Медицинская инженерия
В кратком определении медицинская инженерия — это «инженерия, задействованная во всех аспектах здравоохранения». [1] Термин «инженерия» в этом определении охватывает все инженерные дисциплины, такие как биомедицинская, химическая, гражданская, компьютерная, электрическая, экологическая, больничная архитектура, промышленная, информационная, материаловедение, механическая, программная и системная инженерия.
Если исходить из определения здравоохранения , то более подробное определение звучит так: «Инженерия здравоохранения — это инженерия, занимающаяся всеми аспектами профилактики , диагностики , лечения и контроля заболеваний, а также сохранением и улучшением физического и психического здоровья и благополучия ». существование через услуги, предлагаемые людям медицинскими и смежными профессиями здравоохранения ». [1]
Обзор
[ редактировать ]Почти все инженерные дисциплины (например, биомедицинская, химическая, гражданская, компьютерная, электрическая, экологическая, промышленная, информационная, материаловедение, механика, программное обеспечение и системная инженерия) внесли значительный вклад и привели к прогрессу в здравоохранении. Вклад также был внесен специалистами здравоохранения (например, врачами , стоматологами , медсестрами , фармацевтами , смежными медицинскими работниками и учеными-медиками), которые занимаются поддержкой, улучшением и/или продвижением здравоохранения с помощью инженерных подходов.
Ожидается, что медицинская инженерия будет играть все более важную роль, поскольку здравоохранение продолжает оставаться одной из крупнейших и наиболее быстрорастущих отраслей в мире. [2] [3] где инженерия является основным фактором прогресса за счет создания, разработки и внедрения передовых устройств, систем и процедур, связанных с прорывами в электронике, информационных технологиях , миниатюризации , материаловедении , оптике и других областях, для решения проблем, связанных с проблемами. такие как продолжающийся рост расходов на здравоохранение , качество и безопасность здравоохранения, уход за стареющим населением, лечение распространенных заболеваний, влияние высоких технологий, растущие требования к соблюдению нормативных требований , управление рисками и снижение риска судебных разбирательств. Поскольку спрос на инженеров в здравоохранении продолжает расти, инженерия здравоохранения будет признана наиболее важной профессией, в которой инженеры вносят значительный вклад, непосредственно принося пользу здоровью человека.
История
[ редактировать ]Американское общество инженеров здравоохранения (ASHE), основанное в 1962 году. [4] был одним из первых, кто опубликовал термин «инженерия здравоохранения» . ASHE, а также многочисленные местные дочерние общества занимаются вопросами физической среды здравоохранения, включая проектирование, строительство, обслуживание и эксплуатацию больниц и других медицинских учреждений, что представляет собой лишь один сектор деятельности инженеров в здравоохранении. Термин «инженеры здравоохранения» впервые появился в научной литературе в 1989 году, когда обсуждалась решающая роль инженеров в системе оказания медицинской помощи. [5] Ряд академических программ приняли название «инженерия здравоохранения» (например, Университет Индианы , [6] Северо-Западный университет , [7] Университет Пердью , [8] Техасский технологический университет , [9] Университет Иллинойса , [10] Мичиганский университет , [11] Университет Северной Каролины , [12] Университет Южной Калифорнии , [13] Университет Торонто [14] [15] ), хотя описание или определение этого термина в этих программах различаются, поскольку каждое учреждение разработало свою программу, исходя из своих особых интересов, сильных сторон и направленности. Первый научный журнал, посвященный инженерии здравоохранения, Journal of Healthcare Engineering . [16] [17] была запущена в 2010 году доктором Минг-Чиен Чью и специализируется на разработке всех аспектов процессов и систем оказания медицинской помощи. Тем временем ряд компаний разной направленности включили в свое название медицинскую инженерию .
