第一篇：生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展歷程和展望

生物醫(yī)學(xué)工程概論論文

—生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展過程和未來展望

班級 醫(yī)電121 姓名 代新朝 學(xué)號 120411113 成績

2013年1月10日

生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展過程和未來展望

生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展歷程

摘要：生物醫(yī)學(xué)工程(Biomedical Engineering,BME)是一門生物、醫(yī)學(xué)和工學(xué)學(xué) 科交叉的邊緣科學(xué)，它是用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理論和方法，研究新材料、新技術(shù)、新儀器設(shè)備，用于防病、治病、保護人民健康，提高醫(yī)學(xué)水平的一門新興學(xué)科。

關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué)工程

新興學(xué)科

新儀器設(shè)備

新技術(shù)

20世紀(jì)50年代生物醫(yī)學(xué)工程開始在國際上做為一個新的學(xué)科出現(xiàn)，而隨著宇航技術(shù)的進步、人類實現(xiàn)了登月計劃以來，生物醫(yī)學(xué)工程有了快速的發(fā)展。我國的生物醫(yī)學(xué)工程做為一 個專門學(xué)科起步于20世紀(jì)70年代，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)原院校長、我國著名 的醫(yī)學(xué)家黃家駟院士是我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科最早的倡導(dǎo)者。1977年中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)生物 醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的創(chuàng)建、1980年中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會的成立，有力地推進了我國生物醫(yī)學(xué)工 程的發(fā)展。目前，我國許多高?？蒲袉挝痪O(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程機構(gòu)，從事著生物醫(yī)學(xué)的科研 教學(xué)工作，在我國生物醫(yī)學(xué)工程科學(xué)事業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。

醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)的發(fā)展

顯微鏡的發(fā)明

“解剖”一詞由希臘語“Anatomia”轉(zhuǎn)譯而來，其意思是用 刀剖割，肉眼觀察研究人體結(jié)構(gòu)。17世紀(jì)Lee Wenhock發(fā)明了光學(xué)顯微鏡，推動了解剖學(xué)向 微觀層次發(fā)展，使人們不但可以了解人體大體解剖的變化，而且可以進一步觀察研究其細胞 形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。隨著光學(xué)顯微鏡的出現(xiàn)，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相繼誕生了細胞學(xué)、組織學(xué)、細胞病理 學(xué)，從而將醫(yī)學(xué)研究提高到細胞形態(tài)學(xué)水平。

普通光學(xué)顯微鏡的分辨能力只能達到微米(μm)級水平，難以分辨病毒及細胞的超微細結(jié)構(gòu)、核結(jié)構(gòu)、DNA等大分子結(jié)構(gòu)。而20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的電子顯微鏡，使人們能觀察到納米(nm)級的微小個體，研究細胞的超微結(jié)構(gòu)。光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡的發(fā)明都是醫(yī)學(xué)工程研究 的成果，它們對推動醫(yī)學(xué)的發(fā)展起了重要作用。影像學(xué)診斷飛躍進步 影像學(xué)診斷是20世紀(jì)醫(yī)學(xué)診斷最重要發(fā)展最快的領(lǐng) 2

生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展過程和未來展望

域 之一。50年代X光透視和攝片是臨床最常用的影像學(xué)診斷方法，而今天由于X線CT技術(shù)的出現(xiàn) 和應(yīng)用，使影像學(xué)診斷水平發(fā)生了飛躍，從而極大地提高了臨床診斷水平。即計算機體斷層攝影(computed tomography CT),即是利用計算機技術(shù)處理人體組織器官的切面顯像。X線CT 片提供給醫(yī)生的信息量，遠遠大于普通X線照片觀察所得的信息。目前，螺旋CT(spiral CT 或helicalet CT)已經(jīng)問世，能快速掃描和重建圖像，在臨床應(yīng)用中取代了大多數(shù)傳統(tǒng)的CT，提高了診斷準(zhǔn)確率。生物醫(yī)學(xué)工程研究利用生物組織中氫、磷等原子的核磁共振(nu clear magnetic resonance)原理。研制成功了核磁共振計算機斷層成像系統(tǒng)(MRI)，它不僅 可分辨病理解剖結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化，還能做到早期識別組織生化功能變化的信息，顯示某些疾 病在早期價段的改變，有利于臨床早期診斷?？梢哉J(rèn)為MRI工程的進步，促進了醫(yī)學(xué)診斷學(xué) 向功能與形態(tài)相結(jié)合的方向發(fā)展，向超快速成像、準(zhǔn)實時動態(tài)MRI、MRA、FMRI、MRS發(fā)展。根據(jù)核醫(yī)學(xué)示蹤，利用正電子發(fā)射核素(18F，11C，13N)的原理，創(chuàng)造 的正電子發(fā)射體層攝影(PET)，是目前最先進的影像診斷技術(shù)。美國新聞媒體把PET列為十大 醫(yī)學(xué)生物技術(shù)的榜首。PET問世不過30年歷史，但它已顯示出對腫瘤學(xué)、心臟病學(xué)、神經(jīng)病 學(xué)、器官移植，新藥開發(fā)等研究領(lǐng)域的重要價值。影像學(xué)診斷水平的不斷提高 與20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。

介入醫(yī)學(xué)問世 介入醫(yī)學(xué)是一種微創(chuàng)傷的診療技術(shù)。Dotter和Judkin(1964 年)是最早使用介入技術(shù)治療疾病的創(chuàng)始人，他們用導(dǎo)管對下肢動脈阻塞性病變進行擴張治 療取得成功。1967年Margulis首先使用過介入放射學(xué)(Interventional Radiology)，這是醫(yī) 學(xué)文獻出現(xiàn)“介入”一詞的最早記載。1977年 Gruenzing成功地進行了首例冠狀動脈球囊擴 張術(shù)獲得成功以后，介入性診療技術(shù)由于其創(chuàng)傷小、患者痛苦少，安全有效而倍受臨床歡迎。20世紀(jì)80年代隨著生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展，高精度計算機化影像診查儀器、數(shù)字減影血管造 影(DSA)、射頻消融技術(shù)以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技術(shù)用的各種導(dǎo)管相 繼問世，使介入性診療技術(shù)發(fā)生了飛速進步，臨床應(yīng)用范圍不斷擴大，從心血管、腦血管、非血管管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應(yīng)證，并使診療效果明顯提高，患者可減免許多大手術(shù)之苦。有人把介入診療技術(shù) 3

生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展過程和未來展望

視 為與藥物診療、手術(shù)診療并列的臨床三大診療技術(shù)之一，也有人把介入診療技術(shù)稱之為20世 紀(jì)發(fā)展起來的臨床醫(yī)學(xué)新領(lǐng)域--介入醫(yī)學(xué)。

人工器官的應(yīng)用 當(dāng)人體器官因病傷已不能用常規(guī)方法救治時，現(xiàn)代臨床醫(yī) 療技術(shù)有可能使用一種人工制造的裝置來替代病損器官或補償其生理功能，人們稱這種裝置 為人工器官(artificial organ)。如20世紀(jì)50年代以前，風(fēng)濕性心臟瓣膜病的治療，除了應(yīng) 用抗風(fēng)濕藥物、強心藥物對癥治療外，對病損的瓣膜很難修復(fù)改善，不少患者因心功能衰竭 死亡。而今天可以應(yīng)用人工心肺機體外循環(huán)技術(shù)，在心臟停跳狀態(tài)下切開心臟，進行更換人 工瓣膜或進行房、室間隔缺損的修補，使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復(fù)健康。心外科 之所以能達到今天這樣的水平，主要是由于人工心肺機的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工 血管等新材料、新技術(shù)的結(jié)果［5］。

腎功能衰竭、尿毒癥患者愈后不良，而人工腎血液透析技術(shù)已挽救了大量腎病晚期患者的生 命，腎病治療學(xué)也因此有了很大進步。

現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程中人工器官的發(fā)展也非常迅速，除上述人工器官外，人工關(guān)節(jié)、人工心臟 起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應(yīng)用，使千千萬萬的患者恢復(fù)了健康?？梢哉f，人體各種器官除大腦不能用人工器官代替外，其余各器官都存在用人工器官替代的 可能性。

此外，放射醫(yī)學(xué)、超聲醫(yī)學(xué)、激光醫(yī)學(xué)、核醫(yī)學(xué)、醫(yī)用電子技術(shù)、計算機遠程醫(yī)療技術(shù)等先 進的醫(yī)療技術(shù)和儀器設(shè)備都是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)工程研究開發(fā)的成果，綜上可見，20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工 程的發(fā)展，顯著提高了醫(yī)學(xué)診斷和治療水平，有力地推動著醫(yī)學(xué)科學(xué)的進步。

