NGÀNH KỸ THUẬT Y SINH

Kỹ Thuật Y Sinh (KTYS), tên tiếng Anh là Biomedical Engineering, là một lĩnh vực liên ngành đa lĩnh vực, nó ứng dụng những kỹ thuật tiên tiến như nano, micro, tế bào gốc, quang tử, điện toán đám mây, mạng kết nối vạn vật, … vào việc tạo ra các phương pháp nghiên cứu mới và các thiết bị phục vụ chữa bệnh và chăm sóc sức khỏe, cũng như giúp hiểu sâu hơn về các tiến trình sinh học của con người. KTYS là sự kết hợp hài hòa giữa các kỹ thuật truyền thống như cơ khí, điện, điện tử, viễn thông, quang học, tin học, … với các ngành khoa học liên quan đến sự sống và con người (sinh học, y, dược, răng hàm mặt, nhãn khoa, …). KTYS bao gồm những chuyên ngành như Thiết Bị Y Tế, Kỹ Thuật Dược, Điện tử Y sinh, Tin học Y Sinh, Cơ khí Y Sinh, Y học tái tạo, Vật lý Y Sinh, Công nghệ Sinh học, v.v…

KTYS là sự kết hợp của nhiều ngành. Đây là một lĩnh vực liên ngành đa lĩnh vực.
Vài chuyên ngành trong KTYS

KTYS là một lĩnh vực nổi bật đang phát triển mạnh mẽ tại nhiều quốc gia trên thế giới và mở ra rất nhiều cơ hội phát triển nghề nghiệp trong đại học, viện nghiên cứu khoa học, bệnh viện cũng như công kỹ nghệ. Ngành này đã tiên phong trong xu hướng của thế giới hiện nay là phát triển về hướng liên ngành đa lĩnh vực và phù hợp với những người yêu thích thiết kế chế tạo lẫn nghiên cứu khoa học liên hệ đến con người. Ngành này cũng là tiền đề của Cách mạng Công nghiệp 4.0. Theo báo cáo của Cục Thống kê lao động Mỹ, việc làm trong lĩnh vực này tăng 67% trong năm 2017 cách xa ngành được xếp thứ nhì chỉ với mức tăng trưởng là 27%. Theo thống kê của Bộ Giáo dục Mỹ (http://www.ed.gov/stem) độ tăng trưởng việc làm ngành KTYS từ 2010 đến 2020 là 62% trong khi các ngành khoa học kỹ thuật khác là 14% (kể cả của ngành công nghệ thông tin cũng chỉ là 32%).


Theo tinh thần của cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0, Kỹ thuật là trung tâm của sự kết hợp các lĩnh vực mũi nhọn STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics). Ứng dụng kỹ thuật vào y học là cốt lõi của Kỹ Thuật Y Sinh.

Hiện tại trên thế giới, mô hình mới của ngành y học, mô hình 5P (Prediction, Prevention, Personalization, Participation and Precision), dựa trên các nguyên tắc như Dự đoán, Phòng ngừa, Cá nhân hóa, Tham gia và Chính xác để xem xét các khả năng biến chuyển của con người đối với các bệnh khác nhau hầu có thể chăm sóc và bảo vệ sức khỏe con người tốt hơn. Những nguyên tắc này kết hợp kinh nghiệm từ y học cổ điển và kỹ thuật hiện đại làm cho vai trò của KTYS trong y tế càng thêm khởi sắc.

Trong khi đó, tình hình y tế và chăm sóc sức khỏe tại Việt Nam có thể được tóm tắt như sau:

