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1生物醫(yī)學(xué)模式的歷史貢獻及其缺陷
以生物學(xué)為基礎(chǔ)的生物醫(yī)學(xué)模式反映病因、宿主與自然環(huán)境之間的變化規(guī)律以及對健康和疾病問題的一種認識,在生物醫(yī)學(xué)模式的指導(dǎo)下,人們以生物學(xué)觀點對人體的結(jié)構(gòu)和功能、對疾病發(fā)生的機理、治療和預(yù)防進行了有成效的研究,取得了豐碩成果,并控制了烈性傳染病,大大提高了人類與疾病作斗爭的能力,為醫(yī)學(xué)進步和社會發(fā)展作出了巨大貢獻。但隨著社會發(fā)展和科學(xué)進步,生物醫(yī)學(xué)模式的缺陷日益顯露,表現(xiàn)在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究中,脫離人體整體性進行分割或孤立的研究,忽視人體的整體性;在臨床醫(yī)學(xué)中過于強調(diào)生物因素的作用,忽視心理和社會因素對健康和疾病的影響,妨礙了對疾病發(fā)生受多因素影響的全面認識;重醫(yī)療輕預(yù)防等[1]?,F(xiàn)代疾病譜已發(fā)生了變化,現(xiàn)代慢性病已成為危害人類健康的主要疾病;自然科學(xué)和社會科學(xué)的新理論、新成果不斷帶入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,醫(yī)學(xué)整體化、綜合化發(fā)展趨勢明顯增強;經(jīng)濟發(fā)展,生活改善,人們對健康需求日益提高等這一系列重大變化,表明,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式取代生物醫(yī)學(xué)模式正成為一種必然發(fā)展趨勢。
2現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式對臨床醫(yī)學(xué)的指導(dǎo)作用
醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變最根本的是思維結(jié)構(gòu)和醫(yī)學(xué)觀的轉(zhuǎn)變,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式對醫(yī)學(xué)問題認識的思維結(jié)構(gòu)和醫(yī)學(xué)觀反映了醫(yī)學(xué)的本質(zhì)特征和發(fā)展規(guī)律的趨勢,對臨床醫(yī)學(xué)的理論和實踐將產(chǎn)生深刻的影響。
2.1完善臨床思維結(jié)構(gòu),提高診療水平
長期以來,在生物醫(yī)學(xué)模式指導(dǎo)下的臨床醫(yī)學(xué),以單一生物因素進行臨床思維和觀察,立足于確定疾病的生物或理化的特定原因,在疾病觀察上重器官、組織或細胞結(jié)構(gòu)和功能的變化,在治療上尋找消除生物病原或理化因素的手段。這種單一生物因素的臨床思維結(jié)構(gòu)和方式,限制了它對疾病觀察的視野,對現(xiàn)代慢性病的診治,生物醫(yī)學(xué)模式是無法解釋其病因和疾病過程的復(fù)雜變化。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式認為,疾病的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸都受到了生物、心理和社會因素的綜合影響,臨床醫(yī)學(xué)應(yīng)在生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)上,把觀察健康和疾病的視野向心理和社會領(lǐng)域拓展,不斷完善臨床思維的結(jié)構(gòu),根據(jù)病人的生物、心理和社會三方面特征進行疾病診斷、治療,提高醫(yī)療水平。
2.2更新醫(yī)學(xué)觀念
醫(yī)學(xué)模式的核心是醫(yī)學(xué)觀,現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式要求臨床醫(yī)學(xué)更新醫(yī)學(xué)觀念,以適應(yīng)衛(wèi)生保健事業(yè)發(fā)展的需要。
2.2.1更新醫(yī)學(xué)是純自然科學(xué)的觀念
醫(yī)學(xué)不是純自然科學(xué),而是具有自然科學(xué)和社會科學(xué)雙重屬性的科學(xué),醫(yī)學(xué)研究和服務(wù)對象是人,人是具有生物屬性和社會屬性的雙重屬性[2]。長期以來,由于受生物醫(yī)學(xué)的影響,臨床醫(yī)生認為醫(yī)學(xué)是純自然科學(xué),在實踐中,僅從生物學(xué)角度去認識和考察疾病,這是片面的?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式認為人類的健康和疾病都受到生物、心理和社會三方面因素的影響,尤其是現(xiàn)代社會中不良生活方式和行為、緊張心理和環(huán)境污染是現(xiàn)代慢性病的重要病因。當(dāng)代科學(xué)迅速發(fā)展,醫(yī)學(xué)與自然科學(xué)、社會科學(xué)交叉、滲透,產(chǎn)生一批具有明顯社會科學(xué)特征如《社會醫(yī)學(xué)》、《衛(wèi)生管理學(xué)》、《醫(yī)學(xué)社會學(xué)》等“交叉學(xué)科”、“綜合學(xué)科”,表明21世紀(jì)的醫(yī)學(xué)除向微觀的分子生物學(xué)方向發(fā)展外,還向著宏觀的整體化、綜合化方向發(fā)展。臨床醫(yī)學(xué)要更新醫(yī)學(xué)是純自然科學(xué)的觀念,從醫(yī)學(xué)的雙重屬性出發(fā),全面、正確認識健康和疾病的本質(zhì),才能有效地解決當(dāng)代衛(wèi)生保健中出現(xiàn)的問題,推動臨床醫(yī)學(xué)向前發(fā)展。
2.2.2更新生物因素是唯一致病因素的觀念
生物醫(yī)學(xué)模式把生物因素作為唯一致病因素,因而限制了它觀察疾病的視野,是它的重要缺陷?,F(xiàn)代慢性病病因復(fù)雜,絕非由單一生物因素所致。據(jù)調(diào)查,我國現(xiàn)代疾病譜和死因譜中的前10位疾病順位是心臟病、腦血管病、惡性腫瘤、意外傷害、呼吸系疾病、消化系病、傳染病、泌尿系病、神經(jīng)精神病、內(nèi)分泌病,這10類疾病死亡的4個主要因素是生活方式和行為因素占37.3%、人類生物學(xué)因素占31.43%、環(huán)境因素占20.04%、保健服務(wù)制度因素占10.80%[3],美國的情況類似[6]。這表明現(xiàn)代慢性病,由生物、心理和社會多方面綜合因素所致,其發(fā)生與表現(xiàn)形式已由單因單果向多因單果和多因多果形式發(fā)展?,F(xiàn)代社會生活中,如競爭激烈、婚姻失敗、家庭暴力、喪偶、親密家庭成員死亡、過于疲勞等,造成緊張和恐懼心理,若不及時進行心理和精神調(diào)節(jié),容易引起心理和精神疾病。據(jù)報導(dǎo),118例神經(jīng)精神患者中發(fā)病前有過工作緊迫繁重占21.2%,意外事件驚恐占12.7%[3]。緊張心理易導(dǎo)致身心疾病已引起社會關(guān)注。所以臨床醫(yī)學(xué)要更新生;20物因素是唯一致病因素的觀念,從生物、心理和社會因素來綜合認識疾病發(fā)生、發(fā)展和變化規(guī)律,在防治上要兼顧病人生物、心理和社會三方面的需求,提高醫(yī)療服務(wù)水平。
2.2.3樹立“三維”健康觀
健康觀就是以什么樣的思維方式和觀點去認識健康,采取什么方法去維護和促進健康。不同的醫(yī)學(xué)模式有不同的健康觀。生物醫(yī)學(xué)模式從單一生物因素去認識健康,認為患了病就失去健康,當(dāng)疾病被治愈又重新獲得健康,所謂“無病即健康”,這個健康觀是片面的,消極的?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式認為健康受到生物、心理和社會三方面因素的影響。世界衛(wèi)生組織指出:“健康是身體、心理和社會的完美狀態(tài),而不僅僅是沒有病或虛弱”,健康被理解為生物學(xué)、心理學(xué)和社會學(xué)三維組合的概念,即“三維”健康觀,從生物角度看人的健康是人體各器官生理功能正常;從心理、精神觀察人的健康是能正確對待外界影響,有自我控制能力并保持心理平衡狀態(tài);從社會學(xué)角度衡量人的健康,是對社會環(huán)境,人際關(guān)系有良好的適應(yīng)能力和應(yīng)對各種意外事件的能力[4],這就是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式的健康觀?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)模式的健康觀擴大了人們認識健康的視野,對衛(wèi)生保健事業(yè)具有重要的指導(dǎo)意義。
生物醫(yī)學(xué)工程(Bio毗dieazEngineering)學(xué)是一門年輕的新學(xué)科,從技術(shù)角度肴,生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)其形成與發(fā)展的模式墓本上可歸納為:通過工程技術(shù)手段把物理、化學(xué)以及技術(shù)科學(xué)中新的技術(shù)、原理、方法應(yīng)用于研制醫(yī)療裝!、滿足臨床診治的需要,隨著科學(xué)技術(shù)進步、新的物理、化學(xué)方法和工程技術(shù)不斷被應(yīng)用于醫(yī)學(xué),醫(yī)用產(chǎn)品越來越多.在工程學(xué)(含電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信.息技術(shù)、材料科學(xué))突飛猛進地發(fā)展的同時,生命科學(xué)也在迅猛發(fā)展,近年來迅速興起的生物技術(shù)對給生物醫(yī)學(xué)以極大的推動,將產(chǎn)生分子醫(yī)學(xué).因此我們對理工學(xué)科與生命科學(xué)交叉結(jié)合而產(chǎn)生的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)必須有新的認識.美國學(xué)者指出,新的生物醫(yī)學(xué)工程定義是:“生物工程學(xué)結(jié)合物理學(xué)、化學(xué)或數(shù)學(xué)和工程學(xué)原理,從事生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、行為學(xué)或衛(wèi)生學(xué)的研究;提出基本概念,產(chǎn)生從分子水平到器官水平的知識,誘發(fā)創(chuàng)新的生物學(xué)制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息學(xué)方法,用于疾病預(yù)防、診斷和治療,病人康復(fù),改菩衛(wèi)生狀況等目的”.因此,我們必須考慮到科學(xué)技術(shù)的進步給生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)帶來的影響:不僅是工程學(xué)與生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)的交叉結(jié)合,也包括所有其他學(xué)科和生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)的交叉結(jié)合;不僅是工程技術(shù)的相應(yīng)理論方法與生物醫(yī)學(xué)中人體結(jié)構(gòu)功能的交叉結(jié)合,而且要考慮工程技術(shù)的相應(yīng)理論方法與生物技術(shù)的交叉結(jié)合.因此,我們引用根據(jù)美國國立衛(wèi)生研究院有關(guān)名詞命名專家組最近對生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的定義:焦生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是結(jié)合物理學(xué)、化學(xué)、數(shù)學(xué)和計算機科學(xué)與工程學(xué)厚理,從事生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、行為學(xué)或衛(wèi)生學(xué)的研究;提出墓本概念,產(chǎn)生從分子水平到導(dǎo)官水平的知識,開發(fā)創(chuàng)新的生物學(xué)制品、材料、加工方法、植入物、導(dǎo)械和信,’.學(xué)方法,用于疾病預(yù)防、診斷和治療,病人康復(fù),改善衛(wèi)生狀況等目的.”
二.生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科類型
生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是理、工學(xué)科和生物醫(yī)學(xué)相結(jié)合而發(fā)展起來的交叉邊緣學(xué)科,涉及的領(lǐng)域十分廣泛,與其他諸如材料、信息、電子技術(shù)、計算機科學(xué)關(guān)系密切,并在不斷發(fā)展之中.根據(jù)學(xué)科具體內(nèi)容可以分為:因為生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科具有其他學(xué)科所沒有的特點,我國僅設(shè)一級學(xué)科不設(shè)二級學(xué)科.
1.信息技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程(InformationTeehno一osyBiomediealEngsneering:IT一明E.)其知識體系的組成特點是以電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信.息處理技術(shù)的知識為主線,以生物醫(yī)學(xué)方面相應(yīng)的領(lǐng)域為交叉、結(jié)合對象,對其中的問題進行研究.
2.材料技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)x程伽aterialTeehnologyBiomedicalEngineering:盯一翎E)其知識體系包含材料科學(xué)、生物技術(shù)、力學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)、信息和計算機技術(shù)、醫(yī)學(xué)和生命科學(xué)的墓本知識,主要研究對象是生物材料和人工器官,包含新近發(fā)展起來的組織工程.
3.生物技術(shù)型生物醫(yī)學(xué)工程(BiologiealTeehnologyBiomedicalEngineering,BT一BME)在生物醫(yī)學(xué)工程發(fā)展的同時,由于分子生物學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了生物技術(shù),使得生物醫(yī)學(xué)工程與生物技術(shù)交叉結(jié)合.美國實驗生理學(xué)學(xué)會聯(lián)合會(F^SEB)對未來醫(yī)學(xué)發(fā)展的分析是“分子醫(yī)學(xué)將在2020年成為人類健康的基礎(chǔ).分子醫(yī)學(xué)的實踐將包括新的預(yù)防方法、新的診斷方法和新的治療方法,新的治療方法將直接針對造成疾病的分子、細胞或生理缺陷.這些新醫(yī)學(xué)方法的墓礎(chǔ)將是精確的和無創(chuàng)的成像及診斷技術(shù),……”,這充分說明了在新的時期,生物醫(yī)學(xué)工程必然和分子水平的診療技術(shù)交叉結(jié)合,也就是說生物醫(yī)學(xué)工程必然和生物技術(shù)交叉結(jié)合,因此必然會產(chǎn)生生物技術(shù)型的生物醫(yī)學(xué)工程.其知識體系包含數(shù)學(xué)、計算機技術(shù)、信.息技術(shù)、生物學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳學(xué)等等.
