Ingeniería Biomédica

Los conceptos básicos del Cálculo Diferencial se utilizan en muchos campos de conocimiento, en los que las razones de cambio permiten la descripción de fenómenos variacionales. La comprensión de los modelos generales para la variación y la destreza en hacer cómputos usando las herramientas del Cálculo Diferencial le facilitarán abordar los problemas de su área de formación específica.

La estructura de espacio vectorial y las transformaciones lineales, conforman el eje central de esta asignatura, su estudio contribuye al desarrollo de la abstracción a través de la demostración y justificación formal de enunciados. Se estudian ampliamente los sistemas lineales, la teoría matricial y el método de Gauss Jordan, que permiten modelar y resolver problemas en los que se manejan flujos de información grande.

Interesantemente los últimos libros de química editados por la Sociedad Americana de Química, consideran que todo aquello que se pueda ver, oler, oír, saborear y tocar implica una serie de interacciones y complejas reacciones en el organismo relacionadas con la química y los compuestos químicos. El entendimiento de los fenómenos involucrados en esos procesos exige por lo tanto conocer las leyes de la química, la naturaleza de la materia, los elementos químicos, sus compuestos, las interacciones entre ellos, la influencia del medio sobre las diferentes reacciones químicas y los flujos de energía que favorecen o no el desarrollo de una reacción, entre otros. Sólo estos fundamentos y los acercamientos experimentales pertinentes podrán ofrecer a un estudiante la posibilidad de prepararse para que explore diversos campos en los cuales la química juega un papel importante. Es por ello, que con este curso de química se pretende facilitar al estudiante la comprensión y utilización de los conceptos generales de la química, aplicando una estrategia pedagógica que evite la simple acumulación memorística de los mismos.

El estudiante debe estar en capacidad de identificar los elementos básicos que constituyen la geometría de los objetos y los fundamentos de la geometría descriptiva. Conocer los procedimientos que rigen la elaboración gráfica de proyectos de ingeniería así como manejar con habilidad los instrumentos, materiales y técnicas del dibujo de ingeniería, para dibujar y diseñar manualmente. Estar en capacidad de elaborar un plano de Ingeniería con todos sus detalles. Adquirir suficiente comprensión espacial para estar en capacidad de interpretar planos de ingeniería elaborados por terceras personas, entendiendo su contenido.

Según el diccionario virtual die.net la definición de Ciencias Biomédicas es dada como “…la aplicación de los principios de las ciencias naturales a la medicina…”. Con el propio desarrollo de los campos del saber, particularmente en el área académica y en las investigaciones, la interdisciplinariedad es una necesidad, y esta definición tan general de Ciencias Biomédicas ha tenido que ir siendo acotada. Es así como surge el termino de Ingeniería Biomédica. Por ejemplo la Fundación Whitaker define la Ingeniería Biomédica como “…una disciplina que utiliza los conocimientos avanzados en ingeniería, biología y medicina para mejorar la salud humana a través de disciplinas que integran las ciencias de la ingeniería con las ciencias biomédicas y la práctica clínica. Esto incluye: 1. La adquisición de nuevo conocimiento y la comprensión de los sistemas vivos a través de la aplicación de técnicas experimentales y analíticas 2. El desarrollo de nuevos dispositivos, algoritmos procesos y sistemas para mejorar la práctica medica y los servicios de salud…” En otras palabras el Ingeniero Biomédico debe integrar la medicina y la biologías con la ingeniería (electrónica, electricidad, computación y sistemas) para resolver problemas relacionados con los seres vivos. Otros aspecto importante es tener en cuenta los dilemas éticos a los cuales se enfrente este profesional cuando diseña y construye productos biomédicos , así como cuando planifica y experimenta con seres vivos. Así las cosas, esta materia tiene como objetivo acercar al estudiante al fascinante mundo de la ingeniería biomédica. En esta materia tendrá la oportunidad de ver su devenir historico, el objeto de estudio, su campo de acción y los aspectos éticos fundamentales a los cuales se enfrentará y que deberá resolver como profesional de su tiempo.

Es un interés de la educación superior que los estudiantes estén preparados para afrontar las complejas demandas comunicativas, lingüísticas y cognitivas de la vida universitaria. Respondiendo a esto, ésta asignatura proveerá a los participantes oportunidades significativas para el desarrollo de competencias para la comprensión de diferentes textos universitarios, iniciar el uso de un discurso científico y mejorar sus habilidades para aprender en la vida universitaria, usar pensamiento critico y desarrollar actitudes de confianza y satisfacción hacia su propio proceso de comprensión lectora.

