วิศวกรรมชีวการแพทย์ขั้นพื้นฐาน

ชื่อหนังสือ :      วิศวกรรมชีวการแพทย์ขั้นพื้นฐาน (Introduction to Biomedical Engineering)
ชื่อผู้แต่ง :     ดร.ปัณรสี ฤทธิประวัติ และคณาจารย์สาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์ มหาวิทยาลัยมหิดล

คำโปรย :     คู่มือด้าน วิศวกรรมชีวการแพทย์ ฉบับภาษาไทยเล่มแรก เรียบเรียงจากประสบการณ์ของคณาจารย์และนักวิจัยผู้เชี่ยวชาญในแต่ละสาขา

ISBN :     9789744434197
หมวดหนังสือ :     แพทย์ศาสตร์
สำนักพิมพ์ :     สำนักพิมพ์ ส.ส.ท.
จำนวนหน้า :     280
ขนาดรูปเล่ม :     185 x 260 mm.
เดือน ปี ที่พิมพ์ :      –
พิมพ์ล่าสุด :     พิมพ์ครั้งที่ 0 เดือน ก.ค. 2553
ราคา :     280.00
เนื้อหาโดยสังเขป :     วิศวกรรมชีวการแพทย์ขั้นพื้นฐาน (Introduction to Biomedical Engineering)
หนังสือ เล่มนี้จัดทำขึ้นเพื่อเป็นคู่มือสำหรับผู้เริ่มต้นศึกษาด้านวิศวกรรมชีวการ แพทย์ เพื่อให้เกิดความเข้าใจในหลักการพื้นฐานและเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้อง รวมถึงแนวทางการประยุกต์ใช้ ตลอดจนนำความรู้ที่ได้ไปเป็นพื้นฐานสำหรับการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีทางการ แพทย์ให้มีความก้าวหน้ามากยิ่งขึ้น
เนื้อหาครอบคลุมทุกเรื่องที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมชีวการแพทย์ในระดับพื้น ฐาน มุ่งเน้นให้เกิดความเข้าใจในภาพรวม อธิบายให้เข้าใจง่ายพร้อมภาพประกอบมากมายโดยผู้เชี่ยวชาญที่คร่ำหวอดในแต่ละ สาขา ประกอบด้วย
• ชีววัสดุ (Biomaterials)
• ระบบส่งยา (Drug Delivery System)
• ชีวสารสนเทศศาสตร์ (Bioinfomatics)
• ไบโอเซนเซอร์
• เครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ทางการแพทย์
• เทคโนโลยีการสร้างภาพทางการแพทย์
• การประมวลสัญญาณชีวภาพ
• การพัฒนาระบบอัจฉริยะในงานทางการแพทย์
• ศัลยกรรมบูรณาการคอมพิวเตอร์

R&D Blueprint for BME in Thailand

R&D Blueprint for BME Technology in Thailand

วิศวกรรมชีวการแพทย์ (Biomedical Engineering – ฺBME) เป็นสหวิทยาการที่อาศัยการเชื่อมโยงหลักการทางวิศวกรรมศาสตร์เข้ากับ ชีววิทยา เคมี วัสดุศาสตร์ จัดการสารสนเทศทางการแพทย์ต่างๆ มาบูรณาการ (Integration) ในการศึกษาร่างกายมนุษย์ทั้งกายภาพและสรีระวิทยา เพื่อสร้างองค์ความรู้ใหม่และพัฒนาเทคโนโลยีขึ้นมาใช้งาน ไม่ว่าจะเป็นเครื่องมือหรืออุปกรณ์ อัลกอริธึ่ม  ขั้นตอนวิธี กระบวนการ หรือระบบสำหรับการตรวจวินิจฉัย รักษาพยาบาลและกายภาพบำบัด ทำให้การรักษาพยาบาลมีประสิทธิภาพ แม่นยำ และลดการบาดเจ็บต่อผู้ป่วย โดยมีการกำหนดขอบเขตของสาขาวิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ซึ่งเกี่ยวข้องกับการนำ ไปประยุกต์ใช้จากหนังสือ Introduction to Biomedical Engineering ดังนี้

