Introducción a la Ingeniería Biomédica PDF

pt1 Introducción a la ingeniería biomédica Enfermedades → ‘‘visitaciones’’ o actos de dioses o espíritus Práctica médica → curandero y el hombre medicina o mujer medicina La magia se convirtió en una parte integral del proceso de curación; sin embargo, estas personas, al usar sus instin...

pt1 Introducción a la ingeniería biomédica Enfermedades → ‘‘visitaciones’’ o actos de dioses o espíritus Práctica médica → curandero y el hombre medicina o mujer medicina La magia se convirtió en una parte integral del proceso de curación; sin embargo, estas personas, al usar sus instintos naturales y aprender de la experiencia, desarrollaron una ciencia primitiva basada en leyes empíricas. A través de la adquisición y codificación de ciertas prácticas confiables, las artes de la herbolaria, la colocación de huesos, la cirugía y la partería avanzaron. El sanador primitivo mostró un interés activo en las artes curativas, actuando como cirujano y usuario de herramientas: Se han recolectado cráneos con agujeros en Europa, Asia y Sudamérica Los agujeros fueron cortados en el hueso con instrumentos de pedernal para acceder al cerebro El procedimiento se realizó en pacientes vivos, algunos de los cuales sobrevivieron La práctica de la medicina se ha vuelto integral en todas las sociedades y culturas humanas. Imhotep Considerado el dios de la curación. Sus conceptos y prácticas fueron registrados en papiros que datan de 1500 a.C. y 1700 a.C. Reconocido como el tratado quirúrgico más importante y completo de la antigüedad. Entre los escritos más notables en la historia de la medicina. El Ojo de Horus: símbolo de protección y curación. Horus perdió la vista después de ser atacado por Seth. Su madre, Isis, buscó la ayuda de Thoth, el principal dios de la salud, quien restauró su ojo y poderes. El Ojo de Horus se convirtió en el símbolo egipcio de protección y recuperación. El símbolo Rx vincula la medicina antigua y moderna. Asclepio: el dios de la medicina. Apolo engendró a Asclepio y quiso que fuera médico. Quirón, el centauro, se convirtió en su tutor en la curación. Asclepio se volvió tan hábil en medicina que se decía que incluso podía resucitar a los muertos. Hades se quejó a Zeus porque la población del inframundo comenzó a disminuir. Zeus golpeó a Asclepio con un rayo, elevándolo a la divinidad en el Olimpo. Los templos de Esculapio se consideraban los primeros hospitales. Los pacientes eran preparados psicológicamente a través de la oración y el sacrificio. Los sanadores visitaban a sus pacientes, administrando consejos médicos o interpretando sueños. Los pacientes se curaban siguiendo el régimen prescrito. Si no mejoraban, la culpa era de los pacientes, no de los tratamientos. El poder de la sugestión era efectivo entonces y lo sigue siendo hoy. Hipócrates nació en la isla de Cos. Inyectó el espíritu científico en la medicina: la enfermedad era un proceso natural y los síntomas eran reacciones del cuerpo a la enfermedad. El cuerpo poseía sus propios medios de recuperación, y la función del médico era ayudar a estas fuerzas naturales. Trataba a cada paciente como un caso original que debía ser estudiado y documentado. Sus descripciones de enfermedades siguen siendo modelos para los médicos hoy en día. Su trabajo, escuela y tradición constituyen la primera verdadera ruptura con la magia y el misticismo, y son la base del arte racional de la medicina. El Imperio Romano Hicieron contribuciones destacadas a la salud pública: Tenían un servicio médico militar bien organizado Establecieron hospitales base para convalecientes en puntos estratégicos a lo largo del imperio Lograron el control y la prevención de epidemias mediante la construcción de sistemas de alcantarillado y acueductos, y su insistencia en agua potable limpia y alimentos no adulterados Su falta de conocimiento científico sobre las enfermedades causó desastres médicos periódicos, particularmente la peste Galen Considerado el mayor médico en la historia de Roma (aunque era griego) Escribió más de 300 libros de observaciones anatómicas; sin embargo, se oponía a la disección humana y basaba sus analogías humanas en estudios de animales Debido a que dominó tanto la escena médica y fue posteriormente respaldado por la Iglesia Católica Romana, Galeno inhibió la investigación médica Sus puntos de vista y