رشته مهندسی پزشکی

معرفی رشته مهندسی پزشکی

مقدمه

سال ۱۹۸۳ اولین بیمار، تحت عمل جراحی پیوند قلب مصنوعی قرار گرفت و ۱۹۲ روز زنده ماند. سال ۱۹۸۸ تلمبه تنظیم کننده قلب ساخته شد.سال ۱۹۹۳ اولین پای الکتریکی ساخته شد.

پایی که با استفاده از سیستم بادی و کنترل‌های ریزپردازنده، سرعت قدم زدن فرد را دریافته و محفظه‌های بادی خود را به نحوی تنظیم می‌کند که به طور طبیعی به جلو عقب حرکت کرده و مانع از لنگیدن فرد می‌شود.

و اکنون دانشمندان مهندسی پزشکی به یاری متخصصان رشته‌های مرتبط تلاش می‌کنند تا چشم مصنوعی، کلیه مصنوعی یا رگ مصنوعی را اختراع کنند.

البته علم مهندسی پزشکی به ساخت اعضای مصنوعی مکانیکی یا الکتریکی محدود نمی‌شود بلکه حیطه این علم بسیار گسترده‌تر و متنوع‌تر می‌باشد.

در کشورهای غربی،‌ مهندسی پزشکی علمی حیاتی است تا جایی که بدون آن،‌علم پزشکی نمی‌تواند کاری انجام دهد. برای مثال یک پزشک جراح بدون تجهیزات اتاق عمل واقعاً فلج است.

یا بسیاری از معاینات پزشکی بدون استفاده از تجهیزات پزشکی امکان‌پذیر نیست. در ضمن باید توجه داشت که هدف مهندسی پزشکی تنها تجهیزات پزشکی نیست بلکه ابعاد این رشته بسیار وسیع‌تر است.

در این میان می‌توان به نقش این علم به عنوان پل ارتباطی بین مهندسی و پزشکی اشاره کرد؛ این علم تلاش می‌کند تا مهندسین بتوانند از ایده‌های پزشکی استفاده کنند چون خیلی از روش‌هایی که در مهندسی جا افتاده است مثل شبکه عصبی یا سیستم فازی با الگو برداری از سیستم‌های بیولوژیکی ایجاد شده است.
 
 
به طور کلی زمینه کار مهندس پزشکی در حوزه های زیر می باشد :
 
۱- طراحی و ساخت

الف) طراحی و ساخت دستگاه‌های آزمایشگاهی و الکترونیکی و تجهیزات مربوط به آنها
ب) طراحی و ساخت بخش‌های مکانیکی و برقی سیستم‌‌های تصویرگر پزشکی
ج) طراحی و ساخت سیستم‌های اندازه‌گیری پزشکی و بیمارستانی
د) طرحی و ساخت قطعات و اندام مصنوعی بدن و موادی که در طول تشخیص، درمان و معالجات بیماری‌ها به کار می‌رود.
 
 
۲- تعمیر و نگهداری و بهینه‌سازی
از دیگر زمینه‌های کاری مهندسی پزشکی میتوان به تعمیر، نصب، راه‌اندازی و نگهداری وسایل مورد نیاز اشاره کرد که واضح است که این نیروی مجرب باید دارای اطلاعات کافی در مورد قطعات و جزییات کار آن وسایل یا دستگاه باشد که در کنار این موارد مسأله بهینه‌سازی یا تلفیق دستگاه‌ها و عملکرد آنها نیز مطرح است و دامنه کاربرد این زمینه آنچنان وسیع است که سالانه صدها مقاله در جهان در این زمینه چاپ می‌شود.
 
 
۳- خرید و فروش تجهیزات پزشکی
بدون شک صنعت تجهیزات پزشکی، یکی از سودآورترین صنایع جهان است و البته به دلیل شرایط خاص کاربری و درگیر بودن با مقوله سلامت انسان از حساسیت ویژه‌ای برخوردار است.
 
