La ingeniería biomédica ( BME ) o ingeniería médica es la aplicación de principios de ingeniería y conceptos de diseño a la medicina y la biología con fines sanitarios (por ejemplo, diagnóstico o terapéutico). BME también se conoce tradicionalmente como "bioingeniería", pero este término ha llegado a referirse también a la ingeniería biológica . Este campo busca cerrar la brecha entre la ingeniería y la medicina , combinando el diseño y las habilidades de resolución de problemas de la ingeniería con las ciencias biológicas médicas para avanzar en el tratamiento de la salud, incluido el diagnóstico , el monitoreo y la terapia . [1] [2]También se incluye bajo el alcance de un ingeniero biomédico la gestión de los equipos médicos actuales en los hospitales mientras se adhiere a los estándares relevantes de la industria. Esto implica hacer recomendaciones de equipos, adquisiciones, pruebas de rutina y mantenimiento preventivo, una función también conocida como técnico de equipos biomédicos (BMET) o ingeniería clínica .
La ingeniería biomédica ha surgido recientemente como un estudio propio, en comparación con muchos otros campos de la ingeniería. Tal evolución es común a medida que 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). Entre las aplicaciones más destacadas de la ingeniería biomédica se incluyen el desarrollo de prótesis biocompatibles , diversos dispositivos médicos de diagnóstico y terapéuticos que van desde equipos clínicos hasta microimplantes, equipos de imágenes comunes como resonancias magnéticas y electrocardiogramas / ECG, crecimiento de tejido regenerativo , fármacos y productos biológicos terapéuticos.
Bioinformática
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 genérico para el conjunto de estudios biológicos que utilizan la programación informática como parte de su metodología, como una referencia a "conductos" de análisis específicos que se utilizan repetidamente, especialmente 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, adaptaciones únicas, propiedades deseables (especialmente en especies agrícolas) o 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
La biomecánica es el estudio de la estructura y función de los aspectos mecánicos de los sistemas biológicos, a cualquier nivel, desde organismos completos hasta órganos , células y orgánulos celulares , [3] utilizando los métodos de la mecánica . [4]
Biomaterial
Un biomaterial es cualquier materia, superficie o construcción que interactúa con los sistemas vivos. Como ciencia, los biomateriales tienen unos cincuenta años. El estudio de biomateriales se denomina ciencia de biomateriales o ingeniería de biomateriales . Ha experimentado un crecimiento sólido y constante a lo largo de su historia, con muchas empresas que invierten 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 se refiere a la interacción del tejido biológico y la luz, y cómo se puede explotar para la detección, la formación de imágenes y el tratamiento. [5]
Ingeniería de tejidos
La ingeniería de tejidos, como la ingeniería genética (ver más abajo), es un segmento importante de la biotecnología , que se superpone significativamente con 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. Los ingenieros biomédicos están investigando actualmente métodos para crear dichos órganos. Los investigadores han cultivado mandíbulas sólidas [6] y tráqueas [7] a partir de células madre humanas con este fin. Varias vejigas urinarias artificiales se han cultivado en laboratorios 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]
Ingeniería genética
La ingeniería genética, la tecnología del ADN recombinante, la modificación / manipulación genética (GM) y el empalme de genes son términos que se aplican a la manipulación directa de los genes de un organismo. A diferencia de la reproducción tradicional, un método indirecto de manipulación genética, la ingeniería genética utiliza herramientas modernas como la clonación y transformación molecular para alterar directamente la estructura y las características de los genes diana. 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 consulte la 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 la investigación. [ cita requerida ]
Ingeniería neuronal
La ingeniería neuronal (también conocida como neuroingeniería) es una disciplina que utiliza técnicas de ingeniería para comprender, reparar, reemplazar o mejorar los sistemas neuronales. Los ingenieros neuronales están especialmente calificados para resolver problemas de diseño en la interfaz del tejido neuronal vivo y las construcciones no vivientes.
Ingenieria farmaceutica
La ingeniería farmacéutica es una ciencia interdisciplinaria que incluye ingeniería de fármacos, administración y selección de nuevos fármacos, tecnología farmacéutica, operaciones unitarias de ingeniería química y análisis farmacéutico. Puede considerarse como parte de la farmacia debido a su enfoque en el uso de tecnología sobre agentes químicos para proporcionar un mejor tratamiento medicinal.