El ser humano es movimiento, el universo como tal se mantiene en constante cambio es decir, van ocurriendo en el variaciones de todas las formas y dimensiones. En el ser humano a diario se presentan innumerables estímulos de tipo físico y emocional que lo llevan a resolver situaciones de manera inmediata y en muchas ocasiones inconscientemente, estas respuestas son el producto de las experiencias vividas anteriormente que le han permitido resolver adecuadamente o no, las situaciones que se le presentan permanentemente. Nuestro organismo está en contante movimiento, en nuestro interior y exterior ocurren variaciones a pequeña o gran escala según la intensidad, duración o tipo de actividad que hagamos o dejemos de hacer, realicemos o no algún movimiento que conlleve a un mejor funcionamiento de nuestro organismo. Es inimaginable concebir al individuo fuera del contexto del movimiento, para nuestro caso el movimiento corporal es nuestra razón de ser, es el poder tener un cuerpo que funcione eficientemente en el aspecto morfofuncional y que pueda responder a los requerimientos propios de la persona humana como son: las relaciones interpersonales, los sentimientos, el deber, el cuidado personal que incluye mente y cuerpo. La actividad física se realiza de acuerdo a nuestras experiencias o gustos personales los cuales varian desde el desarrollo de las capacidades motrices con fines de rendimiento, mejoramiento de la salud, hasta el mantenimiento de la figura corporal, el cual ha tomado un gran realce en los actuales tiempos. Es nuestro interés despertar en el estudiante el gusto por la actividad física, poniendo en un segundo plano que tipo de interés personal lo lleve a realizarla. Lo importante es que lo poco que se realice lo haga adecuada y correctamente. Lo importante es que pueda realizar la actividad física de su agrado sin ningín tipo de riesgos para su salud física y mental.

Teniendo en cuenta que las ciencias de la Ingeniería son una profundización de los conceptos fundamentales de la Física, las asignaturas pretenden fundamentar con claridad los conceptos básicos, enfatizando su posible aplicación en diferentes campos, haciéndolo con el rigor matemático correspondiente, sin perder de vista en sí el mismo concepto.

Los conceptos básicos del cálculo integral son útiles en muchos campos de conocimiento relacionados con la medición de magnitudes. La comprensión de los modelos generales para la medición y la destreza en hacer cómputos usando las herramientas propias del cálculo integral, le facilitarán la modelación y solución de problemas particulares dentro de su área de formación. En aplicaciones, tanto en ingeniería como en administración y economía, con alguna frecuencia se encuentran funciones que se definen como series, es por eso necesario que el estudiante conozca este tipo de funciones y estudie su convergencia, así como la representación de funciones en series de potencias. Las series de Taylor y Maclaurin proporcionan una herramienta para hacer aproximaciones polinómicas de funciones alrededor de puntos particulares.

El programa de Biología Celular y Molecular pretende orientar y brindar las bases y las herramientas necesarias para que el Estudiante comprenda el fenómeno de la vida, sus orígenes y niveles de organización; como las moléculas se ensamblan para formar los organelos de la célula y como a partir de la diferenciación celular se construyen los tejidos fundamentales para la formación de órganos y sistemas, en cuyo conocimiento profundizará en los semestres tercero y cuarto. Conocerá el fascinante lenguaje que maneja la célula no sólo para coordinar individualmente sus tareas sino para comunicarse, tanto con las células contiguas como con las que se encuentran distantes, y finalmente aprenderá las bases para descifrar el “jeroglífico” que las células utilizan para guardar la información genética y las aplicaciones que este conocimiento tiene dentro del contexto de su práctica profesional.

La Bioquímica es una disciplina científica que estudia las bases moleculares de la vida y que a través de la historia ha permitido el conocimiento de los principios químicos y físicos que sustentan los procesos biológicos. El abordaje correcto de problemas biomédicos requiere conocer los principios químicos que manejan los diferentes procesos en el ambiente celular y su entorno, así como la estrecha relación que existe entre las características conformacionales de las biomoléculas y su función; entre esas moléculas, son de especial interés los biocatalizadores o enzimas por su papel protagónico en los procesos de transformación que ocurren en compartimientos específicos de la célula y los organismos para dar lugar a la energía y metabolitos requeridos para la vida. Finalmente es importante considerar que la comprensión de los procesos que ocurren en un ser vivo, requiere del conocimiento de las inter relaciones que existen entre los procesos celulares y de las vías de comunicación que permiten la integración de los mismos.

