生物医学工程（医学图像处理）是干什么的？

　　医学工程分为：生物医学工程学 和 生殖医学工程学

　　生物医学工程
　　开放分类： 科学、医学、专业、院校、生物医学

　　生物医学工程(主要攻读物理和数学)是一门新兴的边缘学科，它综合工程学、生物学和医学的理论和方法，在各层次上研究人体系统的状态变化，并运用工程技术手段去控制这类变化，其目的是解决医学中的有关问题，保障人类健康，为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。它有一个分支是生物信息方面主要攻读生物和化学.

　　生物医学工程兴起于20世纪50年代，它与医学工程和生物技术有着十分密切的关系，而且发展非常迅速，成为世界各国竞争的主要领域之一。

　　生物医学工程学与其他学科一样，其发展也是由科技、社会、经济诸因素所决定的。这个名词最早出现在美国。1958年在美国成立了国际医学电子学联合会，1965年该组织改称国际医学和生物工程联合会，后来成为国际生物医学工程学会。

　　生物医学工程学除了具有很好的社会效益外，还有很好的经济效益，前景非常广阔，是目前各国争相发展的高技术之一。以1984年为例，美国生物医学工程和系统的市场规模约为110亿美元。美国科学院估计，到2000年其产值预计可达400～1000亿美元。

　　生物医学工程学是在电子学、微电子学、现代计算机技术，化学、高分子化学、力学、近代物理学、光学、射线技术、精密机械和近代高技术发展的基础上，在与医学结合的条件下发展起来的。它的发展过程与世界高技术的发展密切相关，同时它采用了几乎所有的高技术成果，如航天技术、微电子技术等。

　　生物医学工程学的内容

　　生物力学是运用力学的理论和方法，研究生物组织和器官的力学特性，研究机体力学特征与其功能的关系。生物力学的研究成果对了解人体伤病机理，确定治疗方法有着重大意义，同时可为人工器官和组织的设计提供依据。

　　生物力学中又包括有生物流变学(血液流变学、软组织力学和骨骼力学)、循环系统动力学和呼吸系统动力学等。目前生物力学在骨骼力学方面进展较快。

　　生物控制论是研究生物体内各种调节、控制现象的机理，进而对生物体的生理和病理现象进行控制，从而达到预防和治疗疾病的目的。其方法是对生物体的一定结构层次，从整体角度用综合的方法定量地研究其动态过程。

　　生物效应是研究医学诊断和治疗中，各种因素可能对机体造成的危害和作用。它要研究光、声、电磁辐射和核辐射等能量在机体内的传播和分布，以及其生物效应和作用机理。

　　生物材料是制作各种人工器官的物质基础，它必须满足各种器官对材料的各项要求，包括强度、硬度、韧性、耐磨性、挠度及表面特性等各种物理、机械等性能。由于这些人工器官大多数是植入体内的，所以要求具有耐腐蚀性、化学稳定性、无毒性，还要求与机体组织或血液有相容性。这些材料包括金属、非金属及复合材料、高分子材料等；目前轻合金材料的应用较为广泛。

　　医学影像是临床诊断疾病的主要手段之一，也是世界上开发科研的重点课题。医用影像设备主要采用 X射线、超声、放射性核素磁共振等进行成像。

　　X射线成像装置主要有大型X射线机组、X射线数字减影(DSA)装置、电子计算机X射线断层成像装置(CT)；超声成像装置有B型超声检查、彩色超声多普勒检查等装置；放射性核素成像设备主要有γ照相机、单光子发射计算机断层成像装置和正电子发射计算机断层成像装置等；磁成像设备有共振断层成像装置；此外还有红外线成像和正在兴起的阻抗成像技术等。

　　医用电子仪器是采集、分析和处理人体生理信号的主要设备，如心电、脑电、肌电图仪和多参量的监护仪等正在实现小型化和智能化。通过体液了解生物化学过程的生物化学检验仪器已逐步走向微量化和自动化。

　　治疗仪器设备的发展比诊断设备要稍差一些。目前主要采用的是X射线、γ射线、放射性核素、超声、微波和红外线等仪器设备。大型的如：直线加速器、X射线深部治疗机、体外碎石机、人工呼吸机等，小型的有激光腔内碎石机、激光针灸仪以及电刺激仪等。

　　手术室中的常规设备已从单纯的手术器械发展到高频电刀、激光刀、呼吸麻醉机、监护仪、X射线电视，各种急救治疗仪如除颤器等。

　　为了提高治疗效果，在现代化的医疗技术中，许多治疗系统内有诊断仪器或一台治疗设备同时含有诊断功能，如除颤器带有诊断心脏功能和指导选定治疗参数的心电监护仪，体外碎石机中装备了进行定位的X射线和超声成像装置，而植入人体中的人工心脏起搏器就具有感知心电的功能，从而能作出适应性的起搏治疗。

