مهندسی پزشکی چیست ؟ – توضیحات مهندسی پزشکی

5 ماه پیش

 

Biomedical Engineering    مهندسی پزشکی:

مهندسی پزشکی چیست ؟ علوم مهندسی ودانش پزشکی دیرینه ای به قدمت بشر دارند.اگر چه در ابتدا این دو علم از یکدیگر مجزا و تفکیک شده به نظر می رسیدند اما با پیشرفت بشر در زمینه های علمی ،دیری نگذشت که این ۲ علم به ظاهر مجزا به تکمیل یکدیگر پرداختند.اولین رابطه را پزشکانی یافتند که پس از فراگیری علم پزشکی به یادگیری علم مهندسی پرداخته و رابطه ای را میان آنها برقرار کردند.از این رو شاخه ای علمی به نام علوم پیراپزشکی شکل گرفت.با گذشت مدت زمان اندکی این شاخه علمی نو بنیاد به رشته ای مجزا به نام مهندسی پزشکی تبدیل شد.

در واقع  مهندسی پزشکی  به دنبال ایجاد ارتباط منطقی بین علوم  مهندسی و دانش پزشکی است.حوزه فعالیت علم مهنسی پزشکی مطالعه ساختار بدن انسان به صورت سیستمیک، کشف قوانین فیزیکی و معادلات ریاضی حاکم بر اجزاء سیستم، فهم روابط  بین آنها، مدلسازی این فرآیندها و بررسی تاثیر بیماری بر روی این ساختار منظم و به تبع آن ارائه روشهای تشخیصی و درمانی مفیدتر برای درمان بیماری ها است.

در مهندسی پزشکی با تلفیقی از علوم مهندسی برطرف کردن نیازهای پزشکی در زمینه ساخت و نگهداری تجهیزات و نیز ساخت ابزار های پزشکی و در نهایت ساخت ارگان های بدن به صورت مصنوعی مورد توجه می باشد

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 بطوری که تشخ تاکنون دستگاه‌هایی از جملهیص 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، وِنتیلاتور، دیالیز، 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، ارتقا و بهبود دستگاه‌های پزشکی و یا حتی می‌تواند به طراحی و ساخت یک دستگاه و ارگان های بدن به صورت مصنوعی،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:

۱)گرایش بیومتریال(بیومواد)

۲)گرایش بیومکانیک

۳)گرایش بیوالکتریک

۴)گرایش مهنسی پزشکی بالینی

و نیز گرایش مهندسی توانبخشی و مهنسی بافت به تازگی در ایران مورد تدریس قرار می گیرند

از دیگر گرایشات این رشته،می توان به این موارد اشاره کرد:

مدل سازی های فیزیولوژیک،مهنسی ورزش و پردازش تصویر های پزشکی و … اشاره کرد.

 

گرایش بیومواد(بیومتریال):

اگرچه بکارگیری مواد مصنوعی در بدن تاریخچه‌ای به قدمت بشریت دارد اما علم بیومواد به صورت یک فن و رشته علمی پیشینه‌ای کمتر از یک قرن دارد. مهندسی بیومواد در یک نگاه علوم و فنون مهندسی مواد قابل استفاده در بدن بوده و به مفهوم طراحی، ساخت و بکارگیری کلیه موادی است که به نوعی با بدن انسان در تماس می‌باشند.

هدف از این روش جایگزینی بافتهای آسیب دیده با اعضای مصنوعی مشابه به منظور اصلاح عیب، ترمیم، بهبود عملکرد و همچنین زیبایی می‌باشد.

جنبه‌های مختلف علم مهندسی بیومواد را می‌توان در دیدگاههای زیر ارائه نمود:

۱- مهندسی بافت: این شاخه از علم بیومواد بر ساخت داربست‌های زیستی به منظور بستری برای رشد سلول می‌باشد. با استفاده از آموزشهای ارائه شده در این شاخه دانشجویان قادر خواهند بود با ساخت داربستهای مختلف و خصوصیات مهندسی حاکم بر آنها آشنا شده، چگونگی بر همکنش سلول و داربست را تفسیر نموده و الگویی از بسترهای تخریب‌ پذیر جهت رشد سلول ارائه نمایند.

۲- مهندسی رهایش کنترل شده مواد فعال بیولوژیکی: هدف این شاخه از علم بیومواد رهایش کنترل شده و طولانی مدت‌  مواد فعال و همچنین آزادسازی آنها در مکان و زمان معین می‌باشد.

۳- ارتزوپروتز: این بخش از علم بیومواد با تأکید بر ساختارهای پایه مهندسی بیومواد نظیر سرامیک، فلز، کامپوزیت و پلیمر ساخت کلیه اعضاء و اندام مصنوعی و لوازم جانبی پزشکی را از دیدگاه خواص مواد و فرآیندهای شکل‌دهی را مورد بررسی قرار می‌دهد.

