谁能帮我写一篇生物医学工程领域的文献综述?

生物医学工程是一门新兴的边缘学科,它融合了工程学、生物学和医学的理论和方法,研究人体系统各个层次的状态变化,并利用工程技术控制这种变化,目的是解决医学中的相关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。

生物医学工程兴起于20世纪50年代,与医学工程和生物技术有着非常密切的关系,发展迅速,成为世界各国竞争的主要领域之一。

生物医学工程和其他学科一样,是由科学、技术、社会和经济因素决定的。这个术语最早出现在美国。1958年,国际医学电子联合会在美国成立。1965年,该组织更名为国际医学和生物工程联合会,后来成为国际生物医学工程学会。

生物医学工程不仅具有良好的社会效益,也具有良好的经济效益,具有非常广阔的前景。它是目前各国竞相发展的高科技之一。以1984为例,美国生物医学工程与系统市场规模约为11亿美元。美国科学院估计,到2000年,其产值有望达到400-6543.8+0000亿美元。

生物医学工程是以电子学、微电子学、现代计算机技术、化学、高分子化学、机械学、现代物理学、光学、射线技术、精密机械和现代高科技的发展为基础,在与医学相结合的条件下发展起来的。其发展过程与世界高科技发展密切相关,同时采用了几乎所有的高科技成果,如航空航天技术、微电子技术等。

生物医学工程内容

生物力学是运用力学的理论和方法,研究生物组织和器官的力学特性以及力学特性与其功能之间的关系。生物力学的研究成果对了解人体损伤机理和确定治疗方法具有重要意义,也可以为人工器官和组织的设计提供依据。

生物力学包括生物流变学(血液流变学、软组织力学和骨力学)、循环系统动力学和呼吸系统动力学。目前,生物力学在骨力学方面进展迅速。

生物控制论是研究生物体内各种调控现象的机理,进而控制生物的生理和病理现象,从而达到预防和治疗疾病的目的。它的方法是用综合的方法,从整体的角度定量地研究有机体某一结构层次的动态过程。

生物效应是研究医学诊疗中各种因素可能对机体造成的危害和作用。它要研究光、声、电磁辐射、核辐射在体内的传播和分布,以及它的生物学效应和机理。

生物材料是制作各种人工器官的物质基础,必须满足各种器官对材料的要求,包括强度、硬度、韧性、耐磨性、挠度、表面特性等物理力学性能。因为这些人造器官大部分是植入体内的,所以要求它们具有耐腐蚀性、化学稳定性、无毒性以及与身体组织或血液的相容性。这些材料包括金属、非金属、复合材料、高分子材料等。目前轻合金材料应用广泛。

医学影像是临床诊断疾病的主要手段之一,也是世界各国发展和科研的重点课题。医学影像设备主要利用X射线、超声波、放射性核素磁振动等进行成像。

X射线成像设备主要包括大型X射线单元、X射线数字减影(DSA)设备和计算机X射线断层扫描(CT)设备。超声成像设备包括b超检查、彩色超声多普勒检查等设备;放射性核素成像设备主要包括γ相机、单光子发射计算机断层成像装置和正电子发射计算机断层成像装置。该磁成像设备具有振动层析成像装置;此外,还有红外成像和新兴的阻抗成像技术。

医用电子仪器是采集、分析和处理人体生理信号的主要设备,如心电、脑电、肌电和多参数监护仪等,正在向小型化、智能化方向发展。通过体液了解生化过程的生化检测仪器已经逐渐走向小型化和自动化。

治疗仪器设备的发展比诊断设备稍差。目前主要使用X射线、γ射线、放射性核素、超声波、微波、红外等仪器。大型如直线加速器、X射线深部治疗机、体外碎石机、人工呼吸机等。、小型如激光腔内碎石机、激光针灸仪和电刺激仪等。

手术室的常规设备已经从简单的手术器械发展到高频电刀、激光手术刀、呼吸麻醉机、监护仪、x光电视,以及除颤器等各种急救治疗器械。

为了提高治疗效果,在现代医疗技术中,许多治疗系统同时具有诊断仪器或具有诊断功能的治疗装置。比如除颤器有心电监护仪,用于诊断心脏功能,指导治疗参数的选择,体外碎石术配有X线和超声成像设备,用于定位,而植入人体的人工起搏器有感知心电的功能,从而进行适应性起搏治疗。

介入放射学是放射学中发展最快的领域,即在介入治疗过程中使用诊断X射线或超声成像设备和内窥镜进行诊断、引导和定位。解决了很多诊疗上的难题,治疗疾病损伤更小。

目前各国竞相发展的高技术之一是医学影像技术,其中以图像处理、阻抗成像、磁共振成像、三维成像技术、图像存档和通信系统为主。在成像技术中,生物磁成像是一门新兴的学科,它通过测量人体磁场对人体组织的电流进行成像。

目前生物磁成像有两个方面。即心磁图(可用于观察心肌纤维的电活动,能很好地反映心律失常和心肌缺血)和脑磁图(可用于诊断癫痫、老年痴呆症和获得性免疫缺陷综合征的脑侵犯,还可对受损脑区进行定位和量化)。

世界各国竞相发展的另一项高新技术是信号处理与分析技术,它包括对心电、脑电、眼震、语言、心音呼吸等信号和图形的处理与分析。

还有高科技领域的神经网络研究,世界各国科学家为此掀起了研究热潮。它被认为是一个可能引起重大突破的新的边缘学科。它研究人脑的思维机制,并将其成果应用于智能计算机技术的发展。利用智能原理解决各种实际问题是神经网络研究的目的,在这一领域已经取得了可喜的成果。