一、遠程醫(yī)療技術(shù)(Tele-medicine)

(一)背景及意義

二十一世紀(jì)我國將面臨人口眾多、交通擁擠、醫(yī)院容量有限,以及由于獨生子政策導(dǎo)致的日益嚴重的人口老齡化等一系列嚴重的社會問題,遠程醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展可望為我們提供一個緩解上述問題的有效途徑。最簡單的遠程醫(yī)療形式是通過PSTN(公共電話網(wǎng)絡(luò))進行心電(ECGs)的遠程解釋,但目前的遠程醫(yī)療技術(shù)研究與試驗則是伴隨當(dāng)前IT技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的一個范圍更加廣泛,意義更加深遠的新興領(lǐng)域。它是現(xiàn)代通訊技術(shù)和計算機與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物,它利用電子通訊及多媒體技術(shù)實現(xiàn)遠距離醫(yī)學(xué)檢測,監(jiān)護,咨詢,急救,保健,診斷,治療,以及遠距離教育和管理等等。遠程醫(yī)療旨在通過提供一種管理良好、高效和跨越時空障礙的全新醫(yī)療保健服務(wù)模式,最終達到共享醫(yī)療保健資源,降低醫(yī)療保健費用,提高醫(yī)療效率和質(zhì)量的目的。另外,在戰(zhàn)場救護,交通等意外事故危重病人的緊急處理等方面,遠程醫(yī)療技術(shù)也有很大的應(yīng)用價值!廣義地講,遠程醫(yī)療是指醫(yī)護人員利用通訊和電子技術(shù)來跨越時空障礙、向人們提供醫(yī)療保健服務(wù)。根據(jù)不同的應(yīng)用,遠程醫(yī)療又可分類為遠程監(jiān)護,遠程治療,遠程會診和遠程教育等等。

(二)發(fā)展過程

最早的遠程醫(yī)療雛形可以追溯到1905年Einthoven等人利用電話線進行的心電圖數(shù)據(jù)傳輸實驗。但真正具有一定實用價值的遠程醫(yī)療系統(tǒng)在50年代才開始出現(xiàn),該系統(tǒng)可以通過電話線和專用線傳送簡單的醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)。而在70~80年代遠程醫(yī)療開始利用電視系統(tǒng)傳輸醫(yī)學(xué)圖像,即以遠程放射醫(yī)學(xué)(Tele-radiology)為主。隨著現(xiàn)代微電子學(xué)、通訊技術(shù)、計算機及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,在90年代人們開始實踐與評估該系統(tǒng)在遠程醫(yī)療咨詢、遠程教育、遠程專家會診等多方面的應(yīng)用。近幾年來,隨著醫(yī)用數(shù)字影象設(shè)備如CT、MRI、B超以及DSA等的迅速普及,促使越來越多的醫(yī)院采用數(shù)字圖像存儲通訊系統(tǒng)(PACS,PictureArchivingandCommunicationSystem),逐步實現(xiàn)醫(yī)院的無膠片管理,為普及遠程醫(yī)療奠定了良好基礎(chǔ)。當(dāng)前,遠程醫(yī)療系統(tǒng)技術(shù)的技術(shù)支持有:交互視頻影像設(shè)備(interactivevideo),高分辨監(jiān)視器(high-resolutionmonitors),計算機網(wǎng)絡(luò)(computernetworks),蜂窩電話(cellulartelephones),高速開關(guān)系統(tǒng)(high-speedswitchsystems),以及以光纖和衛(wèi)星通信為核心的信息高速公路等。需要說明的是,在目前的中國,由于網(wǎng)絡(luò)的普及面仍然十分有限,在一些中小縣城市,既缺少高水平的醫(yī)療專家又缺少足夠帶寬的信息網(wǎng)絡(luò),患者的經(jīng)濟能力也十分有限。在這種背景下,基于電話線的遠程醫(yī)療服務(wù)在一定程度上滿足了當(dāng)前的需求,顯示出了一定的發(fā)展空間,值得國內(nèi)的醫(yī)療電子企業(yè)重視。

