معرفی رشته گرايش هاي گروه‌ مهندسی­ پزشکی

باليني-بيوالكتريك-بيومكانيك

دانشگاه آزاد اسلامی-واحد  مشهد

                                      تلفن و نمابر:         6629467-0511

website Address: http://bme.mshdiau.ac.ir

E-mail: این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید

به حول و قوه الهی گروه مهندسی­ پزشکی در سال 1382 به عنوان اولین و تنها مرکز آموزش عالی مهندسي پزشكي در شرق کشور فعالیت خود را با پذیرش دانشجو در رشته مهندسي پزشكي گرایش بیوالكتریك در مقطع کارشناسی­ارشد آغاز كرد. در سال 1384 و پس از فراهم آوردن شرایط لازم، پذیرش دانشجو در مقطع کارشناسی مهندسي پزشكي گرایش بیوالكتریك نیز آغاز شد. همچنين در سال 1389 دو گرايش كارشناسي مهندسي پزشكي-بيومكانيك و مهندسي پزشكي-باليني به گرايش­هاي داير اضافه گرديد.

در حال حاضر این گروه با 10 دوره پذیرش دانشجو در مقطع كارشناسی­ارشد (7 دوره فارغ­التحصیل)، 8 دوره دانشجو در مقطع کارشناسی مهندسي پزشكي-بيوالكتريك (4 دوره فارغ­التحصیل) و 3 دوره كارشناسي مهندسي پزشكي گرايشهاي بيومكانيك و باليني فعالیت دارد.

درسال1391با توجه به افزايش تعداد دانشجويان و در راستاي چشم‌انداز گروه براي فراهم‌آوردن مقدمات ايجاد دانشكده مهندسي پزشكي، با درخواست گروه براي تفكيك سه گرايش به سه‌ گروه مستقل موافقت گرديد.

فضاها و امكانات آزمایشگاهی

گروه مهندسي پزشكي از ابتدای راه­اندازی با تأسیس و تجهیز آزمایشگاه تخصصی، زمینه فعالیت علمی پژوهشی را برای دانشجویان فراهم آورده است. این آزمایشگاه یكی از مجهزترین آزمایشگاه‎های مهندسي پزشكي كشور بوده و دارای تجهیزات مختلف ثبت، اندازه‎گیری و پردازش سیگنال‎های حیاتی، ثبت تصویر، تجهیزات پزشكی و امكانات كامپیوتری بسیار خوب می‎باشد. اتصال به خطوط پر سرعت اینترنت از دیگر ویژگی­های این آزمایشگاه می­باشد. با توجه به اهمیت صحت و كیفیت در عملكرد تجهیزات پزشكی، كالیبراسیون این تجهیزات از برنامه‎های كاری این گروه می‎باشد كه در این زمینه علاوه بر تشكیل آزمایشگاه كالیبراسیون، انجام آزمون‎های ایمنی الكتریكی، كالیبراسیون تجهیزات ثبت ECG و تدوین استانداردهای مربوط انجام شده است.

در مقطع كارشناسی، علاوه بر امکان استفاده از آزمایشگاه­های گروه برق، گروه دارای آزمایشگاه مدار و الکترونیک پزشکی است که در آن مجموعه آزمایشگاه‎های مدارهای الكتریكی، الكترونیك1و2، مدارهای منطقی، معماری كامپیوتر و ریزپردازنده ارائه می­گردد. همچنین آزمایشگاه اختصاصی فیزیولوژی با گرایش مهندسي پزشكي از ویژگی‎های استثنائی گروه است كه دارای تجهیزات پیشرفته ثبت و اندازه‎گیری سیگنال‎های فیزیولوژی مبتنی بر كامپیوتر می‎باشد. گروه با راه­اندازی و تجهیز اتاق پروژه، امکان اجرای پروژه­های عملی برای دانشجویان کارشناسی فراهم آورده است.

فعالیت های علمی- پژوهشی

انجام پروژه‎های تحقیقاتی و كاربردی با تأكید بر نیازهای داخلی سرلوحه فعالیت‎های علمی­پژوهشی گروه مهندسي پزشكي است که در این راستا «مرکز تحقیقات مهندسي پزشكي» شروع به کار نموده است. تاکنون پروژه‎های كارشناسی­ارشد اجرا شده در زمینه­های فعالیت­های تخصصی گروه بوده است كه شامل حوزه­های ذیل می­باشد:

-   تجزیه و تحلیل فرآیندهای مغزی (حافظه، توجه، بیهوشی، هوشیاری بالا و BCI)

-   پردازش و شناخت سیگنال های حیاتی (ERP, EEG و ECG)

-   پردازش و شناخت سیگنال‎های صوتی (صحبت، PCG، تنفس)

-   فناوری اطلاعات و ارتباطات پزشكی (Telemedicine و E-Health)

-   بیوفیدبك

چشم انداز

چشم­انداز گروه مهندسي پزشكي «قطب علمی مهندسي پزشكي زیستی منطقه در جهت تأمین سلامت عمومی جامعه و تولید علم» می‎باشد. در این راستا راه­كارهای عملیاتی و برنامه­های گروه تعیین و تدوین شده است و از آن جمله موارد زیر می­باشد:

-   راه‎اندازی رشته مهندسی پزشکی در كلیه گرایش‎ها (بیوالكتریك، بیومكانیك و بیومتریال و بالینی) در كلیه مقاطع (كارشناسی، كارشناسی ارشد و دكترا)

-   توجه به دانش و مهارت‎های نوین در فعالیت‎های آموزشی و پژوهشی

-   ایجاد محیط علمی و خلاق برای تربیت دانش آموخته كارآفرین

-   حركت در راستای فرهنگ سازی و فرهیخته كردن جامعه دانشگاهی

-   تجزیه و تحلیل سیگنال‎های سایكوفیزیولوژیكی

-   طراحی و ساخت ابزار­دقیق پزشكی (سیستم‎های ثبت سیگنال حیاتی)

-   تشخیص و كنترل دیابت

-  

-   ایفای نقش برتر در تولید علم

خدمات گروه

-   خدمات مشاوره علمی­تخصصی (در زمینه­های مختلف مهندسي پزشكي، كارگاه‎های آموزشی، دوره‎های تخصصی)

-   خدمات پشتیبانی تخصصی (خدمات آزمایشگاهی، خدمات كارگاهی، خدمات علمی و ...)