Dispositivos médicos
Ésta es una categoría extremadamente amplia, que cubre esencialmente todos los productos para el cuidado de la salud que no logran los resultados previstos a través de medios predominantemente químicos (p. Ej., Farmacéuticos) o biológicos (p. Ej., Vacunas) y que no involucran metabolismo.
Un dispositivo médico está diseñado para su uso en:
- el diagnóstico de enfermedad u otras condiciones
- en la cura, mitigación, tratamiento o prevención de enfermedades.
Algunos ejemplos incluyen marcapasos , bombas de infusión , la máquina corazón-pulmón , máquinas de diálisis , órganos artificiales , implantes , miembros artificiales , lentes correctivos , implantes cocleares , prótesis oculares , prótesis faciales , prótesis somato e implantes dentales .
La estereolitografía es un ejemplo práctico del uso de modelos médicos para crear objetos físicos. Más allá de modelar órganos y el 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 (consulte también el Reglamento ):
- Los dispositivos de Clase I presentan un potencial mínimo de daño para el usuario y, a menudo, tienen un diseño más simple que los dispositivos de Clase II o Clase III. Los dispositivos en esta categoría incluyen depresores de lengua, orinales, vendas elásticas, guantes de examen e instrumentos quirúrgicos de mano y otros tipos similares de equipo común.
- Los dispositivos de Clase II están sujetos a controles especiales además de los controles generales de los dispositivos de Clase I. Los controles especiales pueden incluir requisitos especiales de etiquetado, estándares de desempeño obligatorios y vigilancia posterior a la comercialización . Los dispositivos de esta clase son típicamente no invasivos e incluyen máquinas de rayos X, PACS, sillas de ruedas eléctricas, bombas de infusión y campos quirúrgicos.
- Los dispositivos de Clase III generalmente requieren una aprobación previa a la comercialización (PMA) o una notificación previa a la comercialización (510k), una revisión científica para garantizar la seguridad y eficacia del dispositivo, además de los controles generales de la Clase I. Los ejemplos incluyen válvulas cardíacas de reemplazo , implantes de articulaciones de cadera y rodilla, implantes mamarios rellenos de gel de silicona, estimuladores cerebelosos implantados, generadores de impulsos de marcapasos implantables e implantes endoóseos (intraóseos).
Imagenes medicas
Las imágenes médicas / biomédicas son un segmento importante de 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 ultrasonidos, magnetismo, rayos ultravioleta, radiología y otros medios.
Las tecnologías de imágenes son a menudo esenciales para el diagnóstico médico y, por lo general, son el equipo más complejo que se encuentra en un hospital, que incluyen: fluoroscopia , imágenes por 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
Un implante es un tipo de dispositivo médico hecho 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 contactan con el cuerpo puede ser de un material biomédico como titanio, silicona o apatita dependiendo de cuál sea 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 de fármacos por vía subcutánea en forma de píldoras implantables o stents liberadores de fármacos .
Biónica
Los reemplazos artificiales de partes del cuerpo son una de las muchas aplicaciones de la biónica. Preocupado por el estudio intrincado y completo de las propiedades y funciones de los sistemas del cuerpo humano, la biónica puede aplicarse para resolver algunos problemas de ingeniería. El estudio cuidadoso de las diferentes funciones y procesos de los ojos, oídos y otros órganos allanó el camino para mejorar 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, los sensores de microondas se pueden utilizar como una técnica complementaria a los rayos X para controlar el trauma de las extremidades inferiores. [13] El sensor monitorea las propiedades dieléctricas y, por lo tanto, puede notar cambios en el tejido (hueso, músculo, grasa, etc.) debajo de la piel, por lo que al medir en diferentes momentos durante el proceso de curación, la respuesta del sensor cambiará a medida que se cura el trauma.
Ingenieria clinica
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. Los roles principales de los ingenieros clínicos incluyen capacitar y supervisar a los 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 hospitalario (por ejemplo, médicos, administradores , IT, 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, así como monitorean la progresión del estado de la técnica 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 estarían muchos años después de la adopción clínica; sin embargo, existe un esfuerzo creciente para expandir 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 primarios y los usuarios finales, combinando las perspectivas de estar cerca del punto de uso y al mismo tiempo 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. También vea ingeniería de seguridad para una discusión de los procedimientos utilizados para diseñar sistemas seguros. El departamento de ingeniería clínica se construye con un gerente, supervisor, ingeniero y técnico. Un ingeniero por cada ochenta camas en el hospital es la proporción. Los ingenieros clínicos también están autorizados a auditar las tiendas farmacéuticas y asociadas para monitorear las retiradas de artículos invasivos por parte de la FDA.
