نمایشگر دسته ای مطالب نمایشگر دسته ای مطالب

بازگشت به صفحه کامل

مهندسي پزشکي

مهندسي پزشکي


مهندسي پزشکي

مهندسي پزشکي از ويکي‌پديا، دانشنامه- آزادپرش به: ناوبري, جستجو کلاس‌ درس برخطي مربوط به موضوع اين مقاله در کلاس‌هاي درس اينترنتي در بخش مهندسي برق موجود است.

يک سيستم شنوايي مصنوعي جاسازي شدهمهندسي پزشکي به دنبال ايجاد ارتباط منطقي بين علوم مهندسي و دانش پزشکي مي‌باشد.

 

تا قبل از قرن بيستم ميلادي تشخيص و درمان بيماري بر اساس بررسي حالات بيمار، مطالعه سندرمها و عارضه‌هاي مربوط و ارائه مجموع‌هاي از روش‌هاي شناخته شده مبتني بر تجويز دارو يا اعمال برخي عمل‌هاي جراحي صورت مي‌گرفت. اما در اوايل قرن بيستم و در اوج آن در دهه‌هاي -- و -- مفهوم جديدي در پزشکي مطرح گرديد. بر اين اساس، ساختار بدن انسان به مثابه يک نظام بسيار هماهنگ مهندسي فرض و بيماري به عنوان عامل بي‌نظمي در اين ساختار مطرح گرديد. به اين ترتيب دانشي به عنوان مهندسي پزشکي بنيان‌گذاري شد که حوزه فعاليت آن مطالعه ساختار بدن انسان به صورت سيستميک، کشف قوانين فيزيکي و معادلات رياضي حاکم بر اجزاء سيستم، فهم اندرکنش بين آنها، مدلسازي اين فرآيندها و بررسي تاثير بيماري بر روي اين ساختار منظم و به تبع آن ارائه روشهاي تشخيصي و درماني مفيدتر‏‎ ‎براي بهبود بيماريها بود.

 

در مهندسي پزشکي با تلفيقي از علوم مهندسي برطرف کردن نيازهاي پزشکي در زمينه ساخت و نگهداري تجهيزات و نيز ساخت ابزارهاي پزشکي براي کاربردهاي پيشگيري، تشخيص و درمان بيماريها مد نظر مي‌باشد.اين رشته کاربرد علوم فني و مهندسي است در ياري‌رساندن به پزشکان در تشخيص و درمان بيماري‌ها.

 

مهندسي پزشکي يکي از تازه‌ترين رشته‌هايي است که قدم به عرصه دنياي تکنولوژي جهاني نهاده و اين رشته بدين منظور شکل يافته تا پزشکان را در تشخيص و درمان ياري دهد. مهندسي پزشکي دقت و تنوع در تشخيص را گسترش داده‌است بطوري که تشخيص بدون دستگاه‌ها امکان‌پذير نيست. تاکنون دستگاه‌هايي از جمله EEG ,ECG ,MRI ,CT-Scan کمک بسيار بزرگي به پزشکي نموده‌اند و هم راستاي وسايل تشخيصي وسايل و ملزومات درماني گسترش يافته تا بيماران را به گونه‌اي تحت درمان قرار گيرند که مي‌توان سمعک، ونتيلاتور، دياليز(تراکافت)، اولتراسوند و کاربردهاي متعدد ليزر را نام برد. مهندس پزشکي در گام‌هاي اوليه بهره‌برداري، تعمير، پشتيباني و نگهداري و تنظيم و استانداردسازي دستگاه‌ها را انجام مي‌دهد و در مراحل بالاتر توسعه، ارتقا و بهبود دستگاه‌هاي پزشکي و يا حتي مي‌تواند به طراحي و ساخت يک دستگاه اقدام کند. در اين رشته به علت ابداعات و نوآوري وسيعي که صورت مي‌گيرد شاخه‌هاي جديدي از مهندسي پزشکي سازمان مي‌گيرند که شرح مختصري از زيرشاخه‌هاي اين رشته ذکر شده‌است.

