生物医学工程

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疫苗

生物医学工程是一个交叉学科，与生物工程密切相关，其主要特点是将工程学的方法应用到医学领域中。它将工程技术与医学相结合以提高医疗水平，帮助患者得到更好的照料以及提高健康个体的生活质量。研发是生物医学工程师工作的主要内容，它覆盖一个非常宽广的领域：生物信息学、医学图像、图像处理、生理信号处理、生物力学、生物材料、系统分析、三维建模等等。生物医学工程的应用实例有生物兼容的假体（prosthesis）、医疗器械、诊断设备、MRI 和 EEG 这样的成像设备以及医用药品。

生物医学工程师通常有从知名大学获得的学位，并且有良好的工程、人体解剖及生理学方面的相关知识。他们的工作经常薪水不菲，在 2005 年从年薪 $50,000 到 $100,000 美元不等。尽管现在生物医学工程师的数量很少（少于 10，000 人），但是随着现代医学的发展也会逐渐增多。由于人们对于这个领域的兴趣逐渐增加，各个大学目前都在改进他们的生物医学工程课程。根据美国新闻与世界报道的消息，約翰霍普金斯大學的生物医学工程专业目前在美国排名第一，它也是在美国少数几个得到美国 ABET (en:ABET) 认可的生物医学工程专业之一。

中国在该领域起步比较早的是浙江大学和西安交通大学。浙江大学生物医学工程的研究开始于 1977 年，创立者是吕维雪教授。此后上海交通大学、清华大学、东南大学等高校也相继设立生物医学工程研究所。

[编辑] 医疗设备

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人造心脏，人造器官的实例

通常生物医学系要对医院使用的医疗设备进行校正以及维护，除非这些设备需要根据保证或者维护合同规定需要外部公司进行维护。所有的新进设备都要进行完全的测试，也就是说每行软件代码都要运行一遍或者每种可能的设置都进行测试和检验。大多数设备都将这个测试过程设计得简单又精确。许多生物医学设备需要进行消毒处理，但是这会带来一些特殊的问题，因为大多数消毒技术都会带来机器或者材料的损坏。大多数医疗设备或者自身是安全的，或者已经添加了其它的设备或系统以检测可能的故障，并且在出现故障的时候将系统关闭或者切换到不可使用的安全状态。一个典型的基本要求是在它的生命周期中任何时候任何单个的故障都不能使治疗过程变得不安全。参见安全工程中关于设计安全系统的过程的论述。

成像技术，如 MRI、X射线、CT、PET扫描以及PET-CT 扫描通常都是医院中最复杂的设备。在X射线之后发明的新设备有起搏器、infusion pump、心肺机、透析机、诊断设备、人工器官、移植以及先进的弥补术。

[编辑] 规章制度问题

规章制度问题一直是生物医学工程师关注的一个问题。为了满足安全规定的要求，许多生物医学系统都必须有相应的文档要求按照预先规划好并经过批准的流程进行管理、设计、建造、测试、交付和使用。人们认为这样可以减少偶尔遗漏所需步骤的可能性从而提高治疗的质量与安全性。

在美国，生物医学工程师可以根据两个不同的法律框架进行操作。临床设备与技术通常是由美国食品药物管理局（FDA）按照类似于药物管理的方式进行管理。生物医学工程师也可以开发日常消费用的设备与技术，如理疗设备等，可以归由美国消费品安全委员会管理。参见 US FDA 510(k) documentation process 中关于生物医学设备美国登记的规定。

其它国家通常都有自己的管理机制。例如，在欧洲关于一个设备是否适合的决定权在处方医生手中，规章制度保证设备与所期望的工作效果一致。这样，在欧洲政府授权以盈利为目的的认证机构。知名工程师技术委员会提交包括公众评论在内的建议，这些建议就会被欧盟采纳为法律规定。根据设备的类型不同这些建议有所不同，并且会为安全性及功效规定测试方法。一旦一个原型产品在认证实验室获得通过，并且在经过认证的质量体系控制下进行生产，那么设备就会允许加贴“CE标志”。CE标志表示按照使用说明使用这个设备就是安全可靠的。

不同的规章制度有时就会导致产品根据有利的法规条款的不同最初是为美国还是为欧洲市场设计。如果坚持不懈地申请的话，大多数的安全认证系统都会给出同等的结果。通常，一旦满足一个这样的体系要求之后，那么对于其它的来说主要就是各种书面文件的工作了。

[编辑] 生物工程学习

越来越多有工程学科的大学现在都有一个生物医学工程专业或者有一个从本科到博士的生物医学工程系。按照惯例，生物医学工程是在完成传统的工程或者科学领域本科学习之后专注的一个交叉学科。出现这种现象的一个原因是现在要求生物工程师在工程领域与生物科学领域具有同样的知识水平，现在兼有这两个学科知识的专业变得越来越普遍。

[编辑] 临床工程

临床工程又稱為醫學與醫院系統工程學，是生物医学工程的一个分支，它的主要专业职责是负责医院中医疗设备的管理。临床工程师的工作通常是维护医疗设备清单、指导医疗设备技师的工作、确保医疗设备的安全性（如醫院輻射性安全作業）以及校准问题的处理，并且作为医院的医疗设备顾问。

[编辑] 参见

生物医学工程主题列表

[编辑] 参考文献

U.S. Bureau of Labor Statistics profile

[编辑] 其它阅读资料

Bronzino, Joseph D. (2000). The Biomedical Engineering Handbook - Second Edition. CRC Press.
- Volume 1. ISBN 0-8493-0461-X.
- Volume 2. ISBN 0-8493-0462-8.