مهندسی پزشکی چیست؟

مهندسی پزشکی رشته ی نوپایی است که دامنه ی مهارت های آن به طور روز افزون در حال گسترش است. این رشته یکی از تازه ترین رشته هایی 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 داده است بطوری که تشخیص بدون دستگاهها امکان پذیر نیست تاکنون دستگاهایی از جمله PET,EEG,ECG,MRI,CT-Scan کمک بسیار بزرگی به پزشکی نموده اند و هم راستای وسایل تشخیصی وسایل و ملزومات درمانی گسترش یافته تا بیماران را به گونه ای تحت درمان قرار گیرند که می توان سمعک، ونتیلاتور ،دیالیز، اولتراسوند و کاربردهای متعدد لیزر را نام برد.

مهندس پزشک در گام های اولیه بهره برداری ، تعمیر ، پشتیبانی و نگهداری و تنظیم و استانداردسازی دستگاه های را انجام می دهد و در مراحل بالاتر توسعه ، ارتقا و بهبود دستگاههای پزشکی و یا حتی می تواند به طراحی و ساخت یک دستگاه اقدام کند.

ر این رشته به علت ابداعات و نوآوری وسیعی که صورت میگیرد شاخه های جدیدی از مهندسی پزشکی سازمان می گیرند که شرح مختصری از زیرشاخه های این رشته ذکر شده است.

هدف این رشته تربیت متخصصانی است که بتوانند با بهره گیری از مهارت های مهندسی و آنلایز مسائل بیولوژیکی و پزشکی وسایلی را طراحی کنند که به پزشکان در تشخیص دقیق تر و درمان بهتر کمک کند.

البته پر واضح است که اگر علم مهندسی در حیطه ی پزشکی قدم نمی گذاشت ، بی شک این علم (پزشکی) امروزه چنین پیشرفت نمی کرد . به طور مثال اگربسیاری از وسایل تصویر برداری پزشکی ساخته نمی شد ، بسیاری از بیماری ها قابل تشخیص نبود و یا اگر مثلا  پروتزها و ایمپلنت ها ساخته  نمی شد

اسم این رشته به خوبی انتخاب شده و ترکیبی صحیح از دو گروه ریاضی و تجربی است . مهندسی و پزشکی همکاری مطلوب و شایسته ای را در کمک به بیماران و پزشکان آغاز کرده اند و در این راه گام های موثری برداشته شده است که هر روزه بسیاری از خبرهای آن را در رسانه های شنیده اید با توجه به گسترش روز افزون سیستمهای 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 آئین نامه های دوره کارشناسی شورایعالی برنامه ریزی است.

تعداد کل واحد های درسی در طول دوره 140 واحد می باشد که شامل دروس عمومی، پایه، اصلی، تخصصی و اختیاری ، به شرح زیر می باشد:

1- دروس عمومی 20 واحد

2- دروس پایه 26 واحد

3- دروس اصلی 47 واحد

4- دروس تخصصی 47 واحد

صنعت و بازار کار

گرایش‌ها و جهت‌گیری‌های کاری رشته مهندسی پزشکی، واقعاً وسیع است و زمینه‌های مختلفی از الکترونیک و پردازش سیگنال و مباحث نرم افزاری گرفته تا طراحی ، ساخت ، راه اندازی ، نصب و تعمیر دستگاهها و قطعات پزشکی یا اندام مصنوعی، همچنین مواد به کار رفته در این وسایل را شامل می‌شود. جدا از این توضیحات، زمینه‌های کاری این رشته را می‌توان به 3 بخش کلی تقسیم کرد:

 

طراحی و ساخت:

الف طراحی و ساخت دستگاههای آزمایشگاهی و الکترونیکی و تجهیزات مربوط به آنها، نظیر وسایل مخصوصی که با تکنیکهای خاص، عناصر موجود در یک نمونه (مثلاُ نمک خون و …) را به طرز دقیقی اندازه‌گیری کند مانند اسپکتروفتومتر که با تکنیکهای 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 کننده سیگنالهای مغزی.

دطراحی و ساخت قطعات و اندام مصنوعی بدن و موادی که در طول، تشخیص، درمان و معالجات بیماریها بکار می‌رود.

