- Introducción
- La Bioingeniería
- Ingeniería biomédica
- BIOMECANICA:
- BIOTRIBOLOGIA:
- CONCLUSIONES:
- Referencias
Resumen –En este informe se realizó una investigación sobre la bioingeniería con sus diversas ramas además aplicaciones en los diferentes y adecuados ámbitos en los que se desarrolla, enfatizándonos en la biomecánica donde especifico algunos aspectos importantes y seguridades a tomar en cuenta sobre los implantes.
EL SURGIR DE LA BIOINGENIERIA:
Este nacimiento se dio por una casualidad histórica al surgir la segunda guerra mundial ingenieros, químicos y físicos fueron reunidos para diseñar y elaborar armas, transporte para los países involucrados, los pocos biólogos que quedaron ya con varios conocimientos electrónicos continuaron en este campo surgiendo así los bioingenieros (termino que para este entonces aún no se adoptaba), son quienes unen la avanzada tecnología con la ingeniería de ciencia biológica. [6]
DESARROLLO:
Una disciplina muy joven pero con un grandioso futuro, trata de fusionar la ingeniería con la medicina, basado en el desarrollo medico combinando innovadores materiales tecnológicos (prótesis, material de repuesto) para dar soluciones a problemas de salud en las personas
La bioingeniería es una serie de técnicas donde hace una combinación de materia inerte con materia viva. [2]
Estructura de la Bioingeniería
Disciplinas que arman y componen su patrimonio de conocimiento [7]
A. Ciencias Básicas Generales (Biología, química, Computación, Electrónica, matemática)
B. Ciencias Básicas Interdisciplinarias (Biofísica, Biomatemática)
C. Disciplinas Componentes ( bioinstrumentación, Biomecánica, Bioelectrónica)
D. Campos de Aplicación
Aplicación de la Bioingeniería
La aplicación de la bioingeniería se da en tres áreas que son: la prevención, el diagnóstico, el tratamiento y rehabilitación.
La robótica es muy importante ya que sirve para implementar nuevas tecnologías en las cirugías. [5]
Campo en los que se Desarrolla
Los más importantes son: Biomateriales; Ingeniería Biomédica; Ingeniería Hospitalaria; Biomecánica; Bioóptica; Biosensores; Ingeniería Clínica y de Rehabilitación; Imágenes Médicas; Informática Médica; Órganos Artificiales; Procesamiento de
Señales Biológicas; Telemedicina; y todo lo que concierne a la Tecnología Médica. [9]
Es la aplicación de principios y técnicas de ingeniería al campo de la medicina. Se dedica principalmente al diseño y construcción de tecnologías sanitarias como equipos médicos, dispositivos médicos, prótesis, dispositivos de diagnóstico y de terapia. |
Áreas de conocimiento
Este es un esquema de un amplificador de instrumentación usado en biomedicina para el control de señales biológicas de pequeño voltaje.
La ingeniería biomédica es reconocida como un campo multidisciplinar, la influyen diversos campos y fuentes de información.
- 1. BIOMATERIALES
Fig.: Imagen de un Biosensor
Reducen el tiempo de curación y convalecencia de enfermedades o traumatismos mejorando así la calidad de vida de las personas.
Hay que cumplir una condición esencial y es que sea incompatible es decir que sea aceptado por el sistema inmunitario humano
Algunos elementos empleados son el Metal, el Cerámico, el polímetro.
Cuando estos materiales son biodegradables desaparecen cuando ya no son necesarios lo cual representa una gran ventaja.
Tabla de valores Biomateriales
Su término antecesor es kinesiología (ciencia del movimiento del sistema musculo-esquelético). La biomecánica describe la parte de la ciencia del movimiento interno y externo relacionado o con el sistema musculo esquelético o con los principios mecánicos aplicados al movimiento. [4]
Utiliza conocimientos de la biónica, mecánica, ingeniería, la anatomía, la fisiología y más para estudiar el comportamiento del cuerpo humano
Es la ciencia que examina las fuerzas internas y externas que actúan sobre el cuerpo humano y el efecto que ellas producen [3]
IMPLANTES
Una definición sencilla de un implante es un dispositivo tecnológico empleado para sustituir una estructura biológica dañada en su totalidad o para mejorar una estructura biológica existente.
La superficie de estos, que contacta con el cuerpo es de un material biomédico, tal como el titanio, silicona o apatita. [16]
Existen implantes electrónicos, por ejemplo, un marcapasos artificial y los implantes cocleares. O pueden ser Bioactivos como son los dispositivos de administración de fármacos por vía subcutánea.
Para realizar este tratamiento existen muchos factores a ser tomados en cuenta antes de realizarlos como por ejemplo resistencia o tensión del material cargas aplicadas además de esto es muy importante hacer un estudio previo de la patología y tipo del paciente a ser intervenido.