Ingeniería de rehabilitación
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 títulos de maestría en ingeniería de rehabilitación, generalmente una subespecialidad de la ingeniería biomédica, la mayoría de los ingenieros de rehabilitación tienen una licenciatura o un 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 un 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, Coventry University. [9]
El proceso de rehabilitación para personas con discapacidades 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.
Asuntos reglamentarios
Los problemas regulatorios se han incrementado constantemente en las últimas décadas para responder a los muchos incidentes causados por los dispositivos a los pacientes. Por ejemplo, de 2008 a 2011, en EE. UU., La FDA hizo 119 retiradas de dispositivos médicos clasificados como clase I. Según la Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. (FDA), la retirada de clase I está asociada a "una situación en la que existe un probabilidad de que el uso de un producto o la exposición a él cause graves consecuencias adversas para la salud o la muerte " [14]
Independientemente de la legislación específica del país, los principales objetivos regulatorios coinciden en todo el mundo. [15] Por ejemplo, en las regulaciones de dispositivos médicos, un producto debe ser: 1) seguro y 2) efectivo y 3) para todos los dispositivos fabricados.
Un producto es seguro si los pacientes, usuarios y terceros no corren riesgos inaceptables de peligros físicos (muerte, lesiones, ...) en su uso previsto. Es necesario introducir medidas de protección en los dispositivos para reducir los riesgos residuales a un nivel aceptable si se compara 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 la evaluación clínica, el cumplimiento de los estándares de rendimiento o demostraciones de equivalencia sustancial con un dispositivo ya comercializado.
Las características anteriores deben garantizarse para todos los artículos 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 la ingeniería de dispositivos médicos se encuentra entre los campos de la ingeniería más estrictamente regulados, y los ingenieros biomédicos en ejercicio deben consultar y cooperar de forma rutinaria con abogados de derecho regulatorio 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 la eficacia de los productos sanitarios que deben garantizarse mediante un sistema de calidad establecido según lo especificado en la normativa 21 CFR 829 . Además, debido a que los ingenieros biomédicos a menudo desarrollan dispositivos y tecnologías para uso del "consumidor", como los 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 "aprobación" 510K (generalmente para dispositivos de Clase 2) o la "aprobación" previa a la comercialización (generalmente para medicamentos y dispositivos de Clase 3).
En el contexto europeo, la eficacia y la calidad de la seguridad 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), Garantía de calidad de la producción (Anexo V), Garantía de calidad del producto (Anexo VI) y Garantía total de calidad (Anexo II). La Directiva de dispositivos médicos especifica procedimientos detallados para la certificación. En términos generales, estos procedimientos incluyen pruebas y verificaciones que se van a contener en entregas específicas como el expediente de gestión de riesgos, el expediente técnico y las entregas del sistema de calidad. El archivo de gestión de riesgos es el primer entregable que condiciona los siguientes pasos de diseño y fabricación. La etapa de gestión de riesgos debe impulsar 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 archivo técnico contiene todos los datos y registros de la documentación que respaldan la certificación de dispositivos médicos. El expediente técnico de la FDA tiene un contenido similar aunque organizado en una estructura diferente. Los entregables del Sistema de Calidad generalmente incluyen procedimientos que garantizan la calidad a lo largo de todo el ciclo de vida del producto. El mismo estándar (ISO EN 13485) se aplica generalmente para los sistemas de gestión de calidad en EE. UU. Y en todo el mundo.
En la Unión Europea, existen entidades certificadoras denominadas " Organismos Notificados ", acreditados por los Estados miembros europeos. Los organismos notificados deben garantizar la eficacia del proceso de certificación de todos los productos sanitarios, excepto los de la clase I, en los que una declaración de conformidad elaborada por el fabricante es suficiente para su comercialización. Una vez que un producto ha pasado todos los pasos requeridos por la Directiva de dispositivos médicos, el dispositivo tiene derecho a llevar una marca CE , lo que indica que se cree que el dispositivo es seguro y eficaz cuando se usa según lo previsto y, por lo tanto, se puede comercializar dentro de el espacio de la Unión Europea.
