Engenharia   Uma breve introdução
258 pág.

Engenharia Uma breve introdução


DisciplinaCiências4.413 materiais270.029 seguidores
Pré-visualização50 páginas
de equipamentos e manutenção. Atuação na Gestão Clínica e Hospitalar. 
666...777... EEEnnngggeeennnhhhaaarrriiiaaa BBBiiiooommmeeecccââânnniiicccaaa 
Neste campo, o sistema músculo-esquelético central do corpo humano é visto 
como uma estrutura mecânica que pode suportar certos movimentos e esforços. 
Desta forma, inclui o análise do andar do ser humano e a investigação dos esforços 
nos músculos e ossos durante acidentes. 
 
Figura 6-6 \u2013 Prótese da articulação da bacia e do joelho 
A engenharia biomecânica também se ocupa com o fluxo de sangue, a 
mecânica da respiração e o 
intercâmbio de energia no corpo 
humano vivo. 
A faixa de aplicações vai 
desde o desenvolvimento de cintos 
de segurança para proteção nos 
automóveis, até o projeto e 
operação de máquinas cardio-
pulmonares. Um importante 
desenvolvimento foi o \u201cpulmão de 
ferro\u201d, que permite a algumas 
vitimas de sobreviver à 
poliomielite. 
A engenharia biomecânica 
também forma a base dos 
 
Figura 6-7 \u2013 Prótese da articulação do ombro 
 
\ufffd
\ufffd
\ufffd
\ufffd
\ufffd\ufffd
\ufffd\ufffd
\ufffd
\ufffd
A E N G E N H A R I A B I O M É D I C A 
Engenharia - Uma Breve Introdução \u2013 Cocian L.F.E. 95959595 
desenvolvimentos em reconstrução tal como implantes artificiais e membros 
artificiais. Por exemplo, braços artificiais especiais, impulsionados por pequenos 
motores elétricos, e operados por sinais bioelétricas a partir dos músculos, têm 
ajudado às crianças que nasceram sem membros, uma aparência quase normal, e a 
mobilidade suficiente para poder se integrar na sociedade e poder estimular as suas 
vocações. 
Os corações artificiais também são projetados por engenheiros biomecânicos, 
sendo que desde o ano de 1982, muito pacientes têm sido tratados com tais 
dispositivos, com bastante sucesso. 
Em resumo, esta especialidade tem como objetivo desenvolver materiais 
biocompatíveis, prótese e órteses e sistemas eletrônicos e mecânicos que melhorem as 
condições de vida de deficientes; 
666...888... EEEnnngggeeennnhhhaaarrriiiaaa BBBiiioooiiinnnfffooorrrmmmááátttiiicccaaa 
A Engenharia Bioinformática trabalha com algoritmos de procura de 
seqüências em bases de dados, de determinação de similaridade entre seqüências e de 
alinhamento de seqüências. São estudados os conceitos básicos da estrutura dos genes 
e as técnicas de seqüência do ADN e do genoma completo. 
Entre outros temas, trata das abordagens baseadas em estudos de casos, em 
redes neuronais, em árvores de decisão, em cadeias de Markov e na computação 
evolucionária. Na análise de árvores filogenéticas e na modelagem 3-D da estrutura 
molecular de proteínas. 
666...999... EEEnnngggeeennnhhhaaarrriiiaaa MMMééédddiiicccaaa 
Idem à Engenharia Clínica e Hospitalar. 
666...111000... EEEnnngggeeennnhhhaaarrriiiaaa BBBiiioooqqquuuííímmmiiicccaaa 
Esta área da engenharia 
biomédica trata das interações 
químicas entre o corpo humano e 
os materiais artificiais que, 
implantados nos tecidos vivos, 
podem provocar reações adversas 
ou rejeição. Por exemplo, foram 
desenvolvidas artérias com tramas 
de acrílico artificial para prevenir a 
rápida coagulação do sangue em 
vasos sanguíneos artificiais. Foram 
desenvolvidas cápsulas de silicone 
para proteger equipamentos 
elétricos, tais como marca-passos 
cardíacos, e para permitir a sua 
integração com os tecidos vivos. 
Figura 6-8 - Coração artificial Jarvik 7 
\ufffd
\ufffd
\ufffd
\ufffd
\ufffd\ufffd
\ufffd\ufffd
\ufffd
\ufffd
A E N G E N H A R I A B I O M É D I C A 
Engenharia - Uma Breve Introdução \u2013 Cocian L.F.E. 96969696 
Talvez a façanha mais espetacular da engenharia bioquímica tenha sido o 
projeto e construção do rim artificial, para pacientes com doenças nefrológicas 
incuráveis. 
 
