Ingeniaritza biomediko

Hauek dira ingeniaritza biomedikoaren alor nagusiak: biotresneria, biomekanika, biomaterialak, sistemen fisiologia, ingeniaritza klinikoa eta errehabilitazio ingeniaritza.

Eremu horietako espezialistak elkarren mendekoak izaten dira sarritan. Hala adibidez, aldaka artifizial bat egiteko, aldaka naturalari aplikatutako indarren azterketa biokimikoetan oinarritzen dira ingeniariak. Era berean, gihar elbarrituak elektrikoki kitzikatzeko eta kontrolatzeko, giharren eta hezurren arteko eraginari buruzko jakintza baliatzen dute. Kasu batean zein bestean, biomaterialetako espezialistekin lan egin beharra dute, tresnetan erabiliko diren materialen aukera egiteko.

• Biotresneria. Biotresneriak elektronika eta neurketako printzipioak erabiltzen ditu, eritasunak behatu, diagnostikoa egin eta sendabidea prestatzeko. Konputagailuak ezinbestekoak dira gaur egun alor honetan. Hala, konputagailuen bitartez behatzen da gaixoen egoera kirurgian edo zainketa intentsiboan. Era berean, konputagailuak erabiltzen dira pertsona osasuntsuak ingurumen ez ohikoetan dituen erreakzioak behatzeko, astronautak espazioan adibidez edota urpekariak oso ur sakonean. Biotresneriako ingeniaritzak tresna asko ikertzen eta osatzen ditu baldintza biologikoak detektatu, diagnosia egin eta aztertzeko. Adibidez, irudi sistema medikuek energia aplikatzen diote giza gorputzari, hala X izpiak edo soinu uhinak, gorputz barneko egituren irudi xeheak lortzeko. Ingeniaritza biomedikoak zenbait laser eta beste trena batzuk sortu ditu gaixotasunak eta akatsak sendatzen eta zuzentzen laguntzeko. Laserrek argizko izpi sorta estu, indartsuak sortzen dituzte, eta horri esker odolik gabeko kirurgia aplika dakieke odol hodiei, nerbio zuntzei, erretina eta korneei.
• Biomekanika. Biomekanikak mekanika (indarrak materiaren gainean dituen ondorioen azterketa) aplikatzen die arazo biologiko edo medikuei, eta indar desberdinek gorputzean dituzten ondorioak baliatzen ditu. Indar horien artean dago hezurdurari grabitateak eta giharrek eragiten dieten tentsioa. Era berean, gorputzeko isuriak aztertzen ditu, eta gai kimikoen garraioa mintzetan eta material sintetikoetan zehar. Biomekanikako ikerketek ekarri dute bihotz artifizialaren garapena eta orobat giltzurrun eta aldaka artifizialena. Era berean, asko hobetu du organo, gihar eta hezur sistemen funtzioen ezagutza.
• Biomaterialak. Giza gorputzaren barruan ipini beharreko material egokien garapenarekin eta hautapenarekin daude lotuta biomaterialak. Hautapen hori da hain zuzen ere ingeniari biomedikoen eginbehar zailenetako bat, eta materialak osatu edo ordezkatu behar duen ehun biziaren ezaugarri fisiko eta kimikoen ezagutza suposatzen du. Erabili beharreko materialak ezin du efektu kaltegarririk izan, erreakzio pozoitsu edo minbizia adibidez. Aldi luze baterako ezarririko material gehienen kasuan, material horrek ezin du kimikoki aktiboa izan, bizitzako estuasun etengabeak pairatzeko gai izan behar du, eta ezin du kaltegarria izan ehun eta odolarentzat. Hori guztia dela-eta, zeramika batzuk, metal aleazioak eta plastikoak erabiltzen dira gehienbat.
• Sistemen fisiologia. Sistemen fisiologiak ingeniaritzako metodoak, teknikak eta tresnak erabiltzen ditu gorputzaren funtzioak organismo bizietan hobeto eta modu osoagoan ezagutzeko. Esperimentuen bidez, sistemen fisiologoek gertaera fisiologiko oinarrizkoak behatzen eta neurtzen dituzte, esate baterako metabolismoa (zelula bizien prozesu kimikoa) eta gorputz-adarren mugimenduen kontrola. Ondoren datuak aztertzen dituzte, sarritan gertaeren eremu fisiko edo matematikoak osatuz. Analisi horietan oinarriturik, ingeniari biomedikuek tresnak eta metodoak osatzen dituzte arazo medikuak ulertu eta bideratzeko.
• Ingeniaritza klinikoa. Ingeniaritza klinikoak ospitaletako zainketari aplikatzen dio teknologia. Ingeniari horiek osatu eta mantendu behar dituzte hornigai medikuen datu baseak, eta tresna sofistikatuen erosketaz eta erabileraz arduratzen dira. Sarritan sendagileekin, erizainekin… lan egiten dute tresnak behar berezietara egokitzeko. Eginbehar horietan, tresnak konputagailu sistemekin koordinatu behar dituzte tresnen kontrolerako eta datuen analisirako. Hala, ingeniari klinikoek odol laginen analizatzaile automatizatu bat osa dezakete, edota erretako gaixoen zainketa antolatzeko konputagailu sistema.
• Errehabilitazio ingeniaritza. Errehabilitazio ingeniaritzak gaixoen gaitasunak hobetzeko tresnak eta prozedurak garatzen ditu, era horretan haien bizitzaren kalitatea hobetzeko. Produktu desberdinak diseinatzen dira behar jakinetara egokitzeko. Adibidez, ingeniariek eserleku bat diseina dezakete edozein gorputz formatara egoki daitekeena, gaixo asko tente esertzeko moduan. Sarritan produktu guztiz bereziak egiten dituzte, gaixo jakin batentzat, eta zuzenean lan egiten dute pertsona harekin.

Ikerketa erakundeek, gobernuko erakundeek, ospitaleek eta enpresek erabiltzen dute ingeniaritza biomedikoa. Ikerketa erakundeetan, ingeniari biomedikoek laborategiak eta hornigaiak gainbegiratzen dituzte. Era berean, beste alorretako ikertzaileekin parte hartzen dute ikerlanetan. Bestalde, gobernuaren egitekoa izaten da frogak egitea eta segurtasunaz arduratzea, eta orobat tresnen segurtasunezko arauak ezartzea.

Ospitaletan, berriz, ingeniari biomedikoek aholkuak ematen dituzte sendagintzako hornigaiak hautatu, erabili eta zaintzeko. Zaintzako edo ikerkuntzako behar berezietarako, eriei egokitutako tresnak ere moldatzen dira. Industrian, produktu berriak diseinatu eta erabiltzeko baliatzen dituzte ingeniari biomedikoek sistema biziez eta teknologiaz duten jakintza.

• Ingeniaritza genetikoa.