معرفی  

تشخیص به موقع بیماری ها و به کارگیری اصول و روش های صحیح در کنار سیستم و تجهیزات مناسب از اتلاف عمر، انرژی و تحمل مصائب و درد و رنج انسان ها می کاهد. به جرأت می­توان برای رشته پزشکی و مهندسی پزشکی قدمتی برابر قدمت انسان در نظر گرفت. چرا که انسان های اولیه نیز بطور ناخودآگاه از علوم فنی و مهندسی در جهت حفظ سلامتی و بهبود زندگی خود بهره می جسته اند. قرن گذشته را می توان نقطه عطفی در تاریخ مهندسی پزشکی و استقلال این دانش نام برد. کشف پرتوهای ایکس و به دنبال آن استفاده از پرتوهای یونیزان و غیریونیزان در امر تشخیص و درمان، ساخت تجهیزات پیشرفته با به کارگیری علوم فنی و مهندسی مختلف، طراحی و ساخت اندام و اعضاء مصنوعی باعث گسترش روزافزون و کاربردی این رشته در علوم پزشکی و شاخه های وابسته گردید.

مهندسی پزشکی کاربرد روش ها و تحلیل های علوم مهندسی و ریاضی و فیزیک در حل مسائل مربوط به علوم پزشکی است. این دانش دیدگاه سیستمی مهندسی را با تحقیق استقرایی در پزشکی پیوند می زند. رشته مهندسی پزشکی شاخه ای است که همکاری نزدیک در زمینه علوم فنی مهندسی و پزشکی را فراهم آورده است. هدف نهایی این رشته تربیت نیروی انسانی متخصص است که به هر دو زمینه آشنایی نسبی پیدا نموده و نقش خود را در کمک به تأمین بهداشت عمومی جامعه ایفا کند. تبادل نظر علمی متخصصین حوزه های فنی و مهندسی و پزشکی که هر یک به طور مجزا تشکیل دهنده و ارکان موثر علوم حوزه خود می باشند، باعث انسجام بخشیدن به سیر تکاملی، اجتماعی و اقتصادی از طریق برخوردهای چند رشته ای گردیده است.

نیاز انسان به رویکرد علوم پایه همچون علوم پایه و فنی در علوم پزشکی خصوصاً در مباحث تشخیص و درمان در طول زمان تبلور بیشتری پیدا نموده است. این تبلور و تحول با انباشت روزافزون نیازهای انسان در حال پیشرفت از یک سو و توسعه سریع دانش بشری از سوی دیگر حاصل شد، به گونه ای که دیگر رویکردهای سنتی در تحقیقات پزشکی جوابگوی مسائل معاصر نبود. بدینگونه دانش مهندسی پزشکی به گونه ای خودجوش ظاهر شد، توسعه پیدا کرد و اکنون به صورت آکادمیک در پهنه علم و تکنولوژی هویت یافته است. در اغلب جنبه های بهداشت، پیشگیری، تشخیص و درمان، توانبخشی و توسعه سیستم های جانبی در امر پزشکی، مسائلی وجود دارد که به رویکرد فنی و پایه ای احتیاج دارند و مهندسی پزشکی ناظر بر چنین رویکردی است.

حوزه های مرتبط با رشته مهندسی پزشکی :

با توجه به بکارگیری ذاتی علوم پایه و فنی در سیستم های بیولوژیکی نمی توان حوزه خاص و مشخصی را برای این رشته درنظر گرفت؛ پیچیدگی رو به افزایش تکنولوژی پزشکی تقاضا را برای حرفه ­ای مناسب که پلی بین پزشکی کلینیکی و تکنولوژی کاربردی پزشکی باشد، افزایش داده است. متخصصین این حرفه بایستی قابلیت تعریف یک مسأله پزشکی را با تعبیر علم مهندسی داشته باشند و بتوانند راه حل مناسب هم برای احتیاجات مهندسی و هم پزشکی پیدا کنند. آموزش و پرورش چنین افرادی هسته دانش مهندسی پزشکی را تشکیل می دهد.

دانش مهندسی پزشکی معمولاً بر مبنای تقسیم بندی کلاسیک دانشگاه های  تکنولوژیک دنیا به سه محور بیوالکتریک، بیومکانیک و بیومتریال مشخص می­گردند. به لحاظ کاربردی می­توان ضمن حفظ این تقسیم بندی، به زیر مجموعه هایی اشاره نمود که خط اصلی محورهای کاربردی را در حوزه مهندسی پزشکی روشن می­کنند.

محورهای کاربردی مهندسی پزشکی :

 گرایش بیوالکتریک در مهندسی پزشکی دربرگیرنده یکی از گسترده ترین حوزه های تحقیقاتی در بین گرایش ها می باشد. یکی از ویژگی های این گرایش رویکرد خاص و دامنه وسیع آن بر علوم فنی از شاخه های مختلف الکترونیک تا علوم کامپیوتر و تکنولوژی اطلاعات می باشد.

در ذیل به برخی از این موارد که به طور مشخص تری در تلفیق با علم پزشکی می باشند، اشاره شده است.

