Download
1 / 23
230 likes | 521 Views
مهندسی پزشکی. گرد آورنده : امین سعیدی استاد راهنما :دکتر دلیری استاد : دکتر عبدالعالی. بیا ن تاریخچه ی مهندسی پزشکی. ارائه ی یک تعریف کامل از واژه ی مهندسی پزشکی و اینکه یک مهندس پزشکی چه کسی است ؟. معرّفی رشته ی مهندسی پزشکی برای دست یابی به یک دید کلّی نسبت به این رشته. آنچه خواهیم دید.
E N D
مهندسی پزشکی گرد آورنده : امین سعیدی استاد راهنما :دکتر دلیری استاد : دکتر عبدالعالی
بیا ن تاریخچه ی مهندسی پزشکی • ارائه ی یک تعریف کامل از واژه ی مهندسی پزشکی و اینکه یک مهندس پزشکی چه کسی است ؟ معرّفی رشته ی مهندسی پزشکی برای دست یابی به یک دید کلّی نسبت به این رشته آنچه خواهیم دید • معرّفی گرایش ها ی این رشته در مقاطع کارشناسی و کارشناسی ارشد • بیان واحد های درسی هر کدام از گرایش های این رشته • آشنایی با زمینه های فعّالیت و توانایی های فارغ التّحصیلان هر کدام از گرایش ها • مهندسی پزشـــــــکی در ایران !!! • آینده ی شغلی فارغ التّحصیلان این رشته ،زمینه های کاری،و درآمد تخمینی آن ها !
تاریخچه دریک دیدگاه وسیع تلاش های هزاران سال پیش، مسیر پیشرفت مهندسی پزشکی را برای ما در این قرن هموار ساخته است.در سال 2000 میلادی باستان شناسان در آلمان یک مومیایی سه هزار ساله راکشف کردند که یک عضومصنوعی چوبی همانند یک انگشت چوبی در پایش بکار گرفته شده بود که ممکن است قدیمی ترین عضو مصنوعی شناخته شده باشد. یونانیان همچنین از یک نی تو خالی برای شنیدن و دیدن آنچه که در بدن انسان رخ میدهد استفاده می کردند.در سال 1816 میلادی فیزیکدان فرانسوی Rene laennecبا قرار دادن گوشش در نزدیکی قفسه ی سینه ی بیمار و با استفاده از یک روزنامه ی لوله شده به صداهای درون آن گوش داد. .تکامل ایده ی او امروزه به ساختن گوشی طبی منجر شده است! هیچ موضوعی در تکنولوژی پزشکی پیشرفت نمی کند مگر آنکه تندرستی انسان را تامین کند. دستگاه های امروزه ی مهندسی پزشکی از تغییر دستگاههای موفق اولیه بوجود آمدند.ابزارهایی مانند دندان های چوبی و عصاهای زیر بغل به ابزار های شگفت مدرن که شامل دستگاههای تنظبم کننده ی ضربان قلب ، ماشین های دیالیز و ابزارهای تشخیصی و تکنولوژی تصویربرداری در انواع مختلف (آنژ یو گرافی ،مامو گرافی ،رادیو لوژی ،...)و اعضای مصنوعی شامل ایمپلنت ها و....می باشند ارتقاء یافته اند .
مهندس پزشکی کیست ؟ مهندس پزشك با استفاده از تخصص هاي موجود در رشته هاي مهندسي پايه ( الكترونيك، مكانيك، مواد و ...) مسائل موجود در زيست شناسي را تجزيه و تحليل ميكند و مدل جامعي براي سلامتي و زندگي بهتر فراهم مي آورد مهندس پزشك مي تواند ديگر افراد متخصص در زمينه هاي پزشكي ( پزشكان، پرستارها، تكنسين هاو...) را هماهنگ كند و ياري دهد. . مهندسان پزشكي بايد داراي استعداد و خلاقيت وسيعي در زمينه ي طراحي تجهيزات پزشكي، تصميم گيري و برنامه ريزي براي گردآوري دانش و انجام دادن تحقيقات بيشتر براي حل مسائل باليني و پزشكي باشند.