 

محتويات

- گرايشها

-.- گرايش بيومکانيک

-.- گرايش بيومواد

-.- گرايش مهندسي بافت

-.- گرايش پردازش تصاوير پزشکي

-.- گرايش مهندسي توانبخشي

-.- گرايش مدل‌سازي سيستم‌هاي فيزيولوژيکي

-.- گرايش ابزار دقيق در مهندسي پزشکي

- جستارهاي مربوطه

-.- منابع و پيوندهاي مفيد به بيرون

 

 

[ويرايش] گرايشهامهندسي پزشکي رشته‌اي متشکل از گرايش هاي متعدد مهندسي و علوم پزشکي است. در نتيجه پيدايش گرايشهاي جديد اين رشته دور از انتظار نخواهد بود. هم اکنون در ايران در مقاطع مختلف آموزش عالي گرايش‌هاي زير تدريس مي‌گردند:

 

مهندسي پزشکي باليني

بيوالکتريک

بيومکانيک

بيومواد

مهندسي بافت

پردازش تصاوير پزشکي

مهندسي توانبخشي

مهندسي ورزش

مدل سازي سيستم‌هاي فيزيولوژيکي

ابزار دقيق در مهندسي پزشکي

[ويرايش] گرايش بيومکانيکبيومکانيک به استفاده از مکانيک کلاسيک در زمينه‌هاي علوم زيستي مي‌پردازد. استفاده از قوانين ديناميک جامدات براي تحليلهاي حرکتي؛ ديناميک سيالات براي ارزيابي جريانهاي درون محيطهاي زيستي؛ ترموديناميک و انتقال حرارت براي تحليل رفتارهاي سلولي و انتقال مواد و جرم بين موجود زنده و محيط و رباتيک براي خلق وسايل تشخيصي و درماني جديد نيازمند درک مسايل محيطهاي زنده از زاويه- مهندسي است. پيشرفت در اين شاخه به ساخت قلب مصنوعي، دريچه‌هاي قلب، مفاصل مصنوعي، ارتزها و پروتزها، ابزارهاي کمکي تشخيصي و جراحي، درک بهتر از عمليات و کارکرد قلب، ريه، شريان‌ها، مويرگ‌ها، استخوان‌ها، غضروف‌ها، تاندون‌ها، ديسکهاي بين مهره‌اي و پيوندهاي سيستم اسکلتي-عضلاني بدن شده‌است. مهندسي پزشکي چيست ؟ اسم اين رشته به خوبي انتخاب شده و تركيبي صحيح از دو گروه رياضي و تجربي است . مهندسي و پزشكي همكاري مطلوب و شايسته اي را در كمك به بيماران و پزشكان آغاز كرده اند و در اين راه گام هاي موثري برداشته شده است كه هر روزه بسياري از خبرهاي آن را در رسانه هاي شنيده ايد با توجه به گسترش روز افزون سيستمهاي مهندسي در حيطه بهداشتي و پزشکي، تربيت و وجود نيروي انساني متخصص و متبحر که آشنا به وسايل و تجهيزات پزشکي امري ضروريست. حداقل و حداکثر مجاز طول دوره کارشناسي مهندسي پزشکي در سه گرايش مطابق آئين نامه هاي دوره کارشناسي شورايعالي برنامه ريزي است. تعداد کل واحد هاي درسي در طول دوره 140 واحد مي باشد که شامل دروس عمومي، پايه، اصلي، تخصصي و اختياري ، به شرح زير مي باشد : 1- دروس عمومي 20 واحد 2- دروس پايه 26 واحد 3- دروس اصلي 47 واحد 4- دروس تخصصي 47 واحد

 

گرايش‌ها و جهت‌گيري‌هاي كاري رشته مهندسي پزشكي، واقعاً وسيع است و زمينه‌هاي مختلفي از الكترونيك و پردازش سيگنال و مباحث نرم افزاري گرفته تا طراحي ، ساخت ، راه اندازي ، نصب و تعمير دستگاهها و قطعات پزشكي يا اندام مصنوعي، همچنين مواد به كار رفته در اين وسايل را شامل مي‌شود. جدا از اين توضيحات، زمينه‌هاي كاري اين رشته را مي‌توان به 3 بخش كلي تقسيم كرد :

 

- طراحي و ساخت :

 