  1. Bệnh viện có những thiết bị y tế tối tân đắt tiền nhưng chức năng không được tận dụng vì chỉ có 7% người sử dụng là có một số kiến thức về kỹ thuật.
  2. Thị trường thiết bị y tế là khoảng 710 triệu đô la Mỹ vào năm 2013 và khoảng 1.7 tỷ đô la vào năm 2018, tức là tăng hơn gấp đôi trong vòng 5 năm. Nhưng hiện nay Việt Nam nhập khẩu hơn 90% thiết bị với hơn 50% từ Nhật, Mỹ, Singapore và Trung quốc.
  3. Dân số đã bắt đầu già đi từ 2011; do đó người Việt sẽ già đi trước khi giàu lên hoặc có thể sẽ không giàu lên được.
  4. Tỷ lệ gia tăng các bệnh tiểu đường, tim mạch và phổi cao nhất nhì thế giới trong khi hệ thống chăm sóc sức khỏe cộng đồng yếu kém, nhất là ở vùng sâu vùng xa. Do đó bệnh nhân vượt tuyến gây ra việc các bệnh viện tuyến trên quá tải.
  5. Có nhiều đề tài nghiên cứu độc nhất vô nhị cần được khám phá và nghiên cứu. Tuy nhiên đa số các nhà nghiên cứu chỉ bắt chước làm theo những chủ đề mà các nước tiên tiến đã làm hay những gì đã được người khác làm trước đó.
  6. Để đối phó với sự thiếu thốn nhân sự kỹ thuật của vài chuyên ngành trong bệnh viện, nhiều ĐH Y Dược đã lập ra các chương trình kết hợp kỹ thuật và y học chuyên ngành như Kỹ thuật Hình ảnh Y học, Kỹ thuật Gây mê Hồi sức, Kỹ thuật Xét nghiệm Y học… Tuy nhiên vấn đề tối quan trọng, cấp bách và dài hơi là Việt Nam rất cần những bác sĩ, dược sĩ và chuyên gia cũng như lãnh đạo y tế có hiểu biết về kỹ thuật trong y tế.

Tóm lại, KTYS hiện đang đóng một vai trò quan trọng trong việc phát triển ngành Y Dược tiên tiến trên thế giới trong việc chăm sóc và nghiên cứu về sức khỏe và sự sống của con người. Tại Việt Nam, vai trò của KTYS trong giáo dục và đào tạo trong Y Dược học cần phải được nhanh chóng phát triển một cách có hệ thống để có thể hội nhập quốc tế.

BỘ MÔN KTYS trong KHOA Y

Bộ môn KTYS trong Khoa Y của Đại Học Quốc Gia HCM được thành lập vào ngày 8/10/2020 (theo quyết định số 232/QĐ-KY) nhằm trang bị cho sinh viên các kiến thức hữu dụng về Khoa học, Kỹ thuật và Công nghệ giúp phát huy tối đa kỹ năng chăm sóc sức khỏe và nghiên cứu lâm sàng. Trong quá khứ, kỹ thuật là một trợ thủ đắc lực của Y Dược học. Gần đây với sự hình thành của ngành KTYS, kỹ thuật đã trở thành một người bạn đồng hành không thể thiếu cho sự phát triển Y Dược học. Tại Khoa Y ĐHQG HCM, thay vì chỉ triển khai những ngành kỹ thuật chuyên biệt như kỹ thuật chẩn đoán hình ảnh, kỹ thuật xét nghiệm, v.v… chúng tôi muốn giải quyết vấn đề tận gốc rễ và đi vào cốt lõi. Do đó, Bộ môn đảm nhiệm vai trò kết nối các giảng viên tiến sĩ khoa học kỹ thuật và bác sĩ trong việc nghiên cứu cũng như trang bị cho sinh viên Y Dược những kiến thức kỹ thuật cần thiết và mang phương pháp khoa học kỹ thuật tiên tiến vào trong môi trường y dược học để triển khai những nghiên cứu độc nhất vô nhị về cơ bản và lâm sàng phù hợp với Việt Nam và các nước đang phát triển, còn gọi là các nước có thu nhập thấp và trung bình (Low and Middle Income Countries, LMIC). Đây là mô hình đào tạo đầu tiên của Việt Nam với tầm nhìn như thế và là một trong những điểm nhấn của Khoa Y ĐHQG HCM. Bộ môn tạo điều kiện tốt nhất để kích thích sinh viên tìm tòi học hỏi bằng sự ham thích và khuyến khích nghiên cứu có tính mới, tính ứng dụng cao, và những đề tài đặc thù chỉ có ở Việt Nam. Như thế các bác sĩ và dược sĩ sẽ được trang bị tối ưu kiến thức khoa học, kỹ thuật và công nghệ để có thể sử dụng hữu hiệu các thiết bị trong việc chẩn đoán và chăm sóc sức khỏe bệnh nhân, biết lựa chọn các trang thiết bị cho bệnh viện hay phòng khám của mình; và cộng tác với các kỹ sư KTYS để làm nghiên cứu lâm sàng, xuất bản các bài báo nghiên cứu khoa học trong các tạp chí chuyên ngành, và sáng chế các thiết bị cũng như vật liệu y sinh mới có thể đưa ra thị trường. Các giảng viên của Bộ môn đều tốt nghiệp tiến sĩ ở các đại học danh tiếng nước ngoài và có nhiều năm kinh nghiệm trong việc giảng dạy và nghiên cứu.