escritos médicos se convirtieron tanto en la “biblia” como en la “ley” para los pontífices y expertos de la Edad Media La Iglesia Católica Romana temprana Reavivó la creencia en la misericordia divina El uso de medicamentos significaba una falta de fe por parte del médico y del paciente, y la medicina científica cayó en descrédito Dado que la enfermedad implicaba posesión demoníaca, los monjes y sacerdotes trataban a los enfermos mediante la oración, la imposición de manos, el exorcismo, las penitencias y la exhibición de reliquias sagradas No fue hasta el Renacimiento en el siglo XVI que se produjo un progreso significativo en la ciencia de la medicina El Renacimiento El Renacimiento hizo que la Iglesia perdiera su dominio sobre los hospitales y la práctica médica Se estimuló la búsqueda de los verdaderos secretos de la naturaleza, incluido el conocimiento médico (“verdadero conocimiento”) El estudio de la anatomía humana avanzó y las semillas para estudios posteriores fueron plantadas por Miguel Ángel, Rafael, Durero y Leonardo da Vinci Vieron el cuerpo humano tal como era. Representaron a las personas en enfermedad y dolor, dibujaron en detalle y, en el proceso, demostraron una asombrosa comprensión del funcionamiento del corazón, los pulmones, el cerebro y la estructura muscular Los médicos comenzaron a abordar a sus pacientes y la búsqueda del conocimiento médico considerando cualidades emocionales y físicas Surgieron nuevas escuelas de medicina en Salerno, Bolonia, Montpellier, Padua y Oxford que adoptaron la doctrina hipocrática: El paciente era humano, la enfermedad era un proceso natural y las terapias de sentido común eran apropiadas para ayudar al cuerpo a vencer su enfermedad Galileo (Pisa, 1564 - 1642) Físico y astrónomo Inició la revolución científica Estableció las bases de la física clásica Inventor del telescopio Obtuvo evidencia a favor del modelo heliocéntrico de Copérnico Estudió física, medicina y matemáticas Es considerado el padre de la astronomía observacional, la física moderna, el método científico y la ciencia moderna En 1592, dio conferencias sobre matemáticas a estudiantes de medicina Sanctorius, uno de sus estudiantes, realizó estudios comparativos de la temperatura y el pulso humanos Más tarde, William Harvey aplicó las leyes de movimiento y mecánica de Galileo al problema de la circulación sanguínea Esta capacidad de medir la cantidad de sangre que se mueve a través de las arterias ayudó a determinar la función del corazón Galileo fomentó el uso de la experimentación y la medición exacta para proporcionar a los médicos un control efectivo contra la especulación imprudente La cuantificación significaba que las teorías serían verificadas antes de ser aceptadas… El comienzo de la era de la medición La temperatura corporal y la frecuencia del pulso se convirtieron en medidas que podían relacionarse con otros síntomas para ayudar al médico a diagnosticar enfermedades específicas El desarrollo del microscopio amplificó la visión humana y un mundo desconocido cobró enfoque Sin embargo, los nuevos dispositivos científicos tuvieron poco efecto en el médico promedio Solo en las universidades los grupos científicos se unieron para compartir sus instrumentos y sus diversos talentos Fomentó el uso de la experimentación y la medición exacta para proporcionar a los médicos un control efectivo contra la especulación imprudente La cuantificación significaba que las teorías serían verificadas antes de ser aceptadas… El comienzo de la era de la medición La temperatura corporal y la frecuencia del pulso se convirtieron en medidas que podían relacionarse con otros síntomas para ayudar al médico a diagnosticar enfermedades específicas El desarrollo del microscopio amplificó la visión humana y un mundo desconocido cobró enfoque Sin embargo, los nuevos dispositivos científicos tuvieron poco efecto en el médico promedio Solo en las universidades los grupos científicos se unieron para compartir sus instrumentos y sus diversos talentos Enrique VIII (1491 – 1547) Apoyó la profesión médica Ayudó a los médicos en su lucha contra la mala praxis Fundó el Colegio Real de Médicos en 1518 (la primera institución puramente médica en Europa) Suprimió el sistema de monasterios (los hospitales de la iglesia fueron tomados por las ciudades) Surgió una red de hospitales privados, sin fines de lucro