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［摘要］隨著越來(lái)越多的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到疾病的診治中，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展正經(jīng)歷著顛覆性的變革，人們對(duì)疾病的診治技術(shù)也提出了越來(lái)越高的要求，也愈發(fā)的苛求完美的治療效果，正是基于這樣的背景生物醫(yī)學(xué)工程被更多的臨床醫(yī)師和研究者們所重視，而在生物學(xué)、工程學(xué)及醫(yī)學(xué)的完美結(jié)合下誕生的介入超聲學(xué)技術(shù)則近乎完美的實(shí)現(xiàn)了人們對(duì)微創(chuàng)的追求，這些高端的微創(chuàng)診療設(shè)備是結(jié)合物理、工程、技術(shù)的綜合發(fā)展。本文首先簡(jiǎn)要介紹生物醫(yī)學(xué)工程在醫(yī)學(xué)中的運(yùn)用情況，然后結(jié)合我們的實(shí)際工作回顧生物醫(yī)學(xué)工程在臨床及介入超聲醫(yī)學(xué)中的研究進(jìn)展和醫(yī)學(xué)生物工程在臨床工作中未來(lái)的發(fā)展前景。

［關(guān)鍵詞］生物醫(yī)學(xué)工程；介入超聲學(xué)；微創(chuàng)技術(shù)

生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)是生物學(xué)、自然科學(xué)與工程學(xué)、醫(yī)學(xué)等多專(zhuān)業(yè)結(jié)合的典型的交叉性學(xué)科，研究?jī)?nèi)容涉及：探索人類(lèi)生命的奧秘、研究組織器官病變機(jī)理，并通過(guò)相關(guān)技術(shù)手段對(duì)疾病提供診斷、治療、預(yù)防的有效方法。不久的將來(lái)，各種技術(shù)相互融合、現(xiàn)有技術(shù)的不斷演變、改進(jìn)，新技術(shù)的發(fā)明、醫(yī)療整合及精準(zhǔn)醫(yī)療的出現(xiàn)會(huì)更好的為人民的健康事業(yè)服務(wù)。未來(lái)醫(yī)學(xué)對(duì)于操作的微創(chuàng)性、精準(zhǔn)性的要求會(huì)越來(lái)越高，生物醫(yī)學(xué)工程在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣、越來(lái)越精，生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展無(wú)疑會(huì)對(duì)醫(yī)學(xué)的發(fā)展展現(xiàn)其巨大的創(chuàng)造力和推動(dòng)力。

1生物醫(yī)學(xué)工程在臨床中的應(yīng)用及發(fā)展

1．1微創(chuàng)技術(shù)

“微創(chuàng)技術(shù)”始終貫穿于整個(gè)醫(yī)學(xué)發(fā)展，是醫(yī)學(xué)技術(shù)未來(lái)發(fā)展的方向。1985年由英國(guó)Payne和Wickham等最早提出了“微創(chuàng)操作”的概念［1］。而“微創(chuàng)外科”的概念是在微創(chuàng)概念的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的，其本質(zhì)是腔鏡技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)開(kāi)放手術(shù)，實(shí)則就是對(duì)患者采用最小創(chuàng)傷達(dá)到最佳治療效果的方法都?xì)w“微創(chuàng)技術(shù)”，如介入超聲、介入放射、內(nèi)鏡、腔鏡及微創(chuàng)化手術(shù)等。而這些微創(chuàng)技術(shù)創(chuàng)造、發(fā)明，都是在生物學(xué)、工程學(xué)及醫(yī)學(xué)等多學(xué)科的融合下完成的。

1．2內(nèi)鏡技術(shù)

我國(guó)內(nèi)鏡技術(shù)起步較晚，但發(fā)展較快，目前國(guó)內(nèi)臨床工作中常用的是纖維內(nèi)鏡。伴隨科學(xué)技術(shù)及醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，內(nèi)鏡和腔鏡技術(shù)都不同程度的得到進(jìn)一步發(fā)展及完善，診療過(guò)程也越來(lái)簡(jiǎn)便、微創(chuàng)化，是微創(chuàng)技術(shù)發(fā)展中最為全面和成熟的，如目前有更輕便的膠囊內(nèi)鏡等，無(wú)處不體現(xiàn)生物醫(yī)學(xué)工程的重要性。

