生物医学工程学院英语

生物医学工程学院英语（精选10篇）

1.生物医学工程学院英语 篇一

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生物医学工程“专业英语”课程的教学改革与实践

作者：刘婷 王索刚

来源：《科技创新导报》2012年第26期

摘 要：目前许多高校的专业英语教学还停留在单纯传授知识的传统教学模式，教学手段单一，学生缺乏学习兴趣，如何提高学生的专业英语学习兴趣，使之能够学以致用是专业英语教师面临的重要问题。本文针对传统学生被动式教学模式的进行了教学改革，并提出“任务式教学”的改革策略。

关键词：专业英语 生物医学工程 任务式教学

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）09（b）-0176-01

生物医学工程作为理、工、医的交叉学科，是生命科学的重要支柱之一，集结了大量的国内外先进技术，许多专业文献、软件平台和仪器设备说明书均以英语撰写。因此，对于生物医学工程高年级本科生而言，专业英语的写作与运用能力对于进一步考研深造或工作需要都是十分重要的。然而，目前许多高校的专业英语教学还停留在单纯传授知识的传统教学模式，教学手段单一，学生缺乏学习兴趣，如何提高学生的专业英语学习兴趣，使之能够学以致用是专业英语教师面临的重要问题。我校生物医学工程学科在教育部“宽口径，厚基础，重素质”教学思想的指导下，开展了提高学生创新能力的教学改革，生物医学工程专业英语课程在此指导思想下，针对传统学生被动式教学模式的进行了教学改革，并提出“任务式教学”的改革策略。1 教学目的和内容

针对生物医学工程专业学生开设专业英语课程的目的是通过教学，使得学生能够掌握生物医学工程专业术语，熟练阅读相关科技文献，了解科技文献的结构并学会撰写英文摘要，提高学生的英文写作能力，以适应将来从事生物医学工程相关工作和科学研究的需要。

本学科专业英语课程教学内容分为两部分：（1）学科专业英语：满足学生进行专业研究需要、出国深造；（2）科技论文的翻译与写作：高年级本科生在毕业论文或毕业设计中要求撰写英文摘要，而在英文摘要中经常出现“中国式英语”、“语序错误”和“表达意思模糊”等错误。为了避免类似错误，本课程引入任务式教学方法，帮助学生理解和掌握科技论文的翻译和写作技巧，为学生今后投稿国际高水平英文文章奠定基础。专业英语任务式教学方法

以2008级本科生为例，说明如何通过任务式教学方法培养学生的专业英语应用能力。在科技论文的翻译与写作部分，应用1学时的时间向学生们介绍英文文献常用数据库和检索的方法。从学生上交的文献中，选取结构完整，内容与本专业其他专业课程相关的文献1篇由老师引导学生学习。例如，选定文献名称为Image-Guided High-Intensity Focused Ultrasound for Conduction Block of Peripheral Nerves（J.L.Foley，et al，2007），该文献与本学院超声医学研究方向相关。在文章正文的第一部分“前言（Introduction）”，作者介绍了高强度聚焦超声（High-Intensity Focused Ultrasound，HIFU）的定义以及HIFU和神经传导阻滞（Nerve

Block）方法在医学中的应用。在第二部分“材料与方法（Methods and Material）”中，首先图文并貌的介绍了图像引导的HIFU设备；然后阐述了在体动物实验的实现方法；最后详述了研究应用的组织学分析方法。在“结果（Results）”部分，文章按照“材料与方法”中对方法的介绍顺序，通过图示和表格依次显示对应方法得到的结果。在“讨论（Discussion）”部分中，对“结果”部分的内容进行详细的分析，讨论了实验中出现的问题及出现该问题的意义。最后，在“结论（Conclusions）”中，得到研究结论。

然后，提出课程任务：将学生分组（本专业2008级共50人，7～8人一组），在限定时间内，每组学生查询与教师给定论题相关的、本专业近5年发表的英文文献1篇。各组学生协同作业，翻译文献，并请学生在给定在掌握的科技文献的研究内容后，要求每组学生根据本组的文献制作多媒体课件，用英语向其他同学讲解科技文献的主要内容、研究方法及与生物医学工程的联系，发表自己的见解，教师和其他同学可就其中关键性问题提问并讨论。

通过任务式教学的训练，对学生对科技文献进行翻译与讨论，不仅加深了对英语科技论文的基本结构的理解，掌握对应于每一部分的写作内容及撰写英语论文常用的词汇和语句，提高学生专业英语的听、说、读、写能力。另一方面，使学生扩展生物医学工程专业的知识广度，有效地将本学科的专业课程知识与学科前沿知识联系起来，为本学院后序的课程设计、本科生毕业设计奠定了基础。结语

通过应用任务式专业英语授课模式，使学生变被动为主动，通过对生物医学工程专业科技前沿文献的阅读，了解生物医学工程的发展现状；利用简单的讨论，使他们用英文表达自己的想法，充分发挥学生的主观能动性。在教学过程中，我们认识到这种教学模式对任课教师提出了更高的要求：教师必须了解生物医学工程学科的前沿发展，把教学与科研有机地结合在一起，才能提高学生学习的兴趣，改进学习效果，提高英语水平。

参考文献

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2.生物医学工程学院英语 篇二

会议期间, 香港理工大学生物医学工程跨领域学部郑永平教授、北京大学肿瘤医院超声科陈敏华教授、南京大学声学研究所章东教授等十余位专家进行了专题演讲。来自全国各地的100多位临床超声医生、生物医学与工程学学者代表济济一堂, 就超声导航技术、三维超声成像技术、超声造影技术、血管超声生物力学技术、内镜超声与介入治疗技术等进行了深入交流与研讨, 现场学术氛围浓厚。

此外, 根据有关章程成立了中国生物医学工程学会医学超声工程分会新一届委员会, 复旦大学附属中山医院王文平教授担任主任委员, 陈思平教授、李安华教授、任卫东教授、万明习教授、肖沪生教授担任副主任委员, 常才教授等27人当选为委员。

3.我国生物医学工程现状分析 篇三

【关键词】生物医学工程；新兴学科；本科教育；发展

引言：生物医学工程（BiomedicalEngineering，简称BME）是一门结合了物理、化学、数学、计算机和医学的交叉型边缘学科，也是多种学科向生物学不断渗入的结果。该学科从现代科技和工程原理的角度出发，研究人体的基本结构及其功能，进一步揭示生命规律，进而为疾病的预防及治疗提供有效的技术与理论的支持。生物医学工程兴起于20世纪50年代，并于60年代在美国迅速崛起，推动了当时社会经济的快速发展，因此被世界各国所关注，成为世界各国竞争的主要领域之一。

