intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Cơ sở kỹ thuật y sinh - Chương 1

Chia sẻ: Nguyen Bac A. Châu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

324
lượt xem
108
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cơ sở kỹ thuật y sinh. Tiến sĩ Huỳnh Quang Linh. Chương 1. Tổng quan về kỹ thuật y sinh. Kỹ thuật y sinh là gì?

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Cơ sở kỹ thuật y sinh - Chương 1

  1. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Chương 1 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT Y SINH Mục tiêu: • Định nghĩa Kỹ thuật Y sinh • Giới thiệu về kỹ sư sinh học và kỹ sư y sinh • Sơ lược về lịch sử phát triển ngành Kỹ thuật y sinh • Một số định nghĩa, khái niệm ban đầu
  2. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Kỹ thuật Y sinh là gì? • Kỹ thuật Y sinh (Biomedical Engineering) là một lĩnh vực công nghệ liên ngành ứng dụng các nguyên lý và phương pháp kỹ thuật (vật lý, cơ khí, điện tử, hóa học, công nghệ thông tin) trong lĩnh vực y sinh học, đặc biệt trong y khoa. Trong xu hướng phát triển hiện nay, lĩnh vực này không còn hiểu theo nghĩa hẹp là chỉ có thiết bị phục vụ chẩn đoán và điều trị, mà còn bao gồm các lĩnh vực về vật liệu sinh học, trí tuệ nhân tạo trong ứng dụng y sinh, quy trình kỹ thuật hỗ trợ chẩn đoán điều trị … • Với tác động phát triển của cơ điện tử, công nghệ vật liệu và công nghệ thông tin trong những thập kỷ cuối thế kỷ 20, ngành Vật lý kỹ thuật Y sinh đã đạt được những thành tựu rực rỡ trên thế giới. Đó cũng là nền tảng cho sự phát triển hệ thống đào tạo và nghiên cứu của chuyên ngành này ở hầu hết các nước có trình độ khoa học công nghệ tiên tiến, đặc biệt ở Mỹ, Canada, Nhật, Đức,... • Ở Việt nam, đi đôi với việc nền kinh tế đang phát triển và mức sống người dân được nâng cao, hệ thống y tế ngày càng được hiện đại hóa. Chính điều đó xác định sự cần thiết phải đào tạo kịp thời một lớp các kỹ sư Vật lý kỹ thuật Y sinh để hỗ trợ đội ngũ cán bộ y tế nhằm có thể chủ động thực hiện triệt để sự hiện đại hóa ngành y tế nói chung. Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  3. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Kỹ sư sinh học Các ngành khoa học về đời sống, y học, thú y Kỹ sư sinh học Những lĩnh vực kỹ thuật truyền thống Kỹ sư sinh học (Bioengineer) Một thuật ngữ bao trùm, thường hay đi kèm với kỹ thuật sinh học (biotech) hay công nghệ gen (genetic engineering) Đôi khi nó được dùng như một thuật ngữ mặc định hơn là mang ý nghĩa đặc biệt (Y sinh học, cơ sinh học, điện sinh học, …) Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  4. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Kỹ sư y sinh Y học Kỹ sư y sinh Những lĩnh vực kỹ thuật truyền thống Kỹ sư y sinh (Biomedical engineer) Ứng dụng điện học, hóa học quang học, cơ học, và những nguyên lý kỹ thuật khác để hiểu, chỉnh sửa hoặc điều khiển các hệ thống về sinh vật học Phải có hiểu biết tốt các nền tảng về kỹ thuật cũng như giải phẫu học, sinh lý học và y học Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  5. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Các công cụ và hoạt động của kỹ sư y sinh n Mô hình hóa, mô phỏng, phân tích hệ thống n Dò tìm, đo đạc, mô hình hóa các tín hiệu sinh lý n Xử lý tín hiệu phục vụ cho chẩn đoán n Sự phát triển của các qui trình điều trị, phục hồi và các thiết bị n Phát triển các thiết bị cho sự thay thế hoặc mở rộng các chức năng của cơ thể n Phân tích bằng máy tính dữ liệu riêng của bệnh nhân để đưa ra quyết định lâm sàng n Ảnh y học n Tạo ra các sản phẩm sinh học mới Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  6. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Các nhiệm vụ của kỹ sư y sinh n Nghiên cứu những vật liệu mới cho các cơ quan, mô, vật cấy ghép… nhân tạo n Phát triển các công cụ chẩn đoán mới n Phát triển các mô hình tính về các chức năng và hệ thống sinh lý n Thiết kế các hệ thống ảnh, cảm biến, cơ quan, vật cấy ghép, công cụ n Thiết kế các hệ thống điều khiển n Nghiên cứu các chức năng thông thường và khác thường để phát triển các phương pháp điều trị mới Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  7. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Phân loại kỹ sư y sinh n Kỹ sư lâm sàng - người giải quyết vấn đề n Kỹ sư chuyển giao công nghệ – doanh nhân công nghệ n Kỹ sư nghiên cứu – người thiết kế, chế tạo thiết bị, phát kiến những vấn đề mới trong kỹ thuật y sinh Vai trò của kỹ sư y sinh n Khi y học trở nên được tính nhiệm hơn trong kỹ thuật thì nhu cầu về kỹ sư y sinh gia tăng n Các bác sĩ (và các chuyên gia về y học) hiểu và diễn đạt vấn đề theo một cách riêng, còn các kỹ sư được đào tạo theo truyền thống lại hiểu và diễn đạt theo một cách khác nữa. Kỹ sư y sinh chính là cầu nối và thường đóng vai trò như một người trung gian. Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  8. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Mốc thời gian của các tiến bộ về kỹ thuật trong y học n 1714: hệ thống độ chia Fahrenheit được đề xuất dựa trên nhiệt độ của con người n 1733: Sự đo lường áp suất máu đầu tiên n 1816: Ống nghe y học được phát minh n 1818: Sự truyền máu thành công đầu tiên n 1851: Kính soi đáy mắt được phát minh n 1853: Ống tiêm dưới da được phát minh n 1860: Máy đo huyết áp được phát minh n 1870: Kỹ thuật phẩu thuật vô trùng phát triển n 1895: Tia X được phát minh n 1899: Aspirin được giới thiệu sử dụng n 1903: Máy ghi điện tim (ECG) được phát minh n 1906: Cấy ghép giác mạc ở người đầu tiên n 1921: Insulin - điều trị cho bệnh tiểu đường n 1924: Điện não đồ (EEG) n 1928: Penicillin được khám phá n 1929: Phổi nhân tạo kim loại cho các bệnh nhân bại liệt Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  9. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Mốc thời gian của các tiến bộ về kỹ thuật trong y học n 1931: Sự phát minh ra kính hiển vi điện tử n 1937: Ngân hàng máu đầu tiên n 1944: Phẫu thuật mở tim n 1953: Khám phá cấu trúc của DNA n 1953: Máy tim-phổi thành công n 1954: Cấy ghép thận đầu tiên n 1957: Quét siêu âm cho phụ nữ mang thai n 1964: Phẫu thuật đầu tiên sử dụng laser n 1967: CT được phát triển n 1967: Cấy ghép tin người đầu tiên n 1973: Dòng vô tính DNA được phát minh – khai sinh của công nghệ gien n 1974: Bằng sáng chế được cấp cho MRI n 1981: Việc sử dụng da nhân tạo đầu tiên để trị phỏng độ ba n 1982: Việc cấy tim nhân tạo Jarvik đầu tiên n 1995: Bằng sáng chế cho sự thay thế máu duy nhất Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  10. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Các tiến bộ về kỹ thuật trong y học n Hiện nay chúng ta cấy ghép thận, gan, tim, phổi, lá lách, ruột, mạch máu, giác mạc,… n Chúng ta có thận nhân tạo (thẩm tách ), gan (thẩm tách gan), tim (có khả năng cấy ghép hoàn toàn ) n Về mặt di truyền học chúng ta có thể sản xuất nhân tạo một số các hợp chất sinh học và mô Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  11. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Các định nghĩa cơ bản Các định nghĩa về kỹ thuật n Cơ học – ngành khoa học nghiên cứu về các vật thể chuyển động hay không chuyển động n Tĩnh học n Chuyển động học n Động học n Động lực học Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  12. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Giải phẫu học n Ngành học về các cấu trúc bên trong và bên ngoài cơ thể và các mối quan hệ sinh lý của chúng Sinh lý học n Ngành học về nghiên cứu các chức năng của các cấu trúc giải phẫu Nhân trắc học n Sự mô tả về kích thước và khối lượng của - Cơ thể - Các phân đoạn của cơ thể - Các thành phần của cơ thể Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  13. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Nhân động học (Kinesiology) n Sự nghiên cứu về chuyển động của con người Dịch tể học n Sự nghiên cứu về tỉ lệ mắc phải, sự phân bố và khống chế một căn bệnh hay tổn thương trong một lượng người nào đó - Thống kê mô tả - mô tả tần số và sự phân bố - Thống kê phân tích - nổ lực để xác định các mối quan hệ nhân quả của tổn thương Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  14. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Yếu tố nguy hiểm n Là yếu tố góp phần vào việc gia tăng khả năng của tổn thương hay một căn bệnh - Công việc - Lối hoạt động - Tuổi tác, giới tính, lịch sử của các tổn thương trước đó - Các hoạt động giải trí theo đuổi - Các điều kiện về môi trường Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  15. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Thuật ngữ tư thế giải phẫu Hình 2.1. Góc nhìn thẳng phía trước của một cơ thể nam ở tư thế giải phẫu. (b) Góc nhìn mặt bên của một cơ thể nữ. (c) Góc nhìn thẳng phía sau của một cơ thể nam ở tư thế giải phẫu. Các hướng tương đối (đầu gần và ngoại biên, phần trên hay dưới, chính giữa và ở bên) cũng được thể hiện Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  16. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Thuật ngữ mô tả phương hướng n Phần trên - superior (thuộc sọ, trong đầu), phần dưới – inferior (phần đuôi ) n Phía trước - anterior (thuộc bụng, trán), phía sau - posterior (thuộc lưng) n Bề ngoài (superficial), bên trong, sâu (deep) n Chính giữa - medial, ở bên - lateral n Đầu gần - proximal, ngoại biên - distal n Lòng bàn tay (bàn chân) - palmar, lưng - dorsal n Cùng bên - ipsilateral, đối bên - contralateral Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  17. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Các mặt phẳng tham chiếu trong giải phẫu n Mặt cắt đối xứng dọc (sagittal) – chia cơ thể ra thành hai phần trái và phải n Mặt cắt dọc theo trán (Frontal) – chia cơ thể ra làm hai phần trước và sau n Mặt cắt ngang (transverse) – chia cơ thể ra làm hai phần trên và dưới Hình 2.2. Cơ thể có thể được chia thành từng phần bởi các mặt cắt đối xứng dọc, mặt cắt dọc trán và mặt cắt ngang. Mặt cắt đối xứng dọc giữa đi qua đường chính giữa của cơ thể Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  18. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Một vài thông số đáng kinh ngạc n Một cơ thể con người trung bình chứa đủ - Sắt để làm nên một thanh sắt dài 3 inch - Lưu huỳnh để giết chết tất cả bọ chét của một con chó bình thường - Cacbon để làm ra 900 cây viết chì - Kali để đốt cháy một cây đại bác đồ chơi - Chất béo để tạo ra 7 thanh xà phòng - Photpho để làm 2.200 đầu diêm - Nước đổ đầy một thùng với dung tích 10 gallon n Một người trung bình tạo ra 25.000 quart nước bọt trong toàn bộ thời gian sống, đủ để đổ đầy hai hồ bơi Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  19. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Các tế bào n 15 triệu tế bào máu bị phá hủy trong cơ thể con người mỗi giây n Ngoại trừ tế bào não, 50 triệu tế bào trong cơ thể của bạn sẽ chết và được thay thế bởi các tế bào khác tất cả chỉ trong thời gian mà bạn đọc câu này. Hệ thống xương n Bạn được sinh ra với 300 mảnh xưong Hệ thống xương của người trưởng thành thường: n Gồm có 206 mảnh xương n Có hơn 200 khớp n Chiếm 12 đến 15% toàn bộ khối lượng cơ thể n Xương đùi của con người còn khỏe hơn là bê tông Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
  20. Bài giảng CƠ SỞ KỸ THUẬT Y SINH – Ngành VẬT LÝ KỸ THUẬT - Khoa KHƯD – ĐHBK – ĐHQG TP.HCM 2006 Hệ thống cơ n Hệ thống cơ của người trưởng thành thường: n Có khoảng 640 cơ xương n Chiếm 36 đến 45% toàn bộ khối lượng của cơ thể n Cần sự tương tác của 72 hệ cơ để tạo ra tiếng nói của con người n Hệ cơ mạnh nhất của cơ thể là ở lưỡi n Các cơ hàm có thể tạo ra một lực khoảng 200 pound để nhai Hệ thống tuần hoàn n Tim của một người trưỏng thành đập khoảng 40 triệu lần trong một năm n Dòng máu của con người di chuyển 60 ngàn dặm mỗi ngày trong cơ thể n Nếu các mao mạch của chúng ta được đặt nối đuôi với nhau thì chúng có thể kéo dài hai lần vòng quanh Trái Đất n Trong một giờ quả tim làm việc cật lực đến nỗi có thể tạo ra đủ năng lượng để nâng khối lượng một tấn lên độ cao 3 foot từ mặt đất Chương 1: Giới thiệu về kỹ thuật y sinh
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2