 
وظایف مهندس پزشکی
به طور کلی وظایف اصلی مهندس پزشکی را می توان در موارد زیر خلاصه کرد :

  • انجام کارهای تحقیقاتی و پژوهشی نظری و عملی در خصوص تولید یا بهبود کیفیت تجهیزات و دستگاه های پزشکی
  • طراحی و تولید لوازم ، تجهیزات و دستگاه های پزشکی
  • نصب و راه اندازی تجهیزات پزشکی
  • آموزش نحوه استفاده و نگهداری از تجهیزات و دستگاه های پزشکی به کارکنان بیمارستان ها، پزشکان و …
  • نظارت واجرای عملیات صادرات و واردات تجهیزات و دستگاه های پزشکی

 
 
برخی از مهارت ها و توانمندی های کلی لازم برای یک مهندس پزشکی

  • داشتن علاقه و آشنایی کافی با علومی مانند ریاضیات، فیزیک، شیمی و زیست شناسی
  • مهندسی پزشکی- توانایی مناسب در حوزه مهندسی مرتبط با تخصص خود – به عنوان مثال مهندس پزشکی بیوالکتریک باید در مباحث برق و الکترونیک و مهندس پزشکی بیومکانیک در مباحث مکانیک تسلط داشته باشد.
  • خلاقیت و نوآوری – به دلیل جدید بودن این حوزه، بسیاری از زمینه های شغلی به تحقیقات و اختراع روش ها و ابزارهای پزشکی مربوط می شود.
  • علاقه به کارهای تحقیقاتی – بخشی از کار مهندس پزشکی به پژوهش و تحقیقات مربوط می شود.
  • آشنایی با بازاریابی و فروش – به خصوص برای مهندسان پزشکی که در کار واردات و صادرات تجهیزات و دستگاه های پزشکی فعالیت می کنند.
  • آشنایی با زبان انگلیسی برای فهمیدن دستورالعمل های مربوط به نحوه استفاده و بکارگیری دستگاه ها و تجهیزات پزشکی وارداتی،  دسترسی داشتن به آخرین اطلاعات و اخبار مرتبط و برقراری ارتباط با شرکت های تحهیزات پزشکی خارجی

 
 
درس‌های‌ این‌ رشته‌ در طول‌ تحصیل :
دروس‌ مشترک‌ در گرایش‌های مختلف‌ :
ریاضی‌ عمومی‌، معادلات‌ دیفرانسیل‌، فیزیک‌ عمومی‌، برنامه‌نویسی‌ کامپیوتر، آمار حیاتی‌ و احتمالات‌، محاسبات‌ عددی‌، استاتیک‌ و مقاومت‌ مصالح‌ در مهندسی‌ پزشکی‌، ریاضیات‌ مهندسی‌، مقدمه‌ای‌ بر مهندسی‌ پزشکی‌ زیستی‌،

تجهیزات‌ عمومی‌ بیمارستان‌ها و کیلینیک‌های‌ پزشکی‌، مدارهای‌ الکتریکی‌، الکترونیک‌، مدارهای‌ منطقی‌، بهداشت‌ عمومی‌، اصول‌ توانبخشی‌ وسایل‌ و دستگاه‌ها، اصول‌ و کلیات‌ مدیریت‌ خدمات‌ بهداشتی‌ ـ درمانی‌، اصول‌ سیستم‌های‌ رادیولوژی‌ و رادیوتراپی‌، فیزیولوژی‌، آناتومی‌، فیزیک‌ پزشکی‌، زبان‌ تخصصی‌ مهندسی‌ پزشکی‌، بیوفیزیک‌، کارورزی‌ ، پروژه‌.
 
 
گرایشهای رشته مهندسی پزشکی
گرایش‌ بیوالکتریک:
‌هدف‌ این‌ رشته‌ تربیت‌ متخصصانی‌ است‌ که‌ بتوانند از عهده‌ تجهیز، نگهداری‌ و طراحی‌ دستگاه‌های‌ پزشکی‌ برآیند؛ یعنی‌ مهندس‌ الکترونیک‌ مجربی‌ باشند که‌ با زمینه‌های‌ پزشکی‌ نیز آشنایی‌ داشته‌ و ‌بتوانند دستگاه‌های‌ پزشکی‌ را طراحی‌ کرده‌ و بسازند یا اینکه‌ مسؤول‌ سفارش‌ دستگاه‌ از خارج‌ از کشور باشند.