-   كالیبراسیون تجهیزات پزشكی بیمارستانی

-   اجرای پروژه‎های علمی پژوهشی

معرفی اعضای گروه‌هاي مهندسي پزشكي

مدیر گروه مهندسي پزشكي-بيوالكتريك (كارشناسي و كارشناسي ارشد):   دکتر مهدي آذرنوش

مدیر گروه مهندسي پزشكي-باليني:           مهندس محمد راوري

مدیر گروه مهندسي پزشكي-بيومكانيك:    دكتر فرامرز فيروزي

معاون گروه مهندسي پزشكي-بيوالكتريك: دكتر مجيد قشوني

اعضاي هيأت‌علمي

كارشناسان آزمايشگاه هاي گروه هاي مهندسي پزشكي

مهندس وحید رضائی                          مهندسي برق- الكترونيك-دانشجوي كارشناسي ارشد مهندسي پزشكي

مهندس مهدی بهلوری                        مهندسي برق- الكترونيك-دانشجوي كارشناسي ارشد مهندسي  برق- الكترونيك

كارشناسان امور آموزشي گروه

آقای محمود نجاتی        كارشناس امور آموزشي (کارشناسی و ارشد بيوالكتريك)

آقای رضا محمديان        كارشناس امور آموزشي (گروه باليني و گروه بيومكانيك)

تاریخچه‎ی مهندسي پزشكي

ظهور اولیه مهندسي پزشكي قدمتی چند هزار ساله دارد و شواهد تاریخی نشان می­دهد که ایرانیان باستان از جمله اولین مللی بوده­اند که برای معلولین جنگی پاهای مصنوعی می­ساخته­اند. از نظر آکادمیکی، آموزش مهندسي پزشكي به شکل جدی و رسمی در سطح دانشگاهی از دهه­ی 50 قرن بیستم آغاز گشت و علیرغم این قدمت نسبتاً طولانی و برخلاف بسیاری از رشته­های کلاسیک مهندسی که دوران اوج محدودی را سپری نموده­اند، به علت ماهیت چند بعدی این رشته، امروزه مهندسي پزشكي یکی از رو به رشدترین رشته ها در دنیا بوده و روز به روز توجه محققین بیشتری را به خود جلب می نماید، به طوری که در دهه­ی گذشته شمار دانشگاه­هایی که تنها در آمریکا این رشته را ارائه می­دهند از حدود چهل دانشگاه به بیش از یکصد دانشگاه افزایش یافته و در بسیاری از این دانشگاه­ها دانشکده­ای مستقل به مهندسی پزشکی اختصاص یافته و دوره­های کارشناسی نیز ارائه می­گردد.

فعالیت امروزی این رشته در قرن بیستم با کشف و ثبت سیگنال الکتریکی قلب آغاز شد و فعالیت مؤسسات مهندسي پزشكي و اولین انجمن و کنفرانس خاص این علم در نیمه­ی اول قرن بیستم رخ داد. در ایران نیز این علم در سال 1366 با اجرای پروژه دست سیبرنتیك توسط آقای دكتر هاشمی­گلپایگانی و تأسیس آزمایشگاه مهندسی پزشكی بنیان نهاده شد و در سال 1371 دانشکده مهندسي پزشكي دانشگاه امیرکبیر با گرایش بیوالکتریک شروع به کار نمود و از سال 1374 اولین دوره دانشجویان کارشناسی (با گرایش بالینی) پذیرفته شدند.

مهندسي پزشكي چیست؟

این رشته از نظر کاربردی به کار­گیری مناسب علوم مهندسی در پزشکی است به نحوی که بتوان از آمیزش و تلفیق این دو زمینه به مواردی همچون طراحی، ساخت، نگهداری و بهره­برداری وسایل و تجهیزات پزشکی با روش­های پیشرفته و تکنیک­های مهندسی دست یافـت. مهندسي پزشكي به شکلی وسیع و منسجم از رشته­های مهندسی دیگری چون الکترونیک، مکانیک و مواد بهره می­جوید. همه­ی کشورها ناچارند از مصنوعات مهندسی پزشکی استفاده کنند. این وسایل و تجهیزات حجم بسیار زیادی از بودجه­های بیمارستان و درمان (حدود30% از هر تخت) را می­طلبند. البته این رشته­ی چند زمینه­ای دارای اثرات کاربردی و ثمردهی دیگری هم هست. مثل ساخت اندام­های مصنوعی و وسایلی که به معلولان، نابینایان، ناشنوایان و معلولان جسمی از پا کمک می کنند.