مهندسی پزشکی چیست ؟ 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 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. کارشناسي 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
طراحی و ساخت پردازش سيگنال هاي حياتي بیومکانیک پردازش تصاوير پزشکي تعمیر و نگهداری و بهینه سازی پردازش صوت وگفتار بیوالکتریک تشخیص بیماری و درمان گرایش های مهندسی پزشکی (در ایــــــران) مدلسازي سيستم هاي بيولوژيک بیومتریال ثبت سيگنال هاي حياتي طرّاحی بخش های الکترونیکی بالینی ساخت سيستم هاي درماني
بیومکانیک بیو مکانیک دانش مطالعه سيستم های حياتی از ديد مکانيکی است . بيو مکانيک از ابزار مکانيک برای مطالعات و بررسی کارکرد اندام حياتی استفاده می کند. اين علم طيف گسترده ای را از مطالعه تئوری تا کاربردهای عملی می پوشاند. مطالعه کامل مکانيک شامل دو موضوع اساسی می باشد: استاتيک، که مطالعه اجسامی است که، در اثر نيروهايی که بر آن ها اعمال می شود، در حال سکوني يا وضعيت تعادل باقی می‌مانند و ديناميک، که مطالعه اجسام متحرک است. ديناميک را به نوبه خود می توان به زير گروه های سينماتيک و سينتيک تقسيم بندی نمود. سينماتيک را می توان علم حرکت ناميد، زيرا ااين علم، در مورد روابطی بحث می کند که مابين جابجايی ها، سرعت ها و شتاب ها در حرکت انتقالی و دورانی وجود دارند. اين علم با نيروهای درگير کاری ندارد بلکه فقط به توصيف حرکت ناشی از آن ها می پردازد. سينتيک در مورد اجسام متحرک و نيروهايی بحث می کند که عمل می نمايند تا ايجاد حرکت کنند. .
زمينه‌هاي كاري اين گرایش را مي‌توان به 3 بخش كلي تقسيم كرد: 1-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 ب- طراحي و ساخت بخشهاي مكانيكي و برقي سيستم‌هاي تصويرگر پزشكي، مانند سيستم‌هاي سونوگرافي، راديوگرافي، سي‌تي‌اسكن و ديگر دستگاههاي كه تصاوير ثابت يا متحركي را از بسياري از بخشهاي بدن به نمايش مي‌گذارن 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 تشخيص، درمان و معالجات بيماريها بكار مي‌رود.
2- 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. 3- 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. 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 تومور‌هاي مختلف و . . . روز به روز درحال افزايش است.
بیوالکتریک این گرایش از مهندسی پزشکی دامنه بسیار وسیعی را شامل می شود اما در تعریفی کوتاه ، بیوالکتریک را می توان علم استفاده از اصول الکتریکی ، مغناطیسی و الکترومغناطیسی در حوزه پزشکی دانست. 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 شاخه های مهندسی کامپیوتر و فناوری اطلاعات نیز در حیطه علم مهندسی پزشکی کمک می گیرد . اهم حوزه هايی که یک مهندس بیوالکتریک در آن فعالیت می کند عبارتند از : الف – پردازش سيگنال هاي حياتي اين مبحث در واقع بخشي از مبحث كلّي ”پردازش سيگنال“ است كه مورد بررسي و استفاده بسياري از گرايش‌هاي مهندسي، به ويژه مهندسي مخابرات و الكترونيك مي‌باشد، امّا بنا به ماهيت خاص سيگنال مورد پردازش دركارهاي پزشكيحياتي الزامي است كه به اين مبحث موجوديت خاص و ويژه‌اي داده است.
