1、生医电子学生 物 医 学 电 子 学 应 用 电 子 技 术 解 决 生 物 医 学 中 的 问 题 , 从 生 命 体 本 身 的特 殊 性 出 发 , 来 研 究 生 物 医 学 信 号 的 检 测 、 处 理 、 显 示 与 记 录 等 电 子 学 在 生物 医 学 应 用 中 的 理 论 、 方 法 与 手 段 。 它 是生物医学和电子信息科学相互交叉、渗透和综合的前沿研究领域。几十年来已取得了瞩目的成就。近年来,生物医学电子学的发展更为迅猛,新概念、新技术、新产品不断涌现。 是综合应用电子技术、信号处理技术、计算机技术和工程科学的理论与方法,研究生物和人体内各种结构与功能的关系,解决
2、生物医学信号的检测、处理与应用等相关问题的基础学科。生医电子学是生物医学工程一个重要组成部分,生物医学其它分支学科的支持和基础生物医学电子学是一门由生物、医学、电子学和工程等多学科交叉的边缘科学,它综合地运用电子学和工程科学的理论和方法,深入研究生物和人体各种结构、功能及其相互之间的关系,以解决生物学、医学、生命科学、电子学和工程科学中的有关问题。 而生物医学电子学则涉及了生物医学测量与控制,生物医学信息处理,生物系统的建模与仿真,远程医疗,监护技术,生物芯片,分子电子学与纳米技术,场与生物物质的作用,生物医学仪器。生物医学测量是对生物体、人体中包含的生命现象、状态、性质、变量和成分等进行检测
3、和量化的技术。 测量的对象主要包括物理量( 压力、流量、速度、温度、生物电等)、化学量(血气、电解质)和生物量(酶活性、免疫、蛋白质等)。 测量技术是生物医学电子学的最关键技术,它是连接生物医学和电子学的桥梁,基础是生物医学传感技术。生物医学控制则主要是指生理参数的控制,即指用人工方法调控生理参数,使被破坏的生理、生化参数的不平衡状态(即疾病状态) 恢复平衡,即医学中广义的治疗概念。 控制是生物医学电子学发展的一个重要目的。生物传感器的研究:将朝着微型化与集成化方向发展,比如全部基于标准 CMOS 工艺的离子传感器的研制;利用无机材料和有机材料结合的生物传感器,比如基于神经细胞的生物传感器的研
4、制; 多传感器的集成技术。对微弱生物信号检测、抗干扰和处理技术的研究;植入式测量与控制系统的研制.生物遥测与遥控技术:生物医学信息处理生物医学信息处理技术包括信号的预处理和后处理等内容。信号的预处理主要包括信号的去躁、放大等;信号的后处理内容很多,如生物医学信息的压缩技术,生物医学图像的成像技术与处理技术等。生物系统的建模与仿真:生物系统的建模与仿真是使已获得的知识抽象化 ,揭示出规律, 推动生命科学中定量化和模型化的研究。 它有力地推动了生命现象的研究:生物系统建模和仿真目前主要的研究内容包括:视觉系统、神经系统、感觉和认识过程、免疫系统以及分子水平上信息处理的建模与仿真,以及在这些模型基础
5、上实现的可视和虚拟现实。 它有助于信息科学的发展:通过漫长时间的进化,生物体本身实际上就是一个十分优良和精细的系统, 能够可靠、致密、并行、协同和高效工作, 对它们的建模和仿真,将会大大促进电子学的飞速发展。目前一个很重要的发展方向是在电子系统设计中引入生物世界所特有的一些特性,使得所设计的电子系统具有自我复制和自我修复等功能。 远程医疗是综合利用现代网络通信技术、计算机、微电子学与现代医学来实现远距离医学检测、监护、诊断、治疗等功能的一种新型医疗模式。远程医疗实际上也可视为一个混合的通信系统,它的基本传输介质是铜质电缆、光导纤维、微波中继、卫星转发等。 Internet 的发展与普及是实施远
6、程医疗的基础。远程医疗是一个前景广大的研究领域, 给我们生活中的带来了极大的便利而监护技术及时为医生提供患者的各种重要生理信息,为医生正确掌握病情变化、进行正确诊断、制定医疗方案提供基本依据;2)随时检测各重要生理参数的变化、病情趋势、预报险情,以避免病情恶化和减少死亡率,起到部分代替医务人员的临床监护工作的作用;3)为医学临床研究积累丰富的数据。 监护系统按功能可分为动态监护系统以及远程监护系统与家庭健康监护系统;按检测方式可分为连续检测和间断检测系统。 生物芯片是指集成了成千上万乃至百万的生命信息,能进行各种生物反应,具有多种操作功能、能对 DNA/RNA 分子、蛋白分子、活体细胞乃至人体
7、软组织等进行快速并行处理和分析的微器件:片上的缩微实验室(Laboratory on Chip) ,其材料可以是半导体工业中常用的硅以及其他材料如玻璃、陶瓷或塑料等。 目前已有多种生物芯片出现,最具代表性的是基因芯片,聚合酶链扩增反应(PCR)、毛细管电泳以及介电电泳等芯片。纳米技术是在 0.1 nm100nm 空间尺度内, 研究原子、分子的运动规律和特性, 操纵原子和分子的科学技术,是国际上公认的 21 世纪最具有前途的研究领域。主要发展分支: 纳米材料学、纳米电子学、纳米生物学、纳米物理学、纳米化学、纳米机械学和纳米加工等。场与生物物质的作用辐射场与人们生活的关系非常密切, 研究各种场生物
8、应的作用机理越来越受到人们的重视。而随着科技得不断发展,将来无创伤监测、自动监测和长期监测系统会不断进步;生物医学微弱、随机信号的自适应处理,非线性动力学,新的数字信号分析方法的研究;生物信息学的研究,包括人们对基因以及生命本质的认识,从而应用于对癌症等多基因疾病的预防和治疗;生物医学信息的可视化,为生物和医学研究提供有效工具。包括高维重建和显示,图像自动分析以及存贮和传输方法,标准的研究,网络化环境的建设,远程医疗等;神经系统和免疫系统的建模与仿真,人工神经网络,以及视觉、听觉、味觉和嗅觉的仿生系统的研究;而在这样的一个广泛的领域,我们要想对它有很深入的了解,不仅掌握前人研究的成果,还要抱着
9、一种与时俱进的态度。科技是不断进步的、每过一段时间就会有不同的仪器出现他们的好坏我们要有所涉猎。如果有实践的机会更要好好的把握例如去医院的时候。毕竟知识要真正实现它的价值那我们就必须把它付之于实践。经过这一个学习对于生物医学我们也有了一个初步的了解,它其中蕴含的领域是很大的而作为一个主要的领域生物医学电子学我们更应该去认真专研, 虽然这个学期的生医概论是在懵懵懂懂中度过,但我也知道知识本来就是一个不断认识的过程,只有你不间断得认识那么我们大脑自然就会形成所谓的知识突触,这样我们就会想成我们自己的了,.而生医电子学是一个很有趣的学科那里有千变万化的理论运用,而且更大的意义在于它是一项可以给人类带来福音的学科,以前看过一篇文章就是说人的钱花在哪里的时候是最快乐的,这里的钱我们便可以把它等同于我们的时间精力,这篇文章给我们的答案是当我们把自己的钱花在别人身上时是最快乐的,生物医学工程部正是可以给我们带来这种快乐的学科吗?