Biomedicinski inženjering

0
1210

08Poštovani profesore Stojanoviću, šta je to biomedicinski inženjering i kako se on, istorijski razvijao?

Kao što i samo ime kaže, biomedicinski inženjering (BMI) predstavlja kovanicu od tri riječi: bio, medical i inženjering. U suštini, znači primjenu inženjerskih nauka i vještina u bio (biloškim) naukama i medicini. Opšte je poznato da je medicina u posljednjim decenijama više napredovala zahvaljujući tehnici nego klinici. Uređaji koje danas koristimo su rezultat zajedničkog rada medicinara, naučnika i inženjera. Iako se smatra, rekao bih sasvim površno, da je BMI, relativno nova naučno-tehnička disciplina, njegovi korijeni datiraju 3000 godina unazad, kada je u drevnom Egiptu konstruisana i ugrađena prva drvena vještačka proteza na nožnom palcu mumije iz Thebesa, koji je vjerovatno stradao od posljedica dijabetesa. Postoji evidencija da su egipćani koristili šuplju trsku za posmatranje i osluškivanje unutrašnjih organa. Vjerovatno je ta ideja inspirisala francuskog fizičara Rene Laenneca da 1816. godine iskoristi cijev od umotanog novinskog papira i konstruiše prvi stetoskop, i na taj način postane preteča biomedicinskog inženjeringa kakvog danas poznajemo i prihvatamo. 1848. godine Emil Du Bois Reymond postaje otac elektrofiziologije, oblasti u kojoj je biomedicinski inženjering najduže prisutan, posebno njegov aspect vezan za električne pojave u ljudskom organizmu, koje mi na ETFu najviše proučavamo. Zatim, dolazi Wilhelm Röntgen sa slučajnim otkrićem X zraka, 1895. godine, što trasira put medicinskim slikama (“imaging-u”), te Willem Einthoven sa elektrokardiogramom, 1902. godine, sve do magnetne rezonance, 2003. godine, i brojnih impozantnih otkrića u posljednjim decenijama. Danas se medicina ne može zamisliti bez BMIa, pa on 2013. godine postaje najbolji posao (“the best job”) u Sjedinjenim Državama. Ja očekujem da će za otprilike pet godina to biti u Evropi, a poslije deset do petnaest godina iza Evrope kod nas.

Koje oblasti pokriva biomedicinski inženjering? Jasno je da BMI predstavlja izuzetno složenu i obimnu naučnu disciplinu koju nije lako sažeti u jedan ili par univerzitetskih kurseva. Naprosto, BMI zaslužuje mjesto zasebnog edukacionog profila i to od dodiplomskog pa do doktorskog nivoa, kako se to već radi u SAD, Australiji, Japanu i Evropi. Sam BMI pokriva veliki broj naučno-tehničkih oblasti kao npr: biomedicinska elektronika, biomedicinska instrumentacija i mjerenja, biomehatronika, biomaterijali, biomehanika i biofluid mehanika, bionika, inženjerstvo ćelija, tkiva i genetike, kliničko inženjerstvo, rehabilitaciono inženjerstvo, farmaceutsko inženjerstvo, neuralno inženjerstvo, bio-nano tehnologija, imaging, ortopedno inženjerstvo, biohemijsko inženjerstvo, bioinformatika i medicinska informatika, digitalna obrada biomedicinskih signala i slika, sigurnosni standardi medicinske opreme i sistema i regulatorni aspekti, telemedicina, BMI edukacija itd.

