Génie biomédical

Le génie biomédical est une application des principes et des techniques de l'ingénierie dans le domaine médical visant au contrôle des systèmes biologiques ou au développement d’appareils servant au diagnostic et au traitement des patients. Ce domaine est un mélange de médecine, de biologie, d'ingénierie et de physique.

Etant une discipline relativement récente, la plupart des travaux se situent dans le développement et la recherche couvrant un large secteur d'activité. Il comprend :

• La bioélectricité
• Le bioélectromagnétisme
• La bio-informatique
• La biomécanique
• L’étude des biomatériaux
• L’électrophysiologie
• L’évaluation des technologies médicales
• La régulation physiologique
• L’instrumentation biomédicale (dont l’imagerie médicale)
• La modélisation biomédicale
• Le traitement d'images et de signaux biomédicaux
• La radiothérapie

Les exemples d'application sont le développement et la fabrication de prothèses biocompatibles, les dispositifs médicaux ainsi que les équipements d'imagerie et de diagnostic comme l'électroencéphalographe (EEG) et l'imagerie par résonance magnétique (IRM).

Disciplines en génie biomédical

Le génie biomédical est considéré comme un domaine interdisciplinaire, résultant d'un large éventail de disciplines. En raison de sa grande diversité, il n'est pas rare pour un ingénieur biomédical de choisir un domaine particulier. Les principaux domaines sont les suivants :

• La bioélectricité
• L'imagerie médicale et l'optique médicale
• Les biomatériaux
• La biomécanique
• L'instrumentation médicale et les dispositifs médicaux
• Le génie tissulaire, moléculaire et cellulaire

Dans d'autres cas, il peut y avoir un regroupement des domaines ci-dessus pour en former d'autres. Il s'agit généralement :

• Du génie chimique - associé à la biochimie, au génie tissulaire, moléculaire et cellulaire, aussi qu'aux biomatériaux
• De l'électrotechnique - associé à la bioélectricité, à la bioinstrumentation, à l'imagerie médicale et aux dispositifs médicaux
• Du génie mécanique - associé à la biomécanique, aux dispositifs médicaux et à la modélisation des systèmes médicaux

Le génie clinique

Le génie clinique est une branche du génie biomédical pour les professionnels responsables de la gestion du matériel dans les hôpitaux. Les tâches d'un ingénieur clinique sont l'acquisition et la gestion de l'inventaire des dispositifs médicaux, l'encadrement des techniciens en génie biomédical (en veillant à la sécurité et au respect de la réglementation), et le conseil technique à l'usage des dispositifs médicaux dans les hôpitaux.

Les dispositifs médicaux

Les dispositifs médicaux sont des produits de santé qui sont définis dans le Code de la Santé publique à l’article L. 5211-1, Cinquième partie, Livre II, Titre I, Chapitre I. "On entend par Dispositif Médical tout instrument, appareil, équipement, matière, produit (à l'exception des produits d'origine humaine, ou autre article utilisé seul ou en association), y compris les accessoires et logiciels intervenant dans son fonctionnement, destiné par le fabricant à être utilisé chez l'homme à des fins médicales et dont l'action principale voulue n'est pas obtenue par des moyens pharmacologiques ou immunologiques ni par métabolisme, mais dont la fonction peut être assistée par de tels moyens."

Voici quelques exemples:

• les stimulateurs cardiaques
• les pompes à perfusion
• les générateurs de dialyse
• Les organes artificiels
• Les implants dentaires
• Les verres correcteurs
• Les prothèses oculaires et faciales

L'imagerie médicale

Les techniques d'imagerie sont souvent essentielles au diagnostic médical et sont généralement complexes. Des exemples :

• La radiologie conventionnelle ou numérisée
• La mammographie
• L'ostéodensitométrie
• La scanographie ou tomodensitométrie
• L'échographie
• L'imagerie par résonance magnétique (IRM)
• La tomographie par émission de positons (TEP)

Les quatre premières techniques utilisent des rayons X. L'échographie utilise des ultrasons et l'IRM le phénomène de résonance magnétique nucléaire.

Le génie tissulaire

Un des buts du génie tissulaire est de créer des organes artificiels pour les patients ayant besoin de greffes d'organes. Des ingénieurs font actuellement des recherches sur les méthodes de création d'organes. Une méthode très prometeuse est celle de l'impression 3D d'organes ^[1]

L'ingénieur biomédical en établissement de santé

Le principal débouché professionnel des ingénieurs biomédicaux reste les établissements de santé publics ou privés. Ils y exercent une fonction de cadre technique, généralement sous l'autorité de la direction des services techniques ou la direction des services économiques. Leurs quatre principales fonctions sont :

• L'élaboration du plan d'équipement et le conseil à l'achat des équipements ;
• L'élaboration et la mise en oeuvre d'une politique de maintenance moyennant l'encadrement d'une équipe de techniciens ;
• La formation des utilisateurs ;
• Dans une moindre mesure, la recherche.

Ils exercent aussi des fonctions transversales telles que le suivi budgétaire, l'analyse des recettes et des dépenses, la veille technologique et réglementaire, la participation à la démarche qualité de l'établissement. Par ailleurs, ils exercent souvent un rôle de correspondant local de matériovigilance auprès de l'Agence Française de Sécurité Sanitaire des Produits de Santé (AFSSaPS).

Leur rôle peut être plus ou moins polyvalent selon la taille de la structure au sein de laquelle ils exercent : Dans une petite structure, ils sont généralement seuls et doivent faire preuve de compétences techniques étendues. A l'inverse, dans une structure de taille importante, ils ont généralement un champ d'action plus restreint. Ils deviennent alors des spécialistes. Ils sont par ailleurs amenés à encadrer de plus grosses équipes techniques.

En tout état de cause, ils sont avant tout des gestionnaires de parc d'équipements, confrontés à des impératifs à la fois techniques et financiers. Leur positionnement se situe entre trois univers : l'univers médical/paramédical, l'univers administratif et l'univers industriel.

Généralement rattachés à l'équipe de direction, ils participent plus ou moins directement aux instances de l'établissement.

Dans les établissements publics, ils sont par ailleurs confrontés aux contraintes du Code des Marchés Publics.

Formations en génie biomédical

Écoles du réseau biomédical proposant une formation d'ingénieur diplômé

• Université de Nice Sophia Antipolis - Master(2) professionnel Génie Biomédical
• Université de Liège [ULg] faculté des sciences appliquées
• Université Pierre et Marie CURIE (Paris 6)
• Faculté de Médecine de Nancy [UHP]
• École Supérieure d'Ingénieur de Luminy - ESIL
• École polytechnique de l'université Lyon-I
• Institut Supérieur des Biosciences - ISBS
• Institut Supérieur d'Ingénieurs de Franche Comté, Besançon - ISIFC
• Master Génie Biomédical : Sciences, Technologies, Qualité, Santé (Master STQS) de l'Université de Technlogie de Compiègne - UTC.
• Ecole Supérieure d'Ingénieur en Génie Electrique ESIGELEC-Rouen (École privée)
• Master profesionnalisé technologies et méthodologies médicales de Toulouse
• Université Libre de Bruxelles ULB Faculté des sciences appliquées
• Ecole Nationale Supérieure des Mines de St Etienne (EMSE)
• École supérieur des Techniques électronique Audio-visuelles et Informatiques (ESTEAI)en côte d'ivoire

Notes et références