生物醫(yī)學(xué)工程展望

縱觀醫(yī)學(xué)新技術(shù)誕生和發(fā)展的 歷史，從倫琴發(fā)現(xiàn)X線到今天X射線診療技術(shù)的發(fā)展，從朗茲萬發(fā)現(xiàn)超聲波到今天B超診斷的 廣泛應(yīng)用，從布洛赫和伯塞爾發(fā)現(xiàn)核磁共振到今天MRI的問世，從赫斯費爾德發(fā)明CT到今天C T成像系統(tǒng)的應(yīng)用，都是以物理學(xué)工程技術(shù)為基礎(chǔ)、醫(yī)學(xué)需求為前提發(fā)展起來的醫(yī)學(xué)新技術(shù)。循著20世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的軌跡，我們有理由預(yù)測21世紀(jì)新的醫(yī)學(xué)診療技術(shù)可能在以下10個方 面有重大突破和創(chuàng)新：

生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展過程和未來展望

(1)各種診療儀器、實驗裝置趨向計算機化、智能化，遠程醫(yī)療信 息網(wǎng)絡(luò)化，診療用機器人將被廣泛應(yīng)用。［6］

(2)介入性微創(chuàng)，無創(chuàng)診療技術(shù)在臨床醫(yī)療中占有越來越重要的地位。激光技術(shù)，納米技術(shù) 和植入型超微機器人將在醫(yī)療各領(lǐng)域里發(fā)揮重要作用。

(3)醫(yī)療實踐發(fā)現(xiàn)單一形態(tài)影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著PET的問世和應(yīng) 用，形態(tài)和功能相結(jié)合的新型檢測系統(tǒng)將有大發(fā)展。非影像增顯劑型心血管、腦血管影像診 查系統(tǒng)將在21世紀(jì)問世。

(4)生物材料和組織工程將有較大發(fā)展，生物機械結(jié)合型、生物型人工器官將有新突破，人 工器官將在臨床醫(yī)療中廣泛應(yīng)用。

(5)材料和藥物相結(jié)合的新型給藥技術(shù)和裝置將有很大發(fā)展，植入型藥物長效緩釋材料，藥 物貼覆透入材料，促上皮、組織生長可降解材料，可逆抗生育絕育材料、生物止血材料將有 新突破。

(6)未來醫(yī)療將由治療型為主向預(yù)防保健型醫(yī)療模式轉(zhuǎn)變。為此，用于社區(qū)、家庭、個人醫(yī) 療保健診療儀器，康復(fù)保健裝置，以及微型健康自我監(jiān)測醫(yī)療器械和用品將有廣泛需求和應(yīng) 用。

(7)除繼續(xù)努力加強生物源性疾病防治外，對精神、心理、社會源性疾病的防治診療技術(shù)和 相應(yīng)儀器設(shè)備的研制受到越來越多的重視與開發(fā)，研制精神分析、心理安撫、生物反饋型診 療技術(shù)和設(shè)備將是生物醫(yī)學(xué)工程的新起點。

(8)創(chuàng)傷是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型創(chuàng)傷防護裝置、生命急救系統(tǒng)是未來生 物醫(yī)學(xué)工程的重要課題。

(9)即將迎來的21世紀(jì)是分子生物學(xué)時代，有關(guān)分子生物學(xué)的診療新技術(shù)將快速發(fā)展，遺傳、疾病基因診療技術(shù)，生物技術(shù)和微電子技術(shù)相結(jié)合的DNA芯片、雪白芯片和診療系統(tǒng)將被 廣泛應(yīng)用。

(10)空氣污染、環(huán)境污染嚴(yán)重危害著人類健康，研究和開發(fā)勞動保護、家庭保健、個人防護 用的人工氣候微環(huán)境是未來不能忽視的問題。

1997年我國發(fā)布了關(guān)于衛(wèi)生工作改革與發(fā)展的決定，提出了奮斗目標(biāo)：“到2000年，基本實 現(xiàn)人人享有初級衛(wèi)生保健”，到2010年國民健康的主要指標(biāo)在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)達到或接近世界 中等發(fā)達國家水平，在欠發(fā)達地區(qū)達到發(fā)展中國家的先進水平。1999年國家科技部召開了“ 發(fā)展生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù) 5

生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展過程和未來展望

戰(zhàn)略研討會”，國家工程院開展了有關(guān)發(fā)展我國醫(yī)療器械工業(yè)戰(zhàn)略研 究等，對推動生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展、落實創(chuàng)新工程戰(zhàn)略布置起著重要作用。20世紀(jì)人類與 疾病做斗爭，在醫(yī)學(xué)

診療技術(shù)上取得了重大成就；但面向21世紀(jì)的巨大挑戰(zhàn)，我們要動員起 來，調(diào)整政策，制定規(guī)劃，改革醫(yī)學(xué)研究教學(xué)的舊模式，發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)多學(xué)科交叉合作的優(yōu) 勢，創(chuàng)建全新的生物醫(yī)學(xué)，為人民造福。

第二篇：生物醫(yī)學(xué)工程回顧與展望

生物醫(yī)學(xué)工程回顧與展望

生物醫(yī)學(xué)工程回顧與展望

發(fā)布時間： 2003-4-14作者：楊子彬

生物醫(yī)學(xué)工程(Biomedical Engineering,BME)是一門生物、醫(yī)學(xué)和工程多學(xué)

科交叉的邊緣科學(xué)，它是用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理論和方法，研究新材料、新技術(shù)、新 儀器設(shè)備，用于防病、治病、保護人民健康，提高醫(yī)學(xué)水平的一門新興學(xué)科。

生物醫(yī)學(xué)工程在國際上做為一個學(xué)科出現(xiàn)，始于20世紀(jì)50年代，特別是隨著宇 航技術(shù)的進步、人類實現(xiàn)了登月計劃以來，生物醫(yī)學(xué)工程有了快速的發(fā)展。在我 國，生物醫(yī)學(xué)工程做為一 個專門學(xué)科起步于20世紀(jì)70年代，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中 國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)原院校長、我國著名 的醫(yī)學(xué)家黃家駟院士是我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué) 科最早的倡導(dǎo)者。1977年中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)生物 醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的創(chuàng)建、1980年中 國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會的成立，有力地推進了我國生物醫(yī)學(xué)工 程的發(fā)展。目前，我 國許多高?？蒲袉挝痪O(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程機構(gòu)，從事著生物醫(yī)學(xué)的科研 教學(xué)工作，在我國生物醫(yī)學(xué)工程科學(xué)事業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。

顯微鏡的發(fā)明 “解剖”一詞由希臘語“Anatomia”轉(zhuǎn)譯而來，其意思是用

刀剖割，肉眼觀察研究人體結(jié)構(gòu)。17世紀(jì)Lee Wenhock發(fā)明了光學(xué)顯微鏡，推動了 解剖學(xué)向 微觀層次發(fā)展，使人們不但可以了解人體大體解剖的變化，而且可以進 一步觀察研究其細胞 形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。隨著光學(xué)顯微鏡的出現(xiàn)，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相繼誕 生了細胞學(xué)、組織學(xué)、細胞病理 學(xué)，從而將醫(yī)學(xué)研究提高到細胞形態(tài)學(xué)水平。

普通光學(xué)顯微鏡的分辨能力只能達到微米(μm)級水平，難以分辨病毒及細胞的超微細結(jié)構(gòu)、核結(jié)構(gòu)、DNA等大分子結(jié)構(gòu)。而20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的電子顯微鏡，使人們能觀察到納米(nm)級的微小個體，研究細胞的超微結(jié)構(gòu)。光學(xué)顯微鏡和電 子顯微鏡的發(fā)明都是醫(yī)學(xué)工程研究 的成果，它們對推動醫(yī)學(xué)的發(fā)展起了重要作用。

影像學(xué)診斷飛躍進步 影像學(xué)診斷是20世紀(jì)醫(yī)學(xué)診斷最重要發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。50年代X光透視和攝片是臨床最常用的影像學(xué)診斷方法，而今天由于X線CT技 術(shù)的出現(xiàn) 和應(yīng)用，使影像學(xué)診斷水平發(fā)生了飛躍，從而極大地提高了臨床診斷水平。即計算機體斷層 攝影(computed tomography CT),即是利用計算機技術(shù)處理人 體組織器官的切面顯像。X線CT 片提供給醫(yī)生的信息量，遠遠大于普通X線照片觀 察所得的信息。目前，螺旋CT(spiral CT 或helicalet CT)已經(jīng)問世，能快速掃描 和重建圖像，在臨床應(yīng)用中取代了多數(shù)傳統(tǒng)的CT，提高了診斷準(zhǔn)確率［1］。醫(yī)學(xué) 工程研究利用生物組織中氫、磷等原子的核磁共振(nu clear magnetic resonanc e)原理。研制成功了核磁共振計算機斷層成像系統(tǒng)(MRI)，它不僅 可分辨病理解剖 結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化，還能做到早期識別組織生化功能變化的信息，顯示某些疾 病在 早期價段的改變，有利于臨床早期診斷。可以認(rèn)為MRI工程的進步，促進了醫(yī)學(xué)診 斷學(xué) 向功能與形態(tài)相結(jié)合的方向發(fā)展，向超快速成像、準(zhǔn)實時動態(tài)MRI、MRA、FM RI、MRS發(fā)展。根據(jù)核醫(yī)學(xué)示蹤，利用正電子發(fā)射核素(18F，11C，13N)的原理，創(chuàng)造 的正電子發(fā)射體層攝影(PET)，是目前最先進的影像診斷技術(shù)。美國新聞媒體