U kojoj mjeri je naučna i profesionalna zajednica u Crnoj Gori pratila svjetske trendove u biomedicinskom inženjeringu, i kakvo je stanje ove discipline kod nas? BMI u Crnoj Gori je u suštini bio slabo razvijen, vjerovatno zbog nedostatka sopstvene visoko-tehnološke industrije, koja po prirodi uključuje BMI, kao i davanja akcenta na klasičan pristup u zdravstvenoj zaštiti, koji se bazira na dominaciji „bijelih mantila“ i posmatranju medicinskih uredjaja kao “crnih kutija”. No, i pored toga, zabilježeno je nekoliko pokušaja koji su urodili i nekim konkretnim rezultatima. U prvom planu treba istaći Institut za fizikalnu medicinu, rehabilitaciju i reumatologiju “Dr Simo Milošević”, Igalo, osnovan davne 1949. godine, gdje je poprilično prisutan rehabilitacioni inženjering. Razvoj robotike i biomehaničkih sistema u Crnoj Gori datira iz 1975 god., kada je na Elektrotehničkom fakultetu, osnovana Laboratorija za robotiku, pod snažnim uticajem, za to vrijeme slavne, Beogradske robotičke škole. Osim medicinske robotike pokrenuto je i više istraživanja iz biomehanike, analize hoda, senzorike itd. Laboratorija je bila aktivna sve do kraja devedesetih i u njoj je kompletirano nekoliko projekata, više diplomskih radova, magistarskih i doktorskih teza kao i brojni naučni radovi. Laboratoriju su pored ostalih osnovali profesori Novak Jauković i Milan Popović. Telemedicinske usluge su se počele razvijati krajem devedesetih i zasnivale su se na individualnim pokušajima prenosa digitalizovanih patoloških slika između Kliničkih centara u Srbiji i Crnoj Gori u okviru projekta “Telemedicina: prva telepatološka mreža u Jugoslaviji”, 1998. god. Osim toga, bilo je određenih aktivnosti na digitalizaciji i prenosu elektronskih snimaka sa CT-a (kompjuterska tomografija) i MR-a (magnetna rezonanca) u okviru Kliničkog Centra u Podgorici, koristeći nekoliko softverskih alata. Određeni pomaci su ostvareni u teleonkologiji u okviru saradnje onkološkog odjeljenja Kliničkog Centra u Podgorici sa Institutom za onkologiju, Sremska Kamenica, Srbija. Ko je učestovao u ovim aktivnostima ne znam, ali su postojale. Značajan iskorak u telemedicini započeo je sa pilot projektom “TeleCG-Telemedicinska mreža Crne Gore”, 2004. god., implementiranom od strane Ministarstva zdravlja Crne Gore i Elektrotehničkog fakulteta. Projekat je predvodila dipl. ing. Svetlana Stojanović, koja je tu oblast donijela u Ministarstvo. Akcenat je bio na telekardiologiji u smislu povezivanja koronarnih jedinica u tri grada: Bar (južno), Berane (sjeverno) sa Kliničkim centrom u Podgorici. Nakon toga Ministarstvo zdravlja je organizovalo nekoliko uspješnih seminara/simpozijuma iz oblasti telemedicine u organizaciji iste grupe. Takodje, Ministarstvo zdravlja je prepoznalo BMI i e-zdravstvo kao jedne od ključnih stavki u svojim strategijama. Početkom 2004. godine počeli su da se implementiraju moderni informacioni sistemi u različitim djelovima sistema zdravstvene zaštite, počevši od javnih apoteka (2004), Fonda zdravstvenog osiguranja (2006) i nekoliko ustanova primarne zdravstvene zaštite (2007). Od 2009. godine u svim centrima primarne zdravstvene zaštite u Crnoj Gori završena je implementacija informacionog sistema. Razvoju informacionog sistema je doprinijelo par domaćih ICT kompanija kao MG Soft, InfoStream, Čikom. Razvoj uređaja medicinske elektronike i medicinske instrumentacije u Crnoj Gori započela je kompanija EMI iz Podgorice sa dizajniranjem nekoliko instrumenata za stimulaciju