在我国，生物医学工程起步很晚，直到1978年才被列入国家科技计划。虽然是一门新兴学科，但它的难度却不低于其它学科。目前，我国各大高校对于生物医学工程专业的教育发展主要以学校授课教育为主，并辅以相应实验以培养学生的动手实践能力。简单说来，生物医学工程是一门工学与医学相结合的综合性学科，我们可以就医学所需向工学求助，再通过工学所造来应用于医学，两者相辅相成共同发展。纵观科技发展的历史长河，某一学科若只是单一地仅在自身领域研究发展是很难有所建树的，有所突破的，长此以往并不利于学科的建设和发展。然而，当多个学科相互渗透结合、参考，共同发展時，所面对的问题总会迎刃而解。每个学科都存在着自身的盲区，这也可以理解为发展的瓶颈，此时，不妨换个思维从其它学科的角度来看待问题，往往会有不一样的体会和收获。人与人之间的工作需要相互协助，同样的，学科研究之间也是这样，博学其中并融会贯通往往才是取得成就的不二法门。而生物医学工程正是顺应了这一客观规律，巧妙地将工、医相结合，这也赋予了生物医学工程有利的先天发展条件，但这也成为了这门学科难以迅速发展的一个因素，看似矛盾却极为属实。也正是由于生物医学工程所涉及的学科种类范围之多，研究领域之广，使得我国目前对于该学科的研究和教育尚未成熟，而各个院校对这门课程也有着不同的侧重点。由于该专业起步晚，再加之各个院校的教学制度，条件和水平参差不齐，所以，目前各个院校对于生物医学工程这门学科的教育形式仍处于一种摸索的过程。如：综合性院校多以电学、机械、通讯或计算机为主要教学内容，而在医学方面的教学就略有薄弱。同样，医学类院校对该专业的教育形式也往往是以医学为主，从而忽略了其它方面。单从教育层面上来说，生物医学工程面临着所学内容多而杂，且难以在教学过程中衡量孰重孰轻从而无法做到学科间的交叉和渗透这一难题。

除此之外，现阶段高等院校对于该专业人才的创新能力以及实践能力的培养很难满足于市场的需求，本科生在校期间的学习时间只有短短的四年，而在这四年里，却要掌握如此繁杂的学习内容，再考虑到不同院校的课程安排有所不同，所以总的来说，在这四年期间，本科在校生只是掌握了与生物医学工程相关的基础理论知识，却没有深入的去学习了解其深层次的内容，相比之下，真正动手操作实践的机会更是寥寥无几。这样一来，本科毕业生根本无法满足当今社会市场的要求，对各个用人单位只能望而却步，造成了就业形势长期不景气，而用人单位同样是因为无法获得足够的理想人才而影响自身的发展。长此以往，这只会形成恶性循环，从而严重阻碍生物医学工程在我国市场的发展。为解决这一矛盾，我认为在本科教育阶段，各院校应在夯实学生基本理论知识的基础上，引导学生加深对理论的认识和理解，并通过实质性活动鼓励学生积极参加动手实践，敢于创新，乐于创新，学会将自己所学的理论知识与实际操作相结合，真正做到学以致用。另外，本科在校生也应该时刻广泛关注生物医学工程在市场的发展形势，然后结合自身的实际情况，为顺应市场的发展趋势及时地为自己学习生涯做好合理的规划并为之付诸行动，做到有的放矢，从而避免在求学期间的迷茫，并在毕业后能尽快适应社会的节奏。

总而言之，我国生物医学工程高等院校应主要从社会需求的角度出发，拓展学科建设方向，逐步建立起适合于多学科合作发展的运行模式，充分利用高等院校的科研优势设置课程体系。并结合实际情况以及当今社会市场需求，加强对实验基地的建设，并注重相应实验、实训等实践教学环节，从而培养学生的创新能力和动手实践能力。对于生物医学工程这样的综合性学科的建设与发展，我们应更加注重教育的科学性，以及理论与实践，学科与市场的相结合，从而达到事半功倍的成效。 [科]

【参考文献】

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4.生物医学工程论文 篇四

关键字：学科概论、生物材料、医学影像学、生物信息学、发展与展望

生物医学工程是一门由理、工、医相结合的边缘学科,是多种工程学科向生物医学渗透的产物。它是运用现代自然科学和工程技术的原理和方法，从工程学的角度，在多层次上研究人体的结构、功能及其相互关系，揭示其生命现象，为防病、治病提供新的技术手段的一门综合性、高技术的学科。有识之士认为，在新世纪随着自然科学的不断发展，生物医学工程的发展前景不可估量。生物医学工程学科是一门高度综合的交叉学科,这是它最大的特点。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、化学生物学等方面主要攻读生物、计算机信息技术和仪器分析化学等，微流控芯片技术的发展，为医疗诊断和药物筛选，以及个性化、转化医学提供了生物医学工程新的技术前景，化学生物学、计算生物学和微流控技术生物芯片是系统生物技术，从而与系统生物工程将走向统一的未来。

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。

生物医学工程因为是一门综合学科，所以其学科内容十分的丰富。其涉及生物力学、生物控制论、生物效应、生物材料、医学影像、介入放射学和生物磁成像等方面，所以对于生物医学工程的学生来说以后就业的方向也是多种多样的。下面就接着介绍生物医学工程的学科内容。

首先，说一说生物材料。生物材料的定义很多, 归纳起来可理解为生物材料是一类用于人工器官、修复、理疗康复、诊断、检查、治疗疾病等医疗保健领域, 对人体组织、血液不致产生不良影响的功能材料。生物材料的发展已经有非常长的历史, 自人类认识了解材料起, 就有了生物材料端倪。早在公元前3500 年, 古埃及人就利用棉花纤维、马鬃做缝合线;16 世纪开始用黄金板修复颚骨, 陶材做齿根;用金属固定内骨板以及用金属种植牙齿等。随着医学以及材料学的发展, 尤其是新型材料的研究开发成功, 如20 世纪40 年代高分子材料的大力发展, 为生物材料的研究与应用提供了极大的发展机会。目前可以说从人体天灵盖到脚趾骨、从内脏到皮肤, 从血液到五官, 除了脑以及大多数内分泌器官外, 都可用人工器官来代替。医学水平的提高以及人类生活质量的改善, 也促进了生物材料的发展。根据发展水平和产业化状况, 把生物材料分为三个发展阶段:

一、惰性生物材料, 即材料与组织细胞无界面作用;

二、生物材料的生物化, 即材料与组织细胞亲和性改善, 关注界面间的相互作用;

