美国生物医学工程专业，让你赢在未来起跑线

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生物医学工程是一门交叉学科，与生物工程密切相关。它是一门将工程技术与医学相结合以提高医疗水平的学科。其主要目的是开发各种先进的医疗设备。传统生物医学工程的研究领域非常广泛，包括生物信息学、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。生物工程的应用实例包括生物相容性假体、医疗设备、诊断设备、成像设备(如MRI和EEG)和医疗药物。其他还有心脏起搏器、输液泵、心肺机、透析机、诊断设备、人造器官、移植和高级假肢等，都属于生物医学工程的研发产品。下面，李留学云将为大家介绍生物医学工程相关的内容！

医学工程学科简介；

生物学的本质是医学，在生物学原理下研究医学问题。生物医学工程是研究和开发医疗设备，它与计算机和电子设备接口。

所谓生物(医学)工程，一般认为是以生物学(特别是微生物学、遗传学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础，结合化工、机械、计算机等现代工程技术，应用于生命科学和医学领域。

生物技术有许多分支，其中之一是将生物工程分为三类:

生物加工工程:生物加工设计、生物催化、生物分离、生物信息学等。

基因工程:生物合成、细胞工程、组织培养工程、基因转移等。

生物医学工程:生物医学技术、生物医学诊断、生物医学治疗、生物力学、生物材料等。

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，以及生物体的力学特性与其功能之间的关系。生物力学的研究成果对了解人体损伤机理和确定治疗方法具有重要意义，也可以为人工器官和组织的设计提供依据。生物力学包括生物流变学(血液流变学、软组织力学和骨力学)、循环系统动力学和呼吸系统动力学。目前，生物力学在骨骼力学方面进展迅速。

生物控制论是研究生物体内各种调控现象的机理，进而控制生物的生理和病理现象，从而达到预防和治疗疾病的目的。方法是用综合的方法，从整体的角度定量地研究有机体某一结构层次的动态过程。

生物效应是研究医学诊断和治疗中各种因素对机体的危害和作用。需要研究光、声、电磁辐射和核辐射的传播和分布，以及它们的生物学效应和机制。

生物质是制造各种人工器官的物质基础，必须满足各种器官对材料的要求，包括强度、硬度、韧性、耐磨性、挠度、表面特性等各种物理力学性能。因为这些人造器官大部分是植入体内的，所以要求它们具有耐腐蚀性、化学稳定性、无毒性以及与身体组织或血液的相容性。这些材料包括金属、非金属、复合材料、高分子材料等。目前轻合金材料应用广泛。

医学影像是临床诊断疾病的主要手段之一，也是世界各国重点研发的课题。医学影像设备主要利用X射线、超声波和放射性核素磁共振进行成像。

X射线成像设备主要包括大型X射线单元、X射线数字减影(DSA)设备和计算机X射线断层摄影(CT)设备；超声成像设备包括b超检查、彩色超声多普勒检查等设备；放射性核素成像设备主要有γ相机、单光子发射计算机断层扫描和正电子发射计算机断层扫描。该磁成像设备具有共振断层摄影装置；此外，还有红外成像和不断上升的阻抗成像技术。

医疗仪器是采集、分析和处理人体生理信号的主要设备，如心电、脑电、肌电和多参数监护仪等，正在向小型化、智能化方向发展。通过体液了解生化过程的生化检测仪器逐渐走向微量化和自动化。治疗设备的发展比诊断设备稍差。目前主要使用X射线、γ射线、放射性核素、超声波、微波、红外等仪器。大型的有直线加速、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、电刺激仪等。

手术室的常规设备已经从简单的手术器械发展到高频电刀、激光手术刀、呼吸麻醉机、监护仪、x光电视、除颤器等各种急救治疗器械。

为了提高治疗效果，在现代医疗技术中，许多治疗系统同时具有诊断仪器或具有诊断功能的治疗装置。例如，除颤器具有用于诊断心脏功能和指导治疗参数选择的心电监护仪，体外碎石机配备有用于定位的X射线和超声成像设备。植入人体的人工起搏器具有感知心电的功能，从而可以进行适应性起搏治疗。

介入放射学是放射学中发展最快的领域，即在介入治疗中，诊断X射线或超声成像设备和内窥镜用于诊断、引导和定位。解决了很多诊疗上的问题，治疗疾病损伤更小。

目前各国竞相发展的高技术之一是医学影像技术，其中主要有图像处理、阻抗成像、磁共振成像、三维成像技术和图像存档与通信系统。在成像技术中，生物磁成像是生物医学工程发展的最新课题。它通过测量人体磁场来成像人体组织的电流。生物磁成像目前有两个方面。即心磁图(可用于观察心肌纤维的电活动，反映心律失常和心肌缺血)和脑磁图(可用于诊断癫痫、阿尔茨海默病和获得性免疫缺陷综合征的脑侵犯，定位和量化受损脑区)。

生物工程就业方向:

生物医学工程应用科学和工程最先进的理论和方法研究人类生命的现象和规律，因此其研究领域极其广泛，研究方向众多，如:生物医学信号的检测与处理；医疗器械；医学影像；生物医学材料；人造器官；生物医药制造；介入治疗；康复项目；远程医疗；生物芯片等等。每个方向都有非常广泛的内容。因此，生物医学工程领域也是未来几十年容易出现理论突破和技术创新的学科领域之一。

生物工程的核心内容，即医疗器械，已经成为美国的支柱产业。对于13亿人口的中国来说，今天，全社会和政府都开始高度关注医疗器械，医疗器械很快就会成为我们国家的支柱产业。

BME在美国院校的专业分支与国内有很大不同。每个学校的研究方向会略有不同，但是他们的专业分工和重点都很明确，所以相关的学科知识都是服务于一个方向的。比如康乃尔的BME方向偏向于生物力学(生物力学)，他们的影像方向老师不多。已经有学生考上了电气工程；被归类为工科院校的达特茅斯，规模不是很大，但是BME专业的几个方向都很不错，比如光学-成像，在国内好像没听说过，所以他们似乎对物理和电子专业的学生更感兴趣，这也和他们的研究领域和重点有很大关系；其他的比较特殊。有些学校会把BME归为心理学系，比如布兰迪斯大学、伊利诺伊大学、俄亥俄州大学等。