4.生物醫(yī)學(xué)研究型的生物醫(yī)學(xué)工程(BiologiealMediealstudyBi二。dicalEngineeringBMS一BME)由生物醫(yī)學(xué)工程的定義和它的研究內(nèi)容知道,我們要為深入研究生命過程的規(guī)律,揭示生命的本質(zhì).因此這類學(xué)科的著眼點和落腳點不在于應(yīng)用,而在于用目前的一切科學(xué)技術(shù)的理論、方法、技術(shù)以某一生命過程為研究對象.所需的是所有理工科、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、哲學(xué)知識的交叉融合.
5.醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)型的生物醫(yī)學(xué)工程伽ediealDevieesBIOfnedicalEngineering:MD一BME)生物醫(yī)學(xué)工程所有的研究的最終目的是以各種不同的產(chǎn)品服務(wù)于社會,在各種生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)品中,醫(yī)療器械(含各種醫(yī)療儀器、醫(yī)療設(shè)備和耗材等)產(chǎn)品占有很大比t.要過渡到產(chǎn)品必須有由實驗室研究到產(chǎn)業(yè)化過度的研究階段,就會形成產(chǎn)業(yè)型的生物醫(yī)學(xué)工程.其知識體系包含電子技術(shù)、計算機技術(shù)、精密機械、生物醫(yī)學(xué)的基本知識、管理學(xué)、市場經(jīng)營等.以往我國醫(yī)療界械產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展較發(fā)達國家滯后,就是因為這方面的力t相對薄弱,因此一方面應(yīng)該在醫(yī)療界械的公司強化這方面的建設(shè),另一方面應(yīng)加強高校、研究所與企業(yè)的交叉結(jié)合.科研成果的產(chǎn)品化研究在醫(yī)療界械行業(yè)顯得尤為重要。
6.在醫(yī)院中的生物醫(yī)學(xué)工程-----一臨床工程隨若科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展,生物醫(yī)學(xué)工程對促進醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展起到了很重要的作用,尤其是在醫(yī)院的建設(shè)和發(fā)展中所起的作用更為重要,所居的地位更為明顯.醫(yī)療機構(gòu)為了滿足社會的需求,在醫(yī)療市場的激烈競爭中求得生存與發(fā)展,就必須加快自身的現(xiàn)代化建設(shè),在這一進程中,生物醫(yī)學(xué)工程的分支學(xué)科一一臨床工程已成為現(xiàn)代化醫(yī)院不可缺少的組成成份,將起到舉足輕重的作用.臨床工程師、醫(yī)生和護士共同構(gòu)成現(xiàn)代化醫(yī)院的三大支柱川.臨床工程在醫(yī)院中的發(fā)展是一個值得關(guān)注問翅.臨床工程的定義:前面講過生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是一門新發(fā)展起來的交叉性學(xué)科,它研究內(nèi)容非常廣泛,從縱向看,生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的組成除了研究開發(fā)以外還有一個重要的組成部分,就是在醫(yī)院中應(yīng)用生物醫(yī)學(xué)工程的所有成果---一臨床工程,臨床工程則是為了利用現(xiàn)代科學(xué)和工程技術(shù)知識,將現(xiàn)代的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)的新技術(shù)和成果安全、可東地應(yīng)用到臨床,以提高醫(yī)療水平為目的的一個生物醫(yī)學(xué)工程的學(xué)科分支.那么,什么是臨床工程呢?目前,一般認為在醫(yī)院中醫(yī)療設(shè)備的維修管理就是臨床工程,我們認為,在醫(yī)院中所有為了提高醫(yī)院醫(yī)療水平而應(yīng)用現(xiàn)代工程技術(shù)的工作都應(yīng)該屬于臨床工程的范疇.在醫(yī)院臨床工程墓本上由五大部分組成:一是以醫(yī)療設(shè)備的全程技術(shù)管理為主,解決醫(yī)院裝備現(xiàn)代化中技術(shù)、設(shè)備、質(zhì)t保證和經(jīng)濟管理方面的問題,包含了醫(yī)院中的設(shè)備工程和設(shè)備管理工程;二是醫(yī)療信息的現(xiàn)代化管理-一Hls(HospitalInfor.tionsystem)系統(tǒng):使用計算機和通訊設(shè)備采集、存儲、處理、傳翰和翰出門診、住院息者醫(yī)護和管理信息,包括臨床輔助科室的信息,形成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),實現(xiàn)信息共享,提商醫(yī)院工作質(zhì)t和效益;三是和影像存檔和通訊--一P^cS(Pict盯e^r。hi,ing.eo二unie。tson:system,):是醫(yī)院用于管理醫(yī)療設(shè)備如CT,MR等產(chǎn)生的醫(yī)學(xué)圖像的信息系統(tǒng);四是遠程醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等:遠程醫(yī)療就是利用電子通訊網(wǎng)絡(luò)以電子信號來傳遞有關(guān)醫(yī)學(xué)診斷、治療、護理、咨詢及教育等的信息及數(shù)據(jù),其即可以為偏遠地區(qū)的息者提供醫(yī)療服務(wù),也可以作為醫(yī)生之間進行交流的有效工具;五是參與臨床的診斷與治療一線工作的工程技術(shù):例如放射治療計劃的制定、虛擬手術(shù)、理療和康復(fù)等等.臨床工程與生物醫(yī)學(xué)工程研究開發(fā)是兩個緊密相連的必要環(huán)節(jié),又具有各自的發(fā)展規(guī)律.因此,我們既要重視前者的發(fā)展,也要重視后者的發(fā)展,在醫(yī)院中更應(yīng)將后者放在發(fā)展的重要的地位.
三.國內(nèi)外生物醫(yī)學(xué)工程教育棍況
科學(xué)與學(xué)科有非常密切的關(guān)系.科學(xué)自身的規(guī)律決定學(xué)科的規(guī)律,科學(xué)發(fā)展決定學(xué)科的建設(shè)和發(fā)展,當(dāng)然,學(xué)科的建設(shè)反過來形響科學(xué)的發(fā)展.隨若人們對健康的關(guān)心程度的增加,醫(yī)學(xué)上疾病分析、診斷、治療和康復(fù)等方面的儀器設(shè)備逐年增多.因此,在教學(xué)科研單位需要有研究人的生命的物理原理、控制過程和研究新的檢測、監(jiān)測生理、生化物理指標(biāo)的原理、方法、儀器設(shè)備;在工業(yè)部門,需有設(shè)計、制造適于醫(yī)護人員操作和人事科醫(yī)學(xué)要求的儀器設(shè)備的工程師.在醫(yī)院里,需有掌握醫(yī)學(xué)設(shè)備的均t和維修以及培訓(xùn)使用這些設(shè)備的人員的工程師;這就要求有一個系統(tǒng)地培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程師的教育計劃.生物醫(yī)學(xué)工程師要用工程學(xué)的方法來解決生命科學(xué)上的難題,因此,要求有一些涉及生命科學(xué)和工程學(xué)的交叉訓(xùn)練,使得學(xué)生既要性得工程原理,又要了解如何應(yīng)用知識來解決生物學(xué)和醫(yī)學(xué)上的問題.二十世紀(jì)50年代,隨著生物醫(yī)學(xué)工程科學(xué)研究的發(fā)展,產(chǎn)生了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科.由于科學(xué)研究的需要,在國外生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科發(fā)展的最初階段,是趨向于培養(yǎng)博士水平的高級人員.后來由于注意到實際應(yīng)用,產(chǎn)生了碩士和學(xué)士水平的教學(xué)計劃.
1.國外高校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的情況
目前發(fā)達國家的很多大學(xué)都設(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程系,僅美國就可在Inter網(wǎng)上查到近百所大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系的主頁.《共國新聞》及《世界報道》兩媒體2002年聯(lián)合公布的生物工程/生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域最佳研究生院的排名(根據(jù)設(shè)施、人員、研究成果引用系數(shù)等)前十名的學(xué)校。.設(shè)有叫S方向與BT的較多.以研究生教育為主,本科為附在我國,涉及生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)最早的是中專教育、大專教育(1,60年成立的北京商學(xué)院就有醫(yī)療器械系),真正的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科開始于70年代未,19,8年國家科委成立了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科專業(yè)組.從此生物醫(yī)學(xué)工程作為一門獨立的學(xué)科在我國很快地發(fā)展起來.經(jīng)二十多年的發(fā)展,目前全國己有近幾十所高校建立有該專業(yè),這些高校均系國內(nèi)工科、理科、醫(yī)學(xué)的著名院校.我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的墓本情況見表2從以上可以看出我國的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)發(fā)展非常迅速,據(jù)不完全統(tǒng)計,52個院校設(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè),其中有37個理工或綜合大學(xué),15個醫(yī)科院校.
2.我國離校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的情況分析
(1).我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)與國外生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的共同點①學(xué)科發(fā)展迅速國內(nèi)外高校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)發(fā)展十分迅速,國外從20世紀(jì)60年代起步,70年代、80年代迅速發(fā)展•國郎20世紀(jì)’0年代末,8。年代初僅有幾所高校建立生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè),短短二十年就發(fā)展到50個院校建立該專業(yè).②從比較知名的重點院校開始形成輻射美國約翰霍普金斯大學(xué)、加利福尼亞大學(xué)、麻省理工學(xué)院、賓西法尼亞大學(xué)、華盛頓大學(xué)、密歇根大學(xué)等都是較早建立生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的.我國清華大學(xué)、浙江大學(xué)、西安交通大學(xué)、上海交通大學(xué)、東南大學(xué)、中國科技大學(xué)等都是我國著名的科研水平很高的大學(xué),也是我國首批建立生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的高校.③生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)科以研究生教育為主在國外,很多大學(xué)招收研究生的數(shù)t超過本科生的數(shù)t,研究生的來源更強調(diào)從理工科或生物醫(yī)學(xué)專業(yè)中選拔.在我國50多個生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)中有17個博士學(xué)科(14個也收本科,3個僅招收碩士、博士),6個博士后流動站,5個長江學(xué)者學(xué)科,11個招收本科、碩士,8個院校僅招收碩士,U個院校招收本科、2個招收大專.這充分說明生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教學(xué)和科研相比,生物醫(yī)學(xué)工程科研占的比重更大.
3.我國高校生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)與國外的不同點(差距)
近年來我國生物醫(yī)學(xué)工程教育發(fā)展很快,如前所述建立本科教學(xué)的至少有35所院校,通過分析不難發(fā)現(xiàn):①學(xué)科模式(研究方向)設(shè)!較少所有開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程本科專業(yè)的學(xué)校都是以電子、信.息、計算機應(yīng)用與醫(yī)學(xué)結(jié)合為目標(biāo),只有個別學(xué)校在培養(yǎng)目標(biāo)中增加生物材料和人工器官方面的內(nèi)容.本科教育的專業(yè)設(shè)!面比較集中在IT一明E,沒有川S一SME,各院校的研究生培養(yǎng)(科研方向)基本以生物醫(yī)學(xué)信號的檢測處理、醫(yī)學(xué)成像、醫(yī)學(xué)圖象處理、醫(yī)學(xué)儀器研究為主,部分涉及到分子電子學(xué)、分子光子學(xué)、生物力學(xué)、生物醫(yī)學(xué)材料、人工器官、組織工程等方向,只有少數(shù)大學(xué)比較集中在納米材料、生物醫(yī)學(xué)材料及人工器官、生物醫(yī)學(xué)圖像處理.研究生培養(yǎng)的專業(yè)面比本科生的專面相對寬廣.與生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)搜蓋面相比顯得專業(yè)面過于窄.而國外的專業(yè)設(shè)t顯然比我們有優(yōu)勢.從表1中可以看出有很多“生物移植、心血管電生理、脊健損傷研究、功能生物技術(shù)、心肺動脈、臨床整形外科研究、臨床整形外科研究、細胞影像、疼痛神經(jīng)生理、分子及細胞生物、重組蛋白質(zhì)表達、藥物傳輸、.生物界面現(xiàn)象、生物熱傳遞、麻擠研究、聽覺研究、神經(jīng)肌肉研究、神經(jīng)系統(tǒng)分析、視覺研究”一的研究方向,在我國,這些研究方向都被認為是生物醫(yī)學(xué)的研究內(nèi)容,而不是生物醫(yī)學(xué)工程的研究內(nèi)容.②以科研帶動學(xué)科的特點不如國外突出我國本科教育有進一步擴大的趨勢,有些沒有科研方向的學(xué)校紛紛設(shè)立生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)③沒有重視傳統(tǒng)中醫(yī)工程研究④生物醫(yī)學(xué)交叉結(jié)合的程度我們不如國外,我們的叫E沒有研究生命系統(tǒng)的就是個證明.