Los diferentes acuerdos regulatorios a veces dan como resultado que tecnologías particulares se desarrollen primero para los EE. UU. O en Europa, dependiendo de la forma de regulación más favorable. Si bien las naciones a menudo se esfuerzan por lograr una armonía sustancial para facilitar la distribución entre países, las diferencias filosóficas sobre el alcance óptimo de la regulación pueden ser un obstáculo; Las regulaciones más restrictivas parecen atractivas en un nivel intuitivo, pero los críticos condenan el costo de compensación en términos de ralentizar el acceso a desarrollos que salvan vidas.
RoHS II
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 / EC) fue reemplazada y reemplazado por 2011/65 / EU 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 riesgo de conformidad e informes de prueba, o explicar por qué faltan. Por primera vez, no solo 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 una marca CE en sus productos.
IEC 60601
El nuevo estándar internacional IEC 60601 para dispositivos electromédicos de atención domiciliaria que define los requisitos para los dispositivos utilizados en el entorno de la atención médica domiciliaria. IEC 60601-1-11 (2010) ahora debe incorporarse en el diseño y verificación de una amplia gama de dispositivos médicos para uso doméstico y en el punto de atención junto con otras normas aplicables en la serie IEC 60601 3ª edición.
La fecha obligatoria para la implementación de la versión europea EN del estándar es el 1 de junio de 2013. La FDA de EE. UU. Requiere el uso del estándar el 30 de junio de 2013, mientras que Health Canada recientemente extendió la fecha requerida de junio de 2012 a abril de 2013. La Las agencias norteamericanas solo exigirán estos estándares para la presentación de nuevos dispositivos, mientras que la UE adoptará el enfoque más severo de exigir que todos los dispositivos aplicables que se comercialicen tengan en cuenta el estándar de atención médica domiciliaria.
Como / NZS 3551: 2012
AS / ANS 3551: 2012 son las normas de Australia y Nueva Zelanda para la gestión de dispositivos médicos. El estándar especifica los procedimientos necesarios para mantener una amplia gama de activos médicos en un entorno clínico (por ejemplo, un hospital). [16] Las normas se basan en las normas IEC 606101.
La norma cubre una amplia gama de elementos de gestión de equipos médicos que incluyen adquisición, pruebas de aceptación, mantenimiento (seguridad eléctrica y pruebas de mantenimiento preventivo) y 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.) en BME (Ingeniería Biomédica) u otra rama de la ingeniería con un potencial considerable de 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 la licenciatura (B.Sc., BS, B.Eng. O BSE) hasta niveles de doctorado. La ingeniería biomédica ha surgido recientemente como su propia disciplina en lugar de una especialización híbrida interdisciplinaria de otras disciplinas; y los programas de BME en todos los niveles se están generalizando, incluida la Licenciatura en Ciencias en Ingeniería Biomédica, que en realidad incluye tanto contenido de ciencias biológicas que muchos estudiantes lo utilizan como una especialización " pre-medicina " en preparación para la escuela de medicina . Se espera que aumente el número de ingenieros biomédicos como causa y efecto de las mejoras en la tecnología médica. [17]
En los EE. UU., ABET también está reconociendo un número cada vez mayor de programas de pregrado como programas acreditados de bioingeniería / ingeniería biomédica. Actualmente, ABET acredita más de 65 programas. [18] [19]
En Canadá y Australia, los programas de posgrado acreditados en ingeniería biomédica son comunes. [ cita requerida ] Por ejemplo, la Universidad McMaster ofrece una maestría, un doctorado en medicina y un doctorado en ingeniería biomédica. [20] El primer programa de BME de pregrado canadiense se ofreció en la Universidad de Ryerson como un B.Eng de cuatro años. programa. [21] [22] La Politécnica de Montreal también ofrece una licenciatura en ingeniería biomédica [23] al igual que la Universidad Flinders. [24]
Al igual que con muchos títulos, la reputación y la clasificación de un programa pueden influir en la conveniencia de un titular de título para un empleo o para la admisión de posgrado. La reputación de muchos títulos de pregrado también está vinculada a los programas de posgrado o de investigación de la institución, que tienen algunos factores tangibles para la calificación, como la financiación y el volumen de la investigación, las publicaciones y las citas. Con BME específicamente, la clasificación del hospital y la escuela de medicina de una universidad también puede ser un factor significativo en la percepción del prestigio de su departamento / programa de BME.