把PET列為十大 醫(yī)學(xué)生物技術(shù)的榜首。PET問世不過30年歷史，但它已顯示出對腫 瘤學(xué)、心臟病學(xué)、神經(jīng)病 學(xué)、器官移植，新藥開發(fā)等研究領(lǐng)域的重要價值［2］。影像學(xué)診斷水平的不斷提高，與20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。

介入醫(yī)學(xué)問世 介入醫(yī)學(xué)是一種微創(chuàng)傷的診療技術(shù)。Dotter和Judkin(1964 年)是最早使用介入技術(shù)治療疾病的創(chuàng)始人，他們用導(dǎo)管對下肢動脈阻塞性病變進行 擴張治 療取得成功。1967年Margulis首先使用過介入放射學(xué)(Interventional Ra diology)，這是醫(yī) 學(xué)文獻出現(xiàn)“介入”一詞的最早記載。1977年 Gruenzing成功 地進行了首例冠狀動脈球囊擴 張術(shù)獲得成功以后，介入性診療技術(shù)由于其創(chuàng)傷小、患者痛苦少，安全有效而倍受臨床歡迎。20世紀(jì)80年代隨著生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā) 展，高精度計算機化影像診查儀器、數(shù)字減影血管造 影(DSA)、射頻消融技術(shù)以及 高分子(high-polymer)新材料制成的介入技術(shù)用的各種導(dǎo)管相 繼問世，使介入性 診療技術(shù)發(fā)生了飛速進步，臨床應(yīng)用范圍不斷擴大，從心血管、腦血管、非血管 管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應(yīng)證，并使診療效果明顯提高，患者可減免許多大手術(shù)之苦。有人把介入診療技術(shù)視 為與藥物診療、手術(shù)診療 并列的臨床三大診療技術(shù)之一，也有人把介入診療技術(shù)稱之為20世 紀(jì)發(fā)展起來的 臨床醫(yī)學(xué)新領(lǐng)域--介入醫(yī)學(xué)［3，4］。

人工器官的應(yīng)用 當(dāng)人體器官因病傷已不能用常規(guī)方法救治時，現(xiàn)代臨床醫(yī)療技術(shù)有可能使用一種人工制造的裝置來替代病損器官或補償其生理功能，人們 稱這種裝置 為人工器官(artificial organ)。如20世紀(jì)50年代以前，風(fēng)濕性心臟 瓣膜病的治療，除了應(yīng) 用抗風(fēng)濕藥物、強心藥物對癥治療外，對病損的瓣膜很難 修復(fù)改善，不少患者因心功能衰竭 死亡。而今天可以應(yīng)用人工心肺機體外循環(huán)技 術(shù)，在心臟停跳狀態(tài)下切開心臟，進行更換人 工瓣膜或進行房、室間隔缺損的修 補，使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復(fù)健康。心外科 之所以能達到今天這樣 的水平，主要是由于人工心肺機的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工 血管等新材 料、新技術(shù)的結(jié)果［5］。

腎功能衰竭、尿毒癥患者愈后不良，而人工腎血液透析技術(shù)已挽救了大量腎病 晚期患者的生 命，腎病治療學(xué)也因此有了很大進步。

現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程中人工器官的發(fā)展也非常迅速，除上述人工器官外，人工關(guān) 節(jié)、人工心臟 起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應(yīng)用，使千千 萬萬的患者恢復(fù)了健康?？梢哉f，人體各種器官除大腦不能用人工器官代替外，其余各器官都存在用人工器官替代的 可能性。

此外，放射醫(yī)學(xué)、超聲醫(yī)學(xué)、激光醫(yī)學(xué)、核醫(yī)學(xué)、醫(yī)用電子技術(shù)、計算機遠程 醫(yī)療技術(shù)等先 進的醫(yī)療技術(shù)和儀器設(shè)備都是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)工程研究開發(fā)的成果，綜上 可見，20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工 程的發(fā)展，顯著提高了醫(yī)學(xué)診斷和治療水平，有力地推 動著醫(yī)學(xué)科學(xué)的進步。

21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程展望 縱觀醫(yī)學(xué)新技術(shù)誕生和發(fā)展的 歷史，從倫琴發(fā)現(xiàn)

X線到今天X射線診療技術(shù)的發(fā)展，從朗茲萬發(fā)現(xiàn)超聲波到今天B超診斷的 廣泛應(yīng)用，從布洛赫和伯塞爾發(fā)現(xiàn)核磁共振到今天MRI的問世，從赫斯費爾德發(fā)明CT到今天

C T成像系統(tǒng)的應(yīng)用，都是以物理學(xué)工程技術(shù)為基礎(chǔ)、醫(yī)學(xué)需求為前提發(fā)展起來的 醫(yī)學(xué)新技術(shù)。循著20世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的軌跡，我們有理由預(yù)測21世紀(jì)新的醫(yī)學(xué)診療 技術(shù)可能在以下10個方 面有重大突破和創(chuàng)新：

(1)各種診療儀器、實驗裝置趨向計算機化、智能化，遠程醫(yī)療信 息網(wǎng)絡(luò)化，診療用機器人將被廣泛應(yīng)用。［6］

(2)介入性微創(chuàng)，無創(chuàng)診療技術(shù)在臨床醫(yī)療中占有越來越重要的地位。激光技 術(shù)，納米技術(shù) 和植入型超微機器人將在醫(yī)療各領(lǐng)域里發(fā)揮重要作用。

(3)醫(yī)療實踐發(fā)現(xiàn)單一形態(tài)影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著 PET的問世和應(yīng) 用，形態(tài)和功能相結(jié)合的新型檢測系統(tǒng)將有大發(fā)展。非影像增顯劑 型心血管、腦血管影像診 查系統(tǒng)將在21世紀(jì)問世。

(4)生物材料和組織工程將有較大發(fā)展，生物機械結(jié)合型、生物型人工器官將 有新突破，人 工器官將在臨床醫(yī)療中廣泛應(yīng)用。

(5)材料和藥物相結(jié)合的新型給藥技術(shù)和裝置將有很大發(fā)展，植入型藥物長效 緩釋材料，藥 物貼覆透入材料，促上皮、組織生長可降解材料，可逆抗生育絕育 材料、生物止血材料將有 新突破。

(6)未來醫(yī)療將由治療型為主向預(yù)防保健型醫(yī)療模式轉(zhuǎn)變。為此，用于社區(qū)、家庭、個人醫(yī) 療保健診療儀器，康復(fù)保健裝置，以及微型健康自我監(jiān)測醫(yī)療器械 和用品將有廣泛需求和應(yīng) 用。

(7)除繼續(xù)努力加強生物源性疾病防治外，對精神、心理、社會源性疾病的防 治診療技術(shù)和 相應(yīng)儀器設(shè)備的研制受到越來越多的重視與開發(fā)，研制精神分析、心理安撫、生物反饋型診 療技術(shù)和設(shè)備將是生物醫(yī)學(xué)工程的新起點。

(8)創(chuàng)傷是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型創(chuàng)傷防護裝置、生命急救 系統(tǒng)是未來生 物醫(yī)學(xué)工程的重要課題。

(9)即將迎來的21世紀(jì)是分子生物學(xué)時代，有關(guān)分子生物學(xué)的診療新技術(shù)將快 速發(fā)展，遺傳、疾病基因診療技術(shù)，生物技術(shù)和微電子技術(shù)相結(jié)合的DNA芯片、雪 白芯片和診療系統(tǒng)將被 廣泛應(yīng)用。

(10)空氣污染、環(huán)境污染嚴(yán)重危害著人類健康，研究和開發(fā)勞動保護、家庭保 健、個人防護 用的人工氣候微環(huán)境是未來不能忽視的問題。

1997年我國發(fā)布了關(guān)于衛(wèi)生工作改革與發(fā)展的決定，提出了奮斗目標(biāo)：“到2 000年，基本實 現(xiàn)人人享有初級衛(wèi)生保健”，到2010年國民健康的主要指標(biāo)在經(jīng)濟 發(fā)達地區(qū)達到或接近世界 中等發(fā)達國家水平，在欠發(fā)達地區(qū)達到發(fā)展中國家的先 進水平。1999年國家科技部召開了“ 發(fā)展生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)戰(zhàn)略研討會”，國家 工程院開展了有關(guān)發(fā)展我國醫(yī)療器械工業(yè)戰(zhàn)略研 究等，對推動生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)