1．3腔鏡技術(shù)

腔鏡技術(shù)的發(fā)展在過(guò)去的20世紀(jì)80年代后期才有了質(zhì)的飛躍，其中最為突出的是腹腔鏡技術(shù)的發(fā)展，自1992年我國(guó)荀祖武首次開(kāi)展腹腔鏡下膽囊切除術(shù)之后，腔鏡技術(shù)在國(guó)內(nèi)發(fā)展迅猛，直到今天腔鏡技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個(gè)外科領(lǐng)域［2］，目前國(guó)際及國(guó)內(nèi)更流行的有3D腹腔鏡及達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)。

2生物醫(yī)學(xué)工程在影像及介入醫(yī)學(xué)的應(yīng)用

2．1影像介入技術(shù)

隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，影像學(xué)科也在不斷發(fā)展，尤其是透視引導(dǎo)下的微創(chuàng)技術(shù)更是發(fā)展迅猛。根據(jù)透視設(shè)備的不同，透視微創(chuàng)技術(shù)主要包括在X光／CT引導(dǎo)、超聲引導(dǎo)和MRI引導(dǎo)下開(kāi)展的透視微創(chuàng)治療技術(shù)。而介入超聲因其設(shè)備輕便、操作簡(jiǎn)便、無(wú)輻射等優(yōu)點(diǎn)深受廣大醫(yī)務(wù)人員及患者的青睞。

2．2介入放射學(xué)

介入放射學(xué)技術(shù)是在1895年由Haschek和Lindenthal兩位教授在行血管造影后首次提出并應(yīng)用的，此技術(shù)出現(xiàn)后就引起了世界醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注，從此，世界范圍內(nèi)掀起了研究和應(yīng)用的熱潮。其應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)展。介入放射學(xué)因其創(chuàng)傷小、效果好等特點(diǎn)，世界范圍內(nèi)絕大部分醫(yī)療機(jī)構(gòu)都成立有不同規(guī)模的、單獨(dú)的介入科，介入治療在國(guó)內(nèi)外已成為部分疾病的常規(guī)診治措施，甚至取代了外科手術(shù)。

2．3CT引導(dǎo)下的微創(chuàng)－數(shù)字技術(shù)與醫(yī)學(xué)的融合

生物醫(yī)學(xué)不僅在診療設(shè)備、三圍圖像重建及數(shù)字醫(yī)學(xué)等方面取得跨越式的進(jìn)步，而且在診療模式也發(fā)生了根本性的改變，這些成果的取得恰恰是在計(jì)算機(jī)輔助下完成的［3］。主要體現(xiàn)為CT輔助的立體定位技術(shù)，例如CT定位引導(dǎo)下組織穿刺活檢、腦血腫清除及腰間盤(pán)突出的定位。

2．4超聲引導(dǎo)微創(chuàng)技術(shù)

