Ing. Wilver Auccahuasi Aiquipa Docente USMP – FIA Investigador Hospital Central FAP
Conceptos fundamentales
Evolución del sistema moderno de salud
El sistema moderno del cuidado de la
salud
El papel del Ingeniero Biomédico (I.B.)
Aplicaciones
Ciencias Naturales
BIOLOGÍA
MEDICINA
ODONTOLOGÍA
VETERINARIA
AGRONOMÍA
Ciencias Exactas
QUÍMICA FÍSICA MATEMÁTICA
La Bioingeniería es una interdisciplina
BIOINGENÍERÍA INGENIERÍAS
Ing. Electrónica
Ing. Mecánica
Ing. Civil
Ing. Química
Ing. Agronomía
Una Cuestión Semántica
BIOINGENIERÍA: la definición mas amplia abarca todas las posibles
interacciones entre las Ciencias Naturales y la Ingeniería.
ING. BIOMÉDICA: Centrada en el ser humano y en el cuidado de su
salud.
ING. CLÍNICA: Centrada en el paciente (excluye el desarrollo de
tecnologías).
ING. HOSPITALARIA: Centrada en la infraestructura soporte.
ELECTROMEDICINA: Exclusivamente equipamiento electrónico de uso
en Medicina.
BIOTECNOLOGÍA: Generalmente asociada a la Genética y relacionada
con aplicaciones agropecuarias y en medicamentos.
Son profesionales de la ingeniería que
aplican conceptos, conocimientos y
aproximaciones de prácticamente todas
las disciplinas de la ingeniería con la
finalidad de solucionar problemas
específicos del área de la salud.
Biomecánica
Prótesis / órganos artificiales
Imágenes médicas
Biomateriales
Análisis médicos
Biosensores
Ingeniería clínica
Informática médica
Ingeniería de rehabilitación
Instrumentación biomédica
Biotecnología
Ingeniería neural Ingeniería de tejidos
Modelación fisiológica
En los inicios de la historia de la humanidad, las enfermedades se consideraban como “visitas” de los malos espíritus
La medicina era practicada por el “curandero”, el medico brujo
Doctores yerberos Arregladores de huesos Conocimiento generacional (herencia) Desde estos inicios, la práctica de la
medicina ha sido un componente infaltable en cualquier cultura.
Hipócrates, nacido en la isla de Cos en Grecia, donde había estos templos de curación, contribuyó con un ingrediente esencial a la medicina: el espíritu científico, para él, el diagnóstico basado en la observación y el tratamiento clínico fueron remplazando la superstición.
Maestro de mucho que llevaron sus teorías por todo el Mediterraneo
Después de la caída del imperio romano, la Iglesia se convirtió en el repositorio del conocimiento médico y fue dispersado entre los monasterios de la diferentes órdenes de la Iglesia
Nuevamente existe una mezcla de la curación con la “misericordia divina” y el uso de la fe como elemento principal de la curación
El exorcismo El desarrollo de la medicina pasó por un
periodo de estagnación de mil años
Constantino I (335 D.C.), emperador romano que abrazó el cristianismo, cerro todo los templos paganos que se usaban para curaciones y mandó que todos los monasterios funcionen como hospitales
Nace el concepto de hospital. Los primeros hospitales era especialmente para
viajeros y enfermos, donde encontraban comida, hospedaje y atención de enfermería. La iglesia controlaba los hospitales, los monjes y monjas practicaban el arte de la curación.
La medicina tomó un carácter más humanitario
La siguiente figura
muestra el famoso
estudio sobre la
simetría del cuerpo
humano de Leonardo
da Vinci
También durante el renacimiento, la necesidad de hacer exanimaciones con mayor precisión da paso al era de las mediciones.
En 1592, Galileo visita Padua y enseña matemáticas a una audiencia de estudiantes de medicina.
Debido a esto inician varios estudios de fenómenos biológicos con fundamentos científicos (temperatura, el pulso, circulación de la sangre, etc.).