4.就業(yè)問題
生物醫(yī)學(xué)工程師的就業(yè)前景是廣闊的,主要就業(yè)單位是研究機構(gòu)、公司和醫(yī)院.研究機構(gòu)可以是研究所或大學(xué)里的研究中心,他們從事設(shè)計和研制醫(yī)院里所鑄的很專門的新設(shè)備,也有一部分作為外科或生理研究組的成員參與復(fù)雜電子系統(tǒng)的選擇使用,也可以研制新設(shè)備公司,可以是儀導(dǎo)及制藥公司,他們參與新的醫(yī)療儀器以及醫(yī)學(xué)及生物學(xué)研究用的儀器的研制和生產(chǎn).他們能夠決定一種新的設(shè)計是否有藉要,有梢路,能否滿足各種要求并符合政府的法律規(guī)定,他們也可做為公司產(chǎn)品的推銷及售后服務(wù)工作.在醫(yī)院里,他們從事自動化、研制實驗室用計算機,病人一一計算機的接口以及有關(guān)計算機軟件.他們也可以在某一科室〔例如:內(nèi)科、外科和臨床實驗室工作),也可以在醫(yī)院里直接經(jīng)管生物醫(yī)學(xué)工程部門的工作.他們是醫(yī)院中工程情報的主要提供者,負貴所有儀器的使用、維修和采購的任務(wù),研究分析和處理數(shù)據(jù)的方法.生物醫(yī)學(xué)工程師亦參與許多國家研究計劃,如在空間計劃中設(shè)計遙測裝I,生命維持系統(tǒng),人一一機接口設(shè)備以及參與空問醫(yī)學(xué).他們也參與國防計劃,環(huán)境研究,也可做為環(huán)境開發(fā)及污染、醫(yī)院自動化方面的顧問等.
5.生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的繼續(xù)教育
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的高等教育與國外相比起步較晚,但經(jīng)過近20年的發(fā)展,現(xiàn)已形成較完菩的學(xué)科體系,開設(shè)了大專、本科、碩士和博士研究生教育層次.而我國生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)繼續(xù)教育發(fā)展較慢,在國家成人教育專業(yè)目錄中還沒有該專業(yè).我校1,%年首次在全軍開展了生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)??粕究频暮诮逃F(xiàn)已招收7屆學(xué)員,深受全軍各醫(yī)療單位技術(shù)人員的歡迎,目前地方許多醫(yī)院有關(guān)技術(shù)人員也來信詢問要求學(xué)習(xí).我們認為在新形勢下,生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)繼續(xù)教育有著廣泛的前景和開展空間.主要原因是:
(1).隨著科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展,醫(yī)院各種診療技術(shù)和設(shè)備越來越多,高新技術(shù)和自動化程度越來越高,如果沒有生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)技術(shù)人員的有效參與,現(xiàn)代化醫(yī)院不可能有現(xiàn)代化的管理和診療水平.
(2).從醫(yī)院實際看.醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程科、信息科、放射科、放療科、超聲科和理療科的臨床工程技術(shù)人員是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)專業(yè)本科畢業(yè)的為數(shù)不多,大都是本專業(yè)或相關(guān)專業(yè)大專畢業(yè),知識結(jié)構(gòu)和實際水平很難適應(yīng)未來的發(fā)展需要,必然有一個知識更新、技術(shù)提高的問題.
(3).以現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)為核心的、建立在知識和信息的生產(chǎn)、存儲、使用和消費之上的經(jīng)濟稱為知識經(jīng)濟時代,知識經(jīng)濟時代的到來對現(xiàn)代化醫(yī)院的科技水平、人才綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力有了更高的標(biāo)準(zhǔn).開展生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)繼續(xù)教育,必須滿足實際,若眼未來,在教育觀念、人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法等方面進行大膽探索.
6.在醫(yī)學(xué)院校內(nèi)開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的特點
生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)是一門工程科學(xué),它要求有深厚工程墓礎(chǔ)知識,學(xué)生的大部分時問都是在學(xué)習(xí)工程知識,因此,很容易認為在工科院校開設(shè)此專業(yè)有優(yōu)勢,在醫(yī)學(xué)院校開設(shè)這個專業(yè)有很大困難.經(jīng)過幾年的實踐,我們認為在醫(yī)學(xué)院校辦生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè).開始時要建立起一整套的工程葵礎(chǔ)課教研室和實驗室,,這樣需要的經(jīng)費、人員較多,起步比較困難,但只要具備了墓本條件,會有很多優(yōu)勢.
(1).生物醫(yī)學(xué)工程是工程科學(xué)對醫(yī)學(xué)的滲透,在醫(yī)學(xué)院校中開設(shè)了本專業(yè)以后,工程人員和醫(yī)務(wù)人員思想上的溝通就比較方便,較能做到互相理解,這樣就便于合作.
一、生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科特點
生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科是運用現(xiàn)代自然科學(xué)和工程技術(shù)原理與方法,從工程學(xué)的角度研究生物體(特別是人體)的結(jié)構(gòu)、功能及其相互關(guān)系,揭示生命現(xiàn)象、探索生命本質(zhì),研究和開發(fā)用于防病治病、人體功能輔助及衛(wèi)生保健的人工材料、制品、裝置、系統(tǒng)和工程技術(shù)的一門綜合性學(xué)科[1],是理工類學(xué)科與生物醫(yī)學(xué)學(xué)科深度交叉、高度融合的邊緣性學(xué)科,所涵蓋的領(lǐng)域十分廣泛,具有“覆蓋廣、交叉深、發(fā)展快、變化多”等其他學(xué)科不具有的特點。根據(jù)研究側(cè)重點,生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科可分為信息技術(shù)型、材料技術(shù)型、生物技術(shù)型、生物醫(yī)學(xué)研究型、醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)型、臨床生物醫(yī)學(xué)工程、軍事生物醫(yī)學(xué)工程等7類[2]。當(dāng)前討論和研究的熱點領(lǐng)域主要有:生物醫(yī)學(xué)材料、生物力學(xué)、醫(yī)療信息技術(shù)、生物芯片與傳感技術(shù)、組織工程及再生醫(yī)學(xué)、介入醫(yī)學(xué)工程、醫(yī)療器械等7個方面[3]。
二、醫(yī)科院校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科專業(yè)教育現(xiàn)狀分析
高等醫(yī)科院校生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科和臨床醫(yī)學(xué)結(jié)合緊密,醫(yī)學(xué)大背景很深厚,具備豐富的醫(yī)學(xué)類學(xué)科教學(xué)資源和優(yōu)越的臨床設(shè)備實踐條件等優(yōu)勢,但同時因?qū)W科體系不完善、教學(xué)師資力量比較薄弱、專業(yè)實驗室建設(shè)投資大等影響因素,一定程度上制約了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科專業(yè)的高效快速發(fā)展。
1.理工學(xué)科體系不完善。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)科涵蓋面非常廣,廣到什么程度呢?可以用四個字形容———“包羅萬象”,如果用“學(xué)科頻譜”來描述學(xué)科涵蓋面寬度,生物醫(yī)學(xué)工程無疑是88個一級學(xué)科中“頻譜寬度”最寬的學(xué)科。目前大多數(shù)開設(shè)生物工程學(xué)的高等醫(yī)科院校,物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科相比理工科院校比較薄弱,而且缺乏材料、自動化等重要工程學(xué)科的有力支撐,這些支撐學(xué)科的缺少會導(dǎo)致相應(yīng)課程設(shè)置不完善以及綜合性實踐訓(xùn)練平臺缺乏,學(xué)生無法系統(tǒng)地學(xué)習(xí)工程類課程,得不到系統(tǒng)扎實的工程技術(shù)訓(xùn)練,影響人才培養(yǎng)目標(biāo)的整體實現(xiàn)。
2.復(fù)合型師資比較缺乏。要實現(xiàn)培養(yǎng)醫(yī)工結(jié)合與交叉的復(fù)合型高級工程技術(shù)人才目標(biāo),首先需建設(shè)一支醫(yī)工結(jié)合與交叉的復(fù)合型師資隊伍方陣。在高等醫(yī)科院校,生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)師資隊伍中具有理工科教育背景和醫(yī)學(xué)教育背景的教師比較多,而既懂醫(yī)學(xué)又懂工程技術(shù),能將工程技術(shù)與醫(yī)學(xué)需求緊密結(jié)合起來的復(fù)合型、交叉型、融合型師資比較缺乏,教師隊伍知識結(jié)構(gòu)普遍不夠合理,與各相關(guān)學(xué)科交叉融合能力弱,這些現(xiàn)狀一定程度上影響了課程體系構(gòu)建以及教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。
3.創(chuàng)新能力培養(yǎng)不扎實。生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)85%以上的基礎(chǔ)課和專業(yè)(基礎(chǔ))課程都要開展實踐教學(xué),必須建設(shè)相應(yīng)的實踐教學(xué)平臺,這些實驗室建設(shè)要求高、儀器設(shè)備多、投入大,部分院校在生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)課程實驗條件建設(shè)經(jīng)費投入不足,單獨開設(shè)的實驗課程比較少,實踐教學(xué)體系不夠完善;課程標(biāo)準(zhǔn)中演示性、驗證性等基礎(chǔ)性實驗設(shè)置比較多,而綜合性、設(shè)計性實驗設(shè)置比較少[4];缺乏“大學(xué)生電子設(shè)計創(chuàng)新基地”等綜合性實訓(xùn)實驗硬件軟件平臺和組織管理經(jīng)驗;學(xué)生規(guī)模小,缺少其他理工科學(xué)科支撐,組隊參加全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽、全國大學(xué)生挑戰(zhàn)杯設(shè)計競賽等活動較為困難。
4.學(xué)生專業(yè)思想不牢固。生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)作為一門新興的邊緣學(xué)科,覆蓋面廣,涉及領(lǐng)域跨度大,專業(yè)知識體系復(fù)雜,專業(yè)課程內(nèi)容在各學(xué)科之間交叉頻繁,本科學(xué)生對本專業(yè)缺乏深入的了解、足夠的信心和學(xué)習(xí)熱情;相對材料、自動化、機械、通信以及臨床、醫(yī)學(xué)影像等專業(yè),生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生所學(xué)知識普遍存在“寬而不精”,“廣而不細”等問題,就業(yè)時相對處于劣勢;部分學(xué)生由于學(xué)習(xí)任務(wù)重、壓力大,導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性、主動性不高,專業(yè)思想不夠牢固,甚至影響到專業(yè)整體的學(xué)習(xí)風(fēng)氣。
三、對策初探
高等醫(yī)科院校要盯準(zhǔn)醫(yī)工結(jié)合的復(fù)合型高級工程技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo),突出學(xué)科交叉綜合培養(yǎng)、工程技術(shù)意識培養(yǎng)、創(chuàng)新能力素質(zhì)培養(yǎng),深化教學(xué)改革,加大教學(xué)投入,改善教學(xué)環(huán)境,加強隊伍建設(shè),充分發(fā)揮醫(yī)學(xué)院校資源優(yōu)勢,積極探索具有醫(yī)科院校特色的生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)教育培養(yǎng)模式,構(gòu)建科學(xué)合理的課程體系和實踐教學(xué)體系,不斷提升生物醫(yī)學(xué)工程人才培養(yǎng)質(zhì)量。
1.堅持走“先研究生后本科生”的教育培養(yǎng)模式。“覆蓋廣、交叉深、發(fā)展快、變化多”等特點決定了生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科專業(yè)的開設(shè)和建設(shè),對教學(xué)基本建設(shè)、課程體系構(gòu)建、師資隊伍力量、實踐教學(xué)平臺等方面要求比較高,必須具備一定水平的軟硬件條件。醫(yī)科院校在開設(shè)建設(shè)之初,往往存在培養(yǎng)方向不明確、課程體系不科學(xué)、平臺條件不完善、師資力量不足等困難和問題,因此,對于計劃開設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的高等醫(yī)科院校來說,要堅持走“先研究生培養(yǎng)后本科生培養(yǎng)”的教育培養(yǎng)模式,通過5-10年時間的研究生培養(yǎng)和學(xué)科建設(shè),加強教學(xué)基本建設(shè),積累教學(xué)經(jīng)驗,規(guī)范教學(xué)管理,建設(shè)一支高素質(zhì)師資隊伍和一批高水平的實驗教學(xué)平臺,構(gòu)建完善的課程培養(yǎng)體系和實踐教學(xué)體系,為本科生培養(yǎng)創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件和學(xué)習(xí)環(huán)境。
