Prof. Pedro Bertemes Filho - joinville.udesc.br · A engenharia Biomédica envolve a aplicação das técnicas e métodos da engenharia elétrica, mecânica, química e de plásticos,

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA

CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA

GRUPO de ENGENHARIA BIOMÉDICA

INTRODUÇÃO A ENGENHARIA BIOMÉDICA

Prof. Pedro Bertemes Filho

[email protected]

(47) 4009-7981

ENGENHARIA

“A engenharia é a arte da aplicação dos princípios matemáticos, da experiência,

do julgamento e do senso comum, para implementar idéias e ações em beneficio da

humanidade e da natureza.”

“Os cientistas descobrem o mundo que existe; os engenheiros criam o mundo que

nunca existiu”.


A engenharia Biomédica envolve a aplicação das técnicas e métodos da engenharia elétrica, mecânica, química e de plásticos, para analisar, modificar ou controlar sistemas biológicos.

A engenharia biomédica combina a biologia e a engenharia.

Alguns destes engenheiros trabalham lado a lado com biólogos e médicos,para desenvolver instrumentos médicos, órgãos artificiais e dispositivos protéticos.

Outros investigam as questões que envolvem a tecnologia e os humanos, tais como:

De que forma a utilização de aparelhos celulares de telefonia podem afetar a nossa saúde ?

Voltada mais para a pesquisa pura; por exemplo, estudando o funcionamento de neurônios e de células cardíacas com o auxílio de modelos matemáticos e simulações.


O que fazem os engenheiros biomédicos?

Projetam e desenvolvem novos equipamentos para utilização no

ambiente clínico-hospitalar;

Projetam e desenvolvem novos materiais biocompatíveis;

Gerenciam compras de equipamentos e sistemas de diagnóstico;

Avaliam a relação custo benefício de cada equipamento;

Efetuam uma análise precisa sobre a inclusão de peças e/ou partes

ao sistema principal;


Procedem adaptações e/ou modificações em sistemas

existentes para melhorar sua operacionalidade;

Orientam as equipes que utilizam os equipamentos e

sistemas para os limites de operação;

Organizam e gerenciam todo um sistema de calibração,

aferição e manutenção de equipamentos e sistemas.


Sub – Áreas da Engenharia Biomédica Bioengenharia;

Engenharia Eletromédica;

Engenharia Bioelétrica

Engenharia Clínica e Hospitalar,

Engenharia Biomecânica,

Engenharia Bioinformática,

Engenharia Médica

Engenharia Bioquímica


Engenharia Clínica e Hospitalar A Engenharia Clínica e Hospitalar está voltada

às atividades de certificação e ensaios de

equipamentos médicos, atividades em hospitais

incluindo projeto, adequação e execução de

instalações, assessoria em processos de tomada

de decisão na aquisição de equipamentos e

manutenção. Atuação na Gestão Clínica e

Hospitalar.


Engenharia Eletromédica

A Engenharia Eletromédica está direcionada ao

estudo e projeto de equipamentos eletrônicos e

eletromecânicos, condicionadores de sinais,

sensores e próteses eletromecânicas e

dispositivos eletro-eletrônicos


Prótese com acionamento elétrico, controlado por impulsos neuromusculares



Engenharia Biomecânica Neste campo, o sistema músculo-esquelético central do corpo

humano é visto como uma estrutura mecânica que pode suportar

certos movimentos e esforços. Desta forma, inclui o análise do

andar do ser humano e a investigação dos esforços nos músculos e

ossos durante acidentes.

A engenharia biomecânica também se ocupa com o fluxo de

sangue, a mecânica da respiração e o intercâmbio de energia no

corpo humano vivo.

A faixa de aplicações vai desde o desenvolvimento de cintos de

segurança para proteção nos automóveis, até o projeto e operação

de máquinas cardiopulmonares.


Um importante desenvolvimento foi o “pulmão de ferro”, que

permite a algumas vitimas de sobreviver à poliomielite.

