Ngành Kỹ Thuật Y Sinh

Kỹ thuật y sinh là gì?

Ngành tạo ra BME

Kỹ thuật Y Sinh (KTYS), Biomedical Engineering (BME) hiện đang là một lĩnh vực nổi bật thu hút sự quan tâm trên thế giới. Đây là một lĩnh vực liên ngành đa lĩnh vực ứng dụng kỹ thuật tiên tiến vào việc tạo ra các phương pháp nghiên cứu và thiết bị phục vụ cho sức khỏe cũng như giúp hiểu biết sâu hơn về các tiến trình sinh học của con người. KTYS là sự kết nối hài hòa giữa các kỹ thuật truyên thống (như: điện, điện tử, viễn thông, cơ khí, tin học) với các ngành khoa học liên quan đến sự sống và con người (như: sinh học, y dược nha khoa, toán lý hóa và các ngành khoa học cơ bản và ứng dụng khác. Những sản phẩm của ngành KTYS bao gồm máy CT-scan, X-quang, điện tâm đồ, nội soi, bộ phận nhân tạo trong cơ thể, vật liệu sinh học, v.v…

Theo báo VNExpress ngày 5/1/2017 ngành KTYS là ngành có triển vọng cơ hội nghề nghiệp cao nhất trong năm 2017 ở Mỹ. Với việc được hưởng lương cao từ 62.700 USD đến 104.000 USD mỗi năm, 75% chuyên gia trong lĩnh vực này cảm thấy hài lòng với nghề nghiệp. Theo báo cáo của Cục Thống kê lao động Mỹ, việc làm trong lĩnh vực này được dự báo tăng 72% trong năm 2017 cách xa ngành được xếp thứ nhì chỉ với mức tăng trưởng là 27%.

http://vnexpress.net/tin-tuc/giao-duc/du-hoc/10-nganh-hoc-trien-vong-nam-2017-o-my-3523796.html

Trang du học của Zing.vn có nhiều chi tiết hơn về tăng trưởng ngành KTYS bên Mỹ: http://news.zing.vn/nganh-hoc-trien-vong-nhat-nam-2017-o-my-post711441.html)

Phân ngành của BME

KTYS bao gồm các phân ngành như Thiết bị y tế (Medical Instrumentation), Cơ y sinh (Bio-mechanics), tin y sinh (Bio-informatics), Điện tử Y Sinh (Medical Electronics), Hình ảnh Y Sinh (Medical Imaging/Optics), Y học tái tạo (Regenerative Medicine), Kỹ thuật dược (Pharmaceutical Engineering), Vật Lý Y Sinh (Medical Physics), Công Nghệ Sinh Học (Biotechnology), v.v… Tại Việt Nam ngành Công Nghệ Sinh Học đã được phát triển riêng rẻ do đó chúng tôi sẽ không nói đến ngành này ở đây.

Dưới đây chúng tôi xin minh họa các hoạt động của ngành KTYS bằng vài hình ảnh.

Từ trái qua phải từ trên xuống dưới:

1. Stent: thiết bị kim loại dùng để nông to động mạch bị tắc nghẽn bởi mở trong máu (cholesterol)

2. Máy trợ tim: máy được cấy vào cơ thể con người để diều hòa nhịp tim của bệnh nhân

3. Tay giả hoàn toàn bằng cơ khí

4. Tay giả chế tạo sử dụng các cảm biến và động cơ điện

Image04.JPG

Image05.JPG

 

Image06.JPG
Image07.JPG

5. Chân giả hoàn toàn bằng cơ khí

6. Chân giả chế tạo sử dụng cảm biến, động cơ điện, vi mạch và phần mềm điều khiển. Với giải pháp này người sử dụng sẽ cảm thấy thoải mái hơn

7. Vận động viên Nam phi Oscar Pistorius, được mệnh danh là “Người không chân chạy nhanh nhất thế giới” sử dụng đôi chân giả hoàn toàn cơ khí.

8. Phòng giải phẩu tân tiến dùng rô bô.

Image08.JPG   Image09.JPG     Image10.JPG      Image12.JPG

9. Sự tiến bộ của kỹ thuật giúp chế tạo thiết bị gọn nhẹ dể sử dụng hơn. Máy siêu âm dáng to (trên bánh xe), dáng vừa (sử dụng với labtop) và máy siêu âm hiện đại nằm trong lòng bàn tay.

Image13.JPG     Image14.JPG

10. Máy CT-scanner

11. Hinh ảnh 2D chụp từ máy.

12. và 13. Thuật toán xử lý hình ảnh giúp xây dựng lại các chi tiết chọn lọc từ hình ảnh 2D

Image15.JPG     Image16.JPG     Image17.JPG     Image18.JPG

14-16: Phương pháp thực tại ảo (virtual reality) giúp biến ảnh 2 chiều thành hình 3 chiều, hữu ích trong việc thực tập giải phẩu.

