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一、遠程醫療技術(Tele-medicine)
(一)背景及意義
二十一世紀我國將面臨人口眾多、交通擁擠、醫院容量有限,以及由于獨生子政策導致的日益嚴重的人口老齡化等一系列嚴重的社會問題,遠程醫療技術的發展可望為我們提供一個緩解上述問題的有效途徑。最簡單的遠程醫療形式是通過PSTN(公共電話網絡)進行心電(ECGs)的遠程解釋,但目前的遠程醫療技術研究與試驗則是伴隨當前IT技術的發展而發展的一個范圍更加廣泛,意義更加深遠的新興領域。它是現代通訊技術和計算機與現代醫學相結合的產物,它利用電子通訊及多媒體技術實現遠距離醫學檢測,監護,咨詢,急救,保健,診斷,治療,以及遠距離教育和管理等等。遠程醫療旨在通過提供一種管理良好、高效和跨越時空障礙的全新醫療保健服務模式,最終達到共享醫療保健資源,降低醫療保健費用,提高醫療效率和質量的目的。另外,在戰場救護,交通等意外事故危重病人的緊急處理等方面,遠程醫療技術也有很大的應用價值!廣義地講,遠程醫療是指醫護人員利用通訊和電子技術來跨越時空障礙、向人們提供醫療保健服務。根據不同的應用,遠程醫療又可分類為遠程監護,遠程治療,遠程會診和遠程教育等等。
(二)發展過程
最早的遠程醫療雛形可以追溯到1905年Einthoven等人利用電話線進行的心電圖數據傳輸實驗。但真正具有一定實用價值的遠程醫療系統在50年代才開始出現,該系統可以通過電話線和專用線傳送簡單的醫學數據。而在70~80年代遠程醫療開始利用電視系統傳輸醫學圖像,即以遠程放射醫學(Tele-radiology)為主。隨著現代微電子學、通訊技術、計算機及網絡技術的發展,在90年代人們開始實踐與評估該系統在遠程醫療咨詢、遠程教育、遠程專家會診等多方面的應用。近幾年來,隨著醫用數字影象設備如CT、MRI、B超以及DSA等的迅速普及,促使越來越多的醫院采用數字圖像存儲通訊系統(PACS,PictureArchivingandCommunicationSystem),逐步實現醫院的無膠片管理,為普及遠程醫療奠定了良好基礎。當前,遠程醫療系統技術的技術支持有:交互視頻影像設備(interactivevideo),高分辨監視器(high-resolutionmonitors),計算機網絡(computernetworks),蜂窩電話(cellulartelephones),高速開關系統(high-speedswitchsystems),以及以光纖和衛星通信為核心的信息高速公路等。需要說明的是,在目前的中國,由于網絡的普及面仍然十分有限,在一些中小縣城市,既缺少高水平的醫療專家又缺少足夠帶寬的信息網絡,患者的經濟能力也十分有限。在這種背景下,基于電話線的遠程醫療服務在一定程度上滿足了當前的需求,顯示出了一定的發展空間,值得國內的醫療電子企業重視。
(三)適宜范圍和初步的臨床效果
遠程醫療技術(Tele-medicine)最大的作用在于它對農村和不發達國家的那些得不到良好服務的人群提供健康護理服務。在這些地方,合格醫生的缺乏是一個很大的問題。其他需要遠程醫療的地方包括:邊遠的兵站,需要保密的地方,出院后病人的監護,家庭監護,病人教育,醫學教育等。有些醫學部門,如放射學(radiology),病理學(pathology)和心臟病學(cardiology),他們需要高保真的電子醫務數據和圖像為診斷服務,因而特別適合于采用遠程醫療。隨著遠程醫療技術的成熟,它能夠提供服務的醫學部門和范圍也會隨之相應地增加。