(三)適宜范圍和初步的臨床效果

遠程醫(yī)療技術(shù)(Tele-medicine)最大的作用在于它對農(nóng)村和不發(fā)達國家的那些得不到良好服務(wù)的人群提供健康護理服務(wù)。在這些地方,合格醫(yī)生的缺乏是一個很大的問題。其他需要遠程醫(yī)療的地方包括:邊遠的兵站,需要保密的地方,出院后病人的監(jiān)護,家庭監(jiān)護,病人教育,醫(yī)學(xué)教育等。有些醫(yī)學(xué)部門,如放射學(xué)(radiology),病理學(xué)(pathology)和心臟病學(xué)(cardiology),他們需要高保真的電子醫(yī)務(wù)數(shù)據(jù)和圖像為診斷服務(wù),因而特別適合于采用遠程醫(yī)療。隨著遠程醫(yī)療技術(shù)的成熟,它能夠提供服務(wù)的醫(yī)學(xué)部門和范圍也會隨之相應(yīng)地增加。比如,以下這些領(lǐng)域的遠程醫(yī)療實踐正在逐步增多:矯形外科學(xué)(orthopedics),皮膚病學(xué)(dermatology),精神病學(xué)(psychiatry),腫瘤學(xué)(oncology),神經(jīng)病學(xué)(neurology),兒科學(xué)(pediatrics),產(chǎn)科學(xué)(obstetrics),風(fēng)濕病學(xué)(rheumatology),血液學(xué)(hematology),耳咽喉科學(xué)(otolaryngology),眼科學(xué)(ophthalmol-ogy),泌尿科學(xué)(urology),外科(surgery)等。總的來說,有關(guān)報告顯示,遠程醫(yī)療提供了醫(yī)生與遠端之間的可靠的高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和音頻視頻通信。通過將遠程醫(yī)療和直接的醫(yī)生診斷相比較發(fā)現(xiàn),二者沒有大的差異。這些初步的結(jié)果說明,遠程醫(yī)療提供了與醫(yī)院相當(dāng)?shù)姆?wù)質(zhì)量。目前,遠程醫(yī)療已被成功地用于直接的病人監(jiān)護,它明顯地改進了醫(yī)生的診斷能力和對病人的處理選擇。遠程醫(yī)療在臨床醫(yī)學(xué)中的作用已被完全證實,它的使用情況已經(jīng)超過了立法和行政部門的步伐。因此,在未來健康監(jiān)護工業(yè)的發(fā)展策略中,遠程醫(yī)療應(yīng)是一個不可忽略的因素。一個重要的目標(biāo)是實現(xiàn)兩個“所有”:方便地實現(xiàn)所有的醫(yī)學(xué)服務(wù)和面向所有的地方。

(四)遠程醫(yī)療系統(tǒng)與信息技術(shù)

[摘要]化學(xué)糖生物學(xué)的研究成果在生物醫(yī)藥的研發(fā)領(lǐng)域日漸活躍，其中糖芯片技術(shù)(或稱糖微陣列技術(shù))在過去的15年間引起了科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。糖芯片技術(shù)通過將糖分子固定于芯片表面，然后利用熒光等信號檢測糖分子和蛋白質(zhì)或其他生物大分子的相互作用情況，從而分析凝集素和抗體的聚糖結(jié)合特性、檢測細菌等病原體、診斷與鑒定疾病相關(guān)抗聚糖抗體等等。本文將從糖芯片的技術(shù)優(yōu)勢和其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用兩個方面做簡要介紹。

[關(guān)鍵詞]糖芯片；微陣列；糖生物學(xué)；生物醫(yī)學(xué)

1引言

生物體內(nèi)的糖類物質(zhì)大部分都以細胞膜上或細胞內(nèi)糖綴合物的形式存在。糖綴合物包括了糖蛋白(O-連接的糖蛋白和N-連接的糖蛋白)、蛋白聚糖、糖胺聚糖以及糖鞘脂。其中，糖綴合物中的聚糖可以通過與聚糖結(jié)合蛋白(GBP)的相互作用參與許多復(fù)雜的細胞活動，例如，細胞表面的聚糖可以通過與糖基化蛋白結(jié)合參與細胞運輸，粘附和信號傳導(dǎo)[1]。為了探究聚糖是如何參與到生化反應(yīng)過程中的，研究人員開發(fā)出了糖芯片(Carbohydratemicroarrays)技術(shù)，這一技術(shù)與基因芯片、蛋白質(zhì)芯片技術(shù)等原理類似，主要應(yīng)用高通量和微量樣品的芯片分析方法檢測糖體與生物大分子之間相互作用。糖芯片使用了由不同種類的聚糖組成的微陣列，通過固定使得聚糖密集且有序地連接在固體表面上。在此基礎(chǔ)上利用熒光等信號檢測糖分子和蛋白質(zhì)或其他生物大分子的相互作用情況。