y voluntarios Los médicos y estudiantes de medicina reemplazaron a las hermanas de enfermería y a los monjes médicos A medida que la población de los centros urbanos se expandió, las demandas sobre los hospitales de Inglaterra se volvieron abrumadoras Durante el siglo XVII, los hospitales de St. Bartholomew y St. Thomas iniciaron una política de admitir y tratar solo a aquellos pacientes que posiblemente pudieran ser curados Los pacientes incurables eran enviados a asilos, prisiones o refugios El siglo XVIII Los movimientos humanitarios y democráticos surgieron en Francia y las colonias americanas La noción de derechos iguales emergió y la necesidad del bienestar necesario para los miembros de la sociedad se hizo evidente Los médicos ampliaron el alcance de sus servicios para incluir a los desafortunados de la sociedad y abogaron por el poder de la razón, liderando la reforma penitenciaria, el cuidado infantil y el movimiento hospitalario Sin embargo, la tasa de mortalidad entre los pacientes en los hospitales continuó siendo excesiva Los hospitales también eran letales para los asistentes que trabajaban en ellos (la tasa de mortalidad oscilaba entre el 6 y el 12% por año) El hospital seguía siendo un lugar a evitar (las colonias americanas retrasaron la construcción de hospitales) Pero… Los hospitales seguían siendo instituciones para los pobres enfermos En 1873, la mitad de los hospitales de Estados Unidos no admitían enfermedades contagiosas ni incurables Las admisiones para cirugía en los hospitales generales constituían el 5%, con los traumas representando una buena parte de estos casos Los médicos normalmente no recibían salario y los costos de enfermería eran bastante modestos La mayor parte de los gastos operativos normales del hospital eran para alimentos, medicamentos y servicios públicos El siglo XX trajo la medicina moderna a los hospitales y la tecnología jugó un papel significativo en su evolución En el siglo XIX: Ciudadanos aficionados experimentados proporcionaban muchos servicios médicos El tratamiento y la recuperación se recibían en la casa del paciente La familia y los vecinos proporcionaban cuidados de enfermería Las parteras asistían en los partos Las enfermedades que no se curaban con remedios caseros se dejaban seguir su curso fatal Los rayos X W. K. Roentgen describió sus “nuevos tipos de rayos”, los rayos X El cuerpo humano se abrió a la inspección médica Inicialmente, los rayos X se usaron en el diagnóstico de fracturas y dislocaciones óseas Su influencia se extendió, ayudando al desarrollo de casi todas las especialidades médicas Para la década de 1930, la visualización por rayos X de prácticamente todos los sistemas de órganos del cuerpo era posible Permitió diagnosticar con precisión una amplia variedad de enfermedades y lesiones Lucha contra las infecciones El descubrimiento de la sulfanilamida (década de 1930) y la penicilina (década de 1940) redujo los riesgos de infecciones cruzadas Hizo posible realizar cirugías sin el riesgo de muerte del paciente debido a infecciones Los avances en los sistemas de refrigeración hicieron posible construir bancos de sangre en la década de 1930 Tecnología para la cirugía El respirador Drinker fue introducido en 1927 El primer bypass cardiopulmonar se realizó en 1939 La primera cateterización cardíaca y angiografía se desarrolló en la década de 1940 Se hicieron posibles diagnósticos precisos de enfermedades cardíacas congénitas y adquiridas Comenzó una nueva era de cirugía cardíaca y vascular La tecnología cambió la práctica de la medicina En la era atómica: Escáneres corporales para detectar tumores Uso de material radiactivo Inicio de la medicina nuclear En la cirugía Primer trasplante exitoso a largo plazo de un riñón en 1954 Trasplante de órganos actual: Corazón, riñones, hígado, pulmones y páncreas Órganos artificiales: Válvulas cardíacas y vasos sanguíneos El hospital se convirtió en la institución central que proporcionaba atención médica (a diferencia de un siglo antes) El Proyecto Genoma Humano El descubrimiento científico más importante de la década de 1990 La ingeniería biomédica se centró entonces en el nivel celular y molecular en lugar de solo en el sistema de órganos Podría permitir crear medicamentos individuales basados en el ADN de una persona Órganos artificiales Nanotecnología Impresión 3D de órganos