Přehled disciplín
Biomedicínské inženýrství je nově vznikající špičková disciplína, která integruje teorie a metody inženýrství, fyziky, biologie a medicíny. Studujte stavové změny systému lidského těla na úrovni a použijte inženýrské techniky k řízení takových změn. Účelem je řešit související problémy v medicíně, chránit lidské zdraví a sloužit k prevenci, diagnostice, léčbě a rehabilitaci nemocí. Má obor biologické informace, chemická biologie atd., především studuje biologii, počítačové informační technologie a chemii instrumentální analýzy atd. Vývoj technologie mikrofluidních čipů poskytuje biologii pro lékařskou diagnostiku a screening léků, stejně jako personalizovanou a translační medicínu . Nové technologické vyhlídky lékařského inženýrství, chemické biologie, výpočetní biologie a biočipy mikrofluidní technologie jsou systémovou biotechnologií, která bude směřovat k jednotné budoucnosti se systémovým bioinženýrstvím.
Historie vývoje
Biomedicínské inženýrství se objevilo v 50. letech 20. století. Má velmi úzký vztah k lékařskému inženýrství a biotechnologii a velmi rychle se rozvíjí a stává se hlavní konkurencí mezi zeměmi na světě. Jedno z polí.
Vývoj biomedicínského inženýrství je stejný jako u jiných oborů a jeho rozvoj je také určován faktory, jako je věda, technologie, společnost a ekonomika. Tento termín se poprvé objevil ve Spojených státech. Mezinárodní federace lékařské elektroniky byla založena ve Spojených státech v roce 1958. V roce 1965 byla organizace přejmenována na International Federation of Medicine and Bioengineering a později se stala Mezinárodní společností biomedicínského inženýrství.
Kromě dobrých sociálních výhod má biomedicínské inženýrství také dobré ekonomické výhody. Vyhlídky jsou velmi široké. Je to jeden z high-tech vývoje v různých zemích v nové éře. Vezmeme-li jako příklad rok 1984, velikost trhu biomedicínského inženýrství a systémů ve Spojených státech byla přibližně 11 miliard USD. Americká akademie věd odhaduje, že její výstupní hodnota by měla do roku 2000 dosáhnout 40-100 miliard USD.
Biomedicínské inženýrství je základem pro rozvoj elektroniky, mikroelektroniky, moderní výpočetní techniky, chemie, chemie polymerů, mechaniky, moderní fyziky, optiky, radiační techniky, přesných strojů a moderních špičkových technologií Bylo vyvinuto za podmínek kombinace s lék. Jeho vývojový proces úzce souvisí se světovým high-tech vývojem a zároveň převzal téměř všechny high-tech výdobytky, jako jsou letecké technologie, mikroelektronické technologie atd.
Obsah předmětu
Biomechanika je použití teorií a metod mechaniky ke studiu mechanických vlastností biologických tkání a orgánů a ke studiu vztahu mezi mechanickými charakteristikami těla a jeho funkcemi. Výsledky výzkumu biomechaniky mají velký význam pro pochopení mechanismu lidského poranění a onemocnění, stanovení léčebných metod a poskytnutí základu pro návrh umělých orgánů a tkání.
Biomechanika zahrnuje bioreologii (hemoreologii, mechaniku měkkých tkání a mechaniku kostí), dynamiku oběhového systému a dynamiku dýchacího systému. Biomechanika udělala rychlý pokrok v mechanice kostí.
Biologická kybernetika je studovat mechanismus různých regulačních a kontrolních jevů v organismu a následně řídit fyziologické a patologické jevy organismu tak, aby bylo dosaženo účelu prevence a léčení nemocí. Metodou je kvantitativně studovat dynamický proces určité strukturální úrovně organismu z holistické perspektivy komplexní metodou.
Biologické účinky jsou poškození a účinky, které mohou na tělo způsobit různé faktory při studiu lékařské diagnózy a léčby. Potřebuje studovat šíření a distribuci energie, jako je světlo, zvuk, elektromagnetické záření a jaderné záření v těle, stejně jako jeho biologické účinky a mechanismus účinku.
Biologické materiály jsou materiálovým základem pro výrobu různých umělých orgánů. Musí splňovat různé požadavky různých orgánů na materiály, včetně pevnosti, tvrdosti, houževnatosti, odolnosti proti opotřebení, pružnosti a povrchových vlastností. Fyzikální a mechanické vlastnosti. Vzhledem k tomu, že většina těchto umělých orgánů je implantována do těla, je vyžadována odolnost proti korozi, chemická stabilita, netoxicita a kompatibilita s tělesnými tkáněmi nebo krví. Tyto materiály zahrnují kovy, nekovy a kompozitní materiály, polymerní materiály atd.; materiály z lehkých slitin jsou široce používány.
Lékařské zobrazování je jednou z hlavních metod klinické diagnostiky nemocí a je také klíčovým předmětem vývoje a vědeckého výzkumu ve světě. Lékařská zobrazovací zařízení využívají k zobrazování především rentgenové záření, ultrazvuk, radionuklidovou magnetickou rezonanci atd.
Rentgenová zobrazovací zařízení zahrnují především velké rentgenové jednotky, rentgenová digitální subtrakce (DSA) a počítačovou rentgenovou tomografii (CT); ultrazvuková zobrazovací zařízení zahrnují ultrazvuk v B-módu a barevnou ultrazvukovou Dopplerovu kontrolu a další zařízení; radionuklidové zobrazovací zařízení zahrnuje zejména gamakameru, jednofotonové emisní počítačové tomografické zobrazovací zařízení a pozitronové emisní počítačové tomografické zobrazovací zařízení atd.; zařízení pro magnetické zobrazování zahrnuje zařízení pro zobrazování pomocí rezonanční tomografie; kromě toho infračervené zobrazování a nově vznikající impedanční zobrazovací technologie a tak dále.