比如,以下這些領域的遠程醫療實踐正在逐步增多:矯形外科學(orthopedics),皮膚病學(dermatology),精神病學(psychiatry),腫瘤學(oncology),神經病學(neurology),兒科學(pediatrics),產科學(obstetrics),風濕病學(rheumatology),血液學(hematology),耳咽喉科學(otolaryngology),眼科學(ophthalmol-ogy),泌尿科學(urology),外科(surgery)等。總的來說,有關報告顯示,遠程醫療提供了醫生與遠端之間的可靠的高質量的數據和音頻視頻通信。通過將遠程醫療和直接的醫生診斷相比較發現,二者沒有大的差異。這些初步的結果說明,遠程醫療提供了與醫院相當的服務質量。目前,遠程醫療已被成功地用于直接的病人監護,它明顯地改進了醫生的診斷能力和對病人的處理選擇。遠程醫療在臨床醫學中的作用已被完全證實,它的使用情況已經超過了立法和行政部門的步伐。因此,在未來健康監護工業的發展策略中,遠程醫療應是一個不可忽略的因素。一個重要的目標是實現兩個“所有”:方便地實現所有的醫學服務和面向所有的地方。
(四)遠程醫療系統與信息技術
[摘要]化學糖生物學的研究成果在生物醫藥的研發領域日漸活躍,其中糖芯片技術(或稱糖微陣列技術)在過去的15年間引起了科學家們的廣泛關注。糖芯片技術通過將糖分子固定于芯片表面,然后利用熒光等信號檢測糖分子和蛋白質或其他生物大分子的相互作用情況,從而分析凝集素和抗體的聚糖結合特性、檢測細菌等病原體、診斷與鑒定疾病相關抗聚糖抗體等等。本文將從糖芯片的技術優勢和其在生物醫學領域的應用兩個方面做簡要介紹。
[關鍵詞]糖芯片;微陣列;糖生物學;生物醫學
1引言
生物體內的糖類物質大部分都以細胞膜上或細胞內糖綴合物的形式存在。糖綴合物包括了糖蛋白(O-連接的糖蛋白和N-連接的糖蛋白)、蛋白聚糖、糖胺聚糖以及糖鞘脂。其中,糖綴合物中的聚糖可以通過與聚糖結合蛋白(GBP)的相互作用參與許多復雜的細胞活動,例如,細胞表面的聚糖可以通過與糖基化蛋白結合參與細胞運輸,粘附和信號傳導[1]。為了探究聚糖是如何參與到生化反應過程中的,研究人員開發出了糖芯片(Carbohydratemicroarrays)技術,這一技術與基因芯片、蛋白質芯片技術等原理類似,主要應用高通量和微量樣品的芯片分析方法檢測糖體與生物大分子之間相互作用。糖芯片使用了由不同種類的聚糖組成的微陣列,通過固定使得聚糖密集且有序地連接在固體表面上。在此基礎上利用熒光等信號檢測糖分子和蛋白質或其他生物大分子的相互作用情況。
2糖芯片技術的原理與技術優勢
2002年,Wang[2]等首次用微量點樣法將48種微生物糖蛋白和多糖抗原點印在包被有硝酸纖維素膜玻片上的糖芯片中,通過這一程序,可以在單個微載玻片上構建大量的微生物抗原,便于病原體的檢測。其后,大量的科研工作者對糖芯片技術進行了改進,發展出了物理吸附固定、非共價相互作用固定和共價作用固定三種糖體在固體介質上的固定方法[12]。相比于其他檢測方法,糖芯片具有檢測樣品用量少、特異性高、高敏感性、高通量和長期穩定性等優點,其最大的突出優勢就是用于芯片制備的樣品和分析樣品用量均比較少,這可以充分降低制備樣品的難度。另外,糖芯片技術的另一個重要特征是附著在固體表面的聚糖顯示為多價,可以通過簇效應與聚糖結合蛋白形成多價復合物,因此,與溶液中的單價聚糖呈現弱相互作用的蛋白質可以強烈地與微陣列上的聚糖結合,這使得糖芯片能夠快速地分析由聚糖介導的生物大分子間相互作用。除此之外,由于受到寡糖合成的限制,糖分子庫的容量一般不大,因此,只要針對某一研究體系構建大小合適的特定糖類型的糖分子庫,并保證足夠的結構多樣性,就可以用于糖芯片的分析。
