生物医学
2020-03-02 07:29:12 来源：范文大全收藏下载本文
生物医学工程与医学成像
学院：机械工程学院
专业：测控技术与仪器
姓名：王成林
学号：
引言：
生物医学工程是一门生物、医学和工程多学 科交叉的边缘科学，它是用现代科学技术的理论和方法，研究新材料、新技术、新仪器设备 ，用于防病、治病、保护人民健康，提高医学水平的一门新兴学科。
生物医学工程在国际上做为一个学科出现，始于20世纪50年代，在我国，生物医学工程做为一 个专门学科起步于20世纪70年代，中国医学科学院、中国协和医科大学原院校长、我国著名 的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物 医学工程专业的创建、1980年中国生物医学工程学会的成立，有力地推进了我国生物医学工 程的发展，从事着生物医学的科研 教学工作，在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。
当代生物医学工程技术中最具代表性的技术是：数字医学影象技术，物理外科手术技术，电生理参数检测与监护技术，临床检验、分析与分子生物学技术，医学网络与信息系统，数字医学影象类和高能物理治疗类。
医学影像技术可借助于某种能量与生物体的相互作用，提取生物体内组织或器官的形态、结构以及某些生理功能的信息，为生物组织研究和临床诊断提供影像信息。显微分辨能力，将活体影像学带进了基础科学，使其可以深入到细胞、分子水平，即其成像技术从宏观进入了微观，分子影像学应运而生，医学影像进入了新的时代。它涉及的范围有X线成像、超声波成像、磁共振成像、红外线成像、放射性核素成像、光学成像等。
正文：影像技术
一、X线成像技术
X-ray透视和摄影技术是最早的医学影像技术。X线成像系统检测的信号是穿透组织后的X线强度，反映人体不同组织对X线吸收系数的差别，即组织厚度及密度的差异；图像所显示的是组织、器官和病变部位的形状。随着计算机的发展，数字成像技术越来越广泛地代替传统的屏片摄影。数字X线检查技术包括计算机X线摄影、直接数字X线摄影、数字减影血管造影和X－CT等。X－CT的问世被公认为伦琴发现X射线以来的重大突破，是标志着医学影像设备与计算机相结合的里程碑。
二、核医学成像技术
核医学成像系统又称放射性核素成像（RNI）系统，所检测信号是摄人体内的放射性核素所放出的射线，图像信号反映放射性核素的浓度分布，显示形态学信息和功能信息。核医学成像的影像取决于脏器或组织的血流、细胞功能、细胞数量、代谢活性和排泄引流情况等因素。它是一种功能性影像，影像的清晰度主要取决于脏器或组织的功能状态。PET/CT是将最先进的PET和CT的功能有机地结合在一起的一种全新的功能分子影像诊断设备。PET/CT融合的图像既能提供精确的解剖结构图像，又能提供生物靶区的材料。使用PET/CT制定放疗计划对于临床来说是一个全新的分子影像领域，具有广阔的应用前景。
三、超声成像技术
超声成像系统的检测信号是超声回波，图像信号反映人体组织声学特性的不同，从而显示甚至动态显示器官的大小和形状。超声分子显像以靶向超声微泡造影剂为显像剂，能够对体内组织器官微观病变进行分子水平的探测与显像的方法。超声造影是利用造影剂后使散射回声增强，明显提高超声诊断的分辨力、敏感性和特异性的技术。随着仪器性能的改进和新型声学造影剂的出现，超声造影已能有效地增强心肌、肝、肾、脑等实质器官的二维超声影像和血流多普勒信号，反映和观察正常组织和病变组织的血流灌注情况。
四、磁共振成像技术
磁共振（MRI）成像系统检测的信号是生物组织中的原子核所发出
的磁共振信号。随着新型磁共振机的开发，揭开了磁共振应用领域新的一页，即运动MR和介入MR的应用和研究。MR血管成像、MR水成像、MR血流成像、脏器功能的检测、MR波谱分析、动脉血质子标记技术、抗血管生成因子辅助MR功能成像等技术的应用，使磁共振成像进一步突破了影像学仅应用于显示大体解剖和大体病理学改变的技术范围，向显示细胞学的、分子水平的以至基因水平的成像方面发展。
五、红外线成像技术
由于人体器质性的组织结构和形态变化，只能在疾病发展到一定程度才会出现，而远红外线诊断技术正是采集这种组织结构、形态和功能的变化来诊断疾病。红外热像仪不仅可以诊断疾病病情，甚至可以提前阳性发现期。红外线成像技术不仅对组织器官的炎症、疼痛、血液循环状态等有重要的诊断价值，而且对恶性肿瘤的诊断及转移倾向，肿瘤状况也有着重要的临床价值。
六、光学成像技术
光学与光子学取像方法，共焦扫描光学显微镜的图像具有高的对比度和高的分辨率。 其高性能的成像本领是通过下述两点实现的：一是利用灵敏的外差探测，二是离开焦点的散射光不被探测器探测。它们非常适宜于对活体组织内部进行分层探测。利用这种技术已成功地监测了胚胎发育过程中的形态变化，鉴别正常与非正常基因的表达。用这种技术还可以对活体眼睛进行成像，测量视网膜结构、拍摄黄斑疾病等。 光学成像技术在活体生物组织内部微结构的测量和疾病诊断等方面有重要的应用价值。
结论：
当今医学影像技术进入了全新影像时代，医学影像技术的发展反映和引导着临床医学在诊治以及随诊方面的进步。医学影像技术的发展，在某种意义上代表着医学发展潮流中的一个热点趋势，推动了医学的发展。医学影像技术必将对人类的健康作出更大的贡献。
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