生物医学工程文献综述范文

引言：寻求写作上的突破？我们特意为您精选了4篇生物医学工程文献综述范文，希望这些范文能够成为您写作时的参考，帮助您的文章更加丰富和深入。

篇1

主管单位：山东省科学技术协会

主办单位：山东生物医学工程学会;山东省医疗器械研究所;山东省千佛山医院

出版周期：季刊

出版地址：山东省济南市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：37-1413/R

国内刊号：

邮发代号：

发行范围：

创刊时间：1982

期刊收录：

核心期刊：

期刊荣誉：

Caj-cd规范获奖期刊

篇2

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.095

0 引言

从广义层面上来说人工生命即为具备有人的生命指征、功能、结构以及外在形象的人工制造系统，是人对于自然生命的一种模拟与拓展。广义上的人工生命是多门学科合并之后的产物。一般认为人工生命学科是由生物科学技术与工程科学技术所结合而产生出的一门学科。下文将主要就针对材料技术型生物医学工程与组织工程、人工生命间的相关性，以及材料技术型生物医学工程、组织工程、人工组织及器官展开具体的论述。

1 材料技术型生物医学工程

此种工程学科的主要研究目标即为各类生物材料及人工器官组织，其中就涵括了组织工程学科。在此方面研究工作中涵括有材料科学、生物科技、化学、信息技术、计算机技术、医学以及生命科学等多门学科的基础知识。

生物材料也就是对于生物体进行临床诊治以及将其受损组织器官替换下来，亦或是增强人体某一部分功能的材料，因此就必须要求其能够植入到人体当中并不出现排异反应，确保活体细胞可以在此材料之上自然生长。生物材料亦可被视作构成人工组织与器官的核心材料。生物医学材料在未来一段时期的主流发展趋势，即为给予组织工程的发展提供优势特性显著的活性生物材料，应确保其具备良好的生物相容特点；亲水特性；性；预防组织粘附特性；抗炎特性；抗凝特性等。以保障活体细胞能够在所制成的人工材料上生长并对病变组织起到良好的改善、恢复效果，使之免疫识别与生物催化性能得以有效提高。

依据生物医学材料的属性可将之主要划分为以下几种：

（1）无机非金属生物材料。①同人体组织力学间具备良好的相容性，同时还可改善组织生长的材料。②具备人体有机以及无机结构的复合型材料。

（2）金属生物材料。①毒性较低，弹性模量更加符合入骨特点的合金材料。②各种植入人体当中的器械材料，如较为常见的人工关节、种植牙、心脏支架等。③接入性诊治所采用的医疗器械设备如官腔支撑架、引导丝等。

（3）生物医用高分子材料。①可将血液之中的毒副物质吸出的材料。②能够在临床上应用于免疫性病症治疗的材料。

2 组织工程与人工组织

目前临床上所面临的主要医学问题当中主要就包括了组织与器官的衰竭、损伤，而临床上在应对此类问题时所较常采用的措施方法主要包括以下三方面：

（1）自体移植。由人体自身的部分组织来对损伤位置进行修复，例如，对面部皮肤大面积烧伤患者进行面部手术修复时通常会取其自身大腿位置的皮肤来进行修复损伤组织。

（2）异体移植。例如，某患者在遭遇意外事故时，家属自愿将其身体部分组织如眼角膜、肾脏等组织捐献给有需要的人。然而此种情况时常会出现异体组织的兼容性问题，同时需要被捐助的人员与每年的捐献人数相比差距过大，供体不足情况十分显著。

（3）人工器官。这种方式能够彻底解决供体不足的情况，但是其目前所存在的问题也是十分显著的即异体反应与感染情况十分明显，绝大多数的患者在接受器官移植后都是应各类感染致死。

对此人们也就设想若是能够采用母体细胞以及生物降解材料在人体当中构建起新的组织器官，也就是进行结构组织，代谢组织以及细胞系统的重新建构。目前这一设想已经不再是仅存在于人们脑海之中的假想，而已经走进了现实生活当中，可以预见组织工程的发展必将会促成这一设想的实现。

