تفاوت میان نسخه‌های «مهندسی پزشکی»

جز
اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه با استفاده از AWB
جز (اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه/ ویرایش نیمه خودکار با استفاده از AWB)
جز (اصلاح فاصله مجازی + اصلاح نویسه با استفاده از AWB)
'''مهندسی پزشکی''' یا '''مهندسی زیست پزشکی''' {{انگلیسی|Biomedical engineering}} به دنبال ایجاد ارتباط منطقی بین علوم [[مهندسی]] و دانش [[پزشکی]] می‌باشد.
 
تا قبل از قرن بیستم میلادی تشخیص و درمان در زمان بیماری بر اساس بررسی حالات بیمار، مطالعه 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 قرن بیستم و در اوج آن در دهه‌های ۳۰ و ۴۰ مفهوم جدیدی در پزشکی مطرح گردید. بر این اساس، ساختار بدن انسان به مشابه یک نظام بسیار هماهنگ مهندسی فرض و بیماری به عنوان عامل بی‌نظمی در این ساختار مطرح گردید. به این ترتیب دانشی به عنوان مهندسی پزشکی بنیان‌گذاری شد که حوزه فعالیت آن مطالعه ساختار بدن انسان به صورت سیستمیک، کشف قوانین فیزیکی و معادلات ریاضی حاکم بر اجزاء سیستم، فهم اندرکنش بین آنها، مدلسازی این فرایندها و بررسی تأثیر بیماری بر روی این ساختار منظم و به تبع آن ارائه روشهایروش‌های تشخیصی و درمانی مفیدتر برای بهبود بیماریها بود.
 
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 [[بیماری]]ها مد نظر می‌باشد. این رشته کاربرد علوم فنی و مهندسی است در یاری‌رساندن به [[پزشک|پزشکان]] در تشخیص و درمان بیماری‌ها.
 
مهندسی پزشکی یکی از تازه‌ترین رشته‌هایی است که قدم به عرصه دنیای تکنولوژی 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 بطوری‌کهبه‌طوری‌که 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)، اولتراسوند و کاربردهای متعدد لیزر را نام برد. مهندس پزشکی در گام‌های اولیه بهره‌برداری، تعمیر، پشتیبانی و نگهداری و تنظیم و استانداردسازی دستگاه‌ها را انجام می‌دهد و در مراحل بالاتر توسعه، ارتقاء و بهبود دستگاه‌های پزشکی یا حتی می‌تواند به طراحی و ساخت یک دستگاه اقدام کند. در این رشته به علت ابداعات و نوآوری وسیعی که صورت می‌گیرد شاخه‌های جدیدی از مهندسی پزشکی سازمان می‌گیرند که شرح مختصری از زیرشاخه‌های این رشته ذکر شده‌است.
 
== گرایشها ==
* [[مهندسی توانبخشی]]
* [[مهندسی ورزش]]
* [[مدل سازیمدل‌سازی سیستم‌های فیزیولوژیکی]]
* [[ابزار دقیق در مهندسی پزشکی]]
 
=== مهندسی پزشکی در ایران ===
اسم این رشته به خوبی انتخاب شده و ترکیبی صحیح از دو گروه ریاضی و تجربی است. مهندسی و پزشکی همکاری مطلوب و شایسته‌ای را در کمک به بیماران و پزشکان آغاز کرده‌اند و در این راه گام‌های مؤثری برداشته شده‌است که هر روزه بسیاری از خبرهای آن را در رسانه‌هایی شنیده‌اید با توجه به گسترش روزافزون سیستمهایسیستم‌های مهندسی در حیطه بهداشتی و پزشکی، تربیت و وجود نیروی انسانی متخصص و متبحر که آشنا به وسایل و تجهیزات پزشکی امری ضروریست.
 
حداقل و حداکثر مجاز طول دوره کارشناسی مهندسی پزشکی در سه گرایش مطابق آئین‌نامه‌های دوره کارشناسی شورایعالی برنامه‌ریزی است.
 
