הנדסה ביו רפואית

בעקבות התפתחויות טכנולוגיות ומדעיות בעשורים האחרונים, הנדסה ביו רפואית היא אחד התחומים המרכזיים שלא רק מתקדמים בצעדי ענק אלא גם הולכים ומאיימים על מקומו המסורתי של הרופא. אנשי מקצוע רבים בתחום ההנדסה הרפואית הגיעו לתחום זה ועוסקים בו מדי יום לא רק מתוך הצורך במקצוע מכובד ורווחי אלא לא פחות מכך, מתוך רצון לעזור לבני אדם ולפתח מכשירים, עזרים, ציוד ותוכנות שיסייעו לטיפול הרפואי בהם.

ביו רפואה הוא תחום רבגוני ואינטרדיסציפלינרי שקושר בין מקצועות הרפואה (אנטומיה ואפיון מחלות), הכימיה (כולל ביוכימיה), הפיזיקה והחומרים, המחשבים (תוכנה וחומרה) החשמל (כולל אלקטרוניקה) וכן מקצועות ותחומי ידע נוספים. הנדסה ביו רפואית מתמקדת ביצירת אינטגרציה בין כל התחומים הללו במטרה לתכנן מכשירים, ציוד, תוכנות, מערכות, חומרים ומכשור רפואי שיסייעו לטיפול בבני אדם, לאיבחון ואיתור מחלות או ליקויים גופניים, לניתוח ובדיקות ולפעולות אחרות שמתרחשות מדי יום בבתי החולים, קופות החולים, מכוני השיקום והפיזיותרפיה ומערכי טיפול, בדיקה ואיבחון אחרים.

הנדסה ביו רפואית אחראית לא רק על תכנון של מערכות, מכשירים, חומרים, תוכנות וציוד עזר כזה – שנדרש לעבוד בתיאום עם גוף האדם והמערכות השונות בו, מצד אחד ועם מכשור חיצוני, מצד שני – אלא גם על ייעול, פיקוח ובקרה והטמעה בשטח. עם זאת, המהנדס הביו רפואי לרוב אינו עסוק בפתרון בעיות יומיומי ופיקוח שוטף: תפקידים אלו נמצאים באחריותו של ההנדסאי הביו רפואי.

תחומי הנדסה ביו רפואית

מקצוע ההנדסה שממוקד בשטח הביו רפואה נחלק לשלושה תחומים מרכזיים. הראשון הוא ביו מכניקה ואיברים מלאכותיים, כתחום שמתמקד בעיקר בפן המכני והחומרי של האיברים המלאכותיים מצד אחד ובפן האנטומי של התנועה ורקמות הגוף הבאות במגע עם האיבר המלאכותי, מצד שני.

כך, מהנדס ביו רפואי המתמחה בתחום זה מבין ומתמצא הן בחומרים מהם מייצרים איברים מלאכותיים או תחליפי איברים, הן במנגנון ההנעה העצמי או מנגנון ההתחברות שלהם לגוף, הן בשיקולי בלאי ושיקולים כלכליים הקשורים בתכנונם וייצורם, והן באנטומיה, בפיזיולוגיה ובכימיה הקשורה לאיברים או חלקי או מערכות הגוף עמם נדרש האיבר המלאכותי לבוא במגע (למשל, פרוטזה) ולעתים אף להתערב במערכת קיימת (למשל, קוצב לב).

תחום אחר שכלול תחת הנדסה ביו רפואית הוא מכשור רפואי ודימות, כתחום העוסק במכשירים רפואיים שמעבדים נתונים המגיעים מגוף האדם, מתרגמים אותות ונתונים ביולוגיים לנתונים כמותיים או לתמונה, וכן מכשירי דימות והדמייה (US, רנטגן, CT).

התחום השלישי הוא ביוטכנולוגיה וביו חומרים והוא כולל תכנון, בקרה ופיקוח על תהליכי ייצור או הפקה של חומרים שונים בשימוש הרפואה – החל מחומרים שמשהים שחרור של תרופות ועד חומרים המיועדים להחליף רקמות אנושיות.

שלושת התחומים האלו מקיפים את כל שטחי ההתמחות של הנדסה ביו רפואית כאשר כל אחד מהם משלב ידע טכני וטכנולוגי עם ידע רפואי, אנטומי ופיזיולוגי.