Lékařské elektronické přístroje jsou hlavním zařízením pro sběr, analýzu a zpracování lidských fyziologických signálů, jako jsou EKG, EEG, EMG, a multiparametrové monitory se miniaturizují a inteligentně se zlepšují. Biochemické testovací přístroje, které chápou biochemické procesy prostřednictvím tělesných tekutin, se postupně posunuly směrem k miniaturizaci a automatizaci.
Vývoj terapeutického vybavení je o něco horší než vývoj diagnostického vybavení. Hlavní používaná zařízení jsou rentgenové, gama, radionuklidové, ultrazvukové, mikrovlnné a infračervené. Mezi velké patří lineární urychlovače, přístroje pro rentgenovou hloubkovou terapii, mimotělní litotriptory, umělé respirátory atd., mezi malé patří laserové intrakavitární litotryptory, laserová akupunktura a elektrické stimulátory.
Konvenční vybavení na operačním sále se vyvinulo od jednoduchých chirurgických nástrojů k vysokofrekvenčním elektrochirurgickým nožům, laserovým nožům, přístrojům na respirační anestezii, monitorům, rentgenovým televizorům a různým nástrojům pro pohotovostní léčbu, jako jsou defibrilátory.
Pro zlepšení léčebného efektu je v moderní lékařské technice mnoho léčebných systémů vybaveno diagnostickými přístroji nebo léčebným zařízením, které obsahuje i diagnostické funkce, jako jsou defibrilátory s diagnostickými srdečními funkcemi a naváděním vybraných léčebných postupů Parametrické EKG monitory, mimotělní litotryptory jsou vybaveny rentgenovými a ultrazvukovými zobrazovacími přístroji pro polohování a umělý srdeční kardiostimulátor implantovaný do lidského těla má funkci snímání EKG, aby mohl provádět adaptivní starty. Terapie mrtvice.
Intervenční radiologie je nejrychleji se rozvíjející obor v radiologii, to znamená, že při provádění intervenční terapie se k diagnostice, vedení a polohování používají diagnostická rentgenová nebo ultrazvuková zobrazovací zařízení a endoskopy. Řeší mnoho obtížných problémů v diagnostice a léčbě a léčí nemoci s menším poškozením.
Jednou ze špičkových technologií, o jejichž vývoj země soutěží v nové éře, je lékařská zobrazovací technologie, včetně zpracování obrazu, impedančního zobrazování, zobrazování magnetickou rezonancí, technologie trojrozměrného zobrazování a archivace obrazu a komunikační systémy. V zobrazovací technologii je biomagnetické zobrazování nejnovějším vývojovým tématem, kterým je zobrazení proudu lidské tkáně měřením lidského magnetického pole.
Biomagnetické zobrazování má v současnosti dva aspekty. Tedy magnetická kardiografie (používá se k pozorování elektrické aktivity vláken myokardu, která může dobře odrážet arytmii a ischemii myokardu) a magnetické zobrazování mozku (používá se k diagnostice epileptické aktivity, stařecké demence a syndromu získané imunodeficience v mozku Invaze, dokáže také lokalizovat a kvantifikovat poškozenou oblast mozku).
Další špičkovou technologií vyvinutou zeměmi po celém světě je technologie zpracování a analýzy signálů, která zahrnuje zpracování a analýzu signálů a grafiky, jako je EKG, EEG, nystagmus, jazyk, srdeční zvuk a dýchání.
Existuje také studium neuronových sítí v oblasti špičkových technologií a vědci z celého světa spustili výzkumný boom. Je považován za nově vznikající okrajové téma, které může způsobit zásadní průlom. Studuje mechanismus myšlení lidského mozku a jeho výsledky aplikuje na vývoj inteligentní výpočetní techniky. Využití principu inteligence k řešení různých praktických problémů je účelem výzkumu neuronových sítí a v této oblasti bylo dosaženo potěšitelných výsledků.
Obor strojírenství
Lékařské kompozitní materiály
Biomedicínské kompozitní materiály se skládají ze dvou nebo více různých materiálů. Biomedicínské materiály, které se používají především k opravám a náhradám lidských tkání a výrobě umělých orgánů [1]. Dlouhodobé klinické aplikace zjistily, že tradiční lékařské kovové materiály a polymerní materiály nemají žádnou biologickou aktivitu a není snadné je pevně vázat na tkáně. Jsou ovlivněny fyziologickým prostředím ve fyziologickém prostředí nebo po implantaci do těla, což má za následek uvolnění kovových iontů nebo monomerů, což způsobuje poškození organismu. Nepříznivé účinky. Přestože biokeramické materiály mají dobrou chemickou stabilitu a kompatibilitu, vysokou pevnost, odolnost proti opotřebení a odolnost proti korozi, mají tyto materiály nízkou pevnost v ohybu, vysokou křehkost a nízkou únavu a pevnost ve fyziologickém prostředí. Při absenci výztužných opatření může být aplikována pouze na situaci, která nenese zatížení nebo nese pouze čistě tlakové napětí. Jediný materiál proto nemůže dobře splňovat požadavky klinických aplikací. Biomedicínské kompozity vyrobené z materiálů s různými vlastnostmi mají nejen vlastnosti komponentních materiálů, ale mohou také získat nové vlastnosti, které jednosložkové materiály nemají. Jde o vývoj pro získávání biomedicínských materiálů se strukturou a vlastnostmi podobnými lidským tkáním. Díky širokému přístupu se biomedicínské kompozitní materiály jistě stanou nejaktivnější oblastí ve výzkumu a vývoji biomedicínských materiálů.