Figura 6-9 - O AbioCor Implantable Heart é uma bomba impulsionada hidraulicamente, que implementa 
os ventrículo direito e esquerdo do coração. Este dispositivo substitui o coração natural e é conectado 
com o átrio1. 
666...111111... OOOsss EEEnnngggeeennnhhheeeiiirrrooosss BBBiiiooommmééédddiiicccooosss 
66666666........1111111111111111........11111111........ TTTTTTTTiiiiiiiippppppppoooooooo ddddddddeeeeeeee TTTTTTTTrrrrrrrraaaaaaaabbbbbbbbaaaaaaaallllllllhhhhhhhhoooooooo ddddddddoooooooossssssss EEEEEEEEnnnnnnnnggggggggeeeeeeeennnnnnnnhhhhhhhheeeeeeeeiiiiiiiirrrrrrrroooooooossssssss BBBBBBBBiiiiiiiioooooooommmmmmmmééééééééddddddddiiiiiiiiccccccccoooooooossssssss 
Pela combinação da biologia e medicina com a engenharia, os engenheiros 
biomédicos desenvolvem dispositivos e procedimentos para resolver problemas 
médicos e relacionados com a saúde. 
 
1 O coração artificial AbioCor não possui fios que penetram na pela do paciente, para efeitos de transmissão de energia elétrica 
das baterias. O dispositivo utiliza o sistema TET (Transcutaneous Energy Transfer \u2013 Transferência de Energia Transcutânea) 
que não perfura a pele. O sistema envia eletricidade das baterias para um emissor de radiofreqüências localizado no abdome; este 
dispositivo envia a energia para um conversor de radio freqüências implantado dentro do corpo. O sistema recebe a energia e 
envia para a bateria interna e o dispositivo controlador. O sistema TEC é capaz de transmitir 40 a 60 watts de potência. 
\ufffd
\ufffd
\ufffd
\ufffd
\ufffd\ufffd
\ufffd\ufffd
\ufffd
\ufffd
A E N G E N H A R I A B I O M É D I C A 
Engenharia - Uma Breve Introdução \u2013 Cocian L.F.E. 97979797 
 
Figura 6-10 \u2013 Paciente com câncer na espinha dorsal, sendo tratado por radiação gama (Cobalto 60). 
As funções de um engenheiro biomédico são de natureza bastante variada e 
incluem: 
! funções dentro das unidades clínicas: atividades analítico-instrumentais de apoio ao 
diagnóstico, em eletrônica instrumental, em manutenção da instrumentação, e, na 
concepção e implementação de dispositivos de reabilitação; 
! funções de caracterização e monitoração do ambiente hospitalar: assepsia das 
enfermarias e quartos, esterilidade dos blocos cirúrgicos e de urgência; 
! funções de apoio à venda e utilização de material clínico, ou seja, funções de natureza 
técnico-comercial; 
! funções de especificação, concepção e produção de próteses e dispositivos médicos 
(incluindo os aspectos respectivos à garantia de qualidade); 
! funções de regulamentação e apoio ao nível dos organismos dependentes do 
Ministério da Saúde; 
! funções de investigação e desenvolvimento em centros acadêmicos de investigação e 
nas empresas produtoras de material clínico. 
Muitos deles pesquisam junto com cientistas biólogos, químicos e médicos, nos 
assuntos relacionados com a engenharia de sistemas biológicos de humanos e animais. 
Os engenheiros biomédicos projetam os dispositivos usados em vários procedimentos 
médicos, tais como os computadores utilizados para analisar o sangue, ou os sistemas 
de laser usados nas cirurgias corretivas da visão. 
\ufffd
\ufffd
\ufffd
\ufffd
\ufffd\ufffd
\ufffd\ufffd
\ufffd
\ufffd
A E N G E N H A R I A B I O M É D I C A 
Engenharia - Uma Breve Introdução \u2013 Cocian L.F.E. 98989898 
 
Figura 6-11 - Eletrocardiógrafo (ECG ou EKG), que registra a atividade do coração. 
Eles desenvolvem órgãos artificiais, sistemas de imagem tais como os 
equipamentos de ultra-sonografia, e os equipamentos automáticos para injeções de 
insulina ou para controlar as funções corporais. 
A maioria dos engenheiros desta especialidade requer de uma forte formação 
em uma das especialidades básicas da engenharia, tal como a engenharia mecânica ou 
eletrônica, somada a um treinamento especializado na área biomédica. Algumas 
especialidades dentro da engenharia biomédica incluem biomateriais, biomecânica, 
engenharia de reabilitação e de equipamentos ortopédicos, imagens médicas, 
instrumentação biomédica, órgãos artificiais, e equipamentos eletro-eletrônicos de 
diagnóstico e tratamento.