– นำการวิเคราะห์ระบบเชิงวิศวกรรม(Engineering System Analysis) เช่น Physiologic Modeling, Simulation มาประยุกต์ใช้ในการแก้ไขปัญหาทางชีวภาพ

– การสร้างระบบในการค้นหา การตรวจวัด และติดตามตรวจสอบสัญญาณที่เป็น Physiologic Signal ด้วยการใช้ Biosensors และอุปกรณ์ทางด้านชีวการแพทย์ต่างๆ

– การวินิจฉัยอาการด้วยการใช้เทคนิคด้าน Signal Processing กับข้อมูลที่เป็นพวก Bioelectric data

– การสร้างกระบวนการและเครื่องมือในการรักษาและฟื้นฟูผู้ป่วย อวัยวะเทียมหรืออุปกรณ์ที่ใช้ทดแทนชิ้นส่วนหรืออวัยวะส่วนหนึ่งส่วนใดของ ร่างกาย

– การวิเคราะห์ข้อมูลของผู้ป่วยเพื่อช่วยในการตัดสินใจในการรักษา

– การสร้างภาพทางการแพทย์ (Medical Imaging) ที่สามารถแสดงให้เห็นรายละเอียด ของการทำงานของร่างกายในส่วนต่างๆ

– การสร้างผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องกับทางด้านชีวภาพ เช่น Biotechnology หรือ Tissue Engineering

ปัจจุบันประเทศไทยมีการใช้วัสดุการแพทย์และอุปกรณ์การ แพทย์ต่างๆ เพื่อรักษาผู้ป่วยเป็นจำนวนมาก แต่วัสดุและอุปกรณ์การแพทย์ที่สามารถผลิตได้ ในประเทศจัดเป็นกลุ่มผลิตภัณฑ์ ที่ใช้เทคโนโลยีระดับต่ำถึงระดับกลาง คือ

1. กลุ่มผลิตภัณฑ์ด้านโลหะ เช่น เตียงผ่าตัด เตียงคนไข้
2. กลุ่มผลิตภัณฑ์ทันตกรรม เช่น ชุดยูนิตทำฟันครบชุด เครื่องขูดหินปูนไฟฟ้า
3. กลุ่มผลิตภัณฑ์ชุดแต่งกายสำหรับการใช้งานในห้องผ่าตัด
4. กลุ่มผลิตภัณฑ์ประเภทใช้สิ้นเปลืองจำนวนมาก เช่น สำลี ผ้ากอซ ผ้าพันแผล ชุดให้น้ำเกลือ
5. กลุ่มผลิตภัณฑ์ด้านอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้เทคโนโลยีระดับกลาง เช่น เครื่อง ถ่ายภาพรังสีเอกซ์ เครื่องนึ่ง เครื่องวัดความดันโลหิต

ส่วนวัสดุและอุปกรณ์การแพทย์ที่ต้องใช้เทคโนโลยีระดับ สูง เช่น วัสดุปลูกฝัง (implant) ต่างๆ ซึ่งเป็นวัสดุอุปกรณ์ที่ต้องนำเข้ามาจากต่างประเทศแทบทั้งหมด  ทำให้วัสดุและอุปกรณ์การแพทย์ดังกล่าวมีราคาค่อนข้างสูง ส่งผลให้ผู้ป่วย ซึ่งมีฐานะยากจน ไม่สามารถที่จะได้รับการรักษาที่ถูกต้องและเหมาะสมได้  นอกจากนี้อุปกรณ์บางประเภทที่นำเข้าจากต่างประเทศมักได้รับการออกแบบ โดยใช้ข้อมูลกายวิภาคของชาวตะวันตกเป็นหลัก  ซึ่งแตกต่างจากกายวิภาคของคนไทย  ดังนั้นจึงทำให้การใช้งานบางครั้งมีอุปสรรค และประสิทธิภาพในการรักษาลดลง  โดยภาพรวมแล้ว ประเทศไทยได้นำเข้าอุปกรณ์ และเครื่องมือที่ใช้ในทางวิทยาศาสตร์การแพทย์ ศัลยกรรม ทันตกรรม หรือวิทยาศาสตร์สัตวแพทย์ เครื่องอุปกรณ์การแพทย์ทางไฟฟ้าอื่นๆ และอุปกรณ์สำหรับตรวจสายตาจากต่างประเทศเป็นจำนวนมาก และจากข้อมูลของกรมเศรษฐกิจการพาณิชย์