 
دروس‌ تخصصی‌ گرایش‌ بیوالکتریک‌:
مدارهای‌ الکتریکی‌، ماشین‌های‌ الکتریکی‌ مستقیم‌ و متناوب‌، الکترونیک‌، میکروپروسسور، مخابرات‌ آنالوگ‌ و دیجیتال‌، تکنیک‌ پالس‌، حفاظت‌ الکتریکی‌ در سیستم‌های‌ بیمارستانی‌، سیستم‌های‌ کنترل‌ خطی‌، اندازه‌گیری‌ الکترونیکی‌، تجزیه‌ و تحلیل‌ سیستم‌ها، مقدمه‌ای‌ بر هوش‌ محاسباتی‌ و زیستی‌.


گرایش‌ بیومکانیک‌ :
دانشجوی‌ مهندسی‌ پزشکی‌ گرایش‌ بیومکانیک‌ با به‌ کارگیری‌ مفاهیم‌ مکانیکی‌ در زمینه‌های‌ پزشکی‌ آشنا می‌شود. اهمیت‌ این‌ رشته‌ زمانی‌ آشکار می‌شود که‌ بدانیم‌ جلوه‌های‌ مختلف‌ انسانی،‌ جنبه‌های‌ مکانیکی‌ قوی‌ دارد.

مثلاً در ساخت‌ دست‌ یا پای‌ سیبرنتیکی‌ و قلب‌ مصنوعی‌ باید یک‌ متخصص‌ بیومکانیک‌ در مورد نحوه‌ حرکت‌ اندام‌های‌ یاد شده‌ نظر بدهد. همچنین‌ در زمینه‌ سازگاری‌ محیط‌ صنعتی‌ و غیرصنعتی‌ با بدن‌ انسان‌ علم‌ بیومکانیک‌ نقش‌ مهمی‌ را ایفا می‌کند.
 
 
دروس‌ تخصصی‌ گرایش‌ بیومکانیک‌:
دینامیک‌ و ارتعاشات‌ در مهندسی‌ پزشکی‌، خواص‌ مواد مهندسی‌، مقدمه‌ای‌ بر کاربرد مواد مهندسی‌ در پزشکی‌، مکانیک‌ سیالات‌، کینزیولوژی‌ و بیومکانیک‌ مقدماتی‌، ارتز و پروتز، طراحی‌ اجزاء، دینامیک‌ ماشین‌، ترمودینامیک‌ و انتقال‌ حرارت‌، طراحی‌ و تولید به‌ کمک‌ کامپیوتر، شیمی‌ عمومی‌، بیوشیمی‌.



گرایش‌ بیومواد :
فارغ‌التحصیل‌ گرایش‌ بیومواد با کار مواد مختلف‌ از قبیل‌ پلیمرها، سرامیک‌ها، کامپوزیت‌ها و مواد فلزی‌ در بدن‌ انسان‌ و در تجهیزات‌ پزشکی‌ آشنا می‌شود.
 
 
دروس‌ تخصصی‌ گرایش‌ بیومواد :
ترمودینامیک‌، شیمی‌ عمومی‌، خواص‌ مواد مهندسی‌، مقدمه‌ای‌ بر کاربرد مواد مهندسی‌ در پزشکی‌، پدیده‌های‌ نفوذ، انتقال‌ جرم‌ و انتقال‌ حرارت‌، فرآیند شکل‌دهی‌ و ساخت‌ بیومتریال‌ها، پروتزهای‌ بیومتریال‌ها، کارگاه‌ آزمون‌های‌ بیولوژیکی‌، شیمی‌ آلی‌، دینامیک‌ و ارتعاشات‌ در مهندسی‌ پزشکی‌، مکانیک‌ سیالات‌، بیوشیمی‌.


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 مصرف کننده) «در خط مقدم» نزدیک است و هم در ساخت و فرایند محصولات آموزش دیده است،

به شکل یک «پل یا رابط» بین تولید کننده‌های محصولات پزشکی و مصرف کنندگان 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.


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 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 پروتئینها 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 در می‌آورند 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 استخوانها 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 الگوریتمهای 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 سلولهای 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 روشهای 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 کامپیوتری استفاده می‌شود. سیستم‌های زنده دارای یک مجموعه بسیار با قاعده به همراه بازخورد برای کنترل خود هستند.

ازجمله علومی که با مدل سازی سیستمهای 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 وشاید به علت قدمتش با پزشکی نوپای غربی همپا نشده وسرشار از رموز واسرار است.