3糖芯片技術在生物醫學領域的應用
近年來,糖芯片在生命科學與醫學研究中的應用越來越廣泛,在與糖綴合物相關的免疫學、醫學微生物學、植物學的最新研究中潛力巨大。
1光聲成像的原理
由于不同的生物組織對激光的吸收系數不同,因而他們吸收的光能量大小也不同。在均勻的入射光照射下,不同的生物組織產生的光聲信號的強度也是不一樣的。這些信號是生物組織內部信息的反映,包含著生物組織內部的成分、結構等信息,基于生物組織內部的光學吸收系數分布,就可以獲得組織內部的組織結構、病理信息等。通過一定的方法對光聲信號進行采集、處理,并重建出組織結構圖形,結合生物組織中光學吸收系數的分布,可以定量分析組織結構的變化情況,即對生物組織進行功能成像,反映了組織內部微小的病變、血紅蛋白濃度、血氧濃度等重要參數。
2基于非聚焦單陣元探測器的光聲成像系統設計
光聲斷層成像系統采用非聚焦激光照射樣品,并采用非聚焦超聲換能器檢測被樣品照射區域周圍的光聲信號,從檢到的光聲信號,反演出成像區域生物組織的光吸收系數的空間分布,并且由此繪制組織被照射區域的光聲圖像。一般在光聲斷層成像的實驗研究中,為了簡化系統的復雜程,減少實驗成本,提高實驗穩定性,往往采用一個超聲換能器對生物組織進行旋轉掃描。
美國圣路易斯華盛頓大學的LiHongVWang在2003年時帶領研究小組利用非聚焦的單陣元超聲換能器對小鼠大腦進行光聲斷層成像,實現了對老鼠大腦皮層的高對比度成像,對大鼠腦部進行光聲斷層成像,血管成像結果與腦部解剖結果十分吻合。隨后各式各樣的單探頭掃描實驗系統用于小鼠的腫瘤生長、血管變化和外圍關節成像。使用單陣元非聚焦超聲換能器采集光聲信號,對于每次采集到的距離換能器不同半徑弧的光聲信號光聲信號,需對其求積分。因此不能采集單一方向的光聲信號,需要圍繞生物組織旋轉換能器,采集樣品各個方向的光聲信號,最終通過數值計算模擬出光聲圖像。該實驗裝置由于只需一個超聲換能器,信號采集電路比較簡單,成本較低。但由于加入了旋轉機構旋轉超聲換能器,實驗裝置的結構變得相對復雜,采集數據時間稍長,而且引入了機械振動誤差,成像結果受機械硬件影響較大。于是發展出陣列圓形掃描系統,采用這種方式的系統采集多個通道的光聲數據。可以有效地減少信號采集時間,因此這種采集方式被大多數實驗者采用。LihongV•Wang等首次用512個陣列的環形探頭實現了高分辨率的大腦血管實時成像,并對小鼠腦中的光聲造影劑進行了監控。V•Ntzi-achristos等也用64個陣元組成180°圓弧對小老鼠的腹部、胸部和心臟進成像,它的動態圖像幀頻能達到10Hz。
3結束語
光聲成像作為兼具光學與超聲成像優勢的一種新型無創的生物醫學成像技術,既具備光學高靈敏功能與分子成像的優勢,可診斷識別早期腫瘤病變,又具對數厘米深的生物組織進行高分辨成像的特點,近年來在國際上獲得了突飛猛進的發展。作為新出現的生物醫學影像技術,光聲成像對生物組織結構和功能成像具有指導意義,為研究生物組織的形態結構、生理病理特征、代謝功能等提供了重要手段。與傳統生物醫學光學技術相比,光聲成像方法確實具有獨特的優勢。同時,為了推動光聲成像技術的發展,研究人員針對癌癥、心腦血管病等重大疾病開展了多項臨床研究。該技術的進步,必將對相關醫療器械產業的發展產生重要影響。
作者:黃弘韜曾兵段佳明黃文峰單位:成都理工大學
摘要:
生物醫學透射電鏡已越來越廣泛地應用到各個醫學及科研領域,透射電鏡技術實驗課教學也顯得尤為重要,為了能夠培養出更多實驗能力較強、操作技能扎實的學生,實驗教學的改革是必然的。
關鍵字:
透射電鏡技術;實驗教學;教學改革
在現代生物醫學領域,電子顯微鏡技術與生物醫學研究、臨床診斷等多學科的結合變得越來越重要,已成為相關科研人員和醫學工作者不可或缺的科學研究手段及臨床診斷工作中的重要檢測工具。生物醫學透射電鏡技術的實驗教學主要有標本的制備、電鏡的調整與使用、圖像的觀察與分析,教學內容豐富,專業性強、技術要求高、操作程序繁多。因此,提高實驗教學的質量,具有十分重要的意義。
一、實驗課程內容與臨床、科研工作緊密結合
選擇生物醫學透射電鏡課程的學生大多數都是基礎醫學、藥學或臨床專業的學生,尤其是研究生,對他們來說,學習電鏡技術知識,除了應用于將來的科研工作之外,還要為臨床工作提供可靠的輔助診斷依據。因此,只有將理論和臨床應用完美的相結合,才能激發學生學習的興趣和提高學生參與到實驗課中的積極性。隨著醫學科學的不斷發展,目前臨床上應用電鏡技術作為輔助診斷已越來越普遍。透射電鏡技術對疾病的病情、病因的診斷,尤其是在腎臟病、腫瘤、血液病、肌肉疾病的診斷及分析等方面都取得了非常顯著的成效。我們在生物醫學透射電鏡實驗教學過程中,應結合大量的臨床病例,從具體病例的取材方法、診斷情況、超微病理圖片等內容,進行理論講解和實驗示教,加深學生們對電鏡在病理診斷和臨床應用方面的印象,為以后醫學科研深入研究奠定扎實的理論和操作基礎。為此,在電鏡技術實驗教學中,要密切聯系相關的臨床和科研工作。
二、培養熟練而又細致的實驗動手能力,不斷提高實驗操作技能水平
隨著生物醫學的開發和研究,人類在對生物醫學的深入研究和對人體生命基本規律的不斷掌握的同時,也越來越深切地感到,傳統的價值觀和社會道德觀已不能適應正在變化的現實。這一方面表現為人類對自然的功利目的與生命規律正在發生的深刻的矛盾沖突,而另一方面表現為生物醫學的突飛猛進與法律機制不健全、立法不完善。為了促進人類在生物醫學方面的健康發展,完成人類戰勝病患,達到體質健康和改良之目的,必須對生物醫學企業在倫理、道德和法律規范的范疇內定位,以促進生命規律的倫理觀、道德觀與法制規范的結合,建立起符合人類社會倫理觀、道德觀和法律規范的生物醫學體系。本文擬從生物醫學企業人工授精、試管嬰兒所涉及的倫理道德問題進行分析研討。
一.生物醫學企業的倫理道德問題與立法的客觀必然性
目前,我國大陸尚未制定人工授精和試管嬰兒的法律條文。但是,《婚姻法》中卻規定了“患麻風病未經治愈或其它在醫學上認為不應當結婚的疾病”的患者禁止結婚。同時,衛生部于1986年對婚姻保健常規的《異常情況的分類指導標準(試行)》文件中也具體規定了以下疾病患者不得生育:(1)婚配雙方均患有重癥智力低下者。(2)男女任何一方患有嚴重的常染色顯性遺傳病者。(3)婚配雙方均患有相同的嚴重的常染色體隱性遺傳病,(4)婚配的任何一方屬于多基因病的高發家系患者。(5)其他罕見的嚴重遺傳病等。然而,隨著生物醫學技術的高速發展,我國無論在人工授精還是在試管嬰兒方面都已達到世界水平。我國的法律、法規對結婚、生育條件做了硬性規定,但那些不符合、不具備結婚、生育條件而又渴望能夠結婚生育的人們,生殖技術的革命又給他們帶來了希望。這種希望的誘惑在很大程度上又勢必與現行的法律相沖突。因此,我國的法律在科學技術高速發展的今天,對現代生物醫學技術的進步所涉及的法律問題,應作相應的修補,這是歷史發展的必然。
二.生物醫學企業人工授精和試管嬰兒的倫理道德基本原則問題