Es un interés de la educación superior que los estudiantes estén preparados para afrontar las complejas demandas comunicativas, lingüísticas y cognitivas de la vida universitaria, respondiendo a esto, ésta asignatura incluye a los participantes en el conocimiento y uso de las convenciones técnicas y estilísticas especificas del lenguaje de su disciplina y enfatiza en la composición de revisiones de literatura conceptual, reporte de resultados, y la elaboración de conclusiones y posiciones frente al conocimiento tanto orales como escritas.

Teniendo en cuenta que las ciencias de la Ingeniería son una profundización de los conceptos fundamentales de la Física, las asignaturas pretenden fundamentar con claridad los conceptos básicos, enfatizando su posible aplicación en diferentes campos, haciéndolo con el rigor matemático correspondiente, sin perder de vista en sí el mismo concepto.

Los modelos del Cálculo Integral y Diferencial, en los que se contemplan funciones reales de variable real son muy útiles en la solución de problemas de las ciencias y de la ingeniería. Sin embargo, estos modelos se quedan cortos al no considerar otro tipo de funciones que son necesarias para la modelación de problemas propios de la cinemática, la dinámica, la termodinámica, el electromagnetismo, la optimización, entre otros. Es así, como en el curso de Cálculo Vectorial se aborda el estudio de funciones vectoriales, funciones escalares de varias variables y campos vectoriales que es necesario para resolver muchos de los problemas mencionados antes.

Conceptos probabilísticos y métodos estadísticos son la base del control de calidad en plantas de producción masiva y de la teoría de confiabilidad. Para complementar el proceso de formación en el área de investigación se debe profundizar en el manejo de la estadística inferencial como herramienta para el análisis de datos de muestras para conocer con cierta confiabilidad las características de toda la población. La importancia de dichos procesos no puede asociarse a una única área del conocimiento por cuanto su aplicación es muy amplia. El profesional moderno constantemente se ve inmerso en grupos interdisciplinarios de trabajo por lo cual debe estar preparado para comprender los diferentes enfoques y técnicas de manejo estadístico.

La asignatura de Morfofisiología pretende darle las herramientas necesarias al estudiante para comprender la relación estructural y funcional de los diferentes tejidos y sistemas, que conforman el cuerpo humano a nivel macro y microscópico. Este conocimiento es de trascendental importancia en la formación básica en Ingeniería Biomédica, ya que permite tener un panorama general del funcionamiento de los diferentes sistemas biológicos, para que el estudiante este en capacidad de crear, proponer y dar solución a problemas de atención médica desde la perspectiva tecnológica.

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La interacción de la vida con la tecnología implica una serie de dilemas de índole ético, reconocidos en la década de los 70 por el doctor Van Reassler Potter, y que le inspiran a crear la bioética como una nueva disciplina que fuera el puente entre las ciencias biológicas y las humanísticas. La bioética es entonces una disciplina científica que enfrenta problemas complejos de frontera, cuya resolución requiere de decisiones que sean tomadas a la luz de los principios y valores morales, para garantizar el desarrollo cientifico sin colocar en peligro la supervivencia del hombre y los otros seres vivos. La ingeniería biomédica es una disciplina que es ejemplo paradigmático de los retos de la interacción de la vida con la tecnología, es por esto que los ingenieros biomédicos deben tener la capacidad para prevenir problemas o reconocer rápidamente dilemas éticos, analizar y argumentar teniendo en cuenta la comunidad global de cosmovisiones, y encontrar una solución que balancee los principios de autonomía, beneficencia, no maleficencia y justicia. Adicionalmente deben tener la capacidad de entender la esencia de los problemas morales de cada época, los cuales en el terreno de las ciencias biomédicas son de índole compleja y cambiante, lo que requiere de la incorporación de las nuevas ideas morales en la toma de decisiones. Podría decirse, entonces que las mas importantes dimensiones que enfrenta el ingeniero biomédico, en razón de la naturaleza dual de su disciplina y que requieren de una experticia ética son: • Dimensión clínica entendida en la interacción de las tecnologías médicas con los pacientes en un entorno de salud • Dimensión investigativa, dado el carácter de innovación permanente

