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生物医学工程讲课课件PPT

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目录

01

生物医学工程概述

02

生物医学工程基础

03

生物医学设备与仪器

04

生物医学信号处理

05

生物医学成像技术

06

生物医学工程前沿

生物医学工程概述

章节副标题

01

定义与学科范围

生物医学工程是应用工程原理和设计方法于生物医学问题，以改善人类健康和生活质量的交叉学科。

生物医学工程的定义

生物医学工程的研究范围广泛，包括生物材料、生物力学、生物信号处理等多个应用领域。

研究与应用领域

该领域融合了生物学、医学、工程学等多个学科的知识，致力于开发新的医疗设备和治疗方法。

学科交叉性

01

02

03

发展历史

早期生物医学工程的起源

19世纪末，随着电生理学的发展，生物医学工程开始萌芽，如心电图的发明。

21世纪的创新

进入21世纪，基因编辑技术如CRISPR的出现，为生物医学工程带来了新的研究方向和应用前景。

20世纪的里程碑

计算机技术的融合

20世纪中叶，人工心脏起搏器和肾脏透析技术的出现，标志着生物医学工程的重大进步。

20世纪末，计算机技术与生物医学工程的结合催生了数字医学成像技术，如CT和MRI。

应用领域

生物医学工程在医疗成像领域应用广泛，如MRI、CT和超声等技术，帮助医生进行疾病诊断。

医疗成像技术

01

该领域涉及开发用于替换或修复人体组织的生物兼容材料，如人工关节和心脏瓣膜。

生物材料与植入物

02

生物传感器用于实时监测生理参数，如血糖监测仪，对糖尿病患者的日常管理至关重要。

生物传感器

03

生物医学工程推动了药物递送技术的进步，例如靶向药物递送和纳米药物载体，提高了治疗效率。

药物递送系统

04

生物医学工程基础

章节副标题

02

生物学基础

细胞是生命的基本单位，具有多种结构如细胞膜、细胞核，执行不同的生命活动。

细胞结构与功能

生物体通过代谢途径进行能量转换和物质合成，包括分解代谢和合成代谢两个方向。

生物体的代谢途径

DNA分子通过复制、转录和翻译过程传递遗传信息，是生物体生长发育的基础。

遗传信息的传递

工程学原理

生物信号处理涉及对生物电信号如心电图(EEG)和肌电图(EMG)的采集、分析和解释，是医疗监测设备的核心技术。

生物信号处理

生物材料学关注材料与生物体的相互作用，如心脏瓣膜和人工关节等植入物的材料选择和性能评估。

生物材料学

生物力学研究生物体的力学特性，如骨骼和肌肉的受力分析，对假肢设计和康复设备开发至关重要。

生物力学

材料科学应用

生物相容性材料如钛合金和聚乙烯，广泛应用于人工关节和心脏瓣膜等植入器械。

生物相容性材料

纳米技术用于药物递送系统，如量子点用于疾病标记和成像，提高诊断精确度。

纳米材料在生物医学中的应用

生物降解聚合物如聚乳酸，用于制造可吸收缝合线和药物输送系统，减少二次手术。

生物降解材料

智能生物材料如形状记忆合金，用于开发可响应体温变化的医疗设备，如血管支架。

智能生物材料

生物医学设备与仪器

章节副标题

03

常用医疗设备

05

血液透析机

血液透析机用于治疗肾功能衰竭患者，通过过滤血液中的废物和多余液体来维持患者生命。

04

呼吸机

呼吸机用于辅助或控制患者的呼吸，常见于重症监护室，对呼吸衰竭患者至关重要。

03

X射线机

X射线机通过射线穿透人体，形成图像，用于诊断骨折、肺部疾病等，是医院不可或缺的设备。

02

超声波诊断仪

超声波诊断仪通过发射和接收超声波来检查人体内部结构，广泛应用于产科和心脏检查。

01

心电图机

心电图机用于记录心脏电活动，是诊断心脏病的常用设备，如在医院进行常规体检时使用。

仪器工作原理

超声波设备通过发射和接收声波来创建体内结构的图像，广泛应用于产科和心脏病学。

超声波成像技术

MRI利用强磁场和无线电波产生身体内部的详细图像，对软组织的成像尤为清晰。

磁共振成像（MRI）

心电图（ECG）和脑电图（EEG）等设备通过检测生物电活动来诊断心脏和脑部疾病。

电生理信号检测

设备维护与管理

为确保设备准确性，定期进行检查和校准是必要的，如心电图机和血压计的周期性校验。

定期检查与校准

详细记录设备的维护历史和使用情况，有助于预测设备寿命和及时更换，例如MRI机的维护日志。

维护记录与追踪

医疗设备的清洁和消毒对于防止交叉感染至关重要，如超声探头的严格消毒流程。

清洁与消毒程序

设备维护与管理

定期对操作人员进行培训，确保他们了解设备的正确使用和维护方法，如呼吸机的操作培训。

操作人员培训

01

随着技术的发展，定期对设备进行升级或更新，以保持其性能和符合必威体育精装版的医疗标准，例如CT扫描仪的软件更新。

设备升级与更新

02

生物医学信号处理

章节副标题

04

信号采集技术

01

使用心电图(ECG)、脑电图(EEG)等设备捕捉生物电信