La Biscoelasticidad es el comportamiento de un fluido viscoso y un sólido elástico
Para Implantes Traumatológicos hay que tomar en cuenta
•Primero un estudio biomecánico de la articulación
•segundo un estudio cinemático: ejes y planos de
Movimiento, fuerzas y momentos que influyen
•luego un estudio cinético: elementos individuales actuantes
Fig.: Implantes traumatológicos
tomado del PDF Ing. Pablo R. Carbonell – Octubre 2009 [17]
Es la ciencia que estudia el desgaste o Pérdida de material debido a factores químicos o mecánicos tenemos
•Adhesivo: elemento que se adhiere a otro
•Fatiga: elemento que supera límites de rotura y se desprende
•Abrasivo: elemento que se desprende de otro
•Por corrosión: elemento que se desprende por factores químicos
IMPLANTES DENTALES
Biocompatibilidad en materiales dentales, se emplea el término Biomaterial citado por Macchi (2001) el material siempre debe comportarse igual por largo tiempo, claro siguiendo algunas instrucciones como una buena indicación, apropiados procedimientos de manipulación para su buen uso. Esto materiales implantados siempre tienen que cumplir con ciertas propiedades biológicas, físicas, químicas y mecánicas.
Biotolerados: (hueso e implante no interviene
tejido)
Bioinertes: (hueso e implante existe contacto
directo)
Bioactivos: (hueso e implante presente una
conexión de enlaces químico-físicos)
Frentes en el que trabaja actualmente la biomecánica: según la revista del IBV (instituto biomecánica valencia) [12]
Está enfocado en lograr confort, seguridad máxima, mejor rendimiento en:
Calidad en el interior de vehículos
Confort en el tranvía
Homologación de instalaciones para pádel
Laboratorio para la homologación de tatamis
Prendas calefactables de ITURRI para combatir el frío extremo
Mejorar el equilibrio con videojuegos
Kinescan/IBV v11: Valoración biomecánica en tiempo real
Orientación profesional a personas con discapacidad intelectual
Mascarilla nasal para la apnea del sueño
La Bioingeniería en el Futuro
Tiene una amplia perspectiva tanto en Innovadores
avances tecnológicos para el desarrollo de nuevos
materiales sintéticos, como en la microelectrónica y la bioinformática que facilitaran la producción de biochips (bionanotecnológia), de órganos artificiales y prótesis artificiales donde se combinen diseños de la avanzada ingeniería con recursos biológicos. [11]
Como podemos observar la bioingeniería es una ciencia muy importante y demasiado amplia que nos abre nuevos horizontes hacia un buen futuro, a la vez esta disciplina es muy apasionante, ideal para nuevas investigaciones e inventar innovadoras tecnologías que sirvan para el bien de las personas en general además estas diversas ramas son de gran importancia para personas que buscamos la superación intelectual en el estudio de la ciencia
[1] Instituto de ciencias de materiales de Aragon (ICMA) http://www. Unizar.es./icma/ ??????????????
[2] Ing. Wilver Auccahuasi Aiquipa "Ingeniería biomédica o bioingeniería" http://www.usmp.edu.pe/vision2011/exposiciones/14.bioingenieria.pdf
[3] Enoka, R. (1988). Neuromechanical Basis of Kinesiology. Human Kinetics. Champaing, Illinois.
[4] Gustavo ramón S (universidad de granada) /PDF
[5]Puntual "Bioingeniería Medica" www.diariopuntual.com.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=14204&catid=71&Itemid=73
[6]http://www.bioingenieros.com/historia.asp
[7] Libro Introducción a la bioingeniería
[9]Información "Bioingeniería" http://www.bioingenieria.edu.ar/extension/la_facultad/carreras/qesbioing.htm
[10] Enrique J. Gómez Aguilera "Bioingeniería" http://www.educa2.madrid.org/web/educamadrid/principal/files/c7827e52-4001-4b73-99b7-3868374f71a7/Presentacion-BIO-GBT-alumnos.pdf
[11]Nubia Rincón Mosquera "Bioingeniería" http://bioingenieria.net78.net/bioingenieria.pdf
[12] Revista semestral creada en 1993 por el Instituto de Biomecánica de Valencia (IBV). www.ibv.org
[13]Douglas. Profesor agregado del Departamento de Ciencias Básicas de la Facultad de Odontología de la Universidad de Carabobo.
[14]http://www.fundacioncarraro.org/descarga/dr-bernardes-2011.pdf
[15]http://www.uca.edu.ar/uca/common/grupo8/files/biomecanicaFabricacionDeProtesis.pdf
[16]http://es.wikipedia.org/wiki/Biomec%C3%A1nica
[17] Biomecánica articular y sustituciones protésicas – M.Comín, R. Dejoz, C.Atienza, J.Prat, J.L. Peris, P.Vera,A.Gil, C.Reig. – Instituto de Biomecánica de Valencia (1998).
[18] Bearing Surfaces in Total Hip Replacements – State of the Art and Future Development – Harry A.McKellop, Ph.D. (2000)
Autor:
César Eduardo Vicuña Lojano
cvicunal[arroba]est.ups.edu.ec
Universidad Politécnica Salesiana (Sede Cuenca)