周莉萍 1 李焕影1 高新倩1 张展召2
(1.新乡医学院三全学院,河南新乡,453003;2.通讯作者,新乡医学院三全学院,河南新乡,453003;)
摘要:生物医学工程是一门医学与工程相结合的综合性学科。 本科专业基础课程包括模拟电子技术、数字电子技术、电路原理、数字信号处理、单片机等。 由于各个高校的侧重点不同,学校所开设的专业课程也有所不同,但都本着为学生的发展为目标作为一门新兴的专业,大多数人不理解其具体的课程内容和发展方向,导致如今生物医学工程专业在发展上有很大的阻力。 本文主要基于当前生物医学工程专业的现状讨论了生物医学工程专业如今面临的现状及其未来的发展方向。
关键词:生物医学工程应用 发展现状 存在问题 未来展望
正文:
1、我国生物医学工程的发展
我国的生物医学工程专业早在1970年就开始发展起来,距今有五十年的历史,现有近百所大学[1]。由于生物医学专业将工科与医学相结合,使得我国高校对专业侧重点有所不同。医学院校更注重临床医学研究而不是技术研究,而工程院校则更侧重于技术的发展,在临床上的实验较少,没有实质性的发展。因此要想更好的发展生物医学工程就需要把工程和医学结合起来,两者相辅相成,从而为我们的国家培养高科技时代的人才。
1.1临床医学的发展
“微创技术”已经贯穿了整个医疗领域,并在不断发展。最早在1985年由英国Payne和Wickham等提出了“微创操作”的概念。随着科学技术的发展,人们对临床手术的要求越来越高,与传统的医疗技术相比,微创技术是在对人体伤害最小的程度上来完成医疗检测。 目前,内镜技术在消化道早癌、早期食管癌、腮腺肿瘤手术、神经等方面起到重要作用。 在消化道早期癌中,消化内镜的使用优于传统白光内镜的使用,在消化道癌早期患者体内的灵敏度和特异性均较高[2]。神经内镜具有广阔的视野,能多角度接近所观察到的病变。另外,胶囊内镜也逐渐应用起来,只需患者吞入带有微小摄像头的胶囊状的“小东西”,医生便可通过仪器观察到患者体内的情况。在1992年我国荀祖武首次开展腹腔镜下胆囊切除手术后,腔镜技术逐步发展起来到现在广泛应用于外科手术中。 当然,生物医学工程涉及广泛的临床应用。例如临床X光片、 超声波、 CT、管道,支架,人工心脏瓣膜等现代医疗设备,呼吸机、起搏器、左心辅助泵、危重病人监测系统等技术或设备极大地提高了医疗急救水平,使许多人得以重生,这些医疗应用在医疗行业或普通人眼中并不陌生。现在走进任何一家现代医院,与生物医学工程有关的医疗器械随处可见,生物医学工程与临床医学的联系十分密切。 1.2在工业生产中的发展
近年来,3D打印技术在生物医学工程中得到广泛的应用,譬如制作体外器官模型、假肢、植入体制造。3D打印技术实现了医生与患者更加直观的交流,假肢设计可以结合个人实际情况进行定制,打造近乎完美的义肢;另外,3D打印技术还可以药物筛选生物模型,可以高效地筛选新型高效药物 [3]。纳米技术是在0到100nm的量度范围内对物质或结构进行制造的技术[4]。由于人体的免疫功能,当植入物与人体本身不兼容而导致排此反应时,患者是非常痛苦的,而纳米技术的出现很好的缓解的了这一现象,在临床和美容行业具有应用价值。纳米技术的应用远不止于此,随着科技的发展,纳米技术也在不断进步。
2.关于我国生物医学工程发展的思考
目前,我国生物医学工程专业还处于发展阶段,很多技术掌握的不是很完善,导致无论是在医学方面还是在工程方面都有很大的影响。
