「留學(xué)美國(guó)」美國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，讓你贏在未來起跑線

美國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)介紹

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生物醫(yī)學(xué)工程（BiomedicalEngineering）屬于一門交叉學(xué)科，與生物工程密切相關(guān)，是將工程技術(shù)與醫(yī)學(xué)相結(jié)合以提高醫(yī)療水平的一門學(xué)科，其主要目的是研發(fā)各類先進(jìn)醫(yī)療設(shè)備。傳統(tǒng)的生物醫(yī)學(xué)工程其研究領(lǐng)域非常廣泛，包括：生物信息學(xué)、醫(yī)學(xué)圖像、圖像處理、生理信號(hào)處理、生物力學(xué)、生物材料、系統(tǒng)分析、三維建模等等。生物醫(yī)學(xué)工程的應(yīng)用實(shí)例有生物兼容的假體、醫(yī)療器械、診斷設(shè)備、MRI和EEG這樣的成像設(shè)備以及醫(yī)用藥品。其它還包括起搏器、infusionpump、心肺機(jī)、透析機(jī)、診斷設(shè)備、人工器官、移植以及先進(jìn)的彌補(bǔ)術(shù)等，都屬于生物醫(yī)學(xué)工程的研發(fā)產(chǎn)品。下面澳際留學(xué)就介紹生物醫(yī)學(xué)工程相關(guān)的內(nèi)容！

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科介紹：

生物醫(yī)學(xué)本質(zhì)是醫(yī)學(xué)，研究的是生物原理下的醫(yī)學(xué)問題。生物醫(yī)學(xué)工程是研發(fā)醫(yī)療設(shè)備的，和計(jì)算機(jī)、電子都有交界。

所謂生物(醫(yī)學(xué))工程，一般認(rèn)為是以生物學(xué)(特別是其中的微生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)和細(xì)胞學(xué))的理論和技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合化工、機(jī)械、電子計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代工程技術(shù)，運(yùn)用到生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的技術(shù)。

生物工程技術(shù)分支多種多樣，有一種分類是將生物工程歸為三大類：

生物加工工程：生物加工設(shè)計(jì)，生物催化，生物分離，生物信息學(xué)等。

基因工程：生物合成，細(xì)胞工程，組織培養(yǎng)工程，基因轉(zhuǎn)移等。

生物醫(yī)學(xué)工程：生物醫(yī)學(xué)技術(shù)，生物醫(yī)學(xué)診斷，生物醫(yī)學(xué)治療，生物力學(xué)，生物材料學(xué)等。

生物力學(xué)是運(yùn)用力學(xué)的理論和方法，研究生物組織和器官的力學(xué)特性，研究機(jī)體力學(xué)特征與其功能的關(guān)系。生物力學(xué)的研究成果對(duì)了解人體傷病機(jī)理，確定治療方法有著重大意義，同時(shí)可為人工器官和組織的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。生物力學(xué)中又包括有生物流變學(xué)（血液流變學(xué)、軟組織力學(xué)和骨骼力學(xué)）、循環(huán)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)和呼吸系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等。目前生物力學(xué)在骨骼力學(xué)方面進(jìn)展較快。

生物控制論是研究生物體內(nèi)各種調(diào)節(jié)、控制現(xiàn)象的機(jī)理，進(jìn)而對(duì)生物體的生理和病理現(xiàn)象進(jìn)行控制，從而達(dá)到預(yù)防和治療疾病的目的。其方法是對(duì)生物體的一定結(jié)構(gòu)層次，從整體角度用綜合的方法定量地研究其動(dòng)態(tài)過程。

生物效應(yīng)是研究醫(yī)學(xué)診斷和治療中，各種因素可能對(duì)機(jī)體造成的危害和作用。它要研究光、聲、電磁輻射和核輻射等能量在機(jī)體內(nèi)的傳播和分布，以及其生物效應(yīng)和作用機(jī)理。

生物材料是制作各種人工器官的物質(zhì)基礎(chǔ)，它必須滿足各種器官對(duì)材料的各項(xiàng)要求，包括強(qiáng)度、硬度、韌性、耐磨性、撓度及表面特性等各種物理、機(jī)械等性能。由于這些人工器官大多數(shù)是植入體內(nèi)的，所以要求具有耐腐蝕性、化學(xué)穩(wěn)定性、無毒性，還要求與機(jī)體組織或血液有相容性。這些材料包括金屬、非金屬及復(fù)合材料、高分子材料等；目前輕合金材料的應(yīng)用較為廣泛。

醫(yī)學(xué)影像是臨床診斷疾病的主要手段之一，也是世界上開發(fā)科研的重點(diǎn)課題。醫(yī)用影像設(shè)備主要采用X射線、超聲、放射性核素磁共振等進(jìn)行成像。

X射線成像裝置主要有大型X射線機(jī)組、X射線數(shù)字減影（DSA）裝置、電子計(jì)算機(jī)X射線斷層成像裝置（CT）；超聲成像裝置有B型超聲檢查、彩色超聲多普勒檢查等裝置；放射性核素成像設(shè)備主要有γ照相機(jī)、單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像裝置和正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像裝置等；磁成像設(shè)備有共振斷層成像裝置；此外還有紅外線成像和正在興起的阻抗成像技術(shù)等。