الف- طراحي و ساخت دستگاههاي آزمايشگاهي و الكترونيكي و تجهيزات مربوط به آنها، نظير وسايل مخصوصي كه با تكنيكهاي خاص، عناصر موجود در يك نمونه (مثلاُ نمك خون و ...) را به طرز دقيقي اندازه‌گيري كند مانند اسپكتروفتومتر كه با تكنيكهاي نويني كار مي‌كنند. ب- طراحي و ساخت بخشهاي مكانيكي و برقي سيستم‌هاي تصويرگر پزشكي، مانند سيستم‌هاي سونوگرافي، راديوگرافي، سي‌تي‌اسكن و ديگر دستگاههاي كه تصاوير ثابت يا محركي را از بسياري از بخشهاي بدن به نمايش مي‌گذارند. ج- طراحي و ساخت سيستم‌هاي اندازه‌گيري پزشكي و بيمارستاني، نظير دستگاههاي دريافت كنندة سيگنالهاي مغزي. د- طراحي و ساخت قطعات و اندام مصنوعي بدن و موادي كه در طول، تشخيص، درمان و معالجات بيماريها بكار مي‌رود.

 

- تعمير و نگهداري و بهينه سازي :

 

از ديگر زمينه‌هاي كاري مهندسي پزشكي مي‌توان به تعمير، نصب، راه‌اندازي و نگهداري وسايل مورد نياز است و البته واضح است كه اين نيروي مجرب بايد داراي اطلاعات كافي در مورد قطعات و جزئيات كار آن وسيله يا دستگاه باشد. در كنار اين موارد، مسأله بهينه سازي يا تلفيق دستگاهها و عملكرد آنها نيز مطرح است. پروژه كنترل كامپيوتري فشار خون، يا پروژه سه بعدي سازي تصوير دستگاه MRI ، جزء همين بهينه سازي‌ها هست. دامنه كاربري اين زمينه چنان وسيع است كه اكنون سالانه چندصد مقاله در معتبر‌ترين نشريات جهاني مهندسي پزشكي در اين زمينه چاپ مي‌شود و بيشترين تعداد پروژه‌ها برروي موضوع تلفيق و بهينه سازي انجام مي‌شود.

 

- تشخيص بيماري و درمان :

 

يكي از مهمترين مباحث مطرح در زمينه پزشكي، بحث استفاده از ليزر در پزشكي (چه در تشخيص و چه در درمان) است. اصولاً ليزر از همان ابتدا با توجه به قابليتهاي منحصر به فردي كه داشت، به عنوان يك انتخاب خوب براي بهينه سازي عملكرد بسياري از سيستم‌ها بكار گرفته شده. استفاده از ليزر براي تشخيص ضايعات چشمي يا نمايش فشار خون در نازكترين مويرگها يا سوراخ كردن و يا ايجاد كانال مصنوعي در قلب، سوزاندن و بريدن برخي ضايعات دروني يا تومور‌هاي مختلف و . . . روز به روز درحال افزايش است. بحث شبكه‌هاي عصبي طبيعي و درمان انواع ضايعات عصبي مانند ضايعات نخاعي با كمك تحريكات الكتريكي و با كمك علم ژنتيك نيز از بحثهاي مهم و جديد رشته مهندسي پزشكي است.

 

كارشناسي مهندسي پزشكي، به نوعي هم خانوادة همان رشته برق و الكترونيك است و اين قرابت و نزديكي حتي در دوره‌هاي كارشناسي ارشد و دكترا نيز تا حدي ادامه مي يابد. بنابراين يك دانشجوي مهندسي پزشكي در دوره كارشناسي تقريباً ملزوم به گذراندن تمامي دروس اصلي مجموعه مهندسي برق است و به همين خاطر، فارغ‌التحصيلان رشته مهندسي پزشكي مي‌توانند گرايش‌هاي كارشناسي ارشد مجموعه مهندسي برق را انتخاب كنند و همپاي مهندسين كنترل، مخابرات، قدرت و الكترونيك، به تحصيل در مقطع كارشناسي ارشد مهندسي برق بپردازند. بنابراين، عنوان مهندس پزشكي به هيچ عنوان نبايد باعث شود كه داوطلبان تصور كنند كه اين رشته بي ارتباط يا كم ارتباط با مباحث رياضي و مهندسي است، چون دانشجويان اين رشته به طور كامل با رياضيات مهندسي پيشرفته و فيزيك در ارتباطند و از سنگين‌ترين نوع رياضيات، به عنوان ابزار كار، دائماً بهره مي‌برند، تا آنجا كه دانشجويان اين رشته، تا دروس رياضيات مهندسي پيشرفته و معادلات ديفرانسيل و فيزيك الكتريسيته، موج، ارتعاش و حركت را نگذرانند، قادر به اخذ دروس چنداني در دانشگاه خود نيستند.