در مهندسي پزشكي از مدل­سازی سیستم­های بیولوژیکی، شناسایی عملکرد و رفتار این سیستم­ها و نیز شناخت برخی از این رفتارها که از طرق دیگر قابل پیش بینی و اندازه­گیری نیستند، بحث می­شود. در مهندسي پزشكي همچنین می­توان از ابعاد دیگر نظیر اطلاع­رسانی، سیستم­های کمک درمانی با استفاده از بانک­های اطلاعاتی بیماران و سوابق بیماری آنها و نیز پرستار الکترونیکی نام برد. بنابراین جایگاه مهندسي پزشكي استفاده از علوم و نیروهای متخصص علوم مهندسی است که با فضاهای پزشکی و کلینیکی آشنایی دارند و می­توانند این علوم را در فضای پزشکی به خوبی به کار گیرند.

گرایش­ها و زمینه های تخصصی و مرتبط با این رشته کدامند؟

در زمینه مهندسی­پزشكی هر روز ابداعات وسیعی صورت می­گیرد كه با توجه به دامنه گسترده­ی این رشته و پیشرفت علوم و تکنولوژی و نیاز­های جامعه، در سطح دنیا به گرایشات متعددی تقسیم می­شود و به معرفی مختصر هر یک از شاخه­های تخصصی اصلی و مرتبط با مهندسي پزشكي می پردازیم:

بیوالکتریک (Bioelectric): همانطور که از عنوان بیوالکتریک پیداست، حد واسط و حلقه­ی اتصالی است بین فرآیند های الکتریکی و بیولوژیکی. به تعبیر دیگر، سیستم­ها، دستگاه­ها و تکنیک­هائی هستند که دارای ماهیت الکتریکی­اند و می­توانند در حوزه­ی پزشکی به کار گرفته شوند. در این زمینه می­توانیم بسیاری از دستگاه­هایی را نام ببریم که در آزمایشگاه­ها و بیمارستان­ها مورد استفاده قرار می­گیرند. 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 یاری می جوید. در زمینه­ی شاخه­های مطرح در بیو­الکتریک در مجموع می­توان از چهار حوزه­ی تقریباً مشترک ابزار دقیق، کنترل، مدل­سازی و پردازش­سیگنال نام برد که این حوزه­ها خود نیز به زیر­مجموعه­های متعددی تقسیم می­شوند. اهم حوزه هایی که یک مهندس بیوالکتریک در آن فعالیت می کند عبارتند از:

1- پردازش سیگنال­های حیاتی: پردازش علائم حیاتی یكی از گسترده‌ترین مباحث موجود در فعالیت‌های گرایش بیوالكتریك است. این مبحث در واقع بخشی از مبحث كلّی «پردازش سیگنال» است كه مورد بررسی و استفاده بسیاری از گرایش‌های مهندسی، به ویژه مهندسی مخابرات و الكترونیك می‌باشد، امّا بنا به ماهیت خاص سیگنال مورد پردازش در كارهای پزشكی، توجه به نكات خاصی در پردازش سیگنال‌های حیاتی الزامی است كه به این مبحث موجودیت خاص و ویژه‌ای داده است. همچنین در تمامی موارد ثبت سیگنال، دادة اخذ شده دارای نویزها و آرتیفكت‌های مختلف است كه لازم است قبل از هر كاری بر روی سیگنال، این زواید از آن حذف شوند. از این رو مبحث حذف نویز، یا در حالت كلی‌تر، بهبود كیفیت سیگنال از جمله مباحث مهم در پردازش سیگنال است.

2- پردازش تصاویر پزشکی و سیستم های تصویر برداری: تصاویر پزشكی با توجه به آنكه وضعیت بدن را به صورت دو بعدی و حتی سه بعدی (به­وسیله كامپیوتر) نشان می‌دهند، یكی از مهمترین وسایل تشخیص برای پزشكان هستند كه همواره بخش عظیمی از تحقیقات را به خود اختصاص داده‌اند. سیستم­های تصویر برداری را می توان به گروههایی شامل روشهای اشعه ایكس (رادیوگرافی، فلوئورسكوپی و CT)، روش مغناطیسی MRI، پزشكی هسته‌ای و روش‌های ماوراء صوت تقسیم كرد. تصاویر حاصله در روشهای فوق عموماً و به صورت خام قابل استفاده نیستند، لذا پردازشهای وسیع و گسترده‌ای روی آنها صورت می‌گیرد.

3- پردازش صوت وگفتار و طراحی سیستم های گفتار درمانی و کمک همراه معلولین گفتاری: گفتار یکی از علایم بسیار مهم زیستی است که از هوشمندترین موجود روی زمین، یعنی انسان صادر می‌گردد. با توجه به توسعة وسیع سیستم‌های کامپیوتری و اهمیت روزافزون انواع پردازش‌های صوتی و گفتاری در جهان امروز و ارتباط تنگاتنگی که ویژگی‌های گفتار تولید شده با خصوصیات آناتومیک و عصبی دستگاه تولید گفتار و همچنین چگونگی عملکرد سیستم اعصاب مرکزی او دارد، اهمیت پرداختن به این مقولة پرکاربرد مهندسی در دانشکدة مهندسی پزشکی ظاهر می‌گردد. موارد دیگر مربوط به این رشته، طراحی و ساخت وسائل و تجهیزات تشخیصی مثل شنوائی سنجی و ثبت و پردازش سیگنال‌های برانگیختة شنوائی، انجام پردازش های لازم در اعضای مصنوعی شنوائی مثل حلزون مصنوعی گوش و ساخت دستگاه‌هائی است که به کمک افراد لال و یا دارای مشکلات حاد گفتاری بیایند و به صورت دستگاهی کمک همراه معلول و یا کمک درمان او عمل نمایند.