我們認為,生物醫學企業為了確保人工授精和試管嬰兒正確合法的運用到醫學上,保障和監督供、受者的合法權益及醫院和醫師合法履行其職責,必須堅持以下幾個原則:
(一).生物醫學企業精子、卵子無償捐贈原則
繼我國湖南醫學院建立了第一個人類冷凍精子庫后,目前,廣州、上海、鄭州等都相繼出現了采集和提供卵子的生物醫學企業機構。這些機構的精子、卵子的來源,供給者都是以無償自愿的形式捐贈,我們認為,在無償自愿的原則基礎上,捐贈者有權了解提供和捐贈精子和卵子的社會意義和對其自身有無不良后果。尤其是女性,有權了解捐贈卵子的過程,以及對其身體健康的影響和預后情況,有權自主決定是否捐贈。醫院和醫師應當根據具體情況作出真實的答復。對提供和捐贈者來說,有權隨時以口頭或書面形式撤銷提供和捐贈。接受者或第三人不得以任何方式強制執行。提供和捐贈者,應當以無償的方式進行,捐贈卵子的婦女除享受醫療和對身體的補助費用外,不得附帶有任何有償性質的商品化條件。
(二).生物醫學企業禁止精子、卵子以商品形式交易的原則
一、生物醫學影像學在生物醫學工程中的地位
BME的重要目標之一是發展非侵入式的診斷技術用于治療和診斷疾病。生物醫學影像是一種非常有效的對結構與功能進行診斷的非侵入式技術。現在,生物醫學影像學已成為現代化醫院的主要標志之一,它是臨床研究的一種主要工具,也是醫院開展新技術、新業務的重要基礎。生物醫學影像學是如此的重要,美國國立衛生研究院(NationalInstitutesofHealth,NIH)在20世紀初就改變了它們傳統的疾病和器官的機構模式,建立了國立生物醫學影像學與生物工程學研究院(NationalInstituteofBiomedicalImagingandBioengineering,NIBIB)。而在我國國家基金的醫學科學三處,影像醫學不再是BME中的一個分支,而是被放到與BME同等的地位。美國最近開展的一項被認為可與人類基因組計劃相媲美的腦科學研究計劃,正是生物醫學影像學在神經科學領域的巨大應用。根據美國勞工部的統計顯示,BME專業是美國就業領域中需求增長最快的專業,從2010年到2018年預計有72%的增長,而生物醫學影像學又是BME中增長最快的領域。
生物醫學影像學隨時間在飛速地發展,被廣泛應用在臨床和基本生理和生物學的研究之中。大量的新發明出現在生物醫學影像領域,被用于創建新的影像模式;提高圖像的空間與時間分辨率與對比度;提供更為方便使用的影像數據分析和可視化;進行遠程醫療等。生物醫學影像學是一門交叉學科,它的飛速發展不僅需要優秀的生物醫學影像從業人員,也對生物醫學影像的教育提出了更高要求和全新的挑戰。如何提高生物醫學影像人才隊伍的綜合水平,已迫在眉睫。
二、生物醫學影像學教育
1.生物醫學影像學從業者的變化
現代化的大型生物醫學影像設備是集物理、材料、機械、電子、計算機、自動化、網絡等多種技術于一體的精密儀器。它的操作、維護和保養均十分復雜,對操作者的素質要求比較高。數十年前,大型生物醫學影像設備的從業者是一些受過醫學圖像培訓的物理學家。隨后,這項工作主要由本科物理專業、研究生醫學物理專業的畢業生充當。而在今天,大型生物醫學影像設備的操作者主要來自于BME專業畢業的本科生和研究生。BME的教育由于融合了物理科學、工程方法和技術以及生物醫學,使得BME專業的畢業生極為適合生物醫學影像學方面的工作。生物醫學影像學從業者的變化給人們提出了三個教育中的問題:是否所有的BME學生都需要對生物醫學成像有一些基本的了解和認識?BME專業的學生需要掌握哪些生物醫學影像學知識?如何使學生更好地了解、設計及使用成像系統?