 

[ويرايش] گرايش بيوموادکاربرد اين شاخه استفاده از بافت‌هاي زنده و مواد مصنوعي و کاشت آنها در بدن است. انتخاب مواد صحيح براي کاشت و پيوند در بدن انسان و يکي از حساس‌ترين و مشکل‌ترين عمليات مهندسي پزشکي است. آلياژهاي فلزي، سراميک‌ها، پليمرها و کامپوزيت‌ها از مواد مورد استفاده در کاشت بافت‌ها مصنوعي هستند، اينگونه مواد بايد غيرسمي، غيرسرطان‌زا و از نظر شيميايي غيرفعال و بادوام و داراي قدرت مکانيکي کافي باشند. فارغالتحصيلان گرايش بيو مواد با کارگيري مواد مختلف از قبيل پليمرها وسراميک هاوکاپوزيت‌ها ومواد فلزي در بدن انسان ودر تجهيزات پزشکي اشنا مي‌شوند.

 

[ويرايش] گرايش مهندسي بافتاين گرايش بيشتر در زمينه- پزشکي و در گستردهي ميکروسکوپيک مي‌پردازد. در اين شاخه تخصص درآناتومي بيوشيمي و مکانيک سلول‌ها و ساختارهاي درون سلولي براي درک بيشتر در فرايند بيماري توانايي داخل شدن به بخشهاي ويژه سلول لازم است. هدف اين شاخه که در اواخر قرن بيستم پايه‌گذاري شده‌است، مطالعه و تهيه مدل‌هاي ايده‌آل از ماکرومولکول‌ها و ساختار سلولي است که منجر به درک بهتر پديده‌هاي درون ياخته‌اي و همچنين فهم عميق‌تر مکانيسم تاثير عملکرد ناصحيح آنها در بروز حالات بيماري مي‌شود. به علاوه اين مدل‌ها سبب ارزيابي موثرتر فرضيه‌ها و نظريه‌هاي درماني مانند طراحي انواع پروتئينها با خصوصيات منحصر به فرد ليگاند-رسپتوري مي‌گردد. از جمله اهداف ديگر اين شاخه، مطالعه و مدل‌سازي ساختار سلول و فرايند بازيابي جراحات در بافت‌هاي آسيب‌ديده به منظور ارائه روش‌هاي درماني بهينه‌تر جهت تقليل و رفع ضايعات بافتي و همچنين توليد نمونه‌هاي مصنوعي براي جايگزيني آنهاست. به اين منظور علل و مکانيسم‌هاي تبديل سلول‌هاي بنياديبه بافت‌ها و ارگانهاي مختلف بررسي و با استفاده از مدل‌هاي بدست آمده بافت‌هاي آسيب ديده ترميم يا در خارج از بدن به صورت مصنوعي توليد مي‌شود. از جمله اين بافتها و ارگانها مي‌توان به استخوان، غضروف، کبد، پانکراس، پوست و رگ‌هاي خوني اشاره کرد.‏

 

[ويرايش] گرايش پردازش تصاوير پزشکيدر اين رشته اطلاعات جمع‌آوري شده در تغييرات پديده‌هاي فيزيکي در بدن را با بهره‌گيري از تکنولوژي تحليل پردازش الکتريکي و سرعت بالاي آن تجزيه و تحليل مي‌کنند و به صورت يک تصوير در مي‌آورند و اغلب اين تصاوير را مي‌توان با اعمال غير تهاجمي (بدون آسيب) بدست آورد به نحوي که هيچ اثر دردي براي بيمار نداشته باشد. در اين گرايش تهيه تصوير از اجزاء ايستاي بدن مانند استخوانها و بافتها و ادغام ويژگي‌هاي منحصر به فرد حالت‌هاي مختلف تصويربرداري مثل ‏CT‏ و ‏MRI‏ جهت تهيه تصاوير گوياتر مانند تصاوير سه‌بعدي و همچنين ارائه الگوريتم‌هاي پردازشي براي مدل‌سازي بافت‌هاي سالم و ضايعات آنها جهت ارائه روش‌هاي تشخيصي دقيقتر و غير تهاجمي مورد بررسي قرار مي‌گيرد.‏ همچنين بررسي فيزيولوژي و حرکت بافت‌هاي ديناميک در بدن مانند قلب و عروق از طريق تصويربرداري عملکردي(Functional Imaging) ‏ و تکنيک‌هاي ‏بي‌درنگ (Real Time)‏ و همچنين مدل‌سازي اين رفتارها در بافت‌هاي سالم و ناسالم در جهت تشخيص بهتر ناهنجاريها و تصويربرداري مولکولي به منظور مطالعه موقعيت، ساختار و حرکت مولکول‌ها (مانند مولکول‌ها و سلول‌هاي سرطاني) و توجيه اين حرکات بر اساس الگوريتم‌هاي آماري و همچنين مطالعه و مدل‌سازي مکانيسم‌هاي مختلف حيات در سطح مولکولي به صورت غيرتهاجمي براي ارائه روش‌هاي درماني دقيق‌تر مثل طراحي آنتي‌باديها و رديابي آنها براي از بين بردن بهتر مولکول‌ها و سلول‌هاي مهاجم و تقليل آسيب به سلولهاي سالم بدن مورد نظر است.