La formación de posgrado es un aspecto especialmente importante en BME. Si bien muchos campos de la ingeniería (como la ingeniería mecánica o eléctrica) no necesitan una formación de posgrado para obtener un trabajo de nivel de entrada en su campo, la mayoría de los puestos de BME los prefieren o incluso los requieren. [25] 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 de licenciatura generalmente no involucran suficiente capacitación y experiencia en investigación). Puede ser una maestría o un doctorado; mientras que en determinadas especialidades un Ph.D. es notablemente más común que en otros, casi nunca es la mayoría (excepto en el mundo académico). De hecho, la necesidad percibida de algún tipo de credencial de posgrado es tan fuerte que algunos programas de BME de pregrado desalentarán activamente a los estudiantes de especializarse en BME sin una intención expresa de obtener también una maestría o postularse a la escuela de medicina después.
Los programas de posgrado en BME, al igual que en otros campos científicos, son muy variados y los programas particulares pueden enfatizar ciertos aspectos dentro del campo. También pueden presentar amplios esfuerzos de colaboración con programas en otros campos (como la Facultad de Medicina de la universidad u otras divisiones de ingeniería), debido nuevamente al carácter interdisciplinario de BME. MS y Ph.D. Por lo general, los programas requerirán que los solicitantes tengan una licenciatura en BME u otra disciplina de ingeniería (más ciertos cursos de ciencias de la vida) o ciencias de la vida (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 formación en BME. Europa, que también tiene un gran sector de biotecnología y un sistema educativo impresionante, ha tenido problemas para crear estándares uniformes a medida que 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. [26] Otros países, como Australia, están reconociendo y avanzando para corregir las deficiencias en su educación BME. [27] Además, como los esfuerzos de alta tecnología suelen ser marcas de naciones desarrolladas, algunas áreas del mundo son propensas a un desarrollo más lento en educación, incluso en BME.
Licencia / certificación
Al igual que con otras profesiones académicas, cada estado tiene ciertos requisitos (bastante similares) para obtener una licencia como ingeniero profesional registrado (PE), pero, en los EE. UU., En la industria, dicha licencia no es necesaria para ser un empleado como ingeniero en la mayoría de los casos. de situaciones (debido a una excepción conocida como exención industrial, que se aplica efectivamente a la gran mayoría de ingenieros estadounidenses). El modelo de EE. UU. Generalmente ha sido solo para requerir que los ingenieros en ejercicio que ofrecen servicios de ingeniería que afectan el bienestar público, la seguridad, la protección 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 a la Los negocios públicos o de otro tipo, 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 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. [28]
En el Reino Unido, los ingenieros mecánicos que trabajan en las áreas de ingeniería médica, bioingeniería o ingeniería biomédica pueden obtener el estado de ingenieros colegiados a través de la Institución de ingenieros mecánicos . La Institución también dirige la División de Ingeniería en Medicina y Salud. [29] 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 buscar a través del IPEM.
El examen de Fundamentos de Ingeniería , el primero (y más general) de dos exámenes de licenciatura para la mayoría de las jurisdicciones de EE. UU., Ahora cubre la biología (aunque técnicamente no BME). Para el segundo examen, llamado Principios y Prácticas, Parte 2, o el 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 tomar 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 buscar implementar una versión específica de BME de este examen para facilitar que los ingenieros biomédicos obtengan la licencia.
Más allá del registro gubernamental, ciertas organizaciones profesionales / industriales del sector privado también ofrecen certificaciones con diversos grados de prominencia. Un ejemplo de ello es la certificación Certified Clinical Engineer (CCE) para ingenieros clínicos.
Perspectivas de carrera
En 2012, había alrededor de 19,400 ingenieros biomédicos empleados en los EE. UU., Y se pronosticó que el campo crecerá en un 27% (mucho más rápido que el promedio) de 2012 a 2022. [30] La ingeniería biomédica tiene el porcentaje más alto de ingenieras en comparación con otros ingenieros comunes. profesiones de ingeniería.
Figuras notables
- Earl Bakken : inventó el primer marcapasos transistorizado, cofundador de Medtronic .
