生物医学工程发展

2022-07-16

第一篇:生物医学工程发展

生物医学工程

一、名词解释(4×5)

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。

第二篇:生物医学工程面试

生物医学工程类面试试卷(评委用卷)

【指导语】你好!欢迎你参加今天的面试。今天的面试一共3个问题。思考和答案时间共是12分钟,请你仔细看清题目,注意把握好时间。另外,请不要在题本上涂写。清楚了吗?——好,我们现在开始。

一、今年来,医患矛盾比较突出,医疗纠纷不断增加,暴力事件时有发生。请你谈谈对这一现象的看法。

评分参考:

(1)分析原因:导致这一问题产生的原因有医方因素、患者因素以及社会因素等。

(2)提出解决措施,如加强医务人员的自律性,规范各种医疗行为,进一步加强医患之间交流与沟通等。

二、请你谈谈X线胸片上如何评估气胸量。

评分参考:

立位胸片上,气胸透亮带的宽度,相当于肺组织压缩的程度,以肺组织压缩与胸腔大小的百分比来表示气胸量。外带肺组织被压缩,估计气胸量为50%—60%左右;中带肺组织被压缩,气胸量约占60%—90%之间,愈靠近外侧气胸量愈多。

三、请你谈谈目前现有的几种医学影像技术及其适应范围。

评分参考:

X射线透视摄影系统(X光):用于对人体进行X射线摄影、透视检查;主要用于腹部消化道的透视及摄影,并可用于胸部、头部和四肢整形X射线摄影。

X射线断层扫描系统(CT):适用于头部和全身X射线计算机断层扫描检查。

核磁共振成像系统:用于临床MRI图像诊断;应用于临床的全身扫描,包括:头颈、胸腹部、颈/胸/腰椎、四肢关节、胰胆管造影、尿道造影、心脏功能成像、弥散灌注成像在内的全身各部位的扫描,适用于人体断层成像,供医疗单位作临床诊断用。

正电子发射及计算机断层扫描系统(PET/CT成像系统):供经过适当培训的医护专业人员用于协助损伤、肿瘤、疾病和器官功能的检测、定位、诊断、疾病分期和再分期,从而进行疾病和病症的评估。系统产生的图像也可在制定放射治疗计划和介入性放射手术中为医师提供帮助。

单光子发射及计算机断层扫描系统:用于脑、甲状腺、心脏、肾、肝、肺等器官及全身骨骼的平面和断层、静态和动态、局部和全身的医学成像。

TTM(热断层)扫描成像系统:以被动接受人体的热辐射进行诊断,以功能影响为主的医学影像设备,用于为肿瘤的鉴别诊断、心脑血管疾病及炎症的诊断提供参考依据。

数字化超声诊断系统:用于人体超声诊断检查。

医用红外热像仪:供非接触式测量人体体温用,通过对人体测温成像,提供对腰椎间盘突出症、腰臀、腿软组织损伤和炎症的辅助诊断。

第三篇:生物医学工程总结

新生研讨论文

生物医学工程

生物医学工程是一门新兴的边缘学科,它综合工程学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程技术手段去控制这类变化,其目的是解决医学中的有关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服生物医学务。它有一个分支是生物信息、化学生物学等方面主要攻读生物、计算机信息技术和仪器分析化学等,微流控芯片技术的发展,为医疗诊断和药物筛选,以及个性化、转化医学提供了生物医学工程新的技术前景,化学生物学、计算生物学和微流控技术生物芯片是系统生物技术,从而与系统生物工程将走向统一的未来。

生物医学信号处理

主要任务是:根据生物医学信号特点,应用信息科学的基本理论和方法,研究如何从被干扰和噪声淹没的观察记录中提取各种生物医学信号中所携带的信息,并对它们进步分析、解释和分类。

生物医学信号处理,根据生物医学信号的特点,对所采集到的生物医学信号进行分析、解释、分类、显示、存储、和传输。

生物医学信号,是属于强噪声背景下的低频微弱信号,它是由复杂的生命体发出的不稳定的自然信号。

从电的性质来讲,可以分成电信号和非电信号,如心电、肌电、脑电等属于电信号;其它如体温、血压、呼吸、血流量、脉搏、心音等属于非电信号,非电信号又可分为:

① 机械量;②热学量;③光学量;④化学量。 生物医学信号检测技术是生物医学工程学科研究中的一个先导技术,由于研究者所站的立场、目的以及采用的检测方法不同,使生物医学信号的检测技术的分类呈现多样化,具体介绍如下:

无创检测、微创检测、有创检测;在体检测、离体检测;直接检测、间接检测;非接触检测、体表检测、体内检测;生物电检测、生物非电量检测;形态检测、功能检测;处于拘束状态下的生物体检测、处于自然状态下的生物体检测;透射法检测、反射法检测;一维信号检测、多维信号检测;遥感法检测、多维信号检测;一次量检测、二次量分析检测;分子级检测、细胞级检测、系统级检测。

生物医学信号的特点

①信号弱。②噪声强。③频率范围一般较低,除心音信号频谱成份稍高外,其他电生理信号频谱一般较低。④随机性强,生物医学信号不但是随机的,而且是非平稳的。

生物医学图像处理

什么是医学影像技术?

医学图像处理是一门综合了数学、计算机科学、医学影像学等多个学科的交叉科学,是利用数学的方法和计算机这一现代化的信息处理工具,对由不同的医学影像设备产生的图像按照实际需要进行处理和加工的技术。医学图像处理的对象主要是X射线图像,CT图像,MRI图像,超声图像,PET图像和SPECT图像等。

医学影像技术的发展

现代医学影像技术的发展源于德国科学家伦琴于1895年发现的X射线并由此产生的X线成像技术。在发现X射线以前,医生都是靠“望、闻、问、切”等一些传统的手段对病人进行诊断。医生主要凭经验和主观判断确定诊断结果,诊断结果的正确与否与医生的临床经验直接相关。X射线的发现彻底改变了传统的诊断方式,它第一次无损地为人类提供了人体内部器官组织的解剖形态照片,从此使诊断正确率得到大幅度的提高。

近20年来,随着计算机技术的飞速发展,与计算机技术密切相关的影像技术也日新月异,医学影像学已经成为医学领域发展最快的学科之一。

一、 X线成像

X线之所以能使人体组织在荧屏上或胶片上形成影像,一方面是基于X线的穿透性、荧光效应和感光效应;另一方面是基于人体组织之间有密度和厚度的差别。当X线透过人体不同组织结构时,被吸收的程度不同,所以到达荧屏或胶片上的X线量即有差异。

X线影像的形成,是基于以下三个基本条件:首先,X线具有一定的穿透力,能穿透人体的组织结构;第二,被穿透的组织结构,存在这密度和厚度的差异;第三,这个有差别的剩余X线,是不可见的,经过显像过程,经过X线片、荧屏或电视屏,就能获得X线图像。

二、超声成像

超声可以探查出非常细微的病变组织,是X线摄影的有力补充。超声成像也是除了X线以外使用最为广泛的医学成像工具。

超声仪使用的成像物质波源是震动频率在人的听觉范围以外的机械震动波。所以,超声成像是用不可见的也听不到的超声波能量实现的人体成像,超声波对人体无辐射伤害。人们常说的B超只是超声波成像仪的一种。超声成像的缺点是图像对比度差,图像的重复性依赖于操作人员。另外,超声检查的视野有限,难以显示正常组织及较大病变的全貌,不利于与其它检查图像(如CT,MRI)进行对比。

三、CT成像

随着计算机技术的发展,1972年出现了计算机辅助X射线断层扫描术(CT)。CT是以高穿透性、高能量的X射线穿过人体的受检部位后,由于不同组织或器官在组织密度上的差异,使入射的X射线被人体组织的吸收而发生相应的衰减。其主要特点是具有高密度分辨率;能准确测出各种不同组织之间的放射衰减特性的微小差异,以数字图像的形式显示,极其精细地分辨出各种软组织的不同密度,从而形成对比。

CT成像解决了传统X线成像因组织重叠造成的图像分辨率不高的问题,实现了组织器官的断层解剖结构的成像。但是,由于与X线成像技术一样,CT成像也是通过检测人体对X射线的吸收量而获得的图像,因此,CT成像对软组织获得的图像的密度分辨率远没有MRI高。

四、核医学成像

核医学成像是一种对人体无创、安全而有效的成像方法,它最重要的特点是能反映人体内各组织器官功能性的变化,而功能性的变化常发生在疾病的早期。目前,在核医学领域广泛使用的影像技术是SPECT和PET。

核医学成像技术是以放射性核素示踪法为基础的,其基本特点是利用放射性核素制作标记化合物注入人体,释放的正电子与体内存在的电子碰撞而发生湮灭,从而释放出射线,利用体外检测器获得数据,并利用这些数据进行图像重建,进而形成核医学图像。