 

  سیستم های تصویربرداری و پردازش تصاویر پزشکی

تصاویر پزشکی با توجه به آنکه وضعیت بدن، ارگان ها و عملکرد آنها را به صورت دو و سه بعدی نمایش می دهند، یکی از بهترین وسایل تشخیص به شمار می روند که همواره بخش عظیمی از تحقیقات را به خود اختصاص داده اند. سیستم های تصویربرداری به گروه های مختلفی از جمله: روش های اشعه ایکس (X-Ray)، روش مغناطیسی (MRI)، پزشکی هسته ای (Nuclear medicine)، ماوراءصوت (Ultrasound) تقسیم بندی می گردند. در این مقوله به پروژه های کاربردی و تحقیقاتی از قبیل تحقیق، طراحی و الگو دهی روش ها و فن آوری های  جدید در تصویربرداری پزشکی، اصلاح سیستم های قدیمی تصویربرداری، تنظیم و تدوین استانداردهای بالاتر، طراحی نرم افزارهای ترکیب تصاویر و... می توان اشاره نمود.

 

دریافت و پردازش سیگنال های حیاتی

دریافت و پردازش علائم حیاتی یکی از گسترده ترین مباحث در فعالیت های مهندسی پزشکی است. غیر از مراحل پردازش که از مهمترین موارد درخصوص این سیگنال ها می باشد، اصولاً ثبت و آماده سازی برخی از سیگنال های حیاتی نیاز به یک کار محاسباتی اولیه دارد. یکی از بارزترین این موارد، ثبت پتانسیل های برانگیخته مغز، به دلیل دامنه بسیار کم این سیگنال ها در مقایسه با فعالیت زمینه مغزی و تکرار تحریک است که باید توسط یک بلوک اولیه پردازش سیگنالی انجام پذیرد.

 

تشخیص مشخصه های حیاتی

با توجه به روش های پردازش سیگنال های حیاتی، می توان از آنها برای تشخیص پارامترهای حیاتی افراد نیز بهره جست. از جمله کاربرد این سیستم ها می توان به بررسی سیگنال های مغزی در حالت بیهوشی به منظور تشخیص عمق بیهوشی و همچنین سیستم های ثبت غیرتهاجمی اشاره نمود.

 

مدلسازی سیستم های بیولوژیکی و بیوفیزیک

مطالعه، تحلیل و مدل سازی کامپیوتری سیستم های بیولوژیکی، راه گشای پیشرفت فنی و علمی در شاخه های مختلف علوم پزشکی می ­باشد. سیستم های بیولوژیک دارای ساختارهای فیزیولوژیک و کنترلی پیچیده و کارآ می باشند. تحلیل و مدل سازی کیفی و کمی آن ها ایده بخش در طراحی، و ابداع بسیاری از روش های تشخیص و درمان می باشد. این مدل سازی از عملکرد یک سلول تا یک ارگان و سیستم پیچیده ادامه می یابد. در این خصوص می توان به مواردی از قبیل: مدلسازی عضلات، سیستم عصبی، قشرهای حرکتی مغز، نخاع، چشم و سلولهای عصبی بینایی، تولید گفتار و شنوایی، جریان خون و فاکتورهای مرتبط، سیستم تنظیم درجه حرارت بدن و... اشاره نمود.

 

طراحی و ساخت سیستم ها و ابزارهای تشخیصی و درمانی

در این بخش با توجه به بررسی ساختاری و کاربردی ارگانهای مختلف بدن، ایده ها و روش های نوینی درخصوص طراحی و ساخت تجهیزات مورد نیاز در زمینه های مختلف علوم پزشکی از قبیل: تشخیص، درمان، توانبخشی و آزمایشگاهی شکل می گیرد که در صورت امکان تولید آنها در داخل کشور، کمک قابل توجهی به جلوگیری از خروج ارز و بالا بردن توانایی کیفی و کمی علوم کشور می گردد.

 

تدوین و ارتقاء استانداردهای پزشکی

کاهش هزینه های ناشی از ارائه خدمات بهداشتی درمانی و در عین حال بالا بردن کیفیت این خدمات از مهمترین دغدغه های متولیان بخش بهداشت و درمان هر کشور است. پیش نیاز این امر وجود دستورالعمل ها و استانداردهای زیرساختاری در ارائه این خدمات و به اشتراک گذاشتن اطلاعات بین مراکز مختلف می باشد. این امر می تواند از طریق ایجاد یک شبکه کارآمد اطلاعاتی به صورت باز یا بسته تحقق پیدا نماید.

 

طراحی و ساخت اندام و اعضاء مصنوعی و وسایل توانبخشی و اعمال اراده و ارسال فرامین به آنها

ساخت اعضاء و اندام های مصنوعی از جمله مباحثی است که نیاز به همکاری مشترک محققین زمینه های مختلف از جمله مکانیک، الکترونیک، کنترل و علم مواد و... دارد و کنترل آن همانند کنترل هر وسیله ای نیاز به پیش بینی ها و تمهیداتی دارد که باید به دقت لحاظ گردند.