1. Požadavky na výběr komponentních materiálů biomedicínských kompozitních materiálů
Biomedicínské kompozitní materiály jsou navrženy podle požadavků aplikace. Složení funkčních materiálů a vlastnosti kompozitních materiálů budou záviset na povaze a obsahu komponentních materiálů a na rozhraní mezi nimi. Mezi běžně používané matricové materiály patří lékařské polymery, lékařské uhlíkové materiály, biosklo, skleněná keramika, fosforečnan vápenatý nebo jiná biokeramika, lékařská nerezová ocel, slitiny na bázi kobaltu a další lékařské kovové materiály; výztužné materiály zahrnují uhlíková vlákna, nerezovou ocel a slitiny na bázi titanu Vlákna, biologická sklokeramická vlákna, keramická vlákna a další vláknité výztuže, kromě oxidu zirkoničitého, biologické keramiky na bázi fosforečnanu vápenatého, biologické sklokeramiky a dalších částicových výztuží.
V komplexním fyziologickém prostředí lidského těla jsou materiály implantované do těla dlouhodobě ovlivňovány fyzikálními, chemickými, bioelektrickými a dalšími faktory. Zároveň existuje mnoho dynamických interakcí mezi různými tkáněmi a orgány. Materiály biomedicínských komponent proto musí splňovat následující požadavky: ⑴ mít dobrou biokompatibilitu a fyzikální kompatibilitu, aby bylo zajištěno, že po složení nedojde k poškození biologické výkonnosti materiálu; ⑵ mají dobrou biologickou stabilitu a materiál Struktura se nemění působením tělesných tekutin a materiálové složení nezpůsobuje biologickou reakci organismu; ⑶ má dostatečnou pevnost a houževnatost, odolá mechanické síle lidského těla, modulu pružnosti, tvrdosti a odolnosti použitých materiálů a tkání proti opotřebení. Výztužný materiál musí mít rovněž vysokou tuhost, modul pružnosti a odolnost proti nárazu; ⑷ mají dobrý sterilizační výkon pro zajištění hladké aplikace biologických materiálů na klinice. Kromě toho musí mít biomateriály dobré tvarovací a zpracovatelské vlastnosti a jejich použití by nemělo být omezeno kvůli obtížím při formování a zpracování.
2. Stav výzkumu a aplikace biomedicínských kompozitních materiálů
Biomedicínské kompozitní materiály na bázi keramiky
< p>Kompozitní materiál na bázi keramiky je typ kompozitního materiálu získaného zaváděním vyztužovacích materiálů ve tvaru částic, plátků, whiskerů nebo vláken do keramické, skleněné nebo sklokeramické matrice různými metodami. Přestože do stadia klinické aplikace nedosáhlo mnoho druhů kompozitních materiálů na biokeramické bázi, staly se nejaktivnějším oborem v biokeramickém výzkumu a jeho výzkum se zaměřuje především na aktivitu a osseointegrační vlastnosti biomateriálů a výzkum materiálového zdokonalování.Al2O3, ZrO3 a další biologicky inertní materiály se klinicky používají od počátku 70. let, ale jejich kombinace s biologickou tvrdou tkání je mechanický zámek. Použití vysokopevnostní oxidové keramiky jako základního materiálu a začlenění malého množství biologicky aktivních materiálů může poskytnout materiálu určitou biologickou aktivitu a schopnost vázat kosti na základě zachování vynikajících mechanických vlastností oxidové keramiky. Biosklo s různými koeficienty roztažnosti je sintrováno při vysoké teplotě nebo plazmovým nástřikem, aby pokrylo povrch hustého Al2O3 keramického kyčelního implantátu. Po zpracování vzorku při vysoké teplotě se do vrstvy skla dostane velké množství Al2O3, které účinně zpevní Rozhraní mezi biosklem a keramikou Al2O3 se spojí a kompozitní materiál může v tlumivém roztoku reagovat desítky minut za vzniku hydroxyapatitu. Aby byly splněny požadavky chirurgických operací na biologické a mechanické vlastnosti, lidé začali s bioaktivní keramikou a kompozitním výzkumem bioaktivní keramiky a bioskla, takže materiál má výhody poréznosti, specifického povrchu, biologické aktivity a mechanické pevnosti. Celkový výkon je vylepšen. V průběhu let se také zvýšil výzkum kompozitních materiálů na bázi hydroxyapatitu (HA) a fosforečnanu vápenatého (TCP). 30 % HA a 70 % TCP je slinováno při 1150 °C a jejich průměrná pevnost v ohybu je 155 MPa, což je lepší než čistá HA a TCP keramika. Studie zjistila, že lom HA-TCP hustého kompozitního materiálu je převážně transgranulární lom a jeho stupeň intergranulárního lomu je také větší než u čistých jednofázových keramických materiálů. Porézní kompozitní materiál HA-TCP je implantován do těla zvířete a jeho výkon je nejprve podobný β-TCP a poté má vlastnosti HA. Úpravou poměru HA k TCP může splnit účel různých klinických potřeb. Kompozitní materiál vyrobený ze skleněného prášku 45SF1/4 a HA se implantuje do králičí kosti o 8 týdnů později a vyjme se. Pevnost ve smyku mezi kostí a kompozitním materiálem dosahuje 27 MPa, což je výrazně více než u čisté HA keramiky.