当前，组织工程研究的主要内容即为：适宜的母体细胞来源；能够为细胞粘附生长提供空间的细胞外基质；可应用在促进细胞组织再生长的因子；以及组织间的相容性。

开展组织工程通常会应用以下三种策略：（1）细胞以及生物材料的杂化体系，例如由小块活体组织将特异细胞分离出来，通过体外扩散增大之后种植于生物相容性较好同时能够生物降解的聚合物所建立起的多孔支架当中，在体外培养一段时间后可将细胞和支架结构置入于患者体内；伴随着组织缺损部位的重新构建，聚合物将会逐渐降解并消失。（2）仅具备生物降解材料体系，借助于生物生长方式促使细胞成长为多孔支架结构，在通过增殖、分化来产生为相应的组织结构，并且与周边组织相整合。例如采用珊瑚骨加支撑的羟基磷灰石陶瓷，其孔隙架构与人体骨架构极为接近，可被应用在骨组织工程支架中。（3）细胞体系，经过移植的细胞经由生物过程演变为微结构。

3 结束语

总之，从广义性的角度上来说人工生命必须要基于工程科学技术、生物科学技术以及生物工程科学技术的基础上。因而大量的工程、生物以及生物工程均是广义上的人工生命科学技术基础。材料技术型生物医学是工程的研究对象主要是生物材料与人体的各个身体器官。组织工程则是借助于生命科学以及工程科学的基础理论与方法，来探究并开发出具备修复以及改善人体组织器官功能的新型临床应用取代物，也就是人工组织，因而材料技术性生物医学工程以及组织工程也便是生物工程人工生命的基础。

参考文献：

篇3

（2）选题是否符合专业培养目标、体现综合训练基本要求。生物医学工程有着自己独特的专业特点，所以在选题过程中，指导教师一定要明确本专业的培养目标，拟定合理的题目，让学生完成选题的过程成为一次专业实战的过程。例如，选题“几种数据排序算法的性能比较”和“基于C形臂X线机的主控程序优化”，明显第二个选题较第一个更符合生物医学工程专业特点，更能帮助学生明确专业培养目标。

（3）选题的理论价值和实际价值的结合。毕业设计是学生大学四年最后的一个任务，它既是提高学生的自学能力、动手能力和实践能力的过程，也是巩固以前所学知识的机会，同时还是考核学生对专业知识综合应用能力的手段。所以选题要充分考虑理论价值和实际价值。教师在拟定题目的过程中要在学生所学的范围内，并充分考虑选题的理论价值。教师还应该深入实际，了解市场对人才的需求情况，拟定一些和实际需求联系紧密的题目，千万不能闭门造车，为了完成任务想当然地拟定一些题目。综上，在选题过程中，教师是主导，所以教师的工作尤其重要。对指导教师的专业背景、科研能力、师德师风等方面有较高要求。因此教师在日常的工作、学习中要注意加强培养这些方面的素质。

设计过程

毕业设计的过程包括：开题、准备设计（查阅资料）、设计、论文撰写。学生做毕业设计的时间大概只有13周，时间有限，所以在题目确定之后毕业设计工作应该马上有条不紊地进行，为了更好地完成毕业设计，在此期间教师的管理和引导不可缺少。

1开题

一旦题目确定，指导教师就应该组织学生做开题。开题在毕业设计过程中起着至关重要的作用，它是对整个设计的全面了解和进程安排。如果开题做得好，整个毕业设计可以说就完成了一半。开题中存在的问题主要是：很多学生刚开始的时候不会认识到它的重要性，会觉得是多余的工作，从而马虎完成。所以指导教师必须要求学生重视开题工作，在开题的时候就应该把整个过程的安排计划清楚。笔者认为学生开题时，教师应该指导学生制定工作计划和时间安排并严格纪律，学生必须记录每天的工作；教师每周检查一次设计工作的进程；每一个阶段完成之后要有心得体会等，从而保证以后的工作顺利开展。

2查阅资料

学生在平时学习的过程中接触的信息相对贫乏，获取信息的渠道相对较少，对所做的题目了解不多，并可能感到茫然和不知所措。指导教师在这方面，可以根据毕业设计的相关情况介绍相关的书籍和资料让学生自己查阅学习，鼓励学生使用网上资源和查阅英文文献，有助于学生对该方向进行整体把握，了解课题方面的最新动态，拓宽学生的思路，也是培养学生英文阅读能力的一个好机会。

