inzynieria biomedyczna

Inżynieria Biomedyczna to nowa multidyscyplinarna dziedzina nauki, umiejscowiona na pograniczu nauk technicznych, medycznych i biologicznych. Główne zagadnienia jakie obejmuje Inżynieria Biomedyczna, to: biomechanika, inżynieria biomateriałów, bioinformatyka, obrazowanie medyczne (MRI, CT, PET, EKG, EEG), przetwarzanie sygnałów medycznych, telemedycyna, procesowanie sygnałów fizjologicznych, modelowanie 3D, bioelektronika (np. biosensory), nanotechnologia. Według badań opinii WHO inżynieria biomedyczna zaliczana jest do głównych (obok inżynierii genetycznej) czynników decydujących o postępie współczesnej medycyny i nauki. Dlatego właśnie w Polsce i na świecie istniej ogromne zainteresowanie specjalistami z dziedziny Inżynierii Biomedycznej.

Zaledwie kilka dni temu dobiegła końca 25 edycja Międzynarodowych Targów Sprzętu i Wyposażenia Medycznego SALMED. Największe w Polsce targi sprzętu medycznego przyciągają profesjonalistów zawodowo związanych z branżą medyczną. W tegorocznym wydarzeniu udział wzięło aż 300 różnych firm z 22 państw. Targi są doskonałą okazją do wymiany doświadczeń i wiedzy oraz nawiązywania kontaktów pomiędzy przedstawicielami świata medycyny, biznesu i nauki, a także do zaobserwowania trendów panujących w branży.

Marcin DziemianowiczJest Nam niezmiernie miło ogłosić, że najlepszym redaktorem portalu Inżynieria Biomedyczna roku 2013 został Marcin Dziemianowicz. Serdecznie gratulujemy zwycięzcy!
Tytuł została przyznany na podstawie ilości zarówno opublikowanych jak i najczęściej wyświetlanych artykułów w portalu Inżynieria Biomedyczna. Marcin w obecnym roku opublikował aż 4 artykuły, które zostały wyświetlone ponad 4 000 razy. Jest to świetny wynik, biorąc pod uwagę, że większość z nich została opublikowana pod koniec roku.

sztuczna skoraNaukowcy z całego świata od wielu lat rozwijają technologię, która jak wierzą zrewolucjonizuje świat medycyny, mowa tu o sztucznej skórze. Sztuczna skóra jest nazywana często także e-skórą, bądź skórą elektroniczną. Sama idea stworzenia tego urządzenia nie jest nowa. Do tej pory ze względu na złożone funkcje oraz właściwości skóry naturalnej przy konstruowaniu jej sztucznego odpowiednika napotykano na wiele przeszkód takich jak brak elastyczności, niewystarczająca czułość sensorów czy za duże zużycie prądu. Jednak zespoły badawcze nie poddają się i opracowują coraz to nowsze koncepcje oraz prototypy tego innowacyjnego urządzenia.

Ludzka skóra to jeden z bardziej skomplikowanych tworów naszego ciała, jest także największym narządem powłoki wspólnej. Ogólna powierzchnia skóry u człowieka wynosi od 1,5 do 2 m2. Skóra jest narządem pokrywającym i osłaniającym ustrój. Spełnia ona wiele czynności ochronnych: przed zakażeniem drobnoustrojami, przed czynnikami mechanicznymi, termicznymi, chemicznymi i promieniowaniem świetlnym, oraz zapewnia niezmienne warunki dla środowiska wewnętrznego organizmu.

Samonaprawa to jedna z najistotniejszych właściwości tkanek żywych, która pozwala im przetrwać powtarzające się uszkodzenia. Przez wiele lat naukowcy próbowali stworzyć sztuczny materiał o podobnych zdolnościach, niestety bezskutecznie. Dziś możemy powiedzieć, że im się to udało. W laboratoriach Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego (UCSD) powstał samonaprawiający się żel, który z pewnością znajdzie zastosowanie w medycynie oraz w wielu innych dziedzinach naszego życia. Zespół Shyni Varghese stworzył hydrożel, który wiąże się w ciągu zaledwie kilku sekund, w dodatku na tyle mocno, że wytrzymuje wielokrotne rozciąganie.

Te wyglądające jak żelki struktury widoczne na zdjęciu powyżej to cząsteczki pierwszego na stałe usieciowanego hydrożelu, który naśladuje właściwości samonaprawcze żywej tkanki. Może nie są one słodkie jak żelki, natomiast słodka jest myśl, iż jesteśmy w stanie coraz lepiej udoskonalać wytwarzane przez nas struktury do wręcz idealnych układów występujących w przyrodzie.