กระทรวงพาณิชย์  ระบุว่าประเทศไทยนำเข้าผลิตภัณฑ์เครื่องมือและอุปกรณ์ทางการแพทย์ในช่วง พ.ศ.  2538 –2541 เป็นมูลค่าปีละ 6,000 – 8,000 ล้านบาท และใน พ.ศ. 2546  มีมูลค่านำเข้า 12,283 ล้านบาท   โดยส่วนใหญ่นำเข้าเครื่องมือและอุปกรณ์ทางการแพทย์ประเภทเทคโนโลยีระดับกลาง ถึงระดับสูงจากประเทศสหรัฐอเมริกา ญี่ปุ่น และสิงคโปร์ ในขณะที่มีการคาดการณ์ถึงมูลค่าตลาดเครื่องมือทางการแพทย์ของโลกในปี 2555 จะสูงถึง 266 พันล้านเหรียญสหรัฐ

จึงมีความจำเป็นยิ่งในการส่งเสริม สนับสนุนและผลักดันให้เกิดการพัฒนาเทคโนโลยีและเครื่องมือทางการแพทย์ใน ประเทศ งานวิจัยค้นคว้าความรู้และเทคโนโลยีใหม่เป็นปัจจัยสำคัญในการสร้างความ สามารถในการแข่งขันของประเทศ รวมไปถึงความจำเป็นอย่างยิ่งที่ต้องมีการผลิตบัณฑิตวิศวกรรมศาสตร์ สาขาวิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ เพื่อเป็นบุคลากรสนับสนุนการทำงานทางด้าน
เครื่องอุปกรณ์และระบบสารสนเทศทาง การแพทย์ อย่างไรก็ดี แม้ในปัจจุบันได้มีการศึกษาวิจัยในด้านการพัฒนาวัสดุการแพทย์ เพื่อทดแทนการ นำเข้าจากต่างประเทศอย่างจริงจัง และมีหน่วยงานปฏิบัติการ วิจัยและพัฒนาเพิ่มมากขึ้น โดยกระจายอยู่ตามมหาวิทยาลัยต่างๆ เกือบทุกแห่ง และศูนย์วิจัยแห่งชาติเฉพาะทางในสำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่ง ชาติ ซึ่งได้
พัฒนาผลงานวิจัยที่น่าสนใจ อาทิ การพัฒนาเครื่องเอ็กซเรย์คอมพิวเตอร์(Development of Computed tomography Scanner), ระบบคอมพิวเตอร์ช่วยงานทันตกรรม(Computer-Aided Dental System) และ โปรแกรมคอมพิวเตอร์ในการวิเคราะห์ภาพถ่ายรังสีกระโหลกศีรษะ และจำลองการรักษาสำหรับการวิเคราะห์และวางแผนรักษาทางทันตกรรมจัดฟัน (Cephalometric Analysis and Treatment Simulation Software) เป็นต้น