發(fā)展、落實創(chuàng)新工程戰(zhàn)略布置起著重要作用。20世紀(jì)人類與 疾病做斗爭，在醫(yī)學(xué) 診療技術(shù)上取得了重大成就；但面向21世紀(jì)的巨大挑戰(zhàn)，我們要動員起 來，調(diào)整 政策，制定規(guī)劃，改革醫(yī)學(xué)研究教學(xué)的舊模式，發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)多學(xué)科交叉合作的優(yōu)勢，創(chuàng)建全新的生物醫(yī)學(xué)，為人民造福。

參考文獻

［1］Ge Wang Micheal WV.Preliminary study on helical CT algorithms for

pati ent motion estimation and compensation.IEEE Trans.Medical Imagi

ng,1995,14(2)：205

［2］Minn H, Lapela M, Klemi PJ et al.Predication of surviva l with fl

uorin-18-fluoro deoxyglucose and PET in head and neck caner.J Nucl M e

d, 1997,38：1907

［3］Scheinman MM.Catheter Ablation.Circulation, 1991, 83：1489-1498

［4］楊于彬，生物醫(yī)學(xué)工程與介入性診療技術(shù)，世界醫(yī)療器械，1997，3(9)：5 0-52

［5］Katircioglu F , Yamak B,Battalogla B, et al.Long term re sults of

mitral valve replacement with preservation of the posterior leaflet.J

Heart Valve Dis, 1996,5(3)：302

［6］Peredina A, Allen A.Telemedicine technology and clinical app

第三篇：生物醫(yī)學(xué)工程回顧與展望

生物醫(yī)學(xué)工程回顧與展望

生物醫(yī)學(xué)工程回顧與展望

發(fā)布時間： 2003-4-14 作者：楊子彬

生物醫(yī)學(xué)工程(Biomedical Engineering,BME)是一門生物、醫(yī)學(xué)和工程多學(xué)

科交叉的邊緣科學(xué)，它是用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理論和方法，研究新材料、新技術(shù)、新 儀器設(shè)備，用于防病、治病、保護人民健康，提高醫(yī)學(xué)水平的一門新興學(xué)科。

生物醫(yī)學(xué)工程在國際上做為一個學(xué)科出現(xiàn)，始于20世紀(jì)50年代，特別是隨著宇 航技術(shù)的進步、人類實現(xiàn)了登月計劃以來，生物醫(yī)學(xué)工程有了快速的發(fā)展。在我 國，生物醫(yī)學(xué)工程做為一 個專門學(xué)科起步于20世紀(jì)70年代，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中 國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)原院校長、我國著名 的醫(yī)學(xué)家黃家駟院士是我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué) 科最早的倡導(dǎo)者。1977年中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)生物 醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的創(chuàng)建、1980年中 國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會的成立，有力地推進了我國生物醫(yī)學(xué)工 程的發(fā)展。目前，我 國許多高?？蒲袉挝痪O(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程機構(gòu)，從事著生物醫(yī)學(xué)的科研 教學(xué)工作，在我國生物醫(yī)學(xué)工程科學(xué)事業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。

顯微鏡的發(fā)明 “解剖”一詞由希臘語“Anatomia”轉(zhuǎn)譯而來，其意思是用

刀剖割，肉眼觀察研究人體結(jié)構(gòu)。17世紀(jì)Lee Wenhock發(fā)明了光學(xué)顯微鏡，推動了 解剖學(xué)向 微觀層次發(fā)展，使人們不但可以了解人體大體解剖的變化，而且可以進 一步觀察研究其細胞 形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。隨著光學(xué)顯微鏡的出現(xiàn)，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相繼誕 生了細胞學(xué)、組織學(xué)、細胞病理 學(xué)，從而將醫(yī)學(xué)研究提高到細胞形態(tài)學(xué)水平。

普通光學(xué)顯微鏡的分辨能力只能達到微米(μm)級水平，難以分辨病毒及細胞 的超微細結(jié)構(gòu)、核結(jié)構(gòu)、DNA等大分子結(jié)構(gòu)。而20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的電子顯微鏡，使人們能觀察到納米(nm)級的微小個體，研究細胞的超微結(jié)構(gòu)。光學(xué)顯微鏡和電 子顯微鏡的發(fā)明都是醫(yī)學(xué)工程研究 的成果，它們對推動醫(yī)學(xué)的發(fā)展起了重要作用。

影像學(xué)診斷飛躍進步 影像學(xué)診斷是20世紀(jì)醫(yī)學(xué)診斷最重要發(fā)展最快的領(lǐng)域

之一。50年代X光透視和攝片是臨床最常用的影像學(xué)診斷方法，而今天由于X線CT技 術(shù)的出現(xiàn) 和應(yīng)用，使影像學(xué)診斷水平發(fā)生了飛躍，從而極大地提高了臨床診斷水平。即計算機體斷層 攝影(computed tomography CT),即是利用計算機技術(shù)處理人

體組織器官的切面顯像。X線CT 片提供給醫(yī)生的信息量，遠遠大于普通X線照片觀 察所得的信息。目前，螺旋CT(spiral CT 或helicalet CT)已經(jīng)問世，能快速掃描 和重建圖像，在臨床應(yīng)用中取代了多數(shù)傳統(tǒng)的CT，提高了診斷準(zhǔn)確率［1］。醫(yī)學(xué) 工程研究利用生物組織中氫、磷等原子的核磁共振(nu clear magnetic resonanc e)原理。研制成功了核磁共振計算機斷層成像系統(tǒng)(MRI)，它不僅 可分辨病理解剖 結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化，還能做到早期識別組織生化功能變化的信息，顯示某些疾 病在 早期價段的改變，有利于臨床早期診斷?？梢哉J(rèn)為MRI工程的進步，促進了醫(yī)學(xué)診 斷學(xué) 向功能與形態(tài)相結(jié)合的方向發(fā)展，向超快速成像、準(zhǔn)實時動態(tài)MRI、MRA、FM RI、MRS發(fā)展。根據(jù)核醫(yī)學(xué)示蹤，利用正電子發(fā)射核素(18F，11C，13N)的原理，創(chuàng)造 的正電子發(fā)射體層攝影(PET)，是目前最先進的影像診斷技術(shù)。美國新聞媒體 把PET列為十大 醫(yī)學(xué)生物技術(shù)的榜首。PET問世不過30年歷史，但它已顯示出對腫 瘤學(xué)、心臟病學(xué)、神經(jīng)病 學(xué)、器官移植，新藥開發(fā)等研究領(lǐng)域的重要價值［2］。影像學(xué)診斷水平的不斷提高，與20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。

介入醫(yī)學(xué)問世 介入醫(yī)學(xué)是一種微創(chuàng)傷的診療技術(shù)。Dotter和Judkin(1964 年)是最早使用介入技術(shù)治療疾病的創(chuàng)始人，他們用導(dǎo)管對下肢動脈阻塞性病變進行 擴張治 療取得成功。1967年Margulis首先使用過介入放射學(xué)(Interventional Ra diology)，這是醫(yī) 學(xué)文獻出現(xiàn)“介入”一詞的最早記載。1977年 Gruenzing成功 地進行了首例冠狀動脈球囊擴 張術(shù)獲得成功以后，介入性診療技術(shù)由于其創(chuàng)傷小、患者痛苦少，安全有效而倍受臨床歡迎。20世紀(jì)80年代隨著生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā) 展，高精度計算機化影像診查儀器、數(shù)字減影血管造 影(DSA)、射頻消融技術(shù)以及 高分子(high-polymer)新材料制成的介入技術(shù)用的各種導(dǎo)管相 繼問世，使介入性 診療技術(shù)發(fā)生了飛速進步，臨床應(yīng)用范圍不斷擴大，從心血管、腦血管、非血管 管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應(yīng)證，并使診療效果明顯提高，患者可減免許多大手術(shù)之苦。有人把介入診療技術(shù)視 為與藥物診療、手術(shù)診療 并列的臨床三大診療技術(shù)之一，也有人把介入診療技術(shù)稱之為20世 紀(jì)發(fā)展起來的 臨床醫(yī)學(xué)新領(lǐng)域--介入醫(yī)學(xué)［3，4］。

人工器官的應(yīng)用 當(dāng)人體器官因病傷已不能用常規(guī)方法救治時，現(xiàn)代臨床醫(yī)