Los fenómenos ondulatorios y vibratorios siempre están presentes en la naturaleza. La comprensión de estos fenómenos y sus efectos, requieren de conceptos físicos que se estudian en esta asignatura. Como ejemplo de ello se pueden citar las vibraciones en máquinas mecánicas, eléctricas y estructuras civiles; los circuitos oscilantes en sistemas eléctricos y electrónicos; las aplicaciones médicas; la óptica y las telecomunicaciones. El uso y aprovechamiento del calor, ha permitido que el ser humano transforme su entorno. Esta transformación se hace más eficiente a partir del desarrollo y consolidación de los conceptos físicos que hoy constituyen la rama de la física denominada termodinámica: es decir, los conceptos de calor, temperatura, calor específico, entalpía, entropía y máquina térmica. Estos conceptos, al ser aplicados, han posibilitado el mejoramiento de la eficiencia de las maquinas térmicas, los procesos industriales así como la transformación, generación y aprovechamiento de la energía. Por lo tanto es fundamental que el estudiante de ingeniería adquiera una compresión de los conceptos de la termodinámica y de sus contenidos. Una de las consecuencias de la comprensión física de lo que son el calor y la temperatura, es la aceptación de que la materia posee una estructura atómica. El desarrollo de la física atómica ha permitido comprender y explicar la estructura de los materiales, el desarrollo de nuevos materiales, de micro dispositivos y de nano dispositivos.

Las ecuaciones diferenciales surgen en diversas áreas del conocimiento, que incluyen no sólo las ciencias físicas, sino también campos diversos tales como la economía, medicina, psicología e investigación de operaciones. En el estudio de las ciencias e ingeniería se desarrollan modelos matemáticos para ayudar a comprender los fenómenos físicos. Estos modelos a menudo dan lugar a una ecuación que contiene ciertas derivadas de una función desconocida, que puede resultar importante hallar. Por ésta razón, se hace necesario estudiar la teoría y los ECUACIONES DIFERENCIALES MATEMÁTICAS Métodos básicos de las ecuaciones diferenciales. En este curso sólo se consideran las ordinarias.

Esta asignatura es básica para los Ingenieros electricistas y electrónicos por constituir un acerbo de conocimiento relacionados con el manejo de la electricidad, sus fenómenos y sus leyes físico-matemáticas.

La biofísica es una ciencia que intenta dar explicación a los procesos que ocurren en la biología aplicando los principios y métodos de la física. Muchos han sido los enfoques que se le han brindado a la biofísica como asignatura en los programas de diferentes universidades. Es una materia compleja por cuanto están presentes muchas ramas de la física y de la química también. Un enfoque particularmente interesante en la enseñanza de la biofísica es el ofrecido por el Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT). Dicho instituto ofrece dos materias llamadas: fisiología cuantitativa, células y tejidos y la segunda llamada fisiología cuantitativa también, pero dedicada a órganos y sistemas en seres humanos. En este enfoque se observa que la explicación de los fenómenos biológicos se expone desde la unidad celular hasta llegar a lo sistémico. O sea primero se intenta explicar a nivel celular los siguientes aspectos: 1. ¿Cómo las moléculas e iones son transportadas a través de las membranas y ¿cuáles son los mecanismos de transporte?, ¿cómo las células logran mantener su composición, volumen y potenciales de membranas? 2. ¿Cómo es que se genera un potencial de membrana a través de la célula y cómo se transmiten o propagan? Para luego a nivel sistémico intentar explicar: 1. ¿Cómo ocurren los mecanismos de transferencia de masa y energía en los principales órganos y sistemas del cuerpo humano? Enfocados principalmente a los sistemas cardiovascular, respiratorio y renal. Es importante destacar que aunque estas preguntas son fundamentalmente biológicas, los métodos empleados para responderlas serán multidisciplinarios. Por ejemplo, hay que conocer la estructuras de las membranas para conocer los mecanismos de transportes de moléculas a través de ellas, adicionalmente es importante conocer los conceptos asociados a cinética química y la termodinámica. Así mismo es importante conocer aspectos relacionados con la teoría del campo eléctrico como rama de la física. Así las cosas, teniendo en cuenta la experiencia del MIT la materia de Biofísica I se encargará de explicar los mecanismos de transportes a través de las membranas, así como el surgimiento y transmisión de los potenciales de membranas. Esto se realizará con una combinación de modelos matemáticos y mediciones experimentales que permitirán al estudiante comprobar las hipótesis planteadas.

Según la definición del Centro Nacional para la Información Biotecnológica "National Center for Biotechnology Information" (NCBI por sus siglas en Inglés): La Bioinformática es el campo de la ciencia en el que confluyen varias disciplinas tales como: la biología, la computación y tecnologías de la información. Dentro de los objetivos de está se encuentran generar nuevas hipótesis biológicas así como crear perspectivas globales a partir de las cuales se puedan discernir principios unificadores en biología, desarrollar e implementar herramientas que permitan el acceso, uso y manejo de diferentes tipos de información biológica, y desarrollar nuevos algoritmos y métodos estadísticos con los cuales se pueda relacionar partes de un conjunto enorme de datos; ejemplo de esto son los métodos desarrollados para localizar un gen dentro de una secuencia, predecir la estructura o función de proteínas o poder agrupar secuencias de proteínas en familias relacionadas. La materia Introducción a la Bioinformática busca darle al estudiante las bases para que integre el conocimiento de los procesos bioquímicos y de biología celular y molecular a los problemas usuales en el campo de la bioinformática como son: el manejo y análisis de grandes volúmenes de información, la búsqueda de secuencias de ADN y proteínas, el estudio de estas secuencias, el diseño de iniciadores y la minería de datos. El aprendizaje esta enfocado tanto a la aplicación de herramientas existentes, como a la comprensión de los procesos necesarios para el funcionamiento de estas herramientas.