Медицинская инженерия была впервые определена в официальном документе. [1] опубликовано в 2015 году Чью и 40 соавторами, которые являются активными членами и участниками сообщества инженеров здравоохранения по всему миру. Официальный документ был рассмотрен более чем 280 рецензентами, в том числе членами Национальной инженерной академии США , деканами технических наук ведущих университетов мира, администраторами и преподавателями академических программ в сфере здравоохранения, руководителями профессиональных обществ и ассоциаций в области здравоохранения, медицины и инженерии. лидеры отрасли здравоохранения и правительства, а также специалисты в области здравоохранения со всего мира. Этот информационный документ документирует четкое и строгое определение медицинской инженерии как академической дисциплины, области исследований, области специализации и профессии и, как ожидается, повысит статус и известность этой области, поможет студентам выбрать медицинскую инженерию. смежные области как специальности, помочь инженерам и медицинским работникам выбрать медицинскую инженерию как профессию, определить медицинскую инженерию как область специализации для исследовательского сообщества, финансирующих агентств и организаторов конференций или мероприятий, помочь базам данных поиска работы правильно классифицировать рабочие места в области здравоохранения, помочь Работодатели в сфере здравоохранения набирают специалистов из нужного пула специалистов, привлекают внимание академических администраторов к инженерии здравоохранения при рассмотрении новых программ, помогают правительствам и учреждениям разных уровней рассматривать инженерию здравоохранения в перспективе для разработки политики, составления бюджета и других целей, а также помогают издателям и библиотекари классифицируют литературу, связанную с медицинской техникой. На основании этого официального документа глобальная некоммерческая профессиональная организация Общество инженерного альянса здравоохранения (HEALS) было основано Чью в 2015 году и занимается улучшением и развитием всех аспектов здравоохранения с помощью инженерных подходов. Белая книга цитировалась во многих научных статьях. [18] [19] [20] [21] [22]
Цель
[ редактировать ]Целью медицинской инженерии является улучшение здоровья и благополучия человека с помощью инженерных подходов.
Объем
[ редактировать ]Медицинская инженерия охватывает следующие две основные области: [1]
- Инженерия для медицинского вмешательства: инженерия, связанная с разработкой или предоставлением любого лечения, профилактической помощи или испытаний, которые человек может пройти или пройти для улучшения здоровья или для помощи в решении конкретной проблемы со здоровьем.
- Проектирование систем здравоохранения: проектирование всей сети организаций, агентств, объектов, информационных систем, систем управления, механизмов финансирования, логистики и всего обученного персонала, занимающегося оказанием медицинской помощи в пределах географического региона.
Медицинские инженерные предметы
[ редактировать ]Обновленные разветвления и списки тем по отдельным предметам доступны из авторитетных источников, таких как ведущие общества/ассоциации отдельных субъектов и правительственные организации. [1]
(I) Техника для медицинского вмешательства
Основы
- Биомеханика
- Биоматериалы
- Биомедицинские инструменты
- Медицинские приборы
- Инженерия для хирургии
- Медицинская визуализация
- Трансплантация органов
- Искусственные органы
- Доставка лекарств
- Генная инженерия
- Техника для диагностики/обнаружения
- Информатика здравоохранения , информационная инженерия и поддержка принятия решений
- Дезинфекционная техника
Инженерия для профилактики, диагностики, лечения и контроля заболеваний
- Сердечно-сосудистые заболевания
- Рак
- болезнь Альцгеймера
- Диабет
- Респираторные заболевания
- Ожирение
- Дегенеративные заболевания
- Другие
Инженерия для ухода за пациентами
- Безопасность пациентов
- Реанимационная помощь
- Неонатальный уход
- Домашнее здравоохранение
- Уход за пожилыми людьми
- Мониторинг пациентов
- Различия в состоянии здоровья
- Управление стихийными бедствиями
Инжиниринг для медицинских специальностей
- Аллергия и иммунология
- Анестезиология
- Кардиология
- Медицина интенсивной терапии
- Экстренная медицина
- Эндокринология
- Гастроэнтерология
- Общая хирургия
- Гериатрия
- Инфекционное заболевание
- Неврология
- Нейрохирургия
- Ядерная медицина
- Профессиональная медицина
- онкология
- Офтальмология