三、组织工程支架材料, 不仅关注材料与组织细胞的亲和性, 还关注材料本身的成型、力学性能和降解能力。下面分别说说这三个阶段生物材料的研究状况和发展前景。

惰性生物材料是指对人体组织化学惰性，其物理机械和功能特性与组织匹配，使材料在应用过程中不致产生不利于功能发挥和对其它组织影响的反应, 特别是与组织接触或短(长)时间不产生炎症或凝血现象，无急性毒性或刺激反应，一般无补体激活产生的免疫反应的一类功能材料，这类材料的应用基于对材料本身性能的全面了解，是人类最早、最广泛应用的生物材料。随着医学水平的提高以及人们生活质量的改善，惰性生物材料的应用会向更高层次生物化或组织工程化生物材料过渡。但就目前商品化和普及应用水平看，尤其是医学的目的从治病救人转轨到预防保健过程中，需要大量常用人工器官和生物材料为主体的医疗器械，使惰性生物材料在相当长一段时间内占统治地位是研究开发的重点.生物材料的生物化，随着材料科学、医学的发展, 以及先进仪器设备的发明, 带动了生物材料的发展。集中表现在发现新型生物材料, 以及更多关注惰性生物材料所制成的人工器官和医疗器械在使用过程中与组织或血液产生的界面反应。新型生物材料有代表性的成果是20 世纪70 年代发现的钙磷系玻璃陶瓷, 如羟基磷灰石、B-磷酸三钙、珊瑚等。这类材料具有与人体骨组织的无机成分有类似的化学组成, 材料抗压、抗折强度与人骨接近, 植入后与组织亲和性良好, 同时有降解作用并诱导成骨细胞(加诱导因子如BMP)的长入, 使植入组织骨化, 一段时间后植入组织转化为正常组织等特点, 也即材料在使用过程中逐渐生物化。组织工程支架材料，材料生物化毕竟不能改变材料的基本结构。这为材料的长期使用留下隐患，同时器官(尤其是组织)是一个复杂的系统，不可能用单一无活性的材料来模仿其全部或大部分功能。因此在器官(或组织)供体来源非常有限的情况下，如何在体外培养出正常的组织供手术使用，是医学界和生物医学工程学界追求的目标之一。组织工程的出现和发展为这一目标的实现提供了可能。组织工程是近十年发展起来的一门新兴学科，它是应用生命科学和工程的原理与方法，研究、开发用于修复、增进或改善人体各种组织或器官损伤后功能和形态的新学科，作为生物医学工程的一个重要分支，是继细胞生物学和分子生物学之后，生命科学发展史上又一个新的里程碑。组织工程的关键是构建细胞和生物材料的三维空间复合体，该结构是细胞获取营养、气体交换、废物排泄和生长代谢的场所，是新的具有形态和功能的组织、器官的基础。生物材料在组织工程中占据非常重要的地位。同时组织工程也为生物材料出了难题和提供了发展方向，那么组织工程用生物材料(支架材料)应具备哪些性能呢? 首先是无毒，具有良好的生物相容性和组织相容性；其次是可降解吸收，在组织形成过程中材料降解并被吸收。具有可加工性，尤其是能形成三维结构并有较大的孔隙率，以便进行营养物质传输、气体交换、废物排泄;使细胞按一定形状生长，良好材料细胞界面，利于细胞黏附、增殖、激活细胞特异基因表达等。目前应用于组织工程研究的生物材料为可降解性天然或合成高分子材料，无机陶瓷或玻璃、珊瑚等。

其次，医学影像学也是其中非常重要的一个学科。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。医学影像学的发展受益于现代计算机技术的突飞猛进，其与图像处理，计算机视觉，模式识别技术的结合产生了一个新的计算机技术分支--医学图像处理。

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。

超声波成像是利用人体内的波散射、组织运动、流体灌注、组织弹性和人体的血液所产生的实时影像。目前在临床诊断上已得到广泛应用。但存在信号提取和处理的复杂性以及在影像空间分辨率上的局限性问题。因此, 研究者在寻找新的超声波成像方法,弹性图像造影便是一种新的方法。

过去, 磁共振成像(MRI)在临床医学中发挥了重要作用, 对软组织成像有着明显的优势。今后, 磁共振的两个扩展方向是功能性磁共振(Funct io nal MRI ,fM RI)和磁共振波谱学(M agnet ic ResonanceS pect roscolo y, MRS)。fMR I 的价值主要在通过血氧含量绘制人体的脑皮层功能图, 通过这种技术, 人的神经对不同刺激, 如说话、视觉和听觉的感应图可以绘制出来。

还有就是生物信息学方面，生物医学信息学可理解为医学信息学(Medical Informatics)和生物信息学(Bioinformatics)的结合。医学信息学是一个利用计算机和信息技术进行医学信息交换、理解和管理的领域,其最终目的是在合适的时机和场所为医学临床决策提供支持,涵盖了所有与医学数据和知识应用相关的数据结构、算法及系统研究,包括基于生物医学信号处理、医学成像及图像处理等方法提供临床诊疗支持,面向各类医疗仪器和设备的数据采集、传输、管理和应用,以及以患者为中心的各类医疗信息系统等。当前该领域的研究重点是电子健康档案(或称电子病历),通过解决个体综合医疗健康数据的生成、融合、存储、传输、管理和利用,实现医疗卫生健康的高质量和低成本。目前很多国家和地区均已制定了长期的国家计划进行全民电子健康档案的建设。生物信息学伴随基因组学的研究而产生,主要研究分子级别的生物医学信息的储存、检索和利用。进入后基因组时代后,对基因型和表型关系的阐述成为其研究重点,近年来各类研究成果逐渐走入临床应用(如生物芯片等)。生物信息学和医学信息学的边界趋于模糊,互相渗透和结合的趋势明显。广义上,生物医学信息学可定义为与医疗服务、生物医学、公共卫生等领域中信息和知识的集成、管理和利用相关的,理论与实践研究相结合的交叉性学科领域。

以上就是我对生物医学工程这个学科的一些了解，接下来就谈谈我对生物医学工程这个学科的一些认识，并且谈一下自己对这个学科的展望。

从生物医学工程崛起都现在，生物医学工程已经深入于医学, 从临床医学到医学基础, 并深刻地改变了医学本身, 而且预示着医学变革的方向。可以说, 没有生物医学工程就没有医学的今天。另一方面, 生物医学工程的兴起和发展不仅推动了医疗器械产业的发展, 而且使它发生了质的改变, 最根本的是, 把人和医疗装置看作是一个系统整体, 强调其间的相互作用, 进而用系统工程的观念研究发展所需要的医疗装置, 实现预定的医疗目的。作为一门工程科学, 生物医学工程学科的发展不能单纯追求科学技术先进性, 更不能盲目地以市场为导向。因为, 市场是少数利益集团利用社会心理定势, 扭曲、放大实际需求的炒作、操作结果。生物医学工程的发展应当也必须以医疗费用控制、医学可持续发展为前提。因而, 作为社会健康保障体系的技术支撑, 21 世纪的生物医学工程学科必然是科学技术和人文的有机结合体。

纵观医学新技术诞生和发展的 历史，从伦琴发现X线到今天X射线诊疗技术的发展，从朗兹万发现超声波到今天B超诊断的 广泛应用，从布洛赫和伯塞尔发现核磁共振到今天MRI的问世，从赫斯费尔德发明CT到今天CT成像系统的应用，都是以物理学工程技术为基础、医学需求为前提发展起来的医学新技术。循着20世纪医学发展的轨迹，我们有理由预测21世纪新的医学诊疗技术可能在以下10个方 面有重大突破和创新：

