Dla zdrowia ludzi


14-06-2019 18:10:26

Prof. dr hab. inż. Tadeusz Pałko, Wydział Mechatroniki, Instytut Metrologii i Inżynierii Biomedycznej Politechniki Warszawskiej; konsultant krajowy w dziedzinie inżynierii medycznej. Moderator sesji „Inżynier a medycyna”.

Myślę, że dla każdego czytelnika zależność pomiędzy rozwojem nauk inżynieryjno-technicznych a postępami w medycynie jest oczywista. Skokowy rozwój techniki na rzecz medycyny rozpoczął się na przełomie XIX i XX w. po odkryciu przez W. Rentgena w 1895 r. promieniowania X i zastosowania go do obrazowania wnętrza ciała oraz wraz z opracowaniem galwanometru strunowego przez W. Einthovena w 1903 r. do rejestracji czynności elektrycznej serca. Oba te wynalazki zostały szybko upowszechnione, a ich autorzy otrzymali nagrody Nobla.

Kolejnym ważnym osiągnięciem inżynierii na potrzeby medycyny jest opracowanie w 1943 r. przez M. DeBakey’a pompy perystaltycznej, której prosta konstrukcja okazała się doskonałym rozwiązaniem stosowanym zarówno do sztucznego płuco-serca, sztucznej nerki, a także do przetaczania płynów. Wprowadzenie komputerów i odpowiedniego przetwarzania sygnałów obrazowych doprowadziło do powstania wielu technik tomografii komputerowej. Umożliwiły one wysokiej jakości rekonstrukcje obrazów warstwowych z interesujących, wirtualnych przekrojów tkankowych ciała człowieka. Obecnie istnieje wiele technik tomografii komputerowej, z których najczęściej wykorzystywane są: rentgenowska (CT), pojedynczych kwantów gamma (SPECT), pozytonowa (PET) oraz rezonans magnetyczny (MRI). Techniki te pozwalają na wyodrębnienie informacji o anatomii, strukturze i czynności tkanek lub narządów. Za opracowanie i wdrożenie CT nagrodę Nobla z dziedziny medycyny (!) otrzymali w 1979 r. fizyk A. Cormack oraz inżynier G. Hounsfield.

Ważnym osiągnięciem są optyczne metody endoskopowe używane w badaniu wnętrza ciała i w niektórych zabiegach fotodynamicznych oraz chirurgicznych. W leczeniu nowotworów szerokie zastosowanie znajduje radioterapia przy użyciu techniki izotopowej, a także akceleratorów elektronów lub protonów.

Metody techniczne wspomagania układu oddechowego za pomocą respiratorów lub oksygenatorów, zaś układu krążenia krwi z użyciem rozruszników serca, kontrpulsatorów, sztucznych komór serca, a także wspomagania czynności różnych narządów, m.in. uszkodzonego słuchu (implanty ślimakowe), przyczyniają się do ratowania i przedłużania życia oraz poprawy jego jakości. Istotnym obszarem rozwoju medycyny są techniki informacyjno-telekomunikacyjne, które przyczyniły się do powstania nowego perspektywicznego działu zwanego telemedycyną.

Należy podkreślić, że Polska ma bardzo dobre tradycje historyczne i naukowo-badawcze w zakresie inżynierii medycznej. W 1946 r. rozpoczęto na Politechnice Warszawskiej pierwsze na świecie regularne kształcenie akademickie z elektrotechniki medycznej i radiologii, zorganizowane przez profesorów C. Pawłowskiego – asystenta i współpracownika Marii Skłodowskiej-Curie, J. Kellera i S. Nowosielskiego.

Na początku lat 60. zaczęły powstawać pierwsze pracownie lub laboratoria inżynierskie przykliniczne. W 1972 r. powstał Komitet Biocybernetyki i Inżynierii Biomedycznej PAN, a w 1977 r. Komitet Inżynierii Biomedycznej SEP/NOT, afiliowany w 1985 r. do Międzynarodowej Federacji Inżynierii Biomedycznej (IFMBE), natomiast w 1999 r. zostało utworzone Polskie Towarzystwo Inżynierii Biomedycznej.

W związku z dynamicznym rozwojem udziału inżynierii na rzecz medycyny i biologii w latach 70. powstała specjalizacja pod nazwą inżynieria biomedyczna na różnych kierunkach kształcenia (np. mechanika, elektronika) wprowadzona na czterech Politechnikach: Warszawskiej, Wrocławskiej, Śląskiej i Gdańskiej oraz AGH w Krakowie. Następnie w 2006 r. powołano odrębny kierunek kształcenia pod tą samą nazwą.

W 16 uczelniach wykształcono kilka tysięcy inżynierów na kierunku inżynieria biomedyczna, stworzono więc znaczący potencjał intelektualny i zawodowy w tym zakresie. W Polsce, podobnie jak na świecie, ukończenie inżynierii biomedycznej traktowane jest jako zdobycie wiedzy akademickiej, natomiast ukończenie akredytowanej przez Ministerstwo Zdrowia specjalizacji zwanej inżynierią medyczną potwierdza wiedzę i umiejętności zawodowe do bezpośredniej pracy w środowisku klinicznym.

Inżynieria biomedyczna obejmuje zarówno zdobywanie wiedzy i poznawanie procesów zachodzących w żywych organizmach z zastosowaniem metod inżynierskich, jak również rozwój aparatury, która ma podnieść poziom świadczenia usług medycznych. Zagadnienia, które dzisiaj poszerzają obszar inżynierii biomedycznej to: bioinformatyka, genomika, nanotechnologia, inżynieria tkankowa. Znaczące zmiany następują obecnie w zakresie roli inżyniera medycznego w bezpośredniej działalności w placówce medycznej. Do zadań polegających na zapewnieniu właściwego, sprawnego i bezpiecznego stosowania aparatury medycznej doszły nowe, związane z zarządzaniem na poziomie systemowym i strategicznym. Jego zadania zostały poszerzone o systemowe planowanie wyposażenia szpitala, organizację przeglądów i serwisów, zarządzanie ryzykiem. Inżynier medyczny w nowoczesnej ochronie zdrowia powinien łączyć funkcje menedżerskie z klasycznymi zadaniami, takimi jak: szkolenia, współpraca w zakresie analizy i interpretacji wyników, wspomaganie w innowacyjnych programach badawczych. W zawodzie inżyniera medycznego przywiązuje się również bardzo dużą wagę do etyki.

Podsumowując, działalność inżynierów na rzecz medycyny, zarówno w zakresie badawczo-rozwojowym, jak i konstrukcji wyrobów i urządzeń medycznych oraz ich zastosowań w środowisku klinicznym, prowadzi do postępu w medycynie i w konsekwencji do doskonalenia jakości ochrony.

Komentuje Waldemar Rukść

eNOT.pl - Portal Naczelnej Organizacji Technicznej | eNOT.pl