La bioinstrumentation est un domaine d’étude qui se concentre sur la création d’appareils qui mesurent les niveaux physiologiques, tels que la pression artérielle ou les ondes cérébrales, ainsi que des appareils qui peuvent aider à maintenir un patient en vie. Des exemples de bioinstruments comprennent des capteurs électriques, des respirateurs et des équipements à ultrasons. En règle générale, ceux qui travaillent dans le domaine ont des diplômes en génie biomédical, en optique ou en biologie.
La médecine s’est toujours appuyée sur les technologies les plus avancées du moment. Ces technologies peuvent aller des simples moniteurs cardiaques aux organes artificiels. Le besoin d’appareils meilleurs et plus précis a vu l’étude de la bioinstrumentation exploser, les collèges et les universités offrant désormais des diplômes d’études supérieures dans le domaine. Aux États-Unis, le National Institute of Health dispose également d’un laboratoire consacré au développement de biocapteurs et de bioinstruments.
L’optique biomédicale est l’un des plus grands sous-domaines de la bioinstrumentation. Ce domaine comprend le développement de moyens d’effectuer des chirurgies non invasives qui ne nécessitent pas qu’un patient soit coupé avec des instruments chirurgicaux. Par exemple, le développement de la chirurgie oculaire de kératomileusis in situ assistée par laser (LASIK) est l’une des avancées les plus connues en microchirurgie laser. Le LASIK permet aux médecins de corriger un large éventail de problèmes oculaires, notamment la myopie et les astigmatismes. L’optique biomédicale englobe également la création de machines d’imagerie plus avancées, telles que les appareils de balayage et les microscopes de tomographie axiale calculée (CAT).
Un autre domaine majeur de la bioinstrumentation est la création de capteurs. Ces appareils sont conçus pour surveiller différents aspects de la physiologie, tels que la température, la vitesse du flux sanguin et l’activité électrique dans le cerveau. Un capteur spécifique est une électromyographie, qui mesure l’activité électrique dans les muscles. Si le retour électrique d’un capteur d’électromyographie s’écarte des niveaux normaux, cela pourrait indiquer des problèmes médicaux tels que le syndrome du canal carpien, la myopathie ou la dystrophie musculaire.
Les bioinstruments peuvent également être utilisés pour mesurer des biomarqueurs spécifiques dans le corps. Les capteurs sanguins peuvent identifier les niveaux de dioxyde de carbone, d’électrolytes et de glucose, entre autres produits chimiques. Ils peuvent également être utilisés pour mesurer le potentiel d’hydrogène (pH) du sang, alertant les médecins si le sang devient trop alcalin ou trop acide, ce qui peut entraîner des complications indésirables, en particulier pour les os. Il existe d’autres instruments qui peuvent être utilisés pour tester les tests génétiques.
D’autres formes de bioinstruments comprennent les pompes utilisées pour l’administration de médicaments, tels que l’insuline ou l’anesthésie. La liste comprend également les défibrillateurs, la technologie à ultrasons et les respirateurs. La bioinstrumentation crée également des machines pour aider à stimuler les systèmes physiologiques, tels que les stimulateurs cardiaques et les appareils auditifs.