Temas relacionados con la profundización en algún área del conocimiento, en la pertinencia del desarrollo humano y del crecimiento personal en la formación del profesional de la Escuela Colombiana de Ingeniería.

Se requiere para cursos de Electrónica, Máquinas Eléctricas, Análisis de sistemas Potencia y Control donde el estudiante se prepare para dominar la respuesta del sistema en el dominio del tiempo y la frecuencia

Se requiere para los cursos de máquinas eléctricas, instrumentación, instalaciones eléctricas, electrónica, electrónica de potencia y control, donde el estudiante se prepara para dominar y analizar, matemáticamente y por medio de simuladores, los circuitos eléctricos, tanto en el dominio del tiempo, como en el dominio de la frecuencia.

La electrónica análoga y sus aplicaciones son una rama de la ingeniería electrónica muy importante a nivel industrial, con esta, se empieza el proceso de fundamentación al diseño y a la implementación de soluciones a la medida en proyectos de ingeniería en el área de electrónica y tecnológica.

La enseñanza de la electrónica análoga requiere de un laboratorio dirigido para la comprensión y verificación del funcionamiento de los dispositivos electrónicos en un ambiente más real e industrial. Este laboratorio ayuda al estudiante para que adquiera competencias en el trabajo en equipo y bajo presión en lo referente a tiempos de entrega de productos finales.

El diseño digital es la metodología que nos orienta en la construcción de circuitos lógicos con inteligencia; para lograr esto se les enseña a los estudiantes inicialmente, los fundamentos teóricos de la lógica combinatoria, secuencial y de máquinas de estado, y las herramientas que le permitan concretar fácilmente las soluciones a problemas reales.

El estudio de las señales y los sistemas lineales, permiten comprender muchos fenómenos físicos propios de áreas como circuitos, control, telecomunicaciones, entre otros. En este curso se ofrece a los estudiantes una introducción al estudio de las señales y los sistemas lineales, haciendo un énfasis particular en el área de la ingeniería biomédica, con el fin de analizar las principales formas de representación de sistemas lineales e invariantes en el tiempo, y comprender las descripciones de las señales en los dominios del tiempo y de la frecuencia. A través de prácticas de laboratorio, los estudiantes manipularán señales fisiológicas (reales o simuladas) relacionadas con áreas como electroencefalografía, cardiología, imágenes médicas, entre otras.

La biofísica es una ciencia que intenta dar explicación a los procesos que ocurren en la biología aplicando los principios y métodos de la física. La Biofísica es una materia compleja por cuanto están presentes muchas ramas de la física y de la química también. El Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT) tiene un enfoque bastante interesante sobre la enseñanza de la Biofísica. Dicho instituto ofrece dos materias llamadas: fisiología cuantitativa, células y tejidos y la segunda llamada fisiología cuantitativa también, pero dedicada a órganos y sistemas en seres humanos. En este enfoque se observa que la explicación de los fenómenos biológicos se expone desde la unidad celular hasta llegar a lo sistémico. O sea primero se intenta explicar a nivel celular los siguientes aspectos: 3. ¿Cómo las moléculas e iones son transportadas a través de las membranas y ¿cuáles son los mecanismos de transporte?, ¿cómo las células logran mantener su composición, volumen y potenciales de membranas? 4. ¿Cómo es que se genera un potencial de membrana a través de la célula y cómo se transmiten o propagan? Para luego a nivel sistémico intentar explicar: 2. ¿Cómo ocurren los mecanismos de transferencia de masa y energía en los principales órganos y sistemas del cuerpo humano? Enfocados principalmente a los sistemas cardiovascular, respiratorio y renal. Es importante destacar que aunque estas preguntas son fundamentalmente biológicas, los métodos empleados para responderlas serán multidisciplinarios. Por ejemplo, hay que conocer la estructuras de las membranas para conocer los mecanismos de transportes de moléculas a través de ellas, adicionalmente es importante conocer los conceptos asociados a cinética química y la termodinámica. Así mismo es importante conocer aspectos relacionados con la teoría del campo eléctrico como rama de la física. Así las cosas, teniendo en cuenta la experiencia del MIT la materia de Biofísica II se encargará de explicar cómo ocurren los mecanismos de transferencia de masa y energía en los principales órganos y sistemas del cuerpo humano, enfocados principalmente a los sistemas cardiovascular, respiratorio y renal. Adicionalmente se explicaran los principios físicos básicos que permiten obtener las imágenes por métodos de radiaciones ionizantes y no ionizantes.