療技術(shù)有可能使用一種人工制造的裝置來替代病損器官或補償其生理功能，人們 稱這種裝置 為人工器官(artificial organ)。如20世紀(jì)50年代以前，風(fēng)濕性心臟 瓣膜病的治療，除了應(yīng) 用抗風(fēng)濕藥物、強心藥物對癥治療外，對病損的瓣膜很難 修復(fù)改善，不少患者因心功能衰竭 死亡。而今天可以應(yīng)用人工心肺機體外循環(huán)技 術(shù)，在心臟停跳狀態(tài)下切開心臟，進行更換人 工瓣膜或進行房、室間隔缺損的修 補，使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復(fù)健康。心外科 之所以能達到今天這樣 的水平，主要是由于人工心肺機的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工 血管等新材 料、新技術(shù)的結(jié)果［5］。

腎功能衰竭、尿毒癥患者愈后不良，而人工腎血液透析技術(shù)已挽救了大量腎病 晚期患者的生 命，腎病治療學(xué)也因此有了很大進步。

現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程中人工器官的發(fā)展也非常迅速，除上述人工器官外，人工關(guān) 節(jié)、人工心臟 起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應(yīng)用，使千千 萬萬的患者恢復(fù)了健康。可以說，人體各種器官除大腦不能用人工器官代替外，其余各器官都存在用人工器官替代的 可能性。

此外，放射醫(yī)學(xué)、超聲醫(yī)學(xué)、激光醫(yī)學(xué)、核醫(yī)學(xué)、醫(yī)用電子技術(shù)、計算機遠程 醫(yī)療技術(shù)等先 進的醫(yī)療技術(shù)和儀器設(shè)備都是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)工程研究開發(fā)的成果，綜上 可見，20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工 程的發(fā)展，顯著提高了醫(yī)學(xué)診斷和治療水平，有力地推 動著醫(yī)學(xué)科學(xué)的進步。

21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程展望 縱觀醫(yī)學(xué)新技術(shù)誕生和發(fā)展的 歷史，從倫琴發(fā)現(xiàn)

X線到今天X射線診療技術(shù)的發(fā)展，從朗茲萬發(fā)現(xiàn)超聲波到今天B超診斷的 廣泛應(yīng)用，從布洛赫和伯塞爾發(fā)現(xiàn)核磁共振到今天MRI的問世，從赫斯費爾德發(fā)明CT到今天 C T成像系統(tǒng)的應(yīng)用，都是以物理學(xué)工程技術(shù)為基礎(chǔ)、醫(yī)學(xué)需求為前提發(fā)展起來的 醫(yī)學(xué)新技術(shù)。循著20世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的軌跡，我們有理由預(yù)測21世紀(jì)新的醫(yī)學(xué)診療 技術(shù)可能在以下10個方 面有重大突破和創(chuàng)新：

(1)各種診療儀器、實驗裝置趨向計算機化、智能化，遠程醫(yī)療信 息網(wǎng)絡(luò)化，診療用機器人將被廣泛應(yīng)用。［6］

(2)介入性微創(chuàng)，無創(chuàng)診療技術(shù)在臨床醫(yī)療中占有越來越重要的地位。激光技 術(shù)，納米技術(shù) 和植入型超微機器人將在醫(yī)療各領(lǐng)域里發(fā)揮重要作用。

(3)醫(yī)療實踐發(fā)現(xiàn)單一形態(tài)影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著 PET的問世和應(yīng) 用，形態(tài)和功能相結(jié)合的新型檢測系統(tǒng)將有大發(fā)展。非影像增顯劑 型心血管、腦血管影像診 查系統(tǒng)將在21世紀(jì)問世。

(4)生物材料和組織工程將有較大發(fā)展，生物機械結(jié)合型、生物型人工器官將 有新突破，人 工器官將在臨床醫(yī)療中廣泛應(yīng)用。

(5)材料和藥物相結(jié)合的新型給藥技術(shù)和裝置將有很大發(fā)展，植入型藥物長效 緩釋材料，藥 物貼覆透入材料，促上皮、組織生長可降解材料，可逆抗生育絕育 材料、生物止血材料將有 新突破。

(6)未來醫(yī)療將由治療型為主向預(yù)防保健型醫(yī)療模式轉(zhuǎn)變。為此，用于社區(qū)、家庭、個人醫(yī) 療保健診療儀器，康復(fù)保健裝置，以及微型健康自我監(jiān)測醫(yī)療器械 和用品將有廣泛需求和應(yīng) 用。

(7)除繼續(xù)努力加強生物源性疾病防治外，對精神、心理、社會源性疾病的防 治診療技術(shù)和 相應(yīng)儀器設(shè)備的研制受到越來越多的重視與開發(fā)，研制精神分析、心理安撫、生物反饋型診 療技術(shù)和設(shè)備將是生物醫(yī)學(xué)工程的新起點。

(8)創(chuàng)傷是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型創(chuàng)傷防護裝置、生命急救 系統(tǒng)是未來生 物醫(yī)學(xué)工程的重要課題。

(9)即將迎來的21世紀(jì)是分子生物學(xué)時代，有關(guān)分子生物學(xué)的診療新技術(shù)將快 速發(fā)展，遺傳、疾病基因診療技術(shù)，生物技術(shù)和微電子技術(shù)相結(jié)合的DNA芯片、雪 白芯片和診療系統(tǒng)將被 廣泛應(yīng)用。

(10)空氣污染、環(huán)境污染嚴(yán)重危害著人類健康，研究和開發(fā)勞動保護、家庭保 健、個人防護 用的人工氣候微環(huán)境是未來不能忽視的問題。

1997年我國發(fā)布了關(guān)于衛(wèi)生工作改革與發(fā)展的決定，提出了奮斗目標(biāo)：“到2 000年，基本實 現(xiàn)人人享有初級衛(wèi)生保健”，到2010年國民健康的主要指標(biāo)在經(jīng)濟 發(fā)達地區(qū)達到或接近世界 中等發(fā)達國家水平，在欠發(fā)達地區(qū)達到發(fā)展中國家的先 進水平。1999年國家科技部召開了“ 發(fā)展生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)戰(zhàn)略研討會”，國家 工程院開展了有關(guān)發(fā)展我國醫(yī)療器械工業(yè)戰(zhàn)略研 究等，對推動生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè) 發(fā)展、落實創(chuàng)新工程戰(zhàn)略布置起著重要作用。20世紀(jì)人類與 疾病做斗爭，在醫(yī)學(xué) 診療技術(shù)上取得了重大成就；但面向21世紀(jì)的巨大挑戰(zhàn)，我們要動員起 來，調(diào)整 政策，制定規(guī)劃，改革醫(yī)學(xué)研究教學(xué)的舊模式，發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)多學(xué)科交叉合作的優(yōu)

勢，創(chuàng)建全新的生物醫(yī)學(xué)，為人民造福。

參考文獻

［1］Ge Wang Micheal WV.Preliminary study on helical CT algorithms for pati ent motion estimation and compensation.IEEE Trans.Medical Imagi ng,1995,14(2)：205

［2］Minn H, Lapela M, Klemi PJ et al.Predication of surviva l with fl uorin-18-fluoro deoxyglucose and PET in head and neck caner.J Nucl M e d, 1997,38：1907

［3］Scheinman MM.Catheter Ablation.Circulation, 1991, 83：1489-1498

［4］楊于彬，生物醫(yī)學(xué)工程與介入性診療技術(shù)，世界醫(yī)療器械，1997，3(9)：5 0-52

［5］Katircioglu F , Yamak B,Battalogla B, et al.Long term re sults of mitral valve replacement with preservation of the posterior leaflet.J Heart Valve Dis, 1996,5(3)：302

［6］Peredina A, Allen A.Telemedicine technology and clinical app

第四篇：生物醫(yī)學(xué)工程回顧與展望

《學(xué)科進展專題》

課程論文

生物醫(yī)學(xué)工程回顧與展望

摘要：生物醫(yī)學(xué)工程(Biomedical Engineering,BME)是一門生物、醫(yī)學(xué)和工學(xué)學(xué) 科交叉的邊緣科學(xué)，它是用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的理論和方法，研究新材料、新技術(shù)、新儀器設(shè)備，用于防病、治病、保護人民健康，提高醫(yī)學(xué)水平的一門新興學(xué)科。

關(guān)鍵詞：生物醫(yī)學(xué)工程新興學(xué)科新儀器設(shè)備新技術(shù)