mišića i primjenu u urologiji, prof. Zoran Mijanović. Čast mi je da sam bio jedan od prvih članova ove kompanije, koju dan danas smatram najvećim rasadnikom elektroinženjera u Crnoj Gori. Na ETFu je razvoj medicinske elektronike, mjerenja i instrumentacije započeo osnivanjem Centra za primijenjenu elektroniku APEG, 2003. Godine, kojeg sam pokrenuo sa grupom kolega. Aktivnosti Centra rezultirali su brojnim publikacijama objavljenim u međunarodnim i domaćim časopisima i na konferencijama. Tu moram istaći prof. Bogdana Ašanina sa Medicinskog fakulteta, koji je prepoznao ovu oblast u ugradio je na nivo intenzivne saradnje Medicinskog i Elektrotehničkog fakulteta. Sa njim smo nastavili saradnju do današnjih dana. Takođe, brojne diplomske i magistarske teze su kompletirane iz ove oblasti u APEG laboratoriji. Dizajnirano je nekoliko prototipova instrumenata, pretežno iz elektrofiziologije i telemedicine. Dizajnirano je i nekoliko softverskih rješenja za podršku rada tih instrumenata. Neki od članova Centra su postali renomirani inženjeri u Kliničkom Centru, neki u nekim kompanijama, a neki su napravili karijeru u inostranstvu. Pomenuo bih neke od njih: Nebojša Šolaja, Žilbert Tafa, Rade Gardašević, Novo Šćekić, Zoran Jakšić, Nevena Vukčević, Marija Mirković, Milena Zogović, Nikola Kojović, Milo Kalezić, Jovan Kovačević, Saša Knežević, Vladimir Popović, Marko Dragović, Angelina Jokić, Jurica Žarković, Nemanja Filipović…ako sam nekoga zaboravio unaprijed se izvinjavam. Nekoliko TEMPUS projekta pokrenulo je razvoj bioinformatičkog (BI) i BMI obrazovanja u Crnoj Gori. Kao rezultat prvog projekta razvijen je magistarski program u medicinskoj informatici (MI) na Univerzitetu Crne Gore, sa naglaskom na e-vladu i e-zdravstvo. Nažalost, taj program nije zaživio u praksi. Drugim projektom, kojim sam rukovodio, uvedene su specijalističke i magistarske studije primijenjene elektronike na Elektrotehničkom fakultetu Univerziteta Crne Gore, koje su sadržale nekoliko predmeta iz oblasti BMI: kao što su “Medicinska elektronika”, “Biomedicinska mjerenja i instrumentacija” i “Sistemi za identifikaciju”. U širem smislu, postoji nekoliko kurseva na UCG koji se bave, pretežno, MI: “Medicinska informatika i statistika” na Visokoj medicinskoj školi u Beranama, “Informatika u medicini” na Medicinskom fakultetu, “Informatika u dentalnoj medicini” na programu stomatologije, “Medicinska informatika” na doktorskim studijama Medicinskog fakulteta i “Biomedicinska informatika sa elementima zdravstvene statistike” na Fakultetu primijenjene fizioterapije. Neki elementi BMI postoje i na specijalizaciji iz radiologije u sklopu Medicinskog fakulteta Univerziteta Crne Gore. U novije vrijeme Ministarstvo nauke je počelo da shvata značaj fuzije bionauka, medicine i inženjeringa pa je dodijelila nekoliko ključnih projekata u ovoj oblasti iz fonda HERIC u periodu od 2013. god: “BioICT” (Centar ekselentnosti u bioinformatici na ETFu), “Novi ICT trendovi zasnovani na značajno manjem broju podataka/mjerenja i njihova primjena u multimedijama, biomedicini i komunikacijama”-CS-ICT. Tu bih naročito istakao projekat “Razvoj, validacija i primjena telemedicinskog sistema TELEMONTEKG (TM EKG) za brzu dijagnostiku bolesti srca u Crnoj Gori“, predvodjen prof. Vesnom Miranović, a u kojem aktivno učestvujem. Ne smijem zaboraviti ni dva nacionalna projekta, kojim sam rukovodio, na temu BMI, a koji su imali za cilj projektovanje prenosnih urđaja za telemedicine i kućnu njegu.