Image19.JPG    Image20.JPG    Image21.JPG

17, 18 và 19: vài thí dụ về ngành kỹ thuật mô và y học tái tạo

Image23.JPG  Image25.JPG Image24.JPG

20. 21. Ứng dụng kỹ thuật nano trong việc chế tạo thuốc và phương cách trị bệnh ung thư.

Image26.JPG     Image27.JPG

Tại sao cần phát triển hướng thiết bị y tế như ưu tiên hàng đầu?

Theo Quyết định của Thủ Tướng Chính Phủ số 130/2002/QĐ-TTg ngày 04 tháng 10 năm 2002 về việc phê duyệt Chính sách quốc gia về Trang thiết bị y tế giai đoạn 2002-2010, đến 2010 Việt Nam phải có khả năng sản xuất trang thiết bị y tế thông dụng và bảo đảm cung cấp đủ 60% nhu cầu trong nước (hình bên trái). Tuy nhiên năm 2009, các cơ sở khám chữa bệnh đã phải nhập khẩu 80% TBYT, trị giá 273 triệu Mỹ kim, gia tăng 11,80% so với năm 2008 (Hình phải).

Cả nước hiện đã có khoảng 1.000 bệnh viện và 50 đơn vị, công ty sản xuất, kinh doanh TBYT. Trong số TBYT sản xuất trong nước, có khoảng 600 chủng loại được Bộ Y tế thẩm định và cấp phép lưu hành nhưng chủ yếu là các dụng cụ cơ khí cầm tay, giường bệnh, bơm kim tiêm, dây truyền dịch, găng tay cao su, nồi hấp tiệt trùng hay các máy vật lý trị liệu ứng dụng công nghệ laser. Đây là những con số rất khiêm tốn đối với một đất nước như Việt Nam.

Image28.JPG     Image29.JPG

Theo thông tin từ trang Web tin tức thương mại Việt Nam cho thấy trong năm 2009 Việt Nam nhập khẩu từ Nhật chiếm lĩnh gần 21% thị trường, tăng 34% so với năm trước. Singapore sắp hạng 2 với gần 20% thị trường và tăng hơn 46%. Theo sau, là các nước như Đức, Trung Quốc và Hoa Kỳ. Các nước “nhỏ” ngoài Singapore như Mã Lai, Áo, Hồng Kông và Đài Loan cũng chiếm những thị phần đáng kể (hình dưới).

Image30.JPG

Mật độ dân số Việt Nam tăng từ 231 người/km2 năm 1999 lên 259 người/km2. Cơ cấu dân số biến động mạnh, tỷ trọng dân số của nhóm dưới 15 tuổi giảm từ 33% năm 1999 xuống còn 25%. Ngược lại tỷ trọng dân số của nhóm 15-59 tuổi (là nhóm chủ lực của lực lượng lao động) lại tăng từ 59% năm 1999 lên 66%, và nhóm dân số từ 60 tuổi trở lên tăng từ 8% năm 1999 lên 9% năm 2009. Chỉ số già hóa dân số (tổng số người >60 tuổi/người dưới 15 tuổi) tăng 11% từ 24,5% năm 1999 lên 35,9% năm 2009.

 Nhìn vào cơ cấu dân số của Việt Nam chúng ta thấy xuất hiện nhu cầu rất lớn trong việc chăm sóc sức khỏe cho người cao tuổi trong thời gian tới. Đồng thời, nhóm phụ nữ bước vào tuổi sinh con cũng rất lớn, sẽ ảnh hưởng nhiều tới nhu cầu sử dụng dịch vụ sức khỏe sinh sản và nhi khoa.

Theo thông tin từ Bộ Y Tế hiện Việt Nam có hơn 13 triệu người có những bệnh liên quan đến cao huyết áp và bệnh tim mạch, và nhóm bệnh nhân này chưa được giám sát các thông số về điện tim, huyết áp một cách đầy đủ. Bệnh cạnh đó, theo đánh giá của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO), Việt Nam là nước có tỷ lệ mắc bệnh phổi tắc nghẽn mãn tính (hay còn gọi là COPD) cao nhất khu vực châu Á – Thái Bình Dương, chiếm khoảng 5% số dân (tương ứng với 4 triệu dân). Ngoài ra bệnh tiểu đường đang phát triển một cách đáng báo động. Hiện nay tại Việt Nam tỷ lệ bệnh tiểu đường là 5% dân số. Theo WTO, năm 2025 toàn thế giới sẽ có 330 triệu người bệnh nhân tiểu đường (gần 6% dân số toàn cầu). Tỷ lệ bệnh tăng lên ở các nước phát triển là 42%, nhưng ở các nước đang phát triển (như Việt Nam) sẽ là 170%, tương ứng với khoảng 5 triệu dân Việt Nam vào năm 2025. Các bệnh này cần được khám phá và theo dõi thường xuyên bằng các thiết bị y tế dể sử dụng và rẻ tiền.

Hướng thiết bị y tế trong ngành KTYS sẽ giúp chúng ta tìm ra giải pháp.