我國(guó)在半個(gè)多世紀(jì)前超聲學(xué)已應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床診斷，相對(duì)于其他醫(yī)學(xué)影像學(xué)，超聲有其諸多優(yōu)勢(shì)（如無(wú)放射性、無(wú)創(chuàng)傷、費(fèi)用低廉、設(shè)備簡(jiǎn)單、報(bào)告迅速、便于多次隨訪(fǎng)等），而且還可以動(dòng)態(tài)觀察機(jī)體或臟器情況，對(duì)體內(nèi)病理改變比較直觀，故在超聲引導(dǎo)下對(duì)甲狀腺、乳腺、肝臟及腎臟等疾病進(jìn)行微創(chuàng)治療也得到良好效果。目前介入超聲治療在臨床越來(lái)越被受到重視，尤其在小腫瘤的治療優(yōu)勢(shì)更明顯，其不僅代表了21世紀(jì)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的方向，而且還展現(xiàn)了其定位精準(zhǔn)、療效顯著、微創(chuàng)安全的醫(yī)學(xué)發(fā)展模式。介入超聲學(xué)在臨床的應(yīng)用使其成為最具發(fā)展?jié)摿蛯W(xué)術(shù)活力的醫(yī)學(xué)科學(xué)體系。近10余年，由超聲科、醫(yī)學(xué)工程學(xué)科專(zhuān)家創(chuàng)立和發(fā)展起來(lái)的這門(mén)新型學(xué)科技術(shù)，正在被泌尿外科、肝膽外科、血管外科、麻醉科及骨科等更多的臨床醫(yī)師所應(yīng)用，這不僅使得介入超聲學(xué)得到更迅速的傳播和承認(rèn)、在腫瘤及多種技術(shù)的綜合應(yīng)用等方面取得重要進(jìn)展，同時(shí)也體現(xiàn)了生物醫(yī)學(xué)工程在臨床中的重要地位。超聲引導(dǎo)下腫瘤的射頻消融術(shù)對(duì)探針的要求比較高，而目前對(duì)金納米材料的研究成了科學(xué)研究領(lǐng)域的一大熱點(diǎn)，并取得了很大進(jìn)展。大量的研究結(jié)果表明，金納米材料具有獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、化學(xué)等性質(zhì)，在疾病的診斷、食品檢測(cè)、腫瘤的顯像與放射治療、靶向載藥、藥物控釋、以及對(duì)有機(jī)物的選擇性催化反應(yīng)等領(lǐng)域有著巨大的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景［4～7］。面對(duì)學(xué)科發(fā)展之迅速。要求我們必須努力發(fā)展新技術(shù)、開(kāi)展新業(yè)務(wù)，同時(shí)也要求我們技術(shù)操作更科學(xué)、合理、規(guī)范、個(gè)體化［8］，而這些恰恰需要有生物醫(yī)學(xué)工程的參與，才能創(chuàng)造出更多、更精、更無(wú)創(chuàng)的醫(yī)療設(shè)備。

3生物醫(yī)學(xué)工程展望

3．1生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)與其他學(xué)科的多學(xué)科合作

微創(chuàng)技術(shù)需要永無(wú)止境的追求。個(gè)人覺(jué)得相比于“能治病”，“會(huì)治病”更重要，這就要求我們必要要培養(yǎng)一種臨床思維模式，這正如我們需要通過(guò)“微創(chuàng)”在客觀上建立另一種臨床思維模式，即微創(chuàng)技術(shù)的創(chuàng)新－微創(chuàng)醫(yī)學(xué)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展［9］；在微觀上，借國(guó)家醫(yī)改大好政策，展望未來(lái)5～10年微創(chuàng)技術(shù)將會(huì)進(jìn)一步發(fā)展及普及，如現(xiàn)有各種微創(chuàng)技術(shù)的全面、系統(tǒng)提升，以及不同技術(shù)間的融合及新技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。但是，微創(chuàng)醫(yī)學(xué)發(fā)展到今天仍挑戰(zhàn)巨大，特別是學(xué)科之間競(jìng)爭(zhēng)激烈，這些可以在醫(yī)療資源及專(zhuān)業(yè)主導(dǎo)地位的分配反映出來(lái)，故使我們不僅要更進(jìn)一步加快學(xué)科建設(shè)、人才培養(yǎng)，而且要促使基礎(chǔ)、臨床及預(yù)防醫(yī)學(xué)和其他多個(gè)學(xué)科之間的合作，更進(jìn)一步加快生物醫(yī)學(xué)工程在醫(yī)學(xué)中創(chuàng)造新方法、制造新設(shè)備的步伐，最終使各個(gè)學(xué)科受益，各個(gè)患者、醫(yī)生受益。