4- مدلسازی سیستم های بیولوژیک: مطالعه، تحلیل و مدلسازی سیستم‌های بیولوژیکی در عین اینکه راهگشای پیشرفت فنی و علمی در دیگر شاخه های رشتة بیوالکتریک می باشد، به صورت ایده بخشی قوی برای انجام ابداعات در شاخه‌های دیگر علوم مهندسی مثل رشتة پردازش سیگنال، مخابرات و کنترل عمل می‌کند. اهمیت این شاخه از گرایش بیوالکتریک از زیربنائی بودن آن برای دیگر شاخه‌های این گرایش نشأت می‌گیرد. سیستم های بیولوژیک دارای ساختارهای فیزیولوژیک و کنترلی بسیار پیچیده و کارآ میباشند. تحلیل و مدلسازی کیفی و کمّی آنها در اکثر موارد فاصلة فوق‌العاده‌ای نسبت به آنچه که در واقع است، می‌گیرد، ولی حرکت در این جهت علاوه بر اینکه به مدل‌هائی مهندسی منجر می‌شود که قابل استفاده در بخش‌های دیگر مهندسی بیوالکتریک هستند، ایده بخش ابداع روش‌های قوی تر در شاخه‌های دیگر مهندسی نیز میباشد. برای مثال مدل‌های مهندسی مثل شبکه‌های عصبی مصنوعی و بسیاری از پردازشگرها و کنترلرهای هوشمند، ایدة اولیة خود را از چگونگی عملکرد سیستم‌های بیولوژیک و زنده اخذ نموده‌ و می‌نمایند. مدلسازی سیستم‌های بیولوژیک محدود به دایرة خاصی نیست و از مدلسازی کمّی و کیفی یک سلول تا مدلسازی سیستم اعصاب مرکزی انسان، یعنی مغز، ادامه می‌یابد.

5- طراحی بخش های الکترونیکی و کنترل اعضاء و اندام مصنوعی و ساخت وسایل توانبخشی: از بخش های مهم و تخصصی رشتة مهندسی پزشکی طراحی و ساخت اندام مصنوعی است. در این راه علاوه بر تخصص‌های بیومکانیک جهت طراحی و ساخت بخش‌های مکانیکی اندام مصنوعی و بیومواد جهت سازگار ساختن آنها با ویژگی‌ها و حساسیت‌های اندام طبیعی که در مجاورت آنها قرار می‌گیرند، در مواردی که اندام مصنوعی از نوع فعال هستند، نیازمند مدارات الکتریکی، الکترونیکی و دیجیتالی می­باشند. از این نوع اندام مصنوعی برای مثال می‌توان از دست و پای مصنوعی فرمان‌پذیر، حلزون مصنوعی گوش و چشم مصنوعی نام برد که همگی از فن‌آوری‌های بسیار پیشرفتة روز استفاده می‌کنند. طراحی و ساخت این گونه وسایل، یکی از جالب‌ترین و مهم‌ترین بخش‌های فنی و پژوهشی مربوط به گرایش مهندسی بیوالکتریک است.

6- ثبت سیگنال های حیاتی و طراحی سیستم­های مانیتورینگ بیمارستانی: این بخش مربوط به طراحی و ساخت وسایلی جهت ثبت داده‌ها و علائم حیاتی از بیمار می­شود. با توجه به توانایی‌ها و گسترش روزافزون فن‌آوری دیجیتال، این سخت افزارها غالباً به كامپیوتر متصلند و لذا تولید مدارهای واسط مناسب بوسیلة فن‌آوری روز یكی از زیر مجموعه‌های مهم تحقیقاتی در این مقوله محسوب می‌شود. با توجه به حجم بسیار بالای استفاده از تجهیزات مانیتورینگ و ثبت داده در محیط‌های بیمارستانی، از جمله اتاق­های عمل، آی‌سی یو، سی‌سی‌یو و آزمایشگاه‌های ثبت نوارهای قلبی و مغزی، اهمیت اقتصادی تولید چنین تجهیزاتی آشکار می‌گردد و ارزش کار مهندسی و تحقیقاتی بر روی این گونه وسایل را نشان می‌دهد.

7- طراحی و ساخت سیستم­های درمانی و آزمایشگاهی پزشکی: در این بخش تجهیزات فراوانی وجود دارد كه برخلاف موارد بیان شده كه در تشخیص كاربرد داشتند، در درمان بیماریها كاربرد دارند و با وجود نیاز فراوان به آنها در نقاط مختلف كشور، تا كنون در كشور ساخته و به صورت عمده عرضه نشده‌اند. محققان و متخصصان بیوالكتریك قادرند به ساخت اینگونه تجهیزات و یا تا حدامكان تولید داخل نمودن آنها اقدام نمایند. مواردی از این دست را می‌توان به شرح زیر ذكر كرد: سنگ شكنهای كلیه، تجهیزات فیزیوتراپی و كایروپراكتیك، تجهیزات رادیوتراپی، لیزرها.

8- طراحی و ساخت سیستم­های انفورماتیک پزشکی: امکان فعالیت مهندسان بیوالکتریک در حوزه های گسترده ای نظیر طراحی بانکهای اطلاعاتی پزشکی، طراحی سیستم­های مورد نیاز در مانیتورینگ و یا جراحی بیمار از راه دور، ایجاد شبکه های تبادل اطلاعاتی بین مراکز آموزشی- درمانی و بیمارستانهای کشور جهت کنترل بیماریهای مسری، انتقال بیماران و ... وجود دارد که نیازمند همکاریهای بین بخشی گسترده ای در سطح کشور می باشد.