La ingeniería biomédica, dada su naturaleza, desarrolla permanentemente productos y servicios acorde con problemas o necesidades de individuos o colectividades. Para que una pregunta de investigación llegue a concretarse en un producto o servicio especifico el ingeniero biomédico debe contar con una serie de habilidades que le permitan gestionar un proyecto hasta su conclusión, pasando por las fases de planeación, organización de recursos (humanos, físico, tecnológico, financieros, de información), ejecución, control, mejoramiento y mercadeo. De otra parte el ingeniero biomédico debe conocer las características del sector especifico de la economía, donde se desempeñara: el de la salud, cuyas organizaciones tienen particularidades respecto a sus procesos administrativo financieros y de la prestación de los servicios en distintos ámbitos y niveles de complejidad inmersos en El Sistema General de Protección en Salud Colombiano. Adicionalmente debe comprender y asociar los conceptos legales, económicos y financieros para la toma de decisiones y desarrollo de productos biomédicos dentro de un marco de desarrollo sostenible y de compromiso con la calidad. Para finalizar, el ingeniero biomédico no solo debe integrarse a los procesos administrativos financieros de la empresa del sector donde labora, sino desarrollar espíritu empresarial que le permita liderar la creación de otras empresas.

La electrónica análoga y sus aplicaciones son una rama de la ingeniería electrónica muy importante a nivel industrial, con esta, se empieza el proceso de fundamentación al diseño y a la implementación de soluciones a la medida en proyectos de ingeniería en el área de electrónica y tecnológica.

La enseñanza de la electrónica análoga requiere de un laboratorio dirigido para la comprensión y verificación del funcionamiento de los dispositivos electrónicos en un ambiente más real e industrial. Este laboratorio ayuda al estudiante para que adquiera competencias en el trabajo en equipo y bajo presión en lo referente a tiempos de entrega de productos finales.

Los circuitos digitales se emplean en el diseño de sistemas inteligentes tales como computadoras digitales, calculadoras electrónicas, dispositivos digitales de control, equipo de comunicación digital y muchas otras aplicaciones que requieren "hardware" electrónico digital. La razón de ser de esta asignatura es comprender los fundamentos de la arquitectura de un procesador y las herramientas básicas que se usan en el diseño e implementación de dicha aplicación.

El rápido desarrollo tecnológico ha permitido tener nuevas herramientas en todos los ámbitos, incluyendo el biomédico, en el cual se tienen cada vez más equipos sofisticados de medición de diferentes parámetros, permitiendo el diagnóstico y el tratamiento de diferentes patologías. Sin embargo, tanto la naturaleza de las magnitudes medidas como las consideraciones de seguridad tan particulares en estas aplicaciones, llevan a que la instrumentación aplicada en este contexto biomédico tenga especificaciones que la diferencia de la que se utiliza en otros ámbitos. Esta materia proporciona los fundamentos para comprender y desarrollar instrumentación electrónica en el ámbito biomédico. Se estudian los sensores más utilizados en el contexto clínico, las características estáticas y dinámicas de las señales que se obtienen de los sistemas fisiológicos y la arquitectura de los equipos más representativos.