科交叉的邊緣科學(xué),它是用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理論和方法,研究新材料、新技術(shù)、新
儀器設(shè)備,用于防病、治病、保護人民健康,提高醫(yī)學(xué)水平的一門新興學(xué)科。
生物醫(yī)學(xué)工程在國際上做為一個學(xué)科出現(xiàn),始于20世紀(jì)50年代,特別是隨著宇
航技術(shù)的進步、人類實現(xiàn)了登月計劃以來,生物醫(yī)學(xué)工程有了快速的發(fā)展。在我
國,生物醫(yī)學(xué)工程做為一個專門學(xué)科起步于20世紀(jì)70年代,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中
國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)原院校長、我國著名的醫(yī)學(xué)家黃家駟院士是我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)
科最早的倡導(dǎo)者。1977年中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的創(chuàng)建、1980年中
國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會的成立,有力地推進了我國生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展。目前,我
國許多高??蒲袉挝痪O(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程機構(gòu),從事著生物醫(yī)學(xué)的科研教學(xué)工作
,在我國生物醫(yī)學(xué)工程科學(xué)事業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。
顯微鏡的發(fā)明“解剖”一詞由希臘語“Anatomia”轉(zhuǎn)譯而來,其意思是用
刀剖割,肉眼觀察研究人體結(jié)構(gòu)。17世紀(jì)LeeWenhock發(fā)明了光學(xué)顯微
鏡,推動了
解剖學(xué)向微觀層次發(fā)展,使人們不但可以了解人體大體解剖的變化,而且可以進
一步觀察研究其細胞形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。隨著光學(xué)顯微鏡的出現(xiàn),醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相繼誕
生了細胞學(xué)、組織學(xué)、細胞病理學(xué),從而將醫(yī)學(xué)研究提高到細胞形態(tài)學(xué)水平。
普通光學(xué)顯微鏡的分辨能力只能達到微米(μm)級水平,難以分辨病毒及細胞
的超微細結(jié)構(gòu)、核結(jié)構(gòu)、DNA等大分子結(jié)構(gòu)。而20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的電子顯微鏡,
使人們能觀察到納米(nm)級的微小個體,研究細胞的超微結(jié)構(gòu)。光學(xué)顯微鏡和電
子顯微鏡的發(fā)明都是醫(yī)學(xué)工程研究的成果,它們對推動醫(yī)學(xué)的發(fā)展起了重要作用
。
影像學(xué)診斷飛躍進步影像學(xué)診斷是20世紀(jì)醫(yī)學(xué)診斷最重要發(fā)展最快的領(lǐng)域
之一。50年代X光****和攝片是臨床最常用的影像學(xué)診斷方法,而今天由于X線CT技
術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用,使影像學(xué)診斷水平發(fā)生了飛躍,從而極大地提高了臨床診斷水
平。即計算機體斷層攝影(computedtomographyCT),即是利用計算機技術(shù)處理人
體組織器官的切面顯像。X線CT片提供給醫(yī)生的信息量,遠遠大于普通X線照片觀
察所得的信息。目前,螺旋CT(spiralCT或helicaletCT)已經(jīng)問世,能快速掃描
和重建圖像,在臨床應(yīng)用中取代了多數(shù)傳統(tǒng)的CT,提高了診斷準(zhǔn)確率[1]。醫(yī)學(xué)
工程研究利用生物組織中氫、磷等原子的核磁共振(nuclearmagneticresonanc
e)原理。研制成功了核磁共振計算機斷層成像系統(tǒng)(MRI),它不僅可分辨病理解剖
結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化,還能做到早期識別組織生化功能變化的信息,顯示某些疾病在
早期價段的改變,有利于臨床早期診斷??梢哉J為MRI工程的進步,促進了醫(yī)學(xué)診
斷學(xué)向功能與形態(tài)相結(jié)合的方向發(fā)展,向超快速成像、準(zhǔn)實時動態(tài)M
RI、MRS發(fā)展。根據(jù)核醫(yī)學(xué)示蹤,利用正電子發(fā)射核素(18F,11C,13N)的原理,
創(chuàng)造的正電子發(fā)射體層攝影(PET),是目前最先進的影像診斷技術(shù)。美國新聞媒體
把PET列為十大醫(yī)學(xué)生物技術(shù)的榜首。PET問世不過30年歷史,但它已顯示出對腫
瘤學(xué)、心臟病學(xué)、神經(jīng)病學(xué)、器官移植,新藥開發(fā)等研究領(lǐng)域的重要價值[2]。
影像學(xué)診斷水平的不斷提高,與20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)
工程技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。
介入醫(yī)學(xué)問世介入醫(yī)學(xué)是一種微創(chuàng)傷的診療技術(shù)。Dotter和Judkin(1964年
)是最早使用介入技術(shù)治療疾病的創(chuàng)始人,他們用導(dǎo)管對下肢動脈阻塞性病變進行
擴張治療取得成功。1967年Margulis首先使用過介入放射學(xué)(InterventionalRa
diology),這是醫(yī)學(xué)文獻出現(xiàn)“介入”一詞的最早記載。1977年Gruenzing成功
地進行了首例冠狀動脈球囊擴張術(shù)獲得成功以后,介入性診療技術(shù)由于其創(chuàng)傷小
、患者痛苦少,安全有效而倍受臨床歡迎。20世紀(jì)80年代隨著生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)
展,高精度計算機化影像診查儀器、數(shù)字減影血管造影(DSA)、射頻消融技術(shù)以及
高分子(high-polymer)新材料制成的介入技術(shù)用的各種導(dǎo)管相繼問世,使介入性
診療技術(shù)發(fā)生了飛速進步,臨床應(yīng)用范圍不斷擴大,從心血管、腦血管、非血管
管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應(yīng)證,并使診療效果明顯提高
,患者可減免許多大手術(shù)之苦。有人把介入診療技術(shù)視為與藥物診療、手術(shù)診療
并列的臨床三大診療技術(shù)之一,也有人把介入診療技術(shù)稱之為20世紀(jì)發(fā)展起來的
臨床醫(yī)學(xué)新領(lǐng)域--介入醫(yī)學(xué)[3,4]。
人工器官的應(yīng)用當(dāng)人體器官因病傷已不能用常規(guī)方法救治時,現(xiàn)代臨床醫(yī)
療技術(shù)有可能使用一種人工制造的裝置來替代病損器官或補償其生理功能,人們
稱這種裝置為人工器官(artificialorgan)。如20世紀(jì)50年代以前,風(fēng)濕性心臟
瓣膜病的治療,除了應(yīng)用抗風(fēng)濕藥物、強心藥物對癥治療外,對病損的瓣膜很難
修復(fù)改善,不少患者因心功能衰竭死亡。而今天可以應(yīng)用人工心肺機體外循環(huán)技
術(shù),在心臟停跳狀態(tài)下切開心臟,進行更換人工瓣膜或進行房、室間隔缺損的修
補,使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復(fù)健康。心外科之所以能達到今天這樣
的水平,主要是由于人工心肺機的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工血管等新材
料、新技術(shù)的結(jié)果[5]。
腎功能衰竭、尿毒癥患者愈后不良,而人工腎血液透析技術(shù)已挽救了大量腎病
晚期患者的生命,腎病治療學(xué)也因此有了很大進步。
現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程中人工器官的發(fā)展也非常迅速,除上述人工器官外,人工關(guān)
節(jié)、人工心臟起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應(yīng)用,使千千
萬萬的患者恢復(fù)了健康??梢哉f,人體各種器官除大腦不能用人工器官代替外,
其余各器官都存在用人工器官替代的可能性。
此外,放射醫(yī)學(xué)、超聲醫(yī)學(xué)、激光
醫(yī)學(xué)、核醫(yī)學(xué)、醫(yī)用電子技術(shù)、計算機遠程
醫(yī)療技術(shù)等先進的醫(yī)療技術(shù)和儀器設(shè)備都是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)工程研究開發(fā)的成果,綜上
可見,20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展,顯著提高了醫(yī)學(xué)診斷和治療水平,有力地推
動著醫(yī)學(xué)科學(xué)的進步。
21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程展望縱觀醫(yī)學(xué)新技術(shù)誕生和發(fā)展的歷史,從倫琴發(fā)現(xiàn)
X線到今天X射線診療技術(shù)的發(fā)展,從朗茲萬發(fā)現(xiàn)超聲波到今天B超診斷的廣泛應(yīng)用
,從布洛赫和伯塞爾發(fā)現(xiàn)核磁共振到今天MRI的問世,從赫斯費爾德發(fā)明CT到今天
CT成像系統(tǒng)的應(yīng)用,都是以物理學(xué)工程技術(shù)為基礎(chǔ)、醫(yī)學(xué)需求為前提發(fā)展起來的
醫(yī)學(xué)新技術(shù)。循著20世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的軌跡,我們有理由預(yù)測21世紀(jì)新的醫(yī)學(xué)診療
技術(shù)可能在以下10個方面有重大突破和創(chuàng)新:
(1)各種診療儀器、實驗裝置趨向計算機化、智能化,遠程醫(yī)療信息網(wǎng)絡(luò)化,
診療用機器人將被廣泛應(yīng)用。[6]
(2)介入性微創(chuàng),無
創(chuàng)診療技術(shù)在臨床醫(yī)療中占有越來越重要的地位。激光技
術(shù),納米技術(shù)和植入型超微機器人將在醫(yī)療各領(lǐng)域里發(fā)揮重要作用。
(3)醫(yī)療實踐發(fā)現(xiàn)單一形態(tài)影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著
PET的問世和應(yīng)用,形態(tài)和功能相結(jié)合的新型檢測系統(tǒng)將有大發(fā)展。非影像增顯劑
型心血管、腦血管影像診查系統(tǒng)將在21世紀(jì)問世。
(4)生物材料和組織工程將有較大發(fā)展,生物機械結(jié)合型、生物型人工器官將
有新突破,人工器官將在臨床醫(yī)療中廣泛應(yīng)用。
(5)材料和藥物相結(jié)合的新型給藥技術(shù)和裝置將有很大發(fā)展,植入型藥物長效
緩釋材料,藥物貼覆透入材料,促上皮、組織生長可降解材料,可逆抗生育絕育
材料、生物止血材料將有新突破。
(6)未來醫(yī)療將由治療型為主向預(yù)防保健型醫(yī)療模式轉(zhuǎn)變。為此,用于社區(qū)、
家庭、個人醫(yī)療保健診療儀器,康復(fù)保健裝置,以及微型健康自我監(jiān)測醫(yī)療器械
和用品將有廣泛需求和應(yīng)用。
(7)除繼續(xù)努力加強生
物源性疾病防治外,對精神、心理、社會源性疾病的防
治診療技術(shù)和相應(yīng)儀器設(shè)備的研制受到越來越多的重視與開發(fā),研制精神分析、
心理安撫、生物反饋型診療技術(shù)和設(shè)備將是生物醫(yī)學(xué)工程的新起點。
(8)創(chuàng)傷是造成青年人群死亡的主要原因,研制新型創(chuàng)傷防護裝置、生命急救
系統(tǒng)是未來生物醫(yī)學(xué)工程的重要課題。論文幫
(9)即將迎來的21世紀(jì)是分子生物學(xué)時代,有關(guān)分子生物學(xué)的診療新技術(shù)將快
速發(fā)展,遺傳、疾病基因診療技術(shù),生物技術(shù)和微電子技術(shù)相結(jié)合的DNA芯片、雪
白芯片和診療系統(tǒng)將被廣泛應(yīng)用。
(10)空氣污染、環(huán)境污染嚴(yán)重危害著人類健康,研究和開發(fā)勞動保護、家庭保
健、個人防護用的人工氣候微環(huán)境是未來不能忽視的問題。
1997年我國了關(guān)于衛(wèi)生工作改革與發(fā)展的決定,提出了奮斗目標(biāo):“到2
000年,基本實現(xiàn)人人享有初級衛(wèi)生保健”,到2010年國民健康的主要指標(biāo)在經(jīng)濟
發(fā)達地區(qū)達到或接近世界中等發(fā)達國家水平,在欠發(fā)達地區(qū)達到發(fā)展中國家的先
進水平。1999年國家科技部召開了“發(fā)展生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)戰(zhàn)略研討會”,國家
工程院開展了有關(guān)發(fā)展我國醫(yī)療器械工業(yè)戰(zhàn)略研究等,對推動生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)
發(fā)展、落實創(chuàng)新工程戰(zhàn)略布置起著重要作用。20世紀(jì)人類與疾病做斗爭,在醫(yī)學(xué)
診療技術(shù)上取得了重大成就;但面向21世紀(jì)的巨大挑戰(zhàn),我們要動員起來,調(diào)整
政策,制定規(guī)劃,改革醫(yī)學(xué)研究教學(xué)的舊模式,發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)多學(xué)科交叉合作的優(yōu)
勢,創(chuàng)建全新的生物醫(yī)學(xué),為人民造福。
