生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)在醫(yī)院的應(yīng)用

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1醫(yī)學(xué)工程學(xué)發(fā)展歷史

從17世紀(jì)列文虎克(Leewenhock)用自己研制的光學(xué)顯微鏡發(fā)現(xiàn)微生物開(kāi)始，醫(yī)學(xué)的每一次重大進(jìn)展都留下了工程技術(shù)的痕跡。200多年前Galvani和Volta兩位科學(xué)家在電生理方面的先驅(qū)性研究，常為追溯生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展時(shí)提起?，F(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程孕育于19世紀(jì)，其作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科的發(fā)展歷史還不過(guò)數(shù)十年時(shí)間。1985年X射線發(fā)現(xiàn)后，X光機(jī)很快進(jìn)入醫(yī)學(xué)臨床，開(kāi)創(chuàng)了醫(yī)學(xué)圖像學(xué)。以后航天技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)等高技術(shù)的飛速發(fā)展，為人類(lèi)研究和改善生命運(yùn)動(dòng)過(guò)程開(kāi)辟了新的前景，工程技術(shù)與醫(yī)學(xué)更加廣泛深入地滲透結(jié)合，于是逐步形成了多學(xué)科與生物醫(yī)學(xué)交叉融合的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科。生物醫(yī)學(xué)工程在20世紀(jì)50年代形成學(xué)科領(lǐng)域，60年代崛起發(fā)展。1953年，德國(guó)在ILMENAU大學(xué)建立了第一個(gè)生物醫(yī)學(xué)工程系。1964年，世界性的生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合會(huì)(theInternationalFederalofMedicalandBiologicalengineering，IFMBE)成立，到1991年已舉辦九屆世界生物醫(yī)學(xué)工程大會(huì)。1979年，美國(guó)物理學(xué)家科馬克(A.M.Cormack)和英國(guó)的電氣工程師亨斯菲爾德(G.N.Hounsfield)發(fā)明了用電子計(jì)算機(jī)將X射線穿透人體形成重疊影像展開(kāi)技術(shù)，無(wú)創(chuàng)傷地取得人體橫斷面圖像，創(chuàng)造了X射線CT，因而獲得諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，更成為工程技術(shù)與醫(yī)學(xué)交叉融合而對(duì)醫(yī)學(xué)進(jìn)步產(chǎn)生巨大推動(dòng)作用的標(biāo)志。自20世紀(jì)60年代以來(lái)，美國(guó)許多著名大學(xué)都開(kāi)始了生物醫(yī)學(xué)工程高層次人才的培養(yǎng)，代表了全世界生物醫(yī)學(xué)教學(xué)和研究的前沿。美國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程從基礎(chǔ)教育到研究生培養(yǎng)，從理論教學(xué)到行業(yè)訓(xùn)練乃至職業(yè)培訓(xùn)，都有一套較為完善的制度，從而在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域長(zhǎng)盛不衰。我國(guó)的生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科是1978年由國(guó)家科委正式確立的，1980年成立了中國(guó)生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會(huì)，1986年正式加入世界生物醫(yī)學(xué)工程聯(lián)合會(huì)IFMBE。截止2003年，我國(guó)已有48所綜合或理工科大學(xué)、18所獨(dú)立醫(yī)科大學(xué)設(shè)立了生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)，培養(yǎng)從本科到博士各層次專(zhuān)業(yè)人才，另有9所專(zhuān)科院校開(kāi)設(shè)了醫(yī)療器械專(zhuān)科教育。

2國(guó)外醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的發(fā)展方向

在國(guó)外，醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)已經(jīng)深入到醫(yī)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，發(fā)揮著重要的作用。主要體現(xiàn)在醫(yī)療設(shè)備研發(fā)、醫(yī)療設(shè)備管理、醫(yī)療設(shè)備維護(hù)以及醫(yī)療設(shè)備的質(zhì)量控制方面。

2.1醫(yī)療設(shè)備研發(fā)

各種醫(yī)療設(shè)備的研發(fā)均源于醫(yī)學(xué)臨床實(shí)踐，國(guó)外的醫(yī)學(xué)生經(jīng)過(guò)4年的理工科大學(xué)學(xué)習(xí)，其醫(yī)生均為生物醫(yī)學(xué)工程和臨床醫(yī)學(xué)的雙學(xué)士。因此，國(guó)外醫(yī)療設(shè)備的研發(fā)速度和思路遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)，許多最新的醫(yī)療設(shè)備發(fā)明均源于國(guó)外臨床實(shí)踐[2]。

