วิศวกรรมชีวเวช

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
(เปลี่ยนทางจาก วิศวกรรมชีวการแพทย์)

วิศวกรรมชีวการแพทย์ หรือ วิศวกรรมชีวเวช (อังกฤษ: Biomedical Engineering) หรือ วิศวกรรมการแพทย์ (อังกฤษ: Medical Engineering) เป็นสาขาวิชาที่นำเอาความรู้ทางด้าน วิศวกรรมศาสตร์ และวิทยาศาสตร์การแพทย์ มาประยุกต์ใช้ร่วมกัน เพื่อออกแบบ สร้างหรือพัฒนาซอฟต์แวร์ อุปกรณ์ หรือเครื่องมือทางการแพทย์ที่ได้มาตรฐาน สามารถใช้งานได้จริง รวมถึงการศึกษาค้นคว้าเทคโนโลยีใหม่ ๆ ที่มีความซับซ้อน และต้องการขั้นตอนการผลิตที่มีมาตรฐาน และ ประสิทธิภาพสูง ตัวอย่างที่เป็นที่รู้จักกันแพร่หลายของงานด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์ ได้แก่

  • การสร้างอวัยวะเทียม (Artificial Organs) : ผิวหนังเทียม ลิ้นหัวใจเทียม
  • การสร้างอุปกรณ์ตรวจวัดทางชีววิทยา (Biosensors) : ที่เห็นกันทั่ว ๆ ไปก็คือ เครื่องตรวจวัดน้ำตาลในเลือด ก็สามารถนำมาวัดสารอื่น ๆ ได้อีกมากมาย
  • Computer integrated surgery : แขนหุ่นยนต์ช่วยผ่าตัด ระบบนำทางการผ่าตัด
  • Neural network : เป็นโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่จะช่วยตรวจสอบหรือทำให้การทำงานของคุณหมอสะดวกมากขึ้น อย่างเช่น การทำนายการเกิดโรคมะเร็งซ้ำโดยอาศัยจากข้อมูลการรักษา, ทำนายโรคจากอาการ
  • Image processing : การประมวลภาพจากเครื่องCT Scan, MRI มาประมวลให้สะดวกกับการวิเคราะห์ผล เช่น โปรแกรมตรวจหาบริเวณของการเกิดมะเร็ง จะเห็นภาพของมะเร็งเด่นชัดขึ้นมา
  • Signal processing : เป็นการนำสัญญาณมาประมวลผลหาความผิดปกติของคลื่นจากร่างกาย หรือ นำไปประยุกต์กับapplicationอื่น ๆ เช่น การตรวจจับสัญญาณกระพริบตาในผู้ป่วยที่พิการทางด้านการเคลื่อนไหว ขยับได้ตั้งแต่คอขึ้นมา เพื่อใช้ใน

การเปิด-ปิดเครื่องใช้ไฟฟ้า, ตรวจจับสัญญาณสมองเมื่อเกิดอาการหลับระหว่างการทำงานหรือขับรถ

  • อุปกรณ์การแพทย์ : การพัฒนา strethoscope โดยการติดเครื่องบันทึกเสียงสามารถเก็บเสียงหัวใจผู้ป่วยในรูปแบบของไฟล์ mp3 ได้, เครื่องMonitoringผู้ป่วย วัดความดันโลหิต ชีพจร และออกซิเจนในเลือด
  • ระบบนำส่งยา : การพัฒนาโพลิเมอร์นำส่งยามะเร็ง (chemo) ให้เข้าสู่บริเวณเซลล์มะเร็งให้มากที่สุดโดยไม่ทำลายเซลล์ปกติอื่น ๆ

ไฟฟ้า : การกระตุ้นกล้ามเนื้อด้วยไฟฟ้าในผู้ป่วยที่เป็นอัมพฤกษ์ อัมพาต, เครื่องกระตุ้นหัวใจ (pacemaker) เป็นต้น

สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์เป็นสาขาวิชาที่บูรณาการศาสตร์ต่าง ๆ ต่อไปนี้ แพทย์ศาสตร์และสาธารณสุขศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ วิทยาศาสตร์ คณิตศาสตร์ เภสัชศาสตร์ รังสีวิทยา เทคนิคการแพทย์ วัสดุศาสตร์ โทรคมนาคม คอมพิวเตอร์ และ เทคโนโลยีสารสนเทศ เพื่อการนำความรู้เฉพาะทางมาประยุกต์ใช้ร่วมกัน เพื่อ ออกแบบ สร้าง หรือพัฒนา เครื่องมือแพทย์ที่ได้มาตรฐาน สามารถใช้งานได้จริง รวมถึงการศึกษาค้นคว้าเทคโนโลยีใหม่ ๆ เพื่อจุดมุ่งหมายในการ วินิจฉัย ป้องกัน ติดตาม บำบัด บรรเทา รักษาโรค รวมถึงการใช้ประโยชน์จากอุปกรณ์เครื่องมือที่ใช้เทคโนโลยีขั้นสูงได้อย่างมี ประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้ มาใช้พัฒนาหรือสร้างเครื่องมือ ซอฟต์แวร์ หรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ และที่สำคัญก็คือ ต้องสามารถใช้ได้โดยมีความปลอดภัยกับทั้งผู้ป่วยและบุคลากรทางการแพทย์ผู้ใช้เครื่องมือ

สาขาย่อย[แก้]

