Biomedicīnas inženierija jeb bioinženierija ir inženiertehnisko principu piemērošana bioloģijas un veselības aprūpes jomā. Bioinženieri sadarbojas ar ārstiem, terapeitiem un pētniekiem, lai izstrādātu sistēmas, iekārtas un ierīces klīnisko problēmu risināšanai.
Biomedicīnas inženieri ir izstrādājuši vairākas dzīvību uzlabojošas un dzīvības glābšanas tehnoloģijas. Tie ietver:
Biomedicīnas inženierijas praksei ir sena vēsture. Viens no agrākajiem piemēriem ir koka un ādas protezēšanas purngals, kas atrasts uz 3000 gadus vecas Ēģiptes mūmijas. Pirms tam pat vienkāršas kruķi un spieķi bija inženiertehnisko palīglīdzekļu forma, un pirmo personu, kas izgatavoja šķembu šķeltai kaulai, varēja uzskatīt par agrīnu biomedicīnas inženieri.
Biomedicīnas inženierija gadu gaitā ir attīstījusies, reaģējot uz zinātnes un tehnoloģijas sasniegumiem. Vēstures gaitā cilvēki ir izstrādājuši arvien efektīvākas ierīces slimību diagnosticēšanai un ārstēšanai un invaliditātes vai ievainojumu atvieglošanai, rehabilitācijai vai kompensēšanai. Viens piemērs ir dzirdes aparātu attīstība, lai mazinātu dzirdi, pateicoties skaņas pastiprināšanai. Ausu trompete, liela raga formas ierīce, kas tika turēta līdz ausij, līdz 20. gadsimta vidum bija vienīgā dzirdamās palīdzības "dzīvotspējīgā forma", liecina dzirdes palīglīdzekļu muzejs. Elektriskās ierīces tika izstrādātas pirms tam, taču tās lēnām sāka darboties, muzejs paziņoja savā tīmekļa vietnē.
Pirmo planšetdatoru dzirdes aparātu izgatavošanai tika izmantoti Aleksandra Grehema Bella un Tomasa Edisona darbi par skaņas pārraidi un pastiprināšanu 19. gadsimta beigās un 20. gadsimta sākumā. Tiem sekoja pirmās pārnēsājamās (vai "ieslēdzamās") ierīces, izmantojot vakuuma cauruļu pastiprinātājus, ko darbina lielas baterijas. Tomēr pirmajos valkājamajos dzirdes aparātos bija jāgaida tranzistora izstrāde, ko veica Viljams Šoklijs un viņa komanda Bell Laboratories. Turpmākā mikrointegrēto shēmu un akumulatoru tehnoloģijas attīstība ir radījusi miniatūrus dzirdes aparātus, kas pilnībā ietilpst auss kanālā.
Daži nozīmīgi skaitļi biomedicīnas inženierijas vēsturē un viņu ieguldījums ietver:
Biomedicīnas inženieri projektē un izstrādā medicīnas sistēmas, aprīkojumu un ierīces. Pēc ASV Darba statistikas biroja (BLS) datiem, tas prasa padziļinātas zināšanas par aprīkojuma darbības principiem (elektronisko, mehānisko, bioloģisko utt.), Kā arī zināšanas par lietojumu, kuram tas paredzēts izmantot. Piemēram, lai izstrādātu mākslīgu sirdi, inženierim jābūt plašām zināšanām par elektrotehniku, mašīnbūvi un šķidruma dinamiku, kā arī padziļinātām izpratnēm par kardioloģiju un fizioloģiju. Lai izstrādātu mikroshēmas laboratoriju, ir vajadzīgas zināšanas par elektroniku, nanotehnoloģijām, materiālu zinātni un bioķīmiju. Lai izstrādātu protezēšanas nomaiņas ekstremitātes, ir nepieciešamas zināšanas mašīnbūvē un materiālu īpašībās, kā arī biomehānikā un fizioloģijā.
Kritiskās prasmes, kas nepieciešamas biomedicīnas inženierim, ietver plašu izpratni par vairākām inženierzinātņu jomām, kā arī konkrēto pielietojuma jomu. Tas varētu ietvert fizioloģijas, organiskās ķīmijas, biomehānikas vai datorzinātņu studijas. Tālākizglītība un apmācība ir nepieciešama arī, lai neatpaliktu no tehnoloģiju attīstības un iespējamiem jauniem lietojumiem.
Lielākajai daļai biomedicīnas inženierzinātņu darbu ir nepieciešams vismaz bakalaura grāds biomedicīnas inženierijā, norāda BLS. Daudzi darba devēji pieprasa arī valsts sertifikāciju kā profesionāls inženieris. Maģistra grāds bieži tiek prasīts paaugstināšanai pārvaldībā, un pastāvīga izglītība un apmācība ir nepieciešama, lai neatpaliktu no sasniegumiem tehnoloģijās, testēšanas un uzraudzības iekārtām, datoru aparatūrai un programmatūrai, kā arī valdības noteikumiem.
Saskaņā ar Salary.com, no 2014. gada jūlija tikko absolvēta biomedicīnas inženiera ar bakalaura grādu atalgojuma diapazons ir no 35 213 USD līdz 64 371 USD. Vidējā līmeņa inženiera ar maģistra grādu un piecu līdz 10 gadu pieredzi diapazons ir no USD 51 404 līdz USD 84 098; un diapazons vecākam inženierim ar maģistra grādu vai doktora grādu un vairāk nekā 15 gadu pieredzi ir USD 82 490 līdz USD 112 063. Daudzi pieredzējuši inženieri ar paaugstinātu grādu tiek paaugstināti vadošos amatos, kur viņi var nopelnīt vēl vairāk.
BLS prognozē, ka biomedicīnas inženieru nodarbinātība no 2012. līdz 2022. gadam pieaugs par 27 procentiem, daudz ātrāk nekā vidēji visās profesijās. Pieprasījums būs liels, jo, iespējams, novecojošai sabiedrībai būs nepieciešama lielāka medicīniskā aprūpe, kā arī tāpēc, ka sabiedrībā pieaug izpratne par biomedicīnas inženierijas sasniegumiem un to priekšrocībām, norāda BLS.
Džims Lūkass ir ārštata rakstnieks un redaktors, kas specializējas fizikā, astronomijā un inženierzinātnēs. Viņš ir Lucas Technologies.
Biomedicīnas inženierija ir bioloģijas, medicīnas un inženierijas integrācija, lai izstrādātu sistēmas un ierīces veselības aprūpes uzlabošanai.