Biomedicínské keramické materiály
Pro své strukturální vlastnosti mají biomedicínské keramické materiály špatnou mechanickou spolehlivost (zejména ve vlhkém fyziologickém prostředí). Studium aktivity biokeramiky a studium jejích vazebných vlastností na kostní tkáně nedokázalo vyřešit vlastní křehkost materiál. Dalším výzkumným zaměřením se proto stal výzkum výztuže biokeramiky a mezi jeho metody výztuže patří především vyztužování částic, vousy nebo vlákna, zpevnění s fázovou změnou a vrstvené kompozitní vyztužování atd. [3, 5-7]. Když se k prášku HA přidá 10%-50% prášku ZrO2, materiál bude slinován lisováním za tepla při 1350 až 1400 °C a jeho pevnost a houževnatost se zvýší se zvýšením teploty slinování. Přidejte 50 % kompozitního materiálu TZ-2Y, pevnost v ohybu Až 400 MPa, lomová houževnatost je 2,8–3,0 MPam1/2. ZrO2 tvrzený β-TCP kompozitní materiál, jeho pevnost v ohybu a lomová houževnatost jsou také zvýšeny se zvýšením obsahu ZrO2. Ve srovnání s čistou HA keramikou mají kompozity HA vyztužené nano-SiC 1,6krát vyšší pevnost v ohybu, 2krát vyšší lomovou houževnatost a 1,4krát vyšší pevnost v tlaku, což je ekvivalentní výkonu biologických tvrdých tkání. Whiskery a vlákna jsou účinné zpevňující a vyztužující materiály pro kompozitní materiály s keramickou matricí. Hlavní materiály používané k vyztužení lékařských kompozitních materiálů jsou: SiC, Si3N4, Al2O3, ZrO2, HA vlákna nebo whiskery a C vlákna atd., SiC krystal Bioaktivní sklokeramický materiál musí být vyztužen. Kompozitní materiál má pevnost v ohybu 460 MPa, lomovou houževnatost 4,3 MPam1/2 a vysoký Weibullův koeficient.
Digitální zpracování signálů
Jako odvětví zpracování signálů a informací proniklo digitální zpracování signálů do vědeckého výzkumu, technologického rozvoje,
průmyslová výroba, národní obrana A ve všech oblastech národního hospodářství bylo dosaženo plodných výsledků. Analýza a zpracování charakteristik signálu v časové doméně a transformační doméně nám může umožnit jasnější pochopení a pochopení charakteristik a podstaty signálu, získat potřebnou formu signálu, zlepšit využití informací a dále zlepšit získávání informací na hlubší úrovni. Nadřazenost systému digitálního zpracování signálu je znázorněna následovně: 1. Dobrá flexibilita: Když se změní způsob zpracování a parametry, systém zpracování potřebuje pouze změnit návrh softwaru, aby se přizpůsobil odpovídajícím změnám. 2. Vysoká přesnost: Systém zpracování signálu může splnit požadavky na přesnost prostřednictvím počtu bitů A/D převodu, délky slova procesoru a vhodných algoritmů. 3. Dobrá spolehlivost: Procesní systém je méně ovlivněn rušením okolní teploty, vlhkosti, hluku a elektromagnetických polí. 4. Integrace ve velkém měřítku: S rozvojem technologie polovodičových integrovaných obvodů může být integrace digitálních obvodů velmi vysoká, s výhodami malé velikosti, nízké spotřeby energie a dobré konzistence produktu.
Vzhledem k omezení výpočetní rychlosti je však výkon systému digitálního zpracování signálu v reálném čase po dlouhou dobu mnohem nižší než výkon systému zpracování analogového signálu, což značně omezuje použití digitálního zpracování signálu. Systém. Omezení. Od zrodu čipů DSP (digital signal processing) koncem 70. a začátkem 80. let se tato situace výrazně zlepšila. DSP čip, také známý jako digitální signálový procesor, je mikroprocesor zvláště vhodný pro operace digitálního zpracování signálu. Vznik a vývoj DSP čipů podpořil zlepšení technologie digitálního zpracování signálu. Jak to doba vyžaduje, objevilo se mnoho nových systémů a nových algoritmů a jejich aplikační oblasti se neustále rozšiřovaly. Čipy DSP byly široce používány v komunikacích, automatickém řízení, letectví, armádě, lékařství a dalších oblastech.