วิศวกรรมชีวเวช แบ่งออกเป็น 9 สาขาย่อย ดังนี้

  • Bioinstrumentation เป็นสาขาที่เกี่ยวข้องกับการประยุกต์ใช้ความรู้ทางอิเล็กทรอนิกส์หรือ คุณสมบัติทางไฟฟ้า ที่บอกจำนวนหรือปรับเปลี่ยนคุณสมบัติของสิ่งมีชีวิตในระดับอะตอมเซลล์ เนื้อเยื่อ หรือระดับอวัยวะ โดยใช้เครื่องมือ อุปกรณ์ หรือคอมพิวเตอร์ มาเป็นตัวกลางในการติดต่อกับเครื่องจักรกล ไฟฟ้า สนามแม่เหล็ก หรือสัญญาณเสียง ซึ่งสร้างมาจากสิ่งมีชีวิต กระบวนการทำงานของอวัยวะต่าง ๆ ในร่างกายสิ่งมีชีวิต หรือมนุษย์
  • Biomaterials เป็นสาขาที่เกี่ยวข้องกับวัสดุธรรมชาติหรือวัสดุที่มนุษย์ทำขึ้นมา ที่ประกอบด้วยทั้งหมดหรือบางส่วนของโครงสร้างสิ่งมีชีวิต หรืออุปกรณ์ทางการแพทย์ ซึ่งแทนที่การทำงานของอวัยวะเดิมได้ อาทิ ลิ้นหัวใจเทียม
  • Biomechanics เป็นการประยุกต์หลักทางกลศาสตร์เพื่อระบบของสิ่งมีชีวิต ซึ่งรวมถึงการวิจัยและการวิเคราะห์ทางกลศาสตร์ของสิ่งมีชีวิตและการประยุกต์ ใช้หลักทางวิศวกรรมในสิ่งมีชีวิต
  • Cellular, Tissue and Genetic Engineering วิศวกรรมเนื้อเยื่อเป็นส่วนหลักในส่วนของเทคโนโลยีชีวภาพ หนึ่งในเป้าหมายหลักของวิศวกรรมเนื้อเยื่อคือ การผลิตอวัยวะเทียมจากวัสดุชีวภาพสำหรับผู้ป่วยที่จำเป็นต้องใช้อวัยวะปลูก ถ่าย โดยวิศวกรในสาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์มีหน้าที่ในการวิจัยเพื่อหาวิธีมาผลิต อาทิ กระเพาะปัสสาวะซึ่งมีการพัฒนากันอย่างแพร่หลายในห้องปฏิบัติการและประสบความ สำเร็จแล้วในการปลูกถ่ายเข้าไปในผู้ป่วย อวัยวะเทียมที่นำมาใช้ได้ทั้งจากการสังเคราะห์และวัสดุชีวภาพ อาทิ ตับเทียม
  • Clinical Engineering เป็นสาขาหนึ่งของวิศวกรรมชีวการแพทย์ในการในการพัฒนาอุปกรณ์ทางการแพทย์และ เทคโนโลยีต่าง ๆ ในสถานพยาบาล บทบาทหลักของ Clinical Engineering คือการให้ความรู้และควบคุมดูแลอุปกรณ์ทางการแพทย์ การเลือกเทคโนโลยีที่ใช้ในการผลิตผลิตภัณฑ์ การควบคุมการผลิต Clinical Engineer ยังสามารถให้ข้อมูลและความร่วมมือกับผู้ผลิตอุปกรณ์ทางการแพทย์
  • Medical Imaging เป็นสาขาที่ศึกษาเทคนิคหรือกระบวนการที่ใช้ในการสร้างภาพของร่างกายมนุษย์ หรือบางส่วนของร่างกาย และหน้าที่การทำงานร่างกาย เพื่อจุดประสงค์ทางคลินิก หรือทางวิทยาศาสตร์ทางการแพทย์
  • Orthopedic Engineering เป็นสาขาที่เน้นการทำให้โรคหรือการได้รับบาดเจ็บของระบบกล้ามเนื้อ และกระดูกทุเลาลง โดยการพัฒนาฟังก์ชันการทำงานทางกลศาสตร์ของวัสดุชีวภาพร่วมกับวิศวกรรม เนื้อเยื่อ
  • Rehabilitation Engineering เป็นการประยุกต์ใช้ความรู้ทางวิศวกรรมมาออกแบบ พัฒนา ดัดแปลง ทดสอบ ประยุกต์ใช้ และเผยแพร่เทคโนโลยีเพื่อแก้ปัญหาการสูญเสียความสามารถต่าง ๆ ของร่างกาย (พิการ) งานวิจัยด้านนี้ครอบคลุมการเคลื่อนไหว การติดต่อสื่อสาร การได้ยิน การมองเห็น การจดจำ และการช่วยให้ผู้พิการสามารถทำกิจกรรมในชีวิตประจำวันได้ดีขึ้น
  • Systems Physiology เป็นสาขาที่รวมศาสตร์ทางการแพทย์ด้านต่าง ๆ เพื่อศึกษาโครงสร้าง ฟังก์ชันการทำงานของเซลล์ เนื้อเยื่อ และอวัยวะที่อธิบายถึงพฤติกรรมของระบบสิ่งมีชีวิต โดยทั่วไปการคำนวณทางสรีรวิทยาได้จากการรวมเทคโนโลยีและฟังก์ชันการทำงาน ของอวัยวะต่าง ๆ ในร่างกายสิ่งมีชีวิต อาทิ การหมุนเวียนเลือด การหายใจ เมตาบอลิซึม กลศาสตร์ชีวภาพ ระบบภูมิคุ้มกัน ระบบต่อมไร้ท่อ และอื่น ๆ

ประเทศไทย[แก้]

สำหรับในประเทศไทย สถาบันวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ได้ริเริ่มจัดให้มีการประชุมประจำปีวิศวกรรมชีวการแพทย์แห่งชาติ (National Meeting on Biomedical Engineering) เพื่อเป็นการแลกเปลี่ยนองค์ความรู้แบบบูรณาการ โดยการสนับสนุนของ NECTEC ต่อมาได้มีการเพิ่มการประชุมนานาชาติ International Symposium in Biomedical Engineering (ISBME) ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2547

มหาวิทยาลัยที่เปิดสอนสาขาวิศวกรรมชีวเวชหรือวิศวกรรมชีวการแพทย์ในประเทศไทย[แก้]

