stringtranslate.com

Ingeniería Biomédica

Sistema de telemedicina . Centro Federal de Neurocirugía en Tiumén , 2013
Hemodiálisis , un proceso de purificación de la sangre de una persona cuyos riñones no funcionan normalmente

La ingeniería biomédica ( BME ) o ingeniería médica es la aplicación de principios de ingeniería y conceptos de diseño a la medicina y la biología para aplicaciones de atención médica (por ejemplo, con fines diagnósticos o terapéuticos). BME también es una ciencia tradicionalmente lógica para avanzar en el tratamiento de la atención médica, incluido el diagnóstico , el seguimiento y la terapia . [1] [2] También se incluye dentro del alcance de un ingeniero biomédico la gestión del equipo médico actual en los hospitales, respetando al mismo tiempo los estándares industriales pertinentes. Esto implica adquisiciones, pruebas de rutina, mantenimiento preventivo y recomendaciones de equipos, una función también conocida como técnico de equipos biomédicos (BMET) o ingeniero clínico .

La ingeniería biomédica ha surgido recientemente como su propio campo de estudio, en comparación con muchos otros campos de la ingeniería. [ cita necesaria ] Tal evolución es común cuando un nuevo campo pasa de ser una especialización interdisciplinaria entre campos ya establecidos a ser considerado un campo en sí mismo. Gran parte del trabajo en ingeniería biomédica consiste en investigación y desarrollo , que abarca una amplia gama de subcampos (ver más abajo). Las aplicaciones destacadas de la ingeniería biomédica incluyen el desarrollo de prótesis biocompatibles , diversos dispositivos médicos terapéuticos y de diagnóstico que van desde equipos clínicos hasta microimplantes, tecnologías de imágenes como MRI y EKG / ECG , crecimiento de tejido regenerativo y el desarrollo de fármacos , incluidos productos biofarmacéuticos .

Subcampos y campos relacionados

Bioinformática

Ejemplo de una micromatriz de oligonucleótidos con manchas de aproximadamente 40 000 sondas con un recuadro ampliado para mostrar los detalles

La bioinformática es un campo interdisciplinario que desarrolla métodos y herramientas de software para comprender datos biológicos. Como campo interdisciplinario de la ciencia, la bioinformática combina la informática, la estadística, las matemáticas y la ingeniería para analizar e interpretar datos biológicos.

La bioinformática se considera tanto un término general para el conjunto de estudios biológicos que utilizan la programación informática como parte de su metodología, como una referencia a "canalizaciones" de análisis específicas que se utilizan repetidamente, particularmente en el campo de la genómica. Los usos comunes de la bioinformática incluyen la identificación de genes y nucleótidos candidatos (SNP). A menudo, dicha identificación se realiza con el objetivo de comprender mejor la base genética de la enfermedad, las adaptaciones únicas, las propiedades deseables (especialmente en especies agrícolas) o las diferencias entre poblaciones. De una manera menos formal, la bioinformática también intenta comprender los principios organizativos dentro de las secuencias de ácidos nucleicos y proteínas.

Biomecánica

Los datos obtenidos de los impactos de los muñecos de prueba de choque son parte integral del campo de la biomecánica .

La biomecánica es el estudio de la estructura y función de los aspectos mecánicos de los sistemas biológicos, en cualquier nivel, desde organismos completos hasta órganos , células y orgánulos celulares , [3] utilizando los métodos de la mecánica . [4]

Biomateriales

Un biomaterial es cualquier materia, superficie o construcción que interactúa con sistemas vivos. Como ciencia, los biomateriales tienen unos cincuenta años. El estudio de los biomateriales se denomina ciencia de los biomateriales o ingeniería de biomateriales . Ha experimentado un crecimiento fuerte y constante a lo largo de su historia, y muchas empresas han invertido grandes cantidades de dinero en el desarrollo de nuevos productos. La ciencia de los biomateriales abarca elementos de la medicina, la biología, la química, la ingeniería de tejidos y la ciencia de los materiales.

Óptica biomédica

La óptica biomédica combina los principios de la física, la ingeniería y la biología para estudiar la interacción del tejido biológico y la luz, y cómo esto puede explotarse para la detección, la obtención de imágenes y el tratamiento. [5] Tiene una amplia gama de aplicaciones, incluidas imágenes ópticas, microscopía, oftalmoscopia, espectroscopia y terapia. Ejemplos de técnicas y tecnologías de óptica biomédica incluyen la tomografía de coherencia óptica (OCT), la microscopía de fluorescencia , la microscopía confocal y la terapia fotodinámica (PDT). La OCT, por ejemplo, utiliza la luz para crear imágenes tridimensionales de alta resolución de estructuras internas, como la retina del ojo o las arterias coronarias del corazón. La microscopía de fluorescencia implica marcar moléculas específicas con tintes fluorescentes y visualizarlas utilizando luz, lo que proporciona información sobre los procesos biológicos y los mecanismos de las enfermedades. Más recientemente, la óptica adaptativa está ayudando a obtener imágenes al corregir aberraciones en el tejido biológico, lo que permite obtener imágenes de mayor resolución y mayor precisión en procedimientos como la cirugía láser y las imágenes de retina.

Ingeniería de tejidos

La ingeniería de tejidos, al igual que la ingeniería genética (ver más abajo), es un segmento importante de la biotecnología , que se superpone significativamente con la BME.