虽然我国医疗器械产业的发展已经走在世界前列,但由于我国是人口大国,所以仍不能解决国内市场需求大的问题。通过调查发现 目前许多医院的大型高级医疗设备主要依赖于其他国家,其中的CT,超声,磁共振,高级监护仪和生理仪器等仪器的4/5都是是外国品牌, 只有少数国产品牌被使用。 当然,也有少数国内医疗器械品牌出口到国外。尽管国内像迈瑞、乐普医疗等为数不多的企业能进入高端、高值产品市场。我国的医疗器械产业还是在依靠着国外的高端技术,并未掌握技术核心,导致了这方面的主要市场被其他国家所垄断。以上这些问题阻滞了我国医疗器械的发展,从而进一步影响了生物医学工程发展。
其次,我国生物医学工程本科教育目标不够明确。很多高中毕业生在报考专业时对该专业存在很大的抵触心理,主要原因在于我国在生物医学工程专业方面没有重大突破,只有少数高校开展这门专业,尤其是这些高校中极少数将生物医学工程专业发展成特色专业。这就造成了很多学生不了解生物医学工程专业,以至于对它产生了强烈的抵触心理,从而进一步影响了各高校生物医学工程专业的发展,这就像是一个恶性的循环。我国应该大力宣传生物医学专业在生活及生产中的应用,让更多人了解生物医学工程与业余生活息息相关。没有生物医学工程的的应用,我国医学方面将处在基础阶段。对比于美国在生物医学工程方面的成就,我国仿佛只是其冰山一角。因此我国应该参考美国高校的教育方式,在进行自我提高的同时也为研究生的培养奠定了基础。在本科阶段各高校应将侧重于医学知识和工学基本原理的掌握,让学生充分了解医学和工学的背景,这将有助于广大学生在生物医学方面有更深入的学习,有助于生物医学工程专业进一步的发展
同时,必须把生物医学工程与工业发展结合起来,培养能够促进科研发展的高素质复合型人才。同时也满足了工业化的需要,为下一步本专业的跨越式发展储备了力量。 培养集科研开发和需求为一体的复合型社会人才。
3.我国生物医学工程的未来展望
(1)将智能化与生物医学工程相结合
随着大数据时代的来临,人们生活更加智能化,现在很多医疗设备都可以与互联网相连接,实时传送病人的情况,更好更快的实施救治。比如现在应用广泛的自动麻醉器,可以根据病人自身调节麻醉计量,避免了有些人对麻醉不敏感而造成手术过程中麻醉效果不明显的现象。
(2)人工器官的应用
在少数情况下,人体器官不能使用常规手术救治时,可以使用人工装置来代替原有的已经损坏的器官工作。目前,人工心脏瓣膜手术在国内外都已有了成熟的技术,解救了大部分心脏病患者;人工肾血透析技术也在肾功能衰竭、尿毒症等方面应用,肾病治疗学也因此有了很大的进步。在现代智能医学中,人工器官的发展相当迅速,人工心肺机、人工血管,人工心脏起搏器均有广泛的发展,这些人工器官的兴起挽救了多数人的生命与健康[5]。
(3)生物医学工程与其他学科融合
微创技术是不断发展,永无止境的,我们不能止步于此,而微创技术的发展离不开生物医学工程与其他学科的合作,不仅仅依靠生物医学工程这一门学科。与能治病相比,会治病更重要,这就要求我们要培养一种临床思维模式,通过“微创” 在客观上建立另一种临床思维模式,即微创技术的创新-微创医学的长远发展[6]。微创技术如今面临的挑战也十分巨大,我们必须要加强人才的建设与培养,更要加强学科之间的合作,让生物医学工程在医学中创新,让每个学科,乃至每个患者、每个医生都能受到科技的便利。
参考文献:
[1]孔旭.中国生物医学工程本科专业发展现状[J]消费指南,2009,3(16):174.
[2] 杨亚玲,文黎明,许蓉.消化内镜技术在上消化道早癌临床治疗中的应用价值探讨.现代消化及介入诊疗.2017,22(5),639—641
[3] 周长春,王科峰,肖占文,张兴栋.3D打印技术在生物医学工程中的研究及应用.2014.21;41-42
[4] 王永光.微创外科与微创医学[J].中国医刊,2004.38(1):57-59.