- Forrest Bird (fallecido) - aviador y pionero en la invención de ventiladores mecánicos
- YC Fung (fallecido) - profesor emérito de la Universidad de California en San Diego , considerado por muchos como el fundador de la biomecánica moderna [31]
- Leslie Geddes (fallecida) - profesora emérita de la Universidad de Purdue , ingeniera eléctrica, inventora y educadora de más de 2000 ingenieros biomédicos, recibió una Medalla Nacional de Tecnología en 2006 del presidente George Bush [32] por sus más de 50 años de contribuciones que han generaron innovaciones que iban desde tratamientos para quemaduras hasta desfibriladores en miniatura, reparación de ligamentos hasta diminutos monitores de presión arterial para bebés prematuros, así como un nuevo método para realizar reanimación cardiopulmonar (RCP).
- Willem Johan Kolff (fallecido) - pionero de la hemodiálisis así como en el campo de los órganos artificiales
- Robert Langer - Instituto profesor en el MIT , corre el mayor laboratorio de BME en el mundo, pionero en la administración de fármacos y la ingeniería de tejidos [33]
- John Macleod (fallecido): uno de los co-descubridores de la insulina en la Universidad Case Western Reserve .
- Alfred E. Mann - Físico, emprendedor y filántropo. Pionero en el campo de la Ingeniería Biomédica. [34]
- J. Thomas Mortimer - Profesor emérito de ingeniería biomédica en la Universidad Case Western Reserve. Pionero en estimulación eléctrica funcional (FES) [35]
- Robert M. Nerem - profesor emérito del Instituto de Tecnología de Georgia . Pionero en tejido regenerativo, biomecánica y autor de más de 300 trabajos publicados. Sus obras han sido citadas más de 20.000 veces de forma acumulada.
- P. Hunter Peckham - Profesor Donnell de Ingeniería Biomédica y Ortopedia en la Universidad Case Western Reserve. Pionero en estimulación eléctrica funcional (FES) [36]
- Nicholas A. Peppas - Catedrático de Ingeniería , Universidad de Texas en Austin , pionero en administración de fármacos , biomateriales , hidrogeles y nanobiotecnología .
- Robert Plonsey , profesor emérito de la Universidad de Duke , pionero de la electrofisiología [37]
- Otto Schmitt (fallecido) - biofísico con contribuciones significativas a BME, trabajando con biomiméticos
- Ascher Shapiro (fallecido) - Profesor del Instituto en el MIT, contribuyó al desarrollo del campo BME, dispositivos médicos (por ejemplo, balones intraaórticos)
- Gordana Vunjak-Novakovic - Profesora universitaria en la Universidad de Columbia , pionera en ingeniería de tejidos y diseño de biorreactores
- John G. Webster , profesor emérito de la Universidad de Wisconsin-Madison , pionero en el campo de los amplificadores de instrumentación para el registro de señales electrofisiológicas
- Fred Weibell , coautor de Instrumentación y medidas biomédicas
- UA Whitaker (fallecido) - proveedor de la Fundación Whitaker , que apoyó la investigación y la educación en BME proporcionando más de $ 700 millones a varias universidades, ayudando a crear 30 programas de BME y ayudando a financiar la construcción de 13 edificios [38]
Ver también
- Biomedicina : rama de la ciencia médica que aplica principios biológicos y fisiológicos a la práctica clínica.
- Cardiofísica
- Anatomía computacional : campo interdisciplinario de la biología
- Física Médica
- Physiome
- Empleos de ingeniería biomédica
- Programa de Ingeniería e Instrumentación Biomédica (BEIP)
Referencias
- ^ a b John Denis Enderle; Joseph D. Bronzino (2012). Introducción a la Ingeniería Biomédica . Prensa académica. págs. 16–. ISBN 978-0-12-374979-6.
- ^ Fakhrullin, Rawil; Lvov, Yuri, eds. (2014). Ingeniería de superficie celular . Cambridge: Real Sociedad de Química. ISBN 978-1-78262-847-7.
- ^ 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 .
- ^ 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 .
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Otras lecturas
- Bronzino, Joseph D. (abril de 2006). El Manual de Ingeniería Biomédica (Tercera ed.). [Prensa CRC]. ISBN 978-0-8493-2124-5. Archivado desde el original el 24 de febrero de 2015 . Consultado el 22 de junio de 2009 .
- Villafane, Carlos (junio de 2009). Biomed: desde la perspectiva del estudiante (Primera ed.). [Techniciansfriend.com]. ISBN 978-1-61539-663-4.
enlaces externos
- Medios relacionados con la ingeniería biomédica en Wikimedia Commons
- Ingeniería Biomédica en Curlie