Τι είναι η βιοϊατρική μηχανική; Μαθήματα, Εργασίες, Μισθοί

Η βιοϊατρική μηχανική είναι ένας διεπιστημονικός τομέας που φιλοξενεί τις βιολογικές επιστήμες με μηχανικό σχεδιασμό. Ο γενικός στόχος του τομέα είναι η βελτίωση της υγειονομικής περίθαλψης με την ανάπτυξη μηχανικών λύσεων για την αξιολόγηση, τη διάγνωση και τη θεραπεία διαφόρων ιατρικών καταστάσεων. Το πεδίο καλύπτει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών, όπως η ιατρική απεικόνιση, η προσθετική, η φορητή τεχνολογία και τα εμφυτεύσιμα συστήματα χορήγησης φαρμάκων.

Λέξεις κλειδιά: Βιοϊατρική μηχανική

Σε γενικές γραμμές, οι βιοϊατρικοί μηχανικοί χρησιμοποιούν τις τεχνικές τους δεξιότητες για να προάγουν την υγειονομική περίθαλψη και να βελτιώσουν την ποιότητα της ανθρώπινης ζωής. Γνωρίζουμε όλοι μερικά από τα προϊόντα που δημιουργούνται από βιοϊατρικούς μηχανικούς, όπως οδοντικά εμφυτεύματα, μηχανές αιμοκάθαρσης, προσθετικά άκρα, συσκευές MRI και διορθωτικούς φακούς.

Οι πραγματικές εργασίες που εκτελούνται από βιοϊατρικούς μηχανικούς ποικίλλουν ευρέως. Ορισμένοι εργάζονται σε μεγάλο βαθμό με υπολογιστές και τεχνολογίες πληροφοριών για να αναλύσουν και να κατανοήσουν πολύπλοκα βιολογικά συστήματα. Ως ένα παράδειγμα, οι γενετικές αναλύσεις που διεξάγονται σε ιατρικά εργαστήρια καθώς και σε εταιρείες όπως το 23andMe απαιτούν την ανάπτυξη ισχυρών συστημάτων πληροφορικής για την τραγάνισμα των αριθμών.

Άλλοι βιοϊατρικοί μηχανικοί συνεργάζονται με βιοϋλικά, ένα πεδίο που επικαλύπτεται υλικά μηχανική. Ένα βιοϋλικό είναι οποιοδήποτε υλικό που αλληλεπιδρά με ένα βιολογικό σύστημα. Ένα εμφύτευμα ισχίου, για παράδειγμα, πρέπει να είναι κατασκευασμένο από ένα ισχυρό και ανθεκτικό υλικό που μπορεί να επιβιώσει μέσα σε ένα ανθρώπινο σώμα. Όλα τα εμφυτεύματα, οι βελόνες, τα στεντ και τα ράμματα πρέπει να γίνονται από προσεκτικά επεξεργασμένα υλικά που μπορούν να εκτελέσουν την καθορισμένη εργασία τους χωρίς να προκαλούν βλαβερές αντιδράσεις από το ανθρώπινο σώμα. Τα τεχνητά όργανα είναι μια αναδυόμενη περιοχή μελέτης που εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τους ειδικούς σε βιοϋλικά.

Όπως συμβαίνει με όλες τις τεχνολογίες, οι προόδους στη βιοϊατρική μηχανική συχνά συνδέονται με τη δημιουργία μικρότερων ιατρικών συσκευών. Η βιοννανοτεχνολογία είναι ένας αναπτυσσόμενος τομέας, καθώς οι μηχανικοί και οι επαγγελματίες του τομέα της ιατρικής εργάζονται για την ανάπτυξη νέων μεθόδων για την παροχή φαρμάκων και γονιδιακής θεραπείας, τη διάγνωση της υγείας και την επισκευή του σώματος. Nanorobots το μέγεθος ενός κυττάρου αίματος υπάρχουν ήδη, και μπορούμε να αναμένουμε να δούμε σημαντικές προόδους σε αυτό το μέτωπο.

Οι βιοϊατρικοί μηχανικοί εργάζονται συχνά σε νοσοκομεία, πανεπιστήμια και εταιρείες που αναπτύσσουν προϊόντα στον τομέα της υγείας.