Uno de los objetivos de la ingeniería de tejidos es crear órganos artificiales (a través de material biológico) para pacientes que necesitan trasplantes de órganos. Actualmente, los ingenieros biomédicos están investigando métodos para crear dichos órganos. Con este fin , los investigadores han cultivado mandíbulas sólidas [6] y tráqueas [7] a partir de células madre humanas. Se han cultivado en laboratorios varias vejigas urinarias artificiales y se han trasplantado con éxito a pacientes humanos. [8] Los órganos bioartificiales, que utilizan componentes tanto sintéticos como biológicos, también son un área de enfoque en la investigación, como los dispositivos de asistencia hepática que utilizan células hepáticas dentro de una construcción de biorreactor artificial. [9]

Cultivos de micromasas de células C3H-10T1/2 a tensiones de oxígeno variadas teñidas con azul alcián

Ingeniería genética

Ingeniería genética, tecnología de ADN recombinante, modificación/manipulación genética (GM) y empalme de genes son términos que se aplican a la manipulación directa de los genes de un organismo. A diferencia del mejoramiento tradicional, un método indirecto de manipulación genética, la ingeniería genética utiliza herramientas modernas como la clonación y la transformación molecular para alterar directamente la estructura y las características de los genes objetivo. Las técnicas de ingeniería genética han tenido éxito en numerosas aplicaciones. Algunos ejemplos incluyen la mejora de la tecnología de cultivos ( no es una aplicación médica , pero véase ingeniería de sistemas biológicos ), la fabricación de insulina humana sintética mediante el uso de bacterias modificadas, la fabricación de eritropoyetina en células de ovario de hámster y la producción de nuevos tipos de ratones experimentales como el oncomouse (ratón canceroso) para investigación. [ cita necesaria ]

Ingeniería neuronal

La ingeniería neuronal (también conocida como neuroingeniería) es una disciplina que utiliza técnicas de ingeniería para comprender, reparar, reemplazar o mejorar sistemas neuronales. Los ingenieros neuronales están excepcionalmente calificados para resolver problemas de diseño en la interfaz entre tejido neuronal vivo y construcciones no vivas.

ingeniería farmacéutica

La ingeniería farmacéutica es una ciencia interdisciplinaria que incluye ingeniería de fármacos, administración y focalización de fármacos novedosos, tecnología farmacéutica, operaciones unitarias de ingeniería química y análisis farmacéutico. Puede considerarse parte de la farmacia debido a su enfoque en el uso de tecnología en agentes químicos para brindar un mejor tratamiento medicinal.

Dispositivos médicos y hospitalarios

Esquema del oxigenador de membrana de silicona.

Se trata de una categoría extremadamente amplia que abarca esencialmente todos los productos para el cuidado de la salud que no logran los resultados previstos mediante medios predominantemente químicos (por ejemplo, productos farmacéuticos) o biológicos (por ejemplo, vacunas) y que no implican metabolismo.

Un dispositivo médico está destinado a ser utilizado en:

Algunos ejemplos incluyen marcapasos , bombas de infusión , máquinas de circulación extracorpórea , máquinas de diálisis , órganos artificiales , implantes , miembros artificiales , lentes correctivos , implantes cocleares , prótesis oculares , prótesis faciales , prótesis somato e implantes dentales .

Esquema del amplificador de instrumentación biomédica utilizado en el monitoreo de señales biológicas de bajo voltaje, un ejemplo de una aplicación de ingeniería biomédica de la ingeniería electrónica a la electrofisiología.

La estereolitografía es un ejemplo práctico de modelado médico utilizado para crear objetos físicos. Más allá del modelado de órganos y del cuerpo humano, las técnicas de ingeniería emergentes también se utilizan actualmente en la investigación y el desarrollo de nuevos dispositivos para terapias innovadoras, [10] tratamientos, [11] seguimiento de pacientes, [12] de enfermedades complejas.

Los dispositivos médicos están regulados y clasificados (en los EE. UU.) de la siguiente manera (ver también Reglamento ):

Imagenes medicas

Las imágenes médicas/biomédicas son un segmento importante de los dispositivos médicos . Esta área se ocupa de permitir a los médicos "ver" directa o indirectamente cosas que no son visibles a simple vista (por ejemplo, debido a su tamaño y/o ubicación). Esto puede implicar la utilización de ultrasonido, magnetismo, rayos UV, radiología y otros medios.

Alternativamente, el equipo guiado por navegación utiliza tecnología de seguimiento electromagnético , como la colocación de catéteres en el cerebro o sistemas de colocación de sondas de alimentación . Por ejemplo, ENvue de ENvizion Medical, un sistema de navegación electromagnética para la colocación de sondas de alimentación enteral. El sistema utiliza un generador de campo externo y varios sensores pasivos EM que permiten escalar la pantalla al contorno del cuerpo del paciente y una vista en tiempo real de la ubicación y dirección de la punta del tubo de alimentación, lo que ayuda al personal médico a garantizar la ubicación correcta en el tubo digestivo. tracto . [13]

"Una resonancia magnética ponderada en T1 de una cabeza humana, un ejemplo de una aplicación de ingeniería biomédica de la ingeniería eléctrica al diagnóstico por imágenes ". Haga clic aquí para ver una secuencia animada de cortes.

Las tecnologías de imágenes suelen ser esenciales para el diagnóstico médico y suelen ser los equipos más complejos que se encuentran en un hospital, entre los que se incluyen: fluoroscopia , resonancia magnética (MRI), medicina nuclear , tomografía por emisión de positrones (PET), exploraciones PET-CT , radiografía de proyección como Rayos X y tomografías computarizadas , tomografía , ultrasonido , microscopía óptica y microscopía electrónica .