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隨著社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是醫(yī)學(xué)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,使得人類的疾病譜發(fā)生了很大變化,一些傳染性疾病得到了控制,一些非傳染性疾病上升為凸顯狀況,如心血管疾病、癌癥及遺傳性疾病等?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)被深刻的微觀意識“麻木”了,因此至今還沒能完全了解現(xiàn)代亞健康與慢性病的主體結(jié)構(gòu)。其實導(dǎo)致現(xiàn)代疾病大爆發(fā)的罪魁是氣候變化,物質(zhì)性危害因素只不過是次要的“被動性致病因子”。所以,以藥物為主體的現(xiàn)代醫(yī)療功效體系無法干預(yù)現(xiàn)代特色疾病,是必然的。因此,疾病在人群中的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律,尤其是疾病風(fēng)險與自然和社會環(huán)境之間關(guān)系的宏觀醫(yī)學(xué)在人類對抗疾病的過程中,有著其特定的、不可忽視的地位。重視宏觀醫(yī)學(xué)研究,流行病學(xué)研究勢在必行。
陳竺院士指出,隨著人類基因組計劃的完成,功能基因組學(xué)研究的不斷深入,尤其是國際人類HapMap計劃的實施,為研究疾病發(fā)病機制提供了新的有力的武器。然而當(dāng)代醫(yī)學(xué)和藥物開發(fā)模式并未發(fā)生人們所預(yù)期的根本性變革,實際的情況是新藥開發(fā)的周期不斷延長、投入日益增加。這說明僅僅依靠以還原論為基礎(chǔ)的生物醫(yī)學(xué)研究,已不可能解決腫瘤、心腦血管疾病、內(nèi)分泌代謝疾病和神經(jīng)精神性疾病等常見、慢性、復(fù)雜性多基因疾病。中國的生物醫(yī)學(xué)家應(yīng)秉承和發(fā)揚傳統(tǒng)中醫(yī)藥的系統(tǒng)觀和辨證哲學(xué)思想,不僅要將人體分解,在器官、組織、細胞和分子水平上,進行自下而上的研究,也要以人體為系統(tǒng),綜合在各個層次獲得的知識,開展自上而下的研究,這兩方面工作的結(jié)合就是我國科學(xué)家首先在國際上提出并一直在積極推動的系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)研究。
前瞻性隊列研究是實施宏觀醫(yī)學(xué)研究的系統(tǒng)研究和系統(tǒng)科學(xué),不僅僅將人體作為一個獨立系統(tǒng),而且將人與環(huán)境看作一個完整的系統(tǒng),來研究遺傳與環(huán)境對疾病發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)歸的影響,這對生物醫(yī)學(xué)研究的發(fā)展具有十分重要的意義。根據(jù)我國現(xiàn)有的社會經(jīng)濟發(fā)展水平,全民基本醫(yī)療保健制度的建設(shè)勢在必行。隨著衛(wèi)生保健制度的改革,社區(qū)醫(yī)療網(wǎng)的不斷完善,將為前瞻性隊列研究的開展創(chuàng)造良好的客觀條件。醫(yī)學(xué)實踐的歷史經(jīng)驗表明,“上工醫(yī)未病”,疾病的預(yù)防無論從投入成本還是醫(yī)學(xué)干預(yù)的效果來看,都是最佳的選擇。前瞻性隊列研究不僅可以獲得人從未病到疾病發(fā)生、發(fā)展整個過程中,各個階段的組織樣本,為疾病的早期診斷研究創(chuàng)造客觀條件,同時還將獲得人群中環(huán)境和遺傳因素共同作用導(dǎo)致疾病發(fā)生的普遍規(guī)律,對疾病的預(yù)防具有不可或缺的重要意義。前瞻性隊列的重要性目前已日益得到國際生物醫(yī)學(xué)界的認可,不少國家已設(shè)立了國家級的研究計劃,我國一些科研單位也嘗試開展了小規(guī)模的前瞻性隊列研究,取得了良好的初步成果。由于前瞻性隊列研究客觀上要求有足夠大的人群規(guī)模,并進行6-10年,甚至更長時間的連續(xù)人群跟蹤研究和樣本收集,其難度和累計投資強度都大大超過了現(xiàn)有的國家科研計劃。作為發(fā)展中國家的科學(xué)家,如何在滿足學(xué)科發(fā)展以及提高國民醫(yī)療保健水平的國家重大需求的同時,盡可能用最少的投入,在盡可能短的時間內(nèi)獲得顯著的產(chǎn)出和成果,在理論和實際操作層面都有許多問題值得研究和探討。
2003年的SARS疫情最終得到控制,實質(zhì)上是依靠具有100多年歷史的宏觀醫(yī)學(xué)流行病學(xué)的手段。因此,無論從醫(yī)學(xué)發(fā)展的客觀規(guī)律,還是從公共衛(wèi)生需求,我們都必須致力于宏觀與微觀醫(yī)學(xué)的平衡發(fā)展。長期收集所有成員的組織樣本和完整的流行病學(xué)數(shù)據(jù)(環(huán)境暴露、行為、病史、家族史等等),隨著時間的推移,可以預(yù)測到研究人群中將有一定比例的健康人會發(fā)生疾病,這就為尋找疾病早期診斷的生物標(biāo)志,研究遺傳和環(huán)境的相互作用,以及研究人體對治療的反應(yīng)性等等提供了前所未有的條件,并最終達到對疾病的預(yù)防。近年來,我國學(xué)者在國際上首先提出了系統(tǒng)生物醫(yī)學(xué)的概念,將傳統(tǒng)中醫(yī)藥的整體論和辨證思想與系統(tǒng)生物學(xué)結(jié)合,認為不僅要在個體水平而且應(yīng)該在人群水平上研究遺傳和環(huán)境對疾病的影響,才有可能真正實現(xiàn)系統(tǒng)生物學(xué)所提倡的預(yù)測、預(yù)防和個體化治療的3P醫(yī)學(xué)。從近50年來人們與癌癥的對抗歷程看,盡管世界各國都投入了大量的人力、物力和科研經(jīng)費,但癌癥的治愈率和生存率都沒有根本的改善。真正發(fā)揮作用的還是傳統(tǒng)的宏觀醫(yī)學(xué)手段,如乳腺癌通過定期的常規(guī)檢查以達到早期診斷,提高治愈率和生存率,肺癌、心腦血管病等通過生活和飲食習(xí)慣的糾正和改善,也獲得了良好的預(yù)防和降低發(fā)病率的作用,這些都是通過人群的流行病學(xué)調(diào)查獲得的知識來進行醫(yī)學(xué)干預(yù)的成功經(jīng)驗。大規(guī)模、前瞻性隊列研究是目前在人群規(guī)模上對疾病風(fēng)險因素進行定量和概括性研究的最佳手段,已成為宏觀醫(yī)學(xué)與微觀醫(yī)學(xué)的公共平臺,得到許多國家的重視。我國有56個民族、13億人口,國土遼闊,東西南北的地理、人文和社會經(jīng)濟差異明顯,能很好地滿足前瞻性隊列研究要求人種、環(huán)境暴露多樣化的條件;我國的社會體制,尤其是已建立的公共衛(wèi)生網(wǎng)絡(luò),為開展大規(guī)模的隊列研究奠定了良好的組織基礎(chǔ),再加上人力成本低廉,相對發(fā)達國家在組織樣本和流行病學(xué)數(shù)據(jù)收集方面的成本要低得多。因此,開展前瞻性隊列研究具有天然的優(yōu)勢。
大規(guī)模前瞻性隊列研究是一項費時、費力,非常艱巨但又非常重要的基礎(chǔ)性工作,在設(shè)計時首先要分析現(xiàn)狀,契合國家需求,掌握現(xiàn)有的工作基礎(chǔ)和優(yōu)勢所在。同時要找出現(xiàn)有的問題,理清思路,提出切實可行的研究目標(biāo)。前瞻性隊列研究有其不可取代的優(yōu)越性,因而受到世界各國的重視,但其耗時、耗資的特點也十分明顯。即使美國這樣的發(fā)達國家,盡管科學(xué)界一直在呼吁,但要得到國會的批準(zhǔn)仍有待時日。中國作為發(fā)展中國家,應(yīng)量力而行。目前應(yīng)重點開展成本效益較高的病例對照研究,以積累基礎(chǔ)數(shù)據(jù),為下一步開展大規(guī)模前瞻性隊列研究提供詳實、可靠的設(shè)計依據(jù),奠定良好的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞 醫(yī)學(xué)儀器;實驗平臺;課程設(shè)置
中圖分類號 G648.4 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1008-3219(2014)32-0053-02
先進精準(zhǔn)的醫(yī)學(xué)檢查及診療儀器已經(jīng)服務(wù)于人們的生活,為使學(xué)生盡早進入醫(yī)學(xué)儀器技師角色,熟練使用各種儀器,成為合格的應(yīng)用型醫(yī)用人才,有必要建設(shè)一個成熟先進、安全可靠、易擴展、可管理的教學(xué)科研一體化醫(yī)學(xué)儀器技能實驗平臺。以吉林醫(yī)藥學(xué)院為例,探討醫(yī)學(xué)儀器技能實驗平臺建設(shè)的相關(guān)問題。
一、學(xué)校相關(guān)專業(yè)實驗室建設(shè)現(xiàn)狀及問題
吉林醫(yī)藥學(xué)院于2004年開設(shè)了生物醫(yī)學(xué)工程(Biomedical-Engineering,簡稱BME)專業(yè)和影像學(xué)專業(yè)。專業(yè)開設(shè)初期,學(xué)校成立了電工電子學(xué)等實驗室,在本科專業(yè)教學(xué)過程中設(shè)置了各種實驗實踐環(huán)節(jié),包括電路分析實驗、模擬電子技術(shù)實驗、數(shù)字電子技術(shù)實驗、醫(yī)學(xué)儀器實驗、單片機實驗、金工實習(xí)等。依托各實驗室開展電子設(shè)計大賽、本科生畢業(yè)設(shè)計、小型診療儀器研制、醫(yī)學(xué)生物信號采集等實驗項目。但學(xué)校實驗平臺實驗室面積僅為100平方米,對實驗的準(zhǔn)備、開出率、實驗效果、學(xué)生課后輔導(dǎo)及各種實驗設(shè)備器件的管理維護造成了很多不便。一是生物醫(yī)學(xué)信號采集分析環(huán)境差,實驗環(huán)境無法提供恒定的溫度壓力及無磁干擾的要求。二是實驗室缺乏虛擬仿真實驗環(huán)境。虛擬仿真實驗環(huán)境能夠為學(xué)習(xí)者提供逼真的虛擬實驗場景,讓學(xué)習(xí)者任意操作虛擬實驗場景中的儀器設(shè)備,對實驗過程、實驗現(xiàn)象進行實時模擬和再現(xiàn),具有與實驗教學(xué)要求相適應(yīng)的輔助功能。如明確實驗?zāi)康牡墓δ?、掌握實驗原理的功能、實驗指?dǎo)和演示的功能、練習(xí)測試的功能以及填寫實驗報告的功能等。三是學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計小型診療儀器條件需要提升。心電檢測技術(shù)是生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域最具有代表性的技術(shù)[1],相關(guān)的檢測系統(tǒng)隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展已從模擬化向數(shù)字化發(fā)展、從大型化向小型化發(fā)展[2][3][4],小型檢測、診療儀器在醫(yī)療臨床、診斷、衛(wèi)生領(lǐng)域得以應(yīng)用,如血糖儀、疼痛測試儀、便攜式超聲波眼軸測距儀等。因小型儀器價格低,同時具有無創(chuàng)傷和實時獲得人體數(shù)據(jù)、實施診療的優(yōu)勢,如能夠開發(fā)、研制成功,不僅會解除患者的痛苦,而且有著廣闊的市場前景和經(jīng)濟效益。
二、一體化醫(yī)學(xué)儀器技能實驗平臺建設(shè)方案
加強BME專業(yè)的專業(yè)理論課程設(shè)置。根據(jù)BME專業(yè)發(fā)展方向及特點設(shè)置相應(yīng)的專業(yè)課程,要求學(xué)生在掌握一定的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和電子學(xué)知識的基礎(chǔ)上,還要學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)課程,如學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)生物醫(yī)學(xué)信號處理、生物醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)、醫(yī)學(xué)儀器原理、系統(tǒng)建模與控制、醫(yī)學(xué)測量技術(shù)、生物材料、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)等。通過這些課程為學(xué)生真正掌握理論分析、醫(yī)學(xué)診療設(shè)備操作等能力奠定堅實的理論基礎(chǔ)。
合理設(shè)置醫(yī)學(xué)儀器實驗課程。醫(yī)學(xué)儀器實驗課程是為了加強學(xué)生的動手能力而專門設(shè)置的。BME專業(yè)的實驗課程應(yīng)包括電子學(xué)相關(guān)課程實驗、醫(yī)學(xué)影像學(xué)實驗、醫(yī)學(xué)儀器實驗、單片機實驗和計算機輔助設(shè)計實驗等。每門實驗課程都是一個完整的實驗體系,目的在于培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度。要創(chuàng)造條件,安排學(xué)生到醫(yī)療單位的相關(guān)部門或醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)實習(xí),確立個人的未來職業(yè)發(fā)展方向。學(xué)生參與實習(xí)醫(yī)生和住院醫(yī)生的崗位實習(xí),將重點放在BME的應(yīng)用和相關(guān)效益上,使學(xué)生獲得臨床應(yīng)用經(jīng)驗,達到培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的目的。
利用Labview開發(fā)醫(yī)學(xué)儀器技能實驗平臺。虛擬儀器是儀器技術(shù)與計算機技術(shù)深層次結(jié)合的產(chǎn)物。充分利用現(xiàn)有計算機資源,并配以獨特設(shè)計的儀器硬件和專用軟件,能實現(xiàn)普通儀器的全部功能以及一些在普通儀器上無法實現(xiàn)的特殊功能,常被稱作“軟件儀器”。虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展為醫(yī)療設(shè)備的開發(fā)提供了一種新的思路。由于醫(yī)療儀器在研發(fā)、生產(chǎn)及改造過程中需要反復(fù)地做大量的實驗,而傳統(tǒng)儀器的許多功能又是通過硬件來實現(xiàn)的,難度大、周期長、成本高。利用虛擬儀器技術(shù),可充分利用計算機資源,將儀器硬件通用或軟件化,大大促進醫(yī)療儀器的開發(fā)應(yīng)用。學(xué)生掌握虛擬儀器的技術(shù)對于今后從事醫(yī)學(xué)儀器的開發(fā)和應(yīng)用有很大的幫助。利用Labview開發(fā)平臺來實現(xiàn)的儀器設(shè)計、應(yīng)用教學(xué)在國內(nèi)暫時還沒開展。因此,醫(yī)學(xué)儀器使用開發(fā)平臺的建設(shè)具有重要的前瞻性。
參考文獻:
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[2]陳浩,李本富.用MSP430實現(xiàn)腕式心電檢測儀的研制[J].第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報,2004(5):427-429.