生物醫(yī)學(xué)工程在國際上做為一個學(xué)科出現(xiàn)，始于20世紀(jì)50年代，特別是隨著宇航技術(shù)的進步、人類實現(xiàn)了登月計劃以來，生物醫(yī)學(xué)工程有了快速的發(fā)展。在我國，生物醫(yī)學(xué)工程做為一 個專門學(xué)科起步于20世紀(jì)70年代，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院、中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)原院校長、我國著名 的醫(yī)學(xué)家黃家駟院士是我國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)科最早的倡導(dǎo)者。1977年中國協(xié)和醫(yī)科大學(xué)生物 醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的創(chuàng)建、1980年中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會的成立，有力地推進了我國生物醫(yī)學(xué)工 程的發(fā)展。目前，我國許多高校科研單位均設(shè)有生物醫(yī)學(xué)工程機構(gòu)，從事著生物醫(yī)學(xué)的科研 教學(xué)工作，在我國生物醫(yī)學(xué)工程科學(xué)事業(yè)的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。

顯微鏡的發(fā)明 “解剖”一詞由希臘語“Anatomia”轉(zhuǎn)譯而來，其意思是用刀剖割，肉眼觀察研究人體結(jié)構(gòu)。17世紀(jì)Lee Wenhock發(fā)明了光學(xué)顯微鏡，推動了解剖學(xué)向 微觀層次發(fā)展，使人們不但可以了解人體大體解剖的變化，而且可以進一步觀察研究其細胞 形態(tài)結(jié)構(gòu)的變化。隨著光學(xué)顯微鏡的出現(xiàn)，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域相繼誕生了細胞學(xué)、組織學(xué)、細胞病理 學(xué)，從而將醫(yī)學(xué)研究提高到細胞形態(tài)學(xué)水平。

普通光學(xué)顯微鏡的分辨能力只能達到微米(μm)級水平，難以分辨病毒及細胞的超微細結(jié)構(gòu)、核結(jié)構(gòu)、DNA等大分子結(jié)構(gòu)。而20世紀(jì)60年代出現(xiàn)的電子顯微鏡，使人們能觀察到納米(nm)級的微小個體，研究細胞的超微結(jié)構(gòu)。光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡的發(fā)明都是醫(yī)學(xué)工程研究 的成果，它們對推動醫(yī)學(xué)的發(fā)展起了重要作用。影像學(xué)診斷飛躍進步 影像學(xué)診斷是20世紀(jì)醫(yī)學(xué)診斷最重要發(fā)展最快的領(lǐng)域 之一。50年代X光透視和攝片是臨床最常用的影像學(xué)診斷方法，而今天由于X線CT技術(shù)的出現(xiàn) 和應(yīng)用，使影像學(xué)診斷水平發(fā)生了飛躍，從而極大地提高了臨床診斷水平。即計算機體斷層 攝影(computed tomography CT),即是利用計算機技術(shù)處理人體組織器官的切面顯像。X線CT 片提供給醫(yī)生的信息量，遠遠大于普通X線照片觀察所得的信息。目前，螺旋CT(spiral CT 或helicalet CT)已經(jīng)問世，能快速掃描和重建圖像，在臨床應(yīng)用中取代了多數(shù)傳統(tǒng)的CT，提高了診斷準(zhǔn)確率［1］。醫(yī)學(xué) 工程研究利用生物組織中氫、磷等原子的核磁共振(nu clear magnetic resonanc e)原理。研制成功了核磁共振計算機斷層成像系統(tǒng)(MRI)，它不僅 可分辨病理解剖結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化，還能做到早期識別組織生化功能變化的信息，顯示某些疾 病在早期價段的改變，有利于臨床早期診斷。可以認(rèn)為MRI工程的進步，促進了醫(yī)學(xué)診斷學(xué) 向功能與形態(tài)相結(jié)合的方向發(fā)展，向超快速成像、準(zhǔn)實時動態(tài)MRI、MRA、FMRI、MRS發(fā)展。根據(jù)核醫(yī)學(xué)示蹤，利用正電子發(fā)射核素(18F，11C，13N)的原理，創(chuàng)造 的正電子發(fā)射體層攝影(PET)，是目前最先進的影像診斷技術(shù)。美國新聞媒體把PET列為十大 醫(yī)學(xué)生物技術(shù)的榜首。PET問世不過30年歷史，但它已顯示出對腫

瘤學(xué)、心臟病學(xué)、神經(jīng)病 學(xué)、器官移植，新藥開發(fā)等研究領(lǐng)域的重要價值［2］。影像學(xué)診斷水平的不斷提高，與20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān)。介入醫(yī)學(xué)問世 介入醫(yī)學(xué)是一種微創(chuàng)傷的診療技術(shù)。Dotter和Judkin(1964 年)是最早使用介入技術(shù)治療疾病的創(chuàng)始人，他們用導(dǎo)管對下肢動脈阻塞性病變進行擴張治 療取得成功。1967年Margulis首先使用過介入放射學(xué)(Interventional Radiology)，這是醫(yī) 學(xué)文獻出現(xiàn)“介入”一詞的最早記載。1977年 Gruenzing成功地進行了首例冠狀動脈球囊擴 張術(shù)獲得成功以后，介入性診療技術(shù)由于其創(chuàng)傷小、患者痛苦少，安全有效而倍受臨床歡迎。20

世紀(jì)80年代隨著生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展，高精度計算機化影像診查儀器、數(shù)字減影血管造 影(DSA)、射頻消融技術(shù)以及高分子(high-polymer)新材料制成的介入技術(shù)用的各種導(dǎo)管相 繼問世，使介入性診療技術(shù)發(fā)生了飛速進步，臨床應(yīng)用范圍不斷擴大，從心血管、腦血管、非血管管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應(yīng)證，并使診療效果明顯提高，患者可減免許多大手術(shù)之苦。有人把介入診療技術(shù)視 為與藥物診療、手術(shù)診療并列的臨床三大診療技術(shù)之一，也有人把介入診療技術(shù)稱之為20世 紀(jì)發(fā)展起來的臨床醫(yī)學(xué)新領(lǐng)域--介入醫(yī)學(xué)［3，4］。

人工器官的應(yīng)用 當(dāng)人體器官因病傷已不能用常規(guī)方法救治時，現(xiàn)代臨床醫(yī) 療技術(shù)有可能使用一種人工制造的裝置來替代病損器官或補償其生理功能，人們稱這種裝置 為人工器官(artificial organ)。如20世紀(jì)50年代以前，風(fēng)濕性心臟瓣膜病的治療，除了應(yīng) 用抗風(fēng)濕藥物、強心藥物對癥治療外，對病損的瓣膜很難修復(fù)改善，不少患者因心功能衰竭 死亡。而今天可以應(yīng)用人工心肺機體外循環(huán)技術(shù)，在心臟停跳狀態(tài)下切開心臟，進行更換人 工瓣膜或進行房、室間隔缺損的修補，使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復(fù)健康。心外科 之所以能達到今天這樣的水平，主要是由于人工心肺機的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工 血管等新材料、新技術(shù)的結(jié)果［5］。

腎功能衰竭、尿毒癥患者愈后不良，而人工腎血液透析技術(shù)已挽救了大量腎病晚期患者的生 命，腎病治療學(xué)也因此有了很大進步。

現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)工程中人工器官的發(fā)展也非常迅速，除上述人工器官外，人工關(guān)節(jié)、人工心臟 起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應(yīng)用，使千千萬萬的患者恢復(fù)了健康?？梢哉f，人體各種器官除大腦不能用人工器官代替外，其余各器官都存在用人工器官替代的 可能性。

此外，放射醫(yī)學(xué)、超聲醫(yī)學(xué)、激光醫(yī)學(xué)、核醫(yī)學(xué)、醫(yī)用電子技術(shù)、計算機遠程醫(yī)療技術(shù)等先 進的醫(yī)療技術(shù)和儀器設(shè)備都是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)工程研究開發(fā)的成果，綜上可見，20世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工 程的發(fā)展，顯著提高了醫(yī)學(xué)診斷和治療水平，有力地推動著醫(yī)學(xué)科學(xué)的進步。

21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程展望 縱觀醫(yī)學(xué)新技術(shù)誕生和發(fā)展的 歷史，從倫琴發(fā)現(xiàn)X線到今天X射線診療技術(shù)的發(fā)展，從朗茲萬發(fā)現(xiàn)超聲波到今天B

超診斷的 廣泛應(yīng)用，從布洛赫和伯塞爾發(fā)現(xiàn)核磁共振到今天MRI的問世，從赫斯費爾德發(fā)明CT到今天C T成像系統(tǒng)的應(yīng)用，都是以物理學(xué)工程技術(shù)為基礎(chǔ)、醫(yī)學(xué)需求為前提發(fā)展起來的醫(yī)學(xué)新技術(shù)。循著20世紀(jì)醫(yī)學(xué)發(fā)展的軌跡，我們有理由預(yù)測21世紀(jì)新的醫(yī)學(xué)診療技術(shù)可能在以下10個方 面有重大突破和創(chuàng)新：

