生物医学工程导论复习

名词解释

空化作用：当超声波作用于生物组织或液体中的微气泡(空化核)，在周期性交变的声压作用下，空化核体积急剧膨胀，压缩，直致破裂，引起生物组织的破裂或位移，这就是空化效应。空化效应又分为稳态空化和瞬态空化。

远位效应：利用射线对局部病灶进行放疗时，照射野范围之外的转移性病灶有部分或完全的缓解的现象，称为“远位效应”。

电致伸缩效应：电致伸缩效应是指电介质在电场中发生弹性形变的现象。是压电现象的逆效应。

质粒：存在于细菌染色体之外的双链封闭环状的小型DNA分子。它含有有别于细胞染色体的独立复制子，能自主地复制自身的DNA。对细菌细胞而言，质粒是可有可无的，对细胞的代谢和生存无明显的影响，质粒赋予细胞某些特性，如对抗生素的抗性等。

DNA文库：某一生物的染色体的全部DNA序列被随机切割成适当大小的片段后，插入到载体内构成的DNA文库，全部重组克隆含有该生物全部遗传信息的总和。

酵母双杂交技术：研究体内蛋白质相互作用的方法。它利用转基因组件式结构的性质，这些因子常由两个以上相对独立的结构域组成，其中有DNA结合结构域和转录激活结构域，它们是转录因子发挥功能所必需的。

PCR(多聚酶链式反应)：是一种体外特异性地扩增DNA片段的技术。它可以在短时间内使试管中特定的DNA片段以几何级数扩增，获得上百万个拷贝。因此，它被广泛应用于生物学的各个领域。

单向免疫扩散：将一定量的抗体混于琼脂凝胶中制成琼脂板，在适当位置打孔后将抗原加入孔中扩散，抗原在扩散过程中与板中抗体相遇，形成以抗原孔为中心的沉淀环。

声强级：某一处的声强级，是指该处的声强与参考声强的比值常用对数的值再乘以10。

声压级：为了便于应用，人们便根据人耳对声音强弱变化响应的特性，引出一个对数量来表示声音的大小，这就是声压级。

超声成像：超声成像是利用超声声束扫描人体，通过对反射信号的接收、处理，以获得体内器官的图象。

CT：即电子计算机断层扫描，它是利用精确准直的X线束、γ射线、超声波等，与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描，具有扫描时间快，图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查；根据所采用的射线不同可分为：X射线CT（X-CT）以及γ射线CT（γ-CT)等。

螺旋CT：螺旋CT机通过X线束来对人体指定部位一定厚度层面进行有效扫描,通过分析确定各部分对X线束吸收情况，确定是否存在病症，是临床诊断的重要医疗机械设备。

MRI：MRI就是核磁共振成像检查，它的主要原理是通过人体内氢元素的多少来分辨信号的强低，根据信号不同的强低诊断疾病。

PET：正电子发射型计算机断层显像，是反映病变的基因、分子、代谢及功能状态的显像设备。它是利用正电子核素标记葡萄糖等人体代谢物作为显像剂，通过病灶对显像剂的摄取来反映其代谢变化，从而为临床提供疾病的生物代谢信息。

PET/CT：PET-CT将PET与CT完美融为一体，由PET提供病灶详尽的功能与代谢等分子信息，而CT提供病灶的精确解剖定位，一次显像可获得全身各方位的断层图像， 具有灵敏、准确、特异及定位精确等特点，可一目了然的了解全身整体状况，达到早期发现病灶和7诊断疾病的目的。

电离辐射：是指携带足以使物质原子或分子中的电子成为自由态，从而使这些原子或分子发生电离现象的能量的辐射。

X刀：光子刀”能够在计算机的指导下准确定位，自动调节光束，聚焦需要毁损的病变部位，并根据病变的大小、位置、深度来选择不同能量的光子照射，使得能量照射至病灶深层，从而使病灶组织充血、水肿，直至坏死，以及死亡细胞被周围正常组织吸收、分解、排泄。

