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1、生物医学工程 一、名词解释（45）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
2、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？答：在人类基因组计划第一个五年总结报告中，给出了一个较为完
3、整的 生物信息学定义：生物信息学是一门交叉科学，它包含了生物信息的获取、加工、存储、分配、分析、解释等在内的所有方面，它综合运用数学、计算机科学和生物学的各种工具，来阐明和理解大量数据所包含的生物学意义。5、现代生物技术主要内容？答：现代生物技术包括:重组 DNA 技术 细胞和原生质体融合技术 酶和细胞的固定化技术 植物脱毒和快速繁殖技术 动物和植物细胞的大量培养技术 动物胚胎工程技术 现代微生物发酵技术 现代生物反应工程和分离工程技术 蛋白质工程技术 海洋生物技术 二、简答题：（410）1、现代生物技术主要包括哪些技术：（10）答：(重复)2、医疗仪器有哪五大特点（10）现代医疗仪器通常都是
4、集电子、机械于一体的非常复杂的装置，是非常精密的、可靠性和安全性要求都非常高的自动或半自动系统。具有以下五个特点：对被测体必须是无害的，最理想的是无损伤的；要考虑电极或传感器对测量结果产生影响；生物信号弱小，而干扰强大。信号可能只有干扰的千分之一；能量的限制，我们不可能为了提高信噪比或提高治疗效果而无限制地提高外加能量，这会造成机体的损伤；安全性考虑，由于病人本身已比较衰弱，安全问题就比较突出。3、为什么说生物医学工程是生命科学未来发展的动力？（10）答:1、从学术前沿角度讲：没有 BME 就没有生命科学的前沿 在百 1901-2000年诺贝尔生理与医学奖（共 91 届）中：属于 BME范畴的
5、 16 次占 18%，与 BME 密切相关的有 13 次占 14%，不采用 BME方法、技术设备与材料就不能完成的 16 次占 43%，共计 75%与 BME相关，25%与 BME 无关。诺贝尔生理或医学奖是生命科学的前沿，由此得出：没有 BME 就没有生命科学的前沿。2、从经济效益角度:没有 BME 就没有生命科学产业的巨大经济效益 近几年，BME 产品的国际贸易额每年以 25%的速度增长，销售利润达 40%50%，被认为是 21 世纪最活跃的新经济增长点和最被看好的朝阳产业；美国国家研究委员会于 1987 年发表的“美国生物与工程系统研究”专门报告中，提出了 十一个领域作为当前生物工程研究
6、的重要领域，其中除三个属生物技术外，其余八个均属生物医学工程研究范畴占 73%。美国 BME 技术产品市场与生物技术（BT）市场比较（2007）BME 技术产品用户市场约 1700 亿美元，技术服务市场 1000 亿美元，BT 技术产品约 1000 亿美元极少，从学术前沿角度和经济效益角度的分析我们可以得出以下的结论：生物医学工程是生命科学未来发展的动力。4、你为什么选择报考生物医学工程硕士的学习？（10）答：首先，许多学科新成果的不断融入，特别是当代生命科学和信息科学两大前沿学科的发展，现代电子技术、计算机技术、信号与信息处理技术已是现代生物医学工程技术与医疗仪器设备的核心技术，基因工程和干
7、细胞工程的最新进展，为生物医学工程的未来展现了广阔的前景。报考生物医学工程研究生学习是理想选择。其次，物医学工程技术不断被应用于医学，数字医学影象技术、物理外科手术技术、电生理参数检测与监护技术、临床检验、分析与分子生物学技术、医学网络与信息系统等发展势头蒸蒸日。结合自身学习的专业（生物工程）以及从事的专业（医院设备及医学网络与信息系统）考虑，报考生物医学工程研究生学习是必然的选择。再次，生物医学工程研究生的学习可加深对所从事的专业一些新技术研究或研究进展的了解、拓展思维、补充一些没学过的课程，撰写论文，提升知识储备，报考生物医学工程是提升自己学术水平的必由之路。最后，生物医学工程研究生的学习
8、，还能掌握独立开展科学研究的方法和技能，尽量多的学习各种研究方法，熟练掌握研究过程和步骤，也是提升自己学术水平的必由之路。三、论述题（220）1、试举例说明生物医学工程在现代医学中的地位及其作用（需结合自己的岗位）？（20）答：生物医学工程在现代医学中有重要的地位及作用。生物医学工程是用现代科学技术的理论和方法，研究新材料、新技术、新仪器设备，用于防病、治病、保护人民健康，提高医学水平的一门新兴学科。没有生物医学工程的发展就没有医学科学的进步。举例说明如下：（1）显微镜的发明：17 世纪光学显微镜的发明，推动了解剖学向微观层次发展，。随着光学显微镜的出现，医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞
9、病理学，从而将医学研究提高到细胞形态学水平。而 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，研究细胞的超微结构。光学显微镜和电子显微镜的发明都是医学工程研究的成果，它们对推动医学的发展起了重要作用（2）MRI的应用：它不仅可分辨病理解剖结构形态的变化，还能做到早期识别组织生化功能变化的信息，显示某些疾病在期价段的改变，有利于临床早期诊断。可以认为 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，医学影像学诊断水平的不断提高，与20 世纪生物医学工程技术的发展密切相关。（3）20 世纪 80 年代随着生物医学工程的发展，高精度计算机化影像诊查仪器