2糖芯片技術(shù)的原理與技術(shù)優(yōu)勢

2002年，Wang[2]等首次用微量點樣法將48種微生物糖蛋白和多糖抗原點印在包被有硝酸纖維素膜玻片上的糖芯片中，通過這一程序，可以在單個微載玻片上構(gòu)建大量的微生物抗原，便于病原體的檢測。其后，大量的科研工作者對糖芯片技術(shù)進行了改進，發(fā)展出了物理吸附固定、非共價相互作用固定和共價作用固定三種糖體在固體介質(zhì)上的固定方法[12]。相比于其他檢測方法，糖芯片具有檢測樣品用量少、特異性高、高敏感性、高通量和長期穩(wěn)定性等優(yōu)點，其最大的突出優(yōu)勢就是用于芯片制備的樣品和分析樣品用量均比較少，這可以充分降低制備樣品的難度。另外，糖芯片技術(shù)的另一個重要特征是附著在固體表面的聚糖顯示為多價，可以通過簇效應(yīng)與聚糖結(jié)合蛋白形成多價復(fù)合物，因此，與溶液中的單價聚糖呈現(xiàn)弱相互作用的蛋白質(zhì)可以強烈地與微陣列上的聚糖結(jié)合，這使得糖芯片能夠快速地分析由聚糖介導(dǎo)的生物大分子間相互作用。除此之外，由于受到寡糖合成的限制，糖分子庫的容量一般不大，因此，只要針對某一研究體系構(gòu)建大小合適的特定糖類型的糖分子庫，并保證足夠的結(jié)構(gòu)多樣性，就可以用于糖芯片的分析。

3糖芯片技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用

近年來，糖芯片在生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用越來越廣泛，在與糖綴合物相關(guān)的免疫學(xué)、醫(yī)學(xué)微生物學(xué)、植物學(xué)的最新研究中潛力巨大。

1光聲成像的原理

由于不同的生物組織對激光的吸收系數(shù)不同，因而他們吸收的光能量大小也不同。在均勻的入射光照射下，不同的生物組織產(chǎn)生的光聲信號的強度也是不一樣的。這些信號是生物組織內(nèi)部信息的反映，包含著生物組織內(nèi)部的成分、結(jié)構(gòu)等信息，基于生物組織內(nèi)部的光學(xué)吸收系數(shù)分布，就可以獲得組織內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)、病理信息等。通過一定的方法對光聲信號進行采集、處理，并重建出組織結(jié)構(gòu)圖形，結(jié)合生物組織中光學(xué)吸收系數(shù)的分布，可以定量分析組織結(jié)構(gòu)的變化情況，即對生物組織進行功能成像，反映了組織內(nèi)部微小的病變、血紅蛋白濃度、血氧濃度等重要參數(shù)。

2基于非聚焦單陣元探測器的光聲成像系統(tǒng)設(shè)計

光聲斷層成像系統(tǒng)采用非聚焦激光照射樣品，并采用非聚焦超聲換能器檢測被樣品照射區(qū)域周圍的光聲信號，從檢到的光聲信號，反演出成像區(qū)域生物組織的光吸收系數(shù)的空間分布，并且由此繪制組織被照射區(qū)域的光聲圖像。一般在光聲斷層成像的實驗研究中，為了簡化系統(tǒng)的復(fù)雜程，減少實驗成本，提高實驗穩(wěn)定性，往往采用一個超聲換能器對生物組織進行旋轉(zhuǎn)掃描。

美國圣路易斯華盛頓大學(xué)的LiHongVWang在2003年時帶領(lǐng)研究小組利用非聚焦的單陣元超聲換能器對小鼠大腦進行光聲斷層成像，實現(xiàn)了對老鼠大腦皮層的高對比度成像，對大鼠腦部進行光聲斷層成像，血管成像結(jié)果與腦部解剖結(jié)果十分吻合。隨后各式各樣的單探頭掃描實驗系統(tǒng)用于小鼠的腫瘤生長、血管變化和外圍關(guān)節(jié)成像。使用單陣元非聚焦超聲換能器采集光聲信號，對于每次采集到的距離換能器不同半徑弧的光聲信號光聲信號，需對其求積分。因此不能采集單一方向的光聲信號，需要圍繞生物組織旋轉(zhuǎn)換能器，采集樣品各個方向的光聲信號，最終通過數(shù)值計算模擬出光聲圖像。該實驗裝置由于只需一個超聲換能器，信號采集電路比較簡單，成本較低。但由于加入了旋轉(zhuǎn)機構(gòu)旋轉(zhuǎn)超聲換能器，實驗裝置的結(jié)構(gòu)變得相對復(fù)雜，采集數(shù)據(jù)時間稍長，而且引入了機械振動誤差，成像結(jié)果受機械硬件影響較大。于是發(fā)展出陣列圓形掃描系統(tǒng)，采用這種方式的系統(tǒng)采集多個通道的光聲數(shù)據(jù)。可以有效地減少信號采集時間，因此這種采集方式被大多數(shù)實驗者采用。LihongV•Wang等首次用512個陣列的環(huán)形探頭實現(xiàn)了高分辨率的大腦血管實時成像，并對小鼠腦中的光聲造影劑進行了監(jiān)控。V•Ntzi－achristos等也用64個陣元組成180°圓弧對小老鼠的腹部、胸部和心臟進成像，它的動態(tài)圖像幀頻能達到10Hz。