- Ортопедия
- Патология
- Педиатрия
- Физическая медицина и реабилитация
- Пластическая , реконструктивная и эстетическая хирургия
- Общественное здравоохранение
- Пульмонология
- Радиология
- Лучевая терапия
- Ревматология
- Спортивная медицина
- Урология
- Сосудистая медицина
- Другие
Инжиниринг для стоматологических специальностей
- Эндодонтия
- Патология полости рта и челюстно-лицевой области , радиология и хирургия
- Ортодонтия и зубочелюстная ортопедия
- Пародонтология
- Протезирование
- Другие
Инженерное дело для смежных медицинских специальностей
- Аудиология
- Клиническая лабораторная наука
- Здоровье окружающей среды
- Трудотерапия
- Ортопедия и протезирование
- Физиотерапия
- Реабилитация
- Респираторная терапия
- Логопедия
- Другие
Инженерное дело для сестринского дела, включая сестринское дело во всех смежных областях
Инжиниринг для аптеки
(II) Инжиниринг для систем здравоохранения
Управление, улучшение и реформа системы здравоохранения
- Качество, стоимость, эффективность, результативность
- Исследование операций и системная инженерия
- Бережливое производство , шесть сигм , тотальное управление качеством
- Человеческий фактор
- Организация высокой надежности
- Инжиниринг устойчивости
- Сельское здравоохранение
Информационные системы здравоохранения
- Электронная медицинская карта
- электронное здравоохранение
- МоеЗдоровье
- Телемедицина
- Беспроводная технология
- Интеллектуальный анализ данных и большие данные
- Информационная безопасность
Медицинские учреждения
- Инфраструктура здравоохранения
- Энергетические системы здравоохранения
- Устойчивое здравоохранение и зеленый дизайн
- Экологическое здоровье и безопасность
Политика здравоохранения
(III) Прочие
Медицинское инженерное образование и подготовка
- Университетское образование
- Непрерывное образование
Будущее здравоохранения
Синергия
[ редактировать ]Медицинская инженерия обеспечивает синергию между секторами здравоохранения и медицины всех инженерных дисциплин, а также инженерно-технологическими секторами медицинских наук , как показано на рисунке 1. [1]
Профессиональный
[ редактировать ]Профессионалы в области здравоохранения – это в основном (а) инженеры всех инженерных дисциплин, таких как биомедицинская, химическая, гражданская, компьютерная, электрическая, экологическая, промышленная, информационная, материаловедение, механика, программное обеспечение и системная инженерия, и (б) специалисты здравоохранения, такие как врачи. дантисты, медсестры, фармацевты, смежные медицинские работники и ученые-медики, которые занимаются поддержкой, улучшением и/или продвижением любого аспекта здравоохранения с помощью инженерных подходов в соответствии с приведенным выше определением медицинской инженерии. [1] Поскольку некоторые медицинские работники, занимающиеся медицинской инженерией, не могут считаться «инженерами», термин «медицинский инженер» является более подходящим термином, чем «медицинский инженер».
Место проведения
[ редактировать ]Медицинские инженеры обычно выполняют свою работу в отрасли здравоохранения , вместе с ней или для нее . Основные отрасли и подотрасли здравоохранения, а также вклад специалистов в области здравоохранения обобщены в Таблице 2. [1]
| Таблица 2. Классификация отраслей здравоохранения и вклад медицинской техники [1] | |||
|---|---|---|---|
| Здравоохранение | Вклад медицинской техники | ||
| Сектор | Подсектор | Определение | |
| Медицинские услуги, оборудование и системы | Поставщики медицинских услуг | Организации по поддержанию здоровья, больницы, клиники, стоматологи, смежные медицинские учреждения, оптики, дома престарелых, реабилитационные центры, пенсионные центры и поставщики медицинских услуг на дому. | Специалисты в области здравоохранения играют ключевую роль в создании и разработке аппаратного и программного обеспечения для инноваций, поддержки, улучшения и оптимизации операционных процессов и систем ухода за пациентами, а также для улучшения результатов лечения пациентов с помощью инженерных подходов. |
| Медицинское оборудование | Производители и дистрибьюторы медицинских инструментов (например, тонометров), медицинских устройств (например, хирургических роботов), устройств визуализации (например, рентгеновских, МРТ), искусственных органов и других многоразовых медицинских устройств, а также медицинского программного обеспечения. . | Эта область в значительной степени опирается на инженерный опыт, и где специалисты в области здравоохранения вносят большой вклад в фундаментальные исследования, которые приводят к технологическим прорывам, а также к последующему проектированию, разработке и производству медицинских устройств и оборудования. | |