Koncem 70. a začátkem 80. let znamenal zrod čipu AMI S2811 a čipu Intel 2902 začátek čipů DSP. S rychlým rozvojem polovodičových integrovaných obvodů, požadavky na vysokorychlostní technologii digitálního zpracování signálu v reálném čase a neustálým rozšiřováním aplikací digitálního zpracování signálu dosáhly čipy DSP v desetiletích od počátku 80. let epochálního vývoje. Pokud jde o provozní rychlost, doba MAC (násobení a akumulace) byla zkrácena ze 400 ns v 80. letech na méně než 40 ns a schopnost zpracování dat byla navýšena několik desítekkrát. MIPS (miliony instrukcí za sekundu) se zvýšil z 5 MIPS na počátku 80. let na více než 40 MIPS. Násobič, klíčová součást čipu DSP, klesl z přibližně 40 % plochy matrice na počátku 80. let na méně než 5 % a paměť RAM na čipu vzrostla o více než řád. Z hlediska výrobního procesu byl 4μm NMOS proces přijat na počátku 80. let a nyní je přijat submikronový CMOS proces. Počet pinů DSP čipů se zvýšil z maxima 64 na počátku 80. let na více než 200. Zvýšení počtu pinů činí čip Zvýšená flexibilita aplikací usnadňuje rozšíření externí paměti a komunikaci mezi procesory. Ve srovnání s dřívějšími čipy DSP mají čipy DSP datové formáty s pohyblivou řádovou čárkou a pevnou řádovou čárkou. Čipy DSP s pohyblivou řádovou čárkou mohou provádět operace s pohyblivou řádovou čárkou, což výrazně zlepšuje přesnost operací. Náklady, objem, provozní napětí, hmotnost a spotřeba energie čipů DSP byly výrazně sníženy ve srovnání s dřívějšími čipy DSP. Ve vývojovém systému DSP se nástroje pro vývoj softwaru a hardwaru neustále zlepšují. Některé čipy mají odpovídající integrované vývojové prostředí, které podporuje nastavení bodů přerušení, přístup do programové paměti, datové paměti a DMA a jednotlivé operace a sledování programů a lze je programovat ve vyšších jazycích. Někteří výrobci a někteří vývojáři softwaru Pro vývoj aplikačního softwaru DSP je připravena knihovna obecných funkcí, různé podprogramy algoritmů a různé programy rozhraní, což usnadňuje vývoj aplikačního softwaru, výrazně zkracuje dobu vývoje a zvyšuje efektivitu vývoj produktů.
Hlavní inženýrství
Úvod
Biomedicínské inženýrství je meziobor, který kombinuje vědu, inženýrství a medicínu. Je to teorie a metoda aplikované strojírenské technologie. Vznikající špičková věda, která řeší prevenci a léčbu lékařských nemocí a chrání zdraví lidí. Mezi předmětové směry výzkumu biomedicínského inženýrství patří zejména: technologie počítačových sítí a různá rozsáhlá lékařská zařízení; technologie počítačových sítí zahrnuje: digitální lékařské centrum, lékařské zpracování obrazu a multimediální aplikace v medicíně, řízení biologických informací a biologii neuronových sítí Detekce a zpracování lékařských signálů. S rozvojem vědy a techniky se v nemocnicích stále více používají různé druhy rozsáhlého lékařského vybavení. Obsluha, údržba a management velkého zdravotnického vybavení jsou naléhavě potřebnými talenty ve velkých nemocnicích a společnostech.
Pedagogická praxe
Včetně kovoobráběcí praxe (3–4 týdny), návrh elektroniky (2–3 týdny), výrobní praxe (3–4 týdny), návrh promoce (12–16) týdnů).
Cíle školení
Tento obor kultivuje základní teoretické znalosti související s biologickými vědami, elektronickou technologií, výpočetní technikou a informační vědou, stejně jako schopnosti vědeckého výzkumu kombinující medicínu a inženýrskou technologii. Vedoucí inženýrští a techničtí pracovníci zabývající se výzkumem, vývojem, výukou a řízením v oblastech biomedicínského inženýrství, lékařských přístrojů a další elektronické techniky, výpočetní techniky, informačního průmyslu a dalších oddělení.
Požadavky na vzdělání
Studenti tohoto oboru studují především základní teorie a základní znalosti z věd o živé přírodě, elektronické technologie, výpočetní techniky a informační vědy. Základní výcvik v aplikaci medicíny se základní schopností výzkumu a vývoje v oblasti biomedicínského inženýrství.
Hlavní kurzy
Analogové elektronické technologie, digitální elektronické technologie, anatomie člověka, fyziologie, základní biologie, biochemie, signály a systémy, algoritmy a datové struktury, principy databází, digitální zpracování signálů, technologie EDA, digitální zpracování obrazu, princip automatického řízení, princip lékařského zobrazování, bioinformatika.