ب- پردازش تصاوير پزشکي و سيستم هاي تصوير برداري تصاوير پزشكي با توجه به آنكه وضعيت بدن را به صورت دو بعدي و حتي سه بعدي (بوسيله كامپيوتر) نشان مي‌دهند، يكي از مهمترين وسايل تشخيص براي پزشكان هستند كه همواره بخش عظيمي از تحقيقات را به خود اختصاص داده‌اند.. پ - پردازش صوت وگفتار و طراحي سيستم هاي گفتار درماني و کمک همراه معلولين گفتاري در دانشکده های برق و کامپیوتر معمولاً به سيگنال گفتار به صورت يک سيگنال عادی که حاوي اطلاعاتی است که بايد به هر صورت ممکن از آن استخراج گردد، نگاه مي شود در حاليکه در دانشکدة مهندسي پزشکي، محققين در پي دنبال کردن مسئله و مدلسازي آن به صورتي هستند که تا حد ممکن با مبانی زيستی توليد گفتار در انسان هماهنگي داشته باشد و سعي مي‌نمايند از روش‌هاي استخراج ويژگي و مدل‌هائي استفاده کنند که به روش‌های زيستي انساني نزديکتر باشند موارد ديگر مربوط به اين رشته، طراحي و ساخت وسایل و تجهيزات تشخيصی مثل شنوائي سنجي و ثبت و پردازش سيگنال‌های برانگيختة شنوائي، انجام پردازش های لازم در اعضای مصنوعي شنوائي مثل حلزون مصنوعي گوش و ساخت دستگاه‌هائي است که به کمک افراد لال و يا داراي مشکلات حاد گفتاري بيايند و به صورت دستگاهي کمک همراه معلول و يا کمک درمان او عمل نمايند..
ت - مدلسازي سيستم هاي بيولوژيک مدلسازي سيستم‌هاي بيولوژيک محدود به دايرة خاصي نيست و از مدلسازي کمّي و کيفي يک سلول تا مدلسازي سيستم اعصاب مرکزي انسان، يعني مغز، ادامه مي‌يابد. از آن ميان، به عنوان مثال مي‌توان به موارد پرکاربرد زير اشاره نمود: • مدلسازي عضلات و سيستم عصبی محرک آنها• مدلسازي نخاع • مدلسازي قشرهاي حرکتي مغز.• مدلسازي نواحي ديداري، شنيداري و ادراکي مغ • . . . ث - طراحي بخش هاي الکترونيکي و کنترل اعضاء و اندام مصنوعي از بخش های مهم و تخصصی رشتة مهندسي پزشکي طراحي و ساخت اندام مصنوعي است. در اين راه علاوه بر تخصص‌های بيومکانيک جهت طراحي و ساخت بخش‌های مکانيکي اندام مصنوعي و بيومواد جهت سازگار ساختن آنها با ويژگي‌ها و حساسيت‌های اندام طبيعي که در مجاورت آنها قرار مي‌گيرند، در مواردي که اندام مصنوعي از نوع فعال هستند، نيازمند مدارات الکتريکي، الکترونيکي و ديجيتالي ميباشند از اين نوع اندام مصنوعي برای مثال مي‌توان از دست و پاي مصنوعي فرمان‌پذير، حلزون مصنوعي گوش و چشم مصنوعي نام برد که همگي از فن‌آوري‌های بسيار پيشرفتة روز استفاده مي‌کنند.
ج - ثبت سيگنال هاي حياتي و طراحي سيستم هاي مانيتورينگ بيمارستاني اين بخش مربوط به طراحي و ساخت وسايلي جهت ثبت داده‌ها و علائم حياتي از بيمار می شود. با توجه به توانايي‌ها و گسترش روزافزون فن‌آوري ديجيتال، اين سخت افزارها غالباً به كامپيوتر متصلند و لذا توليد مدارهاي واسط مناسب بوسيلة فن‌آوري روز يكي از زير مجموعه‌هاي مهم تحقيقاتي در اين مقوله محسوب مي‌شود. ح - طراحي و ساخت سيستم هاي درماني و آزمايشگاهي پزشکي در اين بخش تجهيزات فراواني وجود دارد كه برخلاف موارد بيان شده كه در تشخيص كاربرد داشتند، در درمان بيماريها كاربرد دارند و با وجود نياز فراوان به آنها در نقاط مختلف كشور، تا كنون در كشور ساخته و به صورت عمده عرضه نشده‌اند. محققان و متخصصان بيوالكتريك قادر به ساخت اينگونه تجهيزات می باشند و باید تا حد امكان به توليد داخل نمودن آنها اقدام نمايند. مواردي از اين دست را مي‌توان به شرح زير ذكر كرد: •سنگ شكنهاي كليه•تجهيزات فيزيوتراپي و كايروپراكتيك•تجهيزات راديوتراپي•ليزرها . . .•
بیومتریال رشته‌ي بيومتريال كه يكي از گرايش‌هاي زير مجموعه‌ي مهندسي پزشكي است از حدود 50 سال پيش به عنوان يك زمينه‌ي علمي مطرح شد و همانند ديگر گرايش‌هاي مهندسي پزشكي برپايه‌ي تركيب چند رشته بنا شد. در اين رشته بطور معمول برروي تهيه‌ي مواد گوناگون مصنوعي و طبيعي، طراحي روش‌هاي ساخت و قالب‌گيري نهايي ماده و در نهايت اصلاح مواد براي كاربرد اختصاصي در پزشكي،تحقيق صورت مي‌گيرد. بطور كلي موارد استفاده‌ي بيومتريال‌ها در جايگزيني و تعويض اعضاء و اندام‌هايي از بدن است كه بر اثر بيماري يا آسيب، كاربري خود را از دست داده‌اند تا از اين طريق جراحت يا بيماري اعضاء مذكور التيام پذيرد، كاربري و عمل آنها اصلاح شود و ناهنجاري يا وضعيت غير طبيعي آنها تصحيح گردد. در بيومتريال زمينه‌هاي مختلف و رو به رشدي وجود دارد كه از آن جمله مي‌توان به مهندسي بافت، سيستم‌هاي رهايش كنترل شده دارو، اصلاح سطوح مواد، نانوتكنولوژي، بيوسنسورها و . . . اشاره كرد .