核医学成像的空间分辨率远没有MRI和CT的高,但是,核医学成像是目前唯一可以在亚分子或分子水平上成像的技术。在核医学成像过程中,注入人体内的放射性药物根据自己的代谢和生物学特性,能特异地分布于体内特定的器官或病变组织,标记在放射性药物分子上的放射性核素由于放出

射线能被体外探测器探测到,通过对探测器探测到的数据进行重建,就可显示放射性核素标记的放射性药物在体内的分布图。

五、MRI成像

MRI的物理学基础是核磁共振现象,其本质是一种能级间跃迁的量子效应。MRI较CT具有独特的优点和特点:无电磁辐射损伤,对软组织具有更高的分辩率,多方向、多参数成像方法,无需用造影剂就能对心血管成像。

MRI系统已成为当今医学影像领域最先进、最昂贵的诊断设备之一,在四大医学影像系统中,磁共振成像也是功能最强大、技术含量最高、软组织图像最清晰、也是目前应用最广、在世界上装机容量最多的医学影像设备之一。

医学图像处理基础

医学图像处理技术是按照临床的要求利用计算机对医学图像进行处理和加工的技术,而计算机只能处理数字化的医学图像。因此,获得数字化的医学图像是进行医学图像处理的先决条件。

1.医学图像的运算2.医学图像变换3.医学图像增强4.医学图像分割

5.医学图像的重建与可视化6.医学图像的配准与融合 7.基于医学图像的计算机辅助诊断技术8.fMRI及SWI图像处理分析技术

9.医学图像存储与传输系统(PACS) 家庭健康监护与远程医疗

远程医疗是指通过计算机技术、通信技术与多媒体技术,同医疗技术相结合,旨在提高诊断与医疗水平、降低医疗开支、满足广大人民群众保健需求的一项全新的医疗服务。

远程医疗从广义上讲:使用远程通信技术、全息影像技术、新电子技术和计算机多媒体技术发挥大型医学中心医疗技术和设备优势对医疗卫生条件较差的及特殊环境提供远距离医学信息和服务。它包括远程诊断、远程会诊及护理、远程教育、远程医疗信息服务等所有医学活动。从狭义上讲:是指远程医疗,包括远程影像学、远程诊断及会诊、远程护理等医疗活动。。

远程医疗包括远程医疗会诊、远程医学教育、建立多媒体医疗保健咨询系统等。远程医疗会诊在医学专家和病人之间建立起全新的联系,使病人在原地、原医院即可接受远地专家的会诊并在其指导下进行治疗和护理,可以节约医生和病人大量时间和金钱。

基本用途

首先,是在一定程度上缓解了我国专家资源、中国人口分布极不平衡的现状。利用远程会诊系统可以让欠发达地区的患者也能够接受大医院专家的治疗。另外,通过远程教育等措施也能在一定程度上提高中小医院医师的水平。

其次是缓解了偏远地区的患者转诊比例高、费用昂贵的问题。远程会诊系统可以让病人在本地就能得到相应的治疗,大大减少了就诊费用。

总结

通过新生研讨课的学习,我对生物医学工程专业有了初步的了解,并且更加坚定了自己的学习目标。整个生物医学工程产业存在一定的市场前景,很多东西亟待发掘。我希望通过自己的学习,能够为国内相关产业做出一定贡献。

另外,由于生物医学工程的面向很广,我对手术规划和市场营销有很大的兴趣,这将作为我未来的发展方向。

在未来,我希望自己能够出国学习,拓宽自己的知识面,并且接触到更加尖端的课题。通过自己的技术,我希望能够解决一些实际问题。

第四篇:080607 生物医学工程

业务培养目标: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以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、医学仪器以及其它电子技术、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。

业务培养要求:本专业学生主要学习生命科学、电子技术、计算机技术和信息科学的基本理论和基本知识,受到电子技术、信号检测与处理、计算机技术在医学中的应用的基本训练,具有生物医学工程领域中的研究和开发的基本能力。

主干学科:生物医学工程

主要课程:基础医学课程、定量生理学、模拟与数字电子技术、生物医学传感器与测量,微型计算机原理及其在医学中的应用、数字信号处理、医学信号处理、医学图像处理、医学仪器、医学成像技术