CHỨC NĂNG và NHIỆM VỤ của BỘ MÔN

A. Chức năng

Bộ môn đảm nhiệm việc triển khai các hoạt động Khoa học, Kỹ thuật và Công nghệ trong công tác đào tạo, nghiên cứu khoa học và kinh thầu trong KTYS để đào tạo những bác sĩ và dược sĩ biết áp dụng những kiến thức khoa học, kỹ thuật và công nghệ và hợp tác với kỹ sư KTYS trong việc chăm sóc sức khỏe, nghiên cứu về sự sống cũng như quy mô tổ chức.

B. Nhiệm vụ

  • Xây dựng, quy hoạch và phát triển đội ngũ giảng viên và cán bộ bộ môn.
  • Thu hút giảng viên và nhà khoa học giỏi để thành lập các hướng mới giúp mở rộng Bộ môn
  • Xây dựng cơ sở vật chất phù hợp cho việc phát triển giáo dục và nghiên cứu tiên tiến.
  • Phối hợp với các bộ môn khác và các tổ chức giáo dục và doanh nghiệp trong giáo dục, đào tạo, nghiên cứu và kinh thầu y dược.
  • Triển khai thực hiện các dự án nghiên cứu và hợp tác quốc tế.

Bằng cách:

  • Xây dựng chương trình, môn học, module, kế hoạch giảng dạy.
  • Tổ chức biên soạn giáo trình và nghiên cứu phương pháp giảng dạy, học tập.
  • Kết hợp giảng viên với sinh viên trong việc phát triển các thiết bị y tế mới và phương pháp nghiên cứu khoa học và lâm sàng mới.

GIÁO DỤC và ĐÀO TẠO

Trong khuôn khổ của chương trình đào tạo sinh viên Khoa Y Chất lượng Cao, Bộ môn thiết kế module tự chọn KTYS gồm 4 môn học dành cho sinh viên từ năm 2 đến năm 4. Khi lựa chọn module này sinh viên phải hoàn thành cả 4 môn chứ không được lựa chọn vài môn học trong module mà thôi.

Các môn học của module KTYS sẽ được giảng dạy bằng tiếng Anh và gồm:

Chi tiết:

  1. Nhập môn Kỹ thuật Y Sinh: Môn học này gồm hai phần chính: các công nghệ/phương pháp kỹ thuật và các ứng dụng lâm sàng của chúng. Trong phần đầu tiên, sinh viên học các kỹ thuật và phương pháp khác nhau như mô hình toán học và mô phỏng hệ thống, phương pháp thiết kế, quang học hình học, động học và thống kê. Trong phần thứ hai, sinh viên tìm hiểu làm thế nào những kỹ thuật và phương pháp trên được ứng dụng vào lĩnh vực y tế. Phần này cũng cung cấp các ví dụ cụ thể cho các ứng dụng này, tập trung vào các cơ quan như mắt, tai và phổi. Trong mỗi ví dụ, ba khía cạnh được đề cập: các khía cạnh sinh lý, lâm sàng và thiết bị.
  2. Phương pháp luận trong nghiên cứu trong ngành KTYS: Môn học cung cấp kiến ​​thức về phương pháp nghiên cứu, phương pháp lấy mẫu, đo lường và ước tính, phân tích kết quả và viết báo cáo. Sinh viên được học các nguyên tắc và các bước để tiến hành nghiên cứu, độc lập hoặc theo nhóm, phương pháp giải quyết vấn đề, thu thập và phân tích dữ liệu cũng như thiết kế thử nghiệm. Sinh viên có được kỹ năng chuẩn bị đề xuất nghiên cứu và trình bày kết quả thu được.
  3. Phương pháp thiết kế kỹ thuật trong Y học: Môn học cung cấp kiến ​​thức về Thiết kế Kỹ thuật, phương pháp tiếp cận một giải pháp tối ưu, chế tạo nguyên mẫu, thử nghiệm, và chuẩn bị tài liệu thiết kế. Sinh viên học được các nguyên tắc và các bước để thiết kế một nguyên mẫu để thực hiện một phiên bản nhất định hoặc một công cụ để kiểm tra ý tưởng nghiên cứu.
  4. Giải pháp kỹ thuật cho Y học: Môn học cung cấp các giải pháp kỹ thuật cho các vấn đề thuộc nhiều khía cạnh khác nhau trong Y học. Các bài giảng được cung cấp dưới dạng hội thảo bởi các kỹ sư KTYS từ các công ty thiết bị y tế khác nhau. Kết thúc môn học, sinh viên sẽ hiểu công nghệ nào phù hợp hơn với nhu cầu y tế của mình và tỉ lệ tốt nhất giữa chi phí / chất lượng để lựa chọn thiết bị y tế phù hợp và hiểu cách khám phá và sử dụng các chức năng của thiết bị.

Mỗi môn học trong module này thỏa mãn các chuẩn đầu ra của chương trình đào tạo của ngành bác sĩ Khoa Y – ĐHQG TP.HCM. Sau khi học xong module này sinh viên có thể làm Luận Văn Tốt Nghiệp với những đề tài có liên quan đến KTYS.

Tùy theo nhu cầu, những môn học mới sẽ được mở để hướng dẫn sinh viên làm nghiên cứu khoa học và lâm sàng.

Chương trình liên thông với Khoa KTYS (bme.hcmiu.edu.vn) của trường Đại Học Quốc Tế, ĐHQG HCM.

Nếu muốn tiếp tục trong hướng KTYS sinh viên Khoa Y có thể lựa chọn những hướng liên thông với Khoa KTYS như sau:

  1. Văn bằng 2 (Minor  in  BME) do trường Đại Học Quốc Tế cấp: để đạt được, sinh  viên  lấy  thêm  môn Capstone Design (4 tín chỉ) và làm pre-thesis/thesis (11 tín chỉ) tại Khoa KTYS. Thesis này cũng sẽ được tính như Luận Văn Tốt Nghiệp của chương trình Y đa khoa. Như thế sinh viên sẽ không cần phải kéo dài thời gian học tập.
  2. Bằng Thạc Sĩ và Tiến Sĩ KTYS của Khoa KTYS: sinh viên có thể được xét tuyển thẳng (chỉ cần qua phỏng vấn) và xét học bổng để theo đuổi các chương trình này. Giảng viên hướng dẫn chính có thể từ Bộ môn KTYS hay Khoa KTYS hay kết hợp.

Chương trình đào tạo liên tục Y khoa (CME)

Các môn học trong module KTYS trên cũng nằm trong khuôn khổ Chương trình đào tạo liên tục Y khoa (CME) và được Khoa Y cấp chứng chỉ. Chương trình này được mở cho các bác sĩ, dược sĩ, chuyên viên kỹ thuật trong các đại học y dược và bệnh viện trên toàn quốc.

NGHIÊN CỨU

Bộ môn KTYS cộng tác chặt chẽ với Khoa KTYS của trường ĐH Quốc Tế, ĐHQG HCM trong việc nghiên cứu khoa học và lâm sàng trong 6 hướng như sau:

 * Thiết bị Y tế: nhằm ứng dụng những kỹ thuật và phương pháp nghiên cứu liên quan đến Cơ khí, Điện tử, Viễn thông, Quang học, Tin học để phát triển những thiết bị y tế tiên tiến như phòng thí nghiệm trên chip (Lab-on-a-chip), thiết bị đeo được (Wearables) và sử dụng chúng trong quá trình nghiên cứu tìm hiểu con người và phát triển Kỹ thuật Lâm sàng (Clinical Engineering), Y tế Viễn thông (Telemedicine).

