A.A.Martin
O que é Engenharia Biomédica
• Engenharia Biomédica é a aplicação dos métodos de
distintas áreas das Ciências Exatas no campo de
Ciências Médicas e Biológicas
• A evolução crescente da tecnologia nas últimas décadas
levou a Engenharia Biomédica a atuar também no
desenvolvimento de instrumentos para uso médico
(Engenharia Médica) e na sua utilização adequada em
ambiente médico-hospitalar (Engenharia Clínica).
• O Engenheiro Biomédico poderá atuar nas seguintes
áreas:
Atuação
E n g en h eiro Q u ím ico
D esenvolvim entos
de
sistem as
adm inistração de m edicam entos;
de
E n g en h eiro G en ético
C ultura de
tecidos;
de
E n g en h eiro E létrico
A quisição, análise e processam ento de
sinais biológicos,
E n g en h eiro d e C iên cia
d o s M a teria is
A nálise da biocom patibilidade e fadiga
de biom ateriais
E n g en h eiro M ecân ico
E m p reen d ed o r
células
M odelam ento
com portam ento
m ecânicos
e
e
engenharia
sim ulação
de
sistem a
do
bio
D esenvolvim ento
de
produtos
e
gerenciam ento de em presas nas áreas de
engenharia e saúde.
Algumas sub-áreas da
Engenharia Biomédica
• Biomateriais
• Bioengenharia
• Engenharia Clínica
• Informática Médica
• Diagnósticos e Análises
• Instrumentação Biomédica
• Engenharia de Reabilitação
Biomaterias
• Naturais
– Tecidos de sustentação biológicos: colágeno, etc
• Artificiais: Biocompatibilidade e biofuncionalidade
–
–
–
–
metais e suas ligas (titânio, aço F-138, etc)
cerâmicas (Alumina, zirconia, etc)
polímeros (poli-ácido lactico (PLLA) e glicólico (PGA)
materias compósitos (SiO2-Al2O3-CaO-CaF2)
Biomateriais
•
Matriz Orgânica de Osso Bovino
Liofilizada
– acelerar o reparo ósseo
•
Aglutinante de Colágeno Bovino
– Colágeno:proteína fibrosa cristalina que se
encontra em todos os organismos
multicelulares.
– criado para que quando outros biomateriais
implantáveis fossem utilizados em um procedimento cirúrgico, estes pudessem ser
aglutinados de forma homogênea.
Biomateriais
• Membranas ou Barreiras
Biológicas
– constituída de cortical óssea
bovina descalcificada.
– recobrimento de outros
biomateriais.
– cobertura de implantes
dentários.
• barreira biológica
– nos setores de bucomaxilo,
ortopedia e traumatologia,
neurologia, oftalmologia,
– cirurgia plástica estética e
reparadora, cirurgia facial,
craniana e oncologia.
Bioengenharia
• Criar produtos, segundo especificações
fornecidas pelos médicos, que propiciam a
recuperação funcional e estética de
pacientes que estão ou foram submetidos a
tratamentos clínicos ou cirúrgicos.
• Exemplos de alguns produtos: Endoprótese,
sistema
de
drenagem,
reservatórios
p/quimioterapia e moldagem.
Endoprótese
• Matéria prima
– polietileno é o UHMW 1900 que
possui excelentes propriedades físicas e
resistência à abrasão.
– aço inox (F-138) ou liga de titânio
6AL-4V
• Teste de qualidade
– Ultrassom, Raios X e de líquidos
penetrantes para detectar trincas no aço
inox, esfericidade, fadiga, resistência a
corrosão, microscopia de reflexão e de
varredura eletrônica.
RESERVATÓRIO IMPLANTAVEL P/
QUIMIOTERAPIA
Indicado
para
tratamento
quimioterápico em pacientes
que necessitam de acesso
venoso ou arterial com
freqüência variável e de
longa duração, o reservatório
implantável é biocompatível.
Moldagem
Indicado
para
posicionamento
e
contenção em situações que requeiram
imobilidade durante a atividade, ou que
necessitam assumir posições específicas
e de longa duração como Radioterapia,
Radiologia, Cirurgia, Transporte, etc.
Ortodentistica
• Pinos intra-canal: composto por pinos de
fibra de vidro, fotocondutores que permitem
a construção direta do núcleo.
• Implantes temporários: produzidos em
titânio grau 1 ASTM e possuem as
propriedades
normais
dos
implantes
regulares
Engenharia Clínica
– gerenciar compras de equipamentos e sistemas de diagnóstico e
terapia,
– avaliar a relação custo benefício de cada equipamento ou
sistema,
– análisar a inclusão de peças e/ou partes ao sistema principal,
– projetar e desenvolver novos equipamentos para utilização no
ambiente clínico-hospitalar,
– adaptar e/ou modificar sistemas existentes para melhorar sua
operacionalidade,
– orientar as equipes que utilizam os equipamentos e sistemas
para os limites de operação.
– calibrar e aferir e realizar manuntenção de equipamentos e
sistemas.
Diagnósticos e Análises
• Biópsia óptica:
– Espectroscopia Raman
– Espectroscopia de Fluorêscencia
– Espectroscopia de Infravermelho
•
•
•
•
Terapia Fotodinâmica
Ultra-som
Ressonância Magnética
Tomografia Computadorizada
dedo frio
Espectroscopia Raman
Amostra
Laser
Analisador
Espectrômetro
CCD
espelho
Polarizador
vibrações das moléculas
Computador
• Não Invasiva
• Ganho no tempo de
tratamento
• Efeito psicológico
• Menor custo
Engenharia de Reabilitação
• Utilizar as técnicas, métodos e
processos da engenharia no
auxílio aos deficientes:
–
–
–
–
–
neuro-motoras
sensoriais
cardíacas
pulmonares
urinárias
UniVap - IP&D
Áreas de Ciências Biomédicas
•
Grupo de Pesquisa em Espectroscopia
Raman de Tecidos Biológicos
Coordenador: Prof. Dr. Sokki Sathaiah
•
Grupo de Pesquisa em Biologia Celular e
Tecidual.
Coordenador: Prof. Dr. Newton e Cristina
Pacheco
•
•
Grupo de Pesquisa em Aplicações de
Laser de Alta Potência em Bio-Engenharia
Coordenador: Prof. Dr. Egberto Munin
Grupo de Pesquisa em Instrumentação
Biomédica.
Coordenador: Prof. Dr. Antonio G. Balbin
Villaverde
•
Grupo
de
Espectroscopia
FTInfravermelho e FT-Raman em células
neofásicas.
Coordenador: Prof. Dr. Airton A. Martin
•
Grupo
de
Pesquisa
em
Terapia
Fotodinâmica
Coordenador: Prof. Dr. Marcos Tadeu T.
Pacheco
•
Grupo de Espectroscopia de Fluorescência.
Coordenador: Prof. Dr. Renato Zângaro.
•
Grupo de Pesquisa em GENÉTICA
MOLECULAR E GENOMAS
Coordenador: Prof. Dr. Francisco
Gorgônio Nóbrega