 

Wraz z postępem w dziedzinie protetyki i materiałoznawstwa oraz poszerzeniem wiedzy w zakresie biomechaniki człowieka wzrasta także zapotrzebowanie na estetyczny wygląd protez, nie tylko na ich funkcjonalność. Dawniej, aby zadowolić osobę po amputacji wystarczał zwykły kawałek drewna przytwierdzony do kikuta. Z czasem jednak protetyka staje się sztuką. Istnieją pokrycia kosmetyczne, które w pełni odwzorowują brakującą kończynę, ze wszystkimi zarysami skóry, zachowaną jej elastycznością, owłosieniem, piegami, znamionami, a nawet tatuażami. Jednak to nie wszystko, został poczyniony kolejny krok na przód i w tej chwili istnieją protezy wykończone pod okiem artystów. W ten sposób osoba po amputacji może nosić na sobie dzieło sztuki, którym w pewnym sensie może wyrazić siebie. Można powiedzieć, że jest to jak założenie koszulki z napisem, jednak proteza zastępująca kończynę staje się przedłużeniem naszego ciała i związek pacjenta z nią jest o wiele głębszy. Według badań aspekt estetyczny w protezie u dzisiejszego pacjenta znajduje się średnio na 2-3 pozycji w zestawieniu istotnych funkcji sztucznej kończyny, niekiedy znajdując się przed takimi funkcjami jak manipulacja, czy mowa ciała. Pokazuje to jak ważny jest design, dla komfortu użytkowania przez potencjalnego pacjenta, przy projektowaniu tego typu urządzeń.

proteza dloniGrupa inżynierów po Politechnice Wrocławskiej opatentowała pierwszą polska bioniczną protezę dłoni. Proteza o nazwie SuperHand posiada ruchomy nadgarstek oraz możliwość niezależnego sterowania wszystkimi pięcioma palcami, co pozwala na wykonywanie wszystkich naturalnych ruchów dłoni. Proteza potrafi wyczuwać kształty, a następnie się do nich dostosowywać. Sterowanie odbywa się przez czujniki EMG zamontowane na powierzchni skóry w okolicy mięśni kikuta. Zasilanie zaś pozwala na nieprzerwane działanie sztucznej kończyny przez cały dzień aktywnego użytkowania.

Bioniczne protezy są bardzo popularne na całym świecie. Jeszcze nie tak dawno pojęcia takie jak bionika czy cybernetyka kojarzyły się jednoznacznie z filmami i książkami science fiction. Nauka pokazuje jednak, że takie rozwiązania to już dzisiejsza rzeczywistość. Wszystko za sprawą bioniki, która bada budowę i zasady funkcjonowania ludzkiego organizmu i stara się to odwzorować na polu techniki. Tak powstają bioniczne kończyny, które sprawnością dorównują naszym własnym kończynom. Głównym problemem przy konstruowaniu tego typu protez jest zasada działania systemu sterowania, który odpowiada tu za najtrudniejsze zadanie, mianowicie za połączenie ciała z maszyną. Polski zespół poradził sobie jednak z tym zadaniem, a pod względem budowy i konstrukcji proteza zaprojektowana przez inżynierów z firmy ProManus jest jedną z najbardziej innowacyjnych protez dłoni na świecie. Niestety mimo to natknęła się na problem finansowy.

tomograf Inveon

Począwszy od momentu skonstruowania pierwszego tomografu komputerowego przez Hounsfielda w 1968 roku rozwój tomograficznych technik obrazowania ciała ludzkiego polegał przede wszystkim na poprawie jakości uzyskiwanych danych obrazowych oraz zmniejszeniu czasu trwania badania. Z czasem pojawiły się nowe techniki, takie jak np. tomografia rezonansu magnetycznego (MR). Nowoczesne skanery tomograficzne stały się coraz bardziej powszechne i dostępne. Część z nich służy do ukazania anatomii ciała lub organu np. tomografia komputerowa, czy MR. Natomiast obrazy  uzyskane technikami medycyny nuklearnej takimi jak SPECT czy PET zawierają tylko informację o funkcji fizjologicznej narządu. Dlatego też często wykonanie skanu jedną techniką nie jest wystarczające do postawienia diagnozy i niezbędne staje się kolejne badanie. Ideałem byłoby więc stworzenie urządzenia, które pokazuje funkcję fizjologiczną narządu wraz z precyzyjną lokalizacją na tle struktury anatomicznej. Odpowiedzią na tą potrzebę są skanery będące połączeniem kilku, najczęściej dwóch różnych urządzeń tomograficznych.

tomografia komputerowaTomografia komputerowa (ang. Computed Tomography – CT)  jest systemem pośredniego obrazowania – dokonywana jest rekonstrukcja obrazu na drodze obliczeń matematycznych. Badanie to pozwala na uzyskanie obrazów  przestrzennych (wizualizacja narządów 3D) i przekroju badanego obiektu dzięki wykorzystaniu promieniowania rentgenowskiego.

Tomografia komputerowa umożliwia ustalenie rozpoznania do leczenia operacyjnego, dlatego stosuje się ją bardzo szeroko w diagnostyce. Umożliwia lekarzowi dokonanie oceny niemal wszystkich narządów wewnętrznych człowieka i rozpoznanie w nich zmian chorobowych. Badanie nie jest długie – średni czas to 15-30 minut. Ponadto tomografia komputerowa jest bezbolesna i zupełnie nieinwazyjna. Do przeprowadzenia tomografii nie jest potrzebne żadne przygotowanie przez pacjenta, jednak jeżeli jest to badanie z użyciem kontrastu to powinien on nie przyjmować posiłków na około 6 godzin przed badaniem. Metoda obrazowania za pomocą tomografii komputerowej jest ciągle doskonalona poprzez czołowe firmy z branży aparatury medycznej pragnące jak najlepiej sprostać oczekiwaniom nowoczesnej medycyny.

Czy studiujesz na kierunku Inżynieria Biomedyczna?
 

Newsletter

Top


Copyright © 2014 Portal Inżynieria Biomedyczna | Dobry start w inżynierii biomedycznej. Wszelkie prawa zastrzeżone.