Tín hiệu và Hình ảnh Y sinh: nhằm phát triển các giải thuật và phần mềm có khả năng tự động phân tích các tín hiệu và hình ảnh y sinh thu thập từ cơ thể con người như điện não, điện tim, ảnh CT, ảnh MRI, ảnh võng mạc… Phương pháp Máy học (Machine learning), Trí tuệ Nhân tạo (Artificial Intelligence), Mô phỏng (Simulation), Dữ liệu Lớn (Data Mining)… được sử dụng để nghiên cứu việc chẩn đoán bệnh nhanh, điều trị chính xác, và tiên liệu trước khi bệnh xảy ra để phát triển y tế dự phòng.

Kỹ thuật Dược: nhằm nghiên cứu và chế tạo các thiết bị làm ra dược phẩm, các hệ vận chuyển và phóng thích thuốc có kiểm soát, ứng dụng công nghệ nano và vi mạch trong dược học để tăng hiệu quả điều trị và giảm tác dụng phụ của thuốc.

Kỹ thuật mô và Y học tái tạo: nhằm nghiên cứu các phương pháp điều trị mới dựa vào sự kết hợp đa lĩnh vực trong khoa học cơ bản và kỹ thuật ứng dụng để chữa trị nhanh chóng các vết thương bên ngoài hay thay thế các bộ phận hư hỏng bên trong của con người và chế tạo vật liệu sinh học mới từ những chất liệu có tại Việt Nam như tảo, tơ tằm.

Kinh thầu Y Sinh: nhằm nghiên cứu phương cách tối ưu để chuyển giao công nghệ cho doanh nghiệp, đưa sản phẩm ra thị trường, phương pháp mới để thành lập, lãnh đạo và điều khiển công ty khởi nghiệp (start-up) và bệnh viện trong lĩnh vực thiết bị y tế và kỹ thuật lâm sàng.

* Công nghệ ung thư: nhằm nghiên cứu phát triển các kỹ thuật mới và tiên tiến ứng dụng trong phát hiện sớm, chẩn đoán, tiên lượng và điều trị trúng đích các bệnh ung thư. Các hướng nghiên cứu chính bao gồm phát triển những chất tương phản mới để chụp ảnh ung thư ở cấp độ tế bào và phân tử; thuốc hạt nano mới cho điều trị ung thư nhắm mục tiêu; thiết bị tiên tiến và robot dùng trong phẫu thuật ung thư xâm lấn tối thiểu; kỹ thuật của hệ thống miễn dịch và tế bào gốc dùng trong liệu pháp miễn dịch ung thư; và các công cụ phần mềm và thuật toán để phát hiện dấu ấn sinh học ung thư và tin sinh học.

ẤN PHẨM

  • Kỹ Thuật Y Sinh Đại Cương, Võ Văn Tới, Nguyễn Thị Hiệp, Hà Thị Thanh Hương, Vòng Bính Long, Nguyễn Ngọc Quang và Nguyễn Hoài Thương. Giáo Trình, Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia HCM, 2021.
  • PCV2 genotype and its co-pathogens in PRDC-affected pigs in Southern provinces of Vietnam. Phat Xuan Dinh, Minh Nam Nguyen, Hien The Nguyen, Vu Hoang Tran, Quy Dinh Tran, Kim Hoang Dang, Dai Tan Vo, Hien Thanh Le, Nam Thi Thu Nguyen, Toan Tat Nguyen, Duy Tien Do. Archives of Virology (In press), 2021.
  • Efficiency evaluation of a pilot telemedicine system to monitor high blood pressures in Binh Duong province (Vietnam). Vien Vinh Phu, Do Minh Thai, Nguyen Le Thanh An, Tran Ngoc Viet, Nguyen Phuong Nam and Vo Van Toi. To be appeared in the Proceedings of the 8th International Conference in Vietnam on the Development of Biomedical Engineering. Springer publisher, 2021.
  • High expression of DIMT1 correlates with poor prognosis and high risk of bone metastasis in breast cancer patients. Trần Quỳnh Hoa, Võ Văn Tới, Nguyễn Minh Nam. Science & Technology Development Journal – Health Sciences. ISSN: 1859-0128. 2021.