Směr zaměstnání
1. Zvládnout základní principy a metody návrhu elektronické techniky;
2. Zvládnout základní teorie detekce a zpracování a analýzy signálů;
3. Základní znalosti biomedicíny;
4. S funkcemi mikroprocesorových a počítačových aplikací;
5. Mít předběžnou schopnost výzkumu a vývoje biomedicínského inženýrství;
6. Mít určité základní znalosti z humanitních a společenských věd;
7. Pochopit vývojové trendy biomedicínského inženýrství;
8. Osvojit si základní metody vyhledávání dokumentů a dotazování na data.
Nastavení vysokých škol a univerzit
Seřazeno podle času, kdy byl tento záznam přidán | < /tr>|
[Liaoning]Technologická univerzita v Dalianu | [Peking] Univerzita Tsinghua | [Guangdong]Univerzita Sun Yat-sen | [Shanghai]Fudan University |
| [Shandong]Shandong University | [Sichuan]Jihozápadní univerzita Jiaotong |
[ Zhejiang]Zhejiang University | [Jiangsu] Jihovýchodní univerzita |
[Peking]Pekinský technologický institut | [Guangdong]Jihočínská technologická univerzita |
[Jilin]Jilin University | [Henan]Univerzita Zhengzhou |
[Chongqing]Univerzita Chongqing | < td>|
[Tianjin]Univerzita Tianjin | [Shandong]Shandong University of Science and Technology |
[Sichuan]Univerzita elektronické vědy a technologie | [Beijing ]Beijing Jiaotong University |
[Guangdong]Jinanská univerzita | [Shaanxi] Univerzita elektronických technologií Xi'an |
[Liaoning]Northeastern University | [Anhui]Technologická univerzita Hefei |
[Jiangsu] Univerzita letectví a kosmonautiky Nanjing | [Henan] Henan University of Science and Technology < /td> |
[Hebei]Yanshan University | [Shanghai]Shanghai University for Science and Technology | < /tr>
[Yunnan] Kunming University of Science and Technology | [Chongqing] Chongqing Medical University |
[Jiangsu] China University of Mining and Technology | [Tianjin] Hebei University of Technology |
[Peking]Pekingská technická univerzita | [ Sichuan]Jihozápadní univerzita vědy a technologie |
[Chongqing]Chongqing University of Post and Telecommunications | [Heilongjiang]Harbin Engineering University |
[Jiangsu]Univerzita Jiangsu | [Jiangxi]Nanchang Hangkong University p> |
[Hebei]Hebei University of Science and Technology | [Hubei]Jižní centrální univerzita pro národnosti < /td> |
[Liaoning]Shenyang University of Technology | [Jilin]Changchun University of Science and Technology |
[Chongqing] Chongqing University of Technology (bývalý Chongqing Institute of Technology) | [Peking]Beijing Union University < /td> |
[Shaanxi]Technologická univerzita Xi'an | [Peking]Hlavní lékařská univerzita |
[Liaoning]Čínská lékařská univerzita | [Zhejiang]China Jiliang University |
[Sichuan]Chengdu Institute of Information Engineering | [Hebei]Pobočka severovýchodní univerzity Qinhuangdao |
[Jilin]Changchun University of Technology | [Guangdong]Guangzhou Medical College |
[Henan] Xinxiang Medical University | [Zhejiang] Wenzhou Medical University (dříve Wenzhou Medical University) |
[Jiangsu]Nanjing University of Post and Telecommunications | [Hunan]Hunanská univerzita td> |
[Guangdong] Univerzita Shenzhen | [Peking]Beijing Aerospace University |
[Anhui] Lékařská univerzita Anhui | [Shandong]Shandongská univerzita tradiční čínské medicíny< /p> |
[Shanxi] Taiyuan University of Technology | [Sichuan] Chengdu Medical College |
[Shandong] Jining Medical College | [Guangdong] Southern Medical University |
[Guangxi] Guilin University of Electronic Technology | [ Shandong]Weifang Medical College |
Typická oddělení
Škola biologických věd a lékařského inženýrství, Jihovýchodní univerzita< /p>
Předchůdcem School of Biological Sciences and Medical Engineering Southeast University (zkráceně: Dongda School of Medicine) byla katedra biologických věd a lékařského inženýrství, kterou v říjnu 1984 založil akademik Wei Yu a byla první v Číně. V srpnu 2006 se škola pro potřeby rozvoje předmětu rozhodla zřídit Školu biologických věd a lékařského inženýrství. Směr vědeckého výzkumu a přípravy studentů vysoké školy je zaměřen na přední disciplíny 21. století-vědy o živé přírodě a elektronická informační věda, s důrazem na průnik a průnik těchto dvou disciplín, komplexní aplikaci teorií a metod elektronické informační vědy k řešení vědeckých problémy v oblasti biomedicíny a rozvíjet moderní technologie věd o živé přírodě.
Hlavní směry výzkumu: 1. Sekvenování a bioinformatická analýza; 2. Biologické a lékařské nanotechnologie; 3. Biomedicínské materiály a zařízení; 4. Lékařské zobrazování a lékařská elektronika; 5. Rozvoj dětí a učení se vědě; 6. Lékařská informatika a inženýrství. Výzkum a aplikace školy v oblasti biologických věd jsou v Číně daleko napřed. První místo v zemi; V roce 2007 bylo první místo v hodnocení národních klíčových disciplín; V roce 2012 bylo v národním hodnocení disciplín první úrovně pokračovala na prvním místě v zemi 1. První místo získala již řadu let po sobě.
Total má doktorský program prvního stupně, sedm doktorských programů druhého stupně a postdoktorskou mobilní stanici pro biomedicínské inženýrství, která byla schválena v roce 2005. Hodnoceno jako národní vynikající postdoktorská mobilní stanice ; vlastní Státní klíčovou laboratoř bioelektroniky, klíčovou laboratoř biomateriálů a zařízení provincie Jiangsu a má také klíčovou laboratoř biomedicínských materiálů a technologií v Suzhou, klíčovou laboratoř životního prostředí a biologické bezpečnosti v Suzhou, klíčovou laboratoř biočipů města Wuxi a další vědecké výzkumné základny. Má dvě výuková experimentální centra: Lékařské elektronické technologické experimentální centrum (inovativní experimentální platforma na školní úrovni), biotechnologické a materiálové experimentální centrum.
Škola biologických věd a lékařského inženýrství zřídila multidisciplinární akademickou úroveň na vysoké úrovni, která se skládá převážně z vynikajících lékařů mladého a středního věku a má mnoho národních odborníků. Existuje více než 60 učitelů na plný úvazek, včetně < b>1 akademik, 3 vítězové Národního fondu vynikající mládeže, 20 profesorů, 20 docentů, 18 školitelů doktorandů, 25 školitelů magistra a více než 85 % učitelů má doktorský titul. V roce 2002 byla tato vrstva hodnocena jako provinční vynikající disciplína „Blue Project“ v provincii Jiangsu. V roce 2002 byl vědecký výzkumný tým s profesorem Lu Zuhongem jako akademickým vedoucím financován inovativní výzkumnou skupinou Čínské národní přírodní vědy; v roce 2005 tým prošel hodnocením národní organizace a získal tři roky průběžného financování. V letech 2005 až 2010 bylo řešeno celkem 212 vědecko-výzkumných projektů, z toho 175 longitudinálních projektů, včetně národního klíčového projektu základního výzkumu „973“ (hostoval 2 projekty, 9 dílčích projektů) a 22 národních high-tech 863 projektů (financovaných 2968) 10 000 RMB), 2 vynikající fondy mládeže, 1 inovativní výzkumná skupina National Natural Science Foundation of China (financující 7,2 milionu), 7 klíčových projektů National Natural Science Foundation of China, více než 60 obecných projektů Natural Science Foundation of China, a více než 50 provinčních a ministerských projektů Celková částka obdržených prostředků na vědecký výzkum je 130 milionů juanů.