La segunda mitad del Siglo XX se caracterizó por el desarrollo de las tecnologías biomédicas, convirtiéndose en uno de las más importantes fuentes de ingresos del sector salud en los países industrializados, la medicina actual se concibe a través de la tecnología prueba de esto es la inversión en este rubro del sector hospitalario mundial y nacional, específicamente en las áreas de imágenes y laboratorio clínico. Es importante añadir que esta explosión de dispositivos médicos en el mercado no es solo caracterizada por los equipos de imágenes. Según un reporte emitido por la Emergency Care Research Institute (ECRI), institución que se dedica a la Gestión de Tecnologías en los Estados Unidos y en el mundo, plantea que existen mas de 100 000 tipos de equipos médicos diferentes y a este arsenal se le añadan 5000 nuevos equipos cada año. Ante esta variedad de equipos, marcas, modelos y fabricantes y paralalelamente la necesidad de gestionar las instituciones dentro de unos márgenes de rentabilidad, se convierte en una prioridad la gestión tecnológica, como parte de las habilidades gerenciales. La gestión del mantenimiento incluye: la planificación de las actividades, recurso humano y material , el seguimiento de las actividades y el control de la calidad mediante el uso de indicadores técnico económicos o de clase mundial , valoración y adquisición de tecnología, gestión de mantenimiento, gestión del riesgo todo esto se realiza con el fin garantizar una adecuada sostenibilidad de la tecnología instalada garantizando una adecuada atención desde los aspectos de seguridad y control de los costos. Si bien, la gestión tecnológica y el mantenimiento está ampliamente desarrollada en los países del primer mundo, el panorama Latinoamericano es diferente. La Organización Mundial de la Salud, en su informe sobre dirección, mantenimiento y reparación de equipos utilizados en la salud, hacia el final de la pasada década señalaba, "que un país en desarrollo tendría raramente el 50% de sus equipos en estado de utilización... En algunos casos hasta el 80% pudieran estar inoperables". Según este mismo informe, el factor principal que determina esta situación es la falta de calificación del personal médico y paramédico con relación a la utilización de nuevas tecnologías y la incapacidad de generar desarrollos en el ámbito médico-hospitalario que puedan elevar la calidad de la atención

Con base en la evolución de los materiales y teniendo en cuenta el avance que se ha logrado en el conocimiento de la interacción material-tejido vivo, los Biomateriales juegan un papel importante en la calidad de vida de los seres humanos.

En virtud de lo anterior, la asignatura de Biomateriales en el Programa de Ingeniería Biomédica tiene como propósito proporcionar al estudiante las herramientas conceptuales básicas, que le permitan realizar un análisis crítico frente al uso de los biomateriales y que durante el ejercicio de su profesión contribuya al desarrollo de posibles dispositivos que permitan el reemplazo de una parte afectada y/o desarrolle dispositivos que limiten, faciliten o mejoren un movimiento.

El objetivo general de la informática médica es contribuir a mejorar la calidad de vida de los pacientes mediante la aplicación de las ciencias de la computación. Su objeto de estudio son los pacientes. Su campo de acción es el sistema de salud. De esta manera, la informática médica es una especialidad localizada en la intersección de las tecnologías de la información y las comunicaciones y las diferentes disciplinas del sector de la salud. Así las cosas, la informática médica es la ciencia donde se desarrollan y evalúan los métodos y sistemas para la adquisición, procesamiento e interpretación de datos de pacientes en el sector de la salud, con la ayuda del conocimiento obtenido gracias a la investigación científica realizada en ambos campos. La informática medica es una de las ramas de ingeniería biomédica por ende debe ser una materia indispensable en cualquier programa. En esta se enseñara a los estudiantes la relación entre información y la información que se maneja en los sistemas de salud y su digitalización en programas de computación que la manejan

Conforme se desarrolla la tecnología de los dispositivos semiconductores de potencia y los circuitos integrados, se amplía el potencial para la aplicación de la electrónica en la industria y otras aplicaciones de consumo, resulta indispensable aprender y comprender diversos circuitos electrónicos de uso comercial e industrial.

La aparición de la inteligencia digital en nuestro mundo, con todas las aplicaciones que han transformado la vida diaria con comunicaciones digitales y la automatización total de bienes y servicios, hace necesario que los estudiantes de ingeniería electrónica agregen a la inteligencia electrónica una serie de circuitos electrónicos, llamados interfaces, para poder interactuar con el mundo físico (sensores y actuadores). Con el microprocesador y sus interfaces se le puede colocar cerebro electrónico a cualquier equipo o dispositivo, desde juguetes de cientos de dólares hasta equipos de millones de dólares (e.g. la exploración espacial, la producción industrial robotizada y los equipos electrónicos de diagnóstico médico). Se puede mejorar el aparato productivo (e.g. envasadoras, empacadoras, estrusoras, mezcladoras, vulcanizadoras, fresadoras, etc) y recreativo (e.g. celulares, robots acompañantes) de cualquier país y por lo tanto ayudar a solucionar algunos problemas económicos y psicosociales, obteniendo así la riqueza necesaria para generar miles de empleos.

El ingeniero biomédico de la Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito y la Universidad del Rosario debe estar en capacidad de afrontar los retos que plantea el contexto social actual. En este marco, el área de procesamiento digital de señales e imágenes forma parte fundamental, en la aproximación de la tecnología a los profesionales de la salud y a los pacientes.