所謂生物醫(yī)學(xué),顧名思義就是將電子學(xué)的知識和生物學(xué)的相關(guān)知識以及醫(yī)學(xué)的相關(guān)知識進行融合的一種新的學(xué)科領(lǐng)域[1]。然而,在生物醫(yī)學(xué)的研究過程當(dāng)中,由于生物醫(yī)學(xué)的學(xué)科本身具有很高的準(zhǔn)確性和和精準(zhǔn)性要求,因此,微電子技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)當(dāng)中得到了廣泛的運用。
一、生物醫(yī)學(xué)傳感器
在生物醫(yī)學(xué)中,生物體在通常情況下都會具有相應(yīng)的生命跡象、生命性質(zhì)和生命狀態(tài)以及生命的成分,并且通過一定的變量表現(xiàn)出來,而生物醫(yī)學(xué)傳感器就是把生物體的這些相關(guān)的特征通過電子設(shè)備的轉(zhuǎn)化,將這些信息成為一種函數(shù)關(guān)系,并通過函數(shù)關(guān)系將這些信息表現(xiàn)在電子設(shè)備當(dāng)中[2]。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,主要的醫(yī)學(xué)傳感器主要分為以下幾種,首先是電阻式的生物醫(yī)學(xué)傳感器,其次還有電感式的醫(yī)學(xué)生物傳感器,此外還有電容的醫(yī)學(xué)生物傳感器,除此之外還包括熱電式的生物醫(yī)學(xué)生物傳感器,除了以上的四種傳感器外,常用的醫(yī)學(xué)傳感器還有光電生物醫(yī)學(xué)傳感器和生物傳感器等等。在生物醫(yī)學(xué)的傳感器的發(fā)展當(dāng)中,集成化和微型化的發(fā)展方向是傳感器發(fā)展的比較主要的趨勢。這種微型化和集成化的特征能夠使生物醫(yī)學(xué)在最大程度上實現(xiàn)測量的精確化,甚至可以將這種精確度帶入到分子和原子的水平和高度,使生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展步入空前繁榮的發(fā)展階段。在傳感器的發(fā)展過程當(dāng)中,生物醫(yī)學(xué)傳感器的前進軌跡主要有四種基本的方向,首先就是將無機物作為研究材料從而進行的研究;其次是在對生物傳感器研究的過程當(dāng)中,根據(jù)有、無機物自身的長處從而對有、無機物材料進行融合的傳感器的研究;再次,為了使傳感器在使用的過程當(dāng)中能夠保證自身的精確度,智能化技術(shù)的傳感器也是經(jīng)常會運用到生物醫(yī)學(xué)當(dāng)中的[3]。最后,在生物傳感器的運用過程當(dāng)中,將納米技術(shù)和微電子技術(shù)相融合的傳感器技術(shù)進行研究,也是傳感器在未來發(fā)展當(dāng)中經(jīng)常會遇到的。生物醫(yī)學(xué)傳感器如下圖所示。
二、植入式電子系統(tǒng)
除此之外,植入式電子傳感器也是在生物醫(yī)學(xué)當(dāng)中經(jīng)常會遇到的微電子技術(shù)。由于人體的很多生物特征都是在人體的內(nèi)部才能夠發(fā)現(xiàn)的,因此,在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,也需要在人體的內(nèi)部植入一定的電子設(shè)備,從而能夠顧實現(xiàn)對人體內(nèi)部的生命特征和醫(yī)學(xué)中所需要的其他的人體內(nèi)部的參數(shù)進行測量,并根據(jù)測量出來的數(shù)據(jù)從而能夠?qū)崿F(xiàn)對人體疾病的判斷,并相應(yīng)對人體的疾病進行治療。在這種情況下,植入式電子系統(tǒng)就開始在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,在通常的情況下,可以采取多種方法對人體內(nèi)植入一些植入式的微電子系統(tǒng),最常見的是將沒有任何毒性的材料植入病人的身體內(nèi),值得注意的是這種材料能夠不會與生物具有相斥性[4]。
在生物醫(yī)學(xué)微電子技術(shù)的研究當(dāng)中,與植入性電子系統(tǒng)相關(guān)的主要技術(shù)有以下幾種情況。第一種情況是對植入式電子系統(tǒng)的天線進行設(shè)計的技術(shù),這種技術(shù)主要是針對將天線進行微型化處理的問題的技術(shù)。第二種情況是對射頻電路進行設(shè)計的技術(shù)研究,這種技術(shù)主要是為了針對生物體的體內(nèi)和體外之間的通信環(huán)節(jié)所進行的技術(shù)。第三種技術(shù)主要是低功耗植入式集成電路的生物醫(yī)學(xué)微電子技術(shù),這種技術(shù)主要是針對一些電子設(shè)備在生物體內(nèi)由于長時間的工作,會給人體產(chǎn)生過多的熱量,從而影響到生物體健康的一種技術(shù)。第四種情況是指為生物體內(nèi)的電子系統(tǒng)提供運轉(zhuǎn)所需要的能量的生物技術(shù),這個技術(shù)主要是針對植入式電子設(shè)備需要能量的供給進行設(shè)計并運用的。第五種情況就是對電子系統(tǒng)設(shè)備的微弱的電子信號進行捕捉的技術(shù),由于人所處的環(huán)境是十分復(fù)雜的,所以有時候很難捕捉到植入式微電子設(shè)備的信號,因此,在這種情況下,就需要采用這種對微弱信號進行捕捉的技術(shù)。最后一種技術(shù)是對微電子植入技術(shù)進行封裝的一種技術(shù),通過對微電子植入技術(shù)進行封裝,從而實現(xiàn)微電子設(shè)備在人體內(nèi)的健康運轉(zhuǎn),并且不會對人體造成傷害。下圖為植入式電子系統(tǒng)圖。
三、生物芯片技術(shù)
生物芯片是最近幾十年才開始進行廣泛使用的技術(shù)手段,二十世紀(jì)八十年代的時候,微電子技術(shù)取得了極大的發(fā)展,科學(xué)家將生物的活性分子和有機功能的分子通過裝配構(gòu)造一個微型的電子設(shè)備,在這種微型的電子設(shè)備內(nèi)部,包含了對生物體體內(nèi)的信息進行收集的系統(tǒng),和對生物體內(nèi)的信息進行處理的系統(tǒng)以及對生物體體內(nèi)的信息進行傳輸?shù)南到y(tǒng)。從二十世紀(jì)九十年代開始,經(jīng)過了十年的發(fā)展后,生物芯片的發(fā)展進入了另外一個高度,在這個時候,生物芯片能夠?qū)Ω鞣N生物體進行工作,除此之外,電子芯片甚至還可以對生物體的細胞以及生物體內(nèi)的軟組織的基因信息進行讀取,因此,生物芯片在這時候甚至被形象地稱為“人體內(nèi)的小實驗室”。在目前的社會當(dāng)中,生物芯片技術(shù)得到了廣泛地應(yīng)用,其中比較顯著的生物芯片是基因芯片,如下圖所示[5]。
結(jié)束語:
隨著科技水平的不斷提高,微電子技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛地運用,尤其是在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。生物醫(yī)學(xué)傳感技術(shù)、植入式電子系統(tǒng)技術(shù)以及芯片技術(shù)等為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展注入了活力,促進了生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。
1.涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究的特征。根據(jù)CI-OMS(國際醫(yī)學(xué)科學(xué)組織理事會)和WHO(世界衛(wèi)生組織)制定的《涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究國際倫理準(zhǔn)則》的界定,“研究”指為了發(fā)展或促進可普遍化的知識而設(shè)計的一類活動,可普遍化的知識包括理論、原則或聯(lián)系、或作為其基礎(chǔ)的資料積累,它們可被人們公認的觀察與推理的科學(xué)方法所驗證?!吧镝t(yī)學(xué)研究”這一術(shù)語表明了相關(guān)研究與人體健康具有聯(lián)系。由于醫(yī)學(xué)學(xué)科的特征,生物醫(yī)學(xué)研究“在某個時候還要求進行涉及人類受試者的研究”。涉及人類受試者的研究包括:研究某一生理、生化、病理過程;研究健康人或患者對某一具體干預(yù)措施(物理的、化學(xué)的、心理的干預(yù))的反應(yīng),在比較大的人群中進行診斷、預(yù)防或治療措施的對照性試驗,其目的是在個體生物學(xué)差異的背景下顯示對這些措施的可普遍化的特異性反應(yīng);研究確定某些具體預(yù)防或治療措施對個體或社會產(chǎn)生的后果,在各種情況和環(huán)境條件下與人類健康有關(guān)的行為研究。因此,研究可能會涉及社會環(huán)境,可能會以某種方式操縱環(huán)境因素而影響偶然接觸的個人。人類受試者研究包括為健康目的而進行的病原體和有毒化學(xué)物質(zhì)的現(xiàn)場研究。20世紀(jì)中葉以來,隨著遺傳學(xué)、生物化學(xué)、細胞學(xué)、分子生物學(xué)等學(xué)科的突破性進展,尤其是人類基因序列圖的完成和克隆生命的問世,表明生物醫(yī)學(xué)研究已進入基因?qū)哟巍?/p>
2.涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究的沉痛歷史教訓(xùn)。涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究,一方面可以造福人類,另一方面有些研究也會傷害受試者,致病、致殘、甚至死亡。例如,里德(WalterReed,1851~1902)的黃熱病研究。當(dāng)時人們已經(jīng)認識到蚊子可能傳播黃熱病,但不確定。為此,里德進行了一系列研究,首先在他的成員自己身上進行,有意讓蚊子叮咬他們,但當(dāng)研究的一個成員死于黃熱病后,其他成員決定不再冒這個險。里德決定招募西班牙工人做受試者,與他們簽訂了一份合同,但合同對黃熱病的嚴(yán)重性輕描淡寫,而對提供的醫(yī)療保健做了空洞的許愿。駭人聽聞的德國法西斯的人體試驗,慘無人道。在第二次世界大戰(zhàn)期間,德國納粹的人體試驗的受試者主要是猶太人、吉普賽人、戰(zhàn)俘、政治犯和其他人。納粹殘暴的人體試驗有:壓力試驗、細菌試驗、“冷凍”試驗、真空試驗、絕育試驗,等等。其中,最為臭名昭著的是“冷凍”試驗。約有300人被用來進行400次的冷凍試驗,直接被凍死約80~90人,其余的人被殺害,有些人發(fā)了瘋。前后約有數(shù)千人死于納粹各種各樣的反人類、不人道的研究。日本的731部隊人體試驗更是滅絕人性。日本侵略軍在期間,建立了一批從事人體細菌試驗的殺人工廠。其中最為臭名昭著的就是位于哈爾濱市郊區(qū)平坊的731部隊(石井支隊)。受試者大多數(shù)是中國愛國者或游擊隊員,其他是無家可歸者、吸鴉片者、智殘者、戰(zhàn)俘、“外國間諜”和罪犯。受害者包括中國人、俄羅斯人、蒙古人和歐洲人。試驗內(nèi)容包括:強迫細菌試驗、活體解剖、在嚴(yán)寒和野地進行冷凍和細菌彈聯(lián)合試驗,等等。根據(jù)非常保守的估計,在1941~1945年間,至少有3000人死于石井支隊,這個數(shù)目不包括1941年以前死亡的人以及在日本期間死于其他死亡工廠的人。有人估計,至少有5000~6000人死于長春、牡丹江、南京等地的細菌戰(zhàn)死亡工廠。在美國的塔斯基吉梅毒研究、柳約斯特登島的柳溪醫(yī)院的肝炎研究、猶太人慢性病醫(yī)院癌癥研究和化學(xué)毒氣研究,所有這些研究都是違反倫理原則和規(guī)范的,是不人道的人體試驗,都是犯有反人類罪的罪惡行徑。
二、醫(yī)學(xué)研究受試者的主要權(quán)益
受試者具有多種權(quán)益,如知情同意權(quán)、自、隱私權(quán)、生命安全和健康權(quán),在遭受傷害時得到經(jīng)濟賠償權(quán)、隨時退出試驗權(quán)、監(jiān)督試驗過程權(quán),等等。
1.知情同意權(quán)。人體試驗受試者享有知情同意權(quán),最先由《紐倫堡法典》明確提出和界定。這部偉大文獻的邏輯起點就是肯定了人體試驗受試者享有知情同意權(quán),并且把知情同意作為十條規(guī)則的第一條:“受試者的自愿同意絕對必要。這意味著接受試驗的人有同意的合法權(quán)利,應(yīng)處于有選擇自由的地位,不受任何勢力的干涉、欺騙、蒙蔽、挾持、哄騙或者其他某種隱蔽形式的壓制或強迫?!薄吨腥A人民共和國執(zhí)業(yè)醫(yī)師法》規(guī)定:“醫(yī)師進行試驗性臨床醫(yī)療,應(yīng)當(dāng)經(jīng)醫(yī)院批準(zhǔn)并征得患者本人或者其家屬同意”;“未經(jīng)患者或者其家屬同意,對患者進行試驗性治療的”要負法律責(zé)任。知情同意權(quán)的主要內(nèi)容有:試驗研究者向合格的受試者告知真實的、充分的能夠被正確理解的必要信息,使受試者知情,在此基礎(chǔ)上由受試者在不受強迫或不正當(dāng)影響、引誘、恐嚇的情況下做出理性的選擇;如果受試者本人不能行使知情同意權(quán),可征得其委托人給予知情同意,知情同意的法律依據(jù)是受試者簽訂知情同意書。在試驗的過程中,受試者有權(quán)退出和終止人體試驗。