อย่างไรก็ตาม แม้จะมีการดำเนินงานวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่องมานับแต่ปี 2536 แต่ผลงานวิจัยทางด้านนี้ของไทยยังไม่สามารถผลักดันต้นแบบผลงานวิจัยออกสู่ การผลิตในเชิงพาณิชย์ และ การใช้งานในวงกว้างได้ ซึ่งเป็นผลสืบเนื่องจากการขาดกลยุทธ์ในการเสริมสร้างศักยภาพและพลังร่วม (synergy ) ในการพัฒนาองค์ความรู้ในงานวิจัย และบุคลากรวิจัยของประเทศ รวมถึงปัญหาในการสร้างความรู้ความเข้าใจ และการพัฒนาผลงานวิจัยให้สอดคล้องกับมาตรฐานต่างๆที่เกี่ยวข้อง ไม่ว่าจะเป็นมาตรฐานสากลของการผลิตเครื่องมือและอุปกรณ์ทางการแพทย์ มาตรฐานของคุณภาพ ประสิทธิภาพ และความปลอดภัยของเครื่องมือและอุปกรณ์ทางการแพทย์ของประเทศที่นำเข้าไป จำหน่าย ฯลฯ ประกอบกับในปัจจุบัน ความต้องการของตลาดภายในประเทศมีการเติบโตสูงมากขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะมีความต้องการในการใช้งานของกลุ่ม Health Hub (International Health Service Provider) และกลุ่ม Health Service System (กรมบัญชีกลาง, สปสช., สำนักงานประกันสังคม)

ดังนั้น จึงจำเป็นต้องมีการศึกษาเพื่อใช้เป็นกรอบและแนวทางในการวิจัยและพัฒนา เทคโนโลยีชีวการแพทย์ที่เหมาะสมกับศักยภาพของนักวิจัยไทย ความต้องการของตลาด โอกาสความเป็นไปได้ และความพร้อมในการผลิตและจำหน่ายของภาคเอกชนของไทย ที่สามารถตอบสนองความต้องการของประเทศ การยกระดับขีดความสามารถทางเทคโนโลยีเพื่อการแข่งขันในตลาดโลก
ในอนาคต ตลอดจนการแก้ไขปัญหาและข้อจำกัดในการพัฒนาและผลักดันผลงานวิจัยออกสู่เชิง พาณิชย์ได้อย่างแท้จริง

วัตถุ ประสงค์ของโครงการ

1 กำหนดขอบเขตของวิศวกรรมชีวการแพทย์และกำหนดองค์ประกอบ โครงสร้างของอุตสาหกรรม (Industry structure) ตลอดจนห่วงโซ่คุณค่า (value chain)

2 ศึกษาสถานภาพเบื้องต้นของการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยี BME ของประเทศไทยและต่างประเทศในปัจจุบัน

3 วิเคราะห์ถึงจุดแข็ง จุดอ่อน โอกาส อุปสรรค ตลอดจนขีดความสามารถในการพัฒนางานวิจัย พร้อมกำหนดตำแหน่งของงานวิจัยของไทยเมื่อเทียบ 2. เคียงกับเวทีโลก

4 วิเคราะห์ความเป็นไปได้ของเป้าหมายและกำหนดทางเลือกที่จะสามารถผลักดัน อุตสาหกรรม BME ในปี 2555

5 นำเสนอผลการวิจัยเฟส 1 แก่ผู้เกี่ยวข้อง เพื่อปรับปรุงแก้ไขความสมบูรณ์

ระยะ เวลาดำเนินโครงการ : 1 สิงหาคม พ.ศ.2552 ถึง 31 กรกฎาคม พ.ศ.2553

คณะผู้ วิจัย
หัวหน้าโครงการ :     นางสาวรัชราพร นีรนาทรังสรรค์
ผู้ร่วมวิจัย :     ดรณัฐสิทธิ์ เกิดศรี

แนะนำหลักสูตรวิศวะชีวการแพทย์ ม.มหิดลรุ่นที่ 1

mu ภาควิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ คณะวิศวกรรมศาสตร์ ม.มหิดล เปิดการเรียนการสอนเป็นแห่งแรกของประเทศไทยซึ่งก่อตั้งอยู่ในสภาพแวดล้อมที่เอื้อต่อการพัฒนาของภาควิชาอย่างสูงเกิดจากการผสมผสานความรู้ทางวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์การแพทย์