(1)各种诊疗仪器、实验装置趋向计算机化、智能化，远程医疗信 息网络化，诊疗用机器人将被广泛应用。

(2)介入性微创，无创诊疗技术在临床医疗中占有越来越重要的地位。激光技术，纳米技术 和植入型超微机器人将在医疗各领域里发挥重要作用。

(3)医疗实践发现单一形态影像诊查仪器不能满足疾病早期诊断的需要。随着PET的问世和应 用，形态和功能相结合的新型检测系统将有大发展。非影像增显剂型心血管、脑血管影像诊 查系统将在21世纪问世。

(4)生物材料和组织工程将有较大发展，生物机械结合型、生物型人工器官将有新突破，人工器官将在临床医疗中广泛应用。

(5)材料和药物相结合的新型给药技术和装置将有很大发展，植入型药物长效缓释材料，药 物贴覆透入材料，促上皮、组织生长可降解材料，可逆抗生育绝育材料、生物止血材料将有 新突破。

(6)未来医疗将由治疗型为主向预防保健型医疗模式转变。为此，用于社区、家庭、个人医 疗保健诊疗仪器，康复保健装置，以及微型健康自我监测医疗器械和用品将有广泛需求和应用。

(7)除继续努力加强生物源性疾病防治外，对精神、心理、社会源性疾病的防治诊疗技术和 相应仪器设备的研制受到越来越多的重视与开发，研制精神分析、心理安抚、生物反馈型诊 疗技术和设备将是生物医学工程的新起点。

(8)创伤是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型创伤防护装置、生命急救系统是未来生 物医学工程的重要课题。

(9)即将迎来的21世纪是分子生物学时代，有关分子生物学的诊疗新技术将快速发展，遗传、疾病基因诊疗技术，生物技术和微电子技术相结合的DNA芯片、雪白芯片和诊疗系统将被 广泛应用。

(10)空气污染、环境污染严重危害着人类健康，研究和开发劳动保护、家庭保健、个人防护 用的人工气候微环境是未来不能忽视的问题。

综上，我想说的就是生物医学工程涉及十分的广泛，将来我们出来也会有很多的选择，但是我们想要找到好的工作还得靠自己好好的努力学习，争取学好、学精自己的专业，并且有能力的还可以考研去更加深入的学习自己的专业。

参考文献：

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疗卫生装备，2004(6)[13] 汤顺清, 周长忍, 邹 翰 生物材料的发展现状与展望(综述)2000（10）[14] 973 项目综合与交叉领域重要临床医学信息处理的关键科 学问题研究(2003CB716100 [15] 生物医学材料现状和发展对策研讨会论文集.1997 [16] 杨子彬。发展中的生物医学工程[J]北京工业大学 学报1988年12月

[17] 胡兴斌。浅谈生物医学工程的现状及前景[J]医疗 卫生装备2004年第9期

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5.生物医学工程 篇五

一、名词解释（4×5）

1、什么是生物医学工程

生物医学工程（BME）是以工程科学技术的思维、方法、原理与技术，研究生命科学、支持生命科学、服务生命对象而形成的一门跨学科的、新兴的、综合性学科

广义性的定义：

生物医学工程学是综合运用现代自然科学和工程技术的原理和方法，从工程学的角度，在多层次上研究生物体特别是人体的结构、功能和其他生命现象，研究用于防病、治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置和系统的工程原理的学科。

由NIH有关名词命名专家给出专业性的定义：

生物医学工程学是结合物理学、化学、数学和计算机科学与工程学原理，从事生物学、医学、行为学或健康科学的研究；提出基本概念，产生从分子水平到器官水平的知识，开发创新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息学方法，用于疾病预防、诊断和治疗，病人康复，改善健康状况等目的。

2．什么是生物技术制药？

答：采用现代生物技术，如：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程、蛋白质工程、抗体工程等，借助某些微生物、植物、动物生产医药品，叫作生物技术制药。

3．什么是超声医学？

答：超声医学是研究超声（每秒超过2万赫兹的高频声波）对人体的作用与反作用规律，并加以利用以达到诊断、治疗、保健等目的的学科。是声学、医学和电子工程技术相结合的科学。

4、什么是生物信息学？

6.810生物医学工程基础 篇六

课程编号： 810课程名称：生物医学工程基础

一、考试的总体要求

研究生入学考试本着基础和能力并重的原则，考试以基本概念、逻辑思维、完整的设计思想为主。考试内容主要是医用传感器和医学信息检测及处理，其目的在于考核考生对于医用学仪器的检测技术和数字信号处理的掌握情况。

要求掌握医用传感器的基本知识、基本概念、工作原理、特点及应用。要求考生熟悉医用传感器的定义，医用传感器的分类与组成，人体信息检测的特殊性，医用传感器的发展方向；医用传感器的基本特性（静态特性和动态特性）及其计算方法，掌握电阻式传感器、压电式传感器、光敏传感器、热敏传感器及化学与生物传感器的工作原理与应用；了解电容式、电磁式与磁敏式传感器的工作原理与特点。并能利用传感器组成人体信息测量系统，了解传感器与系统的接口、系统的结构框图。

要求掌握数字信号处理的基本概念和方法，包括线性时不变离散时间系统，采样与序列、数字滤波，熟练运用Z变换、DFT进行公式推导计算，掌握基2 FFT算法，能设计 IIR、FIR 数字滤波器。

二、考试的内容及比例

医用传感器总论及基本特性（约为10%）

物理型传感器及检测（约为25%）

化学与生物传感器及制备技术（约为15%）

离散时间系统及Z变换（约为10%）

离散傅立叶变换（约为10%）

快速傅立叶变换（约为10%）

IIR数字滤波器设计（约为10%）

FIR数字滤波器设计（约为10%）

三、考试的题型及比例

试卷一般分为10题，题型分为简答题、论述题、设计分析题及计算题，所占比例分别为15%、20%、35%和30%。

四、考试形式及时间

7.生物医学工程学院英语 篇七

《生物技术前沿》是我校生命科学与生物工程学院为生物医学工程专业学生新开的专业必修课。该课程涉及领域宽, 涵盖范围广, 由基因工程、发酵工程、细胞工程和酶工程等内容组成, 是自然学科中最重要的一门基础课。近年来, 全国各大高校陆续开设生物技术相关课程, 但我校学生具有自身特色, 生物工程与医学工程类课程均有涉及, 学科交叉性明显, 如果照搬其它院校的教学模式, 可能会出现与学生知识背景现状分离, 不能达到预期的教学目的。此外, 现代生物技术发展日新月异, 新理论、新技术层出不穷, 给教学工作也带来了极大地挑战。如何在较少的课时中既不重复以前学过的基础知识又能不断引入新的内容?如何解决课程中存在的前沿技术与陈旧的教学方法之间的矛盾成为教学工作中面临的主要难题。结合本学院学科设置的特点, 在《生物技术前沿》课程教学中对教学模式大胆改革, 引入实践教学, 让综合性实验走进课堂, 使学生有机会参与科研项目研究, 在实践过程中获得知识。

