Co je bioinstrumentation?
Bioinstrumentation je obor studia, který se zaměřuje na vytváření zařízení, která měří fyziologické hladiny, jako je krevní tlak nebo mozkové vlny, a také zařízení, která mohou pomoci udržet pacienta naživu. Příklady bioinstruments zahrnují elektrické senzory, respirátory a ultrazvukové vybavení. Typicky mají ti, kdo pracují v oboru, tituly z biomedicínského inženýrství, optiky nebo biologie.
Medicína se vždy spoléhala na nejmodernější technologie dne. Tyto technologie sahají od jednoduchých srdečních monitorů po umělé orgány. Potřeba lepších a přesnějších zařízení vedla ke studiu rozmachu bioinstrumentace, kdy vysoké školy a univerzity nyní nabízejí vysokoškolské vzdělání v oboru. Ve Spojených státech má Národní institut zdraví také laboratoř věnovanou vývoji biosenzorů a bioinstrumentů.
Jedním z největších podpolí bioinstrumentace je biomedicínská optika. Tato oblast zahrnuje vývoj způsobů provádění neinvazivních operací, které nevyžadují, aby byl pacient řezán chirurgickými nástroji. Například vývoj laserem podporované in situ keratomileusis (LASIK) oční chirurgie je jedním z nejčastěji známých pokroků v laserové mikrochirurgii. LASIK umožňuje lékařům napravit celou řadu očních problémů, včetně krátkozrakosti a astigmatismu. Biomedicínská optika také zahrnuje vytvoření pokročilejších zobrazovacích strojů, jako jsou skenovací zařízení s výpočetní axiální tomografií (CAT) a mikroskopy.
Další hlavní oblastí bioinstrumentace je tvorba senzorů. Tato zařízení jsou navržena tak, aby sledovala různé aspekty fyziologie, jako je teplota, rychlost proudění krve a elektrická aktivita v mozku. Jedním specifickým senzorem je elektromyografie, která měří elektrickou aktivitu ve svalech. Pokud se elektrická zpětná vazba od elektromyografického senzoru odchýlí od normálních hodnot, může to znamenat zdravotní problémy, jako je syndrom karpálního tunelu, myopatie nebo svalová dystrofie.
Bioinstruments lze také použít k měření specifických biomarkerů v těle. Krevní senzory mohou mezi jinými chemikáliemi identifikovat hladiny oxidu uhličitého, elektrolytů a glukózy. Mohou být také použity k měření potenzového vodíku (pH) krve, upozorňujícího lékaře, pokud je krev příliš zásaditá nebo příliš kyselá, což může způsobit nepříznivé komplikace, zejména kostí. Existují další nástroje, které lze použít k testování genetického testování.
Jiné formy bioinstrumentů zahrnují pumpy používané pro dodávání léků, jako je inzulín nebo anestézie. Seznam zahrnuje také defibrilátory, ultrazvukové technologie a respirátory. Bioinstrumentace také vytváří stroje, které pomáhají posilovat fyziologické systémy, jako jsou kardiostimulátory a naslouchátka.