ما هي الهندسة الطبية الحيوية؟ الدورات ، الوظائف ، الرواتب

الهندسة الطبية الحيوية هي مجال متعدد التخصصات يربط العلوم البيولوجية بالتصميم الهندسي. الهدف العام من هذا المجال هو تحسين الرعاية الصحية من خلال تطوير حلول هندسية لتقييم وتشخيص وعلاج الحالات الطبية المختلفة. يمتد الحقل على مجموعة واسعة من التطبيقات بما في ذلك التصوير الطبي ، والأطراف الصناعية ، والتكنولوجيا القابلة للارتداء ، ونظم توصيل الأدوية القابلة للزرع.

الوجبات السريعة الرئيسية: الهندسة الطبية الحيوية

بشكل عام ، يستخدم مهندسو الطب الحيوي مهاراتهم الهندسية لتحسين الرعاية الصحية وتحسين نوعية حياة الإنسان. نحن جميعًا على دراية ببعض المنتجات التي ابتكرها مهندسو الطب الحيوي مثل زراعة الأسنان ، وآلات غسيل الكلى ، والأطراف الصناعية ، وأجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي ، والعدسات التصحيحية.

تختلف الوظائف الفعلية التي يؤديها مهندسو الطب الحيوي على نطاق واسع. يعمل البعض إلى حد كبير مع أجهزة الكمبيوتر وتقنيات المعلومات من أجل تحليل وفهم النظم البيولوجية المعقدة. على سبيل المثال ، تتطلب التحليلات الوراثية التي أجريت في المختبرات الطبية وكذلك شركات مثل 23andMe تطوير أنظمة كمبيوتر قوية من أجل تحقيق الأرقام.

يعمل مهندسون طبيون آخرون مع المواد الحيوية ، وهو مجال يتداخل معه هندسة المواد. المادة الحيوية هي أي مادة تتفاعل مع نظام بيولوجي. على سبيل المثال ، يجب إجراء عملية زرع الفخذ من مادة قوية ومتينة يمكنها البقاء داخل جسم الإنسان. يجب إجراء جميع عمليات الزرع والإبر والدعامات والخيوط من مواد مصممة بعناية يمكن أن تؤدي مهمتها المحددة دون التسبب في تفاعل ضار من جسم الإنسان. الأعضاء الاصطناعية هي مجال ناشئ للدراسة يعتمد اعتمادًا كبيرًا على الخبراء في المواد الحيوية.

كما هو الحال مع جميع التقنيات ، غالبًا ما ترتبط التطورات في الهندسة الطبية الحيوية بإنشاء أجهزة طبية أصغر. Bionanotechnology مجال متنامٍ حيث يعمل المهندسون والمهنيون الطبيون على تطوير طرق جديدة لتقديم الأدوية والعلاج الجيني وتشخيص الصحة وإصلاح الجسم. النانوبيوت حجم خلية الدم موجود بالفعل ، ويمكننا أن نتوقع أن نرى تقدما كبيرا على هذه الجبهة.

يعمل مهندسو الطب الحيوي بشكل متكرر في المستشفيات والجامعات والشركات التي تطور المنتجات في المجال الصحي.

لكي تكون مهندسًا طبيًا حيويًا ، ستحتاج إلى حد أدنى من درجة البكالوريوس. كما هو الحال في جميع المجالات الهندسية ، سيكون لديك منهج أساسي يتضمن الفيزياء والكيمياء العامة والرياضيات من خلال حساب التفاضل والتكامل متعدد المتغيرات والمعادلات التفاضلية. على عكس معظم المجالات الهندسية ، ستركز الدورات الدراسية بشكل كبير على العلوم البيولوجية. الدورات النموذجية تشمل:

• البيولوجيا الجزيئية
• ميكانيكا الموائع
• الكيمياء العضوية
• الميكانيكا الحيوية
• خلية وهندسة الأنسجة
• النظم الحيوية والدوائر
• المواد الحيوية
• علم وظائف الأعضاء النوعي

تعني الطبيعة متعددة التخصصات للهندسة الحيوية أن الطلاب بحاجة إلى التفوق في العديد الحقول الجذعية. يمكن أن يكون التخصص اختيارًا جيدًا للطلاب ذوي الاهتمامات الواسعة في الرياضيات والعلوم.

الطلاب الذين يرغبون في التقدم إلى الإدارة الهندسية سيكونون من الحكمة أن يكملوا تعليمهم الجامعي بدورات في مهارات القيادة والكتابة والاتصال والأعمال.