گرایش ابزار دقیق در مهندسی پزشکی
کاربردی است از الکترونیک در تشخیص و بررسی ساختار بیماری‌ها، رایانه‌ها بخش اصلی این گرایش را بر عهده دارند سیستم‌های تصویر پزشکی به وسیله مهندسان این رشته ساخته می‌شوند.


گرایش مدیریت فناوری اطلاعات پزشکی در ایران
دوره کارشناسی ارشد فناوری اطلاعات پزشکی به عنوان گرایش جدید از رشته مهندسی پزشکی پیشنهاد شده‌است. ضرورت وجود اطلاع رسانی پزشکی در حوزه پزشکی در دهه‌های گذشته از عوامل مهم در توجیه فناوری اطلاعات به عنوان یک رشته کاربردی مهم در دهه اخیر بوده‌است.

نظر به گسترش سریع حوزه فناوری اطلاعات مدیریت در این حوزه اهمیت روزافزونی یافته‌است. فناوری اطلاعات پزشکی هم اکنون از زمینه‌های مهم فناوری اطلاعات است و طبیعتاً مدیریت فناوری اطلاعات در این حوزه اهمیت زیادی دارد.
  

آینده شغلی، بازارکار
از آنجا که قیمت تجهیزات و دستگاه های پزشکی معمولا بسیار بالا است، بحث نحوه صحیح استفاده و نگهداری از آنها برای پزشکان و مراکز مختلفی مانند بیمارستان ها بسیار مهم می باشد. بنابراین مهندسان پزشکی ،که برای رفع این نیاز حضورشان ضروری است، می توانند جذب مراکز درمانی و بیمارستان ها شوند.

بسیاری از ابزار، تجهیزات و دستگاه های پزشکی از کشورهای دیگر به ایران وارد می شوند. در گذشته این پزشکان بودند که کارهای مربوط به سفارش دهی و امور فنی آنها را انجام می دادند که به دلیل نداشتن تخصص کافی و دانش فنی لازم، مشکلات مختلفی به وجود می آمد.

به همین دلیل امروزه شرکت های وارد کننده و همچنین صادرکننده این تجهیزات، از مهندسان پزشکی که دانش و تخصص لازم و مرتبط را دارند، استفاده می کنند. شاید بتوان گفت بخش عمده ای از فارغ التحصیلان مهندسی پزشکی جذب این شرکت ها می شوند.

همچنین مهندس پزشکی که تجربه و سرمایه کافی داشته باشد، می تواند به طور مستقل شرکت وارد کننده تجهیزات پزشکی راه اندازی کرده و حتی نمایندگی شرکت های خارجی را بگیرد .

به طور کلی از آنجایی که در حال حاضر حدود ۸۰ درصد صنعت پزشکی کشور ما را تجارت نجهیزات پزشکی تشکیل می دهد، اکثر فارغ التحصیلان مهندسی پزشکی جذب حوزه خرید و فروش تجهیزات پزشکی می شوند.

به دلیل جدید بودن حوزه مهندسی پزشکی زمینه های تحقیقاتی و پژوهشی مناسبی در کشور وجود دارد که مهندسان پزشکی، به خصوص آنهایی که در رده های عالی تحصیل کرده اند، می توانند جذب مراکز تحقیقاتی و پژوهشکده ها شوند.

شرکت ها یا کارخانجات تولید کننده انواع وسایل، تجهیزات و دستگاه های پزشکی از دیگر مکان هایی است که بسیاری از مهندسان پزشکی جذب آنها می شوند.

همچنین در صورت داشتن علاقه به آموزش و مدارک تحصیلی لازم، فارغ التحصیلان مهندسی پزشکی می توانند در دانشگاه ها و مراکز آموزش عالی به آموزش و تدریس و پژوهش بپردازند.

شغل مهندسی پزشکی در بیشتر کشورهای دنیا هم از بازارکار خوبی برخوردار است. ارتباط بسیار نزدیک مهندسی پزشکی با حوزه پزشکی و سلامت انسان ها، موجب وجود نیاز همیشگی و مداوم به این شغل شده است.

در سال های اخیر در رتبه بندی های مختلف معمولا این شغل جزء بهترین مشاغل ( از لحاظ درآمدی، آینده شغلی، پیشرفت شغلی و …) قرار داشته است.

ارسال یک پاسخ

لطفا دیدگاه خود را وارد کنید!
لطفا نام خود را در اینجا وارد کنید