1 优化课程体系, 精选教学内容

教学大纲是教师教学顺序与教学工作的指南, 由于该课程的综合性与前沿性, 如何使学生在现有知识背景的基础上, 掌握现代生物技术的研究现状及其发展前景, 是制定本课程教学大纲的一个关键[3]。《生物技术前沿》课程在制定教学大纲时对教学目的与教学内容进行了合理的安排与调整。

在教材的选取上, 以保持本课程的实用性与先进性为目的, 精心选取国内外最新最优秀的同类课程教材如《生物技术概论》、《Basic Biotechnology》等作为主要参考书, 同时根据内容的差异, 分别为学生推荐各领域的优秀教材, 从而确保了教学内容的充实和完整。在授课过程中, 既要体现基础性与前沿性、理论性与实践性的结合, 还得注意讲授内容的深度与广度相结合。紧密跟踪前沿学科, 以现代生物技术基本原理的介绍为切入点, 以不同类型的技术范畴为骨架, 着重介绍了基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程的基本特点及其对现代经济社会发展的影响。同时, 对课程的深度与广度也进行了合理的调整, 对前期学习的基础课程有的放矢, 选取重点章节回忆复习, 理清脉络;注重相关学科贯穿渗透, 通过不断引入新理论、新技术来突出课程的前沿性。考虑到学生的专业背景为生物医学工程, 把内容侧重点主要放在生物医药等领域, 如在讲基因工程与细胞工程时, 着重向学生介绍了现代生物技术在该领域的研究现状及发展前景, 使学生在学习新技术的同时, 与以前所掌握的知识融会贯通, 从而对生物技术专业有更深层次的认知, 为今后走上工作岗位打下良好的基础。

2 改进教学方式, 调动学生学习的积极性和主动性

现代生物技术涵盖范围广, 涉及医药、食品、环境与农业等诸多领域, 与我们的生活息息相关。因此, 如何将素质教育融入到课程教学中, 激发学生的学习兴趣, 体现本课程的特色, 是我们一直在探索的一个问题[4]。在采用多媒体教学手段的基础上, 不断改进教学方式, 促进师生互动, 调动学生学习的积极性与主动性, 使该课程日臻成熟。

2.1 多媒体手段的灵活应用

根据本课程侧重于工程技术类型, 具有实验操作能力较强的特色, 在课堂上, 结合正常的教学内容, 灵活应用多媒体手段, 放映一些标准试验操作步骤的录像片, 如在讲基因工程PCR技术时, 通过放映一段采用PCR技术检测细菌的录像, 使学生能更形象地掌握该技术的要领, 为后期进实验室做毕业设计论文奠定了基础。对那些晦涩难懂的原理内容可以搜寻一些Flash动画展现出来, 如在讲细胞工程中细胞周期时, 为了让学生对流式细胞仪的构造、原理及其应用有一个感性的认识, 通过播放相关Flash, 使乏味的内容变得生动、有吸引力, 不仅使学生对学习内容增加了兴趣还达到了事半功倍的教学效果。

2.2 增强师生互动, 合理安排课外作业

在授课过程中, 对一些有争执的前沿话题组织学生讨论, 如在基因工程这章中讲转基因技术时, 先为学生介绍了转基因技术的定义、特点及应用等内容, 激发学生的学习兴趣。在此基础上, 组织学生课后查阅文献, 就转基因技术的发展前景在课堂上积极开展讨论, 调动了学生的积极性;在本章结束时, 选取部分学生通过PPT形式介绍自己感兴趣的新颖的基因工程技术, 扩大了学生的知识面。通过学生参与教学过程, 增强师生互动, 培养学生的自学能力与表述能力, 学习效率得到提高。此外, 在课后还引导学生通过图书馆数据库、网络等渠道查阅文献, 掌握课上内容最新研究进展及前沿动态, 通过课堂教学与课后习题、自学、讨论相结合的方式, 使学生对生物技术前沿有基本的了解, 并从全新的视角认识生命科学, 为今后其它相关学科的学习奠定了基础。

3 融入实践教学, 培养学生认知能力

3.1 以科研促进教学, 提高学生学习兴趣

在教学中, 一方面通过阅览国内外专业期刊、文献或相关网站, 将最新的相关科研成果和技术及时地介绍给学生, 使教学内容更加充实, 另一方面, 注重将本学院的研究成果融入教学过程中。如在讲发酵技术生产疫苗时, 就适时地引入了本实验室对艾滋病与宫颈癌疫苗的研究进展与研究成果;在讲细胞工程时, 结合本实验室在干细胞领域的研究思路, 为学生详细的介绍了干细胞的分化特征及其在临床中的应用前景;在讲重组DNA技术时, 就有意补充了被国际分子生物学顶级杂志评为“十大科技突破之一的” micro RNA的最新研究进展等前沿内容, 鼓励学生走进实验室, 参与科研项目的研究。同时, 在课堂上结合多媒体形式, 为学生介绍了本学院最新购置的大型实验设备如实时定量PCR仪, 流式细胞仪及活体成像仪等的使用原理, 并带领学生进实验室参观学习, 这样不仅使学生能接触到本学科的前沿知识, 而且拓宽视野, 增强了学习兴趣, 使学生参与课外科研活动形成风气, 为后期进一步提高毕业论文设计水平起到了积极的推动作用。

3.2 课堂教学与实践教学有机结合

生物技术是一个应用性很强的工程类专业, 通过课堂上的抽象讲解远远达不到作为一个实验室工作人员的基本要求。为了培养学生的动手能力、分析问题与解决问题的能力, 在本课程理论教学完成之后, 还专门为学生安排了16课时的生物技术综合实验, 将分别涉及生物化学、分子生物学、细胞生物学及酶学等相关内容, 将课堂教学与实践教学相互融合, 提高学生的动手能力;此外, 除了在实验室进行实验课操作外, 还组织学生到制药公司进行观摩教学, 使理论学习内容与生产实习对应起来, 学生的实践能力得到提高, 加深了对教学内容的理解和掌握。

4 转变考核方式, 提高学生的综合水平

在学期末, 对考试方式也进行了探索与尝试, 相对于传统的闭卷考试, 本课程灵活采用开卷考试与平时成绩并重方式, 让学生通过查阅国内外文献, 分析总结现代生物技术对社会与经济发展的影响, 并撰写专题论文, 文章格式按照统一要求, 在强调自主性的同时培养学生检索资料的能力, 提高学生的综合水平。此外, 还让学生任选其感兴趣的一门前沿技术, 采用多媒体形式在课堂上互动交流, 主要考察学生对所学知识的掌握和理解程度。在考试结束后发现论文完成认真, 课堂演讲PPT准备充分、生动, 内容包含了生物技术在医药、环保、食品与军事等多方面的应用, 其中一部分是课堂中没有涉及到的, 表明学生对新考核方式的认可, 并较全面的掌握了《生物技术前沿》这门课程。

5 小结

教学工作是一项复杂细致的工作, 作为教师一方面要保证基本教学目标的实现和教学任务的完成, 另一方面要坚持不懈地去探索、研究和总结新的教学模式。只有不断的改进教育思想观念, 改变教学方式与手段, 才能适应新形式下的教育理念, 才能调动学生学习的积极性, 获得理想的教学效果。

摘要：生物技术是一门综合性的科学技术, 是现代生物学发展与相关学科交叉融合的产物。对《生物技术前沿》课程的教学模式进行了改革与探索, 融入实践教学, 突出学科特色, 促进了教学质量的提高。

关键词：生物技术,教学改革,实践

参考文献

[1]欧阳平凯.中国工业生物技术的历史、现状和未来[J].生物产业技术, 2008 (1) :25-26.