วัตถุประสงค์
มหาวิทยาลัยมหิดลได้เปิดหลักสูตรวิศวกรรมศาสตรบัณฑิตสาขาวิชาวิศวกรรมชีวการแพทย์ขึ้นเพื่อเป็นการตอบสนองความต้องการของทั้งภาครัฐและเอกชน และเพื่อแก้ไขปัญหาการขาดแคลนบุคลากรเฉพาะทางสาขาวิศวกรรมชีวการแพทย์อยู่เป็นจำนวนมากโดยเฉพาะงานวิจัย, พัฒนาการสร้างอุปกรณ์เทคโนโลยีทางการแพทย์และการเลือกใช้เทคโนโลยีที่เหมาะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการตรวจวินิจฉัยและบำบัดรักษาโรค

ตลาดงานที่รองรับ
ผู้เชี่ยวชาญทางด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์ประจำโรงพยาบาล  และบริษัททางด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์หรือบริษัทที่มีการพัฒนายารักษาโรคทั้งในและต่างประเทศ ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับเครื่องมืออุปกรณ์และการรักษาโรคที่ต้องใช้เทคโนโลยีขั้นสูง

>> Update MU BME Course
Bachelor of Engineering in Biomedical Engineering MU 2007

Two programs are offered:

1. Regular program
The study plan of this program is standard for biomedical engineering students.  Students will study general education courses, engineering core courses, required major courses, and major elective courses as specified in the curriculum with a GPAX not less than 2.00 to be graduate.

2. Distinction Program
This special program is provided to support research knowledge for students who have good academic record and / or prefer to study further the graduate program in biomedical engineering.  Students in this program will study general education courses and required BME courses similar to those in the regular program with the exception of 3 credits.  The addition of 6 credits is required to promote specialized knowledge and advanced research.  Students can choose to study in this program under the approval of Head of Department within the end of the first semester of third academic year.  Additionally, students must achieve the cumulative grade point average (GPAX) before entering the program not less than 3.25 and will be graduated with honor for GPAX of not less than 3.25.

:: First Year ::

First Semester
Credit (Lecture-Lab-Self Study)
MUGE101 General Education for Human Development 2 (1-2-3)
MUGE102 Social Studies for Human Development 3 (2-2-5)
AREN103-107 English Level 1-5  3 (2-2-5)
ARTH100  Art of Using Thai Language in Communication3 (2-2-5)
SCMA115 Calculus  3 (3-0-6)
SCPY110 Physics Laboratory I  1 (0-3-1)
SCPY151 General Physics I  3 (3-0-6)
EGCO111 Computer Programming  3 (2-3-5)
General Education Elective: Humanities, etc.  1 (0-2-1)
(Physical Education / Music)
Total    22 (15–16-37)

Second Semester
Credit (Lecture-Lab-Self Study)
MUGE103     Arts and Sciences for Human Development  2 (1-2-3)
AREN104-108  English Level 2-6   3 (2-2-5)
SCCH113      General Chemistry  3 (3-0-6)
SCCH118      Chemistry Laboratory  1 (0-3-1)
SCMA165      Ordinary Differential Equations 3 (3-0-6)
SCPY152      General Physics II 3 (3-0-6)
EGIE101      Basic Engineering Practice 2 (1-3-3)
EGME102     Engineering Drawing  3 (2-3-5)
Total        20 (15–13-35)

:: Second Year ::

First Semester
Credit (Lecture-Lab-Self Study)
SCBI117  Foundation of Life  2 (1.5-1-0.5)
SCCH121 Organic Chemistry  3 (3-0-6)
EGID200  Engineering Mathematics  3 (3-0-6)
EGEE200  Probability and Random Variables  3 (3-0-6)
EGEE213   Electric Circuit Analysis   3 (3-0-6)
EGBE200   Introduction to Biomedical Engineering  1 (1-0-2)