(1)各種診療儀器、實驗裝置趨向計算機化、智能化，遠程醫(yī)療信 息網(wǎng)絡(luò)化，診療用機器人將被廣泛應(yīng)用。［6］

(2)介入性微創(chuàng)，無創(chuàng)診療技術(shù)在臨床醫(yī)療中占有越來越重要的地位。激光技術(shù)，納米技術(shù) 和植入型超微機器人將在醫(yī)療各領(lǐng)域里發(fā)揮重要作用。

(3)醫(yī)療實踐發(fā)現(xiàn)單一形態(tài)影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著PET的問世和應(yīng) 用，形態(tài)和功能相結(jié)合的新型檢測系統(tǒng)將有大發(fā)展。非影像增顯劑型心血管、腦血管影像診 查系統(tǒng)將在21世紀(jì)問世。

(4)生物材料和組織工程將有較大發(fā)展，生物機械結(jié)合型、生物型人工器官將有新突破，人 工器官將在臨床醫(yī)療中廣泛應(yīng)用。

(5)材料和藥物相結(jié)合的新型給藥技術(shù)和裝置將有很大發(fā)展，植入型藥物長效緩釋材料，藥 物貼覆透入材料，促上皮、組織生長可降解材料，可逆抗生育絕育材料、生物止血材料將有 新突破。

(6)未來醫(yī)療將由治療型為主向預(yù)防保健型醫(yī)療模式轉(zhuǎn)變。為此，用于社區(qū)、家庭、個人醫(yī) 療保健診療儀器，康復(fù)保健裝置，以及微型健康自我監(jiān)測醫(yī)療器械和用品將有廣泛需求和應(yīng) 用。

(7)除繼續(xù)努力加強生物源性疾病防治外，對精神、心理、社會源性疾病的防治診療技術(shù)和 相應(yīng)儀器設(shè)備的研制受到越來越多的重視與開發(fā)，研制精神分析、心理安撫、生物反饋型診 療技術(shù)和設(shè)備將是生物醫(yī)學(xué)工程的新起點。

(8)創(chuàng)傷是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型創(chuàng)傷防護裝置、生命急救系統(tǒng)是未來生 物醫(yī)學(xué)工程的重要課題。

(9)即將迎來的21世紀(jì)是分子生物學(xué)時代，有關(guān)分子生物學(xué)的診療新技術(shù)將快速發(fā)展，遺傳、疾病基因診療技術(shù)，生物技術(shù)和微電子技術(shù)相結(jié)合的DNA芯片、雪白芯片和診療系統(tǒng)將被 廣泛應(yīng)用。

(10)空氣污染、環(huán)境污染嚴(yán)重危害著人類健康，研究和開發(fā)勞動保護、家庭保健、個人防護 用的人工氣候微環(huán)境是未來不能忽視的問題。

1997年我國發(fā)布了關(guān)于衛(wèi)生工作改革與發(fā)展的決定，提出了奮斗目標(biāo)：“到2000年，基本實 現(xiàn)人人享有初級衛(wèi)生保健”，到2010年國民健康的主要指標(biāo)在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)達到或接近世界 中等發(fā)達國家水平，在欠發(fā)達地區(qū)達到發(fā)展中國家的先進水平。1999年國家科技部召開了“ 發(fā)展生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)戰(zhàn)略研討會”，國家工程院開展了有關(guān)發(fā)展我國醫(yī)療器械工業(yè)戰(zhàn)略研 究等，對推動生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展、落實創(chuàng)新工程戰(zhàn)略布置起著重要作用。20世紀(jì)人類與 疾病做斗爭，在醫(yī)學(xué)

診療技術(shù)上取得了重大成就；但面向21世紀(jì)的巨大挑戰(zhàn)，我們要動員起 來，調(diào)整政策，制定規(guī)劃，改革醫(yī)學(xué)研究教學(xué)的舊模式，發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)多學(xué)科交叉合作的優(yōu) 勢，創(chuàng)建全新的生物醫(yī)學(xué)，為人民造福。

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第五篇：PLC的發(fā)展歷程和展望

PLC的發(fā)展歷程和展望

出處：PLCopen China for efficiency in automation（PLCopen 中國組織）

可編程序控制器的英文為Programmable Controller，在二十實際七十至八十年代一直簡稱為PC。由于到90年代，個人計算機發(fā)展起來，也簡稱為PC；加之可編程序的概念所涵蓋的范圍太大，所以美國AB公司首次將可編程序控制器定名為可編程序邏輯控制器（PLC，Programmable Logic Controller），為了方便，仍簡稱PLC為可編程序控制器。有人把可編程序控制器組成的系統(tǒng)稱為PCS可編程序控制系統(tǒng)，強調(diào)可編程序控制器生產(chǎn)廠商向人們提供的已是完整的系統(tǒng)了。

PLC的發(fā)展和市場情況

1968年美國GM（通用汽車）公司提出取代繼電器控制裝置的要求，第二年美國數(shù)字公司研制出了第一土改可編程序控制器，滿足了GM公司裝配線的要求。隨著集成電路技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已有第五代PLC產(chǎn)品了。

在以改變幾何形狀和機械性能為特征的制造工業(yè)和以物理變化和化學(xué)變化將原料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品為特征的過程工業(yè)中，除了以連續(xù)量為主的反饋控制外，特別在制造工業(yè)中存在了大量的開關(guān)量為主的開環(huán)的順序控制，它按照邏輯條件進行順序動作號按照時序動作；另外還有與順序、時序無關(guān)的按照邏輯關(guān)系進行連鎖保護動作的控制；以及大量的開關(guān)量、脈沖量、計時、計數(shù)器、模擬量的越限報警等狀態(tài)量為主的——離散量的數(shù)據(jù)采集監(jiān)視。由于這些控制和監(jiān)視的要求，所以PLC發(fā)展成了取代繼電器線路和進行順序控制為主的產(chǎn)品。在多年的生產(chǎn)實踐中，逐漸形成了PLC、DCS與IPC三足鼎立之勢，還有其它的單回路智能式調(diào)節(jié)器等在市場上占有一定的百分比。

在八十年代至九十年代中期，是PLC發(fā)展最快的時期，年增長率一直保持為30~40%。由于PLC 人機聯(lián)系處理模擬能力和網(wǎng)絡(luò)方面功能的進步，擠占了一部分DCS的市場（過程控制）并逐漸壟斷了污水處理等行業(yè)，但是由于工業(yè)PC（IPC）的出現(xiàn)，特別是近年來現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，IPC和FCS也擠占了一部分PLC市場，所以近年來PLC增長速度總的說是漸緩。目前全世界有200多廠家生產(chǎn)300多品種PLC產(chǎn)品，主要應(yīng)用在汽車（23%）、糧食加工（16.4%）、化學(xué)/制藥（14.6%）、金屬/礦山（11.5%）、紙漿/造紙（11.3%）等行業(yè)。

國內(nèi)PLC生產(chǎn)廠約三十家，但沒有形成頗具規(guī)模的生產(chǎn)能力和名牌產(chǎn)品，還有一部分是以仿制、來件組裝或“貼牌”方式生產(chǎn)，因此可以說PLC在我國未形成制造產(chǎn)業(yè)。作為原理、技術(shù)和工藝均無尖端技術(shù)難度的產(chǎn)品，只要努力，是能形成制造產(chǎn)業(yè)的。

在PLC應(yīng)用方面，我國是很活躍的，近年來每年約新投入10萬臺套PLC產(chǎn)品，年銷售額30億人民幣，應(yīng)用的行業(yè)也很廣。但是與其它國家相比，在機械加工及生產(chǎn)線方面的應(yīng)用，還需要加大投入。

我國市場上流行的有如下幾家PLC產(chǎn)品：

施耐德公司，包括早期天津儀表廠引進莫迪康公司的產(chǎn)品，目前有Quantum、Premium、Momentum等產(chǎn)品；

羅克韋爾公司（包括AB公司）PLC產(chǎn)品，目前有SLC、Micro Logix、Control Logix等產(chǎn)品；

西門子公司的產(chǎn)品，目前有SIMATIC S7-400/300/200系列產(chǎn)品；

GE公司的產(chǎn)品；日本歐姆龍、三菱、富士、松下等公司產(chǎn)品。

PLC的市場的潛力是巨大的，不僅在我國，即使在工業(yè)發(fā)達的日本也有調(diào)查表明，PLC配套的機電一體化產(chǎn)品的比例占42%，采用繼電器、接觸器控制尚有24%。所以說，需要應(yīng)用PLC的場合還很多，在我國就更是如此了。

從技術(shù)創(chuàng)新的角度看，我國大中型企業(yè)還要大力發(fā)展CIMS，在機械制造廠要形成FMS柔性制造系統(tǒng)，PLC是基礎(chǔ)，所以PLC市場是廣闊的。PLC具有穩(wěn)定可靠、價格便宜、功能齊全、應(yīng)用靈活方便、操作維護方便的優(yōu)點，這是它能持久的占有市場的根本原因，我們下面重點闡述幾個問題，并研究其發(fā)展趨勢。