[2]宋思扬, 楼士林.生物技术概论[M].北京:科学技术出版社, 2000.

[3]周济.大力加强教学工作, 切实提高教学质量[J].中国高等教育, 2005 (1) :1-7.

8.从经济学角度浅谈生物医学工程 篇八

在过去的五十年中，生物医学工程为医学的发展与进步做出了很大的贡献，可概括为以下两点：一、发展了一系列以疾病的诊断和治疗为目标的医学仪器和装备，提高了医学水平。二、从技术科学角度出发，人们开始重视到技术的重要，追求技术的先进性。

当前我国国内在技术标准、贷款担保、进口税收等方面的滞后政策，很大程度上制约了我国生物医学产业的发展进程。2012年继美国次贷经济危机之后，经济的低靡带引起高昂的技术资金消费和人市饱和也进一步给了生物医学带来了一定的打击。因此，迫切需要比照发达国家经验，找出国内相关政策存在的缺陷，有针对性地提出扶持政策，实现我国生物医学产业的跨越式的发展，从而实现生物医学技术的人才进步和技术提高。

自2005年以来，中国生物医学市场成为继美国和日本之后世界第三大市场，并且在以每年14%左右的速度迅速增长。制药业和生物医学工程是当代健康产业的两大支柱，在20世纪90年代，以美国为代表的发达国家生物医学产业与制药业的销售额比例已经达到1∶1，而在我国目前这个比例为1∶6，这也预示着我国生物医学产业具有广阔的发展空间和巨大的潜在市场。但令人忧虑的是，我国主要产品的技术水平与世界先进水平相差近20年。据不完全统计，仅美国一国生产的生物医学产品就占了全世界总量的40%以上，欧洲占了30%左右，日本占了15%～18%，加起来几乎垄断了世界市场。而在中国，生物医学产品总产值仅占世界总销售额的2%。

生物医学产品一般技术含量都比较高，且市场准入严格，迄今为止不少关键技术都还被发达国家的大公司所垄断。国内生物医学领域缺乏自主创新，大多是因循已有知识和技术，跟踪国外具体工作， 技术储备匮乏；对引进技术缺乏深入的消化吸收和创新，对引进国外产品全力仿制，寄希望于以市场换技术，结果丢了市场而未换到技术。因此，我们在技术结构上落后于国际先进水平，产品技术水平、 产品质量难以满足临床使用的高要求，大多数产品难以参与市场竞争，高性能产品更难以与国外产品匹敌，有待进一步发展。

参考文献：

[1]杨子彬 基础医学卷-生物医学工程学{M}. 哈尔滨：黑龙江科学技术出版社

[2]生物医学工程学 作者：邓玉林 出版社：科学出版社：第一版（2011年1月6日）

[3]中国生物医学工程进展 作者：张建保，卢虹冰，徐进 出版社：西安交通大学；第一版

[4]生物医学微系统技术及应用 作者：蒋稼欢 出版社：化学工业出版社；第一版

9.生物医学工程学院英语 篇九

今年是浙江省生物医学工程学会心脏医学工程分会努力工作,继续发展的一年。年初，在本会主委黄元伟教授的召集下，分会常委在杭召开了全年工作计划会议，商讨了全年的工作计划。

在生物医学工程学会的大力支持下，在心脏学会全体会员的努力下，浙江省生物医学工程学会心脏医学分会第八届学术研讨会暨≪心内科学诊治新趋势≫学习班于今年4月22日至25日在杭州四季青大酒店胜利召开。

分会本着提高全省心内科医生医疗诊治水平的主旨，围绕近年来心血管学科发展的新趋势、新动态组织上海及省内著名心内科专家作了18场专题讲座。来自全省各地的主治医师以上的的代表及心脏分会会员107人参加会议，共收到全省同行学术论文12篇,印发论文集150册,由于本次会议安排的专题讲座较多,故此本次年会只有6篇论文进行了交流。参加的学员均被授予省继续教育学分I 类学分5分。参加会员对这次会议给予了高度的评价，认为这是一次代表了国内较高水平，与国际接轨的学术会议。

现代医学发展日新月异,为了让我会会员及时了解国内外医学新进展,分会领导充分利用浙江大学附属医院的技术及信息优势加强与国际与国内同行之间的交流.本,分会领导共接待来自美国,加拿大等国外专家学者3人,有二名会员获得了去国外学习进修的机会,通知会员参加国内外学术会议三次,有10名会员参加了国际会议,200多名会员参加了国内高水平的学术会议.为提高我省医疗水平,尽早跨入医疗强省作出了贡献.已举办3年的≪心内科学诊治新趋势≫学习班,今年已完成.为满足学会会员提高业务水平及晋升职称需每年获得继续教育学分的要求,分会由胡申江教授牵头申报了2005-2007的浙江省继续教育项目<<心血管病诊治新趋势>>,现已获批准.初步定于2005年5月在浙江绍兴举办学习班。

本来二年举办一届的学术研讨会,三年中已连续召开三届,故此明年分会在征求大部分会员的同意之后,决定不召开年会,拟于2005年3月以学会的名义在绍兴举办浙江省<<心血管病诊治新趋势>>学习班，届时将组织省内外专家作专题讲座.浙江省生物医学工程学会心脏医学工程分会

10.生物医学工程大实验报告 篇十

1.复习放大器 , 滤波器等相关知识 , 了解心电测量的原理，并学习用生理信号采集系统记录人体心电图。

2.要求掌握心电测量电路的硬件实现方法，锻炼电路板的焊接与调 试能力.3.学习正常心电图中各波的命名与波形，了解其生理意义。

实验器材

信号发生器，电源，示波器，电机夹，导线若干，电路板一块 实验原理 1.心脏的基本构造和心电图(ECG)

心脏处于人体的循环系统的中心，主要由心肌构成，心肌是可兴奋组织，它的收缩和舒张是人体血液循环的动力； 心肌将心脏分隔成左，右心房和心室四个心腔，腔间有瓣膜控制血液在房室间的流动，通过动脉血管将氧和酶等各种营养物质供给全身组织，并将静脉回流带来的组织代谢废物运走。

