First international conference on development of biomedical engineering in vietnam hcmc, July 27

Biomedical engineering (BME) has existed, by one name or another, for several decades in the U.S.; but because of several factors that have converged relatively recently, there has been extraordinarily rapid growth for this field in the past twenty years. Favorable influences include: the explosion of new biological knowledge, fueled largely by the doubling of the budget of the National Institutes of Health; the emphasis and funding of the Whitaker Foundation for education and research in biomedical engineering; health care reimbursement policies that recognize technology as an important contributor to therapies; and increased interest on the part of faculty and students in applying technology for the public good. In 1970 there were about ten undergraduate and twenty doctoral programs in BME, whereas in 2005 there are about 80 and 70 such programs, respectively. In addition to the emphasis on biomedical research, these programs often exhibit very innovative approaches to education that can serve as models for programs in other engineering disciplines. The BME field is now serving as a stimulus to translating biomedical research into products and procedures that reach the patient, an emphasis that is a cornerstone of the goals of the Wallace H. Coulter Foundation, which has a major commitment to promote translational research. Looking forward, BME programs in the U.S. will be a major driving factor in research at the interface of biology, medicine and technology; and BME will be a catalyst for entraining other engineering disciplines much more deeply into biomedical applications. At the international level, BME is a field that transcends national boundaries and political ideologies – it exists solely to improve the human condition.

Ngành kỹ thuật y sinh học (BME) đã xuất hiện dưới tên này hay tên khác, từ nhiều thập niên qua tại Mỹ; nhưng vì nhiều yếu tố hội tụ gần đây, lĩnh vực này đã có những bước phát triển phi thường trong 20 năm qua. Những tác nhân thúc đẩy bao gồm: sự bùng nổ những tri thức mới về ngành sinh học, được chu cấp rất nhiều từ nguồn ngân sách gia tăng gấp đôi của National Institutes of Health; từ ngân quỹ và việc chú trọng vào giáo dục và nghiên cứu về kỹ thuật y sinh của quỹ Whitaker (Whitaker Foundation); chính sách bồi hoàn về chi phí chăm sóc sức khỏe trong đó xem kỹ thuật công nghệ là nguồn đóng góp quan trọng cho các liệu pháp chữa trị; và mối quan tâm của bộ phận các khoa và sinh viên về ứng dụng công nghệ vào lợi ích cộng đồng gia tăng. Trong năm 1970 đã có khoảng 10 đề tài của sinh viên và 20 đề tài nghiên cứu sinh về kỹ thuật y sinh. Trong khi năm 2005 số lượng tương ứng là 70 và 80. Tăng cường cho tầm quan trọng của các nghiên cứu y sinh, các đề tài này thường thể hiện những phương pháp giáo dục rất sáng tạo có thể dùng như những mô hình cho các chương trình của các ngành kỹ thuật khác. Lĩnh vực kỹ thuật y sinh giờ đây đóng góp như là nguồn kích thích chuyển giao các nghiên cứu y sinh thành các sản phẩm hay quy trình có thể áp dụng cho bệnh nhân, một tầm quan trọng và là nền tảng cho các mục tiêu của quỹ Wallace H. Coulter, có vai trò chuyển giao cho các nghiên cứu phát triển cao hơn. Dự đoán các chương trình kỹ thuật y sinh tại Mỹ sẽ là nhân tố chèo lái chính trong nghiên cứu của liên ngành sinh học, y khoa, và kỹ thuật công nghệ; và kỹ thuật y sinh sẽ là xúc tác làm bệ phóng cho các ngành kỹ thuật khác xâm nhập sâu hơn vào các ứng dụng y sinh. Ở tầm quốc tế, kỹ thuật y sinh là lĩnh vực vượt khỏi phạm vi quốc gia và những tư tưởng chính trị - nó tồn tại với mục đích duy nhất là cải thiện điều kiện sống của con người.

Over the course of the previous century Science, Engineering and Medicine have become increasingly more specialized and focused. Such specialization, while wildly successful in the past, has increasingly become a barrier to progress. The barrier between medicine and engineering has been particularly impermeable. Arguably this barrier has led to the development of health that is beyond the means of most of the world’s population. The need for a discipline, a “multi-disciplinary discipline” that straddles this barrier has led to the emergence of modern Biomedical Engineering.