NHÂN SỰ

Giảng viên cơ hữu:

  • TS. Nguyễn Minh Nam

    Tiến sĩ Nguyễn Minh Nam được Đại học Kyung-Hee, Seoul, Hàn Quốc trao bằng Tiến sĩ ngành Y-Sinh năm 2016. Sau khi nhận bằng tiến sĩ, ông được chính Đại học Kyung-Hee mời ở lại làm việc với chức danh Giáo sư nghiên cứu từ năm 2016 – 2017. Với thành tích nghiên cứu xuất sắc của mình, sau đó TS. Nam được mời đến Đại học Y Khoa, Yale University danh tiếng của Hoa Kỳ để làm việc trong lĩnh vực nghiên cứu Y-Sinh (2017 – 2019). Tiến sĩ Minh Nam sở hữu một nền tảng học thuật sâu rộng về Công nghệ Sinh học và Y sinh học cùng với kinh nghiệm làm việc thực tế mạnh mẽ trong nghiên cứu cơ bản hướng đến ứng dụng, đặc biệt là trong lĩnh vực sinh học ung thư và chẩn đoán phân tử. Bằng cách phân tích Bigdata dữ liệu lớn kết hợp với sử dụng công cụ học máy Machine learning, ông đã thiết lập được nhiều loại chỉ thị phân tử ứng dụng trong tiên lượng/chẩn đoán sớm nhiều bệnh ung thư khác nhau như ung thư đại trực tràng, ung thư vú, ung thư buồng trứng, ung thư liên quan đến não bộ v.v… nhằm hướng đến phát triển các chiến lược điều trị bổ trợ cho điều trị ung thư theo hướng cá thể hoá bệnh nhân ung thư và y học chính xác. Hiện tại, TS. Nam đang tập trung phát triển các phương pháp chẩn đoán sớm bệnh ung thư và một số bệnh truyền nhiễm và bệnh mới nổi. Ngoài ra, TS. Nam còn tham gia phản biện cho nhiều tạp chí chuyên ngành có uy tín như Journal of Pineal Research, Journal of Bone and Mineral Research, Scientific Report, Journal of Oncology.
  • TS. Võ Văn Giàu:

    Tiến Sĩ KTYS, Gachon University – Seongnam city, Hàn Quốc. Sau khi tốt nghiệp Tiến sĩ ngành kỹ thuật Y-Sinh năm 2017 tại Đại học Gachon, Hàn Quốc, tiến sĩ Võ Văn Giàu được trường bổ nhiệm với chức danh Giáo sư tập sự (Assistant professor) đến năm 2020. Với thành tích nghiên cứu xuất sắc của mình, TS. Giàu được trao khá nhiều các giải thưởng quốc tế và quốc gia, tiêu biểu như giải nhà nghiên cứu xuất sắc do giám đốc dự án BK21 – Hàn Quốc trao tặng năm 2017; giải thưởng Khoa học công nghệ Thanh niên Quả Cầu Vàng năm 2019. Với kiến thức sâu rộng về Công nghệ Sinh học, Vi sinh vật học và Y Sinh học, TS Giàu đã đạt được nhiều kinh nghiệm làm việc thực tế từ nghiên cứu cơ bản đến ứng dụng, đặc biệt là trong lĩnh vực chẩn đoán sớm bệnh mất trí nhớ thông qua các dấu ấn sinh học và đang theo đuổi ứng dụng các hợp chất tự nhiên trong điều trị căn bệnh này. Các hướng nghiên cứu chính: Nghiên cứu về các mô hình học máy, trí tuệ nhân tạo; Ứng dụng học máy, học sâu trong các bài toán phân tích ảnh/tín hiệu trong y tế; Nghiên cứu về Kỹ thuật Nhận thức, i.e., phân loại cảm xúc dựa vào tín hiệu EEG (điện não đồ) thu thập được; Giao diện não – máy tính (Brain-Computer Interface).