2.生物醫學影像學的知識結構和應掌握的基本知識
生物醫學影像學的知識來自于多個學科領域,包括電氣工程學、機械工程學、生物物理學、數學、物理學、材料科學、生物學等。生物醫學影像學需要具備基本能量物理、輻射、輻射能量與物質的交互、硬件設計與實現、數據收集、分析和可視化、組織器官基于圖像的建模、數學變換、信號和圖像處理、軟件工程、信息論以及高性能計算等多方面的知識。由于生物醫學影像學在BME教育中的重要性,BME的學生即使未來不從事相關的工作,他也應該學習生物醫學成像和生物醫學圖像處理的基礎課程。他們應該理解常用圖像模式的基本成像原理和它們的優缺點,如何進行基本的圖像分析與處理,常用模態圖像的基本解釋等。而未來準備從事相關工作的BME學生,則應該選擇一到兩種影像模式,圍繞它們的具體應用進行更深入的學習與研究。
生物醫學工程學科(BiomedicalEngineering,簡稱BME)是一門由理、工、醫相結合的邊緣學科,是多種工程學科向生物醫學滲透的產物。它運用了現代自然科學和工程技術的原理和方法,從工程學的角度,在多層次上研究人體的結構、功能及其相互關系,揭示其生命現象,為防病、治病提供新的技術手段,其目的是解決醫學中的有關問題,保障人類健康,為疾病的預防、診斷、治療和康復服務。生物醫學工程學科的最大的特點即是一門高度綜合的交叉學科。生物醫學工程興起于20世紀50年代,它與醫學工程和生物技術有著十分密切的關系,而且發展非常迅速,成為世界各國競爭的主要領域之一。生物醫學工程學這個名詞最早是出現在美國。1958年在美國成立了國際醫學電子學聯合會,1965年該組織改稱國際醫學和生物工程聯合會,后來成為國際生物醫學工程學會。生物醫學工程學除了具有很好的社會效益外,還有很好的經濟效益,前景非常廣闊,是目前各國爭相發展的高技術之一,現今市場規模可達1000~2000億美元。生物醫學工程學的學科內容包括了生物信息學、生物力學、各種醫療儀器裝備、醫學物理學以及醫學材料等,它的發展將隨著世界高技術的發展,如航天技術、微電子技術等的發展而得到長足進步。隨著生物醫學工程學科的高速發展,對相關人才的需求日益增大,為此,我國有大量的醫科、藥科大學、綜合大學和理工科院校都設置了生物醫學工程從本科到博士的專業及領域。在2008年4月北京舉行的“亞太生物醫學工程國際會議”上,各種院校生物醫學工程學科專業教育、課程建設等問題被提出并進行探討,對于交叉學科教育教學模式的創立進行了研究,說明這一問題已經成為高校教育教學研究的熱點。本文在對生物醫學工程學科特色、對醫科藥科、綜合性大學、理工科大學辦學特點進行分析的基礎上,對于在各類院校中設置的生物醫學工程專業的特色建設進行闡述。
1生物醫學工程專業內容特色概述
生物醫學工程是一門新興的邊緣學科,它綜合了工程學、生物學和醫學的理論和方法,在各層次上研究人體系統的狀態變化,并運用工程技術手段去控制這類變化。其學習內容包括以下幾個方面。
1.1醫學影像技術
即通過X射線、超聲、放射性核素、磁共振、紅外線等手段及相應設備進行成像的技術,現還有正在興起的阻抗成像技術等。
1.2醫用電子儀器裝備
分為診斷儀器和治療儀器兩大類。診斷儀器主要是用以采集、分析和處理人體生理信號,現在使用較多的是心腦電、肌電圖儀和多參數的監護儀等,而通過體液來了解人體內生物化學反應過程的生物化學檢驗儀器也已逐步完善并走向微量化和自動化。治療儀器設備則是采用X射線、γ射線、放射性核素、超聲、微波和紅外線等儀器設備,如X射線深部治療機、體外碎石機、人工呼吸機等。手術設備如γ刀、激光刀、呼吸麻醉機、監護儀、X射線電視等。現代化醫療技術中還將設備功能更加多樣化、復雜化。
1.3生物力學
理工類院校的生物醫學工程專業培養目標
