生物醫學工程

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Vitruvian Medicine
醫學
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相關學科

生物醫學工程是個交叉學科,與生物工程密切相關,其主要特點是將工程學的方法應用到醫學領域中。它將工程技術與醫學相結合以提高醫療水平,幫助患者得到更好的照料以及提高健康個體的生活質量。研發是生物醫學工程師工作的主要內容,它覆蓋一個非常寬廣的領域:生物信息學醫學圖像圖像處理生理信號處理生物力學生物材料系統分析三維建模等等。生物醫學工程的應用實例有生物兼容的假體醫療器械、診斷設備、MRIEEG這樣的成像設備以及醫用藥品

醫療設備[編輯]

通常生物醫學系要對醫院使用的醫療設備進行校正以及維護,除非這些設備需要根據保證或者維護合同規定需要外部公司進行維護。所有的新進設備都要進行完全的測試,也就是說每行軟體代碼都要運行一遍或者每種可能的設置都進行測試和檢驗。大多數設備都將這個測試過程設計得簡單又精確。許多生物醫學設備需要進行消毒處理,但是這會帶來一些特殊的問題,因為大多數消毒技術都會帶來機器或者材料的損壞。大多數醫療設備或者自身是安全的,或者已經添加了其它的設備或系統以檢測可能的故障,並且在出現故障的時候將系統關閉或者切換到不可使用的安全狀態。一個典型的基本要求是在它的生命周期中任何時候任何單個的故障都不能使治療過程變得不安全。參見安全工程中關於設計安全系統的過程的論述。

成像技術,如MRIX射線CT掃描PET掃描以及PET-CT掃描通常都是醫院中最複雜的設備。在X射線之後發明的新設備有起搏器infusion pump心肺機透析機、診斷設備、人工器官、移植以及先進的彌補術。

規章制度問題[編輯]

規章制度問題一直是生物醫學工程師關注的一個問題。為了滿足安全規定的要求,許多生物醫學系統都必須有相應的文檔要求按照預先規劃好並經過批准的流程進行管理、設計、建造、測試、交付和使用。人們認為這樣可以減少偶爾遺漏所需步驟的可能性從而提高治療的質量與安全性。

在美國,生物醫學工程師可以根據兩個不同的法律框架進行操作。臨床設備與技術通常是由美國食品藥物管理局按照類似於藥物管理的方式進行管理。生物醫學工程師也可以開發日常消費用的設備與技術,如理療設備等,可以歸由美國消費品安全委員會管理。參見 US FDA 510(k) documentation process中關於生物醫學設備美國登記的規定。

其它國家通常都有自己的管理機制。例如,在歐洲關於一個設備是否適合的決定權在處方醫生手中,規章制度保證設備與所期望的工作效果一致。這樣,在歐洲政府授權以盈利為目的的認證機構。知名工程師技術委員會提交包括公眾評論在內的建議,這些建議就會被歐盟採納為法律規定。根據設備的類型不同這些建議有所不同,並且會為安全性及功效規定測試方法。 一旦一個原型產品在認證實驗室獲得通過,並且在經過認證的質量體系控制下進行生產,那麼設備就會允許加貼「CE標誌」。CE標誌表示按照使用說明使用這個設備就是安全可靠的。

不同的規章制度有時就會導致產品根據有利的法規條款的不同最初是為美國還是為歐洲市場設計。如果堅持不懈地申請的話,大多數的安全認證系統都會給出同等的結果。通常,一旦滿足一個這樣的體系要求之後,那麼對於其它的來說主要就是各種書面文件的工作了。

教育[編輯]

越來越多有工程學科的大學現在都有一個生物醫學工程專業或者有一個從本科到博士的生物醫學工程系。按照慣例,生物醫學工程是在完成傳統的工程或者科學領域本科學習之後專註的一個交叉學科。出現這種現象的一個原因是現在要求生物工程師在工程領域與生物科學領域具有同樣的知識水平,現在兼有這兩個學科知識的專業變得越來越普遍。

中國在該領域起步比較早的是天津大學浙江大學西安交通大學。浙江大學生物醫學工程的研究開始於 1977 年,創立者是呂維雪教授。此後上海交通大學清華大學北京航空航天大學重慶大學東南大學等高校也相繼設立生物醫學工程研究所。

臨床工程[編輯]

臨床工程又稱為醫學與醫院系統工程學,是生物醫學工程的一個分支,它的主要專業職責是負責醫院中醫療設備的管理。臨床工程師的工作通常是維護醫療設備清單、指導醫療設備技師的工作、確保醫療設備的安全性(如醫院輻射性安全作業)以及校準問題的處理,並且作為醫院的醫療設備顧問。

參考文獻[編輯]

延伸閱讀[編輯]

生物醫學工程圖書[編輯]

外部連結[編輯]

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參見[編輯]