| Медицинские товары | Производители и дистрибьюторы медицинских товаров, используемых поставщиками медицинских услуг и широкой общественностью, включая производителей имплантатов, контактных линз, очковых линз, повязок и других одноразовых медицинских материалов. | Специалисты в области здравоохранения вносят свой вклад в исследования и разработку новых продуктов и производства с точки зрения проектирования процессов, оборудования, автоматизации, контроля качества и снижения затрат. | |
| Системы здравоохранения | Компании, специализирующиеся на системах здравоохранения, включая объекты, информационные, финансовые и другие системы. | Специалисты в области здравоохранения работают с поставщиками медицинских услуг для проектирования, строительства, улучшения и/или эксплуатации медицинских учреждений, информационных, финансовых и других систем здравоохранения в соответствии со специальными правилами. | |
| Биотехнологии и фармацевтика | Биотехнология | Компании, занимающиеся исследованиями и разработкой биологических веществ, ведущих к созданию новых лекарств и/или медицинских процедур. | Специалисты в области здравоохранения возглавляют или участвуют в исследованиях и разработках передовых технологий для новых лекарств (включая открытие, проектирование, разработку и доставку лекарств) и передовых медицинских процедур для профилактики, диагностики, лечения и контроля заболеваний. |
| Фармацевтика | Производители лекарств, отпускаемых по рецепту или без рецепта, таких как аспирин, средства от простуды и противозачаточные таблетки, включая производителей вакцин. | Специалисты в области здравоохранения вносят свой вклад в процессы фармацевтического производства с точки зрения проектирования процессов, эксплуатации установок, контроля качества и снижения затрат. | |
| Медицинские консультации, поддержка и образование | Компании, которые предоставляют консультационные услуги и поддержку здравоохранению, а также непрерывное обучение медицинского персонала. | Специалисты в области медицинской инженерии предоставляют консультационные услуги, поддержку и обучение по всем аспектам здравоохранения, включая инженерное дело, например, оптимизацию операций здравоохранения, решение проблем, предоставление информационных услуг, а также проектирование, планирование и/или реализацию новых проектов. | |
Образование и обучение
[ редактировать ]Инженеры практически всех инженерных дисциплин (таких как биомедицинская, химическая, гражданская, компьютерная, электротехническая, экологическая, промышленная, информационная, материаловедение, механическая, программная и системная инженерия) всегда востребованы в здравоохранении. Распространено заблуждение, что в здравоохранении могут работать только инженеры с опытом работы в области биомедицинской инженерии, клинической инженерии или смежных областях. Тем не менее, существует потребность в курсах и программах сертификационного типа, которые готовят студентов, не являющихся биомедицинскими инженерами, и практикующих инженеров для работы в сфере здравоохранения. С другой стороны, специалисты здравоохранения (врачи, стоматологи, медсестры, фармацевты, смежные медицинские работники и т. д.) могут получить пользу от обучения применению инженерных наук в своей практике, решению проблем и развитию здравоохранения. В связи с быстрым развитием технологий непрерывное образование играет решающую роль в обеспечении постоянной компетентности специалистов в области здравоохранения.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я Чю, Мин-Чиен; Остин, Тони; Калисир, Фетхи; Чанчжапламмутил, Самуэль; Дэвис, Марк Дж.; Фавела, Иисус; Ган, Хэн; Гефен, Амит; Хаддас, Рам (декабрь 2015 г.). «Определение медицинской инженерии: официальный документ» . Журнал медицинской техники . 6 (4): 635–648. дои : 10.1260/2040-2295.6.4.635 . hdl : 10356/88676 . ISSN 2040-2295 . ПМИД 27010831 .
- ^ Янц, Брайан Д.; Питтс, Митци Г.; Отондо, Роберт Ф. (2005). «Информационные системы и здравоохранение-II: Назад в будущее с RFID: извлеченные уроки - некоторые старые, некоторые новые» . Сообщения Ассоциации информационных систем . 15 (1). дои : 10.17705/1CAIS.01507 .
- ^ Кулкарни, Сиддхарт; Росс, Марта (1 июля 2013 г.). «Дополнение к монитору Healthcare Metro» . Отчет Брукингса . Проверено 30 июля 2015 г.