2.2醫(yī)療設(shè)備管理

醫(yī)療設(shè)備管理主要是通過(guò)科學(xué)化管理更大效能地發(fā)揮醫(yī)療設(shè)備的作用，為醫(yī)療機(jī)構(gòu)創(chuàng)造更大的效益。其中包括醫(yī)療設(shè)備的采購(gòu)、醫(yī)療設(shè)備的監(jiān)控及醫(yī)療設(shè)備的效率評(píng)價(jià)等。

2.3醫(yī)療設(shè)備維護(hù)

醫(yī)療設(shè)備使用過(guò)程當(dāng)中維護(hù)、保養(yǎng)異常重要，因此醫(yī)療設(shè)備的維護(hù)是醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)在國(guó)外醫(yī)療機(jī)構(gòu)的主要職能之一。

2.4醫(yī)療設(shè)備的質(zhì)量控制

醫(yī)療設(shè)備若保證其診斷治療質(zhì)量則必須進(jìn)行定期的質(zhì)量控制，包括計(jì)量檢測(cè)、周期檢驗(yàn)、強(qiáng)制檢驗(yàn)和維修后計(jì)量修正等，確保醫(yī)療設(shè)備的性能和準(zhǔn)確性[3]。

3國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)工程發(fā)展情況

國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)起始于20世紀(jì)80年代，軍隊(duì)主要有第一軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系(現(xiàn)更名為南方醫(yī)科大學(xué)生物工程學(xué)院)，每年全國(guó)招生40人左右，主要方向是：放射醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)和醫(yī)學(xué)影像專(zhuān)業(yè)，突出的成就是研制出了我國(guó)第一臺(tái)X刀放射治療系統(tǒng)。第四軍醫(yī)大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系每年全國(guó)招生20余人，主要方向是：電子工程與計(jì)算機(jī)智能化，突出成就是全國(guó)第一次研制人體阻抗斷層成像。地方大學(xué)開(kāi)設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的主要有浙江大學(xué)、清華大學(xué)、四川大學(xué)、天津大學(xué)及成都電子科技大學(xué)等[4]。地方大學(xué)培養(yǎng)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)與部隊(duì)有差別，軍隊(duì)主要是以醫(yī)科大學(xué)為基礎(chǔ)，畢業(yè)生的醫(yī)學(xué)理論基礎(chǔ)較好，但是理工科稍微欠缺；地方大學(xué)主要是理工科為基礎(chǔ)，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)有所欠缺。因此，之后北京大學(xué)、四川大學(xué)開(kāi)設(shè)生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)時(shí)則結(jié)合了雙方的優(yōu)勢(shì)，取得了很好的效果。醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的人員不深入臨床是無(wú)法獲得創(chuàng)新靈感的[5]。就生物醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)人才分布流向而言，主要是去往大型國(guó)外醫(yī)療設(shè)備公司做銷(xiāo)售、售后服務(wù)；去往國(guó)內(nèi)醫(yī)療設(shè)備公司做研發(fā)、銷(xiāo)售；去往各類(lèi)醫(yī)院的設(shè)備科、信息科、網(wǎng)絡(luò)中心等。

4醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)在醫(yī)院的發(fā)展

醫(yī)學(xué)工程專(zhuān)業(yè)是醫(yī)院發(fā)展的主流方向，醫(yī)學(xué)工程在醫(yī)院雖然屬于輔助科室，但對(duì)于醫(yī)院的發(fā)展實(shí)屬不可或缺，其主要工作是設(shè)備管理、設(shè)備維護(hù)、質(zhì)量保證和設(shè)備計(jì)量。