Y刀：伽玛刀是立体定向放射外科的主要治疗手段，是根据立体几何定向原理， 将颅内的正常组织或病变组织选择性地确定为靶点，使用钴-60 产生的伽玛射线进行一次性大剂量地聚焦照射，使之产生局灶性的坏死或功能改变而达到治疗疾病的目的。

HIFU技术：高能聚焦超声是能够将超声波束会聚于靶组织上，使其生热以致消融，且不损伤周围健康结构的一种治疗技术。

肿瘤热疗技术：肿瘤热疗就是利用非电离辐射物理因子(射频、微波、激光、超声等)作用在生物组织中产生的热效应，使之受热升温达到杀灭肿瘤细胞目的的技术和方法。

放疗技术：组织工程：组织工程是一个诸多学科交叉的领域，旨在运用工程学和生命科学的原理，开发能够修复、维持或改善组织或器官功能的生物替代物。

组织工程支架材料：

医院信息系统：是指利用计算机软硬件技术和网络通信技术等现代化手段，对医院及其所属各部门的人流、物流、财流进行综合管理，对在医疗活动各阶段产生的数据进行采集、存储、处理、提取、传输、汇总，加工形成各种信息，从而为医院的整体运行提供全面的自动化管理及各种服务的信息系统。

HL7：是一个卫生健康系统数据交换的标准，它由一系列基于医疗卫生事务组成，通信协议支持主动更新和请求更新。

DICOM：即医学数字成像和通信标准，是医学图像和相关信息的国际标准，用于数字化医学影像采集、传送、显示与存储的技术标准。

相干平均算法：

康复医学：是以研究病、伤、残者功能障碍的预防、评定和治疗为主要的任务，以改善躯体功能、提高生活自理能力、改善生存质量为目的的一个医学专科。

MEMS：微型机电系统，是指利用各种微细加工技术制作的集微型机构、微型传感器、微型执行器、以及信号处理和控制电路等于一体的微型器件或系统，有人称微系统。

牛顿液体：一种理想粘性液体，即指具有层流特征的流体，相邻的两层平行流动的液体间产生的剪切应力与垂直于流动方向的速度梯度成正比时，这种液体即为牛顿液体。

非牛顿液体：指不满足牛顿黏性实验定律的流体，即其剪应力与剪切应变率之间不是线性关系的流体。

知识点生物医学工程三个代表性的定义：1.生物医学工程学是一门新兴的交叉学科，它是现代生物、医学和工程学相互渗透的产物。2.生物医学工程学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。3.生物医学工程学是医学、生物学现代化的重要条件。

超声换能器及其工作原理：发射或接收超声的器件叫超声换能器.超声波换能器即是谐振于超声频率的压电陶瓷，由材料的压电效应将电信号转换为机械振动.超声波换能器是一种能量转换器件，它的功能是将输入的电功率转换成机械功率（即超声波）再传递出去，而它自身消耗很少的一部分功率。

生物力学的研究方法：1.分析生物的形态，器官的解剖及组织的结构和微结构，以了解所研究对象的几何特点。2.确定组织和材料的力学性质，确定本构关系。3.根据物理学中的基本原则和组织的本构方程，导出其主要的微分方程和积分方程。4.分析器官工作的环境和状况，得到边界条件。5.用解析的方法或数值方法求解边界值问题。6.做生理实验以验证上述问题的理论和数值解。7.探讨理论和实践在实际中的应用，并做进一步改进。

生物骨组织具有的力学性能：1.拉伸强度极限2.最大伸长百分比3.拉伸时的弹性模量

生物医学信号特点及其处理的流程：特点：1.随机性      2.强噪声      3.非线性处理流程：1.从噪声中提取噪声          2.从信号中得到特征和规律以获得希望的信息。

生物传感器的静态及动态特性：静态特性：指传感器本身具有的特征特点。研究的几个主要指标有：线性度、精度、重复性、温漂等，通俗讲就是：非线性误差小、线性误差大小如何、多次应用好坏、受温度变化误差大小等等；2、动态特性：指传感器在应用中输入变化时，它的输出的特性。常用它对某些标准输入信号的响应来表示，即自控理论中的传递函数。实际工作中，便于工程项目中的采集、控制。

