医学虚拟现实与临床医疗.ppt

医学虚拟现实与临床医疗 2020/11/142一、概述二、生物医学工程研究主要内容三、医院中的生物医学工程——临床工程四、医学虚拟现实 2020/11/143一、概述定义内涵特点 2020/11/144什么叫生物医学工程 生物医学工程（Biomedical Engineering, BME）是运用自然科学和工程技术原理和方法，研究人的生理、病理过程，揭示人体的生命现象，并从工程角度解决防病治病问题的一门综合性学科。一、概述 2020/11/145美国国立卫生研究院有关名词命名专家组定义： 生物医学工程学是结合物理学、化学、数学和计算机科学及工程学原理，从事生物学、医学、行为学或卫生学的研究：① 提出基本概念，产生从分子水平到器官水平的知识；② 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；③ 用于疾病预防、诊断和治疗，病人康复，改善卫生状况等目的。一、概述 2020/11/146早期生物医学工程也称为医学工程学(Medical Engineering)：综合运用数理科学原理和现代工程技术研究和解决基础医学和临床医学中问题的分支学科。 临床工程学（或临床医学工程学）(Clinical Engineering)：综合运用数理科学原理和现代工程技术的理论和方法研究、解决临床医学实际问题的分支学科。一、概述 2020/11/147生物医学工程是工程学及生物医学结合产物理念上是综合与分析的结合结果上是工程技术或产品为生物医学服务一、概述 2020/11/148工程学（综合）生物医学工程学科内涵工程学（综合）信息反馈市场产品生物医学（分析）医学检验装置开发理论想法 2020/11/149生物医学工程学科特点生物医学工程学工程学电子学计算机科学力学材料科学机械制造学 ----- ------生物医学生物学神经科学内科学外科学矫形科学 ---- ----综合分析 2020/11/1410二、生物医学工程 主要研究内容 2020/11/1411医学道德及伦理解剖与生理生物力学康复工程与辅助技术生物材料学 组织工程学 生物医学仪器生物医学传感器生物信号处理生物电现象 生物医学工程主要研究内容生物系统建模及仿真基因组学和生物信息学计算生物学与复杂性理论放射成像医学成像光学和激光在生物医学中应用数字化医疗设备和技术微型诊疗系统…… …… 2020/11/1412生物材料应用例 2020/11/1413模型及仿真实例心脏模型计算机仿真膝关节模型计算机仿真例 2020/11/1414电学模型计算机模型教学模型力学模型心脏例 2020/11/1415微型诊疗系统－－消化道检测胶囊美国SmartPill Diagnositics, Inc.研制SmartpillTM 智能药丸，用于监测胃肠道压力和肠道运转时间。美国Medtronic公司BravoTM 药丸可吸附在食道上实时监测PH值，已进入临床。例 2020/11/1416消化道微型手术机器人韩国胶囊式内窥镜机器人（Endoscopic microcapsule），在多关节式药丸系统中，集成了微型摄像头、微型泵、组织活检钳、PH值传感器等微型设备，系统具有主动运动及姿态控制功能，可以完成局部药物释放、图像采集、PH值测定、组织活检、治疗等多种功能。例 2020/11/1417三、医院中生物医学工程 ——临床工程 2020/11/1418临床工程定义及内涵医疗仪器设备工程医院信息工程医疗影像信息工程远程医疗工程临床诊断医疗工程临床工程的学科建设临床工程 2020/11/1419临床工程学临床工程学 (Clinical Engineering)： 综合运用数理科学原理和现代工程技术理论和方法研究、解决临床医学实际问题的分支学科。 2020/11/1420国家教委已在2004年明确我国生物医学工程专业教育方向和目标，从生物医学工程及仪器、生物材料与组织工程、生物医学信息、临床工程四个方向向国际先进水平靠近。国家卫生部医院管理研究所和中华医学会医学工程学会也于2005年开始了“临床工程师资格认证”工作。 尽管还没有相应的法律、法规支持和纳入规范化，但 这一大步的前进仍具有可喜可贺的里程碑意义。BME专业教育和人才培养 2020/11/1421临床诊断医疗工程 2020/11/1422（一）、定义利用数字影像、计算机及空间定位技术制定合理手术方案并进行手术模拟。CAS基于计算机，对大量数据信息高速处理及控制更安全、更准确。它可以对图像进行三维重建和融合，术前充分评估患者的情况，规划手术路径、方案，模拟手术。术中追踪手术器械，引导手术。确定手术范围，从而使外科手术更加精确、安全和微创化。 计算机辅助外科手术(computer ai