During this address a broad definition of biomedical engineering will be explored and debated. Anecdotes and historical perspectives will be interwoven with qualitative and quantitative observations of how biomedical engineering has emerged within the context of the founding and development of two biomedical engineering departments. The address will conclude with an international perspective on the course of biomedical engineering’s emergence as a global, truly 21st century profession.

CÔNG NGHỆ Y SINH: MỘT LĨNH VỰC “ĐA NGÀNH” Ở THẾ KỶ 21

Tóm tắt

Qua tiến trình tiến triển từ những thế kỷ trước, Khoa học, Kỹ thuật và Y học đã trở nên ngày càng chuyên môn hóa và tập trung. Sự chuyên môn hóa này, tuy tạo ra nhiều sự thành công mạnh mẽ trong quá khứ đã trở thành một rào cản cho sự phát triển. Rào cản giữa Y Khoa và Kỹ thuật đặc biệt đã trở nên khó vượt qua. Rào cản này đã dẫn đến sự phát triển gây tranh cãi về mặt sức khỏe vượt mức trung bình của phần lớn dân số thế giới. Nhu cầu cho một ngành, một “đa ngành” vượt lên khỏi rào cản này, đưa đến sự xuất hiện của Công nghệ Y Sinh hiện đại.

Trong bài nói chuyện này, một định nghĩa rộng của công nghệ y sinh sẽ được khảo sát và tranh luận. Những giai thoại cũng như quan niệm lịch sử sẽ được đan xen với những quan sát định tính và định lượng để tìm hiểu công nghệ y sinh đã xuất hiện thế nào trong ngữ cảnh thành lập và phát triển của 2 khoa công nghệ y sinh. Bài nói sẽ kết luận bằng viễn cảnh mang tính quốc tế về tiến trình phát triển của công nghệ y sinh nhưng một lĩnh vực chuyên môn thực sự, mang tính toàn cầu của thế kỷ 21.

03

STARTING A BIOENGINEERING DEPARTMENT
AT THE UNIVERSITY OF ILLINOIS

Bruce C. Wheeler

Department of Bioengineering, University of Illinois at Urbana-Champaign

Abstract

The University of Illinois Department of Bioengineering was approved in December 2003. The Department came into existence a 50 year record of bioengineering teaching and research distributed across the university and approximately 50 affiliate faculty, but only one regular faculty member. Building on this base, in one year’s time we added two faculty, two instructors, 22 first year undergraduates, and three graduate students. As we begin our second year we project three faculty hires, 30 more undergraduates, and 6 more graduate students. We plan grow to 15 faculty – almost all hired from outside the university – 300 undergraduate students and 100 graduate students. The major obstacles have been the late recognition that there was need for a Bioengineering Department, not just the loose program that had existed since 1974, also, the lack of a building and the decline of nationally available startup funds. The major advantages have been the long-term written commitment of the University of Illinois and the College of Engineering to reallocate funds to create this department and the view of the campus that Bioengineering is central to the future of the University.

The announced areas of research concentration include Biomedical Imaging, for which there is great strength in allied departments across campus, including MRI, ultrasound, and biophotonics modalities. Computational Bioengineering complements the National Center for Supercomputing Applications, located on the Illinois campus, as well as academic strengths in computer science and engineering, biophysics, and genomics biology. The emphasis in Micro and Molecular Technologies for Bioengineering complements great strengths in micro and nano science and engineering, as well as chemistry. The focus in Cellular and Tissue Engineering will complement strengths in Genomic Biology and Materials Science. The campus has seen the realignment of a number of departments to include more bioengineering, thus freeing the Department of Bioengineering from the need to cover areas of direct interest to those departments; we looking to add new strength to the campus, especially in areas termed translational biomedical research, where research is both more applicable to and informed by medical needs as opposed to long term basic science questions.