 

[ويرايش] گرايش مهندسي توانبخشييک شاخه جديد و توسعه يافته مهندسي پزشکي است. متخصصان اين رشته به بالا بردن توانايي‌ها وبهبود بخشيدن به کيفيت زندگي افراد کمک مي‌کند و با توجه به پيشرفت تکنولوژي به طراحي مح‌هاي جديد و روشهاي نوين براي سکونت ارتباط و... کمک مي‌نمايد.

 

[ويرايش] گرايش مدل‌سازي سيستم‌هاي فيزيولوژيکيدر اين زمينه سعي مي‌شود با استفاده از قوانين موجود در مهندسي و تکنيک‌هاي پيشرفته و ابزار لازم يک طرح کلي و جامع از ارگان‌هاي زنده، از باکتري گرفته تا انسان، تهيه مي‌کنند. در اين رشته براي تحليل اطلاعات حاصل از آزمايشها و فرمول‌بندي کردن جزئيات فيزيولوژيکي با روابط رياضي، از مدل‌سازي کامپيوتري استفاده مي‌شود. سيستم‌هاي زنده داراي يک مجموعه بسيار با قاعده به همراه بازخورد براي کنترل خود هستند.ازجمله علومي که با مدل سازي سيستمهاي بيولوزيکي دربستره مهندسي پزشکي با يک فرمت جديد مي توان تحليل کرد علوم پزشکي مشرق زمين است في الجمله طب سنتي ايران وچين که گستره اي از پارامديک دست نيافته است وشايد به علت قدمتش با پزشکي نوپاي غربي همپا نشده وسرشار از رموز واسرار است.

 

[ويرايش] گرايش ابزار دقيق در مهندسي پزشکيکاربردي است از الکترونيک در تشخيص و برررسي ساختار بيماري‌ها، رايانه‌ها بخش اصلي اين گرايش را بر عهده دارند سيستم‌هاي تصوير پزشکي به وسيله مهندسان اين رشته ساخته مي‌شوند.

 

گرايش مديريت فناوري اطلاعات پزشکي

 

1. تعريف و هدف

 

دوره کارشناسي ارشد فناوري اطلاعات پزشكي به عنوان گرايش جديد از رشته مهندسي پزشكي پيشنهاد شده است.ضرورت وجود اطلاع رساني پزشكي در حوزه پزشكي در دهه هاي گذشته از عوامل مهم در توجيه فناوري اطلاعات به عنوان يك رشته كاربردي مهم در دهه اخير بوده است.نظر به گسترش سريع حوزه فناوري اطلاعات مديريت در اين حوزه اهميت روزافزوني يافته است. فناوري اطلاعات پزشكي هم اكنون از زمينه هاي مهم فناوري اطلاعات است و طبيعتاْ مديريت فناوري اطلاعات در اين حوزه اهميت زيادي دارد.

 

.2 طول دوره و شکل نظام

 

حداقل طول اين دوره 4 نيمسال است، بدين معني که دانشجوياني که ناچار به گرفتن دروس جبراني نيستند، چنانچه کار درسي و تحقيقاتي خود را بنحو مطلوبي انجام دهند، مي توانند دوره را در4 نيمسال به پايان برسانند.

 

نظام آموزشي آن واحدي است و مدت تدريس 1 واحد نظري 17 ساعت مي باشد.

 

 3. تعداد واحدهاي  درسي

دانشجو براي تكميل دوره کارشناسي ارشد فناوري اطلاعات و مديريت بصورت مجازي بايد حداقل32 واحد درسي و تحقيقاتي بشرح زير با موفقيت بگذراند.