3結(jié)束語

光聲成像作為兼具光學(xué)與超聲成像優(yōu)勢的一種新型無創(chuàng)的生物醫(yī)學(xué)成像技術(shù)，既具備光學(xué)高靈敏功能與分子成像的優(yōu)勢，可診斷識別早期腫瘤病變，又具對數(shù)厘米深的生物組織進行高分辨成像的特點，近年來在國際上獲得了突飛猛進的發(fā)展。作為新出現(xiàn)的生物醫(yī)學(xué)影像技術(shù)，光聲成像對生物組織結(jié)構(gòu)和功能成像具有指導(dǎo)意義，為研究生物組織的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理病理特征、代謝功能等提供了重要手段。與傳統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)光學(xué)技術(shù)相比,光聲成像方法確實具有獨特的優(yōu)勢。同時，為了推動光聲成像技術(shù)的發(fā)展，研究人員針對癌癥、心腦血管病等重大疾病開展了多項臨床研究。該技術(shù)的進步，必將對相關(guān)醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重要影響。

作者：黃弘韜曾兵段佳明黃文峰單位：成都理工大學(xué)

摘要：

生物醫(yī)學(xué)透射電鏡已越來越廣泛地應(yīng)用到各個醫(yī)學(xué)及科研領(lǐng)域，透射電鏡技術(shù)實驗課教學(xué)也顯得尤為重要，為了能夠培養(yǎng)出更多實驗?zāi)芰^強、操作技能扎實的學(xué)生，實驗教學(xué)的改革是必然的。

關(guān)鍵字：

透射電鏡技術(shù)；實驗教學(xué)；教學(xué)改革

在現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，電子顯微鏡技術(shù)與生物醫(yī)學(xué)研究、臨床診斷等多學(xué)科的結(jié)合變得越來越重要，已成為相關(guān)科研人員和醫(yī)學(xué)工作者不可或缺的科學(xué)研究手段及臨床診斷工作中的重要檢測工具。生物醫(yī)學(xué)透射電鏡技術(shù)的實驗教學(xué)主要有標(biāo)本的制備、電鏡的調(diào)整與使用、圖像的觀察與分析，教學(xué)內(nèi)容豐富，專業(yè)性強、技術(shù)要求高、操作程序繁多。因此，提高實驗教學(xué)的質(zhì)量，具有十分重要的意義。

一、實驗課程內(nèi)容與臨床、科研工作緊密結(jié)合

選擇生物醫(yī)學(xué)透射電鏡課程的學(xué)生大多數(shù)都是基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、藥學(xué)或臨床專業(yè)的學(xué)生，尤其是研究生，對他們來說，學(xué)習(xí)電鏡技術(shù)知識，除了應(yīng)用于將來的科研工作之外，還要為臨床工作提供可靠的輔助診斷依據(jù)。因此，只有將理論和臨床應(yīng)用完美的相結(jié)合，才能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和提高學(xué)生參與到實驗課中的積極性。隨著醫(yī)學(xué)科學(xué)的不斷發(fā)展，目前臨床上應(yīng)用電鏡技術(shù)作為輔助診斷已越來越普遍。透射電鏡技術(shù)對疾病的病情、病因的診斷，尤其是在腎臟病、腫瘤、血液病、肌肉疾病的診斷及分析等方面都取得了非常顯著的成效。我們在生物醫(yī)學(xué)透射電鏡實驗教學(xué)過程中，應(yīng)結(jié)合大量的臨床病例，從具體病例的取材方法、診斷情況、超微病理圖片等內(nèi)容，進行理論講解和實驗示教，加深學(xué)生們對電鏡在病理診斷和臨床應(yīng)用方面的印象，為以后醫(yī)學(xué)科研深入研究奠定扎實的理論和操作基礎(chǔ)。為此，在電鏡技術(shù)實驗教學(xué)中，要密切聯(lián)系相關(guān)的臨床和科研工作。

二、培養(yǎng)熟練而又細致的實驗動手能力，不斷提高實驗操作技能水平

隨著生物醫(yī)學(xué)的開發(fā)和研究，人類在對生物醫(yī)學(xué)的深入研究和對人體生命基本規(guī)律的不斷掌握的同時，也越來越深切地感到，傳統(tǒng)的價值觀和社會道德觀已不能適應(yīng)正在變化的現(xiàn)實。這一方面表現(xiàn)為人類對自然的功利目的與生命規(guī)律正在發(fā)生的深刻的矛盾沖突，而另一方面表現(xiàn)為生物醫(yī)學(xué)的突飛猛進與法律機制不健全、立法不完善。為了促進人類在生物醫(yī)學(xué)方面的健康發(fā)展，完成人類戰(zhàn)勝病患，達到體質(zhì)健康和改良之目的，必須對生物醫(yī)學(xué)企業(yè)在倫理、道德和法律規(guī)范的范疇內(nèi)定位，以促進生命規(guī)律的倫理觀、道德觀與法制規(guī)范的結(jié)合，建立起符合人類社會倫理觀、道德觀和法律規(guī)范的生物醫(yī)學(xué)體系。本文擬從生物醫(yī)學(xué)企業(yè)人工授精、試管嬰兒所涉及的倫理道德問題進行分析研討。