心脏是自律性器官，有特殊起博心肌细胞和神经传导树支(束)，包括窦房结，结间束，房室结，房室束，左右束支；在起博心肌细胞(窦房结内)的自律作用下，通过房、室、神经束的传导使心肌收缩和舒张完成心脏的博动；另外，参于循环系统调节的有：交感神经，兴

奋时通过肾上腺素使心率加快，而副交感神经兴奋时使心率变慢，还有化学性的体液因素也可影响心脏的博动。

神经细胞元的放电过程已得到实验认证，心脏特殊起博心肌细胞博动和神经传导树支（束)的传导过程都是神经细胞元放电和传导的过程，因此，可通过在人体体表层安放灵敏度很高的电极接受这些微

弱的心脏电活动，称为 ECG(electrocardiogram)---心电图，早在1903 年就发现心电图及基本测量方法； 心电图机检查人体的 ECG，判断心脏活动正常与否仍是医院目前首选的检查手段。

标准 ECG及参数如下：

典型心电图波形

目前 ECG的测量技术已很成熟，标准 ECG都打印在栅格纸上，标明 X 方向每格 0.04 秒，Y 方向每格 0.1mv.一般来说，P 波表征心脏收缩期开始；

QRS复合波是心室收缩的结果，指示心室收缩期开始； T 波是心室舒张的结果，将延续到下一个 P波止.ECG测量基本导联三角形(肢体)：

导联 1 右手接 ’-‘电极(白)图

左手接 ’+’电极(红)

导联 2 右手接 ’-‘电极(白)左脚接 ’+’电极(红)

导联 3 左手接 ’-‘电极(白)

左脚接 ’+’电极(红)

全为右脚接地，这就是所谓右脚驱动导联接法，这是肢体导联ECG测量法；另外常用的还有三电极胸导联，白的 ’-‘电极贴在右胸，黑的地电极贴在右胸白电极下 18 公分处，红的 ’+’电极贴在左下与黑电极对称处，此测量法为 2 导联 ECG；不同导联接法测量的 ECG波形不同，表征的医学意义也不同；实际上 ECG已经有用 >12 导联测量的心电图机，24 小时动态 ECG记录仪也是医院常用的仪器.2.心电信号的电特征分析 心电信号的频率范围在 0.05-100Hz 以内，而 90%的 EEG频谱能量集中在 0.25-35Hz 之间，心电信号频率较低，大量是直流成分。人体信号是一种弱电信号，信噪比低。噪声干扰主要包括 50Hz 工频干扰，电极接触的噪声，人为运动，肌电干扰，基线漂移以及呼吸时的EEG幅值变化。

1）

一级放大电路

一级放大电路采用差分放大电路，对心电信号进行初步放大，同时阻断 50Hz 工频干扰。

2）

二级放大电路

将由第一级放大器放大后的信号进一步放大，同时用低通滤波器进行滤波，减小噪声的干扰。

3）

带通滤波器

用带通滤波器对由第二级放大电路放大的信号进行滤波处理。

2.电路板焊接

按照电路图连接电路，注意焊点不要虚焊，线路不要连错。

实验步骤 1.电路设计

3.电路板调试

首先在输入端接入由信号源输出的信号，然后分别测量各个放大器的输出是否与设计意图相符，如果不符则检查电路故障。

4.心电测量

用电极夹夹住左右手腕，保持安静。将电极夹的另一端接入电路板的输入端，电路板的输出端与示波器连接，显示心电信号。

实验结果

实验总结 1.电路板焊接

电路板焊接的时候要保证焊接的质量，我们的板子因为焊接的质量不好，存在虚焊，焊锡太多等现象，导致出现了电路短路或断路的 情况，给后面的调试带来了很多麻烦。

所以在焊接的时候要注意焊点的质量。

除此之外，也要注意电路的连接。

电路连接的简洁不仅可以在检查的过程省去很多麻烦，还可以减少噪声。

2.电路板调试

电路板调试的时候要一级一级调试，保证前一级信号的输入输出正确后，再调试下一级。

在调试的过程中要注意输入信号的各个数据处于一个合适范围，并且注意给运放加电源。

实验目的 血氧饱和度信号采集

1.掌握血氧饱和度传感器的使用方法

2.掌握怎样用血氧饱和度传感器检测人体血氧饱和度

3.掌握信号采集、处理、放大、输出等过程 4.了解血氧饱和度的控制信号

5.了解血氧饱和度的波形和计算过程 实验内容 1.熟悉血氧饱和度传感器使用方法和工作原理

2.熟悉血氧饱和度物理测量原理 3.熟悉血氧饱和度的数学模型和计算原理

实验器材 1.血氧饱和度传感器

2.示波器 实验原理 1.血氧测量原理

氧是维系人类生命的基础，心脏收缩和舒张使得人体的血液脉动

地流过肺部，一定量的还原血红蛋白与肺部中摄取的氧气结合成氧和血红蛋白，另有 2%的氧溶解在血浆里。这些血液通过动脉一直输送 到毛细血管，然后再毛细血管中将氧释放，以维持组织细胞的新陈代谢，血氧饱和度是血液中被氧结合的氧合血红蛋白的容量占全部可结

合的血红蛋白容量的百分比，即血液中血氧的浓度，它是呼吸循环的

重要生理参数。而功能性氧饱和度为

HbO2浓度与 HbO2Hb浓度之比，有别于氧合血红蛋白所占的百分数。

因此，检测动脉血氧饱和度可以对肺的氧合血红蛋白携氧能力进行估计。

血氧饱和度是衡量人体血液携带氧的重要参数。

血氧饱和度的测量目前广泛应用有透射法、双波长光电检测技术，检测红光和红外光通过动脉血的光吸收引起的交变成分之比 IIR/IR 和非脉动组织光吸收的稳定分量值，通过计算可得到血氧饱和度值

SPO2，这里采用透射法双波长光电检测技术。

由于光电信号的脉动规律与心脏搏动的规律一致，所以根据检出信号的周期可同时确定脉率，因而亦称该方法为脉搏血氧饱和度测量。

这种测量方法用指套式血氧饱和度传感器测量红光和红外光波长光强度经过手指后的变化，计算其中的脉动量与直流量后，查表可以计算出血氧饱和度值。

脉搏血氧饱和度的测量是将血氧浓度的光电检测技术与容积脉

搏描记技术结合在一起来实现无创连续血氧浓度检测。

透射式脉搏血样检测多以手指、耳垂等作为检测部位。当光透过手指时，由皮肤、肌肉、骨骼、静脉血和心舒期动脉血产生的吸光度 A 是恒定的。由心脏搏动，动脉血充盈引起血管容积变化从而形成脉动量产生的吸光度 是与此相应变化的吸光度△ A。当用 660nm、940nm波长的恒定光照射手指时，运用 Lamber-Beer 定律并根据吸光度变化的比及功能氧饱和度的定义，可推导出动脉血氧饱和度：

