Que es ingeniería biomédica

Que es ingeniería biomédica. La ingeniería biomédica es la aplicación de los principios y las técnicas de resolución de problemas de la ingeniería a la biología y la medicina. Esto es evidente en todo el cuidado de la salud, desde diagnóstico y análisis hasta tratamiento y recuperación, y ha entrado en la conciencia pública a través de la proliferación de dispositivos médicos implantables, como marcapasos y caderas artificiales, a tecnologías más futuristas como la ingeniería de células madre y el 3-D impresión de órganos biológicos.

La propia ingeniería es un campo innovador, el origen de las ideas que conducen a todo, desde los automóviles hasta la industria aeroespacial, desde los rascacielos hasta el sonar. La ingeniería biomédica se centra en los avances que mejoran la salud humana y la atención de la salud en todos los niveles.

Los ingenieros biomédicos difieren de otras disciplinas de ingeniería que tienen una influencia en la salud humana, en que los ingenieros biomédicos usan y aplican un conocimiento íntimo de los principios biológicos modernos en su proceso de diseño de ingeniería. Aspectos de ingeniería mecánica, ingeniería eléctrica, ingeniería química, ciencia de los materiales, química, matemáticas e informática e ingeniería están todos integrados con la biología humana en la ingeniería biomédica para mejorar la salud humana, ya sea una extremidad protésica avanzada o un avance en la identificación de proteínas dentro de las celdas

Hay muchas subdisciplinas dentro de la ingeniería biomédica, que incluyen el diseño y desarrollo de dispositivos médicos activos y pasivos, implantes ortopédicos, imágenes médicas, procesamiento de señal biomédica, ingeniería de células madre y de tejidos, e ingeniería clínica, por nombrar solo algunos.

Los bioingenieros trabajan con médicos, terapeutas e investigadores para desarrollar sistemas, equipos y dispositivos con el fin de resolver problemas clínicos.

Aportes

Los ingenieros biomédicos han desarrollado una serie de tecnologías que mejoran la vida y salvan vidas. Éstas incluyen:

  • Prótesis , como prótesis dentales y reemplazos de extremidades artificiales.
  • Dispositivos y sistemas quirúrgicos, como cirugía robótica y láser .
  • Sistemas para controlar los signos vitales y la química de la sangre.
  • Dispositivos implantados, como bombas de insulina, marcapasos y órganos artificiales.
  • Métodos de imagen, como ultrasonidos, rayos X, haces de partículas y resonancia magnética .
  • Diagnósticos, como lab-on-a-chip y sistemas expertos.
  • Equipos y dispositivos terapéuticos, como diálisis renal y estimulación nerviosa eléctrica transcutánea (TENS).
  • Radioterapia con rayos de partículas y rayos X.
  • Dispositivos de terapia física, como equipos de ejercicio y tecnología ponible .

La práctica de la ingeniería biomédica tiene una larga historia. Uno de los primeros ejemplos es un dedo protésico de madera y cuero que se encuentra en una momia egipcia de 3.000 años de antigüedad. Antes de eso, incluso las muletas simples y los bastones eran una forma de dispositivos de asistencia diseñados, y la primera persona en diseñar una férula para un hueso roto podría considerarse como un ingeniero biomédico temprano.

Historia

La ingeniería biomédica ha evolucionado a lo largo de los años en respuesta a los avances en ciencia y tecnología. A lo largo de la historia, los humanos hemos creado dispositivos cada vez más efectivos para diagnosticar y tratar enfermedades y para aliviar, rehabilitar o compensar las discapacidades o lesiones. Un ejemplo es la evolución de los audífonos para mitigar la pérdida de audición a través de la amplificación de sonido. La trompeta de oreja , un dispositivo grande en forma de cuerno que se sostuvo hasta la oreja, fue la única «forma viable» de asistencia auditiva hasta mediados del siglo XX, según el Museo de audífonos. Los dispositivos eléctricos se habían desarrollado antes, pero tardaron en alcanzarlos, dijo el museo en su sitio web.

Las obras de Alexander Graham Bell y Thomas Edison sobre transmisión y amplificación de sonido a fines del siglo XIX y principios del siglo XX se aplicaron para fabricar los primeros audífonos de mesa. Estos fueron seguidos por los primeros dispositivos portátiles (o «conectables») que utilizan amplificadores de tubo de vacío alimentados por baterías de gran tamaño. Sin embargo, los primeros audífonos portátiles tuvieron que esperar el desarrollo del transistor por parte de William Shockley y su equipo en Bell Laboratories. El posterior desarrollo de circuitos microintegrados y la tecnología de batería avanzada ha llevado a audífonos en miniatura que se adaptan por completo al canal auditivo.

Algunas figuras notables en la historia de la ingeniería biomédica y sus contribuciones incluyen:

  • Forrest Bird (ventilador mecánico).
  • John Charnley (reemplazo artificial de cadera).
  • Graeme Clarke (implante coclear).
  • Willem Einthoven (electrocardiógrafo).
  • Wilson Greatbatch (marcapasos cardíaco interno).
  • Charles Hufnagel (válvula cardíaca artificial).
  • Robert Jarvik (corazón artificial).
  • Willem Johan Kolff (diálisis renal).
  • René Laënnec (estetoscopio).
  • Michel Mirowski (desfibrilador cardioversor implantable).
  • Wilhelm Roentgen (rayos X).

¿Qué hacen los ingenieros biomédicos?

Los ingenieros biomédicos trabajan en una amplia variedad de entornos y disciplinas. Hay oportunidades en la industria para innovar, diseñar y desarrollar nuevas tecnologías; en la academia, fomentando la investigación y empujando las fronteras de lo que es médicamente posible, así como probando, implementando y desarrollando nuevas herramientas de diagnóstico y equipos médicos; y en el gobierno para establecer estándares de seguridad para dispositivos médicos. Muchos ingenieros biomédicos encuentran empleo en compañías de nueva creación o como empresarios mismos.

Los ingenieros de células madre y tejidos están trabajando para la recreación artificial de órganos humanos, ayudando en trasplantes y ayudando a millones de personas alrededor del mundo a vivir vidas mejores. Los expertos en dispositivos médicos desarrollan nuevos dispositivos implantables y externos, como marcapasos, stents coronarios, implantes ortopédicos, prótesis, productos dentales y dispositivos ambulatorios. Los ingenieros clínicos trabajan para garantizar que el equipo médico sea seguro y confiable para su uso en entornos clínicos. La ingeniería biomédica es un campo extremadamente amplio con muchas oportunidades para la especialización.

El futuro de la ingeniería biomédica

Económicamente hablando, el diagnóstico médico se triplica en valor de mercado cada año. Los avances revolucionarios en las imágenes médicas y el diagnóstico médico están cambiando la forma en que se practica la medicina. Los nuevos dispositivos médicos, surgidos en los laboratorios de investigación de ingenieros biomédicos de todo el mundo, han alterado por completo la forma en que los médicos tratan la enfermedad y el trauma, extendiendo la calidad y duración de la vida humana.

En última instancia, el futuro de la ingeniería biomédica está vinculado tanto a los problemas y obstáculos que descubrimos y los avances y logros en campos como la química, la ciencia de los materiales y la biología. Al igual que en la mayoría de los otros campos, la interdisciplinariedad significa que la innovación se origina en muchas direcciones al mismo tiempo.

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