3设计方案实现

这是整个毕业设计工作的重点，也是耗时最长的一个阶段。在这个阶段，教师主要把握学生的工作进程是否按照预先拟定的时间进行，在学生遇到困难的时候，引导并鼓励学生自己主动解决问题，有意识地培养学生解决问题的能力和创新思维。笔者在具体实施的时候1周进行1次检查，采取多种方式，可以是面谈，也可以采用电子邮件或电话等。主要检查设计的工作进度和收集学生遇到的疑难问题，指导学生逐一解决。

4论文写作

书写毕业论文是毕业设计的重要环节之一，是毕业设计工作成果的重要体现方式。学生按照毕业论文的要求以及自己的思路完成初稿，指导教师再从文章结构、用词、文章格式、图表格式等方面出发提出修改意见。学生在书写论文的时候，会存在以下几方面的问题：（1）文章存在抄袭现象。（2）文章结构不合理，综述部分太冗长。（3）格式不规范，按照自己的想象安排文章的格式。（4）英文翻译水平有限，英文表达不准确。（5）参考文献书写格式不规范。针对上述的问题，笔者认为应该从以下几个方面着手解决：首先，抄袭主要源于学生的信心不足和懒惰，指导教师应该根据不同的情况来解决。在平时指导的过程中，细心观察学生的反应，对于那些信心不足的学生应多加鼓励，使学生树立完成论文的信心，对于那些平时表现就比较懒惰的学生，应该晓以利害，让其知道如果出现抄袭一定会受到严厉的处罚。另外，在平时的教育过程中就应该加强学生的诚信教育，严禁抄袭，一旦发现就严惩不贷，让学生对抄袭的错误行为有深刻的认识，从而杜绝这种情况的发生。其次，文章结构应该由指导教师把关。有的同学的论文，综述和代码占了文章的大部分篇幅，而设计的思想体现得不够。开始撰写论文时，指导教师就应该告诉学生合理的文章结构，并在文章修改时指导学生修改。第三，论文格式由学校制定统一的格式规范，印发给所有学生和指导教师，学生的论文应该严格按照该规范安排。第四，英文翻译水平应该由学生在大学学习期间有意识地逐步提高，期待在做毕业设计的时间内来提高翻译水平显然是不可能的。另外，指导教师应该把一些专业的术语向学生说明清楚。如对于“去噪”这个专业名词，专业的翻译应该是“denoise”，而很多同学却翻译成“noiseelimination”。

考核

传统的毕业设计成绩评定方式比较单一，主要依据学生论文质量和答辩情况决定，其中成绩很大程度取决于指导教师的个人喜好。为了提高毕业设计评估的全面性、科学性和公正性，应该建立一套适应全过程管理的毕业设计评分体系，既全面反映了学生的水平和表现，又避免了指导教师一人做主的情况发生。笔者认为，在成绩考核时，应该成立一个毕业论文设计考核小组，小组成员由有资质的教师组成，每组大概3~4人，由考核小组综合考核意见，评定学生的成绩，成绩的评定应该有一个系统的评定标准。笔者认为毕业设计的成绩应从以下3个方面系统综合考虑，现介绍如下。

1毕业设计的完成情况

毕业设计完成的情况应该从以下几个方面考虑：（1）毕业设计选题的难易程度；题目的工作量；题目是否符合专业培养目标，体现综合训练基本要求；题目与生产、科研、实验室建设实际的结合程度等。（2）学生在做毕业设计过程中的学习态度，接受指导的情况和日志的记录情况。（3）毕业设计是否综合运用知识；实验的能力；计算的能力；对实验结果分析的能力；设计的创见性等。

2毕业论文

毕业论文的验收考核应该从以下几个方面考虑：（1）论文文题是否相符，文字表达意思是否清晰，篇幅是否合理等。（2）论文的结构是否合理。（3）论文中所体现出来的查阅资料、综合运用知识、研究方案的文字实现、外文运用等的能力。（4）论文排版格式是否符合要求，图表设计格式是否规范等。

3毕业答辩

答辩是毕业设计工作的最后一环，也是对所做工作集中检查的一个手段。主要检查学生对设计的理解和在做设计过程中获得的心得体会。答辩的考核，笔者认为应该从以下几个量化的方面考虑：（1）答辩时是否能够清晰、明确地阐述设计的主要内容，对题目的理解是否深刻。（2）答辩时对老师所提问题的回答是否有依据，基本概念是否清楚；对问题的回答是否准确深入。（3）答辩时的礼貌和仪容、仪表等。以上考核因素可以根据不同的实际情况制定相应的考核标准。

