วิศวกรรมชีวการแพทย์ (biomedical engineering) เป็นการนำความรู้และหลักการด้านวิศวกรรมศาสตร์มาประยุกต์ใช้ในด้านการแพทย์ ทั้งนี้ พื้นฐานของวิศวกรรมชีวการแพทย์จะเป็นการนำศาสตร์ความรู้ทั้งด้านชีวภาพ (biology) การแพทย์ (medicine) และวิศวกรรมศาสตร์ (engineering) มาผสมผสานร่วมกัน ไม่ว่าจะเป็นการนำเอาหลักคณิตศาสตร์ การออกแบบ กลไกของแรง หรือทฤษฎีวงจรไฟฟ้า มาใช้เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีให้เกิดประโยชน์และแก้ปัญหาต่างๆ ทางการแพทย์ อาทิ การคำนวณการไหลเวียนของเลือดเพื่อออกแบบลิ้นหัวใจเทียม หรือแม้แต่การใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ (mathematical modeling) เพื่อศึกษาการกระจายตัวของเซลล์มะเร็ง เป็นต้น
วิศวกรรมชีวการแพทย์เป็นสาขาที่กำลังได้รับความสนใจเป็นอย่างมากในปัจจุบัน โดยวิศวกรรมชีวการแพทย์สามารถจำแนกออกได้เป็นส่วนหลักๆ (ตัวอย่างอ้างอิงจาก Biomedical Engineering Society; BMES สหรัฐอเมริกาและไทย) ได้แก่ การพัฒนาเครื่องมือแพทย์ (medical instrumentation) เพื่อใช้สำหรับตรวจวัดสัญญาณต่างๆ จากร่างกาย เช่น เครื่องกระตุ้นหัวใจ (pacemaker) และเครื่องตรวจช่วยหายใจ หรือการพัฒนา Medical Imaging ซึ่งเป็นการพัฒนาการประมวลผลภาพจากเครื่องมือวิเคราะห์ต่างๆ เช่น CT Scan หรือ MRI มาประมวลให้สะดวกกับการวิเคราะห์ผลและวางแผนรักษา
เครื่องตรวจวัดทางชีวภาพ (biosensors) เป็นการออกแบบเครื่องตรวจวัดหรือเซ็นเซอร์ทางชีวภาพในการตรวจจับสัญญาณ จากร่างกายมาแปลงเป็นสัญญาณทางไฟฟ้า เพื่อใช้วิเคราะห์ความผิดปกติในร่างกาย เช่น การวัดคลื่นสมอง (EEG) และคลื่นไฟฟ้าหัวใจ (ECG) หรือการทำ Signal Processing เพื่อตรวจหาสัญญาณจากร่างกายมาประมวลผลหาความผิดปกติภายในร่างกาย หรือเพื่อการนำไปใช้ในด้านอื่นๆ เช่น การนำเอาคลื่นสมองมาใช้ในการบังคับแขนกล
วัสดุชีวภาพ (bio-materials) ก็ถือเป็นวิศวกรรมชีวการแพทย์ประเภทหนึ่งที่กำลังได้รับความสนใจเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะการออกแบบวัสดุเพื่อการนำไปใช้ภายในร่างกาย (bio-compatible) เช่น การใช้พอลิยูรีเทน (polyurethane) เพื่อการผลิตลิ้นหัวใจเทียม
Biomechanics เป็นการใช้หลักกลศาสตร์เพื่อช่วยในการออกแบบอวัยวะเทียม ยกตัวอย่างเช่น การศึกษาการไหลของเลือดเพื่อออกแบบลิ้นหัวใจเทียม หรือการคำนวณแรงและน้ำหนักเพื่อออกแบบสะโพกเทียม นอกจากนี้ การออกแบบและสร้างเนื้อเยื่อและอวัยวะเทียม (cell and tissue engineering) เพื่อทดแทนหรือปรับปรุงการทำงานของเนื้อเยื่อหรืออวัยวะในส่วนที่บาดเจ็บก็ ถือเป็นเรื่องที่สำคัญทางวิศวกรรมชีวการแพทย์
Bioinformatics ซึ่งเป็นการพัฒนาโปรแกรมซอฟแวร์และการใช้ Artificial intelligence เพื่อวิเคราะห์ข้อมูลคนไข้ในการช่วยตัดสินใจ ก็เป็นสิ่งที่กำลังได้รับความสนใจในกระแสโลกที่เทคโนโลยีสารสนเทศกำลังมี บทบาทสำคัญ อย่างไรก็ดี Clinical Engineering ซึ่งเป็นการออกแบบและพัฒนาสิ่งอำนวยความสะดวก การบริหารจัดการ เครื่องมือ และระบบทางด้านคลินิก ก็เป็นเรื่องที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการพัฒนาวิศวกรรมชีวการแพทย์
อ่านต่อเพิ่มเติมได้ที่นี่ครับ http://www.nia.or.th/innolinks/page.php?issue=200906§ion=6
บทความโดย วรินทร วิโรจนกูฏ ผู้ประสานงานโครงการสำนักงานนวัตกรรมแห่งชาติ
ขอเสริมนิดหน่อยนะครับ
ในปัจจุบันก็ต้องยอมรับว่า สาขาทางด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์ กำลังอยู่ในความสนใจของหลายๆ ประเทศในตอนนี้ จะเห็นได้จากหลายๆ ประเทศมีการเปิดการเรียนการสอนทางด้านนี้ในมหาวิทยาลัยหลายๆ แห่ง ในประเทศไทยเองก็ได้มีการเปิดการเรียนการสอนทางด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์เหมือนกัน มหาวิทยาลัยแห่งแรกที่เปิดการเรียนการสอนทางด้านนี้เป็นแห่งแรกก็คือ มหาวิทยาลัยมหิดล โดยได้ทำการเปิดครั้งแรกเมื่อปี พ.ศ.2541 อ้อ ลืมบอกไปว่า หลักสูตรปริญญาโทที่นี่มีความร่วมมือกับมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมหานครด้วยนะ และต่อมาก็มีมหาวิทยาลัยอีกหลายๆ แห่งที่ทำการเปิดการเรียนการสอนด้านนี้ เช่น จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทร์วิโรฒ และมหาวิทยาัลัยเชียงใหม่ เป็นต้น (อาจจะยังมีอีกนะ แต่ขอยกตัวอย่างเท่านี้ละกัน)
มาลองดูตัวอย่างหลักสูตรของมหาวิทยาลัยมหิดลกันดีกว่า อันนี้ของปริญญาตรีนะครับ
http://www.eg.mahidol.ac.th/dept/egbio/academic/bachelor_en.pdf
ส่วนอันนี้เป็นระดับปริญญาโทครับ เป็นหลักสูตรนานาชาติ
http://www.eg.mahidol.ac.th/dept/egbio/academic/master.pdf
เว็บไซต์ภาควิชาครับ
http://www.eg.mahidol.ac.th/dept/egbio/
และสุดท้ายกับ เว็บไซต์สมาคมวิจัยวิศวกรรมชีวการแพทย์ไทยครับ
http://www.thaibme.org/
ข้อมูลผิดพลาดประการใด รบกวนแจ้งด้วยนะครับ
ปล. เรื่องของเรื่องก็คือ ผมสนใจงานวิจัยด้านนี้อยู่พอดี เลยหาบทความมาลง แหะๆๆ