==== طراحی و ساخت ====
الف- طراحی و ساخت دستگاه‌های آزمایشگاهی و الکترونیکی و تجهیزات مربوط به آنها، نظیر وسایل مخصوصی که با تکنیکهایتکنیک‌های خاص، عناصر موجود در یک نمونه (مثلاً نمک خون و…) را به طرز دقیقی اندازه‌گیری کند مانند اسپکتروفتومتر که با تکنیکهایتکنیک‌های نوینی کار می‌کنند.
ب- طراحی و ساخت بخشهای مکانیکی و برقی سیستم‌های تصویرگر پزشکی، مانند سیستم‌های سونوگرافی، رادیوگرافی، سی‌تی‌اسکن و دیگر دستگاه‌های که تصاویر ثابت یا محرکی را از بسیاری از بخشهای بدن به نمایش می‌گذارند.
ج- طراحی و ساخت سیستم‌های اندازه‌گیری پزشکی و بیمارستانی، نظیر دستگاه‌های دریافت کنندة سیگنالهای مغزی.
==== تعمیر و نگهداری و بهینه‌سازی ====
از دیگر زمینه‌های کاری مهندسی پزشکی می‌توان به تعمیر، نصب، راه‌اندازی و نگهداری وسایل مورد نیاز است و البته واضح است که این نیروی مجرب باید دارای اطلاعات کافی در مورد قطعات و جزئیات کار آن وسیله یا دستگاه باشد.
در کنار این موارد، مسئله بهینه‌سازی یا تلفیق دستگاه‌ها و عملکرد آن‌ها نیز مطرح است. پروژه کنترل کامپیوتری فشار خون، یا پروژه سه بعدی سازیبعدی‌سازی تصویر دستگاه MRI، جزء همین بهینه‌سازی‌ها هست. دامنه کاربری این زمینه چنان وسیع است که اکنون سالانه چندصد مقاله در معتبرترین نشریات جهانی مهندسی پزشکی در این زمینه چاپ می‌شود و بیشترین تعداد پروژه‌ها بررویبر روی موضوع تلفیق و بهینه‌سازی انجام می‌شود.
 
==== تشخیص بیماری و درمان ====
=== گرایش بیوالکتریک ===
این گرایش 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، آناتومی 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 تکنیکهایتکنیک‌های بکار رفته در تجهیزات پزشکی مانند سیستمهایسیستم‌های تصویر برداری، سیستمهایسیستم‌های پرتوپزشکی، سیستمهایسیستم‌های 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 جهت کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه، تحصیل در مقاطع بالاتر مورد نیاز است. در حال حاضر بازار کار این گرایش نسبت به سایر گرایش‌های مهندسی برق در جایگاه بهتری قرار دارد.
اهم حوزه‌هایی که یک مهندس بیوالکتریک در آن فعالیت می‌کند عبارتند از:
 
 
=== گرایش بیومکانیک ===
بیومکانیک به استفاده از مکانیک کلاسیک در زمینه‌های علوم زیستی می‌پردازد. استفاده از قوانین دینامیک جامدات برای تحلیلهایتحلیل‌های حرکتی؛ دینامیک سیالات برای ارزیابی جریانهای درون محیطهای زیستی؛ ترمودینامیک و انتقال حرارت برای تحلیل رفتارهای سلولی و انتقال مواد و جرم بین موجود زنده و محیط و رباتیک برای خلق وسایل تشخیصی و درمانی جدید نیازمند درک مسایل محیطهای زنده از زاویهٔ مهندسی است.
پیشرفت در این شاخه به ساخت قلب مصنوعی، دریچه‌های قلب، مفاصل مصنوعی، [[ارتز]]ها و [[پروتز]]ها، ابزارهای کمکی تشخیصی و جراحی، درک بهتر از عملیات و کارکرد [[قلب]]، [[ریه]]، [[شریان]]ها، [[مویرگ]]ها، [[استخوان]]ها، [[غضروف]]ها، [[تاندون]]ها، دیسکهای بین مهره‌ای و پیوندهای سیستم اسکلتی-عضلانی بدن شده‌است.
 
