生物医学工程师从人体运动转向女性健康

Shaniel Bowen 小时候看着叔叔玩电子游戏，这让她走上了成为一名生物医学工程师的道路。这款名为《合金装备2》的游戏向她介绍了外骨骼，这是一种增强身体能力的可穿戴设备。

“当游戏开始展示和讨论外骨骼时，它激起了我的兴趣，”Bowen 说。“不久之后，我就去了图书馆，以了解更多信息。那是我第一次了解生物医学工程的时候，并对将其作为职业产生了兴趣。

快进到她在康涅狄格大学的大四。Bowen和一个由生物医学、电气和计算机工程师组成的跨学科团队开发了一种使用肌肉骨骼建模和计算机辅助设计的设备，可以帮助腿部无力的人站立。该系统提供了足够的帮助，使患者仍然可以使用自己的肌肉，并通过反复使用来增强它们。Bowen正在创造自己的外骨骼。

然而，当她开始读研究生并被诊断出患有由大卵巢畸胎瘤引起的卵巢扭转时，情况发生了变化。

她不仅要处理严重的疾病，而且作为牙买加移民抚养长大的黑人妇女，她亲自面临着医疗保健方面的不平等，导致治疗差异。

“像许多黑人、原住民和有色人种 （BIPOC） 女性一样，我最初很长一段时间都感到担忧和气馁，不愿寻求医疗护理，这导致我轻视自己的症状，”鲍文说。“一种需要手术的严重妇科疾病几乎得不到治疗。”

手术后，Bowen从人体运动和生物动力学方面的工作转向专注于女性健康的生物医学工程。

“我开始有兴趣将我的工程专业知识应用于女性健康问题，以便从生物力学的角度更好地了解各种病理学，不仅提高我所在领域的个人的认识，而且提高患有或可能面临这些疾病风险的女性的认识，”她说。

在她的博士课程期间，Bowen使用计算建模研究了年龄和骨盆重建手术对女性骨盆解剖结构和功能的影响。她获得了美国国家科学院、工程院和医学院的福特基金会奖学金，以研究盆腔器官脱垂 （POP） 所涉及的生物力学过程，这是一种可能导致极度不适、性功能障碍和尿失禁的常见疾病。POP可以通过手术矫正，但修复通常在五年内失败，目前尚不清楚具体原因。Bowen的研究旨在开发一种工具，以更好地评估此类故障的生物力学并防止它们。

“希望我们基于术后成像和临床数据的研究结果将鼓励结合临床和工程方法的纵向试验和研究，以更好地了解POP手术以及盆腔重建手术后的盆底功能和功能障碍，”她说。

在匹兹堡大学获得博士学位后，Bowen收到了多个博士后研究的邀请。她选择了麻省理工学院的卓越工程博士后奖学金计划，并于 2023 年 9 月开始在爱德曼实验室工作。

“这个项目和我的主要研究人员最支持我探索我在女性性解剖学和健康方面的研究兴趣，”她说，“并从头开始学习实验方法，因为我的主要经验是计算。

爱德华·柏翠丝（Edward J. Poitras）医学工程与科学教授、麻省理工学院医学工程与科学研究所所长、哈佛医学院医学教授、波士顿布莱根妇女医院冠心病监护室高级主治医师埃拉泽·埃德尔曼（Elazer Edelman）对鲍恩和她的研究表示钦佩。

“我喜欢与Shaniel一起工作并向他们学习——她是一个鼓舞人心和创造精神的人，她正在踏入新的空间，并有可能增加我们对健康和生理学的了解，并改变我们的医学实践，”Edelman说。

爱德曼实验室是“为数不多的实验室之一”，鲍文说，她发现“长期致力于公共宣传”，这在她的整个学术生涯中一直是一项努力。

近 10 年来，Bowen 一直自愿为各个年龄段的学生提供指导和 STEM 外展计划——包括在她以前的高中、她就读的大学以及服务不足的社区。目前，Bowen 将部分时间用于外展、健康促进和教育，主要关注女性健康问题。

“我和我的研究合作者一直在努力消除围绕女性解剖学和健康的污名和误解，”她说，并解释说，帮助来自服务不足社区的年轻女性更适应并更好地了解女性的解剖学和健康是“健康公平和包容不可或缺的一部分”。她说，这些工作还鼓励年轻女性考虑从事STEM和女性健康方面的职业。

“当务之急是让具有不同经验和观点的女性参与STEM，以培养下一代科学家和倡导者，以改善所有女性的健康状况治疗。”

Bowen 博士后研究的一部分涉及通过获得和提高她在生物化学和细胞生物学以及组织力学和工程方面的技能来补充她的计算能力。Bowen说，她目前关于解剖学与性功能的关系，特别是在妇科手术后，探索了一个研究很少的话题，并补充说她的工作可以改善术后性功能的结果。

Bowen说，麻省理工学院卓越工程博士后奖学金计划（MIT Postdoctoral Postfellowship Program for Engineering Excellence）在强调研究的同时，还提供资源并帮助研究员建立专业网络，提供了一个出色的支持系统。

她说：“它确实帮助我学习和探索了不同的职业道路，同时拥有一个由研究员和工作人员组成的强大支持系统，这些人员在我的博士后培训和求职过程中的起起落落中提供了持续的动力和生活建议。