生物医学工程学科进展与趋势
一、引言
生物医学工程（Biomedical Engineering，BME）是一个新兴的多学科交叉领域，其内涵是：“工程科学的原理和方法与生命科学的原理和方法相结合，以认识生命运动的‘定量’规律，并用以维持、改善、促进人的健康”。历史地看，生物医学工程的起源可以追溯到H·冯·赫姆霍兹、D·雷蒙和W·伦琴等人，但作为一门独立的学科则形成于20世纪60年代。其动因有二：一是医学进步的需求；二是医疗器械产业发展的需要。
（一）生物医学工程和现代医学
20世纪50年代以来，随着传染病逐渐被控制，心脑血管疾病、癌症、糖尿病等非传染性现代文明流行病成为人类健康的主要威胁。因此，探索这些现代物质文明流行病的发生、演变、转归的规律（定量），并发展有效的诊断、治疗、康复的方法、技术和装置，成为医学进步的急需。但是，这些问题不是以定性观察、现象归纳为方法学特征的医学本身所能解决的，它必须和以定量观测、系统分析为方法学特征的工程科学相结合，并综合运用各种已有的和正在发展的高、新技术，才有可能逐步解决这些问题。于是，生物医学工程应运而生。
40余年来，生物医学工程的迅猛发展，深刻地改变了，并正在更深刻地改变着医学本身。医学影像技术和装置（X线机、直接数字化x线机、B超、彩超、X—CT、磁共振等）不仅是现代医学诊断之必需，而且正在改变外科临床的面貌（如肿瘤无创治疗、手术导航、微创外科等）；医用生物材料（包括介入器件）、人工器官、组织工程和生物人工器官则为人体组织、器官不可逆损伤/蜕变的治疗创造了技术条件，推动修复、重建、再生医学的变革；呼吸机、除颤器、体外支持人工肝、左心辅助泵、危重病人监护系统等则大大提高了医疗急救的水平，使许许多多人从地狱之门重返人间；医学电子技术已经从医院（诊断、治疗）走向家庭（保健、康复）；而医学信息技术则是实现社区医疗、移动医疗和远程医学的技术平台等。不难看出，生物医学工程科学和技术的发展加速了，改变着现代医学的进程，而且预示着医学变革的方向。由于现代文明流行病具有很强的个体性，医学的发展正在进入一个以个体化医疗为特征的新时期。而真正的个体化医疗要求医学工程与医学临床（包括医生个人的经验）的融合，从而必然导致临床医学工程化。目前，骨科手术和植入物（包括人工关节等）个体化设计已经实现，而且在北美和西欧正在趋于规范化。心血管及其他外科手术个体化设计、肿瘤无创物理治疗个体化设计等正在研发之中；随着组织工程和微组织工程、高相容可植入/可介人生物微系统技术和药物靶向控释技术以及经验表达、知识工程技术等的发展，个体化医疗（医学临床工程化）将逐步成为临床医学的主体。
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