=== گرایش بیومواد ===
در این رشته بطور معمول بررویبر روی تهیهٔ مواد گوناگون مصنوعی و طبیعی، طراحی روش‌های ساخت و قالب‌گیری نهایی ماده و در نهایت اصلاح مواد برای کاربرد اختصاصی در پزشکی تحقیق صورت می‌گیرد. توسعهٔ انواع مدل‌های وسایل پزشکی نیازمند انتخاب، ساخت و آزمایش مواد است که لازمهٔ آن درک و فهم درست از شیمی و فیزیک مواد و شناخت محیط بیولوژیک بدن است. به عبارت دیگر باید توجه داشت که آیندهٔ علم [[بیومتریال]] در گرو توانائی ما در فهم کشفیات جدید در [[شیمی]]، [[فیزیک]]، [[بیولوژی]] و [[پزشکی]] است.
 
بطور کلی موارد استفادهٔ بیومتریال‌ها در جایگزینی و تعویض اعضاء و اندام‌هایی از بدن است که بر اثر بیماری یا آسیب، کاربری خود را از دست داده‌اند تا از این طریق جراحت یا بیماری اعضاء مذکور التیام پذیرد، کاربری و عمل آن‌ها اصلاح شود و ناهنجاری یا وضعیت غیرطبیعی آن‌ها تصحیح گردد.
 
کاربرد این شاخه استفاده از بافت‌های زنده و مواد مصنوعی و کاشت آن‌ها در بدن است. انتخاب مواد صحیح برای کاشت و پیوند در بدن انسان و یکی از حساس‌ترین و مشکل‌ترین عملیات مهندسی پزشکی است. آلیاژهای فلزی، سرامیک‌ها، [[پلیمر]]ها و [[کامپوزیت]]‌ها از مواد مورد استفاده در کاشت بافت‌ها مصنوعی هستند، اینگونهاین‌گونه مواد باید غیرسمی، غیر[[سرطان|سرطانزا]] و از نظر شیمیایی غیرفعال و بادوام و دارای قدرت مکانیکی کافی باشند.
 
فارغ التحصیلان گرایش [[بیومواد]] با کارگیری مواد مختلف از قبیل پلیمرها و سرامیک‌ها و [[کامپوزیت]]‌ها و مواد فلزی در بدن انسان و در [[تجهیزات پزشکی]] آشنا می‌شوند.
=== گرایش مهندسی بافت ===
این گرایش بیشتر در زمینهٔ پزشکی و در گستردهی میکروسکوپیک می‌پردازد. در این شاخه تخصص درآناتومی بیوشیمی و مکانیک سلول‌ها و ساختارهای درون [[سلول|سلولی]] برای درک بیشتر در فرایند بیماری توانایی داخل شدن به بخشهای ویژه سلول لازم است.
هدف این شاخه که در اواخر قرن بیستم پایه‌گذاری شده‌است، مطالعه و تهیه مدل‌های ایده‌آل از ماکرومولکول‌ها و ساختار سلولی است که منجر به درک بهتر پدیده‌های درون یاخته‌ای و همچنین فهم عمیق‌تر مکانیسم تأثیر عملکرد ناصحیح آن‌ها در بروز حالات بیماری می‌شود. به علاوه این مدل‌ها سبب ارزیابی موثرتر فرضیه‌ها و نظریه‌های درمانی مانند طراحی انواع پروتئینهاپروتئین‌ها با خصوصیات منحصر به فرد لیگاند-رسپتوری می‌گردد. از جمله اهداف دیگر این شاخه، مطالعه و مدل‌سازی ساختار سلول و فرایند بازیابی جراحات در بافت‌های آسیب‌دیده به منظور ارائه روش‌های درمانی بهینه‌تر جهت تقلیل و رفع ضایعات بافتی و همچنین تولید نمونه‌های مصنوعی برای جایگزینی آنهاست. به این منظور علل و مکانیسم‌های تبدیل [[سلول‌های بنیادی]] به بافت‌ها و ارگانهای مختلف بررسی و با استفاده از مدل‌های بدست آمده بافت‌های آسیب دیده ترمیم یا در خارج از بدن به صورت مصنوعی تولید می‌شود. از جمله این بافتها و ارگانها می‌توان به [[استخوان]]، [[غضروف]]، [[کبد]]، پانکراس، پوست و رگ‌های خونی اشاره کرد.
 