篇4

同时，根据发达国家生物医学工程教育取得成功的共同经验之一，就是既重视学生的理论基础，又重视他们的实践动手能力、实际操作能力，这样才能培养起学生的创造精神和创新意识，并发展想象力。因此，实验教学应是本课程的重要组成部分，在实践中学习现代医学设备的设计方法和思路、训练学生实际动手和科研能力、培养创新思维，但在内容和形式上却应区别于其后的综合实验和毕业设计。此外，现代医学仪器是当代高新技术与生物医学相结合的产物，它必须通过产业化走出实验室实现为医学服务的目的。而产业化进程中的设计、开发、生产、管理、销售、售后等环节都对生物医学工程专业人才提出不同的知识需求。因此，在课程教学中融入对国内医疗设备研况和产业现状的介绍，将成为提高学生社会适应能力的一种行之有效的手段。

复合型《医学仪器》课程教学

根据本课程的特点，以实现应用型和研究型的综合性人才为教学目标，引入复合型教学方法，改进教学方式和模式，以提高教学效果。

1优化和扩展的教学内容

为了符合医学仪器产业化对人才的需求，在课程内容的选择上做到优化与扩展结合，既要保证典型仪器的覆盖，同时突出新设备新技术。教学组摒弃传统的分类方式，根据临床应用将理论内容分为七大类，分别是生理信号检测仪器、监护仪器、光学仪器、临床检验仪器、植入式仪器、公共医疗仪器及医学仪器的安全性。其中生理信号检测仪器集中介绍无创血压测量、无创血流测量，而以往的心电、脑电测量因与前期《生物医学电子学》课程的内容重复，则归并至监护仪器讲解；监护仪器详细讲解多生理参数床旁监护仪的基础上，介绍手术监护、麻醉监护和胎儿监护设备；光学仪器属于新扩展内容，侧重于临床大量使用的医用内窥镜、验光仪以及激光治疗仪；临床检验仪器覆盖常规生化检查，包括生化分析仪、光度计、色谱仪、血糖仪和尿液分析仪；植入式仪器仅学习心脏起搏器；公共医疗仪器也属于扩展内容，选择了呼吸机、麻醉机、血液透析仪、医用高频电刀和各类手术器械等病房、ICU、手术室标配设备及耗材进行介绍。

2模块化互动式的教学方式

在教学实施过程中，根据内容进行模块化教学，每个模块独立讲授一类仪器，相互间既有联系又有区别。联系在于使用相同的教学方法，即课前准备教学“三大件”：讲义、教案、多媒体幻灯，课中采用启发式教学。其中讲义作为教材的补充，内容来源于国外教材的翻译、最新文献的总结，可以根据教学内容的变化进行补充修改。讲义的使用有助于教师实现个性化教学、学生理解教学内容，并且能够及时增加本学科发展动态、国内外重大研究成果。这样不断追踪新方法和新技术的应用，积极培育学生的学习兴趣的同时让学生全方位地认识这门课程的实用性和重要性。而互动式教学则是教员就教学内容向学生提问，引起学生主动思考，或者学生随时就疑问向教师提问，帮助学生理解难点重点内容，从而变“灌输式”的被动学习为主动学习。而且，这种互动式的教学，有助于营造和谐、平等的教学环境，鼓励学生提问或发表观点。在这样的教学氛围里，学生勇于发现问题、敢于提出问题、渴求解决问题。

3专业领域的专题讲座

随着新技术新方法的不断应用，医疗设备领域发展日新月异，与医学仪器相关的工作对从业人员的要求也不断细化。为了适应这种需求，教学组利用各种资源组织开展了设备研发、临床管理、仪器安全评估与认证、市场和业界动态四大类专题讲座，讲授者来自科研院所、三级甲等医院设备科、医疗器械认证公司、外资医疗器械公司等。讲座分为两段进行，第一段约30分钟为讲授，第二段约20分钟的提问与讨论。通过讲座与对话，不但使学生接触了前沿动态、开阔视野，而且能帮助学生理解学习目的、树立学习目标、调动学习热情和积极性。这一教学方式充实了课程的教学内容，将实践知识带入课堂，真正做到学习需求与教学内容相联系，从而更好地实现课程的教学目标。