Implantes medicos

Un implante es un tipo de dispositivo médico creado para reemplazar y actuar como una estructura biológica faltante (en comparación con un trasplante, que indica tejido biomédico trasplantado). La superficie de los implantes que entran en contacto con el cuerpo puede estar hecha de un material biomédico como titanio, silicona o apatita, según cuál sea el más funcional. En algunos casos, los implantes contienen componentes electrónicos, por ejemplo, marcapasos artificiales e implantes cocleares. Algunos implantes son bioactivos, como los dispositivos de administración subcutánea de fármacos en forma de píldoras implantables o stents liberadores de fármacos .

Miembros artificiales : El brazo derecho es un ejemplo de prótesis y el brazo izquierdo es un ejemplo de control mioeléctrico .
Una prótesis ocular , un ejemplo de aplicación de ingeniería biomédica de la ingeniería mecánica y materiales biocompatibles a la oftalmología

Biónica

Los reemplazos artificiales de partes del cuerpo son una de las muchas aplicaciones de la biónica. La biónica, que se ocupa del estudio complejo y exhaustivo de las propiedades y funciones de los sistemas del cuerpo humano, puede aplicarse para resolver algunos problemas de ingeniería. El estudio cuidadoso de las diferentes funciones y procesos de los ojos, los oídos y otros órganos allanó el camino para la mejora de las cámaras, la televisión, los transmisores y receptores de radio y muchas otras herramientas.

Sensores biomédicos

En los últimos años los sensores biomédicos basados ​​en la tecnología de microondas han ganado más atención. Se pueden fabricar diferentes sensores para usos específicos tanto en el diagnóstico como en el seguimiento de enfermedades; por ejemplo, se pueden utilizar sensores de microondas como técnica complementaria a los rayos X para controlar traumatismos en las extremidades inferiores. [14] El sensor monitorea las propiedades dieléctricas y, por lo tanto, puede notar cambios en el tejido (hueso, músculo, grasa, etc.) debajo de la piel, de modo que al medir en diferentes momentos durante el proceso de curación, la respuesta del sensor cambiará a medida que sana el trauma.

ingeniería clínica

La ingeniería clínica es la rama de la ingeniería biomédica que se ocupa de la implementación real de equipos y tecnologías médicos en hospitales u otros entornos clínicos. Las funciones principales de los ingenieros clínicos incluyen capacitar y supervisar técnicos de equipos biomédicos (BMET) , seleccionar productos/servicios tecnológicos y gestionar logísticamente su implementación, trabajar con reguladores gubernamentales en inspecciones/auditorías y servir como consultores tecnológicos para otro personal del hospital (por ejemplo, médicos, administradores). , informática, etc.). Los ingenieros clínicos también asesoran y colaboran con los productores de dispositivos médicos con respecto a posibles mejoras de diseño basadas en experiencias clínicas, además de monitorear la progresión del estado del arte para redirigir los patrones de adquisición en consecuencia.

Su enfoque inherente en la implementación práctica de la tecnología ha tendido a mantenerlos más orientados hacia rediseños y reconfiguraciones de nivel incremental , en contraposición a la investigación y el desarrollo revolucionarios o ideas que tardarían muchos años en adoptarse clínicamente; sin embargo, existe un esfuerzo creciente para ampliar este horizonte temporal sobre el cual los ingenieros clínicos pueden influir en la trayectoria de la innovación biomédica. En sus diversas funciones, forman un "puente" entre los diseñadores principales y los usuarios finales, al combinar las perspectivas de estar ambos cerca del punto de uso y al mismo tiempo estar capacitados en ingeniería de productos y procesos. Los departamentos de ingeniería clínica a veces contratan no solo ingenieros biomédicos, sino también ingenieros industriales/de sistemas para ayudar a abordar la investigación/optimización de operaciones, factores humanos, análisis de costos, etc. Además, consulte ingeniería de seguridad para obtener una discusión sobre los procedimientos utilizados para diseñar sistemas seguros. El departamento de ingeniería clínica está formado por un gerente, supervisor, ingeniero y técnico. La proporción es un ingeniero por cada ochenta camas de hospital. Los ingenieros clínicos también están autorizados a auditar tiendas farmacéuticas y asociadas para monitorear los retiros de artículos invasivos por parte de la FDA.

Ingeniería de rehabilitación

Representación ecográfica de la vejiga urinaria (con forma de mariposa negra) y una próstata hiperplásica . Un ejemplo de ciencia práctica y ciencia médica trabajando juntas.

La ingeniería de rehabilitación es la aplicación sistemática de las ciencias de la ingeniería para diseñar, desarrollar, adaptar, probar, evaluar, aplicar y distribuir soluciones tecnológicas a los problemas que enfrentan las personas con discapacidades. Las áreas funcionales abordadas a través de la ingeniería de rehabilitación pueden incluir movilidad, comunicaciones, audición, visión y cognición, y actividades asociadas con el empleo, la vida independiente, la educación y la integración en la comunidad. [1]

Si bien algunos ingenieros de rehabilitación tienen maestrías en ingeniería de rehabilitación, generalmente una subespecialidad de la ingeniería biomédica, la mayoría de los ingenieros de rehabilitación tienen títulos universitarios o de posgrado en ingeniería biomédica, ingeniería mecánica o ingeniería eléctrica. Una universidad portuguesa ofrece una licenciatura y una maestría en Ingeniería de Rehabilitación y Accesibilidad. [6] [8] La calificación para convertirse en ingeniero de rehabilitación en el Reino Unido es posible a través de un curso universitario de licenciatura con honores, como el Health Design & Technology Institute de la Universidad de Coventry. [9]

El proceso de rehabilitación de personas con discapacidad a menudo implica el diseño de dispositivos de asistencia, como ayudas para caminar, destinados a promover la inclusión de sus usuarios en la sociedad, el comercio y la recreación.

