پروژهای مهندسی پزشکی

مهندسی پزشکی یا مهندسی زیست‌پزشکی (به انگلیسی: Biomedical engineering) به دنبال ایجاد ارتباط منطقی بین علوم مهندسی و دانش پزشکی است.

تاریخچه مهندسی پزشکی

تا پیش از سده بیستم میلادی تشخیص و درمان در زمان بیماری بر پایه بررسی حالات بیمار، بررسی سندرم‌ها و عارضه‌های مربوط و ارائه مجموع‌های از روش‌های شناخته شده مبتنی بر تجویز دارو یا اعمال برخی عمل‌های جراحی صورت می‌گرفت. اما در اوایل سده بیستم و در اوج آن در دهه‌های30 و ۴۰ مفهوم تازه‌ای در پزشکی مطرح شد. بر این اساس، ساختار بدن انسان به مشابه یک نظام بسیار هماهنگ مهندسی فرض و بیماری به عنوان عامل بی‌نظمی در این ساختار مطرح شد. به این ترتیب دانشی به عنوان مهندسی پزشکی بنیان‌گذاری شد که زمینه فعالیت آن بررسی ساختار بدن انسان به صورت سامانهیک، کشف قوانین فیزیکی و معادلات ریاضی حاکم بر اجزاء سامانه، فهم اندرکنش بین آنها، مدل‌سازی این فرایندها و بررسی تأثیر بیماری بر روی این ساختار منظم و به تبع آن ارائه روش‌های تشخیصی و درمانی مفیدتر برای بهبود بیماری‌ها بود….

هدف مهندسی پزشکی

در مهندسی پزشکی با تلفیقی از علوم مهندسی برطرف کردن نیازهای پزشکی در زمینه ساخت و نگهداری تجهیزات و نیز ساخت ابزارهای پزشکی برای کاربردهای پیشگیری، تشخیص و درمان بیماری‌ها مد نظر است. این رشته کاربرد علوم فنی و مهندسی در یاری‌رساندن به پزشکان در تشخیص و درمان بیماری‌ها است.

مهندسی پزشکی یکی از تازه‌ترین رشته‌هایی است که قدم به عرصه دنیای فناوری جهانی نهاده و این رشته بدین منظور شکل یافته تا پزشکان را در تشخیص و درمان یاری دهد. مهندسی پزشکی دقت و تنوع در تشخیص را گسترش داده‌است به‌طوری‌که تشخیص بدون دستگاه‌ها امکان‌پذیر نیست. تاکنون دستگاه‌هایی از جمله EEG ،ECG ،MRI ،CT-Scan کمک بسیار بزرگی به پزشکی نموده‌اند و هم راستای وسایل تشخیصی وسایل و ملزومات درمانی گسترش یافته تا بیماران را به گونه‌ای تحت درمان قرار گیرند که می‌توان سمعک، ونتیلاتور، دیالیز (تراکافت)، فراصوت (اولتراسوند) و کاربردهای گوناگون لیزر را نام برد.

وظایف مهندس پزشکی

مهندس پزشکی در گام‌های اولیه بهره‌برداری، تعمیر، پشتیبانی و نگهداری و تنظیم و استانداردسازی دستگاه‌های پزشکی را انجام می‌دهد و در مراحل بالاتر توسعه، ارتقاء و بهبود دستگاه‌های پزشکی یا حتی می‌تواند به طراحی و ساخت یک دستگاه و عضو مصنوعی اقدام کند. در این رشته به علت نوآوری گسترده‌ای که صورت می‌گیرد شاخه‌های تازه‌ای از مهندسی پزشکی سازمان می‌گیرند که شرح کوتاهی از زیرشاخه‌های این رشته ذکر شده‌است.

گرایش‌ها

مهندسی پزشکی رشته‌ای متشکل از گرایش‌های گوناگون مهندسی و علوم پزشکی است. در نتیجه پیدایش گرایش‌های تازه این رشته دور از انتظار نخواهد بود. هم‌اکنون در ایران در مقاطع گوناگون آموزش عالی گرایش‌های زیر تدریس می‌گردند:

طراحی و ساخت

بیوالکتریک

زیست الکترومغناطیس (به انگلیسی: Bioelectromagnetics) از مهندسی پزشکی دامنه بسیار وسیعی را شامل می‌شود اما در تعریفی کوتاه، بیوالکتریک را می‌توان علم استفاده از اصول الکتریکی، مغناطیسی و الکترومغناطیسی در حوزه پزشکی دانست؛ همچنین الگوبرداری از سیستم‌های بیولوژیکی در طراحی‌های نوین مهندسی نیز در حیطه این علم قرار دارد. در واقع یک مهندس بیوالکتریک علاوه بر این که به تمام گرایشهای مهندسی برق (به ویژه گرایش الکترونیک در مقطع کارشناسی و گرایشهای کنترل و مخابرات در مقاطع بالاتر) با دیدگاهی از حوزه علم خود نظر دارد، از برخی از شاخه‌های مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات نیز در حیطه علم مهندسی پزشکی یاری می‌جوید. هدف از ایجاد این گرایش در مقطع کارشناسی، تربیت مهندسان الکترونیکی است که با گذراندن واحدهای درسی و آزمایشگاهی ای نظیر فیزیولوژی، کالبدشناسی و فیزیک پزشکی، به نوعی بلوغ ذهنی و توانایی علمی در حوزه پزشکی دست یابند. دانشجویان پس از فراگیری علوم پایه مهندسی مثل ریاضی و فیزیک و تا حد مختصری علوم پایه پزشکی با مدارهای الکتریکی و تکنیکهای بکار رفته در تجهیزات پزشکی مانند سیستمهای تصویر برداری، سیستمهای پرتوپزشکی، سیستمهای بکار رفته در اتاق عمل و بخش‌های CCU و ICU و تجهیزات الکتریکی بکار رفته در بدن آشنا می‌شوند. البته این آشنایی‌ها محدود می‌باشد و برای کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه، تحصیل در مقاطع بالاتر مورد نیاز است.

اعم حوزه‌هایی که یک مهندس بیوالکتریک در آن فعالیت می‌کند عبارتند از:

الف – پردازش سیگنال‌های حیاتی

ب – پردازش تصاویر پزشکی و سیستم‌های تصویر برداری

پ – پردازش صوت و گفتار و طراحی سیستم‌های گفتار درمانی جهت کمک به معلولان گفتاری

ت – مدلسازی سیستم‌های بیولوژیک

ث – طراحی بخش‌های الکترونیکی و کنترل اعضاء و اندام مصنوعی و ساخت وسایل توانبخشی

ج – ثبت سیگنال‌های حیاتی و طراحی سیستم‌های مانیتورینگ بیمارستانی

چ – طراحی و ساخت سیستم‌های درمانی و آزمایشگاهی پزشکی

زمینه‌های تحقیقاتی مهندسی بیوالکتریک

از مهم‌ترین زمینه‌هایی که یک مهندسی بیوالکتریک در مقاطع بالاتر و زمینه‌های کاری می‌تواند به تحقیق و پژوهش بپردازد می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

بیومکاترونیک (Biomechatronics)

ابزاردقیق پزشکی (Bioinstrumentation)

بیومیمتیک (Biomimetics)

از ویکیپدیا، دانشنامه آزاد