SaO 2

A 12 21 1 2 2 2

2.光源切换 设计中采用双波投射光电检测方法来测量血氧饱和度，所以必须是无光、660nm的红光和 940nm的红外光交替产生并采集得到各不同光时段的信号，通过减去无光时光电信号可以去除环境光的影响，并得到红光与红外光去除环境光影响后通过动脉血的光吸收引起的交 变成分之比。这里各种光的交替切换通过对单片机的 PF0，PF1 端口编程得到。

3.电流电压转换

血氧传感器输出信号为微弱电流信号，输出电流在 1uA 左右，经过 I-V 转换电路后为电压信号。

其中 AD795具有很好的直流特性，它的输入偏置电流只有 1pA, 是精确的电流电压转换放大芯片，满足电流放大要求。

C1与 R3 并联，起低通滤波作用并防止振荡；后接 C6，R7 进行高通滤波，滤除直流分量；再接二阶低通滤波以滤除杂波，此时 660nm和 940nm的光信号已经转为滤波后的电压信号。

式中：

α1、β1，α2、β2 是对应 660nm，940nm波长的 HbO2、Hb 的吸 收光系数，△ A1，△ A2 是对应与 660nm，940nm波长的吸收光度变化 量。下表显示成人与孩童分别在 660nm、940nm波长时大致的吸光系 数。

波长 Hb HbO2 成人 婴幼儿 成人 婴幼儿 660nm 0.86 0.90 0.12 0.16 940nm 0.20 0.20 0.29 0.30

4.电压放大

经过电流电压转换和高通低通滤波后所得的电压信号由 AD620R

采集并进行放大。放大倍数为

G=49.4/2+1=25.7

5.调零及滤波 因光电的直流分量较大，高通滤波截止频率过低会影响正确信号的波形，这里由加法电路的原理设计了调零电路来去除部分直流分

量，并进行低通滤波和放大来改善波形。

6.电压跟随其的应用

经过有源二阶低通滤波后所得的信号可能不是很稳定，在这里我们应用了电压跟随器，它的作用是限制最大输出电压、加大电流输出和减小输出阻抗等。

7.50Hz工频滤波

本功能模块电路的输出信号同样需要经过 50Hz 工频滤波，电路的输出信号送至模数转换器，经模数转换后送至单片机微处理器进行处理，最后送至 LCD显示，因此从 LCD可见同步的检测波形。

实验步骤

1.功能板安装。先关电，把血氧功能板通过上下两个板间插件固定在主板上；

2.血氧功能板固定在主板上后，此处电源线和信号输出线都通过上下两个板间插件和主板连接在一起了，打开电源；

3.在不接传感器的情况下，把示波器的探头一端与 P6 相连，另一端接地。观察示波器现实的信号。如果信号不在“ 0V”时，通过调节旋转电位器

RP1，同时观察示波器显示的信号的变化，直至示波器的信号在“ 0V”时，停止调节电位器，之后，关电取下示波器的探头； 4.以上二步完成后把血氧传感器接到主板的输入端 J15，手指插入血氧传感器的指套中，开通电源。血氧传感器所测的波形就可以在LCD上显示了； 5.可以用示波器依次测试 P1、P2、P3、P4、P5、P6，根据所测试的情况很容易得到各功能块的作用； 6.在显示界面上选择“血氧信号采集”项，按“采样”键，进入血氧信号显示界面。

实验结果

实验目的 握力信号采集功能

1.掌握握力传感器的使用方法

2.掌握能量的转换过程

3.掌握信号的采集、处理放大、传输过程 4.了解握力信号采集的硬件电路

实验内容 1.通过握力传感器检测握力的大小，并通过能量转换、信号采集、放大、滤波、50Hz 陷波、A/D 转换、单片机处理后从 LCD输出。可以更直观的观测到我里的变换的波形； 2.本实验适用于生物医疗实验和体力实验。

实验器材 1.示波器

2.握力传感器 实验原理 1.配套传感器为握力型传感器

传感器直接把握力的大小转换为对应的电信号。

所得电信号非常微弱，需要经过放大和滤波处理。

2.二级信号的采集和放大

在一般信号放大的应用中通常只需要通过差动放大器放大电路

即可满足需求，然而基本的差动放大电路精密度较差，且差动放大电路上变更放大增益时，必须调整两个电阻，影响整个信号放大精确度

同相比例放大电路属于电压串联反馈，具有输入阻抗非常高，输出阻抗很低的特点，广泛用于放大系统的前置放大级。

同相比例器电路原件参数的选取与反比例器的基本相同。需要

注意的是，由于从相同端输入信号，运算放大器输入端不存在 “虚地”，的变化就更加复杂。

3.二级放大 由于传感器所对应的电信号非常微弱。这就需要用到后级放大，放大电路选用了通用的单运算放大器 LF356.其放大是在第一级的放 大倍数基础上进行放大的。采用同相放大，放大倍数为：

VO=R213/R212+1=20 同相比例放大电路如图。

输入信号电压 Ui 经过电阻 R 加到集成 运放的同相端，Rf 为串联反馈电阻，R=R1//Rf。同相比例器的电压 增益为 同相比例放大电路

实验步骤

握力功能测试电路布局如下：

1.功能板安装。先关电源，把呼吸功能板通过上下两个板间插件固定在主电路板上； 2.握力功能板固定在主板上后，此处电源线和信号输出线都通过上

下两个板间插件和主板连接在一起了，打开电源，功能板上工作指示灯点亮表示功能板正常工作； 再不接传感器的情况下，把示波器的探 但两个输入端之间有 “虚短”特性，因此运放的两个输入端相当于同时 作用着信号幅度相等的共模信号，这就要求输入信号的大小不能超过 运放的共模输入范围。

4.信号处理 信号由 AD620R采集进本系统含有大量的杂波并经过了放大，现 在急需把这些杂波去除掉。在这里我应用了 10Hz 的二阶低通滤波。

这样既去除了杂波也满足了我们的需求。

握力二阶低通滤波电路

头一端与 P2 相连，另一端街 GND。观察示波显示的信号。如果信号不在“0V”时，调节旋转电位器 RP1，同时观察示波器显示的信号的变化，直至示波器的信号在 “0V”时，停止调节电位器 RP1。之后，关电取下示波器的探头； 3.用连线吧 P2 和 P3 连接起来，应用第二级放大。第二级放大是在第一级放大的基础上进行放大的，从此信号从 U2 的 6 号脚输出共放大了 514 倍； 4.用导线把 P4 和 P5 连接起来，给信号进行低通滤波，本处使用的是有源二阶低通滤波，频率为 10Hz，只允许通过低于 10Hz 以下对我们有用的经过处理的信号； 5.以上四步完成后把握力传感器接到主板输入端 J15 上，开通电源。

使用握力传感器就可以在 LCD上显示波形了。可以用示波器依次测试P2、P3、P4、P5，根据所测试的情况很容易得到各功能块的作用； 6.在显示界面上选择 “握力信号采集 ”项，按 “采样”键，进入握力信号显示界面。

原理图：

握力后级放大调零电路：

示波器图：