一．生物醫(yī)學(xué)企業(yè)的倫理道德問題與立法的客觀必然性

目前，我國大陸尚未制定人工授精和試管嬰兒的法律條文。但是，《婚姻法》中卻規(guī)定了“患麻風(fēng)病未經(jīng)治愈或其它在醫(yī)學(xué)上認為不應(yīng)當(dāng)結(jié)婚的疾病”的患者禁止結(jié)婚。同時，衛(wèi)生部于1986年對婚姻保健常規(guī)的《異常情況的分類指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)（試行）》文件中也具體規(guī)定了以下疾病患者不得生育：（1）婚配雙方均患有重癥智力低下者。（2）男女任何一方患有嚴重的常染色顯性遺傳病者。（3）婚配雙方均患有相同的嚴重的常染色體隱性遺傳病，（4）婚配的任何一方屬于多基因病的高發(fā)家系患者。（5）其他罕見的嚴重遺傳病等。然而，隨著生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，我國無論在人工授精還是在試管嬰兒方面都已達到世界水平。我國的法律、法規(guī)對結(jié)婚、生育條件做了硬性規(guī)定，但那些不符合、不具備結(jié)婚、生育條件而又渴望能夠結(jié)婚生育的人們，生殖技術(shù)的革命又給他們帶來了希望。這種希望的誘惑在很大程度上又勢必與現(xiàn)行的法律相沖突。因此，我國的法律在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，對現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)技術(shù)的進步所涉及的法律問題，應(yīng)作相應(yīng)的修補，這是歷史發(fā)展的必然。

二．生物醫(yī)學(xué)企業(yè)人工授精和試管嬰兒的倫理道德基本原則問題

我們認為，生物醫(yī)學(xué)企業(yè)為了確保人工授精和試管嬰兒正確合法的運用到醫(yī)學(xué)上，保障和監(jiān)督供、受者的合法權(quán)益及醫(yī)院和醫(yī)師合法履行其職責(zé)，必須堅持以下幾個原則：

（一）.生物醫(yī)學(xué)企業(yè)精子、卵子無償捐贈原則

繼我國湖南醫(yī)學(xué)院建立了第一個人類冷凍精子庫后，目前，廣州、上海、鄭州等都相繼出現(xiàn)了采集和提供卵子的生物醫(yī)學(xué)企業(yè)機構(gòu)。這些機構(gòu)的精子、卵子的來源，供給者都是以無償自愿的形式捐贈，我們認為，在無償自愿的原則基礎(chǔ)上，捐贈者有權(quán)了解提供和捐贈精子和卵子的社會意義和對其自身有無不良后果。尤其是女性，有權(quán)了解捐贈卵子的過程，以及對其身體健康的影響和預(yù)后情況，有權(quán)自主決定是否捐贈。醫(yī)院和醫(yī)師應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體情況作出真實的答復(fù)。對提供和捐贈者來說，有權(quán)隨時以口頭或書面形式撤銷提供和捐贈。接受者或第三人不得以任何方式強制執(zhí)行。提供和捐贈者，應(yīng)當(dāng)以無償?shù)姆绞竭M行，捐贈卵子的婦女除享受醫(yī)療和對身體的補助費用外，不得附帶有任何有償性質(zhì)的商品化條件。

（二）.生物醫(yī)學(xué)企業(yè)禁止精子、卵子以商品形式交易的原則

一、生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)在生物醫(yī)學(xué)工程中的地位

BME的重要目標(biāo)之一是發(fā)展非侵入式的診斷技術(shù)用于治療和診斷疾病。生物醫(yī)學(xué)影像是一種非常有效的對結(jié)構(gòu)與功能進行診斷的非侵入式技術(shù)。現(xiàn)在，生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)已成為現(xiàn)代化醫(yī)院的主要標(biāo)志之一，它是臨床研究的一種主要工具，也是醫(yī)院開展新技術(shù)、新業(yè)務(wù)的重要基礎(chǔ)。生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)是如此的重要，美國國立衛(wèi)生研究院（NationalInstitutesofHealth，NIH）在20世紀(jì)初就改變了它們傳統(tǒng)的疾病和器官的機構(gòu)模式，建立了國立生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)與生物工程學(xué)研究院（NationalInstituteofBiomedicalImagingandBioengineering，NIBIB）。而在我國國家基金的醫(yī)學(xué)科學(xué)三處，影像醫(yī)學(xué)不再是BME中的一個分支，而是被放到與BME同等的地位。美國最近開展的一項被認為可與人類基因組計劃相媲美的腦科學(xué)研究計劃，正是生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的巨大應(yīng)用。根據(jù)美國勞工部的統(tǒng)計顯示，BME專業(yè)是美國就業(yè)領(lǐng)域中需求增長最快的專業(yè)，從2010年到2018年預(yù)計有72%的增長，而生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)又是BME中增長最快的領(lǐng)域。