Desarrollo de dispositivos (microscopios, termómetros y otros)
Infelizmente este desarrollo solo se limitó a las universidades.
Tiene sus inicios el los 1900 Con base en los adelantos de las ciencias
como la: química, la fisiología, farmacología, y otros.
Una era de colaboración interdisciplinaria
Por ejemplo, en 1903 William Einthoven, ideo el primer electrocardiógrafo y midió los cambios eléctricos que ocurren en el corazón.
W. K. Roentgen (1895) El ser humano es “abierto”
para la exploración médica. Para el año 1930, era posible
ver la mayoría de los órganos del cuerpo humano mediante el uso de sustancias radio-opacas (contraste).
1940, uso de la penicilina, evitando la mortandad por infecciones.
Después de la II Guerra Mundial (1945 –
1973) científicos de Estados Unidos de
Norte América se destacaron por sus
avances tecnológicos e investigaciones
en el campo de la medicina, convirtiendo
este país en una potencia mundial en
este sentido.
La tecnología juega un rol de suma
importancia para este avance
Desde 1970, los sistemas computacionales han afectado positivamente los procedimientos clínicos y médicos.
Los dispositivos de telemetría permitieron monitorear el corazón de una paciente sin tener que estar ambos en un mismo cuarto de hospital.
Las computadoras hacen cálculos complejos, mantienen los expedientes médicos actualizados, e incluso controlan y mantiene la vida de pacientes.
Las técnicas de imágenes médicas como la tomografía computadorizada (CT) y la imagen por resonancia magnética (MRI), dependen totalmente de la tecnología computacional.
Mediante este proceso de evolución, los hospitales han llegado a ser la instituciones centrales donde se provee la atención médica.
Debido a la alta complejidad y el costo de la tecnología y añadiendo la especialización de los médicos que trabajan en los hospitales, ambos pacientes y médicos han tenido un mayor acercamiento a estos grandes centros de salud.
Nanotecnología
Ingeniería de los tejidos
Órganos artificiales
Cibernética y otros
Son un claro ejemplo de que la ciencia
ficción continuará convirtiéndose en
realidad.
Si pudiéramos ver a través de la “bola de cristal” veríamos que la tecnología todavía tiene mucho que contribuir con la salud y la medicina, alguna de ellas son: • Proveer atención de salud en la áreas más remotas • Dispositivos para la gente de la tercera edad • Cubrir una mayor cantidad de pacientes
directamente en sus hogares • Automatización de los expediente clínicos • Reparación e implantación de tejidos usando
biomateriales • Esta son solo algunas de las posibilidades.
Se trata de un pequeño robot
capaz de ser introducido a un
paciente por medio de una
pequeña incisión. Guiándose
a través de un mapa creado
con resonancia magnética
nuclear el robot puede tomar
fotografías, recoger muestras
de tejido, diseminar medicina
e incluso realizar
procedimientos quirúrgicos
sencillos
¿Donde encontramos Biomecánica?
Fase de Apoyo Fase de Balanceo
Marcha: Serie de movimientos cíclicos, sincronizados de las extremidades y
del tronco que generan un desplazamiento hacia adelante del centro de
gravedad.
Ciclo de la Marcha
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Aceleración Desaceleración
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Aceptación
del peso Apoyo Medio
Despegue
del Pie
Análisis de la Marcha
Fuerzas actuantes durante la marcha normal sobre el pie y el tobillo
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N
Pp
Fl
Pp
Contacto Talón-Suelo Apoyo Plantar Elevación Talón Balanceo
P
N Pp
Fuerzas actuantes
Posterior Leaf Splint Ankle Contracture Boot
Single Swedish Ankle Foot Orthotic
Swede-O Arch Lok
Ortesis Pasivas
Ingeniería Biomédica - Cátedra Abierta 2007 Lisandro J. Puglisi
Ferris-Czerniecki-Hannaford,2005 May
Control EMG TA,Sóleo.
Blaya-Herr, March 2004.
Ortesis Dinámicas
Ingeniería Biomédica - Cátedra Abierta 2007 Lisandro J. Puglisi