  

پردازش صوت و گفتار و طراحی سیستم های گفتار درمانی

گفتار یکی از علائم مهم زیستی و وسیله ارتباط با دیگران است. با توجه به توسعه وسیع سیستم های  کامپیوتری در پردازش، امروزه ارتباط زیادی بین ویژگی های گفتار تولید شده با خصوصیات آناتومیکی و عصبی دستگاه تولید گفتار و همچنین عملکرد سیستم اعصاب مرکزی مشخص گردیده است. از جمله مقوله های این زمینه می توان به مواردی از جمله بازشناسی گفتار، بازسازی گفتار، حذف نویز از گفتار، مدل سازی آهنگ گفتار و لهجه، آشکارسازی  هیجانات روحی از گفتار و... اشاره نمود.

 

فناوری اطلاعات پزشکی و زیستی و پزشکی از راه دور

اطلاع رسانی زیستی- پزشکی از شاخه های مهم دانش فن آوری اطلاعات (IT) می باشد. امروزه اطلاع رسانی زیستی- پزشکی از شاخه های مهندسی پزشکی محسوب شده و نظر به گسترش روزافزون آن هویتی مستقل پیدا کرده است.

اهداف و لزوم تشکیل رشته مهندسی پزشکی :

 از اهداف اصلی تأسیس این رشته می توان به تربیت نیروی انسانی به منظور دستیابی به کیفیت مقبول و نتیجه مورد انتظار در علم مهندسی پزشکی جهت مشارکت و اهتمام در امر آموزش، پژوهش و ارائه خدمات بهینه بهداشتی و درمانی براساس استانداردهای تدوین شده و نیاز جامعه اشاره نمود. در این راستا به طور اجمالی و کلی انتظارات ذیل از یک دانش آموخته رشته مهندسی پزشکی انتظار می رود.

·    ارتقاء دانش مهندسی پزشکی و کسب علوم پیشرفته و فن آوری های جدید در این رشته از طریق فعالیت های پژوهشی و تحقیقاتی.

·       مشارکت فعال و موثر در امر آموزش و به کارگیری اصول صحیح نگهداری تجهیزات پزشکی در مراکز درمانی و بهداشتی.

·       اجرا و نظارت بر فعالیت ها و برنامه های کیفی خصوصاً در زمینه تجهیزات پزشکی و استفاده بهینه از آنها.

·       اجرا و نظارت بر انجام برنامه های حفاظتی کارکنان و بیماران و افراد عادی جامعه در مقابل پرتوها.

·       اجرا و نظارت بر انجام برنامه های بهداشت ایمنی در سطح مراکز درمانی و جامعه.

·       اجرا و نظارت و بهینه سازی روش های تشخیصی و درمانی.

·       مشارکت در ارتقاء استانداردهای مرتبط به منظور بالا بردن سطح کیفی خدمات و سلامت جامعه.

 

رسالت برنامه ­های آموزشی

·    تربیت نیروی انسانی متخصص از طریق دوره کارشناسی ارشد مهندسی پزشکی به منظور کسب قابلیت های ضروری در حوزه های مربوطه برای تصدی حرفه های شغلی تخصصی.

·    توسعه آموزش تخصصی مهندسی پزشکی متناسب و هماهنگ با نیازهای مراکز آموزشی، پژوهشی، بهداشتی، تشخیصی و درمانی در سطح مطلوب، مقبول و مورد انتظار.

·    گسترش دانش مهندسی پزشکی در علوم وابسته و بهبود مراقبت های بهداشتی و روشهای تشخیصی و درمانی در پزشکی.

·       افزایش کارایی و کاهش هزینه های ناشی از تعمیرات و نگهداری تجهیزات پزشکی از طریق به کارگیری روش های پیشگیرانه.

 

اهداف برنامه های آموزشی

دانش آموخته دوره کارشناسی ارشد بایستی دارای توانمندی های زیر باشد:

·       مبانی فیزیولوژی و آناتومی انسان را توضیح دهد.

·       اصول فیزیکی و روش های بهره برداری از دستگاه های پرتو پزشکی را بیان کند.

·       اصول تعمیر و نگهداری، کالیبراسیون، تنظیم صحیح و کنترل کیفی دستگاه های پزشکی را اجرا کند.

·       آگاهی لازم نسبت به اصول طراحی و ساخت بهینه وسایل حفاظتی و کمک تشخیصی و درمانی داشته باشد.

·       آثار بیولوژیک پرتوها و راه های حفاظت در برابر خطرات ناشی از آن را بداند.

·       مشارکت فعال در طراحی روش های صحیح درمان و نظارت بر اجرای بهینه آن داشته باشد.

·       مشارکت فعال در اجرای پروژه های تحقیقاتی مهندسی پزشکی داشته باشد.

·       مشارکت فعال در انتخاب و به کارگیری روش های بهینه تشخیصی و درمانی پزشکی در بخش های مرتبط داشته باشد.

·       توانایی بازرسی، کنترل و نظارت کامل بر اجرا و رعایت مقررات و استانداردهای به کارگیری تجهیزات پزشکی.