بیومکانیک (Biomechanics): به استفاده از مکانیک کلاسیک (استاتیک، دینامیک، هیدرولیک، ترمودینامیک و ...) در زمینه های مهندسی پزشکی و بررسی حرکت تغییرات مواد جریان های درون بدن و طرح آنها و انتقال مواد شیمیایی در محیط­های بیولوژیکی می پردازد. پیشرفت در این شاخه به ساخت قلب مصنوعی، دریچه های قلب، مفاصل مصنوعی، درک بهتر از عملیات و کارکرد قلب، ریه، شریان­ها، مویرگ­ها، استخوان­ها، غضروف­ها، تاندون­ها، دیسک­های بین مهره­ای و پیوندهای سیستم اسکلتی- عضلانی بدن شده است.

بیومواد (Biomaterials): کاربرد این گرایش استفاده از بافت­های زنده و مواد مصنوعی و کاشت آنها در بدن است. انتخاب مواد صحیح برای کاشت و پیوند در بدن انسان و یکی از حساس­ترین و مشکل­ترین عملیات مهندسي پزشكي است. آلیاژهای فلزی، سرامیک­ها، پلیمر­ها و کامپوزیت­ها از مواد مورد استفاده در کاشت بافت­های مصنوعی هستند. این­گونه مواد باید غیر­سمی، غیر­سرطان­زا و از نظر شیمیایی غیر­فعال، بادوام و دارای قدرت مکانیکی کافی باشند تا بتوانند در مقابل نیروها و عوامل مختلف در طول زندگی مقاومت کنند. مواد جدیدتر، از سلولهای زنده تشکیل می شوند تا بتوانند شرایط بیولوژیکی و مکانیکی طبیعی تری برای بافت های زنده فراهم کنند.

مهندسی بالینی (Clinical engineering): به­کارگیری تکنولوژی در فرآیند های بیماری و بالینی است. متخصصان این رشته همراه با گروهی متشکل از پزشکان، پرستار­ها و تکنسین ها یک تیم درمانی را تشکیل می­دهند. مهندس­پزشک بالینی مسؤول خرید، نگهداری، تعمیر، بررسی اطلاعات کامپیوتری، تجهیزات پزشکی، ابزار کسب اطلاعات حیاتی و ... است. آنها همچنین تجهیزات مورد نیاز پزشکان و بیمارستان را در زمینه­های خاص، طراحی یا تطبیق می­دهند. تمامی این موارد مستلزم بهره­گیری از سیستم­های کامپیوتری، به­همراه تجهیزات و نرم­افزارهای طراحی شده برای کنترل این تجهیزات و جمع­آوری اطلاعات و تجزیه و تحلیل آنهاست. مهندس پزشک بالینی باید همواره از آخرین تکنولوژی­های مربوط به درمان و مراقبت­های پزشکی بهره­گیری کند.

مهندسی سلول ، بافت و ژنتیک (Cellular & Genetic engineering): این گرایش بیشتر به تحقیق در زمینه مسائل پزشکی در گستره میکروسکوپیک می پردازد. در این شاخه تخصص در آناتومی، بیو شیمی و مکانیک سلولی و ساختارهای درون سلولی، برای درک بیشتر از فرآیند های بیماری و توانایی داخل شدن به بخش های ویژه سلول لازم است. با این قابلیت می­توان طرح­ها و ابزارهای مینیاتوری ساخت که توانایی شبیه­سازی فرآیندهای سلولی و تعیین دقیق موضع بیماری و جلوگیری از عملکرد و فرآیندهای بیماری را داشته باشند.

تصویرگری پزشکی (Medical Imaging): در این رشته اطلاعات جمع آوری شده از تغییرات پدیده های فیزیكی در بدن (مانند الكتریسته، مغناطیس، صوت، گرما و ...) را با بهره گیری از تكنولوژی تحلیل و پردازش الكتریكی و سرعت بالای آن، تجزیه و تحلیل می كنند و بصورت یك تصویر در می­آورند. اغلب این تصاویر را می توان با اعمال غیر تهاجمی (اعمالی كه به بیمار هیچ آسیبی نرساند) به دست آورد، به نحوی كه هیچ اثر و دردی برای بیمار نداشته باشد و بر عكس روشهای تهاجمی، بسیار قابل تكرارند.

طراحی اندام­های مصنوعی و دستگاه­ها (Orthopaedic Bioengineering): با استفاده از روشهای مهندسی و محاسبات مکانیکی به بررسی اعمال و کارکرد استخوان­ها، مفاصل و عضلات می پردازد و می­تواند مفاصل را طراحی کند. متخصص این رشته اصطکاک روان سازی و فرسایش طبیعی مفاصل مصنوعی را بررسی می کند و فشارهای وارد بر سیستم عصبی- اسکلتی بدن را تجزیه و تحلیل می نماید. او درباره مواد بیولوژیکی و مصنوعی جدیدتر برای جایگزینی استخوان­ها، غضروف­ها، تاندون­ها و دیسک­های بین مهره­ای تحقیق می­کند.

مهندسی توانبخشی (Rehabilitation Engineering): یك شاخه جدید و توسعه یافته مهندسی پزشكی است. متخصصان این رشته به بالا بردن توانایی ها و بهبود بخشیدن به كیفیت زندگی افراد كمك می كنند. آنها به اصلاح منازل، محلهای كار، حمل ونقل و ... می پردازند و با توجه به پیشرفت تكنولوژی به طراحی محل های جدید و روشهای نوین برای سكونت، ارتباطات و ... كمك می نمایند. این افراد همچنین با استفاده از سخت افزارها و نرم افزارهای كامپیوتری و بهره گیری از دانش روز، مردم را در برابر مشكلات بالینی یاری می كنند.