A engenharia biomecânica também forma a base dos

desenvolvimentos em reconstrução tal como implantes artificiais

e membros artificiais.

Os corações artificiais também são projetados por engenheiros

biomecânicos, sendo que desde o ano de 1982, muito pacientes

têm sido tratados com tais dispositivos, com bastante sucesso.



Um "pulmão de Ferro" auxiliando uma pessoa a respirar. Observe a espiral

negra embaixo do cilindro. O motor elétrico move a espiral para cima e para

baixo, aumentando e diminuindo a pressão no cilindro.

Essa variação de pressão força o ar para fora e para dentro do pulmão do

paciente, substituindo o trabalho dos músculos do tórax. Um homem viveu

durante treze anos num pulmão de aço. Uma perfuradora acionada por ar

comprimido.


Engenharia Bioéletrica Esta área da engenharia biomédica se ocupa da

atividade bioelétrica, a qual cerca o sistema nervoso e regula os processos vitais.

O engenheiro bioelétrico ajuda esta regulação e utiliza os sinais bioelétricos para propósitos de diagnóstico.

Desenvolvimentos desta engenharia levaram a invenção do marca-passo, o desfibrilador e o eletrocardiógrafo. Os de diagnóstico.


Marca-passos (Thera Inc. e Physios Inc.)

marca-passo é um dispositivo que sente e restaura o ritmo normal de contração da musculatura do coração por eletro-estimulação, em pacientes com doenças cardíacas.


O desfibrilador envia uma poderosa, mas

controlada, corrente elétrica através do corpo de

um paciente que sofreu parada pardíaca,

restaurando a operação normal do coração.



L

Um eletrocardiógrafo registra, através de eletrodos colocados na pele, a forma de onda e a freqüência da operação do coração. Transmitindo os eletrocardiogramas para um computador aos centros de diagnóstico, possibilita a formação de uma rede de médicos de diagnóstico. A monitoração de muitas outras funções bioelétricas pro meio de eletrodos, joga um importante papel nas salas de recuperação cirúrgica e nas unidades de terapia intensiva.



Engenharia Bioinformática A Engenharia Bioinformática trabalha com algoritmos de procura

de seqüências em bases de dados, de determinação de similaridade

entre seqüências e de alinhamento de seqüências. São estudados os

conceitos básicos da estrutura dos genes e as técnicas de seqüência

do ADN e do genoma completo.

Entre outros temas, trata das abordagens baseadas em estudos de

casos, em redes neuronais, em árvores de decisão, em cadeias de

Markov e na computação evolucionária.

Na análise de árvores filogenéticas e na modelagem 3-D da

estrutura molecular de proteínas.


Engenharia Bioquímica Esta área da engenharia biomédica trata das interações químicas entre o

corpo humano e os materiais artificiais que, implantados nos tecidos vivos,

podem provocar reações adversas ou rejeição.

Por exemplo, foram desenvolvidas artérias com tramas de acrílico artificial

para prevenir a rápida coagulação do sangue em vasos sanguíneos

artificiais.

Foram desenvolvidas cápsulas de silicone para proteger equipamentos

elétricos, tais como marca-passos cardíacos, e para permitir a sua

integração com os tecidos vivos.

Talvez a façanha mais espetacular da engenharia bioquímica tenha sido o

projeto e construção do rim artificial, para pacientes com doenças

nefrológicas incuráveis.




http://tlp.excellencegateway.org.uk/tlp/cpd/puttingcpdintoa/futuretechepack/bioengineering/module_1/index.html

http://tlp.excellencegateway.org.uk/tlp/cpd/puttingcpdintoa/futuretechepack/bioengineering/module_1/index.html

Documents

Prof. Pedro Bertemes Filho - joinville.udesc.br · A engenharia Biomédica envolve a aplicação das técnicas e métodos da engenharia elétrica, mecânica, química e de plásticos,