4.1醫(yī)療設(shè)備管理

醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備管理工作非常重要，醫(yī)院的核心競(jìng)爭(zhēng)力是醫(yī)院的先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備。如何最大限度地發(fā)揮醫(yī)療設(shè)備的作用和醫(yī)療設(shè)備的全生命周期管理是醫(yī)療設(shè)備管理的主要目標(biāo)[6]。(1)設(shè)備的購(gòu)置論證。以購(gòu)置何種醫(yī)療設(shè)備最有利于醫(yī)院的學(xué)科建設(shè)和發(fā)展為目的，每采購(gòu)一種醫(yī)療設(shè)備均需進(jìn)行嚴(yán)格的購(gòu)置論證。(2)設(shè)備的購(gòu)置管理。設(shè)備的購(gòu)置需要調(diào)研、論證及招標(biāo)等多個(gè)環(huán)節(jié)，購(gòu)置管理需要采用科學(xué)化的方法優(yōu)化流程、提高效率及避免商業(yè)腐敗。(3)設(shè)備的檔案管理。醫(yī)療設(shè)備使用和后期的管理必須進(jìn)行科學(xué)化的醫(yī)療設(shè)備檔案管理，目前網(wǎng)絡(luò)化、電子化檔案管理是發(fā)展的趨勢(shì)[7]。(4)設(shè)備的發(fā)放儲(chǔ)存。設(shè)備和耗材的發(fā)放和儲(chǔ)存是物流管理的范疇之一，如何降低庫(kù)存減少資金積壓、提高儲(chǔ)存的質(zhì)量等需要進(jìn)行科學(xué)、精心的研究[8]。(5)設(shè)備的使用監(jiān)督。醫(yī)療設(shè)備能否有效使用需要監(jiān)督和管理，提高設(shè)備的使用效率，加強(qiáng)設(shè)備的使用監(jiān)督是醫(yī)療設(shè)備管理中的重要環(huán)節(jié)。(6)設(shè)備的報(bào)廢回收。設(shè)備使用一定的時(shí)間需要報(bào)廢，何種設(shè)備符合報(bào)廢的標(biāo)準(zhǔn)、報(bào)廢的設(shè)備如何處置等是醫(yī)學(xué)工程人員的重要研究范疇。(7)設(shè)備的效益評(píng)估。何種醫(yī)療設(shè)備可以繼續(xù)購(gòu)置、何種醫(yī)療設(shè)備購(gòu)置后會(huì)虧損等是對(duì)醫(yī)療設(shè)備的效益評(píng)估，同時(shí)也是醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)對(duì)醫(yī)療設(shè)備采購(gòu)決策的主要依據(jù)。(8)設(shè)備的租賃管理。有些醫(yī)療設(shè)備沒(méi)有必要每個(gè)臨床科室都去購(gòu)買(mǎi)，設(shè)備租賃是提高設(shè)備的利用率的好辦法。做好醫(yī)院內(nèi)設(shè)備的租賃管理，合理高效地調(diào)整設(shè)備是醫(yī)學(xué)工程科室的重要管理范疇。4.1.1醫(yī)療設(shè)備管理目標(biāo)和原則(1)醫(yī)療設(shè)備管理目標(biāo)：設(shè)備檢查收益是醫(yī)院最大的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)，應(yīng)圍繞新技術(shù)、新設(shè)備開(kāi)展醫(yī)院的新業(yè)務(wù)，設(shè)備管理的目標(biāo)就是使得設(shè)備在醫(yī)院收益中發(fā)揮最大的作用。(2)醫(yī)療設(shè)備管理原則：科學(xué)化管理，科學(xué)化決策，以經(jīng)濟(jì)效益為中心對(duì)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)化評(píng)估和決策，避免設(shè)備的閑置、浪費(fèi)、重復(fù)性購(gòu)置，把設(shè)備的效益發(fā)揮最大化。4.1.2醫(yī)療設(shè)備管理中存在的問(wèn)題及對(duì)策(1)現(xiàn)階段醫(yī)院在設(shè)備管理方面存在以下主要問(wèn)題：①設(shè)備采購(gòu)盲目，事先的評(píng)估不足或者評(píng)估誤差大；②采購(gòu)的設(shè)備其發(fā)揮效能低下，無(wú)預(yù)先的盈虧控制體系，無(wú)法發(fā)揮設(shè)備的效能；③設(shè)備管理混亂，使用率、開(kāi)機(jī)率不足，無(wú)法有效調(diào)動(dòng)臨床使用科室的積極性；④設(shè)備的監(jiān)控體系缺乏，無(wú)法對(duì)具體設(shè)備的效益做出定量評(píng)估，致使再次采購(gòu)缺乏依據(jù)。(2)針對(duì)以上存在的問(wèn)題可以采取以下的一些對(duì)策：①醫(yī)學(xué)工程科應(yīng)該承擔(dān)起自己的職能，配合院領(lǐng)導(dǎo)做好設(shè)備購(gòu)置的科學(xué)決策；②設(shè)備管理是科學(xué)，決策的原則是效益，圍繞效益做好醫(yī)院的設(shè)備統(tǒng)籌；③設(shè)備管理包括設(shè)備的購(gòu)置、監(jiān)督、報(bào)廢、評(píng)估，是醫(yī)療設(shè)備“全生命周期”的科學(xué)管理，是醫(yī)學(xué)工程學(xué)科研究的主要方向；④因地制宜發(fā)揮醫(yī)療設(shè)備的最大效能。

4.2醫(yī)療設(shè)備維護(hù)