สำหรับประเทศไทย มีมหาวิทยาลัยที่สามารถเปิดสอนหลักสูตรวิศวกรรมชีวการแพทย์อยู่ทั้งสิ้น 9 สถาบันดังตารางข้างล่าง ทั้งนี้ มี 6 สถาบันที่มีศักยภาพเพียงพอที่จะเปิดหลักสูตรระดับปริญญาตรี (วิศวกรรมศาสตรบัณฑิตและวิทยาศาสตรบัณฑิต) โดยเน้นการพัฒนากำลังคนเข้าสู่วงการอุตสาหกรรมอย่างแท้จริง ได้แก่ มหาวิทยาลัยมหิดล มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ และสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง และ มหาวิทยาลัยรังสิต ซึ่งเป็นมหาวิทยาลัยเอกชนแห่งแรกที่เปิดสอนตั้งแต่ พ.ศ. 2545-2554 ในหลักสูตรวิทยาศาสตรบัณฑิต สาขาอุปกรณ์ชีวการแพทย์ และ เมื่อ พ.ศ. 2555 - ปัจจุบัน ได้ปรับปรุงหลักสูตรและเปิดสอนหลักสูตร วิศวกรรมศาสตรบัณฑิต สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ โดยความร่วมมือระหว่างคณะวิทยาศาสตร์กับคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยรังสิต โดยมหาวิทยาลัยมหิดลเป็นมหาวิทยาลัยแห่งแรกในประเทศไทยที่เปิดหลักสูตรในระดับปริญญาตรี เมื่อ พ.ศ. 2550

นอกจากนี้ มี 5 สถาบันที่เน้นการพัฒนากำลังคนเพื่อการพัฒนางานวิจัยโดยการเปิดหลักสูตรระดับบัณฑิตศึกษา (ปริญญาโทและปริญญาเอก) ได้แก่ มหาวิทยาลัยมหิดล จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์

ส่วนสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบังและ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ เปิดสอนถึงระดับปริญญาโท

แต่ทั้งนี้มีมหาวิทยาลัยมหิดลเพียงมหาวิทยาลัยเดียวที่มีศักยภาพเพียงพอจะเปิดหลักสูตรการสอนในทุกระดับ และแนวโน้มสำหรับหลักสูตรนี้ในประเทศไทยคือการเปิดทำการเรียนการสอนในทุกระดับชั้น เปิดทำการสอนทั้งภาษาไทยและนานาชาติ โดยมีมหาวิทยาลัยเหล่านี้เป็นต้นแบบและกำลังหลักต่อไป

มหาวิทยาลัย ระดับปริญญาตรี ระดับปริญญาโท ระดับปริญญาเอก
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล

หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต

หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรดุษฎีบัณฑิต

คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

-

หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

  • สหสาขาวิศวกรรมชีวเวช

หลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

  • สหสาขาวิศวกรรมชีวเวช

หลักสูตรวิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต

คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี

-

หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต/วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

หลักสูตรปรัชญาดุษฎีบัณฑิต

คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ

หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต

  • สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์
-
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์

หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต

  • สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์

หลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

หลักสูตรปรัชญาดุษฎีบัณฑิต

คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง

หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต

  • สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์

หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

  • สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ (เดิมชื่อสาขาอิเล็กทรอนิกส์ชีวการแพทย์)
-
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่

-

หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

หลักสูตรปรัชญาดุษฎีบัณฑิต

คณะวิทยาศาสตร์ประยุกต์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

หลักสูตรวิทยาศาสตรบัณฑิต

หลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

-
คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์

-

หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

หลักสูตรปรัชญาดุษฎีบัณฑิต

คณะวิทยาศาสตร์ร่วมกับคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยรังสิต

หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต

  • สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ (ปรับปรุงจากหลักสูตรอุปกรณ์ชีวการแพทย์)
- -

การเรียนการสอนในสหรัฐอเมริกา[แก้]

มหาวิทยาลัยที่ดีที่สุดในการสอนหลักสูตรวิศวกรรมชีวการแพทย์ของสหรัฐอเมริกา จัดอันดับโดยยูเอสนิวส์แอนเวิร์ลรีพอด ปี 2012 (US News and World Report) [1]ซึ่งเป็นหน่วยงานเอกชนที่เกี่ยวข้องกับการจัดอันดับมหาวิทยาลัย ที่ทรงอิทธิพลที่สุดในสหรัฐอเมริกา

อ้างอิง[แก้]

แหล่งข้อมูลอื่น[แก้]