Representación esquemática de un trazo de ECG normal que muestra ritmo sinusal ; un ejemplo de equipo médico clínico ampliamente utilizado (opera aplicando ingeniería electrónica a la electrofisiología y al diagnóstico médico ).

Asuntos reglamentarios

Las cuestiones regulatorias se han incrementado constantemente en las últimas décadas para responder a los numerosos incidentes causados ​​por los dispositivos a los pacientes. Por ejemplo, entre 2008 y 2011, en EE.UU. hubo 119 retiros de dispositivos médicos clasificados como clase I por parte de la FDA. Según la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE.UU. (FDA, por sus siglas en inglés), el retiro de Clase I está asociado a "una situación en la que existe un riesgo razonable". probabilidad de que el uso o la exposición a un producto cause consecuencias adversas graves para la salud o la muerte" [15]

Independientemente de la legislación específica de cada país, los principales objetivos regulatorios coinciden en todo el mundo. [16] Por ejemplo, en las regulaciones de dispositivos médicos, un producto debe ser: 1) seguro y 2) efectivo y 3) para todos los dispositivos fabricados (¿por qué se elimina esta parte?)

Un producto es seguro si los pacientes, usuarios y terceros no corren riesgos inaceptables de peligros físicos (muerte, lesiones,...) en su uso previsto. Se deben introducir medidas de protección en los dispositivos para reducir los riesgos residuales a un nivel aceptable en comparación con el beneficio derivado de su uso.

Un producto es eficaz si funciona según lo especificado por el fabricante en el uso previsto. La eficacia se logra mediante evaluación clínica, cumplimiento de estándares de desempeño o demostraciones de equivalencia sustancial con un dispositivo ya comercializado.

Las características anteriores deben garantizarse para todos los elementos fabricados del dispositivo médico. Esto requiere que exista un sistema de calidad para todas las entidades y procesos relevantes que puedan afectar la seguridad y la eficacia durante todo el ciclo de vida del dispositivo médico.

El área de ingeniería de dispositivos médicos se encuentra entre los campos de la ingeniería más regulados, y los ingenieros biomédicos en ejercicio deben consultar y cooperar habitualmente con abogados reguladores y otros expertos. La Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) es la principal autoridad reguladora de la atención médica en los Estados Unidos y tiene jurisdicción sobre dispositivos médicos, medicamentos, productos biológicos y productos combinados. Los objetivos primordiales que impulsan las decisiones políticas de la FDA son la seguridad y eficacia de los productos sanitarios, que deben garantizarse mediante un sistema de calidad establecido según lo especificado en la regulación 21 CFR 829 . Además, debido a que los ingenieros biomédicos a menudo desarrollan dispositivos y tecnologías para uso del "consumidor", como dispositivos de fisioterapia (que también son dispositivos "médicos"), estos también pueden estar regidos en algunos aspectos por la Comisión de Seguridad de Productos de Consumo . Los mayores obstáculos tienden a ser la "autorización" 510K (normalmente para dispositivos de Clase 2) o la "aprobación" previa a la comercialización (normalmente para medicamentos y dispositivos de Clase 3).

En el contexto europeo, la seguridad, la eficacia y la calidad se garantizan a través de la "Evaluación de la conformidad", que se define como "el método mediante el cual un fabricante demuestra que su dispositivo cumple con los requisitos de la Directiva europea sobre dispositivos médicos ". La directiva especifica diferentes procedimientos según la clase del dispositivo que van desde la simple Declaración de Conformidad (Anexo VII) para dispositivos de Clase I hasta la verificación CE (Anexo IV), Aseguramiento de la calidad de la producción (Anexo V), Aseguramiento de la calidad del producto (Anexo VI) y Garantía total de calidad (Anexo II). La Directiva sobre dispositivos médicos especifica procedimientos detallados para la certificación. En términos generales, estos procedimientos incluyen pruebas y verificaciones que deben estar contenidas en entregas específicas como el expediente de gestión de riesgos, el expediente técnico y las entregas del sistema de calidad. El expediente de gestión de riesgos es el primer entregable que condiciona los siguientes pasos de diseño y fabricación. La etapa de gestión de riesgos impulsará el producto de manera que los riesgos del producto se reduzcan a un nivel aceptable con respecto a los beneficios esperados para los pacientes por el uso del dispositivo. El expediente técnico contiene todos los datos y registros de la documentación que respaldan la certificación del dispositivo médico. El expediente técnico de la FDA tiene un contenido similar aunque está organizado en una estructura diferente. Los entregables del Sistema de Calidad generalmente incluyen procedimientos que garantizan la calidad a lo largo de todos los ciclos de vida del producto. La misma norma (ISO EN 13485) suele aplicarse a los sistemas de gestión de calidad en EE. UU. y en todo el mundo.

Los implantes, como las articulaciones artificiales de la cadera , generalmente están ampliamente regulados debido a la naturaleza invasiva de dichos dispositivos.

