I seguenti sono esempi di aree speciali nel campo dell’ingegneria biomedica:
Bioinstrumentazione
La bioinstrumentazione è un’applicazione dell’ingegneria biomedica ed è un campo nuovo e imminente (anche l’ingegneria elettrica e l’informatica sono legate alla bioinstrumentazione). La maggior parte delle innovazioni all’interno della bioinstrumentazione hanno avuto luogo negli ultimi due decenni.
Questa specialità si concentra sul trattamento delle malattie e riunisce il mondo dell’ingegneria e della medicina., Utilizza l’elettronica, l’informatica e i principi di misurazione per sviluppare dispositivi, strumenti e meccanica utilizzati nella diagnosi e nel trattamento di problemi medici e sistemi biologici.
Questa specialità è anche focalizzata sull’utilizzo di più sensori per tenere d’occhio le caratteristiche fisiologiche di un essere umano o di un animale (la bioinstrumentazione è stata sviluppata per la prima volta dalla NASA durante le prime missioni spaziali per capire come gli esseri umani sono stati influenzati dai viaggi spaziali). I sensori convertono i segnali trovati all’interno del corpo in segnali elettrici.,
Attualmente, con oltre 40.000 app di monitoraggio della salute e del fitness disponibili sui nostri smartphone e dispositivi di monitoraggio del fitness indossati al polso che misurano la nostra frequenza cardiaca e i livelli di ossigeno, anche la bioinstrumentazione è stata assimilata nella nostra vita quotidiana.
Biomateriali
Come scienza, i biomateriali hanno circa cinquant’anni (lo studio dei biomateriali è chiamato scienza dei biomateriali o ingegneria dei biomateriali) e comprende elementi di medicina, biologia, chimica, ingegneria dei tessuti e scienza dei materiali., I biomateriali sono lo studio di materiali naturali o progettati in laboratorio che vengono utilizzati in dispositivi medici o come materiali di impianto.
I biomateriali possono essere prelevati dalla natura o realizzati sinteticamente in laboratorio utilizzando componenti metallici, polimeri, ceramiche o materiali compositi. I biomateriali sono spesso utilizzati per applicazioni mediche, come le valvole cardiache, o possono avere usi più interattivi, come le protesi d’anca rivestite di idrossi-apatite. I biomateriali sono utilizzati anche tutti i giorni in applicazioni dentali, chirurgia e consegna di farmaci.,
Biomeccanica
La biomeccanica coinvolge lo studio della meccanica nella struttura, funzione e movimento dei sistemi biologici. L’American Society of Biomechanics afferma che “la biomeccanica rappresenta l’ampia interazione tra meccanica e sistemi biologici”. Questo può essere a qualsiasi livello – da interi organismi a organi e cellule.
La biomeccanica è la scienza del movimento di un corpo vivente e studia come muscoli, ossa, tendini e legamenti lavorano insieme per produrre movimento., La biomeccanica include non solo la struttura dei muscoli e delle ossa e il movimento che sono in grado di generare, ma anche la meccanica della circolazione sanguigna e altre funzioni corporee.
La biomeccanica comprende anche lo studio di animali, piante e il funzionamento meccanico delle cellule. Le specialità all’interno della biomeccanica includono: Scienze biologiche; Scienza dell’esercizio e dello sport; Scienze della salute; Ergonomia e fattori umani; Ingegneria e scienze applicate.,
Ingegneria clinica
Un ingegnere clinico è definito dall’ACCE come “un professionista che supporta e avanza la cura del paziente applicando competenze ingegneristiche e manageriali alla tecnologia sanitaria.,”
La differenza tra un ingegnere biomedico e clinico ingegnere è un ingegnere biomedico è generalmente pensato per essere di qualcuno che lavora nella progettazione primari di dispositivi medici per i produttori, originale o in ricerca e sviluppo, o nel mondo accademico – mentre un ingegnere clinico in genere funziona in ospedali risolvere i problemi che sono molto vicino a dove l’attrezzatura è effettivamente utilizzato in un paziente di cura.
L’ingegneria clinica è una specialità che applica e implementa la tecnologia medica al fine di migliorare la fornitura di assistenza sanitaria., Gli ingegneri clinici fungono da consulenti tecnici per medici e amministratori, lavorano con le autorità governative sulle ispezioni e gli audit ospedalieri, consigliano i produttori di dispositivi medici per quanto riguarda i miglioramenti del design e reindirizzano le acquisizioni ospedaliere in base all’esperienza clinica.
Questi tipi di ingegneri sono focalizzati più sulla riprogettazione e riconfigurazione, piuttosto che sulla ricerca e lo sviluppo. Tuttavia, costituiscono un utile collegamento tra i produttori di prodotti e gli utenti finali perché sono addestrati nella progettazione di prodotti e processi, ma hanno anche familiarità con il punto di utilizzo.,
Rehabilitation Engineering
Rehabilitation engineering è lo studio dell’ingegneria e dell’informatica per progettare, sviluppare, testare e valutare dispositivi che assistono le persone che si stanno riprendendo o si stanno adattando alle disabilità fisiche e cognitive.
Gli ingegneri della riabilitazione sviluppano soluzioni tecnologiche e dispositivi per aiutare nel recupero delle funzioni fisiche e cognitive perse a causa di malattie o lesioni., Possono essere assistiti individui con problemi di mobilità, comunicazione, udito, visione e cognizione, nonché individui con sclerosi multipla, Parkinson, SLA, West Nile, lesioni del midollo spinale, traumi cerebrali o qualsiasi altra lesione o malattia debilitante. Dispositivi specificamente progettati possono aiutare con attività associate alla vita indipendente, all’istruzione, all’integrazione in una comunità e all’occupazione.
Gli ingegneri di riabilitazione possono osservare come gli individui svolgono compiti e quindi apportare modifiche o sistemazioni al fine di ridurre o eliminare lesioni e disagi futuri., Sul lato opposto dello spettro, gli ingegneri di riabilitazione possono aiutare a progettare e sviluppare interfacce intricate di computer cerebrali che hanno la capacità di consentire a una persona gravemente disabile di utilizzare computer e altri dispositivi semplicemente pensando alla funzione che vogliono svolgere.
La continua ricerca in ingegneria riabilitativa ci ha dato alcune tecnologie e tecniche molto innovative che possono aiutare notevolmente le persone.,>Brain computer interfaces – per aiutare gravemente compromessa persone di comunicare utilizzando il cervello impulsi elettrici per spostare un cursore del computer o di un braccio robotico che può raggiungere e afferrare oggetti o inviare messaggi di testo
Modulazione della funzione dell’organo – di agire come gli interventi per l’incontinenza urinaria e fecale e disturbi sessuali, e per il trattamento di funzione d’organo, come nel caso di una lesione del midollo spinale
Sistemi di Fisiologia
Sistemi di fisiologia utilizza strumenti di ingegneria per capire come i sistemi all’interno di organismi viventi, dai batteri agli esseri umani, di funzione e di rispondere ai cambiamenti nel loro ambiente.,
Nel contesto dell’ingegneria biomedica, si riferisce all’uso di principi matematici, scientifici e ingegneristici per prevedere il comportamento dei sistemi (questi sistemi includono l’intero corpo umano, organi o sistemi di organi, tessuti e dispositivi medici).
L’ingegneria biomedica viene utilizzata per ottenere una comprensione onnicomprensiva della funzione dei sistemi viventi e dell’interazione dei dispositivi medici con questi sistemi. Due esempi sono: la previsione del glucosio in individui normali e diabetici e lo sviluppo di patch cutanee che rilasciano farmaci.,
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