Kas Ir Biomedicīnas Inženierija?

{h1}

Biomedicīnas inženierija ir bioloģijas, medicīnas un inženierijas integrācija, lai izstrādātu sistēmas un ierīces veselības aprūpes uzlabošanai.

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:

  • Protezēšana, piemēram, protēzes un mākslīgās ekstremitāšu aizvietotāji.
  • Ķirurģiskas ierīces un sistēmas, piemēram, robotu un lāzera ķirurģija.
  • Sistēmas dzīvībai svarīgo pazīmju un asins ķīmijas kontrolei.
  • Implantētas ierīces, piemēram, insulīna sūkņi, elektrokardiostimulatori un mākslīgie orgāni.
  • Attēlveidošanas metodes, piemēram, ultraskaņa, rentgenstari, daļiņu staru kūlis un magnētiskā rezonanse.
  • Diagnostika, piemēram, mikroshēmā un ekspertu sistēmas.
  • Terapeitiskais aprīkojums un ierīces, piemēram, nieru dialīze un transkutāna nervu stimulācija (TENS).
  • Staru terapija, izmantojot daļiņu starus un rentgenstarus.
  • Fizikālās terapijas ierīces, piemēram, trenažieri un valkājamas tehnoloģijas.

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:

  • Forrest Bird (mehāniskais ventilators).
  • Džons Čārlijs (mākslīgā gūžas locītavas endoprotezēšana).
  • Graeme Clarke (kohleārais implants).
  • Vilems Einthovens (elektrokardiogrāfs).
  • Vilsons Lielbērns (iekšējais sirds elektrokardiostimulators).
  • Charles Hufnagel (mākslīgais sirds vārsts).
  • Roberts Jarviks (mākslīgā sirds).
  • Vilems Johans Kolfs (nieru dialīze).
  • Renē Lanēns (stetoskops).
  • Mišela Mirovska (implantējams kardioverteru defibrilators).
  • Vilhelms Roentgens (rentgenstari).

Izglītības prasības

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.

Dr John Hummel (pa kreisi) un Dr. Ralph Augostini no Ohaio štata Universitātes Veksnera medicīnas centra ir vieni no pirmajiem ASV, kas implantē mazāko pasaules elektrokardiostimulatoru. Aptuveni uz pusi mazāks nekā AAA akumulators, elektrokardiostimulators ir paredzēts pacienta sirds kontrolei un tiek aktivizēts tikai nepieciešamības gadījumā. Paredzams, ka tas ilgs līdz 14 gadiem.

Dr John Hummel (pa kreisi) un Dr. Ralph Augostini no Ohaio štata Universitātes Veksnera medicīnas centra ir vieni no pirmajiem ASV, kas implantē mazāko pasaules elektrokardiostimulatoru. Aptuveni uz pusi mazāks nekā AAA akumulators, elektrokardiostimulators ir paredzēts pacienta sirds kontrolei un tiek aktivizēts tikai nepieciešamības gadījumā. Paredzams, ka tas ilgs līdz 14 gadiem.

Kredīts: Ohaio štata Veksnera medicīnas centrs

Biomedicīnas inženiera alga

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.

Kāda ir biomedicīnas inženierijas nākotne?

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.

Papildu resursi

  • Meklējiet augstāk novērtētās universitāšu programmas biomedicīnas inženierijā vietnē FindTheBest.com.
  • Biomedicīnas inženierijas biedrībā (BMES) ir uzskaitīti daudzi biomedicīnas inženierijas fokusa jomu piemēri.
  • Visaptverošs bioinženieriem nepieciešamo prasmju un iemaņu saraksts ir atrodams vietnē MyMajors.com.
Kas Ir Biomedicīnas Inženierija?


Video Papildinājums: Jauniete no Rumānijas Jēkabpilī popularizē veselīgu un sportisku dzīvesveidu.




Pētniecība


Masveida Pērkona Negaiss Tiek Izsekots Intensīviem Ugunsgrēkiem
Masveida Pērkona Negaiss Tiek Izsekots Intensīviem Ugunsgrēkiem

Agrākais Neatklātais Transvestīta Gleznojums
Agrākais Neatklātais Transvestīta Gleznojums

Zinātne Ziņas


Vai Krāsa Zaļā Veicina Vingrinājumu?
Vai Krāsa Zaļā Veicina Vingrinājumu?

10 Veidi, Kā Telpa Mēģina Jūs Nogalināt
10 Veidi, Kā Telpa Mēģina Jūs Nogalināt

Amerikas Mazākais Bruņurupucis Kļūst Par Maz
Amerikas Mazākais Bruņurupucis Kļūst Par Maz

Fiziķi Precīzi Noteiktu Elementāro Daļiņu, Kas Ved Uz Higsa
Fiziķi Precīzi Noteiktu Elementāro Daļiņu, Kas Ved Uz Higsa

Kāpēc Tenisa Bumbiņas Ātrāk Atlec Uz Vimbldonas Zāles?
Kāpēc Tenisa Bumbiņas Ātrāk Atlec Uz Vimbldonas Zāles?


LV.WordsSideKick.com
Visas Tiesības Aizsargātas!
Pavairošana Materiālu Atļauts Tikai Prostanovkoy Aktīvu Saiti Uz Vietni LV.WordsSideKick.com

© 2005–2024 LV.WordsSideKick.com