2.隱私權(quán)。我國現(xiàn)行法律法規(guī)中患者的基本權(quán)利包括隱私權(quán)。隱私權(quán)是指受試者享有不公開自己病情、家族史、接觸史、身體隱蔽部位、異常生理特征、基因信息、遺傳數(shù)據(jù)、參加試驗及試驗結(jié)果、受試者提供的有關(guān)個人生活、行為、生理、心理等方面的隱私。有權(quán)要求給予保密,不得向外泄露。
3.經(jīng)濟賠償權(quán)。當(dāng)由于試驗者的行為而導(dǎo)致受試者的身心遭受一定傷害時,受試者有權(quán)向其索取經(jīng)濟賠償。如試驗者出現(xiàn)以下行為,受試者應(yīng)當(dāng)?shù)玫劫r償:沒有簽訂規(guī)范的知情同意書;試驗過程中的異常情況,未征得同意繼續(xù)進行試驗;試驗過程中更換受試者未知的藥物、試驗的儀器、設(shè)備及試驗方式、方法,并且此項更改沒有經(jīng)過倫理委員會批準(zhǔn);在試驗過程中,由于試驗操作人員的失誤對受試者造成傷害;試驗后,受試者出現(xiàn)除預(yù)期結(jié)果以外的異常情況,對其身體及生活帶來不便、傷害、甚至致殘、死亡。上述這些傷害,試驗研究方要給受試者經(jīng)濟賠償。
三、醫(yī)學(xué)研究受試者的權(quán)益保護策略
涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究的受試者享有一定權(quán)益,受試者的權(quán)益應(yīng)受到合理保護,各級政府和科研管理部門、科研單位、試驗研究者應(yīng)采取科學(xué)有效的舉措,使受試者權(quán)益確實得到保護,應(yīng)采取如下策略。
1.提高試驗研究者及管理者的道德素養(yǎng)。提高試驗研究者及管理者道德素養(yǎng)是保護受試者權(quán)益的基礎(chǔ)性工程,是防止試驗研究者發(fā)生越軌行為的第一道防線———道德防線。國務(wù)院總理2009年2月2日,在英國劍橋大學(xué)發(fā)表演講時指出:“道德是世界上最偉大的,道德的光芒甚至比陽光還要燦爛?!睆闹锌梢钥吹降赖碌牡匚缓妥饔檬呛蔚鹊闹匾R揽康赖碌牧α靠梢哉_把握科研方向和目的,道德是通過社會輿論、傳統(tǒng)習(xí)俗和內(nèi)心信念發(fā)揮作用的,完全是一種自律。通過提高科研道德認識,培養(yǎng)科研道德情感,堅定科研道德意志,樹立科研道德信念,養(yǎng)成良好的科研道德行為習(xí)慣,就會自覺保護受試者的權(quán)益。
2.遵循科研倫理原則、準(zhǔn)則和規(guī)范。遵循科研倫理原則、準(zhǔn)則和規(guī)范是規(guī)范試驗研究者行為,保護受試者權(quán)益的第二道防線———倫理防線。在進行涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究整個過程中,試驗研究者要嚴(yán)格遵循行善原則、尊重原則、公平和公正原則、不傷害原則等四項基本原則;還要嚴(yán)格遵循知情同意原則、最優(yōu)化原則、保密原則、生命價值原則等四項應(yīng)用原則,通過用倫理規(guī)約規(guī)范試驗研究者的行為。倫理的作用具有一定的約束性,它是道德和法律之間的寬闊地帶,是自律和他律的統(tǒng)一,倫理是解決你必須應(yīng)該怎么做的問題。受試者的知情同意權(quán)應(yīng)得到充分的保障,試驗研究者要充分告知受試者必要的信息,告知的信息應(yīng)盡量全面細致、通俗易懂。在受試者充分理解信息的基礎(chǔ)上,由受試者自主選擇同意還是不同意參加人體試驗。知情同意書是確定受試者知情同意的依據(jù),對于告知的事項都必須在知情同意書上有詳細解釋和說明,并獲得受試者的同意。知情同意書上應(yīng)載明受試者參與和配合事項,明確受試者的權(quán)益,包括對實驗研究機構(gòu)的選擇權(quán)、隱私權(quán)、對知情同意的撤回權(quán)。與此同時,受試者隱私權(quán)和保密權(quán)應(yīng)得到充分保障,如基因信息隱私,基因信息保密,受試者因受到意外傷害、死亡而享有的經(jīng)濟賠償權(quán)應(yīng)得到保障。
3.充分發(fā)揮醫(yī)學(xué)倫理審查委員會的作用。涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究、人體實驗,開展新的醫(yī)療技術(shù),高新的儀器、設(shè)備的開發(fā)應(yīng)用等都要由醫(yī)學(xué)倫理審查委員會進行醫(yī)學(xué)倫理審查。這是第三道防線———倫理審查防線。這是最重要的防線,也是關(guān)鍵的程序和步驟,不可或缺。醫(yī)學(xué)倫理審查委員會主要審查研究項目的科學(xué)性、科研設(shè)計的合理性,科研人員的素質(zhì)與能力和科研條件是否具備,研究是否符合醫(yī)學(xué)倫理,科研方向是否正確,是否符合醫(yī)學(xué)目的,受試者是否知情同意,受試者個人隱私保護的措施是否嚴(yán)密。評估受試者的利益與風(fēng)險,對受試者風(fēng)險的考慮必須重于對科學(xué)/研究利益的考慮,重于對研究者希望從研究中獲得科學(xué)/學(xué)術(shù)價值的考慮,必須盡可能將研究受試者的風(fēng)險減到最低,研究設(shè)計和實施必須遵循科學(xué)方法。涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究倫理審查原則是:尊重和保護受試者自主決定同意或者不同意受試的權(quán)利,嚴(yán)格履行知情同意的程序,不得使用欺騙、利誘、脅迫等不正當(dāng)手段使受試者同意受試,允許受試者在任何階段退出試驗。受試者的安全、健康和權(quán)益的考慮必須高于對科學(xué)和社會利益的考慮,力求使受試者最大限度受益和盡可能避免傷害,減輕或者免除受試者在受試過程中因受益而承擔(dān)的經(jīng)濟負擔(dān)。醫(yī)學(xué)倫理審查委員會審查必須嚴(yán)格按程序進行,審查的相關(guān)材料必須提前三天以上送到委員手中,在審查的過程中委員要嚴(yán)肅、認真,堅持原則,實事求是,充分發(fā)表意見,不遷就、不照顧,審查不走過場。
軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化的發(fā)展動力,一方面來源于軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化的內(nèi)在動力,另一方面來源于環(huán)境系統(tǒng)對軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化的推動力。軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化自成系統(tǒng),同時又是軍事醫(yī)學(xué)系統(tǒng)、信息資源系統(tǒng)的子系統(tǒng),因此軍事醫(yī)學(xué)信息資源的兩大系統(tǒng)環(huán)境是軍事醫(yī)學(xué)環(huán)境、信息資源環(huán)境。此外,軍事醫(yī)學(xué)和信息資源的系統(tǒng)環(huán)境也是軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化的系統(tǒng)環(huán)境。軍事任務(wù)的需求牽引、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展驅(qū)動和系統(tǒng)自身的演化運動是軍事醫(yī)學(xué)發(fā)展的三大動力,軍事醫(yī)學(xué)的系統(tǒng)環(huán)境包括軍事環(huán)境、醫(yī)學(xué)環(huán)境、其他科學(xué)技術(shù)環(huán)境等;信息資源的系統(tǒng)環(huán)境包括經(jīng)濟環(huán)境、信息科技環(huán)境等,因此軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化的系統(tǒng)環(huán)境包括軍事醫(yī)學(xué)環(huán)境、信息科技環(huán)境、經(jīng)濟環(huán)境、信息資源環(huán)境。其中,軍事醫(yī)學(xué)環(huán)境為需求環(huán)境,信息科技環(huán)境為驅(qū)動環(huán)境,經(jīng)濟環(huán)境為支撐環(huán)境,信息資源環(huán)境為本體環(huán)境。
1 需求環(huán)境為軍事醫(yī)學(xué)環(huán)境
滿足軍事醫(yī)學(xué)信息需求,支撐軍事醫(yī)學(xué)發(fā)展是軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化的系統(tǒng)目標(biāo),也是軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化的外在牽引力和發(fā)展推動力。軍事醫(yī)學(xué)信息資源的優(yōu)化指的是根據(jù)軍事醫(yī)學(xué)信息資源建設(shè)的職能任務(wù)和用戶需求,調(diào)整信息資源的采集范圍、重點,進行軍事醫(yī)學(xué)特色資源的整合、組織與揭示,軍事醫(yī)學(xué)信息資源建設(shè)的職能任務(wù)隨著軍事醫(yī)學(xué)任務(wù)的演化而不斷變化,因此軍事醫(yī)學(xué)環(huán)境是軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化的需求環(huán)境。
軍事醫(yī)學(xué)的發(fā)展需求主要來源于軍事斗爭衛(wèi)勤準(zhǔn)備、非戰(zhàn)爭軍事行動的衛(wèi)勤保障,軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化應(yīng)滿足軍事斗爭衛(wèi)勤準(zhǔn)備、非戰(zhàn)爭軍事行動的衛(wèi)勤保障的信息需求。十報告指出,要加快推進國防和軍隊現(xiàn)代化,高度關(guān)注海洋、太空、網(wǎng)絡(luò)空間安全,提高以打贏信息化條件下局部戰(zhàn)爭能力為核心的多樣化軍事任務(wù)能力。根據(jù)軍事斗爭衛(wèi)勤保障的需求,軍事醫(yī)學(xué)應(yīng)加強戰(zhàn)場急救醫(yī)學(xué)、三防醫(yī)學(xué)救援技術(shù)和裝備的研究、海上后送平臺和裝備研究、加強信息化診療裝備研制。非戰(zhàn)爭軍事行動是當(dāng)今軍事力量運用的重要方式,反恐怖戰(zhàn)爭衛(wèi)勤保障成為軍事醫(yī)學(xué)的新任務(wù),反核化生恐怖的衛(wèi)勤保障是軍事醫(yī)學(xué)的重點,防生物恐怖的衛(wèi)勤保障是軍事醫(yī)學(xué)的難點。軍事醫(yī)學(xué)應(yīng)提供相應(yīng)的醫(yī)學(xué)保障,擴展軍事醫(yī)學(xué)研究的范圍,從以往單純的戰(zhàn)傷救治研究向多領(lǐng)域擴展,提高應(yīng)對多種環(huán)境危害和惡劣環(huán)境條件的救治能力。軍事醫(yī)學(xué)信息資源的優(yōu)化就是要突出保障軍事斗爭衛(wèi)勤準(zhǔn)備和非戰(zhàn)爭軍事行動迫切需要的信息資源。
2 驅(qū)動環(huán)境為信息科技環(huán)境
軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化系統(tǒng)同時是軍事醫(yī)學(xué)、信息資源系統(tǒng)的子系統(tǒng),因此軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化的信息科技環(huán)境包括影響軍事醫(yī)學(xué)發(fā)展的信息科技以及影響資源建設(shè)發(fā)展的信息科技兩類。信息科技環(huán)境主要是通過輸入科學(xué)理論、技術(shù)方法,提供操作平臺和設(shè)施等,為軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化提供支撐和促進力。
(1)影響軍事醫(yī)學(xué)發(fā)展的信息科技
科技發(fā)展是軍事醫(yī)學(xué)的發(fā)展推動力,決定了軍事醫(yī)學(xué)的科學(xué)可能性和技術(shù)可行性。信息科技為軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化研究成果的應(yīng)用,提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。軍隊?wèi)?zhàn)時衛(wèi)勤中,衛(wèi)勤組織指揮自動化系統(tǒng)、野戰(zhàn)遠程醫(yī)療系統(tǒng)、創(chuàng)傷救治信息管理系統(tǒng)、傷病員后送系統(tǒng)等都離不開信息技術(shù)的支撐,信息技術(shù)的發(fā)展直接決定著戰(zhàn)時衛(wèi)勤的保障能力;信息化戰(zhàn)爭中,高功率微波、電磁脈沖武器等信息對抗武器所導(dǎo)致的人體生物效應(yīng)是軍事醫(yī)學(xué)需要解決的新問題;生物信息學(xué)、計算生物學(xué)為軍事醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究提供理論和方法。2000年,美國國防部頒布的《國防科學(xué)技術(shù)戰(zhàn)略》指出,未來新一輪軍事革命將以信息技術(shù)、生物技術(shù)、納米技術(shù)等為支撐,以達到掌握戰(zhàn)斗空間態(tài)勢的目的。軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化要密切關(guān)注現(xiàn)實戰(zhàn)時衛(wèi)勤和未來軍事革命相關(guān)的信息技術(shù),搜集、組織、加工這部分信息資源,以支撐軍事醫(yī)學(xué)中與信息技術(shù)相關(guān)的研究,為打贏未來信息條件下局部戰(zhàn)爭的衛(wèi)勤保障提供強有力的信息資源支撐。