Dean: Gu Ning
Katedra biomedicínského inženýrství, School of Engineering, Peking University
Katedra biomedicínského inženýrství, School of Engineering, Peking University byla založena v roce 2005. Jako součást nové School of Engineering se katedra biomedicíny zavázala provádět špičkový výzkum v oblasti biologických věd a medicíny v rámci inženýrské vědy od počátku vzniku katedry. V tomto ohledu bylo dosaženo významného pokroku. : (1) Nanomedicína pro závažná onemocnění; (2) biomateriály a regenerativní medicína; (3) biomechanika a bioinformatika; (4) Molekulární lékařské zobrazování; (5) Minimálně invazivní medicína; (5) inženýrství neuromedicíny; (5) Mobilní/telemedicína a zdravotnická informatika. Od založení katedry má katedra biomedicíny silné vědecko-výzkumné kapacity a postupně převzala Národní klíčový základní program výzkumu a vývoje (973), Národní program výzkumu a vývoje v oblasti špičkových technologií (863), National Natural Science Foundation of China a projekty mezinárodní spolupráce. Existuje velké množství vědeckovýzkumných projektů a celkový objem vědeckého výzkumu rok od roku stoupá. Oddělení biomedicíny již disponuje energickým vědeckým výzkumným týmem mladého a středního věku, který zahrnuje 4 profesory, 4 docenty a 6 významných vědeckých pracovníků, všichni se zahraničními studijními zkušenostmi. Jsou aktivní v popředí výzkumu a výuky biomedicínského inženýrství, úzce sledují mezinárodní akademické hranice a provádějí vědecký výzkum v oblasti špičkového biomedicínského inženýrství.
Věnujte pozornost úzké integraci s mezinárodním hraničním výzkumem a vývojem a provádějte kultivaci talentů a vědecký výzkum související s biomedicínským inženýrstvím. Bylo vybudováno několik výzkumných místností a laboratoří a vyvíjí se biologické funkční molekuly a systémové inženýrství, biologická rozhraní a funkční materiály, biomedicínské modelování a simulace, buněčná mechanika a mikronano technologie, bioinformatika, lékařské signály a obrazová technologie.
Doktorské body: "Biomechanika a biomedicína", "Biomedické inženýrství".
Společný Ph.D. Program: Peking University-Georgia Institute of Technology-Emory University "Biomedical Engineering" Společné školení doktorandů.
Magisterský titul: "Biomedicínské inženýrství", "Biomechanika a biomedicína".
Vysokoškolák: V roce 2010 bude zapsán obor „Biomedicínské inženýrství“ na Pekingské univerzitě.
Akademik Yu Mengsun z Ústavu leteckého lékařství letectva, Yubo Fan, děkan Fakulty biologického a lékařského inženýrství Univerzity Beihang, profesor Cheng Zhu z Georgia Institute of Technology a výzkumník Tian Jie z institutu automatizace Čínské akademie věd, jsou zaměstnáni jako mimořádný profesor na Fakultě inženýrství Pekingské univerzity.
Ředitel katedry biomedicínského inženýrství je vítězem National Outstanding Youth Fund a vedoucím vědeckým pracovníkem projektu „973“ „Základní teorie a klíčové vědecké otázky vizuální obnovy“ klíčového základního výzkumného programu Ministerstvem vědy a technologie je profesor Qiushi.
Katedra biomedicínského inženýrství, Vysoká škola biomedicínského inženýrství a přístrojové vědy, Univerzita Zhejiang
Katedra biomedicínského inženýrství, jejíž předchůdce lze vysledovat až do roku 1977 v Číně Byl založen první obor biomedicínského inženýrství a přístrojové techniky a první místo pro udělení magisterského, první doktorského a první post- Doktorská výzkumná mobilní stanice v čínských oborech biomedicínského inženýrství byla v budoucnu postupně vybudována. Katedrou podporovaný obor biomedicínského inženýrství prvního stupně je důležitým pilířem biologických věd 21. století a hraniční disciplínou, která vede mezinárodní budoucnost. Jeho cílem je používat moderní inženýrské techniky k řešení problémů v biomedicínském testování, diagnostice, léčbě a managementu. Hloubkové zkoumání různých pohybových mechanismů a zákonitostí životních systémů. Jako klíčová disciplína národního „Projektu 211“ a „Plánu revitalizace 985“ je obor biomedicínského inženýrství univerzity Zhejiang na prvním místě v zemi ve své akademické reputaci v novém kole celkové úrovně první úrovně disciplíny biomedicínského inženýrství ministerstva školství. hodnocení. Současně poté, co se disciplína stala národní klíčovou disciplínou v roce 2002, byla znovu uznána jako národní klíčová disciplína v roce 2007. Nový obor biomedicínského inženýrství pod tímto oddělením byl zařazen do první série charakteristických velkých stavebních projektů na Zhejiang University .