تمامی گرایشهای گفته شده دارای ارتباطی تنگاتنگ با یكدیگر هستند. در بیشتر موارد مهندس پزشك كه در یك زمینه كار می كند، به دست­آوردها و اطلاعات موجود در زمینه های دیگر مهندسی پزشكی احتیاج دارد. به عنوان مثال طراحی یك استخوان لگن مصنوعی، به داشتن اطلاعاتی درباره آناتومی، بیو مكانیك استخوان، تحلیل راه یافتن و سازگاری مواد نیاز دارد. مثلاً طراحی یك دستگاه محرك الكتریكی عضلات فلج برای حركت و كنترل آن ها، به آشنایی با رفتار سیستم عضلانی - اسكلتی انسان نیاز دارد.

همچنین سایر تخصص­هایی که در ارتباط تنگاتنگی با مهندسي پزشكي می­باشند عبارتند از:

بیوانفورماتیك: طراحی و استفاده از ابزارهای كامپیوتری برای جمع­آوری و آنالیز اطلاعات پزشكی

بیوتكنولوژی: استفاده از ارگانیزم­های زنده برای تولید یا تغییر مواد و یا بهبود محصولات گیاهی و حیوانی

فناوری اطلاعات: استفاده از سیستم­های مخابراتی در مهندسی­پزشكی و واقعیت مجازی

رباتیك: استفاده از ربات­ها برای كمك به تیم پزشكی برای برنامه ریزی و یا انجام جراحی

مهندسی عصبی: زمینه­ای بین رشته­ای كه با بررسی سیستم­های عصبی در مغز و ایجاد ارتباط بین سیستم عصبی و سیستم­های الكترونیكی برای ایجاد پلی ارتباطی بین مغز و كامپیوتر

میکروالکترومکانیک: تركیبی از المان­های الكتریكی، سنسورها، عملگرها و المان­های مكانیكی كه روی یك قطعه سیلیكون ساخته می­شوند.

هدف از تأسیس مقطع کارشناسی مهندسی پزشکی چیست؟ و چه توانایی های مورد نیاز است؟

از تأسیس مقطع کارشناسی مهندسي پزشكي دو هدف دنبال می­شود، یکی اینکه دانشجویان در دوره­ی کارشناسی، برای انجام دادن تحقیقات و رفتن به مقاطع بالاتر و پرداختن به کارهای پژوهشی در سطح گسترده­تر در آن رشته آماده می شوند. هدف دیگر بیانگر نیاز و ضرورت وجود مقطع کارشناسی به تنهائی است و می­توان گفت هدف این دوره تربیت متخصصانی است که با هر دو زمینه­ی مهندسی و پزشکی آشنایی نسبی پیدا کنند و بتوانند در زمینه­ی طراحی، بهره برداری، مدیریت و نگه­داری از سیستم­های مربوط، به فعالیت بپردازد و وظایف زیر را به عهده گیرد:

الف) نصب و راه­اندازی دستگاه­ها، وسایل پزشكی و تجهیزات فنی بیمارستان­ها.

ب) تعمیر و نگهداری تجهیزات بیمارستانی.

ج) مشاوره فنی در سفارش و خرید دستگاههای پزشكی.

د) كمك در به كارگیری بهینه از دستگاههای پزشكی.

ه) همكاری در طراحی دستگاههای پزشكی.

و) همكاری در طرحهای تحقیقاتی پزشكی.

ز) مسوولیت فنی و مهندسی بیمارستان.

ح) ساخت وسایل و تجهیزات بیمارستانی.

دانش­آموختگان باید بسیاری از مسائل را هنگام کار بیاموزند. بنابراین کارشناسان ما با مدرک کارشناسی محدودیت­های زیادی دارند، ولی هدف از آموزش در مقطع کارشناسی، آموختن مسائل کاملاً تخصصی نیست و آموزش به شکل تخصصی د­ر مقاطع بالاتر دنبال می­شود. در راستای رسیدن به این اهداف انتظار می­رود دانشجو دارای توانایی­های زیر باشد:

1- توانایی علمی: دانشجوی این رشته لازم است در دروس ریاضی و فیزیك قوی باشد زیرا باید دید پایه ای قوی در مهندسی الكترونیك داشته باشد یعنی با كوشش و مطالعه بسیار هم در دروس اصلی رشته الكترونیك و هم در دروس تخصصی خود توانمند باشد. همچنین باید ذهنی خلاق همراه با قدرت خلق، آفرینش و ابداع مدلها داشته باشد تا نمونه های متفاوت در زمینه آلات و وسایل پزشكی را بسازد.

2- توانایی جسمی: دانشجوی این رشته باید محیط كار بیمارستانی را دوست بدارد یعنی علاقه مند باشد كه در بیمارستان و یا محیط های مرتبط فعالیت كند. داوطلبان این رشته باید با تمایل و رغبت شخصی آن را و محیط كار آن را انتخاب نمایند.

نوع دروس و زمینه تحصیلات آتی رشته به چه صورت است؟

با شناسایی تقسیمات مختلف این رشته و شاخه­های مربوط به آن به طور کلی سه شعبه­ی مشخص تحت عنوان مهندسی پزشکی تعریف گردیدند که عبارت بودند از: بیوالکتریک، بیومکانیک و بیومواد. امروزه در دنیا این سه گرایش با نام مهندسي پزشكي، در مقاطع مختلف تحصیلی به کار پرداخته، رشد کرده و به نتایج قابل توجهی نیز دست یافته­اند. در کشور ما نیز برای این گرایش­ها در مقاطع کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکتری برنامه­ریزی شده است.