Για να είναι βιοϊατρικός μηχανικός, θα χρειαστείτε ένα ελάχιστο πτυχίο. Όπως συμβαίνει με όλα τα πεδία μηχανικής, θα έχετε ένα βασικό πρόγραμμα σπουδών που περιλαμβάνει τη φυσική, τη γενική χημεία και τα μαθηματικά μέσω του πολλαπλού μεταβλητού λογισμού και των διαφορικών εξισώσεων. Σε αντίθεση με τα περισσότερα πεδία μηχανικής, τα μαθήματα θα έχουν σημαντική έμφαση στις βιολογικές επιστήμες. Τυπικά μαθήματα περιλαμβάνουν:

• ΜΟΡΙΑΚΗ ΒΙΟΛΟΓΙΑ
• Μηχανική υγρών
• Οργανική χημεία
• Βιομηχανική
• Μηχανική κυττάρων και ιστών
• Βιοσυστήματα και κυκλώματα
• Βιοϋλικά
• Ποιοτική Φυσιολογία

Ο διεπιστημονικός χαρακτήρας της βιομηχανικής μηχανικής σημαίνει ότι οι μαθητές πρέπει να υπερέχουν σε πολλά Πεδία STEM. Ο κύριος μπορεί να είναι μια καλή επιλογή για τους μαθητές με ευρεία συμφέροντα στα μαθηματικά και τις επιστήμες.

Οι σπουδαστές που επιθυμούν να προχωρήσουν στη διαχείριση μηχανικών θα ήταν σοφό να συμπληρώσουν την προπτυχιακή τους εκπαίδευση με μαθήματα ηγεσίας, γραφής και επικοινωνιακών δεξιοτήτων, και των επιχειρήσεων.

Η βιοϊατρική μηχανική είναι ένας αναπτυσσόμενος τομέας που αναμένεται να συνεχίσει να αναπτύσσεται καθώς οι πληθυσμοί αυξάνονται τόσο σε αριθμό όσο και σε ηλικία. Για το λόγο αυτό, όλο και περισσότερα σχολεία προσθέτουν βιοϊατρική μηχανική στις προσφορές STEM. Τα καλύτερα σχολεία για τη βιοϊατρική μηχανική τείνουν να έχουν μεγάλα προγράμματα με ταλαντούχους διδάσκοντες, άρτια εξοπλισμένες ερευνητικές εγκαταστάσεις και πρόσβαση σε νοσοκομεία και ιατρικές εγκαταστάσεις.