الهندسة الطبية الحيوية هي مجال متزايد من المتوقع أن يستمر في التوسع مع زيادة عدد السكان في كل من العدد والعمر. لهذا السبب ، تم إضافة المزيد والمزيد من المدارس الهندسة الطبية الحيوية إلى عروضها STEM. أفضل المدارس للهندسة الطبية الحيوية تميل إلى امتلاك برامج كبيرة مع أعضاء هيئة تدريس موهوبين ومرافق بحثية مجهزة تجهيزًا جيدًا والوصول إلى مستشفيات المنطقة والمرافق الطبية

• جامعة ديوك: يقع قسم BME في Duke على مسافة قصيرة من مستشفى ومدرسة Duke University and School of الطب ، لذلك كان من السهل تطوير تعاون مفيد بين الهندسة والصحة علوم. ويدعم البرنامج 34 من أعضاء هيئة التدريس الحيازة المسار والخريجين حوالي 100 طالب درجة البكالوريوس في السنة. دوق هي موطن لعشرة مراكز ومعاهد ذات صلة بالهندسة الطبية الحيوية.
• جورجيا تيك: Georgia Tech هي واحدة من أفضل الجامعات الحكومية في البلاد ، وتميل إلى المرتبة العالية في جميع المجالات الهندسية. الهندسة الطبية الحيوية ليست استثناء. موقع جامعة أتلانتا هو رصيد حقيقي ، وبرنامج BME لديه شراكة بحثية وتعليمية قوية مع الدول المجاورة جامعة ايموري. يركز البرنامج على التعلم القائم على حل المشكلات والتصميم والبحث المستقل ، بحيث يتخرج الطلاب مع الكثير من الخبرة العملية.
• جامعة جونز هوبكنز: جونز هوبكنز لا يتصدر قائمة أفضل البرامج الهندسية ، لكن الهندسة الطبية الحيوية هي استثناء واضح. JHU غالبا ما تحتل المرتبة رقم 1 في البلاد ل BME. لطالما كانت الجامعة رائدة في العلوم البيولوجية والصحية من المرحلة الجامعية إلى مستويات الدكتوراه. فرص البحث كثيرة مع 11 مركزًا ومعهدًا تابعين لها ، والجامعة فخورة بمؤسسة BME الجديدة Studio Design - عبارة عن مساحة عمل ذات مخطط مفتوح حيث يمكن للطلاب الالتقاء وتبادل الأفكار وإنشاء نماذج أولية عن الطب الحيوي الأجهزة.
• معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: يخرج معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا حوالي 50 مهندسا طبيا سنويا ، و 50 آخرين من برامج الدراسات العليا BME. المعهد لديه منذ فترة طويلة برنامج جيد التمويل لدعم وتشجيع البحوث الجامعية ، ويمكن للطلاب الجامعيين العمل جنبًا إلى جنب مع طلاب الدراسات العليا وأعضاء هيئة التدريس والمهنيين الطبيين في الأبحاث العشرة التابعة للمدرسة المراكز.
• جامعة ستانفورد: الركائز الثلاث لبرنامج ستانلي مرض جنون البقر - "القياس ، النموذج ، الصنع" - تسلط الضوء على تركيز المدرسة على فعل الخلق. يقيم البرنامج بشكل مشترك في كلية الهندسة وكلية الطب مما يؤدي إلى تعاون دون عوائق بين الهندسة وعلوم الحياة. من مرفق الجينوم الوظيفي إلى Biodesign التعاونية إلى الحيوان المعدل وراثيًا مرفق ، ستانفورد لديه التسهيلات والموارد لدعم مجموعة واسعة من الهندسة الطبية الحيوية ابحاث.
• جامعة كاليفورنيا في سان دييغو: واحدة من جامعتين حكوميتين في هذه القائمة ، UCSD يمنح حوالي 100 درجة البكالوريوس في الهندسة الطبية الحيوية كل عام. تأسس البرنامج في عام 1994 ، لكنه نما بسرعة إلى التفوق من خلال تعاونه المدروس بين كليات الهندسة والطب. تم تطوير UCSD لمجالات التركيز حيث تتفوق حقًا: السرطان وأمراض القلب والأوعية الدموية واضطرابات التمثيل الغذائي وأمراض التنكس العصبي.

تميل الحقول الهندسية إلى الحصول على رواتب أعلى بكثير من المتوسطات الوطنية لجميع الوظائف ، والهندسة الطبية الحيوية تناسب هذا الاتجاه. بالنسبة الى PayScale.comمتوسط ​​الأجر السنوي للهندسة الطبية الحيوية هو 66000 دولار في وقت مبكر من حياة الموظف ، و 110300 دولار في منتصف حياته المهنية. هذه الأرقام هي أقل قليلا من الهندسة الكهربائية و هندسة الطيران، ولكن أعلى قليلا من مهندس ميكانيكى وهندسة المواد. ال مكتب إحصاءات العمل ينص على أن متوسط ​​الأجر للمهندسين الطبيين الحيويين كان 88،040 دولار في عام 2017 ، وأن هناك ما يزيد قليلاً عن 21000 شخص يعملون في هذا المجال.