گرایش بیوالکتریک حدود 80% دارای دروس مهندسی الكترونیك است و لذا با مهندسی برق و الكترونیك در رابطه ای تنگاتنگ است. البته در این رشته از واحدهای پزشكی دروس فیزیولوژی و آناتومی هم تدریس می­شود. بنابراین، عنوان مهندس پزشکی به هیچ عنوان نباید باعث شود که دانشجویان 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.

مهندسی پزشکی- بیوالکتریک، 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 ملزم 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.

امكان ادامه تحصیل در دوره كارشناسی ارشد و دکتری در رشته مهندسی پزشكی در کشور در سه گرایش عمده بیوالكتریك، بیومكانیكی و بیومواد فراهم است. در کشور ما تاکنون در بین دانشگاه­های دولتی فقط دانشگاه امیرکبیر و در دانشگاه آزاد اسلامی نیز واحد علوم و تحقیقات تهران دارای دانشکده مهندسي پزشكي با ارائه چهار گرایش در سه مقطع­تحصیلی هستند. سایر دانشگاه­هایی که پذیرش دانشجو در این رشته دارند عبارتند از دانشگاه صنعتی شریف، تهران، صنعتی خواجه نصیر، علم و صنعت، تربیت مدرس، شاهد، صنعتی سهند تبریز، دانشگاه اصفهان و همچنین دانشگاه آزاد اسلامی در واحدهای مشهد (تنها دانشگاه پذیرنده دانشجو در مقطع کارشناسی ارشد خارج از تهران در بین کلیه دانشگاه­های کشور)، دزفول و قزوین به تربیت دانشجویان مهندسي پزشكي می­پردازند.

جایگاه شغلی رشته در کشور چگونه است؟ ارتباط تئوری و تجربی این رشته در ایران چگونه است؟

در این زمینه باید از نیاز واقعی، امکانات کاربردی در این رشته، جایگاه علمی آن در کشور و نیز وضعیت ارتباط بین بخش دانشگاه و صنعت بگوییم. در حال حاضر بازار كار هیچ رشته ای در حد ایده­آل نیست و این شامل حال رشته مهندسی­پزشكی نیز می­شود اما بدون شك وضعیت فارغ التحصیلان این رشته، نسبت به رشته های مهندسی دیگر، مطلوبتر است. چون ارزش اقتصادی وسایلی كه مهندسین پزشكی طراحی، تعمیر، نگهداری یا خریداری می كنند، بسیار بالا است. برای همین مسؤولان بیمارستان­ها بطور نسبی برای حفظ و نگهداری آنها اهمیت بسیاری قائلند. این امر باعث شده تا خیلی از فارغ التحصیلان این رشته و حتی دانشجویان ترم­های آخر جذب بازار كار شوند.

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، راه­اندازی، 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 4 بخش کلی تقسیم کرد:

1- طراحی و ساخت: طراحی و ساخت دستگاههای آزمایشگاهی و الکترونیکی و تجهیزات مربوط به آنها، طراحی و ساخت بخشهای مکانیکی و برقی سیستم‌های تصویرگر پزشکی، طراحی و ساخت سیستم‌های اندازه‌گیری پزشکی و بیمارستانی و همچنین طراحی و ساخت قطعات و اندام مصنوعی بدن و موادی که در طول، تشخیص، درمان و معالجات بیماری­ها به­کار می‌روند.

2- تعمیر و نگهداری و بهینه سازی: از دیگر زمینه‌های کاری مهندسی پزشکی می‌توان به تعمیر، نصب، راه‌اندازی و نگهداری وسایل اشاره نمود 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. 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.

3- تشخیص بیماری و درمان: از دیگر موارد، زمینه­های همکاری جدی بین پزشکان و مهندسان پزشکی است تا این دو بتوانند به کمک هم مکمل کار یکدیگر باشند. ناهماهنگی و ارتباط نداشتن این دو گروه در زمینه­ی مهندسی پزشکی­، لطمه­ی بسیاری به پیشرفت این رشته در کشور وارد می کند. برای استفاده از تحقیقات در زمینه های گوناگون به ویژه در بخش پزشکی، باید بخش­های کلینیکی با مهندسان­پزشکی همگام باشند، چرا که مکمل یکدیگرند و باید همکاری کنند. در بسیاری اوقات پزشکان معترفند که به کمک مهندسان­پزشکی نیاز دارند. این همکاری در زمینه­های باز آموزی و برگزاری سمینارهای مشترک نیز دیده می شود که در کشور ما به جد به آن پرداخته نشده است. در کشورهایی که این رشته از قدمت و پیشرفت بیشتری برخوردار است دانش­آموختگان رشته­ی مهندسي پزشكي به عنوان کارمندان و دست­اندرکاران محیط پزشکی تلقی می شوند. اینان مهندسانی هستند که کاربرد و تخصص و علمشان در علوم پزشکی است.

4- خرید و فروش تجهیزات پزشکی: بدون شك صنعت تجهیزات پزشكی، یكی از سودآورترین صنایع جهان است و البته به دلیل شرایط خاص كاربری و درگیر بودن با مقوله سلامت انسان از حساسیت ویژه‌ای برخوردار است. واقعیت این است که ما حجم قابل ملاحظه­ای ارز خارجی را صرف تهیه و تجهیز وسائل و دستگاه­های پزشکی می­کنیم. برای مراکز درمانی و کلینیکی، دستگاه­های گران­قیمت با امکانات پیشرفته­ای تهیه می­نمائیم که وجودشان ضروری است و نمی­توان آن­ها را نادیده گرفت. لازم است برای جلوگیری از خرید کور در این حجم وسیع، کار توسط کارشناسان و متخصصان مهندسي پزشكي صورت گیرد. به این ترتیب خرید وسائل پزشکی، با پشتوانه­ی علمی و دانایی لازم انجام می­شود.