PLC的硬件和軟件

PLC在90年代已經(jīng)形成微、些 中、大、巨型多種PLC。按I/O點數(shù)分，可分為：微型PLC： 32 I/O

小型PLC： 256 I/O

中型PLC：1024 I/O

大型PLC：4096 I/O

巨型PLC：8195 I/O（注：近年來有單機支持300回路和65000點I/O的大型系統(tǒng)）

對應(yīng)中型PLC以上，均采用16位~32位CPU，微、小型PLC原采用8位CPU，現(xiàn)在根據(jù)通訊等方面要求，有的也改用16位~32位CPU。由于I/O 64點以下PLC銷售額占整個PLC的47%，64點~256點的占31%，合計位整個PLC銷售額的78%，所以對微、小型PLC應(yīng)多加研究。

PLC控制器本身的硬件采用積木式結(jié)構(gòu)，各廠家產(chǎn)品結(jié)構(gòu)大同小異。以日本歐姆龍C200HE為例，為總線模板框式結(jié)構(gòu)，基本框架（CPU母板）上裝有CPU模板，其它槽位裝有I/O模板；如果I/O模板多時，可由CPU母板經(jīng)I/O擴展電纜連接I/O擴展母板，在其上裝I/O模板；另一種方法是配備遠程I/O從站等。這些都說明了PLC廠家將硬件各部件均向用戶開發(fā)，便于用戶選用，配置成規(guī)模不等的PLC，而且這種硬件配置的開放性，為制造商、分銷商（代理商）、系統(tǒng)集成商、最終用戶帶來很多方便，為營銷供應(yīng)鏈帶來很大便利，這是一大成功經(jīng)驗。

PLC內(nèi)的I/O模板，除一般的DI/DO、AD/DA模板外，還發(fā)展了一系列特殊功能的I/O模板，這為PLC用于各行各業(yè)打開了出路，如用于條形碼識別的ASCII/BASIC模板，用于反饋控制的PID模板，用于運行控制、機械加工的高速計數(shù)模板、單軸位置控制模板、雙軸位置控制模板、凸輪定位器模板、射頻識別接口模板等，這在以后還會有很大發(fā)展。另外在輸入、輸出的相關(guān)元件、強干擾場合的輸入、輸出電隔離、地隔離等方面也會更加完善。

PLC中的CPU與存儲器配合，完成控制功能。它與DCS系統(tǒng)處理溫度、壓力、流量等參數(shù)的系統(tǒng)不同，采用快速的巡回掃描周期，一般為0.1~0.2秒，更快的則選用50毫秒或更小的消滅周期。它是一個數(shù)字采樣控制系統(tǒng)。

為了完成控制策略，為了替代繼電器，使用戶等完成類似繼電器線路的控制系統(tǒng)梯形圖，而編制了一套控制算法功能塊（或子程序），稱為指令系統(tǒng)，固化在存貯器ROM中，用戶在編制應(yīng)用程序時可以調(diào)用。指令系統(tǒng)大致可以分為兩類，即基本指令和擴展指令。細分一般PLC的指令系統(tǒng)有：基本指令、定時器/計數(shù)器指令、移位指令、傳送指令、比較指令、轉(zhuǎn)換指令、BCD運算指令、二進制運算指令、增量/減量指令、邏輯運算指令、特殊運算指令等，這些指令多是類似匯編語言。另外PLC還提高了充足的計時器、計數(shù)器、內(nèi)部繼電器、寄存器及存貯區(qū)等內(nèi)部資源，為編程帶來極大方便。

由于各PLC廠家產(chǎn)品在指令系統(tǒng)上的差異及編程方法上用戶要求不同，近年來IEC制訂了基于Windows的編程語言標(biāo)準(zhǔn)IEC61131-3（注：1993年IEC頒布可編程序控制器的國際標(biāo)準(zhǔn)IEC1131），它規(guī)定了指令表（IL）、梯形圖（LD）、順序功能圖（SFC）、功能塊圖（FBD）、結(jié)構(gòu)化文本（ST）五種編程語言。這包括了文本化編程（IL、ST）和圖形編程（LD、FBD）兩個方面，而SFC則在兩類編程

語言中均可使用。IEC技術(shù)委員會（TC65）進來開展了IEC61499項目，將IEC61131-3進行了擴展，它是針對通過通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的模塊化分布系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)，將對IEC61131-3有所改善。這是以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)的可編程序邏輯控制裝置在高層次上走向開放性的標(biāo)準(zhǔn)化文件，是PLC發(fā)展的一大趨勢。

PLC的網(wǎng)絡(luò)及發(fā)展趨勢

一個或若干PLC與PC機聯(lián)出系統(tǒng)，PC機起到原編程器及人機界面操作站的作用，這20世紀(jì)90年代的新潮流，這樣為系統(tǒng)集成帶來了商機，同時編程軟件和人機界面軟件（監(jiān)控軟件或稱組態(tài)軟件）及軟件接口（或稱驅(qū)動軟件）也得到了發(fā)展。

近年來，PLC廠家在原來CPU模板上提供物理層RS232/422/485接口的基礎(chǔ)，逐漸增加了各種通訊接口，而且提供完整的通訊網(wǎng)絡(luò)。由于近來數(shù)據(jù)通訊技術(shù)發(fā)展很快，用戶對開放性要求很強烈，現(xiàn)場總線技術(shù)及以太網(wǎng)技術(shù)也同步發(fā)展，所以PLC構(gòu)成的PCS系統(tǒng)比DCS的開放性所處的現(xiàn)狀稍好一些。

目前羅克韋爾AB公司已形成了多層結(jié)構(gòu)體系，即Ether Net、Control Net、Device Net及Asi等現(xiàn)場總線（原DH+網(wǎng)也可兼容）。西門子公司在Profibus-DP通訊網(wǎng)絡(luò)及Profibus-FMS網(wǎng)絡(luò)以外，提出了S7 Routing網(wǎng)絡(luò)，即Profibus-DP和Industrial Enternet兩層結(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)還在發(fā)展，我國應(yīng)已積極的姿態(tài)投入其中。

2001年我國機械工業(yè)成為工業(yè)發(fā)展新亮點，總產(chǎn)值比上年增長17.15%，汽車產(chǎn)量為世界前10位，機床產(chǎn)量為世界第5位。機械工業(yè)利潤增長33.35%，占整個工業(yè)新增利潤六成多。出口同樣出現(xiàn)可喜的增長?，F(xiàn)在機械工業(yè)提出要實施網(wǎng)絡(luò)化，對這一點，PLC從業(yè)人員應(yīng)有清醒的認(rèn)識，應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)化的開放性、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的性能/價格比和網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性、先進性上特別下功夫。

網(wǎng)絡(luò)向上連是互聯(lián)網(wǎng)問題，向下連是現(xiàn)場總線問題，另外現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能否用以太網(wǎng)“e網(wǎng)到底”方式、網(wǎng)絡(luò)采用客戶器/服務(wù)器方式、瀏覽器/服務(wù)器方式、生產(chǎn)者/消費者方式、接口軟件采用OPC方式等問題都有待進一步落實。PLC與智能MCC馬達控制中心、與數(shù)控機床配套的NC/CNC數(shù)控設(shè)備，以及與其它運行控制系統(tǒng)、電控設(shè)備、變頻器和軟起動器等連成系統(tǒng)；PLC要與DCS分工合作，充當(dāng)DCS的遠程I/O站等；PLC要與IPC分工合作，除用IPC作人機界面外，作軟件PLC的I/O部件也是可行的；此外還有PLC與緊急停車安全系統(tǒng)（ESD，Emergency Shut Down Systems）的關(guān)系、與立體倉庫、機器人、CAD/CAM等等都要處理好關(guān)系?？傊?，PLC要兼容各種新技術(shù)，使PLC成為真正意義上的“電腦”。

PLC的應(yīng)用領(lǐng)域是寬闊的，還有許多領(lǐng)域急待開拓，如用于海關(guān)過境車輛認(rèn)證（深圳鹽田）、自動售藥?。ㄈ舾芍兴幍辏┰谖覈延袑嵗?。另外，在離散事件冬天系統(tǒng)中，如公路網(wǎng)交通流（車輛計數(shù)、乘客計數(shù)及停留時間計量）、物流系統(tǒng)、柔行制造系統(tǒng)（敏捷制造系統(tǒng)）及一切非標(biāo)準(zhǔn)隨服務(wù)系統(tǒng)中，均可以采用PLC，進而建模和采取對策并優(yōu)化。PLC的前途一片美好，一切悲觀的論點是站不住腳的。至于技術(shù)進步，PLC與其它技術(shù)融合以至消失，那還需要一定的時間！