Biomédica

Ingeniería Biomédica
Joaquín Azpiroz Leehan Enero 2007 Introducción Ingeniería biomédica es la disciplina encargada de conjuntar los mundos de la ingeniería con la medicina y fisiología para lograr avances en el conocimiento científico y el desarrollo de la tecnología en medicina y biología. Las actividades que eso incluye van desde la aplicación de métodos matemáticos, la ciencia experimental,el desarrollo tecnológico y de aplicaciones clínicas. En los años de acelerado cambio tecnológico hay también cuestionamientos acerca de la ética de la aplicación de ciertas tecnologías como el desarrollo de vegetales transgénicos o el debate sobre los méritos de la energía nuclear, pero es indiscutible que la ingeniería biomédica tiene ventajas fundamentales sobre otros campos de la ciencia y latécnica y estas tienen que ver con el hecho de que el objetivo fundamental de esta disciplina es de mantener saludables a las personas de ayudar a su cuidado y recuperación cuando están enfermas [Cromwell, 80]. Hay autores que indican que existe la ingeniería biomédica desde que se aplicaron remedios a problemas particulares del individuo como una prótesis del dedo gordo del pie que fuedescubierta en una tumba egipcia con una antigüedad de mas de 3000 años [Nerlich, 2000].

Figura 1. Prótesis del dedo gordo del pie de una momia egipcia hallada en Tebas. Las muestras de desgaste (C) indican que se trataba de una prótesis funcional, no solamente cosmética. En (D) se muestra la radiografía del pie con su amputación.

Otros autores mencionan a los dibujos anatómicos de Leonardo Da Vinciy sus aproximaciones a brazos de palanca o los trabajos de Luigi Galvani y de Lord Kelvin sobre la conducción eléctrica en los seres vivos como los pimeros desarrollos en bioingeniería. En realidad todas las actividades con la solución de problemas médicos por medio de tecnología o con soluciones de ingeniería podrían considerarse como parte de la ingeniería biomédica. Sin embargo, el desarrollode la instrumentación eléctrica y electrónica produjo una explosión de resultados y aplicaciones en medicina y biología de tal manera que se puede considerar a este momento como uno de los orígenes verdaderos. Ejemplos de estas últimas aplicaciones son los diseños para el registro de señales electrofisiológicas, comenzando por los registros de A.D. Waller en corazones de humanos (1887), elrefinamiento de la técnica por parte de W. Einthoven al desarrollar un galvanómetro de cuerda (1901) y la aplicación de este al registro de señales electroencefalográficas en humanos por Berger (1924).

Electrocardiógrafo de Einthoven.

Electroencefalógrafo de Berger

La instrumentación electrónica a partir de tubos de vacío se empleó por E. Lovett Garceau para amplificar estas señales eléctricas yel primer sistema de electroencefalógrafo comercial de tres canales fue construido por Alfred Grass en 1935. Otro ejemplo es el desarrollo de la instrumentación en imagenología. Desde el descubrimiento de los rayos-X por Röntgen en 1895 hasta su primera aplicación en biomedicina pasó una semana. Desde 1896, Siemens y General Electric ya vendían estos sistemas. En la actualidad, los nuevosdesarrollos en imagenología han tomado mucho mas tiempo en lograr su aplicación clínica. El principio de resonancia magnética se descubrió en 1946, pero no fue sino hasta 30 años después, que se pudo desarrollar un sistema para uso en humanos. Campos de acción de la Ingeniería Biomédica Como se ha visto anteriormente, la IB inició su desarrollo con el diseño y construcción de instrumentación médica dediversos tipos. Sin embargo, a finales del siglo XX, los equipos de imagenología (rayos X, ultrasonido, tomografía computada y resonancia magnética, principalmente) tuvieron cada vez una importancia mayor debido al aporte de estos equipos para el diagnóstico de múltiples padecimientos, de tal manera que en la actualidad la mitad del gasto de equipamiento médico en un hospital es en sistemas de...