موقعیت­های شغلی ممکن برای مهندسان پزشک بر اساس زمینه­های کاری فوق به شرح ذیل است:

-     صنایع تولید تجهیزات و دستگاههای پزشکی، بیمارستانی و کلینیکی

-     بیمارستان ها

-     مراکز تحقیقاتی موسسات آموزشی و پزشکی

-     مراکز آموزشی

-     مؤسسه استاندارد

-     شرکت­های خصوصی

فارغ التحصیلان همچنین می­توانند در مراكز تحقیقاتی از قبیل بنیاد مستضعفان و جانبازان، مركز تحقیقات وزارت دفاع و سایر مراكز تحقیقاتی مشغول كار شوند. وزارت بهداشت، وزارت فرهنگ و آموزش عالی، وزارت صنایع، سازمان تامین اجتماعی، بیمارستانهای دولتی و خصوصی و ... نیز از سایر محلهایی هستند كه مهندس پزشك می تواند در آنجا مشغول شود.

دورنما و افق مهندسي پزشكي چگونه است؟

امروز به شکل جدی می توان از این مطلب صحبت به میان آورد که قرن آینده، قرن مهندسي پزشكي است. اگر در گذشته صنایع نظامی از جنبه­ی سود آوری و نیاز مطرح ترین صنعت­ها به شما می رفتند، امروز به دلیل اهمیتی که انسان ها به خود، سلامت و توانمندی­های خود می­دهند، مهندسي پزشكي این چشم انداز را می نمایاند. به همین لحاظ تولید محصولات مهندسي پزشكي از جدی­ترین نیازهاست و سرمایه­گذاری­های زیادی در این راستا انجام شده است.

با توجه به توضیحات داده شده و نوپا بودن این رشته در كشورمان به نظر می رسد تا سالیان متمادی امكان اشتغال برای فارغ التحصیلان این رشته میسر باشد. در نهایت می توان گفت برای ارتقای كیفی خدمات پزشكی و دستگاه­ها نیاز به متخصصان این رشته روزافزون است. در كشورهای پیشرفته هر بیمارستان، یك بخش مهندسی پزشكی دارد كه در بخش های مختلف بیمارستان فعالیت دارند. همچنین یك مهندس پزشك می­تواند در مؤسسات و شركتهای خصوصی یا دولتی، در زمینه ساخت تجهیزات پزشكی فعالیت كند که بیانگر ضرورت حضور متخصصان مهندسی پزشكی در جامعه است. در نهایت پیش­بینی می­شود آینده این رشته در ایران از چشم­انداز روشنی برخوردار باشد و ضرورت وجود مهندسان پزشك در بیمارستان­ها، خرید تجهیزات و ... در صرفه­جویی اقتصادی هم كاملاً احساس می­شود و می توان گفت كه زمینه توسعه این رشته فراهم است و برای كار بیشتر فضای مناسبی دارد. چنانکه امروزه جهت هماهنگ نمودن بخش مهندسی و پزشکی، دفتر تجهیزات پزشکی وزارت بهداشت با توجه به تبصره 2 ماده 16 از قانون مقررات امور پزشکی، دارویی، مواد خوردنی و آشامیدنی که ساخت یا ورود انواع مواد و ملزومات تجهیزات پزشکی، دندانپزشکی، مواد اولیه و بسته­بندی آنها را منوط به موافقت از طرف وزارت بهداشت می­داند، رسیدن به جایگاهی را که برای متولی سلامت جامعه یعنی وزارت بهداشت در نظر گرفته شده است را بدون همکاری و استفاده از متخصصان این حوزه ممکن نمی­داند. به همین دلیل در این حوزه بهره گیری از مهندسان پزشکی در خطوط تولید، عرضه، توزیع و مصرف تجهیزات پزشکی در کشور مورد توجه قرار گرفته است. شاید طی چند سال گذشته جایگاه مهندسی پزشکی در نظام سلامت چندان تعریف نشده بود اما امروز این ورق برگشته و حوزه سلامت کشور عطش بسیار جدی به حضور مهندسین پزشک در حوزه‌های تولید،‌ واردات و عرضه تجهیزات پزشکی دارد.

در زمینه مدیریت تجهیزات پزشکی نیز حضور مهندسین پزشک مغتنم و مقتضی است. در وزارت بهداشت جایگاه اداره تجهیزات پزشکی کاملا شفاف شده و جایگاه مهندسین پزشکی به ازای تعداد تخت‌های مشخص بیمارستانی، تعریف و تصویب شده است. بر اساس آن بازای هر 100 تخت بیمارستانی به یک کارشناس و یک تکنسین نیاز است که برآورد می شود به حدود 2000 کارشناس در این زمینه نیاز داشته باشیم بر این اساس مهندسین پزشک باید در مدیریت تجهیزات پزشکی نیز حضور داشته باشند. امروزه نیاز است که مهندسین پزشک بتوانند در حوزه‌های مدیریتی وزارت بهداشت نیز حضور یابند. حال که بهره­گیری از مهندسان پزشک در نظام سلامت کشور تعریف شده است نسبت به این موضوع باید توجه ویژه شود تا بتوان نهایت استفاده را از مهندسان پزشکی برای ارتقاء سلامت جامعه به کار برد.