En la Unión Europea existen entidades certificadoras denominadas " Organismos Notificados ", acreditadas por los Estados miembros europeos. Los organismos notificados deben garantizar la eficacia del proceso de certificación para todos los dispositivos médicos, excepto los dispositivos de clase I, donde una declaración de conformidad presentada por el fabricante es suficiente para su comercialización. Una vez que un producto ha superado todos los pasos requeridos por la Directiva de Dispositivos Médicos, el dispositivo tiene derecho a llevar una marca CE , que indica que se cree que el dispositivo es seguro y eficaz cuando se utiliza según lo previsto y, por lo tanto, puede comercializarse dentro de el espacio de la Unión Europea.

Los diferentes acuerdos regulatorios a veces dan como resultado que determinadas tecnologías se desarrollen primero para Estados Unidos o Europa, dependiendo de la forma más favorable de regulación. Si bien las naciones a menudo se esfuerzan por lograr una armonía sustancial para facilitar la distribución transnacional, las diferencias filosóficas sobre el alcance óptimo de la regulación pueden ser un obstáculo; regulaciones más restrictivas parecen atractivas en un nivel intuitivo, pero los críticos denuncian el costo de compensación en términos de ralentizar el acceso a desarrollos que salvan vidas.

RoHSII

La Directiva 2011/65/UE, más conocida como RoHS 2, es una refundición de la legislación introducida originalmente en 2002. La legislación original de la UE "Restricciones de ciertas sustancias peligrosas en dispositivos eléctricos y electrónicos" (Directiva RoHS 2002/95/CE) fue reemplazada y reemplazado por 2011/65/UE publicado en julio de 2011 y comúnmente conocido como RoHS 2. RoHS busca limitar las sustancias peligrosas en circulación en productos electrónicos, en particular toxinas y metales pesados, que posteriormente se liberan al medio ambiente cuando dichos dispositivos se reciclan. .

El alcance de RoHS 2 se amplía para incluir productos previamente excluidos, como dispositivos médicos y equipos industriales. Además, los fabricantes ahora están obligados a proporcionar evaluaciones de riesgos de conformidad e informes de prueba, o explicar por qué no los hay. Por primera vez, no sólo los fabricantes, sino también los importadores y distribuidores comparten la responsabilidad de garantizar que los equipos eléctricos y electrónicos dentro del alcance de RoHS cumplan con los límites de sustancias peligrosas y tengan la marca CE en sus productos.

CEI 60601

La nueva norma internacional IEC 60601 para dispositivos electromédicos de atención médica domiciliaria define los requisitos para los dispositivos utilizados en el entorno de atención médica domiciliaria. IEC 60601-1-11 (2010) ahora debe incorporarse al diseño y verificación de una amplia gama de dispositivos médicos para uso doméstico y en puntos de atención junto con otras normas aplicables en la serie IEC 60601 de tercera edición.

La fecha obligatoria para la implementación de la versión europea EN de la norma es el 1 de junio de 2013. La FDA de EE. UU. exige el uso de la norma el 30 de junio de 2013, mientras que Health Canada extendió recientemente la fecha requerida de junio de 2012 a abril de 2013. Las agencias norteamericanas solo exigirán estos estándares para la presentación de nuevos dispositivos, mientras que la UE adoptará un enfoque más severo al exigir que todos los dispositivos aplicables que se comercialicen tengan en cuenta el estándar de atención médica domiciliaria.

AS/NZS 3551:2012

AS/ANS 3551:2012 son los estándares de Australia y Nueva Zelanda para la gestión de dispositivos médicos. La norma especifica los procedimientos necesarios para mantener una amplia gama de activos médicos en un entorno clínico (por ejemplo, un hospital). [17] Las normas se basan en las normas IEC 606101.

La norma cubre una amplia gama de elementos de gestión de equipos médicos, incluidos la adquisición, las pruebas de aceptación, el mantenimiento (seguridad eléctrica y pruebas de mantenimiento preventivo) y el desmantelamiento.

Entrenamiento y Certificación

Educación

Los ingenieros biomédicos requieren un conocimiento considerable tanto de ingeniería como de biología y, por lo general, tienen una licenciatura (B.Sc., BS, B.Eng. o BSE) o una maestría (MS, M.Sc., MSE o M.Eng.) o un doctorado (Ph.D. o MD-PhD [18] [19] [20] ) en BME (Ingeniería Biomédica) u otra rama de la ingeniería con un potencial considerable para la superposición de BME. A medida que aumenta el interés en BME, muchas facultades de ingeniería ahora tienen un Departamento o Programa de Ingeniería Biomédica, con ofertas que van desde niveles universitarios (B.Sc., BS, B.Eng. o BSE) hasta doctorado. La ingeniería biomédica ha surgido recientemente como una disciplina propia en lugar de una especialización híbrida interdisciplinaria de otras disciplinas; y los programas BME en todos los niveles se están generalizando, incluida la Licenciatura en Ciencias en Ingeniería Biomédica , que incluye suficiente contenido de ciencias biológicas como para que muchos estudiantes lo utilicen como especialización " pre-medicina " en preparación para la escuela de medicina . Se espera que el número de ingenieros biomédicos aumente como causa y efecto de las mejoras en la tecnología médica. [21]

En los EE. UU., ABET también está reconociendo un número cada vez mayor de programas universitarios como programas acreditados de bioingeniería/ingeniería biomédica. En 2023, ABET acredita actualmente 155 programas. [22]

