Биомедицинская инженерия

Биомедицинская инженерия ( BME ) или медицинская инженерия — это применение инженерных принципов и концепций проектирования в медицине и биологии для целей здравоохранения (например, диагностики или терапии). BME также традиционно известен как «биоинженерия», но этот термин стал также относиться к биологической инженерии . Эта область стремится сократить разрыв между инженерией и медициной , сочетая инженерные навыки проектирования и решения проблем с медико-биологическими науками для улучшения лечения, включая диагностику , мониторинг и терапию . [1] [2]В сферу деятельности инженера-биомедика также входит управление текущим медицинским оборудованием в больницах с соблюдением соответствующих отраслевых стандартов. Это включает в себя предоставление рекомендаций по оборудованию, закупку, плановые испытания и профилактическое обслуживание, роль, также известную как техник по биомедицинскому оборудованию (BMET) или клиническая инженерия .

Биомедицинская инженерия недавно стала самостоятельным исследованием по сравнению со многими другими областями техники. Такая эволюция распространена как переход новой области от междисциплинарной специализации среди уже существующих областей к тому, чтобы считаться областью самой по себе. Большая часть работы в области биомедицинской инженерии состоит из исследований и разработок , охватывающих широкий спектр областей (см. Ниже). Известные приложения биомедицинской инженерии включают разработку биосовместимых протезов , различных диагностических и терапевтических медицинских устройств , начиная от клинического оборудования и заканчивая микроимплантатами, обычным оборудованием для визуализации, таким как МРТ и ЭКГ / ЭКГ,регенеративный рост тканей, фармацевтические препараты и терапевтические биологические препараты.

Биоинформатика — это междисциплинарная область, в которой разрабатываются методы и программные средства для понимания биологических данных. Биоинформатика как междисциплинарная область науки объединяет информатику, статистику, математику и инженерию для анализа и интерпретации биологических данных.

Биоинформатика считается как общим термином для совокупности биологических исследований, в которых компьютерное программирование используется как часть их методологии, так и ссылкой на конкретные аналитические «конвейеры», которые неоднократно используются, особенно в области геномики. Обычно биоинформатика используется для идентификации генов-кандидатов и нуклеотидов (SNP). Часто такая идентификация проводится с целью лучшего понимания генетической основы болезни, уникальных адаптаций, желательных свойств (особенно у сельскохозяйственных видов) или различий между популяциями. Менее формальным способом биоинформатика также пытается понять принципы организации последовательностей нуклеиновых кислот и белков.

Биомеханика - это изучение структуры и функции механических аспектов биологических систем на любом уровне от целых организмов до органов , клеток и клеточных органелл [ 3] с использованием методов механики . [4]

Биоматериал — это любая материя, поверхность или конструкция, которая взаимодействует с живыми системами. Биоматериалам как науке около пятидесяти лет. Изучение биоматериалов называется наукой о биоматериалах или инженерией биоматериалов . За свою историю компания пережила устойчивый и сильный рост, и многие компании вкладывали большие суммы денег в разработку новых продуктов. Наука о биоматериалах включает в себя элементы медицины, биологии, химии, тканевой инженерии и материаловедения.

Телемедицинская система . Федеральный центр нейрохирургии в Тюмени , 2013 г.
Гемодиализ процесс очистки крови человека, чьи почки не работают нормально.
Пример олигомикрочипа с примерно 40 000 зондовых пятен с увеличенной вставкой для демонстрации деталей.
Рибосома — это биологическая машина , использующая динамику белков .
Микромассовые культуры клеток C3H-10T1/2 при различном напряжении кислорода, окрашенные альциановым синим .
Схема оксигенатора с силиконовой мембраной
Схема усилителя биомедицинских приборов , используемая для мониторинга биологических сигналов низкого напряжения, пример применения электронной инженерии в биомедицинской инженерии к электрофизиологии .
МРТ головы человека, пример применения электротехники в биомедицинской инженерии для диагностической визуализации . Нажмите здесь, чтобы просмотреть анимированную последовательность фрагментов.
Искусственные конечности : правая рука является примером протеза , а левая рука является примером миоэлектрического контроля .
Протез глаза , пример биомедицинского применения машиностроения и биосовместимых материалов в офтальмологии .
Ультразвуковая картина мочевого пузыря (черная форма в виде бабочки) гиперплазированная простата . Пример совместной работы практической науки и медицины .
Схематическое изображение нормальной записи ЭКГ, показывающей синусовый ритм ; пример широко используемого клинического медицинского оборудования (работает за счет применения электронной техники в электрофизиологии и медицинской диагностике ).
Имплантаты, такие как искусственные тазобедренные суставы, обычно строго регулируются из-за инвазивного характера таких устройств.