[목 차]
임상공학의 적용
이것은 병원의 의료에 기술을 적용한 것이다. 임상 엔지니어는 의사, 간호사 및 기타 병원 직원과 함께 의료 팀의 일원이다. 의료기기 및 장비 기록의 컴퓨터 데이터베이스 개발 및 유지보수는 물론 정교한 의료기기의 구입 및 사용도 담당한다. 또한 그들은 의사 및 병원의 특정 요구에 계측기를 적응시키기 위해 의사와 함께 작업할 수 있으며, 계측기 제어 및 데이터 획득 및 분석을 위한 사용자 정의 소프트웨어와 컴퓨터 시스템의 인터페이스가 종종 관련된다. 임상 엔지니어는 최신 기술을 의료 서비스에 적용하는 데 관여한다. 이것은 독특한 물리적 현상(음향, 방사선, 자력 등)에 대한 지식을 고속의 전자 데이터 처리, 분석, 디스플레이와 결합하여 이미지를 생성한다.
이러한 이미지는 최소 또는 완전히 비침습적 절차를 통해 얻을 수 있는 경우가 많아 침습적 기술보다 덜 고통스럽고 쉽게 반복될 수 있다. 또 방사선학은 X선, 자기장, 초음파 등 방사성 물질을 이용해 신체와 장기, 구조물의 이미지를 만드는 것을 말한다. 이러한 이미지들은 이미지 유도 수술에서 의사들을 안내할 뿐만 아니라 질병의 진단과 치료에 사용될 수 있다. 마이크로 테크놀로지는 마이크로미터(밀리미터의 1000분의 1 또는 사람 머리카락 지름의 50분의 1 정도) 크기의 장치를 개발하고 사용하는 것을, 나노테크놀로지는 나노미터(인간의 머리카락 지름의 약 5만 분의 1 또는 수소원자 지름의 10배)의 순서로 장치를 개발하는 것을 포함한다.
이러한 분야에는 외과의사들이 건강하지 않은 조직만을 제거하는 방법으로서 변화하는 조직 특성을 식별할 수 있는 미세한 힘센서의 개발과 심장마비의 초기 및 신속한 진단에 도움이 될 수 있는 방법으로 심장 단백질 수준으로 구부러지는 나노미터 길이의 캔틸레버 빔의 개발이 포함된다. 이 새롭게 부상하는 학제간 분야에는 뇌와 신경계의 연구가 포함되며 상실된 감각과 운동 능력의 대체 또는 회복과 같은 분야(예를 들어 시력을 부분적으로 회복하기 위한 망막 삽입물 또는 서 있는 사람을 돕기 위한 마비된 근육의 전기적 자극), 복잡성의 연구 등이 포함된다. 자연에 있는 신경계의 발달, 뉴로봇(뇌의 운동 피질에서 나오는 신호에 의해 제어되는 신경 팔)과 신경 전자(예를 들어 높은 컴퓨팅 능력을 가진 뇌파 전자)의 발달. 골격, 관절, 근육의 기능을 이해하고 인공관절 치환 설계를 위해 공학적, 계산적 역학의 방법이 적용된 전문 분야다.
정형외과 바이오엔지니어링은 자연관절과 인공관절의 마찰, 윤활, 마모 특성을 분석하고 근골격계 응력 분석을 실시하며 뼈, 장판, 인대, 힘줄, 뇌간판, 추간판 등의 교체를 위한 인공바이오소재(생물학적, 합성물)를 개발한다. 그들은 종종 스포츠 경기와 수술 절차에 따른 환자 결과에 대해 걸음걸이 및 동작 분석을 수행한다. 이것은 생물의학 공학의 전문 분야로 성장하고 있다. 재활 엔지니어들은 신체적, 인지적 장애를 가진 사람들의 능력을 향상시키고 삶의 질을 향상시킨다. 그들은 보철술, 가정, 직장 및 교통 개조, 좌석 배치와 위치, 이동성 및 통신을 향상시키는 보조 기술 설계에 관여한다. 재활 엔지니어들은 또한 인지 장애가 있는 사람들을 돕기 위해 하드웨어와 소프트웨어 컴퓨터 적응과 인지 보조 기구를 개발하고 있다.
여기에는 수술을 계획하고 실행하는 데 있어 의료진을 대화식으로 지원하기 위한 로봇 및 이미지 처리 시스템의 사용이 포함된다. 이러한 새로운 기술은 절개부위가 작고, 외상이 적고, 정밀도가 높아 수술의 부작용을 최소화할 수 있으며, 비용도 절감할 수 있다. 이것은 박테리아에서 인간에 이르는 살아있는 유기체의 기능에 대한 포괄적이고 통합된 이해를 얻기 위해 공학 전략, 기술, 도구를 사용하는 생물의학 공학의 측면을 설명하기 위해 사용되는 용어다. 컴퓨터 모델링은 실험 데이터의 분석과 생리학적 사건의 수학적 설명을 형성하는 데 사용된다. 연구에서 예측 변수 모델은 우리의 지식을 다듬기 위해 새로운 실험을 설계하는 데 사용된다.
생활 시스템은 최첨단 기법으로 검사할 수 있는 고도의 규제된 피드백 제어 시스템을 갖추고 있다. 그 예로는 신진대사의 생화학, 사지 운동 조절 등이 있다. 생물의학 공학 학위는 전형적으로 최소 4년의 대학 교육을 필요로 한다. 이에 따라, 바이오의약품 엔지니어는 의료기기 또는 제약회사, 병원의 임상공학 또는 바이오소재 또는 생명공학 회사의 판매직에서 진입 수준의 엔지니어링 직위를 맡을 수 있다. 많은 바이오의약품 기술자들이 바이오의학공학이나 관련 공학 분야의 대학원 교육을 받거나 경영학 석사학위를 취득하거나 의대나 치과대학에 지원할 예정이다. 일부 바이오의학 엔지니어들은 심지어 로스쿨 입학을 선택하기도 하며, 바이오의학 발명과 관련된 특허법 및 지적 재산권과의 협력을 계획하고 있다.