วิศวกรรมชีวเวช
วิศวกรรมชีวการแพทย์ หรือ วิศวกรรมชีวเวช (English: Biomedical Engineering) หรือ วิศวกรรมการแพทย์ (English: Medical Engineering) เป็นสาขาวิชที่นำเอาความรู้ทางด้าน 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
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
สำหรับในประเทศไทย สถาบันวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ได้ริเริ่มจัดให้มีการประชุมประจำปีวิศวกรรมชีวการแพทย์แห่งชาติ (National Meeting on Biomedical Engineering) เพื่อเป็นการแลกเปลี่ยนองค์ความรู้แบบบูรณาการ โดยการสนับสนุนของ NECTEC ต่อมาได้มีการเพิ่มการประชุมนานาชาติ International Symposium in Biomedical Engineering (ISBME) ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2547
พ.ศ. 2544 การประชุมประจำปีวิศวกรรมชีวการแพทย์แห่งชาติ ครั้งที่ 1 (1st National Meeting on Biomedical Engineering) ที่โรงแรมเซ็นทรัล โซฟิเทล สนับสนุนโดย NECTEC จัดโดย สถาบันวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ พ.ศ. 2545 การประชุมประจำปีวิศวกรรมชีวการแพทย์แห่งชาติ ครั้งที่ 2 (2nd National Meeting on Biomedical Engineering) ที่โรงแรมอมารี ประตูน้ำ สนับสนุนโดย NECTEC จัดโดย สถาบันวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ พ.ศ. 2546 การประชุมประจำปีวิศวกรรมชีวการแพทย์แห่งชาติ ครั้งที่ 3 (3rd National Meeting on Biomedical Engineering) ที่โรงแรมรามากาเด็น สนับสนุนโดย NECTEC จัดโดย สถาบันวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ พ.ศ. 2547 ที่โรงแรมรามากาเด็น สนับสนุนโดย NECTEC จัดโดย สถาบันวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ ร่วมกับมหาวิทยาลัยมหิดล พ.ศ. 2548 การประชุมประจำปีวิศวกรรมชีวการแพทย์แห่งชาติ ครั้งที่ 4 (4nd National Meeting on Biomedical Engineering) ที่โรงแรมรามากาเด็น สนับสนุนโดย NECTEC จัดโดย สถาบันวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ พ.ศ. 2549 ที่โรงแรมเซ็นทรัลโซฟิเทล สนับสนุนโดย MTEC จัดโดย ร่วมกับ มหาวิทยาลัยมหิดล พ.ศ. 2550 ครั้งที่ 5 (5nd National Conference on Biomedical Engineering) ณ โรงแรมทวินทาวเวอร์ กรุงเทพฯ สนับสนุนโดย NECTEC จัดโดย จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย พ.ศ. 2550 ณ อาคารอาทิตย์ อุไรรัตน์ มหาวิทยาลัยรังสิต จัดโดย มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ร่วมกับ มหาวิทยาลัยรังสิต ภายใต้ความร่วมมือของ สนับสนุนโดย NECTEC พ.ศ. 2551 จัดโดย สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง ร่วมกับ มหาวิทยาลัยหอการค้าไทย ภายใต้การสนับสนุนของ พ.ศ. 2551 โดย พ.ศ. 2552 จัดโดย
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
มหาวิทยาลัยระดับปริญญาตรีระดับปริญญาโทระดับปริญญาเอกคณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยมหิดล หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรดุษฎีบัณฑิต คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย - หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต สหสาขาวิศวกรรมชีวเวช หลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต สหสาขาวิศวกรรมชีวเวช หลักสูตรวิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าธนบุรี - หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต/วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต หลักสูตรปรัชญาดุษฎีบัณฑิต คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต -คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์ "หลักสูตรบัณฑิตศึกษา เปิดสอนในคณะแพทยศาสตร์" หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ หลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต หลักสูตรปรัชญาดุษฎีบัณฑิต คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ (เดิมชื่อสาขาอิเล็กทรอนิกส์ชีวการแพทย์)-คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ - หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต หลักสูตรปรัชญาดุษฎีบัณฑิต คณะวิทยาศาสตร์ประยุกต์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ หลักสูตรวิทยาศาสตรบัณฑิต หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ หลักสูตรวิทยาศาสตรมหาบัณฑิต -คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์ - หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต หลักสูตรปรัชญาดุษฎีบัณฑิต วิทยาลัยวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยรังสิต หลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์--
มหาวิทยาลัยที่ดีที่สุดในการสอนหลักสูตรวิศวกรรมชีวการแพทย์ของสหรัฐอเมริกา จัดอันดับโดยยูเอสนิวส์แอนเวิร์ลรีพอด ปี 2012 (US News and World Report) [1]ซึ่งเป็นหน่วยงานเอกชนที่เกี่ยวข้องกับการจัดอันดับมหาวิทยาลัย ที่ทรงอิทธิพลที่สุดในสหรัฐอเมริกา
1. มหาวิทยาลัยจอนส์ฮอปกินส์ 2. สถาบันเทคโนโลยีจอร์เจีย 3. มหาวิทยาลัยดุ๊ก 4. มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย วิทยาเขตซานดิเอโก 5. สถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ 5. มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด 7. มหาวิทยาลัยไรซ์ 7. มหาวิทยาลัยมิชิแกน แอนน์อาร์เบอร์ 7. มหาวิทยาลัยวอชิงตัน 10. มหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย 10. มหาวิทยาลัยเคสเวสเทิร์นรีเสิร์ฟ 10. มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย วิทยาเขต เบิร์กลีย์
หมวดหมู่:วิศวกรรมชีวภาพ ชีวเวช หมวดหมู่:วิทยาศาสตร์สุขภาพ