主要实践性教学环节:包括金工实习(3~4周)、电子设计(2~3周)、生产实习(3~4周)、毕业设计(12~16周)。

主要专业实验:基础医学实验、生物医学传感器与测量实验、医学微型计算机系统实验、医学信号处理及图像处理实验等

修业年限:四年或五年

授予学位:工学学士

开设院校:首都医科大学(五年) 天津医科大学(五年) 哈尔滨医科大学(五年) 上海第二医科大学 上海大学 桂林医学院 中南民族大学 电子科技大学 西安电子科技大学 长春理工大学 清华大学 天津大学(五年) 东北大学 吉林大学 上海交通大学 东南大学 浙江大学(五年) 华中科技大学 重庆大学 西安交通大学 四川大学 北京交通大学 北京航空航天大学 华北电力大学 华北工学院 复旦大学 合肥工业大学 福建医科大学 山东科技大学 泰山医学院 河南科技大学 南华大学 重庆邮电学院 西南科技大学等

第五篇:生物医学工程综合

生物医学工程综合:深圳大学生物医学工程中心2012年硕士研究生入学考试大纲

包含数字电子技术基础部分(75分)和C语言程序设计(75分)两部分,总分150分。 3362 3039 辅导

数字电子技术基础部分 同济

考试基本要求 200092

本考试大纲适用于报考深圳大学生物医学工程专业的硕士研究生入学考试。《数字电子技术基础》部分是为招收生物医学工程专业硕士生而设置的具有选拔功能的水平考试。 它的主要目的是测试考生对数字电子技术各项内容的掌握程度。要求考生熟悉数字电路技术的基本概念和基本理论,掌握数字电路的基本分析和设计方法, 具有较强的数字逻辑推理、分析和设计能力。 正门

二、考试内容和考试要求 kaoyangj

逻辑代数基础 济

重点掌握逻辑代数的表达方式及其基本运算规律。 33623 037

逻辑代数的基本定律和基本运算规律。 济

逻辑函数的各种表达方式。

336260 37

利用逻辑代数和卡诺图对逻辑函数进行化简。

48号

组合逻辑电路 021-

重点掌握组合逻辑电路的分析和设计原理。

kaoyantj

组合逻辑电路分析和设计方法。 共济

组合逻辑电路中的竞争-冒险及其消除。 共济网

数字集成电路的输入输出特性 同济

常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的应用

共济

掌握若干常用组合逻辑电路及MSI组合电路模块的功能及应用,包括编码器、译码器、加法器、比较器、数据选择器和数据分配器等。 研

组合逻辑的定义。

组合电路的分析方法和设计方法。 济

常用组合逻辑电路:编码器、译码器、数据选择器与分配器、全加器、加法器、数值比较器。时序逻辑电路

同步时序电路是时序电路的主要组成部分。本部分内容包括了对于时序电路的一般描述方法和状态化简方法,重点在于同步时序电路的分析和设计。要求掌握同步时序电路的基本设计过程。首先介绍时序逻辑电路的基本结构和特点,触发器的电路结构和动作特点、触发器的逻辑功能和分类以及不同逻辑功能触发器间的转换,然后讲述了时序逻辑电路的分析方法和设计方法。

触发器的基本类型及其状态的描写。

触发器的转换。

触发器的简单应用。

时序逻辑的定义。

时序电路的描述与分析方法、分析步骤、分析工具(状态表、状态图、时序图)。

同步时序电路的设计。

异步时序电路的设计。

常用时序逻辑电路及MSI时序电路模块的应用

掌握常用时序电路,尤其是计数器、寄存器和移位寄存器型计数器的组成及工作原理,同时介绍了它们的典型MSI模块及应用。

计数器。

寄存器。

移位寄存器型计数器。

数/模和模/数转换

掌握数/模和模/数的基本原理和常见典型电路,熟悉评估数/模和模/数的主要技术指标:分辨率、转换精度等。

D/A转换器。

A/D转换器。

D/A、A/D转换器的主要技术指标。

考试基本题型

主要题型可能有:函数化简题、卡诺图化简题、组合逻辑设计题、时序逻辑分析题、时序逻辑设计题、计数器数制分析题、A/D与D/A转换计算题等。《数字电子技术基础》部分的分值为75分。

C语言程序设计部分

考试的基本要求:

了解高级程序设计语言的结构,掌握C语言的基本语法、基本的程序设计过程和技巧。

掌握基本的分析问题和利用计算机求解问题的能力,具备初步的高级语言程序设计能力。

考试内容和考试要求:

一、数据定义

数据定义包括数据类型和存储类别

基本类型

基本类型指整型、实型和字符型

(1) 常量

熟练掌握各种表示形式的整数、实数、字符常量和字符串常量,符号常量的定义和使用。

包括整数的十进制、八进制和十六进制的表示形式、长整型常量和无符号型常量的表示形式,实数的浮点表示法和科学记数法,字符的转义序列,常用符号常量的含义(如NULL、EOF等)

(2) 变量

熟练掌握变量的定义和初始化

构造类型

构造类型包括数组和结构

(1) 数组

熟练掌握一维和二维数组的定义和初始化,数组元素的引用。

包括一维字符数组和字符串,二维字符数组和字符串数组

(2) 结构

熟练掌握结构类型的定义,结构变量的定义和初始化,结构变量成员的引用。

指针

(1) 熟练掌握指针和地址的概念

(2) 熟练掌握指针变量的定义和初始化

(3) 熟练掌握通过指针引用指向实体

构造类型和指针类型的混合定义及应用

熟练掌握指针、数组和地址间的关系

熟练掌握指针数组

熟练掌握结构数组

熟练掌握结构指针

掌握结构中含指针或数组

掌握嵌套结构

掌握指向指针的指针

单向链表

掌握单向链表的建立和遍历

了解插入和删除单向链表中的一个节点

空类型

掌握空类型的定义和使用

变量的存储类别、作用域和生存期

(1) 掌握变量的存储类别

auto 自动型、static 静态型、extern 外部参照型

(2) 掌握全局变量和局部变量

注意区分:自动局部变量和静态局部变量、全局变量和静态全局变量、外部变量

二、运算及流程控制

基本运算

包括算术运算(含自增、自减操作)、关系运算、逻辑运算、位运算、条件运算、赋值运算。熟练掌握运算符的功能

熟练掌握运算符的优先级和结合方向

熟练掌握隐式类型转换和强制类型转换

表达式

熟练掌握各类表达式的组成规则和计算过程

语句

(1) 熟练掌握表达式语句、空语句、复合语句;

(2) 熟练掌握简单控制语句(break、continue、return);

(3) 熟练掌握选择控制语句(if、switch)

(4) 熟练掌握重复控制语句(for、while、do—while);

三、程序结构和函数

程序结构

熟练掌握main函数与其他函数之间的关系

包括标准库函数和自定义函数

函数的定义

(1) 熟练掌握函数定义的ANSI C格式

(2) 熟练掌握函数的参数(形式参数和实在参数)及参数传递

包括指针作为函数的参数

(3) 熟练掌握函数的返回值

包括指针作为函数的返回值

函数的调用

(1) 函数调用的一般格式

熟练掌握通过函数名调用函数,了解通过函数指针调用函数

(2) 掌握函数的嵌套调用和递归调用

(3) 熟练掌握标准库函数的调用

常用数学函数:cos、sqrt、pow、exp、fabs、log、log10等

常用字符函数:isalnum、isalpha、isdigit、islower、toupper等

常用字符串函数:strcpy、strcmp、strcat、strlen等

四、数据的输入和输出

文件

熟练掌握文件的基本概念和文件的定义方式

了解文本文件与二进制文件的区别

标准文件的输入和输出

熟练掌握常用输入输出函数:scanf、printf、getchar、putchar、gets、puts等缓冲文件系统(文本文件)

(1) 熟练掌握文件的打开和关闭

常用函数:fopen和fclose

(2) 熟练掌握文件的基本读写操作

常用函数:fscanf、fprintf、fgetc、fputc、fgets、fputs等

(3) 熟练掌握文件的状态检测(判断文件结束和文件读/写出错等)

常用函数:feof等

(4) 掌握文件中数据的查找

五、编译预处理和命令行参数

熟练掌握编译预处理的基本概念

掌握宏定义

掌握文件包含

掌握命令行参数(argc、argv)的概念、说明和使用

六、常用算法

以下算法针对本大纲中列出的各种数据结构

分类(排序)算法

冒泡、选择、插入

检索(查找)算法

(1) 无序数据序列的查找(见遍历算法)

(2) 有序数据序列的查找:二分法

遍历算法

(1) 一维数组和二维数组的遍历

(2) 单向链表的遍历

(3) 文件的遍历

简单的数值计算方法:如多项式函数的计算

其它基本算法:如进制转换

三、考试基本题型

选择题 20分

程序完善题 20分

编程题 35分

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