ÁREAS DE INVESTIGACIÓN
* Órganos artificiales (audífonos, marcapasos cardíacos,
riñones y corazones artificiales, oxigenadores de sangre, vasos sanguíneos sintéticos (ingeniería vascular),
articulaciones, brazos y piernas).
* Monitorización automatizada del paciente (durante la cirugía o en cuidados intensivos, saludable
personas en entornos inusuales, como los astronautas en el espacio o bajo el agua
buzos a gran profundidad).
* Sensores de química sanguínea (potasio, sodio, O2, CO2 y pH).
* Dispositivos quirúrgicos y terapéuticos avanzados (sistema láser para cirugía ocular,
suministro automatizado de insulina, etc.).
* Aplicación de sistemas expertos e inteligencia artificial a clínica
toma de decisiones (sistemas informáticos para el diagnóstico de enfermedades).
* Diseño de laboratorios clínicos óptimos (analizador computarizado para sangre
muestras, laboratorio de cateterismo cardíaco, etc.).
* Sistemas de imágenes médicas (ultrasonido, tomografía computarizada, magnética
resonancia, tomografía por emisión de positrones, etc.).
* Modelado por computadora de sistemas fisiológicos (control de la presión arterial, renal
función, circuitos nerviosos visuales y auditivos, etc.).
* Diseño de biomateriales (propiedades mecánicas, de transporte y de biocompatibilidad de
materiales artificiales implantables).
* Biomecánica de lesiones y cicatrización de heridas (análisis de la marcha, aplicación de
factores de crecimiento, etc.).
* Medicina deportiva (rehabilitación, dispositivos de soporte externo, etc.).
Bioinstrumentation ( Bioinstrumentation ) es la aplicación de electrónica y medición.
Técnicas para desarrollar dispositivos utilizados en el diagnóstico y tratamiento de enfermedades.
Las computadoras son una parte esencial de la bioinstrumentación, desde el microprocesador en un instrumento de un solo propósito utilizado para realizar una variedad de tareas pequeñas hasta el microordenador necesario para procesar la gran cantidad de información en un sistema de imágenes médicas.
Los biomateriales ( biomateriales ) incluyen tejidos vivos y materiales artificiales utilizados
para implantación Comprender las propiedades y el comportamiento del material vivo es vital en el diseño de materiales de implante. La selección de un material apropiado para colocar en el cuerpo humano puede ser una de las tareas más difíciles que enfrenta el ingeniero biomédico. Ciertas aleaciones metálicas, cerámicas, polímeros y materiales compuestos se han utilizado como materiales implantables. Los biomateriales deben ser no tóxicos, no cancerígenos, químicamente inertes, estables y mecánicamente lo suficientemente fuertes como para resistir las fuerzas repetidas de toda la vida. Los biomateriales más nuevos incluso incorporan células vivas para proporcionar una verdadera coincidencia biológica y mecánica para el tejido vivo.
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La biomecánica ( biomecánica ) aplica la mecánica clásica (estática, dinámica, fluidos,
sólidos, termodinámica y mecánica continua) a biológicos o médicos
problemas. Incluye el estudio del movimiento, la deformación del material, el flujo interno.
el cuerpo y los dispositivos, y el transporte de componentes químicos a través de
medios y membranas biológicos y sintéticos. El progreso en biomecánica ha llevado al desarrollo del corazón y las válvulas cardíacas artificiales, a los reemplazos artificiales de las articulaciones, así como a una mejor comprensión de la función del corazón y los pulmones, los vasos sanguíneos y los capilares, y los huesos, cartílagos, discos intervertebrales, ligamentos y tendones de los sistemas musculoesqueléticos.
La ingeniería celular, tisular ( ingeniería tisular ) y la ingeniería genética (ingeniería genética ) implican intentos más recientes de atacar problemas biomédicos a nivel microscópico. Estas áreas utilizan la anatomía, la bioquímica y la mecánica de las estructuras celulares y subcelulares para comprender los procesos de la enfermedad y poder intervenir en sitios muy específicos. Con estas capacidades, los dispositivos en miniatura entregan compuestos que pueden estimular o inhibir los procesos celulares en ubicaciones específicas de destino para promover la curación o inhibir la formación y progresión de la enfermedad.
La Ingeniería Clínica es la aplicación de tecnología a la atención médica en
hospitales El ingeniero clínico es miembro del equipo de atención médica junto con médicos, enfermeras y otro personal del hospital. Los ingenieros clínicos son responsables de desarrollar y mantener bases de datos informáticas de instrumentación médica y registros de equipos y de la compra y uso de instrumentos médicos sofisticados. También pueden trabajar con médicos para adaptar la instrumentación a las necesidades específicas del médico y el hospital. Esto a menudo implica la interfaz de instrumentos con sistemas informáticos y software personalizado para control de instrumentos y adquisición y análisis de datos. Los ingenieros clínicos participan en la aplicación de la última tecnología a la atención médica.
Medical Imaging ( Medical Imaging ) combina el conocimiento de un fenómeno físico único
(sonido, radiación, magnetismo, etc.) con procesamiento, análisis y visualización de datos electrónicos de alta velocidad para generar una imagen. A menudo, estas imágenes se pueden obtener con procedimientos mínimos o completamente no invasivos, lo que las hace menos dolorosas y más fácilmente repetibles que las técnicas invasivas.
La bioingeniería ortopédica es la especialidad donde se han aplicado métodos de ingeniería y mecánica computacional para comprender la función de los huesos, las articulaciones y los músculos, y para el diseño de reemplazos artificiales de las articulaciones. Los bioingenieros ortopédicos analizan las características de fricción, lubricación y desgaste de las articulaciones naturales y artificiales; realizan análisis de estrés del sistema musculoesquelético; y desarrollan biomateriales artificiales (biológicos y sintéticos) para el reemplazo de huesos, cartílagos, ligamentos, tendones, meniscos y discos intervertebrales. A menudo realizan análisis de marcha y movimiento para el rendimiento deportivo y el resultado del paciente después de los procedimientos quirúrgicos. Los bioingenieros ortopédicos también realizan estudios fundamentales sobre la función celular y la transducción de mecano-señal.
La fisiología de sistemas es el término utilizado para describir ese aspecto de
ingeniería biomédica en la cual las estrategias, técnicas y herramientas de ingeniería
se utilizan para obtener una comprensión integral e integrada de la función de los organismos vivos, desde bacterias hasta humanos. El modelado por computadora se utiliza en el análisis de datos experimentales y en la formulación de descripciones matemáticas de eventos fisiológicos. En la investigación, los modelos predictores se utilizan en el diseño de nuevos experimentos para refinar nuestro conocimiento. Los sistemas vivos tienen sistemas de control de retroalimentación altamente regulados que pueden examinarse con técnicas de vanguardia. Ejemplos son la bioquímica del metabolismo y el control de los movimientos de las extremidades.