La segunda mitad del Siglo XX se caracterizó por el desarrollo de las tecnologías biomédicas. Principalmente los equipos de laboratorio clínico, imágenes médicas, equipos de soporte de vida entre otros. Convirtiéndose en uno de las más importantes fuentes de ingresos del sector salud en los países industrializados, la medicina actual se concibe a través de la tecnología, prueba de esto es la inversión en este rubro del sector hospitalario mundial y nacional, específicamente en las áreas de imágenes y laboratorio clínico La gestión tecnológica incluye: valoración y adquisición de tecnología, gestión de mantenimiento, gestión del riesgo, gestión de los contratos de servicio, vigilancia tecnológica, verificación y calibración de equipos médicos e innovación tecnológica, entrenamiento de los usuarios y análisis de costo beneficio todo esto con el fin de de garantizar la calidad en la atención desde los aspectos de seguridad y control de los costos. Si bien en el mundo desarrollado existen importantes avances el panorama Latinoamericano es bien diferente. Por la Organización Mundial de la Salud, en un informe sobre dirección, mantenimiento y reparación de equipos encontró que hacia el final de la pasada década, "un país en desarrollo tendría raramente el 50% de sus equipos en estado de utilización... En algunos casos hasta el 80% pudieran estar inoperables". Según este mismo informe, el factor principal que determina esta situación es la falta de calificación del personal médico y paramédico con relación a la utilización de nuevas tecnologías Es en este último aspecto que se enmarca el objetivo de la materia que se está proponiendo. Se precisa de la formación adecuada de todos los componentes que están encargados de velar porque las tecnologías en el hospitales se mantengan operativas y seguras a costos razonables.

En la primera parte del curso el estudiante utilizará los conocimientos básicos de la física mecánica (cinemática y dinámica) para entender los fenómenos que rigen los principios del movimiento - leyes de newton. En una segunda parte el estudiante analizará criterios de normalidad en variables biomecánicas y la adquisición y tratamiento de los biopotenciales que permiten analizar esfuerzos musculares. En la última parte el estudiante utilizará herramientas computacionales, cámaras y sensores para capturar y analizar movimientos normales y patológicos.

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En los años recientes se ha incrementado el uso de controladores digitales como sistemas de control. Sólo los controladores digitales permiten alcanzar el desempeño óptimo de la máquina; o sea, productividad máxima, beneficio máximo, costo mínimo ó la utilización mínima de energía. La tendencia actual de controlar sistemas dinámicos en forma digital en lugar de analógica, se debe principalmente a la disponibilidad de computadores digitales de bajo costo y a las ventajas de trabajar con señales digitales en lugar de señales de tiempo continuo.

Dentro la labores más importantes del ingeniero esta la del diseño, en ingeniería biomédica un ingeniero biomédico debe diseñar equipos o herramientas que apoye alguna de las labores básicas del quehacer médico; diagnóstico, tratamiento, rehabilitación y prevención. También debe diseñar sistemas biomédicos que atiendas necesidades específicas en alguna área del sector hospitalario.

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La segunda mitad del Siglo XX se caracterizó por el desarrollo de las tecnologías biomédicas. Principalmente los equipos de laboratorio clínico, imágenes médicas, equipos de soporte de vida entre otros. Convirtiéndose en uno de las más importantes fuentes de ingresos del sector salud en los países industrializados, la medicina actual se concibe a través de la tecnología, prueba de esto es la inversión en este rubro del sector hospitalario mundial y nacional, específicamente en las áreas de imágenes y laboratorio clínico La gestión tecnológica incluye: valoración y adquisición de tecnología, gestión de mantenimiento, gestión del riesgo, gestión de los contratos de servicio, vigilancia tecnológica, verificación y calibración de equipos médicos e innovación tecnológica, entrenamiento de los usuarios y análisis de costo beneficio todo esto con el fin de de garantizar la calidad en la atención desde los aspectos de seguridad y control de los costos. Si bien en el mundo desarrollado existen importantes avances el panorama Latinoamericano es bien diferente. Por la Organización Mundial de la Salud, en un informe sobre dirección, mantenimiento y reparación de equipos encontró que hacia el final de la pasada década, "un país en desarrollo tendría raramente el 50% de sus equipos en estado de utilización... En algunos casos hasta el 80% pudieran estar inoperables". Según este mismo informe, el factor principal que determina esta situación es la falta de calificación del personal médico y paramédico con relación a la utilización de nuevas tecnologías Es en este último aspecto que se enmarca el objetivo de la materia que se está proponiendo. Se precisa de la formación adecuada de todos los componentes que están encargados de velar porque las tecnologías en el hospitales se mantengan operativas y seguras a costos razonables.

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