۴- بیوسرامیک: که کاربرد سرامیک‌های پزشکی در بدن را مورد بحث قرار می‌دهد

با توجه به چندوجهی بودن علم بیومواد به عنوان فصل مشترک علوم بیولوژیک و مهندسی، آشنایی با ساختار ماده، فرآیندهای ساختی، خواص مختلف مواد گوناگون،‌ زیست ‌سازگاری در کنار مفاهیم اساسی و بنیادین علوم بیولوژیک نظیر آناتومی، فیزیولوژی، سلول‌شناسی و … از مهمترین اهداف در تربیت افراد متخصص می‌باشد.

 

گرایش بیومکانیک:

بیومکانیک به استفاده از مکانیک کلاسیک در زمینه‌های علوم زیستی می‌پردازد. استفاده از قوانین دینامیک جامدات برای تحلیل‌های 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، ارتزها و پروتزها، ابزارهای کمکی تشخیصی و جراحی، درک بهتر از عملیات و کارکردقلب، ریه، شریانها، مویرگها، استخوانها، غضروفها، تاندونها، دیسک‌های بین مهره‌ای و پیوندهای سیستم اسکلتی-عضلانی بدن شده‌است.

 

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 تکنیک‌های بکار رفته در تجهیزات پزشکی مانند سیستم‌های تصویر برداری، سیستم‌های پرتوپزشکی، سیستم‌های بکار رفته در اتاق عمل و بخش‌های CCU وICU 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:

الف – پردازش سیگنال‌های حیاتی

ب – پردازش تصاویر پزشکی و سیستم‌های تصویر برداری

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

ت – مدل‌سازی سیستم‌های بیولوژیک

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

ج – ثبت سیگنال‌های حیاتی و طراحی سیستم‌های تصویرگر بیمارستانی

چ – طراحی و ساخت سیستم‌های درمانی و آزمایشگاهی پزشکی

این را هم باید افزود که این گرایش در ایران از بازار کار خوبی برخوردار است.

 

گرایش مهندسی پزشکی بالینی:

مهندسی پزشکی بالینی از رشته‌های تخصصی شاخه مهندسی پزشکی است که مسئولیت پیاده‌سازی تکنولوژی پزشکی و بهینه‌سازی خدمات بهداشتی و درمانی دارد. نقش مهندسی پزشکی بالینی شامل آموزش و نظارت تکنسین تجهیزات پزشکی، همکاری با قانون گذاران و بازرسان بیمارستان‌های دولتی و دادن مشاورهٔ فنی برای دیگر کارکنان بیمارستان مانند پزشکان، مدیران، آی تی و…. مهندس پزشکی بالینی همچنین براساس تجربه‌های بالینی خود به تولیدکنندگان وسایل پزشکی در زمینه بهبود طراحی‌های آینده‌شان مشاوره می‌دهد درحالی که به عنوان ناظر بر پیشرفت قسمت‌های فنی بیمارستان‌ها، الگوهای خرید آن‌هارا با توجه به بخش تولید راهنمایی می‌کند. توجه اصلی آن‌ها بر اجرای عملی تکنولوژی باعث شده که مهندسین این رشته بیشتر به سمت دوباره طراحی و پیکربندی دوباره گرایش پیداکنند. به عنوان «انقلابی» تحقیق و توسعه یا ایده‌های نابی که می‌توانند خود رابرای سال‌های متمادی با پزشکی بالینی وفق دهدند؛ در حال حاضر در این برهه زمانی، بیشتر تلاش‌ها برای گسترش تأثیر مهندسی پزشکی بالینی در مسیر زیست پزشکی نوین است. مهندس پزشکی بالینی در نقش‌های مختلف خود، ازآنجایی که به هردو دیدگاه (تولید و مصرف‌کننده) «در خط مقدم» نزدیک است و هم در ساخت و فرایند محصولات آموزش دیده‌است، به شکل یک «پل یا رابط» بین تولیدکننده‌های محصولات پزشکی و مصرف‌کنندگان نهایی است. بخش‌های مهندسی پزشکی بالینی بیمارستان‌های بزرگ گاهی اوقات نه تنها مهندسان زیست پزشکی را استخدام می‌کنند، بلکه از مهندسین صنعتی / سیستم برای تحقیق در عملیات‌ها، عوامل انسانی، تجزیه و تحلیل هزینه، ایمنی، و غیره کمک می‌گیرند.

 

سلامت و پزشکی

منبع : بهترینه

مهندسی پزشکی چیست ؟ – توضیحات مهندسی پزشکی
5 (100%) 6 votes
0
برچسب ها :

بدون دیدگاه