4项目式的课后作业

以往课后作业的内容习惯于采用教材附带的习题，其设计多偏向于单个知识点的练习和复习，但由于《医学仪器》课程自身侧重于使学生掌握医学仪器的基本工作原理和设计方法，培养学生的系统设计思想和工程实践能力，因此教学组自2004年开始就对课后作业的形式和内容进行了一系列的探索，确定了以项目为导向的综合性课后作业。作业的实质就是在人体体温、心电、血压、呼吸、心音、脉搏等生理信号中任选一种作为测量目标，撰写综述回顾测量方法、设计电路、仿真验证并完成设计报告。测量目标选择是提出问题的过程，即被测信号的特点是什么、信号处理的要求是什么、输出结果的形式是什么、测量电路的技术指标是什么；撰写综述则是形成设计思路的过程，通过复习课程内容、查阅相关参考文献，整理归纳资料，进而确定设计方案，并由教员对方案的可行性进行核准；方案的实现采用Protues软件进行电路图的绘制和仿真验证，一般包括生理信号的滤波放大、处理、隔离和输出等功能；最后以报告的形式进行总结。这种形式的作业在鼓励学生利用理论知识解决实际问题、培养学生实践能力的同时，又练习了科研论文及设计方案的写作，并且在课程体系中也起到承上启下的重要作用，后续“综合实验”课程中将依据此方案进行电路安装和调试。

5基于虚拟仪器技术的实践教学

实验教学是本课程教学的重要组成部分，随着教育理论的发展，研究型实验课越加受到重视，这是培养学生科研能力、创新思维的重要途径之一。然而，《医学仪器》开设研究型实验所需的硬件平台价格昂贵，因此我们另辟蹊径，选择利用虚拟仪器技术设计研究型实验，不仅达成教学目标，又补充了仪器设计的新方法。实验主要内容为在MIT－BIH心率异常数据库中任选一种病理状态的ECG数据，编写Lab－VIEW程序完成数据的读取显示，利用信号处理方法提取心电波形的特征参数，以此为据实现判断异常ECG的方法。实验分组进行，每组选出负责人并分析任务、提出解决方案、落实分工、撰写任务书，由教师核准后开始实验。实施过程中教师全程参与，认真论证实验方案、给予适当指导的同时，对实验各环节出现的问题同学生展开积极讨论，并随时督促实验进度。最后按分组进行现场考核，结合实验报告给予总评。通过实验教学，使学生了解课题研究的一般过程，锻炼学生的解决问题的能力，培养团队协作精神。

复合型教学对学生综合素质培养的意义

课程教学实践与探索应以培养学生综合素质满足实际工作需求为主线，教学组多次参加学院组织的毕业生交流讨论会以及与用人单位的座谈会，逐渐总结出学生的适应能力、实践能力和科研能力是影响未来工作和发展的重要因素，因此教学内容的调整与方式的改革均着眼于培养三种能力来提高学生综合素质。

1适应能力的培养

这里的适应能力指学生毕业后的适应工作的能力，是社会适应能力的重要组成部分，是学生完成转换角色、融入工作和团队的基础。为此，利用涉及工作各个方面的专题讲座，帮助学生形成对工作的初步了解，并在讨论中帮助学生对职业设计形成正确认识。同时，在实验教学中利用小组内的分工与合作促进团队意识和协作精神的形成。

2实践能力的培养

实践能力已经成为人才综合素质的核心组件，表现为综合运用理论知识解决问题的能力。为此，利用项目式的课后作业和开放式的实验教学，让学生更多地参与仪器的系统设计与开发工作，在实践中引导学生对难点问题进行分析，灵活应用所学的技术方法加以解决，有效地强化学生的综合设计能力和实际动手能力。

3科研能力的培养

科研能力的培养是目前高等教育的主要内容，通过教学中有机地融合科学研究的训练，是提高学生综合素质的有效途径。为此，在实践教学中加入了综述和实验报告的撰写、文献资料的查阅学习、系统设计的独立完成，潜移默化中完成对学生科研思维的培养和研究方法的训练。