(2)影響資源建設(shè)發(fā)展的信息科技
信息技術(shù)的發(fā)展促進了資源存儲及檢索技術(shù)、圖書館集成管理技術(shù)的發(fā)展,加速了圖書館的信息服務(wù)演化進程。影響圖書館的信息科技主要包括信息資源存儲技術(shù)、信息資源檢索技術(shù)、圖書館集成管理系統(tǒng)、射頻識別技術(shù)RFID技術(shù),移動設(shè)備技術(shù)等。
信息存儲和傳播等信息技術(shù)影響了信息資源的載體形式,改變了圖書館的館藏結(jié)構(gòu),促使館藏資源由紙本資源向電子資源的轉(zhuǎn)變。軍事醫(yī)學(xué)信息資源建設(shè)也經(jīng)歷了從紙本文獻信息資源建設(shè)到紙本與電子資源并存、并逐步向電子資源為主的過渡,館藏資源由實體資源向以商業(yè)數(shù)據(jù)庫為代表的虛擬館藏發(fā)展。資源檢索技術(shù)的發(fā)展提高了館藏信息資源的開發(fā)和利用程度,從最早美國國家醫(yī)學(xué)圖書館出版的《醫(yī)學(xué)索引》到聯(lián)機信息檢索系統(tǒng)MEDLINE,再到網(wǎng)上免費生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫PubMed,軍事醫(yī)學(xué)文獻檢索工具經(jīng)歷了文摘、索引等手工檢索、計算機檢索階段、網(wǎng)絡(luò)信息檢索三個發(fā)展階段。
圖書館集成管理系統(tǒng)、射頻識別技術(shù)RFID技術(shù)、移動設(shè)備技術(shù)等促使信息資源服務(wù)方式的階梯式進化發(fā)展,軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化除了對信息資源本身的優(yōu)化,也包括對信息資源服務(wù)的優(yōu)化,借助現(xiàn)代信息技術(shù)將傳統(tǒng)資源服務(wù)延伸到智能手機、平板電腦、電子書閱讀器等移動終端設(shè)備,進一步提高了軍事醫(yī)學(xué)信息資源的利用率,并配合信息服務(wù)的提升對軍事醫(yī)學(xué)信息資源種類、結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)的調(diào)整。
3 支撐環(huán)境為經(jīng)濟環(huán)境
軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化必須以資金作為基礎(chǔ),采購資金是維持軍事醫(yī)學(xué)信息資源建設(shè)存在和發(fā)展的重要社會環(huán)境,也是軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化賴以生存的條件。采購經(jīng)費是軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化實踐所需的資金,是保證軍事醫(yī)學(xué)信息資源不斷得到優(yōu)化的重要物質(zhì)條件,軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化的效果除了依賴于館員對軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化知識的掌握程度,也取決于資源采購經(jīng)費等物質(zhì)支撐條件,采購經(jīng)費是否充分直接決定著軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化的效果。
信息資源的采購經(jīng)費數(shù)量可反映出特定時代或國家信息資源優(yōu)化的水平。橫向比較國內(nèi)外的專業(yè)圖書館強館,如美國國家醫(yī)學(xué)圖書館、中科院文獻情報中心、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院,其館藏資源的質(zhì)量和數(shù)量基本與其采購經(jīng)費投入成正比。2013年,美國國家醫(yī)學(xué)圖書館采購經(jīng)費達3.7億美金;中科院文獻情報中心資源采購經(jīng)費1.3億元。2012年,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院圖書館資源采購經(jīng)費為4600萬元,且每年還有_5%的固定漲幅,解放軍醫(yī)學(xué)圖書館的資源采購經(jīng)費只有約1500萬元。與國內(nèi)外醫(yī)學(xué)強館采購經(jīng)費上的巨大差距,成為軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化的最大掣肘,在資源價格不斷上漲的經(jīng)濟形式下,有限的資源采購經(jīng)費使軍事醫(yī)學(xué)信息資源的優(yōu)化需求更加強烈。
4 本體環(huán)境為信息資源環(huán)境
軍事醫(yī)學(xué)信息資源屬于信息資源的一種,信息資源建設(shè)的演化和發(fā)展必然對軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化產(chǎn)生直接的影響和作用。信息資源對軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化的影響體現(xiàn)在資源建設(shè)基礎(chǔ)理論、信息資源建設(shè)實踐、文獻共建共享實踐、信息資源建設(shè)環(huán)境的發(fā)展影響。
(1)信息資源基礎(chǔ)理論
信息資源建設(shè)的理論研究經(jīng)歷了從藏書建設(shè)、文獻資源建設(shè)、信息資源建設(shè)3個階段。20世紀(jì)60年代“藏書建設(shè)”被首次提出,指的是根據(jù)圖書館的任務(wù)與讀者需求,建立、發(fā)展、組織藏書體系的全過程。70年代,藏書的選擇、剔舊等開始受到關(guān)注,書目控制論、藏書穩(wěn)定狀態(tài)理論在這一階段產(chǎn)生了重大影響。藏書結(jié)構(gòu)理論在70年代后期得到初步應(yīng)用,指的是圖書館藏書體系中,不同藏書成分、不同收藏水平的館藏的組織形式、相互關(guān)系及其在館藏的比例,包括藏書的學(xué)科結(jié)構(gòu)、等級結(jié)構(gòu)、復(fù)本結(jié)構(gòu)等、藏書結(jié)構(gòu)設(shè)計等。80年代,“藏書建設(shè)”發(fā)展成為“文獻資源建設(shè)”,指的是依據(jù)圖書情報機構(gòu)的任務(wù)與服務(wù)對象、整個社會的文獻情報需求,系統(tǒng)搜集、加工、組織、管理文獻資源,建立具有特定功能藏書體系的全過程,文獻資源建設(shè)有了學(xué)科化趨勢,并獲得了獨立的學(xué)科地位。90年代至今,信息環(huán)境產(chǎn)生巨大變化,網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展,“文獻資源建設(shè)”深化為“信息資源建設(shè)”,指的是對處于無序狀態(tài)的各種媒介信息進行有機搜集、加工、組織的活動,數(shù)字資源建設(shè)成為研究熱點(包括數(shù)字資源的共建共享、數(shù)字化信息資源的建設(shè)、數(shù)字圖書館的運行模式等)。軍事醫(yī)學(xué)信息資源建設(shè)的發(fā)展基本也分為藏書建設(shè)、文獻資源建設(shè)、信息資源建設(shè)3個階段。
(2)信息資源建設(shè)實踐
信息資源建設(shè)實踐主要資源的搜集、檢索、組織和揭示,20世紀(jì)80年代以來,館藏建設(shè)從傳統(tǒng)的文獻搜集、整理、編目、圖書館管理等向知識服務(wù)、信息管理領(lǐng)域拓展,數(shù)字環(huán)境下知識組織與揭示的方法、知識單元的自動標(biāo)引與檢索、數(shù)字資源的采集、保管與利用等得到迅速發(fā)展。信息資源建設(shè)的發(fā)展為軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化提供了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ),伴隨數(shù)據(jù)庫技術(shù)、多媒體信息技術(shù)、元數(shù)據(jù)等研究的深入,網(wǎng)絡(luò)信息檢索的出現(xiàn)和網(wǎng)絡(luò)信息檢索工具的研制成功,軍事醫(yī)學(xué)信息資源建設(shè)進入基于大數(shù)據(jù)挖掘的深層次信息信息處理與檢索的高級發(fā)展階段。
(3)信息資源共建共享
信息資源共建共享是信息資源優(yōu)化的重要內(nèi)容,軍事醫(yī)學(xué)信息資源的共建共享基本與信息資源的共建共享同步發(fā)展。解放軍醫(yī)學(xué)圖書館既承擔(dān)國家生物醫(yī)學(xué)信息資源建設(shè)共建共享的任務(wù),也是軍隊系統(tǒng)醫(yī)學(xué)圖書館資源共建共享的主導(dǎo)機構(gòu)。
1983年,中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院圖書館開始編制《全國外文生物醫(yī)學(xué)期刊聯(lián)合目錄》,收錄高等醫(yī)藥院校、醫(yī)院、科研單位、中華醫(yī)學(xué)會、軍隊醫(yī)學(xué)院校及科研單位的生物醫(yī)學(xué)信息資源。1998年,CALIS全國醫(yī)學(xué)文獻信息中心成立,建立了高等院校醫(yī)學(xué)文獻聯(lián)合保障體系;2000年,國家科技圖書文獻中心NSTL成立,負責(zé)收藏理、工、農(nóng)、醫(yī)各學(xué)科的信息資源,面向全國開展科技信息服務(wù)。
軍事醫(yī)學(xué)信息資源共建共享主要是代表軍隊醫(yī)學(xué)圖書館系統(tǒng)參與全國或地區(qū)圖書館網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),與軍隊系統(tǒng)醫(yī)學(xué)圖書館進行聯(lián)合采購與資源共享。軍內(nèi)信息資源的共建共享始于20世紀(jì)90年代初。1990年解放軍醫(yī)學(xué)圖書館成立,通過召開全軍醫(yī)學(xué)期刊工作研討會,制定了全軍醫(yī)學(xué)情報網(wǎng)館際互借、文獻傳遞服務(wù)規(guī)則,開始實施軍內(nèi)醫(yī)學(xué)圖書館的館際互借;1993年,《全軍生物醫(yī)學(xué)外文期刊聯(lián)合目錄》出版發(fā)行;1998年,“全軍醫(yī)學(xué)圖書館文獻資源共享協(xié)作網(wǎng)”正式成立,解放軍醫(yī)學(xué)圖書館和各軍醫(yī)大學(xué)圖書館負責(zé)全軍外文期刊的協(xié)調(diào)訂購以及聯(lián)合目錄的編制。解放軍醫(yī)學(xué)圖書館與地方圖書館的信息資源共建共享始于21世紀(jì)初,2000年解放軍醫(yī)學(xué)圖書館與中科院文獻情報中心達成協(xié)議,《全軍生物醫(yī)學(xué)外文期刊聯(lián)合數(shù)據(jù)庫》并入《全國期刊聯(lián)合目錄數(shù)據(jù)庫》,2004年參與CALIS的館際互借和文獻傳遞。
(4)信息資源建設(shè)的環(huán)境
軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化系統(tǒng)是信息資源建設(shè)的子系統(tǒng),因此信息資源建設(shè)環(huán)境是軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化的系統(tǒng)環(huán)境,與軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化系統(tǒng)進行物質(zhì)和能量交換,對軍事醫(yī)學(xué)信息資源優(yōu)化系統(tǒng)產(chǎn)生直接影響。
用戶信息需求模式。數(shù)字環(huán)境下信息獲取渠道與便利性不斷提高,以網(wǎng)格、云計算、語義網(wǎng)、本體與關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)為代表的信息技術(shù)開啟了E-Science時代,用戶不再將圖書館作為信息資源的首要來源,更習(xí)慣使用搜索引擎檢索數(shù)字資源,希望圖書館能夠整合各類異構(gòu)的信息資源,通過關(guān)聯(lián)、語義、邏輯推理與可視化手段輔助知識發(fā)現(xiàn)與科學(xué)研究,滿足其問題結(jié)構(gòu)及知識邊界模糊、無法使用明確的檢索式的信息需求。用戶需求決定圖書館的服務(wù)模式,而服務(wù)模式又決定資源建設(shè)模式。軍事醫(yī)學(xué)信息資源建設(shè)同樣面對用戶信息需求的這種變化,軍事醫(yī)學(xué)信息資源體系要從集中式向分布式、從平臺化向工具化轉(zhuǎn)變。