En Canadá y Australia, los programas de posgrado acreditados en ingeniería biomédica son comunes. [23] Por ejemplo, la Universidad McMaster ofrece una maestría, un doctorado/doctorado y un doctorado en ingeniería biomédica. [24] El primer programa universitario BME canadiense se ofreció en la Universidad de Ryerson como una licenciatura en ingeniería de cuatro años. programa. [25] [26] La Politécnica de Montreal también ofrece una licenciatura en ingeniería biomédica [27] al igual que la Universidad de Flinders. [28]

Como ocurre con muchos títulos, la reputación y la clasificación de un programa pueden influir en la conveniencia de que un titular de un título sea empleado o admitido como graduado. La reputación de muchas carreras universitarias también está vinculada a los programas de posgrado o de investigación de la institución, que tienen algunos factores tangibles para calificar, como la financiación y el volumen de la investigación, las publicaciones y las citas. Específicamente con BME, la clasificación del hospital y la facultad de medicina de una universidad también puede ser un factor importante en el prestigio percibido de su departamento/programa de BME.

La educación de posgrado es un aspecto particularmente importante en BME. Si bien muchos campos de la ingeniería (como la ingeniería mecánica o eléctrica) no necesitan capacitación de posgrado para obtener un trabajo de nivel inicial en su campo, la mayoría de los puestos de BME la prefieren o incluso la requieren. [29] Dado que la mayoría de las profesiones relacionadas con BME involucran investigación científica, como en el desarrollo de dispositivos médicos y farmacéuticos , la educación de posgrado es casi un requisito (ya que los títulos universitarios generalmente no implican suficiente capacitación y experiencia en investigación). Puede ser un título de maestría o doctorado; mientras que en determinadas especialidades un Ph.D. Aunque es notablemente más común que en otros, casi nunca es mayoría (excepto en el mundo académico). De hecho, la necesidad percibida de algún tipo de credencial de posgrado es tan fuerte que algunos programas universitarios de BME disuadirán activamente a los estudiantes de especializarse en BME sin una intención expresa de obtener también una maestría o postularse a la escuela de medicina posteriormente.

Los programas de posgrado en BME, como en otros campos científicos, son muy variados y programas particulares pueden enfatizar ciertos aspectos dentro del campo. También pueden presentar amplios esfuerzos de colaboración con programas de otros campos (como la Facultad de Medicina de la universidad u otras divisiones de ingeniería), debido nuevamente a la naturaleza interdisciplinaria de BME. Maestría y doctorado. Los programas generalmente requerirán que los solicitantes tengan una licenciatura en BME u otra disciplina de ingeniería (más ciertos cursos de ciencias biológicas), o ciencias biológicas (más ciertos cursos de ingeniería).

La educación en BME también varía mucho en todo el mundo. En virtud de su extenso sector biotecnológico, sus numerosas universidades importantes y relativamente pocas barreras internas, Estados Unidos ha progresado mucho en el desarrollo de oportunidades de educación y capacitación en BME. Europa, que también tiene un gran sector biotecnológico y un impresionante sistema educativo, ha tenido problemas para crear estándares uniformes mientras la comunidad europea intenta suplantar algunas de las barreras jurisdiccionales nacionales que aún existen. Recientemente, han surgido iniciativas como BIOMEDEA para desarrollar estándares educativos y profesionales relacionados con BME. [30] Otros países, como Australia, están reconociendo y tomando medidas para corregir las deficiencias en su educación BME. [31] Además, como los esfuerzos de alta tecnología suelen ser característicos de las naciones desarrolladas, algunas áreas del mundo son propensas a un desarrollo más lento en la educación, incluida BME.

Licencia/certificación

Al igual que con otras profesiones aprendidas, cada estado tiene ciertos requisitos (bastante similares) para obtener una licencia como ingeniero profesional (PE) registrado, pero, en los EE. UU., en la industria, en la mayoría de los casos no se requiere dicha licencia para ser empleado como ingeniero. de situaciones (debido a una excepción conocida como exención industrial, que efectivamente se aplica a la gran mayoría de los ingenieros estadounidenses). El modelo estadounidense generalmente ha consistido en exigir únicamente que los ingenieros en ejercicio que ofrecen servicios de ingeniería que impactan el bienestar público, la seguridad, la salvaguardia de la vida, la salud o la propiedad obtengan una licencia, mientras que los ingenieros que trabajan en la industria privada sin una oferta directa de servicios de ingeniería al Las empresas públicas u otras empresas, la educación y el gobierno no necesitan tener licencia. En particular, este no es el caso en muchos otros países, donde una licencia es tan legalmente necesaria para ejercer la ingeniería como lo es para el derecho o la medicina.

La ingeniería biomédica está regulada en algunos países, como Australia, pero el registro generalmente solo se recomienda y no es obligatorio. [32]

En el Reino Unido, los ingenieros mecánicos que trabajan en las áreas de ingeniería médica, bioingeniería o ingeniería biomédica pueden obtener el estatus de ingeniero colegiado a través de la Institution of Mechanical Engineers . La Institución también dirige la División de Ingeniería en Medicina y Salud. [33] El Instituto de Física e Ingeniería en Medicina (IPEM) tiene un panel para la acreditación de cursos de maestría en Ingeniería Biomédica y el estado de Ingeniería Colegiada también se puede solicitar a través del IPEM.