理工類院校生物醫學工程專業的教育,主要體現于理學、工學及二者有機結合的特色和優勢,如理工類院校在數學、生物、材料、機械、電子、計算機、自動控制、組織工程等學科,具有堅實的教學基礎、豐富的教學經驗、良好的教學資源與條件。研究和解決生命科學及醫學中的重要問題,是生物醫學工程學科教育與發展的宗旨,因此,利用理工科院校的教學資源優勢,培養能利用工程學手段,解決人類生命及健康問題的研究和應用型人才,是理工科院校生物醫學工程專業教育的重要目標。因教學資源與條件的不同,理工科院校與醫科院校、綜合性大學的人才培養目標亦相異。理工科院校側重于培養學生具備扎實的基礎知識,包括數學、物理、電子、機械、生物等學科;熟悉醫學電子儀器、生物醫學信息、計算機、生物材料等相關學科專業知識;善于利用工程學方法與手段,解決專業相關領域的問題。培養目標具有準確的定位與時代性,即一方面能充分利用理工科院校的優勢,體現其在工程學科方面的特色,另一方面,根據學科的交叉性與涉及領域的廣泛性,密切跟蹤學科的發展與社會需求變化,從而培養高素質的復合型高級專業科技人才。
根據教學與科研條件、研究方向的不同,國內理工類院校關于生物醫學工程專業人才的培養目標既具有上述共性,又各有側重與特色。如清華大學提出旨在培養能將現代電子、信息技術、物理、化學、數學和其它工程學原理,應用于研究生命科學的基本問題,能利用工程技術方法解決疾病預防、診治及改善健康、提高生活質量等的高級專業人才;浙江大學則明確培養具有生命科學、電子技術、計算機技術及信息科學等理論知識、醫學知識和工程技術緊密結合的科學研究和技術開發能力,能在生物醫學電子、醫療儀器、計算機技術、信息產業等部門從事研究、開發、教學及管理的高層次創新型人才;東南大學強調以電子、信息技術生物學、化學和材料學為知識基礎,使學生具備開展與人類健康相關的科學研究及應用開發能力,重點培養學生的研究能力和創新能力,培養具備寬闊視野、思維活躍的精英人才和領軍人才;上海交通大學依托其強大且基礎雄厚的工科和醫學背景,重點培養在生物、醫學和工程技術領域中具有開展交叉研究能力的有創新精神的,能應用物理、化學、材料、電子信息和工程等領域的技術解決生命科學問題的創新型交叉學科人才。華中科技大學生物醫學工程專業培養具備生命科學與光、電、計算機等信息科學有關的基礎理論知識,以及醫學與工程技術相結合的科學研究能力,能在醫療器械、電子技術、計算機技術、信息等產業部門從事研究、開發、教學及管理的高級工程技術人才。
華南理工大學生物醫學工程專業,始于從碩士研究生人才的培養,我校于1993年獲生物力學碩士學位授予權,1998年,將生物力學碩士點(生物科學與工程學院)與生物電子學碩士點(電子與信息學院)整合為生物醫學工程一級學科專業碩士學位授權點,并開始正式招收碩士生,2002年招收生物醫學工程專業本科生,2004成立生物醫學工程系,2006年獲生物醫學工程一級學科博士點。根據我校生物、電子、材料等學科在科研教學方面的多年積累的與優勢,結合廣東省生物醫學工程產業的發展與需求,將生物醫學工程專業本科培養目標,按要求掌握的知識與具體的能力確定為:
目標1(扎實的基礎知識):培養掌握扎實的專業基本原理、方法和手段等方面的基礎知識,包括生物醫學、電子技術、信息科學、計算機技術、生物材料、生物信息等相關學科基本知識、基本理論和基本技能的復合型高級科技人才。
目標2(解決問題能力):培養學生能夠創造性地利用生物醫學與工程技術相結合的研究開發能力,以服務于國內外生物醫學工程產業快速發展的需求。
目標3(團隊合作與領導能力):培養學生在團隊中的溝通和合作能力,學會按分工要求在團隊中從事具體工作,完成指定任務,進行組織協調,進而能夠具備生物醫學工程領域的領導能力。
目標4(工程系統認知能力):讓學生認識生物醫學工程的多學科交叉特性,從系統的角度認識與領會生物醫學工程學科的核心與特點。要求從工程系統的角度,運用多種工程技術手段與方法,尋求解決實際問題的方案。