3．2醫(yī)療整合

近些年臨床各亞專(zhuān)科、亞專(zhuān)業(yè)的進(jìn)一步細(xì)化，國(guó)內(nèi)醫(yī)學(xué)的發(fā)展模式也是以“能分則分、能細(xì)則細(xì)”為主，這雖然在一定程度上提高了診療水平，同時(shí)伴隨的是醫(yī)學(xué)知識(shí)及診療實(shí)踐出現(xiàn)碎片化、機(jī)械化的問(wèn)題。那么如何可以改變‘頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳’的狀況以及未來(lái)醫(yī)學(xué)到底該如何發(fā)展？樊代明、郎景和等多名院士及著名醫(yī)學(xué)專(zhuān)家在2016年中國(guó)整合醫(yī)學(xué)大會(huì)的發(fā)言稱(chēng)：實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)模式轉(zhuǎn)變不僅要進(jìn)行醫(yī)學(xué)整合，而且未來(lái)醫(yī)學(xué)發(fā)展的方向，更需要我們?yōu)楸Ｕ先祟?lèi)健康而具備新的臨床思維模式和新的醫(yī)學(xué)觀念，而不是像目前僅具備的單純“能看病”。所謂整合醫(yī)學(xué)，前提必須是以人的整體為基礎(chǔ)，根據(jù)生物、心理、社會(huì)、環(huán)境的現(xiàn)實(shí)將各醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)目前國(guó)際最先進(jìn)的知識(shí)和各專(zhuān)科最有效的治療加以有機(jī)整合，使其對(duì)人體健康和疾病診療更符合、更適合的新的醫(yī)學(xué)體系，醫(yī)療服務(wù)不僅使得心身并舉、防治結(jié)合，而且要達(dá)到醫(yī)養(yǎng)共進(jìn)、人病同治的目的。國(guó)民全面健康，醫(yī)學(xué)發(fā)展必須要靠基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、生物工程學(xué)及預(yù)防醫(yī)學(xué)等多學(xué)科整合，醫(yī)學(xué)又是自然科學(xué)、社會(huì)科學(xué)和人文科學(xué)等多學(xué)科之間的交叉與融合。所以凡是涉及和人或人類(lèi)健康有關(guān)的學(xué)科或科學(xué)都應(yīng)該用來(lái)更好的為醫(yī)學(xué)服務(wù)，為人類(lèi)健康服務(wù)。而生物醫(yī)學(xué)工程正是這樣一門(mén)學(xué)科。同時(shí)把各種先進(jìn)知識(shí)、有效實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理、不同程度的整合，使其更好的為人類(lèi)健康服務(wù)，形成生命醫(yī)學(xué)高度融合的乘法效應(yīng)。

3．3精準(zhǔn)醫(yī)療

美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬于2015年1月30日在國(guó)情咨文演講，宣布美國(guó)正式啟動(dòng)“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”研究計(jì)劃［10］。早在2011年，由美國(guó)科學(xué)院、工程院、國(guó)立衛(wèi)生研究院及美國(guó)科學(xué)委員會(huì)就共同發(fā)出了“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”的倡議［11～13］。其最高規(guī)模4大研究機(jī)構(gòu)的聯(lián)手倡議，為未來(lái)的醫(yī)學(xué)指明方向，代表精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)就是未來(lái)的醫(yī)學(xué)發(fā)展方向。醫(yī)學(xué)發(fā)展史上發(fā)展的3個(gè)里程碑分別是經(jīng)驗(yàn)醫(yī)學(xué)、實(shí)驗(yàn)醫(yī)學(xué)和循證醫(yī)學(xué)。而過(guò)去的研究模式以試驗(yàn)為主導(dǎo)的［14，15］，這不僅和臨床距離大，而且根本無(wú)法達(dá)到臨床需求。而以臨床為主導(dǎo)的新研究模式恰恰是目前所提出的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)，精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展必然要應(yīng)用更精準(zhǔn)的醫(yī)療儀器及設(shè)備，而精準(zhǔn)設(shè)備及儀器的研發(fā)恰恰需要生物醫(yī)學(xué)工程與其他學(xué)科的融合［16］。展望未來(lái)，所有疾病的治療最終都將走向精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)，醫(yī)學(xué)的發(fā)展一定和生物醫(yī)學(xué)工程的“同呼吸、共命運(yùn)”。

參考文獻(xiàn)：

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［10］曾小峰，邁向精準(zhǔn)醫(yī)療［J］．中華醫(yī)學(xué)信息導(dǎo)報(bào)，2015，30（15）：11．

作者：張瑞敏 單位：包頭市第四醫(yī)院