設(shè)備維護(hù)是延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、提高設(shè)備使用率和效率的關(guān)鍵[9]?，F(xiàn)在的設(shè)備維護(hù)不同于過(guò)去，設(shè)備維護(hù)主要應(yīng)做好以下工作：①設(shè)備維護(hù)從過(guò)去的簡(jiǎn)單修補(bǔ)到設(shè)備的效益保證轉(zhuǎn)變，能發(fā)揮設(shè)備的最大效益是核心；②設(shè)備維護(hù)從簡(jiǎn)單的元件維護(hù)，到整機(jī)的保障，著重強(qiáng)調(diào)時(shí)間和經(jīng)濟(jì)效益的比例；③設(shè)備維護(hù)從簡(jiǎn)單設(shè)備的維修到復(fù)雜大型設(shè)備的工作保障；④設(shè)備安全維護(hù)的出發(fā)點(diǎn)和立足點(diǎn)是醫(yī)院的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；⑤醫(yī)療設(shè)備維護(hù)應(yīng)該從以往的集中統(tǒng)一維護(hù)逐步過(guò)渡到專(zhuān)人保養(yǎng)維護(hù)，提高設(shè)備的使用率，將設(shè)備的故障隱患消滅在萌芽狀態(tài)之中；⑥醫(yī)療設(shè)備維護(hù)應(yīng)該從以往的等待設(shè)備隨機(jī)故障發(fā)生后的緊急隨機(jī)維修逐步發(fā)展到對(duì)設(shè)備預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)，充分發(fā)揮設(shè)備的效能。

4.3醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量保證

醫(yī)療設(shè)備的質(zhì)量保證是發(fā)揮醫(yī)療設(shè)備作用的前提，醫(yī)療設(shè)備的精度和準(zhǔn)確度直接關(guān)系到診斷和治療的結(jié)果。因此，對(duì)醫(yī)療設(shè)備的質(zhì)量控制是醫(yī)療設(shè)備管理的重中之重。國(guó)外的大型醫(yī)療設(shè)備有嚴(yán)格的治療控制流程和管理人員。醫(yī)療設(shè)備的保證已經(jīng)逐步成為醫(yī)學(xué)工程學(xué)科的一個(gè)重要分支。醫(yī)院的大型醫(yī)療設(shè)備必須進(jìn)行定期的周期檢驗(yàn)和質(zhì)量監(jiān)控。為此，醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量控制工程師應(yīng)運(yùn)而生，成為醫(yī)療設(shè)備發(fā)揮作用的“保護(hù)神”[10]。

4.4醫(yī)療設(shè)備計(jì)量

醫(yī)療設(shè)備計(jì)量是保證醫(yī)療設(shè)備診斷治療準(zhǔn)確的前提。設(shè)備計(jì)量包括：設(shè)備使用前的計(jì)量檢定；設(shè)備維修后的計(jì)量檢定[3]。設(shè)備的檢定類(lèi)型：國(guó)家強(qiáng)制計(jì)量檢定(強(qiáng)檢)；周期性計(jì)量檢定(周檢)?！队?jì)量法》是醫(yī)療設(shè)備計(jì)量工作的依據(jù)。軍隊(duì)計(jì)量體系規(guī)定軍區(qū)總醫(yī)院建立三級(jí)計(jì)量站，為醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行計(jì)量的強(qiáng)檢和周檢。醫(yī)療設(shè)備計(jì)量是醫(yī)學(xué)工程科的重要職責(zé)。

5結(jié)語(yǔ)

每一次的醫(yī)學(xué)進(jìn)步都與工程學(xué)息息相關(guān)，因此作為醫(yī)學(xué)工程師應(yīng)該要深入臨床一線，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題，成為真正的臨床工程師。只有理解了臨床的問(wèn)題才能有新的思路和新的科研方向。科研創(chuàng)新應(yīng)該從基礎(chǔ)做起，把握科研發(fā)展的方向。應(yīng)用于臨床診斷數(shù)據(jù)的獲取、分析的單片機(jī)技術(shù)以及在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用的計(jì)算機(jī)技術(shù)是醫(yī)學(xué)工程飛速發(fā)展的基礎(chǔ)；設(shè)備管理的自動(dòng)化和科學(xué)化、檢測(cè)設(shè)備的無(wú)創(chuàng)化、小型化及家庭化是科研發(fā)展的重要方向[11]。

作者：張虎軍 張超群 張楠楠 蔡峰 顧建文 工作單位：成都軍區(qū)總醫(yī)院醫(yī)務(wù)部