La bioinstrumentación es un campo de estudio que se centra en la creación de dispositivos que miden niveles fisiológicos, como la presión arterial o las ondas cerebrales, así como dispositivos que pueden ayudar a mantener vivo al paciente. Ejemplos de bioinstrumentos incluyen sensores eléctricos, respiradores y equipos de ultrasonido. Por lo general, quienes trabajan en el campo tienen títulos en ingeniería biomédica, óptica o biología.
La medicina siempre se ha apoyado en las tecnologías más avanzadas del momento. Esas tecnologías pueden abarcar desde simples monitores cardíacos hasta órganos artificiales. La necesidad de dispositivos mejores y más precisos ha visto el auge del estudio de la bioinstrumentación, con colegios y universidades que ahora ofrecen títulos de posgrado en el campo. En los Estados Unidos, el Instituto Nacional de Salud también tiene un laboratorio dedicado al desarrollo de biosensores y bioinstrumentos.
Uno de los subcampos más importantes de la bioinstrumentación es la óptica biomédica. Este campo incluye el desarrollo de formas de realizar cirugías no invasivas que no requieren que un paciente sea cortado con instrumentos quirúrgicos. Por ejemplo, el desarrollo de la cirugía ocular de queratomileusis in situ asistida por láser (LASIK) es uno de los avances más comúnmente conocidos en la microcirugía con láser. LASIK permite a los médicos corregir una amplia gama de problemas oculares, incluidos la miopía y los astigmatismos. La óptica biomédica también abarca la creación de maquinaria de imágenes más avanzada, como microscopios y dispositivos de exploración de tomografía axial computarizada (TAC).
Otro campo importante de la bioinstrumentación es la creación de sensores. Estos dispositivos están diseñados para observar diferentes aspectos de la fisiología, como la temperatura, la velocidad del flujo sanguíneo y la actividad eléctrica en el cerebro. Un sensor específico es una electromiografía, que mide la actividad eléctrica en los músculos. Si la retroalimentación eléctrica de un sensor de electromiografía se desvía de los niveles normales, podría indicar problemas médicos como el síndrome del túnel carpiano, miopatía o distrofia muscular.
Los bioinstrumentos también se pueden usar para medir biomarcadores específicos en el cuerpo. Los sensores de sangre pueden identificar niveles de dióxido de carbono, electrolitos y glucosa, entre otras sustancias químicas. También se pueden emplear para medir el hidrógeno potencial (pH) de la sangre, alertando a los médicos si la sangre se vuelve demasiado alcalina o demasiado ácida, lo que puede causar complicaciones adversas, especialmente en los huesos. Hay otros instrumentos que se pueden utilizar para realizar pruebas genéticas.
Otras formas de bioinstrumentos incluyen bombas utilizadas para la administración de medicamentos, como insulina o anestesia. La lista también incluye desfibriladores, tecnología de ultrasonido y respiradores. La bioinstrumentación también crea máquinas para ayudar a impulsar los sistemas fisiológicos, como marcapasos y audífonos.