PCR技术的步骤：①双链模板DNA变性。双链解开成单链。②退火。即引物与单链DNA两端互补序列配对，形成DNA聚合反应中的模板与引物关系。没有引物的帮助，所有的DNA聚合酶都无能力合成一条新链。③链的延伸。DNA聚合酶从引物3'-OH端开始进行聚合酶反应，直至完全产生两条互补的新链。

双向凝胶电泳和质谱技术：双向凝胶电泳原理是第一向基于蛋白质的等电点不同用等电聚焦的方法分离，具有相同等电点的蛋白质无论其分子大小，在电场的作用下都会聚焦在某一特定位置即等电点处；第二向则按分子量的不同用SDS-PAGE分离。质谱技术是一种鉴定技术，在有机分子的鉴定方面发挥非常重要的作用。分析过程的重要环节之一是实现分子的离子化，20世纪80年代后期发明的两种新的离子化技术使得该技术非常方便的分析非发挥性的生物大分子，如蛋白质。这两种离子化技术是介质辅助的激光解/吸离子化和电喷雾离子化。这些技术能快速而极为准确地测定生物大分子的分子量，再结合各种新的质谱分析技术便可以在各种水平上研究蛋白质，使蛋白质组研究从蛋白质鉴定深入到高级结构研究以及各种蛋白质之间的相互作用研究。

单克隆抗体技术及应用：将产生抗体的单个B淋巴细胞同骨髓肿瘤细胞进行细胞融合， 获得既能产生抗体， 又能无限增殖的杂种细胞，并以此生产抗体。是仅由一种类型的细胞制造出来的抗体，对应于多克隆抗体、多株抗体——由多种类型的细胞制造出来的一种抗体。

DNA测序技术：双脱氧链终止法是测定核苷酸序列的一个重要手段，又称双脱氧法、酶法，它在加减法的基础上发展起来的。其原理是利用2，3-双脱氧三磷酸核苷来终止DNA的复制反应。

激光光动力学疗法：又称激光光敏治疗，是一种冷光化学反应，其基本要素是氧、光敏剂和可见光(常用激光)。机体接受光敏剂后一段时间，肿瘤组织摄取和存留的光敏剂较多，经特定波长的照射，在生物组织中氧的参与下发生光化学反应，产生单态氧和或自由基，破坏组织和细胞中的多种生物大分子，最终引起肿瘤细胞死亡，达到治疗目的。

激光扫描共聚焦荧光显微镜及其工作原理：p96生物医学中常用的光谱技术：荧光光谱紫外–可见吸收光谱分子振动光谱荧光光谱仪器的组成：荧光光谱仪主要组成部分包括光源、激发单色器、样品池、荧光单色器及检测器等。

荧光物质的发射光谱和激发光谱：激发光谱与发射光谱大致呈“镜像对称”。发射光谱的形状与基态中振动能级的分布状况有关，而激发光谱的形状则反映了第一电子激发...生物材料的分类：根据其来源分为天然生物材料和人工生物材料。更剧化学特性可分为无机生物材料、有机或高分子生物材料，包括前者无机非金属材料和金属材料，后者合成高分子和天然高分子。根据化学组成可分为单一生物材料和复合生物材料。根据生物学特性可分为生物惰性、生物活性与生物降解材料。根据用途可分为硬组织生物材料和软组织生物材料或者分为口腔生物材料、皮肤生物材料、肌肉骨骼生物材料与脏器生物材料等。

恶性肿瘤治疗方法：对于恶性肿瘤，最常用的三大治疗手段：包括外科手术切除、定位放疗和全身化疗。但是对于肿瘤来讲，治疗方法的选择应根据患者的身体情况和疾病的特点、分期来决定，如白血病、淋巴瘤首选化疗；早期的肺癌、肝癌，推荐外科手术治疗；鼻咽癌做放疗的效果就非常好。对于因各种原因不能应用以上方法或者治疗失败的患者，还可以选择微创介入治疗、生物免疫治疗、配合中医药治疗等等。

生物材料的基本性能要求：1.表面性能2.力学性能p332纳米生物材料及其在生物技术中的应用：1.对生物大分子结构功能及相互关系的研究；2.生物大分子的直接操纵和改性；3.分子马达