مهندسی بالــــینی عبارت است از ، بکارگیری تکنولوژی برای مراقبتهای پزشکی در بیمارستانها . از وظایف این رشته می توان به توسعه و نصب اطلاعات کامپیوتری تجهیزات پزشکی ، خریداری و استفاده از وسائل پیشرفته پزشکی و همچنین مدیریت بیمارستانها اشاره کرد . تاسیس رشته مهندسی پزشکی در ایران با آغاز به کار پروژه سيبرنتيكي مهندسی پزشکی به علت ماهیت بین رشته ای خود ، گاه در دانشکده های پزشکی ، گاه در دانشکده های مهندسی و گاه با همکاری هر دو تاسیس می شود ، در ایران نخستين گام بمنظور ايجاد رشته مهندسي پزشكي با پروژه سيبرنتيكي و تاسيس آزمايشگاه مهندسي پزشكي در سال 1366 در دانشكده مهندسي برق دانشگاه صنعتی امیرکبیر برداشته شد و از سال 1374دوره کارشناسی در سه گرایش بیوالکتریک ، بیومکانیک و بیومتریال در این دانشکده دایر گردید .
فارغ‌التحصيلان گرايش بيوالكتريك به راحتي مي‌توانند دستگاه شنوايي سنجي بسازند و از سوي ديگر چون دستگاههاي پزشكي به طور متوسط ميليون‌ها تومان مي‌ارزد و مسؤولان بيمارستان‌ها به طور نسبي براي حفظ و نگهداري آنها اهميت بسياري قائلند، بسياري از فارغ‌التحصيلان مهندسي پزشكي گرايش بيوالكتريك و حتي دانشجويان اين رشته جذب بازار كار مي‌شوند دانش فارغ‌التحصيلان گرايش بيومكانيك نيز هم در زمينه ساخت اعضاي مصنوعي و هم در مبحث توانبخشي مثل ساخت ويلچر يا تخت بيمارستان مورد نياز است. فارغ‌التحصيلان مهندسي پزشكي گرايش بيومتريال يا بيومواد مي‌توانند در زمينه‌هاي مختلف صنايع پزشكي، كارآيي داشته باشند. براي مثال در كارخانه‌هاي ساخت لوازم يك‌بار مصرف مثل سرنگ، يا دستكش‌هاي جراحي حضور يك مهندس پزشكي گرايش بيومواد كاملاً احساس مي‌شود. همچنين پليمرهايي كه در بدن انسان استفاده مي‌گردد بايد استاندارد داشته باشد كه اين نيز در حيطه وظايف مهندس بيومواد است. مهندس پزشکی بالینی براساس تجربه‌های خود به تولیدکنندگان وسایل پزشکی در زمینه بهبود طراحی‌های آینده شان مشاوره میدهد درحالی که به عنوان ناظر بر پیشرفت قسمت‌های فنی بیمارستانها، الگوهای خرید آن‌هارا با توجه به بخش تولید راهنمایی می‌کند.
According to the data, you should be able to continue for another 20 hours ???