SỰ THÀNH LẬP BỘ MÔN CÔNG NGHỆ SINH HỌC
TẠI ĐẠI HỌC ILLINOIS

Tóm tắt

Bộ môn Công Nghệ Sinh Học tại đại học Illinois được thành lập vào tháng 12/ 2003. Khi thành lập bộ môn đã có khoảng 50 năm kinh nghiệm về việc giáo dục và nghiên cứu trong ngành này và gồm có khoảng 50 trợ giáo nhưng chỉ có một giáo sư thực thụ mà thôi. Trong vòng một năm sau bộ môn thêm được 2 giáo sư, 2 giảng viên, 22 sinh viên năm thứ nhất và 3 sinh viên cao học. Năm nay chúng tôi dự định mướn thêm 3 giáo sư và thu nhận thêm 30 sinh viên cấp đại học và 6 sinh viên cấp cao học. Chúng tôi dự định sẽ có tất cả 15 giáo sư, hầu hết đến từ những nơi ngoài phạm vi của trường, 300 sinh viên cấp đại học và 100 sinh viên cấp cao học. Những khó khăn trọng đại mà chúng tôi đã gặp phải là nhà trường đã không nhận thấy sớm hơn sự cần thiết phải thành lập bộ môn này, ngoài sự thiếu chặt chẽ của chương trình đã có từ năm 1974 mà còn do sự thiếu thốn về phòng ốc và tài trợ quốc gia. Nhưng chúng tôi cũng có những lợi điểm là nhà trường đã quyết định dồn tài trợ để thành lập bộ môn và dư luận trong trường là bộ môn này là tương lai của nhà trường.

Các hướng nghiên cứu chính hiện nay bao gồm Hiển thị hình ảnh y sinh (Biomedical Imaging) với sự hợp tác của nhiều bộ môn và các trang thiết bị như MRI, siêu âm và biophotonic trong trường, hướng Công nghệ Tính toán Sinh học với sự hợp tác của Trung tâm Quốc Gia các Ứng dụng Siêu Điện toán hiện có trụ sở trong khuôn viên của đại học Illinois và các lực lượng hàn lâm về công nghệ tin học, lý sinh và sinh học gen. Tiền đề của hướng Công nghệ vi sinh học và sinh học phân tử có sự hỗ trợ của lực lượng khoa học trong công nghệ micro và nano, cũng như ngành hóa. Hướng công nghệ mô và tế bào được sự hỗ trợ của nhân lực trong ngành Sinh học Gen và Khoa học vật liệu. Các bộ môn khác của trường cũng đang triển khai những hoạt động nghiên cứu đào tạo có liên quan đến y sinh. Điều này giúp bộ môn chúng tôi có thể dồn mọi nỗ lực sang hướng khác, ví dụ như nghiên cứu công nghệ y sinh trực tuyến, tức là chúng tôi sẽ đẩy mạnh sự áp dụng nghiên cứu khoa học thẳng vào y học để giải quyết cũng như lắng nghe những nhu cầu cấp bách trong ngành này thay vì chỉ chú trọng đến những vấn đề liên quan đến khoa học thuần túy.

04

Issues encountered in BME education program
in HCMC UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

HUYNH QUANG LINH

Department of Biomedical Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology

Abstract

The training program of BME in HCMC University of Technology has just begun over 4 years and has enrolled about 200 undergraduate students and 20 graduate students. This fact proved that the need of biomedical engineers to support medical staff for modernizing national public health care system and other life science areas is very high. However to achieve an adequate training quality has the Department of Biomedical Engineering to overcome urgently many actual shortcomings such as improving elementary labs for BME, advanced retraining of teaching and research staff, setting up more comprehensive coordination and cooperation with hospitals, research institutes, companies, universities and scientific community, searching and establishing collaborations with academic partners abroad to court their support or help to improve organization experiences in training and research and other material facilities as well.