- ^ Мартин, Дина (1 июня 2013 г.). «АСХЕ отметит 50-летие на конференции» . Американское общество инженеров здравоохранения (пресс-релиз).
- ^ Дэвид, Ю; Гудман, Дж. (9–12 ноября 1989 г.). «Кто представляет инженеров здравоохранения?» . Образы XXI века. Труды Ежегодного Международного общества инженеров в области медицины и биологии . Том. 4. Институт инженеров электротехники и электроники . стр. 1383–1384. дои : 10.1109/IEMBS.1989.96252 . S2CID 73241700 . Проверено 30 июля 2015 г.
- ^ «Бакалавр в области управления инженерными технологиями в здравоохранении» . Школа инженерии и технологий Пердью . Университет Индианы . Проверено 30 июля 2015 г.
- ^ «Обзор Центра» . Центр инженерии и здравоохранения . Северо-Западный университет . Проверено 30 июля 2015 г.
- ^ «Регенстрифский центр медицинской техники (RCHE)» . Парк Дискавери Университета Пердью . Университет Пердью . Проверено 30 июля 2015 г.
- ^ «Вариант медицинской инженерии в магистратуре» . Эдвард Э. Уитакр-младший, Инженерный колледж . Техасский технологический университет . Проверено 30 июля 2015 г.
- ^ «Соединяем инженеров и врачей» . Центр инженерных систем здравоохранения, Грейнджерский инженерный колледж . Университет Иллинойса . Проверено 30 июля 2015 г.
- ^ «Центр медицинской техники и безопасности пациентов» . Мичиганский университет . Регенты Мичиганского университета . Проверено 30 июля 2015 г.
- ^ «Отдел медицинской техники» . Кафедра радиационной онкологии, Медицинский факультет Университета Северной Каролины . Университет Северной Каролины . Проверено 30 июля 2015 г.
- ^ «Инженерия здравоохранения» . Инженерия здравоохранения, Дэниел Дж. Эпштейн. Департамент промышленной и системной инженерии – Инженерная школа Витерби . Университет Южной Калифорнии . Проверено 30 июля 2015 г.
- ^ «Сертификат MEng в области медицинской техники» . Кафедра машиностроения и промышленной инженерии . Университет Торонто . Проверено 30 июля 2015 г.
- ^ «Центр медицинской инженерии» . Инженерный университет Торонто . Университет Торонто . Проверено 30 июля 2015 г.
- ^ «Журнал медицинской техники» . www.multi-science.co.uk, служащий науке и технологиям с 1961 года . Мультинаучное издание. Архивировано из оригинала 15 марта 2016 года . Проверено 31 декабря 2015 г.
- ^ «Журнал медицинской техники» . Хидави . Хиндави Лимитед . Проверено 1 января 2016 г.
- ^ Бадилья-Мурильо, Ф.; Варгас-Варгас, Б.; Викес-Акунья, О.; Гарсиа-Санс-Кальседо, Дж. Анализ установленной производительной мощности в кабинете медицинской ангиографии посредством дискретного моделирования событий. Процессы 2020, 8, 660.
- ^ Мухаммад Дауд Камаль, Али Тахир, Мухаммад Бабар Камаль, М. Асиф Наим, «Прогнозирование будущего местоположения транспортных средств скорой помощи с использованием больших данных: пример медицинской техники», Journal of Healthcare Engineering, vol. 2020, номер статьи 6641571, 11 страниц, 2020. https://doi.org/10.1155/2020/6641571
- ^ Гомес-Чапарро, М.; Гарсиа-Санс-Кальседо, Ж.; Армента Маркес, Л. Аналитическое определение потребления медицинских газов и их влияние на устойчивость больниц. Устойчивое развитие 2018, 10, 2948.
- ^ Шуджун Фу, Мин Чжан, Чэнпо Му, Сяохун Шен, «Достижения в области улучшения медицинского изображения в приложениях здравоохранения», Журнал медицинской техники, том. 2018, номер статьи 7035264, 2018. https://doi.org/10.1155/2018/7035264
- ^ Гарсиа-Санс-Кальседо, Дж.; Аль-Кассир, А.; Юсаф Т. Экономические и экологические последствия энергосбережения в медицинских зданиях. Прил. наук. 2018, 8, 440.