生物医学工程工程分支

如题所述

生物医用复合材料是一种特殊的生物医用材料,由两种或更多不同材料结合而成,主要用于人体组织修复、替代和人工器官制造。传统医用材料如金属和高分子由于缺乏生物活性,与组织结合不稳定,可能导致不良影响。相比之下,生物陶瓷材料虽然有优良的稳定性和相容性,但强度和韧性不足,难以满足临床需求。复合材料通过结合不同性质的材料,既保持了各组分的优点,又产生了新的性能,为开发类似人体组织的生物医用材料提供了广阔可能,是该领域的重要研究方向。


生物医用复合材料的设计中,基体材料如高分子、碳素材料、玻璃等与增强体材料如碳纤维、陶瓷纤维等的选择至关重要。材料需满足生物相容性、物理相容性、生物稳定性、足够的强度和韧性等要求,同时还要具备良好的灭菌性能。此外,成型和加工性能也需优良,以确保广泛应用。


当前,陶瓷基生物医用复合材料,如陶瓷、玻璃陶瓷基体与增强体的复合,是研究热点。例如,通过掺入生物活性材料,氧化物陶瓷在保持力学性能的同时增加生物活性。羟基磷灰石和磷酸三钙复合材料的研究也日益增多,以提高力学性能和生物活性适应临床需求。


生物医用陶瓷材料,尽管存在脆性问题,通过增强研究如颗粒、晶须或纤维增强来改善其性能。纳米SiC等增强材料显著提高了材料的强度和韧性。然而,数字信号处理技术作为信号处理的一个分支,虽然在灵活性、精度和可靠性上具有优势,但实时性方面与模拟信号处理仍有差距。自DSP芯片的发展,特别是80年代以来,数字信号处理技术的应用领域和性能得到了显著提升,现在已广泛应用于通信、控制、医疗等领域。




扩展资料

生物医学工程(BiomedicalEngineering,简称BME)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。

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