Chương trình đào tạo ngành Kỹ thuật Y sinh ở trường Đại học Bách khoa TP.HCM đã khởi sự được 4 năm và đã có hơn 200 sinh viên và 20 học viên cao học theo học. Điều đó chứng tỏ nhu cầu về kỹ sư y sinh để hỗ trợ đội ngũ y tế trong nhiệm vụ hiện đại hoá nền y tế nước nhà và các lĩnh vực y sinh học khác rất là cao. Tuy nhiên để có thể đạt được một chất lượng đào tạo tương xứng Bộ môn Vật lý Kỹ thuật Y sinh chúng tôi cần phải giải quyết cấp bách các nhiệm vụ: hoàn thiện các phòng thí nghiệm cơ sở của kỹ thuật y sinh, đào tạo nâng cao đội ngũ cán bộ giảng dạy và nghiên cứu, thiết lập chặt chẽ hơn sự hợp tác với các bệnh viện, cơ sở nghiên cứu, công ty và cộng đồng khoa học trong lĩnh vực, phát triển quan hệ hợp tác với các cộng đồng hàn lâm nước ngòai để tranh thủ học hỏi kinh nghiệm cũng như sự giúp đỡ cơ sở vật chất.

The Biomedical Electronics speciality (BME) at Hanoi University of Technology (HUT) is a new one established in 1999, in order to meet the pressing and necessary requirements of society, especially the ones of the Ministry of Health. This speciality has built a new training program, with reference to different advanced models of many countries in the world. In this model, all students of the speciality are initially taught fundamental knowledge, then the specialistic knowledge. At the same time, they practice at the laboratories of HUT, along with visiting some hospitals and research institutes in Hanoi. Besides, there are extra-curricular activities each week, in which students have chances to contact with foreign or Vietnamese experts, who have presentations about new technologies in this speciality. Additionally, students also take part in science research with teachers. The students are put into different groups, depending on their hobbies and abilities. In summary, with its method and contents, this training program has worked very effectively, and the graduate students who will have been equipped with both theory and practice will be able to satisfy rapidly the requirements of society.

Chuyên ngành Điện tử Y sinh (ĐTYS) của trường ĐH Bách Khoa HN là một chuyên ngành mới (bắt đầu được xây dựng từ năm 1999), ra đời nhằm đáp ứng những yêu cầu cấp thiết của xã hội mà đặc biệt của Bộ Y tế. Chuyên ngành đã xây dựng được một mô hình đào tạo mới, có sự tham khảo các mô hình đào tạo tiên tiến của nhiều nước trên thế giới. Trong mô hình này, các sinh viên được đào tạo khối kiến thức cơ bản, sau đó chuyển sang đào tạo chuyên ngành. Trong quá trình đào tạo, các sinh viên đồng thời được thực tập tại phòng thí nghiệm chuyên ngành tại trường, kết hợp với tham quan và thực tập tại các bệnh viện, viện nghiên cứu. Các bài giảng đều được giảng dạy bằng các phương pháp giảng dạy mới và sau từng khoá, các bài giảng đều được nâng cấp và cập nhật các thông tin mới. Mỗi tuần học đều có một buổi ngoại khoá, trong buổi đó sinh viên sẽ được tiếp xúc và trao đổi một số công nghệ mới của ngành do một số chuyên gia trong nước hoặc nước ngoài báo cáo. Song song với quá trình học tập, sinh viên còn được tham gia nghiên cứu khoa học (NCKH) cùng các thầy cô trong bộ môn, các sinh viên được chia thành các nhóm nghiên cứu tuỳ theo sở thích và khả năng. Như vậy, với cách thức và nội dung đào tạo này, chương trình đào tạo đã phát huy hiệu quả cao, các sinh viên khi ra trường được trang bị cả lý thuyết và thực tiễn nên có thể đáp ứng nhanh với các yêu cầu của xã hội.