生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)隨時間在飛速地發(fā)展，被廣泛應(yīng)用在臨床和基本生理和生物學(xué)的研究之中。大量的新發(fā)明出現(xiàn)在生物醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域，被用于創(chuàng)建新的影像模式；提高圖像的空間與時間分辨率與對比度；提供更為方便使用的影像數(shù)據(jù)分析和可視化；進行遠程醫(yī)療等。生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)是一門交叉學(xué)科，它的飛速發(fā)展不僅需要優(yōu)秀的生物醫(yī)學(xué)影像從業(yè)人員，也對生物醫(yī)學(xué)影像的教育提出了更高要求和全新的挑戰(zhàn)。如何提高生物醫(yī)學(xué)影像人才隊伍的綜合水平，已迫在眉睫。

二、生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)教育

1.生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)從業(yè)者的變化

現(xiàn)代化的大型生物醫(yī)學(xué)影像設(shè)備是集物理、材料、機械、電子、計算機、自動化、網(wǎng)絡(luò)等多種技術(shù)于一體的精密儀器。它的操作、維護和保養(yǎng)均十分復(fù)雜，對操作者的素質(zhì)要求比較高。數(shù)十年前，大型生物醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的從業(yè)者是一些受過醫(yī)學(xué)圖像培訓(xùn)的物理學(xué)家。隨后，這項工作主要由本科物理專業(yè)、研究生醫(yī)學(xué)物理專業(yè)的畢業(yè)生充當(dāng)。而在今天，大型生物醫(yī)學(xué)影像設(shè)備的操作者主要來自于BME專業(yè)畢業(yè)的本科生和研究生。BME的教育由于融合了物理科學(xué)、工程方法和技術(shù)以及生物醫(yī)學(xué)，使得BME專業(yè)的畢業(yè)生極為適合生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)方面的工作。生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)從業(yè)者的變化給人們提出了三個教育中的問題：是否所有的BME學(xué)生都需要對生物醫(yī)學(xué)成像有一些基本的了解和認識？BME專業(yè)的學(xué)生需要掌握哪些生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)知識？如何使學(xué)生更好地了解、設(shè)計及使用成像系統(tǒng)？

2.生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)的知識結(jié)構(gòu)和應(yīng)掌握的基本知識

生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)的知識來自于多個學(xué)科領(lǐng)域，包括電氣工程學(xué)、機械工程學(xué)、生物物理學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、材料科學(xué)、生物學(xué)等。生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)需要具備基本能量物理、輻射、輻射能量與物質(zhì)的交互、硬件設(shè)計與實現(xiàn)、數(shù)據(jù)收集、分析和可視化、組織器官基于圖像的建模、數(shù)學(xué)變換、信號和圖像處理、軟件工程、信息論以及高性能計算等多方面的知識。由于生物醫(yī)學(xué)影像學(xué)在BME教育中的重要性，BME的學(xué)生即使未來不從事相關(guān)的工作，他也應(yīng)該學(xué)習(xí)生物醫(yī)學(xué)成像和生物醫(yī)學(xué)圖像處理的基礎(chǔ)課程。他們應(yīng)該理解常用圖像模式的基本成像原理和它們的優(yōu)缺點，如何進行基本的圖像分析與處理，常用模態(tài)圖像的基本解釋等。而未來準(zhǔn)備從事相關(guān)工作的BME學(xué)生，則應(yīng)該選擇一到兩種影像模式，圍繞它們的具體應(yīng)用進行更深入的學(xué)習(xí)與研究。