=== گرایش پردازش تصاویر پزشکی ===
در این رشته [[اطلاعات]] جمع‌آوری شده در تغییرات پدیده‌های فیزیکی در بدن را با بهره‌گیری از [[تکنولوژی]] تحلیل پردازش الکتریکی و سرعت بالای آن تجزیه و تحلیل می‌کنند و به صورت یک تصویر درمی‌آورند و اغلب این تصاویر را می‌توان با اعمال غیر تهاجمی (بدون آسیب) بدست آورد به نحوی که هیچ اثر دردی برای بیمار نداشته باشد.
در این گرایش تهیه تصویر از اجزاء ایستای بدن مانند استخوانهااستخوان‌ها و بافتها و ادغام ویژگی‌های منحصر به فرد حالت‌های مختلف تصویربرداری مثل CT و MRI جهت تهیه تصاویر گویاتر مانند تصاویر سه‌بعدی و همچنین ارائه الگوریتم‌های پردازشی برای مدل‌سازی بافت‌های سالم و ضایعات آن‌ها جهت ارائه روش‌های تشخیصی دقیقتر و غیر تهاجمی مورد بررسی قرار می‌گیرد. همچنین بررسی فیزیولوژی و حرکت بافت‌های دینامیک در بدن مانند قلب و عروق از طریق تصویربرداری عملکردی(Functional Imaging) و تکنیک‌های [[بی‌درنگ]] (Real Time) و همچنین مدل‌سازی این رفتارها در بافت‌های سالم و ناسالم در جهت تشخیص بهتر ناهنجاریها و تصویربرداری مولکولی به منظور مطالعه موقعیت، ساختار و حرکت مولکول‌ها (مانند مولکول‌ها و سلول‌های سرطانی) و توجیه این حرکات بر اساس [[الگوریتم]]های آماری و همچنین مطالعه و مدل‌سازی مکانیسم‌های مختلف حیات در سطح مولکولی به صورت غیرتهاجمی برای ارائه روش‌های درمانی دقیق‌تر مثل طراحی آنتی‌بادیها و ردیابی آن‌ها برای از بین بردن بهتر مولکول‌ها و سلول‌های مهاجم و تقلیل آسیب به سلولهایسلول‌های سالم بدن مورد نظر است.
 
=== گرایش مهندسی توانبخشی ===
یک شاخه جدید و توسعه یافته مهندسی پزشکی است. متخصصان این رشته به بالا بردن توانایی‌ها وبهبود بخشیدن به کیفیت زندگی افراد کمک می‌کند و با توجه به پیشرفت تکنولوژی به طراحی مح‌های جدید و روشهایروش‌های نوین برای سکونت ارتباط و… کمک می‌نماید.
 
=== گرایش مدل‌سازی سیستم‌های فیزیولوژیکی ===
در این زمینه سعی می‌شود با استفاده از قوانین موجود در مهندسی و تکنیک‌های پیشرفته و ابزار لازم یک طرح کلی و جامع از ارگان‌های زنده، از [[باکتری]] گرفته تا انسان، تهیه می‌کنند. در این رشته برای تحلیل اطلاعات حاصل از آزمایشها و فرمول‌بندی کردن جزئیات فیزیولوژیکی با روابط [[ریاضی]]، از مدل‌سازی [[کامپیوتر|کامپیوتری]] استفاده می‌شود. سیستم‌های زنده دارای یک مجموعه بسیار با قاعده به همراه بازخورد برای کنترل خود هستند. ازجمله علومی که با مدلمدل‌سازی سازی سیستمهایسیستم‌های بیولوزیکی دربستره مهندسی پزشکی با یک فرمت جدید می‌توان تحلیل کرد علوم پزشکی مشرق زمین است فی الجمله طب سنتی ایران وچین که گستره‌ای از پارامدیک دست نیافته‌است وشایدو شاید به علت قدمتش با پزشکی نوپای غربی همپا نشده وسرشار از رموز واسرار است.
 
=== گرایش ابزار دقیق در مهندسی پزشکی ===
;تعداد واحدهای درسی
 
دانشجو برای تکمیل دوره کارشناسی ارشد فناوری اطلاعات و مدیریت بصورتبه صورت مجازی باید حداقل۳۲ واحد درسی و تحقیقاتی بشرح زیر با موفقیت بگذراند.
;تعداد واحد
* اصلی * ۲۷ درس
۱۳۳٬۲۴۲

ویرایش