El examen de Fundamentos de Ingeniería , el primero (y más general) de dos exámenes de licencia para la mayoría de las jurisdicciones de EE. UU., ahora cubre biología (aunque técnicamente no BME). Para el segundo examen, llamado Principios y Prácticas, Parte 2, o examen de Ingeniería Profesional, los candidatos pueden seleccionar el contenido de una disciplina de ingeniería en particular para ser evaluado; Actualmente no existe una opción para BME con esto, lo que significa que cualquier ingeniero biomédico que busque una licencia debe prepararse para realizar este examen en otra categoría (lo que no afecta la licencia real, ya que la mayoría de las jurisdicciones no reconocen las especialidades disciplinarias de todos modos). Sin embargo, la Sociedad de Ingeniería Biomédica (BMES) está, a partir de 2009, explorando la posibilidad de intentar implementar una versión específica de BME de este examen para facilitar a los ingenieros biomédicos la obtención de una licencia.

Más allá del registro gubernamental, ciertas organizaciones profesionales/industriales del sector privado también ofrecen certificaciones con distintos grados de prominencia. Un ejemplo de ello es la certificación de ingeniero clínico certificado (CCE) para ingenieros clínicos.

Perspectivas de carrera

En 2012, había alrededor de 19.400 ingenieros biomédicos empleados en los EE. UU., y se predijo que el campo crecería un 5% (más rápido que el promedio) de 2012 a 2022. [34] La ingeniería biomédica tiene el porcentaje más alto de ingenieras en comparación con otras ingenierías comunes. profesiones.