• Duke University: Το τμήμα BME του Δούκα βρίσκεται σε μικρή απόσταση με τα πόδια από το πανεπιστήμιο Duke University και το σχολείο του Duke Ιατρική, οπότε ήταν εύκολο να αναπτυχθούν ουσιαστικές συνεργασίες μεταξύ της μηχανικής και της υγείας επιστήμες. Το πρόγραμμα υποστηρίζεται από 34 μέλη ΔΕΠ και αποφοιτούν περίπου 100 φοιτητές πτυχίου το χρόνο. Ο Δούκας φιλοξενεί 10 κέντρα και ινστιτούτα που σχετίζονται με τη βιοϊατρική μηχανική.
• Georgia Tech: Η Georgia Tech είναι ένα από τα κορυφαία δημόσια πανεπιστήμια του έθνους και τείνει να κατατάσσεται σε υψηλά επίπεδα για όλους τους τομείς της μηχανικής. Η βιοϊατρική μηχανική δεν αποτελεί εξαίρεση. Η θέση του πανεπιστημίου στην Ατλάντα είναι ένα πραγματικό πλεονέκτημα και το πρόγραμμα BME έχει μια ισχυρή ερευνητική και εκπαιδευτική συνεργασία με τα γειτονικά Πανεπιστήμιο Emory. Το πρόγραμμα δίνει έμφαση στην εκμάθηση βασισμένη σε προβλήματα, το σχεδιασμό και την ανεξάρτητη έρευνα, ώστε οι σπουδαστές να αποφοιτήσουν με άφθονη πρακτική εμπειρία.
• Πανεπιστήμιο Johns Hopkins: Ο Johns Hopkins δεν είναι συνήθως κορυφαίοι κατάλογοι των καλύτερων προγραμμάτων μηχανικής, αλλά η βιοϊατρική μηχανική είναι μια ξεκάθαρη εξαίρεση. Η JHU συχνά κατατάσσεται # 1 στη χώρα για το BME. Το πανεπιστήμιο είναι από καιρό ηγέτης στις βιολογικές και υγειονομικές επιστήμες από το προπτυχιακό έως το διδακτορικό επίπεδο. Οι ερευνητικές ευκαιρίες αφθονούν με 11 συνδεδεμένα κέντρα και ινστιτούτα και το πανεπιστήμιο είναι περήφανο για το νέο BME Design Studio - ένα ανοιχτό εργασιακό χώρο όπου οι μαθητές μπορούν να συναντηθούν, να κατανοήσουν και να δημιουργήσουν πρωτότυπα βιοϊατρικής συσκευές.
• Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης: Το MIT αποφοιτάει περίπου 50 βιοϊατρικούς μηχανικούς κάθε χρόνο και άλλα 50 από τα μεταπτυχιακά του προγράμματα BME. Το ινστιτούτο έχει από καιρό ένα καλά χρηματοδοτούμενο πρόγραμμα για την υποστήριξη και την ενθάρρυνση της προπτυχιακής έρευνας, και οι υποτροφίες μπορούν εργάζονται παράλληλα με μεταπτυχιακούς φοιτητές, μέλη ΔΕΠ και επαγγελματίες του τομέα της ιατρικής στις 10 συνεργαζόμενες έρευνες του σχολείου κέντρα.
• πανεπιστημιο του Στανφορντ: Οι τρεις πυλώνες του προγράμματος ΣΕΒΕ του Στάνφορντ - "Μέτρο, μοντέλο, κάνει" - ενισχύει την έμφαση που δίνει η σχολή στην πράξη της δημιουργίας. Το πρόγραμμα εδρεύει από κοινού στη Σχολή Μηχανικών και τη Σχολή Ιατρικής που οδηγεί στην απρόσκοπτη συνεργασία μεταξύ της μηχανικής και των βιοεπιστημών. Από τη Λειτουργική Γονιδιωματική Διευκόλυνση προς το Συνεργατικό Βιολογικό Σήμα για το Διαγονιδιακό Ζώο Η διευκόλυνση, το Stanford έχει τις εγκαταστάσεις και τους πόρους για να υποστηρίξει ένα ευρύ φάσμα βιοϊατρικής μηχανικής έρευνα.
• Πανεπιστήμιο Καλιφόρνια στο Σαν Ντιέγκο: Ένα από τα δύο δημόσια πανεπιστήμια στον κατάλογο αυτό, το UCSD απονέμει κάθε χρόνο περίπου 100 πτυχία Bachelors στη βιοϊατρική μηχανική. Το πρόγραμμα ιδρύθηκε το 1994, αλλά γρήγορα εξελίχθηκε σε υπεροχή μέσω της στοχαστικής συνεργασίας μεταξύ των Σχολών Μηχανικής και Ιατρικής. Το UCSD έχει αναπτυχθεί για περιοχές εστίασης όπου πραγματικά υπερέχει: καρκίνος, καρδιαγγειακές παθήσεις, μεταβολικές διαταραχές και νευροεκφυλιστικές ασθένειες.

Τα πεδία μηχανικής τείνουν να έχουν μισθούς πολύ υψηλότερους από τους εθνικούς μέσους όρους για όλες τις θέσεις εργασίας και η βιοϊατρική μηχανική ταιριάζει με αυτή την τάση. Σύμφωνα με PayScale.com, η μέση ετήσια αμοιβή για μια βιοϊατρική μηχανική είναι 66.000 δολάρια νωρίς στην καριέρα ενός υπαλλήλου και 110.300 δολάρια από τη μέση σταδιοδρομία. Αυτοί οι αριθμοί είναι ελαφρώς κάτω από την ηλεκτρολογία και Αεροδιαστημική Μηχανική, αλλά λίγο υψηλότερο από μηχανολογία και την τεχνολογία υλικών. ο Γραφείο Στατιστικών Εργασίας δηλώνει ότι η μέση αμοιβή των βιοϊατρικών μηχανικών ήταν 88.040 δολάρια το 2017 και ότι υπάρχουν πάνω από 21.000 άτομα που απασχολούνται στον τομέα.