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科（BiomedicalEngineering,簡稱BME）是一門由理、工、醫(yī)相結(jié)合的邊緣學(xué)科,是多種工程學(xué)科向生物醫(yī)學(xué)滲透的產(chǎn)物。它運用了現(xiàn)代自然科學(xué)和工程技術(shù)的原理和方法,從工程學(xué)的角度,在多層次上研究人體的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系,揭示其生命現(xiàn)象,為防病、治病提供新的技術(shù)手段，其目的是解決醫(yī)學(xué)中的有關(guān)問題，保障人類健康，為疾病的預(yù)防、診斷、治療和康復(fù)服務(wù)。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的最大的特點即是一門高度綜合的交叉學(xué)科。生物醫(yī)學(xué)工程興起于20世紀(jì)50年代，它與醫(yī)學(xué)工程和生物技術(shù)有著十分密切的關(guān)系，而且發(fā)展非常迅速，成為世界各國競爭的主要領(lǐng)域之一。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)這個名詞最早是出現(xiàn)在美國。1958年在美國成立了國際醫(yī)學(xué)電子學(xué)聯(lián)合會，1965年該組織改稱國際醫(yī)學(xué)和生物工程聯(lián)合會，后來成為國際生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)除了具有很好的社會效益外，還有很好的經(jīng)濟效益，前景非常廣闊，是目前各國爭相發(fā)展的高技術(shù)之一，現(xiàn)今市場規(guī)模可達1000～2000億美元。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的學(xué)科內(nèi)容包括了生物信息學(xué)、生物力學(xué)、各種醫(yī)療儀器裝備、醫(yī)學(xué)物理學(xué)以及醫(yī)學(xué)材料等，它的發(fā)展將隨著世界高技術(shù)的發(fā)展，如航天技術(shù)、微電子技術(shù)等的發(fā)展而得到長足進步。隨著生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的高速發(fā)展，對相關(guān)人才的需求日益增大，為此，我國有大量的醫(yī)科、藥科大學(xué)、綜合大學(xué)和理工科院校都設(shè)置了生物醫(yī)學(xué)工程從本科到博士的專業(yè)及領(lǐng)域。在2008年4月北京舉行的“亞太生物醫(yī)學(xué)工程國際會議”上，各種院校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科專業(yè)教育、課程建設(shè)等問題被提出并進行探討，對于交叉學(xué)科教育教學(xué)模式的創(chuàng)立進行了研究，說明這一問題已經(jīng)成為高校教育教學(xué)研究的熱點。本文在對生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科特色、對醫(yī)科藥科、綜合性大學(xué)、理工科大學(xué)辦學(xué)特點進行分析的基礎(chǔ)上，對于在各類院校中設(shè)置的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特色建設(shè)進行闡述。

1生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)內(nèi)容特色概述

生物醫(yī)學(xué)工程是一門新興的邊緣學(xué)科，它綜合了工程學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的理論和方法，在各層次上研究人體系統(tǒng)的狀態(tài)變化，并運用工程技術(shù)手段去控制這類變化。其學(xué)習(xí)內(nèi)容包括以下幾個方面。

1.1醫(yī)學(xué)影像技術(shù)

即通過X射線、超聲、放射性核素、磁共振、紅外線等手段及相應(yīng)設(shè)備進行成像的技術(shù)，現(xiàn)還有正在興起的阻抗成像技術(shù)等。

1.2醫(yī)用電子儀器裝備

分為診斷儀器和治療儀器兩大類。診斷儀器主要是用以采集、分析和處理人體生理信號，現(xiàn)在使用較多的是心腦電、肌電圖儀和多參數(shù)的監(jiān)護儀等，而通過體液來了解人體內(nèi)生物化學(xué)反應(yīng)過程的生物化學(xué)檢驗儀器也已逐步完善并走向微量化和自動化。治療儀器設(shè)備則是采用X射線、γ射線、放射性核素、超聲、微波和紅外線等儀器設(shè)備，如X射線深部治療機、體外碎石機、人工呼吸機等。手術(shù)設(shè)備如γ刀、激光刀、呼吸麻醉機、監(jiān)護儀、X射線電視等。現(xiàn)代化醫(yī)療技術(shù)中還將設(shè)備功能更加多樣化、復(fù)雜化。

1.3生物力學(xué)

理工類院校的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)

理工類院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的教育，主要體現(xiàn)于理學(xué)、工學(xué)及二者有機結(jié)合的特色和優(yōu)勢，如理工類院校在數(shù)學(xué)、生物、材料、機械、電子、計算機、自動控制、組織工程等學(xué)科，具有堅實的教學(xué)基礎(chǔ)、豐富的教學(xué)經(jīng)驗、良好的教學(xué)資源與條件。研究和解決生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)中的重要問題，是生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科教育與發(fā)展的宗旨，因此，利用理工科院校的教學(xué)資源優(yōu)勢，培養(yǎng)能利用工程學(xué)手段，解決人類生命及健康問題的研究和應(yīng)用型人才，是理工科院校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育的重要目標(biāo)。因教學(xué)資源與條件的不同，理工科院校與醫(yī)科院校、綜合性大學(xué)的人才培養(yǎng)目標(biāo)亦相異。理工科院校側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)知識，包括數(shù)學(xué)、物理、電子、機械、生物等學(xué)科；熟悉醫(yī)學(xué)電子儀器、生物醫(yī)學(xué)信息、計算機、生物材料等相關(guān)學(xué)科專業(yè)知識；善于利用工程學(xué)方法與手段，解決專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的問題。培養(yǎng)目標(biāo)具有準(zhǔn)確的定位與時代性，即一方面能充分利用理工科院校的優(yōu)勢，體現(xiàn)其在工程學(xué)科方面的特色，另一方面，根據(jù)學(xué)科的交叉性與涉及領(lǐng)域的廣泛性，密切跟蹤學(xué)科的發(fā)展與社會需求變化，從而培養(yǎng)高素質(zhì)的復(fù)合型高級專業(yè)科技人才。