Cifras destacadas

Ver también

Referencias

  1. ^ ab John Denis Enderle; José D. Bronzino (2012). Introducción a la Ingeniería Biomédica. Prensa académica. págs.16–. ISBN 978-0-12-374979-6.
  2. ^ Fakhrullin, Rawil; Lvov, Yuri, eds. (2014). Ingeniería de superficies celulares. Serie Materiales inteligentes. Cambridge: Real Sociedad de Química. doi :10.1039/9781782628477. ISBN 978-1-78262-847-7. Archivado desde el original el 25 de enero de 2021 . Consultado el 28 de marzo de 2019 .
  3. ^ Alexander R. McNeill (2005). "Mecánica del movimiento animal". Biología actual . 15 (16): R616–R619. doi : 10.1016/j.cub.2005.08.016 . PMID  16111929. S2CID  14032136.
  4. ^ Hatze, Herbert (1974). "El significado del término biomecánica". Revista de Biomecánica . 7 (12): 189-190. doi :10.1016/0021-9290(74)90060-8. PMID  4837555.
  5. ^ Introducción a la Óptica Biomédica
  6. ^ ab "Hueso de la mandíbula creado a partir de células madre". Noticias de la BBC . 10 de octubre de 2009 . Consultado el 11 de octubre de 2009 .
  7. ^ Walles T. Bioingeniería traqueobronquial: biotecnología que satisface necesidades médicas no cubiertas. Adv Drug Deliv Rev.2011; 63(4–5): 367–74.
  8. ^ ab "Los médicos cultivan órganos a partir de las propias células de los pacientes". CNN . 3 de abril de 2006.
  9. ^ ab Comienza el ensayo del primer dispositivo hepático artificial que utiliza células humanas Archivado el 5 de enero de 2011 en Wayback Machine , Universidad de Chicago , 25 de febrero de 1999
  10. ^ ""Nano ": La nueva némesis del cáncer Hede S, Huilgol N - J Can Res Ther". cancerjournal.net .
  11. ^ Couvreur, Patricio; Vauthier, Christine (2006). "Nanotecnología: diseño inteligente para tratar enfermedades complejas". Investigación Farmacéutica . 23 (7): 1417-1450 (34). doi : 10.1007/s11095-006-0284-8 . PMID  16779701. S2CID  1520698.
  12. ^ Curtis, Adam SG; Dalby, Mateo; Gadegaard, Nikolaj (2006). "Señalización celular derivada de la nanotopografía: implicaciones para los dispositivos nanomédicos". Nanomedicina . 1 (1): 67–72. doi :10.2217/17435889.1.1.67. ISSN  1743-5889. PMID  17716210.
  13. ^ Jacobson, Lewis E.; Olayan, mayo; Williams, Jamie M.; Schultz, Jacqueline F.; Sabio, Hannah M.; Singh, Amandeep; Sajonia, Jonathan M.; Benjamín, Ricardo; Emery, María; Vilem, Hilario; Kirby, Donald F. (1 de noviembre de 2019). "Viabilidad y seguridad de un novedoso dispositivo electromagnético para la colocación de sondas de alimentación de pequeño calibre". Cirugía de traumatología y cuidados intensivos Abierto . 4 (1): e000330. doi :10.1136/tsaco-2019-000330. ISSN  2397-5776. PMC 6861064 . PMID  31799414. 
  14. ^ Shah, Syaiful; Velander, Jacob; Mathur, Parul; Pérez, Mauricio; Asan, Noor; Kurup, Dhanesh; Blokhuis, tacos; Agustín, Robin (21 de febrero de 2018). "Evaluación de la profundidad de penetración del sensor de resonador de anillo dividido mediante mediciones de ultrasonido y reflectividad de microondas in vivo para la rehabilitación de traumatismos en las extremidades inferiores". Sensores . 18 (2): 636. Código Bib : 2018Senso..18..636S. doi : 10.3390/s18020636 . ISSN  1424-8220. PMC 5855979 . PMID  29466312. 
  15. ^ Retirada del mercado de dispositivos médicos y emisores de radiación de la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. http://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfres/res.cfm
  16. ^ "Regulaciones sobre dispositivos médicos: descripción general global y principios rectores" (PDF) . Organización Mundial de la Salud (OMS). 2003.
  17. ^ AS/NZS 3551:2012 Programas de gestión de equipos médicos. Estándares Australia. 2016-10-18. ISBN 978-1-74342-277-9. Consultado el 18 de octubre de 2016 .
  18. ^ "Programa MD-PhD". Ingeniería Biomédica Johns Hopkins . Consultado el 29 de noviembre de 2022 .
  19. ^ "Doctorado + Doctor en Medicina". Ingeniería de Dartmouth . Consultado el 29 de noviembre de 2022 .
  20. ^ "Programa de formación de médicos-ingenieros". Escuela Weldon de Ingeniería Biomédica - Universidad Purdue . Consultado el 29 de noviembre de 2022 .
  21. ^ Oficina de Estadísticas Laborales de EE. UU.: perfil de ingenieros archivado el 19 de febrero de 2006 en Wayback Machine.
  22. ^ "Disciplinas. Países. Estados Unidos". Archivado desde el original el 2023-02-20 . Consultado el 20 de febrero de 2023 .
  23. ^ Goyal, Megh R. (3 de enero de 2018). Términos Científicos y Técnicos en Bioingeniería e Ingeniería Biológica. Prensa CRC. ISBN 978-1-351-36035-7.
  24. ^ "Opciones de grado". Escuela McMaster de Ingeniería Biomédica . www.eng.mcmaster.ca . Consultado el 24 de octubre de 2019 .
  25. ^ "Ingeniería biomédica - Ingeniero eléctrico e informático Ryerson". Ee.ryerson.ca. 2011-08-04. Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2011 . Consultado el 24 de septiembre de 2011 .
  26. ^ "Estudiantes de ingeniería biomédica de Ryerson inventan una prótesis de brazo controlada por el cerebro". Revista ESTUDIO. 2011-04-01 . Consultado el 24 de septiembre de 2011 .
  27. ^ "Baccalauréat en Génie biomédical". Politécnica de Montreal . 15 de enero de 2018 . Consultado el 11 de octubre de 2020 .
  28. ^ "Licenciatura en Ingeniería (Biomédica) (con honores)". Universidad de Flinders . Consultado el 24 de octubre de 2019 .
  29. ^ "Perspectivas laborales para ingenieros". Oficina de Estadísticas Laborales de EE. UU . Archivado desde el original el 19 de diciembre de 2011.
  30. ^ "BIOMEDEA". Septiembre de 2005. Archivado desde el original el 6 de mayo de 2008.
  31. ^ Lithgow, BJ (25 de octubre de 2001). "Plan de estudios de ingeniería biomédica: una comparación entre Estados Unidos, Europa y Australia". Archivado desde el original el 1 de mayo de 2008.
  32. ^ "Registro Nacional de Ingeniería". Ingenieros Australia. Archivado desde el original el 5 de enero de 2008 . Consultado el 11 de marzo de 2023 .
  33. ^ "Ingeniería médica: página de inicio". Institución de Ingenieros Mecánicos . Archivado desde el original el 2 de mayo de 2007.
  34. ^ Oficina de Estadísticas Laborales, Departamento de Trabajo de EE. UU. Manual de perspectivas ocupacionales, edición 2014-15: ingenieros biomédicos
  35. ^ "Dra. Julia Apter, oftalmóloga e investigadora, 61 años, en Chicago". Los New York Times . 1979-04-18. ISSN  0362-4331 . Consultado el 1 de marzo de 2023 .
  36. ^ Fagette Jr., Paul H.; Horner, Patricia I., eds. (2004). Celebrando 35 años de ingeniería biomédica: una perspectiva histórica (PDF) . Landover, MD: Sociedad de Ingeniería Biomédica . pag. 4.
  37. ^ Kassab, Ghassan S. (2004). "YC" Bert "Fung: el padre de la biomecánica moderna" (PDF) . Mecánica y Química de Biosistemas . Prensa de ciencia tecnológica. 1 (1): 5–22. doi :10.3970/mcb.2004.001.005. PMID  16783943. Archivado desde el original (PDF) el 2 de diciembre de 2007.
  38. ^ "Leslie Geddes - Medalla Nacional de Tecnología 2006". YouTube. 2007-07-31. Archivado desde el original el 7 de noviembre de 2021 . Consultado el 24 de septiembre de 2011 .
  39. ^ O'Neill, Kathryn M. (20 de julio de 2006). "Los colegas honran a Langer por 30 años de innovación". Oficina de noticias del MIT .
  40. ^ Gallegos, Emma (25 de octubre de 2010). "Fundación Alfred E. Mann para la Investigación Científica (AMF)". Aemf.org . Consultado el 24 de septiembre de 2011 .
  41. ^ "J. Thomas Mortimer". Perfiles de profesores y personal de CSE . ingeniería.case.edu.
  42. ^ "P. Hunter Peckham, PhD | Profesor universitario distinguido | Universidad Case Western Reserve". Profesor Universitario Distinguido | Universidad Case Western Reserve . 25 de abril de 2018 . Consultado el 14 de junio de 2018 .
  43. ^ "Robert Plonsey, profesor emérito de Pfizer-Pratt". Facultad - Duke BME . Fds.duke.edu.
  44. ^ "La Fundación Whitaker". Whitaker.org . Consultado el 24 de septiembre de 2011 .

Otras lecturas

enlaces externos