 

تعمیر و نگهداری و بهینه سازی:

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، مسأله بهینه سازی یا تلفیق دستگاهها و عملکرد آنها نیز مطرح است. پروژه کنترل کامپیوتری فشار خون، یا پروژه سه بعدی سازی تصویر دستگاه MRI ، جزء همین بهینه سازی‌ها 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 برروی موضوع تلفیق و بهینه سازی انجام می‌شود.

 

تشخیص بیماری و درمان:

یکی از مهمترین مباحث مطرح در زمینه پزشکی، بحث استفاده از لیزر در پزشکی (چه در تشخیص و چه در درمان) است. اصولاً لیزر از همان ابتدا با توجه به قابلیتهای منحصر به فردی که داشت، به عنوان یک انتخاب خوب برای بهینه سازی عملکرد بسیاری از سیستم‌ها بکار گرفته شده.

استفاده از لیزر برای تشخیص ضایعات چشمی یا نمایش فشار خون در نازکترین مویرگها یا سوراخ کردن و یا ایجاد کانال مصنوعی در قلب، سوزاندن و بریدن برخی ضایعات درونی یا تومور‌های مختلف و . . . روز به روز درحال افزایش است. بحث شبکه‌های عصبی طبیعی و درمان انواع ضایعات عصبی مانند ضایعات نخاعی با کمک تحریکات الکتریکی و با کمک علم ژنتیک نیز از بحثهای مهم و جدید رشته مهندسی پزشکی است. کارشناسی مهندسی پزشکی، به نوعی هم خانواده همان رشته برق و الکترونیک است و این قرابت و نزدیکی حتی در دوره‌های کارشناسی ارشد و دکترا نیز تا حدی ادامه می یابد. بنابراین یک دانشجوی مهندسی پزشکی در دوره کارشناسی تقریباً ملزوم به گذراندن تمامی دروس اصلی مجموعه مهندسی برق است و به همین خاطر، فارغ‌التحصیلان رشته مهندسی پزشکی می‌توانند گرایش‌های کارشناسی ارشد مجموعه مهندسی برق را انتخاب کنند و همپای مهندسین کنترل، مخابرات، قدرت و الکترونیک، به تحصیل در مقطع کارشناسی ارشد مهندسی برق بپردازند.

بنابراین، عنوان مهندس پزشکی به هیچ عنوان نباید باعث شود که داوطلبان تصور کنند که این رشته

بی ارتباط یا کم ارتباط با مباحث ریاضی و مهندسی است، چون دانشجویان این رشته به طور کامل با ریاضیات مهندسی پیشرفته و فیزیک در ارتباطند و از سنگین‌ترین نوع ریاضیات، به عنوان ابزار کار، دائماً بهره می‌برند، تا آنجا که دانشجویان این رشته، تا دروس ریاضیات مهندسی پیشرفته و معادلات دیفرانسیل و فیزیک الکتریسیته، موج، ارتعاش و حرکت را نگذرانند، قادر به اخذ دروس چندانی در دانشگاه خود نیستند.  توانایی های خود را برای همیشه از دست میدادنند.

 

به دلیل دامنه گسترده ی این رشته ، در سطح دنیا به گرایشات زیر تقسیم میشود:

. Bioinstrumentation

. Biomechanics

. Biomaterials

. Cellular & Genetic engineering

. Clinical engineering

. Medical imaging

. Orthopaedic Bioengineering

. Rehabilitation engineering

. System physiology

شایان به ذکر است که در دانشگاه های ایران این رشته از مقطع کارشناسی تا دکتری در چهار گرایش بیو الکترونیک ، بیو مواد ، بیو مکانیک و بالینی اراته می گردد که دانشگاه هایی همچون :

دانشگاه صنعتی امیر کبیر(بیو الکترونیک ، بیومواد، بیومکانیک)، دانشگاه  سهند تبریز(بیوالکترونیک)،دانشگاه شاهد(بالینی)، دانشگاه آزاد اسلامی واحدهای علوم و تحقیقات(بیو الکترونیک ، بیومواد، بیومکانیک، بالینی)  مشهد و دزفول در مقطع کارشناسی دانشجو می پذ یرند.(لازم به ذکر است که در مقطع کارشناسی ارشد بیومتریال فقط در حال حاضر سه دانشگاه امیر کبیر، علم و صنعت و علوم و تحقیقات دانشجو می پذیرند)