根據(jù)教學(xué)與科研條件、研究方向的不同，國內(nèi)理工類院校關(guān)于生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)人才的培養(yǎng)目標(biāo)既具有上述共性，又各有側(cè)重與特色。如清華大學(xué)提出旨在培養(yǎng)能將現(xiàn)代電子、信息技術(shù)、物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)和其它工程學(xué)原理，應(yīng)用于研究生命科學(xué)的基本問題，能利用工程技術(shù)方法解決疾病預(yù)防、診治及改善健康、提高生活質(zhì)量等的高級專業(yè)人才；浙江大學(xué)則明確培養(yǎng)具有生命科學(xué)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)及信息科學(xué)等理論知識、醫(yī)學(xué)知識和工程技術(shù)緊密結(jié)合的科學(xué)研究和技術(shù)開發(fā)能力，能在生物醫(yī)學(xué)電子、醫(yī)療儀器、計算機技術(shù)、信息產(chǎn)業(yè)等部門從事研究、開發(fā)、教學(xué)及管理的高層次創(chuàng)新型人才；東南大學(xué)強調(diào)以電子、信息技術(shù)生物學(xué)、化學(xué)和材料學(xué)為知識基礎(chǔ)，使學(xué)生具備開展與人類健康相關(guān)的科學(xué)研究及應(yīng)用開發(fā)能力，重點培養(yǎng)學(xué)生的研究能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)具備寬闊視野、思維活躍的精英人才和領(lǐng)軍人才；上海交通大學(xué)依托其強大且基礎(chǔ)雄厚的工科和醫(yī)學(xué)背景，重點培養(yǎng)在生物、醫(yī)學(xué)和工程技術(shù)領(lǐng)域中具有開展交叉研究能力的有創(chuàng)新精神的，能應(yīng)用物理、化學(xué)、材料、電子信息和工程等領(lǐng)域的技術(shù)解決生命科學(xué)問題的創(chuàng)新型交叉學(xué)科人才。華中科技大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)培養(yǎng)具備生命科學(xué)與光、電、計算機等信息科學(xué)有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識，以及醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的科學(xué)研究能力，能在醫(yī)療器械、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信息等產(chǎn)業(yè)部門從事研究、開發(fā)、教學(xué)及管理的高級工程技術(shù)人才。

華南理工大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，始于從碩士研究生人才的培養(yǎng)，我校于1993年獲生物力學(xué)碩士學(xué)位授予權(quán)，1998年，將生物力學(xué)碩士點(生物科學(xué)與工程學(xué)院)與生物電子學(xué)碩士點(電子與信息學(xué)院)整合為生物醫(yī)學(xué)工程一級學(xué)科專業(yè)碩士學(xué)位授權(quán)點，并開始正式招收碩士生，2002年招收生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科生，2004成立生物醫(yī)學(xué)工程系，2006年獲生物醫(yī)學(xué)工程一級學(xué)科博士點。根據(jù)我校生物、電子、材料等學(xué)科在科研教學(xué)方面的多年積累的與優(yōu)勢，結(jié)合廣東省生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與需求，將生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)本科培養(yǎng)目標(biāo)，按要求掌握的知識與具體的能力確定為：

目標(biāo)1(扎實的基礎(chǔ)知識)：培養(yǎng)掌握扎實的專業(yè)基本原理、方法和手段等方面的基礎(chǔ)知識，包括生物醫(yī)學(xué)、電子技術(shù)、信息科學(xué)、計算機技術(shù)、生物材料、生物信息等相關(guān)學(xué)科基本知識、基本理論和基本技能的復(fù)合型高級科技人才。

目標(biāo)2(解決問題能力)：培養(yǎng)學(xué)生能夠創(chuàng)造性地利用生物醫(yī)學(xué)與工程技術(shù)相結(jié)合的研究開發(fā)能力，以服務(wù)于國內(nèi)外生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需求。

目標(biāo)3(團隊合作與領(lǐng)導(dǎo)能力)：培養(yǎng)學(xué)生在團隊中的溝通和合作能力，學(xué)會按分工要求在團隊中從事具體工作，完成指定任務(wù)，進行組織協(xié)調(diào)，進而能夠具備生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)能力。

目標(biāo)4(工程系統(tǒng)認知能力)：讓學(xué)生認識生物醫(yī)學(xué)工程的多學(xué)科交叉特性，從系統(tǒng)的角度認識與領(lǐng)會生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的核心與特點。要求從工程系統(tǒng)的角度，運用多種工程技術(shù)手段與方法，尋求解決實際問題的方案。