The lecture based course is perhaps one of the oldest and most common classroom education formats within universities. Many students who have completed their undergraduate educations emerge from this system with deep knowledge in their respective discipline, but have not acquired the skill sets needed to tackle more open-ended problems (i.e., where there is no one correct answer), the very types of problems they will be confronted with in business or research. The problem based learning approach (PBL) is based on the idea that students can learn the most by “doing.” Unlike the lecture format, PBL delivers education through problem solving. Students (both undergraduate or graduate) learn by solving open-ended problems as a team. Students must learn how to define the nature of the problem, acquire the information they need to identify potential solutions, and develop those solutions into a product. In contrast to lecture, the instructor’s role in PBL is to guide the students down the path to finding the solution without acting as “the sole source” of the information. In the Department of Biomedical Engineering at the University of Florida, we have developed a highly successful two-semester PBL course whose objective is to teach incoming graduate students the “How to” of problem solving. In this course students are confronted with a series of three or four problems per semester, each from very diverse fields within biomedical engineering. These courses enable students to become more independent and productive graduate students and researchers, it also fosters a sense of team work within the incoming class of graduate students, and has led to several patent applications as a result of that experience. My talk will focus on the development and structure of these courses, when the PBL approach might be applicable, the problems we have used, and the problems we have encountered as this course evolves in the context of biomedical engineering education.

Cách học dựa trên bài giảng là một trong những phương pháp học cổ điển nhất và thông dụng nhất trong các trường đại học hiện nay. Có rất nhiều sinh viên đã tốt nghiệp và có được những kiến thức sâu rộng cho riêng mình dựa trên nền tảng của hệ thống giáo dục này, tuy nhiên họ lại không dược cung cấp những kỹ năng cần thiết để giải quyết vấn đề mở trong thực tế (có rất nhiều phương pháp xử lý khác nhau), những vấn đề đặc trưng này sẽ được kiểm chứng trong kinh doanh và trong nghiên cứu. PBL dựa trên ý tưởng rằng sinh viên học nhiều nhất bằng cách làm việc. không giống như bài giảng cổ điển,PBL chuyển tải nội dung thông qua cách giải quyết vấn đề. Sinh viên học bằng cách giải quyết những vấn đề mở theo nhóm. Sinh viên phải học cách định nghĩa bản chất vấn đề, thu thập cách thông tin cần thiết và phát triển hướng giải quyết cho vấn đề đó. Khác với phương pháp giảng cổ điển, người thầy trong PBL có vai trò hướng dẫn sinh viên theo hướng giải quyết vấn đề mà không phải là nguồn cung cấp thông tin chính. trong bộ môn Kỹ Thuật Y Sinh của trường đại học Florida, chúng tôi đã phát triển thành công một khoá học hai học kỳ bằng phương pháp PBL với mục tiêu dạy cho sinh viên cách giải quyết vấn đề. trong khoá học này, sinh viên sẽ được tiếp cận với một chuỗi gồm 3, 4 vấn đề trong một học kỳ trong các lĩnh vực khác nhau của kỹ thuật y sinh. Khoá học này giúp cho sinh viên trở thành những người học và nghiên cứu độc lập và năng động, đồng thời phát triển khả năng làm việc theo nhóm.Bài thảo luận của tôi tập trung vào sự phát triển và cấu trúc về những khoá học này, những vấn đề chúng ta sẽ gặp khi sử dụng phương pháp PBL trong chương trình đào tạo kỹ thuật y sinh.

In the US, small groups of individuals often create start-up companies to create new medical products and technologies, since the opportunities for businesses related to the biomedical field are essentially limitless. Entrepreneurial endeavors in the biomedical field are doubly beneficial because the growth they generate is positive from both an economic perspective, as well as a humanitarian one.

In order to create new biomedical businesses that succeed, we must determine what skills are necessary to build an optimal core team. Entrepreneurial biomedical engineers must have a level or depth and breadth of knowledge that is much greater than was once the case. In addition, these engineers must work effectively as part of multidisciplinary teams. We will discuss some of the educational requirements for producing biomedical engineers who are ready to create the next generation of biomedical businesses.

Another key area related to entrepreneurship is that of matching available technologies to market needs. While many successful businesses can be built without significant intellectual property, many of the more valuable business opportunities in the biomedical world will require new technologies and scientific results that make building businesses more challenging. We will study several business models and consider their advantages and disadvantages. Technology Transfer, or moving new technologies from the academic environment into the commercial sphere so that they may benefit the world, is an effective mechanism for starting new businesses. We will look at the mechanics of starting new biomedical businesses, as well as the support structures that enhance the likelihood of a successful start.