醫(yī)用電子儀器是采集、分析和處理人體生理信號(hào)的主要設(shè)備，如心電、腦電、肌電圖儀和多參量的監(jiān)護(hù)儀等正在實(shí)現(xiàn)小型化和智能化。通過體液了解生物化學(xué)過程的生物化學(xué)檢驗(yàn)儀器已逐步走向微量化和自動(dòng)化。治療儀器設(shè)備的發(fā)展比診斷設(shè)備要稍差一些。目前主要采用的是X射線、γ射線、放射性核素、超聲、微波和紅外線等儀器設(shè)備。大型的如：直線加速器、X射線深部治療機(jī)、體外碎石機(jī)、人工呼吸機(jī)等，小型的有激光腔內(nèi)碎石機(jī)、激光針灸儀以及電刺激儀等。

手術(shù)室中的常規(guī)設(shè)備已從單純的手術(shù)器械發(fā)展到高頻電刀、激光刀、呼吸麻醉機(jī)、監(jiān)護(hù)儀、X射線電視，各種急救治療儀如除顫器等。

為了提高治療效果，在現(xiàn)代化的醫(yī)療技術(shù)中，許多治療系統(tǒng)內(nèi)有診斷儀器或一臺(tái)治療設(shè)備同時(shí)含有診斷功能，如除顫器帶有診斷心臟功能和指導(dǎo)選定治療參數(shù)的心電監(jiān)護(hù)儀，體外碎石機(jī)中裝備了進(jìn)行定位的X射線和超聲成像裝置，而植入人體中的人工心臟起搏器就具有感知心電的功能，從而能作出適應(yīng)性的起搏治療。

介入放射學(xué)是放射學(xué)中發(fā)展速度最快的領(lǐng)域，也就是在進(jìn)行介入治療時(shí)，采用了診斷用的x射線或超聲成像裝置以及內(nèi)窺鏡等來進(jìn)行診斷、引導(dǎo)和定位。它解決了很多診斷和治療上的難題，用損傷較小的方法治療疾病。

目前各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的高技術(shù)之一為醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，其中以圖像處理，阻抗成像、磁共振成像、三維成像技術(shù)以及圖像存檔和通信系統(tǒng)為主。在成像技術(shù)中生物磁成像是最新生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展的課題，它是通過測(cè)量人體磁場(chǎng)，來對(duì)人體組織的電流進(jìn)行成像。生物磁成像目前有二個(gè)方面。即心磁成像（可用以觀察心肌纖維的電活動(dòng)，可以很好地反映出心律失常和心肌缺血）和腦磁成像（用以診斷癲癇活動(dòng)、老年性癡呆和獲得性免疫缺陷綜合征的腦侵入，還可以對(duì)病損腦區(qū)進(jìn)行定位和定量）。

生物醫(yī)學(xué)工程就業(yè)方向：

由于生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科是應(yīng)用最先進(jìn)的理工科的理論與方法來研究人的生命現(xiàn)象與規(guī)律，因此其研究領(lǐng)域極其廣泛，其研究方向也非常多，如：生物醫(yī)學(xué)信號(hào)的檢測(cè)與處理；醫(yī)療儀器；醫(yī)學(xué)成像；生物醫(yī)學(xué)材料；人工器官；生物醫(yī)學(xué)制造；介入治療；康復(fù)工程；遠(yuǎn)程醫(yī)療；生物芯片等等。在每一個(gè)方向上又有著非常寬廣的內(nèi)容。因此，生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域也是今后幾十年內(nèi)最容易出現(xiàn)理論突破和技術(shù)創(chuàng)新的學(xué)科領(lǐng)域之一。

生物醫(yī)學(xué)工程中的核心內(nèi)容，即醫(yī)療儀器在美國(guó)已成為支柱產(chǎn)業(yè)。對(duì)具有13億人口的中國(guó)，在整個(gè)社會(huì)以及政府已經(jīng)開始高度關(guān)注醫(yī)療儀器的今天，醫(yī)療儀器也必將很快成為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)。

美國(guó)院校對(duì)BME的專業(yè)分支與國(guó)內(nèi)有很大差別。各個(gè)學(xué)校的研究方向也會(huì)略有不同，但他們的專業(yè)分工和著重點(diǎn)非常明確，所以的相關(guān)學(xué)科知識(shí)，都是以一個(gè)方向服務(wù)的。如Cornell的BME的方向偏向Biomechanics(生物力學(xué))，他們的Imaging方向的老師就不是很多，曾經(jīng)有錄取過電機(jī)專業(yè)的學(xué)生；Dartmouth，是歸類于工科學(xué)院的，規(guī)模雖然不是很大，但BME專業(yè)中的幾個(gè)方向是很不錯(cuò)的，如Optical-Imaging，在國(guó)內(nèi)似乎還沒有聽說過這個(gè)方向，所以他們似乎對(duì)于物理以及電子等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生更感興趣，這也是和他們的研究領(lǐng)域和重點(diǎn)是有很大關(guān)系的；另外有一些比較特殊的就是，有一些學(xué)校會(huì)把BME歸類于PsychologyDepartment，比如BrandiesUniversity，Illinois，Ohio等。

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