　　介入放射学是放射学中发展速度最快的领域，也就是在进行介入治疗时，采用了诊断用的x射线或超声成像装置以及内窥镜等来进行诊断、引导和定位。它解决了很多诊断和治疗上的难题，用损伤较小的方法治疗疾病。

　　目前各国竞相发展的高技术之一为医学成像技术，其中以图像处理，阻抗成像、磁共振成像、三维成像技术以及图像存档和通信系统为主。在成像技术中生物磁成像是最新发展的课题，它是通过测量人体磁场，来对人体组织的电流进行成像。

　　生物磁成像目前有二个方面。即心磁成像(可用以观察心肌纤维的电活动，可以很好地反映出心律失常和心肌缺血)和脑磁成像(用以诊断癫痫活动、老年性痴呆和获得性免疫缺陷综合征的脑侵入，还可以对病损脑区进行定位和定量)。

　　另一个世界各国竞相发展的高技术是信号处理与分析技术，其中包括心电信号、脑电、眼震、语言、心音呼吸等信号和图形的处理与分析。

　　高技术领域中还有神经网络的研究，目前世界各国的科学家为此掀起了一个研究热潮。它被认为是有可能引起重大突破的新兴边缘学科，它研究人脑的思维机理，将其成果应用于研制智能计算机技术。运用智能原理去解决各类实际难题，是神经网络研究的目的，在这一领域已取得可喜的成果。

　　生殖医学工程
　　开放分类： 医学

　　自古以来，生物体包括人类的种族延续，都是通过两性的结合，精卵在母体内受孕、发育来进行的。随着现代医学的发展，为治疗不育症、遗传病，实行优生优育和计划生育，改良人类素质，可以改变生物自然生殖的过程，不经两性性交，而且人工操作的方法来生育下一代，这种20世纪70年代发展起来的生殖医学新技术，称为生殖医学工程。
　　人工授精和体外受精一胚胎移植是人类生殖工程的两大方面。人工授精是用人工方法收取丈夫或供精者的精液，在体外使精子获得受精能力后，注入女性生殖道内，精卵自然结合而受孕的生殖技术。人卵体外受精一胚胎移植是用手术取出女性的卵子，在体外与精子受精，受精卵约经3天分裂发育成4个或8个细胞的胚胎后，再移植到母体子宫中继续发育，由此出生的婴儿俗称“试管婴儿”。1978年英国诞生世界上首例“试管婴儿”，中国大陆首例“试管婴儿”也于1988年诞生在北京。迄今，世界上已有数万例“试管婴儿”出生并健康地成长。这是继心脏移植成功后现代医学史上的又一伟大奇迹。
　　目前生殖医学工程的进展如下：①已建立了冷冻精子库和胚胎库，随时供实施生殖工程使用。②发展了精子直接注入卵子技术选择健康的、优基因的精子，或从附睾中直接取出的精子，注射到卵子中，提高受精命中率。③转基因技术的运用，将牛的生长基因转移到猪胚胎中，得到像牛那么大的猪；将人的基因注入猪的受精卵中，培养出带有人体基因的猪，其器官可供人体器官移植而排斥较小。④男子代孕在意大利试验成功，将体外受精卵植入男子经手术改造过的腹腔，怀孕9月剖腹产下一个健壮女孩。
　　未来生殖工程的前景：①无精子受精技术。从无精症患者睾刃细胞中取出基因物质，经显微操作注入卵子，再移入子宫中怀孕。②单性生殖。卵子不经受精，在人为条件下植入带有遗传物质的人体细胞核，单独发育成人。③胚胎切割克隆繁殖。将一个胚胎切割成多个胚胎，分别发育成遗传特性相同的人，犹如一个模子造的人。④人造子宫或“机器母亲”。使胚胎在“机器母亲”的人造子宫内发育成人，可免除妇女生育的痛苦，人类生育实现工厂化。⑤基因工程“造人”。将选好某种目的的优良基因，嫁接到试管受精的胚胎中，创造出优良品质的人种。如体育比赛需要的高个子人，适合宇宙中生活的矮人，长翅膀的人等。
　　人类生殖工程的实施，会带来许多伦理道德和社会法律问题。例如，选择胎儿性别的技术要是用于生育上，将会导致男女平衡失调的社会问题；胚胎切割复制遗传特性相同的人，使得每人的外形和特性都一样，对人类是福是祸是个争论；出生的试管婴儿，如供精、供卵、供胚者不是亲生父母，则要分别确定“生物父母”和“法律父母”的权利与义务，以及婴儿未来的家庭关系、血缘关系和继承权问题，同时限制商业性的生育买卖、不道德的人兽异类杂交、无性行为的混乱繁殖等，需要立法。

都不是