10、、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，现代生物医学工程中人工器官的发展也非常迅速，人工关节、人工心脏 起搏器、人工心脏、人工肝、人工肺等在临床都得到应用，临床应用范围不断扩大使介入性诊疗技术发生了飞速进步（4）放射医学、超声医学、激光医学、核医学、医用电子技术、计算机远程医疗技术等先进的医疗技术和仪器设备都是现代医学工程研究开发的成果，综上可见，20 世纪生物医学工程的发展，显著提高了医学诊断和治疗水平，有力地推动着医学科学的进步。2、要达到生物医学工程硕士的基本要求，这些知识可以从哪些渠道获得？（20）答：生物医学工程硕士培养的是具备
11、生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学有关的基础理论知识及医学与工程技术相结合的科学研究能力，能在生物医学工程领域、医学仪器以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、教学及管理的高级工程技术人才。要达到生物医学工程硕士的基本要求，可从以下渠道获得 1、课堂知识只是一小部分面授课程互动性较好，能够更好的掌握相关的知识，2、在工作实际中学习 3、学位论文的选题及实施：在导师指导下写作论文最后是撰写论文或综述，专业阅读的最高境界在于推陈出新、激发创新，学生根据阅读的收获选取角度，。不注意专业阅读，不作文献积累，不进行文献综述，会使你的研究可能是在做前人做过的重复劳动，而且还可能是
12、低水平重复劳动 4、与学员的互动，是交流讨论，经过一段时间的阅读，大家集中在一起交流经验心得，了解一些新技术研究或研究进展，拓展思维。5、掌握独立开展科学研究的方法和技能，尽量多的学习各种研究方法，熟练掌握研究过程和步骤，提升自己学术水平。5、陈列相关专业的主要经典、权威著作和文献出，并设定时间阅读，并在此基础上查阅新的文献资料，提升知识储备。6、各种学术交流，以使他们增加知识储备，开阔学术眼界，在此基础上才能广开思路，形成敏锐的学术眼光和进行深入研究的能力。二、Three Problems 1.What are Biomedical Engineering(BME),Biological E
13、ngineering(BE)and Biochemical Engineering(BCE)?2.When did Chinese Society of Biomedical Engineering to set up?3.How to understand BMEs status and role in the modern medicine?A 微系统是指形体虽小，但是具有高级功能的微小机电光集成系统。它通常包括传感器、驱动器和必要的电子线路等要素，以及它们的混合集成系统。典型 MEMS 和微系统产品：微传感器：微加速度传感器、微压力传感器等（所占市场份额最大）；微齿轮；微马达；微光学器件
14、；微制造系统 B 生物医学工程专业的培养目标：本专业培养具备生命科学、电子技术、计算机技术及信息科学有关的基础理论知识及医学与工程技术相结合的科学研究能力，能在生物医学工程领域、医学仪器以及其他电子技术、计算机技术、信息产业等部门从事研究、开发、教学及管理的高级工程技术人才 C 医疗仪器的作用和地位:现代的医疗服务不但依赖医务人员的知识经验和思维判断，而且在很大程度上还要依赖实验手段和设备条件。提供先进、快捷、安全有效的仪器设备作为诊疗工具，是提高医疗服务质量的物质基础和先决条件。先进的科学技术成果对于促进医学科学水平的提高往往起到决定性作用。它使人们对疾病的认识从细胞水平深入到分子水平，从定
15、性到定量、定位。装备水平已是医院现代化程度的一个重要标志。D:生物医学工程主要特点 E 生物医学工程领域 F:生物医学工程研究内容 生物医学仪器与工程技术:：临床医学诊断、治疗仪器与设备：如各种医学成像设备和技术、各种诊断、治疗、检测分析仪、手术技术设备、监护仪器及技术等；康复医学工程与技术：医学康复技术、设备和方法、物理康复技术与器械等；生物材料与生物组织工程：具有生物组织特性的人工生物材料；人工器官；生物医学信息科学：生物医学信息的提取、分析、识别技术；医学信息网络与系统；生物医学信息学。物理因子的生物组织效应及其应用：电磁场的生物组织效应及其应用；激光、红外线；X-线、高能射线；超声波等
16、。G 超声波在现代 医学中的应用 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程酶工程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什么是超声医学答超声医学是研究超声每秒超过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