Oddělení zřídilo „Národní profesionální laboratoř biosnímací technologie“, „Klíčovou laboratoř biomedicínského inženýrství ministerstva školství“, „Provincie Če-ťiang pro screening léků na kardiovaskulární a nervový systém a vývoj a hodnocení tradiční čínské medicíny. Výzkumné instituce a laboratoře jako "Laboratoř", "Zhejiang University Biomedical Engineering Technology Evaluation Center" společně schválené ministerstvem zdravotnictví a ministerstvem školství. Působí zde více než 30 učitelů na plný úvazek, z toho 11 profesorů a 15 docentů. Zároveň je skupina mezinárodně uznávaných vědců, jako je Harvard University N.Y.S. Kiang a University of California W.J. Freeman, zaměstnána jako profesoři, čestní profesoři a hostující profesoři. Po 30 letech nepřetržitého rozvoje byl zaveden víceúrovňový systém školení talentů, včetně Postupně se formovali vysokoškoláci, magistři, lékaři a postdoktoři a vytvořil se tým učitelů mladého a středního věku s více obory, jako je medicína, inženýrství a věda. Solidní pedagogický a vědecký výzkumný tým vytvořil a rozvinul tři hlavní výzkumné směry: biomedicínské informace, biosnímací technologie a lékařské nástroje, kvantitativní a systematický výzkum fyziologické metodologie.
Obor biomedicínského inženýrství na Southern Medical University
Založení oboru biomedicínského inženýrství začalo v roce 1986. Byla to první jednotka, která založila hlavní obor biomedicínského inženýrství v Číně. Dosud se stala důležitou školicí a výzkumnou institucí pro studenty v čínském biomedicínském inženýrství a je to největší obor biomedicínského inženýrství v Číně pro vysokoškolské vzdělávání. Byl vytvořen kompletní systém přípravy talentů "pregraduální-magister-doktorský-postdoktorský".
Profesionální škola
1 Harvardská univerzita (Cambridge)
2 Univerzita v Cambridge
3 Johns Hopkins University (Baltimore) JohnsHopkinsUniversity (Baltimore)
4 University of California, Berkeley(Berkeley)University of California, Berkeley(Berkeley)
5 University of Oxford
6 Stanford University (斯坦福)StanfordUniversity(Stanford)
7 耶鲁大学神学院(纽黑文)YaleUniversityDivinitySchool(NewHaven)
8 麻省理工学院(剑桥)MassachusettsInstituteofTechnology(Cambridge)
9 加州大学圣地亚哥分校UniversityofCalifornia,SanDiego(SanDiego)
10 麦吉尔大学McGillUniversity
11 帝国理工学院ImperialCollegeLondon
11 加州大学洛杉矶分校(洛杉矶)UniversityofCalifornia,LosAngeles(LosAngeles)
13 多伦多大学UniversityofToronto
14 英属哥伦比亚大学UniversityofBritishColumbia
15 东京大学东京大学
16 加州理工学院(帕萨迪纳)CaliforniaInstituteofTechnology(Pasadena)
17 新加坡国立大学NationalUniversityofSingapore
18 康奈尔大学(伊萨卡)CornellUniversity(Ithaca)
20 哥伦比亚大学(纽约)ColumbiaUniversity(NewYork)
学科排名
教育部学位与研究生教育发展中心2012年学科评估结果中，生物医学工程一级学科排名中东南大学、清华大学、上海交通大学、华中科技大学、四川大学位列前五名。其中东南大学在两次评估中蝉联第一。
教育部生物医学工程一级学科排名 一级学科代码及名称：0831 生物医学工程（2007-2012年） 本一级学科中，全国具有“博士一级”授权的高校共36所，本次有25所参评；还有部分具有“博士二级”授权和硕士授权的高校参加了评估；参评高校共计36所。注：以下相同得分按学校代码顺序排列。 |
学校代码及名称 | 学科整体水平得分 |
10286东南大学 | 93 |
10003清华大学-北京协和医学院（清华大学医学部） | 87 |
10248上海交通大学 | 85 |
10487华中科技大学 | |
10610四川大学 | 82 |
10006北京航空航天大学 | 81 |
10335浙江大学 | |
10611重庆大学 | |
10698西安交通大学 | |
10001北京大学 | 77 |
10614电子科技大学 | |
10007北京理工大学 | 73 |
10056天津大学 | |
10246复旦大学 | |
10561华南理工大学 | |
10631重庆医科大学 | |
10025首都医科大学 | 72 |
10145东北大学 | |
10247同济大学 | |
10252上海理工大学 | |
10533中南大学 | < p>70 |
12121南方医科大学 | |
10112太原理工大学 | 69 |
10226哈尔滨医科大学 | |
10699西北工业大学 | |
10255东华大学 | 67 |
10343温州医学院 | |
10532湖南大学 | |
10280上海大学 | 65 |
10524中南民族大学 | |
90115解放军总医院（军医进修学院） | |
10142沈阳工业大学 | 63 |
10158大连海洋大学 | |
10186长春理工大学 | |
10730兰州大学 | |
11660重庆理工大学 |
国家重点学科
类别 | 学科代码及名称 | 学校名称 |
一级学科 | 0831生物医学工程 | 清华大学，北京协和医学院—清华大学医学部 |
上海交通大学 | ||
东南大学 | ||
浙江大学 | ||
华中科技大学 | ||
四川大学 | ||
重庆大学 | ||
西安交通大学 | ||
北京航空航天大学 |
