士階段碩士階段不低于不低于3131學(xué)分。學(xué)分。u本科階段的主要課程包括：生物醫(yī)學(xué)工程概論、生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、子技術(shù)、

19、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)傳感器與測量、生物醫(yī)學(xué)信號處理、信號生物醫(yī)學(xué)傳感器與測量、生物醫(yī)學(xué)信號處理、信號與系統(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。與管理、生理系統(tǒng)仿真與建模等。 3:28:0149劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)3. 本專業(yè)所學(xué)課程u研究生階段的主要課程包括：馬克思主義理研究生階段的主要課程包括：馬克思主義理論、論、第一外國語 、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)信號處理、現(xiàn)

20、代生物醫(yī)學(xué)電子學(xué) 、醫(yī)學(xué)圖像處理等3:28:0150劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)4. 本專業(yè)主要專業(yè)實驗u生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)實驗、醫(yī)用電子儀器實驗、生生物醫(yī)學(xué)電子學(xué)實驗、醫(yī)用電子儀器實驗、生物醫(yī)學(xué)信號處理實驗、生物醫(yī)學(xué)傳感器與測量物醫(yī)學(xué)信號處理實驗、生物醫(yī)學(xué)傳感器與測量實驗、微機(jī)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用實驗、人體解實驗、微機(jī)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用實驗、人體解剖學(xué)實驗、生理學(xué)實驗、定量生理學(xué)實驗、醫(yī)剖學(xué)實驗、生理學(xué)實驗、定量生理學(xué)實驗、醫(yī)學(xué)圖像處理實驗。學(xué)圖像處理實驗。u實驗室照片3:28:0151劉忠國_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：山東大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究方向：u人體生理信息的檢測、處理和分析技術(shù)。u血液表觀粘度的在線測量，心腦血管功能檢測設(shè)備的研制。(國家863項目，省自然科學(xué)基金、重點攻關(guān)課題)u腦電、心電信息檢測及信號處理與分析，腦機(jī)接口研究。 (省自然科學(xué)基金)u微機(jī)電系統(tǒng)MEMS的研究，超聲微流體驅(qū)動、超聲馬達(dá)的研究。(國家自然科學(xué)基金課題)3:28:0152劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)謝謝謝謝！3:28:0153劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)u國內(nèi)幾所重點大學(xué)生 物 醫(yī) 學(xué) 工 程專業(yè)介紹3:28:0154劉忠國_生物醫(yī)學(xué)工程_山東大學(xué)清華大學(xué)生清華大學(xué)生 物物 醫(yī)醫(yī) 學(xué)學(xué)