EGBE260  Biomechanics I   3 (3-0-6)

Total           18 (17.5–1-35.5)

Second Semester
Credit (Lecture-Lab-Self Study)
SCAN101 Basic Anatomy   3 (2-3-5)
SCPS202 Basic Physiology  3 (2-3-5)
EGIE103  Engineering Materials   3 (3-0-6)
EGBE201 Biomedical Engineering Lab  I  1 (0-3-1)
EGBE220 Computational Methods
for Biomedical Engineering    3 (3-0-6)
EGBE230 Electronics in Medicine    3 (3-0-6)

EGBE261 Biomechanics II  3 (3-0-6)

Total         19 (16–9-35)

D:  Third Year ::

First Semester
Credit (Lecture-Lab-Self Study)
SCBC206   General Biochemistry  3 (3-0-6)
EGBE300   Biomedical Engineering Lab  II   1 (0-3-1)
EGBE330   Biomedical Measurement
and Instrumentation      3(3-0-6)
EGBE340   Biomedical Signals and Systems  3 (3-0-6)
EGBE370    Biomedical Thermodynamics   3 (3-0-6)
EGID300    Philosophy, Ethics and Laws for Engineers  1 (1-0-2)
General Education Elective : Social Science,etc  1 (1-0-2)
Free Elective   3 (3-0-6)
Total    18 (17–3-35)

Second Semester
Credit (Lecture-Lab-Self Study)
EGEE330 Control System  3 (3-0-6)
EGBE301 Design for Biomedical Engineering   3 (3-0-6)
EGBE320 Digital Systems and Microprocessors   (3-0-6)
EGBE350 Introduction to Biomaterials
and Biocompatibility  3 (3-0-6)
General Education Elective : Social Science,etc   2 (2-0-4)
Free Elective   3 (3-0-6)
Total      17 (17–0-34)
Summer Semester
Credit (Lecture-Lab-Self Study)
EGBE  399 Biomedical Engineering Training 0 (0-35-10)

:: Fourth Year for Regular program ::
First Semester  Credit (Lecture-Lab-Self Study)
EGBE  495 Biomedical Engineering Seminar 1 (0-3-1)
EGBE  4xx Biomedical Engineering Elective  3 (3-0-6)
EGBE  4xx Biomedical Engineering Elective 3 (3-0-6)
EGBE  4xx Biomedical Engineering Elective 3 (3-0-6)
General Education Elective: Languages  3 (3-0-6)
Total   13 (12–3-25)
Second Semester  Credit (Lecture-Lab-Self Study)
EGBE  496 Biomedical Engineering Projects 3 (0-9-3)
EGBE  4xx Biomedical Engineering Elective 3 (3-0-6)
EGBE  4xx Biomedical Engineering Elective  3 (3-0-6)
Total  9 (6–9-15)
Total    136    credits

:: Fourth Year for Distinction Program ::

First Semester  Credit (Lecture-Lab-Self Study)
EGBE  495 Biomedical Engineering Seminar 1 (0-3-1)
EGBE  498 Biomedical Engineering Research I   3 (0-9-3)
EGBE  4xx  Biomedical Engineering Elective 3 (3-0-6)
EGBE  4xx  Biomedical Engineering Elective 3 (3-0-6)
EGBE  4xx  Biomedical Engineering Elective 3 (3-0-6)
General Education Elective : Languages  3 (3-0-6)
Total   16 (12–12-28)
Second Semester  Credit (Lecture-Lab-Self Study)
EGBE  499 Biomedical Engineering Research II 3 (0-9-3)
EGBE  4xx  Biomedical Engineering Elective  3 (3-0-6)
EGBE  4xx  Biomedical Engineering Elective  3 (3-0-6)
EGBE  5xx/6xx  Biomedical Engineering Elective  3 (3-0-6)
Total    12 (9–9-21)

Grand Total    142    credits

Source : http://www.eg.mahidol.ac.th/egmu/